KR20090091937A - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법

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KR20090091937A
KR20090091937A KR1020080017166A KR20080017166A KR20090091937A KR 20090091937 A KR20090091937 A KR 20090091937A KR 1020080017166 A KR1020080017166 A KR 1020080017166A KR 20080017166 A KR20080017166 A KR 20080017166A KR 20090091937 A KR20090091937 A KR 20090091937A
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Abstract

본 발명은 PDP 배면 기판의 하판 유전체 층 및 격벽을 청색 또는 흑색으로 착색함으로써, 반사율을 저감시켜 색온도를 상승시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법{Plasma display panel and Method for fabricating in thereof}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
멀티 미디어 시대의 도래와 함께 더 세밀하고, 더 크고, 더욱 자연색에 가까운 색을 표현해줄 수 있는 디스플레이 장치의 등장이 요구되고 있다. 그런데, 40인치 이상의 큰 화면을 구성하기에는 현재의 CRT(Cathode Ray Tube)는 한계가 있어서, LCD(Liquid Crystal Display)나 PDP(Plasma Display Panel; 이하 'PDP'라 약칭함) 및 프로젝션 TV(Television) 등이 고화질 영상의 분야로 용도확대를 위해 급속도로 발전하고 있다.
PDP는 플라즈마 방전을 이용하여 화상을 표시하는 전자 장치로서, PDP의 방전 공간에 배치된 전극에 소정의 전압을 인가하여 이들 사이에서 플라즈마 방전이 일어나도록 하고, 이 플라즈마 방전 시 발생되는 진공자외선(VUV)에 의해 소정의 패턴으로 형성된 형광체를 여기시켜 화상을 형성한다.
한편, PDP의 어드레스 전극이 형성된 배면 기판의 격벽 및 하판 유전체 층은 형광체에 의해 셀 내부에서 발생한 가시 광선의 반사도를 높히기 위해 백색을 띠고 있다.
그러나, 상기 격벽 및 하판 유전체 층이 띠고 있는 백색으로 인해 외광에 대한 반사율이 높아 PDP의 명실 명암비가 낮아지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, PDP 배면 기판의 반사율을 저감시켜 색온도를 상승시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 적어도 하나의 전극과, 상기 전극 상에 형성된 제1 유전체 층 및 상기 제1 유전체 층 상에 형성되는 보호막을 구비한 제1 기판과; 격벽을 사이에 두어 상기 제1 기판과 합착되고, 적어도 하나의 어드레스 전극과, 상기 어드레스 전극 상에 형성된 제2 유전체 층 및 형광체 층을 구비한 제2 기판;을 포함하되, 상기 제2 유전체 층에는 청색과 흑색 중 어느 하나의 색상을 나타내는 안료가 포함된 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 안료는 청색을 나타내는 CoO, Al2O3 및 ZnO 중 적어도 하나의 금속 산화물이 될 수 있고, 흑색을 나타내는 MnO2, Cr2O3, CuO, Fe2O3, NiO 중 적어도 하나의 금속 산화물이 될 수도 있고, 상기 제2 유전체 층에 0.05% 내지 10% 첨가될 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법은, 글라스 파우더에 비히클 및 바인더와 청색과 흑색 중 어느 하나의 색상을 나타내는 안료가 혼합된 유전체 층 재료를 준비하는 단계와; 상기 유전체 층 재료를 어드레스 전극이 형성된 기판상에 도포하는 단계와; 상기 유전체 층 재료가 도포된 기판을 소성하는 단계를 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 적어도 하나의 전극과, 상기 전극 상에 형성된 제1 유전체 층 및 상기 제1 유전체 층 상에 형성되는 보호막을 구비한 제1 기판과; 격벽을 사이에 두어 상기 제1 기판과 합착되고, 적어도 하나의 어드레스 전극과, 상기 어드레스 전극 상에 형성된 제2 유전체 층 및 형광체 층을 구비한 제2 기판;을 포함하되, 상기 격벽은 청색과 흑색 중 어느 하나의 색상을 나타내는 안료가 포함된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법은, PDP 배면 기판의 하판 유전체 층 및 격벽을 청색 또는 흑색으로 착색함으로써, 반사율을 저감시켜 색온도를 상승시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 셀 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치와 연결부를 나타낸 도면이다.
