KR20090093452A - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그의 형광체 제조방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널 및 그의 형광체 제조방법

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KR20090093452A
KR20090093452A KR1020080018982A KR20080018982A KR20090093452A KR 20090093452 A KR20090093452 A KR 20090093452A KR 1020080018982 A KR1020080018982 A KR 1020080018982A KR 20080018982 A KR20080018982 A KR 20080018982A KR 20090093452 A KR20090093452 A KR 20090093452A
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Abstract

열적, 화학적 안정성 및 휘도 감소를 최소화시킬 수 있는 청색 형광체를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그의 형광체 제조방법에 관한 것으로, 어드레스 전극, 유전체층 및 격벽을 갖는 제 1 패널과, 격벽을 사이에 두고 제 1 패널과 결합되며, 서스테인 전극쌍, 유전체층 및 보호막을 갖는 제 2 패널과, 격벽에 의해 구분되는 방전셀과, 방전셀 중 청색광을 발생하는 방전셀 내에 형성되고, 금속 인산화물이 표면에 코팅되는 청색 형광체를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그의 형광체 제조방법{plasma display panel and method for fabricating fluorescent substance of the same}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 열적, 화학적 안정성 및 휘도 감소를 최소화시킬 수 있는 청색 형광체를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그의 형광체 제조방법에 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) 및 프로젝션 TV(Television) 등이 고화질 영상의 분야로 용도확대를 위해 급속도로 발전하고 있다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 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 형광체층을 여기시켜 화상을 형성한다.
여기서, 형광체층은 유기물질인 셀룰로오스계, 아크릴계 바인더와 용매를 혼합한 비이클과, 형광체 분말을 혼합하여 페이스트 형태의 형광체 조성물을 만든 다음, 패널 하판의 격벽 내부에 형성하고, 소성 및 건조 공정을 통해 제작된다.
그러나, 이와 같이 제작되는 형광체층 중에서, 청색 형광체는 패널 제작시 열에 의하거나 또는 방전시 원자외선(VUV)에 의해 휘도 저하 및 색좌표가 변화되는 문제들이 있었다.
따라서, 이러한 열화 현상들은 극복하기 위하여, 청색 형광체에 SiO2, MgO 등과 같은 금속 산화물을 코팅하는 방법들이 연구되기도 하였지만, 열적, 화학적으로 안정성을 갖는 청색 형광체를 만들기에는 한계가 있었을 뿐만 아니라, 상기 코팅막들에 의해 청색 형광체의 휘도를 더 저하시키기도 하였다.
본 발명의 목적은 이러한 문제들을 해결하기 위한 것으로, 청색 형광체에 금속 인산화물을 코팅하여 열적, 화학적 안정성이 강하면서도 동시에 휘도 감소를 최소화할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그의 형광체 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 어드레스 전극, 유전체층 및 격벽을 갖는 제 1 패널과, 격벽을 사이에 두고 제 1 패널과 결합되며, 서스테인 전극쌍, 유전체층 및 보호막을 갖는 제 2 패널과, 격벽에 의해 구분되는 방전셀과, 방전셀 중 청색광을 발생하는 방전셀 내에 형성되고, 금속 인산화물이 표면에 코팅되는 청색 형광체를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 청색 형광체 표면에 코팅되는 금속 인산화물은 AlPO4, CePO4, FePO4, LaPO4, YPO4로부터 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있고, 청색 형광체는 BaMgAl10O17:Eu2+, (Ba,Sr)MgAl10O17:Eu2 +, (Ba,Sr)MgAl10O17:Mn2 +,Eu2 +, BaAl12O19:Mn2 +, Zn2SiO4:Mn2+으로부터 선택되는 적어도 어느 하나, 또는 그들의 혼합물을 포함할 수도 있다.
또한, 금속 인산화물의 함유량은 전체 청색 형광체에 대해 0.1 - 10% 중량부를 가지며, 금속 인산화물의 코팅 두께는 1 - 50nm일 수 있다.
