KR20070027225A - 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 슬러리 조성물 및형광체막 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 슬러리 조성물 및 형광체막 형성방법에 관한 것으로, 특히, 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체막 형성법 중 디스펜싱 공법에서 사용되는 형광체 슬러리의 물성, 특히 고유동성과 형상 유지성을 개선할 수 있는 것으로, 형광체 파우더를 포함하며 이 형광체 파우더를 슬러리 형태로 형성하기 위한 제1물질과; 상기 제1물질과 혼합되어 요변성을 향상시킬 수 있는 제2물질을 포함하여 구성되어, 슬러리를 이용하여 디스펜싱 또는 잉크젯 방법 등으로 형광체막 형성시 형광체막이 주변으로 침범하지 않으면서 방전영역 내에 균일하게 형광체막을 형성할 수 있도록 하는 것이다.

슬러리, 디스펜싱, 형광체, 요변성, PDP.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 슬러리 조성물 및 형광체막 형성방법 {Phosphor slurry composition for plasma display panel and the method using the same}

도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 일례를 나타내는 사시도,

도 2는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 슬러리를 이용하여 디스펜싱 공법으로 형광체막을 형성하는 과정을 나타내는 사시도.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 슬러리 조성물 및 형광체막 형성방법에 관한 것으로, 특히, 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체막 형성법 중 디스펜싱 공법 또는 잉크젯 공법에서 사용되는 형광체 슬러리의 물성, 특히 유동성과 형상 유지성을 개선할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 슬러리 조성물 및 형광체막 형성방법에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel: 이하, PDP)은 방전 현상을 이용하여 화상을 표시하는 발광형 소자의 일종으로서, 각 셀마다 액티브 소자를 장착할 필요가 없어서 제조 공정이 간단하고, 화면의 대형화가 용이하며, 응답속도가 빨라 대형화면을 가지는 화상표시장치의 표시소자로 각광받고 있다.

이와 같은 PDP의 구조는 도 1에서 도시하는 바와 같이, 상부패널(10)과 하부패널(20)을 대향시켜 겹친 구조로 되어있다. 상기 상부패널(10)은 투명 기판(11)의 내면에 한 쌍의 유지전극이 배열되는데, 보통 이 유지전극은 각각 투명전극(12)과 버스전극(13)으로 이루어진다.

이러한 유지전극은 AC 구동을 위한 유전체층(14)으로 피복되고, 이 유전체층(14)의 표면에는 보호막(15)이 형성된다.

한편, 상기 하부패널(20)의 내면에는 유전체층(21) 위에 어드레스 전극(22)이 배열되고, 그 위에 절연층(23)이 형성되는데, 이 절연층(23) 위에는 어드레스 전극(22)을 구획하기 위한 띠상의 격벽(24)이 형성되고, 이 격벽(24) 사이의 홈에는 컬러표시를 위한 적색, 청색 및 녹색의 형광체층(26)이 도포되어 서브 픽셀을 이룬다.

상기 격벽(24)에 의하여 방전셀(25)이 서브 픽셀마다 구획되고, 또한 이 방전셀(25)에는 방전가스가 봉입되며, 하나의 픽셀은 상기 3개의 서브 픽셀로 이루어진다.

상기와 같은 PDP의 형광체막 형성법은 패턴 인쇄법, 감광성 페이스트법, 드라이 필름법 등이 사용되는데, 최근 잉크젯법이나 디스펜싱 공법도 적용되고 있다.

상기 디스펜싱 공법은 노즐을 이용하여 점도와 탄성 등 특정 물성을 가지는 슬러리(slurry)를 도포하여 형성하는 것이다.

현재 사용되고 있는 형광체 슬러리의 경우에는 고유동성과 형상 유지성을 모 두 만족하는 슬러리를 만들기 위하여 형광체의 양과 바인더 및 솔벤트의 양을 조절함으로써 요구되는 특성을 만족하도록 시도하고 있다.

