Efficient printing processes, called laser-induced thermal spray printing (LITSP), high frequency resistance printing and flow rate control printing (FRCP) are introduced in this study to deposit phosphor layer in discharge cell of PDP. Numerical analysis and experiments are conducted to investigate effects of process parameters in each process.
LITSP is a non-contacting process, which transfers the phosphor paste from donor plate to the substrate by the bubble pressure induced by laser heating. The mechanism of the bubble formation is verified as heterogeneous nucleation due to many micro-cavities on the surface of hole and the proper composition of phosphor paste ejected in spray mode is acquired experimentally.
HFRP is a printing process, which transfers the phosphor paste by bubble pressure induced by locally resistance heating using approximate and skin effect of high frequency current. The phosphor paste is ejected in burst mode because the surrounding surface of hole is heated simultaneously so that the gap between donor plate and substrate has a dominant effect on pattern quality.
FRCP is a printing process, which transfer the phosphor paste using expansion of phosphor paste by gas pressure. Numerical analysis showed that higher viscosity increases the maximum expansion length. Small flow rate and large gap reduces transfer efficiency due to reattached phosphor paste surround hole in donor plate.
Since the phosphor pattern can be formed with high transfer efficiency and fine size, proposed printing processes are applicable to high definition PDP.
본 연구를 통하여 PDP의 형광막 프린팅 공정으로 LITSP, HFRP, FRCP 공정을 새롭게 제안하였고 실험과 해석을 통하여 공정 변수의 영향과 각 공정의 타당성을 검증하였다.
LITSP공정은 레이저의 급속 가열을 이용하여 페이스트 내부에 버블을 형성시키고 버블 압력으로 형광막을 형성하는 비접촉식 형광막 프린팅 공정이다. 실험과 해석 결과 버블은 heterogeneous nucleation에 의해 발생함을 알 수 있었고 적절한 레이저의 출력과 이송속도에서 스프레이모드로 이행됨을 확인하였다.
HFRP 공정은 고주파 전류의 근접 효과와 표피 효과를 이용하여 버블을 형성시키고 이때 발생하는 버블 압력으로 형광막을 형성하는 공정으로 실험 및 해석결과 매우 짧은 시간동안에 burst mode로 페이스트가 이행됨을 확인할 수 있었다.
FRCP공정은 가스의 압력을 이용하여 형광체 페이스트를 이행시키는 방법으로 실험 및 해석 결과 점도가 증가할수록 페이스트의 이행가능한 거리가 증가하고 유량이 증가할수록 페이스트 이행양이 증가함을 알 수 있었다.
