KR20090010732A - 형광체 페이스트 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비이클(Vehicle)과 적색, 녹색 및 청색 중 적어도 하나의 형광 물질을 포함하여 구성되는 형광체 페이스트에 있어서, 제올라이트와 나노의 산화 금속 파우더 중 어느 하나의 물질을 포함하여 이루어지는 형광체 페이스트 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 제올라이트와 나노 산화 금속 파우더 중 적어도 어느 하나를 형광체 페이스트에 혼합함으로써, 기존의 형광체 페이스트보다 형광체막의 잔류 유기물 량을 최소화하여 플라즈마 디스플레이 패널의 효율 및 휘도 향상, 잔광 오방전의 문제를 해결하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; 이하 'PDP'라 약칭함)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 PDP의 형광체에 관한 것이다.
PDP는 일반적으로 전면기판과 후면기판 사이에 형성된 격벽이 각각의 단위 셀을 구분한다.
각각의 단위 셀 내에는 네온, 헬륨 또는 네온과 헬륨의 혼합기체 등과 같은 주 방전 기체와 소량의 크세논을 함유하는 불활성 가스가 충전되어 있다.
그리고, 고주파 전압에 의하여 방전이 일어나면, 불활성 가스에서 진공 자외선(Vacuum ultraviolet rays)을 발생하여 격벽 사이의 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다.
상술한 구조의 PDP는 얇고 가벼운 구성이 가능하므로 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.
도 1은 종래의 PDP의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, PDP의 전면기판(100)에는 화상이 디스플레이되는 표시면인 전면 글라스(101) 상에, 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 쌍을 이루어 형성된 복수의 유지 전극 쌍이 배열된다.
그리고, 상기 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)의 방전 전류를 제한하고 전극쌍 간을 절연시켜주는 상부 유전체층(104)과, 상기 상부 유전체층(104) 상에 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 산화 마그네슘을 증착한 보호막(105)이 형성된다. 그리고, 전면 글라스(101) 상에는 전면 필터(106)가 형성된다.
후면기판(110)은 후면 글라스(111) 상에 전술한 복수의 유지 전극 쌍과 교차 되도록 복수의 어드레스 전극(113)이 배열되며, 전술한 후면기판(110)과 전면기판(100)은 일정한 거리를 두고 평행하게 결합된다.
후면기판(110)은 복수 개의 방전 공간 즉, 방전 셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입(또는 웰 타입)의 격벽(112)이 평행을 유지하여 배열된다.
그리고, 어드레스 방전을 수행하여 진공 자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극(113)이 격벽에 대해 평행하게 배치된다.
후면기판(110)의 상측면에는 어드레스 방전시에 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R,G,B 형광체(114)가 도포된다.
어드레스 전극(113)과 형광체(114) 사이에는 어드레스 전극(113)을 보호하기 위한 하부 유전체층(115)이 형성된다.
상술한 구조를 갖는 종래의 PDP는 크게 유리 제조공정, 전면기판 제조공정, 후면기판 제조공정 및 조립공정을 거쳐 제조된다.
먼저, 전면기판의 제조공정은 전면 글라스 상에 스캔 전극과 서스테인 전극 을 형성하는 공정과, 스캔 전극과 서스테인 전극의 방전전류를 제한하고 전극쌍 간을 절연시켜주는 상부 유전체층을 형성하는 공정 및 상부 유전체층 상에 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 산화마그네슘을 증착한 보호막을 형성하는 공정을 포함하여 이루어진다.
그리고, 후면기판의 제조공정은 후면 글라스 상에 어드레스전극을 형성하는 공정과, 어드레스전극을 보호하기 위한 하부 유전체층을 형성하는 공정과, 하부 유전체층의 상면에 방전 셀을 구획하는 격벽을 형성하는 공정 및 격벽 사이에 화상 표시를 위한 가시광선을 방출하는 형광체층을 형성하는 공정을 포함하여 이루어진다.
