KR100320473B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막과 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막에 관한 것으로, 마그네슘 플로라이드 박막을 플라즈마 디스플레이 패널의 유전체 보호막으로 형성하는 방법과 그러한 방법에 의해 제조된 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다. 종래의 산화 마그네슘 보호막이 자외선을 흡수하여 플라즈마 디스플레이 패널의 발광효율을 떨어뜨렸지만, 본 발명의 마그네슘 플로라이드 보호막은 자외선의 흡수량이 종래의 보호막에 비해 월등하게 줄어든다. 특히, 본 발명의 마그네슘 플로라이드 보호막의 형성방법은 소정의 형광체 위에 마그네슘 엑토사이드(Mg(OC₂H₅)₂)와 이소프로필 알콜((CH₃)₂CHOH)과 트리플루오르 아세트산(CF₃COOH)이 포함된 혼합물을 형성하는 단계와, 그 혼합물을 섭씨 300 내지 550 도의 온도로 소성하는 단계를 포함하여 구성되어 종래의 방법에 비해 용이하게 보호막을 형성할 수 있는 장점이 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 보호막과 그 제조방법{Protection film for Plasma Display Panel and method for the protection film}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(이하 피디피 : Plasma Display Panel)에 관한 것으로, 특히 피디피의 보호막에 관한 것이다.

피디피와 액정표시장치(LCD)는 평판형 표시장치 중에서 가장 실용성이 높은 차세대 표시장치로 각광받고 있다. 특히 피디피는 액정표시장치보다 휘도가 높고시야각이 넓어 옥외 광고탑 또는, 벽걸이 티브이, 극장용 디스플레이와 같이 박형의 대형 디스플레이로서 응용성이 넓다.

피디피는 가스방전을 이용하여 표시발광시키는 방식을 이용하고 있으며, 그 구성에 있어서 전극표면에 유전층을 구성시킨 AC형 피디피와 전극의 표면이 방전공간에 노출되어 있는 DC형 피디피로 구분된다. 피디피는 가스방전에 의해 발생된 자외선을 형광체에 조사하여 형광체를 발광시킨다.

도 1은 일반적인 3전극 면방전 방식의 AC형 피디피의 단면구조를 도시한 것으로, 전면 유리기판(1)의 동일면 상에 Y 전극과 Z 전극으로 구성된 상부전극(4)을 형성하고, 그 상부전극(4) 위에 유전층을 인쇄기법으로 형성하며, 유전층(2) 위에 보호층을 증착방식으로 형성한 상부구조와, 그 상부구조의 배면 유리기판(11) 위에 상부전극에 직교하는 방향으로 X 전극(12)을 형성하고, X 전극(12) 간에 인접한 셀(cell)과의 누화(crosstalk) 현상을 방지하기 위해 격벽(6)을 형성하며, 격벽(6)과 X 전극(12) 주위에 형광체(8, 9, 10)를 형성한 하부 구조로 구성되어 상부구조와 하부구조의 사이 공간에 불활성 가스를 봉입하여 방전영역(5)을 가지도록 구성된다. 도 1은 설명의 편의상 상판을 90°회전시켜 도시한 것이다.

이러한 3전극 면방전 방식의 AC형 피디피는 X 전극과 Y 전극 사이에 구동전압이 인가되면, X 전극과 Y 전극 사이에 대향방전이 일어나서 상부구조의 보호층 표면에 벽전하가 발생한다. 그리고, Y 전극과 Z 전극에 서로 극성이 반대인 방전전압이 지속적으로 인가되고 X 전극에 인가되던 구동전압이 차단되면, 벽전하에 의해 Y 전극과 Z 전극 상호간에 소정의 전위차가 유지되어 유전층(2)과 보호층(3) 표면의 방전영역에서 면방전이 일어난다. 그 결과, 방전영역의 불활성 가스로부터 자외선(7)이 발생된다. 이 자외선(7)에 의해 형광체(8, 9, 10)를 여기시키고, 발광된 형광체(8, 9, 10)에 의해 칼라(color) 표시가 이루어진다.

즉, 방전셀(cell) 내부에 존재하는 전자들이 인가된 구동전압에 의해 음극(-)으로 가속하면서, 상기 방전셀 안에 400∼500 torr 정도의 압력으로 채워진 불활성 혼합가스 즉, 헬륨(He)을 주성분으로 하여 크세논(Xe), 네온(Ne) 가스 등을 첨가한 페닝(Penning) 혼합가스와 충돌하여 불활성 가스가 여기되면서 147nm의 파장을 갖는 자외선이 발생한다. 이러한 자외선(7)이 하부전극(12)과 격벽(6) 주위를 둘러싸고 있는 형광체(8, 9, 10)와 충돌하여 가시광선 영역에 발광이 된다.

그런데, 종래의 피디피는 다음과 같은 문제점이 있었다.

종래의 피디피에 형성된 형광체는 플라즈마 가스 내에서 발생하는 자외선에 의해 가시광을 생성한다. 이 때, 형광체는 플라즈마 가스 내에 포함되어 있는 이온 등에 의해 충격을 받아 쉽게 열화된다. 그 결과, 형광체의 성질이 변질되어 피디피의 화면이 변색되고, 수명이 저하되는 문제점이 초래된다. 그 이유는 도 2에 도시된 것과 같이 형광체가 방전공간에 아무런 보호장치 없이 노출되어 있기 때문이다.

