KR20010009959A - Protective Layer and Method Of Mixture Of Protective layer Material In Plasma Display Panel - Google Patents

Protective Layer and Method Of Mixture Of Protective layer Material In Plasma Display Panel Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A protecting film of a PDP(Plasma Display Panel) and a method for mixing materials of the protecting film are provided to increase the emitting efficiency of secondary electrons. CONSTITUTION: A protecting film has a defect level between an energy band gap of a conductive band and an energy valance band. An electron in the defect level emits more energy than an electron in the energy valance band when transiting to a bottom status of a gas ion. The electron in the defect level neutralizes the gas ion by transiting to the bottom status. More secondary batteries are emitted from the protecting film by the transition energy. The protecting film is formed by mixing materials having a large difference of densities to form the defect level in the protecting film.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 보호막 및 보호막 재료의 혼합방법{Protective Layer and Method Of Mixture Of Protective layer Material In Plasma Display Panel}Protective Layer and Method Of Mixture Of Protective Layer Material In Plasma Display Panel

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 보호막과 보호막재료의 혼합방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a plasma display panel, and more particularly, to a method of mixing a protective film and a protective film material.

최근, 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display) 및 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel ; 이하 "PDP"라 함) 등의 평면 표시장치가 활발히 개발되고 있다. 이들 평면 표시장치들 중에서, PDP는 구조가 단순하고 제작이 용이할 뿐 아니라 휘도와 발광효율이 높다는 이점을 가진다. 또한, PDP는 메모리 기능과 160°이상의 광시야각을 가짐은 물론 40인치 이상의 대화면을 구현할 수 있는 장점이 있다. 이와 같은 PDP는 그 구동방식에 따라 크게 면방적을 하게 되는 교류 구동방식과 직류 구동방식으로 대별된다.Recently, flat display devices such as liquid crystal displays, field emission displays, and plasma display panels (hereinafter referred to as "PDPs") have been actively developed. Among these flat panel display devices, the PDP has the advantages of a simple structure, easy fabrication, and high luminance and luminous efficiency. In addition, the PDP has a memory function and a wide viewing angle of 160 ° or more, as well as a large screen of 40 inches or more. Such a PDP is roughly classified into an AC driving method and a DC driving method which have large area spinning according to its driving method.

도 1을 참조하면, 어드레스전극(2)이 실장되어진 하부 유리기판(14)과, 투명전극쌍(4)이 실장되어진 상부 유리기판(16)을 구비하는 교류 구동방식의 PDP가 도시되어 있다. 어드레스전극(2)이 실장된 하부 유리기판(14) 상에는 벽전하가 축적되는 하부 유전체 후막(18)과 방전셀들을 분할하는 격벽(8)이 형성된다. 하부 유전체 후막(18)과 격벽(8)의 표면에는 형광체막(6)이 도포된다. 형광체막(6)은 플라즈마 방전시 발생되는 자외선에 의해 발광됨으로써 가시광선을 발생하게 된다. 상부 유리기판(16)에는 투명전극쌍(4)의 저항을 줄이기 위한 금속버스전극쌍(20)이 투명전극쌍(4)에 중첩되도록 형성되며, 상부 유전체 후막(12) 및 보호막(10)이 순차적으로 형성된다. 상부 유전체 후막(12)은 하부 유전체 후막(18)과 마찬가지로 벽전하를 축적하게 된다. 보호막(10)은 플라즈마 방전시 가스 이온의 충격으로부터 상부 유전체 후막(12)을 보호함과 아울러 이차 전자를 방출하는 역할을 하게 된다. 이 보호막(10)의 재료로는 통상 MgO가 이용되고 있다. 이러한 교류 구동방식의 PDP는 격벽(8)에 의해 하부 및 상부 유리기판들(14,16)이 이격됨에 의해 형성되는 방전셀을 가지게 된다. 이 방전셀에는 He+Xe 또는 Ne+Xe의 혼합가스가 주입된다.Referring to FIG. 1, there is shown an AC drive PDP having a lower glass substrate 14 on which an address electrode 2 is mounted, and an upper glass substrate 16 on which a transparent electrode pair 4 is mounted. On the lower glass substrate 14 on which the address electrode 2 is mounted, a lower dielectric thick film 18 in which wall charges are accumulated and a partition wall 8 dividing the discharge cells are formed. The phosphor film 6 is applied to the surfaces of the lower dielectric thick film 18 and the partition wall 8. The phosphor film 6 emits visible light by being emitted by ultraviolet rays generated during plasma discharge. In the upper glass substrate 16, a metal bus electrode pair 20 for reducing resistance of the transparent electrode pair 4 is formed to overlap the transparent electrode pair 4, and an upper dielectric thick film 12 and a protective film 10 are formed. Are formed sequentially. The upper dielectric thick film 12 accumulates wall charge like the lower dielectric thick film 18. The protective film 10 serves to protect the upper dielectric thick film 12 from the impact of gas ions during plasma discharge and to emit secondary electrons. MgO is usually used as the material of the protective film 10. This AC drive type PDP has discharge cells formed by separating the lower and upper glass substrates 14 and 16 by the partition wall 8. A mixed gas of He + Xe or Ne + Xe is injected into this discharge cell.

