KR20010104469A - 게터물질이 도포된 플라즈마 디스플레이 패널 및 그제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 전면기판과 배면기판과; 상기 전면기판과 상기 배면기판사이에서 방전거리를 유지하고 셀간의 크로스 토크를 방지하기 위한 격벽들과; 상기 전면기판과 사아기 배면기판의 외주부를 봉착하는 프리트글라스;를 구비하여, 가스방전에 의하여 화상을 형성하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 격벽들과 상기 프리트글라스의 사이에서 도포된 게터물질을 더 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널을 개시한다. 또한, 배면기판에 격벽들을 형성하는 단계; 상기 배면기판의 외주부에 기판을 봉착하기 위한 프리트글라스를 도포하는 단계; 상기 프리트글라스와 상기 격벽들 사이의 부분에 게터물질을 도포하는 단계; 상기 배면기판과 전면기판을 봉착하는 단계; 상기 게터물질을 환원시키기 위하여 수소가스를 주입하는 단계: 및 상기 수소가스를 배기하고 방전가스를 주입하는 단계;를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 개시한다.

Description

게터물질이 도포된 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법{Plasma display panel including a coated getter and Method for the same}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널의 배기에 관한 것이다.

통상적으로 플라즈마 디스플레이 패널은, 전극에 직류 또는 교류 전압을 인가하면 전극 사이에서 가스 방전이 발생하는데, 여기에서 수반되는 자외선의 방사에 의하여 형광체가 발광하여 화상을 표시하는 평판표시소자이다.

도 1a는 일반적인 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 분해 사시도를 도시한 것이며, 도 1b는 도 1a의 일부 분해 사시도를 도시한 것이며, 도 1c는 패널이 봉착된 후 배기관이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도를 도시한 것이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널(10)은 유리와 같은 투명한 전면기판(11)과 배면기판(12)을 구비한다.

상기 전면기판(11)에는 스트립 형상의 유지전극(13)과 버스전극(14)이 형성되고, 그 위에 유전체층(15)과 보호층(16)이 차례로 적층된다. 여기서 상기 유지전극(13)은 공통전극(13a)와 주사전극(13b)으로 구성된다.

상기 배면기판(12)에는 스트립형상의 어드레스 전극(23), 격벽(17) 및 형광체층(18)이 형성되며, 어드레스전극(23)위에는 절연층(25)이 형성될 수 있다. 배면기판(12)의 가장자리에는 패널의 봉착을 위하여 프리트글라스(19)가 도포되고, 그 내측에는 불순가스의 배기 및 방전가스의 주입 등을 위하여 배기공(24)이 형성된다.

이러한 구조를 가지는 기판(11,12)은 배면기판(12)의 외주부에 도포된 프리트글라스를 가열 용융시켜 상호 봉착하게 된다.

도 1c를 참조하면, 패널(10)이 봉착된 후에는 패널 내부의 공간에는 불순 가스로 가득차 있으므로 이러한 공기를 배기하고 방전의 효율을 높일 수 있는 적정의 방전가스로 공기를 대체하게 된다.

이러한 배기공정으로는 배기관(27)으로 연통된 배기공(24)를 통하여 패널내부의 불순가스를 강제적으로 배출하여 배기하게 된다.

그런데, 패널(10) 내부의 방전공간(20)의 폭과 높이는 수십 내지 수백 마이크로미터(㎛)의 영역 즉, 실질적으로 모세관에 가까운 좁은 영역을 형성하기 때문에, 충분한 진공도를 달성하기 위해서는 상당한 시간이 소요되어 배기시간의 지연으로 인하여 패널의 제작공정의 진행에 큰 지장을 주게 된다.

또한, 패널(10)의 방전공간(20)내의 공기가 충분히 배기되지 못한 상태에서 방전개스가 주입된 경우에는 수분이나 산소 또는 수소 등의 가스가 다량 존재하게 되어 방전을 개시할 때 방전개시에 요구되는 전압을 상승시키고 방전을 저해하고충분한 자외선을 낼 수가 없게 된다. 이는 형광체에 도달하는 자외선의 수를 감소시키게 되기 때문에 휘도가 떨어지고 효율이 나빠지며, 패널의 점등 자체를 불가능하게 할 수도 있다.

