KR100599704B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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Abstract

플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 플라즈마 디스플레이 패널에 사용되는 MgO 보호막의 특성을 개선하기 위해 보호막의 최적 조성을 제시하고자 한다. 이를 위해 본 발명에서는, 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판; 제1 기판과 제2 기판의 대향면에 각각 형성되면서 서로 교차하도록 배열되는 다수의 제1 전극 및 다수의 제2 전극; 다수의 제1 전극 및 다수의 제2 전극을 각각 덮어서 형성되는 유전체층; 및 유전체층을 덮어서 형성되고, ZrO2 0.1 내지 3 몰%와 MgO를 포함하는 보호막을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
MgO, ZrO2, 보호막, 펠렛

Description

플라즈마 디스플레이 패널{PLASMA DISPLAY PANEL}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상판의 사시도이고,
도 2는 ZrO2 의 첨가량에 따른 MgO-ZrO2 보호막의 증착속도에 관한 그래프이며,
도 3은 MgO-ZrO2 보호막의 엑스선 회절 분석 결과를 나타내는 그래프이고,
도 4는 ZrO2 의 첨가량에 따른 MgO-ZrO2 보호막의 굴절률을 도시한 그래프이며,
도 5는 ZrO2 의 첨가량에 따른 MgO-ZrO2 보호막의 충전밀도를 도시한 그래프이고,
도 6은 ZrO2 의 첨가량에 따른 MgO-ZrO2 보호막의 표면거칠기를 도시한 그래프이며,
도 7은 가속전압에 따른 2차전자 방출계수를 ZrO2의 첨가량에 따라 각각 도시한 그래프이고,
도 8은 ZrO2 의 첨가량에 따른 MgO-ZrO2 보호막의 방전개시전압(Vf) 및 방전 유지전압(Vs)를 도시한 그래프이며,
도 9는 가속전압에 따른 2차전자 방출계수를 열처리 하지 않은 증착 직후의 MgO-ZrO2(ZrO2 첨가량: 2 몰%) 보호막과, 열처리한 MgO-ZrO2(ZrO 2 첨가량: 2 몰%) 보호막에 대해 각각 도시한 그래프이며,
도 10은 일반적인 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀의 분해 사시도이다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 특성이 개선된 플라즈마 디스플레이 보호막에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP)은 기체 방전 시에 생기는 플라즈마로부터 나오는 빛을 이용하여 문자 또는 그래픽을 표시하는 장치로서, 플라즈마 디스플레이 패널의 방전공간에 설치된 두 전극에 소정의 전압을 인가하여 이들 사이에서 플라즈마 방전이 일어나도록 하고, 이 플라즈마 방전 시 발생되는 자외선에 의해 소정의 패턴으로 형성된 형광체층을 여기시켜 화상을 형성한다.
이와 같은 플라즈마 디스플레이는 크게 교류형(AC type), 직류형(DC type) 및 혼합형(Hybrid type)으로 나누어진다. 도 10은 일반적인 교류형 플라즈마 디스 플레이 패널의 방전셀의 분해 사시도이다. 도 10을 참조하면, 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 하부기판(111), 하부기판(111) 위에 형성된 다수의 어드레스 전극(115), 이 어드레스 전극(115)이 형성된 하부기판(111) 위에 형성된 유전체층(119), 이 유전체층(119) 상부에 형성되어 방전거리를 유지시키고 셀간의 크로스 토크(cross talk)를 방지하는 다수의 격벽(123)과 격벽(123) 표면에 형성된 형광체층(125)을 포함한다.
다수의 방전유지전극(117)은 하부기판(111) 상에 형성된 다수의 어드레스 전극(115)과 소정 간격으로 이격되어 직교하도록 상부기판(113) 하부에 형성된다. 그리고 유전체층(121) 및 보호막(127)이 순차적으로 방전유지전극(117)을 덮고 있다. 특히, 보호막(127)으로는 가시광선이 잘 투과될 수 있도록 투명할 뿐만 아니라 유전층 보호 및 2차 전자 방출 성능이 우수한 MgO를 주로 사용하고 있으며, 최근에는 다른 재료로 이루어진 보호막의 연구도 이루어지고 있다.
