KR100692750B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법, 형광체 잉크, 형광체 잉크의 제조방법, 형광체 잉크 도포장치, 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법, 형광체 잉크, 형광체 잉크의 제조방법, 형광체 잉크 도포장치, 플라즈마 디스플레이 패널 Download PDF

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Abstract

본 발명은 장시간에 걸쳐 연속하여 형광체 잉크를 도포하는 것이 가능하고, 미세한 셀 구조의 경우라도 용이하게 정밀하고 균일하게 형광체층을 형성할 수 있는 PDP의 제조방법에 관한 것이다. 따라서 노즐로부터 형광체 잉크를 연속적으로 토출시키면서, 플레이트에 설치된 격벽 사이의 홈을 따라 상대적으로 주사함으로써 형광체 잉크를 도포할 때, 각 홈에 관한 위치정보에 기초하여 노즐이 통과하는 홈 내의 위치를 조정하면서 행하도록 하였다.
또한 형광체 잉크를 복수의 홈에 차례로 도포할 때 노즐이 홈에서 벗어난 위치에 있을 때에도 노즐로부터 형광체 잉크를 연속하여 토출하는 상태를 유지하면서 도포하도록 하였다.
또 형광체 잉크는 평균입경이 0.5∼5㎛인 형광체 분말, OH기를 말단부에 갖는 용제인 테르피네올, 부틸카르비톨아세테이트, 부틸카르비톨, 펜탄디올, 리모넨 등의 혼합 용제를 이용하는 동시에, 바인더로서 셀룰로스 분자 내의 에톡시기(-OC2H5)의 함유량이 49% 이상인 에틸셀룰로스 혹은 에틸렌옥사이드계 폴리머를 이용하고, 추가로 분산제 혹은 제전물질을 첨가한다.
플라즈마 디스플레이 패널, 형광체 잉크, 주사라인, 제전물질, 계면활성제, 도전성 미립자, 형광체 입자, 노즐주사수단, 노즐헤드

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법, 형광체 잉크, 형광체 잉크의 제조방법, 형광체 잉크 도포장치, 플라즈마 디스플레이 패널{PLASMA DISPLAY PANEL PRODUCTION METHOD, FLUORESCENT INK, PRODUCTION METHOD FOR FLUORESCENT INK, APPLICATION DEVICE FOR FLUORESCENT INK AND PLASMA DISPLAY PANEL}
본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법, 형광체 잉크, 형광체 잉크의 제조방법, 형광체 잉크 도포장치 및 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 형광체층을 형성하는 데 이용하는 형광체 잉크나 형광체 도포장치의 개량에 관한 것이다.
최근 하이비전을 비롯한 고품위, 대화면의 텔레비전에 대한 기대가 높아지고 있는 가운데, CRT, 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, 이하 PDP라 함)이라는 각 디스플레이 분야에서 이것에 적합한 디스플레이 개발이 진행되고 있다.
종래부터 텔레비전의 디스플레이로서 널리 이용되고 있는 CRT는 해상도·화질면에서 우수하지만, 화면의 크기에 따라 내부길이(inner depth) 및 중량이 커지므로 40인치 이상의 큰 화면에는 적합하지 않다. 또 LCD는 소비전력이 적고, 구동전압도 낮다는 뛰어난 성능을 갖고 있지만, 큰 화면을 제작하는 데에 기술상의 어려움이 있다.
이에 대하여, PDP는 내부길이를 작게 하면서 큰 화면을 실현할 수 있고, 이미 50 인치급의 제품도 개발되어 있다.
PDP는 구동방식에 따라 직류형(DC형)과 교류형(AC형)으로 대별되는데, 현재는 미세한 셀구조의 패널을 형성하는 데에 적합한 AC형이 주류를 이루고 있다.
AC형으로서 대표적인 교류면 방전형 PDP는 일반적으로 표시전극을 배치한 프론트커버 플레이트와 어드레스 전극을 배치한 백 플레이트를 가지며, 양전극은 매트릭스를 짜는 것처럼 간격을 두고 평행하게 배치되며, 양 플레이트 사이의 간격은 스트라이프형상의 격벽으로 구분되어 있다. 그리고 격벽과 격벽 사이의 홈에는 적색, 녹색, 청색의 형광체층이 형성되는 동시에 방전가스가 봉입되고, 구동회로에서 각 전극에 전압을 인가함으로써 방전하면 자외선이 방출되어 형광체층의 형광체입자(적, 녹, 청)가 이 자외선을 받아 여기발광함으로써 화상이 표시되도록 되어 있다.
이러한 PDP는 통상 백 플레이트측에 격벽을 배치하고, 격벽 사이의 홈에 형광체층을 형성하고, 그 위에 프론트커버 플레이트를 겹쳐 방전가스를 봉입함으로써 제조된다.
한편, 격벽 사이의 홈에 형광체층을 형성하는 방법으로서는, 일본국 특개평 6-5205호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 형광체 페이스트를 격벽 사이의 홈에 충전하여 소성하는 방법(스크린 인쇄법)이 많이 이용되어 왔지만, 정밀한 셀구조의 PDP에 대해서는 스크린 인쇄법을 적용하기가 어렵다.
예를 들어, 풀 스펙의 하이비전 텔레비전 이온의 화소 레벨에서는, 화소수가 1920 ×1125로 되고, 42인치급에서의 격벽의 피치(셀피치)는 0.1∼0.15mm 정도로 세밀하게 되고, 격벽 사이의 홈폭은 0.08∼0.lmm 정도로 매우 좁아지지만, 스크린 인쇄에서 이용하는 형광체 잉크는 점도가 높기 때문에(통상, 수만센티포이즈) 이러한 좁은 격벽 사이에 형광체 잉크를 정밀도가 좋게 고속으로 유입하기가 어렵다. 또한 이러한 정밀한 구조의 PDP에 맞추어 스크린판을 작성하는 것도 어렵다.
또 형광체층의 형성방법으로서, 스크린 인쇄법 이외에도 포토레지스트 필름법이나 잉크젯법이 개발되어 있다.
포토레지스트 필름법은 일본국 특개평 6-273925호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 각 색형광체를 포함하는 자외선 감광성 수지의 필름을 격벽과 격벽 사이에 매설하고, 해당하는 색의 형광체층을 형성하고자 하는 부분에만 노광현상을 실시하고, 노광하지 않는 부분을 씻어내는 방법으로서, 이 방법에 의하면, 셀피치가 작은 경우에도 어느 정도 정밀도가 좋게 격벽 사이에 필름을 매설할 수 있다.
그러나 3색 각 색에 대하여 필름의 매설, 노광현상 및 세정공정을 차례로 실행해야 하므로 제조공정이 복잡하며 동시에, 혼색이 생기기 쉽다는 문제점이 있고, 또 형광체는 비교적 고가이며 세정된 형광체를 회수하는 것도 어렵기 때문에 가격이 높아진다는 문제점이 있다.
한편 잉크젯법은 일본국 특개소 53-79371호 공보나 일본국 특개평 8-162019호 공보에 개시된 바와 같이, 형광체와 유기 바인더로 이루어지는 잉크액을 가압하여 노즐로부터 분사시키면서 주사함으로써 원하는 패턴으로 형광체 잉크를 절연기판 상에 부착시키는 방법이다. 잉크젯법에서는, 에틸셀룰로스, 아크릴수지 혹은 폴 리비닐알콜 등을 유기 바인더로 하고, 테르피네올이나 부틸카르비톨아세테이트 등을 용제로 하고, 페인트 셰이커와 같은 분산기를 이용하여 유기 바인더와 용제의 혼합물에 형광체를 분산시켜 제조된 형광체 잉크가 일반적으로 이용되고 있다.
이러한 잉크젯법에 의하면 좁은 격벽 사이의 홈에도 정밀도가 좋게 잉크를 도포하는 것이 가능하지만, 분사된 잉크가 물방울이 되어 간헐적으로 부착되므로 스트라이프 형상으로 배치되어 있는 격벽 사이의 홈을 따라 원활하게 도포하기는 어렵다.
이 점에 대하여 본 발명자들이 선출원한 일본국 특원평 8-245853호 혹은 일본국 특원평 9-253749호에 개시되어 있는 바와 같이, 점도가 낮은 유동성이 좋은 형광체 잉크를 가압하여 노즐로부터 연속적으로 분사하면서 주사하면 원활하게 도포하는 것이 가능하다.
그러나 이 방법으로 형광체 잉크를 도포한 경우라도, 완성된 PDP를 구동하였을 때 격벽을 따라 줄무늬형상의 얼룩이 발생되거나, 어드레스 전극의 절개선을 따라 줄무늬형상의 얼룩이 발생되기 쉽고, 특히 백색표시를 하였을 때 줄무늬형상의 얼룩이 눈에 띈다는 문제점이 있다.
이러한 줄무늬형상의 얼룩이 발생하는 이유는, 각 홈에 형성되는 형광체층에 약간의 편차 혹은 혼색이 생기기 때문이라고 생각되고, 격차를 생기게 하는 요인으로서, 다음과 같은 것을 들 수 있다.
(1) 형광체 잉크를 도포할 때 형광체 잉크에 전하(charge)가 발생하는 동시에, 작업환경이나 작업조건에 따라, 발생하는 전하량도 좌우되기 쉽기 때문에 형광 체 잉크의 부착량이 장소마다 변화하기 쉽다.
(2) RGB의 3색의 형광체 잉크를 1색마다 차례로 도포하는 경우, 2색째, 3색째의 형광체 잉크를 도포할 때에는, 이전에 도포한 형광체 잉크가 인접하는 홈에 도포되어 있고, 그 인접하는 형광체 잉크에 의한 유동적인 영향을 받기 때문에 도포되는 형광체 잉크의 부착상태가 일정하게 되기 어렵다.
또 1색을 도포할 때마다 충분히 건조시키고 나서 다음 색을 도포하도록 하면, 이 유동적인 영향을 없앨 수는 있으나, 그 경우 건조공정이 많아지므로 그것에 따르는 설비가 필요한 데다가 생산공정도 복잡해진다.
(3) 형광체 잉크를 격벽 사이의 홈에 도포할 때 균일하게 도포하려면 노즐이 항상 격벽 사이의 홈의 중앙부에 위치하도록 주사하는 것이 바람직하지만, 노즐을 똑바로 주사하였다고 해도, 격벽 사이의 홈의 폭이 제각각이거나 홈이 만곡되어 있으면 노즐이 홈의 중앙부에서 벗어나는 개소가 생기기 때문에 여간해서 균일하게 도포할 수 없다. 특히 세밀한 셀구조의 경우는 문제가 되기 쉽다.
(4) 유동성이 좋은 형광체 잉크를 미세한 노즐로부터 분사시키면 노즐로부터 의 토출을 온·오프할 때 토출량이 변화하거나 분출되는 제트방향이 변화하기 때문에 형광체 잉크가 격벽 내에 정밀도가 높게 충전되기 어렵다.
또 다른 문제점으로서, 일반적으로 격벽 사이의 홈에 도포된 형광체 잉크는 격벽 측부에는 부착하기 어렵고, 홈의 저부에 많이 부착되는 경향이 있으므로 격벽 측부와 홈의 저부에 균형있게 형광체층을 형성하기가 어렵다. 그리고 형광체층의 격벽 측부와 홈의 저부의 균형이 맞지 않으면 높은 패널휘도를 얻기 어렵다는 단점 이 있다.
또 잉크젯법에서 사용하는 노즐직경은 격벽 간격에 맞추어 좁게 설정할 필요가 있으므로 노즐에 폐쇄가 생기기 쉽고, 장시간 연속하여 형광체를 도포하기가 어렵다는 문제점도 있다. 특히 격벽 피치가 0.15mm 이하인 고정밀 PDP를 제조하는 경우, 노즐직경을 이것보다 상당히 작게 설정해야 하므로 폐쇄의 문제점이 발생되기 쉽다.
본 발명은 장시간에 걸쳐 연속하여 형광체 잉크를 도포하는 것이 가능하고, 미세한 셀구조의 경우라도 용이하게 정밀하고 균일한 형광체층을 형성할 수 있는 PDP의 제조방법, 그것에 적합한 잉크 도포장치 및 형광체 잉크를 제공함으로써, 고화질이며 줄무늬얼룩이 발생하기 어렵고 고휘도로 화상을 표시할 수 있는 PDP를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는 노즐로부터 형광체 잉크를 연속적으로 토출시키면서 플레이트에 배치된 격벽 사이의 홈을 따라 상대적으로 주사함으로써 형광체 잉크를 도포할 때 각 홈에 관한 위치정보에 기초하여 노즐이 통과하는 홈 내의 위치를 조정하면서 행하도록 하였다.
이로 인하여 홈이 만곡되어 있는 경우라도, 노즐이 항상 홈의 중앙부를 지나도록 주사할 수 있으므로 각 홈에 형광체 잉크를 균일하게 도포하고, 또 각 홈 내의 저부와 격벽 측면에 균형있게 부착시킬 수 있다.
또 본 발명에서는 노즐로부터 형광체 잉크를 연속적으로 토출시키면서 플레 이트에 배치된 격벽 사이의 홈을 따라 상대적으로 주사함으로써 형광체 잉크를 도포할 때 각 홈의 폭을 홈길이방향에 걸쳐 측정하고, 측정한 홈폭에 따라 격벽길이당 도포하는 형광체 잉크량을 조정하면서 형광체 잉크를 노즐로부터 토출시키도록 하였다.
이로 인하여 홈폭에 편차가 있거나, 홈 내에서 폭이 변동하고 있는 경우라도 형광체 잉크를 균일하게 도포할 수 있다.
또 본 발명에서는 형광체 잉크를 복수의 홈에 차례로 도포할 때 노즐이 홈 상에서 벗어난 위치에 있을 때에도 노즐로부터 형광체 잉크를 연속하여 토출하는 상태를 유지하면서 도포하도록 하였다. 이로 인하여 노즐 출구 부근에서의 형광체 잉크의 부착을 방지할 수 있으므로 잉크젯이 안정되게 흐르도록 할 수 있다. 따라서 복수의 홈에 대하여 균일하게 형광체 잉크를 도포할 수 있다.
또 본 발명에서는 노즐로부터 형광체 잉크를 연속적으로 토출시키기 전에 잉크를 분산기에서 재분산시키는 것으로 하였다. 이것에 의해서도, 도포되는 형광체 잉크의 분산성이 향상되므로 형광체 잉크를 각 홈 내의 저부와 격벽 측면에 균형있게 부착시킬 수 있다.
또 본 발명에서는, PDP의 제조에 이용되는 형광체 잉크에 있어서, 평균입경이 0.5∼5㎛인 형광체 분말, OH기를 단말에 갖는 용제인 테르피네올, 부틸카르비톨 아세테이트, 부틸카르비톨, 펜탄디올, 리모넨 등의 혼합용제를 이용하는 동시에, 바인더로서 셀룰로스 분자 내의 에톡시기(-OC2H5) 함유량이 49% 이상의 에틸셀룰로 스(셀룰로스 분자 내의 수산기(-OH)가 에톡시기로 치환된 것) 혹은 에틸렌옥사이드계 폴리머를 이용하고 다시 더욱 분산제를 첨가하였다. 여기에서 에톡시기 함유량이라는 것은 셀룰로스 분자 내에서의 에톡시기의 함유량으로서, 예를 들어 셀룰로스의 수산기가 완전히 에톡시기에서 치환된 것은 에톡시기 함유량이 54.88%이다.
형광체 잉크의 점도는 2000센티포이즈 이하(바람직하게는 10∼500센티포이즈)의 저점도로 설정하는 것이 좋다.
