KR20010004289A - 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP) 기술에 관한 것으로, 형광체의 화학적 변화 및 공정환경에 기인한 발광 효율 저하를 방지할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 본 발명에서는 형광체의 합성시, 형광체의 발광 효율을 향상시키기 위한 형광체 입자의 표면 처리물을 코팅하기 위한 표면 처리를 실시한다. 이러한 표면 처리는 형광체 표면의 보호를 통한 발광 안정성의 유지하는 작용을 한다. 형광체는 압력, 충격 등과 같은 공정 진행 중의 물리력에 의해 결정 박리가 일어나거나, 형광체 표면에서 화학적 변화 및 고온의 소성에 의한 산화와 불순물 확산에 의한 발광 효율이 저하되므로, 형광체 입자의 표면 처리물은 화학적 변화에 대하여 형광체를 보호할 수 있어야 하고, 저속 전자선이나 진공 자외선과 같은 여기원 및 가시 광선 영역의 투과도가 높아야 하며, 강한 부착력을 가져야 한다. 이러한 표면 처리물로서 SiO2, MgO, Al2O3, Y2O3, In2O3, WO3, Mg(NO3), Ag(NO3), Cu(NO3)2등을 형광체의 특성에 따라 단독 또는 혼합 사용할 수 있다.
Description
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP) 기술에 관한 것으로, 특히 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체(phosphor) 형성방법에 관한 것이다.
PDP는 기체 방전시에 생기는 플라즈마로부터 나오는 빛을 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 소자로 기체 방전 표시(gas discharge display) 소자라고도 부른다. PDP는 크게 플라즈마를 형성하기 위해 외부에서 가해주는 전압인가를 위해 사용되는 전극이 플라즈마에 직접 노출이 되어 전도전류가 전극을 통해 직접 흐르는 직류(DC)형과 전극이 유전체로 덮여 있어 직접 노출이 되지 않아 변위전류가 흐르게 되는 교류(AC)형으로 구분된다. 그리고, 방전 셀의 전극구조에 따라 대향 방전형, 표면 방전형, 격벽 방전형 등으로 분류가 되며, 방전가스로부터 나오는 가시광을 직접 이용하는 경우는 대부분 단색표시 PDP 소자에서 이용되는데, 대표적인 것으로 Ne 가스에서 나오는 오렌지색을 이용한 PDP가 있으며, 풀 칼라(full color) 표시가 요구될 경우, Kr이나 Xe와 같은 방전가스로부터 나오는 자외선이 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 형광체를 여기시켜 나오는 가시광을 이용하게 된다. 다양한 평판 디스플레이 중에서도 PDP는 대화면의 구현이 가능한 표시소자로서 주목되고 있으나, 아직까지 휘도와 명암비가 낮고, 구동전압이 타 소자에 비해 높고 전력 소비 효율이 낮으며, 대형화에 따른 제조 공정기술이 까다로워 생산 수율이 낮은 문제점들이 있어 상기의 특성의 개선과 더불어 저가격화가 이루어져야 하는 과제를 안고 있다.
현재 주류를 이루고 있는 3전극 면방전형 AC PDP의 경우, 전면판에는 투명 전극, 버스 전극, 투명 유전체, 유전체 보호막, 블랙 스트라이프(black stripe) 등이 형성되며, 배면판에는 유리기판, 어드레스 전극, 백색 유전체, 격벽 등이 형성된다. PDP에서 색상을 구현하기 위한 형광체는 투과형의 경우는 전면판에, 반사형의 경우는 배면판에 형성된다.
칼라 PDP의 표시 품질을 좌우하는 것은 색상이며, 이러한 색상을 구현하는 형광체를 형성하는 공정이야말로 가장 중요한 공정이라 할 수 있다.
현재, 형광체 형성 공정으로는 스크린 프린팅을 이용한 인쇄법, 감광성 형광체 페이스트를 이용한 포토법, 형광체가 들어 있는 DFR(dry film resist)를 이용한 DFR법 등이 있으나, 재료의 이용 효율이 높고, 제조 단가를 낮출 수 있는 인쇄법이 가장 보편화되어 있으며, 대부분의 PDP 제조 회사들이 형광체 형성에 인쇄법을 적용하고 있다.
그러나, 반사형 PDP의 경우, 형광체의 인쇄법은 주로 쌓아올려 적층 인쇄를 하는 다른 공정의 인쇄법과는 달리 격벽 사이의 오목한 부분에 채워 넣어 충진시키는 형태이기 때문에 형광체 형성 공정의 난이도가 높은 문제점이 있었다. 패널의 크기가 대형화 되어 가는 추세에서, 패널 전 영역에 걸쳐 셀 내의 측면과 바닥에 균일한 충진밀도를 갖도록 형광체를 도포한다는 것은 매우 어려운 일이라 할 수 있다. 이러한 형광체의 불균일한 도포 특성은 형광체의 여기 효율을 저하 및 콘트라스트(contrast)의 저하를 유발하고 있다.
