KR100875114B1 - 보호막 재료, 이의 제조방법, 이로부터 형성된 보호막 및상기 보호막을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

보호막 재료, 이의 제조방법, 이로부터 형성된 보호막 및상기 보호막을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 Download PDF

Info

Publication number
KR100875114B1
KR100875114B1 KR1020070020545A KR20070020545A KR100875114B1 KR 100875114 B1 KR100875114 B1 KR 100875114B1 KR 1020070020545 A KR1020070020545 A KR 1020070020545A KR 20070020545 A KR20070020545 A KR 20070020545A KR 100875114 B1 KR100875114 B1 KR 100875114B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rare earth
magnesium oxide
protective film
display panel
plasma display
Prior art date
Application number
KR1020070020545A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080079916A (ko
Inventor
이민석
유리 마출레비치
김석기
최종서
김영수
추희영
김덕현
서순성
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020070020545A priority Critical patent/KR100875114B1/ko
Priority to JP2008007386A priority patent/JP2008218401A/ja
Priority to TW097102160A priority patent/TW200837799A/zh
Priority to US12/017,466 priority patent/US20080203915A1/en
Priority to CNA2008100806582A priority patent/CN101256922A/zh
Priority to EP08250686A priority patent/EP1968096A3/en
Publication of KR20080079916A publication Critical patent/KR20080079916A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100875114B1 publication Critical patent/KR100875114B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/02—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances
    • H01B3/10—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances metallic oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J11/00—Gas-filled discharge tubes with alternating current induction of the discharge, e.g. alternating current plasma display panels [AC-PDP]; Gas-filled discharge tubes without any main electrode inside the vessel; Gas-filled discharge tubes with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J11/10—AC-PDPs with at least one main electrode being out of contact with the plasma
    • H01J11/12—AC-PDPs with at least one main electrode being out of contact with the plasma with main electrodes provided on both sides of the discharge space
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J11/00—Gas-filled discharge tubes with alternating current induction of the discharge, e.g. alternating current plasma display panels [AC-PDP]; Gas-filled discharge tubes without any main electrode inside the vessel; Gas-filled discharge tubes with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J11/20—Constructional details
    • H01J11/34—Vessels, containers or parts thereof, e.g. substrates
    • H01J11/40—Layers for protecting or enhancing the electron emission, e.g. MgO layers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

본 발명은 방전 지연 시간을 감소하고, 온도 의존성을 개선하며, 증진된 이온 강도를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막을 제조하기 위한 재료, 이의 제조방법, 이로부터 형성된 보호막 및 상기 보호막을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다. 따라서 산화 마그네슘(MgO) 1 중량부를 기준으로 2.0×10-5 내지 1.0×10-2 중량부의 희토류 원소가 도핑된 마그네슘 산화물 단결정을 포함하는 보호막의 재료, 약 2800℃ 온도에서 결정화를 통해 상기 마그네슘 산화물 단결정을 제조하는 방법, 이로부터 형성된 보호막 및 상기 보호막을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
보호막, 희토류 원소, 산화 마그네슘, 결정화

Description

보호막 재료, 이의 제조방법, 이로부터 형성된 보호막 및 상기 보호막을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널{Materials of protective layer, method of preparing the same, protective layers made from the same and plasma display panel comprising the protective layer}
도 1은 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도를 도시한 도면으로, 제1 기판 또는 제2 기판이 90°회전된 상태의 단면도이다.
도 2는 희토류 원소가 도핑되지 않은 마그네슘 산화물 단결정의 방전 지연 시간을 온도에 따라 나타낸 그래프이다.
도 3은 가스 이온에 의한 고체로부터의 전자 방출을 설명하는 오제 중화이론을 설명한 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 보호막을 채용한 플라즈마 디스플레이 패널의 분리 사시도이다.
도 5 내지 7은 희토류 원소가 도핑되지 않은 마그네슘 산화물 단결정, 본 발명에 따른 보호막, 희토류 원소가 도핑되지 않은 마그네슘 산화물 다결정을 증착 소스로 하여 생성한 보호막들의 이온 강도를 측정한 결과를 나타낸 사진들이다.
도 8은 본 발명에 따른 보호막을 채용한 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 개시 전압을 감소함을 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명에 따른 보호막을 채용한 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 지연 시간 감소 및 온도 의존성 개선을 나타낸 그래프이다.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 **
210: 상부 패널 211; 제1 기판
214: 방전전극쌍 215: 상부 유전체층
216: 보호막 220: 하부 패널
221: 제2 기판 222: 어드레스 전극
223: 하부 유전체층 224: 격벽
225: 형광체층
본 발명은 방전 지연 시간을 감소하고, 온도 의존성을 개선하며, 이온 강도를 강화한 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막을 제조하기 위한 재료, 이의 제조방법, 이로부터 형성된 보호막 및 상기 보호막을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널 (Plasma Display Panel: PDP)은 화면을 대형화하기가 용이하고, 자발광형으로서 표시품질이 좋으며, 응답속도가 빠르다는 특징이 있다. 또한, 박형화가 가능하기 때문에 LCD 등과 함께 벽걸이용 디스플레이로서 주목되고 있다.
도 1은 수십만 개의 PDP 픽셀 중 하나를 도시한 것이다. 도 1을 참조하여 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 살펴보면, 전면 기판(14) 하면에 투명 전극(15a) 및 금속으로 이루어진 버스 전극(15b)로 이루어진 유지 전극이 형성되어 있다. 상기 유지 전극은 유전체층(16)으로 피복되어 있다. 상기 유전체층(16)이 방전 공간에 직접적으로 노출될 경우 방전 특성이 저하되고 수명이 단축되기 때문에 보호막(17)으로 덮여 있다.
또한, 배면 기판(10)의 상면에는 어드레스 전극(11)이 있으며, 이를 덮도록 유전체층(12)이 형성되어 있다. 상기 전면 기판(14)과 배면 기판(10)은 소정의 간극을 두고 대향 되어 있으며, 이로부터 형성된 공간에는 자외선을 발생시키는 네온(Ne) 등의 방전 가스가 채워져 있다.
상기와 같은 플라즈마 디스플레이 패널 보호막(17)의 역할은 크게 세 가지로 나누어 볼 수 있다.
첫째, 전극과 유전체를 보호하는 역할을 한다. 전극 혹은 유전체/전극만 있더라도 방전은 형성된다. 예를 들어, 전극만 있는 경우 방전 전류의 제어가 곤란할 수 있으며, 유전체/전극만 있는 경우 스퍼터링 에칭에 의한 유전체층 손상이 발생할 수 있기 때문에 유전체층은 플라즈마 이온에 강한 보호막으로 코팅되어야 한다.
둘째, 방전 개시 전압을 낮추는 역할을 한다. 방전 개시 전압과 직접 관계되는 물리량은 플라즈마 이온에 대한 보호막을 이루는 물질의 이차 전자 방출 계수이다. 보호막으로부터 방출되는 이차전자의 양이 많을수록 방전 개시 전압은 낮아지게 되므로, 보호막을 이루는 물질의 이차 전자 방출 계수는 높을수록 좋다.
