KR20090096557A

KR20090096557A - 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법

Info

Publication number: KR20090096557A
Application number: KR1020097017215A
Authority: KR
Inventors: 마사키 니시나카; 아키노부 미야자키
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2007-02-23
Publication date: 2009-09-10
Also published as: WO2007099864A1; KR20080015860A; CN101310355B; US7922555B2; EP1858052A4; JP2007234284A; EP1858052A1; JP4440225B2; CN101310355A; US20100130090A1

Abstract

본 발명에 따르면, 전면판(22)과 배면판(23)을 대향 배치하는 동시에 전면판과 배면판의 주연부를 봉착재(31)에 의해 봉착하여 방전 공간을 형성하고, 방전 공간을 배기하여 방전 공간에 방전 가스를 봉입하는 관 형상의 배기관(21)을 구비한 PDP의 제조 방법으로서, 배면판에 마련한 배기용의 세공(30) 주위에 봉착용의 납을 포함하지 않고, 또한 산화비스머스를 포함하는 프릿 글래스로 형성한 타블렛(32)을 거쳐서 배기관의 봉착되는 쪽을 배치하고, 전면판과 배면판을 대향 배치하여 조립하는 동시에, 배기관의 배기 장치에 접속되는 쪽을 하방을 향해서 배기 장치에 탑재하여, 소정의 봉착 온도에서 봉착을 하는 단계를 구비한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING PLASMA DISPLAY PANEL}

본 발명은, 대형 텔레비전이나 공중 표시 등에 이용하는 평판형의 표시 장치인 플라즈마 디스플레이 패널(이하, "PDP"라고 약기함)의 제조 방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 PDP에 형성되는 방전 공간을 배기하는 동시에 방전 가스를 봉입하는 배기관을 구비하는 PDP의 제조 방법에 관한 것이다.

PDP는, 고정세화, 대화면화의 실현이 가능하다는 점에서, 65인치급의 텔레비전 수상기나 대형 공중 표시 장치 등을 위한 제품화가 진행되어, 100인치를 넘는 제품도 계획되고 있다. 특히, 텔레비전 수상기용의 PDP에서는 종래의 NTSC 방식에 비해 주사선수가 2배 이상인 풀 스펙 하이비전에의 적용이 진행되고 있다.

기본적으로, PDP는, 전면판(前面板)과 배면판(背面板)으로 구성되어 있다. 전면판은, 플로팅법에 의한 붕규산나트륨계 유리의 유리 기판으로 구성되어 있다. 그리고, 그 유리 기판의 한쪽 주면(主面) 상에 스트라이프 형상의 투명 전극과 버스 전극으로 구성되는 표시 전극이 형성되어 있다. 또한, 이 표시 전극을 덮고 콘 덴서로서의 기능을 하는 유전체층과, 이 유전체층 상에 형성된 산화마그네슘(MgO)으로 이루어지는 보호층이 형성되어 있다. 한편, 배면판은, 배기 및 방전 가스 봉입(封入;filling)("도입"이라고도 함)용의 세공(細孔;fine hole)을 마련한 유리 기판으로 구성되어 있다. 그리고, 그 유리 기판의 한쪽 주면 상에 스트라이프 형상의 어드레스 전극("데이터 전극"이라고도 함)이 형성되어 있다. 또한, 그 어드레스 전극을 덮는 하지(下地) 유전체층과, 하지 유전체층 상에 형성된 격벽과, 각 격벽 사이에 형성된 적색, 녹색 및 청색 각각으로 발광하는 형광체층이 형성되어 있다.

전면판과 배면판은, 그 전극 형성면 측을 대향시켜 배치되어 있다. 그리고, 전면판과 배면판의 주위와, 배기 및 방전 가스 도입용의 배기관이 봉착재에 의해 기밀 봉착되어 있다. 또한, 격벽에 의해 구획된 방전 공간의 배기와 방전 가스(Ne－Xe의 경우, 400Torr∼600Torr의 압력)의 봉입이 배기관을 통해 이루어지고, 배기관을 적당 부분에서 국부적으로 가열 용융(칩핑 오프(chipping off))하여 기밀 봉지하는 작업이 실시되어 있다. 완성된 PDP는, 표시 전극에 영상 신호 전압을 선택적으로 인가함으로써 방전시키고, 그 방전에 의해 발생한 자외선이 각 색 형광체층을 여기하여 적색, 녹색, 청색의 발광을 일으켜서 컬러 화상 표시를 실현하고 있다.

전술한 PDP의 유전체층이나 전면판과 배면판의 주위 및 배기관의 봉착에 이용하는 봉착재로는 일반적으로 산화연(酸化鉛;산화납)을 주성분으로 하는 저융점 유리("프릿 글래스(frit glass)"라고도 함)가 이용되어 있다. 프릿 글래스에는 가 열하여도 결정화되지 않고 비정질의 특성을 남기는 비정질계 프릿 글래스와, 가열에 의해 결정화되는 결정화 프릿 글래스가 있다. 각각의 재료에 장단점이 있어, 제조 단계와의 매칭을 고려하여 선택된다. 전면판과 배면판의 주위의 봉착에는, 프릿 글래스와 필러를 혼합하여 유기 용제로 혼련한 페이스트상의 봉착재가 이용된다. 우선, 후막(厚膜) 인쇄, 잉크젯이나 디스펜서를 구비한 도포 장치를 이용하여, 전면판 및 배면판의 적어도 어느 한쪽의 주위의 소정 위치에 봉착재가 배치 형성된다. 다음에, 전면판 및 배면판을 대향 배치하여 조립하기 이전에 미리 프릿 글래스가 용융(연화)되지 않는 소정의 온도에서 가소성(假燒成)이 행해져 있다.