아울러, 형광체 표면에서의 화학적 변화 및 패널 제조시 고온의 소성에 의한 형광체의 산화 및 불순물에 의한 발광 효율의 저하는 곧 바로 PDP의 표시 품질을 저하시키는 문제로 직결되며, PDP의 수명을 단축시키는 요인이 된다.
본 발명은 형광체의 화학적 변화 및 공정환경에 기인한 발광 효율 저하를 방지할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 형성된 형광체의 개념적인 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 형광체 입자
20 : 코팅재
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징적인 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법은, 소정의 하부 구조가 형성된 패널 상에 형광체를 도포하는 단계와, SiO2, MgO, Al2O3, Y2O3, In2O3, WO3중 적어도 어느 하나를 사용하여 상기 형광체 입자의 표면 처리를 실시하는 단계를 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명은 소정의 하부 구조가 형성된 패널 상에 ZnS:AgCl 형광체를 형성하되, 상기 형광체 입자 각각에 Mg(NO3), Ag(NO3), Cu(NO3)2중 적어도 어느 하나가 코팅되도록 하는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명에서는 형광체의 합성시, 형광체의 발광 효율을 향상시키기 위해 형광체 입자에 표면 처리물을 코팅하기 위한 표면 처리를 실시한다. 이러한 표면 처리는 형광체 표면의 보호를 통한 발광 안정성을 유지하는 작용을 한다. 형광체는 압력, 충격 등과 같은 공정 진행 중의 물리력에 의해 결정 박리가 일어나거나, 형광체 표면에서 화학적 변화 및 고온의 소성에 의한 산화와 불순물 확산에 의한 발광 효율이 저하되므로, 형광체 입자의 표면 처리물은 화학적 변화에 대하여 형광체를 보호할 수 있어야 하고, 저속 전자선이나 진공 자외선과 같은 여기원 및 가시 광선 영역의 투과도가 높아야 하며, 강한 부착력을 가져야 한다. 이러한 표면 처리물로서 SiO2, MgO, Al2O3, Y2O3, In2O3, WO3, Mg(NO3), Ag(NO3), Cu(NO3)2등을 형광체의 특성에 따라 단독 또는 혼합 사용할 수 있다.
이하, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 보다 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예를 소개하기로 한다.
우선, ZnS계 형광체의 경우 물과 자외선에 의해 형광체 표면에 아연 콜로이드가 생성되어 표면이 검게 되는 흑화 현상이 유발될 수 있는데, 본 발명에서는 이를 억제하기 위하여 SiO2표면 처리를 실시한다. SiO2는 형광체의 분산성을 향상시켜 치밀하고 균일한 막을 얻을수 있을 뿐만 아니라, 글라스 페이스트와의 밀착성도 향상시킬 수 있다.
또한, ZnS계 형광체의 경우 전자선의 충돌에 의하여 분해가 일어날 수 있는데, 이러한 반응을 억제하고 화학적으로 안정성을 부여하기 위해서는 MgO 표면 처리를 실시한다. MgO는 전자선 노출에 의한 형광체 표면의 화학적 변화를 막아주는 역할을 수행할 수 있다.
특히, ZnS:AgCl 형광체의 경우에는 Mg(NO3), Ag(NO3), Cu(NO3)2로 형광체를 코팅하는 것이 좋은데, 이 경우 도 1에 도시된 바와 같이 각각의 형광체 입자(10) 각각을 코팅재(20)가 피복하여 형성한다.
한편, 청색(B) 형광체로 사용되고 있는 BaMgAl10O17:Eu 형광체는 PDP의 방전 가스로 사용중인 Hg 가스와 반응하여 형광체의 발광 수명이 크게 감소하고, 또한 형광체 도포 후 바인더의 소성 과정에서 부활제인 Eu2+이 Eu3+으로 산화되는 등 열화문제가 있다. 이와 같은 현상을 방지하기 위해서는 Al2O3또는 Y2O3를 코팅재로 사용한다.
그리고, 저전압 형광체로 많이 사용되는 ZnO:Zn의 경우의 형광체의 모체 자체가 전도성을 가지는 특이한 성질을 가지고 있으으로, 이는 형광체의 전자선 여기시 표면 전하가 누적되지 않고 흘러나가게 된다. 이러한 저전압 형광체에 도전성을 부여하기 위하여 ZnS:AgCl 형광체에 In2O3를 형광체 표면에 부착하거나 믹싱함으로써 도전성을 부여할 수 있다. 이러한 저전압 형광체에는 WO3를 코팅재로 사용함으로써 형광체 휘도를 향상시킬 수 있게 된다. WO3는 ZnO:Zn 형광체 표면에서는 WO3-x로 존재하므로 산소 공공(Vacancy)을 형성하고 형광체 표면에 부착된 전자를 흡수하므로 전속 전자선이 형광체 표면으로 침투하는 것을 용이하게 한다. 따라서, WO3표면 처리물은 저속 전자선의 여기시 ZnO:Zn의 형광체 발광 효율을 크게 향상시키는 작용을 한다.
이상에서 언급한 표면 처리 재료 즉, SiO2, MgO, Al2O3, Y2O3, In2O3, WO3등은 원하는 특성을 얻기 위하여 단독 또는 혼합 사용할 수 있으며, 에탄올(ethanol)과 같은 알코올(alcohol)을 용매로 사용하고 NH4OH와 같은 염기성 약품을 촉매로 사용하여 포타슘실리키트(potassium silicate)와 에틸실리키트(ethyl silicate)를 반응시켜 믹싱하여 형성하거나, 표면에 부착하여 형성할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
전술한 본 발명은 형광체의 표면 처리를 통해 형광체의 열화를 방지하여 PDP의 수명을 연장하는 효과가 있으며, 형광체의 표면 보호를 통한 발광 안정성의 확보로 인하여 고품질의 PDP를 구현할 수 있도록 하는 효과가 있다.
Claims (9)
- 소정의 하부 구조가 형성된 패널 상에 형광체를 도포하는 단계와,SiO2, MgO, Al2O3, Y2O3, In2O3, WO3중 적어도 어느 하나를 사용하여 상기 형광체 입자의 표면 처리를 실시하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법.
- 제1항에 있어서,상기 표면 처리를 실시하는 단계에서,상기 SiO2, MgO, Al2O3, Y2O3, In2O3, WO3중 적어도 어느 하나를 알코올계 용매에 녹여 포타슘실리키트와 에틸실리키트를 반응시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법.
- 제2항에 있어서,상기 표면 처리를 실시하는 단계에서,염기성 용액을 촉매로 사용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법.
- 제2항 또는 제3항에 있어서,상기 알콜계 용매가,에탄올인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법.
- 제1항에 있어서,상기 형광체가 ZnS계 형광체인 경우,상기 SiO2를 사용하여 표면 처리하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법.
- 제1항에 있어서,상기 형광체가 ZnS계 형광체인 경우,상기 MgO를 사용하여 표면 처리하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법.
- 제1항에 있어서,상기 형광체가 BaMgAl10O17:Eu 형광체인 경우,상기 Al2O3또는 상기 Y2O3를 사용하여 표면 처리하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법.
- 제1항에 있어서,상기 형광체가 ZnO:Zn의 형광체인 경우,상기 WO3를 사용하여 표면 처리하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법.
- 소정의 하부 구조가 형성된 패널 상에 ZnS:AgCl 형광체를 형성하되, 상기 형광체 입자 각각에 Mg(NO3), Ag(NO3), Cu(NO3)2중 적어도 어느 하나가 코팅되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법.
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| KR1019990024912A KR20010004289A (ko) | 1999-06-28 | 1999-06-28 | 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990024912A KR20010004289A (ko) | 1999-06-28 | 1999-06-28 | 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20010004289A true KR20010004289A (ko) | 2001-01-15 |
Family
ID=19596326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019990024912A KR20010004289A (ko) | 1999-06-28 | 1999-06-28 | 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20010004289A (ko) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100431458B1 (ko) * | 2001-08-13 | 2004-05-12 | 주식회사 엘지화학 | 선택적 화학 반응에 의한 고성능 청색형광체 및 그의제조방법 |
| KR100480767B1 (ko) * | 1999-12-23 | 2005-04-06 | 삼성에스디아이 주식회사 | Ｙ₂(ＳｉＯ₃)₃를 이용한 저전압용 형광체 및 그 제조방법 |
| KR20050096084A (ko) * | 2004-03-29 | 2005-10-05 | 엘지전자 주식회사 | 플라즈마 디스플레이 패널 |
| KR100684826B1 (ko) * | 2004-05-18 | 2007-02-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 플라즈마 디스플레이 패널 및 그의 제조방법 |
| KR100759566B1 (ko) * | 2006-01-27 | 2007-09-18 | 삼성에스디아이 주식회사 | 플라즈마 디스플레이 패널과, 이의 제조 방법 |
| US8031138B2 (en) * | 2007-07-05 | 2011-10-04 | Lg Electronics Inc. | Plasma display panel and plasma display apparatus |
-
1999
- 1999-06-28 KR KR1019990024912A patent/KR20010004289A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100480767B1 (ko) * | 1999-12-23 | 2005-04-06 | 삼성에스디아이 주식회사 | Ｙ₂(ＳｉＯ₃)₃를 이용한 저전압용 형광체 및 그 제조방법 |
| KR100431458B1 (ko) * | 2001-08-13 | 2004-05-12 | 주식회사 엘지화학 | 선택적 화학 반응에 의한 고성능 청색형광체 및 그의제조방법 |
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