PDP용 형광체 잉크에 있어서, 종래부터 바인더로서 에틸셀룰로스계, 아크릴계, 폴리비닐알콜계의 수지가 이용되며, 테르피네올이나 부틸카르비톨 등의 용제도 사용되고 있지만, 일반적으로 바인더가 용제에 충분히 용해되기 어렵고, 형광체 입자나 수지의 분산상태가 좋아지기 어렵다는 문제점이 있다.
이에 대하여, 상기한 바와 같이 형광체 잉크에 이용하는 바인더의 종류와, 용제의 종류를 규정함으로써, 바인더의 용제에 대한 용해성이 양호해지고, 형광체의 분산성도 높아지며, 이로 인하여 격벽 사이의 홈에 충전된 형광체 잉크는 격벽측면에도 잘 부착되어, 상기 인접하는 형광체 잉크에 의한 유동적 영향이 나타나기 어렵게 된다. 따라서 형광체 잉크를 각 홈 내의 저부와 격벽 측면에 균형있게 부착시킬 수 있다.
형광체 잉크에 첨가하는 바람직한 분산제의 예로서는, 지방산염, 알킬황산, 에스테르염, 알킬벤젠술폰산염, 알킬술포호박산염 및 나프탈렌술폰산 폴리카본산 고분자로부터 선택된 음이온성 계면활성제 혹은 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌 유도체, 솔비탄 지방산 에스테르, 글리세린 지방산 에스테르 및 폴리옥시 에틸렌알킬아민으로부터 선택되는 비이온성 계면활성제 혹은 알킬아민염, 제 4급 암모니아염, 알킬베타인, 아민옥사이드로부터 선택되는 양이온성 계면활성제를 들 수 있다.
또 본 발명에서는 PDP 제조용 형광체 잉크에 추가로 제전(除電) 물질을 첨가하였다.
이로 인하여 정밀한 구조의 PDP의 경우라도, 격벽 사이의 홈에 균일하게 형광체 잉크를 도포할 수 있고, 또 완성된 PDP를 구동하였을 때 줄무늬 얼룩이 발생하는 일도 거의 없다. 이것은 형광체 잉크에 제전물질이나 분산제를 첨가하면 형광체 잉크를 도포할 때 대전이 방지되기 때문에 형광체 잉크의 활성화 등의 감소가 억제되기 때문이다.
제전물질로서는, 카본미립자, 그라파이트 미립자, 금속미립자, 금속산화물의 미립자 등의 도전성 미립자 혹은 위에서 분산제로서 예로 든 각종 계면활성제도 제전물질로서 들 수 있다.
또 첨가하는 제전물질이 계면활성제나 카본미립자와 같이 소성시에 형광체층으로부터 소실되는 성질 또는 그 도전성이 없어지는 성질을 갖는 것이면, 형광체층 중에 제전물질이 잔존함으로써 PDP 구동에 지장이 생길 가능성도 없다.
도 1은 실시예에 관한 교류면 방전형 PDP을 도시한 사시도이다.
도 2는 상기 PDP에 회로블록을 실장한 표시장치의 구성도이다.
도 3은 제 1 실시예에 관한 잉크도포장치의 개략구성도이다.
도 4는 제 1 실시예에 관한 잉크도포장치의 홈 위치검출로 얻어진 화상 데이터를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 5의 (a)는 도 4의 부분확대도, 도 5의 (b)는 검색라인 L1 상의 각 위치에서의 휘도를 모식적으로 도시한 그래프이다.
도 6은 도 4의 부분확대도의 일례이다.
도 7의 (a), (b)는 노즐이 홈의 중앙부에서 벗어난 경우의 도포상황 및 형성된 형광체층의 모양을 도시한 도면이다.
도 8은 형광체 잉크를 홈에 도포한 후 형광체층이 형성되는 모양을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 9는 형광체 잉크 중의 수지 바인더의 농도와, 형성되는 형광체층 형상의 관계를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명에 관한 형광체 잉크와, 종래의 스크린인쇄 등에 이용하는 잉크에서 점도를 비교한 그래프이다.
도 11은 노즐로부터의 형광체 잉크의 토출상황을 도시한 도면이다.
도 12는 본 제 2 실시예에 관한 잉크도포장치를 도시한 사시도이다.
도 13은 상기 잉크도포장치의 정면도(일부단면)이다.
도 14는 도 12에 도시한 노즐헤드 유니트의 확대도이다.
도 15는 상기 잉크도포장치에 있어서 노즐헤드가 배면 유리기판 상을 주사하는 모양을 도시한 도면이다.
도 16은 상기 잉크도포장치의 홈위치검출로 얻어진 화상데이터의 부분확대도 의 일례이다.
도 17은 제 2 실시예에 관한 일변형예를 도시한 도면이다.
도 18은 제 3 실시예의 잉크도포장치에서의 형광체 잉크순환기구의 구성을 도시한 도면이다.
도 19는 형광체 잉크를 제조하고 나서 도포되기까지의 공정을 도시한 도면이다.
[제 1 실시예]
(PDP의 전체구성 및 제조법에 대하여)
도 1은 실시예에 관한 교류면 방전형 PDP을 도시한 사시도이고, 도 2는 이 PDP에 회로블록을 실장한 표시장치의 구성도이다.
이 PDP는 전면 유리기판(11) 상에 방전전극(12)(주사전극(12a), 유지전극(12 b)), 유전체층(13), 보호층(14)이 배치되어 이루어지는 전면패널(110)과, 배면 유리기판(21) 상에 어드레스 전극(22), 유전체층(23)이 배치된 배면패널(20)이 전극(12a, 12b)과 어드레스 전극(22)을 대향시킨 상태로 간격을 두고 서로 평행하게 배치되어 구성되어 있다. 그리고 전면 패널(10)과 배면 패널(20)의 간격은 스트라이프 형상의 격벽(30)으로 구분됨으로써 방전공간(40)이 형성되고, 상기 방전공간(40) 내에는 방전가스가 봉입되어 있다.
또 이 방전공간(40) 내에서, 배면 패널(20)측에는 형광체층(31)이 설치되어 있다. 이 형광체층(31)은 적, 녹, 청의 순으로 반복 나열되어 있다.
방전전극(12) 및 어드레스 전극(22)은 모두 스트라이프 형상이고, 방전전극(12)은 격벽(30)과 직교하는 방향으로 배치되며, 어드레스 전극(22)은 격벽(30)과 평행하게 배치되어 있다.
또 도 2에 도시된 바와 같이, 각 방전전극(12)은 패널의 끝에서 끝까지 연속하여 가로지르고 있지만, 각 어드레스 전극(22)은 패널의 중앙부에서 분할되어 듀얼 스캔방식으로 구동할 수 있도록 되어 있다.
방전전극(12), 어드레스 전극(22)은, 은, 금, 동, 크롬, 니켈, 백금 등의 금속을 단독으로 형성해도 되지만, 방전전극(12)에 대해서는 ITO, SnO2, ZnO 등의 도전성 금속산화물로 된 폭넓은 투명전극 위에 폭이 좁은 은전극을 적층시킨 조합전극을 이용하는 것이 셀 내의 방전면적을 넓게 확보하는 데에 바람직하다.
그리고 방전전극(12)과 어드레스 전극(22)이 교차하는 곳에 적, 녹, 청의 각 색을 발광하는 셀이 형성된 패널구성으로 되어 있다.
유전체층(13)은 전면 유리기판(11)의 방전전극(12)이 배치된 표면 전체를 덮어 배치된 유전물질로 된 층으로서, 일반적으로 납계 저융점 유리가 이용되고 있지만, 비스무스계 저융점 유리 혹은 납계 저융점 유리와 비스무스계 저융점 유리의 적층물로 형성해도 된다.
보호층(14)은 산화마그네슘(MgO)으로 된 얇은 층으로서, 유전체층(13)의 표면 전체를 덮고 있다.
유전체층(23)은 가시광 반사층으로서의 작용도 겸하도록 TiO2 입자가 혼합되 어 있다.
격벽(30)은 유리재료로 이루어지고, 배면패널(20)의 유전체층(23)의 표면 상에 돌출되어 있다.
(PDP의 제작방법)
다음은 PDP를 제작하는 방법에 대하여 이하에 설명하기로 한다.
(1) 전면 패널의 제작:
전면 패널은 전면 유리기판(11) 상에 방전전극(12)을 형성하고, 그 위를 납계의 유전체층(13)으로 덮고, 다시 유전체층(13)의 표면에 보호층(14)을 형성함으로써 제작된다.
방전전극(12)은 은(Ag)으로 된 전극이고, 전극용 은페이스트를 스크린 인쇄법으로 도포하여 소성함으로써 형성된다. 또 이 방전전극(12)은 잉크젯방식이나 포토리소그래피 방식으로 형성할 수도 있다.
유전체층(13)은, 예를 들어 70중량%의 산화납[PbO], 15중량%의 산화붕소[B2O3], 1O중량%의 산화규소[SiO2] 및 5중량%의 산화알루미늄과 유기 바인더[α-테르피네올에 10%의 에틸셀룰로스를 용해한 것]을 혼합하여 되는 조성물을 스크린 인쇄법으로 도포한 후, 520℃에서 20분간 소성함으로써 막두께 약 20㎛로 형성된다.
보호층(14)은 산화마그네슘(Mg0)으로 이루어지는 것으로서, 일반적으로는 스 퍼터링법으로 형성하지만, 여기에서는 CVD법으로 1.0㎛의 막두께로 형성한다.
CVD법에 의한 산화마그네슘 보호층은 CVD의 장치 내에 전면 유리기판을 세트하고, 이것에 소스로서의 마그네슘 화합물 및 산소를 보내 반응시킴으로써 형성된다. 여기에서 이용하는 소스의 구체예로서는, 아세틸아세톤마그네슘[Mg(C5H7O2 )2], 시클로펜타디에닐마그네슘[Mg(C5H5)2]을 들 수 있다.
(2) 배면 패널의 제작:
배면 유리기판(21) 상에 방전전극(12)과 마찬가지로 스크린 인쇄법을 이용하여 어드레스 전극(22)을 형성한다.
다음으로, TiO2입자가 혼합된 유리재료를 스크린 인쇄법을 이용하여 도포하여 소성함으로써 유전체층(23)을 형성한다. 이어서, 스크린 인쇄법으로 유리재료를 반복하여 도포한 후, 소성함으로써 격벽(30)을 형성한다.
그리고 격벽(30) 사이의 홈에 형광체층(31)을 형성한다. 이 형광체층(31)의 형성방법에 대해서는 나중에 상술하겠지만, 노즐로부터 형광체 잉크를 연속적으로 분사하면서 홈을 따라 주사하는 방법으로 형광체 잉크를 도포하고, 도포 후에 형광체 잉크에 포함되어 있는 용제나 바인더를 제거하기 위해 소성함으로써 형성된다.
또 형광체 잉크가 건조할 때 격벽의 측면에도 형광체가 많이 부착되도록 하기 위해, 격벽(30)의 재료를 선택할 때 형광체 잉크의 격벽(30)의 측면에 대한 접촉각이 홈의 저면에 대한 접촉각보다 작아지는 것을 선택하는 것이 바람직하다.
또 본 실시예에서는 40인치급 VGA나 하이비전 텔레비전에 맞추어 격벽의 높 이는 0.1∼0.15mm, 격벽의 피치는 0.15∼0.36mm로 한다.
(3) 패널 접합에 의한 PDP의 제작 :
다음으로, 이와 같이 제작한 전면 패널과 배면 패널을 봉착용 유리를 이용하여 접합하는 동시에, 격벽(30)으로 구분된 방전공간(40) 내를 고진공(예를 들어 8 ×1O-7Torr)으로 배기한 후, 방전가스(예를 들어 He-Xe계, Ne-Xe계의 비활성가스)를 소정의 압력으로 봉입함으로써 PDP를 제작한다.
또 본 실시예에서는 방전가스에서의 Xe의 함유량을 5체적% 이상으로 하고, 봉입압력은 500∼800Torr의 범위로 설정한다.
PDP를 구동 표시할 때에는 도 2와 같이 회로블록을 실장하여 구동한다.
(형광체 잉크, 잉크도포장치 및 도포방법에 대한 설명)
형광체 잉크는 각 색형광체 입자가 바인더, 용제, 분산제 등의 혼합물로 분산되고 적절한 점도로 조정된 것이다.
형광체 입자로서는, 일반적으로 PDP의 형광체층에 사용되는 것을 이용할 수 있지만, 그 구체예로서는,
청색형광체 : BaMgAl10O17 : Eu2+
녹색형광체 : BaAl12O19 : Mn 혹은 Zn2SiO4 : Mn
적색형광체 : (YxGd1-x)BO3 : Eu3+ 혹은 YBO3 : Eu3+
을 들 수 있다.
형광체 잉크의 조성 등에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
도 3은 형광체층(31)을 형성할 때 이용하는 잉크도포장치(50)의 개략구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 잉크도포장치(50)에 있어서, 형광체 잉크를 저장하는 잉크서버(51), 잉크서버(51) 내의 형광체 잉크를 가압하여 송출하는 가압펌프(52), 가압펌프(52)로부터 보내지는 형광체 잉크를 토출하는 노즐헤드(53), 기판(스트라이프 형상의 격벽(30)이 형성된 배면 유리기판(21))을 싣는 기판재치대(56), 기판재치대(56) 위에 실리는 배면 유리기판(21)의 홈(32)(격벽(30) 끼리의 사이)의 위치를 검출하기 위한 홈위치검출용 헤드(55) 등이 구비되어 있다.
이 잉크도포장치(50)에 있어서, 배면 유리기판(21)은 기판재치대(56) 상에서 격벽(30)이 도면중 X축방향에 따르도록 배치된다.
또 노즐헤드(53) 및 홈검출용 헤드(55)를 기판재치대(56)에 대하여 상대적으로 구동하는 구동기구(도시 생략)가 설치되고, 제어기(60)로부터의 지시에 따라 기판재치대(56)의 표면에 따라 X축방향 및 Y축방향으로 주사할 수 있도록 되어 있다. 또 이 구동기구로서는 3축 로봇 등에 이용되고 있는 이송나사기구나 리니어모터 혹은 에어실린더 기구를 이용하여 노즐헤드(53) 및 홈검출용 헤드(55) 혹은 기판재치대(56)를 구동하면 되고, 그 구체예에 대해서는 제 2 실시예에서 설명하기로 한다.
또 각 헤드(53, 55)의 기판재치대(56) 상에서의 X축·Y축방향의 위치, 즉 (X, Y)좌표를 검출하는 위치검출기구(도시 생략)가 설치되고, 제어기(60)에서는 이들의 좌표위치를 검출할 수 있도록 되어 있다. 이 위치검출기구로서 리니어 센서를 설치해도 되지만, 예를 들어 X축 혹은 Y축 구동기구에 있어서, 펄스모터와 같이 구동량을 정확히 제어할 수 있는 구동원을 이용하는 경우는, X축 혹은 Y축의 기준위치를 통과할 때 그것을 검지할 수 있는 기준위치 검출센서를 설치하면, 상기 구동원의 구동량으로부터 X축 혹은 Y축 방향의 위치를 측정할 수 있다.
노즐헤드(53)는 금속재료를 기계가공 및 방전가공함으로써 잉크실(53a)이나 노즐(54)의 부분도 포함하여 일체로 성형된 것으로서, 가압 펌프(52)로부터 공급되는 형광체 잉크는 일단 잉크실(53a)에 저장되고, 노즐(54)로부터 연속적으로 잉크젯을 분사하도록 되어 있다.
