KR100553985B1 - 기판구성체, 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법 - Google Patents

기판구성체, 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법 Download PDF

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KR100553985B1
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까타야마타카시
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이와세노부히로
히다까소우이찌로
모찌즈끼아끼히로
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Abstract

본 발명은 점등할 셀이 점등하지 않은 흑 노이즈의 발생률을 저감하고, 표시 품질을 높이는 것을 목적으로 한다.
주전극 쌍을 구성하는 제1 및 제2 전극이 방전가스에 대하여 절연층으로 피복된 매트릭스 표시형식의 플라즈마 디스플레이 패널로서, 절연층 중 적어도 방전가스와 접하는 표층으로서, 1㎠당 100㎐에서의 임피던스가 230~330㏀ 범위 내의 값인 산화마그네슘막 또는 규소를 500~10000 중량ppm의 범위로 포함하는 산화마그네슘막을 설치한다.
매트릭스 표시장치, 기판구성체, 산화 마그네슘막

Description

기판구성체, 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법{SUBSTRATE STRUCTURE, PLASMA DISPLAY PANEL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명에 의한 플라즈마 표시장치의 블럭도.
도 2는 프레임 분할의 모식도.
도 3은 구동 시퀀스를 나타내는 전압 파형도.
도 4는 본 발명에 의한 PDP의 내부 구조를 나타내는 사시도.
도 5는 임피던스의 측정 방법을 나타내는 도면.
도 6은 MgO막의 임피던스와 화질의 관계를 나타내는 그래프.
도 7은 규소의 함유량과 화질의 관계를 나타내는 그래프.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
1: PDP(매트릭스 표시 장치) 18: MgO막(산화 마그네슘막)
30: 방전 공간 80: 구동 유닛 (구동 장치)
A: 어드레스 전극(제3 전극) TA: 어드레스 기간
TR: 리셋 기간(초기화 기간) TS: 서스테인 기간
X: 서스테인 전극(제1 전극) Y: 서스테인 전극(제2 전극)
본 발명은, 매트릭스 표시방식의 AC형 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP)에 관한 것으로, 특히 화면에 따른 방전을 발생시키는 면방전(surface discharge) 형식의 PDP에 적합한 것이다.
근래에 PDP는, 컬러 화면의 실용화로 인하여 텔레비젼 영상이나 컴퓨터 모니터 등의 용도로 널리 사용되어 왔다. 고품위 텔레비젼(HDTV)용의 대화면 플랫형 장치로서도 주목받고 있다.
매트릭스 표시방식의 PDP에 있어서, 표시소자인 셀의 점등 상태(lighting condition)의 유지(sustain)에 메모리 효과가 이용되고 있다. AC형 PDP는 전극을 유전체(dielectric material)로 피복함으로써 구조적으로 메모리 기능을 갖도록 구성되어 있다. 즉, AC형 PDP에 의한 표시에 있어서는, 점등(발광)할 셀에만 벽전하(wall electron)를 축적시키기 위해 순차적으로 라인 어드레싱을 행하고, 그 후에 모든 셀에 대하여 일제히 교번 극성(alternate polarities)의 전압(서스테인 전압: sustain voltages)을 인가한다. 서스테인 전압은 방전 개시 전압보다 낮은 소정의 전압이다. 벽전하가 존재하는 셀에서는 벽전압이 서스테인 전압에 중첩하므로, 셀에 가해진 실효 전압이 방전 개시 전압을 넘어 방전이 발생한다. 서스테인 전압의 인가 주기를 짧게 하면, 외관상 연속적인 점등 상태가 얻어진다.
상품화되어 있는 면방전 형식의 PDP에서는, 매트릭스 표시의 라인마다 화면의 전체 길이에 걸쳐 연장하는 한 쌍의 서스테인 전극(제 1 및 제 2 전극)이 평행하게 배치되고, 열마다 어드레스 전극(제3 전극)이 배치되어 있다. 각 라인에서의 서스테인 전극 사이는 "방전 슬릿(discharge slit)"이라 불리고, 그 폭은 200~250V 정도의 실효 전압의 인가로 면방전이 생기는 값(예컨대 50~100㎛)으로 선정되어 있다. 한편, 인접하는 라인간의 서스테인 전극 사이는 "역슬릿(reverse slit)"으로 불리고 있다. 역슬릿의 폭은 방전 슬릿보다도 충분히 큰 값으로 선정되어 있다. 즉, 역슬릿을 사이에 두고 평행한 서스테인 전극 사이에서의 면방전이 방지되어 있다. 이와 같이, 방전 슬릿 및 역슬릿을 설치하여 서스테인 전극을 배열함으로써, 각 라인을 선택적으로 발광시킬 수 있다.
