KR100785992B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 장치 및 이에 사용되는 전면글래스 기판 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널 장치 및 이에 사용되는 전면글래스 기판 Download PDF

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조성근
조규중
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에스케이씨하스디스플레이필름(주)
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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 장치 및 이에 사용되는 패널 전면 글래스 기판에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 플라즈마 패널 구동시 발생할 수 있는 전자파를 차단하는 기능층이 플라즈마 디스플레이 패널 상판 글래스에 메쉬 형태로 직접 형성된 것을 특징으로 하며, 이와 같이 형성된 전면 글래스 기판에, 기재 필름의 한면 또는 양면으로 반사방지층과 근적외선 차단 및 선택적 광흡수층이 구비되고 전자파 차폐층이 제외된 기능성 필름이 점착제를 통해 일체형으로 부착된 플라즈마 디스플레이 패널 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 장치는 간단한 공정으로 제조되며, 전자파 차폐층의 글래스에 대한 막부착력이 우수하고, 기능층의 기재 필름 및 점착층을 배제시킬 수 있어 단순화된 원가절감형 구조를 제공하며 광학 특성이 우수하다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 장치 및 이에 사용되는 전면 글래스 기판 {PLASMA DISPLAY PANEL DEVICE AND FRONT PANEL GLASS SUBSTRATE USED THEREIN}
도 1은 통상의 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 장치의 구조를 보여주는 개략적인 단면도이고,
도 2는 종래의 PDP 장치에서 사용되는, 전면 광학 필터의 개략적인 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 PDP 장치의 구조를 보여주는 개략적인 단면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 PDP 장치에서 사용되는 전면 광학 필터의 개략적인 단면도이다.
<도면 부호에 대한 간단한 설명>
2, 20: 패널 전면 글래스 기판
3, 30, 9, 90 : 유전층
4, 40 : 버스전극
5, 50 : 투명전극
6, 60 : 보호층
7, 70 : 어드레스 전극
8, 80: 배면 글래스
10, 100 : 형광체
11, 110 : 격벽
a, ①, ①' : 반사방지층
b, ②, ②', ⑤ : 기재 필름
c, ③, ③' : 근적외선 차단 및 선택적 흡광층
d, ④, ④', ⑦ : 투명 점착제
⑤', ⑧: 이형 필름
⑥, B : 전자파 차폐층
A, A': 기능성 필름
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 장치 및 이에 사용되는 패널 전면 글래스 기판에 관한 것으로, 구체적으로는 플라즈마 패널 구동시 발생할 수 있는 전자파를 차단하는 기능층이 플라즈마 디스플레이 패널 전면 글래스에 메쉬 형태로 직접 형성되고, 여기에, 전자파 차폐 기능을 제외한 필름형 직부착 필터의 기능을 갖는 기능성 필름이 단독으로 점착제를 통해 일체형으로 부착된 플라즈마 디스플레이 패널 장치에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널 (plasma display panel; PDP)은 전기적 방전을 이용하여 화상을 형성하는 장치로서, 디스플레이 장치를 대표하는 음극선관(CRT)에 비해 대형화 및 박형화를 동시에 만족할 있고, 표시용량, 휘도, 콘트라스트, 잔상, 시야각 등의 각종 표시 능력이 우수하여 차세대 디스플레이 장치로서 각광받고 있다. PDP 장치는 전극에 인가되는 직류 또는 교류 전압에 의하여 전극 사이의 가스에서 방전이 발생하고, 여기에서 수반되는 자외선의 방사에 의하여 형광체를 여기시켜 발광하게 된다.
첨부된 도면의 도 1은 통상의 플라즈마 디스플레이 패널 장치의 통상적인 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도시된 바와 같이 PDP는 화상이 디스플레이 되는 상판인 전면 글래스부와 하판을 이루는 배면 글래스부가 일정 거리를 사이에 두고 평행하게 결합되며, 방전가스 공간이 상기 전면 글래스부와 배면 글래스부 사이에 형성된다.
상기 전면 글래스부는 전면 유리기판(2), 투명 전극(5), 버스전극(4), 투명 유전체층(3) 및 보호층(6)을 포함한다. 투명전극(5)은 통상 인듐 주석 옥사이드로 전면 유리기판(2)상에 형성되고, 금속 버스 전극(4)은 통상 크롬(Cr)등의 금속으로 투명전극 상에 형성되어 저항이 높은 투명전극에 의한 전압 강하를 줄이는 역할을 한다. 투명 유전체층(3)은 주로 PbO (산화납)와 같은 저융점 유리로 제조되며 투명전극과 버스전극으로 구비된 유지전극과 주사전극을 피복하는 형태로 형성된다. 보호층(6)은 2차 전자방출계수와 우수한 내스퍼터링 특성을 가지는 MgO(magnesium oxide) 등으로 제조되며 플라즈마 방전 시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다.