한편, 배기관의 봉착에는, 우선, 전면판과 배면판의 주위의 봉착의 경우와 동일하게 프릿 글래스와 필러를 혼합하여 용제로 혼련한 재료가 준비된다. 그리고, 몰드를 이용하여 도 5의 사시도에서 나타내는 바와 같이 중심부에 스루홀(through-hole;공공(空孔))(233)을 갖는 형상이 성형되고, 용제를 증발시키는 데에 필요한 온도에서 가열 소성되어 소결 고화 형성한 타블렛(tablet)(232)이라고 부르는 봉착재가 이용되어 있다.

그리고, 최근의 환경 문제에 대한 배려로 PDP에 있어서도 납 성분을 포함하지 않는 「납프리(lead-free)」, 혹은 「납리스(lead-less)」라고 부르는 비연계(非鉛系;non-lead)의 재료를 이용할 것이 요구되고 있다. 봉착재로서는, 납 성분을 포함하지 않는 인산계(인산－산화주석계 등)의 봉착재나, 산화비스머스계의 봉착재의 예가 개시되어 있다(예컨대, 특허 문헌 1, 특허 문헌 2 등 참조). 그러나, 비연의 봉착재로서 제안된 인산－산화주석계의 저융점 유리를 주체로 하는 봉착재 로는, 종래부터 이용되어 온 산화연계의 봉착재에 비해서 내수성이 떨어진다. 그에 따라, PDP의 기밀성을 충분히 유지하기가 어렵다고 하는 과제가 남기 때문에, 산화비스머스계의 봉착재가 비연의 재료로서 주목받고 있다. 그리고, 이 산화비스머스계의 프릿 글래스를 주체로 하는 비연의 봉착재는, 소성시에 결정화되는 특징이 있으며, 또한, 통상의 납을 포함하는 비정질 프릿 글래스에 비해 연화점이 높아지는 경향이 있다는 것이 알려져 있다. 또한, 종래의 배기관에는, 비교적 연화점이 낮아 봉지 단계의 작업성이 우수한 납을 함유한 붕규산계의 유리로 형성된 것을 이용하고 있지만, 환경면에서 붕규산계의 비연 유리를 이용하는 방향으로 변화되어 오고 있다.

도 6a, 도 6b는 전면판(222)과 배면판(223)의 주위 및 배기관(221)을 봉착재(231a, 231b)로 봉착하는 수순의 개략을 설명하는 단면도이다. 도 6a에 있어서, 우선, 후막 인쇄, 잉크젯이나 디스펜서를 구비한 도포 장치를 이용하여, 전면판(222)과 배면판(223)의 적어도 어느 한쪽의 주위의 소정 위치에 봉착재(231a) 또는 봉착재(231b)가 배치 형성된다. 그리고, 전면판(222)의 표시 전극과 배면판(223)의 데이터 전극을 직교시켜 소정의 위치에서 얼라인먼트하고 나서 고정 지그(도시하지 않음)로 눌러 전면판(222)과 배면판(223)이 고정된다. 이어서, 배면판(223)의 코너부의 소정 위치에 마련한 배기용의 세공(230)의 중심과 타블렛(232)의 중앙부의 스루홀(233)의 중심이 맞춰져서 탑재된다. 그리고, 배기관(221)의 한쪽 단부의 개구부의 중심과 배기용의 세공(230)의 중심이 실질적으로 일치하도록 얼라인먼트하여 조립하고, 각각의 중심이 어긋나지 않도록 별도의 고정 지그(도시 하지 않음)로 눌러 그들이 고정된다. 마지막으로 조립하여 지그로 고정된 전면판(222), 배면판(223), 배기관(221)의 각각의 봉착 재료가 가열 승온되어 용융된 후에 냉각되어 고화된다. 이렇게 하여, 봉착이 이루어져 있다.

또, 도 6b에는 배기관(221)의 봉착되는 쪽의 단부가 아래에 있고, 배기 장치에 접속되는 쪽의 단부가 위에 있는 배치를 나타내고 있지만, 이 배치의 경우, 배기 장치와 배기관(221)을 접속하는 배관을 구부릴 필요가 있어 배관이 길어진다. 이 때문에, 도 6a에 나타내는 배치와는 배기관(221)의 상하가 역전된 배치가 이용되는 경우도 있다. 즉, 배기관(221)의 배기 장치에 접속되는 쪽의 단부가 아래를 향한 도 6b에 나타내는 것과 같은 배치에서 봉착 처리가 행해지는 경우도 있다. 도 6b에 나타내는 배치에서는, 배기 장치와 배기관(221)의 접속이 용이하고, 배관을 직결(直結)로 짧게 할 수 있기 때문에 배기 시간을 단축할 수 있다고 하는 이점이 있다.

도 6b에 나타낸 바와 같은 배기관의 배기 장치에 접속되는 쪽의 단부가 아래를 향한 배치로 봉착 처리가 행해지는 경우, 납을 함유하는 프릿 글래스를 주체로 하는 봉착재에 의해 형성된 타블렛(232)을 이용할 때에는, 봉착 단계에 있어서 봉착재가 연화(용융)되어 드리핑(dripping)이 발생하는 일이 없다.

