KR20070032011A

KR20070032011A - ＭｇＯ 증착재

Info

Publication number: KR20070032011A
Application number: KR1020077000895A
Authority: KR
Inventors: 히데아키 사쿠라이; 요시타카 마유즈미; 히로키 히라타
Original assignee: 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤
Priority date: 2004-07-14
Filing date: 2005-07-13
Publication date: 2007-03-20

Abstract

플라즈마 디스플레이 패널의 보호막을 막형성하기 위한 MgO 증착재는, MgO 순도 98% 이상이고 상대 밀도 90% 이상인 MgO 의 펠릿으로 이루어진다. 펠릿은 Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm 및 Sm 으로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 원소를 함유한다. Y 를 함유할 때 Y 농도는 5∼10000ppm 이고, La 를 함유할 때 La 농도는 5∼15000ppm 이고, Ce 를 함유할 때 Ce 농도는 5∼16000ppm 이고, Pr 을 함유할 때 Pr 농도는 5∼16000ppm 이고, Nd 를 함유할 때 Nd 농도는 5∼16000ppm 이고, Pm 을 함유할 때 Pm 농도는 5∼16000ppm 이며, Sm 을 함유할 때 Sm 농도는 5∼16000ppm 이다.

증착재

Description

ＭｇＯ 증착재{ＭｇＯ DEPOSITION MATERIAL}

본 발명은, AC 형의 플라즈마 디스플레이 패널의 보호막 재료로서 이용되는 MgO 막의 재료가 되는 MgO 증착재에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 넓은 온도 범위에서 응답성이 양호한 MgO 막 그리고 이들을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 재료가 되는 MgO 증착재에 관한 것이다.

본원은, 2004년 7월 14일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허출원 2004-206623호, 2004년 9월 21일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허출원 2004-272720호, 2004년 12월 28일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허출원 2004-379090호, 2005년 4월 15일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허출원 2005-117719호에 기초하는 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

최근, 액정 (Liquid Crystal Display) 을 비롯하여, 각종 평면 디스플레이의 연구 개발과 실용화가 눈부시며 그 생산도 급증하고 있다. 컬러 플라즈마 디스플레이 패널 (Plasma Display Panel, 이하, PDP 라고 한다.) 에 대해서도, 그 개발과 실용화의 움직임이 최근 활발해지고 있다. PDP 는 대형화되기 쉽고, 하이비젼용 대화면 벽걸이 TV 의 최단 거리에 있고, 이미 대각 40 인치 클래스의 PDP 가 제조되고 있다. PDP 는, 전극 구조 면에서 금속 전극이 유전체 유리 재료로 덮 이는 AC 형과, 방전 공간에 금속 전극이 노출되어 있는 DC 형으로 분류된다.

이 AC 형 PDP 의 개발 당초에는, 유전체 유리층이 방전 공간에 노출되어 있었기 때문에, 직접 방전에 노출되고, 이온 충격의 스퍼터링에 의해 유전체 유리층의 표면이 변화되어 방전 개시 전압이 상승되었다. 그 때문에, 높은 승화열을 가지는 다양한 산화물을 이 유전체 유리층의 보호막으로 하는 시도가 이루어졌다. 이 보호막은 직접 방전용 가스와 접하고 있기 때문에 중요한 역할을 담당하고 있다. 즉, 보호막에 요구되는 특성은, (1) 낮은 방전전압, (2) 방전시의 내스퍼터링성, (3) 빠른 방전의 응답성, 및 (4) 절연성이다. 이들 조건을 만족시키는 재료로서, MgO 가 보호막에 이용되다. 이 MgO 로 이루어지는 보호막은, 유전체 유리층의 표면을 방전시의 스퍼터링으로부터 지켜 PDP 의 장기 수명화에 중요한 기능을 하고 있다.

그러나, MgO 막을 보호막으로서 이용한 경우에는, 블랙 노이즈라고 불리는 표시의 흐트러짐이 다발된다는 문제가 있었다. 블랙 노이즈란 점등해야 할 셀 (선택 셀) 이 점등되지 않는 패널 표시의 흐트러짐 현상이고, 화면 중의 점등 영역과 비점등 영역의 경계에서 생기기 쉬운 것이 알려져 있다. 이 흐트러짐 현상은, 1 개의 라인 또는 1 개의 열에 있어서의 복수의 선택 셀 전부가 점등되지 않는 것은 아니고, 발생 부위가 점으로 존재하기 때문에, 블랙 노이즈의 원인은 어드레스 방전이 발생하지 않거나, 또는 발생해도 그 강도가 부족한 어드레스 미스라고 생각된다.

이러한 여러 문제를 해결하는 방책으로서, 진공 막형성법에 따라 Si 를 500 ∼10000 중량ppm 의 범위 내의 비율로 함유한 MgO 막을 내스퍼터성 보호막으로서 이용한 PDP 가 개시되어 있다 (예를 들어, 특허 문헌 1 참조). 이 특허 문헌 1 에서는, MgO 막 중에 상기 비율로 Si 를 함유함으로써, 블랙 노이즈의 원인인 어드레스 미스를 억제할 수 있다.

또, 지방산염의 열분해에 의해 Si 를 1000∼40000 중량ppm 의 비율로 함유한 MgO 막을 형성하고, 이 막을 내스퍼터성 보호막으로서 이용한 PDP 가 개시되어 있다 (예를 들어, 특허 문헌 2 참조). 이 특허 문헌 2 에 나타난 기술에 의하면, 지방산염의 열분해에 의해 형성되는 MgO 막 중의 미량 성분에 의해 전기적 특성이 개선되고, 2 차 전자의 방출량이 증대되어 잔류 전하에 의한 실효 전압의 저하가 보충되고, 전하의 잔류 자체가 경감되어 잔류 전하가 신속하게 소실되기 때문에, 블랙 노이즈의 원인인 어드레스 미스를 억제할 수 있다.

한편, PDP 패널에서는, 방전셀의 형상이나 패널 구동시의 인가 전압, 주파수 등의 여러 가지 조건이 응답성에 영향을 미치는 것이 발표되어 있다 (예를 들어, 비특허 문헌 1 참조). 이 비특허 문헌 1 에서는, PDP 의 응답성을 평가하는 수법이 기재되어 있다.

또, 방전셀 내에 진공 자외선을 조사시킴으로써, 응답성이 개선되는 것이 발표되어 있다 (예를 들어, 비특허 문헌 2 참조). 이 비특허 문헌 2 에서도, PDP 패널의 응답성을 평가하는 수법이 기재되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허공보 제3247632호

[특허 문헌 2] 일본 공개특허공보 2001-110321호

[비특허 문헌 1] A. Seguin, L. Tessier, H. Doyeux and S. Salavin, "Measurement of Addressing Speed in Plasma Display Devices.", IDW' 99, p699-702

[비특허 문헌 2] R. Ganter, Th. Callegari, N. Posseme, B. Caillier and J. P. Boeuf, "Photoemission in Plasma Display Panel Discharge Cells.", IDW'00, p731-734

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

상기 특허 문헌 1, 특허 문헌 2, 비특허 문헌 1 및 비특허 문헌 2 에는, 응답성이 평가될 때에 온도 조건에 대해서는 특별히 언급하지 않고, 실온 부근의 조건에 있어서의 응답성 평가를 실시한 것으로 생각된다.