즉, 상기와 같은 형광체 슬러리는 디스펜싱 공법과 잉크젯 공법에 사용되기 위해서는 일정 점도를 갖는 물질에 스트레스(stress)가 가해지면 흐름성이 좋아지고(고유동성), 스트레스가 제거된 후에는 그 형상을 그대로 유지하는 성질(형상 유지성), 이른바 요변성(thixotropy)이 우수해야 한다.

그러나 상기와 같은 방법을 사용하여 슬러리의 특성을 조절하는 경우, 효과적인 요변성을 갖는 슬러리를 제조하는데 어려움이 있으며, 따라서 이러한 제조의 어려움에 따른 개발 지연에 의하여 비용 및 시간적 손실이 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 형광체막을 형성하는 디스펜싱 공법에 사용되는 형광체 슬러리에 요변성 부여제를 첨가함으로써 요변성을 향상시킬 수 있어, 이러한 슬러리를 이용하여 형광체막 형성시 슬러리가 이웃 방전셀로 침범하지 않으면서 방전셀 내에서 균일하게 형광체막을 형성할 수 있도록 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 슬러리 조성물 및 형광체막 형성방법을 제공하고자 한다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 형광체 파우더를 포함하며 이 형광체 파우더를 슬러리 형태로 형성하기 위한 제1물질과; 상기 제1물 질과 혼합되어 요변성을 향상시킬 수 있는 제2물질을 포함하여 구성함으로써 달성된다.

제1물질은 유기용매와, 바인더와, 분산제 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 상기 형광체 파우더와 함께 디스펜싱 공법 또는 잉크젯 공법 등에 이용될 수 있는 슬러리 형태를 이루게 된다.

상기 제2물질은 유기물로서는 젤라틴과, 무기물로서는 규산염 또는 수산화 알루미늄 중 적어도 어느 하나를 이용할 수 있다.

상기 제2물질의 함량은 0.1 내지 10 중량 %인 것이 바람직하며, 더욱 구체적으로는 0.5 내지 5 중량 %인 것이 최적의 효과를 보인다.

한편, 상기 형광체 슬러리를 이용하여 형광체막을 형성하는 방법은, 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀에 상기 형광체 슬러리를 도포하는 제 1단계와; 상기 도포된 형광체 슬러리를 소성하여 형광체막을 형성하는 제 2단계를 포함하여 구성되는 것을 기술상의 특징으로 한다.

상기 제 1단계의 형광체 슬러리를 도포하는 방법으로는, 디스펜싱 공법과 잉크젯 공법 등이 사용된다. 즉, 상기 형광체 슬러리의 도포는 노즐을 이용하여 격벽에 도포하게 되는 것이다.

한편, 본 발명의 다른 관점으로서, 본 발명은, 형광체 파우더와 분산제, 바인더를 포함하는 형광체 조성물에 있어서, 상기 조성물이 요변성을 갖는 물질을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음 과 같다.

본 발명의 형광체 슬러리는 형광체 파우더를 제조 공정에 의하여 사용할 수 있도록 유기용매, 바인더 등에 혼합되어 제조되는 것으로서, 특히 요변성(thixotropy)를 향상시킬 수 있는 물질이 포함되는 것을 특징으로 한다.

상기 형광체 슬러리는 상기 형광체 파우더가 슬러리 내에서 골고루 분포하도록 분산제를 포함할 수도 있다.

요변성이란 일정 점도를 갖는 물질에 스트레스(stress)가 가해지면 흐름성이 좋아지고(고유동성), 스트레스가 제거된 후에는 그 형상을 그대로 유지하는 성질(형상 유지성)로서, 유체가 가지는 성질에 대한 한 특성이다.

본 발명의 형광체 슬러리는 디스펜싱 공법 또는 잉크젯 공법을 이용하여 형광체층을 형성하는 데에 주로 사용되는 것으로서, 상기와 같은 공법은 통상의 페이스트보다 낮은 점도가 필요하다.