또한, 상기 배면 글래스부는 배면 유리기판(8), 어드레스 전극(7), 백색 유전체층(9), 격벽(11), 및 형광체층(10)을 포함한다. 어드레스 전극(7)은 주사전극 및 유지 전극과 교차되는 방향으로 스트라이프(stripe) 형태로 배열되어 있고, 이 어드레스 전극들은 하부 유전체층(9)에 의해 매립되어 있다. 그리고 유전체(9)층의 상면에는 방전셀들 간의 전기적, 광학적 크로스토크 (cross-talk)을 방지하기 위한 다수의 격벽(11)이 서로 소정의 간격을 두고 형성되어 있다. 이 격벽들에 의해 구획된 방전셀들의 내면에는 각각 적색, 녹색, 청색의 형광체층(10)이 소정 두께로 도포되어 있고 플라즈마 방전 시 발생된 자외선에 의해 여기되어, 적색, 녹색, 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 그리고, 상기 방전셀들의 내부에는 플라즈마 방전을 위한 가스로서 일반적으로 사용하는 네온(Ne) 가스와 소량의 제논(Xe) 가스가 혼합된 방전가스가 채워진다.
이와 같은 구성을 가진 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 장치는 그 구동 특성상 전자파 및 근적외선의 방출량이 많고 형광체의 표면 반사가 높을 뿐 아니라 봉입가스인 네온(Ne)이나 제논(Xe)에서 방출되는 오렌지 광으로 인해 색순도가 음극선관에 미치지 못하는 단점이 있다. 따라서 PDP에서 발생되는 전자파 및 근적외선에 의한 인체의 유해성과 정밀기기의 오작동을 방지하고, 표면 반사의 감소와 색순도 향상을 위해, 상기 전자파 차폐, 근적외선 차단, 빛 표면 반사 방지, 색순도 개선 기능을 갖는 광학 필터를 채용하고 있다.
보통의 PDP 광학 필터는 투명 기재로 글래스를 사용하며 상기에서 언급한 각각의 기능을 하는 필름들이 점착제나 접착제 등을 통해 부착되어 있는 구조를 갖고 있다. 또한, 최근 들어 PDP용 광학 필터를 구성하는 각 기능성 막의 기재가 경량화 및 박형화 등을 이유로 유리에서 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 같은 투명 필름으로 대체된 필름 타잎 PDP 필터가 제안되고 있다.
PDP용 광학 필터의 한 예를 도 2에 개략적으로 도시하였다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 보통 각각의 기재 필름 (②, ⑤)상에 형성된 반사 방지층(①)과 근적외선 차단 및 선택적 흡광층(③)과 전자파를 차단하기 위한 도전성 메쉬 필름 또는 도전막 코팅 필름 형태의 전자파 차폐층(⑥)이 점착제(④)를 이용하여 결합되며, 이들 합지 필름이 별도의 점착제(⑦)를 통해 이형 필름(⑧) 이형시 PDP 전면 글래스부의 전면 글래스 기판에 부착된다.
이와 같은 기존 PDP용 광학 필터에 있어서, 유해 전자파를 차단하기 위한 전자파 차폐층은 동박을 폴리에스테르(예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트) 기재 필름 위에 부착시킨 후 패턴화시켜서 사용하는 금속 에칭 메쉬 필름 타입; 금속 섬유 또는 금속 피복된 유기 섬유 등을 역시 필름 기재상 위에 가공하여 패턴화시킨 섬유 메쉬 타입; 또는 스퍼터링과 같은 드라이 코팅법에 의해 금속(Ag)층과 유전층을 번갈아 다층 박막으로 입히는 도전막 타입으로 형성하여 사용되어 왔다.
그러나 이들 필름 필터에 이용되는 전자파 차폐층은 제조 공정이 복잡하고, 제조 과정에서 손실되는 원재료량이 많다는 문제점과 함께, 전자파 차폐층의 형성을 위한 필름 기재 및 필터로 제조할 경우 상기 필름을 부착할 수 있는 점착층 등 이 별도로 필요한 문제점을 갖고 있으며, 특히 메쉬 타입으로 형성된 기존의 전자파 차폐층의 경우 헤이즈가 높아 선명한 화질을 구현하기 힘들기 때문에 필터로 사용되기 위해서는 별도의 투명 수지층이나 점착층을 이용하여 투명화시키는 공정이 필요하다는 점도 단점으로 지적되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 전자파 차폐성이 우수한 기능성 층을 간단한 공법으로 패널 자체에 구비하고, 구조를 단순화시킨 필름형 전면 필터를 사용하여, 기능성 필름 1매를 이용한 일체형 플라즈마 디스플레이 패널 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명은, 전면 글래스부, 배면 글래스부, 이들 사이의 플라즈마 방전 공간을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 및 그의 전면 글래스부에 장착된 광학 필터를 포함하는 PDP 장치에 있어서, 상기 PDP의 전면 글래스부가 글래스 위에 직접 형성된 전자파 차폐층을 포함하는 글래스 기판을 포함하고, 상기 광학 필터가 전자파 차폐층을 제외한 기능성 필름을 포함하는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는, PDP 장치를 제공한다.