그러나, PDP 의 보증 온도는 제조 메이커에 따라서는, 최저 온도에서 0℃, 더욱 바람직하게는 -15℃, 최고 온도에서 70℃, 더욱 바람직하게는 90℃ 로 상하 폭이 크다. 그래서, 본 발명자는, -15℃∼90℃ 의 넓은 온도 범위에 걸쳐서 방전 응답성 평가를 실시하고, 또한, 상세한 조사를 실시한 바, 응답성에는 온도 의존성이 있는 것을 알아내었다. 구체적으로는, 어느 온도에서의 방전 응답 시간이 임계치를 초과하면, 기록 방전 불량이 발생하여 패널이 깜빡이는 문제가 있었다. 또 방전 응답성이 나쁜 경우, 어드레스 기간을 길게 할 필요가 있고, 그 결과 서스테인 기간이 짧아져, 충분한 패널의 휘도가 얻어지지 않기 때문에, 종래에는 패널 휘도를 개선하기 위해서 듀얼 스캔을 실시함으로써, 휘도를 보충하고 있었다. 그러나, 듀얼 스캔에는 많은 어드레스 IC 수가 필요해지기 때문에, 회로 비용이 비싸지는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은, 수율 좋게 제조할 수 있고, 넓은 온도 범위에 걸쳐서 양호한 방전 응답성이 얻어지고, 또한 패널 휘도의 저하 없이 대폭적인 어드레스 IC 수를 삭감할 수 있는 MgO 증착재와 이것을 이용한 MgO 막 및 PDP 를 제공하는 것에 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명의 제 1 양태는, 플라즈마 디스플레이 패널 (PDP) 의 보호막을 막형성하기 위해 이용되는 MgO 증착재의 개량이다. 본 발명의 제 1 양태의 MgO 증착재의 특징적인 구성은, MgO 순도가 98% 이상이고 상대 밀도가 90% 이상인 MgO 의 펠릿으로 이루어지고, 상기 펠릿이 Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm 및 Sm 으로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 원소를 함유하고, Y 를 함유할 때 Y 의 농도가 5∼10000ppm 이고, La 를 함유할 때 La 의 농도가 5∼15000ppm 이고, Ce 를 함유할 때 Ce 의 농도가 5∼16000ppm 이고, Pr 을 함유할 때 Pr 의 농도가 5∼16000ppm 이고, Nd 를 함유할 때 Nd 의 농도가 5∼16000ppm 이고, Pm 을 함유할 때 Pm 의 농도가 5∼16000ppm 이며, Sm 을 함유할 때 Sm 의 농도가 5∼16000ppm 이다.

이 제 1 양태에 기재된 MgO 증착재에서는, MgO 의 펠릿에 함유되는 Y, La, Sc, Ce, Pr, Nd, Pm 및 Sm 으로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 원소의 농도가 상기 범위 내에 있는 MgO 증착재를 이용하여 MgO 막을 막형성하면, 그 MgO 막은 넓은 온도 범위에 걸쳐서 양호한 방전 응답성이 얻어진다.

제 1 양태의 MgO 증착재에 있어서, 또한 MgO 의 펠릿이 다결정체이거나 혹은 단결정체이어도 된다.

이러한 MgO 증착재에서는, MgO 의 펠릿이 다결정체이거나 혹은 단결정체이거나 하는 조직의 상위가 아닌, 조성의 상위에 의해 효과가 현저하게 변화되기 때문에, MgO 의 펠릿이 다결정인 경우뿐만 아니라, 단결정이어도 제 1 양태에 기재된 범위 내의 조성을 가지면, 그 MgO 증착재를 이용하여 MgO 막을 막형성하면, 그 MgO 막은 넓은 온도 범위에 걸쳐서 양호한 방전 응답성이 얻어진다.

상기 MgO 의 펠릿은, 소결법에 의해 얻어지는 다결정체이거나, 혹은 전융법(電融法)에 의해 얻어지는 단결정체인 것이 바람직하다.

또, Y 를 함유할 때 Y 의 농도가 10∼5000ppm 이고, La 를 함유할 때 La 의 농도가 10∼7000ppm 이고, Ce 를 함유할 때 Ce 의 농도가 10∼8000ppm 이고, Pr 을 함유할 때 Pr 의 농도가 10∼7000ppm 이고, Nd 를 함유할 때 Nd 의 농도가 10∼7000ppm 이고, Pm 을 함유할 때 Pm 의 농도가 10∼7000ppm 이며, Sm 을 함유할 때 Sm 의 농도가 10∼7000ppm 인 것이 바람직하다.

또한, Y 를 함유할 때 Y 의 농도가 20∼1000ppm 이고, La 를 함유할 때 La 의 농도가 20∼1000ppm 이고, Ce 를 함유할 때 Ce 의 농도가 20∼1000ppm 이고, Pr 을 함유할 때 Pr 의 농도가 20∼1000ppm 이고, Nd 를 함유할 때 Nd 의 농도가 20∼1000ppm 이고, Pm 을 함유할 때 Pm 의 농도가 20∼1000ppm 이며, Sm 을 함유할 때 Sm 의 농도가 20∼1000ppm 인 것이 보다 바람직하다.

게다가 Y 를 함유할 때 Y 의 농도가 20∼300ppm 이고, La 를 함유할 때 La 의 농도가 20∼800ppm 이고, Ce 를 함유할 때 Ce 의 농도가 20∼800ppm 이고, Pr 을 함유할 때 Pr 의 농도가 20∼800ppm 이고, Nd 를 함유할 때 Nd 의 농도가 20∼800ppm 이고, Pm 을 함유할 때 Pm 의 농도가 20∼800ppm 이며, Sm 을 함유할 때 Sm 의 농도가 20∼800ppm 인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 제 2 양태는, 상기 제 1 양태의 MgO 증착재를 타겟재로 하는 진공 막형성법에 의해 형성된 MgO 막이다.

이 제 2 양태의 MgO 막에서는, 상기 제 1 양태의 MgO 증착재를 이용하여 MgO 막을 막형성하였으므로, 이 MgO 막은 넓은 온도 범위에 걸쳐서 양호한 방전 응답성이 얻어진다.

또, 상기 MgO 막은, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm 및 Sm 으로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 원소를 함유하고, Y 를 함유할 때 Y 의 농도가 5∼10000ppm 이고, La 를 함유할 때 La 의 농도가 5∼15000ppm 이고, Ce 를 함유할 때 Ce 의 농도가 5∼16000ppm 이고, Pr 을 함유할 때 Pr 의 농도가 5∼16000ppm 이고, Nd 를 함유할 때 Nd 의 농도가 5∼16000ppm 이고, Pm 을 함유할 때 Pm 의 농도가 5∼16000ppm 이며, Sm 을 함유할 때 Sm 의 농도가 5∼16000ppm 인 것이 바람직하다.