마지막으로, 방전 지연 시간을 단축하는 역할을 한다. 방전 지연 시간은 인가 전압에 대해 어떤 시간 뒤에 방전이 일어나는 현상을 기술하는 물리량이며 형성 지연 시간(Tf)과 통계 지연 시간(Ts)의 합으로 표시될 수 있다. 형성 지연 시간은 인가 전압과 방전 전류 사이의 시간차이며 통계 지연 시간은 형성 지연시간의 통계적 산포이다. 방전 지연 시간이 단축될수록 고속 어드레싱이 가능해져 싱글 스캔이 가능해지며, 스캔 드라이브 비용을 절감할 수 있고 서브 필드수를 증가시킬 수 있으며, 고휘도 및 고화질을 구현할 수 있다.
현재 플라즈마 디스플레이 패널용 보호막에는 두 종류의 마그네슘 산화물 원료가 사용되고 있다. 그 하나는 단결정이고 다른 하나는 다결정이다. 이 두 원료를 진공 증착 방법, 즉 플라즈마 증착 (Plasma evaporation) 혹은 전자빔 증착 (e-beam evaporation)으로 유전체층 상의 박막으로 전사시켰을 때, 마그네슘 산화물 보호막은 원료 상태와 관계없이 다결정으로 형성된다. 물론 보호막의 다결정은 원료의 다결정과는 크게 차이가 있다. 전자의 경우 그레인(Grain)과 기포(Void)의 크기가 작고 그레인(Grain) 배열이 비교적 일정하고 두께가 얇아 빛의 산란이 작아 약 80% ~ 90% 투광성을 가진다. 후자의 경우 그레인(Grain)과 기포(void)의 크기가 크고 그레인(Grain)이 랜덤하게 배열되어 있고 두께가 커서 불투명하다.
　도 2에는 마그네슘 산화물 단결정을 이용하여 형성된 보호막의 방전 지연 시간 그래프(1)와 마그네슘 산화물 다결정을 이용하여 형성된 막의 방전 지연 시간 그래프(2)가 도시되어 있다. 마그네슘 산화물 단결정을 이용하여 형성된 보호막의 방전 지연 시간 그래프(1)를 살펴보면, 온도 의존성은 비교적 낮았지만, 싱글 스캔 에 요구되는 방전 지연 시간을 만족시키지 못하고 있음을 확인할 수 있다.
따라서, 최근에 플라즈마 디스플레이 패널 보호막에 마그네슘 산화물 단결정보다는 마그네슘 산화물 다결정을 적용하려는 연구들이 보고되고 있다.　상기 도 2의 그래프와 같이, 마그네슘 산화물 단결정은 온도 의존성이 적은데 싱글 스캔 스펙에 요구되는 방전 지연시간을 만족시키지 못하고 있으나, 마그네슘 산화물 다결정은 고온에서는 매우 빠르고 저온에서는 매우 느린 방전 특성을 보인다. 또한, 마그네슘 산화물 다결정을 이용한 보호막의 경우 제작 공정 및 불순물 조절에 측면에서 고온에서 제조되는 단결정보다 유리하며, 증착 속도도 월등히 빨라 프로세스 인덱스 단축 효과도 가질 수 있는 장점이 있다. 아울러, 마그네슘 산화물 단결정을 이용하여 증착된 보호막의 경우 크세논(Xe) 함량이 10% 보다 높으면 저방 현상이 매우 심하여 화상 전송이 사실상 불가능해지는 단점이 있다.
그러나, 마그네슘 산화물 다결정도 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막의 재료로 완벽한 것은 아니다. 즉, 방전이 진행됨에 따라 방전 공간 내부의 온도는 증가하고 이에 따라 방전 지연 시간이 빨라지며, 국부적으로 과방과 저방이 발생하는 문제가 있다. 따라서 계조가 증가하면 방전 지연 시간이 변하고 그것의 온도 의존성 또한 변하여 불안정적인 방전이 나타난다. 특히 마그네슘 산화물 다결정 재료의 경우 방전 지표, 즉 방전 지연 시간 과 방전 개시 전압이 시간에 따라 변하여 나타나는 방전 이동(Discharge drift)이 단결정 보다 심하게 나타난다. 이는 다결정 재료의 막 강도가 단결정 보다 이온에 대해 상대적으로 약하여 나타나는 것으로 추정하고 있다.
상기 살펴 본 바와 같이, 본 발명은 방전 개시 전압을 감소시키면서, 방전 지연 시간의 온도 의존성을 줄일 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막 재료 및 이를 용이하게 제조할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 상기 보호막 재료를 이용함으로써 신뢰성 및 생산성을 증진하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하고자 한다.
본 발명은 산화 마그네슘(MgO) 1 중량부를 기준으로 2.0×10-5 내지 1.0×10-2 중량부의 희토류 원소가 도핑된 마그네슘 산화물 단결정을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막 재료를 제공한다.
상기 보호막 재료에 있어서, 마그네슘 산화물 단결정은 (1,0,0) 결정면을 포함한다.
상기 보호막 재료에 있어서, 희토류 원소는 스칸디움(Sc), 이트륨(Y), 란탄(La), 세륨(Ce), 프라세오듐(Pr), 네오디뮴(Nd), 사마륨(Sm), 유로피움(Eu), 가돌리늄(Gd), 테르븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 튜리움(Tm), 이테르븀(Yb), 루테늄(Lu)을 포함한다.
상기 보호막 재료는 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 철(Fe), 실리콘(Si), 칼륨(K),소듐(Na), 지르코늄(Zr), 망가니즈(Mn), 크롬(Cr), 아연(Zn), 보론(B) 및 니켈(Ni) 등을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 산화 마그네슘(MgO) 또는 마그네슘염, 희토류 산화물(M2O3) 또는 희토류염 및 용매를 혼합한 용액을 생성하고, 혼합된 용액을 하소(calcination)하며, 하소된 용액을 결정화하여 희토류 원소가 도핑된 마그네슘 산화물 단결정을 생성하는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막 재료의 제조방법을 제공한다.
상기 보호막 재료의 제조방법에 있어서, 마그네슘염으로 탄산 마그네슘(MgCO3), 수산화 마그네슘(Mg(OH)2) 등을 이용할 수 있다.
상기 보호막 재료의 제조방법에 있어서, 희토류염으로 M(NO3)3, M2(SO4)3, MCl3등을 이용할 수 있다. 여기서, 'M'은 희토류 원소를 나타내며, 이하 동일한 의미를 갖는다.
상기 보호막 재료의 제조방법에 있어서, 상기 용액에 융제(flux)로 MgF2 및 MF3를 더 포함할 수 있다.
