KR20070014316A - 평판 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 프릿링은 디스플레이 장치에 실링재로 이용되는 것으로서, SnO와 P₂O₅가 주성분이 되는 프릿 글래스로 구성됨에 따라, 납성분에 의한 ROHS의 규제에 대응할 수 있고, 비중이 낮아 제조원가의 절감을 유도할 수 있으며, 자체적으로 결정성이 있어 필러의 추가 없이도 강도가 보장되고, 본 발명의 프릿링에 추가되는 필러로서 TiO₂, ZnO 또는 Al₂O₃ 중 적어도 어느 하나를 이용함에 따라, 프릿링의 결정화 효율을 높여 강도를 상승시키며, Al₂O₃-MgO 혼합물을 추가함에 따라 프릿링에 의해 합착되는 부분의 균열을 방지할 수 있다.

플라즈마 디스플레이 패널, 프릿링, 코디어라이트

Description

평판 디스플레이 패널 {Display panel}

도 1 은 종래 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구조가 도시된 도,

도 2 는 종래 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법이 도시된 순서도,

도 3 는 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 합착구조,

도 4 는 본 발명의 프릿링이 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10: 전면기판 20: 배면기판

31: 실링재 32: 배기(tip)관

33: 프릿링 H : 배기홀

본 발명은 프릿링에 관한 것으로서, 특히 디스플레이 패널의 합착 후 내부 가스가 배기되는 배기관(tip)의 합착을 위해 이용되는 프릿링의 재료가 납성분이 없고, 저비중 무연재인 SnO 및 P₂O₅ 성분으로 구성되는 프릿링에 관한 것이다.

도 1 은 종래 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구조가 도시된 도이고, 도 2 는 종래 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 패널 제조방법이 도시된 도이다.

일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조는 도 1 에 도시된 바와 같이, 상기 전면기판(10)에 형성된 주사 서스테인 전극(11a) 및 공통 서스테인 전극(11b), 배면기판(20)에 형성된 어드레스 전극(21)을 구비한다.

상기 전면기판(10)에는 주사/서스테인 전극(11a)과 공통 서스테인 전극(11b)이 나란하게 형성되고, 상기 주사/서스테인 전극과 공통 서스테인 전극은 유전체(13) 와 보호막(14)에 의해 적층된다. 상기 유전체에는 방전시 벽전하가 축적되고, 상기 보호막은 방전시 발생되는 스퍼터링(sputtering)에 의한 상기 유전체가 손상되는 것을 방지한다.

상기 배면기판(20)에는 상기 어드레스 전극(21) 위에 유전체(23)가 형성되고, 상기 유전체 위에 어드레스 전극과 나란하게 격벽(22)이 형성되어 방전공간이 구획된다.

상기 격벽(22)에 의해 형성되는 방전공간의 측면부 및 저면부에는 형광체 (24)가 도포되어, 방전시 발생되는 자외선에 의해 여기됨에 따라, 적/녹/청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다.

상기와 같은 플라즈마 디스플레이 패널 제조과정은 도 2 에 도시된 바와 같이, 전면기판(10) 및 배면기판(20)을 형성하고(S1, S2), 상기 전면기판 및 배면기판을 실링재를 사용하여 합착한 후 400도 내외로 가열하여 소성시켜 전면기판 및 배면기판을 합착한다(S3).

이때, 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 보호층(14), 격벽(22), 형광체(23)는 플라즈마 디스플레이 패널 공정 진행 중, 공정조건 및 공정 후 대기 노출 정도에 따라 표면에 불순물이 용이하게 흡착되므로, 패널 내부의 가스를 배기시켜야 한다.

이를 위해, 패널을 가열하여 내부의 가스를 배기하여 내부를 진공상태로 만드는 배기공정이 이루어지고(S4), 플라즈마 디스플레이 패널 내부에 네온, 크세논, 헬륨 등을 혼합한 가스를 주입한 후 봉입(S5)하여 플라즈마 디스플레이 패널을 완성한다.

특히, 상기 배기공정에서는 상기 배면기판(20)에 배기홀이 형성되고, 이 배기홀로부터 가스가 배기되는 배기관이 상기 배기홀에 합착되는바, 상기 배기관의 합착을 위해 배기홀 둘레에는 실링재로서 프릿(frit glass)이 이용되는데, 이를 프릿링이라 한다.

이러한 프릿링은 일반적으로 450도 부근에서 소성 가능한 납성분(PbO)가 주성분으로 사용되는바, 상기 Pb는 ROHS(Restriction of the use of certain Hazardous Substance)의 6대 규제물질 중 하나로서 환경 문제를 야기하므로, 상기 ROHS가 시행되면 Pb를 사용할 수 없어 대체물질이 필요하다.

또한, 일반적으로 납성분은 비중이 크므로, 일정량의 프릿링을 구성하기 위한 필요량이 상당하여 재료비 상승의 원인이 되었다.