서스테인 전극을 피복하는 유전체층(예컨대, 저융점 유리)의 표면에는, 방전시의 이온 충격의 영향을 경감하는 내스퍼터(anti-sputtering)성 보호막이 설치되어 있다. 보호막은 방전 가스와 접하므로, 그 재질 및 막질이 방전 특성에 큰 영향을 준다. 일반적으로, 보호막 재료로서 산화 마그네슘(MgO: 마그네시아)이 사용되고 있다. MgO는 내스퍼터성이 우수함과 동시에 이차전자 방출계수가 큰 절연물이다. MgO를 이용함으로써 방전 개시 전압이 떨어져 구동이 용이하게 된다. 종래에는, 펠릿(pellet) 상태의 MgO를 재료로 한 진공 증착에 의해 유전체층의 표면에 1㎛정도 두께의 MgO막이 형성되어 있었다.
표시에 있어서는, 어떤 화상의 서스테인 종료로부터 다음 화상의 어드레싱까지의 사이에, 화면 전체의 대전 분포의 초기화(리셋)를 행한다. 구체적으로는, 어드레싱에 앞서, 방전 개시 전압을 넘는 피크치(peak value)의 리셋 펄스를 모든 라인의 서스테인 전극쌍에 대하여 일제히 인가한다. 리셋 펄스의 전연(front edge)에서 면방전이 발생하고, 각 셀에서 서스테인시보다도 대량의 벽전하가 대전된다. 리셋 펄스의 후연(rear edge)에서 벽전압만에 의한 자기 방전이 발생하여, 대개의 벽전하가 중화되어 소실된다. 결국, 화면 전체에 걸쳐 유전체가 대략 비대전 상태로 된다. 또, 자기 방전에 의하지 않고, 이전에 선택적으로 대전시킨 셀에서만 소거 방전을 발생시켜 초기화할 수도 있지만, 그 경우는 초기화를 위한 어드레싱이 필요하여, 표시 절환의 소요 시간이 길어진다.
종래에는, "흑 노이즈"라 불리는 표시의 흐트러짐이 생기는 문제가 있었다. 흑 노이즈는, 점등할 셀(선택 셀)이 점등하지 않는 현상이고, 화면 중의 점등 영역과 비점등 영역의 경계에 생기기 쉽다. 하나의 라인 또는 하나의 열에서의 복수의 선택셀 전체가 점등하지 않는 것은 아니고, 발생부위가 흩어져 있으므로, 흑 노이즈의 원인은 어드레스 방전이 생기지 않던가 또는 생겨도 강도가 충분하지 않은 어드레스 미스(address miss)이다.
어드레스 미스는, 역슬릿에 벽전하가 잔류하기 때문이라고 생각된다. 리셋 펄스에 의한 면방전이 지나치게 확대되어 역슬릿에도 벽전하가 대전한 경우, 그후에 자기 소거 방전이 생겨도 방전 슬릿으로부터 먼 역슬릿에 존재하는 벽전하는 잔류한다. 이 잔류 전하에 의해 어드레싱의 실효 전압이 떨어져서, 어드레스 미스가 일어난다. 근방의 셀이 선택셀이면, 근방의 셀에서의 어드레스 방전보다 공간 전하가 프라이밍(priming) 효과에 기여하므로, 어드레스 미스는 일어나기 어렵다. 이에 대해서, 상술한 경계에서와 같이 근방의 셀(특히 스캐닝(scanning)의 전방측)이 비선택셀인 경우에는, 프라이밍 효과가 발생하지 않으므로, 어드레스 미스가 일 어나기 쉽다.
