KR19990034465A - 교류형 플라즈마 표시소자의 보호층 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PDP의 보호층을 형성하는 신규한 방법을 개시한다.

전자빔 증착법은 증착속도는 빠르나 두께와 치밀성이 낮은 문제가 있는 바, 본 발명에서는 기체분위기를 대전하여 플라즈마를 형성함으로써 타겟이 증착되도록 하며, 특히 판상의 타겟을 병렬 배치하여 대면적의 기판에도 균일한 보호층을 신속하게 형성하도록 하였다.

Description

교류형 플라즈마 표시소자의 보호층 형성방법

본 발명은 플라즈마 표시소자(PDP; Plasma Display Panel)의 제조에 관한 것으로, 특히 교류(AC)형 PDP의 유전층에 대한 보호층(protective layer)을 형성하는 방법에 관한 것이다.

기체방전현상을 화상표시에 이용하는 PDP의 가장 간단한 구성은 전극의 직접 선택에 의해 방전하는 직류(DC)형 PDP이나, DC PDP는 메모리효과가 없어 해상도가 증가될수록 듀티 사이클(duty cycle)의 단축으로 휘도가 저하되므로, 실용중의 대부분의 PDP는 AC 형 또는 하이브리드(hybrid)형으로 구성된다.

도 1에는 AC형 PDP의 일례를 도시하고 있는 바, 그 사이가 방전공간(V)이 되는 두 기판(P1, P2)에는 전극(E1, E2)이 교차대향 배열되어 격벽(B)에 의해 구획 화소를 구성한다.

어느 한 전극(E1)상에는 유전층(D)이 적층되어, 전극(E1)에 전압의 교호적인가시 유전층(D)의 표면에 벽전하의 대전 및 방전으로 AC PDP가 동작한다.

여기서 유전층(D)은 일반적인 기능층의 제조방법에 따라 인쇄방법으로 제조되는데, 인쇄된 유전층(D)은 그 조직이 치밀하지 못하여 미세한 틈새가 많으므로 이를 통해 방전된 플라즈마가 침투하여 전극(E1)을 손상시키는 소위 이온 봄바드먼트(ion bombardment) 현상이 발생되기 쉽다.

이에 따라 유전층(D)상에는 박막방법에 의해 치밀한 조직을 가지는 보호층(T)을 형성해주는 것이 일반적인바, 특히 MgO로 구성된 보호층(T)은 2차 전자방출효과를 거쳐 방전에도 기여하게 된다.

여기서 보호층(T)을 형성하는 방법은 도 2와 같이 전자빔 증착(Electron Beam Sputtering)법이 사용되고 있는 바, 이를 도 2에 도시하였다.

도 2에서 진공챔버(U)내의 크루시블(crucible: C)상에는 잉곳(ingot) 또는 펠렛(pellet)형태의 증착원(M)이 설치되어, 전자총(G)에서 발사되어 유도된 전자빔(E)에 의해 그 선단이 용융 및 기화되어 확산된 증가가 기판(P)에 접촉함으로써 증착하도록 되어 있다.

이와 같은 전자빔 증착방법은 증착속도가 매우 빠른 장점은 있으나, 기본적으로 확산패턴(X)의 요동이 심하여 클러스터(cluster) 형태의 증착이 이루어지므로 보호층(T)의 치밀성이 저하되며, 증착원이 점 소오스(souree)이므로 확산패턴(X)이 도시된 바와 같은 혼(horn) 형태가 되어 증착된 보호층(T)이 균일한 두께가 아닌 분포적 두께를 가지는 문제가 있다.

이외에도 진공실내에서 증착원을 가열하여 증착하는 열증착법이나, 마그네트론에 의한 고주파 증착법들이 있으나 이들은 모두 증착속도가 느리며 전자빔 증착법보다 더 많은 문제들을 유발하여 전자빔 증착법을 대체하지 못한다.

