KR100531797B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 잉크젯 방법에 의해 패널에 분사된 형광체 잉크의 유동성을 감소시켜 균일성을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조 방법에 관한 것으로, 잉크젯 헤더에 소정의 열을 가하여 점도가 1000~10000cP로 높여진 형광체 잉크를 분사하고, 건조 후 소성하여 형광체층을 형성하거나, 잉크젯 헤더에서 분사된 점도가 1~200cP인 형광체 잉크를 적외선(IR) 램프에 의한 급속 열처리(RTA)를 통해 건조시킨 후 소성하여 형광체층을 형성하거나, 형광체층이 형성될 격벽 사이의 셀 영역에 유기 용제가 혼합된 아크릴계 또는 셀룰로오즈계의 고분자 바인더 용액을 도포하고, 건조시킨 후 상부에 도포될 형광체 잉크의 용제를 흡수하는 고분자 바인더층을 형성하는 단계와, 상기 고분자 바인더층 상부에 형광체 잉크를 분사하고, 건조한 후 소성하여 형광체층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐으로써, 형광체 잉크의 유동성을 감소시켜 균일성을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING PHOSPHOR LAYER OF PLASMA DISPLAY PANEL}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조 방법에 관한 것으로, 특히 잉크젯 방법에 의해 패널에 분사된 형광체 잉크의 유동성을 감소시켜 균일성을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조 방법에 관한 것이다.

정보처리 시스템의 발전과 보급 증가에 따라 시각정보 전달 수단으로 디스플레이 장치의 중요성이 증대되고 있다. 특히 종래 CRT(Cathode Ray Tube)는 사이즈가 크고 동작전압이 높으며 표시 일그러짐이 발생하는 여러 가지 문제점을 가지고 있어 화면의 대형화, 평면화를 목표로 하는 최근의 추세가 적합하지 않아 최근에는 매트릭스 구조를 가지는 각종 평면 디스플레이의 연구가 활발히 진행 중이다.

일반적인 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)은 He+Xe 또는 Ne+Xe 불활성 혼합가스의 방전시 발생하는 147㎚의 자외선에 의해 형광체를 발광시킴으로써 문자 또는 그래픽을 포함한 화상을 표시하는 장치로서, 대형화가 용이할 뿐만 아니라 표시품질이 우수하고, 응답속도가 빠르다는 특징이 있다. 또한, 박형화가 가능하기 때문에 액정 디스플레이 장치(LCD) 등과 함께 벽걸이용 디스플레이 용도로도 주목받고 있다.

도1은 일반적인 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 하부기판(1)과, 상기 하부기판(1) 상부에 형성된 어드레스 전극(2)과, 상기 어드레스 전극(2) 상부에 형성된 하부 유전층(3)과, 상기 하부 유전층(3) 상부에 형성되어 방전거리를 유지시키고 셀간의 전기적 광학적 크로스 토크를 방지하며 형광체층(5)을 수용하는 격벽(4)을 포함한다.

또한, 상부 유전층(7) 상에는 보호막(6)이 형성되는데, 보호막(6)은 방전중 가스이온에 의한 상부 유전층(7)의 스퍼터링을 방지함으로써 수명을 증대시키고 이차 전자 방출에 의해 방전 개시 전압을 저하시키는 역할을 하는데, 방전 개시 전압이 낮아지면 안정된 방전을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 전극의 수명 또한 길어지기 된다. 상기 보호막(6)과 형광체층(5) 사이의 공간은 Ne+Xe, He+Xe 등의 불활성 가스로 충전된다.

또한, PDP의 상부기판(9) 상에는 두개의 전극으로 구성된 방전유지 전극(8)이 형성되고, 그 방전유지 전극(8)은 상부기판(9)의 광투과를 저해하지 아니하도록 투명전극(8a, 8b)인 ITO(Indium-Tin-Oxide) 전극으로 구성된다. 그리고, 상기 방전유지 전극(8)의 전압강하 방지를 위해, 이보다 좁은 면적의 금속전극인 버스전극(8'a, 8'b)을 구비한다.

상기 방전유지 전극(8) 상에 상부 유전층(7)을 형성하는데, 그 상부 유전층(7)은 플라즈마 방전전류를 제한함과 아울러 방전시 벽전하를 축적하는 역할을 한다.

그럼, 종래 잉크젯 방법을 이용하여 형광체층을 형성하는 과정을 도2를 참고하여 설명한다.

하부기판(1) 상에 형성된 격벽(4)에 형광체 잉크를 분사시키는 잉크젯 헤드를 이용하여 형광체 잉크를 격벽(4) 내부에 도포시킨다.