여기서의 MgO 보호막은 플라즈마 디스플레이 패널 동작 중의 방전 시 방전가스의 이온충격으로 인한 영향을 완화시킬 수 있는 내스퍼터링 특성을 가져 이온 충돌로부터 유전체층을 보호하고 2차 전자의 방출을 통하여 방전 전압을 낮추는 역할을 하는 투명 보호 박막으로서, 3000~7000Å 두께로 유전체층을 덮어서 형성한다. MgO 보호막은 스퍼터링법, 전자빔 증착법, IBAD(ion beam assisted deposition, 이온빔지원퇴적법), CVD(chemical vapor deposition, 화학기상증착법) 및 졸-겔(sol-gel)법 등을 사용하여 형성하고 있으며, 최근에는 이온 플레이팅(ion plating) 방식이 개발되어 사용되고 있다.
여기서, 전자빔 증착법은 전기장과 자기장으로 가속되어지는 전자빔을 MgO 증착 재료에 충돌시켜 증착 재료를 가열 및 증발시킴으로써 MgO 보호막을 형성하는 방법이다. 스퍼터링법의 경우, 전자빔 증착법에 비하여 보호막이 치밀하며 결정배향에 유리한 특성을 지닌다는 이점이 있지만, 제조 공정시의 단가가 높은 문제점이 있다. 졸-겔법의 경우, 액상으로 MgO 보호막을 제조한다.
상기한 다양한 MgO 보호막의 형성 방식에 대한 대안으로 이온 플레이팅법이 최근 시도되고 있는데, 이온 플레이팅법에서는 증발되는 입자를 이온화하여 성막시킨다. 이온 플레이팅법은 MgO 보호막의 밀착성과 결정성에 대해서 스퍼터링법과 비슷한 특성을 가지지만, 증착을 8nm/s의 고속으로 행할 수 있다는 이점이 있다.
이와 같은 MgO 재료는 단결정 또는 소결체 형태의 것을 사용한다. MgO 단결정 재료의 경우, 증착을 위한 용융 시 냉각 속도에 의한 고용 한계의 차이로 인하여 특정 도펀트(dopant)의 정량제어가 어려운 문제점이 있어서, 제조 시에 특정 도펀트를 정량적으로 첨가한 MgO 소결체 재료를 사용하여 이온 플레이팅 방식으로 MgO 보호막을 제조하고 있다.
MgO 보호막은 방전가스에 접촉되므로 보호막을 구성하는 성분과 막 특성은 방전특성에 크게 영향을 미칠 수 있다. 이 때 MgO 보호막 특성은 성분과 증착 시의 성막 조건에 크게 의존한다.
따라서 목적하는 막 특성 향상에 부합하도록 최적의 성분을 개발하는 것이 절실히 요구된다.
본 발명은 상술한 요구에 따라 제안된 것으로서, 그 목적은 플라즈마 디스플레이 패널에 사용되는 MgO 보호막의 특성을 개선하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 플라즈마 디스플레이 패털용 보호막의 특성 개선을 위해 보호막의 최적 조성을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는, 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판; 제1 기판과 제2 기판의 대향면에 각각 형성되면서 서로 교차하도록 배열되는 다수의 제1 전극 및 다수의 제2 전극; 다수의 제1 전극 및 다수의 제2 전극을 각각 덮어서 형성되는 유전체층; 및 유전체층을 덮어서 형성되고, ZrO2 0.1 내지 3 몰%와 MgO를 포함하는 보호막을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
이 때, 보호막은 ZrO2를 1.8 내지 2.2 몰% 포함하면 더욱 바람직하다.
보호막에서 Zr은 MgO 내에 고용(solid solution)되어 있는 상태인 것이 바람직하다.
