KR20090010687A - 플라즈마 디스플레이 패널 및 플라즈마 디스플레이 패널의형광체 조성물 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널 및 플라즈마 디스플레이 패널의형광체 조성물 Download PDF

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KR20090010687A
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 및 그의 형광체 조성물에 관한 것으로, 형광체 층의 탄소(Carbon) 함유량을 저감시키는 효과가 있고, 이에 따라 휘도가 향상되는 효과가 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 조성물은 형광체 파우더(Powder)와, 바인더(Binder) 및 솔벤트(Solvent)를 포함하고, 바인더의 함량은 형광체 파우더의 함량의 3%이상 20%이하이다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 조성물{Plasma Display Panel and The Composites for Electrode of Plasma Display Panel}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 및 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 조성물에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널에는 격벽으로 구획된 방전 셀(Cell) 내에 형광체 층이 형성되고, 아울러 복수의 전극(Electrode)이 형성된다.
플라즈마 디스플레이 패널의 전극에 구동 신호를 공급하면, 방전 셀 내에서는 공급되는 구동 신호에 의해 방전이 발생한다. 여기서, 방전 셀 내에서 구동 신호에 의해 방전이 될 때, 방전 셀 내에 충진 되어 있는 방전 가스가 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)을 발생하고, 이러한 진공 자외선이 방전 셀 내에 형성된 형광체를 발광시켜 가시 광을 발생시킨다. 이러한 가시 광에 의해 플라즈마 디스플레이 패널의 화면상에 영상이 표시된다.
본 발명의 일면은 형광체 층에 포함되는 탄소(Carbon)의 함유량을 저감시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 일면은 상기 형광체 조성물을 사용하여 제조한 형광체 층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 조성물은 형광체 파우더(Powder)와, 바인더(Binder) 및 솔벤트(Solvent)를 포함하고, 바인더의 함량은 형광체 파우더의 함량의 3%이상 20%이하이다.
또한, 바인더의 함량은 형광체 파우더의 함량의 5%이상 17%이하일 수 있다.
또한, 형광체 파우더의 함량은 25중량부이상 50중량부이하이고, 바인더의 함량은 2중량부이상 9중량부이하이고, 솔벤트의 함량은 45중량부이상 75중량부이하일 수 있다.
또한, 상기한 형광체 조성물의 점도는 15Pa.s이상 25Pa.s이하일 수 있다.
또한, 상기한 형광체 조성물의 탄소(Carbon) 함유량은 500ppm(Parts Per Million)이하일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 상기한 형광체 조성물로부터 제조되는 것이 바람직하다.
또한, 형광체 층은 디스펜싱(Dispensing) 공법으로 제조될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 조성물은 그 로부터 형성되는 형광체 층의 탄소(Carbon) 함유량을 저감시키는 효과가 있다.
또한, 상기한 형광체 조성물로부터 형성된 형광체 층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널은 탄소 함유량이 저감됨에 따라 휘도가 향상되는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 및 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 조성물을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 1을 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 서로 나란한 스캔 전극(102, Y)과 서스테인 전극(103, Z)이 배치되는 전면 기판(101)과, 전면 기판(101)에 대항되게 배치되며 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)과 교차하는 어드레스 전극(113)이 배치되는 후면 기판(111)이 실 층(Seal Layer, 미도시)에 의해 합착되어 이루어질 수 있다.
스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 배치된 전면 기판(101)의 상부에는 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)을 덮는 상부 유전체 층(104)이 배치된다.
상부 유전체 층(104)은 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)의 방전 전류를 제한하며 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)간을 절연시킬 수 있다.
상부 유전체 층(104) 상부에는 방전 조건을 용이하게 하기 위한 보호 층(105)이 배치될 수 있다. 이러한 보호 층(105)은 이차전자 방출 계수가 높은 재질, 예컨대 산화마그네슘(MgO) 재질을 포함할 수 있다.
