KR20120036243A - 플라스마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 낮은 구동전압으로 양호한 화상표시성능의 발휘를 기대할 수 있는 플라스마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로는, 표시 극(5)을 형성한 전면 판(1)의 표면에 방전공간(14)에 면하도록 SrCeO₃, BaCeO₃로부터 선택되는 1종류 이상, 또는 이들 상호의 고용체로 이루어지는 결정성 산화물을 이용하여 보호층(7)을 형성한다. SrCeO₃, BaCeO₃, 또는 이들 상호의 고용체로 이루어지는 결정성 산화물을 이용함으로써 2차 전자 방출효과비율을 그다지 저하시키지 않고 화학적인 안정성을 높일 수 있다. 이러한 화합물을 이용함으로써 MgO를 이용한 경우보다 구동전압이 저하한 PDP를 얻을 수 있다.

Description

플라스마 디스플레이 패널{PLASMA DISPLAY PANEL}

본 발명은 플라스마 디스플레이 패널(PDP)에 관한 것으로, 특히 보호층 주변의 재료의 개량기술에 관한 것이다.

플라스마 디스플레이 패널(이하, PDP라 한다)은 박형(薄型) 디스플레이 패널 중에서 대형화가 용이하고, 고속 표시가 가능하며, 저비용이라고 하는 특징에서 실용화되어 급속히 보급되고 있다.

현재 실용화되어 있는 일반적인 PDP의 구조는 각각 전면 기판과 배면 기판이 되는 2매의 대향하는 유리기판에 각각 규칙적으로 배열한 복수의 전극(표시 전극 쌍 또는 어드레스 전극)을 설치하고, 이들 각 전극을 상기 유리기판상에서 피복하도록 저 융점 유리 등의 유전체 층을 설치한다. 배면 기판의 유전체 층 상에는 형광체 층을 설치한다. 전면 기판의 유전체 층 상에는 유전체 층을 방전시의 이온 충격에 대하여 보호하고, 또한 2차 전자 방출을 목적으로 한 보호층으로 MgO층이 설치된다. 그리고 2매의 기판을 방전공간을 개재하여 내부 밀봉하는 동시에 방전공간에 Ne, Xe 등의 불활성 가스를 주체로 하는 가스를 봉입한다. 구동시에는 전극 간에 전압을 인가하여 방전을 발생시킴으로써 형광체를 발광시켜서 표시를 한다.

PDP에서는 고 효율화가 강하게 요구되고 있다. 그 수단으로는 유전체 층을 저 유전율화하는 방법이나 방전가스의 Xe 분압을 상승시키는 방법이 알려져 있다. 그러나 이들 수단을 이용하면 방전개시전압이나 유지전압이 상승해 버리는 문제점이 있었다.

한편, 보호층의 재료로 2차 전자 방출계수가 높은 재료를 이용하면 방전개시전압이나 유지전압을 낮출 수 있다는 것이 알려져 있다. 이에 의해 고 효율화나 내압이 낮은 소자를 이용함에 따른 저 비용화가 실현 가능해진다. 이 때문에, MgO 대신에 동일한 알칼리토류금속 산화물이지만, 2차 전자 방출계수가 더 높은 CaO, SrO, BaO를 이용하거나 이들끼리의 고용체를 이용하는 것이 검토되고 있다(특허문헌 1, 2 참조).

특허문헌 1：일본국 특개소 52－63663호 공보 특허문헌 2：일본국 특개 2007－95436호 공보

그러나 CaO, SrO, BaO 등은 MgO에 비해서 화학적으로 불안정하고, 공기 중 또는 패널 내에 잔류하는 수분이나 탄산가스와 비교적 용이하게 반응하여 수산화물이나 탄산화물을 형성한다. 이와 같은 화합물이 형성되면 보호층의 2차 전자 방출계수가 저하하여 기대한 정도의 저전압화의 효과를 얻을 수 없다고 하는 문제점이 있었다.

이와 같은 화학반응에 의한 열화는 실험실 레벨에서 소량이면서 소형의 PDP를 제작하는 경우에는 작업의 분위기 가스를 제어한다고 하는 방법으로 회피할 수 있다. 그러나 현실적으로 제조공장에서 모든 제조공정의 분위기를 관리하기는 어려우며, 또 가능하더라도 고 비용화로 연결된다. 특히, 대형 PDP를 제조하는 경우에는 이 문제는 현저해진다. 따라서, 종래부터 2차 전자 방출계수가 높은 재료의 사용이 검토되어 왔음에도 불구하고 아직도 실용화되고 있는 것은 MgO만이며, 충분한 저전압화나 고효율화가 실현되어 있지 않았다.

또, MgO 이외의 재료를 보호층으로 이용한 경우에는 이온충격 내성이 낮으므로 PDP 구동시의 가스에 의한 스퍼터링 양이 많아진다. 이에 의해 PDP의 수명이 짧아진다고 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 이상의 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 양호한 2차 전자 방출특성을 갖는 화합물을 이용함으로써 우수한 화상표시성능을 저 전압구동으로 발휘하는 것을 기대할 수 있는 PDP를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명은, 복수의 전극과 형광체를 구비하고, 상기 복수의 전극 중 하나 이상의 사이에 전압을 인가하여 방전공간 내에서 방전시키며, 당해 방전을 상기 형광체에서 가시광으로 변환하여 발광하는 플라스마 디스플레이 패널로, 상기 방전공간에 면하는 영역에 SrCeO₃, BaCeO₃로부터 선택되는 1종 류 이상, 또는 이들 상호의 고용체로 이루어지는 결정성 산화물을 배치한 구성으로 하였다.

여기서, 상기 결정성 산화물에 포함되는 Ce의 일부가 3가 금속 또는 4가 금속에 의해 치환되어 있는 구성으로 할 수도 있다.

여기서, Ce를 치환하는 3가 금속으로는 In 또는 희토류금속이 매우 적합하다.

또, Ce를 치환하는 4가 금속으로는 Sn이 바람직하다.

또, 본 발명은 복수의 제 1 전극(표시 전극)이 형성된 제 1 기판(전면 유리기판)의 표면에 상기 제 1 전극을 덮도록 제 1 유전체 층이 형성되고, 상기 제 1 유전체 층 상에 보호층이 형성된 제 1 패널(전면 판)과, 복수의 제 2 전극(어드레스 전극)이 형성된 제 2 기판(배면 유리기판)의 표면에 상기 제 2 전극을 덮도록 제 2 유전체 층이 형성되며, 제 2 유전체 층의 위에 형광체 층이 형성되어서 이루어지는 제 2 패널(배면 패널)을 갖고, 상기 보호층이 상기한 본 발명의 결정성 산화물을 이용하여 구성되며, 제 1 패널과 제 2 패널이 방전공간을 사이에 두고 대향 배치된 플라스마 디스플레이 패널로 하였다.

여기서, 상기 보호층 상에는 MgO로 이루어지는 재료가 분말 입자의 상태로 상기 재료와 함께 더 분산 배치될 수도 있다.

