KR101079438B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

전면(前面) 유리 기판(1)과 배면 유리 기판(6) 사이의 방전 공간(S) 내에 크세논 가스를 10 체적 퍼센트 이상 포함하는 방전 가스가 봉입되고, 방전 공간(S) 내에 형성되는 방전 셀(C)에 면하는 위치에 전자선에 의해 여기되어 파장 영역 200 내지 300 nm 내에 피크를 갖는 캐소드 루미네선스 발광을 행하는 산화마그네슘 결정체를 포함하는 결정 산화마그네슘층(5)이 마련된다.

플라즈마 디스플레이 패널

Description

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

도 1은 본 발명의 실시형태의 실시예를 도시하는 정면도.

도 2는 도 1의 선 V-V를 따라 취한 단면도.

도 3은 도 1의 선 W-W를 따라 취한 단면도.

도 4는 동 실시예에서 박막 마그네슘층상에 결정 마그네슘층이 형성되어 있는 상태를 도시하는 단면도.

도 5는 동 실시예에서 결정 마그네슘층상에 박막 마그네슘층이 형성되어 있는 상태를 도시하는 단면도.

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

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

도 8은 동 실시예의 PDP에서의 방전 시작 전압의 저감 효과를 도시하는 비교도.

도 9는 동 실시예의 PDP에서의 방전의 변동의 개선 상태를 도시하는 비교도.

도 10은 동 실시예에서 산화마그네슘 단결정체의 입자 지름과 CL 발광의 파 장의 관계를 도시하는 그래프.

도 11은 동 실시예에서 산화마그네슘 단결정체의 입자 지름과 235 nm의 CL 발광의 강도의 관계를 도시하는 그래프.

도 12는 증착법에 의한 산화마그네슘층으로부터의 CL 발광의 파장의 상태를 도시하는 그래프.

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

도 14는 보호층이 증착법에 의한 산화마그네슘층에 의해서만 구성되어 있는 경우와 결정마그네슘층과 증착법에 의한 박막 마그네슘층의 이층 구조로 되어 있는 경우의 방전 지연 특성의 비교를 도시하는 도면.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 전면 유리 기판 2 : 빛 흡수층(차광층)

3 : 유전체층 4 : 산화마그네슘층

5 : 결정 산화마그네슘층 6 : 배면 유리 기판

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

면방전 방식 교류형 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라고 한다)은 방전 공간을 사이에 두고 서로 대향하는 두 장의 유리 기판 중 한쪽 유리 기판에 행 방향으로 연장되는 복수의 행 전극 쌍이 열 방향으로 병설되어 유전체층에 의해 피복되고, 이 유전체층의 면상에 유전체층의 보호 기능과 단위 발광 영역 내에의 2차 전자 방출 기능을 갖는 산화마그네슘막이 증착법에 의해 형성되어 있으며, 다른쪽 유리 기판에 열 방향으로 연장되는 복수의 열 전극이 행 방향으로 병설되고, 방전 공간의 행 전극 쌍과 열 전극이 각각 교차하는 부분에 매트릭스형으로 배열되는 단위 발광 영역(방전 셀)이 형성되어 있다.

각 방전 셀 내에는 적, 녹, 청의 삼원색으로 분류된 형광체층이 형성되어 있다.

그리고, 이 PDP의 방전 공간 내에 네온과 크세논의 혼합 가스로 이루어지는 방전 가스가 충전되어 있다.

이 PDP는 쌍을 이루고 있는 행 전극 사이에서 일제히 리셋 방전이 행해지고, 다음에 한쪽의 행 전극과 열 전극 사이에서 선택적으로 어드레스 방전이 발생되어 방전 셀에 인접하는 유전체층에 벽 전하가 형성되어 있는 발광 셀과 유전체층의 벽 전하가 소거된 소등 셀이 패널면에 분포되며, 이 후, 발광 셀 내에서 쌍을 이루고 있는 행 전극 사이에서 서스테인 방전이 행해지고, 방전 공간 내의 방전 가스에 혼합되어 있는 크세논 가스로부터 진공 자외선이 방사되며, 이 진공 자외선에 의해 적, 녹, 청의 형광체층이 여기되어 발광함으로써, 패널 면에 화상이 형성된다.