보호막은 투과율이 90% 이상이고, 두께가 600nm 이상이며, 굴절률이 1.45 내지 1.74이고, 주상 결정 구조를 가지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서는 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막에 사용하는 펠렛(pellet)으로서 ZrO2 0.1 내지 3 몰%와 MgO를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막용 MgO 펠렛을 제공한다.
이하, 본 발명에 대해 상세하게 살명한다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널에서 유전체층의 표면을 덮어 방전기간 중 방전가스의 이온충격으로부터 유전체층을 보호하는 보호막을 사용한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상판의 사시도이다. 도 1에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상부 부분만을 따로 떼어 도시하고 있다.
도 1에는 기판(13) 상에 다수의 전극(17), 유전체층(21), 보호막(27)이 차례로 형성된 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 상판이 도시되어 있다. 도 1에서는 편의상 이해를 돕기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상판을 180도 뒤집어 도시한다. 도 1에 도시하지 않았지만, 플라즈마 디스플레이 패널의 상판과는 별도로 상기 기판(13)에 대응하는 다른 기판에 상기 전극(17)과 수직으로 교차하는 다수의 또다른 전극을 형성하고, 그 위에 유전체층을 덮은 다음 격벽을 형성한 후, 격벽 사이에 형광체층을 도포하여, 플라즈마 디스플레이 패널의 하판을 제조한다.
이와 같이 제조한 플라즈마 디스플레이 패널 상판 및 하판의 가장자리를 프릿으로 도포하여 양 기판을 봉착하고, Ne 나 Xe 등의 방전가스를 주입함으로써 플라즈마 디스플레이 패널을 제조한다.
이와 같이 제조한 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서는, 전극들로부터 구동 전압을 인가받아 이들 전극들 사이에 어드레스 방전을 일으켜서 유전체층에 벽전하를 형성하고, 어드레스 방전에 의해 선택된 방전셀들에서 상판에 형성한 한 쌍의 전극에 교반적으로 공급되는 교류 신호에 의하여 이들 전극들간에 서스테인 방전을 일으킨다. 이에 따라 방전셀을 형성하는 방전 공간에 충진된 방전 가스가 여기되고 천이되면서 자외선을 발생시키고, 자외선에 의한 형광체의 여기로 가시광선을 발생시키면서 화상을 구현하게 된다.
상술한 바와 같은 보호막 재료로는 MgO를 많이 사용하는데, 이는 MgO가 우수한 내스퍼터링 특성과 큰 2차전자 방출계수를 가진 유전재료 조건에 부합되기 때문이다.
MgO 보호막은 스퍼터링법, 전자빔 증착법, IBAD(ion beam assisted deposition, 이온빔지원퇴적법), CVD(chemical vapor deposition, 화학기상증착법) 및 졸-겔(sol-gel)법 등을 사용하여 형성하고 있으며, 최근에는 이온 플레이팅(ion plating) 방식이 개발되어 사용되고 있다.
MgO 재료는 단결정 또는 소결체 형태의 것을 사용한다. MgO 단결정 재료의 경우, 증착을 위한 용융시 냉각 속도에 의한 고용 한계의 차이로 인하여 특정 도펀트(dopant)의 정량제어가 어려운 문제점이 있어서, 제조 시에 특정 도펀트를 정량적으로 첨가한 MgO 소결체 재료를 사용하여 이온 플레이팅 방식으로 MgO 보호막을 제조하는 방법이 주로 이용되고 있다.
MgO 보호막 증착재로는 펠렛 형태로 성형한 후, 소결한 것이 사용되고 있으며, 펠렛의 크기 및 형태에 따라 펠렛의 분해 속도가 달라서 보호막 증착 속도 등 여러 면에서 큰 차이점이 있으므로, 펠렛의 크기 및 형태를 최적화하고자 하는 여러 가지 방법이 시도되고 있다.
또한, MgO 보호막은 방전가스에 접촉되므로 보호막을 구성하는 성분과 막 특성은 방전특성에 크게 영향을 미칠 수 있다. 이 때 MgO 보호막 특성은 성분과 증착 시의 성막 조건에 크게 의존한다.
