KR100868604B1

KR100868604B1 - 보호막 형성 방법 및 보호막 형성 장치

Info

Publication number: KR100868604B1
Application number: KR1020077009059A
Authority: KR
Inventors: 가즈오 우에타니; 가나메 미조카미; 요시나오 오오에; 아키라 시오카와; 히로유키 가도
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2005-09-13
Filing date: 2006-09-11
Publication date: 2008-11-13
Also published as: JP5040217B2; US20090017189A1; US8163085B2; JP2007107092A; WO2007032302A1; KR20070060124A; EP1925689A1; EP1925689A4

Abstract

증착실(201)에 있어서 전면 유리 기판(11) 상에 산화 마그네슘의 보호막을 형성하는 보호막 형성 장치로서, 산소를 증착실(201)에 도입하는 산소 토출구(222)와, 전면 유리 기판(11) 반송 방향의 하류로부터 수증기를 증착실(201)에 도입하는 수증기 토출구(210)와, 증착실(201) 내의 수소 이온 강도와 산소 이온 강도를 측정하는 질량분석기(224)와, 질량분석기(224)에 의해 측정된 이온 강도에 의해 수증기의 도입 유량을 제어하는 매스 플로우 컨트롤러(215)와 산소의 도입 유량을 제어하는 매스 플로우 컨트롤러(221)를 구비하고 있다.

Description

보호막 형성 방법 및 보호막 형성 장치{PROTECTIVE FILM-FORMING METHOD AND PROTECTIVE FILM-FORMING APPARATUS}

본 발명은 유리 기판 상에 보호막을 형성하기 위한 보호막 형성 방법과 보호막 형성 장치에 관한 것이며, 특히 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 유리 기판에 형성된 유전체층을 보호하는 산화 마그네슘(MgO) 보호막의 형성에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라고 한다)은, 액정 패널에 비해 고속 표시가 가능하고, 대형화가 용이한 것 등에서 대화면 표시 디바이스로서 주목받으며, 고정밀화, 고휘도화 등의 표시 품질의 향상과 높은 신뢰성을 목표로 한 개발이 한창이다.

일반적으로 AC 구동 면방전형 PDP는 3전극 구조를 채용하고 있으며, 전면판과 배면판의 2매의 유리 기판이 소정의 간격으로 대향 배치된 구조로 되어 있다. 전면판은, 유리 기판 상에 형성된 스트라이프모양의 주사 전극 및 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극과, 이 표시 전극을 피복하여 전하를 축적하는 콘덴서로서의 기능을 하는 유전체층과, 이 유전체층 상에 형성된 두께 1㎛정도의 보호막으로 구성되어 있다. 한편, 배면판은, 유리 기판 상에 복수 형성된 어드레스 전극과, 이 어드레스 전극을 덮는 기초 유전체층과, 그 위에 형성된 격벽과, 각 격벽에 의해 형성된 표시 셀 내에 도포된 적색, 녹색 및 청색에 각각 발광하는 형광체층으로 구성되어 있다.

전면판과 배면판은 그 전극 형성면측을 대향시켜 기밀 봉합되고, 격벽에 의해 형성된 방전 공간에는 네온 및 크세논 등의 방전 가스가 400Torr∼600Torr의 압력으로 봉입되어 있다. 표시 전극에 영상 신호 전압을 선택적으로 인가함으로써 방전 가스를 방전시키고, 그에 따라 발생한 자외선이 각색 형광체층을 여기하여 적색, 녹색, 청색의 각색을 발광시킴으로써, 칼라 화상을 표시하고 있다.

보호막은 이온 충격에 대해서 내스팩터성이 높은 재료를 이용하여 형성되고, 방전에 의한 스패터링으로부터 유전체층을 보호함과 동시에, 보호막의 표면으로부터 2차 전자를 방출하여 방전 가스를 방전시키기 위한 구동 전압을 저하시키는 역할을 갖고 있다. 이러한 특성으로부터, 보호막은 단결정의 산화 마그네슘(MgO) 재료를 이용하여 진공 성막 기술에 의해 형성되어 있다.