그러나, 기존의 형광체층을 도포하는 방법으로는 500℃ 이상에서 소성 시에도, 상기 형광체층 내에 잔류 유기물이 존재하여 휘도 저하 및 잔광 오방전이 발생되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 제올라이트를 포함한 형광체 페이스트 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 나노 산화 금속 파우더를 포함한 형광체 페이스트 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 제올라이트와 상기 나오 산화 금속 파우더를 포함한 형광체 페이스트 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 비이클(Vehicle)과 적색, 녹색 및 청색 중 적어도 하나의 형광 물질을 포함하여 구성되는 형광체 페이스트에 있어서, 제올라이트와 나노의 산화 금속 파우더 중 어느 하나의 물질을 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 비이클은 20~90%의 중량비를 가지고, 상기 형광 물질은 10~80%의 중량비를 가질 수 있다.
또한, 상기 비이클은 5~80%의 중량비를 가지는 상기 유기 고분자 및 20~95%의 중량비를 가지는 용매를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 형광체 페이스트에 상기 제올라이트만 포함될 경우, 상기 제올라이트는 상기 비이클에 포함된 유기 고분자 함량의 0.1~50%의 중량비를 가질 수 있다.
이때, 상기 제올라이트는 제올라이트 A, 제올라이트 x, 제올라이트 y, ZSM-5, ZSM-11, 모데나이트(Mordenite), 캐버자이트(Chabazite) 중 적어도 어느 하나가 될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 형광체 페이스트에 상기 나노의 산화 금속 파우더만 포함될 경우, 상기 나노의 산화 금속 파우더는 상기 비이클에 포함된 유기 고분자 함량의 0.1~70%의 중량비를 가질 수 있다.
이때, 상기 나노의 산화 금속 파우더의 입자 크기는 10~1000nm가 될 수 있다.
또한, 상기 나노의 산화 금속 파우더는 Al2O3, 3Al2O3, 2SiO2, Al2O3ZrO2, ZrO4, TiSiO4, Al2O3TiO2, MgO, SiO2 중 적어도 어느 하나가 될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 형광체 페이스트에 상기 제올라이트와 상기 나노의 산화 금속 파우더 둘다 포함될 경우, 상기 제올라이트는 상기 비이클에 포함된 유기 고분자 함량의 0.1~50%의 중량비를 가지고, 상기 나노의 산화 금속 파우더는 상기 비이클에 포함된 유기 고분자 함량의 0.1~70%의 중량비를 가질 수 있다.
이때, 상기 제올라이트와 나노의 산화 금속 파우더간에는 상기 제올라이트는 1~60% 중량비를 가지고, 상기 나노의 산화 금속 파우더는 40~99%의 중량비를 가질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 서스테인 전극이 구비된 상판과; 어드레스 전극이 구비된 하판과; 상기 상판과 하판 사이에 형성되는 격벽과; 상기 격벽에 의해 구분되는 방전 셀내에 도포되고, 제올라이트와 나노의 산화 금속 파우더 중 어느 하나의 물질을 포함하는 형광체;를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 형광체 페이스트 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널은, 제올라이트와 나노 산화 금속 파우더 중 적어도 어느 하나를 형광체 페이스트에 혼합함으로써, 기존의 형광체 페이스트보다 형광체막의 잔류 유기물 량을 최소화하여 플라즈마 디스플레이 패널의 효율 및 휘도 향상, 잔광 오방전의 문제를 해결하는 효과가 있다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 PDP의 후면 기판을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 PDP의 전면기판은 종래의 기술과 동일하여, 화상이 디스플레이되는 표시 면인 전면 글라스 상에, 스캔 전극과 서스테인 전극이 쌍을 이루어 형성된 복수의 유지 전극쌍이 배열된다.
그리고, 후면 기판은 후면 글라스 (211) 상에 전술한 복수의 유지 전극쌍과 교차되도록 복수의 어드레스 전극(213)이 배열되고, 후면기판과 전면기판은 일정한 거리를 두고 평행하게 결합된다. 또한 후면기판상에는 격벽(212)이 형성되고, 상 기 상기 격벽에 의해 구분되는 방전 셀내에 형광체 페이스트(214)가 도포된다.
이하 본 발명에 따른 형광체 페이스트(214)에 대해 상세히 설명한다.