따라서 목적하는 막 특성 향상에 부합하도록 최적의 성분을 개발하는 것이 절실히 요구된다.
본 발명에서는 이러한 요구에 부응하여 플라즈마 디스플레이 패널에 사용되는 보호막으로 주로 사용되는 MgO 막에 ZrO2를 첨가한다. 즉, MgO와 ZrO2가 혼합된 펠렛을 제조한 후, 펠렛을 이용하여 MgO와 ZrO2가 혼합된 보호막인 MgO-ZrO2 보호막을 형성한다.
MgO에 ZrO2가 첨가되면, Zr은 MgO 내에 고용(solid solution)되며, 그 고용한계로 인해 ZrO2는 3 몰%까지 첨가될 수 있다. 또한 ZrO2 첨가로 인한 막 특성 개선효과를 나타내기 위해서는 0.1 몰% 이상 첨가되어야 한다.
따라서, 바람직한 ZrO2의 첨가량은 0.1 내지 3 몰% 이며, 특히 보호막의 특성 개선 효과가 더욱 증진되는 ZrO2 첨가량 범위는 1.8 내지 2.2 몰%이다.
MgO에 ZrO2가 첨가되면 증착속도가 감소하는 경향을 보인다. 이는 MgO에 ZrO2가 혼합된 막인 MgO-ZrO2의 증착 시 ZrO2의 증기압이 MgO에 비해 매우 작은 것에 기인하여 ZrO2의 첨가량이 증가할수록 혼합물인 MgO-ZrO2의 증착속도가 감소하는 것 으로 해석된다.
또한, MgO에 ZrO2가 첨가되면 엑스선(X-ray) 회절 피크가 ZrO2가 첨가량이 증가함에 따라 낮은 2θ 값으로 이동한다. 이는 MgO-ZrO2 박막의 격자상수가 증가함을 의미하며, 이는 MgO 내에 이온반경이 큰 Zr이 고용된 결과이다.
그러나 엑스선 회절 피크의 판독 결과 ZrO2가 첨가된 MgO 막의 결정성 및 배향성에는 문제가 없음을 확인하였다.
ZrO2가 첨가된 MgO 보호막의 굴절율은 ZrO2 첨가량이 증가할수록 증가하는 경향을 보이며, 이는 ZrO2의 굴절율이 MgO 박막의 굴절율 보다 크기 때문이다. 본 발명에 따른, ZrO2 첨가량이 0.1 내지 3 몰%인 MgO 보호막의 경우 굴절율이 1.45 내지 1.74 인 값을 가진다.
ZrO2가 첨가된 MgO 보호막의 충전밀도는 순수한 MgO 박막에 비해 높다. 박막의 충전밀도가 증가할수록 플라즈마 내부식 특성이 향상되었다는 연구가 발표된 바 있으므로, 이러한 연구 결과로부터 ZrO2가 첨가된 MgO 보호막의 경우 플라즈마 내부식 특성이 향상되며 이로 인해 플라즈마 디스플레이 패널의 수명이 연장될 수 있다.
한편, 보호막의 표면거칠기가 클 경우 빛의 산란으로 인한 가시광의 투과율을 저해하므로, 방전전압의 안정성, 즉 소자의 안정적인 구동 측면에서는 표면거칠기가 작은 보호막이 유리한 것으로 알려져 있다.
MgO 막에 ZrO2가 첨가되면 ZrO2 첨가량 2 몰%까지 표면거칠기가 감소하다가 다시 증가하는 경향을 보인다. 본 발명에 따른, ZrO2 첨가량이 0.1 내지 3 몰%인 MgO 보호막의 경우 표면거칠기(RMS 평균값)가 15 nm 이하로서 양호한 표면거칠기 값을 가진다.
투과율의 경우, ZrO2는 우수한 광학적 성질을 가지고 있기 때문에 MgO 막 내에 ZrO2는 첨가하여도 투과율의 변화가 거의 없다. 따라서, 본 발명에 따른, ZrO2 첨가량이 0.1 내지 3 몰%인 MgO 보호막의 경우 90% 이상의 투과율을 가진다.
