KR100705809B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 전면 글라스 상부에 투명전극을 포함하는 복수의 유지전극쌍이 배열된 전면패널과 유지전극쌍과 교차되도록 대향하여 형성된 복수의 어드레스 전극이 후면 글라스 상부에 배열된 후면 패널을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 투명전극은 인듐진옥사이드(IZO) 를 포함하고, 인듐진옥사이드(IZO)의 아연(Zn)의 함량비는 10wt% ~ 60wt%인 것 을 특징으로 한다.
따라서 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 전면패널의 투명전극을 인듐진옥사이드(IZO)로 형성하여 방전효율을 높이고 동시에 제조비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma Display Panel}
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도.
도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 전면패널에 형성된 전극구조를 나타낸 도.
도 3은 본 발명에 따른 인듐진옥사이드(IZO)의 인듐과 아연의 함량비에 따른 투과율 및 비저항값을 나타낸 도.
도 4는 본 발명에 따른 인듐진옥사이드(IZO)의 아연의 함량비에 따른 투과율을 그래프로 나타낸 도.
도 5는 본 발명에 따른 인듐진옥사이드(IZO)의 아연의 함량비에 따른 비저항값을 그래프로 나타낸 도.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 플라즈마 디스플레이 패널의 전면패널에 형성된 투명전극에 관한 것이다.
일반적으로, 플라즈마 디스플레이 패널은 전면 패널과 후면 패널 사이에 형성된 격벽이 하나의 단위 셀을 이루는 것으로, 각 셀 내에는 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 네온과 헬륨의 혼합기체(Ne+He)와 같은 주 방전 기체와 소량의 크세논을 함유하는 불활성 가스가 충진되어 있다. 고주파 전압에 의해 방전이 될 때, 불활성 가스는 진공자외선(Vacuum Ultraviolet Rays)을 발생하고 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 얇고 가벼운 구성이 가능하므로 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이 되는 표시면인 전면 글라스(101)에 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 형성된 복수의 유지전극쌍이 배열된 전면패널(100) 및 배면을 이루는 후면 글라스(111) 상에 전술한 복수의 유지전극쌍과 교차되도록 복수의 어드레스 전극(113)이 배열된 후면패널(110)이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합된다.
전면패널(100)은 하나의 방전셀에서 상호 방전시키고 셀의 발광을 유지하기 위한 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103), 즉 투명한 물질로 형성된 투명 전극(a)과 금속재질로 제작된 버스 전극(b)으로 구비된 스캔전극(102) 및 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 포함된다. 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)은 방전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 유전체층(104)에 의해 덮혀지고, 상부 유전체층(104) 상면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(105)이 형성된다.
후면패널(110)은 복수 개의 방전 공간 즉, 방전셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입의 격벽(112)이 평행을 유지하여 배열된다. 또한, 어드레스 방전을 수행 하여 진공자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극(113)이 격벽(112)에 대해 평행하게 배치된다. 후면패널(110)의 상측면에는 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광체(114)가 도포된다. 어드레스 전극(113)과 형광체(114) 사이에는 어드레스 전극(113)을 보호하기 위한 하부 유전체층(115)이 형성된다.
이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서 전면패널에 형성된 전극 구조를 살펴보면 다음과 같다.
도 2는 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 전면패널에 형성된 전극 구조를 나타낸 도이다. 도시된 바와 같이, 전면 패널에 형성된 전극 구조는 전면 글라스(미도시) 상에 비교적 저항이 높은 인듐틴옥사이드(Indium-Tin Oxide: ITO) 물질을 이용하여 진공 증착법, CVD, 스퍼터링법 등으로 투명전극(201a, 202a)이 형성되고, 투명전극 상에는 저항을 줄이며 방전을 유지시켜 주는 버스전극(201b, 202b)이 은(Ag)을 재료로 하여 스크린 인쇄법, 라미네이팅법 등으로 형성된다.
한편, 플라즈마 디스플레이 패널의 전면패널의 투명전극을 형성할 때에는 고온의 열처리 과정을 거치게 되는데 인듐틴옥사이드(ITO)를 사용하는 경우, 열처리 과정에서 결정화된 인듐틴옥사이드(ITO)막은 표면의 거칠기가 커 그 위에 증착되는 유기물질이 높은 거칠기를 갖게 하고, 이에 따라 에칭이나 그 외의 광원의 방법 등으로 패턴을 형성할 때 막의 유니포머티 특성을 저하시키는 문제점을 가지고 있다.
