KR100352195B1 - Plasma display panel having a ferroelectric thin film and ferroelectric thin film evaqporation method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 강유전체층을 가지는 PDP(Plasma Display Panel)와 강유전체 박막을 기판상에 증착하는 방법에 관한 것으로, 기판이 되는 전,후면 유리와; 상기 전,후면 유리 일측면 각각에 형성되는 전극부와; 상기 전,후면 유리 일측면 각각에 증착되는 강유전체 박막과; 상기 강유전체 박막상에 증착되는 보호막으로 구성되는 방전 셀들이 격벽에 의해 서로 분리된 구조를 가지는 PDP를 제공함을 특징으로 한다. 본 발명은 PbO계열의 유리 페이스트 유전체를 사용하는 종래의 PDP에 비해 높은 투과율과 유전률을 가지는 강유전체를 사용함으로써, 더 낮은 전압에서 방전 발광을 유지하여 전체 소비전력을 낮출 수 있으며, 높은 투과율(90% 이상)과 유전률로 인하여 방전에 필요한 전하 축적량이 커서 휘도를 향상시킬 수 있는 특징이 있다.The present invention relates to a method of depositing a plasma display panel (PDP) having a ferroelectric layer and a ferroelectric thin film on a substrate, the front and rear glass to be a substrate; An electrode part formed on each of one side of the front and rear glass; A ferroelectric thin film deposited on each of one side of the front and rear glass; Discharge cells composed of a protective film deposited on the ferroelectric thin film is characterized in that it provides a PDP having a structure separated from each other by a partition wall. The present invention uses a ferroelectric having a high transmittance and permittivity compared to a conventional PDP using a PbO-based glass paste dielectric, thereby maintaining the discharge light emission at a lower voltage, lowering the overall power consumption, and high transmittance (90%). Due to the above) and the dielectric constant, the amount of charge accumulation required for discharging is large, which may improve luminance.

Description

강유전체 박막을 가지는 플라즈마 디스플레이 패널과 강유전체 박막 증착방법{PLASMA DISPLAY PANEL HAVING A FERROELECTRIC THIN FILM AND FERROELECTRIC THIN FILM EVAQPORATION METHOD}Plasma display panel with ferroelectric thin film and ferroelectric thin film deposition method {PLASMA DISPLAY PANEL HAVING A FERROELECTRIC THIN FILM AND FERROELECTRIC THIN FILM EVAQPORATION METHOD}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel:이하 PDP라함)에 관한 것으로, 특히 강유전체층을 가지는 PDP와 강유전체 박막을 기판상에 증착하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma display panel (hereinafter referred to as PDP), and more particularly to a method of depositing a PDP having a ferroelectric layer and a ferroelectric thin film on a substrate.

전자 디스플레이 장치는 시각을 통해서 인간 대 기계, 인간 대 인간 사이의 정보교환을 위한 가교 역할을 담당하는 매우 중요한 장치이다. 이러한 전자 디스플레이 장치는 오늘날 산업분야와 민생분야를 불문하고 다양하고 광범위하게 사용되고 있다. 종래의 전자 디스플레이 장치 시장은 TV와 컴퓨터 모니터와 같은 거치형 CRT(Cathode Ray Tube)가 주류였다. 그러나 이러한 거치형 디스플레이장치들은 휴대할 수 없는 단점이 있으며, 공간활용도 측면을 고려해 볼 때 디스플레이 사이즈를 확장시키는데 한계가 있다.Electronic display devices are very important devices that play a role of bridge for information exchange between humans and machines and humans through human eyes. Such electronic display devices are widely used in a variety of industrial and consumer fields today. The conventional electronic display device market is mainly a stationary Cathode Ray Tube (CRT) such as TV and computer monitor. However, these mounted display devices have disadvantages that cannot be carried, and there is a limit to expanding the display size in consideration of space utilization.

