KR20070029003A - 플라즈마 디스플레이 패널 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 종래에는 산화마그네슘(MgO) 보호막으로부터 벽전하 형성을 위한 2차 전자가 방출되어 방전 개시를 도왔으나, 산화마그네슘 보호막은 상온에서 쉽게 화학반응이 일어나고, 또한 비정질(armorphos)인 유전체 상에 형성되기 때문에 결정성을 가지고 성장하기 어려워서, 산화마그네슘 보호막 본연의 높은 2차 전자 방출 계수를 유지하기 어려운 문제점이 있다. 이러한 문제점을 감안한 본 발명은 투명 전극과 버스 전극을 포함하는 상부 유전체층 상에 보호막이 형성된 상판을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 보호막 상에 낮은 일함수(work function)를 갖는 금속막이 형성되어, 벽전하 형성을 위한 2차 전자 방출을 용이하게 하여, 교류 면방전 플라즈마 디스플레이의 구동 전압을 낮추는 효과가 있고, 이에 따라 상대적으로 저전압인 IC를 사용할 수 있어 비용 절감을 이루는 효과가 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 이의 제조방법{PLASMA DISPLAY PANEL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널 소자를 보인 단면도.

도 2는 종래의 교류 면방전 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막에서의 이차 전자 방출 과정 설명도.

도 3은 본 발명에 따라 금속막이 부가된 교류 면방전 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막에서의 이차 전자 방출 과정 설명도.

도 4는 본 발명에 따라 일부에 금속막이 부가된 교류 면방전 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막에서의 이차 전자 방출 과정 설명도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

31: 상부 유리기판 32: 투명 전극

33: 버스 전극 34: 상부 유전체층

35: 보호막 36: 금속막

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 상부 유리 기판에 형성된 보호막 상에 낮은 일함수를 갖는 금속막을 형성하여, 2차 전자 방출이 원활하게 이루어지도록 함으로써, 방전 개시 전압을 크게 낮출 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.

TFT 액정표시소자(LCD), 유기 EL, FED 등과 함께 차세대 표시 소자로 각광을 받고 있는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP)소자는 격벽(barrier rib)에 의해 격리된 방전 셀 내에서 He + Xe,또는 Ne + Xe 가스의 방전시에 발생하는 147nm 의 자외선이 R,G,B 의 형광체를 여기시켜 그 형광체가 여기상태에서 기저상태로 돌아갈 때의 에너지 차에 의한 발광현상을 이용하는 표시소자이다.

도 1은 일반적인 교류형 PDP 소자를 보인 단면도로서, 먼저 PDP 소자의 하판은 하부 유리기판(1) 상의 전면에 증착되어 기판(1)에 포함된 알칼리 이온의 침투를 방지하는 차단막(2)과; 상기 차단막(2) 상의 일부에 형성된 방전 셀의 어드레스 전극(3)과; 상기 어드레스 전극(3)을 포함한 차단막(2) 상의 전면에 형성된 하판유전체(4)와; 상기 하판유전체(4) 상에 형성되어 방전 셀을 격리시키는 격벽(5)과; 상기 격벽(5)에 의해 격리된 하판유전체(4) 상에 형성된 형광체(6)로 이루어진다.

그리고 플라즈마 디스플레이 패널 소자의 상판은 상부 유리기판(11) 상에 형성된 투명전극(12) 및 그 투명전극(12)의 저항값을 낮추는 버스전극(13)과; 상기 투명전극(12) 및 버스전극(13)을 포함한 상부 유리기판(11) 상의 전면에 형성된 상판 유전체(14)와; 상기 상판 유전체(14) 상의 전면에 형성되어 플라즈마 방전에 따른 상판 유전체(14)를 보호하는 보호막(15)으로 이루어지며, 이와 같이 형성된 상판은 보호막(15)이 상기 하판의 격벽(5) 및 형광체(6)와 마주보도록 설치된다.

이와 같은 교류 면방전 플라즈마 디스플레이 패널에서, 하판의 어드레스 전극(3)과 상판의 투명 전극(12) 사이에 어드레스 방전 후 선택된 방전셀에 대해 연속적인 디스플레이 방전이 이어지고, 방전시 발생한 진공 자외선(VUV)이 형광체를 여기시켜 가시광선을 방출함으로써 원하는 화상을 얻게 된다.

여기에서, 상기 보호막(15)은 주로 산화마그네슘(MgO) 보호막이 이용되는데, 이는 전자-빔 증착(E-beam evaporation) 방법을 사용하여 증착되며, 2차 전자 방출계수가 높아서 교류 면방전 플라즈마 디스플레이의 방전 개시 전압을 낮추는 역할을 한다.

도 2는 종래의 교류 면방전 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막에서의 이차 전자 방출 과정 설명도인데, 이에 도시된 바와 같이, 상부 유리기판(21) 상에 투명 전극(22)과 버스 전극(23)이 차례로 형성되고, 상기 투명 전극(22)과 버스 전극(23) 상에 유전체층(24)이 형성되며, 상기 유전체층(24) 상에, 예를 들어 산화마그네슘(MgO)으로 된 박막이 형성된다.

방전 개시시에 상기 산화마그네슘 보호막으로부터 2차 전자가 튀어나와 투명전극(22)과 버스 전극(23)으로 이루어진 유지 전극 상에 축적되어, 벽전하를 이룬다. 상기 축적된 벽전하에 의해 큰 방전 개시 전압을 요구하지 않고서도 방전이 개시될 수 있다.

구체적으로, 방전 개시 전압(Vmin)은 다음의 수식: Vmin={(eB)/A} x ln(1+γ ^-1)에 의해 결정되는데, 여기에서, A, B는 방전 가스 계수이고, γ는 2차 전자 방출 계수이다. 위 수식에서 알 수 있는 바와 같이, 2차 전자 방출 계수(γ)가 크면 방전 개시 전압(Vmin)이 작아진다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 있어서, 산화마그네슘(MgO) 보호막은 제한된 2차 전자 방출 계수 값을 가지기 때문에 방전 개시 전압을 낮추는데 한계가 있는 문제점이 있다. 즉, 산화마그네슘 보호막은 상온에서 쉽게 화학반응이 일어나고, 또한 비정질인 유전체 상에 형성되기 때문에 결정성을 가지고 성장하기 어려워서, 산화마그네슘 보호막 본연의 높은 2차 전자 방출 계수를 유지하기 어려운 문제점이 있다.

이는 교류 면방전 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 전압을 상승시키고, 이에 따라 높은 내압을 갖는 구동 IC를 사용하도록 하여 비용을 증가시킨다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 산화마그네슘 보호막 상에 낮은 일함수를 갖는 금속막을 형성하여, 산화마그네슘 보호막뿐만 아니라 금속막으로부터도 2차 전자가 방출되도록 하여, 방전 개시시에 높은 2차 전자 방출 계수를 유지하도록 한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 투명 전극과 버스 전극을 포 함하는 상부 유전체층 상에 보호막이 형성된 상판을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 보호막 상에 낮은 일함수를 갖는 금속막이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널 제조방법으로서, 상부 기판상에 투명 전극과 버스 전극을 차례로 형성하는 단계; 상기 투명 전극과 버스 전극 상에 유전체 물질을 성막하여 상부 유전체층을 형성하는 단계; 상기 유전체층 상에 산화물을 성막하여 보호막을 형성하는 단계; 및 상기 보호막 상에 낮은 일함수를 갖는 금속막을 형성하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 금속막은 칼륨(K), 바륨(Ba), 마그네슘(Mg), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 또는 이들의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 금속막은 100nm 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 금속막은 각각의 버스 전극을 중심으로 상기 보호막의 일부에만 도포되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 금속막은 상기 보호막 전체 면적의 90% 이하의 면적에 도포되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따라 금속막이 부가된 교류 면방전 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막에서의 이차 전자 방출 과정 설명도이다. 이에 도시된 바와 같이, 도 2의 구조에 부가하여, 산화마그네슘(MgO) 보호막(35) 상에 추가적으로 낮은 일함수를 갖는 금속막(36)이 형성되어 있다.

바람직하게는, 상기 금속막(36)은 칼륨(K), 바륨(Ba), 마그네슘(Mg), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 상기 칼륨(K), 바륨(Ba), 마그네슘(Mg), 니켈(Ni), 및 텅스텐(W)의 일함수는 각각 2.3eV, 2.5eV, 2.7eV, 4.9eV, 및 4.5eV이다.

상기 금속막(36)으로부터 나오는 2차 전자가 기존의 산화마그네슘 보호막(35)으로부터 나오는 2차 전자와 함께, 방전 공간에 전체적으로 충분한 벽전하를 형성하도록 하여, 방전 개시 전압을 낮추도록 작용한다.

바람직하게는, 상기 금속막(36)의 두께(h)는 2차 전자의 양호한 표면 탈출을 위해 100nm 이하, 더욱 바람직하게는 단결정층(monolayer)으로 구성될 수 있다. 이러한 금속막(36)은 전자빔 증착법, 화학기상 증착법(CVD) 등 다양한 방법으로 보호막(35) 상에 형성될 수 있을 것이다.

또한, 상기 금속막(36)은 각각의 버스 전극(33)을 중심으로 보호막(35)의 일부에만 도포될 수 있는데, 바람직하게는 산화마그네슘 보호막(35) 중에서 2차 전자의 탈출이 이루어지는 영역만을 커버하도록 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 금속막(36)은 버스 전극(33)을 중심으로 상기 보호막 전체 면적의 90% 이하의 면적에 도포될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따라 보호막의 일부에만 금속막이 부가된 교류 면방전 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막에서의 이차 전자 방출 과정 설명도이다. 이에 도 시된 바와 같이, 금속막(46)은 버스 전극(43)을 중심으로 보호막(45)의 일부 면적(d)에만 도포되어 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들이 도면을 참조하여 상세히 설명되었지만, 본 발명의 사상과 범위는 상기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다.

예를 들어, 금속막은 전술한 금속 이외에 일함수가 낮은 다른 재료가 사용될 수 있고, 금속막의 도포 형상이나 범위도 플라즈마 디스플레이 패널 구조에 따라 최적으로 형성될 수 있다.

따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위 및 이와 균등한 범위에 의해서 정해져야 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 산화마그네슘 보호막 상에 낮은 일함수를 갖는 금속막을 추가적으로 형성함으로써, 벽전하 형성을 위한 2차 전자 방출을 용이하게 하여, 교류 면방전 플라즈마 디스플레이의 구동 전압을 낮추는 효과가 있고, 이에 따라 상대적으로 저전압인 IC를 사용할 수 있어 비용 절감을 이루는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 투명 전극과 버스 전극을 포함하는 상부 유전체층 상에 보호막이 형성된 상판을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,

   상기 보호막 상에 낮은 일함수를 갖는 금속막이 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 금속막은 칼륨(K), 바륨(Ba), 마그네슘(Mg), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 또는 이들의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 금속막은 100nm 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 금속막은 각각의 버스 전극을 중심으로 상기 보호막의 일부에만 도포되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 금속막은 상기 보호막 전체 면적의 90% 이하의 면적에 도포되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 상부 기판 상에 투명 전극과 버스 전극을 차례로 형성하는 단계;

   상기 투명 전극과 버스 전극 상에 유전체 물질을 성막하여 상부 유전체층을 형성하는 단계;

   상기 유전체층 상에 산화물을 성막하여 보호막을 형성하는 단계; 및

   상기 보호막 상에 낮은 일함수를 갖는 금속막을 형성하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조방법.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 금속막은 칼륨(K), 바륨(Ba), 마그네슘(Mg), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 또는 이들의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조방법.
8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,

   상기 금속막은 100nm 이하의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조방법.
9. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,

   상기 금속막은 각각의 버스 전극을 중심으로 상기 보호막의 일부에만 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 금속막은 상기 보호막 전체 면적의 90% 이하의 면적에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.

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