또한, 후면 기판(111)에는 전극, 예컨대 어드레스 전극(113)이 배치되고, 어드레스 전극(113)이 배치된 후면 기판(111)에는 어드레스 전극(113)을 덮으며 어드레스 전극(113)을 절연시킬 수 있는 유전체 층, 예컨대 하부 유전체 층(115)이 배치될 수 있다.
하부 유전체 층(115)의 상부에는 방전 공간 즉, 방전 셀을 구획하는 스트라이프 타입(Stripe Type), 웰 타입(Well Type), 델타 타입(Delta Type), 벌집 타입 등의 격벽(112)이 배치될 수 있다. 이러한 격벽(112)에 의해 전면 기판(101)과 후면 기판(111)의 사이에서 제 1 방전 셀, 제 2 방전 셀 및 제 3 방전 셀이 구획될 수 있다.
격벽(112)에 의해 구획된 방전 셀 내에는 크세논(Xe), 네온(Ne) 등의 방전 가스가 채워질 수 있다.
아울러, 격벽(112)에 의해 구획된 방전 셀 내에는 어드레스 방전 시 화상표시를 위한 가시 광을 방출하는 형광체 층(114)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 제 1 방전 셀에는 적색(Red : R) 광을 발산하는 제 1 형광체 층, 제 2 방전 셀에는 청색(Blue, B) 광을 발산하는 제 2 형광체 층, 제 3 방전 셀에는 녹색(Green : G) 광을 발산하는 제 3 형광체 층이 배치될 수 있다. 또한, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 광 이외에 백색(White : W) 광 또는 황색(Yellow : Y) 광을 발산하는 다른 형광체 층 제 4 방전 셀에 더 배치되는 것도 가능하다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 도 1a에 도시된 격벽(112)의 구조뿐만 아니라, 다양한 형상의 격벽의 구조도 가능하다. 예 컨대, 격벽(112)은 제 1 격벽(112b)과 제 2 격벽(112a)을 포함하고, 여기서, 제 1 격벽(112b)의 높이와 제 2 격벽(112a)의 높이가 서로 다른 차등형 격벽 구조 등이 가능하다.
이러한, 차등형 격벽 구조인 경우에는 제 1 격벽(112b) 또는 제 2 격벽(112a) 중 제 1 격벽(112b)의 높이가 제 2 격벽(112a)의 높이보다 더 낮을 수 있다.
또한, 도 1에서는 제 1, 2, 3 방전 셀 각각이 동일한 선상에 배열되는 것으로 도시 및 설명되고 있지만, 다른 형상으로 배열되는 것도 가능하다. 예컨대, 제 1, 2, 3 방전 셀이 삼각형 형상으로 배열되는 델타(Delta) 타입의 배열도 가능하다. 또한, 방전 셀의 형상도 사각형상뿐만 아니라 오각형, 육각형 등의 다양한 다각 형상도 가능하다.
또한, 여기 도 1에서는 후면 기판(111)에 격벽(112)이 형성된 경우만을 도시하고 있지만, 격벽(112)은 전면 기판(101) 또는 후면 기판(111) 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 일례만을 도시하고 설명한 것으로써, 본 발명이 이상에서 설명한 구조의 플라즈마 디스플레이 패널(100)에 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다. 예를 들면, 이상의 설명에서는 번호 115의 하부 유전체 층 및 번호 104번의 상부 유전체 층이 하나의 층(Layer)인 경우만을 도시하고 있지만, 하부 유전체 층 또는 상부 유전체 층 중 적어도 하나는 복수의 층으로 이루지는 것도 가능한 것이다.
또한, 후면 기판(111)에 배치되는 어드레스 전극(113)은 폭이나 두께가 실질적으로 일정할 수도 있지만, 방전 셀 내부에서의 폭이나 두께가 방전 셀 외부에서의 폭이나 두께와 다를 수도 있다. 예컨대, 방전 셀 내부에서의 폭이나 두께가 방전 셀 외부에서의 그것보다 더 넓거나 두꺼울 수 있다.