여기에서, 노즐헤드(53)에는 노즐(54)이 1개만 설치되어 있는 예를 들었지만, 복수개의 노즐(54)을 설치하여 복수의 잉크젯을 분사하도록 할 수도 있는데, 이 경우 잉크실(53a)에서 형광체 잉크가 분배되는 동시에, 노즐마다 가해지는 압력이 균일화된다.
노즐(54)의 구경은 도 11에서 설명하는 바와 같이, 격벽 사이의 홈으로부터 잉크젯이 밀려 나오지 않도록 하는 것을 고려하여, 격벽 피치보다 상당히 작게 설정하는 것이 좋지만, 노즐이 막히지 않도록 하는 것도 필요하다. 통상은, 수십∼수백㎛ 정도의 범위로 설정하지만, 이것은 형광체 잉크의 토출량 등의 조건에 따라서도 달라진다.
또 잉크서버(51)에는 저장되는 형광체 잉크 중의 입자(형광체 입자 등)가 침 전하는 것을 방지하기 위해 교반기(51a)가 설치되어 있다.
홈검출용 헤드(55)는 기판재치대(56) 상에 실리는 배면 유리기판(21)의 표면을 따라 주사되며, 상기 표면의 각 위치에서의 특성(예를 들어 표면에서 반사되는 광량이나 표면의 유전율 등)을 측정하는 것으로서, 이 홈검출용 헤드(55)의 측정결과에 기초하여 배면 유리기판(21)에서의 각 홈(32)의 위치정보를 얻을 수 있도록 되어 있다.
여기에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 홈검출용 헤드(55)는 Y축방향으로 연장되는 CCD 라인센서(57)와, 배면 유리기판(21)의 상면으로부터 반사되는 광을 CCD 라인센서(57) 상에 결상시키는 렌즈(58)를 구비하고, CCD 라인센서(57)의 Y축방향의 폭에 상당하는 배면 유리기판(21)의 상면의 화상데이터를 도입하여 제어기(60)에 보내도록 되어 있는 것으로 한다.
(잉크도포장치(50)에 의한 홈위치검출 및 잉크도포조작의 설명)
이러한 잉크도포장치(50)를 이용하여 격벽(30) 사이의 홈(32a, 32b, 32c)의 위치정보를 얻고, 그것에 기초하여 노즐헤드(53)가 통과하는 홈 내의 위치를 제어하면서 각 색형광체 잉크를 각 홈(32a, 32b, 32c)에 순서대로 도포한다. 이하 그 구체예를 나타낸다.
우선 기판재치대(56) 상에 배면 유리기판(21)을 싣고, 홈검출용 헤드(55)를 X축방향으로 주사하면서 촬상하는 조작을, Y축방향으로 어긋나게 하면서 반복하여 행함으로써 배면 유리기판(21) 표면 전체에 걸치는 화상데이터를 제어기(60)에 차 례로 보낸다. 제어기(60)에서는 홈검출용 헤드(55)로부터 보내오는 화상데이터를 도입하여, 기판재치대(56) 상의 좌표와 휘도를 대응시킨 화상데이터를 메모리에 저장한다.
도 4는 이렇게 하여 얻어진 화상데이터를 모식적으로 도시하는 것으로서, 도면중 사선부는 배면 유리기판(21)에 해당하고, 흰색 부분은 격벽(30)의 상면에 해당하는 부분이다.
다음으로, 얻어진 화상데이터에 기초하여 주사라인을 설정한다.
도 4에서 사선표시 및 흰색표시로 구별하고 있는 바와 같이, 이 화상데이터에 있어서, 격벽(30) 사이의 홈(32a, 32b, 32c)에 해당하는 부분과, 격벽(30)의 상면에 해당하는 부분은 휘도레벨이 다르다(일반적으로는 홈부분쪽이 격벽 상면부분보다 반사하는 광량이 적기 때문에 어둡게 된다)고 생각되므로 휘도레벨이 갑자기 변화하는 개소를 각 홈(32a, 32b, 32c)의 테두리(홈과 격벽의 경계선)로 보고, 각 홈(32a, 32b, 32c)에서 양 테두리의 중간에 주사라인 S를 설정하면 된다.
이하 주사라인 S를 설정하는 방법에 대하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4의 화상데이터에 있어서, 격벽(30)을 가로지르도록 Y축으로 평행하게 같은 피치로 복수의 검색 라인 L을 긋는다.
도 5의 (a)는 도 4의 부분확대도로서, 도면중 검색라인 L1, L2, L3, ···L6이 그어져 있다.
도 5의 (b)는 검색라인 L1 상의 각 위치에서의 휘도를 모식적으로 도시한 그 래프로서, 격벽(30)의 상면에 해당하는 위치에서는 고휘도, 홈(32a, 32b, 32c)에 해당하는 위치에서 저휘도로 되어 있는 모양을 도시한다.
도 5의 (a)에서의 검색라인 L1에 있어서, 휘도가 급격히 변화하는 점(P11, P12, P13, ···, P18)의 Y좌표, 즉 도 5의 (b)의 그래프에 있어서 상승 및 하강의 Y좌표를 구한다. 마찬가지로, 도 5의 (a)에서의 검색라인 L2, L3,···L6에 대해서도 휘도가 급격히 변화하는 휘도변화점(P21, P22, P23, ···, P28), 휘도변화점(P31, P32, P33,···, P38),···휘도변화점(P61, P62, P63, ···, P68)의 Y좌표를 구한다.
그리고 휘도변화점 P11과 P12의 중점 Q11, 휘도변화점 P21과 P22의 중점 Q21,···, 변화 P61과 P62의 중점 Q61의 좌표를 구하고, 중점 Q11, 중점 Q21, ···중점 Q61을 연결함으로써 도 5의 (a)의 좌단의 홈(32a)에 대한 주사라인 S1을 설정한다. 도 5의 (a)의 좌로부터 2번째, 3번째, 4번째의 홈에 대해서도 이와 마찬가지로 휘도변화점의 중점의 좌표를 연결함으로서 주사라인 S2, S3, S4를 설정한다.
이와 같이 주사라인 S를 설정한 후, 각 주사라인에 따라 노즐(54)을 주사하면서 각 색형광체 잉크를 노즐(54)로부터 분사함으로써 홈(32a, 32b, 32c)에 형광체 잉크를 도포한다. 구체적으로는 다음과 같이 한다.
우선 잉크서버(51)에 청색ㆍ녹색ㆍ적색 중 제 1색째(예를 들어 청색)의 형광체 잉크를 넣는다.
제어기(60)는 최초에 도포하고자 하는 홈(32a)의 주사라인 S의 끝으로 노즐 헤드(53)를 이동하고, 가압펌프(52)를 구동하여 형광체 잉크를 압송한다. 이로 인하여 노즐(54)로부터 형광체 잉크가 연속류로 되어 토출된다. 노즐(54)의 하단과 격벽 상면의 거리는 잉크토출량 등의 조건에 따라서도 달라지지만, 통상 0.5∼3mm로 설정한다.
이 상태에서 제어기(60)는 노즐헤드(53)를 X방향으로 주사하는데, 노즐(54)이 주사라인 S에 따르도록 노즐헤드(53)의 Y방향의 위치도 조정하면서 주사한다.
제어기(60)는 노즐헤드(53)를 y축방향으로 어긋나게 하여, 다음에 도포하고자 하는 홈(32a)의 주사라인 S의 단부로 노즐헤드(53)를 이동하고, 노즐로부터 형광체 잉크를 토출하면서 배면 유리기판(21)을 반대방향으로 고속으로 주사함으로써 노즐(54)이 주사라인 S에 따르도록, 노즐헤드(53)를 주사하면서 형광체 잉크를 도포한다.
그리고 이러한 조작을 반복함으로써 제 1색째의 형광체 잉크를 배면 유리기판의 모든 홈(32a)에 도포한다.
마찬가지로, 인접하는 홈(32b)에 제 2색째(예를 들어 녹색)의 형광체 잉크를 도포하고, 다시 인접하는 홈(32c)에 제 3색째(예를 들어 적색)의 형광체 잉크를 도포한다. 이로 인하여 3색의 형광체 잉크가 각 홈(32a, 32b, 32c)에 도포된다.
이상과 같은 형광체 잉크의 도포방법에 의하면, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 홈(32a, 32b, 32c)이 X축에 대하여 경사하고 있었다고 해도, 혹은 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 홈(32a, 32b, 32c)이 만곡되어 있었다고 해도, 항상 각 홈의 중앙부를 지나도록 주사라인 S가 설정되며, 그 주사라인 S를 따라 노즐(54)이 주사 되므로 형광체 잉크는 항상 홈의 양측의 격벽 측면에 도포되고, 홈을 따라 균일하게 형광체 잉크가 도포된다.
즉 도 6의 (a), (b)에 도시된 바와 같이, 홈(32a, 32b, 32c)이 X축에 대하여 경사지거나 만곡되어 있는 경우, 가령 노즐(54)을 Y축방향은 이동시키지 않고 X축으로 평행하게 직선적으로 주사하였다고 한다면, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 노즐(54)이 홈(32)의 중앙부에서 벗어나 어느 한쪽(도 7에서는 좌측)의 격벽(30)으로 접근하는 개소가 존재하고, 이러한 개소에서는 가까운 쪽의 격벽 측면에 형광체 잉크가 많이 부착되기 쉽고, 형성되는 형광체층도 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 한 쪽의 격벽 측면에 두텁게 형성되기 쉽다. 그리고 극단적인 경우는 노즐(54)이 홈에서 분리되어 혼색될 가능성도 있다. 이에 대하여, 본 실시예의 도포방법을 이용하면 어느쪽 개소에서도 양측면에 균등하게 형광체 잉크가 도포된다.
또 노즐은 반드시 설정된 주사라인의 바로 위를 주사하지 않더라도 각 주사 라인에서 그다지 벗어나지 않게 주사하면, 이러한 효과를 얻을 수는 있다.
(형광체 잉크의 토출량 제어에 대하여)
그런데 격벽(30)의 피치가 일정하고, 각 홈(32a, 32b, 32c)의 홈폭이 균일하면 노즐의 주사속도 및 잉크의 토출량(단위시간당 노즐로부터의 토출량)은 일정하게 설정하면 되지만, 홈폭에 편차가 있거나, 홈 내에서 폭이 변동하고 있는 등의 경우, 노즐의 주사속도 및 잉크의 토출량을 일정하게 하면 형광체 잉크의 부착상태(홈의 저부 및 측면으로의 부착 균형)가 불균일하게 된다. 이것은 홈폭이 넓은 곳에서는 홈폭이 좁은 곳에 비하여 도포되는 형광체 잉크가 넓은 면적으로 분산되기 때문에 격벽 측면으로의 형광체 잉크의 도포가 적어지기 때문이다.
또 홈폭이 작은 곳에서는 형광체 잉크의 도포량이 과대하게 되어 인접하는 홈에 넘쳐 혼색을 야기시킬 가능성도 있다.
이에 대하여 다음과 같이 홈폭의 변동에 대응하여 형광체 잉크를 가압하는 압력을 조정하여 토출량을 제어하거나 주사속도를 제어함으로써 해소할 수 있다.
도 4의 화상데이터에 있어서, 검색라인 L에서, 각 홈(32a, 32b, 32c) 마다의 홈폭을 측정해 두고, 노즐(54)을 주사하여 잉크를 도포할 때 그것에 기초하여 X축방향의 단위길이당 잉크도포량이 홈폭에 비례하도록 가압펌프(52)의 압력 혹은 X축 구동기구에 의한 구동속도를 제어한다.
예를 들어 도 5의 (a)의 주사라인 S1에 대해서는 점 Q11에서의 홈폭(점 P11과 점 P12간 거리), 점 Q21, ···점 Q61에서의 홈폭을 측정해 둔다. 그리고 노즐(54)로 주사라인 S1 상을 주사할 때 노즐(54)이 각 점 Q11, Q21, ···Q6의 위를 통과할 때 가압펌프(52)에 의한 가압력을 상기의 측정한 홈폭에 비례시킨다.
이와 같이 제어함으로써 X축방향 단위길이당 도포되는 형광체 잉크량은 홈폭에 대략 비례하게 되므로 홈폭에 편차나 변동이 있는 경우라도, 형광체 잉크의 부착상태는 균일하게 되고, 홈폭이 작은 곳에서도 혼색이 발생되지 않는다.
(홈의 위치정보를 얻는 방법이나 노즐주사방법에 대한 변형예 등)
본 실시예에서는 홈검출용 헤드(55)에서 배면 유리기판(21)의 상면 전체의 화상을 촬상하여, 그 화상데이터로부터 홈의 위치정보를 얻고, 그것을 이용하여 주사라인을 설정하는 예를 나타내었지만, 주사라인을 설정하는 방법은 이것에 한정되지 않고 다양하다.
예를 들어, X축방향으로 연장되는 CCD 라인센서를 구비한 헤드를, 격벽(30)을 가로지르도록 Y축방향으로 주사하는 것에 의해서도 휘도변화점을 구할 수 있다. 즉 도 5의 (a)의 검색라인 L1, L2···에 상당하는 라인 상의 휘도를 검출하면, 마찬가지로 휘도변화점을 구할 수 있고, 주사라인을 설정할 수 있다.
또 상기 실시예에서는 휘도가 급격하게 변화하는 점을 검출하고, 그것을 홈의 테두리라고 판정하도록 하였지만, 예를 들어 홈검출용 헤드(55)에 거리센서를 배치하고, 마찬가지로 배면 유리기판(21)의 상면을 주사하여 거리센서로부터의 거리가 급격히 감소로 변화하는 점을 검출하여 그것을 홈의 테두리라고 판정하는 것도 가능하다.
혹은 홈검출용 헤드(55)에 유전율을 측정하는 유전체 측정센서를 배치하고, 마찬가지로 배면 유리기판(21)의 상면을 주사하고, 유전체가 급격히 감소로 변화하는 점을 검출하여 그것을 홈의 테두리라고 판정하는 것도 가능하다.
또 상기 잉크도포장치(50)에서는 노즐헤드(53)와 홈검출용 헤드(55)와 각각 독립하여 구동할 수 있도록 하였지만, 이들을 일체로 구동하도록 해도 상기와 같은 조작을 할 수 있다.
상기 잉크도포장치(50)에서는, 미리 배면 유리기판(21)의 상면 전체에 걸쳐 홈검출용 헤드(55)에서 홈의 위치를 검출하여 주사라인을 설정하고, 그 후 형광체 잉크의 도포를 시작하는 예를 나타내었지만, 병행하여 실행하는 것도 가능하다. 즉, 노즐헤드(53)를 주사하여 형광체 잉크를 도포하면서 나중에 잉크를 도포하고자 하는 홈에 대하여 화상데이터를 얻는 동시에 주사라인을 설정하고, 그 홈에 잉크를 도포할 때 상기 주사라인에 맞추어 노즐헤드(53)를 제어하면서 주사할 수도 있다.
즉 노즐헤드(53)를 주사하는 것에 선행하여 주사라인을 설정하면, 노즐헤드(53)를 그것에 맞추어 제어할 수 있게 되어, 상기 실시예와 같은 효과를 거둘 것으로 예상된다.
따라서, 예를 들어 노즐헤드(53)에 그 주사방향 전방에서 홈의 중앙위치를 검출하는 홈검출기(CCD 라인센서)를 부설해 두고, 노즐헤드(53)를 주사할 때 이 홈검출기로 노즐헤드(53)에 선행하여 홈의 중앙위치를 검출하고, 검출한 중앙위치를 지나도록 노즐헤드(53)를 제어하면서 주사하도록 하는 것도 가능하다. 단 이 경우, 홈의 중앙위치검출 및 y축방향으로의 구동은 신속하게 실행되도록 해야 한다.
