- PDP 핵심소재 기술 동향 -

(1)

PDP 현황과 전망

- PDP 핵심소재 기술 동향 -

<영남권 전자소재 산업 Belt 워크샵>

2007. 06. 05 -울산정밀화학센터-

요 업 기 술 원

수석연구원 최 병 현

(2)

1. 크기에 따른 display

○ 30″, 40″에서는 PDP와 LCD가 경쟁, 50″이상에서는 PDP가 경쟁력 있음

Camcorder

Mobile Phone

PDA Telematics

Projector

Monitor TV

Projection TV

NBPC ^*PDP TV

I. PDP의 위치

(3)

2. Display별 장단점 및 Trend

○ 대형 Display에서 성능은 상향 평준화되고 있는 추세이며, 가격 경쟁력이 최대의 Issue가 됨

'70’s '80’s '90’s '00’s '10’s

Size

Source

Device

14″ ~ 25″ 29″ ~ 42″

Color

Broadcast Video & DVD

CRT CRT, PJT

50″~102″

Digital

PJT, PDP, LCD, OLED

Display Trend

40″ 기준임

성능 종류

size space View Angle

Full Color

Resol- ution

Bright- ness

Cont- rast Power

PDP

◎ ◎ ◎ ◎ ○ ○ ○ △

CRT

△ × ◎ ◎ ○ ◎ ◎ △

LCD

× ◎ ○ ◎ ◎ ○ ○ ◎

Projector

◎ × △ ◎ △ △ △ △

I. PDP의 위치

(4)

3. 대형 TV간의 시장 점유율

<그림> 40인치 이상의 대화면 디스플레이의 시장전망

2003 2004 2005 2006 2007 2008 CAGR

(%)

LCD 0.0 0.1 0.4 1.1 3.0 5.5 305.8

PDP 1.5 3.1 5.8 8.4 10.4 12.5 53.5

Projection 4.8 6.6 8.1 8.9 9.2 7.9 10.5

Total(≥40˝) 6.3 9.7 14.3 18.4 22.6 25.9 32.8

TV Total(M) 166.7 176.4 179.9 186.6 193.4 199.9 3.6

% of Large 3.8 5.5 8.0 9.9 11.7 13.0

(%)

I. PDP의 위치

○ Size별 device 경쟁구도(TV, 백만대).

자료:’06 4Q 디스플레이 서치.

(5)

Ⅱ. PDP 수요 및 전망

1. PDP 수요 및 전망

○ LCD 및 PDP 수요 전망 ○ 2007년 전체 TV시장의 16% 차지

10 20 30 40 50 60 70 80 90 10 0

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Other

PDP TV LCD TV

<그림> 40˝이상 전세계 TV 시장전망 자료 : 디스플레이 뱅크

댓수(백만대)

년도

(6)

Ⅱ. PDP 수요 및 전망

2. PDP size별 수요 및 전망

기업 인치

삼성

SDI LGE Matsu

shita FHP Pioneer 계

(’06.1.2 분기)

2004

(2~4분기) 2005 2006 (1,2분기) 30″~39″ _(85.2)¹⁵⁰ _(14.8)²⁶ ¹⁷⁶ _(11.1)^316.1 ^444.4_(6.4) _(3.9)¹⁷⁶ 40″~49″ _(26.2)^924.3 ^1,227.1_(34.8) _(26.1)^920.1 ^293.3_(8.3) _(4.6)¹⁶² ^3,526.8 ^2,159.2_(75.3) _(80.6)^5,613 ^3,526.8_(77.7) 50″~59″ _(22.6)^180.3 _(26.8)^213.8 _(27.4)^218.5 _(5.0)^39.6 _(18.2)^144.9 797.1 374.1

(13.0)

862.4 (12.4)

797.1 (17.6)

60″이상 _(15.9)^6.2 _(19.0)^7.4 _(26.7)^10.4

NEC 14.9 (38.4)

38.9 19.1

(0.7)

43.0 (0.6)

38.9 (0.8)

