KR101073597B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

전면 유리 기판과 배면 유리 기판 사이의 방전 공간에 면하는 위치에, 전자선에 의해 여기되어 파장 영역 200∼300 nm 내에 피크를 갖는 캐소드 루미네센스 발광을 행하는 산화마그네슘 결정체의 분말 중 소정의 입자 직경 이상의 결정체의 비율이 소정치 이상인 입도 분포를 갖는 결정체 분말을 함유하는 결정 산화마그네슘층이 형성되어 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법{PLASMA DISPLAY PANEL AND METHOD OF MANUFACTURING SAME}

도 1은 본 발명의 실시형태의 실시예를 도시한 정면도.

도 2는 도 1의 V-V 선에 있어서의 단면도.

도 3은 도 1의 W-W 선에 있어서의 단면도.

도 4는 본 발명의 실시예에 있어서 박막 마그네슘층 상에 결정 산화마그네슘층이 형성되어 있는 상태를 도시한 단면도.

도 5는 본 발명의 실시예에 있어서 결정 산화마그네슘층 상에 박막 마그네슘층이 형성되어 있는 상태를 도시한 단면도.

도 6은 입방체의 단결정 구조를 갖는 산화마그네슘 단결정체의 SEM 사진상을 도시한 도면.

도 7은 입방체의 다중 결정 구조를 갖는 산화마그네슘 단결정체의 SEM 사진상을 도시한 도면.

도 8은 분급 전과 분급 후의 산화마그네슘 결정체 분말의 입도 분포를 도시한 그래프.

도 9는 본 발명의 실시예에 있어서 산화마그네슘 단결정체의 입자 직경과 CL 발광의 파장의 관계를 도시한 그래프.

도 10은 본 발명의 실시예에 있어서 산화마그네슘 단결정체의 입자 직경과 235 nm의 CL 발광 강도의 관계를 도시한 그래프.

도 11은 증착법에 의한 산화마그네슘층으로부터의 CL 발광의 파장 상태를 도시한 그래프.

도 12는 분급 전과 분급 후의 산화마그네슘 결정체의 CL 강도의 비교를 도시한 그래프.

도 13은 산화마그네슘 단결정체로부터의 235 nm의 CL 발광의 피크 강도와 방전 지연의 관계를 도시한 그래프.

도 14는 방전 지연의 변동 비교를 도시한 그래프.

도 15는 보호층이 증착법에 의한 산화마그네슘층에 의해서만 구성되어 있는 경우와 결정 마그네슘층과 증착법에 의한 박막 마그네슘층의 2층 구조로 이루어져 있는 경우의 방전 지연 특성의 비교를 도시한 도면.

도 16은 결정 산화마그네슘층이 단층으로 형성되어 있는 상태를 도시한 단면도.

도 17은 결정 산화마그네슘층이 어드레스 방전 셀 내에 형성되어 있는 다른 예를 도시한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 전면 유리 기판(전면 기판)

3 : 유전체층

4 : 박막 산화 마그네슘층

5, 15 : 결정 산화 마그네슘층

6 : 배면 유리 기판(배면 기판)

7 : 열 전극 보호층

C : 방전 셀

C1 : 표시 방전 셀

C2 : 어드레스 방전 셀

X, Y : 행전극(방전 전극)

D : 열전극(방전 전극)

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구성 및 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법에 관한 것이다.

면 방전 방식 교류형 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라고 함)은 방전 가스가 밀봉되어 있는 방전 공간을 사이에 두고 서로 대향되는 두 장의 유리 기판 중 한 쪽 유리 기판에 행 방향으로 연장되는 행전극 쌍이 열 방향으로 병설되고, 다른 한 쪽 유리 기판에 열 방향으로 연장되는 열전극이 행 방향으로 병설되어 있으며, 방전 공간의 행전극 쌍과 열전극이 각각 교차하는 부분에 매트릭스형으로 단위 발광 영역(방전 셀)이 형성되어 있다.

그리고, 이 PDP에는 행전극 및 열전극을 피복하기 위해 형성된 유전체층 상 의 단위 발광 영역 내에 면하는 위치에 유전체층의 보호 기능과 단위 발광 영역 내로의 2차 전자 방출 기능을 갖는 산화마그네슘(MgO)막이 형성되어 있다.

이러한 PDP의 제조 공정에 있어서의 산화마그네슘막의 형성 방법으로서는 산화마그네슘 분말을 혼입한 페이스트를 유전체층 상에 도포함으로써 형성하는 스크린 인쇄법이 간편한 수법이기 때문에 그 채용이 검토되고 있다.

이러한 종래의 산화마그네슘막의 형성 방법은, 예컨대 일본 특허 공개 평성 제6-325696호 공보에 기재되어 있다.

그러나, 이 종래의 문헌에 기재되어 있는 바와 같이, 수산화마그네슘을 열처리하여 정제한 다결정 편엽형의 산화마그네슘을 혼입한 페이스트를 이용하여 스크린 인쇄법에 의해 PDP의 산화마그네슘막을 형성하는 경우에는, PDP의 방전 특성은 증착법에 의해 산화마그네슘막을 형성하는 경우와 거의 동일하거나 또는 약간 향상하는 정도에 불과하다.

이 때문에, 방전 특성을 보다 한층 향상시킬 수 있는 산화마그네슘막(보호막)을 PDP에 형성할 수 있도록 하는 것이 요망되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 산화마그네슘막이 형성되는 PDP에 있어서의 문제점을 해결하는 것을 그 해결 과제의 하나로 하고 있다.