도 3은 일반적인 테이프 캐리어 패키지의 기판 배선 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 또 다른 실시예를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 5a 내지 5c는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 기판 제조 방법을 나타낸 일 실시예 공정 순서도이다.
도 6a 내지 6f는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 배면 기판 제조 방법을 나타낸 일 실시예 공정 순서도이다.
도 7a는 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 기판과 배면 기판을 합착하는 공정을 나타낸 도면이다.
도 7b는 도 7a의 A-A'의 단면도이다.
<도면의 주요 부호에 대한 설명>
110: 배면 기판 120: 어드레스 전극
130: 하판 유전체 140: 격벽
150a, 150b, 150c: 형광체 160: 방전 가스
170: 전면 기판 180a: 스캔 전극
180b: 서스테인 전극 180a', 180b': 버스 전극
190: 상판 유전체 195 : 보호막
220: 패널 230: 구동 기판
240: TCP 241: 구동 드라이버 칩
242: 연성 기판 243: 배선
250: FPC 260: 방열판
본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하, 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다.
첨부된 도면에서는 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타냈으며, 도면에 나타난 각 층간의 두께 비가 실제 두께 비를 나타내는 것은 아니다.
한편, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 형성 또는 위치한다고 할 때, 이는 다른 부분의 바로 위에 형성되어 직접 접촉하는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 존재하는 경우도 포함하는 것을 이해하여야 한다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 전면 기판과 배면 기판이 격벽을 사이에 두고 합착되어 이루어진다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 일 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 셀 구조를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 전면 기판(170) 상에 일방향으로 통상 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어진 스캔 전극과 서스테인 전극(180a, 180b)과 통상 금속 재료로 이루어지는 버스전극(180a', 180b')이 형성된다. 그리고, 스캔 전극과 서스테인 전극 및 버스전극을 덮으면서 전면 기판(170) 상에 상판 유전체 층(190)과, 보호막(195)이 순차적으로 형성되어 이루어진다.
전면 기판(170)은 디스플레이 기판용 글라스의 밀링(milling) 및 클리닝(cleaning) 등의 가공을 통하여 형성된다.
여기서, 스캔 전극(180a)과 서스테인 전극(180b)은 ITO(Indium-Tin-Oxide) 또는 SnO2 등을, 스퍼터링(sputtering)에 의한 포토에칭(photoetching)법 또는 CVD에 의한 리프트 오프(lift-off)법 등으로 형성된 것이다.
그리고, 버스 전극(180a', 180b')은 은(Ag) 등을 포함하여 이루어진다. 또한, 스캔 전극과 서스테인 전극에는 블랙 매트릭스가 형성될 수 있는데, 저융점 유리와 흑색 안료 등을 포함하여 이루어진다.
그리고, 스캔 전극과 서스테인 전극 및 버스전극이 형성된 전면 기판(170) 상에 상판 유전체 층(190)이 형성된다.
그리고, 상판 유전체 층(190) 상에는 보호막(195)이 형성되어, 방전시 (+) 이온의 충격으로부터 유전체를 보호하고, 2차 전자 방출을 증가시키기도 한다.
상기 보호막(195)은 전자빔(Electron Beam) 증착법, 스퍼터링법, 이온 도금법(Ion Plating), 스크린 인쇄법 등을 이용하여 형성할 수 있다.
한편, 배면 기판(110)의 일면에는 상기 스캔 전극과 서스테인 전극(180a, 180b)과 교차하는 방향을 따라 어드레스 전극(120)이 형성되고, 상기 어드레스 전극(120)을 덮으면서 배면 기판(110)의 전면에 본 발명에 따른 청색 또는 흑색의 하판 유전체 층(130)이 형성된다.
하판 유전체 층(130)은 인쇄법 또는 필름 라미네이팅(laminating) 방법에 의하여 도포된 후, 소성 공정을 통하여 완성된다.
본 발명에 따른 하판 유전체 층(130)에 대한 설명은 이하 상세히 후술한다.
그리고, 하판 유전체 층(130) 위로 각 어드레스 전극(120) 사이에 배치되도록 본 발명에 따른 흑색 또는 청색의 격벽(140)이 형성된다. 이때, 격벽(140)은 스트라이프형(stripe-type), 웰형(well-type), 또는 델타형(delta-type)일 수 있다.