이와 같은 교류 구동방식의 PDP는 어드레스 전극(2)과 투명전극쌍(4) 중 어느 하나 사이에 고전압이 인가되면 플라즈마 방전이 방전셀 내부에서 일어나게 된다. 이어서, 플라즈마 방전이 방전셀 내에서 지속되게 일어나게끔 투명전극쌍(4) 사이에 교류 전압을 인가한다 플라즈마 방전시 이차 전자는 보호막(10)에서 발생된다. 보호막(10)에서의 이차 전자 방출은 "오제(Auger) 중화이론"에 의해 설명될 수 있다. 오제 중화이론에 의하면, 도 2와 같이 보호막(10)의 가전자대(Energy Valence Band : Ev) 내의 전자(e1)는 혼합가스 이온의 바닥 상태로 천이되어 혼합가스 이온을 중화시키게 된다. 이 때의 천이 에너지는 보호막(10) 내의 다른 전자(e2)를 보호막(10)으로부터 방출되게 한다. 이와 같이 발생된 이차 전자들은 다른 혼합가스의 원자들과 충돌함으로써 다른 혼합가스의 원자들이 이온화되게 한다. 이와 같은 이차 전자들과 혼합가스의 원자들 간의 반복적인 충돌에 의하여 전자들과 가스 이온들이 증가하는 에벌런치(Avalanche) 현상이 나타나게 된다. 이러한 에벌런치 현상에 의해 자외선이 발생되게 되고, 이 자외선에 의해 적색, 녹색 및 청색의 형광체막(6)이 발광함으로써 적색, 녹색 또는 청색의 가시광선이 방출된다.In the AC drive type PDP, when a high voltage is applied between any one of the address electrode 2 and the transparent electrode pair 4, plasma discharge occurs in the discharge cell. Subsequently, an alternating voltage is applied between the pair of transparent electrodes 4 so that the plasma discharge continues in the discharge cell. Secondary electrons are generated in the protective film 10 during the plasma discharge. Secondary electron emission in the protective film 10 can be explained by "Auger neutralization theory". According to Auger neutralization theory, as shown in FIG. 2, electrons e1 in the valence band Ev of the protective film 10 transition to the bottom state of the mixed gas ions to neutralize the mixed gas ions. The transition energy at this time causes other electrons e2 in the protective film 10 to be emitted from the protective film 10. The secondary electrons thus generated collide with atoms of other mixed gases, causing the atoms of other mixed gases to ionize. The repeated collision between the secondary electrons and the atoms of the mixed gas causes an avalanche phenomenon in which electrons and gas ions increase. Ultraviolet rays are generated by this avalanche phenomenon, and the red, green, and blue visible light is emitted by the red, green, and blue phosphor film 6 emitted by the ultraviolet rays.

이에 따라, 보호막(10)으로부터 방출된 이차 전자들은 스퍼터링으로부터 유전체 후막(12)을 보호하여 수명을 연장시킬뿐 아니라 방전·발광효율 및 휘도를 향상시키고 소비전력을 낮추게 된다.Accordingly, the secondary electrons emitted from the protective film 10 not only protect the dielectric thick film 12 from sputtering to prolong its life, but also improve discharge and light emitting efficiency, brightness, and lower power consumption.

한편, 보호막(10)의 이차 전자 방출계수(γ)는 수학식 1과 같이 파이어링 전압(Firing Voltage : Vf) 즉, 방전 개시 전압과 반비례함을 알 수 있다. 따라서, 보호막(10)으로부터 방출되는 이차전자의 양이 많을수록 방전 개시전압(Vf)이 낮아지게 된다.On the other hand, it can be seen that the secondary electron emission coefficient γ of the protective film 10 is inversely proportional to the firing voltage (Vf), that is, the discharge start voltage, as shown in Equation (1). Therefore, as the amount of secondary electrons emitted from the protective film 10 increases, the discharge start voltage Vf is lowered.

여기서, A와 B는 방전가스의 이온화에 관계되며, 아래의 수학식 2의 이온화 효율 α를 만족한다.Here, A and B are related to the ionization of the discharge gas, and satisfy the ionization efficiency α of Equation 2 below.

단, P는 압력, E는 전계(Electric Field)를 나타낸다.Where P is the pressure and E is the electric field.

그러나 현재의 PDP는 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)보다 효율, 휘도가 낮으며 소비전력이 큰 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 보호막(10)의 이차 전자 방출효율을 크게할 수 있는 방안이 요구되고 있다.However, current PDPs have problems of lower efficiency, lower luminance, and higher power consumption than cathode ray tubes (CRTs). In order to solve this problem, a method for increasing the secondary electron emission efficiency of the protective film 10 is required.

따라서, 본 발명의 목적은 이차전자 방출효율을 증대시키기에 적합한 PDP의 보호막 및 보호막재료의 혼합방법을 제공함에 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of mixing a protective film and a protective film material of a PDP suitable for increasing secondary electron emission efficiency.

도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널을 개략적으로 나타내는 사시도.1 is a perspective view schematically showing a conventional plasma display panel.

도 2는 도 1에 도시된 보호막에서의 이차 전자 방출을 나타내는 도면.FIG. 2 shows secondary electron emission in the protective film shown in FIG. 1. FIG.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막에서의 이차 전자 방출을 나타내는 도면.3 illustrates secondary electron emission in a protective film of a plasma display panel according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 싱글 옥사이드(Single Oxide)계의 화합물과 믹스드 옥사이드(Mixed Oxide)계의 화합물의 방전 개시전압(Vf)을 나타내는 특성도.4 is a characteristic diagram showing a discharge initiation voltage Vf of a compound of a single oxide compound and a mixed oxide compound.

도 5는 MgO와 MgF2및 이들의 혼합물질의 이차 전자 방출계수를 나타내는 특성도.5 is a characteristic diagram showing a secondary electron emission coefficient of MgO and MgF 2 and mixtures thereof.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

2 : 어드레스전극 4 : 투명전극쌍2: address electrode 4: transparent electrode pair

6 : 형광체막 8 : 격벽6: phosphor film 8: partition wall

10 : 보호막 12 : 상부 유전체 후막10: protective film 12: upper dielectric thick film

14 : 하부 유리기판 16 : 상부 유리기판14: lower glass substrate 16: upper glass substrate

18 : 하부 유전체 후막 20 : 금속버스전극쌍18: lower dielectric thick film 20: metal bus electrode pair

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 PDP의 보호막은 전도대와 가전자대 사이에 디펙트레벨이 존재하게끔 밀도차가 큰 서로 다른 화합물이 혼합된 보호막을 구비한다.In order to achieve the above object, the protective film of the PDP according to the present invention includes a protective film in which different compounds having a large density difference are present so that a defect level exists between the conduction band and the valence band.

본 발명에 따른 PDP의 보호막재료의 혼합방법은 보호막 내의 전도대와 가전자대 사이에 디펙트레벨이 존재하게끔 밀도차가 큰 서로 다른 화합물을 혼합하는 단계를 포함한다.The method of mixing the protective film material of the PDP according to the present invention includes mixing different compounds having a high density difference such that a defect level exists between the conduction band and the valence band in the protective film.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and features of the present invention in addition to the above object will become apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.

이하, 도 2 내지 도 5을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 5.

도 2를 참조하면, 전도대(Ec)와 가전자대(Ev)의 에너지 밴드갭(Band gap) 사이에 디펙트레벨(Defec level : Ed)이 존재하는 본 발명에 따른 PDP의 보호막이 도시되어 있다. 보호막 내의 디펙트레벨(Ed)에 존재하는 전자는 가전자대(Ev)에 존재하는 전자보다 가스 이온의 바닥상태로 천이될 때 더 많은 에너지를 방출하게 된다. 따라서, 디펙트레벨(Ed)에 존재하는 전자가 가스 이온의 바닥상태로 천이되어 가스 이온을 중화시킴과 동시에 이 천이 에너지에 의해 더 많은 이차 전자들이 보호막으로부터 방출된다.Referring to FIG. 2, there is shown a protective film of a PDP according to the present invention in which a defect level (Ed) exists between the energy band gap of the conduction band Ec and the valence band Ev. Electrons present in the defect level Ed in the protective film emit more energy when they transition to the ground state of the gas ions than electrons present in the valence band Ev. Therefore, electrons present in the defect level Ed transition to the ground state of the gas ions to neutralize the gas ions, and at the same time, more secondary electrons are released from the protective film by this transition energy.

보호막 내에 디펙트 레벨이 존재될 수 있게 하기 위하여, 본 발명은 밀도차가 큰 물질끼리 혼합하여 보호막을 형성하게 된다. 이를 도 4 및 도 5를 결부하여 설명하기로 한다.In order to allow the defect level to exist in the protective film, the present invention forms a protective film by mixing materials having a high density difference. This will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

도 4는 싱글 옥사이드(Single Oxide)계의 화합물과 믹스드 옥사이드(Mixed Oxide)계의 화합물의 방전 개시전압(Vf)을 나타낸다. 도 4에서 알 수 있는 바, 싱글 옥사이드계의 화합물의 방전 개시전압(Vf)이 믹스드 옥사이드계의 그것보다 높음을 알 수 있다. 수학식 1에서 알 수 있듯이, 방전 개시전압(Vf)은 이차 전자 방출계수(γ)와 반비례하게 되므로 싱글 옥사이드계의 화합물의 이차 전자 방출계수(γ)는 믹스드 옥사이드계의 그것보다 낮게 된다.FIG. 4 shows the discharge initiation voltage Vf of a single oxide compound and a mixed oxide compound. As can be seen in Figure 4, it can be seen that the discharge start voltage (Vf) of the single oxide compound is higher than that of the mixed oxide system. As can be seen from Equation 1, since the discharge start voltage (Vf) is inversely proportional to the secondary electron emission coefficient (γ), the secondary electron emission coefficient (γ) of the single oxide compound is lower than that of the mixed oxide system.

도 5는 MgO와 MgF2및 이들의 혼합물질의 이차 전자 방출계수를 나타낸다. 도 5에서 알 수 있는 바와 같이 MgO와 MgF2의 혼합물질은 MgO나 MgF2보다 이차 전자 방출계수가 크다는 것을 알 수 있다. 따라서, 단일 화합물보다 두 화합물의 혼합물질이 보호막의 이차 전자 방출계수를 크게 할 수 있는 것이로 예측될 수 있다. 이 때, 높은 이차전자 방출계수를 갖는 물질들의 혼합물질이 항상 이차 전자 방출계수가 높은 것은 아니다. 예를 들어, 도 4에서와 같이 높은 이차 전자 방출계수(γ)를 가지는 두 화합물의 혼합물질(MgO+SrO)이 상대적으로 낮은 이차 전자 방출계수(γ)를 가지는 두 화합물의 혼합물질(CaO+SrO)보다 이차 전자 방출계수가 더 낮음을 알 수 있다. 이와 같이 상대적으로 높은 이차 전자 방출계수(γ)를 가지는 두 화합물의 혼합물질(MgO+SrO)이 이차 전자 방출계수(γ)가 낮은 것은 MgO와 SrO의 밀도가 유사하기 때문이다.5 shows secondary electron emission coefficients of MgO and MgF 2 and mixtures thereof. FIG MgO and mixtures of MgF 2 as can be seen in 5 it can be seen that the secondary electron emission coefficient than MgO or MgF 2 is larger. Therefore, it can be expected that a mixture of two compounds than a single compound can increase the secondary electron emission coefficient of the protective film. At this time, the mixture of materials having a high secondary electron emission coefficient does not always have a high secondary electron emission coefficient. For example, as shown in FIG. 4, the mixture of two compounds having a high secondary electron emission coefficient (γ) (MgO + SrO) is a mixture of two compounds having a relatively low secondary electron emission coefficient (γ). It can be seen that the secondary electron emission coefficient is lower than that of SrO). The reason why the mixture (MgO + SrO) of the two compounds having a relatively high secondary electron emission coefficient (γ) has a low secondary electron emission coefficient (γ) is because the density of MgO and SrO is similar.

아래의 표 1은 여러 화합물의 특성을 나타내고 있다.Table 1 below shows the properties of the various compounds.