상기 보호막 재료의 제조방법에 있어서, 상기 용액을 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 건조는 수분(H2O)를 제거할 수 있으며, 하소전에 행해질 수 있다.
상기 보호막 재료의 제조방법에 있어서, 하소 하는 단계는 400℃ 내지 1000℃ 온도에서 행해지며, 수산화기(OH)를 제거할 수 있다.
상기 보호막 재료의 제조방법에 있어서, 결정화는 2000℃ 내지 3000℃ 온도 에서 행해질 수 있다. 이와 같은 결정화 후, 비정질 영역, 다결정 영역, 단결정 영역으로 이루어진 마그네슘 산화물을 얻을 수 있으며, 상기 영역들 중에서 마그네슘 산화물 단결정을 채취하여 보호막 재료로 사용한다.
상기 보호막 재료의 제조방법에 있어서, 희토류 원소는 스칸디움(Sc), 이트륨(Y), 란탄(La), 세륨(Ce), 프라세오듐(Pr), 네오디뮴(Nd), 사마륨(Sm), 유로피움(Eu), 가돌리늄(Gd), 테르븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 튜리움(Tm), 이테르븀(Yb), 루테늄(Lu) 등이다.
아울러, 본 발명은 희토류 원소가 도핑된 마그네슘 산화물 단결정을 소스로 하여, 증착된 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막을 제공한다.
상기 보호막에 있어서, 희토류 원소로 스칸디움(Sc), 이트륨(Y), 란탄(La), 세륨(Ce), 프라세오듐(Pr), 네오디뮴(Nd), 사마륨(Sm), 유로피움(Eu), 가돌리늄(Gd), 테르븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 튜리움(Tm), 이테르븀(Yb), 루테늄(Lu) 등을 사용할 수 있다.
상기 보호막에 있어서, 희토류 원소가 도핑된 마그네슘 산화물 단결정은 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 철(Fe), 실리콘(Si), 칼륨(K),소듐(Na), 지르코늄(Zr), 망가니즈(Mn), 크롬(Cr), 아연(Zn), 보론(B), 니켈(Ni) 등을 더 포함할 수 있다.
상기 보호막에 있어서, 희토류 원소가 도핑된 마그네슘 산화물 단결정은 산화 마그네슘(MgO) 또는 마그네슘염, 희토류 산화물(M2O3) 또는 희토류염 및 용매를 혼합한 용액을 하소 및 결정화하여 형성된 것이다.
아울러, 본 발명은 서로 이격되어 배치된 제1 기판과 제2 기판과, 제1 기판과 제2 기판 사이의 방전 공간을 구획하여 복수 개의 방전셀들을 형성하는 격벽과, 방전셀에서 방전을 일으키도록 전압이 인가되는 복수 개의 방전전극쌍들과, 방전 공간에 주입된 방전 가스와, 방전전극쌍을 덮도록 배치된 상부 유전체층과, 상부 유전체층에 형성되고 희토류 원소가 도핑된 마그네슘 산화물 단결정을 소스로 하여 증착된 보호막을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 보호막은 희토류 원소가 도핑된 마그네슘 산화물 단결정은 산화 마그네슘(MgO) 또는 마그네슘염, 희토류 산화물(M2O3) 또는 희토류염 및 용매를 혼합한 용액을 하소 및 결정화하여 형성된 것이다. 상기 희토류 원소로는 스칸디움(Sc), 이트륨(Y), 란탄(La), 세륨(Ce), 프라세오듐(Pr), 네오디뮴(Nd), 사마륨(Sm), 유로피움(Eu), 가돌리늄(Gd), 테르븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 튜리움(Tm), 이테르븀(Yb), 루테늄(Lu) 등을 이용할 수 있다. 또한, 상기 희토류 원소가 도핑된 마그네슘 산화물 단결정은 희토류 원소 외에 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 철(Fe), 실리콘(Si), 칼륨(K),소듐(Na), 지르코늄(Zr), 망가니즈(Mn), 크롬(Cr), 아연(Zn), 보론(B), 니켈(Ni) 등을 더 포함할 수 있다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 방전 가스는 크세논(Xe)과 헬륨(He) 또는 크세논(Xe), 헬륨(He) 및 네온(Ne)을 포함한다. 크세논(Xe)은 분자선이 증가하여 형광체의 휘도를 개선하기 위해서 상기 방전 가스를 기준으로 10 부 피% 이상 100 부피% 미만으로 포함할 수 있다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
<보호막 재료의 제조>
0.5㎛ 입자크기의 산화마그네슘(MgO) 분체 1kg을 에탄올(ethanol) 용매 2ℓ에 혼합한 후, 희토류염인 Sc2O3 0.613g을 가하여 시료를 생성하였다. 그리고 상기 시료를 건조 및 하소(calcitaton)하였다. 건조는 MgO 분체 내에 존재하는 Mg(OH)2에서 수분 성분(H2O)을 제거하고, 하소는 수산화기(OH-)를 제거한다. 이와 같은 건조 및 하소는 희토류염의 산화와 희토류염과 MgO의 반응을 도와준다. 건조 및 하소는 약 400℃ 내지 1000℃에서 10시간 동안 진행하였다. 10시간 이하로도 진행할 수 있다. 그리고 하소된 상기 시료를 결정화하였다. 결정화 온도는 약 2800℃에서 행하였다. 결정화에 필요한 열 에너지는 탄소봉의 아크(Arc) 방전으로 제공되며, 통상적인 아크로(Arc furnace)를 사용한다. 결정화된 시료는 3가지 영역으로 구분되어 졌다. 즉, 다결정 영역, 단결정 영역 및 원료와 유사한 영역이다. 상기 영역들 중 단결정 영역을 채취하여 2 mm 내지 5 mm의 크기로 절단함으로써 보호막 재료를 완성하였다.
이와 같이 제조된 마그네슘 산화물 단결정은 X-ray 분석 결과 (1,0,0) 결정면을 주로 갖는다. 또한, 마그네슘 산화물 단결정은 희토류 원소 외에 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 철(Fe), 실리콘(Si), 칼륨(K),소듐(Na), 지르코늄(Zr), 망가니 즈(Mn), 크롬(Cr), 아연(Zn), 보론(B) 및 니켈(Ni) 등의 다른 금속들도 포함한다.
본 발명에 있어서, 보호막 재료는 산화마그네슘(MgO)에 희토류 원소가 도핑된 마그네슘 산화물 단결정으로 이루어진 것으로, 이를 증착 소스로 이용하여 형성한 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막은 희토류 원소가 도핑된 마그네슘 산화물 다결정으로 이루어지며, 보호막에도 희토류 원소가 도핑된다.