더욱이, 패널(10)내의 방전공간(20)에 노출되어 있는 형광체층(18), 격벽(17) 그리고 보호막층(16)의 재질은 다량의 개스를 흡착 또는 결합하는 재질로 이루어져 있기 때문에 패널내 방전개스를 봉입하여 제작된 후에 점등 방전을 개시하면 그 내벽에서 다량의 개스 및 기타 이물질이 방출하게 된다. 따라서 패널내부가 다시 오염되는 결과가 되며 이러한 불순개스들로 인하여 패널의 특성 즉, 휘도나 효율을 떨어뜨리고 수명을 단축하는 결과를 가져온다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 플라즈마 디스플레이 패널 내부의 불순 가스를 신속하고 용이하게 제거하여 디스플레이 패널 내의 가스 순도를 조속히 달성하는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1a는 일반적인 교류형 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 분해 사시도이며, 도 1b는 도 1a의 일부를 도시한 분해 사시도이며, 도 1c는 패널이 봉착된 후 배기관이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도이며,

도 2는 본 발명에 따른 일실시예로서 게터물질이 도포된 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도이며,

도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것으로, 배면기판과 형광체층 및 격벽을 도시한 단면도이다,

도 5은 도 2에서 게터물질이 도포된 배면기판을 도시한 사시도이며, 그리고,

도 6는 본 발명에 따른 일실시예로서 플라즈마 디스플레이 패널이 봉착실에 삽입되어 봉착 및 배기되는 과정을 설명하기 위하여 도시한 것이다.

< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 >

111.112 기판 113,123,114. 전극

115. 유전체층 117. 격벽

119. 프리트 글래스 120. 방전공간

124. 배기홀 127. 배기관

126. 배기헤드 130.게터물질층

200. 봉착실

230. 진공배기장치 231. 수소가스 주입장치

232. 방전가스 주입장치

본 발명의 일측면에 따른 일실시예로서 플라즈마 디스플레이 패널은: 전면기판과 배면기판; 상기 전면기판과 상기 배면기판사이에서 방전거리를 유지하고 셀간의 크로스 토크를 방지하기 위한 격벽들과; 상기 전면기판과 사아기 배면기판의 외주부를 봉착하는 프리트글라스;를 구비하여, 가스방전에 의하여 화상을 형성하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 격벽들과 상기 프리트글라스의 사이에서도포된 게터물질을 더 구비한다. 여기서, 상기 게터물질은 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zi), 바나늄(V), 철(Fe), 알루미늄(Al) 및 그 합금으로 구성된 그룹중에서 선택된 어느 하나를 성분으로 하는 산화물일 수 있다.

본 발명의 다른 특징을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널은 전면기판과 배면기판; 상기 전면기판과 상기 배면기판사이에서 방전거리를 유지하고 셀간의 크로스 토크를 방지하기 위한 격벽들과; 상기 격벽들에 의해 구획된 방전공간에 도포되며 게터물질이 함유된 형광체층을 포함한다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법은: 배면기판에 격벽들을 형성하는 단계; 상기 배면기판의 외주부에 기판을 봉착하기 위한 프리트글라스를 도포하는 단계; 상기 프리트글라스와 상기 격벽들 사이의 부분에 게터물질을 도포하는 단계; 상기 배면기판과 전면기판을 봉착하는 단계; 상기 게터물질을 환원시키기 위하여 수소가스를 주입하는 단계: 및 상기 수소가스를 배기하고 방전가스를 주입하는 단계;를 포함한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일 실시예로서 플라즈마 디스플레이 패널 및 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도를 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 전면기판(111)에는 유지전극(113)과 버스전극(114)이 형성되고, 그 위에 유전체층(115)과 보호층(116)이 차례로 적층된다.

배면기판(112)에는 스트립형상의 어드레스 전극(123)과 그 위에 절연층 또는유전체층(125)이 형성된다. 여기서 상기 절연층 또는 유전체층(125)은 생략될 수 있다.

상기 유전체층(125)위에는 방전거리를 유지하고 셀간의 전기적 광학적 크로스 토크를 방지하기 위하여 격벽(117)이 형성되고 이 격벽에 의해 구획된 공간에는 형광체층(118)이 형성된다.

이 형광체층(118)의 하면에는 도 3에 도시된 바와 같이 게터물질층(131)이 도포될 수 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 형광체층에는 게터물질(132)이 혼합될 수 있다.

그리고 배면기판(112)의 가장자리 주변부에는 패널(100)의 봉착을 위하여 저융점 글라스로서 프리트글라스(119)가 디스펜싱법 등에 의하여 도포되고, 상기 프리트글라스(119)의 내측으로 게터물질(130)이 도포된다. 또한, 상기 배면기판(112)의 일측 가장자리에는 불순가스의 배기 및 방전가스의 주입 등을 위하여 배기공(24)이 형성된다. 그리고, 배면기판(112)의 외부에는 배기구(124)를 통하여 패널의 내부와 연통되도록 글라스관과 같은 배기관(127)이 봉착된다. 여기서, 프리트글라스와 게터물질은 전면기판(11)의 가장자리에 형성될 수도 있다.

상기 게터물질은 후속하는 공정으로서 패널의 봉착후 배기과정에서 수분이나 탄소 또는 질소 등의 불순가스를 흡착하여 배기시간 등을 줄이기 위하여 사용되는 것으로, 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zi), 바나늄(V), 철(Fe), 알루미늄(Al) 또는 그 합금을 성분으로 하는 산화물 분말을 이용한다. 이러한 게터물질은, 후술하는 바와 같이, 패널의 봉착후 수소(H2)가 혼합된 가스를 사용하여 배기공정을 수행하여 텅스텐 산화물(WO3)과 같은 게터물질을 환원반응시킴으로써 배기 중의 게터링 작용도 가능하게 된다. 나아가, 패널의 봉지작업 후 점등방전을 개시하면, 다공성의 형광체층(18) 또는 보호막층(16)에 흡착 또는 결합된 다량의 불순 개스가 방출하게 되는데 이를 흡수하여 제거할 수 있게 된다.

도 5은 게터물질이 도포된 배면기판을 보여주는 사시도 및 부분 확대도이다.

도 5을 참조하면, 격벽(117)과 형광체층(118)이 형성된 배면기판(112)의 주변부 가장자리에 저융점 글라스로서 프리트글라스(119)를 도포하고, 상기 프리트글라스(119)와 격벽(117)의 사이에 게터물질(130)을 도포한다.

상기 게터물질은 도포하는 방법은, 후속하는 공정으로서 배기 및 방전가스의 주입에 영향이 없는 범위에서 박막의 형태로 도포 할 수 있는 것이라면 제한없이 사용될 수 있으며, 그 일예로서 디스펜싱법에 의하여 도포될 수 있다. 디스펜싱법은 디스펜서(dispenser)장치와 연결된 니들(needle) 등을 이용하여 게터물질을 디스펜싱하여 성형시키는 방법이다.

이와 같은 구조를 가지는, 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 봉착, 배기 및 방전가스주입 등의 과정을 조립되는데, 이를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전면기판(11)과 배면기판(12)은 서로 대향하도록 정렬된 상태에서 클립 등과 구속치구(미도시)에 의하여 가압된 상태로 고정된다.

그 다음에, 상기 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 봉착실로 이동되어 봉착 배기 및 방전가스 주입이 이루어지게 된다. 즉, 프리트글라스(119)는 저융점 글라스를 이용하기 때문에, 기판(111,112)의 재료로 이용되는 글라스의 용융점 이하의소정의 온도로 봉착실 등의 내부에서 가열하면 프리트글라스(119)가 용융되고 구속치구의 가압력에 의하여 기판(111,112)이 상호 융접되어 봉착하게 된다.

여기서, 상기 봉착실은 본 기술분야에서 통상 사용될 수 있는 장치라면 제한없이 사용될 수 있으며, 진공 펌프 장치나 개스 주입 장치가 설치됨으로써, 필요에 따라 진공화하거나 개스를 주입할 수 있도록 되어 있으며, 진공화 및 개스 주입과는 별도로 또는 그와 함께, 패널의 배기관을 통하여 패널 내부의 진공화 및 개스 주입을 수행할 수 있도록 되어 있다.

도 6는 봉착실내에 삽입된 플라즈마 디스플레이 패널의 봉착 및 배기과정을 설명하기 위하여 도시한 것이다.

도 6을 참조하면, 봉착실(200)은 기밀이 유지되는 공간이며, 패널조립체를 가열하기 위한 소정의 히터(201)가 설치되며, 배관(211,212)과 밸브(221,222,223,224,225,226)등을 통하여 진공배기장치(230), 수소가스주입장치(231) 및 방전가스주입장치(232) 등과 연결된다.

봉착실(200)로 삽입된 패널(100)는 그 배기관(127)과 배기헤드(126)와 연결되어 봉착, 배기 및 가스 주입이 이루어지게 된다.

이와 같은 장치에 따른 본 발명에 따른 일예로서 봉착, 배기 및 가스 주입과정을 설명하면 다음과 같다.

봉착실(200) 내부는 배기를 위한 소정의 온도 예컨데, 300℃이상의 적정온도가 유지되도록 히터(201)로 가열하고, 밸브(221,222,223,224)를 조정하여 진공배기장치(230)를 작동시켜 진공 펌프(미도시)등을 구동함으로써 봉착실(200)과 패널조립체의 내부로부터 불순가스를 배기한다. 여기서, 제1밸브(221),제2밸브(222) 및 제4밸브(224)는 개방된 상태이며, 제3밸브(223)는 폐쇄된다.

