KR20010027975A - 플라즈마 표시장치의 형광막 조성 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 표시장치의 형광막에 관한 것으로서, 각 화소를 형성하며 가시광을 발생시키는 형광막이 도전성의 성질을 갖도록 하여 PDP 구동을 위한 전극간 방전시 형광막 저항에 의한 발열 및 이로 인한 형광체 열화를 감소시키고, 전극간 방전시 형광막 표면에 전하가 축적되는 것을 방지할 수 있는 형광체 페이스트의 조성을 제공하는데 목적이 있다.

이를 실현하기 위한 본 발명은 형광막의 주 성분인 형광체 분말의 총 중량 대비 10중량% 이하로 도전성 물질을 함유시킨 것이다.

Description

플라즈마 표시장치의 형광막 조성{a composition of phosphor layer for Plasma Display Panel}

본 발명은 입력된 신호에 따라 두 기판 사이에서 화상을 구현하는 플라즈마 표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가시광을 발광하여 특정 색을 구현하는 형광체의 페이스트 조성을 변경하여 전극간 방전시 발생된 전하가 형광막 표면에 축적되는 것을 방지하기 위한 형광막 조성에 관한 것이다.

일반적으로, 칼라영상을 표시하기 위한 표시장치로는 칼라브라운관(CRT), 액정 표시소자(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 형광표시관(VFD)와 같은 여러종류의 칼라표시장치들이 있는데, 이러한 표시장치들은 형광체의 발광에 의해 영상을 표시하는 장치로 잘 알려져 있다.

특히, 유리기판 사이의 기체방전 현상을 이용하여 화상을 표시하는 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel;이하 "PDP"라 칭함)는 내부의 기체 방전현상을 이용하여 화상을 표시하는 발광형 소자의 일종으로서, 각 셀마다 액티브 소자를 장착할 필요가 없어 제조 공정이 간단하고, 화면의 대형화가 용이하며, 응답속도가 빨라 대형 화면을 가지는 직시형 화상표시장치 특히, HDTV(High Definition TeleVision) 시대를 지향한 화상표시장치로 벽걸이형 텔레비젼, 모니터, 옥내외 광고용 표시소자 등의 용도에 사용되고 있다.

이하에서는, 도 1 내지 도 4에 제시된 장치를 종래 기술에 따른 3전극 면방전형 PDP의 한 예로서 설명한다.

도 1은 PDP의 상, 하기판 분리구조를 나타낸 것으로 구성을 살펴보면, 화상의 표시면인 상부기판(1)과 후면을 이루는 하부기판(2)이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합되었다.

상부기판(1)에는 하나의 화소에서 상호간 방전에 의해 셀의 발광을 유지하기 위하여 쌍을 이루는 복수의 방전유지전극으로 커먼전극(C) 및 스캔전극(S)과, 방전 유지전극(C,S)의 방전시에 발생한 표면전하를 유지하기 위한 유전층(8)과, 유전층(8)을 방전으로 부터 보호하기 위한 보호층(9)이 형성된다.

하부기판(2)은 복수개의 방전공간 즉, 셀 사이를 구분하는 격벽(3)과, 격벽(3)과 평행한 방향으로 형성되며 방전 유지전극(C,S)과 교차되는 부위에서 어드레스 방전을 수행하여 선택된 셀이 "ON" 되어 진공자외선이 발생되도록 하는 어드레스 전극(A)과, 각 방전셀의 내부면 중 양측 격벽(3)면과 하부기판(2)면에 형성되어 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R,G,B형광막(5)으로 이루어진다.

도 2는 상기 전극간 배치상태를 나타낸 도이다.

한편, 상기 PDP구조중 플라즈마 방전에 따른 가시광을 방출하며 화상을 재현하는 형광막(5)은 하부기판(2)상의 격벽(3)사이에 해당 위치별로 각각 형광체 페이스트를 인쇄하고, 건조/소성공정을 거쳐 바인더(binder)를 태워 없앰으로써 형광체 페이스트가 수축되어 도 3에 도시된 바와 같은 형태의 최종적인 형광막이 형성되게 된다.