한편, 금속 인산화물이 표면에 코팅되는 청색 형광체를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조방법은, 금속 인산화물과 용매를 혼합하여 코팅액을 만드는 단계와, 코팅액에 산 혹은 염기를 첨가하여 pH를 조절하는 단계와, pH가 조절된 용액에 청색 형광체 분말을 접촉시켜 졸 코팅 형광체를 얻는 단계와, 졸 코팅 형광체를 건조 및 소성하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 및 그의 형광체 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은 청색 형광체에 금속 인산화물을 코팅하여 열적, 화학적 안정성이 강하면서도 동시에 휘도 감소를 최소화할 수 있으므로, 플라즈마 디스플레이 패널의 수명 및 광특성이 향상될 수 있다.
도 1은 금속 인산화물이 코팅된 청색 형광체와 코팅막이 없는 청색 형광체의 PL 세기를 보여주는 도면
도 2는 본 발명에 따른 청색 형광체층을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널을 보여주는 도면
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치와 연결부를 나타낸 도면
도 4는 일반적인 테이프 캐리어 패키지의 기판 배선 구조를 나타낸 도면
도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 또 다른 실시예를 모식적으로 나타낸 도면이고,
도 6a 내지 도 6k는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법의 일실시예를 나타낸 도면
도 7a는 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 기판과 후면 기판을 합착하는 공정을 나타낸 도면
도 7b는 도 7a의 A-A'의 단면도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 코어 105 : Ag(은)
110 : 배면 기판 120 : 어드레스 전극
130 : 하판 유전체 140 : 격벽
150a, 150b, 150c : 형광체 160 : 방전 가스
170 : 전면 기판 180a, 180b : 투명 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
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명은 청색 형광체의 열적, 화학적 안정성을 강화하면서도 동시에 휘도 감소를 최소화하기 위해, 청색 형광체에 금속 인산화물을 포함시켜 제조한다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 제 1 패널과 제 2 패널이 격벽을 사이에 두고 합착된 구조로 이루어지는데, 제 1 패널에는 어드레스 전극, 유전체층 및 격벽 등이 형성되고, 제 2 패널에는 서스테인 전극쌍, 유전체층 및 보호막 등이 형성된다.
그리고, 방전셀은 격벽에 의해 구분되는데, 방전셀 중 청색광을 발생하는 방전셀 내에 금속 인산화물을 포함하는 청색 형광체를 형성한다.
본 발명의 청색 형광체 표면에 코팅되는 금속 인산화물은 AlPO4, CePO4, FePO4, LaPO4, YPO4 등으로부터 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있고, 청색 형광체는 BaMgAl10O17:Eu2 +, (Ba,Sr)MgAl10O17:Eu2 +, (Ba,Sr)MgAl10O17:Mn2 +,Eu2 +, BaAl12O19:Mn2 +, Zn2SiO4:Mn2+으로부터 선택되는 적어도 어느 하나, 또는 그들의 혼합물을 포함할 수도 있다.
여기서, 금속 인산화물의 함유량은 전체 청색 형광체에 대해 약 0.1 - 10% 중량부를 갖는 것이 바람직하다.
그 이유는, 금속 인산화물이 0.1% 중량부 미만인 경우에는 그의 함량이 너무 적어 열적, 화학적 안정성으로부터 취약하고, 금속 인산화물이 10% 중량부 이상인 경우에는 함량이 너무 많아 오히려 전체적인 휘도를 감소시키는 결과를 초래할 수 있다.
그리고, 금속 인산화물의 코팅 두께는 약 1 - 50nm 인 것이 바람직하다.
그 이유는, 금속 인산화물의 코팅 두께가 너무 두꺼운 경우에는 빛의 흡수를 최소화시킬 수가 없기 때문에 휘도가 저하될 수 있다.
이와 같이, 금속 인산화물이 코팅된 청색 형광체가 형성된 방전 셀에는 방전을 위해 방전가스가 주입되는데, 이때 주입되는 방전가스는 Xe+Ne, Xe+He, Xe+Ne+He 등의 불활성 혼합가스를 사용할 수 있다.