그러나, 마찬가지의 배치로 봉착 처리가 행해지는 경우, 비연의 프릿 글래스 를 주체로 하는 봉착재에 의해 형성된 타블렛을 이용하면, 봉착 단계에 있어서 봉착재의 드리핑이 발생하여, 배기관의 봉착부에 있어서의 기밀이 악화되어, 확실한 봉착을 할 수가 없다고 하는 문제가 발생하고 있었다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 제 2004-182584 호 공보

특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 제 2003-095697 호 공보

본 발명의 PDP의 제조 방법은, 전면판과 배면판을 대향 배치하는 동시에, 전면판과 배면판의 주연부를 봉착재에 의해 봉착하여 방전 공간을 형성하고, 방전 공간을 배기하여 방전 공간에 방전 가스를 봉입하는 관(管) 형상의 배기관을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법으로서, 배면판에 마련한 배기용의 세공 주위에 봉착용의 납을 포함하지 않으며 산화비스머스를 포함하는 프릿 글래스로 형성한 타블렛을 거쳐서 배기관의 봉착되는 쪽을 배치하고, 전면판과 배면판을 대향 배치하여 조립하는 동시에, 상기 배기관의 배기 장치에 접속되는 쪽을 하방을 향해 배기 장치에 탑재하여, 소정의 봉착 온도에서 봉착을 하는 단계를 구비하고 있다. 또한, 본 발명의 PDP의 제조 방법은, 타블렛에 산화비스머스－산화붕소계의 유리로 이루어지는 프릿 글래스를 이용하는 방법, 또한, 타블렛에 전면판과 배면판의 주연부의 봉착용 봉착재에 이용하는 봉착재보다도 10℃ 높은 연화점을 갖는 프릿 글래스를 이용하는 방법으로 하는 것도 가능하다.

이들 방법을 이용하는 것에 의해, 비연의 프릿 글래스를 이용하더라도, 봉착 처리 온도에서도 연화(용융)된 프릿 글래스를 드리핑시키는 일 없이 봉착할 수 있어, 봉착부의 기밀이 악화되는 일이 없이, 환경을 배려한 고품질의 신뢰성이 높은 PDP를 실현할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여, 도면을 이용해 자세히 설명한다.

(실시예 1)

도 1은 본 발명의 실시예에 있어서의 PDP(20)의 구조를 나타내는 사시도이다. PDP(20)의 기본 구조는, 일반적인 교류 면방전형 PDP와 마찬가지이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, PDP(20)는 전면(前面) 유리 기판(1) 등으로 이루어지는 전면판(22)과, 배면(背面) 유리 기판(8) 등으로 이루어지는 배면판(23)이 대향하여 배치되고, 그 외주부가 유리 프릿 등으로 이루어지는 봉착재에 의해 기밀 봉착되어 있다. 봉착된 PDP(20) 내부의 방전 공간(14)에는, 네온(Ne) 및 크세논(Xe) 등의 방전 가스가 400Torr∼600Torr의 압력으로 봉입되어 있다.

전면판(22)의 전면 유리 기판(1) 상에는, 주사 전극(2) 및 유지 전극(3)으로 이루어지는 한 쌍의 띠 형상의 표시 전극(4)과 블랙 스트라이프("차광층"으로서, "BS"라고 약기하는 경우도 있음)(5)가 서로 평행하게 각각 복수 열 배치되어 있다. 전면 유리 기판(1) 상에는 표시 전극(4)과 차광층(5)을 덮도록 콘덴서로서의 기능을 하는 유전체층(6)이 형성되고, 또한 그 표면에 산화마그네슘(MgO) 등으로 이루어지는 보호층(7)이 형성되어 있다.

또한, 배면판(23)의 배면 유리 기판(8) 상에는, 전면판(22)의 주사 전극(2) 및 유지 전극(3)과 직교하는 방향으로, 복수의 띠 형상의 어드레스 전극(10)이 서로 평행하게 배치되고, 이것을 하지 유전체층(9)이 피복하고 있다. 또한, 어드레스 전극(10) 간의 하지 유전체층(9) 상에는 방전 공간(14)을 구획하는 소정 높이의 격벽(11)이 형성되어 있다. 격벽(11) 사이의 홈에 어드레스 전극(10)마다, 자외선에 의해 적색, 녹색 및 청색으로 각각 발광하는 형광체층(12R, 12G, 12B)이 순차적으로 도포되어 형성되어 있다. 주사 전극(2) 및 유지 전극(3)과 어드레스 전극(10)이 교차하는 위치에 방전 공간("방전 셀"이라고도 함)(14)이 형성되고, 표시 전극(4) 방향으로 나열된 적색, 녹색, 청색의 형광체층(12R, 12G, 12B)을 갖는 방전 셀(14)이 컬러 표시를 위한 화소가 된다.

계속해서, PDP(20)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 우선, 전면 유리 기판(1) 상에, 주사 전극(2) 및 유지 전극(3)과 차광층(5)이 형성된다. 이들 주사 전극(2) 및 유지 전극(3)을 구성하는 투명 전극(2a, 3a)과 금속 버스 전극(2b, 3b)은, 포토리소그래피법 등을 이용해 패터닝하여 형성된다. 투명 전극(2a, 3a)은 박막 프로세스 등을 이용하여 형성되고, 금속 버스 전극(2b, 3b)은 은 재료를 포함하는 페이스트를 소정의 온도에서 소성하여 고화된다. 또한, 차광층(5)도 마찬가지로, 흑색 안료를 포함하는 페이스트를 스크린 인쇄하는 방법이나 흑색 안료를 유리 기판의 전면(全面)에 형성한 후, 포토리소그래피법을 이용해 패터닝하여, 소성하는 것에 의해 형성된다.

그 후, 주사 전극(2), 유지 전극(3) 및 차광층(5)을 덮도록 전면 유리 기판(1) 상에 유전체 페이스트를 다이코트법 등에 의해 도포하여 유전체 페이스트층(유전체 재료층)이 형성된다. 유전체 페이스트를 도포한 후, 소정 시간 방치함으로써 도포된 유전체 페이스트 표면이 레벨링되어 평탄한 표면으로 된다. 그 후, 유전체 페이스트층이 소성 고화되는 것에 의해, 주사 전극(2), 유지 전극(3) 및 차광층(5)을 덮는 유전체층(6)이 형성된다. 또, 유전체 페이스트는 유리 분말 등의 유전체 재료, 바인더 및 용제를 포함하는 도료이다. 다음에, 유전체층(6) 상에 산화마그네슘(MgO)으로 이루어지는 보호층(7)이 진공 증착법에 의해 형성된다. 이상의 단계에 의해 전면 유리 기판(1) 상에 소정의 구성물(주사 전극(2) 및 유지 전극(3)으로 이루어지는 표시 전극(4), 차광층(5), 유전체층(6), 보호층(7))이 형성되어, 전면판(22)이 완성된다. 또, 전술한 전면판(22)의 각 구성 요소에는, 납을 포함하는 재료는 이용되어 있지 않다.