또한, 진공 막형성법은 전자빔 증착법 또는 이온 플래이팅법인 것이 바람직하다.

본 발명의 제 3 양태는, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm 및 Sm 중 어느 원소도 함유하지 않은 MgO 증착재를 타겟재로 하여 형성된 하지층과, 이 하지층의 표면에 제 1 양태의 MgO 증착재를 타겟재로 하여 형성된 표면층을 갖는 MgO 막이다.

이 제 3 양태의 MgO 막에서는, 저가의 하지층을 두껍게 형성하고, 고가의 표면층을 얇게 형성함으로써, MgO 막의 제조 비용을 저감할 수 있다.

또, 하지 유리 기판 표면에 종횡으로 나란하게 입설(立設)된 복수의 주상정(柱狀晶)으로 이루어지고, 주상정의 평균 직경이 20∼100㎚ 의 범위에 있고, 주상정의 길이 방향과 하지 유리 기판 표면에 세운 수직선이 이루는 각도가 0∼50 도일 수 있다.

또한, MgO 막의 결정 배향성이 (111) 면의 배향 또는 (111) 면의 우선 배향을 갖거나, (100) 면의 배향 또는 (100) 면의 우선 배향을 갖거나, 혹은 (110) 면의 배향 또는 (110) 면의 우선 배향을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 ４ 양태는, 제 2 또는 제 3 양태의 MgO 막이 유전체층 상에 형성된 PDP 이다.

이 제 ４ 양태의 PDP 에서는, 제 1 양태의 MgO 증착재를 이용하여 PDP 용의 MgO 막 (제 2 양태 또는 제 3 양태의 MgO 막) 을 막형성하였으므로, 넓은 온도 범위에서 양호한 응답성이 얻어짐과 함께, 패널의 휘도를 향상시킬 수 있다. 한편, 필요 충분한 패널 휘도를 확보할 수 있기 때문에, 패널 휘도의 저하 없이 대폭적인 어드레스 IC 수를 삭감할 수 있다.

발명의 효과

이상 서술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, MgO 순도가 98% 이상이고 상대 밀도가 90% 이상인 MgO 의 펠릿으로 이루어지고, 이 펠릿이 Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm 및 Sm 으로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 원소를 소정량 함유하므로, 이 MgO 증착재를 이용하여 MgO 막을 막형성하면, 그 MgO 막은 넓은 온도 범위에 걸쳐서 양호한 방전 응답성이 얻어진다.

또, MgO 의 펠릿이 다결정인 경우뿐만 아니라 단결정이어도, 상기 범위 내의 조성을 갖는 MgO 증착재를 이용하여 MgO 막을 막형성하면, 그 MgO 막은 넓은 온도 범위에 걸쳐서 양호한 방전 응답성이 얻어진다.

또한, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm 및 Sm 중 어느 원소도 함유하지 않은 MgO 증착재를 타겟재로 하여 하지층을 형성하고, 이 하지층의 표면에 Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm 및 Sm 으로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 원소를 함유한 MgO 증착재를 타겟재로 하여 표면층을 형성하면, 저가의 하지층을 두껍게 형성하고, 고가의 표면층을 얇게 형성함으로써, MgO 막의 제조 비용을 저감할 수 있다.

게다가 상기 MgO 증착재를 이용하여 MgO 막을 막형성하면, 이 MgO 막은 넓은 온도 범위에 걸쳐서 양호한 방전 응답성이 얻어지고, 상기 MgO 증착재를 이용하여 막형성한 MgO 막을 PDP 에 적용하면, 넓은 온도 범위에서 양호한 응답성이 얻어져 패널의 휘도를 향상시킬 수 있음과 함께, 필요 충분한 패널 휘도를 확보할 수 있기 때문에, 패널 휘도의 저하 없이 대폭적인 어드레스 IC 수를 삭감할 수 있다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

다음으로 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를 도면에 기초하여 설명한다.

본 발명자는, MgO 증착재 및 이 증착재를 이용하여 막형성된 MgO 막 중의 불순물종류 및 그 함유량에 있어서의 방전 응답성에 대한 영향을 상세하게 조사한바, MgO 의 펠릿에 함유되는 Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm 및 Sm 으로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 원소의 농도가 크케 영향을 미치는 것을 확인하였다. 또 MgO 의 펠릿 중의 Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm 및 Sm 으로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 원소의 농도가 증가할수록 일반적으로 방전 응답성은 양호해지지만, 더욱 증가되면 반대로 열화되기 때문에, 제품에 대한 적용을 생각한 경우, 최적의 Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm 및 Sm 으로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 원소의 농도 범위가 존재하는 것을 알 수 있었다. 이러한 온도 의존성이 존재하는 요인은, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm 및 Sm 으로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 원소의 첨가에 의해 2 차 전자 방출능이 향상되기 때문이다. 또한, 상기 Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm 및 Sm 으로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 원소에는 La, Ce, Nd 를 주성분으로 하는 혼합물인 미슈메탈 (Mm 이라고 표시되는 경우가 있다) 이 함유된다.

본 발명의 Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm 및 Sm 으로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 원소의 농도를 조정한 MgO 증착재는, PDP 의 보호막인 MgO 막을 형성하기 위해 사용되는 증착재이며, MgO 순도가 98% 이상, 바람직하게는 98.4% 이상, 또한 상대 밀도가 90% 이상, 바람직하게는 95% 이상의 다결정 MgO 의 펠릿으로 이루어진다. 여기에서, 다결정 MgO 의 펠릿의 MgO 순도를 98% 이상으로 한정한 것은, 98% 미만에서는 방전 응답 시간이 길어져 방전 응답 시간의 데이터의 재현성이 더 떨어지기 때문이며, 상대 밀도를 90% 이상으로 한정한 것은, 90% 미만에서는 막형성시의 스플래시가 증대되기 때문이다. 또, 본 발명의 MgO 증착재에는, 당해 희토류 원소 이외의 희토류 원소 (예를 들어 Sc) 나, 그 외의 원소 (Si, Ca, Al, Fe 등) 를 동시에 함유해도 된다. 또한, 본 실시 형태에서는, MgO 의 펠릿의 조직을 다결정으로 하였지만, 단결정이어도 된다. 또, 본 명세서 및 특허 청구의 범위에 있어서, MgO 증착재의 순도란, MgO 펠릿에 함유되는 MgO 및 O 이외의 원소의 함유 비율을 100% (펠릿의 총중량) 에서 뺀 값을 말한다. 여기에서, 산출시에 고려한 원소로서는, H, B, C, N, Na, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, V, Cu, Zn, Zr, Mo, Pb 와, Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm 등의 희토류 원소를 들 수 있다.