이러한 단점을 해결하기 위해 등장한 것이 바로 경박단소한 평판형 표시소자들로써 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), EL(Electroluminescene) 등을 그 예로 들 수 있다. 상술한 평판형 표시소자중 PDP는 휴대형 제품을 중심으로 시장을 확대해 온 LCD에 비해 대형이면서도 얇다는 특성을 가지고 있기 때문에, CRT 대체용도와 새로운 대화면 거치형 제품으로써 큰 기대를 모으고 있다. 이러한 PDP는 방전에 따른 발광을 이용하는소자로서, 헬륨(He), 네온(Ne), 크세논(Xe) 등과 같은 불활성 가스들의 혼합가스로 채워진 미소 방전 셀(cell)에서 방전으로 발생한 자외선이 셀 내벽의 형광물질을 자극하여 빛을 방출하는 원리를 이용한다.In order to solve this drawback, the light and simple flat panel display devices are liquid crystal display (LCD), plasma display panel (PDP), field emission display (FED), and electroluminescene (EL). Among the flat panel display devices described above, PDP has a large size and a thinness compared to LCD which has been expanding its market centering on portable products, and thus, it is expected to be a great substitute for CRT and a new large screen mount type product. The PDP is a device that uses light emission according to discharge, and the ultraviolet rays generated from the discharge in the micro discharge cell filled with a mixed gas of inert gases such as helium (He), neon (Ne), xenon (Xe), etc. It uses the principle of emitting light by stimulating fluorescent material.

한편 PDP는 동작전원 인가방식에 따라 AC형과 DC형으로 분류할 수 있는데, AC형 PDP는 휘도가 DC형에 비해 낮고 초기 투자비가 큰 반면 소자의 구조가 간단하고 수명이 길며 전력소모가 작다는 장점 때문에 일본 전기(NEC), 파이오니어(pioneer), 후지츠(Fujitsu), 히다치(Hitache) 제작소 등 많은 업체에서 채택하고 있다.On the other hand, PDP can be classified into AC type and DC type according to the operation power supply method. AC type PDP has lower luminance and higher initial investment cost, while the structure of device is simple, long life and low power consumption. Because of its merits, it is adopted by many companies such as NEC, Pioneer, Fujitsu and Hitachi.

이하 AC형 PDP의 유전체층 역할을 도면을 참조하여 설명하면, 우선 도 1은 일반적인 AC형 PDP 방전 셀(cell)의 단면도를 도시한 것으로, AC형 PDP는 도 1에 도시한 바와 같이 전극(10)을 투명 유전체층(12)과 보호막(14)이 감싸고 있는 것이 특징적이다. 투명 유전체층(12)은 전극(10)을 플라즈마의 이온 충격으로부터 보호하는 동시에, 방전개시후 유전체층(12)에 발생한 잔류 벽전하를 이용하여 최초 방전개시 전압 보다 낮은 전압에서 방전 발광을 유지할 수 있게 하여야 한다. 이를 위해 투명 유전체가 지녀야할 특성은 투명하면서도 유전률이 높아 강한 전계에서 견딜 수 있어야 하며, 핀홀 등의 결정결함이 쉽게 발생되지 않아야 한다.Hereinafter, the role of the dielectric layer of the AC PDP will be described with reference to the drawings. First, FIG. 1 illustrates a cross-sectional view of a typical AC PDP discharge cell. The AC PDP includes an electrode 10 as shown in FIG. It is characteristic that the transparent dielectric layer 12 and the protective film 14 are wrapped. The transparent dielectric layer 12 should protect the electrode 10 from the ion bombardment of the plasma, and be able to maintain the discharge light emission at a voltage lower than the initial discharge start voltage by using the residual wall charges generated in the dielectric layer 12 after the start of discharge. do. For this purpose, the transparent dielectric should have characteristics that are transparent and have a high dielectric constant so that it can withstand a strong electric field, and crystal defects such as pinholes should not easily occur.