제1
실시예
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제올라이트가 포함된 형광체 페이스트를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 형광체 페이스트(214)에는 비이클(Vehicle)(310)과 적색/녹색/청색 형광 물질(320) 및 제올라이트(Zeolite)(330)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 비이클(310)은 상기 형광체 페이스트(214)에 대해 20~90%의 중량비를 가지고, 상기 비이클(310)은 유기 고분자와 용매를 혼합하여 제조한다.
이때, 상기 유기 고분자는 상기 비이클(310)에 대해 5~80%의 중량비를 가지고, 상기 용매는 상기 비이클(310)에 대해 20~95%의 중량비를 가진다.
상기 유기 고분자는 셀룰로오스계 고분자와 아크릴계 고분자를 사용한다.
이때, 상기 셀룰로오스계 고분자는 메틸, 에틸, 니트로 셀룰로오스 중 어느 하나가 될 수 있다.
상기 용매는 BCA, BA 등이 사용된다.
상기 적색/녹색/청색 형광 물질(320)은 상기 형광체 페이스트(214)에 대해 10~80%의 중량비를 가진다.
상기 제올라이트(330)는 상기 형광체 페이스트(214)에 대해 상기 비이클(310)의 유기 고분자 함량의 0.1~50%의 중량비를 가진다.
상기 제올라이트(330)는 제올라이트 A, 제올라이트 x, 제올라이트 y, ZSM-5, ZSM-11, 모데나이트(Mordenite), 캐버자이트(Chabazite) 중 적어도 어느 하나가 될 수 있다.
제2
실시예
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 나노의 산화 금속 파우더가 포함된 형광체 페이스트를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 형광체 페이스트(214)에는 비이클(Vehicle)(310)과 적색/녹색/청색 형광 물질(320) 및 나노의 산화 금속 파우더(340)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 비이클(310)과 상기 적색/녹색/청색 형광 물질(320)에 대한 조성 및 내용은 상기 도 3과 동일하다.
상기 나노의 산화 금속 파우더(340)는 상기 형광체 페이스트(214)에 대해 상기 비이클(310)의 유기 고분자 함량의 0.1~70%의 중량비를 가진다.
이때, 상기 산화 금속 파우더(340)의 입자 크기는 10~1000nm가 될 수 있다.
또한, 상기 산화 금속 파우더(340)는 Al2O3, 3Al2O3, 2SiO2, Al2O3ZrO2, ZrO4, TiSiO4, Al2O3TiO2, MgO, SiO2 중 적어도 어느 하나가 될 수 있다.
제3
실시예
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 제올라이트와 나노의 산화 금속 파우더가 포함된 형광체 페이스트를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 형광체 페이스트(214)에는 비이클(Vehicle)(310)과, 적색/녹색/청색 형광 물질(320)과, 제올라이트(330)와, 나노의 산화 금속 파우더(340)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 비이클(310)과 상기 적색/녹색/청색 형광 물질(320)에 대한 조성 및 내용은 상기 도 3과 동일하다.
상기 제올라이트(330)는 상기 형광체 페이스트(214)에 대해 상기 비이클(310)의 유기 고분자 함량의 0.1~50%의 중량비를 가진다.
상기 나노의 산화 금속 파우더(340)는 상기 형광체 페이스트(214)에 대해 상기 비이클(310)의 유기 고분자 함량의 0.1~70%의 중량비를 가진다.
이때, 상기 제올라이트(330)와 상기 산화 금속 파우더(340)간에는, 상기 제올라이트(330)는 1~60% 중량비를 가지고, 상기 산화 금속 파우더(340)는 40~99%의 중량비를 가진다.
바람직하게, 상기 제올라이트(330) : 상기 산화 금속 파우더(340) = 30 :70% ~ 40 : 60%일 때 최적의 중량비를 갖는다.
도 6은 본 발명에 따른 PDP 제조 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 상기 도 3 내지 도 5에 전술한 바와 같은 제1, 제2 및 제3 실시예에 의해 형성된 형광체 페이스트(214)를 상기 PDP 하판의 격벽에 의해 구분되는 방전 셀에 도포한다(S601).
상기 도포된 형광체 페이스트(214)를 건조시킨 후(S602), 400~600℃로 열을 가해 소성시킨다(S603).