본 발명에 따른 격벽(140)에 대한 설명은 이하 상세히 후술한다.
그리고, 각각의 격벽(140) 사이에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광체 층(150a, 150b, 150c)이 형성된다. 배면 기판(110) 상의 어드레스 전극(120)과 전면기판(110) 상의 서스테인 전극쌍이 교차하는 지점이 각각 방전셀을 구성하는 부분이 된다.
그리고, 상기 전면 기판(170)과 배면 기판(110)이 격벽(140)을 사이에 두고 접합되는데, 기판의 외곽에 구비된 실링재를 통하여 접합된다.
그리고, 전면 기판(170)과 배면 기판(110)은 구동 장치와 연결되어 있다.
도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치와 연결부를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전체 플라즈마 디스플레이 장치(210)는, 패널(220)과, 상기 패널(220)에 구동 전압을 공급하는 구동 기판(230)과, 상기 패널(220)의 각각의 셀에 대한 전극들과 상기 구동 기판(230)을 연결하는 연성 기판의 일종인 테이프 캐리어 패키지(Tape carrier package, 이하 TCP라 함)(240)로 이루어진다. 여기서, 패널(220)은 상술한 바와 같이 전면 기판(170)과 배면 기판(110) 및 격벽(140)을 포함하여 이루어진다.
그리고, 상기 패널(220)과 상기 TCP(240)의 전기적, 물리적 연결 및 상기 TCP(240)와 구동 기판(230)의 전기적, 물리적 연결은 이방성 전도 필름(Anisotropic conductive film, 이하 ACF라 함)을 사용한다. ACF는 금(Au)을 코팅한 니켈(Ni)의 볼(ball)을 이용하여 만든 전도성 수지 필름이다.
도 3은 일반적인 테이프 캐리어 패키지의 기판 배선 구조를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, TCP(240)는 패널(220)과 구동 기판(230) 사이의 결선을 담당하면서, 구동 드라이버 칩이 탑재되어 있다.
TCP(240)는 연성 기판(242) 상에 밀집 배치된 배선(243)과, 상기 배선(243)과 연결되면서 상기 구동 기판(230)으로부터 전력을 제공받아 패널(220)의 특정 전극에 제공하는 구동 드라이버 칩(241)로 이루어져 있다.
여기서, 구동 드라이버 칩(241)은 작은 수의 전압과 구동 제어 신호들을 인가 받아 높은 전력의 많은 신호들을 교번하면서 출력하는 구조를 가지므로, 상기 구동 기판(230) 측과 연결되는 배선은 수가 작고, 상기 패널(220)측과 연결되는 배선은 수가 많다.
따라서, 상기 구동 기판(230) 측 공간을 활용하여 상기 구동 드라이버 칩(241)의 배선을 연결하는 경우도 있으므로, 상기 배선(243)은 상기 구동 드라이버 칩(341)의 중심을 경계로 구분되지 않을 수도 있다.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 또 다른 실시예를 모식적으로 나타낸 도면이다.
본 실시예에서, 패널(220)은 구동 장치와 FPC(Flexible printed circuit, 이하 FPC라 함)(250)를 통하여 연결된다. 여기서, FPC(250)는 polymide를 이용하여 내부에 패턴을 형성한 필름이다. 그리고, 본 실시예에서도 FPC(250)와 패널(220)은 ACF를 통하여 연결된다. 또한, 본 실시예에서 구동 기판(230)은 PCB 회로인 것은 당연하다.
여기서, 구동 장치는 데이타 드라이터와 스캔 드라이버와 서스테인 드라이버 등으로 이루어진다. 여기서, 데이타 드라이버는 어드레스 전극에 연결되어 데이터 펄스를 인가한다. 그리고, 스캔 드라이버는 스캔 전극에 연결되어 상승 램프 파형(Ramp-up), 하강 램프 파형(Ramp-down), 스캔 펄스(scan) 및 서스테인 펄스를 공급한다. 또한, 서스테인 드라이버는 공통 서스테인 전극에 서스테인 펄스와 DC 전압을 인가한다.