또한 본 발명은, 상기 PDP 장치에 사용되는, 전자파 차폐층을 포함하는 PDP 전면 글래스 기판을 제공한다.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따르면 전자파 차폐층 형성 조성물이 인쇄법으로 PDP 전면 글래스부의 전면 글래스 상에 직접 인쇄되어 전자파 차폐층을 형성하며, PDP 전면 글래스부에 장착되는 전면 광학 필터는 전자파 차폐층을 포함하지 않음을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 전자파 차폐층은 저항을 낮추기 위해 인쇄층 위에 도금 등과 같이 별도의 물질을 입히지 않고, 단순히 인쇄법으로 형성된 패턴 자체만으로 전자파 차폐를 위한 저저항 구현이 가능하다.
상기 전자파 차폐층은 유기 바인더와 도전성 금속분말, 납(Pb) 비함유 유리분말 (glass frit) 및 흑색 안료로 구성된 전자파 차폐층 형성 조성물로부터 형성될 수 있으며, 상기 조성물은 유기 용제에 의해 균일하게 분산되어 페이스트 상태로 형성된다.
본 발명에 따르면 전자파 차폐층 형성 조성물을 글래스 상에 예를 들면 스크린 인쇄 또는 옵셋 인쇄법을 활용하여, 바람직하게는 도전성 메쉬형 패턴 구조로 직접 적용함으로써 전자파 차폐층을 형성하며, 이렇게 형성된 전자파 차폐층은 막부착력 등의 기계적 특성 및 전기 전도성이 우수하고 내구성 및 내화학성이 우수하며 헤이즈 등의 광학 특성이 우수하다.
본 발명에 따르면, 상기 전자파 차폐층 형성 조성물에 사용되는 유기 바인더는 열경화성 투명 고분자 또는 올리고머 수지일 수 있다.
상기 열경화성 투명 고분자 또는 올리고머 수지는 양호한 분산성을 확보할 수 있는 것이라면 특별히 제한이 없으며, 이러한 목적에 부합되는 수지의 예로는 에폭시 수지, 폴리에스터 수지, 규소 수지, 아크릴 수지, 및 셀룰로스 수지로부터 선택되는 1종 이상이 바람직하다. 상기 수지는 중량평균 분자량 10,000 내지 100,000 범위의 고분자 수지일 수도 있고, 분자량이 수천 수준인 올리고머나 모노머가 사용될 수도 있으며, 바람직하게는 점도 안정성과 분산성을 고려하여 분자량이 큰 것과 작은 수지 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 에폭시 수지의 예로는, 비스페놀(bisphenol) A형, 비스페놀(bisphenol) F형, 비스페놀(bisphenol) AD형, 노볼락 (novolac)형, 크레졸노볼락(kresol novolac)형, 글리시딜 아민(glycidyl amine)형, 글리시딜 에테르(glycidyl ether)형, 지방족형, 복소환식형 에폭시 수지 등이 있다.
상기 폴리에스터 수지의 예로는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리프로필렌글리콜푸마레이트프탈레이트 (polypropylene glycol fumarate phthalate) 등의, 디카르복실산과 글리콜과의 축합중합물이 있다. 상기 디카르복실산으로는 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산 등의 방향족 디카르복실산, 호박산, 글루탈산, 아디핀산 등의 지방족 디카르복실산, 1,4-사이클로헥산 디카르복실산, 1,2-사이클로헥산 디카르복실산 등이 있고, 글리콜(glycol)류로는 에틸렌 글리콜(ethylene glycol), 프로필렌 글리콜(propylene glycol), 1,3-프로판 디올 (propane diol), 1,4-부탄디올 (butane diol), 1,5-펜탄 디올 (pentane diol) 등이 있다.
상기 규소 수지의 예로는 아미노 변성실리콘, 에폭시 변성 실리콘, 카르복실 변성 실리콘, 메타크릴 변성 실리콘, 페놀 변성 실리콘, 폴리에테르 변성 실리콘, 폴리에스터 변성 실리콘, 아크릴 변성 실리콘, 불소 변성 실리콘 등이 있다.