상기 형광막을 형성하기 위한 재료로 제조되는 각각의 R, G, B 형광체 페이스트의 조성을 살펴보면 40∼50중량%의 해당 형광체 분말과, 이 형광체 분말에 점도를 부여하여 인쇄를 용이하게 하는 8∼12중량%의 바인더, 및 45∼55중량%의 솔벤트, 그리고 1∼5중량%의 첨가제로 이루어져 인쇄공정에 필요한 페이스트 특성을 갖게된다.

그러나 종래 형광막(5)을 이루는 형광체 입자(5a)는 부도체로서 상,하 기판의 합착 후 전극간 방전시 도 4에 도시된 것과 같은 형태로 형광막 표면에전하가 축적되며, 축적된 전하량이 각 화소를 이루는 R,G,B 형광체 마다 다르고 어드레스 구동전압(+V) 역시 각 화소마다 다르게 되어 전극간 오방전 발생의 원인이 되는 문제점을 갖게 된다. 이때, 상부측에는 방전 유지전극(S,C)간의 유지방전에 의해 벽전하가 형성된 것을 볼 수 있다. (도 4는 방전원리에 대한 이해를 돕기위해 상부기판을 90도 회전한 단면도임)

또한, 부도체인 형광막 자체의 높은 저항으로 인해 형광막에서 열이 발생할 수 있는데 이것은 형광막열화의 원인이 되기도 하고, 형광막(5)의 표면축적전하는 어드레스전극(A)에 걸리는전압을 강하시키므로 어드레스 구동전압을 높게 만드는 원인으로 작용하였다.

따라서 본 발명은, 상기한 종래 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로 형광막이 도전성의 성질을 갖도록 하여 전극간 방전시 형광막 표면에 전하가 축적되는 것을 방지할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

도 1은 일반적인 PDP의 기판 분리 사시도.

도 2는 PDP에서의 전극 배치도.

도 3은 PDP의 단위셀 단면도.

도 4는 종래 기술에 따른 부도성 형광막에서의 표면전하 형성 상태도.

도 5는 본 발명에 따른 도전성 형광막에서 표면전하가 억제된 상태도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 상부기판 , 2 : 하부기판 , 3 : 격벽 , 5 : 형광막

5a : 형광체 분말 , 10 : 인듐옥사이드(도전성 물질)

A : 어드레스 전극 , C : 커먼전극 , S : 서스테인 전극

상기 목적을 이루기 위하여 형광체 분말이 주성분을 이루는 형광막에는 도전성 물질을 포함시키는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 도전성 물질은 인듐옥사이드(In₂O₃)나 틴옥사이드(SnO₂) 또는 도전성 고분자(Polyacetylene, Polythiophene, Polyaniline, Poly(p-phenylene) 등)를 사용하고, 도전성 물질의 첨가량에 있어서 휘도저하의 영향을 최소화 할 수 있도록 형광체 분말의 총 중량 대비 10중량% 이하로 함유하여 형광체 분말의 코팅두께를 조절함이 바람직하다.

이와 같이 하면, 형광체 페이스트가 형광체분말과 바인더 등 기타 첨가제와 함께 도전성 물질이 함유된 상태에서 인쇄 및 소성공정을 통해 형광막을 형성시키게 되고, 페이스트 제조시 형광체분말과 함께 첨가된 도전성 물질로 인해 형광막이 도전 성질을 갖게 됨을 알 수 있다.

그 결과, 형광막 저항에 의한 발열을 줄여 형광체 열화를 감소시키고, 전극간 방전시 형광막 표면의 축적전하가 방지되어 어드레스 전압의 형광막에서의 전압강하 및 오방전을 방지할 수 있게 되는 이점이 있다.

그리고, 본 발명의 실시예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시예를 제시하여 본 발명을 설명하기로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 형광막 조성의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

또한, 설명에 사용되는 도면에 있어서, 종래기술과 같은 구성성분에 관해서는 동일한 도면부호를 부여하여 표시하고 그 중복되는 기능적 설명은 생략하기로 한다.