그러나, 보호막은 이온 충격을 받아 PDP의 점등 시간의 증가와 함께 그 막두께가 얇아지고, 또한 보호막의 표면으로부터의 2차 전자의 방출 특성이 변화한다. 그 때문에, 표시 전극에 전압을 인가하고 나서 방전이 발생할 때까지의 시간적인 지연(방전 지연)이 발생하고, 이것이 표시 화면의 깜빡임의 원인이 되어 표시 품질을 현저하게 열화시킨다.

MgO의 보호막은 제조 방법에 따라 그 결정 조성이 다르며, 그 결과로서 방전 지연이나 PDP의 표시 품질, 수명 등이 변화한다. 도 6은 종래의 보호막 형성 장치의 개략을 나타내는 도면이다. 도 6을 이용하여 종래의 MgO의 보호막 형성 방법에 대해 설명한다. 고왜점 유리 등의 기판(500)이 예비 가열실(501)에서 예열되고, 성막실(502)에 화살표 F와 같이 반송된다. 300℃정도로 예비 가열된 기판(500)이 성막실(502)에 들어가면 하부로부터 비상하는 MgO의 증착 입자의 증기(503)에 노출되고, 기판(500)의 표면에 MgO박막이 성막된다. 증착원(504) 내의 증발 재료인 MgO 입괴(粒塊)에 피어스식 전자총(505)으로부터 전자빔을 조사하여 MgO를 용융시켜 증발시키고, 증기(503)를 발생시키고 있다. 기판(500)과 증착원(504)의 사이에는 방해판(506)이 설치되고, 증기(503)가 기판(500)의 필요한 개소에만 성막되도록 하고 있다.

증발 재료로서 이용한 MgO 입괴에 전자빔을 조사하면, MgO가 분해하고 O원자가 사라지기 때문에 성막된 MgO는 산소 결핍 상태의 막이 된다. 그 때문에 성막시의 조성비를 가능한 한 화학량론비에 가깝게 하기 위해서 산소봄베(507) 등으로부터 산소를 도입하지만, 산소의 도입 방법이나 양에 따라 MgO의 특성이 크게 변화한다.

최근, PDP의 고정밀화에 대응하여 고속 방전이 요구되게 되고, MgO의 조성에 기인하는 방전 지연을 어떻게 저감할지가 큰 과제로 되어 오고 있다. 이러한 과제에 대해서, 증착 입자의 입사각에 의해 방전 지연을 개선하는 예가 일본국 특허공개 2003－297237호 공보에 개시되어 있다. 또, 증발 재료의 MgO에 Ge나 Si를 첨가함으로써 방전 지연을 개선하는 예가 일본국 특허공개 2004－031264호 공보에 개시되어 있다. 또한, 여기 또는 전리 상태의 수소를 포함하는 분위기 중에서 열처리를 행하면서 MgO 박막을 성막함으로써, 충분한 내스팩터성을 확보하면서, 방전 지 연을 단축시키는 예가 일본국 특허공개 2002－33053호 공보에 개시되어 있다.

그러나, 최근, 디스플레이 장치는 보다 고정밀화, 보다 고화질화가 요구되고, 그 때문에 PDP의 방전에 있어서도 고속의 어드레스 방전이 필요 불가결하게 되어 오고 있다. 이러한 고속의 어드레스 방전에 대해서 방전 지연이 발생하면, 표시 화질로서 다크 디펙트(dark defect)나 불점등이 발생한다. 또, 방전 지연을 회피하기 위해서 어드레스 시간을 길게 하면, 유지 방전 시간이 짧아지기 때문에 휘도 저하나 계조 저하를 피할 수 없다는 과제가 발생한다. 특히, 하이비젼의 화상 표시를 실현하기 위해서는, 방전 지연을 최소한으로 하는 것이 중요한 과제로 되어 있다.

