KR20030072971A - 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 형광체 형성시 발생되는 혼색 및 셀 결함을 용이하게 검출할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법은 감광성 형광체 파우더에 적,녹,청색 유기 안료를 혼합하여 형광체 페이스트를 형성하는 단계와, 형광체 페이스트를 격벽이 형성된 기판의 전면에 인쇄/건조하여 형광체층을 형성하는 단계와, 격벽 사이에 형성된 형광체층을 육안으로 검사하는 단계와, 상기 형광체층이 형성된 기판을 소성로에 넣어 소성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 형광체 파우더에 유기안료를 조합하고 이를 인쇄/건조하여 형광체를 형성함으로써 형광체 검사시 자외선 램프를 사용하지 않고 혼색 및 셀 결함 등을 육안 검사를 실시함으로써 패널 전체를 동시에 검사할 수 있게 되고, 검사 시간도 단축할 수 있게 된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법{Method for Fabricating Phosphor of Plasma Display Panel}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 형광체 형성시 발생되는 혼색 및 셀 결함을 용이하게 검출할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법에 관한 것이다.
최근 멀티미디어용 디스플레이에 대한 요구가 증대됨에 따라 대화면 및 시야각에서 강점이 있고 가격이 유리하여 가정용으로 유망한 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)에 대한 기술개발이 급격히 이루어지고 있고 특히 휘도 및 방전효율 증가에 관한 연구가 활발한 실정이다. PDP는 통상 가스방전 현상을 이용하는 것으로 가스방전시 발생하는 진공자외선이 형광체를 발광시킴으로써 발생하는 가시광을 이용하여 화상을 표시하게 된다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)은 가스 방전에 의해 발생되는 자외선이 형광체를 여기시켜 형광체로부터 가시광선이 발생되는 것을 이용한 표시장치이다. PDP는 지금까지 표시수단의 주종을 이루어왔던 음극선관(Cathode Ray Tube :CRT)에 비해 두께가 얇고 가벼우며 고선명 대형화면의 구현이 가능하다는 점과 넓은 시야각을 갖는다는 점등의 장점이 있다. PDP는 매트릭스 형태로 배열된 방전셀들로 이루어진다.
도 1은 통상적으로 사용되는 3전극 교류 구동 방식의 면방전 PDP의 방전셀 구조를 나타낸 종단면도이다.
도 1에 도시된 PDP의 방전셀은 화상의 표시면인 상부기판(10)과, 격벽(14)에 의해 상부기판(10)과 평행하게 배치된 하부기판(12)을 구비한다. 격벽(14)은 셀 간의 전기적, 광학적 간섭이 차단되도록 셀 내부에 방전공간을 마련함과 아울러 상부기판(10)과 하부기판(12)을 지지하는 역할을 한다. 상부기판(10) 상에는 유지전극쌍(16), 즉 주사/유지 전극과 유지전극이 나란하게 배치되고, 이 유지전극쌍(16)의 투명전극(16A)과 버스전극(16B)으로 구성된다. 하부기판(12) 상에는 유지전극쌍(16)과 방전을 일으키기 위한 어드레스전극(22)이 배치되게 된다. 그리고, 유지전극쌍(16)이 배치된 상부기판(10) 상에는 전하축적을 위한 상판 유전체(18)가 평탄하게 형성되어 있다. 이 상판 유전체(18)는 벽전하를 형성함과 아울러 방전유지전압에 의해 방전을 유지시키며 가스방전시에 이온충격으로부터 전극을 보호하고 확산방지막의 역할을 하게 된다. 상판 유전체(18) 표면에 형성된 보호막(20)은 플라즈마 입자들의 스퍼터링 현상으로부터 유전체(18)를 보호하여 수명을 연장시켜 줄 뿐만 아니라 2차전자의 방출 효율을 높여주고 산화물 오염으로 인한 내화 금속의 방전 특성 변화를 줄여주는 역할을 하는 것으로 주로 산화마그네슘(MgO) 막이 이용되고 있다. 어드레스전극(22)이 배치된 하부기판(12) 상에는 하판 유전체(24)가 형성되고, 이 하판 유전체(24) 상에는 고유색의 가시광선을 발생하기 위한 형광체(26)가 격벽(14)에 걸쳐 도포되어 있다. 이 형광체(26)는 가스방전시 발생되는 짧은 파장의 진공 자외선(Vacuum Ultraviolet; VUV)에 의해 여기되어 적, 녹, 청(R, G, B)의 가시광을 발생하게 된다. 그리고, 방전셀의 내부에 마련된 방전공간에는 방전가스, 예를 들면 He-Ne, Ne-Xe 및 He-Ne-Xe 가스의 혼합가스 원자가 충진되어 있다. 이러한 구조의 방전셀에서 어드레스전극(22)과 유지전극들(16) 사이의 어드레스 방전에 의해 선택된 후 유지전극들(16) 사이의 계속적인 유지방전에 의해 발생된 진공 자외선이 형광체(26)를 여기시켜 가시광을 방출함으로써 PDP는 원하는 화상을 표시하게 된다.
