KR19990034468A - 플라즈마 표시소자의 형광층 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PDP의 형광층을 전착법으로 형성할 수 있는 개선된 방법을 개시한다.

인쇄방법에 의한 형광층 형성의 문제점을 해결할 수 있는 전착법은 종래 마스크의 문제로 사용할 수 없었던 바, 본 발명에서는 형광층 비형성 화소의 전극에 반대극성의 전압을 인가하여 형광체 분말의 부착을 배척함으로써 마스크 없이도 전착법에 의한 형광층 형성이 가능하도록 하였다.

Description

플라즈마 표시소자의 형광층 형성방법

본 발명은 플라즈마 표시소자(PDP: Plasma Display Panel)의 제조에 관한 것으로, 특히 반사형 PDP의 형광층을 형성하는 방법에 관한 것이다.

기체방전현상을 화상표시에 이용하는 PDP는 형광층의 구비에 의해 칼라화상을 구현할 수 있는데, 형광층의 배열과 이에 따른 방전광의 투과방식에 따라 PDP는 투과형과 반사형으로 대별된다.

먼저 도1에는 투과형 PDP를 도시하고 있는 바, 그 사이에 방전기체가 충전되는 두 기판(P1, P2)에는 전극(E1, E2)이 교차대향 배열되고 격벽(B)에 의해 화소를 구획하고 있으며, 도시된 PDP는 교류형으로 부호 D와 T는 유전층과 그 보호층을 나타낸다.

이러한 구성에 있어서 형광층(F)은 전면기판(P1)에 형성되어, 격벽(B)간의 방전공간에서 발생된 방전광이 그대로 형광층(F)을 투과하므로 고휘도, 고재현성은 칼라화상을 구현할 수 있게 된다.

그러나 이러한 투과형 PDP는 형광층(F)이 얇고 균일한 칼라필터 형태로 구성되어야 전면적으로 균일한 휘도를 구현할 수 있어서 실제 제조가 매우 어려우며, 이에 따라 실용되는 PDP는 대개 도 2와 같은 반사형으로 구성되고 있다.

도 2에서 형광층(F)은 배면기판(P2)측에 형성되는데, 방전은 일단 배면기판(P2)측으로 투사된 형광층(F)을 여기시켜 그 빛이 전면기판(P1)측으로 반사로 투사되므로 그 기본적인 발광휘도는 도 1의 투과형보다 낮다.

더구나 유전층(D)은 형광층(F)으로 덮이지 않은 전극, 즉 전면기판(P1)측의 전극(E1)상에 적층되어야 하므로 유전층(D)이 방전광의 투과 경로를 가릴 뿐아니라 제조과정에서 백탁화(白濁化)되기 쉬운 ITO등으로 된 보호층(T) 역시 광투과를 저해한다.

이에 따라 반사형 PDP로 발광휘도를 제대로 구현하기 위해서는 반사율이 높은 반사층이 필요할 뿐아니라, 형광층(F)의 표면적을 크게 해야 하므로 도시된 바와 같이 U형 단면의 형광층(F)을 형성하는 등의 수단이 사용되나, 인쇄방법에 의해 U형 단면의 형광층(F)을 형성하는 것은 공정상 용이한 일이 아니다.

이러한 U형 단면의 형광층(F)을 효율적으로 형성하기 위해 본원인은 도 3과 같은 방법을 제안한 바 있다.

즉 소정 점도의 형광체 슬러리(phosphor slurry)의 액적(液滴; F')을 인쇄방법에 의해 격벽(B)의 상측에 점적(點適)시켜 이 액적(F')이 자중(自重)에 의해 격벽(B)을 타고 내려가며 격벽(B) 사이에 충전되어 형광층(F)을 형성하게 하는 것이다.

이러한 방법은 형광체 슬러리의 점도의 조절과 건조속도의 설정에 따라 U형 단면의 형광층(F)을 효율적으로 형성할 수있음이 실제 생산과정에서 실증되었으나, 격벽(B) 상면에 형광체 슬러리가 잔류하여 이상발광등의 간섭현상이 잘 발생되는 문제가 나타났다.