그 다음, 상기 형광체 잉크가 도포된 하부기판(1)을 전열기(hot plate)를 이용하여 형광체 잉크에 포함된 용제를 증발(건조)시킨 후 소성하여 형광체층(5)을 형성한다.

하지만, 종래 형광체층을 형성하기 위해 사용되는 형광체 잉크의 점도가 1~200cP로 낮아서, 형광체 잉크를 패널에 분사한 뒤 패널을 이동시키면 패터닝되어 있는 형광체 잉크가 유동성을 가지게 되어 혼색되거나 불균일해지는 경우가 발생한다. 또한, 형광체 잉크에 포함된 용제를 증발(건조)시키기 위해 전열기를 사용하는데, 이 경우 PDP 패널을 가열시키는데 시간이 걸리고, 대화면으로 갈 경우 불균일성을 야기할 수 있다.

상기와 같이 종래 PDP의 형광체층은 형광체 잉크의 점도가 1~200cP로 낮아서, 형광체 잉크가 분사된 패널을 이동시키면 형광체 잉크가 유동성을 가지게 되어 혼색되거나 불균일하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 종래 PDP에 분사된 형광체 잉크를 전열기를 사용하여 건조시킬 경우 PDP 패널을 가열하는데 시간이 많이 걸리고, 대화면으로 갈 경우 불균일성을 야기할 수 있는 문제점이 있었다.

따라서, 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 잉크젯 헤더의 가열에 의해 고점도(1000~10000cP)를 갖는 형광체 잉크를 도포하여 형광체층을 형성하거나, 급속 열처리 공정을 이용하여 형광체층을 형성하거나, 형광체 잉크에 포함된 용제를 흡수할 수 있는 고분자 바인더를 패널에 도포한 후 형광체 잉크를 분사하여 형광체층을 형성함으로써, 형광체 잉크의 유동성을 감소시켜 균일성을 증가시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 잉크젯 방식에 의해 형성된 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조 방법에 있어서, 잉크젯 헤더에 소정의 열을 가하여 형광체 잉크를 그의 점도가 1000~10000cP로 높여진 상태로 분사하고, 건조 후 소성하여 형광체층을 형성한 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 잉크젯 방식에 의해 형성된 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조 방법에 있어서, 잉크젯 헤더에서 분사된 점도가 1~200cP인 형광체 잉크를 적외선(IR) 램프에 의한 급속 열처리(RTA)를 통해 건조시킨 후 소성하여 형광체층을 형성한 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 잉크젯 방식에 의해 형성된 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조 방법에 있어서, 형광체층이 형성될 격벽 사이의 셀 영역에 유기 용제가 혼합된 아크릴계 또는 셀룰로오즈계의 고분자 바인더 용액을 도포하고, 건조시켜 상부에 도포될 형광체 잉크의 용제를 흡수하는 고분자 바인더층을 형성하는 단계와; 상기 고분자 바인더층 상부에 형광체 잉크를 분사하고, 건조한 후 소성하여 형광체층을 형성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고분자 바인더층은 상기 형광체 잉크를 소성하면 번아웃(burn-out)되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조 방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다.

도3은 본 발명 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조 방법에 대한 일 실시예 과정을 도시한 공정도이다. 도시된 바와 같이, 하부기판 상에 격벽을 형성하고, 그 형성된 격벽 사이의 셀 영역에 유기 용제와 혼합된 고분자 바인더 용액을 도포하고 건조시켜 고분자 바인더층을 형성하는 단계와, 상기 형성된 고분자 바인더층에 형광체 잉크를 도포하고 건조시키는 단계와, 상기 건조된 형광체 잉크를 소성하여 형광체층을 형성하는 단계로 이루어진다.

상기 고분자 바인더는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조에 통상 사용되는 아크릴계, 셀룰로오즈계, 올레핀(oleffin)계의 고분자 물질이 유기용제에 혼합 조성되어 사용될 수 있으며, 상기 건조된 형광체 잉크 소성 시 고분자 바인더층은 번아웃(burn-out)된다.

또한, 상기 고분자 바인더층은 분사된 형광체 잉크의 용제 흡수 속도를 증가 시켜 도포된 형광체 잉크의 형상을 빠르게 고착시키는 역할을 한다.

이러한 단계로 이루어진 본 발명에 대한 제조 과정을 도4를 참고하여 설명한다.

도4a에 도시된 바와 같이, 하부기판(1) 상에 순차적으로 형성된 어드레스 전극(2)과 하부 유전층(3) 상부에 격벽(4)을 형성한다.