또한, 전면패널에 형성된 투명전극의 재질인 인듐틴옥사이드(ITO)는 재료비 면에서 상당량을 차지하고 있는데, 최근 플라즈마 디스플레이 패널의 기술동향은 제조비용을 줄이면서도 유저가 시청하는데 충분한 시감특성 및 구동특성 등을 확보할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제조하는데 주안점을 두고 있는데 역행하는 결과를 가져오는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 투명전극의 조성을 변화하여 재료비를 절감뿐만 아니라 도전성 특성을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 공급하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전면 글라스 상부에 투명전극을 포함하는 복수의 유지전극쌍이 배열된 전면패널과 유지전극쌍과 교차되도록 대향하여 형성된 복수의 어드레스 전극이 후면 글라스 상부에 배열된 후면 패널을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 투명전극은 인듐진옥사이드(IZO)를 포함하고, 인듐진옥사이드(IZO)의 아연(Zn)의 함량비는 10wt% ~ 60wt%인 것 을 특징으로 한다.
삭제
인듐진옥사이드(IZO)의 아연(Zn)의 함량비는 45wt% ~ 55wt%인 것을 특징으로 한다.
인듐진옥사이드(IZO)는 비정질 상태인 것을 특징으로 한다.
인듐진옥사이드(IZO)는 박막형태로 형성하는 것을 특징으로 한다.
인듐진옥사이드(IZO)는 ZnkIn2Ok+3의 구조식을 가지며, k값은 2 또는 3인 것을 특징으로 한다.
인듐진옥사이드(IZO)는 비정질 상태인 것을 특징으로 한다.
인듐진옥사이드(IZO)는 후막형태로 형성하는 것을 특징으로 한다.
인듐진옥사이드(IZO)는 ZnkIn2Ok+3의 구조식을 가지며, k값은 4, 5, 6, 7, 9, 11, 13, 15인 것을 특징으로 한다.
인듐진옥사이드(IZO)의 비저항값은 1.29×10-5[Ω·㎝]이상 1.57×10-5[Ω·㎝]이하인 것을 특징으로 한다.
인듐진옥사이드(IZO)의 투과율은 90%이상 93%이하인 것을 특징으로 한다.
인듐진옥사이드(IZO)는 열 증착법, E-빔 증착법, 진공증착법, 스퍼터링법, CVD법, MOCVD법, MBE법 중 어느 하나를 사용하여 형성하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 도시되어 있지 않지만 투명전극을 포함하는 복수의 유지전극쌍이 배열된 전면패널과 유지전극쌍과 교차되도록 대향하여 형성된 복수의 어드레스 전극이 배열된 후면패널이 실링되어 형성된다.
이러한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서 전면 패널에 형성된 투명전극은 인듐진옥사이드(IZO)의 재질로 이루어진다. 인듐진옥사이드(IZO)는 종 래의 인듐과 주석(tin)이 포함되어 이루어진 인듐틴옥사이드(ITO)조성에서 주석을 제거하고 아연(Zinc)를 첨가함으로써 얻어지는 물질이다. 즉, 인듐진옥사이드(IZO)는 주석에 비하여 가격이 저렴한 아연을 사용하게 되고, 인듐진옥사이드에 포함된 인듐의 함량비가 인듐틴옥사이드에 포함된 인듐에 비하여 상대적으로 함량을 줄임으로써 투명전극 형성의 비용을 절감시켜 플라즈마 디스플레이 패널의 가격을 저렴하게 한다.
이와 같은 인듐진옥사이드(IZO)는 ZnkIn2Ok+3의 구조식을 가지며 K값에 따라 박막 또는 후막의 형태로 투명전극의 막을 형성한다. 즉, K값이 2 또는 3인 경우는 박막형태의 투명전극막을 형성하고 K값이 4, 5, 6, 7, 9, 11, 13, 15인 경우는 후막형태의 투명전극막을 형성한다. 여기서, 박막이란 일반적으로 두께가 1㎛이하의 얇은 막을 말하며, 후막이란 박막보다 더 두꺼운 얇은 막을 말한다. 이러한 인듐진옥사이드(IZO)는 박막형태를 가지고 있을 경우나, 후막형태를 가지고 있을 경우도 그 성질에는 변함이 없다.
