KR100728681B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 무기물 파우더와 염료 고분자로 구성되는 형광체를 포함하여 구성되어, 상기 무기물 파우더와 염료 고분자 혼합물을 격벽 내부에 디스펜싱하고 건조하여 형광체를 형성함에 따라 소성 공정 없이 플라즈마 디스플레이 패널을 제조할 수 있다.
플라즈마 디스플레이 패널, 형광체, 디스펜싱, 염료 고분자

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법{Plasma Display Panel and the manufacturing method of the same}
도 1 은 종래 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구조가 도시된 도,
도 2 는 종래 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 패널에 형광체 형성되는 방법이 도시된 도,
도 3 은 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체를 형성하기 위한 무기물 파우더 및 염료 고분자 혼합물의 구성이 도시된 도,
도 4 는 염료 고분자의 예가 도시된 도,
도 5 는 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널 제조방법이 도시된 도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
30: 무기물 파우더 40: 염료 고분자
P: 플라즈마 디스플레이 패널 기판
본 발명은 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로써, 바인더 성분 없이 염료 고분자를 사용하여 형광체를 형성함에 따라 소성 공정 없이 형광체를 형성할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 패널은 도 1 에 도시된 바와 같이 크게 전면기판(A)과 배면기판(B)으로 이루어진다.
상기 전면기판(A)에는 순차적으로 형성되는 스캔 전극(1) 및 서스테인 전극(2)과, 상기 스캔 전극 및 서스테인 전극위에 적층되는 유전체층(3)과, 상기 유전체층 상에 형성되는 유전체 보호층(4)으로 이루어진다.
상기 스캔 전극(1) 및 서스테인 전극(2)는 각각 상대적으로 넓은 폭을 가지고 가시광을 투과하기 위하여 투명 전극 물질(ITO)로 이루어진 투명 전극(1a, 2a)과, 상대적으로 좁은 폭을 가지며 상기 투명 전극의 면저항을 보상하기 위하여 구비되는 금속 물질로 이루어진 버스 전극(1b, 2b)으로 구성된다.
상기 스캔 전극(1) 및 서스테인 전극(2)으로 플라즈마 디스플레이 패널 구동을 위한 구동신호가 공급되면, 상기 유전체층(3)에는 벽전하가 축적되고, 상기 유전체 보호막(4)은 스퍼터링에 의한 상기 유전체층(3)의 손상을 방지하고 2차 전자의 방출 효율을 높인다.
상기 배면기판(B)에는 상기 스캔 전극(1) 및 서스테인 전극(2)과 직교하도록 어드레스 전극(6)이 형성되고, 상기 어드레스 전극 위로 벽전하가 축적되는 유전체층(8)이 순차적으로 형성된다.
상기 유전체층(8) 상에는 방전 공간을 구획하는 격벽(7) 및 상기 격벽의 측면 및 상기 방전 공간 저면부에 도포되고 방전에 의해 발생되는 자외선에 의해 여기 발광되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하는 형광체(9)가 형성된다.
상기 형광체(9)는 자외선에 의해 여기/발광되어 색이 있는 가시광선을 방출함에 따라 색을 구현하는데, 상기 형광체는 주로 1㎛ 내지 4㎛ 정도의 입경을 가진 산화물계를 사용한다.
상기 형광체(9)는 스크린 인쇄법, 감광성 페이스트법을 주로 사용하는데, 스크린 인쇄법은 형광체 페이스트를 스크린 마스크상에 도포하고 스퀴즈를 사용하여 상기 형광체 페이스트를 밀어낸다. 상기 스크린 마스크상에 형성된 개구부를 통해 상기 형광체 페이스트가 상기 격벽(7)내에 형성되는데, 상기 형광체 페이스트의 유동성을 이용하여 상기 격벽에 형광체를 도포한다.
즉, 저점도를 가지는 형광체 페이스트를 사용하여 상기 방전 공간 내부에 상기 형광체 페이스트가 흘려 고이게 한 후, 건조 공정을 통해 솔벤트와 같은 용제 성분을 증발시켜 상기 형광체 페이스트의 체적 감소로 상기 격벽(7) 측면에 형광체 페이스트가 부착되도록 한다.