상기 보호막에 희토류 원소가 도핑 되도록 하는 이유는 다음과 같다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막은 크게 3가지 다른 물성 상태를 가질 수 있다. 벌크(Bulk)의 물성, 표면(Surface)의 물성 및 결정립(Grain Boundary)의 물성으로 나누어 살펴볼 수 있다. 결정립은 산화마그네슘(MgO)을 구성하는 원소와 마그네슘 산화물 다결정에 포함된 물질(이하, '도핑 불순물'이라 한다)간의 외부 확산 현상(Out-diffusion) 또는 분리 현상(Segregation)에 의하여 형성된다. 도핑 불순물 종류에 따라 결정립 내에 존재하는 성분의 상태와 전기적 성질에 차이가 날 수 있다. 예를 들면, 산화마그네슘(MgO)에 실리콘(Si)을 상당히 도핑 하면 결정립에 유리질 또는 비정질 상태가 두드러지며, 실리콘(Si) 자체의 전자 친화도가 높아 음의 공간 전하를 형성함으로써 2차 전자 방출에 기여하지 않을 뿐만 아니라 2차 전자 방출에 의해 형성된 정공의 중성화를 촉진한다. 따라서 결정립에 유리질 상태를 형성하지 않고, 음의 공간전하를 형성하지 않는 도핑 불순물이 방전에 유리하다.
또한, 산화마그네슘(MgO)의 이온은 6-배위(coordinate)의 옥타헤드 럴(octahedral) 구조를 갖는 것으로, 반지름이 86 pm이다. 따라서 상기와 같은 크기의 산화마그네슘(MgO) 내의 마그네슘(Mg) 자리에 들어갈 수 있는 도핑 불순물이 필요하며, 산화마그네슘(MgO)과 표면 에너지 차이로 인해 서로 잘 섞이지 않아 결정립에 집중되지 않는 도핑 불순물을 요한다.
표 1을 참조하면, 희토류 원소는 전자 친화도가 낮아 결정립에 분리 현상(Segregation)이 발생하더라도 보호막의 방전 특성에는 유리하게 작용할 수 있다.
원소 Sc Y La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
전자 친화도 (eV) 0.19 0.3 0.53 0.5 0 <0 0.3 <0 0.5 0.5 <0 <0 <0 0.3 <0 0.5
반지름 (pm) 88 104 117 115 133 112 110 109 108 106 105 104 103 102 101 100
아울러, 보호막에 희토류 원소가 도핑 되는 것은 희토류 원소의 산화수가 +3으로 N-type의 마그네슘 산화물을 형성하기 때문이다.
본 발명에 따른 보호막은 도 3에 따른 오제 중화이론(Auger nutralization)에 의해 설명될 수 있다. 오제 중화이론에 따르면 방전 가스 이온이 보호막인 고체(Solid)와 충돌하면 고체로부터 전자가 가스 이온으로 이동하여 중성 가스를 만들고 고체에서 전자가 진공으로 빠져나가게 되어 정공(Hole)이 형성된다. 상기 관계는 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다:
Figure 112007017520938-pat00001
　　　　
수학식 1에서 E k 는 고체에서 전자가 진공으로 튀어나올 때의 에너지를 의미하며,　 E I 는 가스의 이온화 에너지, E g 　는 고체의 밴드 갭 에너지이며, χ 는 전자 친화도를 의미한다.
물질의 2차 전자의 방출 계수는 실험적으로 구한 수학식 1에서 Ek가 클수록 크다는 결과가 보고되고 있다. 따라서 보호막의 밴드 갭 에너지인 Eg를 도핑 불순물을 이용하여 감소시킬 수 있다.
상세하게, 도 3을 참조하면 보호막인 고체는 밸런스 밴드 (Valence Band, Ev)와 전도성 밴드 (Conduction Band, Ec) 사이에 도너 레벨 (Donor Level, Ed), 엑셉터 레벨 (Acceptor Level, Ea) 및 깊은 레벨 (Deep Level, Et)를 형성한다. 상기 보호막은 산화수가 +3인 희토류 원소가 도핑됨에 따라, 방전 가스 이온이 보호막과 충돌하면, 고체의 도너 레벨의 전자가 가스 이온으로 이동한다. 따라서 밴드 갭 수축 (Band Gap Shrinkage) 효과를 만들어 낼 수 있다.
마그네슘 산화물의 밴드 갭 사이에 도너 준위를 형성하기 위해서는 마그네슘(Mg)의 산화수 +2 보다 큰 원소를 넣으면, 예로 산화수 +3을 갖는 알루미늄(Al)을 도핑하면 도너 준위를 형성한다. 그리고 마그네슘(Mg)의 산화수 보다 작은 원소, 예로 산화수 +1을 갖는 리튬(Li)을 넣으면 엑셉터 준위를 형성한다. 산화마그네슘(MgO)에 리튬(Li)을 도핑하여 P-type의 마그네슘 산화물 보호막을 만드는 것은 전자-빔(E-beam) 증착이 용이하지 않다. 또한 P-type의 도핑 불순물의 종류도 많지 않으며, 도핑하기 쉽지 않다. 그러나 N-type 도핑 불순물은 상대적으로 많다.
또한, 도너 또는 결합 준위에 있는 전자의 결합 에너지가 밸런스 밴드에 있는 전자보다 약하고 높은 상태에 있으므로 가스 이온 중성화에 의해 2차 전자 방출에 유리하고 외부 전자 방출(exo-electron emission)에도 기여할 수 있다.
따라서 본 발명의 보호막은 구입 및 증착이 용이하고 도너 준위에 전자를 형성하는 N-type의 도핑 불순물인 희토류 원소가 도핑됨으로써, 다량의 전자를 빠르게 방출가능하다.
상기와 같이, 본 발명의 보호막에 N-type의 도핑 불순물인 희토류 원소를 도핑하여 2차 전자의 방출을 증가시킴으로써 방전 개시 전압을 낮춘다. 그러나, 상기 희토류 원소뿐 아니라 마그네슘 이온(Mg2 +)과 등가인 다른 금속들도 더 포함할 수 있다.
표 1의 희토류 원소들 중 스칸디움(Sc)을 산화마그네슘(MgO)에 도핑하면, 스칸디움 이온(Sc3 +)이 마그네슘 이온(Mg2 +) 자리에 차지하고 전기적으로 중성을 유지하기 위해 다른 마그네슘(Mg) 위치에서 결함이 발생한다. 스칸디움 이온(Sc3 +)은 도너 준위를 형성하고 마그네슘(Mg) 결함은 엑셉트 준위를 형성한다.　이는 N-type 도핑 불순물이 도너 준위(전자 트랩(trap))만 형성하는 것이 아니라 엑셉트 준위 (정공 트랩(trap))도 같이 형성하기 때문이다. 다만, 도핑 불순물에 따라 그 비율은 달라질 수 있다. 　
