KR20070043820A

KR20070043820A - 분산된 게터 재료를 갖는 플라즈마 디스플레이의 생산을위한 방법 및 그로 인해 얻어지는 디스플레이

Info

Publication number: KR20070043820A
Application number: KR1020077002816A
Authority: KR
Inventors: 지오르지오 론고니; 콜라도 카레티; 스테파노 토미네티
Original assignee: 사에스 게터스 에스.페.아.
Priority date: 2004-07-19
Filing date: 2005-07-06
Publication date: 2007-04-25
Also published as: DE602005005998D1; WO2006008770A1; JP2008507109A; EP1769519A1; CN1969359A; US7733023B2; CN1969359B; TW200606977A; ITMI20041443A1; WO2006008770A8; EP1769519B1; DE602005005998T2; US20080020668A1

Abstract

플라즈마 디스플레이 패널(80)의 생산을 위한 제조 방법이 개시되고, 상기 방법은 디스플레이의 채널들(C) 또는 셀들에 존재하는 대기와 접촉하며, 게터 재료 증착물들(81, 81',...)이 나타나는 디스플레이를 간단한 방법으로 달성하도록 한다.

Description

분산된 게터 재료를 갖는 플라즈마 디스플레이의 생산을 위한 방법 및 그로 인해 얻어지는 디스플레이{PROCESS FOR THE PRODUCTION OF PLASMA DISPLAYS WITH DISTRIBUTED GETTER MATERIAL AND DISPLAYS THUS OBTAINED}

본 발명은 분산된 게터 재료를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널을 제조하기 위한 공정에 관한 것이다; 본 발명은 또한 본 발명의 공정에 따라 얻어지는 디스플레이에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널은 약어 PDP로 알려졌으며, PDP는 다음과 같이 사용된다.

PDP는 전면부와 후면부로 이루어진 두 개의 평면 유리부로 구성되며, 이들의 주변부는 낮은 융해점의 유리 페이스트(paste)로 밀봉된다. 이러한 방법으로, 두 개의 유리부들 사이에 폐쇄된 공간이 형성되어 희가스(rare gas) 혼합물로 충전되며, 다음에 개시되는 것과 같은 기능성 컴포넌트들을 포함한다; 일반적으로 희가스 혼합물은 네온 및 크세논으로 구성되며, 크세논은 약 4 내지 15% 사이의 양으로 제공된다.

PDP의 작동 원리는 전기 방전이 희가스 혼합물에서 발생될 때 이른바 인광 물질에 의한 자외선 방사선의 가시 광으로의 변환에 기초한다. 이미지를 형성하기 위하여, 작은 치수의 복수의 광 소스들 및 이에 따라 국부적 방전을 야기하는 복수의 전극들이 필요하다; 이러한 방법으로 형성된 모든 광 소스는 "픽셀" 범위로 한정된다.

도 1 및 도 2는 각각 공지된 PDP 및 전면 유리 패널 일부분만의 단면도를 도시한다(상대적인 치수는 일정한 척도에 따른 것이 아님); 특히, 두 개의 도면들은 상호 직교하는 2개의 단면을 따라 취한 것이다. 전면 유리 패널(FP)상에는 마그네슘 산화물(MgO) 층(M)으로 커버되는 유전체층(FD)에 의해 보호되며, 각각 지지 전극 및 스캐닝 전극으로 정의되는 일련의 한쌍의 평행한 전극들(E₁, E₂)이 제공된다; 마그네슘 산화물은 방전에 의해 트리거된(triggered) 플라즈마로 인한 이온 충격(ion bombardment)으로부터 유전체층을 보호하며, 방전을 유지시키기 위하여 제 2차 전자들을 공급하는 두 가지 기능을 갖는다. 후면 유리 패널(RP) 상에는, 유전체층(RD)에 의해 커버되는 일련의 이른바 어드레스(address) 전극(AE)이 제공되며(전극(E₁ 및 E₂)에 직교 방향), 상호 평행하며, 전극들(AE)에 평행한 일련의 배리어들(R)("립(rib)"으로 공지됨)이 유전체층 상에 구성된다. 디스플레이의 내부 압력이 대기압보다 낮기 때문에, 립의 상부는 층(M)과 접촉하고, 따라서 디스플레이의 내부 공간은, 도면에서 C로 표시되며 0.1 내지 0.3 mm의 폭을 갖는 평행한 채널들로 나뉜다. 이러한 채널들 각각은 내부적으로 인광 물질로 커버된다; 특히, 채널에는 교차적인 방식으로 인광 물질이 제공되어 자외선 광이 각각 적색(인광 물질 PR), 녹색(PG) 및 청색(PB)의 가시 광으로 변환될 수 있다. 주어진 전극 쌍(E₁ 및 E₂) 및 전극(AE)에 전위차를 인가함으로써, 전기 방전이 픽셀 영역에서 발생되며, 이것은 도 1의 화살표에 의해 나타난 발광(light emission)을 야기한다. 상기 채널 영역에 대응하는 전면 유리 패널 영역은 이미지가 형성되는 부분이 된다.