본 발명은, 점등할 셀이 점등하지 않는 흑 노이즈의 발생률을 저감하고, 표시 품질을 높이는 것을 목적으로 한다.
서스테인 방전을 위해 유전체의 표면을 특정 막질의 산화 마그네슘막으로 피복함으로써, 방전 특성을 개선한다.
산화 마그네슘막의 막질은, 재료 조성을 포함하여 성막 조건에 의존한다. 제조 롯트(lot)별 비교 결과 등으로부터 흑 노이즈의 발생 정도가 산화 마그네슘막의 막질에 의존함이 판명되었다. 전기적 성질을 특정하기 위해 임피던스를 측정하였다. 절연체의 직류 저항을 정확하게 측정하는 것은 매우 어렵기 때문이다. 임피던스가 일정 범위내의 값인 경우에는 흑 노이즈의 발생 정도가 작고, 임피던스가 일정 범위보다 작거나 커도 흑 노이즈의 발생 정도는 큰 결과를 얻었다. 또한, 조성 분석을 행하였다. 규소(Si) 함유량이 일정 범위의 값인 경우에는 흑 노이즈의 발생 정도가 작은 결과를 얻었다. 붕소(B), 탄소(C), 칼슘(Ca)에 대해서는, 흑 노이즈의 발생률이 큰 시료와 작은 시료 사이에 현저한 차이가 없었다. 규소와 같이 마그네슘보다 원자가가 큰(3 이상) 원소, 특히 이온 반경이 마그네슘에 가까운 3a족 또는 4a족 원소 중에, 규소와 같은 작용을 나타내는 것이 있음을 추정할 수 있다. 이러한 원소로서, 예컨대, 알루미늄이 있다.
흑 노이즈의 원인인 어드레스 미스가 억제되는 이유로서는, 이차 전자의 방출량이 증대하여 잔류 전하에 의한 실효 전압의 저하가 보충되는 것, 전하의 잔류 자체가 경감되는 것, 잔류 전하가 빠르게 소실되는 것 등이 생각된다.
청구항 1의 발명의 PDP는, 주전극 쌍을 구성하는 제 1 및 제 2 전극이 방전 가스에 대하여 절연층으로 피복된 매트릭스 표시형식의 PDP에 있어서, 상기 절연층 중 적어도 상기 방전 가스와 접하는 표면층으로서 산화 마그네슘막이 설치되고, 상기 산화마그네슘막의 1㎠당 100Hz에서의 임피던스가 230~330㏀ 범위내이고, 이에 따라 흑 노이즈의 발생을 저감한다.
청구항 2의 발명의 PDP에 있어서, 상기 산화 마그네슘막은 규소 및 알루미늄 중 적어도 하나를 함유하고 있다.
청구항 3의 발명의 방법은, 펠릿 상태의 산화 마그네슘과 펠릿 상태 또는 파우더 상태의 불순물 화합물을 혼합하여 동시에 가열하는 증착법에 의해 상기 산화 마그네슘막을 형성하는 PDP의 제조방법이다.
청구항 4의 발명의 방법은, 파우더 상태의 산화 마그네슘과 파우더 상태의 불순물 화합물의 혼합물의 소결체를 가열하는 증착법에 의해 상기 산화 마그네슘막을 형성하는 PDP의 제조방법이다.
청구항 5의 발명의 방법은, 파우더 상태의 산화 마그네슘과 파우더 상태의 불순물 화합물의 혼합물의 소결체를 타깃으로 한 스퍼터링에 의해 상기 산화 마그네슘막을 형성하는 PDP의 제조방법이다.
청구항 6의 발명의 물은, 기판 위에, 복수 쌍의 면방전용 전극, 상기 면방전용 전극을 덮는 유전체층 및 상기 유전체층의 표면을 덮는 보호막을 형성하여 구성된 플라즈마 디스플레이 패널용 기판구성체에 있어서, 상기 보호막은, 그 1㎠ 당 100Hz에서의 임피던스가 230~330㏀ 범위내의 값인 산화 마그네슘막으로 이루어지고, 상기 보호막 구성에 의해 PDP의 흑 노이즈의 발생을 저감 가능하게 한다.
