KR20030086841A - 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물 및이의 제조 방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물 및이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에틸 셀룰로오스와 (메타) 아크릴 수지의 혼합중량비가 20:80 내지 80:20인 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 상기 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물로 제조된 형광층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널은 형광체의 표면전위가 높고 형광체 페이스트의 하전량이 높고 또한 방전전압이 높아 안정한 방전특성을 나타낸다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물 및 이의 제조 방법{PHOSPHOR PASTE COPOSITION OF PLASMA DISPLAY PANEL AND PREPARATION METHOD OF THE SAME}
[산업상 이용 분야]
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 형광체의 표면전위가 높고 형광체 페이스트의 하전량이 높고 또한 방전전압이 높아 안정한 방전특성을 나타내는 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
[종래 기술]
플라즈마 디스플레이 패널은 상기한 플라즈마를 이용한 표시장치이며, 현재에는 반사형 교류구동 플라즈마 디스플레이 패널이 널리 사용된다.
이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 형광체 페이스트를 격벽 위에 적층하고 건조, 소성한 뒤 패널을 조립, 봉착, 배기, 가스주입 및 에이징(aging)하여 제조된다.
상기 형광체 페이스트는 일반적으로 형광체 분말과 이 형광체 분말에 점도를부여하여 인쇄를 용이하게 하는 용제와 바인더로 구성된다. 상기 용제로는 부틸카비톨 아세테이트(BCA)와 터피네올(TP)의 혼합 유기용매가 일반적으로 사용된다.
또한 상기 바인더로는 에틸 셀룰로오스(ethyl cellulose) 또는 니트로 셀룰로오스(nitro cellulose)와 같이 -(CH2-CH3-CH2)n- 체인을 갖는 폴리머와 이 폴리머를 용해시키는 유기용제 등으로 구성된 혼합 유기바인더가 일반적으로 사용된다.
플라즈마 디스플레이 패널이 균일하고 안정한 방전을 나타내기 위해서는 상기 형광체의 표면전위가 높아 고온의 기체 상의 음이온이 상기 형광체에 고속으로 충돌하여야 한다. 따라서 상기 형광체의 표면전위가 높을수록 음이온과의 전위차가 커져서 균일하고 안정된 발광특성을 나타내는 플라즈마 디스플레이 패널을 제조할 수 있다.
따라서 표면전위가 높은 형광체를 제조하기 위하여, 형광체 페이스트 제조시 공정 중에 발생하는 부하들을 미리 제거하여야 한다. 이 처럼 플라즈마 디스플레이 패널 제조시 형광체의 표면전위를 높이면 간단하고 저렴한 비용으로 균일하고 안정한 방전을 나타내는 플라즈마 디스플레이 패널을 제조할 수가 있다.
대한민국특허공개 제 2000-0050934호에는 형광체 페이스트 중 녹색형광체 페이스트에 표면전위가 (+)인 바륨계열의 형광체 분말을 혼합하여 형광체의 표면전위를 높이는 방법이 소개되어 있다.
또한 대한민국특허공개 제 1998-0024014호에는 형광체의 열화를 방지하기 위하여 (메타) 아크릴 수지로 형광체 분말을 코팅하여 플라즈마 디스플레이 패널용형광체층을 형성하는 방법이 소개되어 있다. 그러나 이 방법은 형광체의 표면전위 감소를 억제하지 못하므로 안정적인 방전이 이루어지지 못한다는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 목적을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 형광체의 표면전위가 높고 형광체 페이스트의 하전량이 높고 또한 방전전압이 높아 안정한 방전특성을 나타내는 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 또한 상기 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 또한 상기 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물로 제조된 형광층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 에틸 셀룰로오스와 (메타) 아크릴 수지의 혼합중량비가 20:80 내지 80:20인 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한, (a) 에틸 셀룰로오스와 (메타) 아크릴 수지의 혼합 유기바인더를 유기용매에 용해시켜 비클을 제조하는 단계; (b) 상기 비클에 형광체를 첨가하여 교반하는 단계; 및 (c) 상기 형광체가 첨가된 비클을 혼련하는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 또한 상기 방법에 의하여 제조된 형광층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물은 유기바인더 성분으로 에틸 셀룰로오스와 (메타) 아크릴 수지의 혼합 유기바인더를 사용하는 것이 특징이다.
상기 혼합 유기바인더에서 에틸 셀룰로오스와 (메타) 아크릴 수지의 혼합중량비는 20:80 내지 80:20이 바람직하다. 상기 혼합 유기바인더인 에틸 셀룰로오스와 (메타) 아크릴 수지의 혼합중량비 중 (메타) 아크릴 수지의 함량이 80을 초과하면 혼합 유기바인더의 점성이 지나치게 높아져 형광체의 인쇄성이 저하되는 문제점이 있고, 20 미만이면 반대로 점성이 너무 낮아져 역시 인쇄성이 저하된다는 문제점이 있다.
