KR100265662B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 페이스트 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 페이스트 조성물에 관한 것으로, 특히 형광체 인쇄후의 소성온도를 낮추어 PDP의 휘도특성을 향상시키는 데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 형광체 분말과, 폴리머와, 솔벤트와, 첨가제가 포함되어 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 페이스트를 구성함에 있어 중합도가 100∼200인 폴리머를 사용하되 이를 포함한 형광체 페이스트의 평균 분자량은 10,000∼50,000 사이에 있도록 구성한 것이다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 페이스트 조성물

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)에 관한 것으로서, 특히 형광체의 소성온도를 낮추어 형광체의 열화를 감소시키기 위한 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 페이스트 조성물에 관한 것이다.

일반적인 3전극 면방전 PDP는 도 1 에 도시된 바와 같이, 화상의 표시면인 전면기판(1)과, 상기 전면기판(1)과 일정거리를 사이에 두고 평행하게 위치한 배면기판(2)으로 이루어진다.

상기 전면기판(1)에는 배면기판(2) 대향면에 일정간격으로 형성된 복수개의 유지전극라인(6,7)과, 상기 복수개의 유지전극라인(6,7)위에 형성되어 방전전류를 제한하는 유전층(8)과, 상기 유전층(8)위에 형성되어 상기 유지전극라인(6,7)을 보호하는 보호층(9)이 형성되며, 상기 배면기판(2)에는 복수개의 방전공간을 형성시키는 스트라이프 타입의 격벽(3)과, 상기 격벽(3)사이에 유지전극라인(6,7)과 직교하도록 형성된 복수개의 어드레스 전극라인(4)과, 상기 각 방전공간의 내부면 중 양측 격벽면과 배면 기판면에 해당 어드레스전극라인(4)에 도포되어 방전시 가시광선을 방출하는 R,G,B 형광막(5)이 형성된다.

상기와 같이 구성된 종래 PDP의 화상표시과정을 도 2 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2 는 편의상 전면기판을 90°회전하여 도시한 것으로서, 먼저 해당 투명전극라인(6)과 어드레스전극(4)에 150V∼300V의 방전개시전압이 공급되면 해당 방전공간의 내부면에 벽전하가 형성된다.

그후, 투명전극라인(6)과 해당 어드레스 전극라인(4)에 어드레스 방전전압이 공급되면 상기 투명전극라인(6)과 해당 어드레스 전극라인(4)간의 어드레스 방전이 일어나게 된다.

즉, 셀 내부에서 전계가 발생하여 방전가스중의 미량전자들이 가속되고, 가속된 전자와 가스중의 중성입자가 충돌하여 전자와 이온으로 전리되며, 상기 전리된 전자와 중성입자와의 또 다른 충돌등으로 중성입자가 점차 빠른 속도로 전자와 이온으로 전리되어 방전가스가 플라즈마 상태로 되는 동시에 진공 자외선(UV)이 발생된다. 상기 발생된 자외선이 형광막(5)을 여기시켜 가시광선을 발생시키고 발생된 가시광선은 전면기판(1)을 통해서 외부로 출사되면 외부에서 임의의 셀의 발광 즉, 화상표시를 인식할 수 있게된다.

그후, 해당 투명전극라인(6)에 150V 이상의 유지방전전압이 공급되면 상기 투명전극라인(6)간에 유지방전이 일어나 임의의 셀의 발광이 일정 시간동안 유지된다.

상기에 설명한 바와 같이, 가시광을 발광시켜 화상을 재현하는 형광막(5)은 별도의 형광체 페이스트를 제조한 후 이를 격벽(3)의 사이에 인쇄하고, 소성공정을 거쳐 바인더(binder)를 증발시킴으로써 완성된다.

통상 상기 형광체 페이스트는 형광체 분말과 이 형광체 분말에 점도를 부여하여 인쇄를 용이하게 하는 용제와 바인더로 구성되며, 상기 바인더는 에틸 셀룰로즈(ethyl cellulose) 또는 니트로 셀룰로즈(nitro cellulose)와 같이체인을 갖는 폴리머와, 솔벤트와, 첨가제 등으로 구성된다.

이때, 상기 폴리머의 평균 중합도는 약 300 정도이고, 이를 포함한 형광체 페이스트의 평균분자량은 60,000∼100,000 정도로서, 이에 따른 형광체 인쇄후의 소성온도는 350℃∼550℃ 정도가 되고, 소성에 소요되는 시간은 약 1시간 정도가 된다.

그러나, 폴리머의 중합도(평균분자량)가 높을수록 점도가 상승되어 형광체를 인쇄할 때 인쇄성 저하뿐만 아니라 아래의 표 1 과 같이 상대적으로 소성온도가 높아져 소성시 형광체가 높은 온도에 열화되므로 PDP의 휘도 특성에 악영향을 주게 되었다.