청구항 7에 기재된 PDP는, 주전극쌍을 구성하는 제 1 및 제 2 전극이 방전가스에 대하여 절연층으로 피복된 매트릭스 표시형식의 플라즈마 디스플레이 패널로서, 상기 절연층 중 적어도 상기 방전가스와 접하는 표면층으로서, 규소를 500~10000 중량ppm의 범위로 포함하고, 1㎠당 100㎐에서의 임피던스가 230~330㏀ 범위내의 값인 산화마그네슘막이 설치되고, 상기 산화마그네슘막에 의해 흑 노이즈의 발생을 저감 가능하도록 한다.
청구항 8의 발명의 방법은, 복수의 면방전용 전극이 기판 위에서 연장되고, 유전층이 상기 면방전용 전극을 덮고, 산화마그네슘막이 방전가스와 접촉하는 표면층으로서의 상기 유전층 위에서 연장되는 PDP에서의 흑 노이즈의 발생을 저감시키는 방법으로서, 상기 산화마그네슘막의 임피던스를 100㎐에서 1㎠당 230~330㏀ 범위내가 되도록 하는 단계를 포함하는 PDP의 흑 노이즈의 발생 저감 방법이다.
(발명의 실시형태)
도 1은 본 발명에 의한 플라즈마 표시장치(100)의 블록도이다.
플라즈마 표시장치(100)는, 매트릭스 형식의 컬러표시 장치인 AC형 PDP(1)와, 화면(스크린)을 구성하는 다수의 셀을 선택적으로 점등시키기 위한 구동 유닛(80)으로 구성되고, 벽걸이식 텔레비젼 수상기, 컴퓨터 시스템의 모니터 등으로서 이용된다.
PDP(1)는, 한 쌍의 서스테인 전극(X, Y)이 평행 배치된 면방전 형식의 PDP이 고, 각 셀에 서스테인 전극(X, Y)과 어드레스 전극(A)이 대응하는 3전극 구조의 전극 매트릭스를 갖고 있다. 서스테인 전극(X, Y)은 화면의 라인 방향(수평 방향)으로 연장하며, 한 쪽의 서스테인 전극(Y)은 어드레싱에 있어서 라인 단위로 셀을 선택하기 위한 스캐닝 전극으로서 이용된다. 어드레스 전극(A)은 열 단위로 셀을 선택하기 위한 데이타 전극이고, 열 방향(수직 방향)으로 연장하고 있다.
구동 유닛(80)은, 컨트롤러(81), 프레임 메모리(82), X 드라이버 회로(86), Y 드라이버 회로(87), 어드레스 드라이버 회로(88) 및 도시하지 않은 전원 회로를 갖고 있다. 구동 유닛(80)에는 외부 장치로부터 각 픽셀의 RGB 휘도 레벨(계조 레벨)을 나타내는 다수의 값을 갖는 영상 데이터(DR, DG, DB)가, 각종의 동기 신호와 함께 입력된다. 영상 데이터(DR, DG, DB)는, 프레임 메모리(82)에 일단 저장된 후, 컨트롤러(81)에 의해 각 컬러마다 서브 프레임 데이타(Dsf)로 변환되고, 다시 프레임 메모리(82)에 저장된다. 서브 프레임 데이타(Dsf)는, 계조 표시를 위해 1 프레임을 분할한 각 서브 프레임에서의 셀의 점등 여부를 나타내는 2치 데이타의 집합이다. X 드라이버 회로(86)는 서스테인 전극(X)에 대한 전압인가를 담당하고, Y 드라이버 회로(87)는 서스테인 전극(Y)에 대한 전압인가를 담당한다. 어드레스 드라이버 회로(88)는, 프레임 메모리(82)로부터 전송된 서브 프레임 데이타(Dsf)에 따라, 어드레스 전극(A)에 선택적으로 어드레스 전압을 인가한다.
다음에, PDP(1)에 적용하는 구동 방법을 설명한다.
도 2는 프레임 분할의 모식도이고, 도 3은 구동 시퀀스를 나타내는 전압 파형도이다.