이상에서 설명한 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔 전극(102), 서스테인 전극(103) 또는 어드레스 전극(113) 중 적어도 하나에 구동 신호를 공급하면, 방전 셀 내에서는 공급되는 구동 신호에 의해 방전이 발생한다. 여기서, 방전 셀 내에서 구동 신호에 의해 방전이 될 때, 방전 셀 내에 충진 되어 있는 방전 가스가 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)을 발생하고, 이러한 진공 자외선이 방전 셀 내에 형성된 형광체 층(114)에 조사될 수 있다. 그러면, 형광체 층(114)이 가시 광선을 발생시킴으로써 플라즈마 디스플레이 패널의 화면상에 영상이 표시될 수 있다.
도 2는 형광체 층의 제조 방법의 일례에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 형광체 파우더(Powder), 바인더(Binder) 및 솔벤트(Solvent)를 혼합하여 형광체 조성물을 형성할 수 있다(S200). 이러한 형광체 조성물은 페이스트(Paste) 상태 또는 슬러리(Slurry) 상태일 수 있다.
이러한 형광체 조성물에는 필요에 따라 계면 활성제, 실리카, 분산안정제 등이 첨가제로서 더 추가될 수 있다.
여기서, 형광체 파우더는 적색, 녹색 또는 청색 광을 발생시키는 것을 제외하고는 특별히 제한되지는 않으며, 적색 광을 발생시키는 적색 형광체 파우더로서 YVPO4:Eu 재질 또는 (Y, Gd)BO:Eu 재질 중 적어도 하나일 수 있고, 청색 광을 발생시키는 청색 형광체 파우더로서 (Ba, Sr, Eu)MgAl10O17 재질일 수 있고, 녹색 광을 발생시키는 녹색 형광체 파우더로서 Zn2Si04:Mn+2 재질 또는 YBO3:Tb+3 재질 중 적어도 하나일 수 있다.
또한, 바인더는 특별히 제한되지 않으며 에틸셀룰로오스 또는 아크릴 수지 계열이거나, PMA 또는 PVA 등의 고분자 계열의 바인더가 사용가능하다.
또한, 사용되는 용매도 특별히 제한되지 않으며 α-테르피네올, 부틸카르비톨, 디에틸렌글리콜, 메틸에테르 등이 사용가능하다.
여기서, 형광체 파우더의 함량이 과도하게 많으면 형광체 파우더의 사용량의 증가에 따라 제조 단가가 과도하게 상승할 수 있고, 반면에 과도하게 적으면 이로부터 형성되는 형광체 층의 두께가 과도하게 얇아져서 발생하는 가시광선의 양이 감소함으로써 휘도가 감소할 수 있다. 이를 고려할 때 형광체 파우더의 함량은 25중량부이상 50중량부이하일 수 있다.
또한, 바인더의 함량이 과도하게 많은 경우에는 이후에서 상세히 설명되겠지만 형광체 조성물의 탄소 함유량이 증가함으로써 휘도가 과도하게 감소할 수 있고, 반면에 과도하게 적은 경우에는 형광체 층의 성형이 어려워질 수 있다. 이를 고려할 때 바인더의 함량은 2중량부이상 9중량부이하일 수 있다.
또한, 솔벤트의 함량이 과도하게 많은 경우에는 형광체 조성물의 점도가 과도하게 낮아서 형광체 조성물의 도포 공정 시 방전 셀에 도포된 형광체 조성물이 인접하는 다름 방전 셀로 넘치는 현상이 빈번하게 발생할 수 있고, 반면에 과도하게 적은 경우에는 형광체 조성물의 점도가 과도하게 높아서 방전 셀에 형광체 조성물을 원활하게 도포하기가 어려울 수 있다. 이를 고려할 때 솔벤트의 함량은 45중량부이상 75중량부이하일 수 있다.