이때, 방전가스에 대한 Xe의 혼합비는 약 5 - 50%인 것이 바람직하다.
또한, 방전을 위해 방전 셀에 인가되는 서스테인 전압은 약 50 - 300V로 하는 것이 방전 효율면에서 매우 좋다.
이러한, 금속 인산화물이 표면에 코팅되는 청색 형광체의 제조방법을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, AlPO4, CePO4, FePO4, LaPO4, YPO4 등과 같은 금속 인산화물과 물, 에탄올, 메탄올, 이소프로판올 등과 같은 알콜계 유기용매를 준비한다.
그리고, 그 중 선택된 알콜계 유기용매에 금속 인산화물을 혼합하여 코팅액을 만든다.
이때, 코팅액은 금속 인산화물이 약 5 - 80% 중량부를 가지고, 유기용매가 약 10 - 95% 중량부를 가질 수 있다.
다음, 코팅액에 산 혹은 염기를 첨가하여 pH를 조절한다.
여기서, pH는 약 0.5 - 5로 조절하는 것이 좋다.
용매와 pH의 조절은 코팅층의 연속성, 조성, 나노 구조들을 조절할 수 있는데, 0.5 - 5의 pH 조절 범위가 코팅층을 최적화시킬 수 있다.
이어, pH가 조절된 용액에 청색 형광체 분말을 접촉시켜 졸 코팅 형광체를 얻은 다음, 졸 코팅 형광체를 건조 및 소성하여 청색 형광체를 형성할 수 있다.
이때, 청색 형광체의 건조 공정은 약 50 - 350도의 온도 범위에서, 약 5 - 90분간 수행하고, 진공 또는 불활성 가스의 환원 분위기하에서, 약 300 - 1000도의 온도 범위에서, 약 30 - 60분간 소성 공정을 수행할 수 있다.
여기서, 소성 공정은 가장 바람직하게는 약 400 - 550도의 저온에서 약 30 - 60분간 수행하는 것이 바람직하다.
만일, 소성 온도가 너무 낮거나 소성 시간이 짧은 경우에는 청색 형광체의 으로부터 유기 물질의 제거가 어려우며, 소성 온도가 너무 높거나 소성 시간이 긴 경우에는 형광체의 열화가 발생될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예로서, 금속 인산화물이 코팅된 청색 형광체와, 비교예로서, 금속 인산화물이 코팅되지 않은 청색 형광체의 BBO(Binder Burn Out) 테스트 후 약 172nm 파장에서 여기시킨 발광 스펙트럼을 비교해 보면 다음과 같다.
도 1은 금속 인산화물이 코팅된 청색 형광체와 코팅막이 없는 청색 형광체의 PL 세기를 보여주는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예는 BaMgAl10O17:Eu2 +(BAM)인 형광체에 AlPO4가 코팅 처리된 청색 형광체를 제작하여 BBO(Binder Burn Out) 테스트 후 약 172nm 파장에서 여기시킨 다음, 발광 스펙트럼을 측정하였다.
그리고, 비교예로서, BaMgAl10O17:Eu2 +(BAM)인 형광체에 AlPO4가 코팅 처리되지 않은 청색 형광체를 제작하여 BBO(Binder Burn Out) 테스트 후 약 172nm 파장에서 여기시킨 다음, 발광 스펙트럼을 측정하였다.
그 결과, 도 1과 같이, BaMgAl10O17:Eu2 +(BAM)인 형광체에 AlPO4가 코팅 처리된 청색 형광체는 코팅 처리되지 않은 청색 형광체에 비해 청색 파장대에서, PL의 세기가 더 큰 것을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 청색 형광체는 기존의 청색 형광체보다도 더 강한 열적, 화학적 안정성을 가질 뿐만 아니라, 빛의 흡수를 최소화하므로 휘도가 저하되는 것도 최소화시킬 수 있어, 플라즈마 디스플레이 패널의 수명 및 광특성이 향상될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 형광체층을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널을 보여주는 도면으로서, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 전면기판(170) 상에 일방향으로 통상 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어진 한 쌍의 투명전극(180a, 180b)과 버스전극(180a', 180b')으로 구성되는 서스테인 전극쌍이 형성된다.