이러한 구조의 PDP에서 형광체(26)는 플라즈마 방전시 발생하는 147nm의 자외선에 의해 여기 및 천이되어 발광함으로써 적색, 녹색 또는 청색의 가시광을 방출하는 매우 중요한 역할을 하게 된다. 형광체(26)를 형성하기 위한 방법은 형광체 페이스트(Paste)를 이용한 인쇄법, 감광성 형광체 페이스트를 이용한 형성방법 및 드라이 필름을 이용한 형성방법 등이 있는데, 상기 방법 중에서 페이스트 형태로 제조되는 형광체(26)는 별도의 적, 녹, 청(R,G,B) 각각의 형광체 페이스트를 제조한 후 이를 격벽(14) 사이에 각각 인쇄 및 건조하고, 이후 소성 공정을 거쳐 바인더(binder)를 태워 없앰으로서 완성하게 된다.
이를 위하여, 현재 사용되고 있는 형광체 형성방법으로는 스크린 프린팅(Screem Printing) 방법, 샌드브라스트(Sand Blast) 방법, 포토리소그라피(Photolisography)법, 전지전착법 등이 있다. 이중에서 스크린 프린팅 방법과 샌드브라스트 방법이 가장 널리 이용되고 있다.
통상 형광체 페이스트의 조성은 형광체 분말(Powder)과 이 형광체 분말에 점도를 부여하여 인쇄를 용이하게 하는 바인더(Binder)와 용제로 이루어지고, 고온의 소성 공정을 거쳐 백색의 표면색을 가지고 있다.
형광체 페이스트의 표면색이 백색이기 때문에 발광체의 육안 구분이 어렵게된다. 따라서, 형광체를 건조 후 각 색의 인쇄패턴을 검사할 경우 자외선(UV) 램프를 이용하여 육안 검사를 거치게 된다.
이 때 수작업으로 검사를 하게 되면 검사시 이물질이 발생되며, 부분적인 패턴 검사를 하게 되어 도 2에서의 "A"와 같은 혼색 및 셀 결함을 검출하기 어려운 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 형광체 페이스트의 표면색을 변경하여 형광체를 형성하도록 한 PDP의 형광체 형성방법을 제공하는 것이다.
도 1은 통상의 3전극 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 방선셀을 나타낸 단면도.
도 2는 종래기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성시 결함 상태를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법을 단계적으로 설명하는 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>
10 : 상부기판 12 : 하부기판
14 : 격벽 16 : 유지전극쌍
16A : 투명전극 16B : 버스전극
18 : 상판 유전체 20 : 보호막
22 : 어드레스전극 24 : 하판 유전체
26 : 형광체
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 PDP의 형광체 형성방법은 감광성 형광체 파우더에 적,녹,청색 유기 안료를 혼합하여 형광체 페이스트를 형성하는 단계와, 상기 형광체 페이스트를 격벽이 형성된 기판의 전면에 인쇄/건조하여 형광체층을 형성하는 단계와, 상기 격벽 사이에 형성된 형광체층을 육안으로 검사하는 단계와, 상기 형광체층이 형성된 기판을 소성로에 넣어 소성하는 단계를 포함한다.