그리고, 상기 프릿링을 용융하여 배기관을 합착하는 공정에서 1차 열처리가 수행되고, 내부가스 배기를 위한 배기공정에서 2차 열처리가 수행되는바, 상기 2차 열처리에 의해 상기 배기관을 고정하는 프릿링의 강도가 저하되지 않도록 상기 프릿링은 1차 열처리 과정 후 결정화되어야 한다.

즉, 상기 프릿링이 결정화됨에 따라 상기 프릿링 성분이 변성되는 온도(변곡점)가 높아지므로 연속적인 열처리 과정에 의해 프릿링 강도가 저하되는 것을 방지할 수 있고, 종래 납성분이 80% 이상의 차지하는 프릿링의 경우 결정화 반응을 유도하는 PbTiO₃을 필러(filler)로서 이용하였는데, 이 역시 납성분이 포함되므로 ROHS의 규제를 받을 염려가 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 디스플레이 장치에 실링재로서 이용되는 프릿링을 납성분이 없고 비중이 낮으며, 결정화 효율이 높은 재료로 대체하는 것을 목적으로 한다.

또한, 프릿링의 결정화 효율을 높이고, 프릿링의 비중을 낮추며, 납성분이 없는 필러가 포함된 프릿링이 이용되는 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 프릿링은 SnO와 P₂O₅를 포함하여 구성되므로 납성분이 포함되지 않으며, 상기 SnO와 P₂O₅는 80wt% 이상 함유되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 프릿링의 결정화 효율을 증가시키는 필러는 TiO₂, ZnO 또는 Al₂O₃ 중 어느 하나가 이용될 수 있으며, 이러한 필러는 상기 프릿링에 5wt% 이하의 비율로 함유될 수 있다.

또한, 상기 프릿링에 의해 접착되는 배면기판 및 배기관의 열팽창 계수차이로 인해 크랙(crack)이 발생되지 않도록 열팽창 계수가 낮은 Al₂O₃-MgO 혼합물이 10wt% 내지 30wt% 범위 내로 프릿링에 함유되어 필러로서 이용될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 프릿링을 상세하게 살펴보기로 한다. 도 3 는 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 합착구조이고, 도 4 는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도이다.

여기서, 본 발명의 프릿링은 디스플레이 장치에서 기판의 합착 또는 기판과 배기관의 합착에 이용되는 실링재로서 이용되는 것으로서, 본 실시예에서는 플라즈 마 디스플레이 장치(PDP)로 예시하나 이에 한정되지 않음을 명시한다.

먼저, 도 2을 참조하여 플라즈마 디스플레이 패널장치의 제조공정을 살펴봄으로써 본 발명과 관련되는 배기공정에서의 프릿링에 대하여 상세히 설명한다.

전면기판(10)에는 주사/서스테인 전극과 공통 서스테인 전극이 나란하게 형성되고, 상기 주사/서스테인 전극과 공통 서스테인 전극은 유전체와 보호막에 의해 적층된다.

마찬가지로, 상기 배면기판(20)에는 어드레스 전극이 구비되고, 상기 어드레스 전극 위에 유전체가 형성된다.

상기 유전체는 상기 전면/배면기판에 형성된 전극을 보호하며, 방전시 벽전하가 축적되는 콘덴싱(condensing)기능을 하며, 전면기판의 유전체는 투명하게 형성되며, 배면기판의 유전체는 방전광이 배면기판으로 투과되는 것을 막기 위하여 백색으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 보호막은 방전시 발생되는 스퍼터링(sputtering)에 의해 상기 유전체가 손상되는 것을 방지하여, 패널이 장시간동안 안정된 동작을 수행하도록 하며, 방전시 2차 전자를 대량 방출하여 방전전압을 낮추는 기능을 한다. 이러한 보호막의 재료로는 MgO이 이용되는 것이 바람직하다.

상기 배면기판(20)의 유전체 위에는 어드레스 전극과 나란하게 격벽이 형성되어 상기 전면기판(10)과의 사이에 방전공간이 형성된다.

상기 격벽에 의해 형성되는 방전공간의 측면부 및 저면부에는 형광체가 도포되어, 방전시 발생되는 자외선에 의해 상기 형광체가 여기되어 적/녹/청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다.

이와 같은 전공정에 의해 형성된 전면기판(10) 및 배면기판(20)은 밀봉 및 합착되어 패널이 되는바, 이를 후공정이라 한다.

후공정은 상기 전면기판(10) 및 배면기판(20)을 실링재(31)를 사용하여 합착한 후 400도 내외로 가열하여 소성시켜 두 기판을 합착한다.