그리고, 서스테인 전극쌍을 덮으면서 전면기판(170) 전면에 유전체(190)와 보호막(195)이 순차적으로 형성되어 이루어진다.
전면 기판(170)은 디스플레이 기판용 글라스의 밀링(milling) 및 클리닝(cleaning) 등의 가공을 통하여 형성된다.
여기서, 투명 전극(180a, 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 범용의 도전성 금속과 귀금속이 포함되어 이루어진다.
여기서, 범용의 도전성 금속으로는 Al(알루미늄), Cu(구리), Ni(니켈), Cr(크롬) 및 Mo(몰리브덴) 등이 있고, 귀금속으로는 Ag(은), Au(금), Pt(백금), Ir(이리듐) 등이 있다.
이어, 범용 금속과 귀금속을 혼합할 때, 범용 금속으로 코어(core)를 형성하고, 귀금속으로 코어의 표면을 감쌀 수도 있다.
그리고, 투명 전극과 버스 전극이 형성된 전면 기판(170) 상에는, 유전체(190)가 형성된다.
여기서, 유전체(190)는 투명한 저융점 유리를 포함하여 이루어지며, 구체적인 조성은 후술한다.
다음, 상판 유전층(190) 상에는 산화 마그네슘 등으로 이루어진 보호막이 형성되어, 방전시 (+) 이온의 충격으로부터 유전체를 보호하고, 2차 전자 방출을 증가시키기도 한다.
한편, 배면기판(110)의 일면에는 서스테인 전극쌍과 교차하는 방향을 따라 어드레스 전극(120)이 형성되고, 이 어드레스 전극(120)을 덮으면서 배면기판(110)의 전면에 백색 유전층(130)이 형성된다.
여기서, 어드레스 전극(120)은 상술한 버스 전극과 같이 범용의 도전성 금속과 귀금속이 포함되어 이루어질 수 있고, 범용의 도전성 금속으로는 Al(알루미늄), Cu(구리), Ni(니켈), Cr(크롬) 및 Mo(몰리브덴) 등이 있으며, 귀금속으로는 Ag(은), Au(금), Pt(백금), Ir(이리듐) 등이 있다.
그리고, 백색 유전층(130)은 인쇄법 또는 필름 라미네이팅(laminating) 방법에 의하여 도포된 후, 소성 공정을 통하여 완성되고, 백색 유전층(130) 위로 각 어드레스 전극(120) 사이에 배치되도록 격벽(140)이 형성된다.
다음, 격벽(140)은 스트라이프형(stripe-type), 웰형(well-type), 또는 델타형(delta-type)일 수 있다.
격벽(140)은, 모상 유리와 다공성 필러를 포함하여 이루어지는데, 모상 유리로서 유연계 모상 유리와 무연계 모상 유리가 있으며, 유연계 모상 유리는 ZnO, PbO 및 B2O3 등을 포함하여 이루어지고, 무연계 모상 유리는 ZnO, B2O3, BaO, SrO 및 CaO 등으로 이루어진다.
또한, 필러로서, SiO2, Al2O3 등의 산화물이 포함되고, 도시되지 않았으나 격벽 (140) 상에는 블랙 탑이 형성될 수도 있다.
그리고, 각각의 격벽(140) 사이에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광체층(150a, 150b, 150c)이 형성된다.
여기서, 청색 형광체층(150c)은 청색 형광체의 열적, 화학적 안정성을 강화하면서도 동시에 휘도 감소를 최소화하기 위해, 청색 형광체에 금속 인산화물을 코팅한다.
이때, 금속 인산화물의 함유량은 전체 청색 형광체에 대해 약 0.1 - 10% 중량부를 갖도록 한다.