또한 전자빔 증착법을 포함한 종래방법들은 모두 고(高)진공분위기를 요구하여 그 설비가 크고 생산성이 낮은 문제가 있다.

이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 본 발명의 목적은 고진공분위기를 요구하지 않으면서 증착속도의 저하가 없이 대면적에 걸쳐 균일한 두께의 보호층을 형성할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 AC PDP의 구성을 보이는 단면도,

도 2는 종래의 보호층 형성방법을 보이는 기구도,

도 3은 본 발명 방법의 원리를 보이는 단면도,

도 4는 본 발명 방법의 실제 구현 형태를 보이는 기구도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

P: 기판 1: 타겟(target)

2: 전극 3: 전원

상술한 목적의 달성을 위해 본 발명에 의한 보호층 형성방법은 기판을 기체분위기내에서 타겟과 대향시켜 이 기체분위기에 직류를 인가하는 것을 특징으로 한다.

그러면 인가된 직류전압은 기체분위기에 전하를 공급하여 플라즈마를 형성하게 되고 이 플라즈마에 의해 타격된 타겟이 금속이온으로 이동되어 기판상에 적층됨으로써 보호층을 구성하게 된다.

이것은 PDP에서 플라즈마가 전극을 손상시키는 이온 봄바드먼트 현상을 역으로 이용한 것으로, 직류 증착 또는 직류 플라즈마 증착법으로 호칭할 수 있다.

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

[실시예]

도3에서, 보호층(T)을 형성할 타겟(1)은 기체분위기를 사이에 두고 기판(P)과 대향하며, 이 기체분위기에 전하를 공급할 전극(2)은 전원(3)에 선택적으로 연결된다.

타겟(1)이 도전성 금속인 경우 전원(3)은 직접 타겟(1)에 접속될 수도 있으나, 타겟(1)이 증착의 수행에 따라 소모되므로 별도의 전극(2)을 구비하여 이 전극(2)상에 타겟(1)을 접속 결합하는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명 방법의 작동원리는 전극(2)에 전압이 인가되면 기체분위기가 대전, 즉 기체분자들이 전하를 가져 이온화기체-플라즈마를 형성하게 되고, 이 플라즈마가 타겟(1)의 표면을 타격하여 타겟(1)으로부터 금속이온을 방출시키게 되는 것이다. 방출된 금속이온은 기체분위기내에서 플라즈마와 전하를 교화하여 확산되어 기판( P)의 표면에 도달하면 이에 부착, 즉 증착된다.

이와 같은 본 발명의 작용은 전기적으로 파악해보면 도시된 바와 같이 기체분자를 매개로 한 전하의 이동이라고 볼 수 있다.

특히 MgO등 금속산화물에 의한 보호층(T) 을 형성하는 경우 MgO등 금속단체(單體)에 의한 타겟(1)은 제작도 용이하고 그 자체가 도전성을 가지지만, 종래 전자빔 증착법에 사용하던 MgO등 금속산화물로 된 타겟은 제조원가도 높고 도전성이 낮은 문제가 있다.

본 발명의 경우 타겟(1)이 도전성을 가지면 이에 전압을 인가함으로써 그 표면에서 직접 전하가 방출되도록 하면 증착효율이 증가될 수 있는 바, 바람직하기로 타겟(1)은 금속단체, 예를들어 Mg로 구성되고 기체분위기에 O₂을 포함한다.

더욱 바람직하기로 기체분위기는 Ar등 불활성 가스와, O₂의 혼합물로 조성되는 바, 그러면 Mg등 금속단체인 타겟(1)의 금속이온이 기판(P)에 증착되면서 기체분위기내의 O₂와 반응하여 MgO등 소요 금속산화물의 보호층(T)을 형성하게 된다.

본 발명 방법의 증착속도는 방법의 특성상 전자빔 증착법에 비해 다소 늦을 수밖에 없는 바, 이의 보완을 위해 본 발명은 다음과 같은 수단들을 강구하였다.

먼저 타겟(1)은 도 3와 같이 판(板)상으로 구성되어 가능한한 넓은 면적으로 기판(P)을 대향하도록 한다.

그러면 넓은 면적에서 동시에 증착이 진행되므로 증착속도가 어느 정도 보완될 뿐아니라 면(面) 소오스로부터 증착이 이루어지므로 기판(P)상에 균일한 두께의 보호층(T)을 형성할 수 있게 된다.

더욱 바람직하기로 도 4와 같이 이와 같은 판상의 타겟(1)을 복수로 배열하여 동시 동작시키고 기판(P)은 이 복수의 타겟(1)들의 전면을 이동하게 된다.

그러면 더욱 균일한 두께의 보호층(T)이 신속하게 형성될 수 있게 된다.

또한 기판(P)의 크기가 커지면 타겟(1)수의 증가로 대응할 수 있어 기판(P) 크기에 무관하게 균일한 보호층(T)의 형성이 가능하게 된다.

이와 같이 도 4의 방법을 본 발명이 채택할 수 있는 이유는, 본 발명 방법이 전자빔 증착법과 같이 진공분위기내에서 이뤄지지 않고 기체분위기내에서 이루어지므로 가능한 것이다. 즉 진공분위기는 잔류기체가 존재하지 않도록 밀폐해야 하므로 배치(batch) 방식의 처리밖에 이뤄질 수 없으나, 기체분위기는 압력의 유지만으로 분위기가 유지되므로 기판(P)의 이동등 연속방식의 처리가 가능한 것이다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 대면적에 걸쳐 균일한 두께의 보호층이 신속히 형성될 수 있으며 그것도 개방분위기에서 이뤄질 수 있어 고품질의 PDP를 높은 생산성으로 제공하게 된다.

Claims (9)

1. 플라즈마 표시소자의 어느 한 기판의 전극상에 형성된 유전층에 보호층을 형성하는 방법에 있어서,

   상기 기판과 보호층을 형성할 타겟을 기체분위기내에서 대향시키고,

   상기 기체분위기에 직류전압을 인가함으로써 플라즈마를 형성하여 상기 보호층을 증착하는 것을

   특징으로 하는 교류형 플라즈마 표시소자의 보호층 형성방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 타겟이 도전성이며, 상기 기체분위기의 전압인가가 상기 타겟에 전압을 접속하여 이뤄지는 것을

   특징으로 하는 교류형 플라즈마 표시소자의 보호층 형성방법.
3. 제1항 또는 제2항중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 전압을 인가하는 전극이 상기 타겟에 접속 결합되는 것을

   특징으로 하는 교류형 플라즈마 표시소자의 보호층 형성방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 타겟이 금속단체로 구성되고 상기 기체분위기에 O₂가 포함되어 금속산화물로 된 보호층이 형성되는 것을

   특징으로 하는 교류형 플라즈마 표시소자의 보호층 형성방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 타겟이 Mg로 구성되고, 상기 보호층이 MgO로 형성되는 것을

   특징으로 하는 교류형 플라즈마 표시소자의 보호층 형성방법.
6. 제4항에 있어서,

   상기 기체분위기가 불활성가스와 O₂로 조성되는 것을

   특징으로 하는 교류형 플라즈마 표시소자의 보호층 형성방법.
7. 제1항에 있어서,

   상기 타겟이 판상으로 형성되는 것을

   특징으로 하는 교류형 플라즈마 표시소자의 보호층 형성방법.
8. 제1항 또는 제7항중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 판상의 타겟이 복수로 병렬 구성되어 상기 기판을 대향하는 것을

   특징으로 하는 교류형 플라즈마 표시소자의 보호층 형성방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 기판이 상기 복수의 타겟에 대향하며 통과하는 것을

   특징으로 하는 교류형 플라즈마 표시소자의 보호층 형성방법.