그 외에, 노즐헤드(53)에 홈검출기를 부설해 두고, 상기 홈검출기에서 검출하는 홈의 중앙위치와 노즐의 위치어긋남을 산출하여, 위치어긋남을 없애도록 노즐헤드(53)를 y축방향으로 구동시키는 피드백 보정도 가능하다.
또 상기 실시예에서는 노즐헤드(53)에 노즐(54)을 1개 설치하는 경우에 대하여 설명하였지만, 노즐헤드(53)에 복수의 노즐(54)을 설치하는 경우라도 마찬가지로 실시할 수 있다.
이 경우 각 노즐(54)은 각 주사라인을 따르도록 노즐헤드(53)를 Y축방향으로 조정하면서 주사한다. 예를 들어, 노즐피치를 격벽피치의 3배로 설정하고, 노즐헤 드(53)의 위치조정은 각 홈(32a)의 중앙에 설정된 각 주사라인을 평균화한 것을 노즐헤드(53)의 주사라인으로 하고, 그 헤드 주사라인에 일치하도록 노즐헤드(53)를 Y축방향으로 조정하면서 주사한다.
이로 인하여 복수의 홈에 대해서도 병행하여 형광체 잉크를 도포할 수 있다.
노즐헤드(53)에 설치하는 노즐(54)의 수가 1개이면, 홈(32a, 32b, 32c)의 개수만큼 택트회수도 필요하지만, 상기한 바와 같이 노즐헤드(53)에 설치하는 노즐(54)의 수를 많게 하면, 택트회수를 적게 할 수 있다. 예를 들어 노즐헤드(53)에 3개의 노즐(54)을 설치하면 1회의 주사로 3개의 홈에 도포할 수 있으므로 택트회수를 1/3로 할 수 있는 것은 물론이다.
고정밀 PDP에서는, 배면 유리기판(21)에 설치하는 홈(32a, 32b, 32c)의 개수는 수백에서 수천개로 대단히 많다(예를 들어, 42인치급의 16:9 타입 VGA 레벨의 PDP 표시장치에서는, 각 색마다 850개 정도의 홈이 있고, HD 타입에서는 각 색마다 1920개의 홈이 있다). 따라서, 노즐(54)의 수를 많게 함으로써 작업 효율을 상당히 향상시킬 수 있다.
또 본 실시예에서는, 제 1색째의 형광체 잉크를 도포하고 나서 다음 색을 도포하는 방법을 나타내었지만, 잉크도포장치(50)에 3색분의 노즐헤드를 설치해 두어 3색의 형광체 잉크를 병행하여 도포하는 것도 가능하다.
(형광체 잉크의 조성에 대하여)
(1) 형광체 입자
노즐의 폐쇄나 형광체 입자의 침전을 억제하기 위해 형광체 잉크에 이용하는 형광체 입자의 평균입경은 5㎛ 이하로 하는 것이 좋다. 또 형광체가 양호한 발광효율을 얻기 위해 형광체의 평균입경은 0.5㎛ 이상으로 하는 것이 좋다. 따라서, 형광체입자로서는 평균입경이 0.5∼5㎛를 이용하는 것이 바람직하고, 특히 2∼3㎛의 범위에 있는 것을 이용하는 것이 바람직하다.
또 형광체 입자의 분산성을 향상시키기 위해 다음과 같이 하여 형광체 입자의 표면에 산화물이나 불화물을 부착 혹은 코팅하는 것이 유효하다.
형광체 입자의 표면에 부착 혹은 코팅시키는 금속산화물의 예로서는, 산화마그네슘(MgO), 알루미늄 산화물(Al2O3), 산화규소(SiO2), 산화인듐(InO3 ), 산화아연(ZnO), 산화이트륨(Y2O3)을 들 수 있다. 그 중에서, SiO2는 음극(-)에 대전하는 산화물로서 알려지고, 한편 ZnO, Al2O3, Y2O3은 양극(+)에 대전하는 산화물로서 알려져 있고, 특히 이들의 산화물을 부착 혹은 코팅시키는 것은 유효하다.
부착시키는 산화물의 입경은 형광체 입자의 입경에 비해 상당히 작고, 이들 산화물이 형광체 입자 표면에 부착되는 양은 형광체 입자에 대하여 0.05∼2.0중량%의 범위로 하는 것이 적당하다. 이것은 이 범위보다 너무 적으면 효과가 적고, 너무 많으면 플라즈마 중에서 발생하는 진공자외선을 흡수하여 패널휘도가 저하되기 때문이다.
형광체 입자의 표면에 부착 혹은 코팅시키는 불화물의 예로서는, 불화마그네슘(MgF2)이나 불화알루미늄(AlF3)을 들 수 있다.
(2) 바인더
형광체 입자를 양호하게 분산시키는 데에 적합한 바인더로서는, 에틸셀룰로스 혹은 폴리에틸렌옥사이드(에틸렌옥사이드의 폴리머)를 들 수 있고, 특히 에톡시기(-OC2H5)의 함유율이 49∼54%인 에틸셀룰로스를 이용하는 것이 바람직하다.
또 바인더로서 광감광성 수지를 이용해도 된다.
(3) 용제
용제로서는 수산기(OH기)를 갖는 유기용제를 혼합한 것을 이용하는 것이 바람직하고, 그 유기용제의 구체예로서는, 테르피네올(C10H18O), 부틸카르비톨아세테이트, 펜탄디올(2, 2, 4-트리메틸펜탄디올모노이소부틸레이트), 디펜텐(Dipentene, 별명 Limonen), 부틸카르비톨 등을 들 수 있다.
이들의 유기용제를 혼합한 혼합용제는 상기 바인더를 용해시키는 용해성이 우수하며, 형광체 잉크의 분산성이 우수한 것으로 한다.
형광체 잉크 중에서의 형광체의 함유량으로서는 35∼60중량%, 바인더의 함유량으로서는 0.15%∼10중량%의 범위 내가 적당하다.
또 후술하는 바와 같이 홈에 도포되는 형광체 잉크의 형상을 조절하기 위해 바인더의 함유량은 잉크점도가 너무 높아지지 않는 범위 내에서 조금 크게 설정하는 것이 바람직하다.
(4) 분산제
상기와 같은 조성의 형광체 잉크에 다시 분산제를 첨가함으로써 잉크 중에서 의 형광체 입자의 분산성을 향상시킬 수 있다.
분산제의 예로서는, 이하와 같은 계면활성제를 들 수 있다.
* 음이온성 계면활성제 :
지방산염, 알킬황산, 에스테르염, 알킬벤젠술폰산염, 알킬술포호박산염, 나프탈렌술폰산 폴리카본산 고분자.
* 비이온성 계면활성제:
폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌 유도체, 솔비탄 지방산 에스테르, 글리세린 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌알킬아민.
* 양이온성 계면활성제 :
예를 들어, 알킬아민염, 제 4 급 암모늄염, 알킬베타인, 아민옥사이드.
(5) 제전물질
또 형광체 잉크에 제전물질을 첨가하는 것도 바람직하다.
상기 (4) 분산제에서 분산제로서 든 계면활성제는, 일반적으로 형광체 잉크의 대전을 방지하는 제전작용도 갖고 있고, 제전물질에 해당하는 것이 많다. 단 형광체, 바인더, 용제의 종류에 따라 제전작용도 다르므로 여러가지의 종류의 계면활성제에 대하여 시험하여, 결과가 양호한 것을 선택하는 것이 좋다.
계면활성제의 첨가량으로서는, 0.05∼0.3중량%가 적당하며, 이 범위보다 적으면 분산향상효과 혹은 제전효과를 그다지 기대할 수 없고, 이 범위보다 많으면 휘도에 영향을 미치므로 바람직하지 못하다.
제전물질로서는, 계면활성제 외에, 도전성 재료로 된 미립자도 들 수 있다.
도전성 미립자로서는 카본블랙을 비롯한 카본 미분말, 그라파이트 미분말, Al, Fe, Mg, Si, Cu, Sn, Ag라는 금속의 미분말 및 이들의 금속산화물로 이루어지는 미분말을 들 수 있다.
이러한 도전성 미립자의 형광체 잉크에 대한 첨가량은 0.05∼1.0중량%의 범위로 하는 것이 바람직하다.
형광체 잉크에 제전물질을 첨가함으로써 형광체 잉크의 대전이 방지되지만, 이것은 PDP의 생산에 있어서 다음과 같은 효과를 거둔다.
형광체 잉크에 제전물질이 첨가되지 않은 경우에는 제작된 패널을 구동하였을 때 줄무늬 얼룩이 발생하기 쉽다는 문제점이 있지만, 형광체 잉크에 제전물질이 첨가됨으로써 줄무늬 얼룩의 발생이 억제된다.
또 형광체 잉크에 제전물질을 첨가하지 않은 경우에는 형광체 잉크의 대전에 의해 패널중앙부에서의 어드레스 전극(22) 절개선(도 2 참조)에서 형광체층이 활성화된다는 문제점도 생기기 쉽지만, 형광체 잉크에 제전물질을 첨가함으로써 이것도 억제할 수 있다.
이들은 형광체 잉크(특히 유기용제를 이용한 것)가 도포시에 대전함으로써 각 홈에 도포되는 형광체 잉크의 양이나 홈으로의 부착상태에 약간의 편차가 생기지만, 형광체 잉크에 제전물질을 첨가함으로써 이 대전이 방지되기 때문이라고 생각된다.
또 대전을 억제함으로써 물방울의 비산에 의한 혼색도 방지할 수 있다.
또 상기와 같이 제전물질로서 계면활성제나 카본 미분말을 이용한 경우에는 형광체 잉크에 포함되어 있는 용제나 바인더를 제거하는 형광체 소성공정에서 제전물질도 증발 혹은 소실되므로 소성후의 형광체층 중에는 제전물질이 잔존하지 않는다. 따라서, 형광체층 중에 제전물질이 잔존함으로써 PDP의 구동(발광동작)에 지장이 생길 가능성도 없다.
(형광체 잉크의 제조방법에 대하여)
형광체 잉크는 상기 바인더를 용제에 대하여 0.2∼10중량% 용해하고, 이것에 각 색형광체 입자를 조합하고 분산기를 이용하여 형광체 입자를 분산시킴으로써 제작된다.
형광체 잉크를 제조하는 분산기로서는 볼을 이용하여 분산하는 진동 밀이나 교반조형 밀(볼 밀, 비즈 밀, 샌드 밀 등) 외에 볼을 이용하지 않고 분산하는 유통관형 밀, 제트 밀, 나노마이저 등을 들 수 있다.
진동 밀이나 교반조형 밀의 분산매체(미디어)로서는 지르코니아나 알루미늄 볼을 이용하고, 특히 직경 0.2∼2mm의 지르코니아(ZrO2) 볼을 이용하는 것이 바람직하다. 이것은 형광체 분말에 대한 손상을 억제하는 동시에, 불순물의 혼입(contamination)을 억제하기 위해서이다.
제트밀을 이용하는 경우, 1O∼1OOkgf/㎠의 압력범위로 분산하는 것이 바람직하다. 이 압력범위가 바람직한 것은 1Okgf/㎠ 미만에서는 충분한 분산이 얻어지지 않고, 1OOkgf/㎠를 넘으면 형광체 입자가 붕괴되는 경향이 있기 때문이다.
형광체 잉크의 점도(25℃에서 전단속도가 100sec-1에서의 점도)는 2000센티포 이즈 이하, 바람직하게는 10∼500센티포이즈의 범위 내로 조정한다.
형광체 입자의 표면에 산화물이나 불화물을 부착하는 방법은, 예를 들어 형광체 입자의 현탁액에 산화마그네슘(MgO), 알루미늄 산화물(Al2O3), 산화규소(SiO2),산화인듐(InO3)등의 금속산화물의 현탁액 혹은 불화마그네슘(MgF2 )이나 불화알루미늄(AlF3) 등의 금속 불화물의 현탁액을 가하여 혼합 교반한 후 흡인여과하고, 125℃ 이상에서 건조하고, 350℃에서 소성함으로써 행할 수 있다. 여기에서, 형광체 입자와 산화물, 불화물과의 접착력을 향상시키기 위해 수지, 실란 커플링제(silane coupler) 혹은 물유리(water glass)를 상기 현탁액에 소량 첨가해도 된다.
또 예를 들어 형광체 입자의 표면에 알루미늄 산화물(Al2O3)의 막을 코팅하려면 알루미늄의 알콕시드인 Al(OC2H5)3의 알콜용액에 형광체 입자를 가하여 교반함으로써 행할 수 있다.
(본 실시예의 형광체 잉크의 작용효과에 대하여)
본 실시예의 형광체 잉크는 상기한 바와 같이 분산성이 뛰어나기 때문에 격벽 사이의 홈에 도포되면 격벽 측면에 대한 부착성이 양호하다. 그 원리에 대하여 이하에 설명하기로 한다.
도 8은 형광체 잉크를 격벽 사이의 홈에 도포한 후 형광체층이 형성되는 모 양을 모식적으로 도시한 도면이다.
유동성이 좋은 형광체 잉크가 격벽(30) 사이에 충전되면 충전된 형광체 잉크 중의 형광체 입자에는 중력 F1이 작용하여 이것을 저부에 침강시키고자 한다.
한편 형광체 잉크 중의 형광체 입자에는 격벽 측면방향으로 이동시키고자 하는 힘 F2도 작용한다. 이 힘 F2는 형광체 잉크 중의 용제가 격벽(30) 중에 확산됨에 따라 바인더로 서로 결합되어 있는 형광체 입자도 격벽방향으로 당기고자 하는 힘이다.
격벽 사이의 홈에 최종적으로 형성되는 형광체층의 형상은 이들의 힘 F1과 힘 F2의 균형에 의해 결정되지만, 형광체 잉크의 분산성이 양호할수록 힘 F2가 커지기 때문에 격벽 측면에 대한 형광체 잉크의 부착성이 양호하게 된다.
또 상술한 바와 같이 형광체 잉크 중의 바인더의 함유량을 조금 크게 설정하는 것이 바람직한 것도 이것과 같은 원리로서, 바인더의 함유량을 조금 크게 설정함으로써 힘 F2가 향상되므로 격벽 측면에 대한 형광체 잉크의 부착성이 향상된다.
그리고 형광체의 격벽 측면으로의 부착이 향상되면 격벽 측면에 형성되는 형광체층의 비율이 커져 PDP의 패널휘도 향상에 기여한다. 이것은 표시전극에 가까운 곳에서 발생하는 자외선을 가시광에 효율적으로 변환할 수 있기 때문이다.
도 9는 형광체 잉크 중의 수지 바인더의 농도를 바꾸었을 때 형성되는 형광체층 형상이 어떻게 변하는지를 모식적으로 도시하는 것이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 수지농도가 작은 경우는 형광체 입자가 거의 저부로 침강하고, 형광체층은 저부에만 형성되지만, 수지농도성분이 많아짐에 따라 형 광체 입자간의 결합력이 높아지므로 격벽 측면에 부착되는 형광체의 양이 많아져 수지농도 성분이 어느 정도 이상 높아지면 형광체층이 격벽 측면에만 형성되게 된다.
또 복수색의 형광체 잉크를 홈에 순서대로 도포하는 경우, 2번째, 3번째 색의 형광체 잉크를 도포하고자 할 때는 이미 이웃하는 홈에는 형광체 잉크가 도포되어 있으므로 격벽에는 이미 용제가 침투되어 있다. 그 때문에 새롭게 홈에 도포된 형광체 잉크 중의 용제는 상기 격벽에 침투하기 어렵고, 따라서 분산성이 나쁜 형광체 잉크를 이용하면 힘 F2가 거의 작용하지 않게 된다.