또는, 본 발명은 복수의 제 1 전극이 형성된 제 1 기판의 표면에 상기 제 1 전극을 덮도록 제 1 유전체 층이 형성되고, 상기 제 1 유전체 층 상에 보호층이 형성된 제 1 패널과, 복수의 제 2 전극이 형성된 제 2 기판의 표면에 상기 제 2 전극을 덮도록 제 2 유전체 층이 형성되며, 제 2 유전체 층 위에 형광체 층이 형성되어서 이루어지는 제 2 패널을 갖고, 보호층의 표면에 청구항 1에 기재된 결정성 산화물이 분말 입자 상태로 분산 배치되고, 제 1 패널과 제 2 패널이 방전공간을 사이에 두고 대향 배치된 플라스마 디스플레이 패널로 하였다.

여기서, 보호층에 대한 상기 결정성 산화물의 피복률을 1% 이상 20% 이하로 하는 것이 매우 적합하다.

또, 보호층의 표면에 상기 결정성 산화물의 분말 입자와 함께, MgO로 이루어지는 재료가 분말 입자의 상태로 분산 배치되어 있는 구성으로 할 수도 있다.

또는, 상기 결정성 산화물 위에 MgO로 이루어지는 재료가 분말 입자의 상태로 분산 배치되어 있는 구성으로 할 수도 있다.

이와 같이 본 발명은 SrCeO₃, BaCeO₃로부터 선택되는 1종류 이상, 또는 이들 상호의 고용체로 이루어지는 결정성 산화물을 방전공간에 면하는 영역에 전자방출재료로 배치한 것을 특징으로 하는 플라스마 디스플레이 패널이다.

상기 화합물은 Ce의 일부가 3가 금속 또는 4가 금속에 의해 치환되어 있는 것이 바람직하다. 또, MgO로 이루어지는 보호층 상에 상기 화합물을 입자의 상태로 분산 배치하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 종래의 MgO에 비해서 화학적으로 안정화된 2차 전자 방출계수가 높은 소정의 화합물을 이용함으로써 양호한 화상 표시를 저전압으로 구동할 수 있는 플라스마 디스플레이 패널을 제공할 수 있다.

또는, 보호층으로는 종래와 같이 이온충격 내성이 높은 MgO를 베이스로 이용하고, 이와 함께 상기 화합물을 전자방출재료로서 이용함으로써, 구동전압이 낮고 양호한 화상표시성능이 발휘되는 동시에, 수명이 긴 플라스마 디스플레이 패널을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예 1의 PDP의 구성에 대하여 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 PDP의 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예 2의 PDP의 구성에 대하여 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 4는 도 3에 나타낸 PDP의 종단면도이다.
도 5는 XPS에 의한 가전자대 스펙트럼의 측정 예이다.
도 6은 XPS에 의한 C1s 스펙트럼의 측정 예이다.

＜본 발명의 화합물(결정성 산화물)에 대하여＞

본원 발명자들은 2차 전자 방출효율은 높지만 화학적으로 불안정한 CaO, SrO, BaO의 원료와 각종의 금속, B, Al, Si, P, Ga, Ge, Ti, Zr, Ce, V, Nb, Ta, Mo, W 등의 산화물을 반응시켜서 매우 다종에 걸친 화합물을 합성하였다. 그리고 그 화학적 안정성과 2차 전자 방출성을 상세하게 검토한 결과, CeO₂를 반응시킨 SrCeO₃, BaCeO₃, 또는 이들 상호의 고용체로 이루어지는 결정성 산화물로 함으로써 2차 전자 방출효율을 그다지 저하시키지 않고도 화학적인 안정성을 높일 수 있었다. 그리고 이들 화합물을 이용하면 MgO를 이용한 경우보다 구동전압이 저하한 PDP를 얻을 수 있음을 발견하였다.

SrCeO₃와 BaCeO₃는 모두 동일한 페로브스카이트형 구조(perovskite structure)를 갖는 금속 산화물이며, 상호 전역에서 고용 가능하고, 그 조성비율에 따라서 중간적인 특성을 나타낸다. 2차 전자 방출효율은 SrCeO₃보다 BaCeO₃ 쪽이 높지만, 화학적 안정성은 그 역의 순서가 된다. 필요한 화학적 안정성은 실제로 제조를 하는 공정조건에 의해 다양하므로, 그 환경에 따라서 적당한 비율의 고용체, 또는 SrCeO₃, BaCeO₃ 화합물 중 어느 하나를 이용하면 좋다.

또, SrCeO₃, BaCeO₃ 또는 이들 상호의 고용체는 페로브스카이트형 구조를 유지하는 범위 내에서 알칼리토류의 사이트를 Ca나 La로 부분치환하거나, Ce의 사이트를 In나 Y 등의 3가의 희토류금속, Sn, Zr 등으로 부분치환하거나, O를 F로 부분치환해도 좋다. 이때, Ce를 동일한 4가 금속인 Sn으로 치환하면 2차 전자 방출효율은 약간 저하하지만, 화학적 안정성을 더 높일 수 있다. 또, Ce를 3가 금속인 In이나 Y 등의 3가의 희토류금속으로 치환하면 화학적 안정성을 개선하면서 2차 전자 방출효율을 더욱 개선할 수 있다. 따라서, 이러한 치환에 의해 그 특성을 미조정하는 것이 가능해진다. 이와 같은 치환은 2종류 이상을 동시에 실행할 수도 있다. 그러나 이와 같은 치환조성에서도 어디까지나 주성분은 알칼리토류와 Ce 및 O일 필요가 있다.

또, SrCeO₃, BaCeO₃, 또는 이들 고용체를 분위기 조정을 하지 않고, 통상의 제조 프로세스로 이용하는 경우, Sr, Ba의 합계량과 Ce의 배합 몰 비 (Sr＋Ba)/Ce가 0.995 이하인 것이 바람직하다. 이는 비율이 1.000인 경우에도 조성의 불균일성에 의해 알칼리토류 산화물 원료와 CeO₂의 반응과정에서 SrO나 BaO가 극미량이지만 잔존해버려서, 분위기 조정을 하지 않는 조건 하에서는 이것이 SrCO₃이나 BaCO₃가 되어서 표면을 덮어버려서 2차 전자 방출계수가 저하해버리기 때문이라고 생각된다.

또, 알칼리토류 사이트나 Ce의 사이트를 앞에서 설명한 부분치환을 실행하고 있는 경우에는 그들 치환원소를 합한 합계의 비율을 0.995 이하로 하면 좋다. 또, 이 비율을 더 낮추면 어느 정도 이하에서는 CeO₂가 과잉이 되어서 석출하나, 이와 같은 상태에서는 앞에서 설명한 알칼리토류가 많은 조성의 생성은 방해할 수 있으므로 CeO₂와의 혼합물로 되어 있는 것도 좋다.

SrCeO₃, BaCeO₃ 또는 이들 상호의 고용체로부터 선택되는 1종류 이상의 결정성 산화물을 합성하는 방법으로는 그 형태에서 고상법, 액상법, 기상법을 들 수 있다.