한편 방전에 기여하는 전하 축적량(Q)은 하기 수학식 1과 같이 표시할 수 있다.On the other hand, the charge accumulation amount Q that contributes to the discharge can be expressed by Equation 1 below.

상기 수학식 1에서 C는 방전 셀의 정전용량을, V는 인가전압, S는 하전면적, d와 ε은 각각 유전체층(12)의 두께와 유전률을 나타내고 있다. 상기 수학식 1에 나타나 있는 바와 같이 인가전원을 낮게 억제하고 도트 피치를 작게 하여 하전면적(S)을 작게 하려면 반드시 유전체층(12)의 두께를 작게 하고 유전률을 증가시킬 필요가 있다.In Equation 1, C denotes the capacitance of the discharge cell, V denotes the applied voltage, S denotes the charge area, and d and? Denote the thickness and dielectric constant of the dielectric layer 12, respectively. As shown in Equation 1, it is necessary to reduce the thickness of the dielectric layer 12 and increase the dielectric constant in order to reduce the applied power supply and decrease the dot pitch to decrease the charge area S.

그러나 일반적인 AC형 PDP에 사용되어 온 유전체층(12)은 PbO 계열의 유리 페이스트(glass paste)인데 유전율이 10정도 이어서 인가전압(V)과 하전면적(S)의 변화에 따른 특성 개선을 기대하기 힘들다. 이는 곧 PDP의 소비전력을 더 이상 감소시킬 수 없는 원인이기도 하다. 또한 종래의 PDP에서는 유전체층을 제작하기 위한 방법으로써 인쇄법(Screen Print)을 채용하였다. 그러나 종래의 인쇄법을 채용하여 유전체층을 제작하는 경우에는 유전체층 제작시 대기중의 불순물들에 의한 오염이 발생할 수 있고, 인쇄법으로 코팅된 유전체층이 소성과정에서 수축됨에 따라 유전체층의 두께가 가변될 수 있는 단점이 있다.However, the dielectric layer 12 used in the AC type PDP is a PbO-based glass paste. Since the dielectric constant is about 10, it is difficult to expect the improvement of characteristics due to the change of the applied voltage (V) and the charge area (S). . This is also a reason why the power consumption of the PDP can no longer be reduced. In the conventional PDP, a screen printing method is adopted as a method for producing a dielectric layer. However, when the dielectric layer is manufactured by using the conventional printing method, contamination by impurities in the air may occur when the dielectric layer is manufactured, and the thickness of the dielectric layer may vary as the printing coated dielectric layer shrinks during the firing process. There is a disadvantage.

따라서 본 발명의 목적은 PbO계열의 유리 페이스트 유전체를 사용하는 종래의 PDP에 비해, 더 낮은 전압에서 방전 발광을 유지시킴으로써 PDP 동작에 따른 소비전력을 감소시킬 수 있는 강유전체 박막을 가지는 플라즈마 디스플레이패널(PDP)과 강유전체 박막 증착 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a plasma display panel (PDP) having a ferroelectric thin film capable of reducing power consumption due to PDP operation by maintaining discharge emission at a lower voltage, compared to conventional PDPs using PbO-based glass paste dielectrics. And ferroelectric thin film deposition method.

본 발명의 또 다른 목적은 PbO계열의 유리 페이스트 유전체를 사용하는 종래의 PDP에 비해 높은 투과율과 유전률을 가지는 강유전체를 사용함으로써, 휘도를 향상시킴은 물론 강한 전계에서도 견딜 수 있는 강유전체 박막을 가지는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)과 강유전체 박막 증착방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to use a ferroelectric having a high transmittance and permittivity compared to a conventional PDP using a PbO-based glass paste dielectric, thereby improving brightness and having a ferroelectric thin film that can withstand a strong electric field. To provide a panel (PDP) and ferroelectric thin film deposition method.