그러나 본 실시예와 같이 분산성이 좋은 형광체 잉크를 이용하면, 이와 같이 이웃하는 홈에 형광체 잉크가 도포되어 있는 경우라도, 어느 정도의 힘 F2가 작용하므로 격벽 측면으로의 형광체 잉크의 부착성은 비교적 양호하다.
또 통상 노즐(54)의 구경은 격벽 피치에 비하여 상당히 작게 설정되어 있고, 가는 노즐로부터 형광체 잉크를 안정적으로 토출시키기 위해 잉크점도도 상당히 낮게 설정해야 한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 종래의 스크린 인쇄 등에 이용하는 잉크점도에 비하여 약 2자리수만큼 점도를 낮게 해야 한다.
그 때문에 노즐에 폐쇄가 발생되기 쉽지만, 본 실시예의 형광체 잉크는 형광체입자의 분산이 양호하기 때문에 노즐의 폐쇄가 생기기 어렵고, 따라서 형광체 잉크를 연속적으로 장시간 도포하는 것이 가능하여, 연속으로 100시간 이상 도포하는 것도 가능하다.
노즐(54)의 구경을 격벽 피치보다 상당히 작게 설정하는 이유는 다음과 같 다.
도 11은 노즐로부터의 형광체 잉크의 토출상황을 도시한 도면이다.
도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 노즐로부터 형광체 잉크가 토출된 후에 형광체 잉크가 팽창하는 경향을 나타낸다. 이것을 소위 ‘밸러스효과 ’라고 한다. 이 점을 고려하면, 노즐직경 d는 격벽 피치에 비하여 상당히 작게 해야 한다. 예를 들어 VGA급의 360㎛ 피치의 격벽의 경우, 노즐직경 d를 100㎛ 전후로 설정해야 하며, HD급에서는 노즐직경 d를 50㎛ 전후로 매우 작게 설정해야 한다.
(형광체 잉크를 도포하는 방법의 변형예)
이러한 저점도의 형광체 잉크를 노즐로부터 토출시킨 후 토출을 정지시키면 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 정지후의 흐름은 분류의 축이 어긋나 흐름이 불안정해지기 쉽다.
그 이유는 잉크의 토출을 정지하면 노즐선단에서의 분출구의 주위(노즐 하면)에 형광체 잉크가 부착되어, 그 습윤성이 미묘하게 변하기 때문이고, 특히 노즐주위의 접수주변길이가 작고, 잉크의 점성이 작은 경우에 현저해 진다.
이에 대한 대책으로서, 노즐(54)로부터 연속적으로 형광체 잉크를 토출하여 복수의 홈에 차례로 도포하는 동안에는 계속적으로 형광체 잉크를 토출하면 된다.
즉 노즐(54)이 홈으로부터 벗어난 위치에 있을 때에도 형광체 잉크의 토출을 정지시키는 일 없이 연속시키는 도포방법을 이용하면 노즐선단 하면에서의 형광체 잉크의 부착을 방지할 수 있으므로 도 11의 (b)에 도시된 바와 같은 잉크젯분류의 축이 어긋나는 것은 방지할 수 있다.
예를 들어, 배면 유리기판(21) 전체에 대하여 한가지 색의 도포를 끝날때까지는 계속하여 형광체 잉크를 토출시키도록 하면 그 동안은 잉크젯분류의 축이 어긋나는 것을 방지할 수 있으므로 안정되게 도포할 수 있다.
[제 1 실시예]
본 실시예에 기초하여 형광체 입자, 수지, 용제의 종류 및 양 등을 바꿔 형광체 잉크를 제작하고, 제작한 형광체 잉크를 도포하여 PDP를 제작하였다.
Figure 112001000415241-pct00031
Figure 112001000415241-pct00032
Figure 112001000415241-pct00033
Figure 112001000415241-pct00034
상기 표 1, 2, 3의 No. 1∼9는 실시예에 관한 것으로, 0.2mm∼2mm의 지르코니아 볼을 이용한 샌드 밀로 분산함으로써 형광체 잉크를 제작하였다.
형광체의 입경, 수지의 종류와 양, 용제의 종류와 양, 계면활성제, 분산제의 종류와 양, 형광체 잉크의 도포시의 점도(25℃에서 전단속도가 100sec-1에서의 점도) 등에 대해서는 표 1∼3에 나타내는 바와 같다.
실시예의 PDP를 제작하는 데에 있어서, 배면 유리기판(21)에서의 격벽(30)의 피치는 0.15mm로 설정하고, 높이는 0.15mm로 설정하였다.
형광체층은 각 색형광체 잉크를 각 홈의 상부까지 충전되도록 도포한 후, 500℃에서 10분간 소성함으로써 형성하였다. 봉입하는 방전가스는 10%의 크세논(Xe)가스를 포함하는 네온(Ne)가스를 이용하고 봉입압력 500Torr로 하였다.
한편 표 4의 시료 No.10∼12는 비교예에 관한 것으로서, 형광체 잉크를 제작하는 데에 있어서, 시료 No.10에서는 아크릴수지와 분산제(글리세릴트리올레이트)를 조합하여 배합하고, 시료 No.11에서는 에톡시기의 함유량이 50%인 에틸셀룰로스와 테르피네올을 조합하고 있지만 분산제는 첨가하지 않고 있다. 또한, 시료 No.12에서는 폴리비닐알콜과 물을 조합시키고 있지만, 분산제는 들어가 있지 않다. 그 외에는 실시예의 시료 No.1∼9와 마찬가지로 설정하여 비교예의 PDP를 제작하였다.
(1) 비교 테스트 :
그리고 제작한 각 PDP에 대하여 형광체의 격벽 측면으로의 부착상태, 혼색의 유무, 패널휘도를 측정하였다.
혼색의 유무에 대해서는 PDP을 색마다 발광시켜 그 발광색을 측정함으로써 판정하였다.
그 결과, 실시예 및 비교예의 어떤 PDP에서도, 격벽 측면의 상부까지 형광체가 부착되어 있어 혼색의 발생도 보이지 않았다.
패널휘도에 대해서는 PDP을 방전유지전압 150V 주파수 30KHz에서 구동하고, 패널휘도계로 측정하였다. 그 결과는 표 1∼4에 나타내는 바와 같다.
또 이들의 PDP를 구동하였을 때에 발생하는 자외선 파장에 대해서도 조사한 바, 주로 173nm를 중심으로 하는 Xe의 분자선에 의한 여기파장이 관찰되었다.
또 각 제작한 형광체 잉크에 대하여 노즐로부터 장시간 연속적으로 토출시키는 실험도 행하였다. 그 결과, 실시예의 형광체 잉크는 어느 것이나 100시간 연속하여 토출시키는 것이 가능하였지만, 비교예의 형광체 잉크는 8시간 이내에서 노즐에 폐쇄가 발생되었다.
(2) 고찰 ;
표 1∼4에 나타낸 바와 같이, 휘도는 실시예(No.1∼9)의 패널휘도가 530cd/㎡ 이상으로서, 비교예(No.10∼12)의 패널휘도(460∼480cd/㎡)에 비해 우수하다. 이것은 실시예의 PDP쪽이 비교예의 PDP에 비하여 홈의 저면에 대하여 격벽 측면에 부착되어 있는 형광체층의 비율이 크기 때문이라고 생각된다.
[제 2 실시예]
본 실시예(시료 No.21, 22)에서는 적색(Y, Gd)BO3 : Eu, 청색 BaMgAl10O17 : Eu, 녹색 ZnSiO4 : Mn의 각 색형광체 입자의 표면에 음극에 대전하는 산화물(SiO2)입자를 부착(코팅)시킨 형광체 잉크를 이용한다.
Figure 112001000415241-pct00035
형광체 입자의 표면에 우선 각 색형광체의 현탁액과, SiO2 입자(입경은 형광체 입자의 1/1O 이하)의 현탁액을 제작하고, 제작한 양 현탁액을 혼합 교반한 후 흡인여과하여 125℃ 이상에서 건조한 후, 350℃에서 소성함으로써 SiO2 입자를 부착시켰다.
이와 같이 SiO2 입자를 부착시킨 형광체 입자와, 에틸셀룰로스로 된 수지성분과, 테르피네올과 펜탄디올의 혼합용매(1/1)를 표 5에 나타내는 비율로 혼합하여, 제트밀로 혼합 분산하여 형광체 잉크를 제작하였다. 혼합 분산시에는 혼합용액에 가해지는 압력은 10Kgf/㎠∼200Kgf/㎠의 범위로 조정하였다.
이와 같이 제작한 형광체 잉크를 표 5에 나타내는 점도로 조정하여 도포하고, 그 이외의 조건에 대해서는 제 1 실시예와 마찬가지로 하여 PDP를 제작하였다.
제작한 PDP에 대하여 상기 제 1 실시예와 마찬가지로, 격벽 측면으로의 형광체의 부착상태, 혼색의 유무, 패널휘도를 측정하였다. 그 결과, 모두 격벽의 상부까지 형광체가 부착되고, 혼색의 발생도 없었다.
또 패널휘도는 표 5에 나타내는 바와 같이 양호하였다.
또 시료 No.21, 22의 어느쪽 형광체 잉크에서도, 연속적으로 100시간 이상 도포해도 노즐의 폐쇄는 발생하지 않았다.
(제 3 실시예)
본 실시예에서는 형광체 잉크에 분산제 및 제전물질로서 여러가지 계면활성제를 첨가하는 실시예(시료 No.31∼37) 및 제전물질로서 도전성 미립자를 첨가하는 실시예(시료 No.38∼42)를 나타낸다.
그 중에서 시료 No.31∼34는 형광체의 표면에 ZnO, MgO라는 산화물을 부착시킨 실시예이기도 하다. 또 시료 No.43은 제전물질을 첨가하지 않은 예이다.
Figure 112001000415241-pct00036
Figure 112001000415241-pct00037
Figure 112001000415241-pct00038
Figure 112001000415241-pct00039
각 실시예에서 이용한 형광체 잉크의 형광체의 종류와 입경과 양, 형광체에 부착시키는 산화제의 종류와 양, 수지의 종류와 양, 용제의 종류와 양 등에 대해서는, 표 6, 7에 나타내는 바와 같다. 또 계면활성제 및 제전물질의 종류, 첨가량, 형광체 잉크의 도포시의 점도(25℃에서 전단속도가 100sec-1에서의 점도)에 대해서는, 표 8, 9에 나타내는 바와 같다.
그리고 노즐직경 50㎛의 노즐을 이용하여 노즐선단과 배면 유리기판과 거리를 1mm로 유지하여 주사하면서 형광체 잉크를 토출하여 형광체 잉크를 도포하고, 그 밖에는 제 1 실시예와 같은 조건으로 PDP를 제작하였다.
또 본 실시예에서는 형광체 잉크의 도포면에 대한 습윤을 좋게 하기 위해 형광체 잉크를 도포하기 전에 격벽이 부착된 배면 유리기판의 표면을 엑시머램프(중심파장 172nm)에서 10초∼1분간 조사하고, 형광체층의 소성 후에도 형광체층 중에 잔존하는 바인더나 잔유물을 제거하기 위해 형광체층을 형성한 배면 유리기판의 표면을 엑시머램프(중심파장 172nm)로 10초∼1분간 조사하였다.
제작한 각 PDP에 대하여 그것을 구동하였을 때의 패널휘도 및 줄무늬얼룩발생의 유무도 측정하였다.
패널휘도에 대해서는 PDP를 방전유지전압 150V 주파수 30KHz에서 구동하고, 패널휘도계로 측정한 것이다. 줄무늬 얼룩에 대해서는 PDP 화면 전체를 백색으로 표시하여 눈으로 줄무늬얼룩의 유무를 관찰하였다.
또 이들의 PDP를 구동하였을 때에 발생하는 자외선의 파장에 대해서도 조사 한 바, 주로 173nm을 중심으로 하는 Xe의 분자선에 의한 여기파장이 관찰되었다.
이들의 결과는 표 8, 9에 나타내고 있다.
표 8, 9에 나타낸 바와 같이, 시료 No.31∼42는 시료 No.43의 휘도에 비하여 높은 휘도가 얻어져 있다. 또 시료 No.43에서는 줄무늬 얼룩이 발생한 데 대하여, 시료 No.31∼42에서는 줄무늬 얼룩의 발생은 없었다.
또 제작한 각 PDP에 대하여 형광체층을 관찰한 바, 어느 것이나 형광체의 혼색은 보이지 않았지만, 형광체층의 형상에 대해서는 시료 No.43보다 시료 No.31∼42쪽이 격벽의 측면에 대한 형광체의 부착이 양호하였다.
고찰 :
이러한 휘도 및 줄무늬 얼룩에 관한 테스트 결과는 형광체 잉크에 제전물질을 첨가한 시료 No.31∼42쪽이 형광체 잉크에 제전물질을 첨가하지 않은 시료 No.43보다 형광체 잉크가 격벽측면과 홈의 저면에 균형있고 균일하게 도포되었기 때문에 생긴 것으로 추측된다.
[제 2 실시예]
도 12는 본 실시예에 관한 잉크도포장치를 도시하는 사시도이고, 도 13은 이 잉크도포장치의 정면도(일부단면)이다.
이 잉크도포장치는 기본적으로 상기 잉크도포장치(50)와 같은 구성이지만, 형광체 잉크를 회수하여 이용하는 순환기구나 복수의 노즐을 갖는 노즐헤드를 회전하여 노즐피치를 조정하는 노즐회전기구 등을 구비하는 연구가 실시되고 있다.
(잉크도포장치의 구성)
이 잉크도포장치는 장치본체(100)와 제어기(200)로 구성되어 있다.
장치 본체(100)는 본체 베이스(101)와, 상기 본체 베이스(101)의 상면에 깔린 레일(102)을 따라 X축방향(도면중 화살표 X방향)으로 이동하는 기판재치대(103)와, 본체 베이스(101)를 걸치도록 설치된 아암(104)의 레일(105)을 따라 Y축방향(도면중 화살표 Y방향)으로 이동하는 노즐헤드 유니트(110), 마찬가지로 아암(104)을 Y축방향으로 이동하여 기판재치대(103) 상에 실린 배면 유리기판(21)의 격벽 위치를 검출하는 촬상유니트(120)가 설치되어 있다.
본체 베이스(101)의 내부에는 기판재치대(103)를 X축방향으로 왕복 구동시키기 위한 X구동기구(130)가 설치되어 있다.
이 X구동기구(130)는 구동모터(131)(예를 들어 서보모터, 스테핑모터)와, 레일(102)을 따라 X축방향으로 연장되는 이송나사(132)와, 기판재치대(103)의 하부에 고착된 너트(133)로 구성되고, 구동모터(131)에서 이송나사(132)를 회전 구동함으로써 너트(133)와 함께 기판재치대(103)를 X축방향으로 고속으로 슬라이드 구동시킬 수 있다.
도 14는 도 12에 도시하는 노즐헤드 유니트(110)의 확대도이다.
노즐헤드 유니트(110)에는 이것을 Y축방향으로 왕복 구동시키기 위한 Y축 구동기구가 내장된 구동 베이스부(111), 복수의 노즐(113)이 병설된 노즐헤드(112), 노즐헤드(112)의 높이를 조정하기 위해 이것을 승강시키는 승강기구(114) 및 노즐헤드(112)를 기판재치대(103)와 평행한 면 내에서 회전 구동시키는 회전구동기구 (115)가 설치되어 있다.