제1 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 과제를 달성하기 위해 방전 공간을 통해 대향하는 전면 기판 및 배면 기판과, 이 전면 기판과 배면 기판 사이에 배치되어 서로 교차하는 부분의 방전 공간에 각각 단위 발광 영역을 형성하는 행전극 쌍 및 열전극과, 행전극 쌍을 피복하는 유전체층이 형성되어 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 전자선에 의해 여기되어 파장 영역 200∼300 nm 내에 피크를 갖는 캐소드 루미네센스 발광을 행하는 산화마그네슘 결정체의 분말 중 소정의 입자 직경 이상의 결정체의 비율이 소정치 이상인 입도 분포를 갖는 결정체 분말을 함유하는 결정 산화마그네슘층이 상기 전면 기판과 배면 기판 사이의 방전 공간에 면하는 부분에 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

제2 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법은 상기 과제를 달성하기 위해 방전 공간을 통해 대향하는 전면 기판 및 배면 기판과, 이 전면 기판과 배면 기판 사이에 배치되어 서로 교차하는 부분의 방전 공간에 각각 단위 발광 영역을 형성하는 행전극 쌍 및 열전극과, 행전극 쌍을 피복하는 유전체층과, 방전 공간에 면하는 부분에 형성된 산화마그네슘층을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법으로서, 상기 산화마그네슘층을 형성하는 공정에는 전자선에 의해 여기됨으로써 파장 영역 200∼300 nm 내에 피크를 갖는 캐소드 루미네센스 발광을 행하는 산화마그네슘 결정체의 분말로부터 소정의 입자 직경 이상의 결정체의 비율이 소정치 이상인 입도 분포를 갖는 결정체 분말을 분급하는 분급 공정과, 이 분급된 산화마그네슘 결정체의 분체를 함유하는 결정 산화마그네슘층을 형성하는 공정이 포함되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

그리고, 본 발명은 전면 유리 기판과 배면 유리 기판 사이의 방전 공간에 면하는 위치에 전자선에 의해 여기됨으로써 파장 영역 200∼300 nm 내에 피크를 갖는 캐소드 루미네센스 발광을 행하는 산화마그네슘 결정체의 분말로부터 분급되어 소 정의 입자 직경 이상의 결정체의 비율이 소정치 이상인 입도 분포를 갖는 결정체 분말에 의해 형성된 결정 산화마그네슘층이 형성된 PDP를 그 최량의 실시형태로 하고 있으며, 또한 전자선에 의해 여기됨으로써 파장 영역 200∼300 nm 내에 피크를 갖는 캐소드 루미네센스 발광을 행하는 산화마그네슘 결정체를 함유하는 결정 산화마그네슘층의 형성 공정에는 산화마그네슘 결정체의 분말로부터 소정의 입자 직경 이상의 결정체의 비율이 소정치 이상인 입도 분포를 갖는 결정체 분말을 분급하는 분급 공정이 포함되어 있는 PDP의 제조 방법을 그 최량의 실시형태로 하고 있다.

이 실시형태에 따른 PDP에 의하면, 방전 공간에 면하도록 형성된 결정 산화마그네슘층이 전자선에 의해 여기됨으로써 파장 영역 200∼300nm 내에 피크를 갖는 캐소드 루미네센스 발광을 행하는 산화마그네슘 결정체를 함유하고 있음으로써, PDP에서의 방전 확률 및 방전 지연 등의 방전 특성이 개선되어 양호한 방전 특성을 얻을 수 있고, 이 결정 산화마그네슘층을 형성하는 산화마그네슘 결정체의 분말이 PDP의 제조 공정에 있어서 분급 공정을 거침으로써, 소정의 입자 직경 이상의 결정체의 비율이 소정치 이상인 입도 분포를 갖도록 이루어져 있음에 따라 방전 지연의 한층 나은 대폭적인 개선 및 방전 지연의 변동 저감, 발광 효율의 향상, 가스 흡착량의 저감에 의한 패널의 신뢰성 향상 등의 효과가 발휘된다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 PDP의 실시형태의 일실시예를 나타내고 있으며, 도 1은 이 실시예에 있어서의 PDP를 모식적으로 도시하는 정면도, 도 2는 도 1의 V-V 선에 있어서의 단면도, 도 3은 도 1의 W-W 선에 있어서의 단면도이다.

이 도 1 내지 도 3에 도시되는 PDP는 표시면인 전면 유리 기판(1)의 배면에 복수의 행전극 쌍(X, Y)이 전면 유리 기판(1)의 행 방향(도 1의 좌우 방향)으로 연장되도록 평행하게 배열되어 있다.

행전극(X)은 T자 형상으로 형성된 ITO 등의 투명 도전막으로 이루어지는 투명 전극(Xa)과, 전면 유리 기판(1)의 행 방향으로 연장되어 투명 전극(Xa)의 협소한 기단부에 접속된 금속막으로 이루어지는 버스 전극(Xb)에 의해 구성되어 있다.

행전극(Y)도 마찬가지로, T자 형상으로 형성된 ITO 등의 투명 도전막으로 이루어지는 투명 전극(Ya)과, 전면 유리 기판(1)의 행 방향으로 연장되어 투명 전극(Ya)의 협소한 기단부에 접속된 금속막으로 이루어지는 버스 전극(Yb)에 의해 구성되어 있다.