그리고 히터(201)를 이용하여 봉착실을 봉착온도 즉, 400℃ 내지 450℃이상의 고온으로 상승시켜 프리트글래스(19)를 용융시킨다. 프리트글래스(19)가 용융되면 클립 등의 가압력에 의하여 기판(11,12)은 융접되어 봉착된다. 이때, 프리트글래스(19)가 용융되어 융접되어질 때, 그 최초 두께보다 약간 얇아지게 되어 격벽(117)이 대향하는 기판(11,12)의 내표면에 밀착되어질 수 있다.

소정의 시간이 지나면, 봉착실(200)과 패널조립체 내부의 배기를 중단하고, 패널조립체 내부에 수소(H2)가스 또는 수소(H2)가 혼합된 가스를 주입한다. 수소가스 또는 수소가 혼합된 가스를 주입하는 것은 배면기판(112)의 가장자리에 도포되거나 형광체에 혼합되거나 또는 형광체의 하면에 도포된 텅스텐 산화물(W03)과 같은 게터 물질을 활성화시키기 위한 것으로, 배기중 수소(H2) 또는 수소가 포함된 가스를 사용하여 게터 물질을 환원반응시킴으로써 게터링 작용을 용이하게 하기 위한 것이다. 여기서, 제1밸브(221), 제3밸브(223) 및 제5밸브(225)가 개방된 상태에서 수소가스 주입장치(231)가 작동된다. 이때의 주입압력은 환원반응을 위하여 필요한 압력으로서 예컨데, 10 내지 760 Torr가 되도록 한다.

패널(100)의 내부에 주입된 수소가스 등이 소정의 압력에 도달한 후에 다시 패널의 내부를 배기한다. 수소가스의 주입 및 배기는 필요에 따라 수회 반복할 수 있으며, 2회 이상하는 것이 바람직하다.

그 다음에, 봉착실(200)의 온도가 상온영역에 도달하기까지 냉각시킨 후에패널(100)의 내부에 방전가스를 100 내지 700 Torr정도로 주입한다. 여기서, 제6밸브(226)와 제3밸브(223)와 제1밸브(221)가 개방된다.

패널(100)의 내부에 소정의 방전가스가 주입된 후에는 봉지작업을 수행한다. 상기 봉지작업은 플라즈마 버너 또는 전열장치 등을 이용하여 유리 등으로 된 배기관(26)을 용융하면서 압축함으로써 수행한다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 의하면, 패널의 봉착후 배기과정에서 수분이나 탄소 또는 질소 등의 불순가스를 흡착하여 배기시간 등을 줄이며, 패널의 봉착후 수소가 혼합된 가스를 사용하여 배기공정을 수행하여 게터물질을 환원반응시킴으로써 패널의 점등방전과 더블어 형광체층 또는 보호막층 등으로부터 방출되는 다량의 불순 개스를 제거할 수 있게 된다. 따라서, 충분한 진공도를 유지할 수 있어 고품질의 플라즈마 디스플레이 패널을 제조할 수 있고 그 휘도가 향상되며 제품의 사용수명을 연장시킬 수 있으며, 그 생산성이 향상될 수 있다.

Claims (4)

1. 전면기판과 배면기판; 상기 전면기판과 상기 배면기판사이에서 방전거리를 유지하고 셀간의 크로스 토크를 방지하기 위한 격벽들과; 상기 전면기판과 사아기 배면기판의 외주부를 봉착하는 프리트글라스;를 구비하여, 가스방전에 의하여 화상을 형성하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,

   상기 격벽들과 상기 프리트글라스의 사이에서 도포된 게터물질을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제1항에 있어서,

   상기 게터물질은 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zi), 바나늄(V), 철(Fe), 알루미늄(Al) 및 그 합금으로 구성된 그룹중에서 선택된 어느 하나를 성분으로 하는 산화물인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 전면기판과 배면기판; 상기 전면기판과 상기 배면기판사이에서 방전거리를 유지하고 셀간의 크로스 토크를 방지하기 위한 격벽들과; 상기 격벽들에 의해 구획된 방전공간에 도포된 형광체층을 포함하여 된 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,

   상기 형광체층의 하면에 게터물질이 도포되거나 형광체층에 게터물질이 함유된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 배면기판에 격벽들을 형성하는 단계;

   상기 배면기판의 외주부에 기판을 봉착하기 위한 프리트글라스를 도포하는 단계;

   상기 프리트글라스와 상기 격벽들 사이의 부분에 게터물질을 도포하는 단계;

   상기 배면기판과 전면기판을 봉착하는 단계;

   상기 게터물질을 환원시키기 위하여 수소가스를 주입하는 단계: 및

   상기 수소가스를 배기하고 방전가스를 주입하는 단계;를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.