고상법은 각각의 금속을 포함한 원료 분말(금속 산화물, 금속 탄산염 등)을 혼합하고, 어느 정도 이상의 온도에서 열처리하여 반응시키는 방법이다.

액상법은 각각의 금속을 포함한 용액을 만들고, 이로부터 고상을 침전시키거나, 또는 기판상에 이 용액을 도포한 후, 건조하여 어느 정도 이상의 온도에서 열처리 등을 실시하여 고상으로 하는 방법이다.

기상법은 증착, 스퍼터링, CVD 등의 방법에 의해 막 형상의 고상을 얻는 방법이다.

본 발명에서는 상기 어느 하나의 방법을 이용하는 것도 가능하다. 상기 화합물을 분말형태로 이용하면 통상은 비교적 제조 비용이 낮고 대량으로 제조하기도 용이한 고상법이 적합하다.

다음에, 상기 화합물을 PDP의 어느 부분에 배치할지에 대해서는 적어도 방전공간에 면하는 영역에 배치하면 좋다. 일반적으로는, 전면 판의 전극을 덮는 유전체 층 위에 설치하는 것이 적합하다. 그러나 이에 한정하는 것이 아니라, 다른 부위, 예를 들어 형광체부나 리브 표면 등의 위치에 형성하거나 형광체에 혼합해도 좋다. 이와 같이 화합물을 방전공간에 면하도록 설치함으로써 상기 화합물을 이용하지 않는 PDP에 비하면 구동전압의 감소 효과가 있음이 실험에 의해 확인되고 있다.

또, 형광체 층에 상기 화합물을 배치하는 경우에는 형광체의 발광특성이 손상되지 않도록 배치량을 적절하게 제어하는 것이 바람직하다.

다음에, 이들 화합물의 형태에 대해서는, 예를 들면 전면 판의 전극을 덮는 유전체 층 위에 형성하는 경우를 생각하면, 도 1, 2에 나타낸 것과 같이, 유전체 층 위에 통상 보호층으로 형성되는 MgO막의 대신에 이들 화합물의 막을 형성하거나 이들 분말을 산포하거나, 또는 도 3, 4에 나타낸 것과 같이, MgO막을 형성하고 그 위에 이들 화합물의 막을 형성하거나, 이들 화합물의 분말을 산포한다고 하는 방법을 취하면 좋다.

단, 이들 화합물은 고 융점에서 안정인 화합물이지만, MgO에 비하면 스퍼터링 내성은 약간 뒤떨어지고, 투명성도 약간 뒤떨어진다. 따라서, 이들 화합물을 보호층 대신에 유전체 층 상에 분말형상으로 산포하면, 투명성 저하에 의한 휘도 열화가 문제가 되는 경우도 있다. 따라서, 보호층으로는 종래와 같이 MgO막을 이용하고, 그 위에 투과율이 문제가 되지 않는 레벨에서 분말을 분산 산포하는 방법이 바람직하다.

투과율이 문제가 되지 않는 레벨로 피복률은 20% 이하가 좋다. 또, 화합물의 분말이 지나치게 적으면 분말에 의한 효과가 낮아진다. 따라서, 피복률은 1% 이상 20% 이하의 범위가 적합하다. 화합물을 분말로 이용하는 경우의 입자 직경은 0.1㎛~10㎛ 정도의 범위 내에서 셀 사이즈 등에 맞춰서 선택하면 좋다. 예를 들어, 분산 배치시키는 경우에는 MgO막 상에서의 분말의 이동이나 낙하가 발생하지 않도록 3㎛ 이하, 더 바람직하게는 1㎛ 이하가 좋다. 입경이 지나치게 크면 입자의 질량에 따라서는 방전공간 측으로 낙하하는 경우가 있으므로 주의한다.

이와 같은 구성으로 하면 보호층으로는 종래와 같이 고 융점의 MgO막이 그 역할을 담당하고, 2차 전자방출은 본 발명의 화합물이 그 역할을 담당하며, 또한 그 피복률이 낮으므로 휘도 저하도 없고, 저전압이면서 또한 긴 수명의 PDP를 얻을 수 있다.

또, 최근에 PDP의 고 정세화에 수반하는 방전지연의 문제를 해결하기 위해서 초기의 전자방출효율이 좋은 결정성의 MgO 분말을 MgO로 이루어지는 보호층 위에 분산 산포하는 방법이 시행되고 있다. 이 경우의 MgO 분말의 배치방법으로는 MgO 분말에 유기성분을 혼합하여 페이스트 형상으로 하고, MgO로 이루어지는 보호층 상에 인쇄한 후, 적당한 온도에서 열처리하여 유기성분을 제거한다고 하는 방법이 이용된다. 본 발명의 결정성 산화물의 분말도 완전히 동일한 프로세스로 분산 산포가 가능하다.

분말의 배치형태로는 상기한 결정성 산화물과 MgO의 각 분말을 모두 보호층의 표면에 분산 배치해도 좋다. 이 경우, 본 발명의 결정성 산화물의 분말과 결정성의 MgO 분말의 양쪽을 포함하는 페이스트를 제작한다. 이 페이스트를 MgO로 이루어지는 보호층 상에 인쇄한 후, 적당한 온도에서 열처리하여 유기성분을 제거하면, 1회의 프로세스로 결정성 산화물의 분말과 결정성의 MgO분말을 MgO로 이루어지는 보호층 상에 배치할 수 있으므로 효율적이다.

또, 보호층에 대해서 일방의 종류의 분말을 배치한 후, 그 위에 타방의 종류를 적층하여 배치해도 좋다. 이 경우, 각 종류의 분말을 포함한 2종류의 페이스트를 각각 준비하고, 인쇄 및 열처리를 한다.

여기서 기본적으로는 보호층에 대해서 본 발명의 결정성 산화물의 분말과 결정성의 MgO 분말 중 어느 하나를 먼저 배치해도 좋다.

단, MgO 분말을 본 발명의 결정성 산화물의 분말이 덮어버리면 MgO분말을 산포한 효과가 약간 발현되기 어려워지는 경우가 있다. 이 경우에는, 먼저 본 발명의 결정성 산화물의 분말을 산포한 후에 MgO 분말을 산포하는 것이 바람직하다. 이 구성에서는 본 발명의 결정성 산화물의 분말이 MgO 분말에 의해 덮이는 경우가 발생하지만, 결정성 산화물의 분말의 효과가 MgO 분말에 의해 희미해지는 일은 적기 때문에 충분히 기대할 수 있다.

이와 같이 하면 종래 MgO막이 담당하고 있던 3개의 기능, 즉, 보호와 저전압화 및 방전지연 해소의 역할을 MgO막, 본 발명의 결정성 산화물, 결정성 MgO 분말이 각각 완수하게 되어서, 각각 최적의 것을 이용할 수 있게 되어서 양호한 특성의 PDP로 할 수 있다.