또한, P-type 도핑 불순물도 엑셉트 준위를 주로 생성하나, 전기적으로 중성을 유지하여야 하므로 산소 결함이 나타나며 부가적으로 도너 준위를 만들어 낸다. 마그네슘 이온(Mg2+)와 동일한 전자가를 가지는 원소가 도핑되었을 때, 예를 들어, 칼슘 이온(Ca2 +)이 도핑되면 전자가 차이가 발생하지 않으나, 이온 반경 및 산소와의 결합 상태에 차이가 있어 격자 왜곡(lattice distortion)이 나타나 엑셉트 준위를 형성할 수도 있다. 엑셉트 준위는 전자 방출과는 관련이 적고 양의 표면을 만들어 주므로, 방전 측면에서 방전 후 표면에 형성된 벽 전하(Wall charge) 이동을 막는 역할을 한다. 벽 전하 이동은 국부적인 온도 혹은 전기장의 세기 차이에서 나타날 수 있는데, 벽 전하 이동이 심하면 켜져야 할 방전셀을 선택하는 어드레스 기간에 장애를 줄 수 있다. 따라서 방전셀의 어드레스 실패에 따른 저방전의 원인이 될 수 있다. 특히, 온도가 높거나 계조(Gray scale)가 높은 상태에서 국부적으로 저방 또는 과방이 심하게 나타나는데, 이는 벽전하 손실에 의한 것으로 이해되고 있다.　
따라서 N-type 도핑 불순물을 주입하면 엑셉터 준위도 같이 형성되는데 그 양이 일반적으로 작으므로, 엑셉트 준위를 많이 형성하고자 할 때에는 등가인 도핑 불순물을 함께 도핑하기도 한다.
도 4는 본 발명에 따른 보호막을 채용한 플라즈마 디스플레이 패널의 분리 사시도이다.
도 4를 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널은 상부 패널(210) 및 하부 패널(220)을 구비한다.
상부 패널(210)은 제1 기판(211), 방전전극쌍(214), 상부 유전체층(215), 보호막(216)을 구비한다.
제1 기판(211)은 광투과성이 우수한 소재로 이루어지며, 예를 들어 유리 기판이 사용될 수 있다. 또한, 제1 기판(211)은 외광 반사를 감소시켜 명실 콘트라스트를 향상시키기 위하여 착색될 수 있다.
제1 기판(211) 상에 복수 개의 방전전극쌍(214)들이 형성된다. 방전전극쌍(214)은 X 전극(212) 및 Y 전극(213)을 구비한다. X 전극(212)은 X 버스전극(212a)과 X 투명전극(212b)을 포함하며, Y 전극(213)도 Y 버스전극(213a)과 Y 투명전극(213b)을 포함한다.
버스전극들(212a,213a)은 투명전극들(212b, 213b)의 상대적으로 큰 저항값을 보상하여 복수 개의 방전셀들에 거의 동일한 전압을 인가할 수 있도록 하며, 예를 들어 크롬(Cr), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등으로 이루어질 수 있다.
투명전극들(212b, 213b)은 방전을 일으키고 유지시키는 역할을 하며 가시광 투과율이 높고 전극 저항이 낮은 물질로, 예를 들어 인듐틴옥사이드 (Indium Tin Oxide; ITO) 등으로 이루어질 수 있다.
상부 유전체층(215)은 방전 전류를 제한하여 글로우 방전을 유지하고 벽전하 축적을 통해 메모리 기능과 전압을 저하시키는 역할을 한다. 방전 효율을 증가시키기 위해 내전압과 가시광 투과율이 높은 것이 바람직하다.
보호막(216)은 하전 입자의 충돌로부터 상부 유전체층(215) 및 방전전극 쌍(214)을 보호하고 이차 전자 방출 계수를 증가시켜 방전 개시 전압을 낮춘다. 본 실시예에 따른 보호막(216)은 희토류 원소가 도핑된 마그네슘 산화물 단결정을 소스로 하여 상부 유전체층(215)에 증착된 것이다.
상세하게, 상기 보호막은 산화 마그네슘(MgO) 또는 마그네슘염, 희토류 산화물(M2O3) 또는 희토류염 및 용매를 혼합한 용액을 하소(calcination)한 후, 약 2000℃ 내지 3000℃에서 결정화하여 생성된 마그네슘 산화물 단결정을 이용하여 형성한 것이다.
상기 마그네슘염으로 탄산 마그네슘(MgCO3), 수산화 마그네슘(Mg(OH)2) 등을 이용할 수 있으며, 희토류염으로 M(NO3)3, M2(SO4)3, MCl3등을 이용할 수 있다. 여기서 M, 즉 희토류 원소로 스칸디움(Sc), 이트륨(Y), 란탄(La), 세륨(Ce), 프라세오듐(Pr), 네오디뮴(Nd), 사마륨(Sm), 유로피움(Eu), 가돌리늄(Gd), 테르븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 튜리움(Tm), 이테르븀(Yb), 루테늄(Lu)가 있다.
상기와 같은 방법으로 인해 얻어진 보호막 재료의 마그네슘 산화물 단결정은 산화 마그네슘(MgO) 1 중량부를 기준으로 2.0×10-5 내지 1.0×10-2 중량부의 희토류 원소가 도핑 되었으며, (1,0,0) 결정면을 갖는다.
또한, 상기 마그네슘 산화물 단결정은 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 철(Fe), 실리콘(Si), 칼륨(K),소듐(Na), 지르코늄(Zr), 망가니즈(Mn), 크롬(Cr), 아연(Zn), 보론(B) 및 니켈(Ni) 등을 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 마그네슘 산화물 단결정을 소스로 하여 상부 유전체층(215)에 증착하여 보호막(216)을 형성한다. 이때 증착은 화학적 기상 증착법(CVD), 전자-빔 증착법(E-beam deposition), 이온-플레이팅법(Ion-plating) 또는 스퍼터링법(Sputtering) 등의 방법에 의해 행해질 수 있다.
하부 패널(220)은 제2 기판(221), 어드레스 전극(222), 하부 유전체층(223), 격벽(224) 및 형광체층(225)을 구비한다.
제2 기판(221)은 상기 제1 기판(211)과 같이 광투과성이 우수한 소재로 이루어지며, 예를 들어 유리 기판으로 이루어질 수 있다. 또한, 제2 기판(211)도 외광 반사를 감소시켜 명실 콘트라스트를 향상시키기 위하여 착색될 수 있다.
제1 기판(211)과 제2 기판(221)은 서로 이격되어 배치됨으로써 방전공간을 형성하고, 상기 방전공간은 격벽(224)에 의해 복수의 방전셀들로 구획된다. 본 실시예에서 격벽(224)은 매트릭스형으로 배치된 것을 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 스트라이프형, 벌집형 등 다양한 형상의 격벽을 형성할 수 있다.
어드레스 전극(222)은 제2 기판(221)에 형성되며, 상기 버스전극(212a,213a)과 같이 복수의 방전셀들에 거의 동일한 전압이 인가되도록 전기 전도도가 우수한 크롬(Cr), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등을 이용하여 형성할 수 있다.
하부 유전체층(223)은 하전 입자의 충돌로부터 어드레스 전극(222)을 보호한다. 또한, 하부 유전체층(223)은 절연 파괴 강도가 높으며 전면 발광의 경우 광 반사율이 높은 물질로 이루어져 발광 효율을 증진할 수 있다.
