KR100226164B1 - 평판소자의 필름형 기능막 - Google Patents

Abstract

본 발명은 AC형 PDP등의 평판소자에 절연층등의 기능층을 형성하는 필름형태의 기능막을 개시한다.

인쇄방법이나 박막증착법등의 문제를 해결하기 위해 등장한 필름형태의 기능막은 주름이나 틈새의 잔류에 의해 소자의 균일한 특성이 보장되지 못하는 문제가 있었다.

또한 종래의 기능막을 합성수지가 잔류하여 절연특성 등이 나쁘고 유기가스가 발생되어 소자를 오염시키는 문제도 있었다.

본 발명에서는 기능층을 구성할 기능입자를 열분해성 바인더에 분산시켜 필름형태의 기능막을 구성한 뒤, 이 기능막을 기판에 접합시켜 기능입자의 소성온도 이상으로 가열함으로써 바인더는 열분해 및 휘산시키고 기능입자만이 소성되어 균일한 기능층을 형성하도록 하였다.

Description

평판소자의 필름형 기능막

제1도는 AC형 PDP의 구성을 보이는 단면도.

제2도는 필름형태의 절연막을 사용한 절연층의 형성과정을 보이는 단면도.

제3도는 절연막의 접합상태를 보이는 단면도.

제4도는 본 발명 절연막의 구성을 보이는 일부확대 단면도.

제5a, b도는 본 발명 절연막의 접합시의 작용을 보이는 순차적 단면도들이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

S1, S2 : (전면 및 배면)기판 E1, E2 : 전극

T : 투명 전극 M : 금속전극

D : 절연층 F : 절연막(dielectric film)

V : 틈새 1 : 기능입자

2 : (열분해성) 바인더(binder)

본 발명은 플라즈마 표시소자(PDP : Plasma Display Panel)등의 평판소자에 관한 것으로, 특히 교류(AC)형 PDP에 사용되는 필름(film)형태의 절연막(dielectric film)등의 기능막에 관한 것이다.

평판소자, 특히 평판화상표시소자의 일례로서, 기체방전현상을 화상표시에 이용하는 PDP는 제1도에 도시된 바와 같이 서로 대향하는 두기판(S1,S2)에 서로 교차하는 전극(E1,E2)을 배열하고 격벽(B)으로 구획하여 방전셀을 형성하여 전극(E1,E2)간의 선택에 의해 각 방전셀을 선택적으로 발광시킴으로써 화상을 표시하게 된다.

전면기판(S1)측의 전극(E1)은 발광된 빛의 투과경로상에 놓이게 되므로 일반적으로 IT0등의 투명전극(T)으로 구성되는데, 이 경우 투명전극(T)의 낮은 도전성과 큰 저항을 보상하기 위해 이보다 작은 면적의 금속전극(M)이 함께 형성되어 버스(bus)전극등을 구성하게 된다.

한편 교류의 구동전압이 인가되는 AC형 PDP는 벽전하(wall discharge)를 방전에 이용하므로 어느 한 전극(E1)상에 절연층(D)이 형성된다. 이 절연층(D)은 일반적으로 후막(厚膜)공정인 인쇄방향으로 형성되는데, 인쇄방법은 공정원가는 낮으나 인쇄와 건조 및 소성이 수차례 반복되어야 하므로 작업이 번거롭고 완성된 절연층(D)의 균일성등 품질이 낮은 문제가 있다.

이 경우 방전시의 이온 봄바드먼트(ion bombardment)에 의한 전극(E1)의 손상을 방지하기 위해 절연층(D)의 표면에는 보호층(도시안됨)이 형성되지 않으면 안된다.

한편 고품질의 절연층(D)을 형성하여 별도의 보호층이 불필요하도록 절연층(D)을 증착등의 박막공정으로 형성하고자 하는 시도도 있었으나, 박막공정은 고순도의 타겟(target)을 제작하고 진공상태의 증착실을 구비해야 하는 등 매우 높은 공정원가를 요구하므로 고품질의 절연층(D)을 얻을 수 있음에도 실용화되지 못하고 있다.

이에 따라 최근에는 제2도에 도시된 바와 같이 필름형태로 구성된 절연막(F)을 기판(S1)의 전극(E1)상에 기계적으로 접합하여 절연층(D)을 형성하고자 하는 소위 드라이필름(dry film)공법이 출현하였다.

이 절연막(F)은 열가소성(thermo plastic) 합성수지를 베이스(base)로 구성되어 롤러(roller)등에 의해 기판(S1)의 전극(E1)상에 압착된 후, 가열로등에서의 열처리에 의해 접합이 이루어지도록 되어있다.

이러한 드라이필름공법은 절연막(F)의 재료가 비교적 고가이기는 하지만 공정이 매우 간단하고 용이하여 차후 PDP등 평판소자의 기능층의 형성에 널리 보급되리라 예상된다.

그런데 절연막(F)이 접합될 표면은 단순한 평면이 아니라 전극(E1)이 돌출형성된 굴곡면이 되는 바, 특히 금속전극(M)을 버스전극으로 사용하는 경우 이는 투명전극(T)보다 수배나 큰 높이를 가지므로, 절연막(F)을 압착시킨다고 하더라도 전극(E1)의 모서리에는 제3도에 도시된 바와 같이 틈새(V)가 발생될 수밖에 없다.

열가소성 합성수지를 베이스로 하는 절연막(F)은 열처리과정에서 연신(延伸)되어 전극(E1)상에 밀착되지만, 이 틈새(V)에 포착(entrap)된 공기는 배출될 경로가 없으므로 열처리후에도 틈새(V)가 그대로 잔류할 수밖에 없게 된다. 이에 따라 완성된 절연층(D)의 특성이 국부적으로 달라져 균일한 소자특성의 확보가 어렵게 된다.

또한 절연막(F)의 압착시 이러한 틈새(V)는 기판(S1)과 절연막(F)사이에 국부적으로 공기가 포착되어 주름을 발생시키는 원인이 되기도 한다.

뿐만 아니라 종래의 절연막(F)은 열가소성 합성수지 자체가 절연층(D)의 일부를 구성하게 되는 바, 절연층(D)으로서 충분한 기능을 할 수 있는 적정의(ε=10∼15)유전율을 가지는 합성수지는 그 선정이 어렵고 매우 고가인 문제가 있다. 또한 PDP에 사용하는 경우 고온의 플라즈마 방전환경하에 놓이게 되므로 이러한 절연층(D)에서는 다량의 유기가스가 발생될 수밖에 없는 바, 이 유기가스는 PDP의 방전가스를 오염시켜 방전특성을 저하시키게 된다.

이러한 문제는 PDP의 절연막(F)뿐 아니라 차후 평판소자의 기능층을 필름형태의 기능막으로 구성하는데 근본적인 문제점으로 대두될 것이다.

이와 같은 종래의 여러 가지 문제점을 감안하여 본 발명의 목적은 기판과의 밀착이 가능하며, 재질의 선정이 자유롭고 유기가스의 발생이 없는 기능막을 제공하는 것이다.

상술한 목적의 달성을 위해 본 발명에 의한 기능막은 해당 기능층을 형성할 기능입자가 열분해성의 바인더(binder)에 분산되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 기능막을 종래와 같이 압착시킨 뒤 기능입자의 소성온도로 가열함으로써 바인더는 열분해되어 휘산(揮散)되고 기능입자만이 소결(篠結)되어 기능층을 구성하게 된다.

이에 따라 종래의 기능막과 같이 용이하게 접합한 뒤 열처리에 의해 합성수지 바인더등의 유기성분을 휘산시켜 균일한 특성의 기능층을 얻을 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명의 구체적 특징과 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

제4도에서, 본 발명에 의한 기능막, 예를들어 절연막(F)은 절연층(D)등 소정의 기능층을 구성할 분말상태의 기능입자(1)들이 열분해성의 바인더(2)에 분산된 구성을 가지고 있다.

여기서 절연층(D)을 구성하는 경우 기능입자(1)는 납유리 분말등으로 구성될 수 있으며, 바인더(2)는 기능입자(1), 즉 납유리 분말등의 소성온도 보다 낮은 분해온도를 가지는 한 PP(Poly Propylene)이나 PS(Poly Stylene) 또는 PE(Poly Ethylene)등 어떠한 합성수지를 택하건 본 발명 구성에는 지장이 없다.

즉 본 발명에 있어서, 절연층(D)등 기능층을 구성하는 것은 기능입자(1)이며, 바인더(2)는 이 기능입자(1)를 필름상태로 유지해 준 뒤 접합이 완료되면 열분해되어 휘산될 것이므로 그 재질에 특별한 제한이 없다.

이와 같은 본 발명 기능막(F)은 필름형태로 구성되므로 종래와 같이 롤러등의 가압에 의해 기판(S1)상에 압착될 수 있다.

기능막(F)이 압착된 기판(S1)은 소성로등의 가열수단에 의해 열처리 되는데, 이때 가열온도는 종래와 같이 기능막(F)의 열연화온도가 아니라 이보다 상당히 높은 기능입자(1)의 소성논도가 된다.

예를들어 기능입자(1)가 납유리 분말로 구성되는 경우, 열처리온도는 그 소성온도인 400℃ 이상, 바람직하기로 450∼550℃정도가 된다.

그러면 제5a도에 도시된 바와 같이 바인더(2)는 열분해되어 휘산되고 기능입자(1)가 소성되어 제5b도와 같이 기능층, 예를들어 절연층(D)을 구성하게 된다.

이러한 소성과정에 있어서, 바인더(2)는 기능입자(1)의 소성개시보다 낮은 온도에서 열분해되므로 틈새(V)등에 포착되었던 공기는 바인더(2)의 열분해시 함께 배출되어 완성된 절연층(D)에는 틈새(V)가 잔류되지 않고 기판(S1) 및 전극(E1)에 밀착된다.

이에 따라 완성된 절연층(D)등의 기능층은 적어도 인쇄-건조-소성을 반복하여 구성한 인쇄방법에 의한 기능층보다 우수한 기능특성을 가지며, 종래의 드라이필름 공법에 비해 균일한 특성의 기능층을 구성할 수 있게 된다.

즉 본 발명의 기능막(F)은 필름형태이므로 그 취급 및 접합이 용이하면서도, 접합후에는 기능입자(1)만이 기능층을 구성하게 되므로 균일한 특성이 보장되고 유기가스등의 배출도 근본적으로 방지된다.

이상에서 본 발명을 AC형 PDP의 절연막(F)을 통해 설명하였으나; 이는 단순한 예시의 목적일뿐 본 발명은 AC형 PDP를 포함하는 여러 가지 평판표시소자에 추후 활발한 사용이 예상되는 필름형태의 모든 기능막에 적용될 수 있다.

Claims (4)

1. 평판소자의 기판상에 접합되어 소정의 기능층을 형성하는 필름형태의 기능막에 있어서, 상기 기능막이 상기 기능층을 형성할 기능입자를 열분해성의 바인더에 분산시켜 필름형태로 구성한 것을 특징으로 하는 평판소자의 필름형 기능막.
2. 제1항에 있어서, 상기 기능막을 상기 기판상에 압착시킨 후 이를 상기 기능입자의 소성온도 이상으로 가열함으로써 상기 바인더가 열분해 및 휘산되고 기능입자가 소성되어 상기 기능층을 형성하는 것을 특징으로 하는 평판소자의 필름형 기능막.
3. 제1항 또는 제2항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 평판소자가 교류형 플라즈마 표시소자이며, 상기 기능막의 기능입자가 절연층을 형성하는 것을 특징으로 하는 평판소자의 필름형 기능막.
4. 제3항에 있어서, 상기 기능입자가 납유리 분말인 것을 특징으로 하는 평판소자의 필름형 기능막.