도 5는 본 발명에 따른 조성을 갖는 형광막 형성시의 표면전하가 억제된 상태를 나타낸 도이다.

본 실시예에 따른 R,G,B 각각의 형광체 페이스트 조성은 35∼45중량%의 해당 형광체 분말과, 이 형광체 분말에 점도를 부여하여 인쇄를 용이하게 하는 8∼12중량%의 바인더, 및 40∼50중량%의 솔벤트, 5∼10중량%의 도전성 물질인 인듐옥사이드, 그리고 1∼5중량%의 첨가제 등으로 이루었다.

상기 각 물질들을 혼합하는 과정에서 만일, 형광체 페이스트에 혼합되는 인듐옥사이드가 10중량% 이상 첨가되었을 경우, 각 형광체 분말의 주위에 코팅되는 인듐옥사이드의 두께가 지나치게 두꺼워져 방전시 발생된 진공자외선이 형광체에 효과적으로 도달하지 못하게 되어 형광체에서 발생되는 가시광에 영향을 미칠 수 있으므로 형광막의 휘도 저하를 최소화 하기 위하여 그 첨가량은 10중량% 이하를 이루어야 한다.

이와 같은 조성을 이룬 형광체 페이스트를 하부기판(2) 상의 격벽(3)사이에 R,G,B 해당 위치별로 각각 인쇄하고, 건조/소성공정을 거쳐 바인더(binder)를 태워 없애면 페이스트가 수축되면서 최종적인 형광막 형태를 이루게 됨은 종래 기술에서 설명된 바와 동일하다.

이때, 소성후 형성된 본 발명의 형광막(5)을 이루는 형광체 분말(5a)은 도 5의 부분 확대도에 나타낸 바와 같이 각 형광체 분말의 주위를 도전성 물질(10) 즉, 인듐옥사이드가 100∼500Å의 두께로 얇게 코팅된 상태를 이루게 되는데, 도전성 물질은 형광체를 여기시키는 진공자외선(VUV)를 흡수할 수 있게 됨으로 화상의 구현시 형광체 발광효율 저하를 방지할 수 있게된다.

그리고 도전성이 부여된 본 실시예의 형광막(5)은 자체 저항이 종래 부도체였을 경우에 비해 상대적으로 감소하게 됨으로 PDP 구동시 내부 발열로 인한 표면오염을 방지할 수 있게되고, 이와 동시에 종래 전압강하의 원인으로 작용하던 형광막 표면의 축적 전하가 존재하지 않게 되어 어드레스 전압의 전압강하를 개선할 수 있게된다.

또한, 각 화소에 대해 동일한 어드레스 구동전압을 이룰 수 있게 됨으로 전극간 오방전 또한 방지할 수 있게됨을 알 수 있다.

이 결과에서, 본 발명에 의하면 패널의 수명이 증가되고 어드레스 전압의 전압강하 및 오방전을 방지할 수 있게되는 이점을 나타낼 수 있다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 효과는,

첫째, 형광막저항에 의한 발열을 감소시켜 형광체 표면반응에 의한 표면오염을 방지하고 형광체 열화를 감소시킴으로서 패널 수명을 향상시킬 수 있으며,

둘째, 형광막 표면축적 전하를 없앰으로서 어드레스전압의 형광막에서의 전압강하를 방지하고,

셋째, R,G,B 각 화소에 대해 동일한 어드레스 구동전압을 부여함으로서 PDP 동작중의 오방전 발생을 방지할 수 있게되는 이점을 나타내게 된다.

Claims (3)

1. 전극간의 플라즈마 방전에 의해 진공자외선에 의해 여기되어 자외선을 발생시키는 형광막은 형광체 분말과 함께 도전성 물질이 포함됨을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치의 형광막 조성.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 도전성 물질은 형광막의 주 성분인 형광체 분말의 총 중량 대비 10중량% 이하로 함유됨을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치의 형광막 조성.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 도전성 물질로는 인듐옥사이드, 틴옥사이드 또는 전도성 고분자가 사용됨을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치의 형광막 조성.