KR100651421B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
방전 유지 전압의 안정화와 형광체의 휘도 열화의 저감을 도모하는 플라즈마 디스플레이 패널이다.
플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 유전체 유리층(13)상에 형성되는 산화 마그네슘(MgO)의 보호막(14)으로서 전기 음성도가 1.4 이상인 산화물을 첨가한 산화 마그네슘(MgO)의 보호막(14)을 형성함으로써, 보호막(14)의 불순 가스 흡착을 억제하여 방전 유지 전압의 안정화와 휘도 열화의 저감을 도모할 수 있다.
Description
본 발명은, 표시 디바이스 등에 이용하는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그의 제조 방법, 특히 고성능의 산화 마그네슘(MgO) 보호막에 관한 것이다.
최근, 컴퓨터나 텔레비전 등의 화상 표시에 사용되고 있는 컬러 표시 디바이스에 있어서, 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP 또는 패널이라 함)을 이용한 플라즈마 디스플레이 장치는, 대형이면서 박형 경량을 실현할 수 있는 컬러 표시 디바이스로서 주목받고 있다.
AC형으로서 대표적인 교류면 방전형 PDP는, 면 방전을 실시하는 주사 전극 및 유지 전극을 배열하여 형성한 유리 기판으로 이루어지는 전면판과, 데이터 전극을 배열하여 형성한 유리 기판으로 이루어지는 배면판을, 양전극이 매트릭스를 조직하면서, 또한 간극에 방전 공간을 형성하도록 평행하게 대향 배치되고, 그 외주부를 글래스 플릿 등의 봉착재에 의해 봉착함으로써 구성된다. 또한, 기판 사이에 격벽으로 구획된 방전 셀이 구비되고, 이 격벽 사이의 셀 공간에 형광체층이 형성 된 구성이다. 이러한 구성의 PDP에서는 가스 방전에 의해 자외선을 발생시켜 이 자외선으로 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 각 색의 형광체를 여기하여 발광시킴으로써 컬러 표시를 실시하고 있다.
이러한 교류면 방전형 PDP에서는, 전면판의 전극을 덮는 유전체층이 구비되고, 추가로 유전체층을 보호하기 위해 산화 마그네슘(MgO)으로 이루어지는 보호막이 구비되어 있다. 보호막에는 전자 방출능을 높이는 것이나 내스퍼터링성이 요구되며, 보호막의 표면을 개질 처리하는 기술이 개시되어 있다(예컨대, 일본 특허 공개 제 1996-236028호 공보, 일본 특허 공개 제 2000-57939호 공보, 일본 특허 공개 제 2000-76989호 공보).
이러한 교류면 방전형 PDP에서, 보호막으로서의 산화 마그네슘(MgO)에는 다음과 같은 문제가 있다. 즉, 산화 마그네슘(MgO)은 마그네슘의 전기 음성도가 작기 때문에, 그 결정은 이온성이 강하고 양의 대전성을 갖기 쉽다. 보통, 산화 마그네슘(MgO) 계면에는 많은 요철이나 결정 결함이 존재하고, 그 결함이 이르는 곳에 Mg 이온의 양전하가 노출되어 있다. 그 때문에, PDP 제조 과정에서의 여러 처리에 따라 발생하는 H2O나 CO2 또는 탄화수소계 가스(주로 유기 바인더류의 분해물)가 그 결함을 중심으로 흡착하여 방전이 불안정하게 되거나 방전 전압이 상승한다는 과제가 있다. 또한, 이들 산화 마그네슘(MgO)에 흡착한 H2O, CO2, 탄화수소계 가스가, 패널 작성 후의 방전 중에 패널 내에 방출되어, 형광체 표면에 흡착하여 산화 반응이나 환원 반응을 일으켜 형광체 입자 표면을 비결정화함에 따라 휘도 저하를 가져온다는 문제가 있다.