상기 Y축 구동기구 및 승강기구(114)로서는, 예를 들어 리니어모터나, 피니언기어가 부착된 구동모터를 랙기어와 조합시킨 슬라이드기구를 적용할 수 있다. 또 회전구동기구(115)로서는, 예를 들어 서보모터를 이용하여 이것에 의해 노즐헤드(112)의 회전축(112a)을 중심으로 하여 회전시킨다. 촬상유니트(120)는 상기 구동 베이스부(111)와 마찬가지로 Y축 구동기구(도시 생략)에 의해 아암(104) 상을 Y축방향으로 구동할 수 있도록 되어 있다. 이 촬상유니트(120)에는 제 1 실시예에서 설명한 홈검출용 헤드(55)와 마찬가지로 Y축방향으로 연장되는 CCD 라인센서 등이 내장되고, 기판재치대(103) 상에 재치된 배면 유리기판(21)의 상면 화상데이터를 얻을 수 있도록 되어 있다.
도시하지 않았지만, 이 잉크도포장치에는 기판재치대(103)의 X축방향의 위치를 검출하는 X위치 검출기구, 노즐헤드 유니트(110) 및 촬상유니트(120)의 Y축방향의 위치를 검출하는 Y위치 검출기구, 승강기구(114)의 높이위치를 검출하는 높이 검출기구로서, X축방향·Y축방향·상하방향의 각각에 리니어센서(예를 들어, 광학식 리니어 인코더)가 설치되어 있고, 이것에 의해 제어기(200)에서는, 각 리니어 센서로부터의 신호에 기초하여 노즐헤드 유니트(110) 및 촬상유니트(120)의 위치(기판재치대(103) 상에서의 X좌표 및 Y축좌표) 및 노즐헤드(112)의 높이를 수시로 검출할 수 있도록 되어 있다. 또 노즐헤드(112)의 X축에 대한 각도 θ도 각도검출기구(예를 들어, 로터리 인코더)에서 수시로 검출할 수 있도록 되어 있다.
이상과 같은 각 구동기구 및 각 검출기구에 의해 노즐헤드(112) 및 촬상유니트(120)는 기판재치대(103)를 따라 X축방향 및 Y축방향으로 주사할 수 있고, 노즐 헤드(112)는 기판재치대(103)로부터의 높이 및 X축에 대한 각도를 조정할 수 있게 되어 있다.
또 도 12, 도 13에 도시된 바와 같이 기판재치대(103) 상에 기판을 흡착하는 기판흡착기구(140)를 구성하기 위해 본체 베이스(101)의 내부에는 흡인펌프(141) 및 이 흡인펌프(141)와 기판재치대(103)를 연결하는 가요성 호스(142)가 설치되어 있다. 또 기판재치대(103)의 내부에는 공동부(103a)(도 13 참조)가 형성되어 있고, 기판재치대(103)의 상면에는 공동부(103a)와 연통하는 다수의 미세한 구멍이 형성되어 있다. 그리고 흡인펌프(141)로 공동부(103a)로부터 배기함으로써 기판재치대(103) 상의 기판을 흡착할 수 있도록 되어 있다.
도 12, 도 13에 도시된 바와 같이, 장치 본체(100) 내에는 노즐헤드 유니트(110)로부터 토출되는 형광체 잉크를 회수하고 순환하여 이용하기 위해 순환기구(150)가 설치되어 있다.
이 순환기구(150)는 노즐헤드 유니트(110)로부터 토출되는 형광체 잉크(잉크젯)를 회수하는 회수용기(151) 및 회수용기(151) 내의 형광체 잉크를 가압 송출하는 가압펌프(152)등으로 구성되어 있다.
회수용기(151)는 노즐헤드 유니트(110)의 주사범위 전체에 걸쳐 잉크젯을 회수할 수 있도록 Y축방향으로 연장되어 있고, 회수된 형광체 잉크는 가압펌프(152)로부터 배관(153)을 경유하여 노즐헤드 유니트(110) 내의 노즐헤드(112)에 공급되고 순환하여 사용되도록 되어 있다.
또 이 순환기구(150)에는 순환하는 형광체 잉크의 양을 일정하게 유지하는 잉크보충기(154)가 부설되어 있다. 이 잉크보충기(154)는 회수용기(151) 내의 잉크 량이 규정량 이상인지의 여부를 감시하여, 규정량 이하가 되었을 때 자동적으로 형광체 잉크를 보충하는 것이다.
노즐헤드(112)로부터 토출되는 잉크젯이 배면 유리기판(21)의 단부에 부착되는 것을 방지하기 위해 노즐헤드 유니트(110) 내에는 젯 차폐기구(116)가 설치되어 있다.
이 젯 차폐기구(116)는 X축방향으로 슬라이드하는 차폐 트레이(117)와 이것을 슬라이드 구동시키는 솔레노이드(도시 생략)로 이루어지고, 차폐 트레이(117)는 통상적으로 잉크젯의 통과 라인에서 벗어나 있지만, 솔레노이드를 구동시킴으로써 잉크젯을 차단하는 위치로 슬라이드되는 것이다. 또 차폐 트레이(117)에서 차폐한 형광체 잉크는 흡인펌프(도시 생략)에 의해 제 2 회수용기(118)로 옮겨지도록 되어 있다.
제어기(200)는 상기 장치본체(100)의 각부의 구동을 제어하는 것이다. 이 제어기(200)는 상기 구동모터(131), 노즐헤드 유니트(110), 촬상유니트(120), 흡인펌프(141), 가압펌프(152)와 케이블(201∼205)로 연결되어 있고, 제어기(200)로부터 각 케이블을 통해 공급되는 전력 및 구동제어신호에 의해 이들 각부의 구동이 이루어진다.
또 촬상유니트(120)에서 얻은 화상데이터는 케이블(203)을 통해 제어기(200)로 보내진다.
(잉크도포장치의 조작 및 동작제어에 대하여)
이러한 장치구성을 이용하여 형광체 잉크를 도포하는 순서를 설명하기로 한다.
우선 배면 유리기판(21)을 기판재치대(103) 상에 두고, 흡인펌프(141)를 작동시킴으로써 흡착 고정된다.
다음으로, 제 1 실시예의 잉크도포장치(50)에 대하여 설명한 것과 마찬가지로 하여, 촬상유니트(120)를 주사시켜 배면 유리기판(21)의 표면 전체에 걸쳐 촬상하고, 제어기(200)에서는 촬상유니트(120)로부터의 화상데이터를 기초로, 기판재치대(103) 상의 좌표와 휘도를 대응시킨 화상데이터를 얻고, 격벽 사이의 홈에 주사라인을 설정한다.
다음으로, 승강기구(114)를 구동하여 노즐헤드(112)의 높이를 조정함으로써 노즐(113)의 하단과 격벽(30) 상면과의 간격을 조정한다. 그리고 가압펌프(152)를 구동하여 노즐헤드 유니트(110)로부터 형광체 잉크를 토출시킨다. 그리고 잉크를 토출시킨 상태를 유지한 채 다음과 같이 노즐헤드 유니트(110)를 주사시켜 형광체 잉크를 도포한다.
도 15는 노즐헤드(112)가 배면 유리기판(21) 상을 주사하는 모양을 도시한 도면이다.
여기에서는 2개 건너 하나의 홈(32a)에 한가지 색(청색)의 형광체 잉크를 도포하는 경우에 대하여 설명하기로 한다.
노즐헤드(112)에 있어서, 3개의 노즐(113a·113b·113c)이 거리 A를 두고 직선상에 병설되고, 노즐간격 A는 2개 건너 하나의 홈(32a)의 피치보다 약간 크게 설정되며, 중앙의 노즐(113b)의 위치와 노즐헤드(112)의 회전중심이 일치하고 있는 것으로 한다.
본 도면에서 굵은 화살표(R1 →R2 →R3 →R4 →)는 노즐헤드(112)의 중심이 주사되는 라인을 나타낸다.
도면에 도시된 바와 같이, 노즐(113a·113b·113c)이 2개 건너 하나의 홈(32a)에 위치하도록 노즐헤드(112)를 Y축에 대하여 경사시킨 상태에서 X축방향으로 주사한다(R1 →R2). 다음으로, 노즐헤드(112)를 Y축방향으로, 격벽 피치 9개만큼 어긋나게 하고(R2 →R3), 마찬가지로 노즐헤드(112)를 Y축에 대하여 경사시킨 상태에서 X축방향으로 주사한다(R3 →R4).
이하, 같은 주사를 되풀이함으로써 배면 유리기판(21) 전체에 걸쳐 각 홈(32a)에 형광체 잉크를 도포하지만, 그 동안 가압펌프(152)는 정지시키지 않고 연속하여 형광체 잉크를 토출시켜 둔다. 이로 인하여 노즐(113a·113b·113c)의 하면에 형광체 잉크가 부착되어 분류가 불안정하게 되는 것이 방지된다.
노즐헤드(112)를 X방향으로 주사하는 시간 중에 격벽(30)의 단부와 기판재치대(103)의 테두리 사이의 영역(도면중 W1 및 W2로 나타내는 영역)을 노즐헤드(112)가 통과하는 시간에는 젯 차폐기구(116)를 작동시켜 차폐 트레이(117)로 잉크젯을 차단한다. 이로 인하여 배면 유리기판(21) 상에서의 격벽(30)의 단부 부근(도면중 W3 및 W4로 나타내는 영역)에 형광체 잉크가 부착되는 것을 방지할 수 있다.
형광체 잉크의 점도가 낮은 경우에는 홈(32a)에 도포하는 형광체 잉크가 격벽(30)의 단부 부근(W3, W4 영역)에 부착하면, 부착된 잉크가 이웃하는 홈(32b)이 나 홈(32c)에 유입되어 혼색을 일으킬 가능성이 있지만, 상기한 바와 같이 하여 부착을 방지함으로써 이 혼색을 막을 수 있다.
또 이 젯 차폐기구(116)에 있어서, 노즐(113)의 하단과 격벽(30) 상면 사이에 차폐 트레이(117)가 들어가야 한다. 그 때문에 차폐트레이(117)를 얇게 설계하는 것도 생각할 수 있지만, 형광체 잉크가 어느 정도 저장되도록 차폐 트레이(117)의 두께를 확보하고, 젯 차폐기구(116)를 작동시키는 타이밍에 맞추어 승강기구(114)를 구동시켜 노즐헤드(112)를 상방으로 이동시키도록 하는 것이 바람직하다.
또 연속적으로 잉크를 순환하면서 도포하면 용기 내의 잉크량이 감소될 뿐만 아니라, 용제의 증발 등에 의해 물성치가 변화되기 쉽다. 그 때문에 형광체 잉크의 물성이 허용범위를 넘지 않는 연구를 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 회수용기(151) 내에서 점도를 검출하고, 자동적으로 형광체 잉크에 용제 등을 보충하는 용제보충기구를 설치함으로써 잉크의 점도를 일정하게 유지할 수 있다.
이로 인하여 장시간에 걸쳐 안정되게 도포할 수 있다.
또 젯 차폐기구에서 받은 잉크는 단순한 회수용기로 받은 잉크에 비해 물성치가 다른 경우가 많고, 따라서 젯 차폐기구로 받은 잉크는 순환하는 잉크와는 별도로 제 2 회수용기(118)에 보관해 두고, 별개로 재이용하는 것이 바람직하다.
(노즐헤드(112)의 위치제어에 대하여)
본 실시예에서도 제 1 실시예와 마찬가지로, 노즐헤드(112)를 X축방향으로 주사할 때 Y축방향으로 조정하면서 주사하지만, 본 실시예에서는 노즐헤드(112)를 회전구동기구(115)로 회전함으로써 노즐헤드(112)에서의 Y축방향의 노즐 피치도 조정하면서 주사한다.
즉 3개의 노즐(113a·113b·113c) 중의 양단의 노즐(113a) 및 노즐(113c)이 각각 대응하는 홈(32a)의 중앙에 설정되는 라인을 따르도록 노즐헤드(112)의 Y축방향의 위치조정 및 회전각을 조정하면서 X축방향으로 주사한다. 이와 같이 제어하면서 주사함으로써 가령 홈(32a, 32b, 32c)이 만곡되거나 격벽 사이의 피치가 변화하는 경우라도 노즐헤드(112)에서의 복수의 노즐(113a·113b·113c)을 대응하는 각 홈(32a)의 중앙부에 설정한 주사라인을 따라 주사시킬 수 있다. 이하, 이 제어에 대하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
도 16은 기판재치대(103) 상의 좌표와 휘도를 대응시킨 화상데이터의 부분확대도로서, 홈(32a, 32b, 32c)이 X축으로 만곡되어 있는 경우를 도시한다.
이 화상데이터에서, 제 1 실시예의 도 5에서 설명한 바와 같이, 노즐주사라인 S1, S2, S3···을 설정한다. 그리고 도면 중에 도시된 바와 같이, 길이가 2A이고, 노즐주사라인 S1과 노즐주사라인 S7 상에 양단이 존재하는 선분 Kl, K2, K3···을 거의 같은 피치로 설정한다.
그리고 각 선분 K1, K2, K3···에 대하여 중점 M1, M2, M3···의 위치(X, Y좌표) 및 X축에 대한 각도 θ1, θ2, θ3···을 산출한다.
이렇게 하여 산출한 중점 M1, M2, M3···을 연결하는 라인을 노즐헤드(112)의 주사라인(헤드주사라인)으로 한다. 도 16에서 알 수 있는 바와 같이, 이 헤드주사라인은 노즐주사라인 S4에 대하여 약간의 어긋남은 있지만 거의 일 치하고 있다.
그리고 노즐헤드(112)를 주사할 때에는 노즐헤드(112)를 X축방향으로 주사하면서, 노즐헤드(112)의 회전중심(노즐 113b)이 상기 헤드주사라인(중점 M1, M2, M3···을 지나는 라인)과 일치하도록 노즐헤드 유니트(110)의 Y축 구동기구를 구동제어한다. 그와 더불어, 노즐헤드(112)의 회전중심이 상기 산출한 중점 M1, M2, M3···위치에 있을 때에는 노즐헤드(112)의 x축에 대한 각도 θ가 상기 산출한 각도 θ1, θ2, θ3···과 일치하도록 회전구동기구(115)의 구동을 제어한다.
노즐헤드(112)의 주사시에 있어서, 이와 같이 Y축방향 및 회전각 θ를 제어함으로써 양단의 노즐(113a, 113c)은 주사라인 S1, S7 상을 주사하게 되고, 중앙의 노즐(113a)은 헤드주사라인(즉 노즐주사라인 S4 근방) 상을 주사하게 된다. 따라서 각 노즐(113a, 113b, 113c)은 항상 각 홈(32a)의 중앙부 부근을 통해 주사하게 된다.
(형광체 잉크를 회수하는 기구를 설치한 것에 의한 효과)
노즐이 기판의 홈을 벗어난 상태에 있을 때, 즉 도 13에 도시된 바와 같이, 기판이 대기상태의 위치에 있을 때에는 토출되는 잉크젯은 회수용기(151)로 회수되므로 형광체 잉크를 연속적으로 토출시켜도 손실은 거의 없다.
따라서, 예를 들어 기판재치대(103) 상의 배면 유리기판(21)을 교환하는 동안에도 연속적으로 잉크를 토출시키면, 복수의 기판(21)에 대하여 안정되게 도포할 수 있고, 형광체 잉크의 손실도 적다.
또 기본적으로 유지보수시에만 노즐로부터의 형광체 잉크의 토출을 정지시키 고, 그 후에는 연속적으로 토출하도록 해도 되므로 하루종일 가동되는 생산공장에서는 24시간 이상 연속하여 토출시켜도 되고, 경우에 따라서는 주간단위나 월간단위의 연속가동도 가능하다.