또, 본 명세서에서는 화합물을 예를 들면 「BaCeO₃」와 같이 기재하고 있다. 그러나 Ce는 Ce^{4 ＋}이외에 그 일부가 Ce^{3 ＋}가 되기 쉬운 원소이며, 그 경우에는 결정 중에 산소결함이 발생한다. 따라서, 더 정확하게는 「BaCeO₃－δ」라고 기재해야 하지만, 이 δ는 제조조건 등에서 의해 변동하며, 반드시 일정치가 되지 않는다. 따라서 편의상 「BaCeO₃」와 같이 기재하고 있지만, 이는 화합물의 결정 중에서의 산소결함의 존재를 부정하고 있는 것은 아니다. 다른 화합물에 대해서도 마찬가지로 결정 중에 산소결함이 존재하는 경우도 포함한다.

＜실시 예 1＞

다음에, 본 발명의 PDP의 구체적인 예를 도면을 이용하여 설명한다.

본 발명에 의한 PDP의 일 예(실시 예 1)를 도 1 및 2에 나타낸다. 도 1은 당해 PDP(100)의 분해 사시도이다. 도 2는 당해 PDP(100)의 종단면도(도 1의 I－I선 단면도)이다.

도 1 및 2에 나타내는 것과 같이 PDP(100)는 전면 판(1)과 배면 판(8)을 구비하고 있다. 전면 판(1)과 배면 판(8) 사이에는 방전공간(14)이 형성되어 있다. 이 PDP는 AC 면 방전형이며, 보호층(7)이 상술한 화합물(SrCeO₃, BaCeO₃로부터 선택되는 1종류 이상, 또는 이들 상호의 고용체로 이루어지는 결정성 산화물)을 전자방출재료로서 이용함으로써 형성되어 있는 것 외에는 종래 예의 PDP와 동일한 구성을 갖는다.

전면 판(1)은 전면 유리기판(2)과, 그 내측 면(방전공간(14)에 면하는 면)에 형성된 복수의 표시 전극(5)과, 표시 전극(5)을 덮도록 형성된 유전체 층(6)과, 유전체 층(6)상에 형성된 보호층(7)을 구비하고 있다.

각 표시 전극(5)은 ITO 또는 산화주석으로 이루어지는 투명 도전 막(3)에 양호한 도전성을 확보하기 위한 Ag 등으로 이루어지는 버스 전극(4)이 적층되어 형성되고, 인접하는 표시 전극(주사 전극 및 유지 전극)을 한 쌍으로 하여, 당해 한 쌍의 표시 전극(5, 5) 사이에 유지방전이 이루어지게 되어 있다.

여기서, 보호층(7)은 상기한 화합물(본 발명의 결정성 산화물)을 이용하여 구성되어 있다. 여기서, 보호층(7)은 상기 화합물만으로 구성해도 좋고, MgO와 혼재시키도록 이용해도 좋다.

배면 판(8)은 배면 유리기판(9)과, 그 한 면에 형성한 복수의 어드레스(데이터) 전극(10)과, 어드레스 전극(10)을 덮도록 형성된 유전체 층(11)과, 유전체 층(11)의 표면에 설치된 격벽(리브)(12)과, 격벽(12)의 사이에 형성된 형광체 층을 구비하고 있다. 형광체 층은 적색 형광체 층(13(R)), 녹색 형광체 층(13(G)) 및 청색 형광체 층(13(B))이 이 순으로 배열하도록 형성된다.

상기 형광체 층을 구성하는 형광체로는 예를 들면, 청색 형광체로 BaMgAl₁₀O₁₇：Eu, 녹색 형광체로 Zn₂SiO₄：Mn, 적색 형광체로 Y₂O₃：Eu를 이용할 수 있다.

전면 판(1) 및 배면 판(8)은 표시 전극(5)과 어드레스 전극(10)의 각각의 길이방향이 서로 직교하고, 또한 서로 대향하도록 배치하며, 밀봉 부재(도시생략)를 이용하여 접합된다. 여기서, 한 쌍의 표시 전극(5, 5)과 1개의 어드레스 전극(10)이 서로 직교하는 각 영역에 맞춰서 방전 셀이 배치되게 된다.

방전공간(14)에는 He, Xe, Ne 등의 희가스 성분으로 이루어지는 방전가스가 봉입되어 있다.

표시 전극(5)의 주사 전극 및 유지 전극, 및 어드레스 전극(10)은 각각 외부의 구동회로(도시생략)와 접속된다. 구동시에는 각 구동회로로부터 각 전극 5, 10에 소정의 타이밍에 전압을 인가함으로써 방전공간(14) 내에서 소정의 주사 전극 및 어드레스 전극(10) 사이에 어드레싱을 실시하고, 한 쌍의 표시 전극(5, 5)의 사이에 유지방전을 발생시킨다. 이 유지방전에 수반하여 발생하는 단파장(파장 147㎚)의 자외선에 의해 형광체 층(13)이 여기되어 발생한 가시광선이 전면 판(1)을 투과해서 화상표시에 제공된다.

이와 같은 구성을 갖는 PDP(100)에서는 보호층(7)이 상기 화합물로 구성됨으로써 종래에 비해서 화학적으로 안정하고도, 또한, 우수한 2차 전자 방출특성을 발휘한다. 따라서, 장기에 걸쳐 방전공간(14) 내에서 양호한 유지방전을 실행할 수 있으며, 양호한 화상표시성능을 저 전력구동으로 발휘할 수 있게 되어 있다.

또, 이 PDP(100)는 제조공정 전부를 분위기 관리하지 않아도 제조할 수 있으므로 비교적 저비용으로 실현할 수 있다는 이점을 갖는다.

＜실시 예 2＞

다음에, 본 발명에 의한 PDP의 다른 일 예(실시 예 2)를 도 3 및 4에 나타낸다. 도 3은 당해 PDP(200)의 분해 사시도이다. 도 4는 당해 PDP(200)의 종단면도(도 3의 I－I선 단면도)이다.

PDP(200)는 보호층(7)이 MgO로 이루어지고, 상술한 화합물 분말(20)이 보호층(7) 상에 입자의 형태로 배치되어 있는 것 외에는 PDP(100)와 동일한 구조를 갖는다. PDP(200)에서도 화합물 분말(20)은 방전공간(14)에 면하고 있으며, 당해 방전공간(14)에 면하도록 배치되어 있다.

이와 같은 구성을 갖는 PDP(200)에서도 PDP(100)와 마찬가지로 우수한 화상표시성능의 발휘와 저 전력구동의 양립 효과가 발휘된다. 이에 더하여, MgO로 이루어지는 층(7)을 이용함으로써 당해 층(7)의 여러 특성(양호한 내 이온 충격성에 의한 유전체 층(6)의 보호효과와 장기 수명화 등)이 아울러 발휘되는 이점이 있다.

＜PDP의 제조방법＞

다음에, 본 발명의 화합물 분말을 산포한 PDP의 제작방법에 대해서 일례를 들어서 설명한다. 또, 이하의 PDP의 제조방법은 예시에 불과하며, 동일한 발명의 범위 내에서 적절히 변경이 가능하다.

먼저, 전면 판을 제작한다. 평탄한 전면 유리기판(2)의 1 주 면에 복수의 라인 형상의 투명전극(3)을 형성한다. 이어서, 투명전극(3) 상에 은 페이스트를 도포한 후, 당해 기판 전체를 가열함으로써 은 페이스트를 소성하여 버스 전극(4)을 형성해서 표시 전극(5)을 얻는다.

