KR20020065752A - 플라즈마 디스플레이 패널 소자의 보호막 제조방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널 소자의 보호막 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 소자의 보호막 제조방법에 관한 것으로, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널 소자는 음극선관에 비해 휘도와 효율이 매우 낮기 때문에 주변이 밝을 경우에 적당한 콘트라스트를 확보할 수 없으며, 구동에 고전력이 요구됨에 따라 소비전력이 높아짐과 아울러 구동회로가 차지하는 면적이 증가하는 문제점을 갖고 있다. 따라서, 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 소자의 보호막 내부에 도너 결함상태의 산소공공을 형성하여 특히 크세논 가스에 의한 이차전자 방출을 원활하게 함으로써, 구동전압을 낮추고, 휘도와 효율을 개선할 수 있으며, 수명이 긴 플라즈마 디스플레이 패널 소자를 제작할 수 있는 효과가 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 소자의 보호막 제조방법{METHOD FOR FABRICATING PROTECTING LAYER OF PLASMA DISPLAY PANEL DEVICE}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 소자의 보호막 제조방법에 관한 것으로, 특히 높은 이차전자계수를 갖는 보호막을 개발하여 구동전압을 낯추고, 휘도와 효율을 개선할 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널 소자의 보호막 제조방법에 관한 것이다.
일반적인 플라즈마 디스플레이 패널 소자는 도1의 예시도에 도시한 바와같이 상판과 하판으로 구성된다.
먼저, 상판은 투명한 전면 유리기판(1) 상에 유지(sustain)전극(2)을 패터닝한 다음 그 유지전극(2) 상부에 버스전극(3)을 형성하고, 그 버스전극(3) 및 유지전극(2)을 포함한 전면 유리기판(1)의 상부전면에 상층유전체(4)를 형성한 다음 그 상층유전체(4)를 보호하기 위한 산화마그네슘(MgO) 재질의 보호막(5)이 적층되어 구성되며, 이와같은 유지전극(2), 버스전극(3), 상층유전체(4) 및 보호막(5)의 순차적인 형성과정을 도2a 내지 도2d의 수순단면도에 도시하였다.
그리고, 하판은 배면 유리기판(6) 상부에 데이터신호가 인가되는 어드레스전극(7)을 패터닝한 다음 어드레스전극(7)을 포함한 배면 유리기판(5)의 상부전면에 하층유전체(8)를 형성하고, 그 하층유전체(8)의 상부에 격벽(9)을 선택적으로 형성하여 방전이 일어날 수 있는 셀을 구획한 다음 방전셀의 측면과 밑면에 적색,녹색,청색(R,G,B)의 형광체(10)가 형성되어 구성된다.
상기한 바와같이 제작된 상판과 하판을 합착하고, 방전셀내의 공기를 배기시킨 다음 크세논(Xe), 네온(Ne), 아르곤(Ar)과 같은 방전가스를 적당량 주입하고, 배기관을 토치로 녹여 밀봉함으로써, 플라즈마 디스플레이 패널 소자의 제작을 완료한다.
그러나, 종래 산화마그네슘 재질의 보호막(5)을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널 소자는 음극선관(cathode-ray tube : CRT)에 비해 휘도와 효율이 매우 낮기 때문에 주변이 밝을 경우에 적당한 콘트라스트(contrast)를 확보할 수 없으며, 구동에 고전력이 요구됨에 따라 소비전력이 높아짐과 아울러 구동회로가 차지하는 면적이 증가하는 문제점을 갖고 있다.
따라서, 화질의 개선과 저전력화를 위해서 구동전압을 낮추는데 직접적인 영향을 미치는 이차전자 방출계수()가 높은 보호막의 개발이 요구되고 있다.
특히, 종래의 네온/크세논(Ne/Xe)의 혼합가스가 채워진 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널 소자는 네온 가스에 비해 크세논 가스의 이온화 에너지가 작고, 사이즈가 크기 때문에 크세논 가스의 혼합비를 매우 작게 하더라도 크세논 이온의 수가 네온 이온의 수에 비해 매우 많아짐에 따라 크세논 가스의 이차전자 방출계수에 더 많이 의존하게 된다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 본 발명은 목적은 높은 이차전자 방출계수를 갖는 보호막을 통해 특히 크세논 가스에 의한 이차전자 방출을 원활하게 함으로써, 구동전압을 낮추고, 휘도와 효율을 개선할 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널 소자의 보호막 제조방법을 제공하는데 있다.
도1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널 소자를 보인 예시도.
도2a 내지 도2d는 도1에 있어서, 상판 형성과정을 보인 수순단면도.
도3a 및 도3b는 본 발명의 일 실시예에 따라 보호막 내부에 산소공공이 형성될 경우에 오제 중성화(Auger neutralization : AN)에 의한 이차전자 방출을 보인 예시도.
상기한 바와같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 플라즈마 디스플레이 패널 소자의 보호막 제조방법은 상판의 기판 상에 투명전극을 패터닝하는 공정과; 상기 투명전극을 포함한 기판의 상부전면에 유전막을 형성하는 공정과; 상기 유전막의 상부에 산화 마그네슘 재질의 보호막을 형성하는 공정과; 상기 보호막이 형성된 결과물을 수소(hydrogen) 또는 중수소(deuterium)를 포함하는 강한 환원성 분위기에서 열처리하여 상기 산화 마그네슘 재질의 보호막 내에 산소공공(oxygen vacancy)을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와같은 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널 소자의 보호막 제조방법을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
앞에서 설명한 바와같이 네온/크세논의 혼합가스가 채워진 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널 소자는 네온 가스에 비해 크세논 가스의 이온화 에너지가 작고, 사이즈가 크기 때문에 크세논 가스의 혼합비를 매우 작게 하더라도 크세논 이온의 수가 네온 이온의 수에 비해 매우 많아짐에 따라 크세논 가스의 이차전자 방출계수에 더 많이 의존하게 되며, 이러한 현상은 크세논 가스의 혼합비가 증가할수록 심해질 것이다.
따라서, 크세논 가스에 의한 이차전자 방출을 원활하게 함으로써, 효율 향상 및 구동전압을 최소화하는데 더욱 효과적일 것이다.
일반적으로, 플라즈마 디스플레이 패널 소자에 사용되는 가스중에서 이온화에너지가 작은 크세논이나 아르곤 등에 의해서는 산화 마그네슘 재질의 보호막 표면으로부터 이차전자가 방출될 가능성이 매우 작다. 그러나, 상기 산화 마그네슘 재질의 보호막 표면에 인위적인 결함상태(defect states)를 형성하면, 도3의 오제 중성화(Auger neutralization : AN)에 의한 이차전자 방출을 보인 예시도에 도시한 바와같이 이온화 에너지가 작은 가스 이온에 의해서도 이차전자가 방출된다.
이때, 도3a는 도너준위(Ed)와 가전자대 준위(Ev) 전자의 상호작용에 의한 이차전자 방출을 보인 예시도이고, 도3b는 도너준위(Ed) 두 전자의 상호작용에 의한 이차전자 방출을 보인 예시도이다.
즉, 크세논 가스에 의한 이차전자 방출은 산화 마그네슘 재질의 보호막 표면에 형성되는 산소공공의 결함상태와 밀도 및 위치에 크게 영향을 받게 되며, 특히 밀도가 증가할수록 결함레벨에 있는 전자에 의하여 이온이 중화될 확률이 증가하므로, 이차전자가 방출될 가능성이 증가한다.
따라서, 상기 산화 마그네슘 재질의 보호막에 형성된 도너(donor) 결함상태의 산소공공은 플라즈마 디스플레이 패널 소자의 네온/크세논 혼합가스 중에 특히 방전특성에 큰 영향을 미치는 크세논 가스에 의한 이차전자 방출을 원활하게 한다.
상기한 바와같은 산소공공을 형성하기 위하여 본 발명에서는 산화 마그네슘 재질의 보호막 내에 산소공공을 형성하기 위하여 기판 상에 투명전극, 상판유전체 및 산화 마그네슘 재질의 보호막이 순차적으로 형성된 상판을 수소 또는 중수소를 포함한 강한 환원성 분위기에서 열처리하며, 열처리온도 및 수소 혹은 중수소의 농도를 조절함으로써, 산소공공의 밀도를 증가시킬 수 있다.
이때, 상기 수소 또는 중수소는 낮은 온도에서도 쉽게 확산이 이루어지므로, 상온(20℃)∼400℃ 정도의 온도범위에서 열처리를 실시할 수 있으며, 바람직하게는 200∼300℃ 정도의 온도범위로 열처리를 실시하여 보호막 내부에 두께방향으로 균일한 밀도의 산소공공을 형성할 수 있다.
또한, 상기 수소 또는 중수소는 질소와 혼합하여 적용하며, 질소와의 혼합비가 1∼10% 정도로 적용하는 것이 바람직하다.
상기한 바와같은 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널 소자의 보호막 제조방법은 보호막 내부에 도너 결함상태의 산소공공을 형성하여 특히 크세논 가스에 의한 이차전자 방출을 원활하게 함으로써, 구동전압을 낮추고, 휘도와 효율을 개선할 수 있으며, 수명이 긴 플라즈마 디스플레이 패널 소자를 제작할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 상판의 기판 상에 투명전극을 패터닝하는 공정과; 상기 투명전극을 포함한 기판의 상부전면에 유전막을 형성하는 공정과; 상기 유전막의 상부에 산화 마그네슘 재질의 보호막을 형성하는 공정과; 상기 보호막이 형성된 결과물을 수소(hydrogen) 또는 중수소(deuterium)를 포함하는 강한 환원성 분위기에서 열처리하여 상기 산화 마그네슘 재질의 보호막 내에 산소공공(oxygen vacancy)을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 소자의 보호막 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 수소 또는 중수소는 질소와 혼합하여 적용하며, 질소와의 혼합비가 1∼10% 정도로 적용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 소자의 보호막 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 열처리는 200∼300℃ 정도의 온도범위로 실시하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 소자의 보호막 제조방법.
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