그래서, 본 발명은 가스 흡착이 적은 산화 마그네슘(MgO) 보호막을 실현함으로써, 방전 특성이 안정적이며 휘도 열화가 적은 PDP를 제공하는 것을 목적으로 한다.
발명의 요약
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 PDP는, 제 1 기판상에 제 1 전극, 상기 제 1 전극을 덮도록 구비된 유전체 유리층, 및 상기 유전체 유리층상에 구비되고 전기 음성도가 1.4 이상인 원소를 포함하는 산화물이 첨가된 산화 마그네슘(MgO)으로 이루어지는 보호막을 구비한 전면 패널, 및 제 2 기판상에 적어도 제 2 전극, 격벽 및 형광체층이 배치된 배면 패널을 갖고, 보호막과 형광체층을 대향시킨 상태로 배치하고, 전면 패널과 배면 패널 사이에 격벽으로 구획된 방전 공간을 형성하고 있다.
이와 같이 구성함으로써, 산화 마그네슘(MgO) 보다 전기 음성도가 큰 산화물에 의해 보호막의 양의 대전성을 약하게 할 수 있어 보호막에 H2O나 CHx가 흡착하는 것을 저감시키며, 방전 특성이 안정적이고 휘도 열화가 적은 PDP를 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시양태에 따른 PDP의 단면 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시양태에 따른 보호막을 형성할 때에 이용하는 플라즈마 CVD 장치의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시양태에 따른 보호막을 형성할 때에 이용하는 고주파 스퍼터링 장치의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시양태에 따른 보호막을 형성할 때에 이용하는 진공 증착 장치의 개략도이다.
* 도면의 주요 부호에 대한 부호의 설명
10 전면 패널
11 전면 유리 기판
12 방전 전극
13 유전체 유리층
14 보호층
20 배면 패널
21 배면 유리 기판
22 어드레스 전극
23 기저 유전체 유리층
24 격벽
25 형광체층
30 방전 공간
40 플라즈마 CVD 장치
41a, 41b, 62 아르곤(Ar) 봄베
42, 43 기화기
44, 63, 82 산소(O2) 봄베
45 플라즈마 CVD 장치 본체
46, 66, 81 히터부
47, 67, 87 유리 기판
48, 68 고주파 전원
49, 69, 89 배기 장치
50, 64 전원
61 타겟
65 스퍼터링 장치 본체
70 스퍼터링 장치
80 공기 증착 장치
85 공기 증착 장치 본체
86 증발원
본 발명의 PDP에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시양태에 따른 PDP의 단면 사시도이다.
PDP는 전면 유리 기판(11)상에 방전 유지 및 표시 스캔 기능을 하는 한 쌍의 제 1 전극인 방전 전극(12)과 유전체 유리층(13)이 구비되어 있다. 추가로 유전체 유리층(13)상에 산화 마그네슘(MgO)으로 이루어지는 보호막(14)이 구비되어 전면 패널(10)을 형성하고 있다. 배면 유리 기판(21)상에는 제 2 전극인 어드레스 전극(22), 기저 유전체 유리층(23), 격벽(24), 형광체층(25)이 구비되어 배면 패널(20)을 형성하고 있다. 전면 패널(10)과 배면 패널(20)을 부착하여, 전면 패널(10)과 배면 패널(20) 사이에 형성되는 방전 공간(30) 내에 방전 가스가 봉입된 구성으로 이루어져 있다.