하부 유전체층(223) 및 격벽(224) 상에는 형광체층(225)이 형성된다. 형광체 층(225)은 풀-칼라(full-color)의 디스플레이를 구현하기 위해, 서로 다른 색상들로 마련된다. 예를 들어, 빛의 3 원색으로 칼라 영상을 구현할 경우, 적색, 녹색, 및 청색 형광체들이 교대로 방전셀내에 도포되며, 각 방전셀에 도포된 형광체층(225)의 종류에 따라, 적색, 녹색, 또는 청색의 단색광이 출사되며, 이들이 모여서 하나의 칼라 영상을 구성하게 된다.
또한, 방전셀에는 방전 가스가 주입된다. 방전 가스는 네온(Ne), 크세논(Xe), 헬륨(He)와 같은 비활성 기체 또는 이들의 혼합 기체들을 사용한다.
오제 중화이론 및 수학식 1을 본 실시예에 관한 플라즈마 디스플레이 패널 의 보호막(216)과 방전 가스에 적용해 볼 수 있다. 방전셀에 전압이 인가되면, 우주선 또는 자외선에 의해 생성된 씨드 전자 (Seed Electrons)가 방전 가스와 충돌하여 방전 가스 이온이 생성되고, 방전 가스 이온은 보호막과 충돌하여 보호막으로부터 이차 전자가 방출되어 방전이 일어날 수 있다.
표 2는 방전 가스로 이용될 수 있는 불활성 기체의 공명 발광 파장과 전리 전압, 즉 방전 가스의 이온화 에너지를 나타낸 것이다. 본 실시예에서 보호막은 산화 마그네슘(MgO)를 포함하므로, 수학식 1에서 고체의 밴드 갭 에너지 Eg는 산화 마그네슘(MgO)의 밴드 갭 에너지인 7.7eV이고, 전자 친화도 χ는 0.5이다.
한편, 플라즈마 디스플레이 패널 중 형광체의 광 변환 효율을 높이기 위해서는, 가장 긴 파장의 진공 자외선을 내는 크세논(Xe )이 적합하며, 함량을 10% 이상함유하는 것이 바람직하다. 그러나 크세논(Xe)은 전리 전압, 즉 이온화 에너지인 EI 가 12.13eV이므로, 이를 수학식 1에 대입하면 전자가 방출되는 에너지인 Ek < 0 이 된다. 따라서 방전 개시 전압이 매우 높게 된다.
그러므로 크세논(Xe)을 방전 가스로 사용할 시, 방전 개시 전압을 낮추기 위해서 전리 전압이 높은 가스를 사용해야 한다. 수학식 1에 의하면, 헬륨(He)의 경우 Ek는 8.19 eV이며, 네온(Ne)의 경우 Ek는 5.17 eV가 되므로, 방전 개시 전압을 낮추기 위해서는 헬륨(He) 또는 네온(Ne)을 사용하는 것이 바람직하다. 따라서 본 실시예에 관한 방전 가스는 크세논(Xe)과 헬륨(He)의 제1 혼합 기체 또는 크세논(Xe), 헬륨(He) 및 네온(Ne)의 제2 혼합 기체를 사용할 수 있다.
헬륨(He)으로 인해 크세논(Xe)의 운동량이 증가하여 플라즈마 디스플레이 패널의 방전시 크세논(Xe)의 분자선의 증가로 인해 휘도를 높여주나, 크세논(Xe)의 ㅇ운동량 증가로 인한 보호막의 플라즈마 식각이 심각하게 발생할 수 있다, 그러나, 본 발명에 관한 보호막(216)은 이온 강도가 우수하여, 운동량이 증가한 크세논(Xe)으로 인한 플라즈마 식각에 충분히 견딜 수 있는 것이다. 이에 대한 평가는 이후 도 5에서 상세히 설명한다.
가스 공명 준위 여기 준 안정 준위 여기 전리전압(V)
전압(V) 파장(nm) 수명 (ns) 전압 (V) 수명 (ns)
He 21.2 58.4 0.555 19.8 7.9 24.59
Ne 16.54 74.4 20.7 16.62 20 21.57
Ar 11.61 107 10.2 11.53 60 15.76
Kr 9.98 124 4.38 9.82 85 14.0
Xe 8.45 147 3.79 8.28 150 12.13
따라서, 본 실시예에 관한 플라즈마 디스플레이 패널은 방전 가스로 형광체의 휘도를 증가시키는 크세논(Xe)과 크세논(Xe)의 운동량을 증가시키는 헬륨(He)을 포함하고, 희토류 원소가 도핑된 마그네슘 산화물 단결정을 증착 소스로 이용하여 제1 기판(211)에 형성하고 크세논(Xe)의 충돌에도 불구하고 견고한 막질을 이루는 보호막(216)을 포함한다.
도 5 내지 7은 희토류 원소가 도핑되지 않은 마그네슘 산화물 단결정, 본 발명에 따른 보호막, 희토류 원소가 도핑되지 않은 마그네슘 산화물 다결정을 증착 소스로 하여 생성한 보호막들의 이온 강도를 평가한 결과를 나타낸 사진들이다.
희토류 원소가 도핑되지 않은 마그네슘 산화물 단결정, 희토류 원소가 도핑된 마그네슘 산화물 단결정 및 희토류 원소가 도핑되지 않은 마그네슘 산화물 다결정을 소스로 이용하고, 각각 전자-빔(e-beam) 방법으로 증착하여 보호막들을 형성한 후, 스퍼터링(sputtering) 결과를 나타낸 사진이다.
스퍼터링은 초점 이온 빔(focused Ion Beam, FIB)을 사용하였으며, 이온의 종류는 Ar+이고, 식각 조건은 30kV의 50pA에서 100초이다.
상기 희토류 원소가 도핑되지 않은 마그네슘 산화물 단결정은 결정화를 통해 제조한 것이며, 상기 희토류 원소가 도핑되지 않은 마그네슘 산화물 다결정은 펠렛으로 제조한 것을 이용하였다.
도 5를 참조하면, 희토류 원소가 도핑되지 않은 마그네슘 산화물 단결정을 이용한 제1 보호막은 약 450nm 정도 식각되었으며, 도 6을 참조하면 본 발명에 따른 희토류 원소가 도핑된 마그네슘 산화물 단결정을 이용한 제2 보호막은 약 470nm, 도 7을 참조하면 희토류 원소가 도핑되지 않은 마그네슘 산화물 다결정을 이용한 제3 보호막은 약 560nm 정도 식각됨을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 제2 보호막은 제1 보호막과는 유사하게, 제3 보호막보다는 현저하게 막질이 견고함을 알 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 보호막을 채용한 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 개시 전압 감소를 나타낸 그래프이다. 도 9는 본 발명에 따른 보호막을 채용한 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 지연 시간 감소 및 온도 의존성 개선을 나타낸 그래프이다.
방전 개시 전압 및 방전 지연 시간과 온도 의존성 평가를 위해 크세논(Xe) 15%, 헬륨(He) 35% 및 네온(Ne) 50%를 혼합한 방전가스를 방전셀에 주입하였으며, 방전가스 압력은 350 Torr이며, 램프(Ramp) 파형의 전압을 플라즈마 디스플레이 패널에 인가하여 구동함으로써 측정하였다.
도 8을 참조하며, 희토류 원소를 도핑하지 않은 마그네슘 산화물 단결정을 증착 소스로 이용하여 형성한 제1 보호막(b)은 방전 개시 전압이 약 195V 정도이고, 희토류 원소를 도핑하지 않은 마그네슘 산화물 다결정을 증착 소스로 이용한 제3 보호막(a)의 방전 개시 전압은 약 182V 이며, 본 발명에 따른 희토류 원소를 도핑한 마그네슘 산화물 단결정을 소스로 하여 형성한 제2 보호막(x)은 약 175V의 가장 낮은 방전 개시 전압을 가짐을 확인할 수 있다.
도 9를 참조하면, 방전 지연 시간도 본 발명에 따른 희토류 원소를 도핑한 마그네슘 산화물 단결정을 소스로 하여 형성한 제2 보호막(x)이 제1 보호막(a) 및 제3 보호막(b) 대비 대체적으로 감소함을 알 수 있다. 또한, 온도 의존성에 대해서도 0℃ 내지 60℃에서 본 발명에 따른 제2 보호막(x)이 거의 일정한 약 1000ns 방전 지연 시간을 가짐을 확인할 수 있다.
상기 살펴 본 바와 같이, 본 발명은 희토류 원소가 도핑된 마그네슘 산화물 단결정을 소스로 이용하여 증착된 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막을 제공함으로써, 방전 개시 전압 및 방전 지연 시간을 감소시키며 온도에 무관하게 일정한 방전 지연 시간을 갖는다.
또한, 상기 플라즈마 디스플레이 패널은 희토류 원소가 도핑된 마그네슘 산화물 단결정을 소스로 이용하여 증착된 보호막과 함께 방전 가스로 크세논 및 헬륨을 포함하는 혼합 기체를 포함함으로써, 크센논의 운동량을 증가시켜 휘도를 증진하고, 견고한 막질의 보호막을 제공함으로써 상기 크세논의 운동량 증가로 인한 플라즈마 식각을 방지할 수 있다.
따라서, 플라즈마 디스플레이 패널의 신뢰성 및 생산성을 증진할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (24)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 산화 마그네슘(MgO) 또는 마그네슘염, 희토류 산화물(M2O3) 또는 희토류염 및 용매를 혼합한 용액을 생성하는 단계;
    상기 용액을 하소(calcination)하는 단계; 및
    하소된 상기 용액을 결정화하여 희토류 원소가 도핑된 마그네슘 산화물 단결정을 생성하는 단계;를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막 재료의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 마그네슘염은 탄산 마그네슘(MgCO3) 및 수산화 마그네슘(Mg(OH)2)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막 재료의 제조방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 희토류염은 M(NO3)3, M2(SO4)3 및 MCl3으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막 재료의 제조방법.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 용액은 융제로 MgF2 및 MF3를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막 재료의 제조방법.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 용액을 건조하는 단계를 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막 재료의 제조방법.
  10. 제 5 항에 있어서, 상기 하소하는 단계는 400℃ 내지 1000℃ 온도에서 행해지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막 재료의 제조방법.
  11. 제 5 항에 있어서, 상기 결정화는 2000℃ 내지 3000℃ 온도에서 행해지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막 재료의 제조방법.
  12. 제 5 항에 있어서, 상기 마그네슘 산화물 단결정을 생성함은,
    하소된 상기 용액을 결정화하여 비정질 영역, 다결정 영역, 단결정 영역으로 이루어진 마그네슘 산화물을 생성하고, 상기 영역들 중 단결정 영역을 채취하는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막 재료의 제조방법.
  13. 제 5 항에 있어서, 상기 희토류 원소는 스칸디움(Sc), 이트륨(Y), 란탄(La), 세륨(Ce), 프라세오듐(Pr), 네오디뮴(Nd), 사마륨(Sm), 유로피움(Eu), 가돌리늄(Gd), 테르븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 튜리움(Tm), 이테르븀(Yb) 및 루테늄(Lu)으로 이루어진 군에서 선택된 것임을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막 재료의 제조방법.
  14. 산화 마그네슘(MgO) 또는 마그네슘염, 희토류 산화물(M2O3) 또는 희토류염 및 용매를 혼합한 용액을 하소 및 결정화하여 형성된 희토류 원소가 도핑된 마그네슘 산화물 단결정을 소스로 하여, 증착된 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 희토류 원소는 스칸디움(Sc), 이트륨(Y), 란탄(La), 세륨(Ce), 프라세오듐(Pr), 네오디뮴(Nd), 사마륨(Sm), 유로피움(Eu), 가돌리늄(Gd), 테르븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 튜리움(Tm), 이테르븀(Yb) 및 루테늄(Lu)으로 이루어진 군에서 선택된 것임을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 희토류 원소가 도핑된 마그네슘 산화물 단결정은 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 철(Fe), 실리콘(Si), 칼륨(K),소듐(Na), 지르코늄(Zr), 망가니즈(Mn), 크롬(Cr), 아연(Zn), 보론(B) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막.
  17. 삭제
  18. 서로 이격되어 배치된 제1 기판과 제2 기판;
    상기 제1 기판과 제2 기판 사이의 방전 공간을 구획하여 복수 개의 방전셀들을 형성하는 격벽;
    상기 방전셀에서 방전을 일으키도록 전압이 인가되는 복수 개의 방전전극쌍들;
    상기 방전 공간에 주입된 방전 가스;
    상기 방전전극쌍을 덮도록 배치된 상부 유전체층; 및
    상기 상부 유전체층에 형성되고, 산화 마그네슘(MgO) 또는 마그네슘염, 희토류 산화물(M2O3) 또는 희토류염 및 용매를 혼합한 용액을 하소 및 결정화하여 형성된 희토류 원소가 도핑된 마그네슘 산화물 단결정을 소스로 하여 증착된 보호막;을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  19. 삭제
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 희토류 원소는 스칸디움(Sc), 이트륨(Y), 란탄(La), 세륨(Ce), 프라세오듐(Pr), 네오디뮴(Nd), 사마륨(Sm), 유로피움(Eu), 가돌리늄(Gd), 테르븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 튜리움(Tm), 이테르븀(Yb) 및 루테늄(Lu)으로 이루어진 군에서 선택된 것임을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  21. 제 18 항에 있어서, 상기 희토류 원소가 도핑된 마그네슘 산화물 단결정은 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 철(Fe), 실리콘(Si), 칼륨(K),소듐(Na), 지르코늄(Zr), 망가니즈(Mn), 크롬(Cr), 아연(Zn), 보론(B) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  22. 제 18 항에 있어서, 상기 결정화 온도는 2000℃ 내지 3000℃ 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  23. 제 18 항에 있어서, 상기 방전 가스는 크세논(Xe)과 헬륨(He), 또는 크세논(Xe), 헬륨(He) 및 네온(Ne)을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  24. 제 23 항에 있어서, 크세논(Xe)은 상기 방전 가스를 기준으로 10 부피% 이상 100 부피% 미만으로 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
KR1020070020545A 2007-02-28 2007-02-28 보호막 재료, 이의 제조방법, 이로부터 형성된 보호막 및상기 보호막을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 KR100875114B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070020545A KR100875114B1 (ko) 2007-02-28 2007-02-28 보호막 재료, 이의 제조방법, 이로부터 형성된 보호막 및상기 보호막을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널
JP2008007386A JP2008218401A (ja) 2007-02-28 2008-01-16 保護膜材料とその製造方法、保護膜及びプラズマディスプレイパネル
TW097102160A TW200837799A (en) 2007-02-28 2008-01-21 Material of protective layer, method of preparing the same, protective layer formed of the material, and plasma display panel including the protective layer
US12/017,466 US20080203915A1 (en) 2007-02-28 2008-01-22 Material of protective layer, method of preparing the same, protective layer formed of the material, and plasma display panel including the protective layer
CNA2008100806582A CN101256922A (zh) 2007-02-28 2008-02-28 保护层材料、其制法、保护层以及等离子体显示面板
EP08250686A EP1968096A3 (en) 2007-02-28 2008-02-28 Material of protective layer, method of preparing the same, protective layer formed of the material, and plasma display panel including the protective layer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070020545A KR100875114B1 (ko) 2007-02-28 2007-02-28 보호막 재료, 이의 제조방법, 이로부터 형성된 보호막 및상기 보호막을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080079916A KR20080079916A (ko) 2008-09-02
KR100875114B1 true KR100875114B1 (ko) 2008-12-22

Family

ID=39643814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070020545A KR100875114B1 (ko) 2007-02-28 2007-02-28 보호막 재료, 이의 제조방법, 이로부터 형성된 보호막 및상기 보호막을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20080203915A1 (ko)
EP (1) EP1968096A3 (ko)
JP (1) JP2008218401A (ko)
KR (1) KR100875114B1 (ko)
CN (1) CN101256922A (ko)
TW (1) TW200837799A (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101665257A (zh) * 2008-09-05 2010-03-10 三星Sdi株式会社 形成保护层的材料、保护层及等离子体显示面板
WO2011105036A1 (ja) * 2010-02-25 2011-09-01 パナソニック株式会社 プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法
CN102496550A (zh) * 2011-12-14 2012-06-13 四川虹欧显示器件有限公司 气体放电器件介质保护膜、其成膜材料及包括其的等离子显示屏
CN102522296B (zh) * 2011-12-30 2015-01-07 四川虹欧显示器件有限公司 等离子显示屏的介质保护膜及其制作方法和含有其的等离子显示屏
CN103787587A (zh) * 2011-12-31 2014-05-14 四川虹欧显示器件有限公司 用于pdp的介质保护层材料及其制备方法以及介质保护层
CN103065914A (zh) * 2012-12-27 2013-04-24 电子科技大学 一种pdp前玻璃板的保护层结构及其制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002260535A (ja) * 2001-03-01 2002-09-13 Hitachi Ltd プラズマディスプレイパネル
TW200613235A (en) * 2004-06-04 2006-05-01 Tateho Kagaku Kogyo Kk Monocrystal oxide magnesium sintered body and fabricating method thereof and plasma display panel
KR100603354B1 (ko) * 2004-06-26 2006-07-20 삼성에스디아이 주식회사 Pdp 보호막 형성용 조성물, 이를 이용하여 제조된 pdp 보호막, 보호막의 제조방법, 및 이를 채용한 pdp
US20070281185A1 (en) * 2004-07-14 2007-12-06 Mitsubishi Materials Corporation Mgo Vapor Deposition Material
JP2006207014A (ja) * 2004-07-14 2006-08-10 Mitsubishi Materials Corp ＭｇＯ蒸着材
US7713639B2 (en) * 2004-12-17 2010-05-11 Samsung Sdi Co., Ltd. Protective layer, composite for forming the protective layer, method of forming the protective layer, and plasma display panel including the protective layer
EP1780749A3 (en) * 2005-11-01 2009-08-12 LG Electronics Inc. Plasma display panel and method for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
US20080203915A1 (en) 2008-08-28
EP1968096A3 (en) 2009-11-04
TW200837799A (en) 2008-09-16
EP1968096A2 (en) 2008-09-10
JP2008218401A (ja) 2008-09-18
KR20080079916A (ko) 2008-09-02
CN101256922A (zh) 2008-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7713639B2 (en) Protective layer, composite for forming the protective layer, method of forming the protective layer, and plasma display panel including the protective layer
EP1796124A2 (en) Plasma display panels and methods for producing the same
JP2006012844A (ja) ガス放電ディスプレイデバイスの保護膜およびその製造方法
KR100875114B1 (ko) 보호막 재료, 이의 제조방법, 이로부터 형성된 보호막 및상기 보호막을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널
US7868550B2 (en) Protective layer material for PDP and method of manufacturing the same
KR100927612B1 (ko) 보호막, 상기 보호막 형성용 복합체, 상기 보호막 제조방법 및 상기 보호막을 구비한 플라즈마 디스플레이디바이스
US7583026B2 (en) Plasma display panel having a protective layer preventing an increase in firing voltage
US20080088532A1 (en) Plasma display panel
WO2011118152A1 (ja) プラズマディスプレイパネルの製造方法
KR100683742B1 (ko) 보호막, 상기 보호막 형성용 복합체, 상기 보호막 제조방법 및 상기 보호막을 구비한 플라즈마 디스플레이디바이스
KR100988362B1 (ko) 피디피용 저전압 보호막 재료 및 그 제조방법
JP2010170941A (ja) プラズマディスプレイ装置
US7952278B2 (en) Protective layer and plasma display panel including the same
JP5113912B2 (ja) プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法
JP2011238383A (ja) プラズマディスプレイパネル用の保護層形成方法
KR20090035854A (ko) 보호막, 이의 제조방법 및 상기 보호막을 포함하는플라즈마 디스플레이 패널
KR20060082180A (ko) 보호막, 상기 보호막 제조 방법 및 상기 보호막을 구비한플라즈마 디스플레이 디바이스
WO2010084968A1 (ja) プラズマディスプレイパネル及びその製造方法、並びにプラズマディスプレイ装置及びその製造方法
JP2011014444A (ja) プラズマディスプレイ装置およびその製造方法
JP2007227360A (ja) プラズマディスプレイパネル

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee