KR100459883B1 - 플라즈마 표시 패널의 보호층 형성방법 - Google Patents

플라즈마 표시 패널의 보호층 형성방법 Download PDF

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KR100459883B1 KR10-1998-0029508A KR19980029508A KR100459883B1 KR 100459883 B1 KR100459883 B1 KR 100459883B1 KR 19980029508 A KR19980029508 A KR 19980029508A KR 100459883 B1 KR100459883 B1 KR 100459883B1
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Abstract

플라즈마 표시 패널의 보호층 형성방법을 개시한다. 개시된 플라즈마 표시 패널의 보호층 형성방법은 셀 내부의 전 부분을 금속 증착법에 의해 보호층을 형성시키는 플라즈마 표시 패널의 보호층 형성방법에 있어서,
(가) 보호층 금속을 포함하는 플라즈마 디스플레이의 셀을 가스 주입기에 연결하는 단계;와 (나) 상기 셀을 상기 가스 주입기를 이용하여 진공상태로 유지시키는 단계;와 (다) 상기 셀을 가열장치로 가열하여 소정의 증기압을 가지는 보호층 금속을 증착시키는 단계;와 (라) 상기 가스 주입기를 이용하여 산소가스를 주입한 후, 금속을 산화시켜 금속 산화막을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 표시 패널의 보호층 형성방법
본 발명은 플라즈마 표시 패널에 관한 것으로서, 특히 셀 내부의 보호층을 금속 증착법에 의해 형성시키는 플라즈마 표시 패널의 보호층 형성방법에 관한 것이다.
20세기 정보 혁명의 수단 중 하나인 디스플레이(DISPLAY)는 크게 브라운관과 평면 디스플레이(FLAT PANEL DISPLAY)로 나눌 수 있다. 기존의 브라운관에 비해 평면 디스플레이는 두께가 얇고 휴대하기 간편하고, 저소모전력화 되어 기존의 브라운관의 단점을 보완하면서 새로운 영역의 시장을 형성하고 있다.
이러한 평면디스플레이로는 LCD(LIQUID CRYSTAL DISPLAY), PDP(PLASMA DISPLAY PANEL), FED(FIELD EMISSION DISPLAY) 등이 주류를 이루고 있고, 그 중에서 PDP는 대화면에 유리하여 LCD의 단점을 최대한 보완할 수 있다.
이러한 평면 디스플레이 장치로 최근 각광받고 있는 플라즈마 디스플레이는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 셀이라 부르는 미세한 형광방전관들을 제어하여 화상을 표시하는 장치이다.
도 1에 도시된 바와 같은 DC형 플라즈마 표시 패널의 경우, 음극(5)과 양극(2)이 방전 공간에 노출되어 있는 것에 반해서, 도 2에 도시된 바와 같은 AC형 플라즈마 표시 패널의 경우, 각 전극(12, 15)이 유전체층(13)과 보호층(17)으로 피복되어 있다. 여기서, 보호층(17)은 산화마그네슘(MgO)으로 형성되어 있다.
어느 형태의 방식이라도 전극 간의 방전에 의해 발생한 자외선이 방전 셀의 내면에 도포되어 있는 형광체를 여기시키고, 포토루미네슨스(photoluminescence)의 원리에 의해 형광체(14)에서 가시광이 방사된다. 이 때, 칼라 표시는 각 표시 셀에 적색, 녹색, 청색의 형광체를 도포하여 CRT와 동일 방법으로 표시한다. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 장치는 메모리 효과를 이용하여 발광시간을 길게할 수 있고, 패널 크기에 관계없이 높은 휘도가 얻어지기 때문에 대형화 및 박형화된 평판 표시 패널에 용이하게 적용될 수 있다. 현재 실용화에 문제가 되고 있는 부분은 낮은 콘트라스트 비, 높은 방전개시전압, 형광체의 색순도, 낮은 휘도, 수명 등이다.
DC형 플라즈마 표시 패널은 가스 방전 공간에 직접 전극이 노출되므로 수명이 짧고, 패널의 제작 공정이 복잡하며, 상대적으로 높은 비용을 감수해야하는 문제점을 가지고 있어서, AC형의 플라즈마 표시 패널이 각광 받고있다.