표시 전극(5)을 덮도록 전면 유리기판(2)의 상기 주 면에 유전체 층 용 유리를 포함하는 유리 페이스트를 블레이드 코터법에 따라서 도포한다. 그 후, 당해 기판 전체를 90℃에서 30분간 유지하여 유리 페이스트를 건조시키고, 이어서 580℃ 전후의 온도에서 10분간 소성을 실시한다. 이에 의해 유전체 층(6)을 얻는다.

다음에, 실시 예 1의 구성을 얻는 경우에는 MgO로 이루어지는 보호층 대신에 상술한 화합물을 후막으로 형성한다. 구체적으로는 화합물 분말을 비히클이나 용매 등과 혼합하고, 비교적 화합물 분말 함유율이 높은 페이스트 형상으로 하여, 이것을 인쇄법 등의 방법으로 유전체 층(6)의 표면에 얇게 펼쳐서 도포한다. 그 후에는 소성하여 후막 형상으로 한다.

또는 실시 예 2의 구성을 얻는 경우에는, 유전체 층(6) 위에 MgO로 이루어지는 보호층(7)을 형성하고, 그 표면에 화합물 분말을 산포한다. 먼저, 유전체 층 위에 산화 마그네슘(MgO)을 전자빔 증착법에 의해 성막하여 보호층(7)을 형성한다. 이어서, MgO로 이루어지는 보호층(7)의 표면에 화합물 분말(20)을 배치한다. 그 배치방법으로는 비교적 화합물 분말 함유율이 낮은 페이스트를 준비하여 인쇄법 등에 의해 도포하는 방법, 용매에 분말을 분산시켜 산포하는 방법, 스핀 코터 등을 이용하는 방법 등에 의해 화합물 분말을 보호층(7) 상에 배치한 후, 이것을 500도 전후의 온도에서 소성하는 방법을 예시할 수 있다.

이 중 인쇄법에 의거하는 경우에는 에틸 셀룰로오스 등의 비히클에 본 발명의 화합물 분말(20)을 혼합하여 페이스트 형상으로 한 것을 조정한다. 이것을 MgO로 이루어지는 보호층(7) 상에 인쇄법 등에 의해 도포한다. 페이스트 도포 후는 이것을 건조시켜서 500℃ 전후의 온도에서 소성한다. 이에 의해 소정의 화합물 분말(20)로 이루어지는 산포 층이 형성된다.

이상으로 전면 판이 제작된다.

상기 전면 판과는 다른 공정으로 배면 판을 제작한다. 평탄한 배면 유리기판의 1 주 면에 은 페이스트를 라인 형상으로 복수 개 도포한 후, 배면 유리기판 전체를 가열하여 은 페이스트를 소성함으로써 어드레스 전극을 형성한다.

인접하는 어드레스전극의 사이에 유리 페이스트를 도포하고, 배면 유리기판 전체를 가열하여 유리 페이스트를 소성함으로써 격벽을 형성한다.

인접하는 격벽끼리의 사이에 R, G, B 각 색의 형광체 잉크를 도포하고, 배면 유리기판을 약 500℃에서 가열하여 상기 형광체 잉크를 소성함으로써 형광체 잉크 내의 수지성분(바인더) 등을 제거하여 형광체 층을 형성한다.

이렇게 해서 얻은 전면 판과 배면 판을 밀봉유리를 이용해서 접합한다. 이때의 온도는 500℃ 전후이다. 그 후, 밀봉된 내부를 고 진공 배기한 후, 희가스로 이루어지는 소정의 방전가스를 봉입한다.

이상의 각 제조공정을 거치면 본 발명의 PDP를 얻을 수 있다.

＜실시 예의 성능평가실험＞

이하, 본 발명의 화합물 및 이것을 이용한 PDP에 대해서 행한 성능평가실험에 대해서 더 상세하게 설명한다.

실험 1

[결정성 화합물의 화학안정성의 평가］

고상 분말법에 의거하여 SrO, BaO의 원료 분말에 CeO₂ 분말을 반응시켜서 합성한 결정성 화합물에 대해서 화학적 안정성의 개선효과를 평가하였다.

출발원료로 시약 특급 이상의 CaCO₃, SrCO₃, BaCO₃ 및 CeO₂를 이용하였다. 이들 원료를 각 금속이온의 몰비가 표 1에 나타내는 값이 되도록 칭량하고, 볼 밀을 이용하여 습식 혼합하였다. 그 후, 건조함으로써 혼합 분말을 얻었다(시료 No. 2~6).

이들 혼합 분말을 백금 도가니에 넣고, 전기로에서 공기 중에서 1100℃~1300℃에서 2시간 소성하였다. 얻어진 분말의 평균 입경을 측정하고, 입경이 큰 것에 대해서는 에탄올을 용매에 이용하여 습식 볼 밀 분쇄하였다. 어느 조성에서도 평균 입경을 약 3㎛로 하였다. 이 분쇄하여 얻어진 분말의 일부를 X선 회절법을 이용하여 분석하고, 생성 상을 분류하였다.

다음에, 분쇄 분말의 일부를 칭량한 후, 흡습성이 없는 다공질의 셀에 충전하고, 이 셀을 온도 35℃ 습도 60% 공기 중의 항온 항습조에 넣고 12시간 방치하였다. 방치 후, 다시 중량을 측정하고, 중량 증가율을 측정하였다. 그 후, 온도 65℃ 습도 80%의 공기 중의 항온 항습조에 넣고 12시간 더 방치하였다.

방치 후 다시 중량을 측정하고, 중량 증가율(적산치)을 산출하였다. 이때의 중량 증가율이 낮을수록 화합물이 화학적 안정성이 우수함을 의미한다. 일부의 시료에 대해서는 항온 항습조 처리 후의 X선 회절측정도 실시하였다.

또, 비교를 위해서, 시료 No. 0으로 MgO 분말, 시료 No. 7로 CeO₂ 대신에 동일한 4가 금속의 산화물인 SiO₂를 이용하여 SrCO₃와 반응시킨 시료에 대해서 동일한 중량 증가율을 측정하였다.

표 1에 나타내는 결과로부터, 생성 상의 X선 회절에 의한 분석에서는 CeO₂와 반응시키지 않는 시료 No. 1~3 중에서 시료 No. 1은 CaO의 생성이 인정되었다. 그러나 시료 No. 2는 SrO에 일부 Sr(OH)₂가 혼재하고 있고, 시료 No. 3은 BaO 자체는 관찰되지 않으며, Ba(OH)₂와 BaCO₃의 혼합물이다. 이는, CaO에서 SrO, SrO에서 BaO가 될수록 화학적으로 불안정해지므로, 소성 후의 냉각 중에 공기 중의 수분이나 탄산 가스와 반응하여 수산화물이나 탄산염이 된 것이라고 생각된다. 시료 No. 3에서는 이미 BaO가 존재하지 않았으므로 가장 불안정하다는 것은 명백하며, 항온 항습조에서의 중량 증가율 측정은 실시하지 않았다.