도 2에서는 디스펜싱 공법을 이용하여, 유전체층(21) 위에 어드레스 전극(22)과 절연층(23)이 형성되고 이 절연층(23) 위에 어드레스 전극(22)을 구획하기 위한 띠상의 격벽(24)이 형성된 PDP의 하부패널(20)의 방전셀(25)에 형광체막(26)을 형성하는 과정을 도시하고 있다.

도시하는 바와 같이, 디스펜싱 공법을 이용하는 형광체막 형성은, 먼저, 상기 격벽(24)과 격벽(24)에 의하여 형성되는 방전셀(25)에 노즐(30)을 이용하여 상기 형광체 슬러리를 흘려주어 형광체층(26)을 형성한다.

즉, 상기 노즐(30)은 상기 방전셀(25)에 규칙적으로 배열되게 되고, 상기 형 광체 슬러리에 압력을 가하면서 상기 방전셀(25)을 따라 노즐(30)이 이동하면서 형광체 슬러리를 도포하게 된다.

이때, 상기 본 발명의 형광체 슬러리는 요변성, 특히 유동성이 우수하여 상기 방전셀(25)에 도포되면서 고르게 퍼져서 균일한 형광체막(26)을 형성하게 된다.

즉, 상기 형광체 슬러리는 방전셀(25)에 도포되면서 노즐(30)을 따라 빠른 속도로 방전셀(25)에 도포되므로, 도포되는 도중에 형광체 슬러리가 한 곳에 적체되어 이후 연속적으로 도포되는 슬러리가 이웃 방전셀(25)로 침범하는 현상이 발생하지 않게 된다.

이후, 상기 노즐(30)이 하부패널(20)의 단부에 도달하게 되면 상기 형광체 슬러리에 가해지던 압력이 제거되고, 상기 노즐(30)에서 형광체 슬러리는 더이상 토출되지 않게 된다.

그러면, 상기한 바와 같이, 본 발명의 형광체 슬러리의 형상 유지성이 우수하므로 상기 균일하게 도포된 형광체막(26)은 상기 압력이 제거됨과 동시에 그 도포된 상태를 유지하게 되는 것이다.

이후, 상기 도포된 형광체막(26)을 소성함으로써 형광체막 형성을 완성하게 된다.

한편, 잉크젯 공법은 상기와 같은 디스펜싱 공법과 유사한 과정으로 이루어지나, 사용되는 노즐이 다르며, 보다 다양한 형태로 제작될 수도 있다.

통상 패턴 인쇄법이나 감광성 페이스트법 등 페이스트(paste)를 이용하는 공법에서의 페이스트는 대략 100,000cps(centi-poise) 및 그 이상의 점도를 가지나, 본 발명에서 사용하는 슬러리는 대략 20,000cps 정도의 점도를 가지도록 제조된다.

상기와 같은 요변성을 향상시킬 수 있는 제2물질(요변성 부여제: thixotropic agent)로 사용될 수 있는 물질은, 유기물로서는 젤라틴과, 무기물로서는 규산염 또는 수산화 알루미늄 중 적어도 어느 하나를 이용할 수 있다.

한편, 상기 바인더 또는 분산제는 기본적으로 요변성을 가지고 있으나, 보다 큰 요변성을 갖는 바인더 또는 분산제를 사용할 수도 있으며, 이러한 경우 별도의 요변성 부여제는 필요하지 않을 수도 있다.

상기 유기물은 추후 진행되는 소성과정에서 모두 증발하게 되나, 상기 무기물은 소성과정 후에도 남게된다.

따라서 형광체 슬러리에서 상기 요변성 부여제의 함량은 요변성을 향상시켜 제조법을 향상시키면서, 동시에 형광체에 영향을 주지 않는 범위에서 조절되어야 한다.

상기 요변성 부여제의 함량은 반복적인 실험 및 평가에 의하여 표 1과 같이 정리된다.

상기 표 1과 같이, 본 발명의 요변성 부여제는 그 함유량이 0.1 내지 10 중량 %일 경우, 형광특성에 큰 영향을 미치지 않으면서 형광체 슬러리의 요변성을 향상시킬 수 있다.