그 다음, 도4b에 도시된 바와 같이, 상기 격벽(4) 사이에 노출된 하부 유전층(3) 상부, 즉, 셀 영역에 유기용제가 혼합된 고분자 바인더 용액을 도포(코팅)하고, 건조시켜 고분자 바인더층(10)을 형성한다.

그 다음, 도4c에 도시된 바와 같이, 상기 고분자 바인더층(10) 상부에 잉크젯 헤드(20)를 이용하여 형광체 잉크를 분사시킨다. 이때, 상기 분사된 형광체 잉크에 포함된 용제는 하부에 형성된 고분자 바인더층(10)에 빠르게 흡수되어 형상이 빠르게 고착된다.

상기 형성된 형광체 잉크를 건조시켜 용제를 증발시키고, 소정의 온도로 소성시켜 고분자 바인더층(10)을 번아웃시키면서 형광체층(5)을 형성한다.

이와 같이 본 발명은 고분자 바인더층을 이용하여 저점도(1~200cP) 형광체 잉크의 용제를 빠르게 흡수하여 유동성을 감소시키고, 이로 인해 균일성을 증가시킬 수 있다.

형광체 잉크의 유동성을 감소시켜 균일성을 증가시킬 수 있는 또 다른 방법으로는 고점도(1000~10000cP)의 형광체 잉크를 사용하여 형광체층을 형성하거나 패널에 분사된 저점도(1~200cP)의 형광체 잉크의 형상을 빠르게 고착시키도록 적외선(IR) 램프를 이용한 급속 열처리(RTA) 과정을 수행하여 형광체층을 형성할 수 있다.

상기 고점도의 형광체 잉크를 이용하여 형광체층을 형성하는 방법은 잉크젯 헤드에 소정의 열을 가하여 고점도의 형광체 잉크를 격벽(4)과 노출된 하부 유전층(3) 상부(셀 영역)에 분사시키고, 전열기(hot plate)를 이용하여 고점도의 형광체 잉크에 포함된 용제를 증발(건조)/소성시켜 형광체층을 형성한다. 이런 고점도의 형광체 잉크를 사용하면 잉크의 유동성이 감소되어 균일성이 향상될 수 있다.

또한, 형광체 잉크의 건조를 시간이 오래 걸리는 전열기를 사용하지 않고, 적외선 램프(IR lamp)를 이용한 급속 열처리(RTA) 과정에 의해 형광체 잉크에 포함된 용제의 증발을 빠르게 함으로써, 형광체 잉크의 유동성을 감소시켜 균일성을 향상시킬 수 있다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 잉크젯 헤더의 가열에 의해 고점도(1000~10000cP)를 갖는 형광체 잉크를 도포하여 형광체층을 형성하거나, 급속 열처리 공정을 이용하여 형광체층을 형성하거나, 형광체 잉크에 포함된 용제를 흡수할 수 있는 고분자 바인더를 패널에 도포한 후 형광체 잉크를 분사하여 형광체층을 형성함으로써, 형광체 잉크의 유동성을 감소시켜 균일성을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

도1은 일반적인 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도.

도2는 종래 잉크젯을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조 과정을 도시한 공정도.

도3은 본 발명 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조 과정을 도시한 공정도.

도4a 내지 도4c는 본 발명의 제조 과정에 대한 단면도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

1:하부기판 2:어드레스 전극

3:하부 유전층 4:격벽

5:형광체층 10:고분자 바인더층

20:잉크젯 헤드

Claims (5)

1. 잉크젯 방식에 의해 형성된 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조 방법에 있어서,

   잉크젯 헤더에 소정의 열을 가하여 형광체 잉크를 그의 점도가 1000~10000cP로 높여진 상태로 분사하고, 건조 후 소성하여 형광체층을 형성한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조 방법.
2. 잉크젯 방식에 의해 형성된 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조 방법에 있어서,

   잉크젯 헤더에서 분사된 점도가 1~200cP인 형광체 잉크를 적외선(IR) 램프에 의한 급속 열처리(RTA)를 통해 건조시킨 후 소성하여 형광체층을 형성한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조 방법.
3. 잉크젯 방식에 의해 형성된 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조 방법에 있어서,

   형광체층이 형성될 격벽 사이의 셀 영역에 유기 용제가 혼합된 아크릴계 또는 셀룰로오즈계의 고분자 바인더 용액을 도포하고, 건조시켜 상부에 도포될 형광체 잉크의 용제를 흡수하는 고분자 바인더층을 형성하는 단계와; 상기 고분자 바인더층 상부에 형광체 잉크를 분사하고, 건조한 후 소성하여 형광체층을 형성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 고분자 바인더층은 상기 형광체 잉크를 소성하면 번 아웃(burn-out)되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조 방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 형광체 잉크의 점도는 1~200cP인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조 방법.