전면 패널(10)은 다음과 같이 제조된다. 즉, 전면 유리 기판(11)상에 투명 전극을 스퍼터링법 등에 의해 제막한 후에 패턴화하고, 추가로 은 전극 페이스트를 스크린 인쇄법 등에 의해 도포하여 방전 전극(12)을 형성한다. 다음으로, 방전 전극(12)을 덮도록 산화 납(PbO) 75중량%, 산화 붕소(B2O3) 15중량%, 산화 규소(SiO2) 10중량% 등으로 이루어지는 유전체 유리 페이스트를 스크린 인쇄법 등에 의해 도포하여 유전체 유리층(13)을 형성한다. 여기서, 스크린 인쇄를 한 페이스트는 소성 공정을 거쳐 고화된다. 다음으로 전기 음성도가 1.4 이상인 음의 대전을 갖는 원소를 포함하는 산화물을 첨가한 산화 마그네슘(MgO)의 보호막(14)을, 플라즈마 CVD법, 고주파 스퍼터링법, 진공 증착법, 또는 이온 플레이팅법 등을 이용하여 유전체 유리층(13)상에 형성한다.
한편, 배면 패널(20)은 다음과 같이 제조된다. 즉, 배면 유리 기판(21)상에, 은 전극 페이스트를 스크린 인쇄하여 어드레스 전극(22)을 형성한다. 그 어드레스 전극(22)을 덮도록 납계 유리 페이스트를 스크린 인쇄법 등에 의해 도포하여 기저 유전체 유리층(23)을 형성한다. 다음으로, 격벽(24)을 소정의 피치로 형성하기 위해 절연성 재료 페이스트를 도포한 후 패턴화하여 격벽(24)을 형성한다. 또한, 전면 패널(10)의 형성과 동일하게, 페이스트는 소성 공정을 거쳐 고화된다. 다음으로, 격벽(24)에 협지된 각 공간 내에, 적색 형광체, 녹색 형광체, 청색 형광체를 배치하여 형광체층(25)을 형성한다. 각 색의 형광체로서는, 일반적으로 PDP에 사용되고 있는 형광체를 이용할 수 있지만, 여기서는 적색 형광체로서 (YxGd1-x)BO3:Eu3+, 녹색 형광체로서 Zn2SiO4:Mn2+, 청색 형광체로서 BaMgAl10O17:Eu2+를 이용하고 있다.
다음으로, 이렇게 하여 제조한 전면 패널(10)과 배면 패널(20)을 봉착용 유리를 이용하여 방전 전극(12)과 어드레스 전극(22)이 직교하도록 부착한다. 그 후, 격벽(24)으로 구획된 방전 공간(30) 내를 고진공(8× 10-7Torr)으로 배기한 후, 소정의 조성으로 이루어지는 방전 가스를 소정의 압력으로 봉입함으로써 PDP를 제조한다.
또한, 본 발명의 실시양태에서, PDP 셀 크기는 40인치 등급의 하이비젼 텔레비젼에 적합하도록 셀 피치를 0.2mm 이하로 하고, 방전 전극(12)의 전극간 거리를 0.1mm 이하로 형성하고 있다. 격벽(24)은 휘도 향상을 위해 어드레스 전극(22) 방향으로 직교하는 셀 사이에도 격벽(24)을 갖는 우물정자(井) 구조로 하고 있다.
또한, 봉입하는 방전 가스의 조성은 종래부터 사용되고 있는 Ne-Xe계이지만, Xe의 함유량을 10부피% 이상으로 설정함과 동시에, 봉입 압력을 400Torr 내지 760Torr의 범위로 설정함으로써 Xe의 농도를 높여, 셀의 발광 휘도의 향상을 꾀하고 있다.
다음으로, 산화 마그네슘(MgO) 보호막의 형성 방법에 대하여 설명한다. 우선, 플라즈마 CVD법에 의해서 형성하는 방법에 대하여 설명한다. 도 2는 보호막을 형성할 때에 이용하는 플라즈마 CVD 장치의 개략도이다.
플라즈마 CVD 장치(40)는, 플라즈마 CVD 장치 본체(45) 중에, 방전 전극(12) 및 유전체 유리층(13)을 형성한 전면 유리 기판(11)으로 이루어지는 유리 기판(47)을 가열하는 히터부(46)가 구비되어 있다. 플라즈마 CVD 장치 본체(45)내에는 배기 장치(49)에서 감압으로 할 수 있게 되어 있고, 또한, 플라즈마 CVD 장치 본체(45) 중에 플라즈마를 발생시키기 위한 고주파 전원(48)이 설치되어 있다. 또한, 유리 기판(47)을 음극 전극으로 하여, 바이어스를 걸기 위한 전원(50)이 설치되어 있다. 외부에는 아르곤(Ar) 봄베(41a, 41b)가 구비되고, 캐리어 가스로서의 아르곤(Ar) 가스를 기화기(42, 43)를 경유하여 플라즈마 CVD 장치 본체(45)에 공급하고 있다. 기화기(42) 내에는, 산화 마그네슘(MgO) 및 그에 첨가하는 산화물의 원료가 되는 금속 킬레이트가 가열되어 축적되어 있다. 아르곤(Ar) 봄베(41a)로부터 아르곤(Ar) 가스를 불어 넣음으로써, 이 금속킬레이트를 증발시켜 플라즈마 CVD 장치 본체(45)에 보내줄 수 있게 되어 있다. 또한, 기화기(43) 내에는, 산화 마그네슘(MgO)이나 첨가물의 원료가 되는 아세틸아세톤이나 사이클로펜타다이엔일 화합물이 가열되어 축적되어 있다. 아르곤(Ar) 봄베(41b)로부터 아르곤(Ar) 가스를 불어 넣음으로써, 이 아세틸아세톤이나 사이클로펜타다이엔일 화합물을 증발시켜 플라즈마 CVD 장치 본체(45)에 보내줄 수 있게 되어 있다. 또한, 산소(O2) 봄베(44)는, 반응 가스인 산소(O2)를 플라즈마 CVD 장치 본체(45)에 공급하는 것이다.
상기 구성의 플라즈마 CVD 장치(40)를 이용하여, 플라즈마 CVD를 실시하는 경우, 히터부(46)에 의한 유리 기판(47)의 가열 온도는 250℃ 내지 380℃의 범위 내의 일정 온도로 설정함과 동시에, 배기 장치(49)를 이용하여 반응로의 내압을 30Pa 내지 300Pa로 감압한다. 고주파 전원(48)을 구동하여, 예컨대, 13.56MHz의 고주파 전계를 인가함으로써 플라즈마 CVD 장치 본체(45) 내에 플라즈마를 발생시켜, 노 내로 들여 보내진 원료 가스로부터 화학적으로 매우 활성인 라디칼 원자를 발생시켜 기판상에 화학 반응 생성물을 퇴적시키면서 보호막(14)을 형성한다.
여기서, 기화기(42) 또는 기화기(43)로부터 공급하는 금속 킬레이트 및 사이클로펜타다이엔일 화합물로서는, 예컨대 Mg의 원료로서 마그네슘 다이피발로일 메테인[Mg(C11H19O2)2], 마그네슘 아세틸아세톤[Mg(C5H7O2)2], 사이클로펜타다이엔일 마그네슘[Mg(C5H5)2], 마그네슘 트라이플루오로아세틸아세톤[Mg(C5H5F3O2)2]을 이용할 수 있다. 또한, 전기 음성도가 1.4 이상인 원소를 포함하는 산화물을 첨가하기 위한 원소 M인 Ti, Zr, Ge, V, Nb, Ta, Sb, Cr, Mo, W, Sn, B, Si, Pb, Mn의 원료로서는, 다이피발로인 메테인[M(C11H19O2)n], 아세틸아세톤[M(C5H7O2)n], 트라이플루오로아세틸아세톤[M(C5H5F3O2)n] 등을 이용할 수 있다. 이러한 원료를 이용하여 산화 마그네슘(MgO)에 산화물을 첨가하는 경우, Mg와 M의 원료를 1대 0.000005 내지 0.005의 몰비가 되도록 혼합하여 원료로 한다. 산화물의 첨가량의 조절은 M의 몰비나 기화기의 온도를 조절함으로써 실시한다. 이러한 원료를 이용하여 기판에 음의 바이어스를 인가한 플라즈마 CVD법으로 보호막(14)을 형성함으로써 산화 마그네슘(MgO)의 보호막(14) 중에 전기 음성도가 1.4 이상인 원소를 포함하는 산화물을 첨가할 수 있다.
또한, 첨가하는 산화물의 원소의 전기 음성도를 1.4 이상으로 한 이유는, 산화 마그네슘(MgO) 중의 마그네슘의 전기 음성도가 1.25로 이보다 크게 함으로써, 산화 마그네슘(MgO)의 보호막(14)의 전기 음성도를 올릴 수 있다. 또한, 전기 음성도가 1.4 이상의 원소를 포함하는 산화물은 일반적으로 음의 대전을 나타내기 때문에, 그 첨가량을 제어함으로써 보호막(14)의 대전성을 제어하는 것이 용이해진다.
다음으로, 보호막(14)을 고주파 스퍼터링법에 의해 형성하는 방법에 대해 설명한다. 도 3은, 보호막(14)을 형성할 때 이용하는 고주파 스퍼터링 장치의 개략도이다.
스퍼터링 장치(70)는, 스퍼터링 장치 본체(65) 중에는, 방전 전극(12) 및 유전체 유리층(13)을 형성한 전면 유리 기판(11)으로 이루어지는 유리 기판(67)을 가열하는 히터부(66)가 구비되고, 스퍼터링 장치 본체(65) 안이 배기 장치(69)로 감압할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 스퍼터링 장치 본체(65) 중에 플라즈마를 발생시키기 위한 고주파 전원(68)이 설치되어 있다. 산화 마그네슘(MgO)과 전기 음성도가 1.4 이상인 원소를 포함하는 산화물이 0.0005몰% 내지 0.5몰% 첨가된 타겟(61)이 고주파 전원(68)에 부착되어 있다. 또한, 유리 기판(67)에 음의 바이어스를 걸기 위한 전원(64)이 설치되어 있다. 아르곤(Ar) 봄베(62)는 스퍼터링 가스인 아르곤(Ar) 가스를, 산소(O2) 봄베(63)는 반응 가스로서의 산소(O2)를 스퍼터링 장치 본체(65)에 공급하도록 이루어져 있다.
상기 구성의 스퍼터링 장치(70)를 이용하여 스퍼터링을 실시하는 경우, 유전체 유리층(13)을 위로 하여 유리 기판(67)을 두고, 유리 기판(67)을 250℃ 내지 380℃로 가열한다. 또한, 아르곤(Ar) 가스나 산소(O2) 가스를 스퍼터링 장치 본체(65)에 도입하면서 배기 장치(69)를 이용하여 압력을 0.1Pa 내지 10Pa로 감압한다. 고주파 전원(68)을 구동하여, 스퍼터링 장치 본체(65)에 플라즈마를 발생시키면서 산화 마그네슘(MgO)의 보호막(14)을 형성한다. 여기서, 전원(64)을 이용하여 -100V 내지 -150V의 전위를 유리 기판(67)에 인가하면서 타겟(61)을 스퍼터링하여 보호막(14)을 형성하면 막 형성 속도나 막 형성 특성은 더욱 향상된다. 또한, 산화 마그네슘(MgO) 보호막 중으로의 전기 음성도가 큰 원소를 포함하는 산화물의 첨 가량의 조절은 타겟(61)에 첨가한 산화물 첨가량과 고주파 전력으로 조절할 수 있다.
다음으로, 보호막(14)을 진공 증착법에 의해 형성하는 방법에 대하여 설명한다. 도 4는 보호막(14)을 형성할 때에 이용하는 진공 증착 장치의 개략도이다.
진공 증착 장치(80)에서는, 진공 증착 장치 본체(85) 중에, 방전 전극(12) 및 유전체 유리층(13)을 형성한 전면 유리 기판(11)으로 이루어지는 유리 기판(87)을 가열하는 히터부(81)가 구비되어 있다. 추가로, 내부를 배기 장치(89)에서 감압으로 할 수 있도록 이루어져 있다. 또한, 산화 마그네슘(MgO)이나 첨가물인 산화물을 증발시키기 위한 전자빔이나 중공(hollow) 캐쏘드의 증발원(86)이 설치되어 있다. 산소(O2) 봄베(82)는 반응 가스로서 사용하기 위한 것으로서, 진공 증착 장치 본체(85) 내에 산소(O2) 가스를 공급하도록 이루어져 있다.
상기 구성의 진공 증착 장치(80)를 이용하여 증착을 실시하는 경우, 유전체 유리층(13)을 아래로 하여 유리 기판(87)을 두고, 산소(O2) 가스를 진공 증착 장치 본체(85) 내에 도입하면서, 배기 장치(89)를 이용하여 압력을 0.01Pa 내지 1.0Pa로 감압한다. 또한, 전자빔이나 중공 캐쏘드의 증발원(86)에 의해 첨가물이 0.0005몰% 내지 0.5몰% 첨가된 산화 마그네슘(MgO)을 증발시켜 보호막(14)을 형성할 수 있다.
종래의 진공 증착법(EB법)에 의해 형성한 산화 마그네슘(MgO) 보호막은, 순도가 높은 99.99% 정도의 고순도의 산화 마그네슘(MgO)을 이용하여 막이 형성되어 있다. 그러나 산화 마그네슘(MgO) 자체는 전기 음성도가 작고 이온성이 큰 물질이다. 그 때문에, 그 표면의 Mg+ 이온은 국소적으로는 대전성이 노출된 불안정한 에너지가 높은 상태를 나타내고, 하이드록실기(OH-기) 등 이온성 물질을 흡착하여 안정화한다. 또한, 막 형성된 산화 마그네슘(MgO)의 캐쏘드 휘도 측정 결과에 따르면, 산소 결함에 근거한 많은 휘도 피크가 관측됨과 동시에, 이들의 결함이 H2O나 CO2 또는 탄화수소계 가스의 흡착점이 된다.
이러한 국소적인 양의 대전성에 근거한 흡착점을 감소시키기 위해서는, 전기 음성도가 작은 산화 마그네슘(MgO)의 강한 이온성 결합을 저감시킬 필요가 있다. 이를 위해서는 전기 음성도가 크고 공유 결합성이 강한, 즉 이온성 결합이 낮은 원소를 포함하는 산화물, 특히 전기 음성도가 1.4 이상에서 음의 대전성을 갖는 원소를 포함하는 산화물을 첨가하여, 강한 이온성 결합을 저감할 수 있다. 즉, 산화 마그네슘(MgO) 결정의 일부에 이온성 결합이 강한 Mg-O 결합과 다른 공유성 결합의 M-O 결합을 첨가함으로써 H2O나 CO2 또는 CHx의 흡착 특성이 변화되는 것은 산화 마그네슘(MgO)의 결함이 제어되어 가스 흡착점이 적어졌기 때문이라고 생각된다.
이렇게 하여 산화 마그네슘(MgO)에 대한 여러가지 가스의 흡착을 감소시킴으로써, 방전 유지 전압의 안정화, 불순 가스(H2O, CO2, CHx 등)에 의한 형광체의 산화, 및 환원 반응에 의한 휘도 열화의 문제를 해결할 수 있다.
또한, 전기 음성도가 1.4 이상 2.55 이하인 원소를 포함하는 산화물이면 가 스 흡착의 감소, 방전 유지 전압의 안정화 및 휘도 열화의 억제에 효과가 있다는 것을 확인하였다.
이하, 상기 방법으로 제조한 시료에 대한 평가 결과의 실시예에 대해 설명한다.
표 1은 산화 마그네슘(MgO) 보호막에 전기 음성도가 큰 원소를 포함하는 여러 산화물을, 막 형성법을 달리하여 첨가한 경우의 PDP 특성을 나타내고 있다. 표 1에 나타낸 시료 1 내지 시료 6의 PDP는, 상기 실시양태에 따라서 플라즈마 CVD 법으로써 제조한 전기 음성도 1.4 이상의 산화물을 첨가한 산화 마그네슘(MgO) 보호막을 갖는 것이다. PDP 셀 크기는, 42인치 하이비젼 텔레비젼용 디스플레이에 맞추고, 격벽(24)의 높이는 0.12mm, 격벽(24)의 간격(셀 피치)은 0.15mm로 설정하여, 셀마다 격벽(24)을 배치한 우물정자 구조로 하고, 방전 전극(12)의 전극 사이 거리를 0.06mm로 했다. 또한, 납계 유전체 유리층(13)은, 65중량%의 산화 납(PbO), 25중량%의 산화 붕소(b2O3), 10중량%의 산화 규소(SiO2) 및 유기 바인더(α-터피네올에 10%의 에틸셀룰로오스를 용해한 것)를 혼합하여 이루어지는 조성물을 스크린 인쇄법으로 도포한 후, 520℃에서 10분간 소성함으로써 형성하고, 그 막 두께는 30μm로 했다.
플라즈마 CVD 장치는 반응 용기의 압력을 30Pa 내지 300Pa로 하고, 아르곤 (Ar) 가스의 유량은 1L/분, 산소(O2)의 유량은 0.5L/분으로서 함께 1분간 흐르게 하고, 고주파의 인가는 300W 내지 500W에서 1분간 실시하고, 막 형성 속도는 0.9μm/분으로 조정했다. 전기 음성도 1.4 이상의 원소를 포함하는 산화물이 첨가된 산화 마그네슘(MgO) 보호막의 두께는 0.9μm이고, 산화물의 첨가량은 0.5몰% 이하(5000ppm 이하), 바람직하게는 0.005몰% 내지 0.5몰%의 범위로 설정했다. 실제로 첨가하는 산화물의 양은 상기 범위 내이면, 그다지 민감하지 않고 분명한 효과를 나타내고 있다. 또한, 표 1에는 첨가한 산화물의 원소의 전기 음성도 및 그 대전 경향도 나타내고 있다.
시료 7 내지 시료 9는 고주파 스퍼터링법으로 제조한 보호막이고, 시료 10 내지 시료 14는 진공 증착법으로 제조한 보호막이다. 또한, 시료 15* 및 시료 16*은 비교예로서 전기 음성도가 큰 원소를 포함하는 산화물을 첨가하지 않은 종래의 산화 마그네슘(MgO) 보호막을 진공 증착법 및 고주파 스퍼터링법으로 형성한 것이다.
표 1에는 PDP의 평가 결과로서, 방전 유지 전압의 변화율과 휘도의 변화율을 나타내고 있다. 방전 유지 전압은 방전 전극을 덮는 산화 마그네슘(MgO) 보호막의 성능에 크게 영향받는 것으로, PDP의 방전 개시 후에 방전 유지 전압을 낮추어 가며 방전이 소멸하기 직전의 전압이다. 또한, 휘도는 일정한 구동 조건 하 정해진 색 온도의 백색으로 설정할 때에 수득되는 패널 전체의 휘도에 해당한다. 즉, 백색을 표현하는 삼원색 형광체 중 휘도 열화가 가장 큰 형광체에서 속도가 결정되는 전면 백색 표시의 휘도이며, 주파수 200KHz에서의 구동시 값으로서 측정하고 있다. 또한, 방전 유지 전압 및 휘도의 변화율은, PDP에 전압 175V, 주파수 200KHz의 방전 유지 펄스를 1000시간 연속하여 인가하고, 그 전후에 있어서의 방전 유지 전압과 휘도의 변화를 측정하여, 각각의 변화율을 (인가 후의 값 - 인가 전의 값)/인가 전의 값 * 100으로서 구한다.
표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 산화물을 첨가한 시료 1 내지 시료 14의 PDP는 1000시간 점등 후의 방전 유지 전압의 변화율이 1% 내지 2%로 적은 데 비해, 종래의 산화 마그네슘(MgO) 보호막인 시료 15* 및 시료 16*의 PDP에서는 막면의 흡착 오염에 의해 방전 유지 전압이 10% 가까이 상승하고 있다. 또한, 패널의 1000시간 점등 후의 휘도의 변화율도 시료 15* 및 시료 16*에서는 13% 가까이 열화하고 있는 데 비해, 산화물을 첨가한 시료 1 내지 시료 14의 PDP에서는 -4% 내지 -6%로 열화가 억제되고 있다는 것을 알 수 있다. 이것은 시료 1 내지 시료 14의 PDP에서 패널 내에서의 산화 마그네슘(MgO)의 불순 가스 흡착이 적어진다는 것을 뒷받침하고 있다.
본 발명에 따르면, 각 발광 셀의 방전 전극을 덮는 산화 마그네슘(MgO) 보호막으로서 전기 음성도가 1.4 이상의 원소를 함유하는 산화물이 첨가된 산화 마그네슘(MgO) 보호막을 이용하고 있어, 보호막의 불순 가스 흡착의 문제를 해결하며, 방전 유지 전압이 상승하는 변화를 억제하는 동시에 휘도 열화를 대폭 저감할 수 있는 PDP를 제공할 수 있다.
Claims (7)
- 제 1 기판상에, 제 1 전극, 상기 제 1 전극을 덮도록 구비된 유전체 유리층 및 상기 유전체 유리층상에 구비되고 전기 음성도가 마그네슘의 전기 음성도보다 큰 원소를 포함하는 산화물이 첨가된 산화 마그네슘(MgO)으로 이루어지는 보호막을 구비한 전면 패널, 및제 2 기판상에, 제 2 전극, 격벽 및 형광체층이 설치된 배면 패널을 갖고,상기 보호막과 상기 형광체층을 대향시킨 상태로 배치하고, 상기 전면 패널과 상기 배면 패널 사이에 격벽으로 구획된 방전 공간을 형성한 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 산화물이 음으로 대전하는 산화물인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 2 항에 있어서,상기 산화물이, 산화 타이타늄(TiO2), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 게르마늄(GeO2), 산화 바나듐(V2O5), 산화 니오븀(Nb2O5), 산화 탄탈륨(Ta2O5), 산화 안티몬(Sb2O5), 산화 크롬(Cr2O3), 산화 몰리브덴(MoO3), 산화 텅스텐(WO3), 산화 주석(SnO2), 산화 붕소(B2O3), 산화 규소(SiO2), 산화 납(PbO), 산화 망간(MnO2)중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1 기판에 전극을 형성하는 공정, 상기 전극을 덮도록 유전체 유리층을 형성하는 공정, 및 상기 유전체 유리층을 덮고, 전기 음성도가 마그네슘의 전기 음성도보다 큰 원소를 포함하는 산화물이 첨가된 산화 마그네슘(MgO)으로 이루어지는 보호막을 형성하는 공정을 포함하고,상기 보호막을 형성하는 공정이, 플라즈마 CVD법, 스퍼터링법, 진공 증착법 및 이온 플레이팅중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 보호막을 형성하는 공정이, 30Pa 내지 300Pa의 반응 용기 내에서, 마그네슘의 유기 금속 화합물과 전기 음성도가 마그네슘의 전기 음성도보다 큰 원소를 포함하는 산화물을 포함하는 금속의 유기 금속 화합물을 산소(O2) 및 아르곤(Ar)을 이용하여 반응시키는 플라즈마 CVD법인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,산화물의 전기 음성도가 1.4 내지 2.55인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,산화물의 전기 음성도가 1.4 내지 2.55인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
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