형광체 조성물 형성 공정 이후에, 형광체 조성물을 격벽에 의해 구획된 방전 셀에 도포한다(S210).
이후, 방전 셀에 도포된 형광체 조성물을 소성한다(S220). 그러면, 형광체 조성물에서 바인더, 솔벤트 등이 연소됨으로써 형광체 층이 형성될 수 있다.
한편, 형광체 파우더, 바인더 및 솔벤트를 혼합하는 제 S200공정에서 형광체 조성물에 혼합되는 바인더의 양에 따라 형광체 조성물의 탄소(Carbon)의 함유량이 변경될 수 있다.
형광체 조성물에 함유되는 탄소는 이로부터 형성되는 형광체 층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도 특성에 악영향을 미칠 수 있다.
도 3a 내지 도 3b는 형광체 조성물의 탄소 함유량 및 이에 따른 휘도 특성에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 3a에는 형광체 조성물에서 바인더 함유량의 변화에 따른 탄소 함유량에 대한 데이터가 도시되어 있다. 도 3a에 도시된 데이터는 형광체 파우더, 솔벤트 및 바인더를 혼합하여 형광체 조성물을 형성한 이후에, 형광체 조성물을 연소시키고, 연소된 형광체 조성물의 잔존 물질을 분석함으로써 탄소 함유량을 측정한 것이다.
A, B, C, D 타입에서 사용되는 형광체 파우더는 YVPO4:Eu 재질이고, E, F, G, H 타입에서 사용되는 형광체 파우더는 (Y, Gd)BO:Eu 재질이다.
도 3a를 살펴보면 A 타입 형광체 조성물은 44.5중량부의 형광체 파우더, 35.5중량부의 솔벤트, 20중량부의 바인더를 혼합한 것으로, 이러한 A 타입의 탄소 함유량은 대략 1883ppm(Parts Per Millon)이다.
B 타입 형광체 조성물은 44.5중량부의 형광체 파우더, 41.5중량부의 솔벤트, 14중량부의 바인더를 혼합한 것으로, 이러한 B 타입의 탄소 함유량은 대략 1080ppm이다.
C 타입 형광체 조성물은 44.5중량부의 형광체 파우더, 45.5중량부의 솔벤트, 10중량부의 바인더를 혼합한 것으로, 이러한 B 타입의 탄소 함유량은 대략 640ppm이다.
D 타입 형광체 조성물은 44.5중량부의 형광체 파우더, 51.5중량부의 솔벤트, 4중량부의 바인더를 혼합한 것으로, 이러한 D 타입의 탄소 함유량은 대략 155ppm이다.
E 타입 형광체 조성물은 31.5중량부의 형광체 파우더, 49.5중량부의 솔벤트, 19중량부의 바인더를 혼합한 것으로, 이러한 E 타입의 탄소 함유량은 대략 2370ppm이다.
F 타입 형광체 조성물은 31.5중량부의 형광체 파우더, 56.5중량부의 솔벤트, 12중량부의 바인더를 혼합한 것으로, 이러한 F 타입의 탄소 함유량은 대략 1825ppm 이다.
G 타입 형광체 조성물은 31.5중량부의 형광체 파우더, 61.5중량부의 솔벤트, 7중량부의 바인더를 혼합한 것으로, 이러한 G 타입의 탄소 함유량은 대략 722ppm이다.
H 타입 형광체 조성물은 31.5중량부의 형광체 파우더, 63중량부의 솔벤트, 5.5중량부의 바인더를 혼합한 것으로, 이러한 H 타입의 탄소 함유량은 대략 207ppm이다.
이상의 도 3a의 데이터를 고려하면, 형광체 조성물의 탄소 함유량은 바인더의 함유량에 따라 변경될 수 있다는 것을 알 수 있다.