한편, 배면판(23)은 다음과 같이 하여 형성된다. 우선, 배면 유리 기판(8) 상에, 은 재료를 포함하는 페이스트를 스크린 인쇄하는 방법이나, 금속막을 전면(全面)에 형성한 후, 포토리소그래피법을 이용하여 패터닝하는 방법 등에 의해 어드레스 전극(10)용의 구성물로 되는 재료층이 형성되고, 그것이 소정의 온도에서 소성되는 것에 의해 어드레스 전극(10)이 형성된다.

다음에, 어드레스 전극(10)이 형성된 배면 유리 기판(8) 상에 다이코트법 등 에 의해 어드레스 전극(10)을 덮도록 유전체 페이스트를 도포하여 유전체 페이스트층이 형성된다. 그 후, 유전체 페이스트층을 소성함으로써 하지 유전체층(9)이 형성된다. 또, 유전체 페이스트는 유리 분말 등의 유전체 재료와 바인더 및 용제를 포함한 도료이다.

그 후, 하지 유전체층(9) 상에 격벽 재료를 포함하는 격벽(11) 형성용 페이스트를 도포하여 소정의 형상으로 패터닝하는 것에 의해 격벽 재료층이 형성된다. 그리고, 그것을 소성함으로써 격벽(11)이 형성된다. 여기서, 하지 유전체층(9) 상에 도포한 격벽(11)용 페이스트를 패터닝하는 방법으로는, 포토리소그래피법이나 샌드블래스트법을 이용할 수 있다.

그리고, 격벽(11)이 형성된 배면 유리 기판(8)에는, 인접하는 격벽(11) 사이의 하지 유전체층(9) 상 및 격벽(11)의 측면에 형광체 재료를 포함하는 형광체 페이스트가 도포되어 소성되는 것에 의해 형광체층(12R, 12G, 12B)이 형성된다. 이상의 단계에 의해, 배면 유리 기판(8) 상에 소정의 구성 부재를 갖는 배면판(23)이 완성된다. 또, 전술한 배면판(23)의 각 구성 요소에는, 전면판(22)과 마찬가지로 납을 포함하는 재료는 이용되어 있지 않다.

계속해서, 전면판(22)과 배면판(23)은 그 전극 형성면 측을 대향시켜서, 그 주위, 배기 및 방전 가스 도입용의 배기관(이른바 "팁 관(tip tube)"이라는 것으로, 배기관을 "팁 관"이라고도 기재함)을 봉착재에 의해 기밀 봉착하는 단계로 옮겨간다.

본 발명의 실시예에 있어서의 PDP(20)의 전면판(22)과 배면판(23)의 주위를 봉착재로 봉착하는 봉착 단계에는, 저융점의 납 성분을 포함하지 않는 프릿 글래스와 소정의 필러를 혼합하여 유기 용제로 혼련한 페이스트상의 봉착재가 이용된다. 우선, 후막 인쇄나 잉크젯 또는 디스펜서를 구비한 도포 장치를 이용하여, 전면판(22) 및 배면판(23)의 각각의 주위의 소정 위치에 봉착재가 배치 형성된다. 다음에, 전면판(22) 및 배면판(23)을 대향 배치하여 조립하고, 프릿 글래스가 용융(연화)되지 않는 소정의 온도에서 가소성이 실시되어 있다. 또한, 필러는 내열성을 갖고 있어, 봉착재의 열 팽창 계수를 조정하는 동시에, 유리의 유동 상태를 콘트롤하는 데에 사용되는데, 코디어라이트(cordierite), 포스테라이트(forsterite), β－유클립타이트(eucryptite), 지르콘, 멀라이트, 티탄산바륨, 티탄산알루미늄, 산화티탄, 산화몰리브덴, 산화주석, 산화알루미늄, 석영 유리 등이 특히 바람직한 재료로서 단용 또는 혼용되어 사용된다. 또, 봉착재의 형성에 후막 인쇄나 도포 장치를 이용하지 않고, 시트 형상의 베이스재에 소정의 두께, 형상으로 점착성을 갖게 하여 형성한 봉착재를 전면판(22) 및 배면판(23)의 각각에 접착시킴으로써 배치 형성한 다음, 조립하여 봉착하는 방법을 이용하는 것도 가능하다.

한편, 본 발명의 실시예에 있어서의 PDP(20)의 배기관을 봉착재로 봉착하는 봉착 단계에는, 전면판(22)과 배면판(23)의 주위의 봉착의 경우와 동일하게 비연의 프릿 글래스와 필러를 혼합하여 용제로 혼련한 재료가 준비된다. 그리고, 도 2에 도시하는 바와 같이, 몰드를 이용하여 중심부에 스루홀(33)을 갖는 형상이 성형되고, 용제를 증발시키는 데에 필요한 온도에서 가열 소성되어 소결 고화 형성한 타블렛(32)이라고 부르는 봉착재가 이용되어 있다. 배기관용의 봉착재로 되는 타블 렛(32)에 가하는 필러는, 전술한 전면판(22)과 배면판(23)의 주위의 봉착에 이용하는 봉착재에 가하는 필러와 동일한 재료를 이용할 수 있다. 즉, 타블렛(32)은 납을 포함하지 않는 프릿 글래스로 형성되어 있다.

