KR100510185B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인접 셀간의 혼색이 방지될 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법은 분자량이 상대적으로 큰 고분자 수지 및 분자량이 상대적으로 작은 저분자 수지를 혼합하여 혼합수지를 생성하는 단계와, 혼합수지에 형광체물질 및 용매를 혼합하여 페이스트 형광체를 생성하는 단계와, 페이스트 형광체를 인쇄 및 소성하여 형광체층을 형성하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 관한 것으로 특히, 인접 셀간의 혼색이 방지될 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)은 He+Xe 또는 Ne+Xe 불활성 혼합가스의 방전시 발생하는 147nm의 자외선에 의해 형광체를 발광시킴으로써 문자 또는 그래픽을 포함한 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP는 박막화와 대형화가 용이할 뿐만 아니라 최근의 기술 개발에 힘입어 크게 향상된 화질을 제공한다. 특히, 3전극 교류 면방전형 PDP는 방전시 표면에 벽전하가 축적되며 방전에 의해 발생되는 스퍼터링으로부터 전극들을 보호하기 때문에 저전압 구동과 장수명의 장점을 가진다.
도 1을 참조하면, 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀은 상부기판(10) 상에 형성되어진 주사전극(Y) 및 유지전극(Z)과, 하부기판(18) 상에 형성되어진 어드레스전극(X)을 구비한다. 주사전극(Y)과 유지전극(Z) 각각은 투명전극(12Y,12Z)과, 투명전극(12Y,12Z)의 선폭보다 작은 선폭을 가지며 투명전극의 일측 가장자리에 형성되는 금속버스전극(13Y,13Z)을 포함한다.
투명전극(12Y,12Y)은 통상 인듐틴옥사이드(Indium-Tin-Oxide : ITO)로 상부기판(10) 상에 형성된다. 금속버스전극(13Y,13Z)은 통상 크롬(Cr) 등의 금속으로 투명전극(12Y,12Z) 상에 형성되어 저항이 높은 투명전극(12Y,12Z)에 의한 전압강하를 줄이는 역할을 한다. 주사전극(Y)과 유지전극(Z)이 나란하게 형성된 상부기판(10)에는 상부 유전체층(14)과 보호막(16)이 적층된다. 상부 유전체층(14)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(16)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(14)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(16)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.
어드레스전극(X)이 형성된 하부기판(18) 상에는 하부 유전체층(22), 격벽(24)이 형성되며, 하부 유전체층(22)과 격벽(24) 표면에는 형광체층(26)이 도포된다. 어드레스전극(X)은 주사전극(Y) 및 유지전극(Z)과 교차되는 방향으로 형성된다. 격벽(24)은 스트라이프(Stripe) 또는 격자형 형태로 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 상/하부기판(10,18)과 격벽(24) 사이에 마련된 방전공간에는 불활성 혼합가스가 주입된다.
형광체층(26)은 진공자외선(VUV)에 의해 여기 발광되는 자외선 여기형 형광물질로 이루어지면, 발광되는 빛의 파장에 따라 적색 형광체, 녹색 형광체 및 청색 형광체로 나뉘어진다. 이중, 일반적으로 적색 형광체 (YGd)BO3 : Eu3+, 녹색 형광체 Zn2SiO4 : Mn2+ 및 청색 형광체 BaMgAl10O17 : Eu2+가 이용되고 있다. 이와 같은 적색, 녹색 및 청색 형광체는 페이스트(Paste) 상태에서 인쇄법(Screen Printing)에 의하여 PDP 내부에 인쇄된다.
도 2a 내지 도 2c는 종래의 형광체 인쇄방법을 나타내는 도면이다.
도 2a를 참조하면, 먼저 형광체가 PDP에 인쇄될 수 있도록 형광체물질(R,G,B), 수지 및 용매가 혼합되어 페이스트 형광체(30)가 생성된다. 여기서, 수지로는 고분자 에틸 셀룰로오스(Ethyl Cellulose)가 이용되고, 용매로는 엔-메틸피롤리돈(N-methyle pyrrolidone), 에틸렌글리콜(Ethyleneglycol), 2-부톡시 에톡시 에탄올(2-butoxy ethoxy ethanol) 셀로솔브(cellosolve) 등 100℃ 이상의 끓는점을 갖는 용액으로 선택된다.