상기 Y 를 함유할 때의 Y 의 농도는 5∼10000ppm 이고, 바람직하게는 10∼5000ppm 이며, 더욱 바람직하게는 20∼1000ppm 이다. La 를 함유할 때의 La 의 농도는 5∼15000ppm 이고, 바람직하게는 10∼7000ppm 이며, 더욱 바람직하게는 20∼1000ppm 이다. Ce 를 함유할 때의 Ce 의 농도는 5∼16000ppm 이고, 바람직하게는 10∼8000ppm 이며, 더욱 바람직하게는 20∼1000ppm 이다. Pr 을 함유할 때의 Pr 의 농도는 5∼16000ppm 이고, 바람직하게는 10∼7000ppm 이며, 더욱 바람직하게는 20∼1000ppm 이다. Nd 를 함유할 때의 Nd 의 농도는 5∼16000ppm 이고, 바람직하게는 10∼7000ppm 이며, 더욱 바람직하게는 20∼1000ppm 이다. Pm 을 함유할 때의 Pm 의 농도는 5∼16000ppm 이고, 바람직하게는 10∼7000ppm 이며, 더욱 바람직하게는 20∼1000ppm 이다. Sm 을 함유할 때의 Sm 의 농도는 5∼16000ppm 이고, 바람직하게는 10∼7000ppm 이며, 더욱 바람직하게는 20∼1000ppm 이다. 이들의 농도는, MgO 의 펠릿 100 중량% 에 대한 농도이다. 여기에서, Y 를 함유할 때의 Y 의 농도를 5∼10000ppm 의 범위로 한정한 것은, 5ppm 미만에서는 농도의 안정적인 제어가 어렵고, 10000ppm 을 초과하면 방전 응답 시간이 길어지기 때문이다. 또, La 를 함유할 때의 La 의 농도를 5∼15000ppm 의 범위로 한정한 것은, 5ppm 미만에서는 농도의 안정적인 제어가 어렵고, 15000ppm 을 초과하면 방전 응답 시간이 길어지기 때문이다. Sc 를 함유할 때의 Sc 의 농도를 5∼5000ppm 의 범위로 한정한 것은, 5ppm 미만에서는 농도의 안정적인 제어가 어렵고, 5000ppm 을 초과하면 방전 응답 시간이 길어지기 때문이다. 또한, Ce 를 함유할 때의 Ce 의 농도, Pr 을 함유할 때의 Pr 의 농도, Nd 를 함유할 때의 Nd 의 농도, Pm 을 함유할 때의 Pm 의 농도 및 Sm 을 함유할 때의 Sm 의 농도를 5∼16000ppm 의 범위로 각각 한정한 것은, 5ppm 미만에서는 농도의 안정적인 제어가 어렵고, 16000ppm 을 초과하면 방전 응답 시간이 길어지기 때문이다.

MgO 증착재 중에 있어서의 상기 Y, La, Ce 등의 원소는, 매우 미량인 경우에는, MgO 매트릭스의 입계나 입자내에 입상의 석출물로서 존재하는 것이 아니고, MgO 증착재 중에 균일하게 분산되어 있다. 또, 상기 원소는 MgO 증착재 중에 산화물로서 존재한다. 예를 들어, Y 는 Y₂O₃의 형태로 존재하고, La 는 La₂O₃의 형태로 존재한다. 또 Ce 는 CeO₂ 또는 Ce₂O₃의 형태로 존재한다고 생각된다. Pr 은 Pr₆O₁₂의 형태로 존재한다고 생각되고, Nd 는 Nd₂O₃의 형태로 존재한다고 생각된다. 게다가 Pm 은 Pm₂O₃의 형태로 존재한다고 생각되고, Sm 은 Sm₂O₃의 형태로 존재한다고 생각된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 MgO 증착재의 제조 방법을 설명한다.

(1) 첨가 원소가 Y 이며, 소결법에 의해 제조하는 경우

우선 순도가 98% 이상인 고순도 MgO 분말과, MgO 중에 함유되는 Y 의 농도가 5∼10000ppm 의 범위가 되는 양의 고순도의 산화이트륨 분말과, 바인더와, 유기 용매를 혼합하여, 농도가 30∼75 중량% 의 슬러리를 조제한다. 바람직하게는 40∼65 중량% 의 슬러리를 조제한다. 슬러리의 농도를 30∼75 중량% 로 한정한 것은, 75 중량% 를 초과하면 상기 슬러리가 비수계이기 때문에 안정된 혼합 조립이 어려운 문제점이 있고, 30 중량% 미만에서는 균일한 조직을 갖는 치밀한 MgO 소결체가 얻어지지 않기 때문이다. MgO 분말의 평균 입경은 0.1∼5.0㎛ 의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. MgO 분말의 평균 입경을 상기 범위 내로 규정한 것은, 하한치 미만이면 분말이 지나치게 가늘어 응집되기 때문에, 분말의 핸들링이 나빠져 고농도 슬러리를 조제하는 것이 어려워지는 문제점이 있고, 상한치를 넘으면, 미세 구조의 제어가 어려워 치밀한 펠릿이 얻어지지 않는 문제점이 있기 때문이다.

산화이트륨 분말은 Y 존재량의 편재의 방지와 MgO 매트릭스의 반응성 및 Y 화합물의 순도를 고려한 경우, 1 차 입자 직경이 서브미크론 이하의 산화이트륨 입자를 첨가하는 것이 바람직하다.

바인더로서는 폴리에틸렌글리콜이나 폴리비닐부티랄 등을, 유기 용매로서는 에탄올이나 프로판올 등을 이용하는 것이 바람직하다. 바인더는 0.2∼5.0 중량% 첨가하는 것이 바람직하다.

또, 고순도 분말과 바인더와 유기 용매의 습식 혼합, 특히 고순도 분말과 분산매인 유기 용매의 습식 혼합은 습식 볼밀 또는 교반밀에 의해 실시된다. 습식 볼밀에서는, ZrO₂ 제 볼을 이용하는 경우에는, 직경 5∼10㎜ 의 다수의 ZrO₂ 제 볼을 이용하여 8∼24 시간, 바람직하게는 20∼24 시간 습식 혼합된다. ZrO₂ 제 볼의 직경을 5∼10㎜ 로 한정한 것은, 5㎜ 미만에서는 혼합이 불충해지기 때문이고, 10㎜ 를 초과하면 불순물이 증가되는 문제가 있기 때문이다. 또한, 혼합 시간이 최장 24 시간으로 긴 것은, 장시간 연속 혼합해도 불순물의 발생이 적기 때문이다.

교반밀에서는, 직경 1∼3㎜ 의 ZrO₂ 제 볼을 이용하여 0.5∼1 시간 습식 혼합 된다. ZrO₂ 제 볼의 직경을 1∼3㎜ 로 한정한 것은, 1㎜ 미만에서는 혼합이 불충분해지기 때문이고, 3㎜ 를 초과하면 불순물이 증가되는 문제가 있기 때문이다. 또, 혼합 시간이 최장 1 시간으로 짧은 것은, 1 시간을 초과하면 원료의 혼합뿐만 아니라 볼 자체가 마손되기 때문에 불순물 발생의 원인이 되고, 또한 1 시간 정도이면 충분히 혼합할 수 있기 때문이다.