이러한 문제점, 즉 형광체를 자외선으로부터 보호하기 위하여 종래의 피디피는 형광체 위에 산화마그네슘(MgO)로 구성된 보호막을 형성하여 제조되기도 하지만, 산화마그네슘은 형광체의 발광에 필요한 자외선을 상당량 흡수해 버리므로, 피디피의 휘도를 저하시키는 요인으로 작용한다.

피디피의 휘도 저하를 방지하기 위하여 보호막이 산화마그네슘 대신, 마그네슘 플로라이드(MgF₂)로 형성될 수도 있다. 이러한 마그네슘 플로라이드(MgF₂)는 일반적으로 스퍼터링 공법과 같은 진공 환경에서의 공정에 의해 박막 코팅되지만, 졸-겔(sol-gel) 방법 등과 같은 화학적인 방법에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

일반적으로, 마그네슘 플로라이드는 플루오르화 수소(HF)와 플루오르 가스(F₂)를 이용하여 형성된다. 허나, 플루오르화 수소 혹은, 플루오르 가스는 화학적으로 반응이 빠르고, 질산 등과 반응하면 폭발성이 있어 위험하므로, 종래의 공정에 적용되기에는 어려움이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 형광체의 열화를 방지하여 피디피의 휘도를 향상시키고, 형광체의 수명을 연장하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 3전극 면방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 상기 도 1에서 기판과 형광체, 격벽 부분만을 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 형광체 보호막 형성방법에 의해 제조된 마그네슘 플로라이드 보호막이 포함된 플라즈마 디스플레이 패널의 일부분을 도시한 도면

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 기판 200 : 격벽

300 : 형광체 400 : 마그네슘 플로라이드 형광체 보호막

본 발명은 형광체를 보호하기 위하여 마그네슘 플로라이드(MgF₂)로 구성된 보호막을 마그네슘 화합물과 플루오르 아세트산의 혼합물을 이용하여 형성하는 것이 특징이다.

본 발명에 의한 형광체 보호막 형성방법은 형광체 위에 마그네슘 엑토사이드(Mg(OC₂H₅)₂)와 이소프로필 알콜((CH₃)₂CHOH), 그리고 트리플루오르 아세트산(CF₃COOH)이 포함된 혼합물을 형성하는 단계, 혼합물을 섭씨 300 내지 550 도의 온도로 소성하는 단계를 포함하여 구성되어 있다.

본 발명의 형광체 보호막 형성방법은 먼저 마그네슘과 플루오르의 혼합물을 형성한다. 이 때, 이러한 혼합물은 마그네슘 엑토사이드와 이소프로필 알콜, 그리고 트리플루오르 아세트산으로 하고 그 조성비는 몰 비율 1:1:1로 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 혼합물은 형광체 위에 형성된다. 이 때, 혼합물은 스프레이와 같은 도구를 이용하여 형광체 위에 흩뿌려질 수도 있고, 스핀코팅 기구에 의해 형광체 위에 증착될 수도 있다.

그 후, 형광체 위에 형성된 혼합물을 섭씨 300 내지 550 도의 환경에서 소성시켜 마그네슘 플로라이드 보호막을 형성한다. 이 때, 소성하는 시간은 형광체가 열화되지 않을 정도로 설정된다.

상술한 바와 같은 본 발명의 형광체 보호막 형성방법에 의해 제조된 플라즈마 디스플레이 패널은 도 3에 도시된 것과 같이 기판(100) 위의 격벽(200) 사이 영역에 형성되어 방전셀의 플라즈마 방전에 의해 가시광선을 발광하는 형광체(300), 그리고 형광체(300) 위에 마그네슘 엑토사이드와 이소프로필 알콜과 트리플루오르 아세트산의 혼합물을 소성함으로써 형성된 마그네슘 플로라이드(MgF2) 보호막(400)을 포함하여 구성된 것이 특징이다.

본 발명의 형광체 보호막(400)은 마그네슘 엑토사이드와 이소프로필 알콜, 트리플루오르 아세트산의 혼합물의 소성공정에 의해 형성된 것이 종래의 형광체 보호막과 다른 주요 특징부이다.

본 발명의 형광체 보호막 형성방법은 종래의 형광체 보호막 형성방법에 비해간단하게 마그네슘 플로라이드 보호막을 형성할 수 있다는 장점이 있다. 그리고, 산화마그네슘 보호막을 채용한 플라즈마 디스플레이 패널 등의 표시장치보다 더 높은 휘도의 표시장치를 개발할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 플라즈마 디스플레이 패널에서,

   소정의 형광체 위에 마그네슘 엑토사이드(Mg(OC₂H₅)₂)와 이소프로필 알콜((CH₃)₂CHOH)과 트리플루오르 아세트산(CF₃COOH)이 포함된 혼합물을 형성하는 단계;

   상기 혼합물을 섭씨 300 내지 550 도의 온도로 소성하는 단계를 포함하여 구성된 형광체의 보호막 형성방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 혼합물을 형성하는 단계는 상기 혼합물을 흩뿌리는 스프레이 방법임을 특징으로 하는 형광체의 보호막 형성방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 혼합물을 형성하는 단계는 상기 혼합물을 증착하는 스핀코팅 방법임을 특징으로 하는 형광체의 보호막 형성방법.
4. 플라즈마 디스플레이 패널에서,

   방전셀의 플라즈마 방전에 의해 가시광선을 발광하는 형광체, 그리고

   상기 형광체 위에 마그네슘 플로라이드(MgF₂) 보호막을 포함하여 구성된 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 마그네슘 플로라이드 보호막은 마그네슘 엑토사이드와 이소프로필 알콜과 트리플루오르 아세트산의 혼합물을 소성함으로써 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.