MgO 막에 ZrO2가 첨가되면 2차전자 방출계수가 순수한 MgO 막에 비해 증가한다. 예를 들어 ZrO2의 첨가량이 2 몰%일 때, 2차전자 방출계수는 0.024 내지 0.089로서 순수 MgO의 0.02 내지 0.045 보다 최대 2배의 효율 향상을 나타낸다. 이와 같이 2차전자 방출계수가 증가하면 방전전압을 감소시킬 수 있고 저전압에서의 구동 및 방전 특성 향상에 기여할 수 있다.
MgO 막에 ZrO2가 첨가되면 방전개시전압(Vf) 및 방전유지전압(Vs)이 순수한 MgO 막에 비해 감소한다. 예를 들어 순수 MgO 막의 경우 187V의 방전개시전압과 155V의 방전유지전압을 보이는 반면, ZrO2가 2 몰% 첨가되면 방전개시전압이 167V이고 방전유지전압이 137V을 나타내어 보호막의 전압 특성이 향상된다.
이와 같이 MgO 막에 ZrO2가 첨가되면 보호막의 특성이 향상되는데, 이에 더 하여 MgO-ZrO2을 성막 후 열처리하면 수분에 취약한 성질이 개선되어 막 특성은 더욱 향상된다. 열처리하는 온도, 시간 및 분위기를 특별히 한정할 필요는 없으나, 대략 100℃ 이상의 온도에서 20분 이상 진공 열처리할 수 있다.
이처럼 열처리하면 MgO-ZrO2 보호막의 2차전자 방출계수가 증가하고, 방전개시전압 및 방전유지전압이 감소한다.
이러한 본 발명에 따른 MgO-ZrO2 보호막은 600nm 이상의 두께로 형성하며, 혼합방향으로 성장된 주상결정구조를 가질 때 보다 우수한 성능 개선 효과를 얻을 수 있다.
실험예
Mg(OH)2 와 ZrOCl2 · 8H2O를 출발물질로 하여 액상반응법(LPE)을 사용하였다. ZrO2의 첨가량이 0, 1, 2, 3, 4 몰%가 되도록 칭량한 후 증류수에 농도가 40%가 되도록 혼합하고, 지르코니아 볼을 이용하여 볼밀하여 슬러리를 제조하였다.
제조된 슬러리를 스프레이 드라이하고 1000℃에서 1시간 동안 하소한 후, 10mm 지르코니아 볼을 이용하여 12시간 동안 습식으로 볼밀하였다.
그 후 다시 스프레이 드라이하였고, 상온 일방향으로 2000Pa의 압력으로 압축하여 지름 5mm의 펠렛으로 성형하였다. 성형된 펠렛은 1600℃에서 1시간 동안 소결하였으며, 이와 같이 제조된 펠렛 소결체를 전자빔 증착을 위한 출발물질로 사용 하였다.
다음, 최대출력 3kW의 전자총을 가지고 있는 전자빔 증착장비를 사용하여, 전자총과 펠렛 사이의 경로차를 고려하여 인가전압을 4kW에 고정시킨 후, 인가전류를 100mA에서 500mA까지 변화시키면서 MgO-ZrO2 보호막을 증착하여 증착속도, 표면거칠기 등을 분석하고 그 다음에 전류를 250mA로 고정하였다. 전자빔 증착장비의 챔버는 10-6 Torr의 진공도를 유지한 상태에서, ZrO2의 첨가량이 각각 0, 1, 2, 3, 4 몰%인 펠렛에 대하여 각각 MgO-ZrO2 보호막을 증착하였다.
증착된 MgO-ZrO2 보호막의 특성 평가를 수행하였다.
먼저, 도 2는 ZrO2 의 첨가량에 따른 MgO-ZrO2 보호막의 증착속도에 관한 그래프로서, 이 그래프에 도시된 바와 같이, ZrO2가 첨가되면 보호막의 증착속도가 감소함을 확인하였다.