그리고, 플라즈마 디스플레이 패널은 리셋 기간, 어드레스 기간 및 서스테인 기간으로 나뉘어 구동된다. 리셋 기간에는 스캔 전극들에 상승 램프 파형(Ramp-up)이 동시에 인가된다. 그리고, 어드레스 기간에는 부극성 스캔 펄스(scan)가 스캔 전극들에 순차적으로 인가되며, 동시에 스캔 펄스와 동기되어 어드레스 전극들에 정극성의 데이터펄스가 인가된다. 또한, 서스테인 기간에는 스캔 전극들과 서스테인 전극들에 교번적으로 서스테인 펄스(sus)가 인가된다.
이하, 도 5 및 도 6를 참조하여, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 5a 내지 5c는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 기판 제조 방법을 나타낸 일 실시예 공정 순서도이다.
도 5a 내지 5c를 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 기판 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 5a에 도시된 바와 같이 전면 기판(170) 상에 스캔 전극(180a)과 서스테인 전극(180b)과 버스 전극(180a', 180b')을 형성한다.
여기서, 전면 기판(170)은 디스플레이 기판용 글래스 또는 소다라임 유리를 밀링(milling) 및 클리닝(cleaning)하여 제조된다.
그리고, 스캔 전극(180a)과 서스테인 전극(180b)은 ITO(Indium Tin Oxide)를 스퍼터링(sputtering)에 의한 포토에칭(photoetching)법과, 이온 도금법(Ion Plating) 및 진공 증착법등을 이용하여 형성하거나 또는 SnO2를 CVD에 의한 리프트 오프(lift-off)법으로 형성할 수 있다.
상기 ITO(Indium Tin Oxide)를 포토에칭법을 이용하여 상기 스캔 전극(180a)과 서스테인 전극(180b)을 형성할 경우 ITO를 전면 기판(170) 상에 증착하고, 상기 증착된 ITO 상에 포토레지스트를 도포 및 건조한다. 이후, 상기 포토레지스트 상에 소정 패턴이 형성된 포토 마스크를 올려놓고 빛을 조사하여 노광한다. 상기 노광 공정을 거친 이후, 경화되지 않은 부분을 현상한 후 에칭하여 상기 스캔 전극(180a)과 서스테인 전극(180b)을 형성한다.
또한, 상기 SnO2를 리프트 오프법을 이용하여 상기 스캔 전극(180a)과 서스테인 전극(180b)을 형성할 경우 전면 기판(170) 상에 포토레지스트를 도포한 후, 상기 도포된 포토레지스트 상에 소정 패턴이 형성된 포토 마스크를 올려놓고 빛을 조사하여 노광한다. 상기 노광 공정을 거친 이후, 경화되지 않은 부분을 현상한다. 이후 상기 현상 공정을 거친 후에 SnO2를 증착한 후 상기 포토레지스트를 박리하여 상기 스캔 전극(180a)과 서스테인 전극(180b)을 형성한다.
또한, 상기 스캔 전극(180a)과 서스테인 전극(180b)에는 블랙 매트릭스가 형성될 수 있는데, 저융점 유리와 흑색 안료 등을 포함하여 이루어진다.
상기 버스 전극(180a', 180b')은 은(Ag)을 스크린 인쇄법 또는 감광성 페이스트법등을 이용하여 형성하거나 또는 Cr/Cu/Cr 또는 Cr/Al/Cr을 스퍼터링에 의한 포토에칭법을 이용하여 형성할 수 있다.
상기 스크린 인쇄법을 이용하여 상기 버스 전극버스 전극(180a', 180b')을 형성할 경우 스크린 마스크를 통해 은(Ag)등의 도전성 물질 페이스트를 전면기판(170) 상에 인쇄한 후, 건조 및 소성하여 형성한다.
또한, 감광성 페이스트법을 이용하여 상기 버스 전극(180a', 180b')을 형성할 경우 감광성 은(Ag)을 전면기판(170) 상에 인쇄 및 코팅한 후 건조한다. 이후, 상기 코팅된 은(Ag) 위에 소정 패턴이 형성된 포토 마스크를 올려놓고 빛을 조사하여 노광한다. 상기 노광 공정을 거친 이후, 경화되지 않은 부분을 현상한 후 다시 건조 및 소성하여 상기 버스 전극(180a', 180b')을 형성한다.