이를 상세히 설명하면, 형광체가 인쇄되기 위해서 먼저 형광체를 페이스트 상태로 만들어야 한다. 즉, 형광체가 PDP 내부의 방전공간(39)에 삽입될 수 있도록 형광체물질은 수지 및 용매와 혼합되게 된다. 여기서, 수지로는 분자량이 큰 고분자 에틸 셀룰로오스가 이용된다. 이와 같이, 고분자 수지가 형광체물질과 혼합되면 형광체 물질은 인쇄시 필요한 점성을 갖게된다.
이와 같은 페이스트 형광체(30)는 마스크(34) 상에 도포된다. 마스크(34)는 도 3과 같이 인쇄영역(36)과 차단영역(38)을 구비한다. 인쇄영역(36)은 매쉬형태로 형성되어 페이스트 형광체(30)를 통과시킨다. 따라서, 인쇄영역(36)은 PDP의 내부 방전공간(39)과 중첩되게 위치된다. 차단영역(38)은 인쇄영역(36)을 지지하는 역활을 하게 된다. 이와 같은 차단영역(38)은 페이스트 형광체(30)를 통과시키지 못한다. 따라서, 차단영역(38)은 격벽(24)과 중첩되게 위치된다.
한편, 페이스트 형광체(30)가 마스크(34) 상에 도포된 후 스퀴이즈(Squeeze)(32)를 일측방향으로 이동시키면서 페이스트 형광체(30)를 PDP 내부의 방전공간(39)으로 삽입한다. 즉, 페이스트 형광체(30)는 도 2b와 같이 PDP 내부의 방전공간(39)에 인쇄되게 된다.
하지만, 이와 같은 종래의 페이스트 형광체(30)는 고분자 수지와 혼합되었기 때문에, 즉 높은 점성을 갖기 때문에 차단영역(38) 및 인쇄영역(36)의 경계부에 많은 페이스트 형광체(40)가 잔류하게 된다. 이와 같이 잔류된 페이스트 형광체(40)는 마스크(34)의 제거시에 도 2c와 같이 격벽(24)의 상부 및 인접된 방전셀들로 이동되게 되고, 이에 따라 혼색이 유발되는 문제점이 있다. 한편, 종래에는 클리닝 테이프(Cleaning Tape)를 이용하여 마스크(34)에 잔류된 형광체(40)를 제거하게 된다. 이때, 마스크(34)에 많은 형광체(40)가 잔류되기 때문에 자주 클리닝 테이프(Cleaning Tape)를 사용하여야 되고, 이에 따라 공정시간 및 제조비용이 상승하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 인접 셀간의 혼색이 방지될 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법은 분자량이 상대적으로 큰 고분자 수지 및 분자량이 상대적으로 작은 저분자 수지를 혼합하여 혼합수지를 생성하는 단계와, 혼합수지에 형광체물질 및 용매를 혼합하여 페이스트 형광체를 생성하는 단계와, 페이스트 형광체를 인쇄 및 소성하여 형광체층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 혼합수지의 생성단계에서 저분자수지는 20% 내지 50% 삽입되고 고분자수지는 80% 내지 50% 삽입된다.
상기 페이스트 형광체의 점성과 탄성의 비는 68 내지 73 사이에서 설정된다.
상기 수지로는 셀룰로오스(Cellulose)계 유도체들이 이용된다.
상기 수지로는 에틸 셀룰로오스(Ethyl Cellulose), 에틸히드록에틸 셀룰로오스(Ethylhydroxyethyl Cellulose), 히드록시알킬메틸 셀룰로오스(Hydroxyalkylmethyl Cellulose) 및 디히드록시프로필 셀룰로오스(Dihydroxypropyl Cellulose) 중 어느 하나가 이용된다.
상기 수지로는 아크릴아미드(Acrylamide), 디아세톤 아크릴아미드(Diacetone Acrylamide) 및 비닐피놀리디논(Vinyl Pyrrolidinone) 중 어느 하나가 이용된다.