본 발명의 또 다른 목적은 유전체층을 균일하게 제작할 수 있는 강유전체 박막 증착방법을 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a ferroelectric thin film deposition method capable of uniformly manufacturing a dielectric layer.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은;Plasma display panel according to an embodiment of the present invention for achieving the above object;

기판이 되는 전,후면 유리와; 상기 전,후면 유리 일측면 각각에 형성되는 전극부와; 상기 전,후면 유리 일측면 각각에 증착되는 강유전체 박막과; 상기 강유전체 박막상에 증착되는 보호막으로 구성되는 방전 셀들이 격벽에 의해 서로 분리되어짐을 특징으로 한다.Front and rear glass serving as a substrate; An electrode part formed on each of one side of the front and rear glass; A ferroelectric thin film deposited on each of one side of the front and rear glass; Discharge cells composed of a protective film deposited on the ferroelectric thin film is separated from each other by a partition wall.

또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은;In addition, the present invention for achieving the above object;

기판홀더에 기판을 장착하고 반응실의 진공상태를 고진공상태로 유지하는 제1공정과,A first step of mounting the substrate on the substrate holder and maintaining the vacuum state of the reaction chamber in a high vacuum state;

상기 기판의 온도를 박막증착에 적합한 온도로 상승시키고 상기 기판을 소정 속도로 회전시키는 제2공정과,A second step of raising the temperature of the substrate to a temperature suitable for thin film deposition and rotating the substrate at a predetermined speed;

초음파를 사용하여 강유전체 프리커서 용액을 프리커서 연무(mist)상태로 만들고 이를 불활성 캐리어 가스를 사용하여 상기 반응실로 운반하는 제3공정과,Using a ultrasonic wave to make the ferroelectric precursor solution into a precursor mist state and transferring the ferroelectric precursor solution to the reaction chamber using an inert carrier gas;

상기 프리커서 연무와 산화물 박막을 제작하기 위한 반응성 가스를 상기 반응실내로 공동 주입하여 상기 기판상에 강유전체 박막을 증착시키는 제4공정으로 이루어짐을 특징으로 한다.And a fourth process of depositing a ferroelectric thin film on the substrate by co-injecting the precursor mist and a reactive gas for producing an oxide thin film into the reaction chamber.

도 1은 일반적인 AC형 PDP(Plasma Display Panel) 방전 셀(cell)의 단면도.1 is a cross-sectional view of a typical AC plasma display panel (PDP) discharge cell.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 강유전체 박막을 가지는 AC 형 PDP 전면판의 단면도.2 is a cross-sectional view of an AC type PDP front plate having a ferroelectric thin film according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 강유전체 박막을 증착시키기 위한 진공 스프레이 장치의 예시도.3 is an exemplary view of a vacuum spray apparatus for depositing a ferroelectric thin film according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 강유전체 박막을 기판상에 증착시키는 공정을 설명하기 위한 강유전체 박막 증착 공정 흐름도.4 is a flowchart of a ferroelectric thin film deposition process for explaining a process of depositing a ferroelectric thin film on a substrate according to an embodiment of the present invention.

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawing-

10: 전극 12: 유전체10 electrode 12 dielectric

14: 보호막 16a,16b: 전,후면 유리14: protective film 16a, 16b: front, rear glass

18: 격벽 20: 형광체18: bulkhead 20: phosphor

22: 어드레스 전극 24: 버스 전극22: address electrode 24: bus electrode

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 강유전체 박막을 가지는 플라즈마 디스플레이 패널과 기판상에 강유전체 박막을 증착하는 방법을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of depositing a ferroelectric thin film on a substrate and a plasma display panel having a ferroelectric thin film according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