계 ^2,868.5 ^6,963.1 ^4,538.8

30″ 의 경 우 삼성 SDI ’05 4/4분기 Pioneer 는 ’05, 3/4분기 이후 출하 가 없음

비고

<표> PDP size별 업체 출하 동향 및 PDP size별 수요

(단위:Kpcs)

자료 : Display bank-'06, Display bank-'07, ( )은 %임

(7)

3. PDP 기업체별 수급 동향

<표>기업체별 수급동향(출하)

Maker 2004(2~4분기) 2005 2006(1~2분기) 삼성

SDI 733.8(25.6) 2,147.5(30.8) 1,796.7(29.4)

1,110.8(24.5) 786.3(23.6) LGE 664.1(23.2) 1,963.4(28.2)

1,655.9(27.1)

1,448.3(31.9) 1,021(30.7) Orion

PDP 14.6(0.5) 7.5(0.1)

5.9(0.1) 0

Matsush

ita 555.1(19.3) 1,707.9(24.5) 1,461.4(23.9)

1,299(28.6) 942.2(28.3) FHP 470(16.4) 488.3(7.0)

457.6(7.5)

358.8(7.9) 261.5(7.9)

Pioneer 358.7(12.5) 605.5(8.7) 695.2(11.4)

321.8(7.1) 313.8(9.4) Formos

a 37(1.3) 15(0.2)

12.3(0.2) 0

CPT 35.0(1.2) 27.5(0.4)

73.1(0.4) 0

계 2,868.3 6,962.6

6,108.2

4,538.8 3,324.8

39.7%

34.9%

25.4%

2003년

23.6%

36.2%

36.3%

2006년 한국

일본 대만

(a)

36.0%

62.5%

52.7%

47.3%

0%

2006년 1.5%

2003년

한국 일본

대만

(b)

<그림> (a)LCD 및 (b)PDP 세계시장 점유율

(8)

4. PDP 생산업체 생산능력

<표>PDP 패널 중장기 생산능력 전망

Maker 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

삼성 SDI 1,479(26.3) 2,502(24.7) 3,372(24.1) 5,172(23.0) 7,692(24.1) 10,572(25.4) 13,452(26.9)

LGE 1,185(21.0) 2,610(25.8) 4,020(28.7) 6,900(30.7) 9,240(28.9) 12,120(29.2) 14,640(29.3)

Orion PDP 60(1.1) 60(0.6) - - - - -

Matsushita 960(17.0) 2,493(24.6) 4,170(29.8) 5,844(26.0) 9,204(38.8) 12,180(29.3) 15,156(30.4) FHP 720(12.8) 960(9.5) 1,380(9.9) 3,216(14.3) 4,260(13.3) 4,872(11.7) 4,872(9.9)

Pioneer 990(17.6) 1,320(13.0) 1,050(7.5) 1,320(5.9) 1,560(4.9) 1,800(4.3) 1,800(3.6) Formosa 120(2.1) 60(0.6)

CPT 120(2.1) 120(1.2)

계 5,634 10,125 13,992 22,452 31,956 41,544 49,920

(단위:Kpcs,( )는 %)

(9)

`

○ PDP 모듈시장 점유율

회사명 ‘02 ’05 비고

FHP

Matsushita Pioneer NEC LG전자 삼성SDI

29.3 22.3 14.8 12.1 11.8 9.2 오리온 PDP

CPT Formosa

0.4 0.1 -

0.1 0.4 0.2

NEC와 Pioneer는 M&A를 함

Optical filters Data drivers Glass substrates Barrier rib materials Electrode material/paste Dielectric materials Phosphor paste Scan drivers EMI film Photomask Electrode material/target Dry film resist

0 200 400 600 800 1,000 1,200

가 격 (억 ￥ )

Market scale 2008 forecast values 2002 figures

<그림>PDP 부품시장 전망 자료 : Trends and Forecasts,

2004 ( Fuji Chimera Research Institute, Japan)

7.0 24.5 8.7 28.2 30.8

5. PDP 모듈 점유율 및 부품 비중, 시장 전망

(10)