상기 수지로는 에틸 셀룰로오스(Ethyl Cellulose)가 이용되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 페이스트 형성체 제조방법을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 먼저 저분자 수지 및 고분자 수지를 혼합하여 혼합수지를 생성한다.(S50) 고분자 수지는 긴 체인(Chain)을 가지고 있기 때문에 높은 점성을 가짐과 아울러 낮은 탄성을 갖게 된다.(즉, 응력에 대응하여 회복되는 힘이 낮다.) 이와 반대로, 저분자 수지는 짧은 체인(Chain)을 가지고 있기 때문에 낮은 점성을 가짐과 아울러 높은 탄성을 갖게 된다.(즉, 응력을 대응하여 회복되는 힘이 크다.) 본 발명에서는 이와 같은 고분자 수지 및 저분자 수지를 혼합하여 원하는 탄성 및 점성을 가지는 페이스트 형광체를 생성할 수 있다.
여기서, 수지로는 셀룰로오스(Cellulose)계 유도체들이 이용될 수 있다. 예를 들어, 수지로서 에틸 셀룰로오스(Ethyl Cellulose), 에틸히드록에틸 셀룰로오스(Ethylhydroxyethyl Cellulose), 히드록시알킬메틸 셀룰로오스(Hydroxyalkylmethyl Cellulose) 및 디히드록시프로필 셀룰로오스(Dihydroxypropyl Cellulose)등이 이용될 수 있다. 또한, 수지로서 아크릴아미드(Acrylamide), 디아세톤 아크릴아미드(Diacetone Acrylamide) 및 비닐피놀리디논(Vinyl Pyrrolidinone) 등이 이용될 수도 있다.
한편, 설명의 편의성을 위하여 수지로서 에틸 셀룰로오스(Etyhy Cellulose)가 이용되었다고 가정하여 실시예를 설명하기로 한다. S50 단계에서 저분자 에틸 셀룰로오스 수지(분자량 50,000 내지 60,000)와 고분자 에틸 셀룰로오스 수지(분자량 100,000 내지 120,000)가 혼합될 때 저분자 수지 및 고분자 수지의 혼합비율은 저분자 수지 20% 내지 50%, 고분자 수지 80% 내지 50%로 설정된다.
이와 같이 저분자 수지 20% 내지 50%, 고분자 수지 80% 내지 50% 포함되어 혼합수지가 생성되면 S52 단계에서 생성될 페이스트 형광체의 점성과 탄성의 비(점성/탄성)(이하 "점탄성비"라 함)를 도 5와 같이 68 내지 73 사이에 위치시킬 수 있다. 즉, 고분자 수지 및 저분자 수지가 혼합된 혼합수지를 이용하여 68 내지 73 사이의 점탄성비를 가지는 페이스트 형광체를 생성하게 된다. 이와 같이 점탄성비가 68 내지 73에서 유지할 때 페이스트 형광체는 실험적으로 높은 인쇄성을 갖게 된다.
이를 종래와 비교하면, 종래의 페이스트 형광체는 74 내지 78 사이의 점탄성비를 갖는다. 74 내지 78 사이의 점탄성비는 높은 점성을 가짐과 아울러 낮은 탄성을 갖기 때문에 도 2b에 도시된 바와 같이 페이스트 형광체(40)가 마스크(34)에 잔류하게 되고, 이에 따라 혼색이 유발되는 단점이 있다. 하지만, 본 발명에서 페이스트 형광체는 68 내지 73 사이의 점탄성비를 갖기 때문에 종래보다 높은 탄성 및 낮은 점성을 갖게 된다. 따라서, 마스크에 잔류되는 형광체의 양이 최소화될 수 있다.
S50 단계에서 혼합수지가 생성된후 형광체물질(R,G,B), 혼합수지 및 용매가 혼합되어 페이트스 형광체가 생성된다.(S52) 여기서, 적색 형광체 물질로는 (YGd)BO3 : Eu3+, 녹색 형광체 물질로는 Zn2SiO4 : Mn2+
및 청색 형광체 BaMgAl10O17 : Eu2+가 이용될 수 있다. 그리고, 용매로는 엔-메틸피롤리돈(N-methyle pyrrolidone), 에틸렌글리콜(Ethyleneglycol), 2-부톡시 에톡시 에탄올(2-butoxy ethoxy ethanol) 셀로솔브(cellosolve) 등 100℃ 이상의 끓는점을 갖는 용액으로 선택된다.