본 발명의 보호막 형성 방법은, 성막실에 있어서 기판을 반송하면서 산화 마그네슘의 보호막을 형성하는 보호막 형성 방법으로서, 산소를 성막실에 도입함과 동시에, 기판 반송 방향의 하류로부터 수증기를 성막실에 도입하고, 성막실의 수소 이온 강도와 산소 이온 강도를 측정하고, 수소 이온 강도와 산소 이온 강도의 비율에 의해 수증기의 도입 유량과 산소의 도입 유량을 제어하는 것을 특징으로 한다.

이러한 보호막 형성 방법에 의하면, 방전 지연이 작은 보호막을 제조하는 것이 가능해지고, 하이비젼의 화상 표시에서도 표시 품질이 뛰어난 PDP를 실현할 수 있다.

도 1은 PDP의 개략구성을 나타내는 사시도.

도 2는 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 보호막 형성 장치의 구성을 나타내는 도면.

도 3(a)는 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 보호막 형성 장치의 수증기 토출구와 전면 유리 기판과의 배치 상황을 나타내는 사시도.

도 3(b)는 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 보호막 형성 장치의 수증기 토출구와 전면 유리 기판과의 배치 상황을 나타내는 측면도.

도 4는 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 보호막 형성 방법 및 보호막 형성 장치에 의해 제작한 보호막의 방전 지연 시간의 측정 결과를 나타내는 도면.

도 5는 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 보호막 형성 방법 및 보호막 형성 장치에 의해 제작한 보호막의 기판과 수증기 토출구와의 거리와 방전 지연 시간과의 관계를 나타내는 도면.

도 6은 종래의 보호막 형성 장치의 개략을 나타내는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 PDP 10 전면판

11 전면 유리 기판 12 표시 전극

12a 주사전극 12b 유지전극

13 블랙 스트라이프 14 유전체층

15 보호막 20 배면판

21 배면 유리 기판 22 어드레스 전극

23 기초 유전체층 24 격벽

25 형광체층 30 방전 공간

200 예비 가열실 201 증착실(성막실)

202 서냉실 203, 204 게이트 밸브

205 증착원(성막원) 206 MgO 증기

207 피어스식 전자총 208 전자빔

209 방해판 210 수증기 토출구

211 토출관 212 구멍

213 순수 214 용기

215, 221 매스 플로우 컨트롤러 216 항온조

217 브라인 218 온도센서

219 제어장치 220 산소봄베

222 산소 토출구 223 터보 펌프

224 질량분석기 225 계측 보드

226 컴퓨터 230 수증기

240 수증기 배관

이하, 본 발명의 실시의 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.

우선, 본 발명의 보호막 형성 방법 및 보호막 형성 장치로 제조된 보호막이 적용되는 PDP의 구성에 대해서 설명한다. 도 1은 PDP의 개략 구성을 나타내는 사시도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, PDP(1)는, 서로 대향하여 배치된 전면판 (10)과 배면판(20)을 구비하고 있다. 전면판(10)은 전면 유리 기판(11) 상에 주사 전극(12a) 및 유지 전극(12b)이 스트라이프모양으로 복수쌍 형성되어 표시 전극(12)을 구성하고 있다. 또, 표시 전극(12)의 사이에는 블랙 스트라이프(13)가 형성되어 있다. 또한, 주사 전극(12a), 유지 전극(12b) 및 블랙 스트라이프(13) 상에는 유전체층(14)이 형성되고, 또한 유전체층(14)을 덮어 MgO를 재료로 하는 보호막(15)이 형성되어 있다.

한편, 배면판(20)은 배면 유리 기판(21) 상에 스트라이프모양의 어드레스 전극(22)이, 주사 전극(12a) 및 유지 전극(12b)과 직교하도록 설치되어 있다. 또, 기초 유전체층(23)이 어드레스 전극(22)을 덮도록 형성되어, 어드레스 전극(22)을 보호함과 동시에, 가시광을 전면판(10)에 반사하는 기능을 갖고 있다. 또한, 기초 유전체층(23) 상에는 어드레스 전극(22)과 같은 방향으로 어드레스 전극(22)을 사이에 두도록 격벽(24)이 형성되고, 격벽(24) 간에 형광체층(25)이 형성되어 있다.

전면판(10)과 배면판(20)을 대향 배치하고, 주위를 봉합 부재(도시 생략)로 봉합함으로써 방전 공간(30)을 형성하고 있다. 방전 공간(30)에는, 인접하는 격벽(24) 사이에 형성되고, 서로 이웃하는 한 쌍의 표시 전극(12)과 1개의 어드레스 전극(22)이 교차하는 영역의 화상 표시를 행하는 셀이 형성된다. 방전 공간(30)에는, 예를 들면 네온(Ne)이나 크세논(Xe)의 혼합 가스 등의 방전 가스가, 53200Pa(400Torr)∼79800Pa(600Torr)의 압력으로 봉입되어 있다.

이러한 구성의 PDP(1)에 있어서, 주사 전극(12a)과 유지 전극(12b)의 사이에 펄스모양의 전압을 인가함으로써 방전 공간(30)에 있어서 방전 가스를 방전시켜 자 외선을 발생시키고, 자외선을 형광체층(25)에 조사한다. 이로 인해, 각색의 형광체층(25)으로부터 가시광을 방사하고, 전면판(10)의 표면으로부터 투과시켜 칼라의 화상 표시를 행하다.

보호막(15)은 이온 충격에 대해서 내스팩터성이 높은 재료를 이용하여 형성되고, 방전에 의한 스패터링으로부터 유전체층(14)을 보호함과 동시에, 보호막(15)의 표면으로부터 2차 전자를 방출하여 방전 가스를 방전시키기 위한 구동 전압을 저하시키는 역할을 갖고 있다.

도 2는 본 발명의 실시의 형태인 보호막 형성 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 보호막 형성 장치는 기판 반송계와 증착계에 의해 구성되어 있다. 기판 반송계로서는, PDP(1)의 전면판(10)의 유전체층(14)까지가 형성된 유리 기판이 되는 전면 유리 기판(11)이 화살표 A의 방향으로 반송되면서, 예비 가열실(200), 성막실이 되는 증착실(201), 서냉실(202)을 통과하도록 구성되어 있다. 또, 예비 가열실(200), 증착실(201), 서냉실(202)의 내부는 진공으로 유지되어 있고, 게이트 밸브(203, 204)의 개폐에 의해 각각의 실에 전면 유리 기판(11)이 반송 가능한 구성으로 하고 있다.

증착실(201)에 반송되어 온 전면 유리 기판(11)에는, 증착계인 증착실(201)의 하부에 설치된 성막원이 되는 증착원(205)으로부터 증발한 MgO 증기(206)에 의해, 유전체층(14) 상에 MgO 박막의 보호막(15)이 형성된다. 이 MgO 증기(206)는 증착원(205)에 배치된 MgO 결정의 입괴에 피어스식 전자총(207)에 의해 전자빔(208)을 조사하고, 가열, 기화시킴으로써 얻어진다. 증착원(205)과 전면 유리 기 판(11)과의 사이에는 방해판(209)이 설치되고, 전면 유리 기판(11)의 소정의 영역에 MgO 박막이 형성되도록 MgO 증기(206)를 제한하고 있다. 또, 방해판(209)에 의해 증착원(205)으로부터 전면 유리 기판(11)에 대해서 입사하는 증기의 각도도 제어하고 있다.

본 발명의 실시의 형태에서는, 방해판(209)과 반송되어 있는 전면 유리 기판(11)과의 사이에, 증착실(201) 내에 수증기를 도입하는 수증기 도입부인 수증기 토출구(210)가 설치되어 있다. 도 3(a), (b)는 수증기 토출구(210)와 전면 유리 기판(11)과의 배치 상황을 나타내는 도면이며, 도 3(a)는 사시도, 도 3(b)는 측면도이다.

도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 수증기 토출구(210)는 수증기 발생 장치에 연결되어 수증기가 송출되는 토출관(211)에 설치된 다수의 구멍(212)이며, 이들 구멍(212)이 전면 유리 기판(11)과 거의 병행하게 배열되어 있다. 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 전면 유리 기판(11)은 반송 방향 B의 방향으로 반송됨과 동시에, 구멍(212)으로부터 분출되는 수증기(230)는 전면 유리 기판(11)의 반송 방향 B의 하류측으로부터 반송 방향으로 대향하고, 전면 유리 기판(11)의 보호막을 형성하는 면을 따라 화살표 C의 방향으로 증착실(201) 내에 도입되어 있다. 또, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 수증기 토출구(210)는 전면 유리 기판(11)의 보호막을 형성하는 면으로부터 D의 거리만큼 이간시켜 증착실(201) 내에 개구하도록 하고 있다. 도 3(a), 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 구멍(212)을 복수 형성하고, 수증기(230)를 구멍(212)으로부터 전면 유리 기판(11)의 면을 따르도록 분출시킴으로써, 전면 유리 기판(11)에 균일하게 대면적으로 수증기(230)를 작용시킬 수 있다.

한편, 도 2에 나타내는 바와 같이, 수증기(230)는 수증기 도입부의 구성요소의 하나인 순수(213)를 봉입한 수증기 발생 장치가 되는 용기(214)에 의해 발생하고, 그 도입 유량은 수증기 도입 유량 제어부인 매스 플로우 컨트롤러(215)에 의해 제어된다. 용기(214)는 항온조(216)로부터 순환하는 브라인(217)에 의해 온도 제어가 이루어진다. 또, 이 브라인(217)의 온도는 온도센서(218)의 온도 정보를 제어장치(219)에 보내 소정값이 되도록 제어된다. 순수(213)의 온도를 일정하게 함으로써, 수증기압은 일정하게 유지되므로, 매스 플로우 컨트롤러(215)의 제어를 안정되게 행할 수 있다.

또, 산소 도입부의 구성요소의 하나인 산소봄베(220)로부터 산소가 공급됨과 동시에, 산소 도입 유량 제어부인 매스 플로우 컨트롤러(221)에 의해 그 도입 유량이 제어되고, 산소 도입부의 구성요소의 하나인 산소 토출구(222)로부터 증착실(201) 내에 산소가 도입된다.

또, 수증기 도입부의 구성요소로서, 수증기 발생 장치가 되는 용기(214)와 수증기의 도입 유량을 제어하는 수증기 도입 유량 제어부가 되는 매스 플로우 컨트롤러(215)는, 증착실(201)의 외부로서 전면 유리 기판(11)의 반송 방향의 하류측에 배치하도록 하고 있다. 본 발명의 실시의 형태에서는 브라인(217)의 온도에 의해 수증기 발생을 제어하고, 발생한 수증기를 수증기 토출구(210)까지 수증기 배관(240)에 의해 공급하고 있다. 따라서, 용기(214)로부터 수증기 토출구(210)까지의 수증기 배관(240)을 온도 제어할 필요가 있다. 본 발명의 실시의 형태에서는, 수 증기 토출구(210)는 도 2에 나타내는 바와 같이 전면 유리 기판(11)의 반송 방향의 하류측으로부터 상류측을 향하여 수증기를 토출하도록 하고 있다. 따라서, 용기(214)와 매스 플로우 컨트롤러(215)를 증착실(201)의 외부로서 전면 유리 기판(11)의 반송 방향의 하류측에 배치함으로써, 수증기를 공급하기 위한 수증기 배관(240)의 길이를 가능한 한 짧게 하여 수증기 배관(240)의 단열이나 가열을 용이하게 하고, 수증기의 공급을 안정화시킬 수 있다.