우선 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 강유전체 박막을 가지는 AC 형 PDP 전면판의 단면도를 도시한 것이다.2 illustrates a cross-sectional view of an AC PDP front plate having a ferroelectric thin film according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 AC형 PDP의 방전 셀 구조는 우선 기판이 되는 전면 유리(16a) 일측면에 후막 인쇄(thick film printing) 등에 의해 전극(10)과 버스 전극(24)으로 구성되는 전극부를 형성한다. 그리고 상기 전극부가 형성된 전면 유리(16a) 위에는 비유전률이 500 ∼ 1000정도로 크고 투과율이 우수한 페로브스카이트(perovskite) 구조를 가지는 강유전체 박막(30)을 진공 스프레이법을 이용하여 증착함으로써 강유전체 박막을 형성한다. 상기 페로브스카이트 구조를 가지는 강유전체의 예를 들면 PLT(Lead Lanthanum Titanate), PLZT(Lead Lanthanum Zirconium Titanate)등을 들 수 있다. 그리고 상기 강유전체 박막(30)상에는 보호막인 산화 마그네슘층(MgO)(14)을 200nm정도로 증착시킨다. 후면 유리측에도 상술한 바와 같은 방식으로 공정처리를 행한다. 차이점은 전면 유리측의 도체와 강유전체층은 가능하면 투명도가 높아지도록 처리할 필요가 있다. 그 이유는 휘도를 극대화하기 위함이다. 한편 전면 유리(16a)측의 보호막 표면으로부터 후면측 보호막 표면까지의 거리는 갭 볼(gap ball)등으로 미소 간격을 유지시키는 한편, 방전 셀을 하나 하나 분리하기 위해서는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 격벽(barrier)(18)을 인쇄하여야 하며, 격벽 인쇄에 의해 만들어진 방전 셀내에는 불활성 가스를 봉입한다.The discharge cell structure of the AC-type PDP according to the embodiment of the present invention is first composed of an electrode 10 and a bus electrode 24 by thick film printing or the like on one side of the front glass 16a serving as the substrate. Form wealth. The ferroelectric thin film is formed by depositing a ferroelectric thin film 30 having a perovskite structure having a relative dielectric constant of about 500 to 1000 and having excellent transmittance on the front glass 16a having the electrode portion by using a vacuum spray method. do. Examples of the ferroelectric having the perovskite structure include Lead Lanthanum Titanate (PLT) and Lead Lanthanum Zirconium Titanate (PLZT). On the ferroelectric thin film 30, a magnesium oxide layer (MgO) 14 as a protective film is deposited to about 200 nm. The rear glass side is subjected to the process in the same manner as described above. The difference is that the conductor on the front glass side and the ferroelectric layer need to be treated to be as transparent as possible. The reason is to maximize the brightness. On the other hand, the distance from the protective film surface on the front glass 16a side to the rear protective film surface is maintained by a gap ball or the like, while separating the discharge cells one by one, as shown in FIG. Barrier 18 is to be printed, and an inert gas is enclosed in the discharge cell made by the partition wall printing.

이하 전극부가 형성된 전면 유리(16a) 위에 진공 스프레이법을 이용하여 강유전체 박막을 증착시키는 장치 및 제작공정을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an apparatus and a fabrication process of depositing a ferroelectric thin film on the front glass 16a having the electrode portion using the vacuum spray method will be described in detail.

우선 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 강유전체 박막을 증착시키기 위한 진공 스프레이 장치를 예시한 것이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 강유전체 박막을 기판상에 증착시키는 공정을 설명하기 위한 강유전체 박막 증착 공정 흐름도를 도시한 것이다.First, Figure 3 illustrates a vacuum spray apparatus for depositing a ferroelectric thin film according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a ferroelectric thin film for explaining the process of depositing a ferroelectric thin film according to an embodiment of the present invention A deposition process flow diagram is shown.

본 발명의 실시예에서는 기판상에 강유전체 박막을 증착시키기 위해 졸-겔(sol-gel)용액을 제작한 후, 진공 환경에서 제작이 가능하고 반도체 공정과의 호환이 가능한 진공 스프레이법을 이용하여 기판상에 균일한 강유전체 박막을 증착시키는 방법을 채용하였다. 상기 진공 스프레이법은 진공중의 반응실로 액체 프리커서(precursor)용액을 연무(mist)형태로 분무하고 이를 열분해 시켜 박막을 증착시키는 방법이다.In the embodiment of the present invention after manufacturing a sol-gel (sol-gel) solution to deposit a ferroelectric thin film on the substrate, the substrate can be manufactured in a vacuum environment by using a vacuum spray method compatible with the semiconductor process A method of depositing a uniform ferroelectric thin film on the substrate was adopted. The vacuum spray method is a method of depositing a thin film by spraying a liquid precursor solution in the form of a mist (mist) to the reaction chamber in a vacuum.

진공 스프레이법은 도 3에 도시한 바와 같이 대면적 기판(48)을 수용할 수 있는 반응실(44)과 액체상태의 강유전체 프리커서를 공급할 수 있는 장치(도시하지 않았음) 및 액체상태의 강유전체 프리커서가 연무 형태로 분무되도록 초음파를 발생시키는 초음파 발생기(40)로 구성된다. 강유전체 박막의 제작에 사용되는 프리커서 용액은 졸-겔법을 이용하여 제작하며, 시린지 인퓨전 펌프(syringe infusion pump)를 이용하여 전체적으로 주입할 용액의 양을 조절하고, 스프레이 노즐에서 초음파에 의해 모두 연무상태로 만들어진다. 생성된 연무들은 플로우 레이트(flow rate)가 조절된 불활성의 캐리어 가스(Ar)에 의하여 반응실(44)안에 설치되어 있는 샤우어 헤드(shower head)(42)를 통해 가열된 기판(48)위에 연무형태로 분무된다. 상기 캐리어 가스(Ar)는 파이프(34)를 통해 믹싱 챔버(38)로 주입되며, 강유전체 프리커서 용액은 파이프(32)를 통해 믹싱 챔버(38)로 주입된다. 그리고 반응성 가스인 산소 가스()는 파이프(36)와 샤우어 헤드(42)를 통해 반응실(44)로 주입된다.As shown in FIG. 3, the vacuum spraying method includes a reaction chamber 44 capable of accommodating a large area substrate 48, an apparatus capable of supplying a liquid ferroelectric precursor (not shown), and a liquid ferroelectric. It consists of an ultrasonic generator 40 for generating ultrasonic waves so that the precursor is sprayed in the form of mist. The precursor solution used in the production of the ferroelectric thin film is prepared by using the sol-gel method, and the amount of solution to be injected in total is controlled by using a syringe infusion pump, and all the mists are sprayed by ultrasonic waves at the spray nozzle. Is made with. The resulting mists are deposited on the heated substrate 48 through a shower head 42 installed in the reaction chamber 44 by an inert carrier gas Ar with a flow rate controlled. Sprayed in mist form. The carrier gas Ar is injected into the mixing chamber 38 through the pipe 34, and the ferroelectric precursor solution is injected into the mixing chamber 38 through the pipe 32. And oxygen gas (reactive gas) ) Is injected into the reaction chamber 44 through the pipe 36 and the shower head 42.

반응실(44)로 주입된 강유전체 프리커서 연무는 산화 가스()와 같이 기판 홀더(46) 위에 위치한 기판(48)상에서 열분해 되어 강유전체 박막으로 증착된다. 이때 기판(48)상에서 강유전체로 결정 성장이 가능하고, 치밀하고 균일한 표면의 박막을 제작하기 위해 기판 홀더(46)를 할로겐 램프를 이용하여 가열한다. 균질한 박막이 성형되는 온도는 강유전체 상이 형성되는 온도와 일반적으로 일치하지 않으므로 기판 홀더(46)의 온도를 조절할 수 있게 한다. 또한 강유전체 박막의 균일한 표면조직을 얻기 위해 기판(48)을 회전시키면서 증착공정을 수행한다.Ferroelectric precursor mist injected into the reaction chamber 44 is oxidized gas ( Pyrolysates on the substrate 48 positioned on the substrate holder 46 to be deposited as a ferroelectric thin film. At this time, crystal growth is possible with ferroelectric on the substrate 48, and the substrate holder 46 is heated by using a halogen lamp to produce a thin film of dense and uniform surface. The temperature at which the homogeneous thin film is formed does not generally coincide with the temperature at which the ferroelectric phase is formed, thereby making it possible to control the temperature of the substrate holder 46. In addition, the deposition process is performed while rotating the substrate 48 to obtain a uniform surface structure of the ferroelectric thin film.

이하 도 4를 참조하여 상술한 개략적인 강유전체 박막의 증착공정을 구체적으로 설명하면, 우선 50단계에서는 강유전체 박막을 증착하고자 하는 기판(48)을반응실(44)내의 기판홀더(46)에 장착하고 반응실(44)의 진공도가 고진공(Torr)으로 될 때까지 진공을 유지한다. 원하는 진공도가 고진공의 기본 압력(base pressure)에 도달하면 52단계에서 기판(48)의 온도를 박막 증착에 적합한 온도(600∼650℃)로 증가시킨다. 이때 온도상승에 따른 진공도의 변화를 고려하여 설정온도에 도달한후 약 30분 정도 현 공정을 유지한다. 이후 54단계에서는 증착된 박막의 두께가 균일성을 유지하도록 하기 위해 ∼200RPM의 속도로 기판(48)을 회전시킨다.Hereinafter, a detailed description will be given of the above-described schematic process of depositing a ferroelectric thin film. First, in step 50, a substrate 48 to be deposited is mounted on a substrate holder 46 in a reaction chamber 44. The vacuum degree of the reaction chamber 44 is high vacuum ( Hold vacuum until Torr). When the desired vacuum reaches a high vacuum base pressure, in step 52 the temperature of the substrate 48 is increased to a temperature suitable for thin film deposition (600-650 ° C.). At this time, considering the change of vacuum degree according to the temperature rise, maintain the current process for about 30 minutes after reaching the set temperature. Thereafter, in step 54, the substrate 48 is rotated at a speed of ˜200 RPM to maintain uniformity of the deposited thin film.

한편 56단계에서는 주사기 주입 펌프(syringe infusion pump)를 이용하여 주입할 프리커서 용액의 양을 조절한후 파이프(32)를 통해 믹싱 챔버(38)로 주입하고, 주입된 프리커서 용액은 초음파 발생기(40)에서 발생된 초음파에 의해 연무상태로 만들어져 MFC(mess flow controller)에 의해 플로우 레이트가 조절된 불활성 상태의 캐리어 가스(Ar)에 의해 반응실(44)로 운반된다. 이와 동시에 산화물 박막을 제작하기 위한 반응성 가스로서 산소가스를 공정조건에 따라 MFC로 조절하여 상기 반응실(44)로 운반한다(58단계). 그리고 60단계에서는 상기 반응실(44)에 연결된 밸브를 열어 각 프리커서의 연무와 산화가스를 반응실(44)내로 유입시켜 강유전체의 박막 증착을 시작한다. 이러한 박막이 원하는 두께에 도달할 때까지 박막 증착공정을 지속한다. 증착공정이 완료된후 62단계에서는 기판(48)온도를 상온으로 낮추고 반응실(44)의 진공도를 상술한 기본 압력으로 유지시킨다. 그리고 64단계에서는 반응실(44)내의 기판홀더(46)에서 기판(48)을 이격시켜 강유전체 박막의 증착공정을 완료한다.Meanwhile, in step 56, the amount of the precursor solution to be injected is adjusted by using a syringe infusion pump, and then injected into the mixing chamber 38 through the pipe 32, and the injected precursor solution is an ultrasonic generator ( It is made into the mist state by the ultrasonic wave generated in 40) and is conveyed to the reaction chamber 44 by an inert carrier gas Ar whose flow rate is controlled by an MFC (mess flow controller). At the same time, oxygen gas as a reactive gas for producing an oxide thin film is controlled by MFC according to the process conditions and transported to the reaction chamber 44 (step 58). In operation 60, the valve connected to the reaction chamber 44 is opened to inject the mist and the oxidizing gas of each precursor into the reaction chamber 44 to start thin film deposition of the ferroelectric. The thin film deposition process is continued until the thin film reaches the desired thickness. After the deposition process is completed, in step 62, the temperature of the substrate 48 is reduced to room temperature, and the vacuum degree of the reaction chamber 44 is maintained at the above-described basic pressure. In step 64, the deposition of the ferroelectric thin film is completed by separating the substrate 48 from the substrate holder 46 in the reaction chamber 44.