감광성 페이스트법은 도 2 에 도시된 바와 같이, 형광체(9) 주성분인 무기물 파우더에 바인더, 분산제, 계면 활성제, 감광 보조제 등을 첨가하여 감광성 페이스트(11)를 만든다.
상기 감광성 페이스트(11)를 격벽(7)이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널 기판(P) 위에 전면 도포하고(a), 포토 마스크를 사용하여 원하는 부분의 셀을 노광시켜(b) 상기 노광된 부분의 감광성 페이시트를 중합시킨다.
미 노광지역은 현상(c)하여 제거하는 것을 적색, 녹색 및 청색 형광체(9)에 대하여 반복 실시하여 방전 공간 내부에 형광체를 도포하여 형광체를 완성한다.
이때, 상기 감광성 페이스트(11)를 상기 플라즈마 디스플레이 패널 기판(P)위에 도포한 후, 이를 건조하여 상기 감광성 페이스트 내부에 포함된 용제 성분이 증발되도록 한다.
상기 스크린 인쇄법 또는 감광성 페이스트법 모두 방전 공간 내부에 형광체(9)가 도포되면, 550℃ 이상의 고온에서 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 소성하여 상기 페이스트 내부에 포함된 바인더 성분을 제거하고 형광체의 치밀성을 높이기 위한 소성 과정이 필수적이다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널을 500℃ 이상의 고온으로 가열하여 소성하면 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 휨 현상이 발생하는 등 소성 공정으로 인하여 플라즈마 디스플레이 패널 수율이 현저하게 떨어진다.
특히, 소성 공정후 상기 형광체(9)의 여기 특성, 변환 효율 또는 온도 특성이 변화되어 플라즈마 디스플레이 패널의 발광 효율이 감소될 수 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 형광체를 인쇄하기 위하여 무기물 파우더에 혼합되는 바인더 성분 대신 염료 고분자를 사용하여 형광체 페이스트를 형성함에 따라 소성 공정 없이 방전공간 내부에 형광체를 도포할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 무기물 파우더와 염료 고분자로 구성되는 형광체를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법은 무기물 파우더와 염료 고분자 혼합물을 디스펜싱하여 형광체를 형성하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
플라즈마 디스플레이 패널은 패널 내부의 가스를 방전시켜 발생하는 진공자외선(VUV)이 패널 내부의 형광체와 충돌하여 빛을 발생시키는 표시장치로써, 플라즈마 디스플레이 패널에 구비되는 스캔 전극, 서스테인 전극 및 어드레스 전극으로 적절하게 전압을 인가하여 방전을 발생시켜 화면을 표시한다.
즉, 상기 스캔 전극 및 어드레스 전극으로 반대 극성을 가지는 전압을 인가하여 방전이 발생될 셀을 선택하고, 상기 스캔 전극 및 서스테인 전극으로 같은 크기의 전압을 교번적으로 인가하여 방전을 발생시킨다.
방전에 의하여 진공자외선(VUV)가 발생되면, 상기 진공자외선은 상기 방전 공간 내부에 도포된 형광체를 여기/발광시켜 가시광선이 발생되도록 한다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 형성되는 상기 형광체는 도 3 에 도시된 바와 같이, 진공 자외선을 받으면 적색, 녹색 또는 청색 가시광선을 방출하는 무기물 파우더(30)와, 상기 무기물 파우더가 잘 뭉쳐지도록 염료 고분자(40)를 주성분으로 한다.
즉, 상기 무기물 파우더(30) 및 염료 고분자(40)는 상기 형광체를 형성하기 위한 페이스트의 주성분이고, 상기 염료 고분자는 종래 무기물 파우더와 혼합되어 페이스트가 점성을 가지도록 하는 바인더처럼 상기 무기물 파우더의 혼합성을 높이고 페이스트에 점성을 부여한다.