셀 발광의 2치 제어에 의해 계조 재현을 행하기 위해, 외부로부터의 입력 화상인 시계열의 각 프레임(F)을, 예를 들어 6개의 서브 프레임(sf1, sf2, sf3, sf4, sf5, sf6)으로 분할한다. 각 서브 프레임(sf1~sf6)에서의 휘도의 상대 비율이 1:2:4:8:16:32로 되도록 웨이팅하여, 각 서브 프레임(sf1~sf6)의 서스테인의 발광 회수를 설정한다. 서브 프레임 단위의 발광 유무를 조합시켜 RGB의 각 컬러마다 레벨 「0」~「63」의 64단계의 휘도 설정을 행할 수 있으므로, 표시 가능한 컬러의 수는 643으로 된다. 또, 서브 프레임(sf1~sf6)을 휘도의 웨이트 순서로 표시할 필요는 없다. 예컨대, 웨이트가 큰 서브 프레임(sf6)을 표시기간의 중간에 배치하여 최적화를 행할 수도 있다.
도 3과 같이, 각 서브 프레임(sf1~sf6)에 대하여, 리셋 기간(TR), 어드레스 기간(TA) 및 서스테인 기간(TS)을 할당한다. 리셋 기간(TR) 및 어드레스 기간(TA)의 길이는 휘도의 웨이트에 관계없이 일정하지만, 서스테인 기간(TS)의 길이는 휘도의 웨이트가 큰 만큼 길다. 결국, 각 서브 프레임(sf1~sf6)의 표시기간의 길이는 서로 다르다.
리셋 기간(TR)은, 그 이전의 점등 상태의 영향을 방지하기 위해, 화면 전체의 벽전하의 소거(초기화)를 행하는 기간이다. 모든 라인(라인 수는 n)의 서스테인 전극(X)에 피크 값이 면방전 개시 전압을 넘는 정극성(正極性)의 리셋 펄스(Pw)를 인가하고, 동시에 배면측의 대전과 이온 충격을 방지하기 위해 모든 어드레스 전극(A)에 정극성의 펄스를 인가한다. 리셋 펄스(Pw)의 상승에 따라 모든 라인에 서 강한 면방전이 생기고, 셀 내에 다량의 벽전하가 생긴다. 벽전하와 인가 전압의 상쇄에 의해 실효 전압이 낮아진다. 리셋 펄스(Pw)가 내려가면, 벽전압이 그대로 실효 전압으로 되어 자기 방전이 생기고, 모든 셀에서 벽전하가 거의 소거되어 화면 전체가 균일한 비대전 상태로 된다.
어드레스 기간(TA)은, 어드레싱(점등/비점등의 설정)을 행하는 기간이다. 서스테인 전극(X)을 접지 전위에 대하여 정전위(正電位)로 바이어스(bias)하고, 모든 서스테인 전극(Y)을 부전위(負電位)로 바이어스한다. 이 상태에서, 선두 라인으로부터 1 라인씩 순서대로 각 라인을 선택하고, 해당하는 서스테인 전극(Y)에 부극성의 스캐닝 펄스(Py)를 인가한다. 라인의 선택과 동시에, 서브 프레임 데이타(Dsf)가 나타내는 점등할 셀에 대응한 어드레스 전극(A)에 대하여 정극성의 어드레스 펄스(Pa)를 인가한다. 선택된 라인 중 어드레스 펄스(Pa)가 인가된 셀에서는, 서스테인 전극(Y)과 어드레스 전극(A)의 사이에 대향 방전이 일어나고, 그것이 면방전으로 이행한다. 이들 일련의 방전이 어드레스 방전이다. 서스테인 전극(X)이 어드레스 펄스(Pa)와 동극성(同極性)의 전위로 바이어스되어 있으므로, 그 바이어스에 의해 어드레스 펄스(Pa)가 소실되어, 서스테인 전극(X)과 어드레스 전극(A) 사이에서는 방전이 일어나지 않는다.