도 3a, 도 3b는 전면판(22)과 배면판(23)의 주위 및 배기관(21)을 봉착재(31)로 봉착하는 수순의 개략을 설명하는 단면도이다. 우선, 도 3a에 도시하는 바와 같이, 후막 인쇄, 잉크젯이나 디스펜서를 구비한 도포 장치를 이용하여, 전면판(22)과 배면판(23)의 각각의 주위의 소정 위치에 각각 봉착재(31a, 31b)를 배치 형성한다. 그리고, 전면판(22)의 표시 전극(4)과 배면판(23)의 데이터 전극(10)을 직교시켜 소정의 위치에서 얼라인먼트하고 나서 고정 지그(도시하지 않음)로 눌러 전면판(22)과 배면판(23)을 고정한다. 이어서, 배면판(23)의 코너부의 소정 위치에 마련한 배기용의 세공(30)의 중심과 타블렛(32)의 중앙부의 스루홀(33)부의 중심을 맞춰 탑재한다. 그리고, 배기관(21)의 한쪽 단부의 개구부의 중심과 배기용의 세공(30)의 중심이 실질적으로 일치하도록 얼라인먼트하여 조립하고, 각각의 중심이 어긋나지 않도록 별도의 고정 지그(도시하지 않음)로 눌러 고정한다. 또, 본 발명의 실시예에 있어서의 PDP(20)의 제조 방법에 있어서는, 배기 장치와 배기관(21)의 접속이 용이하고, 직결시켜 배관을 짧게 할 수 있어, 처리 공정수의 저감을 기대할 수 있다는 점에서, 배기관(21)의 봉착되는 쪽의 단부가 상방에 있고, 배기 장치에 접속되는 쪽의 단부가 하방에 있는 배치로 봉착 단계의 처리를 실시하고 있다.

마지막으로, 봉착재(31a, 31b)나 타블렛(32)을 배치하고, 전면판(22), 배면 판(23), 배기관(21)을 조립하여 지그로 고정한 후, 배기관 헤드(41)에 배기관(21)의 배기 장치와 접속하는 쪽의 하방의 단부를 접속한다. 배기관 헤드(41)는 스프링 등의 탄성부(42)를 구비하고 있어, 도 3a 중에 화살표 C로 나타내는 방향으로 배기관(21)을 가압할 수 있다. 조립하여 지그로 고정된 전면판(22), 배면판(23), 배기관(21)이 소성로 내에 설치된다. 그리고, 봉착재(31)를 봉착 처리하는 온도보다도 낮은 온도에서 봉착재(31a, 31b)와 타블렛(32)의 가소성을 실시한 후에, 가소성의 온도보다 높은 봉착 온도까지 승온시킴으로써, 전면판(22)과 배면판(23)의 주위 및 배기관(21)의 배면판(23) 측에 배치한 각각의 봉착재(31a, 31b)와 타블렛(32)을 용융한다. 그리고, 그들을 냉각하여 고화시켜, 봉착한다. 도 3b는 전면판(22)과 배면판(23)의 주위 및 배기관(21)의 배면판(23) 측이 봉착된 상태를 개략적으로 나타내고 있다.

도 4a, 도 4b는 본 발명의 실시예에 있어서의 PDP(20)의 전면판(22)과 배면판(23)을 봉착 접합한 상태를 나타내고 있으며, 도 4a는 본 발명의 실시예에 있어서의 PDP(20)의 평면도, 도 4b는 도 4a에 나타낸 PDP(20)의 화살표 4B에서 본 단면도이다. 도 4a, 도 4b에 있어서, 전면판(22)과 배면판(23)을 그 주위를 봉착재(31)로 봉착하고, 배면판(23)에 배기관(21)을 마련한 구성을 나타내고 있다.

도 4a, 도 4b에 도시하는 바와 같이, 전면판(22)과 배면판(23)은 표시 전극(4)과 어드레스 전극(10)이 직교하도록 대향 배치되어 있다. 그리고, 그 주위, 및 배면판(23)의 코너부의 소정 위치에 마련된 배기용의 세공(30)을 덮도록 배치된 배기관(21)의 확대시킨 단부의 주위는 유리 프릿 등의 봉착재(31)로 봉착되어 있 다. 그리고, 격벽(11)에 의해 구획된 방전 공간(14)이 배기관(21)에 의해 진공 배기된 후에, 동일하게 배기관(21)으로부터 네온이나 크세논 등을 포함하는 방전 가스가 소정의 압력(예컨대, Ne－Xe 혼합 가스의 경우, 400Torr∼600Torr의 압력)으로 봉입되어 배기관(21)을 적당 부분에서 국부적으로 가열 용융(칩핑 오프)하여 완전히 밀봉하고 있다. 이렇게 해서 기밀 봉지하여 PDP(20)가 완성되어 있다. 또, 배기관(21)의 봉착에는, 전술한 바와 같이 소결한 봉착재(31)로 형성된 중심부에 스루홀(33)을 갖는 타블렛(32)이 이용되어 있다.

배기관(21)의 봉지에 있어서는, 고정 가스 버너나 통전 히터 등을 이용하는 국소 가열 봉지 방법이 이용된다. 통전 히터 등을 이용하는 전열 봉지 방법은 가열 온도의 제어를 비교적 정확하게 할 수 있어, 양산시의 취급이 용이하고 자동화를 도모하기 쉽다는 이점은 있지만, 고정 가스 버너를 이용하는 방법에 비해 가열부(통전 히터)가 커진다. 또한, 가열 냉각에 소요되는 시간이 길어져서, 제조 택트(production tact time)를 높이기가 쉽지 않다. 따라서, 본 발명의 실시예에 있어서는, 고정 가스 버너를 이용하여 배기관(21)의 봉지 작업을 수행하고 있다. 본 발명의 실시예에 있어서의 PDP(20)의 배기관(21)의 봉지 단계는, 고정된 배기관(21)의 폐색 예정부를 가열하여, 용융해서, 용단한다고 하는 수순에 의해 행해진다.

완성된 PDP(20)는, 표시 전극(4)에 영상 신호 전압을 선택적으로 인가함으로써 방전시키고, 그 방전에 의해 발생한 자외선이 각 색 형광체층(12R, 12G, 12B)을 여기하여 적색, 녹색, 청색의 발광을 일으켜서 컬러 화상 표시를 실현하고 있다.