상기 아크릴 고분자 수지로는 통상의 아크릴레이트 고분자 수지를 사용할 수 있음은 물론이며, 특히 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 폴리메틸아크릴산, 폴리메틸메타크릴산, 폴리이타콘산, 폴리아크릴산염, 폴리메타크릴산염, 폴리이타콘산염 등을 사용할 수 있고, 올리고머로서 에폭시 아크릴레이트나 우레탄 아크릴레이트 또는 이들로부터 변형된 아크릴레이트 등이 사용될 수 있다.
상기 셀룰로스 수지의 예로는, 메틸 셀룰로스(methyl cellulose), 에틸 셀룰로스(ethyl cellulose), 프로필 셀룰로스 (propyl cellulose), 부틸 셀룰로스(butyl cellulose), 하이드록시 에틸 셀룰로스(hydroxyl ethyl cellulose), 하이드록시 프로필 셀룰로스(hydroxyl propyl cellulose), 하이드록시 부틸 셀룰로스(hydroxyl butyl cellulose), 아세틸 셀룰로스(acetyl cellulose)등이 있다.
상기 열경화성 투명 고분자 또는 올리고머 수지는 1종 또는 2종 이상의 혼합물 형태로 사용될 수 있다.
상기 열경화성 고분자 또는 올리고머 수지는 전자파 차폐층 형성 조성물 중에 5 내지 30 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 5 중량% 미만일 경우에는 전도성 금속 입자의 양호한 분산성을 얻을 수 없으며, 30 중량%를 초과할 경우에는 전도성 금속 입자 등 다른 유효 성분들의 함량이 상대적으로 부족하게 되어 형성된 메쉬 패턴의 전기 저항이 증가하게 되는 등 여러 문제점이 발생하게 된 다.
상기 전자파 차폐층 형성 조성물에 사용되는 도전성 금속 분말은 디스플레이용 전극 형성에 사용될 수 있는 금속이나 전자파 차폐용으로 사용될 수 있는 금속 분말이면 특별히 한정되지 않으며, 구체적인 예로서 은, 구리, 니켈, ATO (안티몬 주석 산화물) 또는 이들을 포함하는 합금 등을 사용할 수 있다.
상기 금속 분말은 전자파 차폐층 형성 조성물에 50 내지 80 중량%의 양으로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 50 중량% 미만일 경우에는 형성된 패턴의 전기저항 증가로 인해 요구되는 전자파 차폐 성능이 저하될 수 있다는 문제점이 있으며, 80 중량%를 초과할 경우에는 조성물의 점도가 상승하고, 분산이 어려워져 인쇄 특성이 저하될 수 있다는 문제점이 있다.
상기 전자파 차폐층 형성 조성물에 사용되는 납-비함유 유리 분말(glass frit)은 바람직하게 연화점이 400 내지 600℃ 인 유리 분말일 수 있다. 산화납-산화붕소-산화규소 (PbO-B2O3-SiO2)계 복합산화물 등과 같이 기존에 주로 사용되던 산화납계 유리분말의 경우에는 인체 및 환경에 유해하다는 문제점이 있으므로, 본 발명에 사용되는 유리 분말로는 산화아연-산화붕소-산화규소(ZnO-B2O3-SiO2)계, 산화비스무스-산화붕소-산화규소(Bi2O3-B2O3-SiO2)계, 산화아연-산화인-산화규소-산화알루미늄 (ZnO-P2O5-SiO2-Al2O3)계의 금속산화물 혼합물, 또는 이들의 혼합물이 바람직하다. 상기 유리 분말을 사용할 경우 친환경적이면서도 인쇄 조성물과 글래스 사이의 부착력이 우수한 패턴을 형성할 수 있다.
상기 유리 분말의 함량은 사용되는 흑색 안료의 함량과 입자 크기에 의존하는데, 전자파 차폐층 형성 조성물 중의 1 내지 12 중량%인 것이 바람직하다. 1 중량% 미만일 경우 소결이 제대로 이루어지지 않아 조성물과 글래스와의 부착력이 약해진다는 문제점이 있고, 12 중량%를 초과하여 사용할 경우에는 패턴의 전기 저항을 높이고, 흑색도 등 다른 광특성을 저하시키는 문제점이 있다. 바람직하게는 1 내지 10 중량%를 사용하는 것이 좋다.