최근에, 하나의 채널에서의 인접 픽셀에서 전기 방전 사이의 간섭 작용이 보고되어 왔으며("혼선"으로 알려진 현상), 이는 특히 고선명도 디스플레이(다시 말해, 작은 치수의 픽셀을 갖는)의 경우 이미지 품질의 저하를 야기한다. 이러한 현상을 감소시키기 위하여, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 더욱 복잡한 립들의 구성이 제안되어 왔다. 도 3의 경우, 채널들은 립보다 낮은 높이의 배리어에 의해 가로로 분배된다; 도 4의 경우 상기 립들은 감소된 단면적을 갖는 목 부분(neck)에 의해 분리되는, 본질적으로 6각형 구조의 픽셀을 형성한다; 마지막으로, 도 5는 립과 동일한 높이의 가로 배리어들이 존재하여, 디스플레이의 내부 공간이 완전히 폐쇄된 셀(cell)(각각 픽셀에 해당함)의 정연한 열(row)로 분배되는 구조물을 도시한다.

PDP의 제조 공정은 본질적으로 현재 사용되는 이른바 "펌핑 튜불레이션(tubulation)" 공정 또는 연구 중인 "챔버 공정"의 두 가지 종류가 있다. 펌핑 튜불레이션 형태의 공정에서, 디스플레이를 형성하는 두 개의 유리 패널들 중 하나(대개는 후면 패널)에 구멍이 형성되어 유리 튜불레이션에 연결된다; 두 개의 유리 패널들의 경계선(perimeter)에 대한 경계(perimetral) 밀봉 후, 먼저 내부 공간의 배기가 상기 튜불레이션을 통한 펌핑에 의해 실행되고, 이어서 상기 내부 공간은 원하는 희가스 혼합물로 충전된다; 마지막으로 튜불레이션은 열 환경 하의 압축에 의해 폐쇄되고, 디스플레이의 내부 공간을 밀봉한다. 그 대신에, 챔버 공정에서 두 개의 완성된 유리 패널들은 PDP 작동에 요구되는 희가스 혼합물에 대응하는 조성 및 압력을 갖는 분위기로 충전된 챔버로 도입되고, 적절한 분위기를 밀폐시키기 위해 상기 챔버에서 서로 밀봉된다. 그 결과, 펌핑 튜불레이션 공정의 경우, 상기 가스 혼합물을 갖는 디스플레이의 충전은 상기 두 개의 유리 패널들의 밀봉을 수반하며, 챔버 공정의 경우 두 개의 단계들은 동시에 일어난다. 상기 공정의 선택은 일반적으로 자유로운 반면, 도 5에 도시된 바와 같이 폐쇄 셀을 포함하는 내부 구조물을 갖는 디스플레이의 특정한 경우에, 필수적으로 챔버 공정에 의지해야 한다는 점을 주목해야 하는데, 이는 두 개의 유리 패널들을 밀봉한 후에는, 상기 셀들을 배기시키거나 또는 튜불레이션을 통해 상기 셀들을 희가스 혼합물로 충전하는 것은 더 이상 불가능하기 때문이다.