시료 No. 4에서는 CaO와 CeO₂의 혼합물이 되었다. 이는, 양자의 화합물이 존재하지 않기 때문이다.

한편, 시료 No. 5, 6, 7에 대해서는 각각 목적의 SrCeO₃, BaCeO₃, SrSiO₃ 화합물의 생성이 인정되었다.

다음에, 항온 항습처리에서의 중량 증가율 측정을 한 결과를 보면, 시료 No. 1의 CaO, No. 2의 SrO에서는 35℃ 60% 12h 방치에서도 증가율이 매우 크고, 처리 후의 각 시료의 X선 회절에서는 산화물의 회절 피크는 소실하고, 수산화물과 탄산염의 생성이 인정되었다. 이 결과로부터 No. 1의 CaO, No. 2의 SrO 모두 No. 3의 BaO에 대해서 불안정함은 명백하므로, 이들 시료에 대해서 65℃ 80% 12h의 추가 조건의 실험은 실시하지 않았다.

또, 시료 No. 4도 35℃ 60% 12h 방치에서도 증가율이 매우 크고, 처리 후의 시료의 X선 회절에서는 CaO의 회절 피크는 소실하고, Ca(OH)₂, CaCO₃와 CeO₂의 혼합물이 되었다. 이는 CaO와 CeO₂가 화합물을 형성하지 않기 때문이다.

한편, 시료 No. 5, 6은 시료 No. 1~4에 비해서 중량 증가율이 낮게 되어 있으며, 65℃ 80% 12h의 조건에서도 중량 증가는 적었다. 또, 처리 후의 X선 회절에서도 각각 SrCeO₃, BaCeO₃의 회절 피크만이 인정되며, 비교 예인 시료 No. 0의 MgO와 동일한 정도의 안정성이 확인되었다.

또, 시료 No. 7의 시료는 중량 증가는 약간 커졌지만 시료 No. 2에 비하면 적고, 처리 후의 X선 회절에서도 SrSiO₃의 회절 피크만이 인정되며, 비교적 안정하였다.

［XPS에 의한 평가］

PDP의 방전공간에 면하도록 화합물 분말을 배치하는 경우, 배치한 화합물 분말을 안정되게 유지하는 동시에, 보호층의 2차 전자 방출계수를 저하시키지 않는 것이 중요하다. 그러나 PDP에서의 2차 전자 방출계수를 당해 화합물 분말에 대해서 직접 측정하는 것은 용이하지 않다. 그 간접적인 증거로는 PDP의 방전전압이 저하하는 것을 확인하면 좋지만, 모든 재료에 대해서 PDP를 제작하는 것도 용이하지 않다.

그래서 발명자들은 상세한 검토의 결과, XPS(X－ray Photoelectron Spectroscopy 측정, 이하, XPS라 한다)에 가전자대 단(valence band edge)의 에너지 위치와 탄산염 기인의 카본 양을 측정 비교함으로써 PDP의 방전전압을 저하시킬 수 있는 재료의 선별이 어느 정도 가능함을 발견하였다. XPS는 시료 표면에 X선을 조사하여 방출되는 전자의 스펙트럼을 측정하는 것이며, 그 분석 깊이는 통상 수 원자~수십 원자 층으로 되어 있다. 이에 의해 PDP에서의 2차 전자방출에 관한 깊이와 비교적 가까운 깊이의 시료 표면의 정보를 얻을 수 있다.

2차 전자 방출계수는 일반적으로 밴드 갭 폭과 전자 친화력의 합이 작을수록 커진다고 여겨지고 있다. 가전자대 단의 에너지 위치가 저 에너지 측에 있을수록 밴드 갭 폭은 작아지므로 2차 전자 방출계수는 커지게 된다.

한편, 시료 표면의 탄산염 기인의 카본 양은 알칼리토류금속을 포함한 화합물에서 표 1의 흡습성 측정보다도 더 감도가 높은 화학적 안정성의 지표이다. 시료가 화학적으로 불안정하면 공기 중의 탄산가스와 반응하여 표면 카본 양은 증가한다. 표면 카본 양이 어느 정도 이상 많으면 입자 표면이 BaCO₃ 등의 2차 전자 방출계수가 낮은 알칼리토류 탄산염으로 완전히 덮여버리게 된다. 그리고 비록 가전자대 단의 에너지 위치가 저 에너지 측에 있어도 높은 2차 전자 방출계수는 얻을 수 없다.

따라서 XPS를 이용하면 가전자대 단의 에너지 위치와 탄산염 기인의 카본 양을 측정 비교함으로써 PDP의 방전 전압을 저하시킬 수 있는 재료의 선별이 어느 정도 가능하다고 생각된다.

그래서 다음에 그 기준이 되는 X－ray Photoelectron Spectroscopy 측정(이하, XPS라 한다)을 시료 No. 0~7에 대해서 실시하였다.

도 5에 표 1의 시료 No. 0, 2, 5, 7, 즉 MgO, SrO, SrCeO₃, SrSiO₃의 가전자대 단의 XPS 스펙트럼을, 또, 도 6에는 당해 시료의 C1s 궤도의 XPS 스펙트럼을 나타낸다. 본 도면에서는 백그라운드 노이즈는 제거하고 나타내고 있다. 도 5로부터 MgO와 비교하여 SrO의 가전자대 단의 위치는 동일한 정도이고, SrSiO₃는 약간 고 에너지 측에 있으며, SrCeO₃는 큰 폭으로 저 에너지 측에 있음을 알 수 있다.

한편, 도 6에서 탄산 화합물 기인의 C의 피크는 288~290eV 부근에 나타나지만, SrO의 피크는 MgO보다 훨씬 높다. SrSiO₃와 SrCeO₃의 각 피크도 MgO의 피크보다 높지만, SrO의 피크보다는 훨씬 낮다.

SrO는 본래 MgO보다 고 γ이므로 도 5의 가전자대 단의 위치는 더 저 에너지 측에 나올 것이다. 그러나 실험결과가 그렇게 되지 않는 것은, 도 6과 같이 표면 C의 양이 매우 많아서 표면은 이미 SrO가 아니라 SrCO₃로 되어 있기 때문이라고 생각된다. 한편, SrSiO₃는 C의 양은 지나치게 많지 않음에도 불구하고 가전자대 단 위치는 MgO보다 고 에너지 측에 있다. 이는, SrO가 SiO₂와 화합물을 형성함으로써 안정화는 되어 있으나, γ도 저하해 버리고 있음을 나타내고 있다.

이들에 대하여, SrCeO₃는 표면 C의 양은 SrO보다 훨씬 적으므로 안정화되어 있고, 가전자대 단 위치가 MgO보다 훨씬 저 에너지 측에 있으므로 2차 전자 방출효율이 높아지는 것이 기대된다.