서스테인 기간(TS)은, 계조 레벨에 따른 휘도를 확보하기 위해, 설정된 점등 상태를 유지하는 기간이다. 불필요한 방전을 방지하기 위해, 모든 어드레스 전극(A)을 정극성 전위로 바이어스하고, 최초로 모든 서스테인 전극(Y)에 정극성의 서스테인 펄스(Ps)를 인가한다. 그 후, 서스테인 전극(X)과 서스테인 전극(Y)에 대하여 교호로 서스테인 펄스(Ps)를 인가한다. 서스테인 펄스(Ps)의 인가마다, 어드레스 기간(TA)에 벽전하를 축적한 셀에서 면방전이 생긴다. 서스테인 펄스(Ps)의 인가 주기는 일정하고, 휘도의 웨이트에 따라 설정된 개수의 서스테인 펄스(Ps)가 인가된다.
도 4는 본 발명의 PDP(1)의 내부 구조를 나타내는 사시도이다.
PDP(1)에서는, 방전 공간(30)을 사이에 둔 기판쌍 중 전면측의 유리 기판(11)의 내면에, 화면의 수평 방향 셀 열인 라인(L)마다 한 쌍씩 서스테인 전극(X, Y)이 배치되어 있다. 서스테인 전극(X, Y)은, 각각이 투명 도전막(41)과 저항 값을 줄이기 위한 금속막(42)으로 구성되고, AC 구동을 위한 유전체층(17)으로 피복되어 있다. 유전체층(17)의 재료는 PbO계 저융점 유리(유전율은 약 10)이다. 유전체층(17)의 표면에는 보호막으로서 후술하는 막질의 MgO막(18)이 덮여 있고, 그 막두께는 약 7000Å이다. 유전체층(17) 및 MgO막(18)은 투광성을 갖고 있다. 한편, 서스테인 전극, 유전체층, 보호막의 적층체가 형성된 기판은, 플라즈마 디스플레이 패널용 기판구성체라 불린다. 배면측의 유리 기판(21)의 내면에는, 하지층(22), 어드레스 전극(A), 절연층(24), 격벽(29) 및 컬러 표시를 위한 3컬러(R, G, B)의 형광체층(28R, 28G, 28B)이 설치되어 있다. 각 격벽(29)은 평면에서 보아 직선 형상이다. 이들 격벽(29)에 의해 방전 공간(30)이 라인 방향으로 서브 픽셀(단위 발광 영역)마다 구획되고, 또 방전 공간(30) 사이의 치수가 일정한 값(150㎛ 정도)으로 규정되어 있다. 방전 공간(30)에는, 네온에 미량의 크세논을 혼합한 방전 가스가 충전되어 있다. 형광체층(28R, 28G, 28B)은, 방전으로 생긴 자외선에 의해 국부적으로 여기(excited)되어 소정 컬러의 가시광을 낸다.
표시의 1픽셀은 라인 방향으로 나란한 세 개의 서브 픽셀로 구성된다. 각 서브 픽셀 범위내의 구조체가 셀이다. 격벽(29)의 배치 패턴이 스트라이프(stripe) 패턴이므로, 방전 공간(30) 중의 각 열에 대응하는 부분은, 모든 라인에 걸쳐 열 방향으로 연속하고 있다. 각 열 내의 서브 픽셀의 발광색은 동일하다.
이상과 같은 구조의 PDP(1)는, 각 유리 기판(11, 21)에 대해서 별개로 소정의 구성 요소를 설치하여 전면 및 배면용 기판구성체를 제작하고, 양 기판구성체를 중첩하여 대향 간극의 주연을 실링하고, 내부의 배기 및 방전 가스의 충전을 행하는 일련의 공정에 의해 제조된다. 그 전면용의 기판구성체의 제작에 있어서, MgO막(18)은, 흑 노이즈의 저감에 효과적인 재질이 얻어지도록 선정된 조건으로 성막한다.
이하, MgO막(18)의 막질에 대해서 설명한다.
도 5는 임피던스의 측정 방법을 나타내는 도면, 도 6은 MgO막의 임피던스와 화질의 관계를 나타내는 그래프이다.