이와 같이, 본 실시예의 도포방법은 형광체 잉크의 손실이 적고 또 격벽 사이의 홈에 균일하게 안정적으로 도포할 수 있으므로 양산에 적합한 우수한 방법으로서, 본 실시예의 도포방법에 의해 제조가격도 저하시킬 수 있다.
(본 실시예에 관한 다른 실시예에 대하여)
조작순서를 변경하는 경우의 적응성 등을 고려하면, 도 12에 도시된 장치와 같이, 아암(104) 상에서 노즐헤드 유니트(110)와 촬상유니트(120)는 각각 독립하여 구동할 수 있도록 해 두는 것이 바람직하지만, 노즐헤드 유니트(110)와 촬상유니트(120)를 일체로 해도 상기와 같이 조작하는 것은 가능하다.
또 본 실시예에서는 배면 유리기판(21)의 격벽 단부에서의 형광체 잉크의 혼색을 방지하는 방법으로서, 잉크젯을 차단하는 방법을 나타내었지만, 예를 들어 도 17에 도시된 바와 같이, 배면 유리기판(21) 상에서 격벽(30) 단부를 따라 보조격벽(33)을 형성해 두면 격벽(30)의 단부에서 홈(32a, 32b, 32c)은 닫히므로 가령 홈(32a)에 도포하는 형광체 잉크가 배면 유리기판(21) 상의 격벽단부 부근에 부착되어도 인접하는 홈(32b, 32c)에 유입되지 않으므로 혼색을 방지할 수 있다.
[제 3 실시예]
본 실시예의 잉크도포장치는 상기 제 2 실시예의 잉크도포장치와 마찬가지이지만, 형광체 잉크를 순환시키는 순환기구에 거듭 연구가 실시되고 있다.
도 18은 본 실시예의 잉크도포장치에서의 형광체 잉크순환기구의 구성을 도시한 도면이다.
이 순환기구(160)는 상기 제 2 실시예의 순환기구(150)와 마찬가지로, 노즐헤드(112)의 노즐(113)로부터 토출되는 형광체 잉크를 회수용기(151)로 회수하고, 회수한 형광체 잉크를 다시 노즐헤드(112)에 보내어 순환시키는 것이지만, 회수용기(151)로부터 노즐헤드(112)에 이르는 배관경로에 형광체 잉크를 재분산시키는 분산기(161)가 삽입되어 있다.
이 분산기(161)는 내부에 입경 2mm 이하의 지르코니아 비즈가 충전된 유통관형의 샌드 밀로서, 회전디스크(163)가 500rpm 이하의 회전속도로 일정방향으로 회전함으로써 내부를 유통하는 형광체 잉크는 비즈와 함께 교반되어 분산된다.
순환기구(160)에는 그 밖에 회수용기(151) 중의 형광체 잉크를 보내는 분산기(161)에 보내는 순환펌프(164), 분산기(161)를 통과한 형광체 잉크를 저장하는 서버(165), 서버(165)로부터 노즐헤드(112)로 형광체 잉크를 가압하여 공급하는 가압펌프(166)가 설치되어 있다.
이로 인하여 회수용기(151)에 회수된 형광체 잉크는 분산기(161)에서 재분산되고 나서 노즐헤드(112)로부터 다시 토출된다.
또 분산기(161)로서는 그 밖에 아트라이터나 제트밀 등도 이용할 수 있다.
형광체 잉크를 제조하고 나서 장시간 방치하면 형광체 잉크의 분산상태가 저하되는 경우가 있다. 또 제 2 실시예와 같은 순환기구로 형광체 잉크를 순환시키고 있으면 형광체 잉크의 분산상태가 저하되거나 2차 응집물이 생성되는 경우도 있다. 그 때문에 노즐이 막히거나 도포한 형광체 잉크가 홈(32)으로 부착되는 상태가 저하되는 경우도 있지만, 본 실시예의 순환기구(160)에서는 형광체 잉크를 토출 직전에 재분산되므로 이러한 문제점은 해소된다.
이러한 형광체 잉크의 재분산에 의한 효과는 잉크순환기구 중에서 형광체 잉크를 재분산시키는 경우 뿐만아니라, 일반적으로 형광체 잉크를 제조하고 나서 도포하기까지의 조건을 설정할 때에도 적용할 수 있다.
여기에서, 형광체 잉크를 제조하고 나서 도포하기까지의 바람직한 조건에 대하여 설명하기로 한다.
도 19는 형광체 잉크를 제조하고 나서 도포되기까지의 공정을 도시한 도면이다. 형광체 잉크를 제조할 때에는 형광체 잉크의 원료인 각 색형광체 분말과 수지와 용제를 혼합하여 분산시킨다(1차 분산).
이 1차 분산공정에서 샌드 밀이나 볼 밀이나 비즈 밀과 같이 분산매체(미디어)를 이용하는 분산기로 분산하는 경우, 입경 1.Omm 이하의 지르코니아 비즈를 매체로서 이용하고, 3시간 이내의 단시간에 비즈 밀 분산을 실행하는 것이 바람직하다. 이것은 형광체 분말로의 손상을 억제하는 동시에, 불순물의 혼입을 억제하기 위해서이다.
또 형광체 잉크의 점도는, 15∼200cp 정도로 조정하고, 노즐직경의 약 1/2 이상인 큰 응집물이 없도록 하는 것이 바람직하다.
이렇게 하여 제조한 형광체 잉크를 제조 직후에 잉크도포장치에 세트하여 도포하면, 1차 분산으로 얻어진 양호한 분산상태가 도포시에도 유지되고 있으므로 재 분산하지 않더라도 각 홈에 균일하게 도포할 수 있고, 또 양호한 도포상태도 비교적 양호하게 된다. 그리고 제조 직후에 잉크도포장치에 세트하기 위해 형광체 잉크의 분산장치와, 잉크도포장치를 같은 작업장에 설정하여, 제조한 형광체 잉크를 그대로 잉크도포장치에 세트하여 도포하도록 하는 것이 좋다.
시간적으로 말하면, 형광체 잉크를 제조하고 나서 수시간 이내, 가능하면 1시간 이내에 도포하는 것이 바람직하다.
한편 형광체 잉크를 제조한 후 장시간 지나고 나서 잉크도포장치에 세트하여 도포하는 경우, 1차 분산하고 나서 장시간 경과한 후에 도포되므로 그 동안에 분산상태가 저하되거나, 2차 응집물이 생기기 쉽다. 따라서 이것을 그대로 노즐로부터 도포하고자 하면 각 홈에 균일하게 도포되기 어렵고, 또 노즐의 막힘도 일어나기 쉽다.
그러나 제조(1차 분산)하고 나서 장시간 지난 형광체 잉크라도 형광체 잉크를 2차 분산공정에서 재분산시키고 나서 잉크도포장치에 세트하여 도포하면, 양호한 분산상태로 도포할 수 있으므로 각 홈에 균일하게 도포되고, 또 노즐의 폐쇄도 피할 수 있다.
2차 분산에서는 2차 응집물을 분산시키는 것이 주된 목적이기 때문에 큰 전단력을 필요로 하지 않는다. 오히려 약한 힘으로 교반하는 편이 형광체에 대한 손상이 작다.
그 때문에 입경 2mm 이하의 지르코니아 비즈를 이용하여 6시간 이내에서 500rpm 이하의 회전속도를 주어 재분산시키는 것은 유효하다. 지르코니아 비즈를 이용하는 것은 1차 분산시와 같도록 혼입을 피하기 위해서이다.
이렇게 하여 2차 분산으로 조정되는 형광체 잉크에 대해서도, 노즐로부터의 안정된 토출을 얻기 위해 점도는 15∼200cps 정도로 설정하고, 노즐직경의 약 1/2 이상의 큰 응집물이 없도록 하는 것이 바람직하다.
[제 4 실시예]
(1차 분산에 관한 실시예)
표 10에 나타내는 바와 같이, 잉크 제조시(1차 분산시)의 분산방법(비즈의 종류, 입경 및 분산시간)을 여러가지로 바꾸어 각 색형광체 잉크를 제조하였다.
Figure 112001000415241-pct00040
각 형광체 잉크에서는 평균입경 3㎛인 각 색형광체 분말을 60wt%, 에틸셀룰로스를 1wt%, 용제로서 테르피네올 및 리모넨의 혼합용제를 이용했다.
그리고 제조한 형광체 잉크에 대하여 휘도평가, 형광체 분말의 입경 측정(1차 분산후의 형광체 입경 측정), 응집물의 유무를 평가하였다.
휘도의 평가에 있어서는, 분산후의 형광체 잉크를 대기 중에서 500℃에서 소성하여 형광체층을 형성하고, 이것을 진공챔버 내에 넣고, 엑시머램프로 진공 자외광을 조사하였을 때에 발생하는 여기발광을 휘도계로 측정하였다.
각 평가결과는 표 10에 나타내는 바와 같다.
표 10의 평가결과에서, 적색, 녹색, 청색의 각 색 모두 분산매체로서 글래스 비즈를 이용하면 지르코니아 비즈를 이용한 경우에 비해 휘도가 저하되어 있는 것을 알 수 있다. 또 분산매체로서 글래스 비즈를 이용한 것은 나트륨(Na), 칼슘(Ca), 규소(Si) 성분이 많이 검출되고 있다.
이와 같이 분산매체로서 글래스 비즈를 이용한 경우 쪽이 휘도가 낮은 것은 분산시에 전단력을 부가할 때 글래스 비즈에 강한 충격이 가해짐으로써 유리성분이 불순물로서 잉크 중에 혼입되어 이것이 발광을 억제하기 때문이라고 생각된다.
또 표 10의 평가결과에서, 이용하는 분산매체의 종류가 같은 경우라도 그 입경이나 분산시간이 변하면 휘도가 변하는 것을 알 수 있다. 이것은 같은 전단력을 부가시킨 경우라도 분산매체의 입경이 다르면 충돌계수가 다르고, 또한 분산시간이 다르면 형광체 분말로의 충돌회수가 다르기 때문이라고 생각된다.
또 표 10의 결과에서, 분산후의 형광체 입경은 분산전보다 작아져 있다. 이 로 인하여 형광체 분말은 분산에 의해 분쇄되거나 계면상태가 열화된다는 것을 알 수 있다.
(2차 분산에 관한 실시예)
다음으로, 제작한 각 색형광체 잉크에 대하여 일시 분산후 72시간 방치한 후, 2차 분산을 하였다. 이 2차 분산에 있어서, 표 11에 나타내는 바와 같이, 분산매체로서의 지르코니아 비즈의 입경이나 분산시간을 여러가지로 바꾸어 실시하였다.
Figure 112001000415241-pct00041
그리고 2차 분산후의 각 형광체 잉크에 대하여 휘도평가, 형광체 분말의 입경 측정(1차 분산후의 형광체 입경 측정), 응집물의 유무를 평가하였다.
각 평가결과는 표 11에 나타내는 바와 같다.
표 11에서 알 수 있는 바와 같이, 2차 분산에서의 분산시간이 1시간 미만인 경우에는, 적색, 녹색, 청색의 각 색 모두 형광체 잉크에 응집물이 남아 있지만, 분산시간을 길게 하면 응집물은 보이지 않게 되어 있다. 또 분산시간을 길게 한 경우에도 형광체 입자의 입경에는 변화가 보이지 않는다.
이로써, 분산매체에 지르코니아를 이용하여 2차 분산함으로써 형광체 입자 자체가 분쇄되는 일 없이 응집물을 분산할 수 있는 것을 알 수 있다.
또 표 11에서, 분산시간을 길게 하더라도 휘도의 저하가 보이지 않는 것을 알 수 있다. 이로써, 분산매체에 지르코니아를 이용하여 2차 분산하면 형광체 표면에 대한 손상도 적은 상태로 분산할 수 있다는 것을 알 수 있다.
[제 1 실시예∼제 3 실시예에 관한 다른 실시예]
상기 실시예에서는 격벽 사이의 홈에 형광체 잉크를 직접 도포하는 예를 나타내었으나, 격벽 사이의 홈에 반사재 잉크를 도포하고, 그 위에 형광체층을 형성하는 경우에도 적용할 수 있다.
즉 반사층 및 형광체층(31)은 상기의 잉크도포장치를 이용하여 반사재 잉크 및 형광체 잉크를 도포함으로써 형성한다.
반사재 잉크는 반사재료와 바인더와 용제성분이 조합된 것이며, 반사재료로서는 산화티타늄이나 알루미나 등의 반사율이 높은 백색분말을 이용할 수 있고, 특 히 평균입경 5㎛ 이하의 산화티타늄이 적합하다.
상기 실시예에서는 AC형의 PDP를 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 AC형의 PDP에 한정되지 않고, 격벽이 스트라이프 형상으로 배치되고 격벽 사이에 형광체층이 배치된 PDP를 제작하는 데 널리 적용할 수 있다.
본 발명의 제조방법이나 제조장치에 의해 제조되는 PDP는 컴퓨터나 텔레비전 등의 디스플레이 장치, 특히 대형 디스플레이 장치에 유효하다.