상기 무기물 파우더(30)는 일반적으로 백색의 직경 1㎛ 내지 4㎛정도의 가루로써, 진공자외선을 받으면 적색, 녹색 또는 청색의 색을 가지게 된다. 따라서 진공자외선이 발생되면 상기 형광체의 색과 동일한 색을 가지는 가시광선이 방출된다.
상기 염료 고분자(40)는 그 자체에 색이 존재하는 고분자 물질로써, 분자 사슬이 길어 상기 분자 사슬이 무기물 파우더(30)를 고정시키는 동시에 상기 분사 사 슬이 모여 응집체(결정)을 이루게 된다.
상기 염료 고분자(40)는 루테늄 폴리 피리딜 복합체를 그 예로 들수 있는데, 상기 루테늄 폴리 피리딜 복합체의 대표 원소인 Ru는 백금족에 속하는 원소로써, 많은 유기 금속 복합 화합물을 만들 수 있다.
즉, 도 4 에 도시된 바와 같이 상기 Ru를 사용하여 형성된 루테늄 폴리 피리딜 복합체는 [Ru11(bpy)3]2+, [Ru11(H2-dcbpy)3]2+, Ru11(H2-dcbpy)2X2, Ru11(H2-dcbpy)2CN2, Ru11(H2-dcbpy)2NCS2, [Ru11(H3-tctpy)NCS3]-등을 예로 들 수 있다.
상기 염료 고분자(40)는 격벽에 도포되는 형광체의 색과 동일한 색을 사용하는데, 적색 형광체를 형성하기 위해서는 진공자외선에 의해 적색의 가시광선을 방출하는 무기물 파우더와 적색의 염료 고분자를 혼합하여 사용하고, 청색 형광체 및 녹색 형광체를 형성하기 위해서도 동일하게 진공 자외선에 의해 청색 가시광선을 방출하는 무기물 파우더는 청색 염료 고분자와 혼합되고 녹색 가시광선을 방출하는 무기물 파우더는 녹색 염료 고분자와 혼합되어 사용된다.
상기와 같이 진공 자외선에 의해 변색되는 무기물 파우더(30)의 색과 동일한 색을 가지는 염료 고분자(40)를 솔벤트와 같은 용제 성분을 첨가하여 하이브리드(hybrid) 상태의 페이스트를 형성하고, 상기 페이스트를 방전 공간 내부에 도포하여 형광체를 형성한다.
상기 페이스트를 방전 공간 내부에 도포하여 이를 건조하면 상기 용제 성분 이 휘발되어 제거된다.
특히, 상기 형광체를 형성한 페이스트에는 바인더 성분이 포함되어 있지 않으므로, 상기 바인더 성분 제거를 위해 플라즈마 디스플레이 패널을 고온으로 가열하여 바인더 성분을 태우는 소성 과정이 필요 없어진다.
따라서, 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 제조가 간편해지고 상기 바인더 와 같이 추후 제거되는 성분이 없으므로 형광체 제조를 위해 사용되는 페이스트의 양이 감소되므로 플라즈마 디스플레이 패널 제조 비용이 절감된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체는 진공자외선에 의해 변색되어 가시광선을 방출하는 무기물 파우더와, 상기 무기물 파우더와 혼합되어 응집체를 형성하는 염료 고분자 혼합물을 디스펜싱(dispensing)하여 형광체를 형성한다.
이를 위해서, 상기 무기물 파우더와 염료 고분자를 혼합하여 하이브리드 상태의 페이스트를 생성하는 단계가 선행되어야 한다.
도 5 에 도시된 바와 같이, 상기 페이스트를 격벽(7)이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널 기판(P) 상에 분사하고, 이를 건조하여 형광체를 형성한다.
상기 무기물 파우더와 염료 고분자로 형성된 페이스트를 분사하는 분사장치(50)를 상기 격벽(7)이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널 기판(P)과 일정 거리 만큼 이격시켜 위치시키고, 상기 분사장치를 구동하여 페이스트를 방전공간으로 디스펜싱한다.