도 3b에는 탄소 함유량의 변화에 따른 구현되는 영상의 휘도에 대한 데이터가 도시되어 있다. 도 3b에 도시된 데이터는 도 3a에 도시된 A~H 타입의 형광체 조성물을 이용하여 각각 A~H 타입의 플라즈마 디스플레이 패널을 제작하고, 제작한 플라즈마 디스플레이 패널을 동작시키면서 휘도를 측정한 것이다.
휘도를 측정할 때는 모든 방전 셀을 턴-온(Turn-on)시키는 풀-화이트(Full-White, F/W)인 경우의 휘도와, 화면에 25% 윈도우(Window) 패턴의 영상을 표시하는 경우의 휘도를 각각 측정한다. 휘도의 단위는 [cd/m2]이다.
도 3b를 살펴보면, A 타입인 경우에 스캔 전극과 서스테인 전극 사이에 192V의 구동 전압을 걸어주고, 풀-화이트에서 발생하는 광의 휘도를 측정하면, 휘도는 대략 120[cd/m2]이고, 25% 윈도우 패턴에서 발생하는 광의 휘도는 대략 319[cd/m2] 이다.
또한, B 타입인 경우에 풀-화이트 휘도는 대략 126[cd/m2]이고, 25% 윈도우 패턴 휘도는 대략 327[cd/m2]이다.
C 타입인 경우에 풀-화이트 휘도는 대략 133[cd/m2]이고, 25% 윈도우 패턴 휘도는 대략 343[cd/m2]이다.
D 타입인 경우에 풀-화이트 휘도는 대략 149[cd/m2]이고, 25% 윈도우 패턴 휘도는 대략 377[cd/m2]이다.
E 타입인 경우에 풀-화이트 휘도는 대략 117[cd/m2]이고, 25% 윈도우 패턴 휘도는 대략 304[cd/m2]이다.
F 타입인 경우에 풀-화이트 휘도는 대략 121[cd/m2]이고, 25% 윈도우 패턴 휘도는 대략 322[cd/m2]이다.
G 타입인 경우에 풀-화이트 휘도는 대략 132[cd/m2]이고, 25% 윈도우 패턴 휘도는 대략 338[cd/m2]이다.
H 타입인 경우에 풀-화이트 휘도는 대략 148[cd/m2]이고, 25% 윈도우 패턴 휘도는 대략 373[cd/m2]이다.
이상의 도 3a 내지 도 3b의 데이터를 고려하면, 형광체 조성물에서 탄소 함유량이 상대적으로 많은 경우에는 그 형광체 조성물로부터 제조되는 형광체 층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에서 구현되는 영상의 휘도가 저하될 수 있고, 반면에 탄소 함유량이 상대적으로 적은 경우에는 구현되는 영상의 휘도가 향상될 수 있다.
이와 같이, 탄소 함유량이 많을수록 구현되는 영상의 휘도가 저하되는 이유를 살펴보면 다음과 같다.
형광체 조성물의 소성 공정 시 형광체 조성물에 포함된 바인더가 연소되면서 바인더에 포함된 탄소 성분에 배출됨으로써, 패널 내부에 충진된 방전 가스에 탄소가 혼합될 수 있다. 이러한 탄소는 산소와 결합하여 일산화탄소(CO) 또는 이산화탄소(CO2) 등의 불순 가스를 생성할 수 있다. 이러한, 탄소에 의해 생성된 불순 가스는 방전 가스가 자외선을 방출하는 것을 방해하게 되고, 이에 따라 형광체 층에 조사되는 자외선의 양이 감소함으로써 영상의 휘도가 감소할 수 있는 것이다.