이러한 장치들의 적절한 동작을 위하여, 플라즈마가 형성되는 기체 혼합물의 화학 조성을 일정하게 유지하는 것이 중요하다; 사실, 기체 혼합물에서 질소, 산소, 물 또는 탄소 산화물과 같은 대기 가스들의 극소량의 존재는, W. E. Ahearn 외에 의해 "IBM J. RES. DEVELOP." Vol. 22, No. 6(1978), P. 622에 발행된 "Effect of reactive gas dopants on the MgO surface in AC plasma display panels"; H. Doyeux에 의해 SID 00 Digest, P. 212에 발행된 "Color plasma displays: status of cell structure designs"; 및 J.-E. Hoe 외에 의해 "Journal of Information Display", Vol. 2, No. 4(2001), P. 29에 발행된 "Relationships between impurity gas and luminance/discharge characteristics of AC PDP" 등의 기사에 설명된 바와 같이, PDP의 동작 전기 파라미터를 변경시키는 영향을 갖는다. 특히, PDP 제조업자들 사이에서, 물은 가장 위험한 불순물로 간주된다. 이러한 불순물들은 이어지는 제조 공정에서 패널에 남아있을 수 있고, 또는 컴포넌트 재료를 자체의 배기 결과고 시간에 따라 내부에 축적될 수 있다. 이러한 것들은 내부 공간의 배기 속도를 위한 제한 요소가 채널에서의 낮은 가스 컨덕턴스인 펌핑 튜불레이션 공정에 있어서 특히 중요하고, 채널에서의 낮은 가스 컨덕턴스는 불순물의 제거가 PDP의 산업상 제조 공정과 양립하는 배기 시간(수 시간) 동안 완료될 수 없도록 한다; 이러한 문제점은 도 3 및 도 4에 도시된 것과 같은 내부 구조물을 갖는 PDP들의 경우에 더욱 나빠진다(앞서 기재된 바와 같이, 타입 5의 구조물을 갖는 디스플레이는 이러한 방식으로 생산될 수 없다). 사용 기간 동안의 배기로부터 얻어지는 장점은 상기 두 개의 방법들에 의해 생산된 PDP들의 장점을 대신한다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 다양한 방법을 이용하여 PDP 게터 재료들, 즉, 불순물들과 반응할 수 있고 상기 불순물을 화학적으로 고정시킬 수 있는 재료들로 다양한 방법을 도입하는 것이 제안되어 왔으며, 따라서 이러한 디스플레이들의 내부 공간으로부터 불순물들을 완벽하게 제거한다.

특허 US 6,472,819호, 특허 출원 US-A1-2003-071579호 및 특허 출원 KR-A1-2001-104469호는 전면 유리 패널과 후면 유리 패널 사이의 밀봉 영역 및 이미지 형성 영역 내에, 경계선 영역에 게터 재료 증착물이 존재하는 PDP들을 개시한다. 이러한 문헌들에 따른 게터 증착물들은 디스플레이의 제조 공정 중에 불순물들의 제 거 속도를 증가시키는 것과, 사용 기간 중에 배기에 의하여 생성된 불순물들을 제거하는 것 모두에 효율적이다. 상기 제공되는 장점들에도 불구하고, 상기 문헌들에 따른 게터 시스템들은 아직 완전히 만족스러운 결과를 도출해내지 못하였다; 사실상, 특히 디스플레이의 사용 기간 중에, 불순물들은 게터 재료들에 도달하도록 소정의 시간을 필요로 하고, 이 동안 PDP에 대해 비균질한 가스 조성물이 야기되어, 그 결과 디스플레이의 상이한 부분들에서 광도 또는 이미지 품질에 차이가 발생한다.

이러한 문제점을 극복하기 위하여, 몇몇 특허 문헌들은 게터 재료가 이미지 형성 영역에서 분산되는 다양한 구성을 개시한다.

한국 특허 제 366095호 및 한국 특허 출원 KR-A1-2001-049126호는 상기 전극(도 1의 타입(E₁ 및 E₂))에 평행한 선형 게터 재료 증착물들이 전면 유리 패널에 존재하여 상기 게터 증착물들이 또한 이른바 디스플레이의 "블랙 매트릭스(black matrix)"(디스플레이의 명암을 증가시키는 픽셀들을 둘러싸는 검은 엘리먼트)를 형성하는 PDP들을 개시한다. 그러나, 이러한 문헌들에 개시된 구조물들에서, 꽤 복잡한 제조 공정을 이용하여 게터 증착물들은 발광을 목적으로 하는 표면의 부분을 커버하고, 이에 따라, 이러한 증착물들의 위치와 치수의 극도로 정확한 제어가 요구된다; 또한, 적어도 한국 특허 제 366095호의 경우에, 게터 증착물의 표면은 마그네슘 산화물층의 표면에 대해 언더컷(undercut)을 형성하고, 이에 의하여 모든 게터 증착물은 혼선의 가능한 증가를 이용하여, 인접하는 채널들 사이에 가스를 위 한 가능한 통신 통로를 제공한다.

특허 US 6,483,238 B1 및 일본 특허 출원 JP-A1-2002-075170은 립이 게터 재료를 포함하는 다공성 재료로 만들어지는 PDP들을 개시하며, 한국 특허 출원 KR-A1-2001-091313은 립이 게터 재료로 만들어지는 PDP를 개시한다. 그러나 이러한 구조물들은 립들이 일반적으로 스크린-프린팅(screen printing) 기술로 원하는 재료 입자의 부유물의 성공적인 증착, 모든 층의 증착 후의 건조 및 마지막으로 열 처리에 의한 립의 통합에 의해 구성되는 한, 몇 가지 구조적 문제점을 보인다; 게터 재료 중에서 다양한 재료들의 혼합물의 사용은 몇 가지 문제점을 불러 일으키는데, 이것은 상기 게터 재료가 상기 증착물에 사용되는 용매의 증기에 의한 건조 및 통합 열 처리 동안 오염될 수 있기 때문이다; 역으로, 게타 입자의 존재는 립이 일반적으로 형성되는 세라믹 재료 입자의 상호 접착을 손상시켜, 그것의 기계적 저항성을 감소시킨다.

