KR19980069494A - 교류형 플라즈마 표시소자의 보호층 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 AC PDP의 유전층상에 보호층을 형성하는 신규한 방법을 개시한다.

종래에는 후막 유전층상에 박막방법으로 보호층을 형성하여 원가 및 공정상 많은 문제가 있었던 바, 본 발명에서는 유전층 표면에 전자방출 금속의 미분을 적층하여 이를 가열함으로써 유전층에 부착하여 보호층을 형성하고, 그 결과 낮은 제조원가로 고품질의 AC형 PDP를 구현하였다.

Description

교류형 플라즈마 표시소자의 보호층 형성방법

본 발명은 교류(AC)형 플라즈마 표시소자(PDP)의 제조에 관한 것으로, 특히 유전층을 보호하는 보호층을 형성하는 방법에 관한 것이다.

기체방전현상을 화상표시에 이용하는 PDP의 가장 기본적인 구성은 직류(DC)형 PDP로서, 이는 도1에서 그 사이에 방전기체가 충전된 두 기판(P1, P2)에 전극(E1, E2)을 교차대향시킨 구성을 가진다(B는 격벽임).

이러한 DC형 PDP는 그 구조 및 구동이 극히 간단하지만 방전개시가 지연되고 선택시에만 방전이 일어나므로 일반적인 주사(scan)방식으로 구동하면 듀티 타임(duty time)이 짧아 발광휘도가 낮고, 이에 따라 고해상도나 동화상 표시에는 사용이 곤란하다.

방전개시의 촉진과 방전의 유지를 위해 여러 가지 다른 방식의 PDP가 출현한 바, 그중 대표적인 것이 AC형 PDP인데 이는 어느 한 전극(예를 들어 E2)상에 유전층(I)을 적층하여 구성되고, 유전층(I)을 통해 대전되어 형성되는 벽전하(wall discharge)에 의해 신속한 방전과 메모리효과를 구현하게 된다.

이러한 유전층(I)을 포함하여 각 기능층(E1, E2, B)들은 원가와 공정의 편의상 후막(厚膜) 방법인 인쇄에 의해 구성된다. 유전층(I)은 주로 SiO₂등의 입자를 페이스트(paste)상으로 인쇄하여 소성(燒成)함으로써 구성되는 바, 완성된 유전층(I)은 제2도에 확대 도시된 바와 같이 비교적 큰 입자(G)들로 구성되어 그 사이에 상당한 틈새가 형성된다.

그런데 PDP는 방전소자인 바, 방전공간 내의 하전입자들이 유전층(I)의 틈새를 통해 전극(E2 ; 특히 음극)을 스퍼터링(sputtering)하여 손상시키는 문제가 있다.

이에 따라 유전층(I)상에는 MgO 등의 증착(deposition)에 의해 보호층(overcoat layer ; T)을 형성해주게 된다. MgO로 된 보호층(T)은 또한 방전개시전압을 낮춰주는 역할을 수행하게 된다.

그러나 이러한 보호층(T)이 증착 등 박막방법에 의해 형성됨에 따라 PDP의 시설 및 제조원가가 크게 상승될 뿐 아니라, MgO 보호층(T)은 오염되기 쉬워 고청정환경을 요구하며 취성(脆性)을 가져 크랙(crack)이 발생되기 쉬운 등 여러가지 문제가 있다.

이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 본 발명의 목적은 박막방법에 의존하지 않고 보호층을 형성하는 방법을 제공하는 것이다.

도1은 AC형 PDP의 기본적 구성을 보이는 단면도,

도2는 유전층상의 보호층의 구성을 보이는 부분확대 단면도,

도3A 내지 C는 본 발명 방법의 진행과정을 보이는 순차적 단면도들,

도4는 본 발명의 작용을 보이는 개념도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

P1, P2 : 기판

E1, E2 : 전극

I : 유전층(dielectric layer)

T : 보호층(overcoat layer)

M : (전자방출금속의) 미분(微紛)

상술한 목적의 달성을 위해 본 발명에 의한 방법은 ;

후막방법에 의해 유전층을 형성하여 ;

상기 유전층의 표면에 전자방출금속의 미분(微紛)을 도포하여 ;

상기 미분층을 가열하여 용융 및 냉각시킴으로써 보호층을 형성하는 것을 특징으로 한다.

그러면 전자방출금속에 의한 보호층이 이온 등 하전입자의 침투를 방지하면서, PDP의 방전특성을 개선하게 된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 한 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

[실시예]

도3에서, 인쇄 등 후막방법으로 형성된 유전층(I) 상에는 먼저 (가)와 같이 전자방출금속의 미분(M)을 적층한다.

그러면 유전층(I) 표면에 적층되었던 전자방출금속의 미분(M)이 용융되고 이를 다시 냉각하면 용융되었던 미분(M)이 경화되어 도3C와 같이 유전층(I)상에 전자방출금속으로된 보호층(T)을 형성하게 된다.

본 발명의 보호층(T) 형성에 사용될수 있는 전자방출물질로는 Ba, Mg, La 또는 Cr 등의 단체 또는 그 화합물을 들 수 있는 바, 이들은 열이나 외부전하의 충격 등에 여기되어 다량의 전자를 방출하는 금속들이다.

이와 같이 본 발명에 있어서 전자방출금속의 보호층(T)을 형성할 수 있는 기본적 원리는 이 전자방출금속이 분말상태가 아니고 미분상태이기 때문이다.

즉 분쇄 등 기계적인 방법에 의해 달성될 수 있는 분말의 최소 입경(粒徑)은 50㎛이내 인바, 그 이하의 입경을 가지는 입자를 미분으로 호칭하며, 이는 다시 3㎛를 경계로 분체(紛體)와 미(微) 분체, 그리고 다시 0.3㎛를 경계로 초(超) 미분체로 분류된다.

이와 같은 미분은 일반적인 기계적 분쇄방법이 아니라 스터터링 방법 등으로 제조될 수 있는데, 분말과의 가장 큰 차이점은 표면적의 비약적인 증가에 따라 특히 금속의 경우 융점(融點)이 현저히 낮아진다는 것이다.

예를 들어 전술한 전자방출금속 중 Cr은 일반적인 경우 1200℃ 이상의 융점을 가지지만 입경 20㎛ 정도의 미분상태에서는 SiO₂의 융점보다도 낮은 200~300℃에서 용융된다.

따라서 전자방출금속을 본 발명에서와 같이 미분(M)으로 조성하여 SiO₂를 주성분으로 하는 유전층(I) 상에 도포하면, 유전층(I)에 전혀 영향을 미치지 않는 200~300℃ 정도의 낮은 온도만으로 미분(M)을 용융시켜 보호층(T)을 형성할 수 있게 하는 것이다.

여기서 본 발명의 미분(M) 형성에 가장 적절한 방법은 스퍼터링 방법인 바, 이는 전자방출물질의 타겟(target)을 고온으로 가열하여 비산되는 금속증기를 냉각수집하는 방법으로 15~25㎛ 정도의 입경을 가지는 미분(M)을 용이하게 형성할 수 있게 된다.

이와 같은 구성에 의하면 미분(M)에 의해 매우 치밀한 구조의 보호층(M)이 형성되므로 하전입자의 침투 등이 근본적으로 방지될 뿐 아니라 도4와 같은 작용으로 PDP의 방전특성도 향상시키게 된다.

도4에서, 방전공간내의 Ne 또는 Ar 등의 방전기체(Ne)는 유전층(I)의 표면(실제로는 보호층(T)의 표면)에 대전된 전하에 의해 이온화와 여기 및 페닝(penning) 등 여러 가지 기구를 통해 1차적으로 전자를 방출한 뒤, 이들 전자 및 이온들이 다시 전하 등과 연쇄반응하여 다량의 전자방출물질, 즉 방전을 일으키게 된다.

이때 유전층(I) 표면의 보호층(T)은 전자방출금속으로 구성되어 에 부착된 전자방출금속의 분말(M)은 이온 및 전자 등의 전하에 의해 여기되어 다량의 2차 전자를 방출하게 된다.

이에 따라 PDP의 방전개시전압이 저하되어 신속한 방전개시가 가능할 뿐 아니라 방전강도도 향상된다.

이와 같이 본 발명은 박막공정을 사용하지 않고 유전층 표면에 보호층을 형성하고 이 보호층이 PDP의 방전특성을 개선하도록 하여 고품질 고성능의 AC형 PDP를 낮은 제조원가로 제공하는 큰 효과를 달성한다.

Claims (3)

1. 교류형 플라즈마의 유전층상에 보호층을 형성하는 방법에 있어서,

   상기 유전층을 후막방법으로 형성하고,

   상기 유전층 표면에 전자방출금속의 미분을 적층한 뒤,

   상기 미분층을 가열용융하여 냉각시킴으로써 보호층을 형성하는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 표시소자의 보호층 형성방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전자방출금속이 Ba, Mg, La 또는 Cr 중의 어느 하나의 단체 또는 그 화합물인 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 표시소자의 보호층 형성방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 미분이 상기 전자방출금속의 타겟을 스퍼터링하여 형성되는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 표시소자의 보호층 형성방법.