다음으로 상기 슬러리를 분무 건조시켜 평균 입경이 50∼250㎛, 바람직하게는 50∼200㎛ 의 혼합 조립 분말을 얻는다. 이 조립 분말을 소정의 틀에 넣어 소정의 압력으로 성형한다. 상기 분무 건조는 스프레이 드라이어를 이용하여 실시되는 것이 바람직하고, 소정의 틀은 1 축 프레스 장치 또는 냉간 정수압 성형 장치 (CIP (Cold Isostatic Press) 성형 장치) 가 사용된다. 1 축 프레스 장치에서는, 조립 분말을 750∼2000kg/cm², 바람직하게는 1000∼1500kg/cm² 의 압력으로 1 축 가압 성형하고, CIP 성형 장치에서는, 조립 분말을 1000∼3000kg/cm², 바람직하게는 1500∼2000kg/cm² 의 압력으로 CIP 성형한다. 압력을 상기 범위로 한정한 것은, 성형체의 밀도를 높임과 함께 소결 후의 변형을 방지하여, 후가공을 불필요하게 하기 위한 것이다.

게다가 성형체를 소정의 온도에서 소결한다. 소결은 대기, 불활성 가스, 진공 또는 환원 가스 분위기 중에서 1350℃ 이상, 바람직하게는 1400∼1800℃ 의 온도에서 1∼10 시간, 바람직하게는 2∼8 시간 실시한다. 이로써 상대 밀도가 90% 이상인 펠릿이 얻어진다. 상기 소결은 대기압 하에서 실시되지만, 핫프레스 (HP) 소결이나 열간 정수압 프레스 (HIP, Hot Isostatic Press) 소결과 같이 가압 소결을 실시하는 경우에는, 불활성 가스, 진공 또는 환원 가스 분위기 중에서 1350℃ 이상의 온도에서 1∼5 시간 실시하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하여 얻어진 펠릿의 다결정 MgO 증착재를 타겟재로 하여 진공 막형성법에 의해 기판 표면에 MgO 막을 형성한다.

(2) 첨가 원소가 Y 이며, 전융법에 의해 제조하는 경우

비교적 품위가 낮은 MgO 원료 (예를 들어, Mg(OH)₂ 분말) 와, MgO 중에 함유되는 Y 의 농도가 5∼10000ppm 의 범위가 되는 양의 산화이트륨 분말을 혼합한 후에, 이 혼합물을 욕 중에 투입한다. 다음으로 아크 방전을 이용하여 욕 중의 혼합물을 고온에서 용융시킨 후에 서랭하여, 품위가 높은 산화물의 단결정체의 잉곳을 제조한다. 그리고, 이 단결정체의 잉곳을 파쇄함으로써, 단결정체의 MgO 증착재의 펠릿이 얻어진다. 이와 같이 하여 얻어진 펠릿의 다결정 MgO 증착재를 타겟재로 하여 진공 막형성법에 의해 기판 표면에 MgO 막을 형성한다.

또한, 첨가 원소로서 La, Ce, Pr, Nd, Pm 또는 Sm 을 이용하는 경우에는, 상기 Y 대신에 La, Ce, Pr, Nd, Pm 또는 Sm 을 이용하여 상기와 동일한 방법으로 MgO 증착재를 제조한다.

한편, 상기 MgO 막을 형성하기 위한 진공 막형성법으로서는, 전자빔 증착법이나 이온 플래이팅법 등을 들 수 있다. 또 상기 MgO 막은, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm 및 Sm 으로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 원소를 함유한다. 상기 Y 를 함유할 때의 Y 의 농도는 5∼10000ppm 이고, 바람직하게는 10∼5000ppm 이며, 더욱 바람직하게는 20∼1000ppm 이다. La 를 함유할 때의 La 의 농도는 5∼15000ppm 이고, 바람직하게는 10∼7000ppm 이며, 더욱 바람직하게는 20∼1000ppm 이다. Ce 를 함유할 때의 Ce 의 농도는 5∼16000ppm 이고, 바람직하게는 10∼8000ppm 이며, 더욱 바람직하게는 20∼1000ppm 이다. Pr 을 함유할 때의 Pr 의 농도는 5∼16000ppm 이고, 바람직하게는 10∼7000ppm 이며, 더욱 바람직하게는 20∼1000ppm 이다. Nd 를 함유할 때의 Nd 의 농도는 5∼16000ppm 이고, 바람직하게는 10∼7000ppm 이며, 더욱 바람직하게는 20∼1000ppm 이다. Pm 을 함유할 때의 Pm 의 농도는 5∼16000ppm 이고, 바람직하게는 10∼7000ppm 이며, 더욱 바람직하게는 20∼1000ppm 이다. Sm 을 함유할 때의 Sm 의 농도는 5∼16000ppm 이고, 바람직하게는 10∼7000ppm 이며, 더욱 바람직하게는 20∼1000ppm 이다. 이들의 농도는, MgO 막 100 중량% 에 대한 농도이다. 여기에서, MgO 막에 함유되는 Y 등의 농도를 상기 범위로 한정한 것은, MgO 증착재에 함유되는 Y 등의 농도의 한정 이유와 동일하다.

또, 상기 MgO 막은, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm 및 Sm 중 어느 원소도 함유하지 않은 MgO 증착재를 타겟재로 하여 형성된 하지층과, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm 및 Sm 으로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 원소를 함유한 표면층을 가질 수 있다. 이 경우, 저가의 하지층을 두껍게 형성하고, 고가의 표면층을 얇게 형성함으로써, MgO 막의 제조 비용을 저감할 수 있다. 또한 하지 유리 기판 표면에 종횡으로 나란하게 입설된 복수의 주상정으로 이루어지고, 주상정의 평균 직경이 20∼100㎚ 의 범위에 있고, 주상정의 길이 방향과 하지 유리 기판 표면에 세운 수직선이 이루는 각도가 0∼50 도이어도 된다. 여기에서, 주상정의 평균 직경을 20∼100㎚ 의 범위로 한정한 것은, 20㎚ 미만에서는 결정성이 불충분해지고, 100㎚ 를 초과하면 MgO 막에 대한 가스 흡수량이 증대되어 PDP 의 진공 배기 공정이 어려워지기 때문이다. 또 주상정의 길이 방향과 하지 유리 기판 표면에 세운 수직선이 이루는 각도를 0∼50 도의 범위로 한정한 것은, 기판을 소정의 속도로 반송하면서 기판에 MgO 막을 증착하고 있기 때문이다. 즉, 기판의 반송 속도가 변화되면 상기 각도가 0∼50 도의 범위에서 변화된다. 또한, MgO 막의 결정 배향성이 (111) 면의 배향 또는 (111) 면의 우선 배향을 갖거나, (100) 면의 배향 또는 (100) 면의 우선 배향을 갖거나, 혹은 (110) 면의 배향 또는 (110) 면의 우선 배향을 갖는 것이 바람직하다. MgO 막의 결정 배향성이 상기면을 가짐으로써, 방전 특성 및 내스퍼터성이 향상된다. 또한, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm 및 Sm 으로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 원소를 함유한 MgO 막 중에, 이 막두께 방향에 상기 원소 농도의 불균일, 예를 들어 막두께 방향에 상기 원소 농도의 경사가 있어도 된다.

도 1 에 본 발명의 PDP (10) 의 내부 구조를 나타낸다.

면방전 형식의 AC 형 PDP (10) 에서는, 통상, 프론트 유리 기판 (11) 의 화면 가로 방향으로 서스테인 전극 (12) 과 스캔 전극 (13) 이 쌍을 이루어 평행하게 배치된다. 또 리어 유리 기판 (14) 의 화면 세로 방향으로는, 어드레스 전극 (16) 이 배치된다. 이 서스테인 전극 (12) 과 스캔 전극 (13) 의 간극은 방전갭이라고 불리고 있고, 이 간극은 약 80㎛ 로 선정된다. 또, 프론트 유리 기판 (11) 과 리어 유리 기판 (14) 은 100∼150㎛ 정도의 높이의 격벽 (17) 에 의해 떨어져 있고, 이 격벽 (17) 의 벽면 및 저부에는 형광체 분말 (18) 이 도포된다. 컬러 표시의 경우에는, 라인 방향으로 나란히 있는 3 개의 방전 공간을 형성하는 격벽 (17) 의 배면 및 저부에 3 색 (R, G, B) 의 형광체 (18G, 18B, 18R) 가 각각 도포되어 3 개의 서브픽셀 (단위 발광 영역) 을 형성하고, 이들을 1 픽셀로 한다. 프론트 유리 기판 (11), 리어 유리 기판 (14) 및 격벽 (17) 에 의해 형성된 방전 공간 (19) 에는 가스가 봉입된다. 이 봉입 가스에는, Ne (네온) 나 Xe (크세논) 등의 불활성 가스의 혼합 가스가 사용된다.

서스테인 전극 (12) 및 스캔 전극 (13) 을 피복하는 유전체 유리층 (21) 의 표면에는, 방전시의 방전 가스에 의한 이온 충격을 저감시키기 위해, 내스퍼터성이 높은 보호막 (MgO 막 ; 22) 이 형성된다. PDP 에서는 보호막 (22) 의 재질 및 막질이 방전 특성에 큰 영향을 주기 때문에, 이 보호막은 방전 전극으로서 작용한다. 이 보호막 재료는 내스퍼터성이 우수하고, 또한 2 차 전자 방출 계수가 높은 절연물인 본 발명의 MgO 막을 이용한다.

이와 같이 구성된 매트릭스 표시 형식의 AC 형 PDP (10) 에서는, 프론트 유리 기판 (11) 과 리어 유리 기판 (14) 사이에 형성된 방전 공간 (19) 내에서 대향하는 서스테인 전극 (12) 및 스캔 전극 (13) 과 어드레스 전극 (16) 사이에 플라즈마 방전을 발생시키고, 이 방전 공간 (19) 내에 봉입되어 있는 가스로부터 발생하는 자외선을 방전 공간 (19) 내에 형성한 형광체 (18) 에 쐬게 함맞힘으로써 표시를 실시한다. 표시 소자인 셀의 점등 상태의 유지 (서스테인) 에는 메모리 효과가 이용된다. 표시할 때에는, 우선, 어느 화상의 서스테인의 종료에서부터 다음 화상의 어드레싱 (기록) 까지의 사이에 화면 전체의 벽전하의 소거 (리셋) 를 실시한다. 다음으로 점등 (발광) 할 셀에만 벽전하를 축적시키는 라인 순차의 어드레싱 (기록) 을 실시한다. 그 후에 모든 셀에 대해서 일제히 교대 극성의 방전 개시 전압보다 낮은 전압 (서스테인 전압) 을 인가한다. 벽전하가 존재하는 셀에서는, 벽전압이 서스테인 전압에 중첩되므로, 셀에 가해지는 실효 전압이 방전 개시 전압을 초과하여 방전이 발생한다. 서스테인 전압의 인가 주파수를 높게 함으로써, 외관상 연속적인 점등 상태가 얻어진다.

상기 어드레싱 (기록) 에서는, 리어 유리 기판의 어드레스 전극과 프론트 유리 기판의 스캔 전극 사이에서 기록 방전을 실시함으로써 벽전하의 축적본 실시된다. 예를 들어, 종래부터 이용되고 있는 해상도가 VGA (Visual Graphics Array) 클래스에서 256 계조 표현 (8 서브 필드) 인 PDP 에서는, 기록 방전이 3㎲ 으로 실시된 경우, 480 라인을 순차 기록할 필요가 있기 때문에, 구동 시간의 약 10% 가 벽전하의 소거에, 약 70% 가 화상 데이터의 기록에 소비되어 실제로 화상을 표시하는 시간은 나머지의 약 20% 정도밖에 존재하지 않게 된다. PDP 의 경우, 패널의 휘도는 이 화상 표시 시간이 길수록 밝게 인식된다. 패널 휘도를 개선하기 위해서는 어드레스 전극을 구동시키는 어드레스 IC 수를 2 배로 하여, 화상의 상하부를 별도로 기록 (듀얼 스캔) 함으로써 기록 시간을 단축시켜 화상 표시 시간을 연장시킬 수 있다. 그러나 이 방법을 이용하면, 회로 비용이 증가되는 문제가 있다.

이에 대하여, 본 발명의 MgO 증착재를 이용하여 막형성된 MgO 막 (22) 은, 넓은 온도 범위에 걸쳐서 양호한 방전 응답성이 얻어지기 때문에, 기록 방전의 시간을 단축시킬 수 있다. 따라서, 이 보호막 (22) 을 사용한 본 발명의 PDP (10) 는, 화상 표시 시간을 연장시킬 수 있기 때문에, 패널 휘도를 향상시킬 수 있다. 한편, 패널 휘도의 저하 없이 대폭적인 어드레스 IC 수의 삭감도 도모할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 실시 형태의 PDP 의 내부 구조를 나타내는 요부 단면 사 시도이다.

부호의 설명

10 AC 형 PDP

22 보호막 (MgO 막)

다음으로 본 발명의 실시예를 비교예와 함께 상세하게 설명한다.

<실시예 1>

MgO 증착재로서, MgO 순도가 99.95% 이고, 상대 밀도가 98% 이며, MgO 중에 함유되는 Y 의 농도가 300ppm 인 다결정 MgO 의 펠릿을 준비하였다. 이 MgO 증착재의 직경 및 두께는 각각 5㎜ 및 1.6㎜ 이었다. 또 표면에 ITO 전극과 은전극을 적층시켜 전극을 형성하고, 그리고 이 전극을 덮도록 유전체 유리층을 형성한 유리 기판을 준비하였다.