증착실(201)에의 산소 도입 유량과 수증기 도입 유량의 제어는, 터보 펌프(223)에 의해 차동배기된 이온 강도 측정부인 질량분석기(224)로부터 보내지는 산소 이온 강도와 수소 이온 강도의 비율을 바탕으로 하여 행해진다. 즉, 질량분석기(224)로부터 보내져 오는 신호는 계측 보드(225)에 의해 A/D변환되어 컴퓨터(226)에 보내지고, 컴퓨터(226)는 그 정보를 바탕으로 매스 플로우 컨트롤러(215, 221)에 제어 신호를 보내 각각의 도입 유량을 제어하도록 하고 있다.

여기서, 성막실인 증착실(201) 내의 이온 강도를 측정하는 부(部)인 질량분석기(224)는, 성막원인 증착원(205)의 근방에 설치되는 것이 바람직하다.

이것은, 증착원(205)으로부터 증발한 MgO 증기(206)에 대해서 어느 정도의 수소 이온 강도 및 산소 이온 강도가 영향을 미치고 있는지를 모니터함으로써, 보호막의 막질의 영향을 파악하기 쉬워지기 때문이다.

현재 상태의 VGA 타입의 PDP에서는, 어드레스 방전에 소비하는 시간은 2㎲∼3㎲정도이다. 그 때문에, 현재 상태의 방전 지연 시간(τs)이 500㎱∼600㎱정도의 보호막에서도 방전 형성 지연(τf)과 합하면 전체 방전 지연은 1.5㎲∼2㎲가 되고, 어드레스 시간의 범위가 된다. 한편, VGA의 2배 이상의 주사선수를 갖는 하이비젼의 PDP의 경우에는, 방전 지연(τs)은 300㎱정도 이하로 할 필요가 있다.

도 4는, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 보호막 형성 방법 및 보호막 형성 장치에 의해 제작한 보호막에서의 방전 지연 시간(τs)의 측정 결과를 나타내는 도면이다. 도 4는 보호막을 제작할 때의 산소(0₂) 이온 강도에 대한 수소(H₂) 이온 강도의 비율을 횡축으로 하고, 그 보호막을 이용한 PDP에서의 방전 지연 시간(τs)을 세로축으로 하고 있다. 또, 수증기 토출구(210)의 배치 위치를 파라미터로서 나타내고 있다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 방전 지연 시간(τs)은 증착실(201) 내의 산소 이온 강도에 대한 수소 이온 강도의 비율에 의해 크게 변화하는 것을 알 수 있다. 특히, 수증기 토출구(210)를 전면 유리 기판(11)의 반송 방향의 하류측에 설치함과 동시에 전면 유리 기판(11)과의 거리를 30㎜로 하면, 수소 이온 강도/산소 이온 강도가 50% 이상으로, 방전 지연 시간(τs)을 300㎱ 이하로 할 수 있다. 한편, 전면 유리 기판(11)과 수증기 토출구(210)와의 거리가 30㎜이라도, 수증기를 전면 유리 기판(11)의 반송 방향의 상류측으로부터 도입하는 경우에는, 수소 이온 강도/산소 이온 강도의 비율에 대한 방전 지연 시간(τs)의 감소는 작다. 또, 전면 유리 기판(11)과 수증기 토출구(210)와의 거리가 큰 경우에는, 수소 이온 강도/산소 이온 강도의 비율과 방전 지연 시간(τs)과는 거의 관련성이 없는 것을 알 수 있다.

또, 도 5는 수증기(230)를 전면 유리 기판(11)의 반송 방향의 하류측으로부 터 도입한 경우의, 기판과 수증기 토출구(210)와의 거리와 방전 지연 시간(τs)과의 관계를 나타내는 도면이며, 수소 이온 강도/산소 이온 강도의 비율이 75%의 경우에 대해서 측정한 결과이다. 도 5로부터 분명하듯이, 수소 이온 강도/산소 이온 강도의 비율이 75%의 경우에는 방전 지연 시간(τs)을 300㎱ 이하로 하기 위해서는, 전면 유리 기판(11)과 수증기 토출구(210)와의 거리(D)를 50㎜ 이하로 하면 된다.

이상의 결과로부터, 기판과 수증기 토출구와의 거리(D)를 50㎜ 이하로 하고, 수소 이온 강도/산소 이온 강도의 비율이 75%이상이 되도록 수증기 도입 유량과 산소 도입 유량을 제어함으로써, 방전 지연 시간(τs)을 300㎱ 이하로 하여, 하이비젼의 화상 표시에서도 표시 품질이 뛰어난 화상 표시가 가능한 PDP용의 보호막을 실현할 수 있다.

또, 기판과 수증기 토출구와의 거리(D)를 30㎜로 했을 경우에는, 수소 이온 강도/산소 이온 강도의 비율을 50% 이상으로 하도록 수증기 도입 유량과 산소 도입 유량을 제어함으로써, 방전 지연 시간(τs)을 300㎱ 이하로 할 수 있다.

이와 같이, 수증기 토출구의 기판에 대한 위치나, 반송 방향에 대한 위치에 의해, 효과에 차이가 생기는 원인에 대해서는 이하의 것이 고려된다.

우선, 기판 근방이며, 또한 기판 반송 방향의 하류측은, 보호막 재료인 산화 마그네슘이 성막된 직후에 상당한다. 여기에서는, 보호층인 산화 마그네슘은 매우 활성인 상태로 되어 있고, 산소 원자 혹은 마그네슘 원자가 불안정한 상태이며 다수의 결함부가 존재하고 있다. 또한, 보호층의 단면이 기둥모양 구조를 나타내고 있기 때문에, 이 다수의 결함부는 보호층의 최표면뿐만 아니라, 그 기둥모양끼리의 계면에도 존재한다.

그리고, 이 위치에 수증기 토출구가 설치된 경우, 여기에 수소 이온 강도/산소 이온 강도의 비율이 50% 이상인, 수소 이온 강도가 비교적 큰 수증기가 분출된다. 이로 인해, 상기 결함부에는 산소뿐만 아니라 수소 혹은 수증기가 들어가, 보호층이 안정되게 된다. 이것이, 방전 지연 시간(τs)을 작게 하는 보호층의 구조라고 생각된다.

한편, 기판과 수증기 토출구와의 거리가 큰 경우나, 수증기 토출구가 반송 방향의 상류측에 있는 경우는, 상술한 바와 같은 현상은 생기지 않고, 방전 지연 시간(τs)을 작게 하는 보호층의 구조가 형성되어 있지 않다고 생각된다.

또한, 본 실시의 형태에서는, 반송 방향에 대해서 수직으로 수증기 도입 배관을 배치하고, 해당 배관에 다수의 수증기 토출구를 설치했지만, 이것에 한정되지 않고, 배관수, 수증기 토출구수는 물론이거니와, 성막 직후의 보호층에 수증기를 공급하는 구조라면, 본 발명의 효과는 얻을 수 있다.

또한, 본 실시의 형태에서는, 수증기 도입부를 기판 반송 방향의 하류측에만 배치했지만, 이것에 한정하지 않고, 예를 들면 기판 반송 방향의 상류측 혹은 기판 반송 방향과 평행하게도 별도 수증기 도입부를 설치함으로써, 본 발명의 효과는 상승적으로 얻어진다.

또, 본 실시의 형태에서는 산화 마그네슘의 성막 수단으로서 전자빔을 이용한 증착 방법에 대해서 기술했지만, 이것에 한정하지 않고, RF 혹은 DC를 이용한 스패터법 또는 플라즈마 건을 이용한 증착 방법에 있어서도 마찬가지로, 본 실시의 형태를 이용함으로써 본 발명의 효과는 얻을 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 보호막 형성 방법과 보호막 형성 장치에 의해, 큰 폭으로 방전 시간의 지연을 저감하는 보호막을 실현할 수 있기 때문에, 하이비젼 등의 고정밀 화면 표시에서도 결함이 없는 고화질의 화상을 얻을 수 있다. 또, 방전 지연 시간의 단축화와 함께, 보호막의 2차 전자 방출율의 향상이나 스패터율의 저하도 실현할 수 있기 때문에, PDP의 수명의 향상이나 방전 개시 전압 저하에 의한 소비 전력 향상도 가능해진다.