이러한 문제는 이 방법만이 아니라 침전법이나 다른 적층인쇄방법등을 사용하더라도 형광층(F)을 격벽(B)상에서 인쇄하는 한 발생될 수밖에 없는 문제인 바, 형광층(F)은 소성(燒成)등에 의해 층을 유지하는 것이 아니라 반데르발스력등 약한 분자력에 의해 층을 유지하므로 세척이나 연마등의 방법을 사용할 수 없어 종래 격벽(B) 상면에 형광체 슬러리가 잔류사지 않도록 인쇄에 주의를 기울이고 심한 경우 폐기하는 외에는 다른 대안이 없었다.

한편 인쇄방법 이외에 전극(E2)에 전압을 인가하고 대전된 형광체 분말을 분사하여 부착시키는 전착(電着)방법에 의해 형광층(F)을 형성하는 방법도 제안된 바 있으나, 이 경우 R, G, B 형광층(F)을 선택적으로 형성해주기 위해서는 마스크를 사용해야 되는데 마스크가 금속이면 대전된 형광체 분말이 전하를 잃게 되므로 비금속 마스크를 사용해야 하나 고해상도 PDP를 형성할만큼 고정도(高精度)로 가공할 수 있는 비금속마스크 재질으 선택이 어려워 전착 방법은 제안으로 그치고 실용화되고 있지 못한 실정이다.

이에 따라 본 발명의 목적은 마스크를 사용하지 않고도 전착방법에 의해 형광층을 형성할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 투과형 PDP의 구성을 보이는 단면도,

도 2는 반사형 PDP의 구성을 보이는 단면도,

도 3은 본원에 대한 U형 단면의 형광층을 형성하는 방법을 보이는 단면도,

도 4 내지 도 7은 각각 본 발명의 여러 가지 실시예들을 보이는 단면도들이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

P1, P2: 전면 및 배면기판

E1, E2: 전면 및 배면전극

E2-R, E2-G, E2-G : (R, G, B 각 화소의 ) 전극

R, G, B: (R, G, B 각 형광층이 형성되는) 화소

V: 차폐층

W: 격벽

상술한 목적의 달성을 위해 본 발명에 의한 형광층 형성방법은 형광층 형성화소의 전극에 전압을 인가하고 대전된 형광체 분말을 분사함으로써 전착시키는 방법에 있어서, 형광층 비형성 화소의 전극들에 반대극성의 전압을 인가해주는 것을 특징으로 한다.

이러한 방법에 의하면 형광층 비형성 화소의 극성이 대전된 형광체 분말의 극성과 동일하므로 형광체 분말에 척력(斥力)이 발생되어 형광층은 형성 화소에만 선택적으로 전착 형성될 수 있게 된다.

이에 따라 본 발명은 마스크를 사용하지 않고 전착방법을 구현하여 고품질의 형광층을 신속하고 청정하게 형성할 수 있는 이점이 있다.

[실시예]

이와 같은 본 발명은 구체적 특징와 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예들의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

도 4에는 본 발명의 기본적 방법이 도시되어 있는데, 칼라 PDP의 구현을 위해서는 R, G, B 세 종류의 형광체가 선택적으로 형광층을 형성하여 R, G, B 화소를 각각 형성해야 하는 바, 이하의 설명에서는 중앙의 화소(설명의 편의상 G 화소로 가정함)가 형광층 형성화소이며 양측의 화소(설명의 편의상 C 화소로 가정함)가 형광층 형성화소이며 양측의 화소(설명의 편의상 R, B 화소로 가정함)는 비형성화소인 것으로 한다. 물론 도시된 세 화소는 각각 순차적으로 R, G, B 형광층이 형성되어 전체적으로 R, G, B 화소가 교호하도록 구성될 것이다.

도 4에서, G 형광층이 형성될 G 화소의 전극(E2-G)에는 어느 한 극성, 예를들어 (-)의 전압이 인가되고, G 형광층이 형성되지 않을 R, B 화소의 전극(E2-R, B)에는 이와 반대극성인 (+)의 전압이 인가된다.

그러면 전하는 표면을 따라 분포하게 되므로 각 화소(R, G, B)의 표면의 전압의 인가에 따라 대전되는데, G 화소의 양 격벽(W)의 내면과 배면기판(P2)의 표면은 (-)로 대전되고 R, B 화소의 내면은 (+)로 대전된다.

이 상태에서 상방에서 G 형광체 분말을 (+)로 대전시키는 상태로 분사하면 (+)로 대전된 형광체 분말은 동일한 극성으로 대전된 R, B 화소의 표면에는 척력에 의해 부착되지 않고 반대극성인 (-)로 대전된 G 화소의 표면, 즉 양 격벽(W)으로부터 배면기판(P2)으로 연장되는 U자형의 표면상에 부착되어 U자형의 단면의 형광층(F)을 형성하게 될 것이다.