도 3은 본 발명에 따른 인듐진옥사이드의 인듐과 아연의 함량비에 따른 투과율 및 비저항값을 나타낸 도이다.
도 3에서와 같이, 실시예 1에서 인듐의 함량비를 90wt%, 아연의 함량비를 10wt%로 하여 나타난 그 값을 살펴보면, 투과율은 90%, 비저항값이 1.29×10-5[Ω·㎝]의 값이 나옴을 알 수 있다.
또한, 실시예 2에서 인듐과 아연의 함량비를 각각 50wt%로 하여 나타난 투과 율 및 비저항값으로 그 값을 살펴보면, 투과율은 92%, 비저항값은 1.31×10-5[Ω·㎝]이 나옴을 알 수 있다.
또한, 실시예 3에서 인듐의 함량비를 40wt%, 아연의 함량비를 60wt%로 하여 나타난 그 값을 살펴보면, 투과율은 93%, 비저항값이 1.57×10-5[Ω·㎝]의 값이 나옴을 알 수 있다.
마지막으로, 실시예 4에서 인듐의 함량비를 20wt%, 아연의 함량비를 80wt%로 하여 실험을 한 결과, 투과율은 95%, 비저항값이 2.52×10-5[Ω·㎝]의 값이 나옴을 알 수 있다.
위의 실시예에서 보는 바와 같이, 인듐진옥사이드(IZO)는 아연의 함량비가 늘어나면 투과율 및 비저항값이 증가됨을 알 수 있다.
한편, 플라즈마 디스플레이 패널 구동특성은 전극의 저항값에 구동전압이 상승하게 되는 문제점이 있다. 이에 따라 본 발명의 실시예와 같이 아연의 함량비를 늘려 투과율을 향상시켜 발광특성을 개선시키는 것만으로는 플라즈마 디스플레이 패널의 제반 특성을 만족할 수 없으므로 최적의 함량비를 갖도록 투명전극이 형성됨이 바람직하다.
따라서 투과율도 좋으면서 비저항값도 높지 않도록 하는 인듐진옥사이드(IZO)의 아연(Zn) 함량비는 10wt% ~ 60wt%의 범위를 갖음이 바람직하다. 아연의 함량에 따른 투과율 및 비저항값을 그래프로 살펴보면 다음 도 4 및 도 5와 같다.
도 4는 본 발명에 따른 인듐진옥사이드(IZO)의 아연의 함량비에 따른 투과율 을 그래프로 나타낸 도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 아연의 함량비가 많아질수록 투과율이 좋아짐을 알 수 있다. 하지만 미묘한 차이만 있을 뿐 큰 차이는 보이지 않고 있다. 그래프를 살펴보면, 인듐진옥사이드(IZO)의 인듐의 함량만 있고 아연의 함량이 없는 경우의 투과율이 89%, 아연의 함량이 80wt%인 경우는 투과율이 95%로 그리 많이 차이가 나지 않음을 알 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 인듐진옥사이드(IZO)의 아연의 함량비에 따른 비저항값을 그래프로 나타낸 도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 아연의 함량비가 많아질수록 비저항값이 높아짐을 알 수 있다. 그래프를 살펴보면, 인듐진옥사이드(IZO)의 인듐만이 있고 아연의 함량이 없는 경우, 비저항값이 1.28×10-5[Ω·㎝]이고, 아연의 함량이 80wt%를 가질때 비저항값은 2.52×10-5[Ω·㎝]이다. 그러나 비저항값이 높으면 높을수록 구동전압이 높아져 플라즈마 디스플레이 패널의 구동효율의 감소 및 큰 전력소모를 가져올 수 있다.
여기서 위의 도 4와 5를 종합하여 인듐진옥사이드(IZO)의 아연의 함량에 따라 바람직한 인듐진옥사이드(IZO)의 조건을 알 수 있다.