상기 분사장치(50)는 페이스트가 분사되는 분사구(52)와, 상기 페이스트가 저장되는 저장탱크(53)를 기본적으로 포함하여 구성되고, 상기 분사구에서 토출되는 페이스트의 양을 조정하여 상기 형광체(9)의 두께를 조정한다.
일반적으로 형광체(9)는 12㎛ 내지 20㎛ 두께로 형성되는데, 상기 형광체가 너무 두껍거나 얇게 형성되면 방전에 의해 방출되는 가시광선의 양이 충분치 못하거나 너무 강하여 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도 특성이 저하되고 형광체 열화에 의해 플라즈마 디스플레이 패널의 수명이 단축되므로 상기 분사구에서 토출되는 양을 적절히 조정하여 알맞은 두께의 형광체가 형성되도록 한다.
상기 분사장치(50)를 상하 또는 좌우 이동하면서 상기 플라즈마 디스플레이 패널 전체에 대하여 상기 페이스트를 디스펜싱하여 방전공간에 형광체(9)를 형성시키고, 상기 형광체를 건조하여 페이스트가 상기 격벽(7)에 부착되도록 한다.
또한 적색, 녹색 및 청색 형광체(9)에 대하여 상기 페이스트 디스펜싱 및 건조를 반복 수행하여 플라즈마 디스플레이 패널에 형광체를 형성한다.
이와 같이, 무기물 파우더와 염료 고분자를 혼합하여 페이스트를 제조하여 형광체(9)를 형성하면, 종래 페이스트를 인쇄하고 건조, 노광, 현상 및 소성 공정을 거쳐 형광체를 형성하는 것에 비해 형광체 형성 공정이 간소화된다.
또한 형광체(9) 형성을 위하여 별도로 노광기, 현상기 및 소성기를 구비할 필요가 없어 플라즈마 디스플레이 패널 제조 비용이 절감되는 것은 물론, 소성 공정을 수행하지 않아 열에 의해 플라즈마 디스플레이 패널이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
특히, 종래 노광/현상 공정을 수행하여 형광체를 형성하는 경우, 미노광부의 형광체가 잔류하여 형광체 혼색이 발생하거나 R/G/B 각각의 형광체에 대하여 노광/현상을 수행하므로 3번의 현상 수행중 기 형성된 형광체가 탈착되는 현상이 발생하였다.
그러나 상기와 같이 페이스트를 디스펜싱하여 형광체를 형성하는 경우 형광체 혼색이 발생되지 않을 뿐만 아니라, 현상 공정을 수행하지 않으므로 형광체가 탈착되는 것이 방지된다.
이상과 같이 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법은 방전 공간내부에 형광체를 도포하기 위하여 무기물 파우더와 혼합되는 바인더 대신에 염료 고분자를 사용하여 형광체 페이스트를 제조하고, 상기 형광체 페이스트를 디스펜싱 방식으로 방전공간에 도포하여 형광체를 형성함에 따라 별도의 소성 공정 없이 형광체를 형성할 수 있어 플라즈마 디스플레이 패널 제조 공정이 단순화되는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 무기물 파우더와 염료 고분자로 구성되는 형광체를 포함하여 구성되고,
    상기 염료 고분자는 루테늄 폴리피리딜 복합체인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 염료 고분자는 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 한가지 색을 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 무기물 파우더와 염료 고분자 혼합물을 디스펜싱하여 형광체를 형성하되,
    상기 염료 고분자 혼합물은 루테늄 폴리피리딜 복합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널 제조방법은 상기 무기물 파우더와 염료 고분자 혼합물이 플라즈마 디스플레이 패널 기판에 도포되는 제 1 단계와;
    상기 도포된 혼합물이 건조되는 제 2 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징 으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널 제조방법은 상기 제 1 단계 이전에 상기 무기물 파우더와 염료 고분자가 혼합되어 하이브리드 상태의 혼합물이 형성되는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조방법.
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KR19990082585A (ko) * 1997-03-31 1999-11-25 히라이 가쯔히꼬 플라즈마 디스플레이의 제조방법 및 제조장치

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