본 발명에서의 형광체층은 스크린 인쇄법 또는 샌드 브라스트법을 이용하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 형광체층 소성 온도는 450 내지 550℃ 인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 적,녹,청색 유기안료는 상기 혼합된 형광체 페이스트의 조성에서 3 내지 0.01% 이하의 비율인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 적색 유기안료는 레이크 레드 씨(Lake Red C)인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 녹색 유기 안료는 시아닌 그린(Cyanine Green)인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 청색 유기안료는 시안 블루(Cyan Blue)인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 감광성 형광체 파우더에 적,녹,청색 유기 안료의 혼합은 유기 안료의 분산 강화를 위하여 약 10 시간 이상 믹싱(Mixing)하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도 3을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 또한 종래기술과 동일한 부호는 동일 구성요소로 간주한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 형광체 형성방법을 단계적으로 설명하는 흐름도이다.
본 발명에 따른 형광체 형성방법은 먼저 형광체 페이스트 조합시 적, 녹, 청(R, G, B)의 각 컬러별 유기 안료(Pigment)를 혼합하여 각 형광체 페이스트의 표면색을 적, 녹, 청(R, G, B)의 색상을 가지도록 한다. 이 때 유기안료는 형광체 소성온도인 450 내지 550℃ 이하에서 열분해가 되어야 한다.
먼저 적색 형광체 파우더와 적색 유기 안료를 혼합한다.(S10) 이 때 적색 유기 안료로는 레이크 레드 씨(Lake Red C ; Benzenesulfonic acid, 5-chloro-2-[(2-hydroxy-1-naphthalenyl)azo]-4-methyl,-barium salt(2:1))가 사용되며, 레이크 레드 씨(Lake Red C)의 열분해 온도는 약 390℃ 이다. 혼합에 의해 형성된 형광체 페이스트의 조성에서 유기 안료는 3 내지 0.01% 이하로 조합된다. 또한 안료의 분산을 강화하기 위하여 이들(파우더+유기안료)을 혼합시 약 10시간 이상 믹싱(Mixing)한다.
이후 적색 형광체 페이스트를 스크린 인쇄법 또는 샌드 브라스트법을 이용하여 PDP 격벽(14) 사이에 인쇄/건조하여 형광체(26)를 형성한다.(S12) 스크린 인쇄법은 스크린 마스크를 이용하여 스크린마스크 정렬 - 형광체 인쇄/건조시켜 형성하는 방법이고, 샌드 브라스트법은 형광체 인쇄/건조 - 노광/현상의 과정을 거쳐 형성하는 방법이다.
이 때 격벽(14) 사이에 형성된 형광체(26)는 적색 유기안료에 의해 적색을 띄게 된다.
다음으로 녹색 형광체 파우더와 녹색 유기 안료를 혼합한다.(S14) 이 때 녹색 유기 안료로는 시아닌 그린(Cyanine Green)이 사용되며, 시아닌 그린의 열분해 온도는 480℃ 이다. 혼합에 의해 형성된 형광체 페이스트의 조성에서 녹색 유기 안료는 3 내지 0.01% 이하로 조합된다. 또한 안료의 분산을 강화하기 위하여이들(파우더+유기안료)을 혼합시 약 10시간 이상 믹싱(Mixing)한다.
이후 녹색 형광체 페이스트를 스크린 인쇄법 또는 샌드 브라스트법을 이용하여 PDP 격벽(14) 사이에 인쇄/건조하여 형광체(26)를 형성한다.(S16) 이 때 격벽(14) 사이에 형성된 형광체(26)는 녹색 유기안료에 의해 녹색을 띄게 된다.