<그림> PDP 모듈에서 전자소재 및 부품이 차지하는 비중

<그림> PDP 모듈에서 전자 소재 및 부품이 차지하는 비중 42 ’’ HD

$600

Logic Part 17%

Glass 11%

Paste 16%

IC 4%

Drive Part 18%

Chassis 12%

etc 20%

42 ’’ HD

$600

Logic Part 17%

Glass 11%

기판

Phosphor 2%

Paste 16%

(격벽,유전체, Seal재)

IC 4%

Drive Part 18%

Chassis 12%

etc 20%

전면필터 33.3%

전극 32.3%

Glass 23.3%

격벽 3.5%

형광체 2.0%

DFR 1.8%

유전체 1.7%

세정제 0.8%

Seal재 0.8%

보호막 0.8%

6. PDP 모듈에서 전자소재 및 부품이 차지하는 비중

(11)

Ⅲ. PDP의 구성 및 역할

○ PDP의 구조 Panel

Scan IC

Data IC

Controll er

Power

Z 구동부 Y 구동부

Data IC

구동부 PDP module

PDP module

신호 처리부

(VSC, PSU, Fan, Filter, Cas, Speaker)

PDP SET

전면필터

1. PDP의 구성

(12)

○ PDP 상ㆍ하판 구성재료

Glass

유전체

Glass 격벽

Visible light

Cu

Front Glass Plate (2.8㎜)

Phosphors (두께15∼25㎛,(R.

G.B) Address Electrode

(폭 90∼120㎛, 두께 2㎛)

Black Stripes Barrier Rib

상폭 60∼100㎛

하폭 100∼130㎛

높이 100∼150㎛

Bus Electrode (폭 70∼90㎛)

Rear Glass Plate (2.8mm) 봉입가스

Xe+He/Ne/

Ar

White Dielectric Layer (두께 20 ㎛ ) Transparent Dielectric Layer

표면조도 5㎚, 두께20∼40㎛

Protection Layer 두께 6000∼9000Å

Scan, Sustain Electrode 폭 300∼400㎛ , 두께 2㎛

42″ WGA(16:9) 구조

←보호막

형광체

← 백색유전체 보호막 7000Å, 유전체 27㎛, ITO 260㎛

(두께1500Å), ITO간거리 100㎛, B/S와 전극간거리 60㎛, B/S 340㎛(두께40㎛), BUS 60㎛(두께7㎛)

어드레스전극 100㎛, Cell크기 360㎛, 전극간거리 260㎛

80㎛

120㎛

2.8mm 15㎛

12㎛

42” WAG (16:9)구조

Ⅲ. PDP의 구성 및 역할

(13)

2. 방전원리

전극에 펄스형

전압인가 기체방전 자외선 발광 가시광선 발생 Display

Plasma

가시광선

자외선

어드레스 전극

배면기판

격벽 버스전극

ITO 전극

형광체 (R,G,B)

전면기판 (유리)

UV : 147nm, 173nm

유전체 보호막

○

PDP는 한 화면 기간 전체에 걸쳐 방전이 일어나며 방전 횟수로 밝기 정도를

나타냄.

○

CRT는 전자 빔의 세기로 밝기의 정도를 나타내며 한 화소가 빛을 내는 것은 한 화면에 1번 뿐임.

백색유전체

Ⅲ. PDP의 구성 및 역할

(14)

1. 대형 Flat Panel Display와의 경쟁 심화 (LCD, Projection TV)

○ 저가격화의 가속

- Low Cost 재료 사용 요구 : 유리재료군, 형광체 및 저저항전극재료 등 - 생산성 향상의 요구 : 다면취 기술, 공정의 단축/동시 공정

- 신규공법 개발요구 : 초미세 패턴 형성 공정(전극, 형광체), 격벽 형성 공정 등

* PDP와 LCD 가격 Trend : 1년 이내에 PDP는 약 20% LCD는 약 40% 가격 인하

Ⅳ. PDP 이슈 및 극복대상 현안기술

(15)

0 10 20 30 40 50 60

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

년도

Relationcost(절대값)

<그림> PDP 재료(◆) 및 공정비(■) 추이

’07 1월 2월 3월 4월 5월

10 0 20 0 60

0 507

482

457 427

397

320 310 305

-○-PDP(42˝) -●-LCD(32˝)