종래, 상기와 같은 구성의 PDP에서 리셋 방전이나 어드레스 방전, 서스테인 방전의 각 방전에서의 방전 시작 전압의 상승과 방전 확률의 저하를 방지하면서, 패널의 발광 효율을 향상시키는 것이 어렵고, 이들을 양립시키는 것이 오랜 세월의 과제였다.

본 발명은, 상기와 같은 종래의 PDP에서의 과제를 달성하는 것을 그 해결 과제의 하나로 하고 있다.

본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 과제를 해결하기 위해 방전 공간을 통해 대향하는 전면(全面) 기판 및 배면 기판과, 이 전면 기판과 배면 기판 사이에 설치된 복수의 행 전극 쌍 및 이 행 전극 쌍에 대하여 교차하는 방향으로 연장되어 행 전극 쌍과 교차하는 각 부분의 방전 공간에 각각 단위 발광 영역을 형성하는 복수의 열 전극을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 방전 공간 내에 크세논 가스를 10 체적 퍼센트 이상 포함하는 방전 가스가 봉입되고, 상기 단위 발광 영역에 면하는 위치에 전자선에 의해 여기되어 파장 영역 200 내지 300 nm 내에 피크를 갖는 캐소드 루미네선스 발광을 행하는 산화마그네슘 결정체를 포함하는 산화마그네슘층이 마련되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널은 전면 유리 기판과 배면 유리 기판 사이에 행 방향으로 연장되는 행 전극 쌍과, 열 방향으로 연장되어 행 전극 쌍과의 교차 부분의 방전 공간에 방전 셀을 형성하는 열 전극이 마련되고, 이 행 전극 쌍 또는 열 전극을 피복하는 유전체층 표면의 적어도 방전 셀에 면하는 부분에 전자선에 의해 여기되어 파장 영역 200 내지 300 nm 내에 피크를 갖는 캐소드 루미네선스 발광을 행하는 기상법 산화법에 의해 생성된 산화마그네슘 결정체를 포함하는 산화마그네슘층이 마련되며, 전면 유리 기판과 배면 유리 기판 사이의 방전 공간에 크세논 가스를 10 체적 퍼센트 이상 포함하는 방전 가스가 봉입되어 있는 PDP를 그 최선의 실시형태로 하고 있다.

이 실시형태에서의 PDP는 방전 공간 내에 봉입되는 방전 가스에 10 체적 퍼센트 이상의 크세논 가스가 포함되어 있음으로써, 발광 효율이 향상된다. 그리고, 방전 셀에 면하는 부분에 전자선에 의해 여기되어 200∼300 nm 내에 피크를 갖는 캐소드 루미네선스 발광을 행하는 기상 산화마그네슘 결정체를 포함하는 산화마그네슘층이 형성되어 있음으로써, 방전 가스 중 크세논 가스 분압의 증대에 따르는 방전 시작 전압의 상승이 억제되는 동시에, 방전 지연이 단축되어 방전의 변동이 감소됨으로써, 발광 효율이 더 향상된다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 의한 PDP의 실시형태 중 하나의 실시예를 나타내고, 도 1은 이 실시예에서의 PDP를 모식적으로 도시하는 정면도, 도 2는 도 1의 선 V-V를 따라 취한 단면도, 도 3은 도 1의 선 W-W를 따라 취한 단면도이다.

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

행 전극(X)은 T 자 형상으로 형성된 ITO 등의 투명 도전막으로 이루어지는 투명 전극(Xa)과, 전면 유리 기판(1)의 행 방향으로 연장되어 투명 전극(Xa)의 협소한 기단부(基端部)에 접속된 금속막으로 이루어지는 버스 전극(Xb)에 의해 구성 되어 있다.

행 전극(Y)도 마찬가지로, T 자 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 패스 전극(Yb)에 의해 구성되어 있다.

이 행 전극(X와 Y)은 전면 유리 기판(1)의 열 방향(도 1의 상하 방향)에 교대로 배열되어 있고, 버스 전극(Xb와 Yb)을 따라 병렬배치된 각각의 투명 전극(Xa와 Ya)이 서로 쌍을 이루는 상대의 행 전극측으로 연장되며, 투명 전극(Xa와 Ya)의 폭이 넓은 부분의 상측 변이 각각 필요한 폭의 방전 갭(g)을 사이에 두고 서로 대향되어 있다.