이후, 상기 PDP의 상판과 하판을 흡착한 후(S604), 방전을 원활하게 하기 위해서 고진공 상태로 상기 PDP의 패널을 배기한 후, 약 500Torr로 혼합가스를 주입한 후 봉입하여(S605), 상기 PDP 패널을 완성한다(S606).
도 7은 종래의 형광체 페이스트와 본 발명에 따른 형광체 페이스트의 열분해 온도 및 잔류 유기물 함량을 비교한 그래프이다.
도 8은 종래의 형광체 페이스트와 본 발명에 따른 형광체 페이스트의 광 특성을 비교한 그래프이다.
본 발명에 따른 형광체 페이스트(214)는 종래의 형광체 페이스트보다 소성 후에 잔류 유기물이 적어 형광체 표면에 유기물이 흡착되어 발생되는 형광체의 휘도 저하 및 효율 저하를 감소시킬 수 있다.
즉, 상기 소성 공정에서의 열에 의해 유기물 바인더가 분해를 하는데, 본 발명에 따른 제올라이트(330)와 나노 산화 금속 파우더(340)은 고온의 열에 의해 활성화되어 상기 유기물의 분해를 촉진시키므로, 같은 조건에서 종래의 형광체 페이스트보다 개선된 특성을 가진다.
도 7을 참조하면, 종래의 형광체 페이스트인 EC(Ethyl Cellulose)와, 본 발명의 실시예에 따른 제1 형광체 페이스트(Acrylate + Zeolite + Al2O3TiO2)와, 제2 형광체 페이스트(EC + Zeolite + Al2O3TiO2)를 비교한 결과, 본 발명에 따른 제1 및 제2 형광체 페이스트가 시작 열분해 온도가 빠르고, 잔류 유기물 함량이 낮은 것을 알 수 있다.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 상기 제1 및 제2 형광체 페이스트를 도포 및 소성한 후에, PL 장비를 이용하여 종래의 형광체 페이스트와 비교한 결과, 본 발명에 따른 제1 및 제2 형광체 페이스트가 상기 종래의 형광체 페이스트에 비하여 휘도가 증가되고, 효율이 상승되고, 황변 및 색변화가 없는 것으로 나타났다.
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.
도 1은 종래의 PDP의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 PDP의 후면 기판을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제올라이트가 포함된 형광체 페이스트를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 나노의 산화 금속 파우더가 포함된 형광체 페이스트를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 제올라이트와 나노의 산화 금속 파우더가 포함된 형광체 페이스트를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 PDP 제조 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 종래의 형광체 페이스트와 본 발명에 따른 형광체 페이스트의 열분해 온도 및 잔류 유기물 함량을 비교한 그래프이다.
도 8은 종래의 형광체 페이스트와 본 발명에 따른 형광체 페이스트의 광 특성을 비교한 그래프이다.
<도면의 주요 부호에 대한 설명>
211 : 후면 글라스 212 : 격벽
213 : 어드레스 전극 214 : 형광체 페이스트
215 : 하부 유전체 층 310 : 비이클
320 : 적색/녹색/청색 형광 물질 330 : 제올라이트
340 : 나노의 산화 금속 파우더
Claims (18)
- 비이클(Vehicle)과 적색, 녹색 및 청색 중 적어도 하나의 형광 물질을 포함하여 구성되는 형광체 페이스트에 있어서,제올라이트와 나노의 산화 금속 파우더 중 어느 하나의 물질을 포함하여 이루어지는 형광체 페이스트.
- 제 1항에 있어서,상기 비이클은, 20~90%의 중량비를 가지고,상기 형광 물질은, 10~80%의 중량비를 가지는 것을 특징으로 하는 형광체 페이스트.
- 제 2항에 있어서, 상기 비이클은,5~80%의 중량비를 가지는 상기 유기 고분자 및 20~95%의 중량비를 가지는 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 형광체 페이스트.
- 제 1항에 있어서, 상기 형광체 페이스트에 상기 제올라이트만 포함될 경우,상기 제올라이트는, 상기 비이클에 포함된 유기 고분자 함량의 0.1~50%의 중량비를 가지는 것을 특징으로 하는 형광체 페이스트.