다음에, 표 1의 각종의 화합물(시료 No. 0~7)에 대하여 XPS를 측정한 결과를 표 2에 나타낸다. 표 2 중에서는 가전자대 단 위치와 C의 양을 반정량적으로 나타내기 위하여 3eV 및 2eV에서의 XPS의 Intensity(클수록 저 에너지 시프트이며 2차 전자 방출특성이 우수하다)와 288~290eV 부근에 나타나는 탄산 화합물 기원의 C1s 피크의 Intensity(작을수록 화학적으로 안정)를 나타낸다. 표 2 중에 나타내는 값은 모두 버퍼 그라운드 값을 제거한 것이다.

표 2에 나타내는 결과에서는 본 발명의 화합물(시료 No. 5, 6)은 3eV 및 2eV의 XPS Intensity가 No. 1~3의 알칼리토류 단독인 것에 비해서 크고, 또한 C의 양이 적음을 확인할 수 있었다. 그러나 시료 No. 5, 6은 시료 No. 0의 MgO에 비하면 C의 양은 많음을 알 수 있다.

실험 2

다음에, BaCeO₃를 중심으로 각 화합물에 대해서 원소의 치환을 실행함에 따른 효과를 평가하였다.

실험 1과 동일한 방법으로, 출발원료로 시약 특급 이상의 SrCO₃, BaCO₃, CeO₂ 및 각종 금속의 산화물을 이용하였다. 이들 각 원료를 각 원소 비가 표 3에 나타내는 것과 같이 되도록 칭량하고, 혼합, 건조, 소성하여 각종의 화합물 분말을 합성하였다(시료 No. 11~16). 그리고 이들 생성한 화합물에 대해서 X선 회절에 의한 분류, 비표면적의 측정, XPS의 측정을 하였다.

표 3에 나타내는 것과 같이 시료 No. 11~13은 Ce를 In으로 치환한 것이다. 시료 No. 14는 Ce를 Y로, 시료 No. 15와 시료 No. 16은 Ce를 Sn으로 각각 부분치환한 것이다. 시료 No. 6의 BaCeO₃를 포함하여 X선 회절에서는 이들은 모두 페로브스카이트형 구조의 회절패턴을 나타냈다.

시료 No. 11~14의 결과로부터, Ce를 In나 Y로 부분치환하면 2eV에서의 XPS의 강도가 커지고, 표면 C의 양이 감소하는 것을 알았다. 그러나 시료 No. 12와 같이 치환량이 지나치게 많으면 2eV에서의 XPS의 강도는 반대로 저하하고, C의 양도 증가하기 시작한다. 또, Ce를 In으로 전체 치환한 시료 No. 13에서는 2eV 강도, C의 양 모두 치환을 하지 않은 시료 No. 6보다 열화한다는 것을 확인할 수 있었다.

다음에, 시료 No. 15, 16의 결과로부터, Ce를 Sn으로 부분치환하면 표면 C의 양은 감소하지만, 치환량이 증가하면 2eV에서의 XPS의 강도는 약간 저하하였다.

이상과 같이 Ce의 3가 또는 4가 금속이온에 의한 치환은 2eV 강도나 C의 양을 개선하는 효과가 인정되었다. 또, 여기에서는 예는 들지 않지만, 동일한 효과는 SrCeO₃의 Ce의 치환에서도 인정되었다. 이 실험에 의해 Ce를 치환하는 3가 금속으로는 In 또는 Y를 포함하는 희토류금속 중 어느 하나가 적합하다고 생각된다.

실험 3

다음에, 본 발명의 화학적 안정성이 개선된 화합물을 이용한 PDP에 대하여 성능평가를 하였다.

［PDP의 제작］

두께 약 2.8mm의 평탄한 소다 라임 유리로 이루어지는 전면 유리기판을 준비하였다. 이 전면 유리기판의 면 상에 ITO(투명 전극)의 재료를 소정의 패턴으로 도포하고 건조하였다. 그 다음에 은 분말과 유기 비히클의 혼합물인 은 페이스트를 라인 형상으로 복수 개 도포하였다. 그 후 상기 전면 유리기판을 가열함으로써 상기 은 페이스트를 소성하여 표시 전극을 형성하였다.

표시 전극을 제작한 프런트 패널에 유리 페이스트를 블레이드 코터법을 이용하여 도포하였다. 그 후, 90℃에서 30분간 유지하여 유리 페이스트를 건조시키고, 585℃의 온도에서 10분간 소성함으로써 두께 약 30㎛의 유전체 층을 형성하였다.

상기 유전체 층 상에 산화마그네슘(MgO)을 전자빔 증착법에 의해 증착한 후, 500℃에서 소성하여 보호층을 형성하였다.

다음에, 표 2, 표 3에 나타내는 분말 중 어느 1종의 분말을 약 2 중량부로 하고, 이것과 에틸 셀룰로오스계의 비히클 100중량부와 혼합하여 3개 롤을 통해 페이스트로 하였다. 페이스트를 인쇄법에 의거하여 보호층(기초 막) 상에 얇게 도포한 후, 120℃에서 건조시켰다. 그 후에는 500℃에서 공기 중에서 소성하였다. 이때 페이스트의 농도 조정에 의해 소성 후에 보호층이 분말로 피복되는 비율을 15% 정도로 조정하였다. 또, 비교를 위해서 MgO로 이루어지는 보호층만을 구비하고, 그 위에 페이스트를 인쇄하지 않은 구성(시료 No. 0)도 제작하였다.

한편, 이하의 방법으로 배면 판을 제작하였다. 먼저, 소다 라임 유리로 이루어지는 배면 유리기판상에 스크린 인쇄에 의해 은을 주체로 하는 어드레스전극을 스트라이프 형상으로 형성하고, 이어서 전면 판과 동일한 방법으로 두께 약 8㎛의 유전체 층을 형성하였다.

다음에, 유전체 층 상에 인접하는 어드레스 전극의 사이에 유리 페이스트를 용하여 격벽을 형성하였다. 격벽은 스크린 인쇄 및 소성을 반복함으로써 형성하였다.

이어서, 격벽의 벽면과 격벽 간에 노출되어 있는 유전체 층의 표면에 적(R), 녹(G), 청(B)의 형광체 페이스트를 도포하고, 건조 및 소성하여 형광체 층을 제작하였다.

제작한 전면 판, 배면 판을 밀봉 유리를 이용하여 500℃에서 접합하였다. 그리고 방전공간의 내부를 배기한 후에 방전 가스로 Xe를 봉입하여 PDP를 제작하였다(PDP의 시료 No. 0, 5~7, 11~16).

제작한 각 PDP를 구동회로에 접속하여 에이징을 실시하였다. 에이징 시간이 50시간 및 200시간의 각각에 이르렀을 때에 방전유지전압을 측정하였다. 여기서 에이징 처리는 MgO막이나 산포 분말의 표면을 스퍼터링에 의해 어느 정도 청정화하기 위해서 실시하는 것이다. PDP의 제조공정에서는 에이징 처리는 보통으로 실시되고, 이것을 실시하지 않는 패널은 분말 산포의 유무에 관계없이 구동전압이 높은 것이 된다.

이 에이징 처리가 구동전압에 미치는 결과를 표 4에 나타낸다.