한편, 패널내부의 가스배출을 위해서 배면기판(20)에 배기홀(H)을 형성하고, 상기 배기홀에 배기가스의 통로가 되는 배기(tip)관(32)을 합착하는바, 이때 실링재로서 프릿링(33)을 장착한다. 이러한 상태로 패널전체를 가열하여 패널내부의 구조물에 흡착되어 있는 불순물 기체분자를 배기시킨다.

배기공정 후 상기 패널 내부에 방전가스를 주입한 후 봉입하여, 플라즈마 디스플레이 패널을 완성한다. 이때, 상기 방전가스는 O₂, N₂, Ar 가스 또는 Ne-Xe 또는 He-Xe로 구성되는 불활성 가스를 사용할 수 있다.

이때, 상기 전면기판(10)과 배면기판을 합착(20)하는데 사용되는 실링재(31)는 SnO와 P₂O₅가 80wt% 이상 함유되는 프릿 글래스가 사용되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 배면기판(20)과 배기관(32)을 합착하는데 사용되는 실링재는 SnO와 P₂O₅가 80wt% 이상 함유되는 프릿 글래스가 사용되며, 상기 배면기판에 형성된 배기홀(H)에 링 형태로 형성되므로 이를 프릿링(33)이라 한다.

이와 같이 SnO와 P₂O₅가 주성분인 프릿 글래스는 종래 프릿링 성분(PbO)에 비하여 분자량이 작아 저비중이고, 납성분이 포함되어 있지 않으므로 ROHS가 발효 된 이후에도 사용 가능하다.

또한, SnO와 P₂O₅가 주성분인 프릿 글래스는 반응성 필러(filler) 없이도 자체적으로 결정화가 가능하므로 종래에서 이용된 납성분을 포함한 필러(PbTiO₃₎가 불필요하다. 이러한 결정화 작용으로 인해 상기 프릿 글래스의 변곡점이 상승되므로, 결정화 이후 열처리 과정에 의한 상기 프릿링의 강도 저하를 예방할 수 있다.

물론, 본 발명의 SnO와 P₂O₅가 주성분인 프릿 글래스는 글래스 자체에 결정성이 있어 종래의 프릿링 강도가 유지되지만, TiO₂, ZnO 또는 Al₂O₃ 중 어느 하나가 포함된 필러를 추가한다면 결정화를 용이하게 하는 조핵제로서 기능하여 상기 프릿링 강도를 보다 상승시킬 수 있다. 이때, 상기 TiO₂, ZnO 또는 Al₂O₃는 주성분의 5wt% 이하로 함유되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 프릿링(33)에 의해 합착되는 배면기판(20) 및 배기관(32)은 서로 열팽창계수가 상이하므로, 상기 합착공정 및 배기공정에서 가열 및 냉각이 연속됨에 따라 상기 프릿링(33)에 의한 합착부분에 균열이 발생될 수 있는바, 본 발명의 프릿 글래스에는 코디어라이트가 필러로서 추가될 수 있다.

상기 코디어라이트란 산화 알루미늄, 산화 실리카 및 산화 마그네슘으로 이루어진 세라믹스로서 고온에서 열팽창률이 거의 0에 가까워 700??에 달하는 고온에서도 깨지지 않는 특성이 있다.

따라서, 본 발명의 프릿링(33)은 코디어라이트(Al₂O₃-MgO 혼합물)를 더 포함 하여 구성되며, 이러한 혼합물은 10wt% 내지 30wt% 범위 내로 함유되는 것이 바람직하다.

이상과 같이 본 발명에 의한 디스플레이 패널에 이용되는 프릿링을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 본 발명의 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 당업자에 의해 응용이 가능하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 디스플레이 패널의 프릿링은 SnO와 P₂O₅가 주성분이 되는 프릿 글래스로 구성됨에 따라, 납성분에 의한 ROHS의 규제에 대응할 수 있고, 비중이 낮아 제조원가의 절감을 유도할 수 있으며, 자체적으로 결정성이 있어 필러의 추가 없이도 강도가 보장된다는 효과가 있다.

아울러, 본 발명의 프릿링에 추가되는 필러로서 TiO₂, ZnO 또는 Al₂O₃ 중 적어도 어느 하나를 이용함에 따라, 프릿링의 결정화 효율을 높여 강도를 상승시키며, Al₂O₃-MgO 혼합물을 추가함에 따라 프릿링에 의해 합착되는 부분의 균열을 방지할 수 있다.

Claims (6)

1. SnO와 P₂O₅를 포함하는 프릿링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 SnO와 P₂O₅는 80wt% 이상 함유되는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 패널.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 프릿링은 TiO₂, ZnO 또는 Al₂O₃ 중 적어도 어느 하나를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 패널.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 TiO₂, ZnO 또는 Al₂O₃는 5wt% 이하로 함유되는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 패널.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 프릿링은 Al₂O₃-MgO 혼합물을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 패널.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 Al₂O₃-MgO 혼합물은 10wt% 내지 30wt% 범위 내로 함유되는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 패널.

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