이상과 같이 본 발명의 보호막 형성 방법 및 보호막 형성 장치에 의하면, PDP용 보호막으로서 고품질, 긴 수명의 보호막을 실현할 수 있고, 대화면 표시장치의 제조 방법 및 제조 장치로서 유용하다.

Claims

성막실에서 기판을 반송(搬送)하면서 산화 마그네슘의 보호막을 형성하는 보호막 형성 방법으로서, 산소를 상기 성막실에 도입함과 함께, 상기 기판 반송 방향의 하류로부터 수증기를 상기 성막실에 도입하고, 상기 성막실의 수소 이온 강도와 산소 이온 강도를 측정하고, 상기 수소 이온 강도와 상기 산소 이온 강도의 비율에 의해 상기 수증기의 도입 유량과 상기 산소의 도입 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는 보호막 형성 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 수증기의 도입은, 상기 기판의 보호막을 형성하는 면을 따라 상기 성막실 내에 도입하는 것을 특징으로 하는 보호막 형성 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 기판의 보호막을 형성하는 면으로부터 50㎜ 이내의 상기 성막실 내에 상기 수증기를 도입하는 것을 특징으로 하는 보호막 형성 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 성막실에 성막원을 배치함과 함께, 상기 성막원을 사이에 두고 피어스식 전자총과 이온 강도 측정부를 대향 배치하고, 상기 수소 이온 강도와 상기 산소 이온 강도를 측정하는 것을 특징으로 하는 보호막 형성 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 산소 이온 강도에 대한 상기 수소 이온 강도의 비 율이 50% 이상이 되도록 상기 산소의 도입 유량과 상기 수증기의 도입 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는 보호막 형성 방법.
성막실에서 기판 상에 산화 마그네슘의 보호막을 형성하는 보호막 형성 장치로서, 상기 기판을 반송하면서 상기 보호막을 형성하는 반송부와, 산소를 상기 성막실에 도입하는 산소 도입부와, 상기 기판을 반송하는 방향의 하류로부터 보호막을 형성하는 면을 따라 수증기를 상기 성막실에 도입하는 수증기 도입부와, 상기 성막실 내에 성막원을 사이에 두고 피어스식 전자총과 대향 배치한 수소 이온 강도와 산소 이온 강도를 측정하는 이온 강도 측정부와, 상기 이온 강도 측정부에 의해 측정된 이온 강도에 의해 상기 수증기의 도입 유량과 상기 산소의 도입 유량을 제어하는 수증기 도입 유량 제어부 및 산소 도입 유량 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 보호막 형성 장치.
청구항 6에 있어서, 상기 수증기 도입부는, 상기 성막실에 개구하는 수증기 토출구를 구비하고, 상기 기판의 반송 방향의 하류측으로부터 상류측을 향해서 수증기를 토출하는 것을 특징으로 하는 보호막 형성 장치.
청구항 6에 있어서, 상기 수증기 도입부는, 상기 성막실에 개구하는 수증기 토출구을 구비하고, 상기 수증기 토출구를 상기 기판의 상기 보호막이 형성되는 면으로부터 50㎜ 이내의 위치에 설치한 것을 특징으로 하는 보호막 형성 장치.
삭제
청구항 6에 있어서, 상기 수증기 도입부의 구성요소로서, 수증기를 발생하는 수증기 발생 장치와 수증기의 도입 유량을 제어하는 수증기 도입 유량 제어부를, 상기 성막실 외(外)이며 상기 기판의 반송 방향의 하류측에 배치한 것을 특징으로 하는 보호막 형성 장치.