이러한 도 4의 구성은 특히 직류형 PDP에 대한 것인 바, 형광층(F)은 직접 전압이 인가되는 전극(E2-G)의 표면에 다량 부착되고 배면기판(P2)과 격벽(W)의 내면에는 이보다 적은 량이 부착될 것이다.

그러나 일반적으로 실용화되고 있는 도 5의 교류형 PDP의 경우에는 전극(E2-G)이 직접 노출되지 않고 유전층(D)으로 피복되므로 이 유전층(D)의 표면과 격벽(W) 내면에 더욱 균일한 두께의 형광층(F)이 형성될 수 있을 것이다.(도 4와 도 5에서는 반대극성의 사용도 가능함을 보이기 위해 인가전압과 대전극성이 반대로 표시되어 있음).

이러한 도 3 및 도 4의 구성에 있어서는 전착과정의 진행중에는 척력이 작용함로 비형성 화소인 R, B 화소에 G 형광체 분말이 부착되지 않으나, 전극(E2-R, B)에 전압이 인가가 차단되면 그 상부에 부유하던 G 형광체 분말이 내려 앉아 일부 부착될 우려가 있다.

이러한 문제는 형광체 분말의 분사량을 줄이면 실용상 별 문제가 없을 정도로 해결이 가능하지만 그러면 전착에 소요되는 시간이 연장되는 문제가 있다.

이에 따라 도 6 및 도 7의 실시예서는 형광층 비형성 화소에 차폐층(V)을 사용하고 있는 바, 바람직하기로 차폐층(V)은 저온 열분해성의 감광물질로 구성된다.

먼저 도 6의 실시예에서는 차폐층(V)이 비형성 화소인 R, B 화소의 표면에 그 거어스(girth)를 따라 U형으로 형성되어, 그 표면이 전극(E2-R, B)의 전압인가에 따라 대전되어 G 형광체 분말을 부착을 방지하고, 전착의 종료후 일부 부착된 G 형광체 분말은 가열에 의한 차폐층(V)의 열분해시 함께 비산(飛散)되어 제거된다.

이러한 U형 거어스의 차폐층(V)은 분사도포나 침전법에 의해 성막(成膜)한뒤 사진식각하는 방법으로 형성할 수 있으나 공정이 다소 번거로와지는 문제가 있다.

이에 따라 도 7의 실시예에서는 인쇄방법에 의해 비형성화소인 R, B 화소의 상부를 전면적으로 차단하는 차폐층(V)을 형성하도록 하고 있다. 이러한 방법은 차폐층(V)의 두께가 격벽(W)의 높이 이상으로 증가되므로 그 표면에 대전되는 전하량이 도 6의 경우보다 크게 감소하여 G 형광체 분말에 대한 척력은 약해지지만 차폐층(V)이 사후에 분해 제거될 것이므로 실용상의 문제는 없다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 마스크를 사용하지 않고도 전착방법에 의해 형광층을 형성할 수 있으므로 형광층 형성의 생산성과 품질을 크게 향상시키는 효과가 있다.

Claims (4)

1. R, G, B 형광층을 선택적으로 형성하여,

   R, G, B 화소를 교호적으로 구성하도록 형광층 형성화소의 전극에 소정극성의 전압을 인가하고 반대극성으로 대전된 해당 형광체의 분말을 분사함으로써 형광층을 전착시키는 방법에 있어서,

   상기 형광층 형성화소의 전극에 한 극성의 전압을 인가하는 동시에 비형성화소의 전극에 반대극성의 전압을 인가하는 것을

   특징으로 하는 플라즈마 표시소자의 형광층 형성방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 비형성화소의 전극상에 열분해성의 차폐층이 형성되는 것을

   특징으로 하는 플라즈마 표시소자의 형광층 형성방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 차폐층이 사진식각에 의해 상기 비형성화소의 내면 거어스에 따라 형성되는 것을

   특징으로 하는 플라즈마 표시소자의 형광층 형성방법.
4. 제2항에 있어서,

   상기 차폐층이 상기 비형성화소들을 전체적으로 덮도록 인쇄방법으로 형성되는 것을

   특징으로 하는 플라즈마 표시소자의 형광층 형성방법.