또한 상기 전자파 차폐층 형성 조성물에 사용되는 흑색 안료로는 공지된 관용의 흑색 재료를 사용할 수 있고, 예를 들면 Ti, Cu, Fe, Mn, Co, Cr 등의 금속의 단독 산화물 또는 복합 산화물을 들 수 있으며, 이 중 하나 이상의 블랙 안료가 사용된다. 그 중에서도 코발트 산화물(Co3O4)의 경우가, 소성시 변색이 적고, 소성후 흑색 선명도가 우수하다는 점에서 바람직하다.
이들 흑색 안료는 통상적인 양으로 사용할 수 있지만, 전자파 차폐층 형성 조성물에 1 내지 12 중량%의 비율로 배합하는 것이 바람직하다. 1 중량% 미만일 경우 형성된 메쉬 패턴이 도전성 금속 분말의 고유색을 지니기 때문에 흑색의 효과가 미비하여 시인성이나 콘트라스트와 같은 광학적인 특성 면에서 바람직하지 못하고, 12 중량%를 초과하여 사용할 경우에는 흑색도는 향상되지만 역으로 전기 특성에 영향을 주어 전자파 성능의 척도로 사용되는 면저항을 증가시킨다는 악영향을 초래한다. 바람직하게는 상기 흑색 안료는 조성물 중에 1 내지 10 중량% 범위의 양으로 사용하는 것이 좋다.
상기 전자파 차폐층 형성 조성물에 사용되는 입자 성분들의 입경은 최대 입경이 2 내지 10 ㎛ 범위인 것이 좋고, 바람직하게는 3 내지 5 ㎛ 범위일 수 있다.
선택적으로, 본 발명에 사용되는 전자파 차폐층 형성 조성물은 금속 분말 및 유리분말의 분산성 향상이나 침강 안정성을 위해 분산제, 예를 들면 계면활성제 타입의 카르복실산계나 아민계 분산제를 포함할 수 있으며, 상기 분산제는 사용시 조성물 중에 0.1 내지 3 중량% 범위의 함량으로 사용되는 것이 바람직하다. 수지의 분산 안정성이 충분할 경우에는 분산제를 사용하지 않을 수 있다.
본 발명에 따르면 상기 전자파 차폐층 형성용 조성물을 글래스 상에 직접 형성하여 전자파 차폐층을 형성하게 되는데, 이때 상기 조성물과 글래스와의 부착력을 더욱 좋게 하기 위해 조성물을 글래스에 도포하기 전에 글래스 표면을 통상의 방법으로 전기적 또는 화학적으로 전처리 할 수 있다. 상기 통상의 전처리 방법으로는 글래스 표면에 코로나 처리나 상압 플라즈마를 처리하여 표면에너지를 향상시키거나, 글래스 표면의 화학 성분을 변경 또는 개량, 또는 별도의 화학 물질을 도포하는 방법이 있다.
본 발명에 따라 전자파 차폐층 형성 조성물을 스크린 인쇄나 옵셋 인쇄 등의 인쇄법으로 적용시, 상기 조성물은 사용되는 유기 바인더 수지의 분자나 배합에 따라 적절한 유기 용제를 이용하여 5,000 내지 30,000 센티포이즈(cP) 범위의 점도를 갖도록 조절할 수 있다.
상기 조성물을 이용하여 전자파 차폐층을 형성한 후, 이를 80 내지 200 ℃ 범위에서 건조함으로써 상기 조성물 내의 열경화성 수지를 열경화시키면서 유기 용 제를 제거하고, 다시 450 내지 680 ℃ 범위에서 소성함으로써 잔류 불순물들을 완전히 제거함과 동시에 도전성 금속 분말을 소결시킬 수 있다.
본 발명에 따라 형성된 전자파 차폐층의 메쉬형 패턴의 선폭은 10~30㎛ 범위인 것이 적합하며 메쉬층 선폭이 10㎛ 이하로 형성된 경우에는 형성된 패턴의 전기저항 증가로 인해 요구되는 전자파 차폐 성능이 저하될 수 있다는 문제점이 있으며, 30㎛을 초과하면 개구율이 낮아지면서 글래스의 충분한 투과율을 확보할 수 없어서 패널에서 나오는 빛의 손실이 많아진다는 문제점과 함께, 모아레(moire) 발생 위험이 커질 수 있는 단점이 있다.
본 발명에 따라 상기 조성물로부터 형성된 전자파 차폐층은 표면 저항이 0.2 내지 1.5 Ω/□ 범위 정도로서, 저저항 구현이 가능하다.
본 발명에 따른 PDP 장치는 상기 방법으로 제조된 전자파 차폐층-포함 글래스를 전면 글래스부의 기판으로 사용하고 상기 글래스 기판의 글래스면쪽에 통상의 방법에 따라 투명전극 및 버스 전극, 유전층 및 보호층을 차례로 형성시킴으로써 PDP 장치의 전면 글래스부를 제작할 수 있다.