Claims (57)

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  6. 격벽이 스트라이프 형상으로 설치된 제 1 플레이트에 대하여, 형광체 잉크를 노즐로부터 연속류가 되도록 토출시키면서, 격벽과 격벽 사이의 홈을 따라 상기 노즐을 상대적으로 주사함으로써 형광체 잉크를 도포하는 형광체 잉크 도포단계와,
    상기 제 1 플레이트의 격벽을 설치한 쪽에 제 2 플레이트를 겹쳐 봉착하는 동시에, 가스매체를 봉입하는 봉착단계로 이루어지고,
    상기 형광체 잉크 도포단계는
    각 격벽 사이의 홈에 형광체 잉크를 도포하기 전에 각 홈의 폭을 홈길이방향에 걸쳐 측정하는 제 1 서브단계와,
    상기 제 1 서브단계에서 측정한 홈폭에 따라 격벽길이당 도포하는 형광체 잉크량을 조정하면서 형광체 잉크를 노즐로부터 토출시킴으로써 형광체 잉크를 도포하는 제 2 서브단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 2 서브단계에서는
    상기 제 1 서브 단계에서 측정한 홈폭에 따라 노즐로부터의 시간당 형광체 잉크토출량 및 노즐 주사속도의 적어도 한쪽을 조정하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  8. 격벽이 스트라이프 형상으로 배치된 제 1 플레이트에 대하여 형광체 잉크를 노즐로부터 연속류가 되도록 토출시키면서, 격벽과 격벽 사이의 홈을 따라 상기 노즐을 상대적으로 주사함으로써 형광체 잉크를 도포하는 형광체 잉크 도포단계와,
    상기 제 1 플레이트의 격벽을 설치한 쪽에 제 2 플레이트를 겹쳐 봉착하는 동시에, 가스매체를 봉입하는 봉착단계로 이루어지고,
    상기 형광체 잉크도포 단계에서는
    노즐이 홈으로부터 벗어난 위치에 있을 때에도 노즐로부터 형광체 잉크를 연속하여 토출하는 상태를 유지하면서 복수의 홈에 형광체 잉크를 차례로 도포하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 형광체 잉크 도포단계에서는
    노즐이 홈으로부터 벗어난 위치에 있을 때에도 노즐로부터 형광체 잉크를 연속하여 토출하는 상태를 유지하면서, 상기 제 1 플레이트 전체에 걸쳐 격벽 사이의 홈에 형광체 잉크를 차례로 도포하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  10. 격벽이 스트라이프 형상으로 배치된 복수의 제 1 플레이트에 대하여 형광체 잉크를 노즐로부터 연속류가 되도록 토출시키면서, 격벽과 격벽 사이의 홈을 따라 상기 노즐을 상대적으로 주사함으로써 형광체 잉크를 도포하는 형광체 잉크 도포단계와,
    상기 각 제 1 플레이트의 격벽을 설치한 쪽에 제 2 플레이트를 겹쳐 봉착하는 동시에, 가스매체를 봉입하는 봉착단계로 이루어지고,
    상기 형광체 잉크 도포단계에서는
    노즐이 홈으로부터 벗어난 위치에 있을 때에도 노즐로부터 형광체 잉크를 연속하여 토출하는 상태를 유지하면서 복수의 제 1 플레이트의 홈에 형광체 잉크를 차례로 도포하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  11. 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 형광체 잉크 도포단계에서는
    노즐로부터 토출된 형광체 잉크 중에서 홈에 도포되지 않는 것을 잉크회수수단으로 회수하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 형광체 잉크 도포단계에서는
    상기 잉크회수수단으로 회수한 형광체 잉크를 순환시켜 상기 노즐로부터 토출시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 형광체 잉크 도포단계에서는,
    상기 노즐 및 상기 잉크회수수단 사이를 순환하는 형광체 잉크의 양을 감지하고, 감지된 잉크량이 소정량보다 적을 때에는 순환하는 형광체 잉크에 잉크보충수단으로부터 형광체 잉크를 보충하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  14. 제 8항 내지 제 10항, 제 12 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 형광체 잉크 도포단계에서
    상기 노즐이 제 1 플레이트의 격벽단부 근방에 위치하는 경우에 상기 노즐과 제 1 플레이트 사이에 차폐재를 개재시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 형광체 잉크 도포단계에서는
    상기 차폐재로 차폐된 형광체 잉크를 보조회수수단으로 회수하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  16. 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 형광체 잉크 도포단계에서는
    복수색의 형광체 잉크를 도포하며,
    각 색의 형광체 잉크를 도포하기 전에,
    각 홈에 균일하게 도포되도록 조성 및 점도를 조정하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  17. 제 6항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 형광체 잉크 도포단계에서 이용하는 각 색형광체 잉크에는 평균입경 0.5∼5㎛의 형광체 분말과,
    에틸셀룰로스 또는 폴리에틸렌옥사이드로 이루어지는 수지성분과,
    테르피네올, 부틸카르비톨아세테이트, 부틸카르비톨, 디페텐 및 펜탄디올로부터 선택된 것이 혼합된 혼합용제와,
    분산제가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  18. 제 6항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 형광체 잉크 도포단계에서 이용하는 각 색형광체 잉크는,
    25℃에서 전단속도가 100sec-1에서의 점도가 15∼500센티포이즈인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  19. 격벽이 스트라이프 형상으로 설치된 제 1 플레이트에 대하여, 형광체 잉크를 격벽과 격벽 사이의 홈에 도포하는 형광체 잉크 도포단계와,
    상기 제 1 플레이트의 격벽을 설치한 쪽에 제 2 플레이트를 겹쳐 봉착하는 동시에, 가스매체를 봉입하는 봉착단계로 이루어지고,
    형광체 잉크 도포단계에서는
    제전물질이 첨가된 점도가 2000센티포이즈 이하의 형광체 잉크를 노즐로부터 연속류가 되도록 토출시키면서 격벽과 격벽 사이의 홈을 따라 상기 노즐을 상대적으로 주사함으로써 도포하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 형광체 잉크 도포단계 후에
    제 1 플레이트에 도포된 형광체 잉크를 소성하는 소성단계를 구비하며,
    상기 형광체층 형성단계에서 이용하는 형광체 잉크에 첨가되어 있는 제전물질은,
    상기 소성단계에서 소실되는 성질 또는 도전성이 없어지는 성질을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  21. 제 19항에 있어서,
    상기 형광체층 형성단계에서 이용하는 형광체 잉크에 첨가되어 있는 제전물질은 계면활성제 및 도전성 미립자로부터 선택된 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 도전성 미립자는
    카본, 그라파이트, 금속 및 금속산화물로부터 선택된 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  23. 제 21항에 있어서,
    상기 계면활성제는
    양이온계 계면활성제, 음이온계 계면활성제, 양이온계 계면활성제 및 비이온계 계면활성제로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  24. 격벽이 스트라이프 형상으로 배치된 제 1 플레이트에 대하여, 형광체 잉크를 격벽과 격벽 사이의 홈에 도포하는 형광체 잉크 도포단계와,
    상기 제 1 플레이트의 격벽을 배치한 쪽에 제 2 플레이트를 겹쳐 봉착하는 동시에, 가스매체를 봉입하는 봉착단계로 이루어지고,
    형광체 잉크 도포단계에서는
    양극(+) 또는 음극(-)에 대전하는 성질을 갖는 산화물이 표면에 배치된 형광체 입자를 포함하는 점도가 2000센티포이즈 이하의 형광체 잉크를 노즐로부터 연속류가 되도록 토출시키면서 격벽과 격벽 사이의 홈을 따라 상기 노즐을 상대적으로 주사함으로써 도포하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  25. 제 19항 내지 제 24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 형광체층 형성단계에서 이용하는 형광체 잉크는
    형광체 입자와 바인더와 용매와 제전물질의 혼합물을 분산기로 분산함으로써 제조된 것으로서,
    25℃에서 전단속도가 100sec-1에서의 점도가 10∼1000센티포이즈인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  26. 형광체를 바인더에 분산함으로써 점도가 2000센티포이즈 이하의 형광체 잉크를 제조하는 형광체 잉크 제조단계와,
    격벽이 스트라이프 형상으로 설치된 제 1 플레이트에 대하여, 상기 형광체 잉크 제조단계에서 제조된 형광체 잉크를 노즐로부터 토출시키면서, 상기 노즐을 격벽과 격벽 사이의 홈을 따라 상대적으로 주사함으로써 도포하는 형광체 잉크 도포단계와,
    상기 제 1 플레이트의 격벽을 설치한 쪽에 제 2 플레이트를 겹쳐 봉착하는 동시에, 가스매체를 봉입하는 봉입단계로 이루어지고,
    상기 형광체 잉크 도포단계는
    형광체 잉크 제조단계를 종료한 직후에 시작하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  27. 형광체를 바인더에 분산함으로써 형광체 잉크를 제조하는 형광체 잉크 제조단계와,
    격벽이 배치된 제 1 플레이트에 대하여, 상기 형광체 잉크 제조단계에서 제조된 형광체 잉크를 노즐로부터 토출시키면서, 격벽과 격벽 사이의 홈에 형광체 잉크를 도포하는 형광체 잉크 도포단계와,
    격벽이 스트라이프 형상으로 설치된 제 1 플레이트에 대하여 형광체 잉크를 노즐로부터 토출시키면서, 상기 노즐을 격벽과 격벽 사이의 홈을 따라 상대적으로 주사함으로써 도포하는 형광체 잉크 도포단계와,
    상기 제 1 플레이트의 격벽을 설치한 쪽에 제 2 플레이트를 겹쳐 봉착하는 동시에, 가스매체를 봉입하는 봉입단계로 이루어지고,
    상기 형광체 잉크 도포단계에서는,
    상기 형광체 잉크 제조단계에서 제조된 형광체 잉크를 노즐로부터 토출시키기 전에 분산기로 재분산시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  28. 제 26항 또는 제 27항에 있어서,
    형광체 잉크 제조단계에서는
    입경 1.Omm 이하의 지르코니아 비즈를 이용하여 형광체를 바인더에 분산하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  29. 제 27항에 있어서,
    형광체 잉크 도포단계에서의 형광체 잉크의 재분산은
    분산하는 대상물에 경질입자로 전단력을 부여함으로써 분산하는 분산기에 형광체 잉크를 통과시킴으로써 행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  30. 제 27항에 있어서,
    형광체 잉크 도포단계에서의 형광체 잉크의 재분산에서는
    입경 1.Omm 이하의 지르코니아 비즈를 매체로서 이용하는 것을 특징으로 하 는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  31. 제 29항 또는 제 30항에 있어서,
    형광체 잉크 도포단계에서의 형광체 잉크의 재분산은
    회전 밀을 이용하여 500rpm 이하의 회전속도로 행해지고, 분산시간이 6시간 이내인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  32. 제 26항, 제 27항, 제 29항 및 제 30항 중 어느 한 항에 있어서,
    형광체 잉크 제조단계에서의 형광체의 분산시간은
    3시간 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 삭제
  36. 삭제
  37. 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체층을 형성하는 데에 이용되며, 격벽이 스 트라이프 형상으로 설치된 플레이트의 격벽을 따라 주사하는 노즐로부터 토출시키는 형광체 잉크에 있어서,
    형광체 입자와 바인더와 용매와 제전물질이 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 형광체 잉크.
  38. 제 37항에 있어서,
    상기 제전물질은
    형광체층을 형성하기 위한 소성시에 형광체층으로부터 소실되는 성질 또는 그 도전성이 없어지는 성질을 갖는 것을 특징으로 하는 형광체 잉크.
  39. 제 37항에 있어서,
    상기 제전물질은
    계면활성제 및 도전성 미립자로부터 선택된 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 형광체 잉크.
  40. 제 39항에 있어서,
    상기 도전성 미립자는
    카본, 그라파이트, 금속 및 금속산화물로부터 선택된 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 형광체 잉크.
  41. 제 39항에 있어서,
    상기 계면활성제는
    양이온계 계면활성제, 음이온계 계면활성제, 양이온계 계면활성제 및 비이온계 계면활성제로부터 선택된 것을 특징으로 하는 형광체 잉크.
  42. 제 37항 내지 제 41항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 형광체 잉크는
    형광체 입자와 바인더와 용매와 제전물질이 분산기에서 분산되어 제조된 것으로서,
    25℃에서 전단속도가 100sec-1에서의 점도가 10∼1000센티포이즈인 것을 특징으로 하는 형광체 잉크.
  43. 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체층을 형성하는 데에 이용되며, 격벽이 스트라이프 형상으로 설치된 플레이트의 격벽을 따라 주사하는 노즐로부터 2000센티포이즈 이하의 점도로 토출시키는 형광체 잉크에 있어서,
    양극에 대전하는 성질을 갖는 산화물이 표면에 배치된 형광체 입자와, 바인더와, 용매가 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 형광체 잉크.
  44. 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체층을 형성하는 데에 이용되며, 격벽이 스트라이프 형상으로 설치된 플레이트의 격벽을 따라 주사하는 노즐로부터 2000센티포이즈 이하의 점도로 토출시키는 형광체 잉크에 있어서,
    음극에 대전하는 성질을 갖는 산화물이 표면에 배치된 형광체 입자와, 바인더와, 용매가 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 형광체 잉크.
  45. 청구항 37 내지 청구항 41, 청구항 43 내지 청구항 44 중 어느 한 항에 기재된 형광체 잉크를 제조하는 방법에 있어서,
    형광체 입자, 수지, 용제 및 분산제를 혼합하는 혼합단계와,
    상기 혼합단계에서 혼합된 혼합물을 지르코니아(ZrO2) 또는 알루미늄(Al2O3)으로 된 비즈를 매체로 하는 분산기를 이용하여 분산하는 분산단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 형광체 잉크의 제조방법.
  46. 삭제
  47. 삭제
  48. 격벽이 스트라이프 형상으로 배치된 플라즈마 디스플레이용 플레이트에 대하여, 형광체 잉크를 노즐헤드에 설치된 복수의 노즐로부터 연속류가 되도록 토출시키면서, 격벽과 격벽 사이의 홈을 따라 노즐의 하단과 격벽 상면의 거리를 0.5∼3㎜로 유지하면서, 상기 노즐헤드를 헤드주사수단으로 상대적으로 주사함으로써 각 노즐에 대응하는 홈에 형광체 잉크를 도포하는 형광체 잉크도포장치에 있어서,
    상기 헤드주사수단은
    상기 노즐헤드를 플레이트와 평행한 면 내에서 회전시키는 회전기구와,
    노즐 주사시에 상기 노즐헤드의 각 노즐의 주사방향과 직교하는 방향에 대한 피치가 대응하는 홈의 피치에 맞도록 상기 회전기구의 동작을 제어하는 제어기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 형광체 잉크 도포장치.
  49. 격벽이 스트라이프 형상으로 설치된 플라즈마 디스플레이용 플레이트에 대하여, 형광체 잉크를 노즐로부터 연속류가 되도록 잉크토출수단으로 토출시키면서, 격벽과 격벽 사이의 홈을 따라 상기 노즐을 상대적으로 주사함으로써 형광체 잉크를 도포하는 형광체 잉크 도포장치에 있어서,
    상기 잉크 토출수단은
    각 격벽 사이의 홈폭을 홈길이방향에 걸쳐 측정하는 홈폭 측정부와,
    노즐 주사시에
    상기 홈폭 측정부에서 측정한 홈폭에 따라 격벽길이당 도포하는 형광체 잉크량을 조정하는 잉크토출량 조정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 형광체 잉크 도포장치.
  50. 제 49항에 있어서,
    상기 잉크토출량 조정부는
    상기 홈폭 측정부에서 측정한 홈폭에 따라 노즐로부터의 시간당 형광체 잉크토출량 및 노즐의 주사속도의 적어도 한쪽을 조정하는 것을 특징으로 하는 형광체 잉크 도포장치.
  51. 격벽이 스트라이프 형상으로 설치된 플라즈마 디스플레이용 플레이트에 대하여, 형광체 잉크를 노즐로부터 연속류가 되도록 토출수단으로 토출시키면서 격벽과 격벽 사이의 홈을 따라 상기 노즐을 주사수단으로 상대적으로 주사함으로써 형광체 잉크를 도포하는 형광체 잉크 도포장치에 있어서,
    노즐이 홈에서 벗어난 위치에 있을 때에도 노즐로부터 형광체 잉크를 연속하여 토출하는 상태를 유지하면서, 복수의 홈에 형광체 잉크를 차례로 도포하도록 토출수단 및 주사수단의 동작을 제어하는 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 형광체 잉크 도포장치.
  52. 제 51항에 있어서,
    노즐로부터 토출된 형광체 잉크 중에서 홈에 도포되지 않은 것을 회수하는 잉크 회수수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 형광체 잉크 도포장치.
  53. 제 52항에 있어서,
    상기 잉크 회수수단으로 회수한 형광체 잉크를 순환시켜 상기 노즐로부터 토출시키는 잉크 순환수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 형광체 잉크 도포장치.
  54. 제 53항에 있어서,
    상기 노즐 및 상기 잉크 회수수단 사이를 순환하는 형광체 잉크의 양을 검지하는 잉크량 검지수단과,
    잉크량 검지수단으로 검지된 잉크량이 소정량보다 적을 때에는 순환하는 형광체 잉크에 형광체 잉크를 보충하는 잉크 보충수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 형광체 잉크 도포장치.
  55. 제 51항 내지 제 54항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노즐로부터 토출되는 형광체 잉크가 상기 플레이트의 단부로 향하는 경우에, 상기 노즐과 제 1 플레이트 사이에 차폐재를 개재시켜, 토출된 형광체 잉크의 진로를 차폐하는 잉크 차폐수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 형광체 잉크 도포장치.
  56. 제 55항에 있어서,
    상기 차폐재로 차폐된 형광체 잉크를 회수하는 보조회수수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 형광체 잉크 도포장치.
  57. 청구항 6항 내지 10항, 19항 내지 24항, 26항 및 27항 중 어느 한 항에 기재된 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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