KR19990043635A - 교류형 플라즈마 표시소자의 보호층 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 AC형 PDP에 보호층을 형성하는 개선된 방법을 개시한다.

보호층의 2차 전자방출 효과의 향상을 위해 본 발명에서는 보호층에 7족의 기상 원소를 도핑함으로써 이 원소가 잉여전자를 보유하도록 하여 플라즈마 방전시 자유전자로 방출하도록 하였다. 그 결과 방전강도의 큰 향상으로 PDP의 발광휘도가 향상된다.

Description

교류형 플라즈마 표시소자의 보호층 형성방법.

본 발명은 교류(AC)형 플라즈마 표시소자(PDP: Plasma Display Panel)의 제조에 관한 것으로, 더 상세히는 그 보호층을 형성하는 방법에 관한 것이다.

기체방전현상을 화상표시에 이용하는 PDP의 기본적인 구성은 도1에서, 그 사이에 방전기체가 충전되는 방전공간(V)을 형성하는 두 기판(P1, P2)에 전극(E1, E2)을 교차 대향 배열하고, 격벽(B)으로 화소간을 구획한 구성의 직류(DC)형 PDP이다.

그러나 DC형 PDP는 화소 선택시에만 방전을 일으켜 메모리(memory) 효과가 없을 뿐아니라 방전개시까지의 지연이 커 해상도가 높아질수록 듀티 사이클(duty cycle)이 단축됨으로써 휘도가 저하되는 문제가 있다.

이에 따라 어느 일측 전극(일반적으로 E1)상에 유전층(D)을 적층하여 그 표면에 대전되는 벽전하(wall charge)의 전자사태현상을 반복적으로 일으킴으로써 높은 방전강도 및 메모리효과를 달성하는 AC형 PDP가 주로 사용되고 있다.

유전층(D)의 표면에는 이를 피복하는 보호층(T)이 적층되는 바, 이것은 일반적으로 인쇄등 후막(厚膜)방법으로 형성되는 유전층(D)이 그다지 치밀하지 못하므로 그 틈새로 플라즈마가 침투하여 전극(E1)을 손상시키는 소위 이온 봄바드먼트(ion bombardment)현상을 일으키게 되어, 이의 방지를 위해 증착등 박막(薄膜)방법에 의해 치밀한 조직이 보호층(T)을 형성함으로써 유전층(D)의 플라즈마 침투를 방지하는 것이다.

일반적으로 유전층(D)은 일반적인 SiO₂계열 재질의 인쇄 및 소성(燒成)으로 구성되는 한편, 보호층(T)은 2차전자 방출효과가 우수한 MgO가 증착으로 구성되고 있다.

이러한 보호층(T)은 도2에 도시된 바와 같이 밀폐된 압력실(100)에 기판(P)을 거치하고, 크루시블(crucible: 101)상에 위치된 MgO타겟(target: 102)을 전자총(103)으로부터 발사된 전자빔(104)으로 타격하여 타겟(102)을 증발 확산시킴으로써 기판(P)상에 보호층(T)을 형성하는 것이다. 나머지부호 105는 전자빔(104)의 편향수단이다.

이때 보호층(T) 형성에 산화분위기의 형성을 위한 기판(P)상에는 노즐(nozzle; 106)을 통해 Ar＋O₂의 혼합가스를 분사해주게 된다.

여기서 보호층(T)이 MgO로 구성되는 경우 보호층(T)은 유전층(D)의 절연파괴 방지뿐아니라 2차 전자방출효과를 가져 방전강도의 향상에도 기여한다.

이러한 보호층(T)의 2차 전자방출계수의 증대를 위해 종래 여러 가지 시도가 있었으나, 이는 주로 증착방법의 선택이나 증착조건의 조정등에 관한 것으로 2차 전자방출계수를 획기적으로 향상시키는 방법은 아직 제안된 바 없는 바, 이러한 방법의 제공이 본 발명의 목적이다.

제1도는 AC형 PDP의 구성을 보이는 단면도.

제2도는 종래의 보호층 형성을 보이는 시스템도.

제3도는 본 발명 방법을 보이는 시스템도.

제4도는 본 발명의 다른 구성을 보이는 시스템도.

제5도는 본 발명의 원리를 설명하는 모식도이다.

* 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명

P1, P2 : 전면 및 배면기판 E1, E2 : 전극

T : 보호층

상술한 목적의 달성을 위해 본 발명 방법은 보호층에 F 또는 C1등의 7족 원소를 도핑(doping 또는 implantation)하는 것을 특징으로 한다.

그러면 F 또는 C1이 0와 결합하여 하나의 잉여전자를 가지게 되는 바, 이러한 잉여전자는 외부 충격에 의해 쉽게 방출되므로 MgO 보호층의 2차 전자방출 특성을 현저히 개선할 수 있게 된다.

(실시예)

이와 같은 본 발명의 구체적 특징과 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예들의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

도3에서, 본 발명의 한 방법을 구현하는 증착장치의 구성은 기본적으로 도2에 도시된 것과 동일하다. 즉 밀폐된 압력실(1)에 기판(P)을 거치하고 크루시블(2)상에 위치된 MgO타겟(3)을 전자총(4)으로부터의 전자빔(5)으로 타격 확산시킴으로써 기판(P)상에 보호층(T)을 형성하는 것이다.

이때 노즐(6)을 통해 분사되는 기체는 종래와 같은 Ar＋O₂가스가 아니라, 본 발명 특징에 따라 F 또는 Cl₂가스가 된다. 이에 따라 F 또는 Cl이 MgO 보호층(T)의 O와 잉여전자를 가진 상태로 결합되는 바, 이는 일종의 기상(氣相: gas phase) 도핑이 된다.

한편 보호층(T)에 대한 F 또는 Cl의 도핑은 보호층(T)의 증착후에도 수행할 수 있는 바, 도4의 우측에 도시된 바와 같이 보호층(T)의 상부에 F 또는 Cl 이온을 이온 봄바드먼트(ion bombardment)시킴으로써 F 또는 Cl을 이온 도핑한다.

이러한 이온 도핑은 F 또는 Cl을 포함하는 화합물가스, 예를들어 F의 경우는 SiF₄, Cl의 경우는 SiH₂Cl₄를 전장(電場;7)을 통해 해리(解離), 즉 이온화시키고 자장(磁場;8)을 통해 보호층(T)을 타격(자장(8)내에서는 투과물질의 원자량에 따라 랜딩(landing)위치가 달라짐)하면 F 또는 Cl의 이온도핑이 이루어진다.

이와 같은 보호층(T) 증착후의 이온도핑은 보호층(T) 증착시의 기상도핑과 함께 이루어질 수 있는 바, 이에 따라 도4의 압력실의 좌측에서는 보호층(T)을 기상도핑상태로 증착하고, 증착된 기판(P)이 도면의 우측으로 이동되어 오면 여기서 보호층(T)상에 이온도핑을 수행하여 도핑량을 증가시키는 것이다.

이와 같은 본 발명에 의해 2차 전자방출특성이 증가되는 원리를 도4를 통해 살펴보기로 한다.

도4에서 MgO 보호층(T)의 O에 결합된 F 또는 Cl은 하나의 잉여전자(－)를 가지게 된다. 이러한 결합은 약한 배위결합이므로 열이나 전기에너지 또는 이온 충격등에 의해 쉽게 분리될 수 있으므로, 플라즈마 방전시 방전기체의 페닝(penning) 효과에 의해 발생된 1차전자와 충돌하여 쉽게 분리되어 자유전자가 됨으로써 2차전자를 다량 방출하여 방전강도를 향상시키게 된다.

방전이 종료되면 전자밀도가 낮아지나 방전공간에는 다량의 전자가 충만되어 있으므로 F 또는 Cl은 다시 잉여전자(－)를 포착하여 보유하다가, 다음번 방전의 개시시 다시 자유전자로 방출함으로써 계속적인 2차 전자방출효과를 발휘하게 된다.

이상에서 본 발명을 주로 F 또는 Cl를 통해 설명하였으나 O와 배위 결합하여 여분의 잉여전자를 보유할 수 있는 것은, 실제적으로 Br과 I를 포함하는 7족원소 전체이다. 이외에도 Mn등이 7족에 포함되나 기체상태로 존재할 수 있는 F, Cl, Br, I 또는 이들의 혼합물이 본 발명에 사용될 수 있다.

이와 같이 본 발명은 기상의 7족 원소의 도핑으로 MgO 보호층의 2차 전자방출효과를 크게 향상시켜 PDP의 발광휘도를 개선하게 된다.

Claims (7)

1. 교류형 플라즈마 표시소자의 유전층상에 MgO를 증착하여 보호층을 형성하는 방법에 있어서,

   상기 보호층에 7족 원소를 도핑하는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 표시소자의 보호층 형성방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 7족 원소가 F, Cl, Br, I 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 표시소자의 보호층 형성방법.
3. 제1항 내지 제2항중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 7족 원소의 도핑이 상기 보호층의 증착시 상기 기상원소를 분사하는 기상도핑으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 표시소자의 보호층 형성방법.
4. 제1항 내지 제2항중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 7족원소의 도핑이 상기 증착된 보호층상에 상기 기상원소 화합물을 이온화시켜 분사하는 이온도핑으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 표시소자의 보호층 형성방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 기상원소 화합물의 이온화가 전장의 통과로 이루어지는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 표시소자의 보호층 형성방법.
6. 제4항에 있어서,

   상기 기상원소가 F이며 그 화합물이 SiF₄인 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 표시소자의 보호층 형성방법.
7. 제4항에 있어서,

   상기 기상원소가 Cl이며 그 화합물이 SiH₂Cl₄인 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 표시소자의 보호층 형성방법.