도 4와 도 5를 같이 보면 인듐진옥사이드의 아연의 함량비가 80wt%를 가질 때, 투과율은 95%, 비저항값은 2.52×10-5[Ω·㎝]을 가짐을 알 수 있다. 그러나 이와 같은 함량비는 투과율도 좋고 아연의 함량비가 인듐의 함량비에 비해 커서 가격을 저렴하게 할 수 있다는 장점이 있지만, 비저항값이 크므로 구동전압이 상승하게 된다는 단점이 있다. 그러나 아연의 함량비가 60wt%를 가질 때를 살펴보면 투과율이 93%, 비저항값이 1.57×10-5[Ω·㎝]임을 알 수 있다. 아연의 함량비가 80wt%를 가질 때와 같이 비교해보면 투과율은 2%P 상승했을 뿐이지만 비저항값의 상승폭은 큼을 알 수 있다. 여기서, 바람직한 인듐진옥사이드(IZO)의 조건이란 비저항값은 낮으면서 투과율이 좋은 상태를 말한다.
이와 같은 조건을 만족하기 위한 인듐진옥사이드(IZO)의 가장 바람직한 아연의 함량비는 45wt% ~ 55wt%를 가지고, 이와 같은 함량비를 가질때의 투과율은 90% ~ 93%이고, 비저항값나 1.29×10-5[Ω·㎝] ~ 1.57×10-5[Ω·㎝]임을 알 수 있다.
이와 같은 박막이나 후막의 형태를 가지는 인듐진옥사이드(IZO)는 열 증착법, E-빔 증착법, 진공증착법, 스퍼터링법, CVD법, MOCVD법, MBE법 중 어느 하나를 사용하여 형성한다.
전술한 막형성 방법 중 스퍼터링을 이용하여 인듐진옥사이드를 형성하는 방법을 살펴보면, 먼저, 인듐진옥사이드(IZO)타겟을 유리기판에 형성하여 로터리 펌프를 사용하여 챔버 내부의 초기 진공을 유지한 후, 산소기체를 주입하면서 인듐진옥사이드(IZO)의 막을 형성한다. 이와 같은 공정에는 열처리 과정이 없다.
전술한 방법과 같이 형성된 인듐진옥사이드(IZO)의 막은 열처리 과정이 없으므로 고온으로 인한 막의 손상도 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서 보는 바와 같이, 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 전면패널에 형성된 투명전극의 재질을 달리하여 제조비용을 줄이고 동시에 종래와 동일하게 도전성 특성을 확보하여 방전특성을 갖을 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 전면 글라스 상부에 투명전극을 포함하는 복수의 유지전극쌍이 배열된 전면패널과 상기 유지전극쌍과 교차되도록 대향하여 형성된 복수의 어드레스 전극이 후면 글라스 상부에 배열된 후면 패널을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,
    상기 투명전극은 인듐진옥사이드(IZO)를 포함하고,
    상기 인듐진옥사이드(IZO)의 아연(Zn)의 함량비는 10wt% ~ 60wt%인 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 인듐진옥사이드(IZO)의 아연(Zn)의 함량비는 45wt% ~ 55wt%인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 1항 또는 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인듐진옥사이드(IZO)는 비정질 상태인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 1항 또는 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인듐진옥사이드(IZO)는 박막형태로 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 인듐진옥사이드(IZO)는 ZnkIn2Ok+3의 구조식을 가지며, k값은 2 또는 3인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 인듐진옥사이드(IZO)는 비정질 상태인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제 1항 또는 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인듐진옥사이드(IZO)는 후막형태로 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 인듐진옥사이드(IZO)는 ZnkIn2Ok+3의 구조식을 가지며, k값은 4, 5, 6, 7, 9, 11, 13, 15인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 인듐진옥사이드(IZO)의 비저항값은 1.29×10-5[Ω·㎝]이상 1.57×10-5[Ω·㎝]이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 인듐진옥사이드(IZO)의 투과율은 90%이상 93%이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  12. 제 5항에 있어서,
    상기 인듐진옥사이드(IZO)는 열 증착법, E-빔 증착법, 진공증착법, 스퍼터링법, CVD법, MOCVD법, MBE법 중 어느 하나를 사용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 인듐진옥사이드(IZO)는 열 증착법, E-빔 증착법, 진공증착법, 스퍼터링법, CVD법, MOCVD법, MBE법 중 어느 하나를 사용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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공개특허 제1999-0078437호

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