화합물compound 밀도(g/cm-3)Density (g / cm -3 ) 원자번호Atomic number 중량(g)Weight (g) 가전자수(kg/mm2)Number of valences (kg / mm 2 ) 플라스몬 에너지(eV)Plasmon Energy (eV) 밴드갭+전자친화력(eV)Bandgap + Electron Affinity (eV) Al2O3 Al 2 O 3 3.903.90 5050 102102 2424 27.6027.60 9.469.46 BeOBeO 3.023.02 1212 2525 44 20.0020.00 9.89.8 SiO2 SiO 2 2.302.30 3030 6060 88 15.9015.90 11.811.8 MgOMgO 3.653.65 2020 4040 44 17.4017.40 10.310.3 CaOCaO 2.622.62 2828 5656 44 12.4012.40 9.99.9 ZnOZnO 5.605.60 3838 8181 44 12.3012.30 10.010.0 SrOSrO 4.704.70 4646 104104 44 12.2312.23 9.69.6 BaOBaO 5.725.72 7272 153153 44 11.1311.13 9.49.4 CaF2 CaF 2 3.183.18 3838 7878 88 16.4516.45 12.012.0 LiFLiF 2.292.29 1212 2626 22 17.8017.80 11.911.9 BaF2 BaF 2 4.824.82 7474 175175 88 20.7020.70 11.011.0 NaFNaF 2.792.79 2020 4242 22 10.5010.50 11.311.3 MgF2 MgF 2 3.1773.177 NaClNaCl 2.162.16 2828 5858 22 7.857.85 10.010.0 KClKCl 1.981.98 3636 7474 22 4.334.33 10.010.0 NaBrNaBr 3.203.20 4646 103103 22 7.107.10 8.58.5 RbClRbCl 2.762.76 5454 120120 22 6.176.17 8.68.6 KBrKBr 2.752.75 5454 119119 22 6.196.19 8.18.1 NaINaI 3.663.66 6464 150150 22 6.366.36 8.08.0 KIKI 3.123.12 7272 160160 22 5.685.68 7.47.4 CsClCsCl 3.973.97 7272 168168 22 6.266.26 8.48.4

표 1에서 알 수 있는 바, 도 14에 도시된 화합물들 중 CaO와 SrO의 밀도차는 가장 크며, 그 다음이 MgO와 SrO, 그리고 밀도차가 가장 작은 것은 BaO와 SrO이다. 도 4에 도시된 화합물들을 위와 같이 밀도차별로 혼합하게 되면 밀도차가 큰 순서대로 즉, CaO+SrO, MgO+SrO, BaO+SrO의 순으로 이차 전자 방출계수(γ)가 작아지게 된다.As can be seen in Table 1, among the compounds shown in FIG. 14, CaO and SrO have the largest density difference, followed by MgO and SrO, and the lowest density difference is BaO and SrO. When the compounds shown in FIG. 4 are mixed according to the density difference, the secondary electron emission coefficient (γ) decreases in the order of the high density difference, that is, CaO + SrO, MgO + SrO, BaO + SrO.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막 및 보호막 재료의 혼합방법은 에너지 밴드갭에서 전도대와 가전자대 사이에 디펙트레벨이 존재하게끔 밀도차가 큰 서로 다른 혼합물을 혼합하게 함으로써 보호막의 이차전자 방출효율을 증대시키게 된다.As described above, in the method of mixing the protective film and the protective film material of the plasma display panel according to the present invention, the secondary film of the protective film is mixed by causing the mixture of different densities such that the defect level is present between the conduction band and the valence band in the energy band gap. The electron emission efficiency is increased.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.

Claims (3)

전도대와 가전자대 사이에 디펙트레벨이 존재하게끔 밀도차가 큰 서로 다른 화합물이 혼합된 보호막을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막.A protective film of a plasma display panel, comprising: a protective film in which different compounds having a large difference in density such that a defect level exists between the conduction band and the valence band are provided. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 보호막은 CaO와 SrO가 소정비율로 혼합된 혼합물질인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막.The protective film is a protective film of the plasma display panel, characterized in that the mixture of CaO and SrO mixed in a predetermined ratio. 보호막 내의 전도대와 가전자대 사이에 디펙트레벨이 존재하게끔 밀도차가 큰 서로 다른 화합물을 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막 재료의 혼합방법.A method of mixing a protective film material of a plasma display panel, comprising mixing different compounds having a large difference in density such that a defect level exists between a conduction band and a valence band in the protective film.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100603354B1 (en) * 2004-06-26 2006-07-20 삼성에스디아이 주식회사 Composition for preparing a protecting layer of PDP, a PDP protecting layer prepared by using therefrom, method of preparing the protecting layer, and PDP employing the same
KR100647604B1 (en) * 2004-06-26 2006-11-23 삼성에스디아이 주식회사 Composition for forming a protective layer and a protective layer of plasma display panel prepared from the same

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