KR100830975B1 - 유전체층 형성용 조성물, 및 이를 이용하여 제조된플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

유전체층 형성용 조성물, 및 이를 이용하여 제조된플라즈마 디스플레이 패널 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유전체층 형성용 조성물, 및 이를 이용하여 제조된 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 상기 유전체층 형성용 조성물은 SeO2를 포함하는 첨가제를 포함한다.
본 발명의 유전체층 형성용 조성물은 SeO2를 포함하는 첨가제를 포함하여, 유전체층의 열 전도율을 높이고, 유기 성분의 탈바인딩을 촉진시켜, 낮은 소성 온도에서도 대부분의 잔탄의 제거가 가능하도록 한다.
플라즈마디스플레이패널, 유전체층, 유전체층형성용조성물, 잔탄, 발광효율

Description

유전체층 형성용 조성물, 및 이를 이용하여 제조된 플라즈마 디스플레이 패널{COMPOSITION FOR PREPARING DIELECTRIC LAYER, AND PLASMA DISPLAY PANEL MANUFACTURED BY THE SAME}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타낸 부분 분해 사시도.
도 2는 실시예 1, 및 비교예 1에서 제조된 유전체층 형성용 조성물의 열중량 분석(TGA: Thermogravimetric analysis) 결과를 나타낸 그래프.
[산업상 이용 분야]
본 발명은 유전체층 형성용 조성물, 이를 이용하여 제조된 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열 전도율을 높이고, 유기 성분의 탈바인딩을 촉진시켜, 낮은 소성 온도에서도 대부분의 잔탄의 제거가 가능한 유전체층 형성용 조성물에 관한 것이다.
[종래 기술]
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(PDP: Plasma Display Panel)은 기체 방전으로 생성된 자외선으로 형광체를 여기시켜 소정의 영상을 구현하는 표시 장치로서, 고해상도의 대화면 구성이 가능하여 차세대 박형 표시 장치로 각광받고 있다.
현재 일반적으로 사용되고 있는 플라즈마 디스플레이 패널은 반사형 교류 구동 플라즈마 디스플레이 패널로서, 하판 구조의 경우 격벽 위에 형광체층이 형성되어 있다.
일반적인 플라즈마 디스플레이 패널 구조는 배면 기판 상에 일방향을 따라 어드레스 전극이 형성되고 이 어드레스 전극을 덮으면서 배면 기판에 유전체층이 형성된다. 이 유전체층 위로 각 어드레스 전극 사이에 배치되도록 스트라이프 패턴의 격벽이 형성되며 각각의 격벽 사이에 적(R), 녹(G), 청(B)색의 형광체층이 형성된다.
그리고 전면 기판의 일면에는 어드레스 전극과 교차하는 방향을 따라 한 쌍의 투명 전극과 버스 전극으로 구성되는 표시 전극이 형성되고 이 표시 전극을 덮으면서 전면 기판에 유전체층과 MgO 보호막이 형성된다.
상기 배면 기판 상의 어드레스 전극과 전면 기판 상의 표시 전극이 교차하는 지점이 방전셀을 구성하는 부분이 된다.
상기 유전체층을 형성하는 방법으로는 인쇄법, 코팅법, 시트(sheet)법 등이 있다. 격벽 사이의 방전셀을 형성하는 방법으로는 샌드블라스트법, 에칭법, 노광법 등이 있으며, 상기 형성 방법에 따라 다양한 재료를 사용하게 된다. 시트법의 경우, 유전체 페이스트를 제조한 후, 고분자 필름(Base film) 위에 롤 코팅, 블레 이드 코팅, 슬릿(Slit) 코팅, 와이어 코팅, 스크린 프린팅 법 등으로 코팅하고 건조하여 건조막을 제조한다. 이때, 격벽의 높이는 165 내지 225㎛가 적당하다. 다음으로 건조막 위에 보호용 고분자 필름(cover film)을 덮는다.
플라즈마 디스플레이 패널이 균일하고 안정한 방전을 하기 위해서는 세라믹 재료인 형광체의 표면 특성이 보존되어야 한다. 플라즈마 디스플레이 패널의 원리상 형광체의 방전은 형광체의 표면에서 일어나기 때문이다. 플라즈마 디스플레이 패널의 세라믹 재료층(유전체층, 격벽, 형광체 등)은 슬러리 상태의 페이스트로 제작되어 형성시킨다.