복수의 전극 기판을 준비하고, 각각의 표면에 서로 다른 조건으로 MgO막을 설치하였다. 도 5a와 같이, 전극 기판(91)은, 50㎜×60㎜의 유리판(92) 표면에, 직경 20㎜의 전극부(93a)와 인출부(93b)로 이루어진 도전막(93)을 형성한 것이다. 도전막(93)의 재질은, 서스테인 전극(X, Y)을 구성하는 투명 도전막(41)과 동일한 ITO이다. 전극부(93a)의 전체를 균일하게 피복하도록, 두께가 약 7000Å인 MgO막(95)을 형성한 후, 도 5b와 같이 다른 전극 기판(91)을 겹쳐 MgO막(95)을 한 쌍의 도전막(93) 사이에 두고, LCR 미터를 사용하여 MgO막(95)의 임피던스를 측정하였다. MgO막(95)을 삽입한 하중을 7㎏/㎠로 하고, 인가 전압을 1V(실효값)로 하고, 주파수를 100Hz로 하였다.
한편, 임피던스 측정을 위한 복수의 시료 각각과 동시에 MgO막(18)을 성막한 PDP의 화질을 평가하였다. 평가는, 수십 라인마다 점등라인군과 비점등라인군이 교호로 나란한 횡스트라이프 패턴을 표시하여 눈으로 검사하였다. 점등라인군의 휘도 레벨을 최대 휘도의 약 반인 「32」로 하였다. 즉, 웨이트가 「32」인 서브 프레임(sf6)만을 점등시켜 흑 노이즈가 눈에 띄도록 하였다. 점등시킨 서브 프레임수가 1이면, 1회의 어드레스 미스가 프레임 전체의 소등으로 나타난다. 또한, 휘도 레벨이 「32」이면, 바르게 점등한 경우와 그렇지 않은 경우의 휘도차가 크다. 상술한 바와 같이 선두 라인으로부터 순서대로 각 라인을 선택하여 어드레싱을 행한 경우에는, 각 점등 라인군에서의 선두 라인에 제일 가까운 라인에서 흑 노이즈가 발생하기 쉽다. 단, 항상 어드레스 미스가 생기는데 한하지 않으므로, 흑 노이즈는 발광의 아물거림으로 인지된다.
시험 제작한 각 PDP의 화질에 대하여 표 1에 나타낸 6단계의 평가를 행하고, 임피던스와 화질의 관계를 조사하였다.
평가 레벨 아물거림 정도
5(제일 좋음) 아물거림 없음
4 단속적으로 수개 정도의 셀에서 생긴다.
3 대략 정상적으로 수개 정도의 셀에서 생긴다.
2 1라인의 대부분의 셀에서 정상적으로 생긴다.
1 2라인의 대부분의 셀에서 정상적으로 생긴다.
0(제일 나쁨) 3라인 이상의 대부분의 셀에서 정상적으로 생긴다.
도 6과 같이, 1㎠당 임피던스가 270~300㏀ 범위에서 화질이 제일 좋고, 이 범위보다 임피던스가 작게 되거나 크게 되면 화질이 악화된다. 평가 레벨 2보다 낮으면 문자를 읽기 어렵게 되지만, 평가 레벨 3이상의 화질이면 실용상 문제는 없다. 즉, 화질이 양호한 품질 범위에 대응한 임피던스의 허용 범위는 230~330㏀이다.
도 7은 규소의 함유량과 화질의 관계를 나타내는 그래프이다.
탄탈륨(Tantalum) 기판에 MgO막을 성막하여 시료를 제작하고, 발광 분석법(ICP법)에 의해 평면적 450㎠의 영역을 대상으로 MgO막의 조성을 조사하였다. 또한, 탄탈륨 기판에의 성막과 동시에 MgO막(18)을 성막하는 요령으로 PDP를 시험 제작하고, 상술한 바와 같은 요령으로 화질을 평가하였다. 도 7과 같이, 화질이 양호한 품질의 범위에 대응한 규소 농도의 허용 범위는 500~10000 중량ppm이고, 1000~8000 중량ppm에서 제일 좋은 화질을 얻었다. 또한, 시험 제작한 각 PDP의 MgO막의 조성을 2차 이온 질량분석법(SIMS)으로 조사한 바, ICP법에 의한 시료 분석과 거의 같은 결과를 얻었다.