또한, 형광체 조성물의 소성 공정 시 형광체 조성물에 포함된 바인더가 연소되면서 바인더에 포함된 탄소 성분이 형광체 층 표면에 잔존할 수 있다. 그러면, 탄소 성분에 의해 형광체 층 표면의 일부가 가려질 수 있고, 이로 인해 구현되는 영상의 휘도가 감소할 수 있다.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 형광체 조성물에서 바인더와 형광체 파우더의 비율에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 4a에는 형광체 파우더로 (Ba, Sr, Eu)MgAl10O17 재질을 사용하고, 바인더로는 아크릴 수지 재질을 사용하고, 솔벤트로는 디에틸렌글리콜을 사용하여 형광체 조성물을 형성하고, 여기서 바인더와 형광체 파우더의 비율(B/P)을 1%부터 25%까지 변경시키면서 형광체 조성물의 탄소 함유량을 측정한 데이터가 도시되어 있다.
도 4a를 살펴보면, B/P가 1%인 경우, 즉 바인더의 함유량이 형광체 파우더의 함유량의 1%인 경우에 형광체 조성물의 탄소 함유량은 대략 70ppm이다.
B/P가 3%인 경우에는 형광체 조성물의 탄소 함유량은 대략 91ppm이다.
B/P가 5%인 경우에는 형광체 조성물의 탄소 함유량은 대략 107ppm이다.
B/P가 10%인 경우에는 형광체 조성물의 탄소 함유량은 대략 139ppm이다.
B/P가 15%인 경우에는 대략 196ppm이고, B/P가 17%인 경우에는 대략 282ppm이고, B/P가 20%인 경우에는 대략 440ppm이고, B/P가 25%인 경우에는 대략 895ppm이다.
도 4b에는 도 4a에 기재된 형광체 조성물을 이용하여 플라즈마 디스플레이 패널의 제작하고, 제작한 패널을 동작시키면서 구현되는 영상의 휘도를 측정한 데이터가 도시되어 있다.
여기서, 휘도는 모든 방전 셀을 턴-온시키는 풀-화이트 패턴의 휘도이고, 그 단위는 [cd/m2]이다.
도 4b를 살펴보면, B/P가 1%인 경우, 즉 바인더의 함유량이 형광체 파우더의 함유량의 1%인 경우에 구현되는 영상의 휘도는 대략 152[cd/m2]이다.
B/P가 3%인 경우에는 구현되는 영상의 휘도는 대략 150[cd/m2]이다.
B/P가 5%인 경우에는 구현되는 영상의 휘도는 대략 149[cd/m2]이다.
B/P가 10%인 경우에는 구현되는 영상의 휘도는 대략 150[cd/m2]이다.
B/P가 15%인 경우에는 대략 144[cd/m2]이고, B/P가 17%인 경우에는 대략 142[cd/m2]이고, B/P가 20%인 경우에는 대략 137[cd/m2]이고, B/P가 25%인 경우에는 대략 124[cd/m2]이다.
이상의 도 4a 내지 4b의 데이터와 같이, 바인더 함유량이 형광체 파우더 함유량의 17%이하에서는 형광체 조성물의 탄소 함유량이 대략 300ppm이하로서 충분히 낮고, 이로부터 제조되는 플라즈마 디스플레이 패널에서 구현되는 영상의 휘도는 대략 140[cd/m2]이상으로 충분히 높다.
또한, 바인더 함유량이 형광체 파우더 함유량의 17%이상 20%이하에서는 형광체 조성물의 탄소 함유량이 대략 450ppm이하로서 상대적으로 낮고, 이로부터 제조되는 플라즈마 디스플레이 패널에서 구현되는 영상의 휘도는 대략 135[cd/m2]이상으로 상대적으로 높다.
반면에, 바인더 함유량이 형광체 파우더 함유량의 25%이상에서는 형광체 조성물의 탄소 함유량이 대략 800ppm이상으로서 과도하게 높고, 이로부터 제조되는 플라즈마 디스플레이 패널에서 구현되는 영상의 휘도는 대략 125[cd/m2]이하로 과도하게 낮다.
이상의 데이터에 따라 형광체 조성물의 탄소 함유량이 500ppm이하인 것이 구현되는 영상의 휘도 특성을 고려할 때 유리할 수 있을 것이다.