다음, 배면기판(110) 상의 어드레스 전극(120)과 전면기판(110) 상의 서스테인 전극쌍이 교차하는 지점이 각각 방전셀을 구성하는 부분이 된다.
그리고, 상기 전면기판(170)과 배면기판(110)이 격벽(140)을 사이에 두고 접합되는데, 기판의 외곽에 구비된 실링재를 통하여 접합된다.
그리고, 상부 패널과 하부 패널은 구동 장치와 연결되어 있다.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치와 연결부를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 전체 플라즈마 디스플레이 장치는, 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 기판과 배면 기판 및 격벽을 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 사용하는데, ACF는 금(Au)을 코팅한 니켈(Ni)의 볼(ball)을 이용하여 만든 전도성 수지 필름이다.
도 4는 일반적인 테이프 캐리어 패키지의 기판 배선 구조를 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, TCP(240)는 패널(220)과 구동 기판(230) 사이의 결선을 담당하면서, 구동 드라이버 칩이 탑재되어 있고, TCP(340)는 연성 기판(342) 상에 밀집 배치된 배선(343)과, 배선(343)과 연결되면서 구동 기판(330)으로부터 전력을 제공받아 패널(320)의 특정 전극에 제공하는 구동 드라이버 칩(341)로 이루어져 있다.
여기서, 구동 드라이버 칩(341)은 작은 수의 전압과 구동 제어 신호들을 인가받아 높은 전력의 많은 신호들을 교번하면서 출력하는 구조를 가지므로, 구동 기판(330) 측과 연결되는 배선은 수가 작고, 패널(320)측과 연결되는 배선은 수가 많다.
따라서, 구동 기판(330)측 공간을 활용하여 구동 드라이버 칩(341)의 배선을 연결하는 경우도 있으므로, 배선(343)은 구동 드라이버 칩(341)의 중심을 경계로 구분되지 않을 수도 있다.
도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 또 다른 실시예를 모식적으로 나타낸 도면이다.
본 실시예에서, 패널(320)은 구동 장치와 FPC(Flexible printed circuit, 이하 FPC라 함)(350)를 통하여 연결된다.
여기서, FPC(350)는 polymide를 이용하여 내부에 패턴을 형성한 필름이고, 본 실시예에서도 FPC(350)와 패널(320)은 ACF를 통하여 연결된다.
또한, 본 실시예에서 구동 기판(330)은 PCB 회로인 것은 당연하다.
여기서, 구동 장치는 데이타 드라이터와 스캔 드라이버와 서스테인 드라이버 등으로 이루어지는데, 데이타 드라이버는 어드레스 전극에 연결되어 데이터 펄스를 인가하고, 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 인가되고, 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.
도 6a 내지 6k는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법의 일실시예를 나타낸 도면이다. 도 6a 내지 6k를 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 6a에 도시된 바와 같이 전면 기판(170) 상에 투명 전극(180a, 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, 투명 전극(180a)은 ITO 또는 SnO2 등을, 스퍼터링에 의한 포토에칭법(photoetching) 또는 CVD에 의한 리프트 오프(lift-off)법 등으로 형성한다.
이어서, 버스 전극(180a', 180')을 형성하는데, 상술한 바와 같이 범용 도전성 금속과 귀금속이 포함된 재료를 사용한다.
버스 전극 재료는 상술한 범용 도전성 금속과 귀금속을 혼합하여 페이스트를 제조할 수 있고, 상술한 바와 같이 범용 금속의 코어와 표면의 귀금속 층을 이룰 수도 있다.
이어서, 도 6b에 도시된 바와 같이 투명 전극(180a)과 버스 전극(180b)이 형성된 전면 기판(170) 상에 유전체(190)를 형성한다.
여기서, 유전체(190)는 저융점 유리 등을 포함한 재료를 스크린 인쇄법이나 코팅법 또는 그린 시트를 라미네이팅하는 방법 등으로 적층한다.
그리고, 상술한 버스 전극 재료와 유전체(190)를 소성할 수 있는데, 각각을 별개의 공정에서 소성할 수도 있으나, 공정의 간소화를 위하여 하나의 공정으로 소성할 수도 있다.