상기 세라믹 재료층을 형성하는 방법으로 인쇄법을 사용하는 경우, 상기 슬러리 상태의 페이스트가 일정한 수준의 점성을 가져야 원하는 형태로 세라믹 재료층을 형성시키기 좋다. 따라서, 일반적으로 에틸 셀룰로우즈 수지, 니트로 셀룰로우즈 수지, 아크릴 수지 등의 고분자 수지와 유기 용매를 사용하여 점성을 가지도록 한다.
상기 세라믹 재료층을 인쇄법으로 형성시킨 후, 건조, 소성 등의 공정을 거쳐서 원하는 재료와 형태만 남기고 고분자 수지, 유기 용매 등의 유기 성분은 제거한다. 이 때 충분히 고분자 수지와 유기 용매를 제거시키지 않을 경우, 플라즈마 디스플레이 패널 내에 불순물로 남게 된다. 이 불순물은 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 불량을 일으키고, 발광효율을 저하시키는 원인이 된다. 특히, 유전체층에 불순물이 잔존하는 경우, 방전 및 발광효율에 큰 영향을 주기 때문에 유기 성분의 제거는 중요한 사항이다. 그러나, 상기 인쇄법으로 유전체층을 형성하는 경우, 유전체층 내에 잔존 유기물이 상당량 존재하게 된다.
플라즈마 디스플레이 패널의 발광효율 증가와 휘도 유지율 증가는 형광체층과 밀접한 관계가 있다. 형광체층은 유전체층으로 만들어진 방전셀 내에 형광체를 인쇄 또는 기타의 방법으로 형성시키는데, 형광체 물질은 하이드로카보네이트(hydrocarbonate)계의 불순물에 매우 취약하다.
상기 하이드로카보네이트계 불순물은 보통 소성 공정시 소성되지 않고 잔존하는 고분자 수지로부터 나오며, 잔탄이라고도 불린다. 플라즈마 디스플레이 패널 형광체에 직접적으로 영향을 미치는 잔탄은 일반적으로 두꺼운 유전체층 형성용 조성물이 소성 공정시 충분한 열을 전달 받지 못해서, 유전체층 형성용 조성물을 제조할 때 사용한 고분자 수지가 소성시 완전히 열분해 되지 않고 잔존한 것이다. 상기 잔탄은 플라즈마 디스플레이 패널 제조 공정에서 또는 플라즈마 디스플레이 패널 구동시 서서히 분해되고, 형광체층으로 이동하여 형광체에 영향을 미치게 된다.
따라서, 소성 공정시 잔탄을 제거함으로써, 플라즈마 디스플레이 패널의 발광효율 및 휘도 유지율을 증가시킬 수 있다. 상기 잔탄은 높은 온도로 장시간 동안 소성하여 제거할 수도 있으나, 이 경우 생산 비용이 증가한다는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 소성시 유기 성분들을 효율적으로 제거할 수 있는 유전체층 형성용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 유전체층 형성용 조성물을 이용하여 제조된 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 유전체층 형성용 조성물은 SeO2를 포함하는 첨가제를 포함한다. 상기 첨가제는 V2O5, MoO3, CeO2, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 산화물을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또는, 본 발명의 유전체층 형성용 조성물은 SeO2, V2O5, MoO3, 및 CeO2로 이루어지는 군에서 선택되는 산화물을 적어도 2개 이상 포함하는 첨가제를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 첨가제는 유전체층 형성용 조성물 전체 중량에 대하여 1 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 유전체층 형성용 조성물은 글래스 파우더, 고분자 수지, 및 유기 용매를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 글래스 파우더는 PbO, SiO2, Al2O3, MgO, TiO2, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 포함하는 것이 바람직하고, 상기 고분자 수지는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 셀룰로오즈계 수지, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하고, 상기 유기 용매는 에탄올, 트리메틸펜탄디올모노이소부틸레이트, 부틸 카비톨, 부틸 셀로솔브, 부틸 카비톨 아세테이트, 테르피네올, 톨루엔, 텍사놀, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직 하다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제1 기판의 일면에 형성되는 복수의 어드레스 전극들과, 상기 어드레스 전극들을 덮으면서 제1 기판에 형성되는 제1 유전체층과, 상기 제2 기판의 일면에 상기 어드레스 전극들과 교차하는 방향으로 형성되는 복수의 표시 전극들과, 상기 표시 전극들을 덮으면서 상기 제2 기판에 형성되는 제2 유전체층과, 상기 제1 기판 및 제2 기판의 사이 공간에 배치되고, 복수의 방전셀을 구획하도록 형성된 격벽과, 상기 방전셀 내에 형성되는 형광체층을 포함한다.