본 발명의 PDP 장치에 사용되는 전면 광학 필터는 기능성 필름 1매로 구성될 수 있는데, 예를 들면 상기 전면 광학 필터는 폴리에스테르 (예를 들면 PET) 필름 또는 트리아세테이트 셀룰로오스(TAC)을 기재로 하여 그의 단면 또는 양면에 기능성 코팅층을 형성시킬 수 있다.
상기 기재 필름 상에는 전자파 차폐층을 제외한 다양한 기능층이 형성될 수 있고, 상기 기능층은 당업계에 공지된 통상의 기능층으로서 통상의 구조를 가질 수 있으며, 예를 들면 반사 방지 기능, 근적외선 차단 기능, 선택적 흡광(색보정) 기능을 포함한다.
본 발명에 사용되는 PDP 전면 광학필터는 기재 필름, 상기 기재 필름 상에 디스플레이면, 즉 전면 방향으로 구비된 반사방지층; 및 상기 기재 필름 상에 패널 방향으로 구비된 근적외선 차단 및 선택적 흡광층(즉, 색순도 향상층)을 포함하여 기능층들이 1매의 기재 필름상에 구비된 것을 특징으로 한다.
상기의 기능성 필름(즉, 근적외선 차단 및 선택적 흡광층의 면)에 점착제층을 형성하여 전자파 차폐층이 형성된 전면 패널 글래스와 균일하게 라미네이팅시키는 단계를 거쳐 본 발명에 따른 일체형 플라즈마 디스플레이 패널을 형성할 수 있다.
달리, 상기 근적외선 차단 및 선택적 흡광층을, 근적외선 차단 및 선택적 흡광 색소를 함유하는 점착제를 전자파 차폐층이 형성된 전면 패널 글래스의 전자파 차폐층 면에 도포함으로써, 별도의 점착층 없이 바로 전자파 차폐층과 결합되는 일체형 형태로 제조할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 기능성 필름은 종래의 필름 필터에서 반사방지 기능층과 근적외선 차단 및 선택적 흡광 기능을 각각의 기재 필름으로 하여 제조된 필름을 단일 기재 필름으로 줄이는 공정을 택하여 구조 단순화 및 원가 절감에 기여할 수 있으며, 또한 전자파 차폐층을 별도의 필름으로 형성시키고, 이를 상기 기능성 필름들과 별도의 라미네이팅 공정을 거쳐 필터 완제품을 만드는 기존의 방법에 비해 기재 필름 및 점착제가 줄어들어 제조 원가를 줄일 수 있고, 광학 특 성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
이하 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시양태에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 장치를 나타낸 개략도이다. 도 3에 개략적으로 도시되어 있는 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 글래스(20)에 전자파 차폐층 형성 페이스트가 메쉬형으로 직접 성형(B)되어 있고, 그 위에 전자파 차폐층이 빠진 기능성 필름(A) 즉, 반사방지층(a)/기재필름(b)/근적외선 차단 및 선택적 흡광층(c)이 투명 점착제(d)에 의해 균일하게 라미네이팅 되어있는 구조를 갖는다.
상기 전자파 차폐층 형성 페이스트는 예를 들면 투명 고분자 수지로서 메타크릴산 (MA) : 메틸(메타) 아크릴레이트(MMA)가 혼합된 상태로 중합된 고분자 수지 24 중량%, 전극용 금속 분말로서 은 68 중량%, 흑색 안료로서 코발트 옥사이드 4 중량%, 유리 분말로서 비스무스 산화물게 유리 프릿 4 중량%를 상온에서 혼합, 교반하고, 최종적으로 3롤(roll) 밀로 밀링하여 얻을 수 있으며, 상기 페이스트를 용제에 분산시켜 플라즈마 디스플레이 패널 전면 글래스 면에 균일하게 그라비아 옵셋 인쇄를 실시하여 전자파 차폐층을 형성한다. 구체적으로, 상기에서 제조한 인쇄용 페이스트 조성물을 그라비아 판에 도포한 후, 블레이드를 이용하여 균일한 두께로 한 다음, 블랑킷으로 그라비아 판의 조성물을 전이시키고(오프(off) 공정), 그 다음, 블랑킷에 전이된 패턴을 이어서 패널 글래스 기판에 전이시킨 후(세트 공정), 상기 기판에 전이된 패턴을 건조로를 이용하여 용제들을 증발시키고 소성 공 정을 통해 전기 전도도에 불필요한 불순물 제거공정을 거쳐 전자파 차폐층을 형성한다.
도 4은 본 발명의 PDP 장치에 사용되는 전면 광학 필터의 기능성 필름을 나타낸 단면도이다. 도 4에 개략적으로 도시되어 있는 바와 같이, 필름형 전면 필터는 반사 방지층(①')과 근적외선 차단 및 선택적 흡광층(③')을 기능층으로 포함한다.
우선, 하드코팅층, 지르코늄 산화물계 고굴절막, 플루오르실록산계 저굴절막을 일반 2축 연신 폴리에스테르(예를 들면 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET))필름 (②')에 습식 코팅법으로 순차적으로 적층하여 반사방지층(①')을 얻는다. 한편, 근적외선 차단 및 선택적 흡광층(③')은, 메틸에틸케톤(MEK) 1000ml에 폴리(메틸메타크릴레이트) 300g을 완전히 용해시킨 후, 여기에 옥타페닐테트라아자포피린 100mg 및 IFG022(일본화약사) 150mg을 가하여 용해시킨 다음, 이소프로필알콜 50ml 중의 아크리딘 오렌지 (알드리치 케미칼사) 120mg 용액을 천천히 가하여 얻은 용액을 반사방지층이 형성된 폴리에스테르(PET) 필름(②')에 반사방지층의 반대면에 습식 코팅법으로 도포 (약 5㎛의 건조 두께)함으로써 얻는다. 이어서, 아크릴(acryl)계 투명 점착제(④')를 실리콘 이형층이 코팅되어 있는 위에 합지하여, 양면 이형 필름으로 형성된 투명 점착막을 롤(roll) 형태로 얻는다. 이형필름(⑤')의 이형층상에 연속적으로 콤마 코팅 방식에 의해 도포하고, 열풍 건조 후에 다른 박리력을 가지는 이형필름을 도포면 위에 합지하여, 양면 이형 필름으로 형성된 투명 점착막을 롤(roll) 형태로 얻는다.
위와 같이 형성된, 반사방지층(①')과 근적외선 차단 및 선택적 흡광층 (③')이 형성된 기능성 필름(A')을 투명점착막의 이형필름을 벗겨내면서 일정한 압력(3kgf/m2)을 가해 점착층을 본 발명에 따른 전면 글래스부의 전자파 차폐층 위에 결합시키는 과정을 통해, 본 발명에 따른 필터 일체형 PDP 장치를 제조할 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 플라즈마 디스플레이 패널에서 상기 방법으로 전자파 차폐층(B)이 형성된 전면 글래스의 반대 측면으로는 투명 전극(50)과 버스전극(40)이 통상의 방법에 따라 스트라이프 형상으로 형성된다. 이어서 유전층(30)이 상기 투명 전극과 버스 전극을 덮어싸도록 형성되고, 유전체 층의 면상에는 유전체 보호층(60)이 형성된다.
상기와 같이 형성된 전면 글래스부와 일정 간격을 띄워서 어드레스 전극(70) 및 유전층(90), 격벽(110), 형광체층(100)이 구성될 배면 글래스부 기판이 설치되고, 다수의 어드레스 전극(70)이 스트라이프 형상으로 배치된다. 또 유전체층(90)의 위에는 어드레스 전극과 평행하면서 전면기판 쪽으로 향한 다수의 격벽(110)이 돌출 형태로 설치되어 있고, 격벽은 이웃하는 어드레스 전극과 어드레스 전극과의 사이의 영역에 배치된다. 또한 이웃하는 격벽과 격벽 및 유전체층으로 형성되는 오목한 부위에는 형광체층(100)이 배치된다.
이러한 구조를 갖는 전면 글래스부와 배면 글래스부를 대향 배치시키고, 상기 오목한 부분과 유전체 보호막으로 형성되는 방전셀에 방전가스를 봉입시킴으로써, 본 발명에 따른 PDP 장치를 제조한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따라 제조된 플라즈마 디스플레이 패널 장치는, 종래의 엣칭 타입으로 제조된 메쉬 필름을 별도로 부착하여 전자파 차폐 능력을 부여한 글래스 필터 또는 필름 필터를 추가 공정을 통해 TV 세트로 제조하는 과정을 거치는 기존 방식과는 다르게, 전자파 차폐층을 전면 글래스 상에 간단한 공정으로 직접 형성시킴으로써 전자파 차폐 부품의 제조 비용을 줄이는 효과가 있을 뿐 아니라 필터를 만드는 공정도 단축 시킬 수 있는 효과가 있다.
이렇게 형성된 전자파 차폐층은 패널 전면 글래스에 대한 막부착력이 우수하며, 반사방지층과 근적외선 및 선택적 흡광층을 갖는 한 장의 기능성 필름을 필름 필터로 사용함으로써 필터 제조 공정 및 패널 어셈블리 공정을 줄여 원가 절감형 구조를 제공할 뿐만 아니라 광학 특성도 우수하다.

Claims (20)

  1. 전면 글래스부, 배면 글래스부, 이들 사이의 플라즈마 방전 공간을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 및 그의 전면 글래스부에 장착된 광학 필터를 포함하는 PDP 장치에 있어서, 상기 PDP의 전면 글래스부가 글래스 위에 직접 형성된 전자파 차폐층을 포함하는 글래스 기판을 포함하고, 상기 광학 필터가 전자파 차폐층을 제외한 기능성 필름을 포함하는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 디스플레이 패널 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자파 차폐층이 10 내지 30㎛의 메쉬 선폭의 도전성 메쉬형 패턴 구조를 갖는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 디스플레이 패널 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자파 차폐층이 유기 바인더 수지, 도전성 분말, 납-비함유 유리 분말 및 흑색 안료를 포함하는 전자파 차폐층 형성 조성물로부터 형성된 것을 특징으로 하는, 플라즈마 디스플레이 패널 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기능성 필름이 기재 필름으로 폴리에스테르 (PET) 필름 또는 트리아세테이트 셀룰로오스 (TAC)필름을 사용한 것을 특징으로 하는, 플라즈마 디스플레이 패널 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기능성 필름이 단일 기재 필름 상에 반사방지층 및 근적외선 차단 및 선택적 흡광층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 디스플레이 패널 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기능성 필름의 상기 근적외선 차단 및 선택적 흡광층이 상기 글래스 기판의 전자파 차폐층과 접착되어 일체화된 패널 장치를 형성한 것을 특징으로 하는, 플라즈마 디스플레이 패널 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 근적외선 차단 및 선택적 흡광층이, 근적외선 차단 및 선택적 흡광 색소를 함유하는 점착제를 전면 글래스 기판의 전자파 차폐층 위에 도포함으로써 형성된 것을 특징으로 하는, 플라즈마 디스플레이 패널 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 기능성 필름이 380 내지 780nm의 파장 범위에 대한 광 투과율이 40 내지 70% 인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 디스플레이 패널 장치.
  9. 유기 바인더 수지, 도전성 분말, 납-비함유 유리 분말, 및 흑색 안료를 포함하는 전자파 차폐층 형성 조성물을 글래스 상에 직접 인쇄하여 형성시킨 전자파 차폐층을 포함하는, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)의 전면 글래스 기판.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전자파 차폐층 형성 조성물이 열경화성 투명 고분자 또는 올리고머 수지 5 내지 30 중량%, 도전성 금속 분말 50 내지 80 중량%, 납(Pb)-비함유 유리 분말(glass frit) 1 내지 12 중량%, 및 흑색 안료 1 내지 12 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 글래스 기판.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 열경화성 투명 고분자 또는 올리고머 수지가 에폭시 수지, 폴리에스터 수지, 규소 수지, 아크릴 수지, 및 셀룰로스 수지로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 글래스 기판.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 도전성 금속 분말이 은, 구리, 니켈, ATO (안티몬 주석 산화물) 또는 이의 합금인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 글래스 기판.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 납-비함유 유리 분말이 400 내지 600℃ 범위의 연화점을 갖는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 글래스 기판.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 납-비함유 유리 분말이 산화아연-산화붕소-산화규소(ZnO-B2O3-SiO2)계, 산화비스무스-산화붕소-산화규소(Bi2O3-B2O3-SiO2)계, 또는 산화아연-산화인-산화규소-산화알루미늄(ZnO-P2O5-SiO2-Al2O3)계의 금속산화물 혼합물, 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 글래스 기판.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 흑색 안료가 Ti, Cu, Fe, Mn, Co 및 Cr 중에서 선택된 금속의 단독 산화물 또는 복합 산화물인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 글래스 기판.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 전자파 차폐층이 메쉬형 패턴 구조를 가짐을 특징으로 하는, 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 글래스 기판.
  17. 제 9 항에 있어서,
    상기 전자파 차폐층 조성물을 스크린 인쇄법 또는 옵셋 인쇄법으로 인쇄하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 글래스 기판.
  18. 제 9 항에 있어서,
    상기 전자파 차폐층이 0.2 내지 1.5 Ω/□ 의 표면 저항을 갖는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 글래스 기판.
  19. 제 9 항에 있어서,
    상기 글래스가 전기적 또는 화학적으로 표면처리된 것임을 특징으로 하는, 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 글래스 기판.
  20. 제 9 항에 있어서,
    상기 전자파 차폐층이, 별도의 투명화 공정을 거치지 않은 상태에서 측정한 헤이즈값이 2 내지 6 %인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 글래스 기판.
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