S52 단계에서 페이스트 형광체가 생성된 후 도 6과 같이 PDP의 방전공간(49)에 페이스트 형광체(48)과 인쇄되게 된다.(S54) 이때, 본원 발명의 페이스트 형광체(48)는 종래에 비해 높은 탄성을 가지기 때문에 마스크(42)의 인쇄영역(44) 및 차단영역(46)의 경계부에 종래보다 적은양의 페이스트 형광체(47)가 잔류하게 된다. 이와 같이 적은양의 페이스트 형광체(47)가 마스크(42)에 잔류되게 되면 마스크(42)의 제거시에 잔류된 페이스트 형광체(47)가 격벽(41) 및 인접된 방전셀들에 묻지 않게 되고, 이에 따라 PDP의 혼색을 방지할 수 있다. 아울러, 마스크(42)에 적은양의 페이스트 형광체(47)가 잔류되기 때문에 클리닝 테이프의 사용횟수를 줄일 수 있고, 이에 따라 공정시간 및 제조비용이 저감된다. S54 단계에서 페이스트 형광체(48)가 인쇄된 후 페이스트 형광체(48)를 소성하여 PDP의 방전공간(49)에 형광체층을 형성하게 된다.(S56)
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 의하면 고분자 수지 및 저분자 수지를 혼합하여 68 내지 73의 점탄성비를 가지는 페이스트 형광체를 생성할 수 있다. 이와 같이 68 내지 73의 점탄성비를 가지는 페이스트 형광체는 실험적으로 높은 인쇄성을 갖기 때문에 마스크에 잔류하는 페이스트 형광체의 양을 최소화할 수 있고, 이에 따라 플라즈마 디스플레이 패널의 혼색을 방지할 수 있다. 아울러, 마스크에 잔류하는 패이스트 형광체를 제거하기 위하여 사용되는 클리닝 테이프의 사용횟수를 줄일 수 있고, 이에 따라 제조비용 및 공정시간을 저감할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 종래의 3전극 교류 면방전 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 구조를 나타내는 사시도.
도 2a 및 도 2c는 종래의 형광체 인쇄방법을 나타내는 도면.
도 3은 도 2a 내지 도 2c에 도시된 마스크를 상세히 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 나타내는 도면.
도 5는 도 4의 제조방법에 의하여 생성된 페이스트 형광체의 점탄성비를 나타내는 그래프.
도 6은 도 4의 제조방법에 의하여 생성된 페이트스 형광체의 마스크 잔류량을 나타내는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 상부기판 12Y,12Z : 투명전극
13Y,13Z : 금속버스전극 14,22 : 유전체층
16 : 보호막 18 : 하부기판
24,41 : 격벽 26 : 형광체층
30,40,47,48 : 페이스트 형광체 32 : 스퀴이즈
34,42 : 마스크 36,44 : 인쇄영역
38,46 : 차단영역 39,49 : 방전공간
Claims (8)
- 분자량이 상대적으로 큰 고분자 수지 및 분자량이 상대적으로 작은 저분자 수지를 혼합하여 혼합수지를 생성하는 단계와,상기 혼합수지에 형광체물질 및 용매를 혼합하여 페이스트 형광체를 생성하는 단계와,상기 페이스트 형광체를 인쇄 및 소성하여 형광체층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 혼합수지의 생성단계에서 상기 저분자수지는 20% 내지 50% 삽입되고 상기 고분자수지는 80% 내지 50% 삽입되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
- 제 2항에 있어서,상기 페이스트 형광체의 점성과 탄성의 비는 68 내지 73 사이에서 설정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,상기 수지로는 셀룰로오스(Cellulose)계 유도체들이 이용되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
- 제 4항에 있어서,상기 수지로는 에틸 셀룰로오스(Ethyl Cellulose), 에틸히드록에틸 셀룰로오스(Ethylhydroxyethyl Cellulose), 히드록시알킬메틸 셀룰로오스(Hydroxyalkylmethyl Cellulose) 및 디히드록시프로필 셀룰로오스(Dihydroxypropyl Cellulose) 중 어느 하나가 이용되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,상기 수지로는 아크릴아미드(Acrylamide), 디아세톤 아크릴아미드(Diacetone Acrylamide) 및 비닐피놀리디논(Vinyl Pyrrolidinone) 중 어느 하나가 이용되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,상기 수지로는 에틸 셀룰로오스(Ethyl Cellulose)가 이용되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,상기 저분자 수지는 분자량이 50,000 내지 60,000인 저분자 에틸 셀룰로오스 수지로 형성되며, 상기 고분자 수지는 분자량이 100,000 내지 120,000인 고분자 에틸 셀룰로오스 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
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