또한, 상기 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물 중 에틸 셀룰로오스와 (메타) 아크릴 수지의 혼합 유기바인더의 함량은 형광체 페이스트 조성물에 대하여 6 내지 10 중량%가 바람직하다. 상기 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물 중 에틸 셀룰로오스와 (메타) 아크릴 수지의 혼합 유기바인더의 함량이 6 중량% 미만이면 형광체 페이스트 조성물의 점도가 낮아져 인쇄성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 혼합 유기바인더의 점성이 높아 제조되는 형광체 페이스트 조성물의 점도가 역시 높아져 인쇄성이 저하된다는 문제점이 있다.
본 발명은 또한 상기 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물의 제조 방법을 제공한다. 제조 방법을 소개하면 다음과 같다.
우선 에틸 셀룰로오스와 (메타) 아크릴 수지의 혼합 유기바인더를 유기용매에 용해시켜 비클을 제조한다((a) 단계). 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 페이스트 조성물은 형광체 페이스트 조성물의 격벽에 대한 접착력을 향상시키기 위하여 바인더성분을 포함하다. 바인더로는 에틸 셀룰로오스와 (메타) 아크릴 수지의 혼합 유기바인더를 사용한다.
상기 혼합 유기바인더에서 에틸 셀룰로오스와 (메타) 아크릴 수지의 혼합중량비는 20:80 내지 80:20이 바람직하다. 상기 혼합 유기바인더인 에틸 셀룰로오스와 (메타) 아크릴 수지의 혼합중량비 중 (메타) 아크릴 수지의 함량이 80을 초과하면 혼합 유기바인더의 점성이 지나치게 높아져 형광체의 인쇄성이 저하되는 문제점이 있고, 20 미만이면 반대로 점성이 너무 낮아져 역시 인쇄성이 저하된다는 문제점이 있다.
또한, 상기 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물 의 제조 방법 중 에틸 셀룰로오스와 (메타) 아크릴 수지의 혼합 유기바인더의 함량은 형광체 페이스트 조성물에 대하여 6 내지 10 중량%가 바람직하다. 상기 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물 중 에틸 셀룰로오스와 (메타) 아크릴 수지의 혼합 유기바인더의 함량이 6 중량% 미만이면 형광체 페이스트 조성물의 점도가 낮아져 인쇄성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 혼합 유기바인더의 점성이 높아 제조되는 형광체 페이스트 조성물의 점도가 역시높아져 인쇄성이 저하된다는 문제점이 있다.
유기용매는 형광체 페이스트 조성물의 점도를 조절하여 인쇄성을 좋게하기 위하여 첨가된다. 유기용매로는 부틸카비톨 아세테이트(BCA), 터피네올(TP), 부틸카비톨(BC) 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 이 중 부틸카비톨 아세테이트(BCA) 및 터피네올(TP)의 혼합 유기용매가 바람직하게 사용될 수 있다. 이 때 부틸카비톨 아세테이트와 터피네올의 혼합 중량비는 30:70 내지 40:60이 바람직하다.
일반적으로 형광체 분말은 전위가 (+)로 대전되어 있다. 그러나 종래 일반적인 형광체 페이스트 조성물 제조 방법에 의하여 형광체 페이스트를 제조하면 인쇄, 건조, 소성 등의 공정 중에 용제로 인한 부하, 마찰로 인한 부하 등을 통하여 형광체의 표면전위가 감소하고 그 결과 형광체 분말에 비하여 하전량이 20 내지 40% 정도 감소되는 문제점이 있다.
이는 특히 바인더 성분으로 통상 사용되는 에틸 셀룰로오스가 (-)전하로 대전되어 있어 형광체의 표면전위를 상쇄시키는 역할을 한다.
이에 본 발명에서는 형광체 페이스트 제조시 (+)전하로 대전되어 있는 (메타) 아크릴 수지를 유기바인더 성분으로 첨가하여 형광체의 표면전위의 감소를 억제하고 형광체 페이스트의 하전량을 높여 방전전압이 높고 안정한 방전특성을 나타내는 플라즈마 디스플레이 패널을 제조할 수 있다.
그 다음 상기 비클에 형광체를 첨가하여 교반한다((b) 단계). 형광체로는 플라즈마 디스플레이 패널에 일반적으로 사용되는 형광체는 모두 사용가능하다.그 중 특히 적색형광체로는 (Y,Gd)BO3:Eu가 바람직하게 사용될 수 있다. 또한 녹색형광체로는 Zn2-xMnxSiO4:Y계열:Ba계열(단, x는 0.1 내지 0.5이다.) 등이 바람직하게 사용될 수 있다. 또한, 청색형광체로는 BaMgAl10O17:Eu 등이 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 녹색형광체 중 Y계열은 YBO3:Tb가 바람직하고, Ba계열은 (Ba,Sr,Mg)AlO:Mn이 바람직하게 사용된다.