자료 : 디스플레이 서치-2007

패널가격(달 러)

50 0 40 0 30 0

305 310

<그림> 패널가격 추이

○ PDP 32˝의 경우 LCD보다 저가화-LG 전자

Ⅳ. PDP 이슈 및 극복대상 현안기술

(16)

○ PDP 소재 가격

<표> PDP 소재 가격 추이 예측(일본의 경우) ^(단위:¥)

구 분 2001년 2006년 비고

고왜점 12,100 8,500

Soda-lime 10,000 (5,500)

50" 고왜점 9,400 6,600

40" 고왜점 4,800 3,300

Bus전극 81,900 39,700

Adress전극 80,500 40,600

감광성 Ag전극 70,700 29,000

Cu 감광성 Ag Tape - 34,100

Cr/Cr 합금 target 139,600 101,700 Al target 75,000 55,300

'00 21.4

- 27.6

5.2 21.3

-

'06 19.8 14.5 20.8 3.8 13.7

9.6

ITO 42000원

ATO ITO의 1/10

AZO ITO의 1/5~1/6

IZO의 경우 Zn함량에 따라 다름(일본특허 에 걸려있음)물성은 ITO와 유사 투명도전막

○ 사용량(%)

- 감광성 Ag bus전극 - 감광성 Ag Tape - Cu base bus전극 - Cr/Cr 합금 bus전극 - 감광성 Ag adress 전극 - 감광성 Ag adress Tape 전극재료

(kg)

○전극은 50% 수준 Ag전극

○ 2001년 대비 2006년은 70% 수준 (단, Soda-lime 유리는 55% 수준) 65"

기판유리 (매)

(17)

○ 지속적 화질 향상 요구

- 고효율, 저 소비전력, Noise 감소, Contrast Ratio 향상, Panel 반사율 감소

○ 고정세화 요구

- 640×480 → 1366 ×768 → 1920 ×1080, fine pitched 전극 형성 2. 환경 규제 대비.

○ 유럽 연합(EU) RoHS 시행(2010년까지만 유예)

- Pb계 재료의 사용 규제로 인한 신규 재료 개발 요구 - EMI감소, 저소음, 저공해 공법개발

3. Global 경쟁 치열

○ PDP 부품시장 전망

국가

일본

한국

중국

’80 년대 ’90 년대 ’00 년대 ’10년 이후

• 원천 기술 연구

• 업체 컨서시움

• 시생산 시작

• 시장 경쟁력 우 위 유지

• 기술 경쟁력 우 위 유지

• 기술 경쟁력 우 위 유지 노력

• 연구 개발 시작

• 일본 기술 흡수

• 시생산 시작

• 시장 경쟁력 우 위 확보

• 제품 차별화

• 기술 경쟁력 우 위 유지

• 정부 육성

• PDP 산업화

• 가격 경쟁력 우 위 예상

(18)

1. PDP panel 제조공정도

Front glass

Sustain electrode

Bus electrode

Black stripe

Dielectric layer

Protection layer

Heat treatment

Heat treatment (상, 하 2회)

Heat treatment

(Cleaning PD-200) (Sputtering ITO, 노광) (Ag electrode patterning or 노 광)

(Transparent,

printing (Single or

polycrytalline, MgO

deposition)

Rear glass

Aderess electrode

Dielectric layer

Barrier rib

Phosphor layer

Heat treatment Heat treatment Heat treatment

(cleaning, Sputtering ITO)

(Ag, Cu electrode patterning, 노광)

(Transparent, printing, 노광)

(R, G, B

patterning, 노광) Heat treatment

(White, patterning, coat)

PDP

panel Driver IC Aging Exausting &

filling gas

Sealing

하판

상판

Seal

Ⅴ. PDP소재 역할 및 개발 동향

(19)

(1) Glass substrate

역 할

○ 이미지 전달, 디스플레이

○ PDP주요부품 보호

요 구 특 성

○ 높은 투과율

○ 높은 왜곡점, 낮은 열수축율

○ 다른 부분의 유리와 비슷한 열팽창계수

○ 빛의 왜곡이 없는 평탄한 면

개 발 동 향

○ 일본 AGC가 고왜점 유리를 PDP전용유리로 개발하여 전세계적으로 공급함.