한편, 형광체 조성물에서 바인더의 함유량이 과도하게 적은 경우에는 형광체 조성물의 점도가 과도하게 낮아져서 형광체 층 형성 공정에 불리할 수 있다.
따라서 탄소 함유량을 낮추어 이로부터 제조되는 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도를 향상시키면서도, 형광체 조성물의 점도를 충분히 유지하기 위해서는 형광체 조성물에서 바인더의 함량이 형광체 파우더의 함량의 3%이상 20%이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5%이상 17%이하일 수 있다.
도 5는 형광체 조성물의 점도에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 5에는 바인더 함유량과 형광체 파우더 함유량의 비율[B/P]에 따른 형광체 조성물의 점도에 대한 데이터가 도시되어 있다.
여기서, 형광체 파우더는 Zn2Si04:Mn+2 재질과 YBO3:Tb+3 재질이 5:5로 혼합된 것이고, 바인더는 아크릴 수지 재질이고, 솔벤트는 디에틸렌글리콜이다.
도 5를 살펴보면, 실시예로서 형광체 파우더가 31.5중량부, 솔벤트가 64중량부, 바인더가 4.5중량부인 경우에는 B/P가 14.3이고, 이 경우의 형광체 조성물의 점도는 20Paㆍs이다.
비교예 1로서 형광체 파우더가 35중량부, 솔벤트가 55.2중량부, 바인더가 9.8중량부인 경우에는 B/P가 28이고, 이 경우의 형광체 조성물의 점도는 45Paㆍs이다.
비교예 2로서 형광체 파우더가 33중량부, 솔벤트가 56.7중량부, 바인더가 10.3중량부인 경우에는 B/P가 31.2이고, 이 경우의 형광체 조성물의 점도는 53Paㆍs이다.
실시예와 비교예 1, 2를 비교하면 실시예는 B/P가 대략 14.3으로서 바인더 함유량이 적고, 이에 따라 탄소 함유량이 상대적으로 적어서 구현되는 영상의 휘도 특성이 우수하며 점도는 20Paㆍs이고, 비교예 1과 2는 B/P가 28과 31.2로서 형광체 조성물에서 탄소 함유량이 과도하여 구현되는 영상의 휘도가 상대적으로 낮으며 점도는 실시예보다 더 높은 45Paㆍs와 53Paㆍs이다.
이와 같이, B/P를 3%이상 20%이하 바람직하게는 5%이상 17%이하로 하면 형광체 조성물에서 바인더의 함량이 감소함으로써 점도가 상대적으로 낮아질 수 있고, 따라서 형광체 조성물을 이용하여 형광체 층을 형성할 때는 디스펜싱(Dispensing) 법을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 이에 대해 첨부된 도 6a 내지 도 6b를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 6a 내지 도 6b는 형광체 조성물 도포 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a에는 디스펜싱법의 일례가 도시되어 있고, 도 6b에는 스크린 인쇄법의 일례가 도시되어 있다.
디스펜싱법은 도 6a에서와 같이 디스펜싱 장치(600)가 노즐(Nozzle)을 통해 페이스트(Paste) 또는 슬러리(Slurry) 상태의 형광체 조성물(610)을 기판에서 격벽 에 의해 구획된 방전 셀에 디스펜싱하고, 이후에 건조 또는 소성 공정을 거쳐 형광체 층을 형성하는 방법이다.
스크린 인쇄법은 도 6b에서와 같이 복수의 홀(631)이 형성된 스크린 마스크(Screen Mask, 630)를 배치하고, 스크린 마스크(630) 상부에 형광체 조성물(640)을 배치한 이후에, 압착기(Squeezer)를 이용하여 스크린 마스크(630)에 형성된 홀(631)을 통해 형광체 조성물(640)이 기판에 도포되도록 하는 방법이다.