이때, 소성 온도는 약 500 - 600도인 것이 바람직한데, 버스 전극과 유전체의 소성 공정을 함께하면, 산소와 버스 전극 사이를 유전체가 차단하여 산화되는 버스 전극 재료의 양을 줄일 수 있다.
이어서, 도 6c에 도시된 바와 같이 유전체(190) 상에 보호막(195)을 증착한다.
여기서, 보호막(195)은 산화 마그네슘 등으로 이루어지고, 실리콘 등을 도펀트로 포함할 수 있으며, 보호막(195)은 화학적 기상 증착(CVD)법, 전자빔(E-beam)법, 이온 도금(Ion-plating)법, 졸겔법 및 스퍼터링법 등으로 형성될 수 있다.
그리고, 도 6d에 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 형성할 수 있으며, 어드레스 전극(120)은 은(Ag) 등을 스크린 인쇄법, 감광성 페이스트법 또는 스퍼터링 후 포토에칭법 등으로 형성할 수 있다.
또한, 어드레스 전극(120)은 범용 도전성 금속과 귀금속을 재료로 하여 형성할 수 있으며, 구체적인 공정은 상술한 버스 전극의 경우와 같다.
그리고, 도 6e에 도시된 바와 같이 어드레스 전극(120)이 형성된 배면 기판(110) 상에 유전체(130)를 형성한다.
여기서, 유전체(130)는 저융점 유리와 TiO2 등의 필러를 포함한 재료를 스크린 인쇄법 또는 그린 시트의 라미네이팅 등의 방법으로 형성할 수 있으며, 하판 유전체(130)는 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도를 증가시키기 위하여 백색을 나타내는 것이 바람직하다.
공정의 간략화를 위하여, 하판 유전체(130)와 어드레스 전극(120)을 하나의 공정에서 소성할 수도 있다.
이어서, 도 6f 내지 6i에 도시된 바와 각각의 방전 셀을 구분하기 위한 격벽을 형성한다.
먼저, 격벽 재료를 준비하는데, 용매와 분산제와 모상 유리 및 다공성 필러를 혼합하고, 밀링하여 준비한다.
여기서, 모상유리로서 유연계 모상 유리와 무연계 모상 유리가 있는데, 유연계 모상 유리는 ZnO, PbO 및 B2O3 등을 포함하여 이루어지고, 무연계 모상 유리는 ZnO, B2O3, BaO, SrO 및 CaO 등으로 이루어지며, 필러로서, SiO2, Al2O3 등의 산화물을 사용한다.
이어서, 도 6f에 도시된 바와 같이, 하판 유전체(130) 상에 격벽 재료(140a)를 도포한다.
여기서, 격벽 재료의 도포는 스프레이 코팅(spray coating)법, 바(bar) 코팅법, 스크린 프린팅(screen printing)법, 그린시트법 등의 방법으로 수행될 수 있는데, 바람직하게는 그린트로 제조되어 라미네이팅될 수 있다.
그리고, 격벽 재료(140a)의 패터닝은 샌딩, 식각(etching) 및 감광성 공법 등이 가능하다. 이하에서 식각 공법을 상세히 설명한다.
먼저, 도 6g에 도시된 바와 같이 격벽 재료(140a) 상에 DFR(dry film resist)(155)를 소정 간격으로 형성한다.
여기서, DFR(155)는 격벽이 형성될 위치에 형성하는 것이 바람직하다.
그리고, 도 6h에 도시된 바와 같이, 격벽 재료를 패터닝하여 격벽(140)을 형성한다.
즉, 식각액을 DFR의 상부에서 분사하면, DFR(155)이 구비되지 않은 부분의 격벽 재료가 점차 식각되어 격벽(140)의 형태로 패터닝된다.
그리고, DFR(155)을 제거하고, 세정공정을 통하여 식각액을 제거한 후 소성 공정을 거치면 도 6i에 도시된 바와 같이 격벽(140) 구조가 완성된다.