- NEG도 일본시장의 5%를 점유 시장경쟁 체제로 진입.

NSG, Saint Gobain, Central Glass등 기타 업체에서도 생산판매.

○ KCC와 한국유리에서 고왜점유리 개발을 진행 중.

○ 향후 저가격 및 경량화를 목표로 소다라임 유리로의 전환이 빠르게 진행되고 있음.

-소성온도 520℃, 열충격강화, 전극과 반응하여 황변현상 발생.

2. PDP 소재

Ⅴ. PDP소재 역할 및 개발 동향

(20)

○ Glass 특성

Glass 분류

항목 PD-200

(Asahi) Soda Lime Glass

화학 조성 (Wt %)

SiO₂ B₂O₃

알카리토족(Mg,Ca,Ba,Sr)산화물 알칼리(Na,K)산화물

ZrO₂

58 7 22 10 3

72.5 2 12 13.5

-

열특성

열팽창 계수(×10^-7/℃, 25~500℃)) 연화점(℃)

전이점(℃) Strain 점(℃) Liquidus temp(℃)

82±5 826~830 587~595 570~578

1053

87±5 730~740

550 500~510

990

광학 특성 굴절률 n_D

투과율 (%,550nm)

1.55 89

1.52

>90

기계적 특성 밀도(g/㎤)

Vickers 경도 (kg/㎟)

2.75~2.77 580

2.48~2.50 580

전기적 특성 체적 저항률(Ω·cm,150℃)

유전률 (1MHz, 25℃)

10¹² 7.9

10^8.5 7.0

내약품성 내수성(90℃×20h,mg/㎠), 내산성 <0.01 <0.01

내알칼리성 NaOH(N/10 ,90℃×20h) 0.2 0.8

<표> PD200 과 soda-lime glass의 특성비교

(21)

○ 연화 특성

<그림> 소다라임(soda-lime)과 고왜점유리(PD 200)의 열수축 모양 비교

구분 PD200 Soda-lime R_a(㎛) 0.07 0.072

R_max

(㎛) 0.5 0.53

- 표면조도 (roughness)

- 연화점 비교 (고온현미경사진)

온도(℃) 구분

400 500 600 700 800 850 900 950 1000

PD200

Soda- lime

(22)

(2) 투명전극

역 할

○ 방전 유지 전극 Cell 내에서 플라즈마 가 형성된 후 방전이 지속적으로 다음 펄스에 의해 유지될 수 있도록 함.

요 구 특 성

○ 고투과율

○ 저저항화

○ 막두께의 균일성

○ Bus전극과의 밀착성

○ 내열성, 내약품성

Glass

투명 유전체

재 료 및 막 형 성 방 법

○ ITO

- sputter법 : 전도성이 가장 우수 - Ion plating

- 진공증착성

○ SnO2(NESA막) - 화학증착법(CVD)

(23)

(3) 투명유전체

역 할

○ 투명, 버스 및 어드레스전극 보호

○ Condenser로 작용

○ 절연체 역할(방전전류제한)

○ 벽전하형성 및 측정(방전전압저하)

요 구 특 성

○ 가시광 투과율 80%이상

○ 기포가 적을 것(빈도 0.03개/mm², 초기 3~10㎛)

○ 높은 절연 파괴 강도

○ 적절한 유전율(150AC, 8이하-무연계) 및 정전용량

○ 타재료와 matching(기판, 보호막)

○ 열팽창계수 80~90×10^-7℃

○ 내전압 9kv이상

○ 표면조도 250Å이하

제 조 공 정

○ 1층 유전체 인쇄 → 건조 → 소성 → 2층 유전체 인쇄

→ 건조 → 소성

○ 소성온도 530~580℃

Glass 격벽

○ Pb-free 조성 설계

○ 전극과 반응성이 낮은 조성 설계 기술

○ 기포발생을 적게 하는 입도제어 및 표면처리기술

○ 방전특성을 향상 시키는 유전율 제어기술

○ 고투과율화 기술(유전층의 손실 최소화)

핵

심 기 술

(24)