이는 MgO-ZrO2 보호막의 증착 시 ZrO2의 증기압이 MgO에 비해 매우 작은 것에 기인하여 ZrO2의 첨가량이 증가할수록 혼합물인 MgO-ZrO2의 증착속도가 감소하는 것으로 해석된다.
그러나 ZrO2의 첨가량이 본 발명의 범위인 3 몰%를 초과할 경우 Zr이 고용한계를 초과하여 MgO 내에 고용체로 존재하지 않기 때문에 증착속도의 감소가 더 이상 일어나지 않는 것으로 해석된다.
따라서, ZrO2의 첨가량은 고용 한계로 인해 3 몰% 이내인 것이 바람직하다.
다음, 도 3은 MgO-ZrO2 보호막의 엑스선 회절 분석 결과를 나타내는 그래프로서, (a), (b), (c), (d), (e)는 각각 순서대로 ZrO2의 첨가량이 각각 0, 1, 2, 3, 4 몰%인 경우를 나타낸다.
엑스선 회절 분석 시, 타겟으로는 Cu-Kα를 사용하였고 필터는 Ni을 사용하였으며, 2도/분의 속도로 측정하였다.
도 3에 도시된 바와 같이, 엑스선 회절 피크가 ZrO2가 첨가량이 증가함에 따라 낮은 2θ값으로 이동하며, 이는 MgO 내에 이온반경이 큰 Zr이 고용된 결과, MgO-ZrO2 박막의 격자상수가 증가함을 나타낸다.
그러나 ZrO2의 첨가량이 본 발명의 범위인 3 몰%를 초과할 경우((d) 피크), Zr이 고용한계를 초과하였기 때문에 피크의 이동이 관찰되지 않았다.
한편, 엑스선 회절 피크로부터 ZrO2가 첨가되어도 MgO-ZrO2 보호막의 결정성 및 배향성에는 문제가 없음을 확인하였다.
다음, 도 4는 ZrO2 의 첨가량에 따른 MgO-ZrO2 보호막의 굴절률을 도시한 그래프로서, 이 그래프에 도시된 바와 같이, 굴절율은 ZrO2 첨가량이 증가할수록 증가하나, 본 발명에 따른, ZrO2 첨가량이 0.1 내지 3 몰%인 MgO 보호막의 경우 굴절율이 1.74 이하임을 확인하였다.
다음, 도 5는 ZrO2 의 첨가량에 따른 MgO-ZrO2 보호막의 충전밀도를 도시한 그래프이다. 이 때 충전밀도는 드루드(Drude) 모델 및 최대 스크리닝 모델로부터 계산하였다.
도 5에 도시된 바와 같이, 드루드 모델 및 최대 스크리닝 모델 모두에 있어서, MgO-ZrO2 보호막의 충전밀도는 순수한 MgO 박막에 비해 높음을 확인하였다. 따라서, 본 발명에 따라 ZrO2가 첨가된 MgO 보호막의 경우 플라즈마 내부식 특성이 향상되며 이로 인해 플라즈마 디스플레이 패널의 수명이 연장될 수 있다.
다음, 도 6은 ZrO2 의 첨가량에 따른 MgO-ZrO2 보호막의 표면거칠기를 도시한 그래프이다. 표면거칠기는 동일한 조성의 다른 시편을 5회씩 측정하였으나 그 편차가 심하지 않아 표면거칠기의 평균값(RMS)만을 표시하였다.
도 6에 도시된 바와 같이, ZrO2 첨가량 2 몰%까지 표면거칠기가 감소하다가 다시 증가하는 경향을 보인다. 본 발명에 따른, ZrO2 첨가량이 0.1 내지 3 몰%인 MgO 보호막의 경우 표면거칠기(RMS 평균값)가 15 nm 이하로서 양호한 표면거칠기 값을 가진다.
다음, 투과율의 경우, 엘립소미터(Ellipsometer, Plas Mos SD2302, 독일회사제품)와 자외선/가시광선 분광기를 이용하여 측정하였으며, 그 결과 모든 경우 90% 이상의 투과율을 가짐을 확인할 수 있었다.
다음, 도 7은 가속전압에 따른 2차전자 방출계수를 ZrO2의 첨가량에 따라 각 각 도시한 그래프이다. 본 실험에서 사용한 가속전압은 100 내지 200V이고, 단일가스로 Ne 가스를 사용하였다.
도 7에 도시된 바와 같이, MgO-ZrO2 보호막의 2차전자 방출계수는 순수한 MgO 막에 비해 증가하였다. 특히 ZrO2의 첨가량이 2 몰%일 때, 2차전자 방출계수는 0.024 내지 0.089로서 순수 MgO의 0.02 내지 0.045 보다 최대 2배의 효율 향상을 나타내는 가장 우수한 결과를 나타냄을 알 수 있었다.
이와 같이 2차전자 방출계수가 증가하면 방전전압을 감소시킬 수 있고 저전압에서의 구동 및 방전 특성 향상에 기여할 수 있다.
다음, 도 8은 ZrO2 의 첨가량에 따른 MgO-ZrO2 보호막의 방전개시전압(Vf) 및 방전유지전압(Vs)를 도시한 그래프이다.
도 8에 도시된 바와 같이, MgO-ZrO2 보호막의 방전개시전압 및 방전유지전압은 순수한 MgO 막에 비해 감소하였다. 특히 ZrO2의 첨가량이 1.8 내지 2.2 몰%일 때, 방전개시전압 및 방전유지전압이 낮아 가장 우수한 방전특성을 나타냄을 확인할 수 있었다.
또한, 수분에 대한 취약 특성을 보이는 보호막의 기능 개선을 위하여 제조한 MgO-ZrO2(ZrO2 첨가량: 2 몰%)을 150℃에서 30분간 진공열처리 한 후 2차전자 방출계수를 측정하고, 그 결과를 열처리하지 않은 시료와 비교하였다.
도 9는 가속전압에 따른 2차전자 방출계수를 열처리하지 않은 증착 직후의 MgO-ZrO2(ZrO2 첨가량: 2 몰%) 보호막과, 열처리한 MgO-ZrO2(ZrO 2 첨가량: 2 몰%) 보호막에 대해 각각 도시한 그래프이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 열처리하면 MgO-ZrO2 보호막의 2차전자 방출계수가 증가함을 확인할 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에서는 MgO에 ZrO2를 0.1 내지 2.2 몰% 첨가한 보호막을 사용함으로써 전자방출능력을 향상시키고 플라즈마 디스플레이 패널의 표시 품질을 개선하는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 서로 대향 배치되는 배면기판 및 전면기판;
    상기 배면기판과 전면기판의 대향면에 각각 형성되면서 서로 교차하도록 배열되는 배면기판 상의 다수의 제1 전극 및 전면기판 상의 다수의 제2 전극;
    상기 다수의 제1 전극 및 상기 다수의 제2 전극을 각각 덮어서 형성되는 유전체층; 및
    상기 유전체층을 덮어서 형성되고, ZrO2 0.1 내지 3 몰%와 MgO를 포함하는 보호막
    을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호막은 1.8 내지 2.2 몰%의 ZrO2를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호막에서 상기 Zr이 상기 MgO 내에 고용(solid solution)되어 있는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호막은 투과율이 90% 이상인 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호막은 굴절률이 1.45 내지 1.74인 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호막은 주상 결정 구조를 가지는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막에 사용하는 펠렛(pellet)으로서, ZrO2 0.1 내지 3 몰%와 MgO를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막용 MgO 펠렛.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 펠렛은 1.8 내지 2.2 몰%의 ZrO2를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막용 MgO 펠렛.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 펠렛에서 상기 Zr이 상기 MgO 내에 고용(solid solution)되어 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막용 MgO 펠렛.
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