- 제 1항에 있어서, 상기 제올라이트는,제올라이트 A, 제올라이트 x, 제올라이트 y, ZSM-5, ZSM-11, 모데나이트(Mordenite), 캐버자이트(Chabazite) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 형광체 페이스트.
- 제 1항에 있어서, 상기 형광체 페이스트에 상기 나노의 산화 금속 파우더만 포함될 경우,상기 나노의 산화 금속 파우더는, 상기 비이클에 포함된 유기 고분자 함량의 0.1~70%의 중량비를 가지는 것을 특징으로 하는 형광체 페이스트.
- 제 1항에 있어서, 상기 나노의 산화 금속 파우더의 입자 크기는,10~1000nm인 것을 특징으로 하는 형광체 페이스트.
- 제 1항에 있어서, 상기 나노의 산화 금속 파우더는,Al2O3, 3Al2O3, 2SiO2, Al2O3ZrO2, ZrO4, TiSiO4, Al2O3TiO2, MgO, SiO2 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 형광체 페이스트.
- 제 1항에 있어서,상기 형광체 페이스트에 상기 제올라이트와 상기 나노의 산화 금속 파우더 둘다 포함될 경우,상기 제올라이트는, 상기 비이클에 포함된 유기 고분자 함량의 0.1~50%의 중량비를 가지고,상기 나노의 산화 금속 파우더는, 상기 비이클에 포함된 유기 고분자 함량의 0.1~70%의 중량비를 가지는 것을 특징으로 하는 형광체 페이스트.
- 제 9항에 있어서,상기 제올라이트와 나노의 산화 금속 파우더간에는, 상기 제올라이트는 1~60% 중량비를 가지고, 상기 나노의 산화 금속 파우더는 40~99%의 중량비를 가지는 것을 특징으로 하는 형광체 페이스트.
- 서스테인 전극이 구비된 상판;어드레스 전극이 구비된 하판;상기 상판과 하판 사이에 형성되는 격벽; 및상기 격벽에 의해 구분되는 방전 셀내에 도포되고, 제올라이트와 나노의 산화 금속 파우더 중 어느 하나의 물질을 포함하는 형광체;를 포함하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 11항에 있어서, 상기 형광체는,5~80%의 중량비를 가지는 상기 유기 고분자 및 20~95%의 중량비를 가지는 용 매를 포함하는 비이클(Vehicle);적색과, 녹색 및 청색 중 적어도 하나가 포함된 형광 물질; 및상기 유기 고분자 함량의 0.1~50%의 중량비를 가지는 제올라이트;를 포함하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 11항에 있어서, 상기 제올라이트는,제올라이트 A, 제올라이트 x, 제올라이트 y, ZSM-11, 모데나이트(Mordenite), 캐버자이트(Chabazite) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 형광체 페이스트.
- 제 11항에 있어서, 상기 형광체는,5~80%의 중량비를 가지는 상기 유기 고분자 및 20~95%의 중량비를 가지는 용매를 포함하는 비이클(Vehicle);적색과, 녹색 및 청색 중 적어도 하나가 포함된 형광 물질; 및상기 유기 고분자 함량의 0.1~70%의 중량비를 가지는 나노의 산화 금속 파우더;를 포함하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 11항에 있어서, 상기 나노의 산화 금속 파우더의 입자 크기는,10~1000nm인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 11항에 있어서, 상기 나노의 산화 금속 파우더는,Al2O3, 3Al2O3, 2SiO2, Al2O3ZrO2, ZrO4, TiSiO4, Al2O3TiO2, MgO, SiO2 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 11항에 있어서, 상기 형광체는,5~80%의 중량비를 가지는 상기 유기 고분자 및 20~95%의 중량비를 가지는 용매를 포함하는 비이클(Vehicle);적색과, 녹색 및 청색 중 적어도 하나가 포함된 형광 물질;상기 유기 고분자 함량의 0.1~50%의 중량비를 가지는 제올라이트; 및상기 유기 고분자 함량의 0.1~70%의 중량비를 가지는 나노의 산화 금속 파우더;를 포함하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 17항에 있어서,상기 제올라이트와 나노의 산화 금속 파우더간에는, 상기 제올라이트는 1~60% 중량비를 가지고, 상기 나노의 산화 금속 파우더는 40~99%의 중량비를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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