(4) 백색유전체

역 할

○ Address전극의 절연층

○ 하판의 wall charge를 쌓아주는 역할

○ 투명유전체만큼 두께 변화가 방전에 영향을 덜 미침

-격벽과 형광체가 존재

○ 가시광 반사

구 성

○ 유리 frit

- PbO, B₂O₃, SiO₂, Al₂O₃, TiO₂

○ Binder

- Celluose계 polymer, Terpinel, BCA, BHT

핵 심 기 술

○ 전극과 반응성을 억제하는 조성기술

○ 내전압을 저하시키는 기포발생을 억제하기 위한 입도제어 및 표면처리기술

○ 방전특성을 향상시키기 위한 유전율 제어기술

○ 형광체에서 발생하는 가시광을 정면으로 반사 시키기 위해 백색 재료 선호 (투영유전체에 TiO₂ 또는 ZrO 첨가 사용)

(25)

개 발 동 향

○ 유전체는 통상적으로 paste상태로 사용, 국내에서 상당부분 생산하고 있음.

○ 투명유전체는 균일하게 20～40 um의 두께로 스크린 인쇄하는 것이 일반적인 방법이나 최근에는 green sheet를 이용하는 방법이 개발되어 사용되고 있음.

○ 유전체 구성소재는 저융점 유리 분말(frit), filler 및 유기 vehicle로 되어 있음. 프리트는

Pb 함유 glass frit가 대부분이나 최근 환경오염문제가 있어, Pb free 프리트가 개발되고 있음.

○ AGC, Noritake를 중심으로 무연 제품의 마케팅을강화하고 있음.

(26)

항목 격벽(에칭용) 격벽(sand용)

○ PbO-B₂O₃- BaO-ZnO계

○ZnO+Al₂O₃

○PbO-SiO₂- B₂O₃-Al₂O₃계

○Al₂O₃-TiO₂

○ Vehicle

- Binder (Acrylic resin, celluose계 polymer) - 용제 (Toluene, MEK, EA

Terpineol등)

- 첨가제 (가소제, 분산제 등)

○ Pigment

230±7 5개/Roll 이하

0.8 이하

570 ~ 590 120 ± 5 30 ~ 120 구성성분

두께 (㎛) 결함 Green sheet잔류 용제량(Wf.%)

열처리온도 높이(㎛)

폭 (㎛) 열처리후

특성 외관

(5) 격벽

○ 플라즈마의 방전공간을 제공하여 화소를 정의하고 화소간에 광학적 혼색을 방지하여 표시소자의 Contrast를 향상

○ 형광체를 코팅할수 있는 공간 제공

○ 표시소자의 효율과 휘도를 향상

○ 상하판 간격을 지지하는 spacer로써 작용

역

할

○치수의 균일성, 높은 aspect ratio, 충분한 기계적 강도

○ 휘도 향상을 위해 고반사율 유지

○ 유전체와 matching특성 양호

○ 쉬운 patterning 성질 (선폭/ Gap 조절 용이)

요

구 특 성

개 발 동

○ PDP의 효율 및 해상도 향상을 위해 구조를 변경하려 는 노력이 진행되고 있음.

○ 격벽용 유리분말의 경우Pb 대체조성으로 Bi계, B₂O₃- ZnO계가Vehicle의 경우 감광성을 갖는 소재가 개발되고

(27)

(6) 보호막 (6) 보호막

○ 유전체층의 성분이 플라즈마에 노출되어 이온 충격에 의해 분해반응을 일으키는 것을 방지

○ 방전시 이차전자를 발생시켜 보다 낮은 전압에서 플라즈마 방전을 일으켜 방전 전력 효율을 증가

○ 내구성(내 Sputter성)이 높을 것

○ 2차 전자 방출특성이 우수할 것

○ 응답속도가 빠를 것

○ 절연특성이 좋을 것

○ Sealing 전/후 투과도가 높고 균일할 것

역

할

요 구 특 성

재 료 및 형 성 방 법

○ Electro – fused MgO

○ Single crystal MgO

○ Sintered polycrystalline MgO

○ Spray coating, Ion beam coating, Sputtering coating, Sol-gel coating

(28)

개 발 동 향

○ 보호막용 소재로는 MgO 단결정이 주로 사용되고 있으나 성분 및 품질편차 느린 성막 속도, 늦은 방전속도, 높은 오방전율 등의 문제가 있음

○ 일본의 경우 다결정 MgO 보호막재료는 미쯔비시사가 제일 먼저 개발하여 PDP에적용중임.

○ 국내 에서는 C&Chem, 삼화화학등에서 일부 생산(단결정, 다결정)

○ 성능향상이 향상된 (doped MgO)다결정은 국내, 국외에서 개발을 서두르고 있음.

(29)

역 할

○ 전기에너지를 원하는 곳까지 펄스 신호의 찌그러짐 없이 전달

○ Adress 전극은 방전셀에 Adressing- pulse를 인가하기 위한 전극

○ 투명전극 저항값이 높아 보조전극 으로 사용

- Adress 전극의 선폭은 70∼80㎛

요 구 특 성

○저 저항화

○ 쉬운 patterning성질

- open/short 방지를 위한 선폭/gap 조절 용이성

○ 내열성

○유전체, 유리기판과 Matching성

Glass

(7) 전극 (7) 전극( (Adress Adress, Bus) , Bus)

구 성

○ Ag등 금속분말(60%)

○ Glass frit(5∼10%)

○ Vehicle(30%) - 감광성 polymer

○ 1층 흑색 Paste ( Co₃O₄, RuO₂ 포함) - 높은 contrast 제공, 2%는 백색

paste 사용 높은 전기전도도 만족

재 료 및 막 형 성 법

○ Cr/Cu/Cr, Cr/Al/Cr - Sputter법

○감광성 Paste(Ag) - 인쇄, Coating

○Paste(Ag) - Pattern인쇄

Glass

(30)

개 발 동 향

○ Bus 및 adress 전극은 전도성 금속분말, Vehicle, 유리분말로 구성 전도성 금속 소재는 Ag, vehicle는 감광성 polymer, 유리분말은 PbO-B₂O₃-SiO₂계 유리가 주로 사용되고 있음.

- 일본의 경우는 Cr/Cu/Cr, Cr/Al/Cr 등을 이용한 막을 주로 사용함

○ 삼성SDI, LGE는 현재 paste 상태로 사용하고 있으나 최근 green sheet 감광성 전극으로 대체기술 개발 중.

○ NEC나 PIONEER의 경우 소재업체인 JSR(Japan Synthetic Rubber)과 공동으로

새로운 소재 및 공정을 개발 일부 신설 라인에 적용, 향후green sheet로의 대체를적극 검토중

(31)

(8) 형광체 (8) 형광체

역 할

○ 방전에 의해 발생하는 진공자외선을 가시광선으로 변환하여 R,G, B color화 (Xe의 공명방사광(147nm)에 의해 여기)

요 구 특 성

○ 저가화

○ 균일한 도포현상, 비응집성

○ 색순도, 낮은 휘도 열화

(A)

(B)

<그림> 형광체, (A) 고상합성분말, (B) 기상합성분말

(32)

개 발 동 향

○ 형광체는 CRT나 형광등에 사용되어온 것을 개량한 것으로 현재청색 형광체의 휘도와 수명,

녹색의 잔광, 적색의 색도 등에 문제점이 있음.

○ 형광체는 일본 등에 비해 기술이 낙후, 대부분을 일본에서 수입사용

- 대부분이 일본에서 생산 전 세계적으로 공급 되고 있음.

○ 삼성 SDI, LGE는 형광체 제조업체들과 협력하여 직접 형광체를 개발하여 신제품에

적용하고 있음. <그림> 형광체 패턴

(33)

Glass frit

Filler Vehicle

혼합 용융 분쇄 분급

혼합

하소

조분쇄

안료첨가

^혼합

혼합

Paste 탈포 혼합 냉각 혼합 혼합 첨가제 첨가

결합재투입

Filtering

미분쇄

<그림

<

그림> Seal > Seal 재재제조공정

제조공정

(9) Seal (9) Seal 재 재

○봉착 배기공정은 패널의 접합 강도, outgassing, MgO막의 활성도 방전가스의 압력 및 순도에 영향

○ 전기적, 광학적 특성 좌우

역 할

○Sealing 온도 450℃

○ Sealing재 : PbO-B2O3 유리, Pbπδ₃결정, Color 안료

○ 공정은 Align -> 합착 -> 배기 ->

가스주입 -> Aging

요 구 특 성

<

<그림그림> Sealing pattern> Sealing pattern

Seal

(34)

개 발 동 향

○ 국내에서는 이그잭스, 세라에서 일부 개발하여사용중임

- 이그잭스의 경우 유리분말은 일본에서 수입, 세라는 유리분말을 자체 생산하여 paste제조

○ 2000년 이후 일본회사가 무연조성의 특허의 청구범위를 매우 넓게 지정 -> 국내 업체 개발에 어려움

○ 2002년부터 미국, 일본 등에서 무연제품을 개발 삼성 SDI나 LGE에 공급중.

○ 국내에서는 Bi계 또는 P₂O₅계 Pb free seal재를 개발하고 있음

○ 배기소자는 배기관과 sealing용 소자로 구성되어있으며, 배기관은 soda-lime을 주성분으로 하는 유리관(glass tube)이 사용되고 있으며, sealing용 소자는 seal재와 유사한 PbO-B₂O₃계의 유리분말이 주로 사용되고 있음

○ 배기관은 정관산업 등의 업체에서 수입, 가공하여 판매하고 있으나, 관련 기술은 미흡.

○ Sealing용 소자는 센불에서생산중이나, 일체형 및 Pb-free 제품은 개발중.

(35)

(10) Optical filter (10) Optical filter

PET

PET AR

Case

view side

G l a s s

PDP Panel adhesive NIR/adhesive(150㎛)

copper mesh

black printed area 역할

EMI 방출 감소

• 표준 EMI

- Cu Mesh, Fabric Mesh - 투명 전도성 막

NIR 방출 감소

• 리모콘에 의한 오작동 방지 - 근 적외선 흡수막

- 얇은 Ag 막

보호 • 굽힘, 파괴강도 증진 및 산란 방지 - 반 강화유리

명암비 강화 • 명실에서의 반사 감소 - 유기염료사용

색 보정 • 전송 곡선 제어 - 유기염료사용

낮은 반사율 • 무반사 필름을 이용한 글레어 줄임

* NIR : Near Infra Red

* AR : Anti Reflection

* EMI : Electro Magnetic Interference

* PET : Poly-Ethylene- Terephthalate

(36)

11. PDP 소재 생산 업체 현황

<표> PDP용 세라믹 소재 생산 기업현황

생산기업

부품 소재

국내 일본 등

기판 (Glass) 고왜점 유리 개발중(KCC,한국유리) AGC, 일본전기초자, CPT

버스 전극 감광성 Vehicle, 유리분말(프리트)

금속분말(Cr-Cu-Cr, Ag) 동진세미켐, IMD, LG DRM 듀퐁, JSR, 도레이

투명 전극 ITO 삼성코닝 Hapan Energy, Tosoh, 삼정금속

투명유전체 유리 분말, 유기 Vehicle 대주전자재료, 휘닉스피디이, 제일모직 AGC, 일본전기초자,도레이

실링재 유리 분말, filler, 유기 Vehicle 이그잭스, 세라 AGC

보호막소재 MgO(Single crystal, Poly

crystalline) 삼화화학, C&chem Tatech, 미쓰비시 기판 (Glass) 고왜점 유리(붕규산) 개발중(KCC, 한국유리) AGC, 일본전기초자 CPT 어드레스 전극 Ag분말, 유리 분말, 안료,

유기 Vehicle(감광성 Vehicle) 제일모직, 동진세미켐, 창성 듀퐁,JSR, 도레이 백색유전체 유리 분말, 안료, filler,

유기 Vehicle 대주전자재료, 휘닉스피디이 AGC

격벽재 유리 분말, filler, 안료,

유기 Vehicle 대주전자재료, 휘닉스피디이, LG DRM 도레이,Okuno, 일본전기초자 배

면 기 판 전 면 기 판