폴리머	소성온도(℃)	휘도(cd/㎠)
페이스트 1(평균 분자량:70,000)	350	100
페이스트 2(평균 분자량:80,000)	400	80
페이스트 3(평균 분자량:100,000)	540	70

* 소성온도는 TG(유리 전이 온도)분석 데이타를 기준으로 함.

* 폴리머의 중합도 : 300을 기준으로 함.

실제로 폴리머의 중합도와 점도의 관계는 도 2 과 같이 중합도가 어느 정도 이상 증가되면 점도의 증가는 둔화되므로 형광체의 인쇄성 및 휘도 특성을 고려한 적정선의 중합도 및 이에 따른 평균 분자량이 요구되었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 제안된 것으로, 형광체 인쇄후의 소성온도를 낮추어 PDP의 휘도특성을 향상시키기 위해 형광체 분말과, 폴리머와, 솔벤트와, 첨가제가 포함되어 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 페이스트를 구성함에 있어 중합도가 100∼200인 폴리머를 사용하되 이를 포함한 형광체 페이스트의 평균 분자량은 10,000∼50,000 사이에 있도록 구성함을 특징으로 한다.

도 1 은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 상,하기판 분리 사시도.

도 2 는 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 방전부 단면도.

도 3 은 일반적인 폴리머의 중합도와 점도의 관계를 나타낸 그래프.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 전면기판 2 : 배면기판

3 : 격벽 4 : 어드레스 전극라인

5 : 형광막 6, 7 : 유지전극라인

8 : 유전층 9 : 보호층

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 형광체 인쇄후의 소성온도를 300℃이하로 낮추어 PDP의 휘도 특성을 향상시키기 위한 것으로, 이를 위해 형광체 분말과, 폴리머와, 솔벤트와, 첨가제가 포함되는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 페이스트를 구성함에 있어 중합도가 100∼200인 폴리머를 사용하되 이를 포함한 형광체 페이스트의 평균 분자량은 10,000∼50,000 사이에 있도록 구성한 것이다.

또한, 폴리머의 중합도가 100∼200으로 구성됨에 따라 발생되는 점도 저하를 보완하기 위해 첨가제의 양도 종래에 비해 약간 줄이게 된다.

여기서, 폴리머란 에틸 셀룰로즈 또는 니트로 셀룰로즈 등과 같이체인을 갖는 물질로서, 반복단위 n의 크기에 따라 그 중합도가 결정되며, 중합도가 증가되면 자연히 평균 분자량이 증가하게 되고 평균 분자량이 증가됨에 따라 소성온도도 점차 증가되는 점에 착안하여 본 발명을 제안하게 된 것이다.

즉, 형광체 인쇄후의 소성온도를 낮추기 위해서는 기본적으로 바인더의 주요 함유물인 폴리머의 중합도 및 이를 포함한 형광체 페이스트의 평균분자량을 줄여야 되며, 이때 주의할 점은 형광체 인쇄에 필요한 최소한의 점도를 유지할 수 있을 만큼의 중합도 및 평균 분자량을 유지해야 하는 것이다.

실제로 형광체 페이스트의 평균 분자량을 10,000이하로 가져갈 경우에는 형광체 페이스트의 점도가 너무 낮아 형광체 인쇄후 형광막의 두께가 불균일하여 디스플레이 구동시 화질이 불균일하게 나타나는 치명적인 문제가 발생된다.

아래의 표 2 에는 본 발명에 의한 형광체 페이스트의 평균분자량과 소성온도 및 휘도의 관계를 나타내었다.

폴리머	소성온도(℃)	휘도(cd/㎠)
페이스트 A(평균분자량:10,000)	285	120
페이스트 B(평균분자량:30,000)	290	120
페이스트 C(평균분자량:50,000)	300	115
페이스트 D(평균분자량:5,000)	270	인쇄 불가

* 폴리머의 중합도 : 100∼200을 기준으로 함.

이와 같이, 형광체 페이스트의 평균 분자량이 작을수록 형광체 인쇄후의 소성온도는 낮아지고, 소성온도가 낮을수록 휘도는 향상되는 것이다.

또한, 형광체 페이스트의 평균 분자량이 너무 낮아도(10,000이하) 형광체를 인쇄할 수 있는 최소한의 점도를 유지하지 못하여 인쇄가 불가능해진다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 중합도가 100∼200인 폴리머를 사용하되 이를 포함한 형광체 페이스트의 평균 분자량을 10,000∼50,000 사이에 있도록 구성함으로써 형광체 인쇄후의 소성온도를 낮출 수 있어 PDP의 휘도 특성이 20% 정도 향상되어 사용자에게 보다 선명한 화상을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 형광체 분말과, 폴리머와, 솔벤트와, 첨가제가 포함되어 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 페이스트에 있어서,

   상기 형광체 페이스트를 인쇄한 후의 소성온도를 낮추기 위해 중합도가 100∼200인 폴리머를 사용하되 이를 포함한 형광체 페이스트의 평균 분자량은 10,000∼50,000 사이에 있도록 구성함을 특징으로 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 페이스트 조성물.