스크린 인쇄법과 디스펜싱법을 비교하면, 디스펜싱법은 노즐을 통해 형광체 조성물을 방전 셀로 흘려보내는 것이고, 스크린 인쇄법은 압착기를 이용하여 압력을 가함으로써 방전 셀에 형광체 조성물을 강제로 밀어 넣는 방법이라 할 수 있다.
따라서 디스펜싱법에 사용되는 형광체 조성물의 점도는 스크린 인쇄법에 사용되는 형광체 조성물의 점도에 비해 더 낮은 것이 바람직할 수 있다. 즉, 디스펜싱법에 사용되는 형광체 조성물이 스크린 인쇄법에 사용되는 형광체 조성물에 비해 더 묽은 것이다.
이상에서 설명한 도 6a와 6b의 내용과 도 5의 데이터를 고려하면, 도 5의 실시예의 형광체 조성물은 디스펜싱법에 사용되고, 비교예 1, 2의 형광체 조성물은 스크린 인쇄법에 사용되는 것이 바람직할 수 있다. 즉, 이상에서 상세히 설명한 바와 같이 B/P를 3%이상 20%이하 바람직하게는 5%이상 17%이하로 하면 형광체 조성물에서 바인더의 함량이 감소함으로써 점도가 상대적으로 낮아질 수 있고, 따라서 이러한 형광체 조성물은 디스펜싱법에 사용되는 것이 바람직할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 형광체 조성물의 점도가 과도하게 낮은 경 우에는 형광체 조성물의 도포 공정 시 방전 셀에 도포된 형광체 조성물이 인접하는 다름 방전 셀로 넘치는 현상이 빈번하게 발생할 수 있고, 반면에 점도가 과도하게 높은 경우에는 형광체 조성물이 노즐을 통해 방전 셀로 흘러들어가기가 어렵다.
따라서 본 발명의 일실시예에 따른 형광체 조성물의 점도는 15Pa.s이상 25Pa.s이하인 것이 바람직할 수 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 설명하기 위한 도면.
도 2는 형광체 층의 제조 방법의 일례에 대해 설명하기 위한 도면.
도 3a 내지 도 3b는 형광체 조성물의 탄소 함유량 및 이에 따른 휘도 특성에 대해 설명하기 위한 도면.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 형광체 조성물에서 바인더와 형광체 파우더의 비율에 대해 설명하기 위한 도면.
도 5는 형광체 조성물의 점도에 대해 설명하기 위한 도면.
도 6a 내지 도 6b는 형광체 조성물 도포 방법을 설명하기 위한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101 : 전면 기판 102 : 스캔 전극
103 : 서스테인 전극 104 : 상부 유전체 층
105 : 보호 층 111 : 후면 기판
112 : 격벽 113 : 어드레스 전극
114 : 형광체 층 115 : 하부 유전체 층
112a : 제 2 격벽 112b : 제 1 격벽

Claims (7)

  1. 형광체 파우더(Powder);
    바인더(Binder); 및
    솔벤트(Solvent);
    를 포함하고,
    상기 바인더의 함량은 상기 형광체 파우더의 함량의 3%이상 20%이하인 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 바인더의 함량은 상기 형광체 파우더의 함량의 5%이상 17%이하인 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 형광체 파우더의 함량은 25중량부이상 50중량부이하이고,
    상기 바인더의 함량은 2중량부이상 9중량부이하이고,
    상기 솔벤트의 함량은 45중량부이상 75중량부이하인 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 조성물.
  4. 제 1 항에 기재된 형광체 조성물의 점도는 15Pa.s이상 25Pa.s이하인 플라즈 마 디스플레이 패널의 형광체 조성물.
  5. 제 1 항에 기재된 형광체 조성물의 탄소(Carbon) 함유량은 500ppm(Parts Per Million)이하인 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 조성물.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 형광체 조성물로부터 제조된 형광체 층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 형광체 층은 디스펜싱(Dispensing) 공법으로 제조되는 플라즈마 디스플레이 패널.
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