따라서, 상술한 바와 같은 공정에 의해 균일한 표면조직을 갖는 강유전체 박막이 전극부(24)가 인쇄된 전면 유리 혹은 후면 유리 기판상에 증착될 수 있게 되는 것이다.Therefore, the ferroelectric thin film having a uniform surface structure can be deposited on the front glass or the rear glass substrate on which the electrode portion 24 is printed by the above-described process.

상술한 바와 같이 본 발명은 PbO계열의 유리 페이스트 유전체를 사용하는 종래의 PDP에 비해 높은 투과율과 유전률을 가지는 강유전체를 사용함으로써, 더 낮은 전압에서 방전 발광을 유지하여 전체 소비전력을 낮출 수 있는 장점이 있으며, 높은 투과율(90% 이상)과 유전률로 인하여 방전에 필요한 전하 축적량이 커서 휘도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 또한 강한 전계에서 견딜 수 있기 때문에 방전 셀의 수명을 연장시킬 수 있는 장점도 있다.As described above, the present invention uses a ferroelectric having a high transmittance and permittivity compared to a conventional PDP using a PbO-based glass paste dielectric, thereby maintaining the discharge light emission at a lower voltage and lowering the overall power consumption. In addition, due to the high transmittance (90% or more) and the dielectric constant, the amount of charge accumulation required for discharging is large, which has the advantage of improving luminance. In addition, it can withstand a strong electric field has the advantage of extending the life of the discharge cell.

Claims (7)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 강유전체 박막을 기판상에 증착시키기 위한 방법에 있어서,In a method for depositing a ferroelectric thin film on a substrate, 기판홀더에 기판을 장착하고 반응실의 진공상태를 고진공상태로 유지하는 제1공정과,A first step of mounting the substrate on the substrate holder and maintaining the vacuum state of the reaction chamber in a high vacuum state; 상기 기판의 온도를 박막증착에 적합한 600 내지 650℃로 상승시키고 상기 기판을 200 RPM 이하의 속도로 회전시키는 제2공정과,A second step of raising the temperature of the substrate to 600 to 650 ° C. suitable for thin film deposition and rotating the substrate at a speed of 200 RPM or less; 초음파를 사용하여 페로브스카이트 구조를 가지는 강유전체 프리커서 용액을 프리커서 연무(mist)상태로 만들고 이를 불활성 캐리어 가스를 사용하여 상기 반응실로 운반하는 제3공정과,A third step of making the ferroelectric precursor solution having a perovskite structure by using ultrasonic waves in a precursor mist state and transporting the ferroelectric precursor solution to the reaction chamber using an inert carrier gas; 상기 프리커서 연무와 산화물 박막을 제작하기 위한 반응성 가스로서 산소(O2)가스를 상기 반응실내로 공동 주입하여 상기 기판상에 강유전체 박막을 증착시키는 제4공정으로 이루어짐을 특징으로 하는 강유전체 박막 증착방법.And a fourth process of depositing a ferroelectric thin film on the substrate by injecting oxygen (O 2 ) gas into the reaction chamber as a reactive gas for producing the precursor mist and the oxide thin film. . 제4항에 있어서, 상기 강유전체 프리커서 용액은 졸-겔 타입의 용액으로 제조됨을 특징으로 하는 강유전체 박막 증착방법.5. The method of claim 4, wherein the ferroelectric precursor solution is made of a sol-gel type solution. 삭제delete 삭제delete
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