여기서, 본 발명의 실시예에 있어서의 PDP(20)의 봉착재(31)와 봉착 방법에 대하여, 더욱 자세히 설명한다. 우선, 전면판(22) 또는 배면판(23)의 어느 한쪽의 주연에, 적어도 산화비스머스(Bi₂O₃)를 포함하는 비연의 붕규산계의 비정질 프릿 글래스와, 내열성 필러와, 유기 바인더 성분을 포함하는 페이스트상 봉착 조성물이 도포된다. 본 발명의 실시예에서는, 디스펜서를 구비한 도포 장치가 이용되고 있지만, 후막 인쇄나 잉크젯 도포 장치를 이용하여 도포할 수도 있다. 그 후, 일정 시간 건조 후, 봉착 온도보다 낮은 소정의 온도에서 가소성을 하여 유기 바인더 성분이 소실 제거된다. 또한, 배면판(23)의 코너부의 소정 위치에 마련한 배기용의 세공(30)을 덮도록 배치한 배기관(21)의 확대한 단부의 주위를 봉착하기 위하여, 전면판(22)과 배면판(23)의 주연부의 봉착에 이용하는 봉착재(31)와 마찬가지의 재료가 이용되어 있다. 즉, 적어도 산화비스머스(Bi₂O₃)를 포함하는 비연의 붕규산계의 비정질 프릿 글래스와, 내열성 필러와, 유기 바인더 성분을 포함하는 용제를 혼련한 재료가 이용되어 있다. 그리고, 몰드를 이용하여 중심부에 스루홀(33)을 갖는 형상이 성형되고, 용제를 증발시키는 데에 필요한 온도에서 가열 소성되어 소결 고화 형성한 타블렛(32)이라고 부르는 봉착재(31)가 이용되어 있다.

그 후, 도 1에 도시하는 바와 같은 구성으로, 전면판(22)의 표시 전극(4)군과 배면판(23)의 어드레스 전극(10)이 직교하도록 대향시켜 양 기판이 배치된다. 그리고, 도 3a, 도 3b에 나타내는 것과 같은 구성으로, 배면판(23)의 코너부의 소정 위치에 마련한 배기용의 세공(30)을 덮도록 타블렛(32)이 배치된다. 다음에, 배기관(21)의 확대한 단부가 배치된다. 그리고, 490℃∼500℃의 봉착 온도에서 소성되면, 봉착재(31)와 타블렛(32)의 프릿 글래스가 연화(용융)된다. 그 후, 냉각하여 봉착재(31)와 타블렛(32)이 고화된다.

본 발명의 실시예의 PDP(20)의 제조에 있어서 전면판(22)과 배면판(23)의 주연부의 봉착에 이용하는 봉착재(31)에는, 산화비스머스(Bi₂O₃)를 포함하는 비연의 붕규산계의 비정질 프릿 글래스인 IWF BNL189P－200(제품명, 아사히 테크노가라스 가부시키가이샤 제조, 이후 "BNL189P"라고 약기함)을 이용하고 있다. 여기서 이용한 산화비스머스(Bi₂O₃)를 포함하는 비연의 붕규산계의 비정질 프릿 글래스인 BNL189P의 조성은, 산화비스머스(Bi₂O₃)가 70중량％∼75중량％, 산화아연(ZnO)이 8중량％∼10중량％, 산화붕소(B₂O₃)가 4중량％∼6중량％, 산화알루미늄(Al₂O₃)이 6중량％∼8중량％, 산화규소(SiO₂), 산화마그네슘(MgO)이 1중량％∼3중량％로 되어 있다. 특히 산화비스머스(Bi₂O₃)의 양은 지나치게 적으면 유리의 연화점이 내려가기 어렵기 때문에 잘 봉착할 수가 없고, 반대로 지나치게 많으면 표시 전극(4)이나 어드레스 전극(10) 중의 은(Ag)과의 반응이 일어나 발포되기 쉽게 되기 때문에, 70중량％∼75중량％로 설정하고 있지만, 65중량％∼80중량％의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 상기의 산화비스머스(Bi₂O₃)를 포함하는 비연의 붕규산계의 비정질 프릿 글래스인 BNL189P의 유리 연화점 온도는 440℃보다 낮아 바람직한 온도이다.

또한, 본 발명의 실시예의 PDP(20)의 제조에 있어서 배면판(23)과 배기 관(21)의 봉착에 이용하는 봉착재(31)로 되는 타블렛(32)에는, 산화비스머스(Bi₂O₃)를 포함하는 비연의 붕규산계의 비정질 프릿 글래스인 IWF BNL188P－200(제품명, 아사히 테크로가라스 가부시키가이샤 제품, 이후 "BNL188P"라고 약기함)을 이용하고 있다. 여기서 이용한 산화비스머스(Bi₂O₃)를 포함하는 비연의 붕규산계의 비정질 프릿 글래스인 BNL188P의 조성은, BNL189P와 실질적으로 동일하다. 전술한 상기 산화비스머스(Bi₂O₃)를 포함하는 비연의 붕규산계의 비정질 프릿 글래스 BNL188P의 유리 연화점 온도는 450℃보다 낮아 바람직한 온도이다.

본 발명의 실시예의 PDP(20)의 제조에 있어서 전면판(22)과 배면판(23)의 주연부의 봉착재(31)에 이용하는 산화비스머스(Bi₂O₃)를 포함하는 비연의 붕규산계의 비정질 프릿 글래스 BNL189P, 본 발명의 실시예의 PDP(20)의 제조에 있어서 배면판(23)과 배기관(21)의 봉착용 타블렛(32)에 이용하는 산화비스머스(Bi₂O₃)를 포함하는 비연의 붕규산계의 비정질 프릿 글래스 BNL188P 및 비교용의 종래의 납을 포함하는 비정질계의 고연화점 프릿 글래스인 GA－0963/200M(제품명, 닛폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 제품, 이후 "GA－0963"이라고 약기함)에 대하여, 각각의 대표 특성을 표 1에 정리하였다.

