KR20040082814A - Thin film oxide deposition method for Plasma Display Panel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)의 상판에 형성하는 UV 램프를 이용한 마그네슘 산화(MgO) 박막 증착 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of depositing a magnesium oxide (MgO) thin film using a UV lamp formed on an upper plate of a plasma display panel.
플라즈마 디스플레이 패널(PDP)은 유리 기판 사이에 가스를 넣고 전압을 가했을 때, 방전하여 자외선이 나오는 플라즈마 현상을 이용한 디스플레이 장치로서 기존 TV나 모니터에 비해 두께는 1/10, 무게는 1/3에 불과하여 벽에 걸어놓을 수도 있으며, 디지털 신호기술 적용 TV보다 화질도 월등히 선명한 차세대 영상 기기이다.Plasma Display Panel (PDP) is a display device that uses a plasma phenomenon in which ultraviolet rays are discharged when gas is applied between glass substrates and a voltage is applied. The plasma display panel (PDP) is 1/10 the thickness and 1/3 the weight of a conventional TV or monitor. It is a next-generation video device that can be hung on the wall, and the image quality is much clearer than the TV with digital signal technology.
도 1 은 종래 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)의 구조를 나타낸 도면이다.1 is a view showing the structure of a plasma display panel (PDP) according to the prior art.
도 1과 같이, 현재 사용되는 PDP의 구조는 크게 상판과 하판으로 나뉘어지며, 상기 상판은 상판 유리(100)/전극(ITO/Ag)(130)(120)/유전체(110)/MgO(140)로 구성된다.As shown in FIG. 1, a structure of a PDP currently used is largely divided into a top plate and a bottom plate, and the top plate includes a top plate glass 100 / an electrode (ITO / Ag) 130, 120, a dielectric 110, and a MgO 140. It is composed of
그리고 하판은 격벽(300)/유전체(230)/어드레스 전극(220)/하부막(210)/하판 유리(200)로 이루어져 있다.In addition, the lower plate includes the barrier rib 300, the dielectric material 230, the address electrode 220, the lower layer 210, and the lower plate glass 200.
이와 같은 구조를 갖는 PDP는 상기 상판과 하판 사이의 격벽 내의 공간에 Ne-Xe의 혼합가스인 플라즈마의 방전에 의하여 이온화된 Xe이 결합되고, 이때 발생하는 VUV(147nm, 1st contimum)에 의하여 여기된 R/G/B 형광체(400)가 가시광을 발하게 된다.In the PDP having such a structure, Xe ionized by a discharge of plasma, which is a mixed gas of Ne-Xe, is coupled to a space in a partition between the upper plate and the lower plate, and excited by VUV (147 nm, 1st contimum) generated at this time. The R / G / B phosphor 400 emits visible light.
그리고 상기 상판에서 유전체(110)에 사용되는 PbO가 플라즈마에 노출되면, 이온의 충격에 의하여 이질층을 형성하여, 방전전압을 높이는 등 나쁜 결과를 초래하게 된다.When the PbO used for the dielectric 110 is exposed to the plasma on the upper plate, a heterogeneous layer is formed by the impact of ions, thereby increasing the discharge voltage.
따라서 보호막 재료로 일반적으로 MgO 박막(140)을 사용하며, 상기 MgO 박막(140)은 보호막 역할 외에 이차전자를 방출시켜 플라즈마 발생을 돕는다.Therefore, the MgO thin film 140 is generally used as a protective film material, and the MgO thin film 140 helps to generate plasma by emitting secondary electrons in addition to the protective film.
이에 따라, 상기 MgO 박막(140) 특성이 PDP 방전 효율에 중요한 역할을 하게 된다.Accordingly, the MgO thin film 140 plays an important role in the PDP discharge efficiency.
이러한 MgO 박막(140)을 형성하는 방법으로 현재 많이 사용되고 있는 것은 전자빔 증발(e-beam evaporation)법, 스퍼터링(sputtering)법 그리고 이온 도금(Ion plating)법이 있다.Currently used as a method of forming the MgO thin film 140 is an e-beam evaporation method, sputtering method and ion plating method.
상기 세 방법 모두 플라즈마에 대한 마모(erosion) 특성이 우수하다고 알려져 있으나, 증착 조건에 따라 MgO 박막(140)의 특성이 크게 달라져 PDP 상판에 사용하는 MgO는 막의 표면 특성이 방전에 중요한 영향을 미치게 된다.Although all three methods are known to have excellent aerosion characteristics for plasma, the characteristics of the MgO thin film 140 vary greatly according to deposition conditions, so that the surface characteristics of the MgO used for the PDP top plate have an important influence on the discharge. .
상기 스퍼터링 법은 인라인 제조 프로세스에는 유리하나, MgO 박막의 형성속도가 느리다는 문제가 있다. 이에 증착공간에 플라즈마를 발생시킴으로써, MgO를 용사하여 MgO 박막을 형성하는 이온 도금법이 시도되고 있는데, 이 이온 도금법은 박막의 형성속도는 빠르지만 증착 표면의 균일도가 일정하지 않은 문제가 있다.The sputtering method is advantageous for the inline manufacturing process, but there is a problem that the formation rate of the MgO thin film is slow. As a result, an ion plating method for forming MgO thin films by spraying MgO by generating plasma in the deposition space has been attempted. This ion plating method has a problem in that the formation rate of the thin film is high but the uniformity of the deposition surface is not constant.
따라서, 현재는 전자빔 증발법을 이용하여 O2분위기에서 MgO 박막(140)을 증착하고 있다. 이때, O2주입량에 따라 상기 MgO 박막(140)의 성장속도와 결정성 등 막의 특성이 크게 달라지게 된다.Therefore, the MgO thin film 140 is currently deposited in an O 2 atmosphere using an electron beam evaporation method. At this time, the characteristics of the film, such as growth rate and crystallinity of the MgO thin film 140 is greatly changed according to the amount of O 2 injected.
그러나 이러한 O2주입 방법은 MFC(mass flow controller)를 사용하여 주입하는데, 이때 증발된 증착물이 증착 기판까지 이동하기 위해서는 챔버내가 진공상태를 유지하여야 하기 때문에 O2증가로 인해 진공도가 저하되어 O2주입량에 한계가 발생된다.However, the O 2 injection method for injecting using MFC (mass flow controller), this time to move to the vapor-deposited substrate the evaporated deposition material due to the O 2 increases because the required chamber I maintaining the vacuum state is a degree of vacuum is lowered O 2 There is a limit to the dosage.
즉, O2주입량을 늘리면 MgO 박막의 성장속도 및 결정성 등 반응성을 증가시킬 수 있으나, 챔버내의 진공도가 떨어져 증발되는 증착물이 증착 기판까지 이동하는 것을 저하시키게 된다. 또한, O2주입량을 줄이면 챔버내의 진공도를 증가시켜 증발되는 MgO가 증착 기판까지의 이동성을 증가시킬 수 있으나, 성장속도 및 결정성 등의 반응성을 저하시키게 된다.In other words, increasing the amount of O 2 injected may increase the reactivity such as growth rate and crystallinity of the MgO thin film, but may reduce the deposition of vaporized vapor deposits in the chamber to the deposition substrate. In addition, if the amount of O 2 is decreased, MgO evaporated by increasing the degree of vacuum in the chamber may increase the mobility to the deposition substrate, but the reactivity such as growth rate and crystallinity is reduced.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, PDP 상판의 보호막으로 사용되는 MgO 박막 증착시에 증착 기판의 충격을 최소화하고 MgO 박막 질을 향상시키는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for minimizing the impact of a deposition substrate and improving MgO thin film quality when depositing an MgO thin film used as a protective film of a PDP top plate.