다음으로 청색 형광체 파우더와 청색 유기 안료를 혼합한다.(S18) 이 때 청색 유기 안료로는 시안 블루(Cyan Blue)가 사용된다. 시안 블루(Cyan Blue)는 프탈로(Phthalo), 프탈로 시안(Phthalo Cyan), 시아닌(Cyanine) 등으로도 불리우며, 열분해 온도는 약 480℃ 이다. 혼합에 의해 형성된 형광체 페이스트의 조성에서 유기 안료는 3 내지 0.01% 이하로 조합된다. 또한 안료의 분산을 강화하기 위하여 이들(파우더+유기안료)을 혼합시 약 10시간 이상 믹싱(Mixing)한다.
이후 청색 형광체 페이스트를 스크린 인쇄법 또는 샌드 브라스트법을 이용하여 PDP 격벽(14) 사이에 인쇄/건조하여 형광체(26)를 형성한다.(S20) 이 때 격벽(14) 사이에 형성된 형광체 페이스트는 청색 유기안료에 의해 청색을 띄게 된다.
상기에서와 같이 PDP의 격벽 사이의 소정 위치에 적, 녹, 청(R, G, B)의 각 형광체가 형성되면, 혼색 및 셀 결함 등을 검사하게 된다.(S22) 본 발명의 경우에는 격벽 사이에 형성된 각 형광체가 백색이 아닌 적, 녹, 청(R, G, B)의 발광색을 띄고 있어 자외선 램프(UV Lamp)를 사용하지 않고도 육안으로 검사를 실시할 수 있게 된다. 또한 PDP 전면을 통하여 동시에 검사할 수 있어 검사 시간을 단축할 수 있게 된다.
셀 검사 후 형광체(26)가 형성된 하판을 소성한다.(S24) 이러한 소성 과정을 통하여 PDP의 완전한 형광체를 형성하게 된다. 이러한 소성 과정을 통하여 적, 녹, 청색 형광체 파우더에 조합된 유기안료는 제거되어진다. 이로써 형광체(26)는 통상의 PDP 형광체와 동일한 표면색인 백색을 띄게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP의 형광체 형성방법에 의하면 형광체 파우더에 유기안료를 조합하고 이를 인쇄/건조하여 형광체를 형성함으로써 형광체 검사시 자외선 램프를 사용하지 않고 혼색 및 셀 결함 등을 육안 검사를 실시함으로써 패널 전체를 동시에 검사할 수 있게 되고, 검사 시간도 단축할 수 있게 된다.
또한 자외선 램프를 사용하지 않으므로 유해한 자외선이 검사자에 노출되지 않게 되어 안정한 작업 조건을 제공할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (12)

  1. 감광성 형광체 파우더에 적,녹,청색 유기 안료를 혼합하여 형광체 페이스트를 형성하는 단계와,
    상기 형광체 페이스트를 격벽이 형성된 기판의 전면에 인쇄/건조하여 형광체층을 형성하는 단계와,
    상기 격벽 사이에 형성된 형광체층을 육안으로 검사하는 단계와,
    상기 형광체층이 형성된 기판을 소성로에 넣어 소성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 형광체층은 스크린 인쇄법 또는 샌드 브라스트법을 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 형광체층 소성 온도는 450 내지 550℃ 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 적,녹,청색 유기안료는 상기 혼합된 형광체 페이스트의 조성에서 3 내지 0.01% 이하의 비율인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 적색 유기안료는 레이크 레드 씨(Lake Red C)인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 레이크 레드 씨(Lake Red C)의 열분해 온도는 약 390℃ 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 녹색 유기 안료는 시아닌 그린(Cyanine Green)인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 시아닌 그린의 열분해 온도는 약 480℃인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 청색 유기안료는 시안 블루(Cyan Blue)인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 시안 블루(Cyan Blue)의 열분해 온도는 약 480℃ 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 감광성 형광체 파우더에 적,녹,청색 유기 안료의 혼합은 유기 안료의 분산 강화를 위하여 약 10 시간 이상 믹싱(Mixing)하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법.
  12. 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법에 의해 형성된 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체.
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