여기서, 격벽(140)은 스트라이브 타입, 웰 타입, 델타 타입 등으로 형성될 수 있음은 상술한 바와 같다.
이어서, 도 6j에 도시된 바와 같이 상기 하판 유전층(130) 중 방전 공간에 접하는 면과, 격벽의 측면에 형광체(150a, 150b, 150c)를 도포한다. 형광체는 각각의 방전셀에 따라 R,G,B의 형광체가 차례로 도포되는데, 스크린 인쇄법이나 감광성 페이스트법으로 도포된다.
그리고, 도 6k에 도시된 바와 같이 상부 패널을 격벽을 사이에 두고 하부 패널과 접합하고 실링한 후, 내부의 불순물 등을 배기한 후 방전 가스(160)를 주입한다.
이하에서, 상부 패널과 하부 패널의 실링 공정을 상세히 설명한다.
실링 공정은 스크린 인쇄법, 디스펜싱법 등으로 수행된다.
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, 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 후면 기판을 합착하는 공정을 나타낸 도면이고, 도 7b는 도 7a의 A-A'의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 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. 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 또는 배면 기판에 접착하여 사용할 수도 있다.
그리고, 에이징 공정을 통하여 소정 온도에서 보호막 등의 특성을 향상시킨다.
이어, 전면 기판 상에 전면 필터를 형성할 수 있는데, 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, 전면 필터에는 근적외선 차폐막, 색보정막 및 반사방지막 등이 형성될 수도 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (12)

  1. 어드레스 전극, 유전체층 및 격벽을 갖는 제 1 패널;
    상기 격벽을 사이에 두고 상기 제 1 패널과 결합되며, 서스테인 전극쌍, 유전체층 및 보호막을 갖는 제 2 패널;
    상기 격벽에 의해 구분되는 방전셀; 그리고,
    상기 방전셀 중 청색광을 발생하는 방전셀 내에 형성되고, 금속 인산화물이 표면에 코팅되는 청색 형광체를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 청색 형광체 표면에 코팅되는 금속 인산화물은 AlPO4, CePO4, FePO4, LaPO4, YPO4로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 청색 형광체는 BaMgAl10O17:Eu2 +, (Ba,Sr)MgAl10O17:Eu2+, (Ba,Sr)MgAl10O17:Mn2 +,Eu2 +, BaAl12O19:Mn2 +, Zn2SiO4:Mn2 +으로부터 선택되는 적어도 어느 하나, 또는 그들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 금속 인산화물의 함유량은 전체 청색 형광체에 대해 0.1 - 10% 중량부를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 금속 인산화물의 코팅 두께는 1 - 50nm 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 청색 형광체가 형성된 방전 셀에 주입되는 방전가스는 Xe를 포함하는 불활성 혼합가스이고, 상기 방전가스에 대한 Xe의 혼합비는 5 - 50%인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 청색 형광체가 형성된 방전 셀에 인가되는 서스테인 전압은 50 - 300V인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 금속 인산화물이 표면에 코팅되는 청색 형광체를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조방법에 있어서,
    상기 금속 인산화물과 용매를 혼합하여 코팅액을 만드는 단계;
    상기 코팅액에 산 혹은 염기를 첨가하여 pH를 조절하는 단계;
    상기 pH가 조절된 용액에 청색 형광체 분말을 접촉시켜 졸 코팅 형광체를 얻는 단계; 그리고,
    상기 졸 코팅 형광체를 건조 및 소성하는 단계를 포함하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 금속 인산화물은 AlPO4, CePO4, FePO4, LaPO4, YPO4로부터 선택되는 적어도 어느 하나이고, 상기 용매는 알콜계 유기 용매인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 pH를 조절하는 단계에서,
    상기 pH는 0.5 - 5로 조절하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조방법.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 건조 공정은 50 - 350도의 온도 범위에서, 5 - 90분간 수행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조방법.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 소성 공정은 300 - 1000도의 온도 범위에서, 30 - 60분간 수행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조방법.
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