이 유리 기판에 형성된 유전체 유리층 위에, 상기 MgO 증착재를 이용하여 전자빔 증착법에 의해, 막두께가 8000Å (800㎚) 이며 결정 배향성이 (111) 면의 배향을 갖는 MgO 막을 형성하였다. 막형성 조건은, 도달 진공도가 1.0×10^-4Pa 이고, 산소 가스 분압이 1.0×10^-2Pa 이고, 기판 온도가 200℃ 이며, 막형성 속도가 20Å/초 (2㎚/초) 이었다.

<실시예 2>

전융법에 의해 제조한 MgO 의 단결정 펠릿 (세로, 가로 및 두께가 5㎜, 5㎜ 및 2㎜ 정도의 판상 펠릿) 에 함유되는 Y 의 농도가 600ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<실시예 3>

MgO 의 펠릿에 함유되는 Y 의 농도가 7000ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<실시예 4>

MgO 의 펠릿에 함유되는 원소가 Y 가 아닌 La 이며, 그 La 의 농도가 500ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<실시예 5>

MgO 의 펠릿에 함유되는 La 의 농도가 5000ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 4 와 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<실시예 6>

MgO 의 펠릿에 함유되는 La 의 농도가 12000ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 4 와 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<실시예 7>

MgO 의 펠릿에 함유되는 원소가 Y 가 아닌 Ce 이며, 그 Ce 의 농도가 600ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<실시예 8>

MgO 의 펠릿에 함유되는 Ce 의 농도가 7000ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 7 과 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<실시예 9>

MgO 의 펠릿에 함유되는 Ce 의 농도가 15000ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 7 과 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<실시예 10>

MgO 의 펠릿에 함유되는 원소가 Y 가 아닌 Pr 이며, 그 Pr 의 농도가 500ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<실시예 11>

MgO 의 펠릿에 함유되는 Pr 의 농도가 5000ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 10 과 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<실시예 12>

MgO 의 펠릿에 함유되는 원소가 Y 가 아닌 Nd 이며, 그 Nd 의 농도가 500ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<실시예 13>

MgO 의 펠릿에 함유되는 Nd 의 농도가 5000ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 12 와 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<실시예 14>

MgO 의 펠릿에 함유되는 원소가 Y 가 아닌 Pm 이며, 그 Pm 의 농도가 500ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<실시예 15>

MgO 의 펠릿에 함유되는 Pm 의 농도가 5000ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 14 와 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<실시예 16>

MgO 의 펠릿에 함유되는 원소가 Y 가 아닌 Sm 이며, 그 Sm 의 농도가 500ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<실시예 17>

MgO 의 펠릿에 함유되는 Sm 의 농도가 5000ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 16 과 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<실시예 18>

MgO 의 펠릿에 함유되는 원소가 Y 가 아닌 Y 및 La 이며, Y 및 La 의 농도가 각각 200ppm 및 500ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<실시예 19>

MgO 의 펠릿에 함유되는 원소가 Y 가 아닌 Ce 및 Sc 이며, Ce 및 Sc 의 농도가 각각 500ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<실시예 20>

MgO 의 펠릿에 함유되는 원소가 Y 가 아닌 La 및 Sc 이며, La 및 Sc 의 농도가 각각 50ppm 및 1000ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<실시예 21>

MgO 의 펠릿에 함유되는 원소가 Y 가 아닌 La 및 Si 이며, La 및 Si 의 농도가 각각 1000ppm 및 50ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<실시예 22>

MgO 의 펠릿에 함유되는 원소가 Y 가 아닌 La, Ca 및 Fe 이며, La, Ca 및 Fe 의 농도가 각각 500ppm, 200ppm 및 200ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<비교예 1>

MgO 의 펠릿에 함유되는 원소가 Y 가 아닌 Si 이며, 그 Si 의 농도가 5ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<비교예 2>

MgO 의 펠릿에 함유되는 원소가 Y 이며, 그 Y 의 농도가 15000ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<비교예 3>

MgO 의 펠릿에 함유되는 원소가 Y 가 아닌 La 이며, 그 La 의 농도가 20000ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<비교예 4>

MgO 의 펠릿에 함유되는 원소가 Y 가 아닌 Ce 이며, 그 Ce 의 농도가 20000ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<비교예 5>

MgO 의 펠릿에 함유되는 원소가 Y 가 아닌 Pr 이며, 그 Pr 의 농도가 20000ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<비교예 6>

MgO 의 펠릿에 함유되는 원소가 Y 가 아닌 Nd 이며, 그 Nd 의 농도가 20000ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<비교예 7>

MgO 의 펠릿에 함유되는 원소가 Y 가 아닌 Pm 이며, 그 Pm 의 농도가 20000ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<비교예 8>

MgO 의 펠릿에 함유되는 원소가 Y 가 아닌 Sm 이며, 그 Sm 의 농도가 20000ppm 인 MgO 증착재를 이용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 MgO 막을 형성하였다.

<비교 시험 및 평가>

실시예 1∼22 및 비교예 1∼8 에서 얻어진 MgO 막을 갖는 유리 기판을 이용하여 테스트 기판을 각각 제작하였다. 구체적으로는, 먼저, 80㎛ 의 방전갭을 IT0 (Indium Tin 0xide:산화인듐 주석) 전극에서 형성한 후에, 유전체 상에 MgO 막을 형성하여, 이 유리 기판을 프론트 유리 기판으로 하였다. 다음으로, 높이가 150㎛, 핏치가 360㎛ 인 격벽 (리브) 을 형성한 리어 유리 기판을 준비하였다. 이들 리어 유리 기판과 프론트 유리 기판을 대향하도록 배치시켰다. 프론트 유리 기판, 리어 유리 기판, 격벽에 의해 형성된 방전 공간에는, Ne-4% Xe 혼합 가스를 방전 가스로서 주입하였다.

이와 같이 하여 얻어진 테스트 기판을 이용하여, -20℃, 30℃ 및 90℃ 의 각 온도 조건에서 의사적인 어드레스 방전 시험, 즉 2 장의 유리 기판 사이의 대향 방전 시험을 실시하였다. 시험 조건은, 방전 가스압을 500Torr, 인가 전압을 200V, 주파수를 1kHz 로 하였다. 이러한 조건에서 시험을 실시하고, 방전에 의해 방출되는 근적외선을 광전자 증배관에 의해 검지하여, 전압을 인가한 후 발광이 종료될 때까지의 시간을 응답 시간으로서 평가하였다. 또한, 이 응답 시간에는 통계적인 발광 편차를 포함한다. 표 1 및 표 2 에 시험 결과를 각각 나타낸다.