상기 제1 유전체층 또는 제2 유전체층 중 적어도 어느 하나는 SeO2를 포함하는 첨가제를 포함한다. 상기 첨가제는 V2O5, MoO3, CeO2, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 산화물을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또는, 상기 제1 유전체층 또는 제2 유전체층 중 적어도 어느 하나는 SeO2, V2O5, MoO3, 및 CeO2로 이루어지는 군에서 선택되는 산화물을 적어도 2개 이상 포함하는 첨가제를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 첨가제는 유전체층 전체 중량에 대하여 1 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 유전체층 형성용 조성물은 SeO2를 포함하는 첨가제를 포함한다. 상기 첨가제는 V2O5, MoO3, CeO2, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 산화물을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또는, 본 발명의 유전체층 형성용 조성물은 SeO2, V2O5, MoO3, 및 CeO2로 이루어지는 군에서 선택되는 산화물을 적어도 2개 이상 포함하는 첨가제를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 유전체층 형성용 조성물이 상기 첨가제를 포함하는 경우, 더 빠른 열분해 특성을 보이며, 더 낮은 온도에서도 열분해 되는 특성을 보인다.
또한, 상기 첨가제를 유전체층 형성용 조성물에 소량 첨가하면, 소성시 고분자 수지 또는 유기 용매 등과 같은 유기 성분들이 무기 성분으로부터 분리되는 탈바인딩이 유리해진다.
따라서, 상기 유전체층 형성용 조성물을 이용하여 플라즈마 디스플레이 패널을 제조하면 더 낮은 온도에서도 소성이 가능하게 되어, 온도에 의한 패널의 손상을 줄일 수 있다. 또한, 상기 유전체층 형성용 조성물을 이용하면 더 적은 불순물을 가지며, 더 높은 발광효율을 가진 플라즈마 디스플레이 패널을 기존과 동일한 설비에서 동일한 시간 내에 제조할 수 있다.
상기 첨가제는 유전체층 형성용 조성물 전체 중량에 대하여 1 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 첨가제의 함량이 유전체층 형성용 조성물 전체 중량에 대하여 1 중량% 미만인 경우, 상기 첨가제를 첨가하는 효과가 미미하고, 10 중량%를 초과하는 경우, 상기 첨가제의 함량이 너무 많아, 유전체층 형성용 조 성물의 점성이 저하될 수 있다.
상기 유전체층 형성용 조성물은 글래스 파우더(glass powder), 고분자 수지, 및 유기 용매를 포함한다.
상기 글래스 파우더는 소성 이후에도 잔존하여 유전체층을 형성하는 물질로서, 유전체층 형성용 조성물 제조에 사용되는 것이면 어느 것이나 사용 가능하다. 바람직하게는 PbO, SiO2, Al2O3, MgO, TiO2, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 포함하는 것을 사용할 수 있다. 또한, PbO계를 포함하지 않는 무연 글래스 파우더도 사용할 수 있음은 물론이다.
상기 고분자 수지는 바인더 역할을 하는 것으로, 유전체층 형성용 조성물 제조에 사용되는 고분자 수지이면 어느 것이나 사용 가능하다. 바람직하게는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 셀룰로오즈계 수지, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다. 더욱 바람직하게는 에틸 셀룰로오즈(EC), 니트로 셀룰로오즈(NC), 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다.
상기 유기 용매는 유전체층 형성용 조성물 제조에 사용되는 유기 용매이면 어느 것이나 사용할 수 있다. 바람직하게는 에탄올, 트리메틸펜탄디올모노이소부틸레이트(TPM), 부틸 카비톨(BC: butyl carbitol), 부틸 셀로솔브(BC: butyl cellosolve), 부틸 카비톨 아세테이트(BCA: butyl carbitol acetate), 테르피네올(TP:terpineol), 톨루엔, 텍사놀(texanol), 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다.