실제로, 표 1에 나타낸 프릿 글래스를 주체로 하는 봉착재(31) 중에서 납을 포함하는 비정질의 고연화점 프릿 글래스 GA－0963과 산화비스머스(Bi₂O₃)를 포함하는 비연의 타블렛용 비정질 프릿 글래스 BNL188P 및 표 1에는 나타내지 않은 인산－산화주석계와 산화바나듐－산화아연－산화바륨계의 비연의 비정질 프릿 글래스를 이용하여, 도 2에 나타내는 형상의 타블렛을 형성하고, 도 3a, 도 3b에 나타내는 배기 장치에 접속되는 쪽의 단부가 아래를 향한 배치로 배기관(21)의 봉착 테스트를 실시하였다. 그 결과, 납을 포함하는 비정질의 고연화점 프릿 글래스 GA－0963 및 산화비스머스(Bi₂O₃)를 포함하는 비연의 타블렛용 비정질 프릿 글래스 BNL188P에서는 봉착재(31)의 드리핑은 발견되지 않았지만, 인산－산화주석계 및 산화바나듐－산화아연－산화바륨계의 비연의 비정질 프릿 글래스를 이용한 봉착재(31)에서는 드리핑이 발생하였다.

일반적으로, 비연계의 비정질 프릿 글래스에서는 드리핑 현상이 발생한다고 되어 있지만, 산화비스머스(Bi₂O₃)를 포함하는 비연의 타블렛용 비정질 프릿 글래스 BNL188P에서는 드리핑 현상이 발생하지 않는 것이 밝혀졌다. 인산－산화주석계 및 산화바나듐－산화아연－산화바륨계의 비연의 비정질 프릿 글래스를 이용한 봉착재(31)에서 드리핑이 발생하고, 산화비스머스(Bi₂O₃)를 포함하는 비연의 타블렛용 비정질 프릿 글래스 BNL188P에서 드리핑 현상이 발생하지 않았던 것은, 이하의 것을 원인으로서 생각할 수 있다. 즉, 그 원인은, 비연의 타블렛용의 비정질 프릿 글래스 BNL188P에서는, 소성에 의해 프릿 글래스가 연화점을 초과하더라도, 인산－산화주석계 및 산화바나듐－산화아연－산화바륨계의 비연의 비정질 프릿 글래스를 이용한 봉착재(31)보다도 표면 장력이 크다는 것이다. 또, 납을 포함하는 비정질의 고연화점 프릿 글래스 GA－0963에서 드리핑 현상이 발생하지 않은 것은, 소성 중에 납을 포함하는 고연화점 프릿 글래스는 연화점을 초과하면 결정화가 시작되기 때문에, 드리핑되는 일이 없다는 것으로 설명할 수 있다.

표 1에 나타낸 특성으로부터도 알 수 있는 바와 같이, 배면판(23)과 배기관(21)의 봉착용 타블렛에 이용하는 산화비스머스－산화붕소계의 유리로 이루어지는 프릿 글래스로서의 산화비스머스(Bi₂O₃)를 포함하는 비연의 붕규산계의 비정질 프릿 글래스 BNL188P는, 연화점이 전면판(22)과 배면판(23)의 주연부의 봉착재(31)에 이용하는 프릿 글래스 BNL189P보다도 약 10℃ 높고, 또한, 납을 포함하는 비정질계 프릿 글래스 GA－0963의 연화점과 거의 동일하다. 산화비스머스(Bi₂O₃)를 포함하는 비연의 붕규산계의 프릿 글래스 BNL188P, BNL189P는 모두 비정질이며, 소성 온도가 상승하여 연화점을 초과하면 결정화가 시작되지만, BNL188P는 연화점이 BNL189P보다도 약 10℃ 높다. 따라서, 본 발명의 실시예에 있어서의 PDP(20)의 제조 단계에 있어서의 봉착 온도에서는 결정화되는 일이 없어, 봉착재(31)의 드리핑이 발생하지 않기 때문에, 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에 있어서의 PDP(20)의 제조 방법에 있어서는, 봉착 단계 종료 후에 410℃에서 배기 처리를 하고 있다. 도 3a, 도 3b에 나타내는 것과 같은 배기관(21)의 배기 장치에 접속되는 쪽의 단부가 아래를 향하는 배치에서는, 배기관(21)에 설비 상의 스트레스가 가해져, 봉착재(31)에 이용하는 프릿 글래스의 연화점이 낮으면 배기관(21)이 어긋나 리크가 발생하기 쉽게 되지만, 배기관(21)을 봉착하기 위한 비연의 비정질 프릿 글래스 BNL188P는 연화점이 BNL189P보다도 약 10℃ 높기 때문에, 이러한 문제의 발생을 억제하는 것이 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 있어서의 PDP(20)는, 배기관(21)의 배기 장치에 접속하는 쪽을 하방으로 향하게 하는 배치에서 봉착 처리 단계를 실시하더라도, 연화점이 높은 비연의 산화비스머스(Bi₂O₃)를 포함하는 붕규산계의 비정질 프릿 글래스를 이용하고 있기 때문에, 봉착 처리 온도에서도 연화(용융)된 프릿 글래스를 드리핑시키는 일 없이 봉착할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 있어서의 PDP(20)의 제조 방법에서는, 배기관(21)의 봉착에 이용하는 봉착재(31)가 드리핑되어 봉착부의 기밀이 악화되는 일 없이 봉착 처리의 단계를 실시할 수 있다.