상기 포토에칭법을 이용하여 상기 버스 전극(180a', 180b')을 형성할 경우 상기 Cr/Cu/Cr 또는 Cr/Al/Cr을 전면기판(170) 상에 증착하고, 상기 증착된 Cr/Cu/Cr 또는 Cr/Al/Cr 상에 포토레지스트를 도포 및 건조한다. 이후, 상기 포토레지스트 상에 소정 패턴이 형성된 포토 마스크를 올려놓고 빛을 조사하여 노광한다. 상기 노광 공정을 거친 이후, 경화되지 않은 부분을 현상한 후 에칭하여 상기 버스 전극(180a', 180b')을 형성한다.
이어서, 도 5b에 도시된 바와 같이 투명 전극(180a)과 버스 전극(180b)이 형성된 전면 기판(170) 상에 본 발명에 따라 상판 유전체 층(190)을 형성한다. 여기서, 상판 유전체 층(190)는 저융점 유리 등을 포함한 재료를 스크린 인쇄법이나 코팅법 또는 그린 시트를 라미네이팅하는 방법 등으로 적층한다.
이때, 상판 유전체 층(190)은 본 발명에 따라 후술되는 청색 또는 흑색 안료가 포함되어 형성될 수도 있다.
이어서, 도 5c에 도시된 바와 같이 상판 유전체 층(190) 상에 보호막(195)을 증착한다. 보호막(195)은 산화 마그네슘 등으로 이루어지고, 실리콘 등을 도펀트로 포함할 수 있다. 여기서, 보호막(195)은 화학적 기상 증착(CVD)법, 전자빔(E-beam)법, 이온 도금(Ion-plating)법, 졸겔법 및 스퍼터링법 등으로 형성될 수 있다.
도 6a 내지 6f는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 배면 기판 제조 방법을 나타낸 일 실시예 공정 순서도이다.
먼저, 도 6a에 도시된 바와 같이, 배면 기판(110) 상에 어드레스 전극(120)을 형성한다. 여기서, 배면 기판(110)은 디스플레이 기판용 글래스 또는 소다리임 유리를 밀링(milling) 또는 클리닝(cleaning) 등의 가공을 통하여 형성한다.
상기 어드레스 전극(120)은 은(Ag)을 스크린 인쇄법 또는 감광성 페이스트법등을 이용하여 형성하거나 또는 Cr/Cu/Cr 또는 Cr/Al/Cr을 스퍼터링에 의한 포토에칭법을 이용하여 형성할 수 있다.
즉, 상기 스크린 인쇄법을 이용하여 상기 어드레스 전극(120)을 형성할 경우 스크린 마스크를 통해 은(Ag)등의 도전성 물질 페이스트를 상기 배면기판(110) 상에 인쇄한 후, 건조 및 소성하여 형성한다.
또한, 감광성 페이스트법을 이용하여 상기 어드레스 전극(120)을 형성할 경우 감광성 은(Ag)을 배면 기판(110) 상에 인쇄 및 코팅한 후 건조한다. 이후, 상기 코팅된 은(Ag) 위에 소정 패턴이 형성된 포토 마스크를 올려놓고 빛을 조사하여 노광한다. 상기 노광 공정을 거친 이후, 경화되지 않은 부분을 현상한 후 다시 건조 및 소성하여 상기 어드레스 전극(120)을 형성한다.
또한, 상기 포토에칭법을 이용하여 상기 어드레스 전극(120)을 형성할 경우 상기 Cr/Cu/Cr 또는 Cr/Al/Cr을 상기 배면 기판(110) 상에 증착하고, 상기 증착된 Cr/Cu/Cr 또는 Cr/Al/Cr 상에 포토레지스트를 도포 및 건조한다. 이후, 상기 포토레지스트 상에 소정 패턴이 형성된 포토 마스크를 올려놓고 빛을 조사하여 노광한다. 상기 노광 공정을 거친 이후, 경화되지 않은 부분을 현상한 후 에칭하여 상기 어드레스 전극(120)을 형성한다.
그리고, 도 6b에 도시된 바와 같이, 어드레스 전극(120)이 형성된 배면 기판(110) 상에 본 발명에 따라 청색과 흑색 중 어느 하나의 색상을 나타내는 안료를 포함한 하판 유전체 층(130)을 형성한다.
이때, 본 발명에 따른 안료는 청색을 나타내는 CoO, Al2O3 및 ZnO 중 적어도 하나의 금속 산화물이 될 수 있고, 흑색을 나타내는 MnO2, Cr2O3, CuO, Fe2O3, NiO 중 적어도 하나의 금속 산화물이 될 수도 있다.
이와 같이, 배면 기판(110) 제작 시 반사율 저감 및 색온도 상승을 위한 청색 또는 흑색의 안료가 하판 유전체 층(130) 페이스트에 첨가되어 상기 하판 유전체 층(130)을 형성하게 됨으로, 상기 하판 유전체 층(130)이 칼라필터의 역할을 수행하게 되고, 이에 따라 PDP 구동시 반사율이 저감되어 스크린상에 색온도가 상승될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 하판 유전체 층(130)의 제조 과정에 대해 설명한다.
먼저, 모상 글라스를 도가니에서 용융시키고, 상기 용융된 모상 글라스를 냉각시켜 얇은 플레이트 형상으로 형성시키고, 상기 형성된 플레이트 형상을 분쇄하여 글라스 파우더를 얻는다.
상기와 같은 모상 유리는 통상적으로 ZnO와, B2O3, SiO2, K2O, Na2O, Li2O, RO 등의 혼합물이 사용되고, 경우에 따라 Pb 및 Bi, Al2O3이 더 첨가될 수도 있다.
상기와 같이 얻어진 글라스 파우더를 비히클(vehicle) 및/또는 바인더(binder)와 본 발명에 따른 청색 또는 흑색 안료를 혼합하여 페이스트(paste)를 만들고, 상기 만들어진 페이스트를 통상의 인쇄법에 의해 어드레스 전극(120) 상에 하판 유전체 층(130)을 형성한다.
이때, 상기 안료는 상기 페이스트 총 중량 대비 0.05% 내지 10%로 첨가된다.
즉, 상기 안료가 0.05% 미만으로 첨가되면 본 발명에 따른 반사율 저감에 따른 색온도 상승 효과가 발생하지 않고, 10%를 초과하여 첨가되면 하판 유전체 층(130) 전체의 유전율이 상승하여 플라즈마 디스플레이 패널의 특성에 악 영향을 줄 수 있다. 상기 안료는 0.5% 내지 5%로 첨가되는 것이 가장 바람직하다.
한편, 상기 페이스트를 기초로 하여 필름(dry film)을 제조하고 이를 라미네이팅(laminating)함으로써 상기 어드레스 전극(120) 상에 하판 유전체 층(130)을 형성할 수도 있다. 이렇게 하판 유전체 층(130)이 형성되면 540 내지 580℃에서 소성 공정을 거침으로써 본 발명에 따른 하판 유전체 층(130)이 완성된다.
이하, 표 1을 참조하여 종래의 하판 유전체 층과 본 발명에 따른 하판 유전체 층(130)의 구체적 실시예를 비교함으로써 본 발명의 효과를 구체적으로 살펴보도록 한다.
표 1은 종래의 하판 유전체 층과 본 발명에 따른 청색 안료가 첨가된 하판 유전체 층 조성물의 실시예 별 특성을 비교한 표이다.
특성 종래 하판 유전체 층 청색 0.3% 첨가 청색 0.5% 첨가 청색 1.0% 첨가
색온도(K) 8927 9483 9627 10027
반사율(%) 33.0 31.6 30.9 25.5
실시예 1
표 1을 참조하면, 종래의 하판 유전체 층의 경우 색온도가 8927K이고, 반사율이 33%임을 알 수 있다.
이에 반해, 본 발명에 따른 청색 안료가 0.3% 첨가된 하판 유전체 층(130)의 경우 색온도가 9483K이고, 반사율이 31.6%임을 알 수 있다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 청색 안료가 0.3% 첨가된 하판 유전체 층(130)은 종래의 하판 유전체 층에 비해 반사율이 1.4% 떨어져서 색온도가 556K 상승함을 알 수 있다.
실시예 2
표 1을 참조하면, 종래의 하판 유전체 층의 경우 색온도가 8927K이고, 반사율이 33%임을 알 수 있다.
이에 반해, 본 발명에 따른 청색 안료가 0.5% 첨가된 하판 유전체 층(130)의 경우 색온도가 9627K이고, 반사율이 30.9%임을 알 수 있다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 청색 안료가 0.5% 첨가된 하판 유전체 층(130)은 종래의 하판 유전체 층에 비해 반사율이 2.1% 떨어져서 색온도가 700K 상승함을 알 수 있다.
실시예 3
표 1을 참조하면, 종래의 하판 유전체 층의 경우 색온도가 8927K이고, 반사율이 33%임을 알 수 있다.
이에 반해, 본 발명에 따른 청색 안료가 1.0% 첨가된 하판 유전체 층(130)의 경우 색온도가 10027K이고, 반사율이 25.5%임을 알 수 있다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 청색 안료가 1.0% 첨가된 하판 유전체 층(130)은 종래의 하판 유전체 층에 비해 반사율이 7.5% 떨어져서 색온도가 1100K 상승함을 알 수 있다.
이어서, 도 6c 내지 6e에 도시된 바와 각각의 방전 셀을 구분하기 위한 격벽을 형성한다.
이때, 상기 격벽의 재료(140a)는 모상 유리와 충진재(filler)를 포함하여 이루어진다. 이때, 본 발명에 따른 격벽 재료(140a)에는 상술한 바와 같은 청색 또는 청색 안료가 첨가될 수 있다.
상기와 같은, 격벽 재료(140a)에 비히클(바인더 및/또는 솔벤트 포함)과 상기 청색 또는 청색 안료를 혼합하여 본 발명에 따른 격벽 제조용 페이스트를 만든 후, 상기 격벽 제조용 페이스트를 상기 하판 유전체층(130) 상에 도포한 후, 일정 시간 동안 건조시킨다.
이후, 상기 도포 및 건조 과정을 반복적으로 수행하여 일정한 두께(예를 들면, 150-200㎛)로 만들다. 이어서, 격벽 재료(140a)를 패터닝하여, 격벽(140)을 형성한다.
이때, 상기 패터닝 공정은 마스크(155)를 씌우고 노광한 후, 현상하여 수행된다. 즉, 어드레스 전극과 대응되는 부분에 마스크(155)를 위치시키고 노광하면, 현상 및 소성 공정 후에는 빛을 조사받은 부분만이 남아서 상기 격벽(140)을 형성한다.
그 다음으로, 도 6f에 도시된 바와 같이, 상기 하판 유전체 층(130) 중 방전 공간에 접하는 면과, 상기 격벽(140)의 측면에 형광체(150a, 150b, 150c)를 도포하여 형광체 층(150)을 형성한다. 즉, 상기 형광체층(250)은 각각의 방전 셀에 따라 R,G,B의 형광체가 차례로 도포되는데, 스크린 인쇄법이나 감광성 페이스트법으로 도포된다.
이때, 상기 적색(R) 형광 물질로 (Y, Gd)BO3:Eu3+ 을 사용하고, 녹색(G) 형광 물질로는 Zn2SiO4:Mn2+ 을 사용하고, 청색(B) 형광 물질로는 BaMgAl10O17:Eu2+ 를 많이 사용한다.
그 다음으로, 도 5의 과정에 의해 완성한 전면 기판(170)을 상기 격벽(140)을 사이에 두고 상기 배면 기판(110)과 접합하고 실링하고, 내부의 불순물 등을 배기한 후, 상기 격벽(140)내의 방전 셀에 Xe+Ne 또는 Xe+He 또는 Xe+Ne+He의 방전 가스(160)를 주입한 후 봉입하면, 도 1과 같은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널이 완성된다.
이하에서, 전면 기판(170)과 배면 기판(110)의 실링 공정을 상세히 설명한다.
상기 실링 공정은 통상적으로 스크린 인쇄법, 디스펜싱법 등으로 수행된다.
상기 스크린 인쇄법은 패터닝된 스크린을 소정 간격 유지하여 기판 위에 놓고, 실링재 형성에 필요한 페이스트를 압착, 전사시켜서 원하는 형상의 실링재를 인쇄하는 방법이다. 스크린 인쇄법은 생산 설비가 간단하고, 재료의 이용 효율이 높은 장점이 있다.
그리고, 상기 디스펜싱법은 스크린 마스크 제작에 사용되는 CAD 배선 데이터를 이용하여, 후막 페이스트를 공기 압력을 이용하여 기판 상에 직접 토출하여 실링재를 형성하는 방법이다. 디스펜싱법은 마스크의 제작비용이 절감되고, 후막의 형상에 큰 자유도를 가질 수 있는 장점이 있다.
도 7a는 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 기판과 배면 기판을 합착하는 공정을 나타낸 도면이다.
도 7b는 도 7a의 A-A'의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 전면 기판(170) 또는 배면 기판(110) 상에 실링재(600)가 도포된다. 구체적으로, 기판의 최외곽에서 소정 간격을 두고 동시에 인쇄되거나 디스펜싱되어 도포된다.
이어서, 상기 실링재(600)를 소성한다. 상기 소성 과정에서, 실링재(600)에 포함된 유기물이 제거되고, 전면 기판(170)과 배면 기판(110)이 합착된다.
그리고, 이러한 소성 공정에서 실링재(600)의 폭이 넓어지고 높이가 낮아질 수 있다. 본 실시예에서는 실링재(600)가 인쇄 또는 도포되었으나, 실링 테이프의 형태로 형성되어 전면 기판(170) 또는 배면 기판(110)에 접착하여 사용할 수도 있다. 그리고, 에이징 공정을 통하여 소정 온도에서 보호막 등의 특성을 향상시킨다.
그리고, 전면 기판(170) 상에 전면 필터를 형성할 수 있다.
상기 전면 필터에는 패널에서 외부로 외부로 방사되는 전자파(Elctromagnetic Interference;EMI)를 차폐하기 위한 전자파 차폐막이 구비된다. 이러한 전자파 차폐막은 전자파를 차폐하면서도 디스플레이 장치에서 요구되는 가시광 투과율을 확보하기 위하여, 도전성 물질이 특정 형태로 패터닝되기도 한다.
그리고, 상기 전면 필터에는 근적외선 차폐막, 색보정막 및 반사방지막 등이 형성될 수도 있다.
이상, 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 예를 들면, 본 기술분야의 당업자에게는 전술한 실시예들을 서로 조합하여 사용하는 것도 매우 용이할 것이다.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다.
본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (9)

  1. 적어도 하나의 전극과, 상기 전극 상에 형성된 제1 유전체 층 및 상기 제1 유전체 층 상에 형성되는 보호막을 구비한 제1 기판; 및
    격벽을 사이에 두어 상기 제1 기판과 합착되고, 적어도 하나의 어드레스 전극과, 상기 어드레스 전극 상에 형성된 제2 유전체 층 및 형광체 층을 구비한 제2 기판;을 포함하되,
    상기 제2 유전체 층에는 청색과 흑색 중 어느 하나의 색상을 나타내는 안료가 포함된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 안료는,
    청색을 나타내는 CoO, Al2O3 및 ZnO 중 적어도 하나의 금속 산화물인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 안료는,
    흑색을 나타내는 MnO2, Cr2O3, CuO, Fe2O3, NiO 중 적어도 하나의 금속 산화물인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 안료는,
    0.05% 내지 10% 첨가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 글라스 파우더에 비히클 및 바인더와 청색과 흑색 중 어느 하나의 색상을 나타내는 안료가 혼합된 유전체 층 재료를 준비하는 단계;
    상기 유전체 층 재료를 어드레스 전극이 형성된 기판상에 도포하는 단계; 및
    상기 유전체 층 재료가 도포된 기판을 소성하는 단계를 포함하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 유전체 층 재료에는,
    청색을 나타내는 CoO, Al2O3 및 ZnO 중 적어도 하나의 금속 산화물이 혼합된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
  7. 제5 항에 있어서, 상기 유전체 층 재료에는,
    흑색을 나타내는 MnO2, Cr2O3, CuO, Fe2O3, NiO 중 적어도 하나의 금속 산화물이 혼합된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
  8. 제5 항에 있어서, 상기 안료는,
    상기 유전체 층 재료에 0.05% 내지 10% 첨가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
  9. 적어도 하나의 전극과, 상기 전극 상에 형성된 제1 유전체 층 및 상기 제1 유전체 층 상에 형성되는 보호막을 구비한 제1 기판; 및
    격벽을 사이에 두어 상기 제1 기판과 합착되고, 적어도 하나의 어드레스 전극과, 상기 어드레스 전극 상에 형성된 제2 유전체 층 및 형광체 층을 구비한 제2 기판;을 포함하되,
    상기 격벽은 청색과 흑색 중 어느 하나의 색상을 나타내는 안료가 포함된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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