상기 표 1의 잔류 바인더는 요변성 부여제로서 무기물을 사용하는 경우에 함량이 15% 이상이 되는 경우, 잔류물이 발생하게 되고 형광특성에 영향을 미칠 수 있음을 나타내고 있다.

또한 요변성 향상에 의한 퍼짐성이 양호하면서 형광특성이 우수하고 소성 후 잔류바인더를 남기지 않는 범위는 0.5 내지 5 중량 %로서, 이 범위에서 사용되는 것이 보다 바람직하다 할 수 있다.

상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 다양한 형태의 변형이 가능하고, 이러한 기술적 사상의 여러 실시 형태는 모두 본 발명의 보호범위에 속함은 당연하다.

이상과 같은 본 발명은 형광체막을 형성하는 디스펜싱 공법에 사용되는 형광체 슬러리에 요변성 부여제를 첨가함으로써 요변성을 향상시킬 수 있어, 슬러리를 이용하여 디스펜싱 또는 잉크젯 방법 등으로 형광체막 형성시 슬러리가 이웃 방전셀으로 침범하지 않으면서 방전셀 내에 균일하게 형광체막을 형성할 수 있도록 하는 효과가 있는 것이다.

Claims (18)

1. 형광체 파우더와 분산제, 바인더를 포함하는 형광체 조성물에 있어서,

   상기 조성물이 요변성을 갖는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 조성물.
2. 제 1항에 있어서, 상기 요변성을 갖는 물질은, 상기 형광체 조성물에 첨가되는 요변성 부여제인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 조성물.
3. 제 1항에 있어서, 상기 요변성을 갖는 물질은 요변성 분산제인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 조성물.
4. 제 1항에 있어서, 상기 요변성을 갖는 물질은 요변성 바인더인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 조성물.
5. 제 1항에 있어서, 상기 형광체 조성물에서 요변성을 갖는 물질의 함량은 0.1 내지 10 중량 %인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 조성물.
6. 제 1항에 있어서, 상기 요변성을 갖는 물질은 유기물인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 조성물.
7. 제 6항에 있어서, 상기 유기물은 젤라틴인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 조성물.
8. 제 1항에 있어서, 상기 요변성을 갖는 물질은 무기물인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 조성물.
9. 제 8항에 있어서, 상기 무기물은 규산염 또는 수산화 알루미늄인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 조성물.
10. 제 1항에 있어서, 상기 형광체 조성물을 포함하는 형광체 슬러리.
11. 형광체 파우더를 포함하며 이 형광체 파우더를 슬러리 형태로 형성하기 위한 제1물질과;

    상기 제1물질과 혼합되어 요변성을 향상시킬 수 있는 제2물질을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 슬러리.
12. 제 11항에 있어서, 제1물질은 유기용매와, 바인더와, 분산제 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 슬러리.
13. 제 11항에 있어서, 상기 제2물질은 젤라틴과, 규산염 또는 수산화 알루미늄 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 슬러리.
14. 제 11항에 있어서, 상기 제2물질의 함량은 0.1 내지 10 중량 %인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 슬러리.
15. 제 11항에 있어서, 상기 제2물질의 함량은 0.5 내지 5 중량 %인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 슬러리.
16. 제 11항의 제1물질과 제2물질로 이루어지는 형광체 슬러리를 이용하여 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체막을 형성하는 방법에 있어서,

    플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀에 상기 형광체 슬러리를 도포하는 제 1단계와;

    상기 도포된 형광체 슬러리를 소성하여 형광체막을 형성하는 제 2단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체막 형성방법.
17. 제 16항에 있어서, 상기 제 1단계는, 디스펜싱 공법을 사용하여 디스펜싱 노 즐을 이용하여 형광체 슬러리를 도포하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체막 형성방법.
18. 제 16항에 있어서, 상기 제 1단계는, 잉크젯 공법을 사용하여 잉크젯 노즐을 이용하여 형광체 슬러리를 도포하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체막 형성방법.

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