또, 전술한 본 발명의 실시예에 있어서의 PDP(20)의 제조 방법의 설명에서는 전면판(22) 및 배면판(23)의 주위에의 봉착재(31)의 설치 형성에, 후막 인쇄나 도포 장치를 이용하는 방법을 예로 들고 있지만, 후막 인쇄나 도포 장치를 이용하지 않고, 시트 형상의 베이스재에 소정의 두께, 형상으로 점착성을 갖게 하여 형성한 봉착재(31)를 전면판(22) 및 배면판(23)의 각각에 접착시킴으로써 배치 형성한 다음, 조립하여 봉착하는 방법을 이용하는 것도 가능하다.

또한, 전술한 본 발명의 실시예에 있어서의 PDP(20)의 제조 방법의 설명에서는, 산화비스머스(Bi₂O₃)를 포함하는 비연의 붕규산계의 비정질 프릿 글래스로 형성한 봉착재(31)를 이용하여 배기관(21)의 봉착을 도 3a, 도 3b에 도시하는 바와 같이 배기관(21)이 배기 장치 쪽의 단부를 하방으로 향하게 한 배치에서 실행하는 방법을 예로 들어 설명하고 있지만, 도 6a에 도시하는 바와 같이 배기관(21)이 배기 장치 쪽의 단부를 상방으로 향하게 한 배치에서 산화비스머스(Bi₂O₃)를 포함하는 비연의 붕규산계의 프릿 글래스로 형성한 봉착재(31)를 이용하여 배기관(21)을 봉착하는 경우에도 적용하는 것이 가능하다.

또, 전술한 본 발명의 실시예에 있어서의 PDP(20)의 제조 방법에서 이용하는 산화비스머스(Bi₂O₃)를 포함하는 비연의 붕규산계의 프릿 글래스는, 엄밀히 말하면, 전혀 납을 포함하지 않는 것은 아니며, 분석하면 500PPM 이하이기는 하지만, 극미량 레벨의 납이 검출된다. 그러나, 유럽에 있어서의 환경에 관한 EC－RoHS 지령의 규정에서는 1000PPM 이하이면 납을 포함하지 않는 것으로 간주할 수 있어, 본 발명의 실시예에 있어서는 「납을 포함하지 않음」이나 「비연」이라는 표현을 사용하고 있다.

본 발명은, 연화점이 높은 비연의 산화비스머스(Bi₂O₃)를 포함하는 붕규산계의 프릿 글래스를 이용하고 있기 때문에, 봉착 처리 온도를 높게 하더라도 연화(용융)된 프릿 글래스를 드리핑시키는 일 없이 봉착할 수 있어, 봉착부의 기밀이 악화되는 일이 없고 봉착의 신뢰성을 높이며, 또한, 환경에 우수하고 표시 품질이 우수한 PDP를 실현하여 대화면의 표시 장치 등에 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 있어서의 PDP의 구조를 나타내는 사시도,

도 2는 본 발명의 실시예에 있어서의 PDP의 타블렛의 형상을 나타내는 사시도,

도 3a는 본 발명의 실시예에 있어서의 PDP의 전면판과 배면판의 주위 및 배기관을 봉착재로 봉착하는 수순의 개략을 설명하는 단면도,

도 3b는 본 발명의 실시예에 있어서의 PDP의 전면판과 배면판의 주위 및 배기관을 봉착재로 봉착하는 수순의 개략을 설명하는 단면도,

도 4a는 본 발명의 실시예에 있어서의 PDP의 평면도,

도 4b는 본 발명의 실시예에 있어서의 PDP의 단면도,

도 5는 종래예에 있어서의 PDP의 타블렛의 형상을 나타내는 사시도,

도 6a는 종래예에 있어서의 PDP의 전면판과 배면판의 주위 및 배기관을 봉착재로 봉착하는 수순의 개략을 설명하는 단면도,

도 6b는 종래예에 있어서의 PDP의 전면판과 배면판의 주위 및 배기관을 봉착재로 봉착하는 수순의 개략을 설명하는 단면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 전면 유리 기판 2 : 주사 전극

2a, 3a : 투명 전극 2b, 3b : 금속 버스 전극

3 : 유지 전극 4 : 표시 전극

5 : 블랙 스트라이프(차광층) 6 : 유전체층

7 : 보호층 8 : 배면 유리 기판

9 : 하지 유전체층 10 : 어드레스 전극(데이터 전극)

11 : 격벽 12R, 12G, 12B : 형광체층

14 : 방전 공간(방전 셀) 20 : PDP

21 : 배기관 22 : 전면판

23 :　배면판 30 : 세공

31, 31a, 31b : 봉착재 32 : 타블렛

33 : 스루홀 41 : 배기관 헤드

42 : 탄성부

Claims

전면판과 배면판을 대향 배치함과 아울러, 상기 전면판과 상기 배면판의 주연부를 봉착재에 의해 봉착하여 방전 공간을 형성하고, 상기 방전 공간을 배기하여 상기 방전 공간에 방전 가스를 봉입하는 관 형상의 배기관을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법으로서,

상기 봉착재는 납을 포함하지 않고, 산화비스머스를 70중량%~75중량%, 산화아연을 8중량%~10중량%, 산화붕소를 4중량%~6중량%, 산화알루미늄을 6중량%~8중량%, 산화규소 및 산화마그네슘을 1중량%~3중량% 함유하는 산화비스머스-붕규산계의 프릿 글래스이고, 상기 배면판에 마련한 배기용의 세공(細孔) 주위에 상기 프릿 글래스로 형성한 타블렛을 거쳐서 상기 배기관의 봉착되는 쪽을 배치하고, 상기 전면판과 상기 배면판을 대향 배치하여 조립하며, 상기 배기관의 배기 장치에 접속되는 쪽을 하방을 향해 배기 장치에 탑재하여, 490℃~500℃의 봉착 온도에서 봉착을 행하는 단계를 구비함과 아울러, 상기 타블렛의 연화점은 상기 봉착재의 연화점보다 9~10℃ 높은 것

을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.