AC형플라즈마 표시 패널에 있어서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 면방전을 시키기 위하여 넓은 범위에서 전극을 배치시키고, 형광체(14)로부터 발광한 가시광이 전면 유리 기판(16)을 통과하도록 하기 위해서, 전면 기판 전극(15)을 투명한 재료로 사용하고 있다. 이 투명전극(15)의 재료로 요구되는 특성은 가시광 투과율이 높고, 신호의 고속전달이 가능한 저항치가 낮은 재료 및 패턴(pattern)성이 좋은 재료가 요구된다. 이중에서 가장 문제가 되는 것은 저항값으로 40인치 600mm에서 대략 200Ω~300Ω 이하가 되어야 만이 고속 동작으로 동화상을 표현하는데 무리가 없다. 그러나, 현재 사용 되고 있는 가장 좋은 성질의 투명전극 재료인 ITO 전극의 비저항은 2×10-4Ωcm으로 투명 전극이 아닌 금속전극재료의 저항값인 10-5~10-6에 비해 낮고, 또한 가격이 비싸고, 성형성이 나쁘다. 그러므로, 이러한 투명 전극을 사용하지 않고, 가시광을 쉽게 투과시킬 수 있는 구조의 셀이 기대된다. AC형 플라즈마 표시 패널에서 패턴 형성을 위해서 사용되고 있는 방법으로는 진공 장비를 이용한 박막공정과 스크린 인쇄법을 통한 후막 공정이 사용되고 있다. 비용의 절감을 위해서는 스크린 인쇄법을 이용한 공정이 기대되지만, 보호층을 후막으로 인쇄할 경우, 수명의 장수화는 기대되나 보호층에 의해서 발광된 가시광이 흡수되는 경향이 있다. 보호층이 대략 3000Å-5000Å 이상으로 두꺼워질 경우, 대부분의 가시광이 흡수된다는 결과가 보고 되어 있다. 투명전극의 인쇄에 의한 패턴 형성과 보호층의 패턴 형성이 인쇄법에 의해서 이루어 진다고 할지라도 인쇄법에 의해서 형성되는 패턴이 많을수록 정렬(align)이 어려울 것이라는 문제가 대두될 것으로 보여지고 있다.
또한, 보호층의 작용은 전극의 방전에 의해 이온화된 가스에 의한 스퍼터링(sputtering)을 방지하는 목적 뿐만 아니라, 2차 전자를 초기에 방출함으로써 초기 방전 전압을 낮추어 주는 중요한 역할을 한다.
이러한 보호층의 형성은 전자빔(E-beam)법 혹은 스퍼터링(sputtering)법 등의 고가의 진공 장비를 이용하여 형성시키는 것이 가장 좋은 특성을 보여 주고 있다. 그러나, 전술한 바와 같은 인쇄법에 의한 보호층 형성이 연구되고 있지만 아직 좋은 특성의 보호층 형성이 어렵고 균일한 층의 형성이 어렵기 때문에, 생산되고 있는 플라즈마 디스플레이의 대부분이 진공 증착법에 의해 만들어지고 있다. 이러한 방법으로 보호층을 형성시키는 것은 공정을 복잡화시키고, 고비용 및 제품 생산의 시간을 증가시키는 등의 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 안출된 것으로서, 플라즈마 디스플레이 셀의 내부에 높은 증기압을 가지는 금속을 가열하여 증착시키고, 다시 산소로 산화시켜 셀 내부의 전부분을 금속 산화물의 보호층으로 증착시킴으로써, 보호층 형성에 따른 저비용과, 생산 시간의 절감 및 보호층의 장수명 실현을 수행하는 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 DC형 플라즈마 표시 패널의 셀 단면도,
도 2는 종래의 AC형 플라즈마 표시 패널의 셀 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 AC형 플라즈마 표시 패널의 보호층 형성장치의 개략적인 구성도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 AC형 플라즈마 표시 패널의 보호층 형성장치에 의해 형성된 보호층을 포함하는 플라즈마 표시 패널의 셀 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1,11...배면판 2...양극
3,212...격벽 4,14,216...형광체
5...음극 6,16...전면판
12,15,213...전극 13,214...유전체층
17...보호층(MgO) 110...보호층 형성장치
111...가스 주입기 112...보호층 금속
113...차단밸브 115...가열장치
117...셀 210...상판
215...보호층 220...하판
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 보호층 형성방법은 셀 내부의 전 부분을 금속 증착법에 의해 보호층을 형성시키는 플라즈마 표시 패널의 보호층 형성방법에 있어서,
(가) 보호층 금속을 포함하는 플라즈마 디스플레이의 셀을 가스 주입기에 연결하는 단계;와 (나) 상기 셀을 상기 가스 주입기를 이용하여 진공상태로 유지시키는 단계;와 (다) 상기 셀의 기판을 가열장치로 가열하여 소정의 증기압을 가지는 보호층 금속을 증착시키는 단계;와 (라) 상기 가스 주입기를 이용하여 산소가스를 주입한 후, 상기 가열장치로 가열하여 금속 산화막을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가스 주입기와 상기 셀의 사이에 설치되어 가스의 주입을 조절하도록 차단밸브가 더 마련된다.
바람직하게는, 상기 (나) 단계에서, 상기 셀의 진공상태는 10-7내지 10-9torr로 유지되며, 상기 가열장치를 이용하여 금속을 균일하게 증착시키는 온도 및 산소 가스의 주입 후, 기판을 가열하는 온도는 각각 300 내지 400℃로 가열하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 (라) 단계 다음에, 보호층 금속의 증착 산화 후 잔여가스를 배기시키는 단계; 및 상기 셀에 방전가스를 주입하고 밀봉하는 단계;를 더 포함하는 점에 그 특징이 있다.
이하, 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 보호층 형성방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명에 의하면, 소정의 증기압을 가지는 보호층 금속을 단 한번의 공정으로 셀 내부의 전 부분을 보호층으로 증착시키는 금속 증착법에 의해 형성된 점에 그 특징이 있다. 이러한 특징을 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 보호층 형성방법에 있어서, 플라즈마 표시 패널의 보호층 형성장치(110)는, 소정의 가스를 주입 가능하게 하고, 후술되는 셀(117)에 진공상태를 유지시키도록 구비된 가스 주입기(111)와, 상기 가스 주입기(111)와 연결되어 보호층 금속(112)을 구비하는 셀(117)과, 상기 셀(117) 내의 금속을 가열하기 위한 가열장치(115)를 구비한다. 또한, 상기 가스 주입기(111)와 상기 셀(117)의 사이에 설치되는 차단밸브(113)가 더 마련되어 있다.
이러한 구성을 가지는 플라즈마 표시 패널의 보호층 형성장치(110)는 보호층 금속(112)이 구비된 상기 셀(117)에 상기 가스 주입기(111)가 연결되어 가스의 주입과 상기 셀(117)의 진공상태를 유지 가능하도록 한다. 이렇게 구비된 상기 보호층의 금속(112)은 상기 셀(117)을 고온 가열 가능하도록 구비되며, 상기 보호층 금속(112)을 균일하게 증착시키기 위해 마련된 가열장치(115)에 의해 가열되어 상기 보호층 금속(112)이 증착되도록 한다.
그리고, 상기 셀(117)의 온도를 저하시킨 다음, 다시 상기 가스 주입기(111)를 이용하여 산소가스를 주입한 후, 상기 가열장치(115)로 가열하여 산화시킴으로써 금속 산화물이 형성된 보호층을 형성시킨다. 여기서, 상기 보호층 금속(112)은 마그네슘(Mg), 바륨(Ba), 스트론튬(Sr)의 알카리 토금속과 상기 알카리 토금속의 복합금속(Mg/Ba, Mg/Sr, Ba/Sr)으로 이루어진다.
바람직하게는, 상기 가스 주입기(111)와 상기 셀(117)의 사이에는 차단밸브(113)에 의해 가스의 주입의 양을 제어한다.
이와 같은 보호층 형성장치를 구비하여 된 플라즈마 표시 패널의 보호층 형성방법을 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.
도시된 바와 같이, 먼저, 플라즈마 디스플레이의 셀(117)에 마그네슘(Mg), 바륨(Ba), 스트론튬(Sr)의 알카리 토금속 및 상기 알카리 토금속의 복합금속(Mg/Ba, Mg/Sr, Ba/Sr)의 보호층 금속(112)이 구비된다. 여기에 가스 주입기(111)를 연결시켜 상기 셀(117)을 진공상태로 유지시키고, 상기 보호층 금속(112)을 포함하는 셀(117)에 가열장치(115)를 이용하여 기판을 가열한 다음, 소정의 증기압을 가지는 상기 보호층 금속(112)을 증착시킨다.
여기서, 상기 보호층 금속(112)이 들어 있는 셀(117)을 배기하여 형성된 진공상태는 상기 가스 주입기(111)와 상기 셀(117)의 사이에 설치된 차단밸브(113)에 의해 10-7내지 10-9torr로 유지하는 것이 바람직하다.
다음에, 상기 가스 주입기(111)에 연결된 상기 셀(117)의 온도를 내린 다음, 상기 가스 주입기(111)로 셀(117)에 산소가스를 주입 후, 가열장치(115)를 이용하여 가열시킨 다음, 상기 보호층 금속(112)을 산화시켜 금속 산화물을 형성시킨다.
여기서, 상기 가열장치(115)를 이용하여 금속을 균일하게 증착시키는 온도 및 산소가스의 주입 후, 기판을 가열하는 온도는 각각 300 내지 400℃로 가열하는 것이 바람직하다. 전술한 바와 같은 상기 가스 주입기(111)를 이용함으로써, 순수한 알카리 토금속 산화물의 보호층 금속(112)이 공기의 접촉 즉, 공기 중의 수분과의 접촉이 완전히 차단되어 형성됨으로써, 활성화된 상태를 계속 유지가능하도록 한다.
다음에, 상기 보호층 금속(112)의 증착 산화 후 잔여가스를 배기시키고, 상기 셀(117)에 방전가스를 주입하여 밀봉한다.
이러한 공정으로, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 하판(210)에는 격벽(212)에 의하여 각방전셀들로 구분된 전극(213), 유전체층(214) 및 상기 보호층 형성장치로 형성된 보호층(215)이 적층 형성되어 있다. 상기 보호층(215)은 형광체(216)에 적층되어 가스 주입기(미도시)에 의한 금속의 단일의 증착공정으로 셀 내부의 전부분을 금속 보호층(215)으로 증착시킴으로써, 유전체층(214)의 상부에 보호층(215)을 형성시, 활성화를 위한 열처리 공정 중에 발생하기 쉬운 균열현상을 줄일 수 있다.
또한, 상판(220)에는 유전체층(214)의 내부에 전극(213)이 형성되고, 상기 유전체층(214) 상부에 금속의 보호층(215)이 증착되어 있다. 이러한 단일의 금속 증착으로 균일한 증착막을 형성시킴으로써, 상기 상판(220) 및 하판(210)을 별도로 증착하는 공정을 줄여 보호층의 형성 공정을 단순화시킬 수 있으며, 이러한 공정으로 알카리 토금속의 산화물 및 복합금속의 산화물을 가열 증착에 의해 플라즈마 디스플레이 셀 내부의 전부분에 보호층 금속을 단 한번에 증착시키는 장점이 있다.
이상에서의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 보호층 형성방법에 의해 금속을 증착시켜 셀 내부의 보호층을 형성시킴으로써, 다음과 같은 효과가 있다.
1) 순수한 알카리 토금속 산화물이 공기의 접촉 즉, 공기 중의 수분과의 접촉이 완전히 차단되어 형성됨으로써, 활성화된 상태를 계속 유지하고, 더 이상의 배기 공정이 필요하지 않다.
2) 균일한 증착막을 단일의 증착공정으로 형성시킴으로써, 종래와는 달리 상하판을 별도로 증착하는 공정이 배제되어 공정의 단순화가 가능하다.
3) 유전체층의 상부에 보호층을 형성시, 활성화를 위한 열처리 공정 중에 발생하기 쉬운 균열현상을 줄일 수 있다.
4) 저비용의 보호층 형성으로 생산 원가를 절감할 수 있고, 생산 시간의 절감으로 생산성을 향상시킬 수 있다.
5) 보호층의 장수명 실현이 가능하다.

Claims (6)

  1. 셀 내부의 전 부분을 금속 증착법에 의해 보호층을 형성시키는 플라즈마 표시 패널의 보호층 형성방법에 있어서,
    (가) 보호층 금속을 포함하는 플라즈마 디스플레이의 셀을 가스 주입기에 연결하는 단계;
    (나) 상기 셀을 상기 가스 주입기를 이용하여 진공상태로 유지시키는 단계;
    (다) 상기 셀의 기판을 가열장치로 가열하여 소정의 증기압을 가지는 보호층 금속을 증착시키는 단계;
    (라) 상기 가스 주입기를 이용하여 산소가스를 주입한 후, 상기 가열장치로 가열하여 금속 산화막을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 보호층 형성방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보호층의 금속은 마그네슘, 바륨, 스트론튬의 알카리 토금속 및 상기 알카리 토금속의 복합금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 보호층 형성방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (가) 단계에서,
    상기 가스 주입기와 셀의 사이에 설치되어 가스의 주입을 조절하도록 차단밸브가 더 마련된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널 보호층 형성방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (나) 단계에서 상기 셀의 진공상태는 10-7내지 10-9torr로 유지되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 보호층 형성방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가열장치를 이용하여 금속을 균일하게 증착시키는 온도 및 산소 가스의 주입 후, 기판을 가열하는 온도는 각각 300 내지 400℃로 가열하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 보호층 형성방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (라) 단계 다음에,
    보호층 금속의 증착 산화 후 잔여가스를 배기시키는 단계; 및 상기 셀에 방전가스를 주입하고 밀봉하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 보호층 형성방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6299456A (ja) * 1985-10-25 1987-05-08 Hitachi Ltd 金属フツ化物薄膜の形成方法
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