이 행전극(X와 Y)은 전면 유리 기판(1)의 열 방향(도 1의 상하 방향)에 교대로 배열되어 있으며, 버스 전극(Xb, Yb)을 따라서 병렬된 각각의 투명 전극(Xa와 Ya)이 서로 쌍을 이루는 상대의 행전극측으로 연장되어, 투명 전극(Xa와 Ya)의 광폭부의 정상변이 각각 소요의 폭의 방전 갭(g)을 통해 서로 대향되어 있다.

전면 유리 기판(1)의 배면에는 열 방향에서 인접하는 행전극 쌍(X, Y)이 서로 등을 맞대고 있는 버스 전극(Xb, Yb) 사이에, 이 버스 전극(Xb, Yb)을 따라 행 방향으로 연장되는 흑색 또는 암색의 광흡수층(차광층)(2)이 형성되어 있다.

또한, 전면 유리 기판(1)의 배면에는, 행전극 쌍(X, Y)을 피복하도록 유전체층(3)이 형성되어 있으며, 이 전체층(3)의 배면에는 서로 인접하는 행전극 쌍(X, Y)의 등 맞댐에 인접하는 버스 전극(Xb, Yb)에 대향하는 위치 및 이 인접하는 버스 전극(Xb, Yb) 사이의 영역 부분에 대향하는 위치에, 유전체층(3)의 배면측에 돌출하는 체적 증대 유전체층(3A)이 버스 전극(Xb, Yb)과 평행하게 연장되도록 형성되어 있다.

그리고, 이 유전체층(3)과 체적 증대 유전체층(3A)의 배면측에는 증착법 또는 스퍼터링법에 의해 형성된 박막의 산화마그네슘층(이하, 박막 산화마그네슘층이라고 함)(4)이 형성되어 있고, 유전체층(3)과 체적 증대 유전체층(3A) 배면의 전면을 피복하고 있다.

이 박막 산화마그네슘층(4)의 배면측에는 후술하는 바와 같은 전자선에 의해 여기됨으로써 파장 영역 200∼30 nm 내(특히, 230∼250 nm 내, 235 nm 부근)에 피크를 갖는 캐소드 루미네센스 발광(CL 발광)을 행하는 산화마그네슘 결정체를 함유하는 산화마그네슘층(이하, 결정 산화마그네슘층이라고 함)(5)이 형성되어 있다.

이 결정 산화마그네슘층(5)은 박막 산화마그네슘층(4)의 배면의 전면 또는 일부, 예컨대 후술하는 방전 셀에 면하는 부분에 형성되어 있다(도시한 예에서는 결정 산화마그네슘층(5)이 박막 산화마그네슘층(4) 배면의 전면에 형성되어 있는 예가 도시되어 있음).

한편, 전면 유리 기판(1)과 평행하게 배치된 배면 유리 기판(6)의 표시측 면 위에는 열전극(D)이, 각 행전극 쌍(X, Y)이 서로 쌍을 이룬 투명 전극(Xa 및 Ya)에 대향하는 위치에 있어서 행전극 쌍(X, Y)과 직교하는 방향(열 방향)으로 연장되도록 서로 소정의 간격을 두어 평행하게 배열되어 있다.

배면 유리 기판(6)의 표시측 면 위에는, 또한 열전극(D)을 피복하는 백색의 열전극 보호층(유전체층)(7)이 형성되고, 이 열전극 보호층(7) 상에 칸막이 벽(8)이 형성되어 있다.

이 칸막이 벽(8)은 각 행전극 쌍(X, Y)의 버스 전극(Xb, Yb)에 대향하는 위치에 있어서 각각 행 방향으로 연장되는 한 쌍의 횡벽(8A)과, 인접하는 열전극(D) 사이의 중간 위치에 있어서 한 쌍의 횡벽(8A) 사이를 열 방향으로 연장하는 종벽(8B)에 의해 대략 사다리 형상으로 형성되어 있으며, 각 칸막이 벽(8)이, 인접하는 다른 칸막이 벽(8)의 서로 등 맞댐에 대향하는 횡벽(8A) 사이에 있어서 행 방향으로 연장되는 간극(SL)을 사이에 두고, 열 방향으로 병설되어 있다.

그리고, 이 사다리형 칸막이 벽(8)에 의해, 전면 유리 기판(1)과 배면 유리 기판(6) 사이의 방전 공간(S)이 각 행전극 쌍(X, Y)에 있어서 서로 쌍을 이루고 있는 투명 전극(Xa와 Ya)에 대향하는 부분에 형성되는 방전 셀(C)마다 각각 사각형으로 구획되어 있다.

방전 공간(S)에 면하는 칸막이 벽(8)의 횡벽(8A) 및 종벽(8B)의 측면과 열전극 보호층(7)의 표면에는 이들 다섯 면을 모두 덮도록 형광체층(9)이 형성되어 있으며, 이 형광체층(9)의 색은 각 방전 셀(C)마다 적, 녹, 청의 삼원색이 행 방향으로 순서대로 나열되도록 배열되어 있다.

체적 증대 유전체층(3A)은 이 체적 증대 유전체층(3A)을 피복하고 있는 결정 산화마그네슘층(5)[또는, 결정 산화마그네슘층(5)이 박막 산화마그네슘층(4)의 배면의 방전 셀(C)에 대향하는 부분에만 형성되어 있는 경우에는 박막 산화마그네슘층(4)]이 칸막이 벽(8)의 횡벽(8A)의 표시측 면에 접촉됨으로써(도 2 참조), 방전 셀(C)과 간극(SL) 사이를 각각 폐쇄하고 있지만, 종벽(8B)의 표시측의 면에는 접촉되어 있지 않고(도 3 참조), 그 사이에 간극(r)이 형성되어, 행 방향에 있어서 인접하는 방전 셀(C)간이 이 간극(r)을 통해 서로 연통되어 있다.

방전 공간(S) 내에는 크세논 가스를 함유하는 방전 가스가 밀봉되어 있다.

상기 결정 산화마그네슘층(5)은 전술한 바와 같은 산화마그네슘 결정체가 스프레이법 및 정전 도포법 등의 방법에 의해 유전체층(3) 및 체적 증대 유전체층(3A)을 피복하고 있는 박막 산화마그네슘층(4) 배면측의 표면에 부착됨으로써 형성된다.

또한, 이 실시예에 있어서는 유전체층(3) 및 체적 증대 유전체층(3A)의 배면에 박막 산화마그네슘층(4)이 형성되고, 이 박막 산화마그네슘층(4)의 배면에 결정 산화마그네슘층(5)이 형성되는 예에 대해서 설명하고 있지만, 유전체층(3) 및 체적 증대 유전체층(3A)의 배면에 결정 산화마그네슘층(5)이 형성된 후, 이 결정 산화마그네슘층(5)의 배면에 박막 산화마그네슘층(4)이 형성되도록 하여도 좋다.

도 4는 유전체층(3)의 배면에 박막 산화마그네슘층(4)이 형성되고, 이 박막 산화마그네슘층(4)의 배면에, 산화마그네슘 결정체가 스프레이법이나 정전 도포법 등의 방법에 의해 부착되어 결정 산화마그네슘층(5)이 형성되어 있는 상태를 도시하고 있다.

또한, 도 5는 유전체층(3)의 배면에 산화마그네슘 결정체가 스프레이법이나 정전 도포법 등의 방법에 의해 부착되어 결정 산화마그네슘층(5)이 형성된 후, 박막 산화마그네슘층(4)이 형성되어 있는 상태를 도시하고 있다.

상기 PDP의 결정 산화마그네슘층(5)은 하기의 재료 및 방법에 의해 형성되어 있다.

즉, 결정 산화마그네슘층(5)의 형성 재료가 되는 전자선에 의해 여기됨으로써 파장 영역 200∼300 nm 내(특히, 230∼250 nm 내, 235 nm 부근)에 피크를 갖는 CL 발광을 행하는 산화마그네슘 결정체는, 예컨대 마그네슘을 가열하여 발생하는 마그네슘 증기를 기상 산화하여 얻어지는 마그네슘의 단결정체(이하, 이 마그네슘의 단결정체를 기상 산화마그네슘 단결정체라고 함)를 함유하고, 이 기상 산화마그네슘 단결정체에는, 예컨대 도 6의 SEM 사진 상에 도시되는 바와 같은 입방체의 단결정 구조를 갖는 산화마그네슘 단결정체와 도 7의 SEM 사진 상에 도시되는 바와 같은 입방체의 결정체가 서로 끼워 넣어진 구조(즉, 입방체의 다중 결정 구조)를 갖는 산화마그네슘 단결정체가 함유된다.

그리고, 이 결정 산화마그네슘층(5)을 형성하는 산화마그네슘 결정체에는 분급에 의해 입자 직경이 작은 결정체의 분말이 제거되어, 소정 이상의 크기의 입도 분포를 갖는 결정체 분체가 이용된다.

도 8은 분급 전과 분급 후의 산화마그네슘 결정체 분체의 입도 분포를 체적기준으로 도시한 것으로, 도면 중, a가 분급 전의 입도 분포를 나타내고, b가 분급 후의 입도 분포를 나타내고 있다.

이 도 8에 있어서, 입자 직경 0.7 ㎛ 이하의 산화마그네슘 결정체 분말에 대해서는 입도 분포가 분급 전에 31.6%이었던 것에 대하여, 분급 후에는 14.8%로 되어 있으며, 입자 직경 1.0 ㎛ 이상의 산화마그네슘 결정체 분말에 대해서는 입도 분포가 분급 전에 50%이었던 것에 대하여 분급 후에 70%로 되어 있다.

결정 산화마그네슘층(5)을 형성하는 산화마그네슘 결정체에는 체적 기준에 있어서, 입자 직경이 0.7 ㎛ 이하의 결정체 분말의 입도 분포가 25% 이하이며, 입자 직경 1.0 ㎛ 이상의 결정체 분말의 입도 분포가 55% 이상인 것을 사용하는 것이 요구된다.

산화마그네슘 결정체 분말의 분급은, 예컨대 분말 분급기를 이용하여 행해진다. 이 결정 산화마그네슘(5)을 형성하는 산화마그네슘 결정체의 입자 직경(DBET)은 질소 흡착법에 의해 BET 비표면적(s)이 측정되고, 이 값으로부터 다음식에 의해 산출된다.

DBET＝A/s×ρ

A : 형상 계수(A＝6)

ρ : 마그네슘의 진밀도

또한, 기상 산화마그네슘 단결정체의 합성에 대해서는 『재료』 소화 62년 11월 호, 제36권 제410호의 제1157∼1161 페이지의 『기상법에 의한 마그네시아 분말의 합성과 그 성질』 등에 기재되어 있다.

결정 산화마그네슘층(5)은 전술한 바와 같이, 산화마그네슘 결정체가 스프레이법이나 정전 도포법 등의 방법에 의해 유전체층(3)의 표면 등에 부착됨으로써 형성된다.

또한, 결정 산화마그네슘층(5)은 산화마그네슘 결정체의 분말을 함유하는 페이스트를 스크린 인쇄법 또는 오프셋법, 디스펜서법, 잉크젯법, 롤코트법 등의 방 법에 의해 도포함으로써 형성하도록 하여도 좋고, 또는, 산화마그네슘 결정체를 함유하는 페이스트를 지지 필름상에 도포한 후에 건조시킴으로써 필름형으로 하고, 이것을 박막 산화마그네슘층 상에 라미네이트하도록 하여도 좋다.

이 산화마그네슘 결정체는 후술하는 바와 같이, 방전 지연 감소 등의 방전 특성의 개선에 기여한다.

그리고, 특히, 기상 산화마그네슘 단결정체는 다른 방법에 의해 얻어지는 산화마그네슘과 비교하면, 고순도인 동시에 미립자를 얻을 수 있으며, 또한 입자의 응집이 적다는 등의 특징을 갖는다.

상기한 PDP는 화상 형성을 위한 리셋 방전 및 어드레스 방전, 유지 방전이 방전 셀(C) 내에서 행해진다.

그리고, 어드레스 방전 앞에 행해지는 리셋 방전이 방전 셀(C) 내에서 발생될 때에, 이 방전 셀(C) 내에 결정 산화마그네슘층(5)이 형성되어 있음으로써, 리셋 방전에 의한 프라이밍 효과가 길게 지속되며, 이것에 의해 어드레스 방전이 고속화된다.

상기 PDP는 도 9 및 10에 도시되는 바와 같이, 결정 산화마그네슘층(5)이 전술한 바와 같은 예컨대 기상 산화마그네슘 단결정체에 의해 형성되어 있음으로써, 방전에 의해 발생하는 전자선의 조사에 의해 결정 산화마그네슘층(5)에 함유되는 입자 직경이 큰 기상 산화마그네슘 단결정체로부터 300∼400 nm에 피크를 갖는 CL 발광에 더하여 파장 영역 200∼300 nm 내(특히, 230∼250 nm 내, 235 nm 부근)에 피크를 갖는 CL 발광이 여기된다.

이 235 nm에 피크를 갖는 CL 발광은 도 11에 도시되는 바와 같이, 통상의 증착법에 의해 형성되는 산화마그네슘층[이 실시예에 있어서의 박막 산화마그네슘층(4)]에서는 여기되지 않고, 300∼400 nm에 피크를 갖는 CL 발광만이 여기된다.

또한, 도 9 및 10으로부터 알 수 있는 바와 같이, 파장 영역 200∼300 nm 내(특히, 230∼250 nm 내, 235 nm 부근)에 피크를 갖는 CL 발광은 기상 산화마그네슘 단결정체의 입자 직경이 커질수록 그 피크 강도가 커진다.

이 파장 영역 200∼300 nm에 피크를 갖는 CL 발광의 존재에 의해 방전 특성의 개선(방전 지연의 감소, 방전 확률의 향상)이 더 도모되는 것으로 추측된다.

즉, 이 결정 산화마그네슘층(5)에 의한 방전 특성의 개선은 파장 영역 200∼300 nm 내(특히, 230∼250 nm 내, 235 nm 부근)에 피크를 갖는 CL 발광을 행하는 기상 산화마그네슘 단결정체가 그 피크 파장에 대응한 에너지 준위를 가지며, 그 에너지 준위에 의해 전자를 장시간(수 mscc 이상) 트랩할 수 있고, 이 전자가 전계에 의해 추출됨으로써 방전 개시에 필요한 초기 전자를 얻을 수 있는 것에 따라 이루어지는 것으로 추측된다.

그리고, 이 기상 산화마그네슘 단결정체에 의한 방전 특성의 개선 효과가 파장 영역 200∼300 nm 내(특히, 230∼250 nm 내, 235 nm 부근)에 피크를 갖는 CL 발광의 강도가 커질수록 커지는 것은 CL 발광 강도와 기상 산화마그네슘 단결정체의 입자 직경 사이에도 상관 관계가 있기 때문이다.

즉, 큰 입자 직경의 기상 산화마그네슘 단결정체를 형성하고자 하는 경우에는, 마그네슘 증기를 발생시킬 때의 가열 온도를 높게 해야 하기 때문에, 마그네슘 과 산소가 반응하는 화염의 길이가 길어지며, 이 화염과 주위의 온도차가 커짐으로써, 입자 직경이 큰 기상 산화마그네슘 단결정체 정도의 전술한 바와 같은 CL 발광의 피크 파장(예컨대, 230∼250 nm 내, 235 nm 부근)에 대응한 에너지 준위가 다수 형성되는 것으로 생각된다.

또한, 입방체의 다중 결정 구조의 기상 산화마그네슘 단결정체에 대해서는 결정면 결함을 많이 포함하고 있으며, 그 면 결함 에너지 준위의 존재가 방전 확률의 개선에 기여하고 있는 것으로 추측된다.

도 12는 산화마그네슘 결정체의 분말을 분급한 경우와 분급하지 않은 경우의 CL 강도의 비교를 도시하는 그래프이다.

이 도 12에 있어서, c는 분급 전의 평균 입자 직경이 3500 옹스트롬의 산화마그네슘 결정체 분말로부터 전자선의 조사에 의해 여기되는 CL 발광 피크 강도를 도시하고 있으며, d는 분급 후의 평균 입자 직경이 5000 옹스트롬의 산화마그네슘 결정체 분말로부터 여기되는 CL 발광 피크 강도를 도시하고 있다.

이 도 12로부터, 산화마그네슘 결정체의 분말을 분급함으로써, CL 발광의 피크 강도가 약 1.5배로 되어 있는 것을 알 수 있다.

도 13은 CL 발광 강도와 방전 지연과의 상관 관계를 도시하는 그래프이다.

이 도 13으로부터, 결정 산화마그네슘층(5)으로부터 여기되는 235 nm의 CL 발광에 의해, PDP로의 방전 지연이 단축되는 것을 알 수 있으며, 또한 이 235 nm의 CL 발광 강도가 강할수록 이 방전 지연이 단축되는 것을 알 수 있다.

이것에 의해, 상기 PDP는 전술한 바와 같이, 그 결정 산화마그네슘층(5)이 분급에 의해서 입자 직경이 작은 결정체 분말이 제거된 소정의 입도 분포를 갖는 산화마그네슘 결정체의 분말에 의해 형성됨으로써, PDP에서의 방전 지연이 대폭 개선된다.

이 PDP의 방전 지연이 산화마그네슘 결정체 분발의 분급에 의해 대폭 개선되는 이유는 이하와 같다.

즉, 산화마그네슘 결정체의 분말 중에는 235 nm 부근에 피크 파장을 갖는 CL 발광을 행하지 않는 입자가 어떤 비율로 존재하고 있기 때문에, 분급을 행하지 않는 산화마그네슘 결정체의 분말에 의해 결정 산화마그네슘층이 형성되는 경우에는 결정 산화마그네슘층에 235 nm 부근에 피크 파장을 갖는 CL 발광을 행하지 않는 입자가 많이 존재하는 영역 부분이 형성되게 되며, 이 결과, 패널면에 있어서의 방전 지연의 크기에 변동이 발생하게 된다.

분급함으로써, 산화마그네슘 결정체의 분말 중에 함유되는 235 nm 부근에 피크 파장을 갖는 CL 발광을 행하지 않는 입자가 제거되고, 235 nm 부근에 피크 파장을 갖는 CL 발광을 행하는 산화마그네슘 결정체에 의해 패널면을 따라 균일하게 결정 산화마그네슘층이 형성되기 때문에, 패널면에서의 방전 지연에 변동이 감소되어, PDP의 방전 지연이 대폭 개선된다.

또한, 분급된 산화마그네슘 결정체의 분말은 입자 직경이 큰 결정체의 입도 분포의 비율이 커지기 때문에, 이 분급된 산화마그네슘 결정체의 분말에 의해 결정 산화마그네슘층이 형성되는 경우에는 분급이 행해지고 있지 않은 산화마그네슘 결정체의 분말에 의해 결정 산화마그네슘층이 형성되는 경우와 비교하여 산화마그네 슘결정체의 분말량이 적으며, 이 결과, 방전 셀 내에서 발생하는 가시광의 투과율이 높아지고, 발광 효율의 향상이 도모된다.

또한, 분급된 산화마그네슘 결정체의 분말은 입자 직경이 큰 결정체의 입도 분포의 비율이 크기 때문에, 결정 산화마그네슘층을 형성하는 결정체 분말의 총 표면적이 작아지며(예컨대, 입자 직경이 3000 옹스트롬의 분급되어 있지 않은 결정체 분말에 의해 결정 산화마그네슘층이 형성되는 경우의 총 BET 표면적이 5.6 ㎡/g인 데 대하여 분급된 입자 직경이 5600 옹스트롬의 결정체 분말에 의해 결정 산화마그네슘층이 형성되는 경우의 총 BET 표면적은 약 2분의 1의 3.0 ㎡/g가 됨), 이것에 의해 방전 가스의 흡착도가 상대적으로 감소하며, 그 결과, 분급된 산화마그네슘 결정체의 분말에 의해 결정 산화마그네슘층이 형성됨으로써 PDP의 신뢰성의 향상이 도모된다.

도 14는 결정 산화마그네슘층이 분급 전에 산화마그네슘 결정체 분말에 의해 형성되어 있는 경우(그래프 e)와, 분급 후의 산화마그네슘 결정체 분말에 의해 형성되어 있는 경우(그래프 f)와, 박막 산화마그네슘층에만 의한 경우(그래프 g)의 각각의 PDP의 패널면 내에서의 방전 지연의 변동을 도시하는 그래프이다.

이 도 14에 있어서, 그래프의 횡축은 패널면 내의 행 방향에 있어서의 셀 위치를 도시하고 있다.

이 도 14로부터, 산화마그네슘 결정체에 의해 형성된 결정 산화마그네슘층이 형성됨으로써, PDP에서의 방전 지연이 박막 산화마그네슘층만이 형성되어 있는 경우에 비해서 약 1/5로 감소하고 있으며, 또한 결정 산화마그네슘을 형성하는 산화마그네슘 결정체의 분말이 분급됨으로써, 분급되어 있지 않은 경우와 비교하여 방전 지연이 더 개선되고, 그 방전 지연의 패널면에서의 변동이 감소하고 있는 것을 알 수 있다.

또한, 도 14에 있어서, PDP에 박막 산화마그네슘층만이 형성되어 있는 경우의 방전 지연의 변동(σ)은 σ＝0.181 ㎲이며, 분급 전의 산화마그네슘 결정체 분말에 의해 형성된 결정 산화마그네슘층이 형성되어 있는 경우에는 σ＝0.041 ㎲이며, 분급 후의 산화마그네슘 결정체 분말에 의해 형성된 결정 산화마그네슘층이 형성되어 있는 경우에는 σ＝0.015 ㎲이다.

도 15는 PDP가 도 1 내지 도 3의 구성과 같이, 박막 산화마그네슘층(4)과 결정 산화마그네슘층(5)의 2층 구조를 구비하고 있는 경우(그래프 h)와, 종래의 PDP와 같이, 증착법에 의해 형성된 산화마그네슘층만이 형성되어 있는 경우(그래프 i)의 방전 지연 특성을 비교한 그래프이다.

이 도 15로부터 알 수 있는 바와 같이, PDP가 박막 산화마그네슘층(4)과 결 정 산화마그네슘층(5)의 2층 구조를 구비하고 있음으로써, 방전 지연 특성이 종래의 증착법에 의해 형성된 박막 산화마그네슘층만을 구비하고 있는 PDP에 비해 현저히 개선되어 있는 것을 알 수 있다.

이상과 같이, 상기 PDP는 전자선에 의해 여기됨으로써, 파장 영역 200∼300 nm 내에 피크를 갖는 CL 발광을 행하는 산화마그네슘 결정체의 분말이 분급되어 이 분말에 의해 소정의 입자 직경 이상의 결정체가 체적 기준으로 소정의 비율 이상 함유되도록 이루어진 입자 직경 분포를 갖는 산화마그네슘 결정체 분말에 의해 형성된 결정체화 마그네슘층(5)이 증착 방법에 의해 형성된 종래의 박막 산화마그네슘층(4)에 적층되어 형성되어 있음으로써, 방전 지연 등의 방전 특성이 대폭 개선되어 양호한 방전 특성을 구비할 수 있고, 패널면에 있어서의 방전 지연 변동의 발생도 대폭 저감되고, 또한 발광 효율의 향상이 도모되게 된다.

결정 산화마그네슘층(5)은 전술한 바와 같이, 반드시 박막 산화마그네슘층(4)의 전면을 덮도록 형성하지 않아도 되며, 예컨대 행전극(X, Y)의 투명 전극(Xa, Ya)에 대향하는 부분이나 반대로 투명 전극(Xa, Ya)에 대향하는 부분 이외의 부분등과 같이, 부분적으로 패턴화하여 형성되도록 하여도 좋다.

이 결정 산화마그네슘층(5)을 부분적으로 형성하는 경우에는 결정 산화마그네슘층(5)의 박막 산화마그네슘층(4)에 대한 면적비는 예컨대, 0.1∼85 퍼센트로 설정된다.

또한, 상기에 있어서는, 결정 산화마그네슘층(5)이 박막 산화마그네슘층(4)에 적층하여 형성된 2층 구조의 PDP에 대해서 설명이 행해지고 있지만, 도 16에 도시되는 바와 같이, 유전체층(3) 상에 결정 산화마그네슘층(5)만이 단층으로 형성되도록 하여도 좋다.

또한, 상기에 있어서는 결정 산화마그네슘층(5)이 유전체층(3) 상에 형성되어 있는 예에 대해서 설명이 행해지고 있지만, 도 17에 도시되는 바와 같이, 방전 셀이 발광을 위한 서스테인 방전이 행해지는 표시 방전 셀(C1)과 발광을 행하게 하는 표시 방전 셀(C1)을 선택하기 위한 어드레스 방전이 행해지는 어드레스 방전 셀(C2)의 두 개의 방전 영역에 분할되어 있는 셀 구조의 PDP에 있어서, 어드레스 방 전 셀(C2) 내에 상기와 같은 분급된 산화마그네슘 결정체 분말에 의해 형성된 결정 산화마그네슘층(15)이 배치되도록 하여도 좋다.

이 경우, 산화마그네슘 결정체 분말을 함유하는 페이스트를 이용하여 스크린인쇄법이나 디스펜서법 등에 의해, 결정 산화마그네슘층(15)이 어드레스 방전 셀(C2) 내에 형성된다.

또한, 도 17 중, X1 및 Y1은 행전극이며, 도면 부호 18은 방전 셀 및 이 방전 셀을 표시 방전 셀(C1)과 어드레스 방전 셀(C2)로 구획하는 칸막이 벽이며, 그 외에, 도 1내지 도 3의 PDP와 같은 구성 부분에 대해서는 동일한 부호가 첨부되어 있다.

이상에서는 본 발명을 전면 유리 기판에 행전극 쌍을 형성하여 유전체층으로 피복하고, 배면 유리 기판측에 형광체층과 열전극을 형성한 반사형 교류 PDP에 적용한 예에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 전면 유리 기판측에 행전극 쌍과 열전극을 형성하여 유전체층으로 피복하고, 배면 유리 기판측에 형광체층을 형성한 반사형 교류 PDP 및 전면 유리 기판측에 형광체층을 형성하여 배면 유리 기판측에 행전극 쌍 및 열전극을 형성하여 유전체층에 의해 피복한 투과형 교류 PDP, 방전 공간의 행전극 쌍과 열전극의 교차 부분에 방전 셀이 형성되는 3전극형 교류 PDP, 방전 공간의 행전극과 열전극의 교차 부분에 방전 셀이 형성되는 2전극형 교류 PDP 등 여러 가지의 형식의 PDP에 적용할 수 있다.

본 발명에 따르면, 방전 특성을 보다 한층 향상시킬 수 있는 산화마그네슘막 (보호막)을 PDP에 형성할 수 있다.

Claims (21)

1. 방전 공간을 통해 대향하는 전면 기판 및 배면 기판과, 상기 전면 기판과 배면기판 사이에 배치되어 서로 교차하는 부분의 방전 공간에 각각 단위 발광 영역을 형성하는 행전극 쌍 및 열전극과, 행전극 쌍을 피복하는 유전체층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널로서,

   전자선에 의해 여기되고 파장 영역 200∼300 nm 내에 피크를 갖는 캐소드 루미네센스 발광을 행하는 산화마그네슘 결정체의 분말 중 입자 직경이 1.0 ㎛ 이상인 결정체의 비율이 55% 내지 100%인 입도 분포를 갖는 결정체 분말을 함유하는 결정 산화마그네슘층이 상기 전면 기판과 배면 기판 사이의 방전 공간을 향하는 부분에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제1항에 있어서, 상기 입자 직경이 1.0 ㎛ 이상인 결정체의 비율이 55% 내지 100%인 입도 분포를 갖는 산화마그네슘 결정체의 분말은 분급(分級)에 의해 선별되는 것인 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 결정 산화마그네슘층을 형성하는 산화마그네슘 결정체의 분말은 입자 직경 0.7 ㎛ 이하의 단결정의 비율이 25% 이하인 체적 기준의 입도 분포를 갖는 것인 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제1항에 있어서, 상기 산화마그네슘 결정체는 230 내지 250 nm 내에 피크를 갖는 캐소드 루미네센스 발광을 행하는 것인 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제1항에 있어서, 상기 산화마그네슘 결정체는 마그네슘을 가열함으로써 발생하는 마그네슘 증기가 기상 산화되어 얻어지는 단결정체를 함유하고 있는 것인 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 제6항에 있어서, 상기 산화마그네슘 결정체는 입방체의 단결정 구조를 갖는 산화마그네슘 단결정체인 것인 플라즈마 디스플레이 패널.
8. 제6항에 있어서, 상기 산화마그네슘 결정체는 입방체의 다중 결정 구조를 갖는 산화마그네슘 단결정체인 것인 플라즈마 디스플레이 패널.
9. 제1항에 있어서, 상기 결정 산화마그네슘층은 유전체층 상에 형성되어 있는 것인 플라즈마 디스플레이 패널.
10. 제1항에 있어서, 상기 결정 산화마그네슘층은 증착법 또는 스퍼터링법에 의해서 형성된 박막의 산화마그네슘층과 2층 구조로 형성되어 있는 것인 플라즈마 디스플레이 패널.
11. 제1항에 있어서, 상기 단위 발광 영역은 발광을 발생시키기 위한 서스테인 방전이 행해지는 표시 방전 셀과 발광시키는 표시 방전 셀을 선택하기 위한 어드레스 방전이 행해지는 어드레스 방전 셀로 구획되고, 어드레스 방전 셀 내에 결정 산화마그네슘층이 형성되어 있는 것인 플라즈마 디스플레이 패널.
12. 방전 공간을 통해 대향하는 전면 기판 및 배면 기판과, 상기 전면 기판과 배면기판 사이에 배치되어 서로 교차하는 부분의 방전 공간에 각각 단위 발광 영역을 형성하는 행전극 쌍 및 열전극과, 행전극 쌍을 피복하는 유전체층과, 방전 공간을 향하는 부분에 형성된 산화마그네슘층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법으로서,

    상기 산화마그네슘층을 형성하는 공정에는, 전자선에 의해 여기됨으로써 파장 영역 200∼300 nm 내에 피크를 갖는 캐소드 루미네센스 발광을 행하는 산화마그네슘 결정체의 분말로부터 입자 직경이 1.0 ㎛ 이상인 결정체의 비율이 55% 내지 100%인 입도 분포를 갖는 결정체 분말을 분급하는 분급 공정과, 분급된 산화마그네슘 결정체의 분체를 포함하는 결정 산화마그네슘층을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
13. 삭제
14. 제12항에 있어서, 상기 분급 공정에서는 입자 직경 0.7 ㎛ 이하의 단결정의 비율이 25% 이하인 체적 기준의 입도 분포를 갖는 산화마그네슘 결정체 분말의 분급이 행해지는 것인 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
15. 제12항에 있어서, 상기 산화마그네슘 결정체는 230 내지 250 nm 내에 피크를 갖는 캐소드 루미네센스 발광을 행하는 것인 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
16. 제12항에 있어서, 상기 산화마그네슘 결정체는 기상 산화법에 의해 생성된 산화마그네슘 단결정체인 것인 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
17. 제16항에 있어서, 상기 산화마그네슘 결정체는 입방체의 단결정 구조를 갖는 산화마그네슘 단결정체인 것인 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
18. 제16항에 있어서, 상기 산화마그네슘 결정체는 입방체의 다중 결정 구조를 갖는 산화마그네슘 단결정체인 것인 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
19. 제12항에 있어서, 상기 산화마그네슘층을 형성하는 공정에는, 결정 산화마그네슘층에 적층 형성되는, 증착법 또는 스퍼터링법에 의한 박막의 산화마그네슘층의 형성 공정이 포함되는 것인 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
20. 제12항에 있어서, 상기 결정 산화마그네슘층을 형성하는 공정에서는, 결정 산화마그네슘층이 유전체층 상에 형성되는 것인 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
21. 제12항에 있어서, 상기 결정 산화마그네슘층을 형성하는 공정에서는, 결정 산화마그네슘층이 발광을 발생시키기 위한 서스테인 방전이 행해지는 표시 방전 셀과 발광시키는 표시 방전 셀을 선택하기 위한 어드레스 방전이 행해지는 어드레스 방전 셀로 구획된 단위 발광 영역의 어드레스 방전 셀 내에 형성되는 것인 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.

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