본 발명의 다른 목적은 MgO 박막 증착시 O2의 주입을 통하여 MgO 박막의 특성을 조절하는 방법에 UV 소스를 이용하여 O2를 해리함으로써, 산소의 이온화율 및 이온화된 산소의 밀도를 높여 챔버내 진공도를 떨어뜨리지 않으면서 반응성을 증가시키는 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to control the properties of the MgO thin film through the injection of O 2 during deposition of the MgO thin film by dissociating O 2 using a UV source, thereby increasing the ionization rate of oxygen and the density of ionized oxygen in the chamber. It is to provide a method for increasing the reactivity without lowering the degree of vacuum.
본 발명의 또 다른 목적은 O2만을 사용하여 증착하는 방식보다 UV로 O2를 해리하여 이온화된 [O]를 사용함으로서, MgO 박막의 균일도를 유지하면서도 증착 속도를 빠르게 개선한 PDP용 MgO 박막 증착 방법을 제공하는데 있다.Yet another object of the present invention is to use ionized [O] by dissociating O 2 with UV rather than using only O 2 to deposit the MgO thin film for PDP, which improves the deposition rate while maintaining the uniformity of the MgO thin film. To provide a method.
도 1 은 종래 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)의 구조를 나타낸 도면1 illustrates a structure of a plasma display panel (PDP) according to the related art.
도 2 는 본 발명에 따른 UV 램프를 이용한 PDP용 MgO 박막 증착 방법을 나타낸 도면2 is a view showing a MgO thin film deposition method for PDP using a UV lamp according to the present invention
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
100 : 상판 유리 110 : 유전체층100: upper glass 110: dielectric layer
120, 130 : 전극(ITO/Ag) 140 : 산화막(MgO)120, 130: electrode (ITO / Ag) 140: oxide film (MgO)
200 : 하판 유리 210 : 하부막200: lower glass 210: lower film
220 : 어드레스 전극 230 : 유전체층220: address electrode 230: dielectric layer
300 : 격벽 400 : R/G/B 형광체300: partition 400: R / G / B phosphor
500 : UV 램프 600 : 전자빔 소스500 UV lamp 600 electron beam source
700 : 챔버700: chamber
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널용 마그네슘 산화(MgO) 박막 증착 방법의 특징은 플라즈마 디스플레이 패널의 산화막 증착 방법에 있어서, 챔버 내에 마그네슘 산화 박막을 증착할 기판을 장착하는 단계와, 상기 챔버 내를 진공상태로 유지한 후, 소량의 O2가스를 주입하여 상기 챔버 내를 O2분위기로 형성하는 단계와, 상기 챔버 내에 소정 파장값을 갖는 UV 램프를 조사하여 O2를 해리하여 이온화된 [O]를 생성하여 챔버 내를 이온화된 [O] 분위기로 형성하는 단계와, 증착물 소스에서 증발되는 증착물을 이온화된 [O] 분위기에서 해리된 [O]와 함께 기판에 증착하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.A magnesium oxide (MgO) thin film deposition method for a plasma display panel according to the present invention for achieving the above object is characterized in that in the method of depositing an oxide film of the plasma display panel, mounting a substrate to deposit a magnesium oxide thin film in the chamber; And maintaining the inside of the chamber in a vacuum state, injecting a small amount of O 2 gas to form the inside of the chamber in an O 2 atmosphere, and irradiating a UV lamp having a predetermined wavelength value in the chamber to produce O 2 . Dissociating to produce ionized [O] to form an ionized [O] atmosphere in the chamber, and depositing a vaporized deposit from the deposit source onto the substrate together with [O] dissociated in an ionized [O] atmosphere. It comprises a step.
이때, 상기 소정 파장값은 184.9nm과 253.7nm 파장 중 적어도 하나 이상인 것이 바람직하다.At this time, the predetermined wavelength value is preferably at least one or more of the wavelength of 184.9nm and 253.7nm.
그리고 상기 챔버 내를 이온화된 [O] 분위기로의 형성은 상기 UV 램프에서 조사되는 자외선 중 파장이 184.9nm인 파장은 챔버 내에 주입된 O2를 O3과 이온화된 [O]로 해리하는 단계와, 상기 UV 램프에서 조사되는 자외선 중 파장이 253.7nm인 파장은 상기 해리되어 발생된 O3을 다시 이온화된 [O]로 해리하는 단계를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.The formation of the ionized [O] atmosphere in the chamber may include dissociating O 2 injected into the chamber into O 3 and ionized [O] in a wavelength of 184.9 nm among ultraviolet rays emitted from the UV lamp. It is preferable that the wavelength of 253.7 nm of ultraviolet rays irradiated from the UV lamp comprises the step of dissociating O 3 generated by dissociation back into ionized [O].
또한, 상기 UV 램프는 수은 램프로 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the UV lamp is preferably made of a mercury lamp.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널용 산화막 증착 방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.A preferred embodiment of the oxide film deposition method for a plasma display panel according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에서는 설명의 간편화를 위해 산화막으로 마그네슘 산화(MgO) 박막을 실시예로 설명하고 있으나, 이는 하나의 실시예로서 모든 산화막에 적용 가능하다.In the present invention, a magnesium oxide (MgO) thin film is described as an embodiment for the sake of simplicity, but it is applicable to all oxide films as an embodiment.
도 2 는 본 발명에 따른 UV 램프를 이용한 PDP용 MgO 박막 증착 방법을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a MgO thin film deposition method for PDP using a UV lamp according to the present invention.
도 2와 같이, 도 1에서 설명하는 상판 유리(100)/전극(ITO/Ag)(130)(120)/유전체(110)로 구성되어 있는 상판을 챔버(700)내에 장착하고, 상기 챔버(700)내를 진공상태로 유지한 후, 소량의 O2가스를 주입하여 챔버(700)내를 O2분위기로 형성한다.As shown in FIG. 2, an upper plate composed of the upper plate glass 100, the electrodes (ITO / Ag) 130, 120, and the dielectric 110 described in FIG. 1 is mounted in the chamber 700, and the chamber ( After maintaining the inside of the vacuum 700, a small amount of O 2 gas is injected to form the inside of the chamber 700 in an O 2 atmosphere.
이어, O2분위기인 챔버(700)내에 UV 램프(Hg)(500)를 조사하게 된다.Subsequently, the UV lamp (Hg) 500 is irradiated into the chamber 700 which is an O 2 atmosphere.
상기 조사되는 수은 UV 램프(500)는 일반적으로 184.9nm 파장과 253.7nm 파장을 동시에 발생시키게 되는데, 이에 따라 챔버(700)내에 주입된 O2는 이온화된 [O]로 해리되게 된다.The irradiated mercury UV lamp 500 generally generates 184.9 nm wavelength and 253.7 nm wavelength simultaneously, such that O 2 injected into the chamber 700 dissociates into ionized [O].
즉, 상기 UV 램프(500)에서 조사되는 자외선 중 파장이 184.9nm인 Hv 1은 챔버(700) 내에 주입된 O2를 O3과 이온화된 [O]로 해리한다.That is, Hv 1 having a wavelength of 184.9 nm among ultraviolet rays emitted from the UV lamp 500 dissociates O 2 injected into the chamber 700 into O 3 and ionized [O].
이어, 상기 UV 램프(500)에서 조사되는 자외선 중 파장이 253.7nm인 Hv 2는상기 Hv 1에서 해리되어 발생된 O3을 다시 이온화된 [O]로 해리한다.Subsequently, Hv 2 having a wavelength of 253.7 nm among ultraviolet rays emitted from the UV lamp 500 dissociates O 3 generated by dissociation from the Hv 1 into ionized [O].