그 다음 상기 형광체가 첨가된 비클을 혼련(knead)하여 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물을 제조한다((c) 단계). 혼련방법으로는 3-롤밀을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명은 또한 상기 일련의 공정으로 제조된 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물을 플라즈마 디스플레이 패널의 하판 격벽면 위에 인쇄, 건조, 소성한 뒤 패널을 조립, 봉착, 배기, 가스주입 및 에이징(aging)하여 제조된 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명의 상기 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물로 제조된 형광층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널은 형광체의 표면전위가 높고 형광체 페이스트의 하전량이 높고 또한 방전전압이 높아 안정한 방전특성을 나타낸다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 보다 명확히 표현하기 위한 목적으로 기재될 뿐 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 비교예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
15 g의 부틸카비톨 아세테이트와 37 g의 터피네올의 혼합 유기용매에 6 g의 에틸 셀룰로오스 수지와 2 g의 (메타) 아크릴 수지의 혼합 유기바인더를 용해시켜 비클을 제조하였다. 그 다음 상기 비클에 녹색형광체로 Zn2-xMnxSiO4:Y계열:Ba계열(단, x는 0.3이다.)을 40 g 첨가하고 교반하여 페이스트를 제조하였다. 그 다음 상기 형광체가 첨가된 비클을 3-롤밀로 혼련하여 페이스트를 제조하였다. 그 다음 상기 페이스트를 하판 격벽면 위에 인쇄, 건조, 소성한 뒤 패널을 조립, 봉착, 배기, 가스주입 및 에이징하여 플라즈마 디스플레이 패널을 제조하였다.
(실시예 2)
4 g의 에틸 셀룰로오스 수지와 4 g의 (메타) 아크릴 수지의 혼합 유기바인더를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
(실시예 3)
2 g의 에틸 셀룰로오스 수지와 4 g의 (메타) 아크릴 수지의 혼합 유기바인더를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
(비교예 1)
8 g의 에틸 셀룰로오스 수지만을 유기바인더로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
하기 표 1에는 일반적으로 사용되는 적색, 녹색 및 청색형광체의 분말 하전량, 페이스트 하전량 및 패널방전전압을 나타내었다.
형광체 종류 분말 하전량(μC/g) 페이스트 하전량(μC/g) 패널방전전압(@Vs=170V)
R (Y,Gd)BO3:Eu 52 36 38V
G Zn2-xMnxSiO4:Y계열:Ba계열(단, x는 0.1내지 0.5이다.) 50.6 33 35V
B BaMgAl10O17:Eu 50 39 37V
하기 표 2에는 상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1의 G형광체 페이스트의 하전량을 측정하여 그 결과를 나타내었다.
항목 페이스트하전량(μC/g) 방전전압(@Vs=170V) 상대 휘도(%)
실시예 1 36 35V 101
실시예 2 36 37V 99
실시예 3 43 39V 100
비교예 1 33 35V 100
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물인 실시예 1 내지 3의 경우 페이스트하전량 및 방전전압이 비교예 1보다 높게 나타났으며, 상대 휘도는 저하되지 않음을 알 수 있다.
본 발명의 상기 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물로 제조된 형광층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널은 형광체의 표면전위가 높고 형광체 페이스트의 하전량이 높고 또한 방전전압이 높아 안정한 방전특성을 나타낸다.

Claims (7)

  1. 에틸 셀룰로오스와 (메타) 아크릴 수지의 혼합 중량비가 20:80 내지 80:20인 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 에틸 셀룰로오스와 (메타) 아크릴 수지의 혼합 유기바인더의 함량이 형광체 페이스트 조성물에 대하여 6 내지 10 중량%인 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물.
  3. (a) 부틸카비톨 아세테이트와 터피네올의 혼합 유기용매에 에틸 셀룰로오스와 (메타) 아크릴 수지의 혼합 유기바인더를 용해시켜 비클을 제조하는 단계;
    (b) 상기 비클에 형광체를 첨가하여 교반하는 단계; 및
    (c) 상기 형광체가 첨가된 비클을 혼련하는 단계
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 혼합 유기바인더인 에틸 셀룰로오스와 (메타) 아크릴 수지의 혼합중량비가 20:80 내지 80:20인 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물의 제조 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 혼합 유기바인더인 에틸 셀룰로오스와 (메타) 아크릴 수지의 혼합 유기바인더의 함량이 형광체 페이스트 조성물에 대하여 6 내지 10 중량%인 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물의 제조 방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 부틸카비톨 아세테이트와 터피네올의 혼합 유기용매의 혼합 중량비가 30:70 내지 40:60인 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물의 제조 방법.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항 기재의 방법으로 제조된 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물로 제조된 형광층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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