적량의 규소를 함유한 MgO막(18)은 진공 증착에 의해 얻을 수 있다. 성막에 있어서는, 증착원으로서 펠릿 상태의 MgO와 펠릿 상태 또는 파우더 상태의 규소화합물(이산화 규소, 일산화 규소)을 혼합하여 사용한다. 예를 들어, 입자 직경 5~3 ㎜, 순도 99.95% 이상의 MgO 펠릿에 이산화 규소 파우더를 0.1 중량% 비율로 혼합한 재료를 사용하고, 피어스식 건(pierce type gun)을 가열원으로 한 반응성 EB 증착법에 의해, 진공도 5×10-5 Torr, 산소 도입 유량 12 sccm, 산소 분압 90% 이상, 레이트 20Å/s, 막두께 7000Å, 기판 온도 150℃의 조건에서 성막한 경우에, 제일 좋은 평가 레벨 5에 대응하는 규소 농도 1400 중량ppm의 MgO막(18)을 얻었다. MgO와 규소 화합물의 혼합물의 소결체를 증발원으로 사용하여도 좋다. 또한 같은 소결체를 타깃으로 하는 스퍼터링에 의해서, 원하는 MgO막(18)을 얻는 것도 가능하다.
본 발명에 의하면, 점등할 셀이 점등하지 않는 흑 노이즈의 발생률을 줄여 표시 품질을 높일 수 있다.

Claims (8)

  1. 주전극쌍을 구성하는 제 1 및 제 2 전극이 방전 가스에 대하여 절연층으로 피복된 매트릭스 표시형식의 플라즈마 디스플레이 패널로서,
    상기 절연층 중 적어도 상기 방전 가스와 접하는 표면층으로서 산화 마그네슘막이 설치되고, 상기 산화마그네슘막의 1㎠당 100Hz에서의 임피던스가 230~330㏀ 범위내이고, 이에 따라 흑노이즈의 발생을 저감하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 산화 마그네슘막은 규소 및 알루미늄 중 적어도 하나를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 있어서,
    펠릿 상태의 산화 마그네슘과 펠릿 상태 또는 파우더 상태의 불순물 화합물을 혼합하여 동시에 가열하는 증착법에 의해 상기 산화 마그네슘막을 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 있 어서,
    파우더 상태의 산화 마그네슘과 파우더 상태의 불순물 화합물의 혼합물의 소결체를 가열하는 증착법에 의해 상기 산화 마그네슘막을 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 있어서,
    파우더 상태의 산화 마그네슘과 파우더 상태의 불순물 화합물의 혼합물의 소결체를 타깃으로 한 스퍼터링에 의해 상기 산화 마그네슘막을 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  6. 기판 위에, 복수 쌍의 면방전용 전극, 상기 면방전용 전극을 덮는 유전체층 및 상기 유전체층의 표면을 덮는 보호막을 형성하여 이루어진 플라즈마 디스플레이 패널용 기판구성체로서,
    상기 보호막이, 1㎠당 100Hz에서의 임피던스가 230~330㏀ 범위내의 값인 산화 마그네슘막으로 이루어지고, 상기 보호막 구성에 의해 플라즈마 디스플레이 패널의 흑 노이즈의 발생을 저감 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 기판구성체.
  7. 주전극쌍을 구성하는 제 1 및 제 2 전극이 방전가스에 대하여 절연층으로 피 복된 매트릭스 표시형식의 플라즈마 디스플레이 패널로서,
    상기 절연층 중 적어도 상기 방전가스와 접하는 표면층으로서, 규소를 500~10000 중량ppm의 범위로 포함하고, 1㎠당 100㎐에서의 임피던스가 230~330㏀ 범위내의 값인 산화 마그네슘막이 설치되고, 상기 산화 마그네슘막에 의해 흑 노이즈의 발생을 저감하도록 한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 복수의 면방전용 전극이 기판 위에서 연장되고, 유전층이 상기 면방전용 전극을 덮고, 산화 마그네슘막이 방전가스와 접촉하는 표면층으로서의 상기 유전층 위에 연장되는 플라즈마 디스플레이 패널에서의 흑 노이즈의 발생을 저감시키는 방법으로서,
    상기 산화 마그네슘막의 임피던스를 100㎐에서 1㎠당 230~330㏀ 범위내가 되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널에서의 흑 노이즈의 발생 저감 방법.
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