표 1 및 표 2 에서 알 수 있는 바와 같이, Y 농도가 본 발명에서 규정하는 농도 범위보다 높은 비교예 2, La 농도가 본 발명에서 규정하는 농도 범위보다 높은 비교예 3, Ce 농도가 본 발명에서 규정하는 농도 범위보다 높은 비교예 4, Pr 농도가 본 발명에서 규정하는 농도 범위보다 높은 비교예 5, Nd 농도가 본 발명에서 규정하는 농도 범위보다 높은 비교예 6, Pm 농도가 본 발명에서 규정하는 농도 범위보다 높은 비교예 7, 및 Sm 농도가 본 발명에서 규정하는 농도 범위보다 높은 비교예 8 에서는, 모든 온도 범위에서 방전 응답 시간이 길었던 반면, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm 또는 Sm 의 농도가 본 발명에서 규정하는 농도 범위 내에 있는 실시예 1∼l7 에서는, 넓은 온도 범위에서 방전 응답 시간이 짧아졌다. 또, 본 발명에서 규정하는 농도 범위 내의 Y 및 La 가 소정량씩 첨가된 실시예 18 이나, 본 발명에서 규정하는 농도 범위 내의 Ce 및 Sc 가 소정량씩 첨가된 실시예 19 나, 본 발명에서 규정하는 농도 범위 내의 La 및 Sc 가 소정량씩 첨가된 실시예 20 이나, 본 발명에서 규정하는 농도 범위 내의 La 및 Si 가 소정량씩 첨가된 실시예 21 이나, 본 발명에서 규정하는 농도 범위 내의 La, Ca 및 Fe 가 소정량씩 첨가된 실시예 22 에서는, 넓은 온도 범위에서 방전 응답 시간이 짧아졌다. 또한, 비교예 1 의 저온역에 있어서의 방전 응답 시간은 매우 길어졌다. 또 비교예 3 및 4 에서는, 방전에 의한 발광 강도가 불안정하였다.

Claims

플라즈마 디스플레이 패널의 보호막을 막형성하기 위해 이용되는 MgO 증착재에 있어서,

MgO 순도가 98% 이상이고 상대 밀도가 90% 이상인 MgO 의 펠릿으로 이루어지고,

상기 펠릿이 Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm 및 Sm 으로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 원소를 함유하고,

상기 Y 를 함유할 때 Y 의 농도가 5∼10000ppm 이고, 상기 La 를 함유할 때 La 의 농도가 5∼15000ppm 이고, 상기 Ce 를 함유할 때 Ce 의 농도가 5∼16000ppm 이고, 상기 Pr 을 함유할 때 Pr 의 농도가 5∼16000ppm 이고, 상기 Nd 를 함유할 때 Nd 의 농도가 5∼16000ppm 이고, 상기 Pm 을 함유할 때 Pm 의 농도가 5∼16000ppm 이며, 상기 Sm 을 함유할 때 Sm 의 농도가 5∼16000ppm 인 MgO 증착재.
제 1 항에 있어서,

MgO 의 펠릿이 다결정체이거나 혹은 단결정체인 MgO 증착재.
제 1 항에 있어서,

MgO 의 펠릿이, 소결법에 의해 얻어지는 다결정체이거나, 혹은 전융법에 의해 얻어지는 단결정체인 MgO 증착재.
제 1 항에 있어서,

Y 를 함유할 때 Y 의 농도가 10∼5000ppm 이고, La 를 함유할 때 La 의 농도가 10∼7000ppm 이고, Ce 를 함유할 때 Ce 의 농도가 10∼8000ppm 이고, Pr 을 함유할 때 Pr 의 농도가 10∼7000ppm 이고, Nd 를 함유할 때 Nd 의 농도가 10∼7000ppm 이고, Pm 을 함유할 때 Pm 의 농도가 10∼7000ppm 이며, Sm 을 함유할 때 Sm 의 농도가 10∼7000ppm 인 MgO 증착재.
제 1 항에 있어서,

Y 를 함유할 때 Y 의 농도가 20∼1000ppm 이고, La 를 함유할 때 La 의 농도가 20∼1000ppm 이고, Ce 를 함유할 때 Ce 의 농도가 20∼1000ppm 이고, Pr 을 함유할 때 Pr 의 농도가 20∼1000ppm 이고, Nd 를 함유할 때 Nd 의 농도가 20∼1000ppm 이고, Pm 을 함유할 때 Pm 의 농도가 20∼1000ppm 이며, Sm 을 함유할 때 Sm 의 농도가 20∼1000ppm 인 MgO 증착재.
제 1 항에 기재된 MgO 증착재를 타겟재로 하는 진공 막형성법에 의해 형성된 MgO 막.
제 6 항에 있어서,

Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm 및 Sm 으로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 원소를 함유하고,

상기 Y 를 함유할 때 Y 의 농도가 5∼10000ppm 이고, 상기 La 를 함유할 때 La 의 농도가 5∼15000ppm 이고, 상기 Ce 를 함유할 때 Ce 의 농도가 5∼16000ppm 이고, 상기 Pr 을 함유할 때 Pr 의 농도가 5∼16000ppm 이고, 상기 Nd 를 함유할 때 Nd 의 농도가 5∼16000ppm 이고, 상기 Pm 을 함유할 때 Pm 의 농도가 5∼16000ppm 이며, 상기 Sm 을 함유할 때 Sm 의 농도가 5∼16000ppm 인 MgO 막.
제 6 항에 있어서,

진공 막형성법이 전자빔 증착법 또는 이온 플래이팅법인 MgO 막.
Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm 및 Sm 중 어느 원소도 함유하지 않은 MgO 증착재를 타겟재로 하여 형성된 하지층과, 이 하지층의 표면에 제 1 항에 기재된 MgO 증착재를 타겟재로 하여 형성된 표면층을 갖는 MgO 막.
제 6 항에 있어서,

하지 유리 기판 표면에 종횡으로 나란하게 입설된 복수의 주상정(柱狀晶)으로 이루어지고, 상기 주상정의 평균 직경이 20∼100㎚ 의 범위에 있고, 상기 주상정의 길이 방향과 상기 하지 유리 기판 표면에 세운 수직선이 이루는 각도가 0∼50 도인 MgO 막.
제 9 항에 있어서,

하지 유리 기판 표면에 종횡으로 나란하게 입설된 복수의 주상정으로 이루어지고, 상기 주상정의 평균 직경이 20∼100㎚ 의 범위에 있고, 상기 주상정의 길이 방향과 상기 하지 유리 기판 표면에 세운 수직선이 이루는 각도가 0∼50 도인 MgO 막.
제 6 항에 있어서,

결정 배향성이 (111) 면의 배향 또는 (111) 면의 우선 배향을 갖는 MgO 막.
제 9 항에 있어서,

결정 배향성이 (111) 면의 배향 또는 (111) 면의 우선 배향을 갖는 MgO 막.
제 6 항에 있어서,

결정 배향성이 (100) 면의 배향 또는 (100) 면의 우선 배향을 갖는 MgO 막.
제 9 항에 있어서,

결정 배향성이 (100) 면의 배향 또는 (100) 면의 우선 배향을 갖는 MgO 막.
제 6 항에 있어서,

결정 배향성이 (110) 면의 배향 또는 (110) 면의 우선 배향을 갖는 MgO 막.
제 9 항에 있어서,

결정 배향성이 (l10) 면의 배향 또는 (110) 면의 우선 배향을 갖는 MgO 막.
제 6 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 기재된 MgO 막이 유전체층 상에 형성된 플라즈마 디스플레이 패널.