상기 유전체층 형성용 조성물은 소성 이후에도 잔존하는 글래스 파우더, 및 소성 공정에서 제거되어야 하는 고분자 수지와 유기 용매를 포함한다. 상기 유기 용매의 경우 소성 공정에서 쉽게 제거가 가능하지만, 상기 고분자 수지의 경우 400℃이상의 온도에서 상당 시간을 경과하여야 제거가 가능하다. 그러나 소성 공정을 400℃이상의 온도에서 상당 시간을 경과하여 진행하는 경우에도 유전체층의 구조에 따라 고분자 수지의 제거가 쉽지 않다. 또한, 유전체층의 두께가 두껍기 때문에, 외부에서 가해지는 열이 잘 전달되지 않는다. 이로 인하여 소성 공정에서 제거되지 않은 고분자 수지는 잔탄으로 남게 된다.
상기 잔탄의 대분분은 C, CO, CH(29), CH(45) 등(CH는 하이드로카보네이트(hydrocarbonate)이며, 괄호 안의 숫자는 분자량임)으로 이루어진다. 상기 유전체층에 존재하는 잔탄은 가속 이온, 전자, 또는 발광시 유발되는 온도에 의해 형광체 표면으로 이동하게 되어 형광체의 발광을 방해할 뿐 아니라, 형광체와 화학적 결합을 하여 형광체를 열화시킨다. 그 결과, 상기 잔탄은 플라즈마 디스플레이 패널의 발광효율, 및 휘도 유지율을 저하시킨다.
이를 개선하기 위해서 상기 첨가제를 유전체층 형성용 조성물에 첨가한다. 상기 첨가제를 소성 공정시에 유전체층 형성용 조성물이 두꺼운 두께로 도포되어도 유전체 내부로 열이 잘 전달되도록 한다. 또한, 상기 첨가제는 고분자 수지의 결합력을 약화시켜서 같은 온도에서도 더 빠른 탈바인딩 속도를 가지게 함으로써, 고분자 수지의 잔존물인 잔탄을 효과적으로 제거할 수 있도록 한다.
또한, 상기 첨가제도 세라믹 재료이기 때문에 글라스 파우더와 화학적 반응을 하지 않으며, 소량으로 첨가하여도 충분한 효과를 가진다. 따라서, 상기 첨가제가 첨가된 유전체층 형성용 조성물로 유전체층을 제조하면, 높은 방전 효율을 가지며 휘도 유지율이 개선된 플라즈마 디스플레이 패널을 제조할 수 있다.
본 발명은 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제1 기판의 일면에 형성되는 복수의 어드레스 전극들과, 상기 어드레스 전극들을 덮으면서 제1 기판에 형성되는 제1 유전체층과, 상기 제2 기판의 일면에 상기 어드레스 전극들과 교차하는 방향으로 형성되는 복수의 표시 전극들과, 상기 표시 전극들을 덮으면서 상기 제2 기판에 형성되는 제2 유전체층과, 상기 제1 기판 및 제2 기판의 사이 공간에 배치되고, 복수의 방전셀을 구획하도록 형성된 격벽과, 상기 방전셀 내에 형성되는 형광체층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
상기 제1 유전체층 또는 제2 유전체층 중 적어도 어느 하나는 SeO2를 포함하는 첨가제를 포함한다. 상기 첨가제는 V2O5, MoO3, CeO2, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 산화물을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또는, 상기 제1 유전체층 또는 제2 유전체층 중 적어도 어느 하나는 SeO2, V2O5, MoO3, 및 CeO2로 이루어지는 군에서 선택되는 산화물을 적어도 2개 이상 포함하는 첨가제를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 첨가제는 유전체층 전체 중량에 대하여 1 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 첨가제의 함량이 유전체층 전체 중량에 대하여 1 중량% 미만 인 경우, 상기 첨가제를 첨가하는 효과가 미미하고, 10중량%를 초과하는 경우, 상기 첨가제의 함량이 너무 많아, 유전체층 형성용 조성물의 점성이 저하될 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 일 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 일 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타낸 부분 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 구조는 제1 기판(3) 상에 일방향(도면의 y축 방향)을 따라 어드레스 전극(13)이 형성되고 이 어드레스 전극(13)을 덮으면서 제1 기판(3)에 제1 유전체층(15)이 형성된다. 이 제1 유전체층(15) 위로 각 어드레스 전극(13) 사이에 배치되도록 격벽(5)이 형성되며 각각의 격벽(5) 사이에 복수의 방전셀(7R, 7G, 7B)이 형성된다. 상기 방전셀(7R, 7G, 7B) 내에는 적(R), 녹(G), 청(B)색의 형광체층(8R, 8G, 8B)이 형성된다.
상기 격벽(5)은 방전 공간을 구획하는 형상이라면 어느 형태도 가능하며, 다양한 패턴의 격벽들로 형성된다. 예컨대 상기 격벽(5)은 스트라이프 등과 같은 개방형 격벽은 물론, 와플, 매트릭스, 델타 등과 같은 폐쇄형 격벽으로 될 수 있다. 또한, 폐쇄형 격벽은 방전공간의 횡단면이 사각형, 삼각형, 오각형 등의 다각형, 또는 원형, 타원형 등으로 되도록 형성될 수 있다.
그리고 제2 기판(1)의 일면에는 어드레스 전극(13)과 교차하는 방향(도면의 x축 방향)을 따라 한 쌍의 투명 전극(9a, 11a)과 버스 전극(9b, 11b)으로 구성되는 표시 전극이 형성되고 이 표시 전극을 덮으면서 제2 기판(1)에 제2 유전체층(17)과 MgO 보호막(19)이 형성된다.
상기 제1 유전체층(15) 또는 제2 유전체층(17) 중 적어도 어느 하나는 SeO2를 포함하는 첨가제를 포함하고, 상기 첨가제는 V2O5, MoO3, CeO2, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 더 포함하는 것이 바람직하다. 또는, 상기 제1 유전체층(15) 또는 제2 유전체층(17) 중 적어도 어느 하나는 SeO2, V2O5, MoO3, 및 CeO2로 이루어지는 군에서 선택되는 산화물을 적어도 2개 이상 포함하는 첨가제를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1 기판(3) 상의 어드레스 전극(13)과 제2 기판(1) 상의 표시 전극이 교차하는 지점이 방전셀을 구성하는 부분이 된다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널은 어드레스 전극(13)과 표시 전극 사이에 어드레스 전압(Va)을 인가하여 어드레스 방전을 행하고 다시 한 쌍의 표시 전극 사이에 유지 전압(Vs)을 인가하여 유지 방전시켜 구동한다. 이때 발생하는 여기원이 해당 형광체를 여기시켜 제2 기판(1)을 통하여 가시광을 방출하면서 플라즈마 디스플레이 패널의 화면을 구현하게 된다. 상기 여기원으로는 진공 자외선(Vacuum Ultraviolet)이 주로 이용된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
( 열중량 분석용 유전체층 형성용 조성물의 제조)
(실시예 1)
ZnO-B2O3-SiO2-Al2O3계 글래스 파우더를 70g, 고분자 수지로 에틸 셀룰로오즈를 5g, 유기 용매로 부틸 카비톨 아세테이트를 20g 혼합하고, 상기 혼합물에 SeO2를 5g 첨가하여 유전체층 형성용 조성물을 제조하였다.
(비교예 1)
SeO2를 5g 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 유전체층 형성용 조성물을 제조하였다.
( 유전체층 형성용 조성물의 열중량 분석)
상기 실시예 1, 및 비교예 1의 유전체층 형성용 조성물을 10℃/min로 가열하여 열중량 분석(TGA: Thermogravimetric analysis)을 하였다. 상기 열중량 분석 결과를 도 2에 나타내었다.
도 2를 참조하면, 실시예 1의 유전체층 형성용 조성물은 비교예 1의 유전체층 형성용 조성물 보다 더 빠른 열분해 특성을 보인다. 따라서, 상기 CeO2 , SeO2, V2O5, MoO3, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제를 유전체층 형성용 조성물에 첨가하는 경우, 고분자 수지의 잔탄을 효과적으로 제거하여 플라즈마 디스플레이 패널의 발광효율, 및 휘도 유지율을 개선할 수 있음을 알 수 있다.
( 유전체층 형성용 조성물의 제조)
(실시예 2 내지 13)
ZnO-B2O3-SiO2-Al2O3계 글래스 파우더, 고분자 수지로 에틸 셀룰로오즈, 유기 용매로 부틸 카비톨 아세테이트, 및 첨가제를 하기 표 1에 나타낸 조건으로 혼합하여 유전체층 형성용 조성물을 제조하였다.
(비교예 2 내지 5)
ZnO-B2O3-SiO2-Al2O3계 글래스 파우더로, 고분자 수지로 에틸 셀룰로오즈, 유기 용매로 부틸 카비톨 아세테이트, 및 첨가제를 하기 표 1에 나타낸 조건으로 혼합하여 유전체층 형성용 조성물을 제조하였다.
( 플라즈마 디스플레이의 제조)
상기 실시예 2 내지 13, 및 비교예 2 내지 5에서 제조한 유전체층 형성용 조성물을 어드레스 전극이 형성된 제1 기판 위에 도포하고, 560℃에서 15분간 소성하여 제1 유전체층을 형성하였다. 상기 제1 기판에 일정한 높이와 패턴을 가지는 격벽을 형성하였다.
또한, 부틸 카비톨 아세테이트와 테르피네올을 4:6의 중량비로 혼합하여 제조한 혼합용매 100 중량부에 대하여 에틸 셀룰로오즈 6 중량부를 혼합하여 비히클(vehicle)을 제조하였다. 상기 비히클 100 중량부에 대하여 청색 형광체인 BaMgAl10O17:Eu를 40 중량부로 혼합하여 형광체 페이스트를 제조한 후, 상기 격벽으로 구획된 제1 기판의 방전셀의 바닥면과 격벽 측면에 상기 청색 형광체 페이스트 를 도포하여 청색 형광체층을 형성하였다.
적색 형광체인 (Y,Gd)BO3:Eu 및 녹색 형광체인 ZnSiO4:Mn를 이용하여 청색 형광체층과 동일한 방법으로 적색 및 녹색 형광체층을 형성하였다.
상기 형광체층이 형성된 제1 기판을 200℃에서 건조하고, 500℃에서 소성하였다.
또한, 상기 유전체층 형성용 조성물을 표시 전극이 형성된 제2 기판 위에 도포하고, 550℃에서 15분간 소성하여 제2 유전체층을 형성하였다. 상기 제2 유전체층 위에 보호막을 형성하여 제2 기판을 준비한 후, 상기 제1 기판과 제2 기판을 조립, 봉착, 배기, 방전 기체 주입 및 에이징하여 플라즈마 디스플레이 패널을 제조하였다.
상기 실시예 2 내지 13, 및 비교예 5 내지 8에서 사용한 유전체층 형성용 조성물의 조성을 하기 표 1에 정리하였다.
[표 1]
글래스 파우더 (Kg) 고분자 수지 (Kg) 첨가제 유기용매 (Kg)
종류 중량비 중량(Kg)
비교예 2 20 1.2 --- --- --- 5.5
비교예 3 20 1.2 V2O5 --- 0.27 5.23
비교예 4 19.5 1.2 MoO3 --- 0.53 5.47
비교예 5 19.5 1.2 CeO2 --- 0.8 5.2
실시예 2 20 1.2 SeO2 --- 0.27 5.23
실시예 3 18.8 1.2 SeO2, V2O5 1:1 1.07 5.63
실시예 4 18.8 1.2 MoO3, CeO2 1:1 1.07 5.63
실시예 5 18.0 1.2 SeO2, CeO2 1:1 1.34 6.17
실시예 6 18.0 1.2 V2O5, MoO3 1:1 1.34 6.17
실시예 7 17.6 1.2 SeO2, MoO3 1:1 1.87 6.03
실시예 8 17.6 1.2 V2O5, CeO2 1:1 1.87 6.03
실시예 9 17.2 1.2 SeO2, V2O5, MoO3 1:1:1 2.14 6.16
실시예 10 17.2 1.2 SeO2, V2O5, CeO2 1:1:1 2.14 6.16
실시예 11 17.2 1.2 SeO2, MoO3, CeO2 1:1:1 2.14 6.16
실시예 12 16.9 1.2 V2O5, MoO3, CeO2 1:1:1 2.67 5.93
실시예 13 16.9 1.2 SeO2, V2O5, MoO3, CeO2 1:1:1:1 2.67 5.93
(잔탄의 잔존량 분석)
발광효율과 휘도 유지율에 나쁜 영향을 미치는 잔탄의 성분은 여러 가지가 있지만, 일반적으로 탄소(C)기를 가지고 있는 잔탄이 형광체에 가장 나쁜 영향을 미친다. 그 중, C, CO, CH(29), CH(45)가 가장 해로운 잔탄으로 알려져 있다.
상기 실시예 2 내지 13, 및 비교예 2 내지 5의 유전체층 형성용 조성물에 대하여 열탈착을 이용한 유기물 분석(TDS: Thermal Desorption Spectroscopy)을 통하여 유전체층에 남은 상기 잔탄의 잔존량 분석을 하였고, 그 결과를 표 2에 정리하였다.
(초기휘도, 휘도 유지율, 암점 증가수 측정)
상기 실시예 2 내지 13, 및 비교예 2 내지 5에서 제조한 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도 유지율을 측정하였고, 그 결과를 표 2에 정리하였다. 휘도는 패널의 전백(Full White) 상태에서의 휘도를 측정하였고, 초기휘도는 비교예 2를 기준 으로 하여 상대 휘도로 나타내었다. 상기 휘도 측정은 접촉식 휘도계(미놀타(Minolta)사의 CA-100plus 접촉식 휘도계)를 사용하였다. 휘도 유지율은 초기 휘도를 100%로 하여 100시간 마다 수명 평가를 실시하여 500시간이 경과한 뒤, 초기 휘도에서 얼마나 감소하였는지를 측정하였다.
초기대비 암점 증가수는 실시예 2 내지 13, 및 비교예 2 내지 5에서 제조된 패널에 진동을 낙하시켜 유전체층이 무너지지 않고 얼마나 잘 견디는 지를 평가한 것이다. 상기 진동 낙하 실험은 1.50Grm으로 2시간 동안 수직방향으로 진동시킨 후, 1m 높이에서 3회의 낙하 충격을 주었다. 이 실험은 상기 첨가제가 유전체층의 기본 특성인 상 하판 지지력에 악영향을 미쳐 암점으로 나타나게 되는지를 파악하고자 한 것이다.
[표 2]
잔탄량 (ppm) 초기 휘도 휘도 유지율 (500hr후) 초기대비 암점 증가수
C CO CH(29) CH(45)
비교예 2 1.28×10-4 2.21×10-4 8.63×10-4 2.24×10-5 100.0% 81.7% 0
비교예 3 7.86×10-6 2.38×10-6 4.75×10-6 1.26×10-7 106.1% 84.9% 0
비교예 4 8.12×10-6 6.14×10-6 1.83×10-6 4.75×10-7 106.6% 84.1% 0
비교예 5 6.32×10-6 3.36×10-6 6.22×10-6 9.16×10-7 106.9% 85.6% 0
실시예 2 4.60×10-6 5.96×10-6 3.75×10-6 5.61×10-7 105.7% 83.7% 0
실시예 3 7.17×10-6 6.68×10-6 3.52×10-6 4.81×10-7 107.1% 85.4% 0
실시예 4 7.87×10-6 5.69×10-6 6.43×10-6 5.43×10-7 106.8% 85.8% 0
실시예 5 7.62×10-6 4.55×10-6 2.91×10-6 6.24×10-7 108.4% 85.6% 0
실시예 6 7.98×10-6 7.29×10-6 2.52×10-6 1.62×10-7 109.8% 86.3% 0
실시예 7 5.48×10-6 3.21×10-6 6.94×10-6 7.66×10-7 107.2% 86.1% 0
실시예 8 2.42×10-6 1.26×10-6 1.88×10-6 2.64×10-7 103.1% 85.8% 0
실시예 9 3.79×10-6 4.69×10-6 5.17×10-6 7.72×10-7 107.7% 86.3% 0
실시예 10 6.79×10-6 5.28×10-6 4.34×10-6 1.9×10-7 106.9% 85.2% 0
실시예 11 5.17×10-6 3.37×10-6 9.56×10-6 7.82×10-7 107.9% 85.9% 0
실시예 12 6.74×10-6 5.84×10-6 6.63×10-6 3.76×10-7 108.1% 85.6% 0
실시예 13 6.34×10-6 3.48×10-6 5.98×10-6 7.14×10-7 106.4% 84.6% 0
상기 표 2를 참조하면, 실시예 2 내지 13의 경우, 비교예 2 내지 5의 경우에 비하여, 잔탄의 잔존량이 현저히 줄어 들었음을 알 수 있다.
또한, 상기 표 2를 참조하면, 실시예 2 내지 13에서 제조한 유전체층 형성용 조성물로 제조한 플라즈마 디스플레이 패널의 경우, 초기 휘도는 비교예 2에서 제조한 유전체층 형성용 조성물로 제조한 플라즈마 디스플레이 패널의 경우 보다 5 내지 10% 상승하고, 휘도 유지율은 3 내지 7% 개선됨을 알 수 있다. 이는 고분자 수지로부터 나오는 잔탄(C, CO, CH(29), CH(45) 등)이 효과적으로 제거되었기 때문이다. 또한, 상기 첨가제를 첨가한 암점이 증가하지 않았음을 알 수 있다.
본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
본 발명은 유전체층 형성용 조성물에 첨가제를 혼합하여, 유전체층의 열 전도율을 높이고, 유기 성분의 탈바인딩을 촉진시켜, 낮은 소성 온도에서도 대부분의 잔탄의 제거가 가능하도록 한다.
본 발명의 유전체층 형성용 조성물을 이용하여 제조한 플라즈마 디스플레이 패널은 소성 온도가 낮으므로, 온도에 의한 패널의 손상이 없으며, 더 적은 불순물을 포함한다. 따라서, 상기 유전체층 형성용 조성물을 이용하며 높은 발광효율과 휘도 유지율을 가진 플라즈마 디스플레이 패널을 기존과 동일한 설비에서 동일한 시간 내에 제조할 수 있다.

Claims (11)

  1. SeO2; 및
    V2O5, CeO2, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 산화물
    을 포함하는 첨가제를 포함하는 유전체층 형성용 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 첨가제는 유전체층 형성용 조성물 전체 중량에 대하여 1 내지 10 중량%로 포함되는 것인 유전체층 형성용 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 첨가제는 MoO3을 더 포함하는 것인 유전체층 형성용 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유전체층 형성용 조성물은 글래스 파우더, 고분자 수지, 및 유기 용매를 포함하는 것인 유전체층 형성용 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 글래스 파우더는 PbO, SiO2, Al2O3, MgO, TiO2, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 포함하는 것인 유전체층 형성용 조성물.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 고분자 수지는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 셀룰로오즈계 수지, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 유전체층 형성용 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 고분자 수지는 에틸 셀룰로오즈, 니트로 셀룰로오즈, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 유전체층 형성용 조성물.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 유기 용매는 에탄올, 트리메틸펜탄디올모노이소부틸레이트, 부틸 카비톨, 부틸 셀로솔브, 부틸 카비톨 아세테이트, 테르피네올, 톨루엔, 텍사놀, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 유전체층 형성용 조성물.
  9. 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판;
    상기 제1 기판의 일면에 형성되는 복수의 어드레스 전극들;
    상기 어드레스 전극들을 덮으면서 제1 기판에 형성되는 제1 유전체층;
    상기 제2 기판의 일면에 상기 어드레스 전극들과 교차하는 방향으로 형성되는 복수의 표시 전극들;
    상기 표시 전극들을 덮으면서 상기 제2 기판에 형성되는 제2 유전체층;
    상기 제1 기판 및 제2 기판의 사이 공간에 배치되고, 복수의 방전셀을 구획하도록 형성된 격벽; 및
    상기 방전셀 내에 형성되는 형광체층을 포함하고,
    상기 제1 유전체층 또는 제2 유전체층 중 적어도 어느 하나는 SeO2; 및 V2O5, CeO2, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 산화물을 포함하는 첨가제를 포함하는 것인 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 첨가제는 유전체층 전체 중량에 대하여 1 내지 10 중량%로 포함되는 것인 플라즈마 디스플레이 패널.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 첨가제는 MoO3을 더 포함하는 것인 플라즈마 디스플레이 패널.
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