마지막으로, 특허 US 6,603,260 B1은 게터 재료가 전면 유리 패널과 접촉하여 립의 상부 표면 상에 증착되는 PDP를 도시한다. 그러나, 이러한 해결책 또한 두드러지는 구조적 문제점을 나타내고, 사실상, 립의 상부 표면 상에만 상기 게터 재료를 선택적으로 증착하기 위하여 극도로 정밀한 마스킹(masking) 동작이 필요하며, 상기 문제점을 피하기 위하여(또는 상기 문제점들이 이미 나타난 경우, 이러한 문제점 해결을 위하여) 상기 재료는 측벽을 따라 퍼지고 다공성으로 설계된 영역을 점한다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 단점들을 극복하는 것이며, 특히, 분산된 게터를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 생산하기 위한 단순한 제조 공정을 제공하는 것이다.

이러한 목적 및 다른 목적들은 본 발명에 따른 방법에 의해 달성되며, 상기 방법은 다음의 단계들을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법이다.

-지지 전극 및 스캐닝 전극의 쌍들, 상기 전극들의 보호를 위한 유전체 재료 층 및 상기 유전체 재료 층을 커버하는 마그네슘 산화물층이 제공되는 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 유리 패널을 제조하는 단계;

-완성된 디스플레이의 채널들 또는 셀들을 형성하도록 설계된 배리어들, 어드레스 전극들 및 인광 물질이 제공되는 플라즈마 디스플레이 패널의 후면 유리 패널을 제조하는 단계;

-상기 전면 및 후면 유리 패널들의 외부 경계선을 따라 밀봉하여, 상기 디스플레이 내부에 하나의 또는 다수의 폐쇄된 공간을 형성하는 단계; 및

-상기 디스플레이의 동작을 위하여 필요한 희가스 혼합물로 상기 공간들을 충전하는 단계

를 포함하며, 상기 밀봉 단계 이전에 상기 마그네슘 산화물층의 프리 표면 상에, 본질적으로 상기 전면 유리 패널과 상기 후면 유리 패널 상의 배리어들 사이의 접촉 영역에 대응하는 위치에 게터 재료 증착물들이 형성된다.

본 발명은 또한 아래의 도면들을 참조로 하여 기재될 것이다.

도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 채널에 수직하게 얻어진 단면도를 도시한다;

도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 유리 패널만의, 도 1의 도면과 직각인 단면도의 부분도를 도시한다;

도 3 내지 도 5는 종래 기술 분야에서 알려진 디스플레이의 채널들 또는 셀들을 형성하는 립들의 몇몇 특정 실시예들을 도시한다;

도 6은 도 2와 유사한 도면을 도시하며, 주요한 동작 단계는 제 1 실시예에서의 본 발명의 공정으로 간주한다;

도 6과 유사한 도 7은 대안적인 실시예에서 본 발명의 공정으로 간주하는 주요한 동작 단계들을 도시한다;

도 8은 가장 일반적인 실시예에서 도 1과 유사한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도를 도시한다;

도 9는 대안적인 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 도 8과 유사한 도면을 도시한다.

도 1 내지 도 5는 앞에서 설명되었다.

본 발명의 공정은 표면 상에 다수의 게터 증착물을 형성하는 단계를 포함하는 전면 유리 패널의 제조에 있어 공지된 공정들과 다르고, 완성된 디스플레이는 립들의 상부와 접하는 영역에 본질적으로 대응하는 위치에서 내부 공간을 향한다. 게터 증착물은 MgO 층의 평면 표면(도 1의 M) 상에, 또는 MgO 층에 형성된 리세스 들에 형성될 수 있다. 본 발명은 펌핑 튜불레이션에, 또는 PDP들의 챔버 제조 공정에 상이하게 적용 가능하다.

도 6은 본 발명의 특징을 기술하는 동작의 다양한 단계들을 도시한다(본 도면에서, 전면 유리 패널은 도 1 내지 도 5와 관련하여 거꾸로 도시된다). 단계 a동안, 게터 증착물이 형성될 마그네슘 산화물층의 표면 상에는 마스크(60)가 정렬되고, 전면 유리 패널이 완성된 디스플레이의 립들의 상부에 접촉하는 영역에 기하학적으로 대응하는 개구부(61, 61',...)가 제공된다. 도면의 명확성을 위하여, 마스크(60)는 층(M)의 표면으로부터 이격되는 것으로 도시되나, 표면과 접촉할 수 있다. 단계 b에서, 게터 재료의 입자들(일반적으로 구성(62)으로 참조되는)은 채택된 증착 기술에 따라 마스크(60)의 상부 표면 상에 다양한 방식으로 야기되고, 개구부(61, 61',...) 영역에서만 층(M)의 프리 표면에 도달한다. 마침내, 단계 c에서, 게터 재료 입자들의 증착물들(63, 63',...)이 형성된다; 이러한 증착물들은 증착 공정에 따라 강화(consolidation)을 위한 열 처리를 요구하거나 요구하지 않을 수도 있다.

도 6과 유사한 도 7은 대안적인 실시예에서 본 발명을 특징 짓는 부가적인 동작의 다양한 단계들을 도시한다. 이러한 경우, MgO 층의 프리 표면은 마스크(61)의 개구부(61, 61',...)에 대응하는 리세스들(71, 71',...)을 갖는다; 이러한 리세스들은 이러한 동작에서(도면에 미도시) 동일한 마스크(60)를 사용하여 층(M)을 형성하는 동안에, 또는 예를 들어, 이온 충격에 의해 층(M)으로부터 재료를 선택으로 제거함으로써 형성될 수 있다; 도면에 도시되는 리세스들(71, 71',...)은 층(M) 내에서만 연장하나, 그것을 통과하여 밑에 놓인 층(DF)에 도달할 수 있다. 단계 a'는 제 1 실시예의 단계 a에 대응하며, 이 경우 단지 층(M)의 표면에 대하여 마스크(60)의 정렬에 있어 더 높은 정밀도가 요구되는 것만이 다르다. 이어지는 단계 b' 및 단계 c'는 제 1 실시예의 단계 b 및 단계 c와 유사하고, 게터 재료 증착물(72, 72',...)의 형성을 초래한다. 바람직하게는, 단계 b'는 리세스들(71, 71',...)의 완전한 충전 및 층(M)의 프리 표면으로부터 돌출되는 높이의 증착물들(72, 72',...)의 형성(따라서 증착물(63, 63',...)에 대한 유사한 결과를 달성한다)을 허용하도록 단계 b보다 더 긴 지속 기간을 갖는다; 이것은 완성된 디스플레이에서 흡수된 가스들과 증착물들(72, 72',...)의 측면 표면들 사이에 접촉을 촉진하는 효과를 갖는다.

마스크(60)의 재료 및 구성과, 게터 재료 입자들(62)을 증착하는 동안 층(M)과 마스크 사이의 거리는 채택된 증착 기술에 좌우되고, 증착 기술은 증착될 재료의 성질에 좌우될 수 있다.

상기 도입에 있어서, 흡수될 주요 불순물은 물이며, 게터로서 수분 흡수 재료를 사용하는 것이 가능하다. 이러한 효과에 대한 바람직한 재료는 알칼리 토금속(alkaline-earth metal)이며, 알칼리 토금속은 다음의 반응에 따라 물과 반응한다.

MO+H₂O->M(OH)₂

여기서 M은 칼슘, 스트론튬 또는 바륨일 수 있다; 마그네슘 산화물의 부가와 함께 이러한 산화물들의 혼합물을 사용하는 것이 가능하다.

이러한 산화물들의 증착물들(63, 63',...; 72, 72',...)의 제조에 있어서, 예를 들어, 스크린 프린팅, 스퍼터링(sputtering), 화학 기상 증착(CVD) 또는 전자 빔 증발(electron beam evaporation)와 같은 다양한 기술들을 사용하는 것이 가능하다.

스크린 프린팅 기술은 텍스타일, 세라믹 또는 다른 재료들 상의 패턴의 재생 분야에서 널리 알려졌으며, 예를 들어, 상세한 설명을 위해 참조되는 특허 US 5,882,727호에서 게터 증착물의 준비의 경우에 개시된다. 이러한 경우, 마스크(60)는 중합 재료에 의해 선택적으로 막힌 구멍들을 갖는 네트(net)로 구성되며, 개구부들(61, 61',...)에 대응하는 구멍들을 클리어(clear)하게 한다; 그 후 증착될 재료 입자들의 부유물은 적절한 부유 매체(medium)에서 준비된다; 마스크는 바람직하게는 전면 유리 패널의 층(M) 상에 놓이고, 상기 부유물은 네트 상에 분포되며 상기 개구부에 대응하여 상기 밑에 놓인 받침으로 나아가도록 한다. 본 발명의 특정 경우, 부유 매체는 증착될 재료의 성질로 인하여 명백하게 수용성일 수 없고(상기 기술의 다른 애플리케이션에서 일반적인 것과 같이), 유기 용매는 실온에서 액체 탄화수소와 같이 사용될 수 있다. 상이한 산화물 입자들의 혼합물로부터 시작하는 이러한 기술을 이용하여 혼합 증착물을 생산하는 것은 특히 용이하다.

스퍼터링 기술에서, CVD 및 전자 빔 증발은 마이크로 전자 공학 산업에서 광범위하게 사용되고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게 널리 공지되어 부가적인 설명을 요구하지 않는다. 이러한 경우 마스크(60)는 예를 들어 개구부(61, 61',...)에 대응하는 구멍들을 갖는 금속 박(metallic foil)과 같은 개별 부품일 수 있고, 또는 본 발명이 속하는 분야에서 광범위하게 공지된 바와 같이, 층(M) 상에 형성된 중합체 증착물을 사용하는 것도 가능하며, 개구부는 UV 광을 이용한 감광(sensitization) 및 그 후의 상기 감광 영역에 대한 화학적 침투(chemical attack)에 의해 형성된다; 증착물들(63, 63',... 또는 72, 72',...)의 형성 이후, 모든 중합체 재료는 처음과 다른 화학적 침투를 사용하여 제거된다. 스퍼터링의 경우, 하나 이상의 산화물들의 증착은 산화물의 타겟으로부터 직접 시작하거나 또는 반응(reaction) 분위기에서 소량의 산소를 이용하는 이른바 "반응성 스퍼터링"으로 불리는 상태에서 동작함으로써 금속 타겟으로부터 시작함으로써 달성될 수 있다. CVD의 경우, 기판은 관심(interested) 금속을 운반하는 유기 컴포넌트를 분해시키기에 충분한 온도 및 산화 분위기에서 유지되어, 유기 선구물질의 분해 및 산화물의 형성이 동시에 발생한다; 특히 혼합 산화물을 형성하는 것이 용이하며, 이는 상이한 금속들의 선구물질들로 구성된 증기의 혼합물을 기판(층(M))으로 운반하기에 충분하기 때문이다. 마지막으로, 전자 빔 증발의 경우, 증착물을 위한 재료에 상응하는 재료*또는 재료들의 혼합물)를 충분히 전자 충돌 시킬 수 있다; 이러한 재료(또는 혼합물)는 예를 들어, 상부 표면 구멍과 십자형으로 수용되고, 증착물들이 형성되는 받침으로서 동일한 챔버에 배치될 수 있다.

물이 아닌 불순물들의 흡착(sorption)을 위하여, 비증발성(non evaporable) 게터 금속 또는 합금의 증착물을 형성할 수 있다. 이러한 금속들(NEG로 공지된)은 비진공 또는 다수의 활성 가스들을 유지하는 것이 요구되는 모든 애플리케이션들에 서 반응성 가스들의 흡착을 위해 광범위하게 사용된다. 이러한 재료들의 예로는 금속 티타늄 및 지르코늄 또는 전이 금속 및 알루미늄으로부터 선택된 하나 이상의 원소를 갖는 그들의 합금이 있다. 특히, 합금 Zr-Al이 언급되고, 특허 US 3,203,901호에 개시되며, 특히, Zr 84%-Al 16%의 중량 퍼센트 조성을 갖는 합금이 상표 St 101에 속하는 애플리케이션에 의해 제조되고 판매된다; 특허 US 4,312,669호에 개시된 합금 Zr-V-Fe 및 특히 Zr 70%-V 24.6%-Fe 5.4%의 중량 퍼센트 조성을 갖는 합금은 상표 St 707에 속하는 애플리케이션에 의해 제조되고 판매된다; 특허 US 5,961,750호에 개시된 3원 합금 Zr-Co-A(여기서 A는 이트룸, 란탄, 희토 또는 그들의 혼합물로부터 선택된 성분을 가리킨다) 및 특히 Zr 80.8%-Co 14.2%-A 5%의 중량 퍼센트 조성을 갖는 합금은 상표 St 787에 속하는 애플리케이션에 의해 제조되고 판매된다. 이러한 재료들의 증착물들은 바람직하게는 스퍼터링 또는 전자 빔 증발에 의해 생산된다.

도 8은 채널 방향과 수직인 방향에서 취한, 본 발명의 가장 일반적인 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널(80)의 단면도를 도시하며, 게터 재료의 증착물들은 특성과 상관없이 81, 81',... 로 지칭된다.

NEG 재료는 예를 들어 300℃ 이상의 상대적으로 높은 온도에서 보다 잘 동작하여 PDP의 제조 공정 중에 대개는 활성화되며, 일반적인 가열 단계 중에 디스플레이의 컴포넌트들은 배기의 촉진 또는 두 개의(전면 및 후면) 유리 패널들의 밀봉을 위해 처리될 수 있다. 역으로, 수분 흡수 재료들은 실온에서 더욱 잘 작동하고, 칼슘 산화물의 경우 PDP의 제조 공중 중에 발생되는 온도에서 물이 방출될 수 있 다. 그 결과, NEG들은 PDP의 제조 중에 불순물들의 제거에 보다 유용한 반면, 수분 흡수제는 사용 기간 중에 보다 유용하다. 두 가지 타입의 재료들이 상호 보완적이라는 것을 고려하여, 또한 본 발명의 공정에 따라 수분 흡수 재료 및 NEG의 교차하는 증착물들의 형성을 예측하는 것이 가능하다. 도 9는 도 8과 유사한 견지에서 대안적인 가능성을 도시한다: 디스플레이(90)에서, 수분 흡수 재료(91, 91',...)의 증착물들은 NEG 재료(92, 92',...)의 증착물들로 변경된다. 이러한 방법으로 PDP의 모든 채널(또는 셀)이 두 가지 재료 모두의 표면에 노출되어, NEG는 PDP 제조 중에 채널(또는 셀)의 내부 공기를 깨끗하게 유지하고, 이러한 단계 중에 수분 흡수제로부터 방출될 수 있는 물을 흡수하는데 기여하는데 반하여, 수분 흡수제는 PDP의 사용 기간 중에 각 채널(또는 셀)로부터 물을 제거하는 기능을 수행한다. 이러한 구성의 달성은 두 개의 순차적인 증착 과정(phase)에서 예를 들어 스퍼터링에 의해 두 개의 상이한 재료들의 증착물들을 제조하여, 두 개의 인접하는 립들 사이의 간격만큼 큰 스텝(step)을 위해 상기 두 개의 과정 사이에 마스크(60)를 이동시키는 것으로 충분하다.

임의의 경우에, 과도하게 압축된 게터 증착물들을 생산하여 이러한 방법으로 작동하는 것이 바람직할 수 있는데, 이는 이러한 증착물들 내의 작은 구멍들의 존재가 가스와 접촉하는 재료의 표면 및 이어지는 흡착 특성, 특히 속도를 증가시키기 때문이다. 가스의 흡착에 특히 효과적인 스퍼터링에 의해 NEG 증착물들을 생산하는 하나의 방법이 유럽 특허 출원 EP 1518599 A2에 개시된다.

일반적으로 힘들고 전체 공정 비용에 영향을 미치는 상이한 공정 챔버로의 전송 갯수를 제한하기 위하여, 알칼리 토금속의 산화물 또는 NEG 재료의 산화물인 게터 증착물들은 바람직하게는 전면 유리 패널의 MgO 층이 생산되는 것과 동일한 기술로 생산된다.

또 다른 변형에 있어, 티타늄 이산화물(TiO₂)을 게터 재료에 부가하는 것이 가능하다; UV 방사선을 조사할 때, 물 및 CO₂에 산소화된(oxygenated) 가스들이 존재하면서 이러한 재료가 촉매적으로 탄화수소를 더 간단한 종으로 변환할 수 있다. 게터 재료에 의한 탄화수소 흡착의 낮은 효율로 인하여, 플라즈마 디스플레이 패널(그것의 동작 중에 UV 방사를 안쪽으로 생성하는)로의 TiO₂의 부가는 이러한 종들을 더욱 효율적으로 흡착되는 다른 종으로 변환하도록 한다. 예를 들어 스크린-프린팅에 의해 형성된 수분 흡수 재료의 증착물의 경우, 최초의 부유물에 TiO₂ 입자들을 부가하는 것이 가능하다; 또 다른 경우, TiO₂ 증착물은 게터 재료 증착물(완성된 디스플레이에서 립들과 접촉하도록) 또는 상기 증착물의 아래(게터 재료와 마그네슘 산화물 사이에 존재하도록)에 부가되는 것이 바람직하다.

이러한 재료의 증착물들의 치수 및 배치(localization)를 고려한 요구사항들이 완화되도록 할 수 있기 때문에 본 발명의 공정을 이용하여, PDP에 게터 재료의 도입이 쉬워진다. 특히, 정확한 정렬과 치수를 이용하여 게터를 립 상에 증착함에 있어 특허 US 6,603,260 B1호에 의해 발생하는 어려움들을 피할 수 있다. 이러한 장점들은 특히 PDP들이 도 4에 도시된 경우와 같은 립들의 복잡한 모양을 갖도록 제조되어야 할 때 분명히 드러난다.

Claims

플라즈마 디스플레이 패널들(80; 90)을 제조 방법으로서,

지지 전극들(E₁) 및 스캐닝 전극들(E₂)의 쌍이 제공되는 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 유리 패널(FP), 상기 전극들의 보호를 위한 유전체 재료 층(DF) 및 상기 유전체 재료 층을 커버하는 마그네슘 산화물 층(M)을 제조하는 단계;

완성된 디스플레이의 채널들(C) 및 셀들을 형성하도록 설계된 배리어들(R)이 제공되는 플라즈마 디스플레이 패널의 후면 유리 패널(RP), 어드레스 전극들(AE) 및 인광 물질들(PR; PG; PB)을 제조하는 단계;

상기 전면 유리 패널 및 상기 후면 유리 패널의 외부 경계선을 밀봉하여 상기 디스플레이 내부에 하나 또는 복수의 폐쇄된 공간을 형성하는 단계; 및

상기 디스플레이의 동작에 요구되는 후면 가스 혼합물로 상기 공간들을 충전하는 단계

를 포함하며,

상기 밀봉 단계 이전에, 상기 마그네슘 산화물 층의 프리 표면 상에, 게터 재료 증착물들(63, 63',...; 72, 72',...; 81, 81',...; 91, 91',...; 92, 92',...)이 상기 전면 유리 패널과 상기 후면 유리 패널 상의 배리어들 사이의 접촉 영역에 본질적으로 대응하는 위치에서 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법.
제 1항에 있어서,

상기 증착물들은 상기 마그네슘 산화물 층의 리세스들(71, 71',...)에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법.
제 1항에 있어서,

상기 밀봉 단계와 상기 충전 단계 사이에, 상기 유리 패널들 중 하나의 구멍에 연결된 튜불레이션을 통해 펌핑함으로써 상기 내부 공간의 배기 동작이 실행되고, 마지막으로, 상기 튜불레이션을 가열하면서 압축함으로써 상기 디스플레이를 밀봉하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법.
제 1항에 있어서,

상기 밀봉 단계는 상기 디스플레이의 작동에 요구되는 희가스 혼합물에 대응하는 분위기로 제공되는 챔버에서 수행되고, 상기 밀봉 단계 및 상기 충전 단계가 동시에 발생하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법.
제 1항에 있어서,

상기 증착물의 형성은 스크린-프린팅, 스퍼터링, 화학적 기상 증착 및 전자 빔 증발 중에서 선택된 기술에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법.
제 5항에 있어서,

상기 사용된 기술에 스크린-프린팅일 때, 상기 형성된 증착물들은 강화를 위해 열처리되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법.
제 1항에 있어서,

상기 게터 재료는 수분 흡수 재료인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법.
제 7항에 있어서,

상기 수분 흡수 재료는 칼슘, 스트론튬 및 바륨, 이들의 혼합물 또는 마그네슘 산화물을 갖는 그들의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법.
제 1항에 있어서,

상기 게터 재료는 비증발성 게터 재료인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법.
제 9항에 있어서,

상기 비증발성 게터 재료는 금속 티타늄 및 지르코늄 또는 전이 금속 및 알 루미늄 중에 선택된 하나 이상의 원소들을 갖는 그들의 합금 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법.
제 1항에 있어서,

상기 마그네슘 산화물층 상에 수분 흡수 재료의 증착물들(91, 91',...)이 비증발성 게터 재료의 증착물들(92, 92',...)에 대하여 교대로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법.
제 1항에 있어서,

상기 게터 물질 증착물들의 치수 및 위치는 상기 증착물들의 위치 및 형태에 매칭되는 개구부(61, 61',...)를 갖는 마스크에 의해 달성되고, 상기 마스크는 상기 증착 단계 동안 상기 마그네슘 산화물 층의 프리 표면에 접촉하게 또는 근접하게 정렬되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법.
제 11항에 있어서,

상기 교대하는 증착물들은 마스크(60)를 이용한 두 개의 연속적인 증착 과정에서, 인접한 립들간의 간격에 해당하는 스텝에 의해 상기 배리어들에 수직인 방향으로 상기 두 개의 증착 과정 사이에서 마스크를 이동시킴으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법.
제 1항의 방법에 따라 달성되는 플라즈마 디스플레이 패널(80).
제 11항의 방법에 따라 달성되는 플라즈마 디스플레이 패널(90).
제 14항 또는 제 15항에 있어서,

상기 게터 재료의 입자들과 혼합된 입자들의 형태, 또는 상기 게터 재료 증착물들과 접촉하는 증착물들의 형태인 티타늄 이산화물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.