전면 유리 기판(1)의 배면에는 열 방향에서 인접하는 행 전극 쌍(X, Y)의 서로 반대 방향을 향하고 있는 버스 전극(Xb와 Yb) 사이에, 이 버스 전극(Xb, Yb)을 따라 행 방향으로 연장되는 흑색 또는 암색의 빛 흡수층(차광층)(2)이 형성되어 있다.

또한, 전면 유리 기판(1)의 배면에는 행 전극 쌍(X, Y)을 피복하도록 유전체층(3)이 형성되어 있고, 이 유전체층(3)의 배면에는 서로 인접하는 행 전극 쌍(X, Y)의 반대 방향을 향하여 인접하는 버스 전극(Xb와 Yb), 및 이 인접하는 버스 전극(Xb와 Yb) 사이의 영역 부분에 대향하는 위치에 유전체층(3)의 배면측에 돌출하는 부피를 증대시킨 유전체층(3A)이 버스 전극(Xb, Yb)과 평행하게 연장되도록 형성되어 있다.

그리고, 이 유전체층(3)과 부피를 증대시킨 유전체층(3A)의 배면측에는 증착법 또는 스퍼터링에 의해 형성된 박막의 산화마그네슘층(이하, 박막 산화마그네슘층이라고 한다)(4)이 형성되어 있고, 유전체층(3)과 부피를 증대시킨 유전체층(3A)의 배면의 전체면을 피복하고 있다.

이 박막 산화마그네슘층(4)의 배면측에는 나중에 상술하는 바와 같은 전자선에 의해 여기됨으로써 파장 영역 200 내지 300 nm 내(특히, 235 nm 부근, 230 내지 250 nm 내)에 피크를 갖는 캐소드 루미네선스 발광(CL 발광)을 행하는 산화 마그네슘 결정체를 포함하는 산화 마그네슘층(이하, 결정 산화마그네슘층이라고 한다)(5)이 형성되어 있다.

이 결정 산화마그네슘층(5)은 박막 산화마그네슘층(4)의 배면의 전체면 또는 일부, 예컨대 후술하는 방전 셀에 면하는 부분에 형성되어 있다[도시한 예에서는 결정 산화마그네슘층(5)이 박막 산화 마그네슘층(4)의 배면의 전체면에 형성되어 있는 예가 도시되어 있다].

그리고, 이 결정 산화마그네슘층(5)은 박막 산화마그네슘층(4)상에 예컨대 상기와 같은 산화마그네슘 결정체의 분말이 살포됨으로써 형성된다.

한편, 전면 유리 기판(1)과 평행하게 배치된 배면 유리 기판(6)의 표시측의 면상에는 열 전극(D)이 각 행 전극 쌍(X, Y)의 서로 쌍을 이룬 투명 전극(Xa 및 Ya)에 대향하는 위치에서 행 전극 쌍(X, Y)과 직교하는 방향(열 방향)으로 연장되도록, 서로 소정의 간격을 두고 평행하게 배열되어 있다.

배면 유리 기판(6)의 표시측의 면상에는 또한, 열 전극(D)을 피복하는 백색 의 열 전극 보호층(유전체층)(7)이 형성되고, 이 열 전극 보호층(7)상에 격벽(隔璧)(8)이 형성되어 있다.

이 격벽(8)은 각 행 전극 쌍(X, Y)의 버스 전극(Xb와 Yb)에 대향하는 위치에서 각각 행 방향으로 연장되는 한 쌍의 가로 벽(8A)과, 인접하는 열 전극(D) 사이의 중간 위치에서 한 쌍의 가로 벽(8A)간을 열 방향으로 연장되는 세로 벽(8B)에 의해 대략 사다리 형상으로 형성되어 있고, 각 격벽(8)이 인접하는 다른 격벽(8)의 서로 반대 방향을 향해 대향하는 가로 벽(8A) 사이에서 행 방향으로 연장되는 간극(SL)을 사이에 두고, 열 방향으로 병설되어 있다.

그리고, 이 사다리형의 격벽(8)에 의해, 전면 유리 기판(1)과 배면 유리 기판(6) 사이의 방전 공간(S)이 각 행 전극 쌍(X, Y)에서 서로 쌍을 이루고 있는 투명 전극(Xa과 Ya)에 대향하는 부분에 형성되는 방전 셀(C) 별로, 각각 사각형으로 구획되어 있다.

방전 공간(S)에 면하는 격벽(8)의 가로 벽(8A) 및 세로벽(8B)의 측면과 열 전극 보호층(7)의 표면에는 이들의 다섯 면을 전부 덮도록 형광체층(9)이 형성되어 있고, 이 형광체층(9)의 색은 각 방전 셀(C) 별로 적, 녹, 청의 삼원색이 순서대로 행 방향으로 나란히 배열되어 있다.

부피를 증대시킨 유전체층(3A)은 이 부피를 증대시킨 유전체층(3A)를 피복하고 있는 결정 산화마그네슘층(5)[또는, 결정 산화마그네슘층(5)이 박막 산화마그네슘층(4)의 배면의 방전 셀(C)에 대향하는 부분으로만 형성되어 있는 경우에는 박막 산화마그네슘층(4)]이 격벽(8)의 가로 벽(8A)의 표시측의 면에 접촉됨으로써(도 2 참조), 방전 셀(C)과 간극(SL) 사이를 각각 폐쇄하고 있지만, 세로 벽(8B)의 표시측의 면에는 접촉되어 있지 않고 (도 3 참조), 그 사이에 간극(r)이 형성되어 행 방향에서 인접하는 방전 셀(C)간이 이 간극(r)을 통해 서로 연통되어 있다.

방전 공간(S) 내에는 크세논 가스가 10 체적 퍼센트 이상 포함되는 높은 크세논 분압의 방전 가스가 봉입되어 있다.

상기 결정 산화마그네슘층(5)은 전술한 바와 같은 산화마그네슘 결정체가 스프레이법이나 정전 도포법 등의 방법에 의해 유전체층(3) 및 부피를 증대시킨 유전체층(3A)을 피복하고 있는 박막 산화마그네슘층(4)의 배면측 표면에 부착됨으로써 형성된다.

또한, 이 실시예에서는 유전체층(3) 및 부피를 증대시킨 유전체층(3A)의 배면에 박막 산화마그네슘층(4)이 형성되고, 이 박막 산화마그네슘층(4)의 배면에 결정 산화마그네슘층(5)이 형성되는 예에 관해서 설명이 행해지지만, 유전체층(3) 및 부피를 증대시킨 유전체층(3A)의 배면에 결정 산화마그네슘층(5)이 형성된 후, 이 결정 산화마그네슘층(5)의 배면에 박막 산화마그네슘층(4)이 형성되도록 하더라도 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 도포 법 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 형성된다.

즉, 결정 산화마그네슘층(5)의 형성 재료가 되는 전자선에 의해 여기됨으로써 파장 영역 200 내지 300 nm 내(특히, 235 nm 부근, 230 내지 250 nm 내)에 피크를 갖는 CL 발광을 행하는 산화마그네슘 결정체란, 예컨대 마그네슘을 가열하여 발생하는 마그네슘 증기를 기상 산화하여 얻어지는 마그네슘의 단결정체(이하, 이 마그네슘의 단결정체를 기상법 산화마그네슘 단결정체라고 한다)를 포함하고, 이 기상법 산화마그네슘 단결정체에는 예컨대 도 6의 SEM 사진상에 도시되는 바와 같은 입방체의 단결정 구조를 갖는 산화마그네슘 단결정체와, 도 7의 SEM 사진상에 도시되는 것 같은 입방체의 결정체를 서로 끼어 넣은 구조(즉, 입방체 다중결정 구조)를 갖는 산화마그네슘 단결정체가 포함된다.

이 기상법 산화마그네슘 단결정체는 후술하는 바와 같은 방전 특성의 개선에 기여한다.

그리고, 이 기상법 산화마그네슘 단결정체는 다른 방법에 의해 얻어지는 산화마그네슘과 비교하면 고 순도인 동시에 미립자를 얻을 수 있고, 또한 입자의 응집이 적다는 등의 특징을 가지고 있다.

이 실시예에서는 BET 법에 의해 측정한 평균 입자 지름이 500 옹스트롬 이상(바람직하게는 2000 옹스트롱 이상)의 기상법 산화마그네슘 단결정체가 이용된다.

또한, 기상법 산화마그네슘 단결정체의 합성에 관해서는 『재료』 1987년 11월호, 제36권 제410호의 제1157 내지 1161 페이지의 『기상법에 의한 마그네시아 분말의 합성과 그 성질』 등에 기재되어 있다.

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

그리고, 어드레스 방전 전에 행해지는 리셋 방전이 방전 셀(C) 내에서 발생될 때에 결정 산화마그네슘층(5)이 형성되어 있음으로써, 리셋 방전에 의한 프라이밍 효과가 길게 지속되고, 이에 따라 어드레스 방전이 고속화된다.

또한, 이 PDP는 방전 공간에 충전되어 있는 방전 가스로서, 크세논 가스를 10 체적 퍼센트 이상 포함하는 높은 크세논 분압의 혼합 가스를 사용하고 있기 때문에, 서스테인 방전에 의한 방전 가스로부터의 진공 자외선의 방사량이 증가하여 높은 발광 효율을 발휘할 수 있다.

여기서, 일반적으로 방전 가스 중의 크세논 가스의 농도와 리셋 방전이나 어드레스 방전, 서스테인 방전의 각 방전의 방전 시작 전압의 관계는 방전 가스 중의 크세논 가스의 농도가 높아지면 각 방전의 방전 시작에 필요한 전압이 상승한다고 하는 소위 트레이드 오프의 관계에 있고, 방전 가스 중의 크세논 가스의 농도를 높이는 것만으로는 방전 확률이 저하된다.

상기 PDP는 결정 산화마그네슘층(5)이 전술한 바와 같은 기상법 산화마그네슘 단결정체를 함유하는 산화마그네슘 결정체에 의해 형성되어 있음으로써, 상기한 바와 같이, 방전 가스로서 높은 크세논 분압의 혼합 가스를 사용하더라도, 각 방전 의 방전 시작 전압의 상승이 억제된다.

즉, 도 8은 PDP에서 행 전극간의 방전(리셋 방전, 서스테인 방전)의 방전 시작 전압과, 적, 녹, 청의 각 색의 형광체층이 형성된 각각의 방전 셀에서의 행 전극과 열 전극간의 방전(어드레스 방전)의 방전 시작 전압을 방전 공간에 면하는 부분에 기상법 산화마그네슘층이 형성되어 있지 않은 경우와 형성되어 있는 경우를 비교한 그래프이다.

이 도 8에 있어서, 좌측 부분이 기상법 산화마그네슘층이 형성되어 있지 않은 경우를 도시하고, 우측 부분이 기상법 산화마그네슘층이 형성되어 있는 경우를 도시하며, 각각 a1, a2가 행 전극간의 방전(리셋 방전, 서스테인 방전)의 방전 시작 전압, b1, b2가 적색의 형광체층이 형성된 방전 셀에서의 행 전극과 열 전극간의 방전(어드레스 방전)의 방전 시작 전압, c1, c2가 녹색의 형광체층이 형성된 방전 셀에서의 행 전극과 열 전극간의 방전(어드레스 방전)의 방전 시작 전압, d1, d2가 청색의 형광체층이 형성된 방전 셀에서의 행 전극과 열 전극간의 방전(어드레스 방전)의 방전 시작 전압을 도시하고 있다.

이 그래프로부터, PDP의 방전 공간에 면하는 부분에 기상법 산화마그네슘층이 형성된 경우에는 이 기상법 산화마그네슘층이 형성되어 있지 않은 경우에 비해, 행 전극간의 방전 시작 전압이 약 7 V, 행 전극과 열 전극간의 방전의 방전 시작 전압이 약 10 내지 20 V 저하하는 것을 알 수 있다.

따라서, 전술한 도 1 내지 도 3의 PDP에서 방전 가스로서, 크세논 가스를 10 체적 퍼센트 이상 포함하는 높은 크세논 분압의 혼합 가스를 사용한 경우에도, 결정 산화마그네슘층(5)이 기상법 산화마그네슘 단결정체를 포함하는 산화마그네슘 결정체에 의해 형성되어 있음으로써, 각 방전의 방전 시작 전압이 상승하는 것이 억제된다.

그리고, 일반적으로 PDP는 어드레스 방전이 발생될 때에 전면 유리 기판(1)측의 행 전극(Y)에 인가되는 전압과 배면 유리 기판(6)측의 열 전극(D)에 인가되는 전압에 의해 발생하는 정전기력에 의해 전면 유리 기판(1)과 배면 유리 기판(6)이 공진하여 진동이 발생하지만, 상기 PDP는 방전 가스로서 높은 크세논 분압의 혼합 가스가 사용된 경우에도, 기상법 산화마그네슘 단결정체를 포함하는 산화마그네슘 결정체에 의해 형성된 결정 산화마그네슘층(5)에 의해 어드레스 방전의 방전 시작 전압의 상승이 억제되기 때문에, 전면 유리 기판(1)과 배면 유리 기판(6)간에 발생하는 정전기력에 의한 물리적 에너지가 상승할 우려가 없고, 이에 따라 기판의 진동에 의한 청감 노이즈의 발생이 방지된다.

또한, 상기 PDP는 기상법 산화마그네슘 단결정체를 포함하는 산화마그네슘 결정체에 의해 형성된 결정 산화마그네슘층(5)에 의해, 서스테인 방전의 방전 지연이 단축되어 그 방전의 변동이 감소됨으로써, 방전 셀(C) 중 소정 수 이상의 방전 셀(C)이 유전체층(3)에 벽 전하가 형성된 발광 셀로 설정되어 서스테인 방전이 발생되는 경우에 각 발광 셀에서의 서스테인 방전이 갖춰짐으로써, 발광 효율이 더 향상된다.

도 9는 방전 공간에 면하는 부분에 기상법 산화마그네슘층이 형성되어 있지 않은 PDP에서의 방전의 변동(도면의 좌측)과, 기상법 산화 마그네슘층이 형성된 PDP에서의 방전 지연의 변동(도면의 우측)을 비교한 설명도이다.

이 도 9에서 기상법 산화마그네슘층이 형성되어 있지 않은 PDP에서는 방전의 변동이 크게 행 전극 쌍에 인가되는 서스테인 펄스의 전압 저하는 작지만, 기상법 산화마그네슘층이 형성되어 있는 PDP에서는 방전의 변동이 작고 방전이 다 같이 발생하기 때문에, 방전 발생시의 서스테인 펄스의 전압 저하가 커지고, 그 결과, 발광 효율이 향상한다.

상기의 결정 산화마그네슘층(5)이 형성된 PDP에서, 방전 지연이 단축되는 이유는 이하와 같이 생각된다.

즉, 도 10 및 도 11에 도시되는 바와 같이, 결정 산화마그네슘층(5)이 형성된 PDP는 방전에 의해 발생하는 전자선의 조사에 의해, 결정 산화마그네슘층(5)에 포함되는 입자 지름의 커다란 기상법 산화마그네슘 단결정체로부터 300 내지 400 nm에 피크를 갖는 CL 발광에 추가로, 파장 영역 200 내지 300 nm 내(특히, 235 nm 부근, 230 내지 250 nm 내)에 피크를 갖는 CL 발광이 여기된다.

이 235 nm에 피크를 갖는 CL 발광은 도 12에 도시되는 바와 같이, 통상의 증착법에 의해 형성되는 산화마그네슘층[이 실시예에서의 박막 산화마그네슘층(4)]으로부터는 여기되지 않고, 300 내지 400 nm에 피크를 갖는 CL 발광만이 여기된다.

또한, 도 10 및 도 11로부터 알 수 있는 바와 같이, 파장 영역 200 내지 300 nm 내(특히, 235 nm 부근, 230 내지 250 nm 내)에 피크를 갖는 CL 발광은 기상법 산화마그네슘 단결정체의 입자 지름이 커질수록 그 피크 강도가 커진다.

이 파장 영역 200 내지 300 nm에 피크를 갖는 CL 발광의 존재에 의해, 방전 특성의 개선(방전 지연의 감소, 방전 확률의 향상)을 추가로 도모할 수 있는 것으로 추측된다.

즉, 이 결정 산화마그네슘층(5)에 의한 방전 특성의 개선은 파장 영역 200 내지 300 nm 내(특히, 235 nm 부근, 230 내지 250 nm 내)에 피크를 갖는 CL 발광을 행하는 기상법 산화마그네슘 단결정체가 그 피크 파장에 대응한 에너지 수준을 가지며, 그 에너지 수준에 의해 전자를 장시간(수 msec 이상) 트랩할 수 있고, 이 전자가 전계에 의해 추출됨으로써, 방전 시작에 필요한 초기 전자를 얻을 수 있음으로써 이루어지는 것으로 추측된다.

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

즉, 큰 입자 지름의 기상법 산화마그네슘 단결정체를 형성하고자 하는 경우에는 마그네슘 증기를 발생시킬 때의 가열 온도를 높여야 하기 때문에, 마그네슘과 산소가 반응하는 화염의 길이가 길어지고, 이 화염과 주위의 온도차가 커짐으로써, 입자 지름의 큰 기상법 산화마그네슘 단결정체 정도 전술한 바와 같은 CL 발광의 피크 파장(예컨대, 235 nm 부근, 230 내지 250 nm 내)에 대응한 에너지 수준이 다수 형성되는 것으로 생각된다.

또한, 입방체의 다중결정 구조의 기상법 산화마그네슘 단결정체에 관해서는 결정면 결함을 많이 포함하고 있고, 그 면결함 에너지 수준의 존재가 방전 확률의 개선에 기여하고 있다고도 추측된다.

또한, 결정 산화마그네슘층(5)을 형성하는 기상법 산화마그네슘 단결정체의 입자 지름(D_BET)은 질소 흡착법에 의해 BET 비표면적(s)이 측정되고, 이 값으로부터 다음 식에 의해 산출된다.

D_BET=A/s×ρ

A: 형상 계수(A=6)

ρ: 마그네슘의 진밀도

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

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

도 14는 상기한 바와 같이 PDP가 박막 산화마그네슘층(4)과 결정 산화마그네슘층(5)의 이층 구조를 갖고 있는 경우(그래프 a)와, 종래의 PDP와 같이 증착법에 의해 형성된 산화마그네슘층만이 형성되어 있는 경우(그래프 b)의 방전 지연 특성을 비교한 것이다.

이 도 14로부터 알 수 있는 바와 같이, PDP가 박막 산화마그네슘층(4)과 결정 산화마그네슘층(5)의 이층 구조를 갖음으로써, 방전 지연 특성이 종래의 증착법에 의해 형성된 박막 산화마그네슘층만을 갖고 있는 PDP에 비해, 현저히 개선되어 있는 것을 알 수 있다.

이상과 같이, 상기 PDP는 증착법 등에 의해 형성된 종래의 박막 산화마그네슘층(4)에 추가로, 전자선에 의해 여기됨으로써 파장 영역 200 내지 300 nm 내에 피크를 갖는 CL 발광을 행하는 산화마그네슘 결정체를 포함하는 결정 산화마그네슘층(5)이 적층되어 형성되어 있음으로써, 방전 지연 등의 방전 특성의 개선이 도모되고, 양호한 방전 특성을 마련할 수 있다.

이 결정 산화마그네슘층(5)을 형성하는 산화마그네슘 결정체에는 BET 법에 의해 측정한 그 평균 입자 지름이 500 옹스트롬 이상의 것이 사용되고, 바람직하게는 2000 내지 4000 옹스트롬의 것이 사용된다.

결정 산화마그네슘층(5)은 전술한 바와 같이, 반드시 박막 산화마그네슘층(4)의 전체면을 덮도록 형성할 필요는 없고, 예컨대 행 전극(X, Y)의 투명 전극(Xa, Ya)에 대향하는 부분이나 반대로 투명 전극(Xa, Ya)에 대향하는 부분 이외의 부분 등과 같이, 부분적으로 패턴화하여 형성하도록 하더라도 좋다.

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

또한, 상기에서는 본 발명을 전면 유리 기판에 행 전극 쌍을 형성하여 유전체층에 의해 피복하여 배면 유리 기판측에 형광체층과 열 전극을 형성한 반사형 교류 PDP에 적용한 예에 관해서 설명하였지만, 본 발명은 전면 유리 기판측에 행 전극 쌍과 열 전극을 형성하여 유전체층에 의해 피복하고, 배면 유리 기판측에 형광체층을 형성한 반사형 교류 PDP나, 전면 유리 기판측에 형광체층을 형성하고 배면 유리 기판측에 행 전극 쌍 및 열 전극을 형성하여 유전체층에 의해 피복한 투과형 교류 PDP, 방전 공간의 행 전극 쌍과 열 전극의 교차 부분에 방전 셀이 형성되는 3전극형 교류 PDP, 방전 공간의 행 전극과 열 전극의 교차 부분에 방전 셀이 형성되는 2전극형 교류 PDP 등의 여러 가지의 형식의 PDP에 적용할 수 있다.

또한, 상기에서는 결정 산화마그네슘층(5)을 스프레이법이나 정전 도포법 등의 방법에 의해 부착시킴으로써 형성하는 예에 관해서 설명하였지만, 결정 산화마그네슘층(5)은 산화마그네슘 결정체의 분말을 함유하는 페이스트를 스크린 인쇄법 또는 오프셋 인쇄법, 디스펜서법, 잉크젯법, 롤 코트법 등의 방법으로 도포함으로써 형성하도록 하더라도 좋고, 또는 산화마그네슘 결정체를 함유하는 페이스트를 지지 필름상에 도포한 후에 건조시킴으로써 필름형으로 하며, 이를 박막 산화마그네슘층상에 라미네이트하도록 하더라도 좋다.

또한, 상기한 예에서는 박막 산화마그네슘층과 결정 산화마그네슘층의 쌍방이 형성된 PDP에 관해서 설명하였지만, 결정 산화마그네슘층만이 형성된 PDP에 관해서도, 본 발명을 적용할 수 있다.

이상과 같이 설명한 바와 같이, 본 발명의 PDP는 방전 공간 내에 봉입되는 방전 가스에 10 체적 퍼센트 이상의 크세논 가스가 포함되어 있음으로써, 발광 효율이 향상된다. 그리고, 방전 셀에 면하는 부분에 전자선에 의해 여기되어 200∼300 nm 내에 피크를 갖는 캐소드 루미네선스 발광을 행하는 기상 산화마그네슘 결정체를 포함하는 산화마그네슘층이 형성되어 있음으로써, 방전 가스 중 크세논 가스 분압의 증대에 따르는 방전 시작 전압의 상승이 억제되는 동시에, 방전 지연이 단축되어 방전의 변동이 감소됨으로써, 발광 효율이 더 향상된다.

Claims (8)

1. 방전 공간을 통해 대향하는 전면(前面) 기판 및 배면 기판과, 이 전면 기판과 배면 기판 사이에 마련된 복수의 행 전극 쌍 및 이 행 전극 쌍에 대하여 교차하는 방향으로 연장되어 행 전극 쌍과 교차하는 각 부분의 방전 공간에 각각 단위 발광 영역을 형성하는 복수의 열 전극을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,

   상기 방전 공간 내에 크세논 가스를 10 체적 퍼센트 이상 포함하는 방전 가스가 봉입되고,

   상기 단위 발광 영역에 면하는 위치에 전자선에 의해 여기되어 파장 영역 200 내지 300 nm 내에 피크를 갖는 캐소드 루미네선스 발광을 행하는 산화마그네슘 결정체를 포함하는 산화마그네슘층이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제1항에 있어서, 상기 산화마그네슘 결정체는 기상 산화법에 의해 생성된 산화마그네슘 단결정체인 것인 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제1항에 있어서, 상기 산화마그네슘 결정체는 230 내지 250 nm 내에 피크를 갖는 캐소드 루미네선스 발광을 행하는 것인 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제1항에 있어서, 상기 산화마그네슘 결정체는 2000 ~ 4000 옹스트롬의 입자 직경을 갖는 산화마그네슘 결정체를 포함하고 있는 것인 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제1항에 있어서, 상기 산화마그네슘층은 증착 또는 스퍼터링에 의해 형성되는 박막 산화마그네슘층과 산화마그네슘 결정체를 포함하는 결정 산화마그네슘층이 적층된 구조를 구비하는 것인 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제5항에 있어서, 상기 결정 산화마그네슘층은 박막 산화마그네슘층상에 산화마그네슘 결정체의 분말이 살포됨으로써 형성되어 있는 것인 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 제1항에 있어서, 상기 전면 기판측에 행 전극 쌍과 이 행 전극 쌍을 피복하는 유전체층이 형성되고, 산화마그네슘층이 이 유전체층상에 형성되어 있는 것인 플라즈마 디스플레이 패널.
8. 제7항에 있어서, 상기 전면 기판과 배면 기판 사이에 방전 공간을 단위 발광 영역 별로 구획하는 격벽(隔璧)이 설치되고, 배면 기판측에 열 전극과 이 열 전극을 피복하는 유전체층이 형성되며, 각 단위 발광 영역 내에 격벽의 측면과 열 전극을 피복하는 유전체층을 덮는 형광체층이 형성되어 있는 것인 플라즈마 디스플레이 패널.

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