이에 따라, 상기 챔버(700) 내는 이온화된 [O] 분위기로 바뀌게 되고, 이에 따라 상판에 증착되는 증착물의 성장속도 및 결정성 등의 반응성을 증가시키게 되어, 전자빔 소스(600)에서 증발되는 증착물은 이온화된 [O]와 함께 MgO가 기판(100)에 증착된다.Accordingly, the inside of the chamber 700 is changed to an ionized [O] atmosphere, thereby increasing the reactivity such as growth rate and crystallinity of the deposit deposited on the upper plate, so that the deposit evaporated from the electron beam source 600 is MgO is deposited on the substrate 100 with ionized [O].
이와 같은 방법을 통해 상판 유리(100)/전극(ITO/Ag)(130)(120)/유전체(110)/MgO(140)로 구성되는 상판을 제조하고, 이어 격벽(300)/유전체(230)/어드레스 전극(220)/하판 유리(200)를 순차적으로 증착하여 하판을 제조한다.Through such a method, a top plate composed of the top glass 100 / the electrode (ITO / Ag) 130, 120 / the dielectric 110 / MgO 140 is manufactured, and then the barrier rib 300 / dielectric 230 ) Is manufactured by sequentially depositing the address electrode 220 and the lower plate glass 200.
그리고 상기 격벽(300)이 형성된 하판은 어드레스 전극(220)과 직교하도록 소정의 패턴의 전극(130)들이 하면에 형성된 상판과 결합된다. 이때, 상기 전극(130)은 투명한 전극으로 이루어지며, 이 상판에는 투명전극의 라인 저항을 줄이기 위한 어드레스 전극(220)이 전극(220)의 폭보다 좁은 폭으로 형성된다.The lower plate on which the partition 300 is formed is coupled to the upper plate formed on the lower surface of the electrodes 130 having a predetermined pattern so as to be orthogonal to the address electrode 220. At this time, the electrode 130 is made of a transparent electrode, the address plate 220 to reduce the line resistance of the transparent electrode is formed on the upper plate narrower than the width of the electrode 220.
이어 상기 상판과 하판 사이의 격벽(300) 내의 공간에 Ne-Xe의 혼합가스인 플라즈마의 방전에 의하여 이온화된 Xe이 결합되고, 이때 발생하는 VUV(147nm, 1st contimum)에 의하여 여기된 R/G/B 형광체(400)가 가시광을 발하게 된다.Subsequently, Xe ionized by the discharge of plasma, which is a mixed gas of Ne-Xe, is coupled to the space in the partition 300 between the upper plate and the lower plate, and R / G excited by VUV (147 nm, 1st contimum) generated at this time. The / B phosphor 400 emits visible light.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 PDP용 MgO 박막 증착 방법은 다음과 같은 효과가 있다.The MgO thin film deposition method for PDP according to the present invention as described above has the following effects.
첫째, UV 광원을 사용하기 때문에 이온을 사용하여 야기되는 이온 손상이 없다.First, there is no ion damage caused by using ions because of the use of UV light sources.
둘째, O2만을 사용하여 증착하는 방식보다, UV로 O2를 해리하여 이온화된 [0]을 사용하므로 반응성이 증가하고, [O]/O2를 증가시킬 수 있다.Second, more ways of depositing, using only O 2, to dissociate O 2 by using a UV-ionized [0], so it is possible to increase the reactivity and to increase the [O] / O 2.
셋째, 기존의 방식은 O2의 증가를 위해 진공도 저하를 가져 올 수 있는데, 소량으로 이온화 [O]의 양을 증가시킬 수 있으므로 O2증가에 따른 진공도 저하를 막을 수 있다.Third, the traditional approach is to increase the O 2 there may be up to a degree of vacuum decreases, so a small amount increases the amount of ionization [O] as it is possible to prevent the vacuum degree decreases according to the increase in O 2.
넷째, 전자빔을 이용하여 산화막을 형성하는 공정에 쉽게 적용될 수 있다.Fourth, it can be easily applied to the process of forming an oxide film using an electron beam.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |