KR100274246B1 - 진공 형광 디스플레이장치용 형광막 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

진공 형광 디스플레이(vacuum fluorescent display) 장치용 형광막 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 형광체에 알콜, 아세톤, 벤젠 등의 휘발성 유기물을 혼합한 후 이를 애노드 전극 상에 프린팅하고, 가열함으로써 표면에 요철부가 형성된 형광막은 표면이 평평한 형광막에 비해 발광 면적이 넓으므로 발광 효율이 우수하다.

Description

진공 형광 디스플레이 장치용 형광막 및 그 제조 방법
산업상 이용 분야
본 발명은 진공 형광 디스플레이 장치용 형광막 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 발광 면적이 넓어서 발광 효율이 우수한 진공 형광 디스플레이 장치용 형광막 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래 기술
진공 형광 디스플레이 장치(Vacuum Fluorescent Display: 이하 “VFD”)는 필라멘트(filament)에서 방출되는 전자를 그리드(grid) 전극과 애노드(anode) 전극에서 제어하여 애노드 전극 상의 형광체에 충돌시킴으로써 빛을 발하는 장치이다.
VFD는 저전압 구동 디스플레이 장치이므로, 필라멘트에서 방출되는 전자빔이 형광체로 침투하는 깊이는 형광체 표면으로부터 수 나노미터(㎚)에 불과하다. 그러므로, VFD에서의 형광체 발광은 음극선관(cathode ray tube) 등의 고전압 구동 디스플레이 장치에서와는 달리, 형광체 표면 부근에 존재하는 부활제(activator)에 의존하는 것으로 알려져 있다.
또한, 통상적으로 VFD의 발광 효율은 사용되는 형광체 자체의 발광 효율 및 애노드 전극 상에 형성된 형광막의 표면 상태에 의해서 좌우되는 것으로 알려져 있다.
일반적으로 VFD에서는 스크린-프린팅법(screen-printing), 슬러리 앤 리소그래피 프린팅법(slurry and lithography printing), 일렉트로포레틱 디포지션법(electrophoretic deposition) 등으로 형광막을 형성하고 있으며, 형성된 형광막의 표면은 비교적 평평한(flat) 상태이다. 상기한 바와 같이, 표면이 평평한 형광막을 형성할 경우, 이 형광막은 발광 면적이 좁으므로 발광 효율이 낮다는 문제점이 발생한다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 발광 면적을 넓게 함으로써 발광 효율이 높은 형광막을 제공하기 위함이다.
본 발명의 다른 목적은 발광 면적을 넓게 함으로써 발광 효율이 높은 상기한 형광막의 제조 방법을 제공하기 위함이다.
도 1은 본 발명에 따른 형광막의 개략적인 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1: 애노드(anode) 전극 3: 형광막
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 표면에 요철부를 가진 진공 형광 디스플레이(vacuum fluorescent display) 장치용 형광막을 제공한다.
또한, 본 발명은 형광체와 휘발성 유기물을 혼합하는 공정과; 상기 혼합물을 애노드 전극 상에 코팅하는 공정 및 상기 애노드 전극 상에 코팅된 혼합물을 가열하는 공정을 포함하는 진공 형광 디스플레이(vacuum fluorescent display) 장치용 형광막의 제조 방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
VFD의 제조 공정에서는 글래스(glass) 등의 기판(substrate) 상에 애노드 배선층을 형성한 후 그 위에 절연층을 형성한다. 이어서, 이 절연층 상에 애노드 전극인 도전층을 형성하고, 그 위에 형광체 페이스트를 사용하여 형광막을 형성한다.
상기 애노드 배선층은 은(Ag) 페이스트를 프린팅함으로써 형성하는 것이 바람직하다.
상기 절연층으로는 글래스(glass) 페이스트를 프린팅함으로써 형성하는 것이 바람직하다.
상기 애노드 전극은 카본(carbon) 등의 도전 물질을 프린팅함으로써 도전층을 형성하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이, 글래스 기판에 애노드 배선층, 절연층, 애노드 전극이 형성된 상태에서 형광체 페이스트를 제조하여 이를 애노드 전극 상에 코팅한다.
상기 형광체 페이스트는 형광체와 휘발성 유기물을 혼합하여 제조한다. 상기 형광체 페이스트는 셀룰로즈 등의 접착제를 더욱 포함하는 것이 바람직하며, 부틸 아세테이트, 터피네올(terpineol) 등의 종래의 형광체 페이스트 제조시에 첨가되던 용매를 더욱 포함하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 형광체는 전체 형광체 페이스트 중량의 60∼75중량%로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 형광체를 60중량% 미만으로 사용하거나 75중량% 초과하여 사용할 경우 바람직한 특성을 가진 형광막을 형성하기가 어렵다. 상기 휘발성 유기물은 전체 형광체 페이스트 중량의 3∼7중량%로 사용하는 것이 바람직하며, 나머지 부분은 셀룰로즈 등의 접착제 및 부틸 아세테이트, 터피네올 등의 용매로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 형광체로는 VFD에 일반적으로 적용되는 형광체로서, ZnO 계열 형광체, ZnS 계열 형광체, (ZnCd)S 계열 형광체, Y2O2S 계열 형광체 등을 사용할 수 있다.
상기 휘발성 유기물은 알콜, 아세톤, 및 벤젠으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것이 바람직하며, 특히 프로판올이 바람직하다.
상기 형광체 페이스트를 애노드 전극 상에 코팅하는 방법으로는 스크린-프린팅법(screen-printing), 슬러리 앤 리소그래피 프린팅법(slurry and lithography printing), 일렉트로포레틱 디포지션법(electrophoretic deposition) 등의 공지된 방법을 사용할 수 있다.
상기한 바와 같이, 애노드 전극 상에 형광막을 코팅한 후, 이를 가열 공정으로 투입한다.
종래에는 애노드 전극 상에 형광막을 코팅한 후 이를 건조시킴으로써 형광막을 완성하였다. 그러나 본 발명에서는 애노드 전극 상에 형성된 형광막을 가열함으로써 형광막을 완성한다.
상기 가열 공정에 대해서 보다 구체적으로 설명한다.
애노드 배선층, 절연층, 도전층인 애노드 전극 및 형광막이 형성된 글래스 기판에서 상기 층들이 형성되지 않은 글래스 기판의 면을 가열함으로써 상기 형광막을 간접적으로 열 처리하는 것이 바람직하다. 이 때, 가열 온도는 100∼200℃인 것이 바람직하다. 형광체와 휘발성 유기물이 혼재하는 상기 형광막이 가열되면 상기 휘발성 유기물이 휘발하게 되므로 형광막에는 직경 20∼30㎛의 기공이 형성된다. 결국, 도 1에서 보이는 바와 같이 표면에 요철부가 형성된 형광막(3)이 애노드 전극(1) 상에 제조된다. 이 형광막은 표면이 평평한 형광막에 비해 당연히 발광 면적이 넓다.
다음은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예들은 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
글래스 기판 상에 은(Ag) 페이스트를 사용하여 애노드 배선층을 프린팅하였다. 이 애노드 배선층 상에 글래스 페이스트를 사용하여 절연층을 프린팅하였다.이 절연층 상에 카본 페이스트를 사용하여 애노드 전극으로서 도전층을 프린팅하였다. 한편 ZnO:Zn 형광체와 프로판올을 65:3의 중량비로 혼합한 후 여기에 셀룰로즈 및 터피네올(terpineol)을 첨가하여 형광체 페이스트를 제조하였다. 이 형광체 페이스트를 사용하여 상기 애노드 전극 상에 실크 스크린 프린팅법으로 형광막을 형성하였다. 상기 글래스 기판의 면 중에서 애노드 배선층, 절연층, 애노드 전극, 형광막이 형성되지 않은 면을 150℃로 가열하였다. 이 열은 글래스 기판, 애노드 배선층, 절연층 및 애노드 전극을 거쳐 형광막으로 전달되었다. 잠시 후, 가열된 형광막에서 휘발성의 프로판올이 증발하면서 형광막에 기공을 형성하였다. 이 기공들이 형광막 표면에 요철부를 형성하였다.
상기한 바와 같이, 표면에 요철부가 형성된 형광막은 표면이 평평한 형광막에 비해 발광 면적이 넓으므로 발광 효율이 우수하다.

Claims (4)

  1. 형광체와 휘발성 유기물을 혼합하는 공정과; 상기 혼합물을 애노드 전극 상에 코팅하는 공정; 및 상기 애노드 전극 상에 코팅된 혼합물을 가열하여 휘발성 유기물을 휘발하여 형광막에 기공이 형성되는 공정을 포함하는 진공 형광 디스플레이(vacuum fluorescent display) 장치용 형광막의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 휘발성 유기물은 알콜, 아세톤, 및 벤젠으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 진공 형광 디스플레이(vacuum fluorescent display) 장치용 형광막의 제조 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 알콜은 프로판올인 진공 형광 디스플레이(vacuum fluorescent display) 장치용 형광막의 제조 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 가열 공정의 온도는 100-200℃인 진공 형광 디스플레이(vacuum fluorescent display) 장치용 형광막의 제조 방법.
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