MgO로 이루어지는 보호층 위에 분말을 배치하지 않은 비교 예의 시료 No. 0과 비교하여 보호층 위에 SrCeO₃, BaCeO₃를 산포한 실시 예의 패널(시료 No. 5, 6)에서는 에이징 초기의 전압이 높지만, 에이징 시간의 연장에 수반하여 저전압화가 도모되고 있어서 본 발명의 효과를 확인할 수 있었다.

한편, 보호층 상에 SrSiO₃를 산포한 비교 예의 No. 7은 MgO로 이루어지는 보호층 위에 분말을 배치하지 않은 비교 예의 시료 No. 0과 거의 차이를 볼 수 없었다.

다음에, BaCeO₃의 Ce를 In, Y, Sn에 의해 치환한 실시 예의 시료 No. 11~16에서는 모두 에이징 처리를 50시간에 걸쳐서 실시한 경우의 전압상승이 비교적 낮게 억제되어서, 에이징이 비교적 단시간이라도 좋음을 알 수 있다. 에이징 시간이 길게 필요하면 그만큼 생산성이 저하하고, 비용상승으로도 연결될 가능성이 있지만, 이와 같이 BaCeO₃의 Ce를 In, Y, Sn에 의해 치환하는 것에 의한 본 발명의 개선효과도 확인할 수 있다.

실험 4

다음에, MgO로 이루어지는 보호층 상에 대하여 SrCeO₃ 분말을 피복률을 바꿔서 산포한 경우의 PDP의 특성을 평가하였다.

구체적으로는 실험 1과 동일한 방법으로 Sr과 Ce의 비율을 0.995：1로 배합하고 공기 중 1150℃에서 2시간 소성하여 입경 약 1㎛의 분말을 합성하였다. 얻어진 분말로부터 실험 1과 동일한 방법으로 페이스트 농도가 표 5의 시료 No. 21~26에 나타내는 값이 되는 6종류의 인쇄용 페이스트를 제작하였다. 또, 표 5의 시료 No. 31에 나타내는 것과 같이, SrCeO₃ 분말 1%와 방전지연 개선용의 MgO 분말 2%를 포함하는 페이스트도 제작하였다. 이들 페이스트로부터 실험 1과 동일한 방법으로 MgO로 이루어지는 보호층 상에 소정의 피복률로 분말이 산포된 7종류의 PDP를 제작하였다. 이 각 PDP에 대해서 분말에 의한 MgO층의 피복률을 측정하였다. 또, 실험 3과 마찬가지로 각 PDP에 대해서 에이징 처리를 실행하여, 에이징 시간이 50시간 후 및 200시간 후에 도달한 때의 각 방전전압을 측정하였다. 이 측정결과를 표 5에 나타냈다.

표 5에 나타내는 결과로부터 MgO로 이루어지는 보호층 상에 페이스트를 도포하고 SrCeO₃ 분말을 산포한 경우, 페이스트의 농도에 관계없이, 에이징 200h 후에는 산포하지 않은 것(시료 No. 0)에 대해서 방전전압이 저전압화하는 것을 확인할 수 있다(시료 No. 21~31).

페이스트 농도가 진할수록 보호층에 대한 분말의 피복률이 높아지는 것은 당연하지만, 페이스트 농도에 비례하여 에이징 50h 후의 시점의 방전전압이 높아지는 동시에, 저전압화에 필요한 에이징 시간이 길어지는 경향이 인정되었다.

이와 같이 에이징 50h 후의 시점에서의 방전전압은 페이스트 농도가 높고 피복률이 높을수록 높아지는 경향이 있다. 특히, 100%에 가까운 피복률이 되는 시료 No. 26에서는 에이징 200h 후에도 전압저하 효과는 인정되지만, 비교적 작은 효과에 머물러 있다. 이는, 피복률이 높을수록 분말 양이 많아지므로 그만큼 분말 표면의 클리닝에 장시간이 필요하게 되며, 결과적으로 약간의 잔류물이 발생한 것이 영향을 준 것이라고 생각된다.

한편, 피복률 1.1%의 시료 No. 21은 단시간의 에이징에서도 저전압화하고는 있으나, 그 저하 폭이 적다. 이는 분말 양이 적으므로 그 분말 양에 따라서 저전압 효과가 작게 억제된 것이라고 생각된다.

또, MgO 분말이 동시에 산포되어 있는 시료 No. 31에서도 MgO 분말이 없는 시료 No. 22와 동일한 정도의 전압저하가 인정되었다. 이에 의해, MgO 분말을 SrCeO₃ 분말과 병용해도 아무런 악영향은 없으며, SrCeO₃ 분말을 이용한 것에 의한 양호한 효과를 얻어지는 것이 확인되었다.

이상의 실험결과와 발명자들의 검토에 의하면 피복률이 1.0%를 넘지 않으면 저전압화의 효과가 지나치게 적어진다. 한편, 피복률이 20%를 넘으면 에이징 시간이 지나치게 길어진다.

따라서, 본 발명에서는 보호층에 대한 상기 분말의 피복률로는 1.0% 이상 20% 이하의 범위가 바람직하다고 생각된다.

본 발명은 공공시설이나 가정용 TV 등에 폭넓게 이용할 수 있으며, 이 경우에 방전특성이 개선된 플라스마 디스플레이 패널을 제공할 수 있는 등, 그 이용 가능성은 지극히 넓다고 할 수 있다.

1 전면 판
2 전면 유리기판
3 투명 도전막
4 버스 전극
5 표시 전극
6 유전체 층
7 보호층
8 배면 판
9 배면 유리기판
10 어드레스 전극
11 유전체 층
12 격벽
13 형광체 층
14 방전공간
20 화합물
100, 200 플라스마 디스플레이 패널(PDP)

Claims (10)

1. 복수의 전극과 형광체를 구비하고, 상기 복수의 전극 중 어느 하나 이상의 사이에 전압을 인가하여 방전공간 내에서 방전시켜서, 당해 방전을 상기 형광체에서 가시광으로 변환하여 발광하는 플라스마 디스플레이 패널로,
   상기 방전공간에 면하는 영역에 SrCeO₃, BaCeO₃로부터 선택된 1종류 이상, 또는 이들 상호의 고용체로 이루어지는 결정성 산화물을 배치한 플라스마 디스플레이 패널.
2. 　제 1 항에 있어서,
   상기 결정성 산화물에 포함되는 Ce의 일부가 3가 금속 또는 4가 금속에 의해 치환되어 있는 플라스마 디스플레이 패널.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 3가 금속이 In 또는 희토류금속인 플라스마 디스플레이 패널.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 4가 금속이 Sn인 플라스마 디스플레이 패널.
5. 　복수의 제 1 전극이 형성된 제 1 기판의 표면에 상기 제 1 전극을 덮도록 제 1 유전체 층이 형성되고, 상기 제 1 유전체 층 상에 보호층이 형성된 제 1 패널과, 복수의 제 2 전극이 형성된 제 2 기판의 표면에 상기 제 2 전극을 덮도록 제 2 유전체 층이 형성되고, 제 2 유전체 층 상에 형광체 층이 형성되어서 이루어지는 제 2 패널을 가지며,
   상기 보호층이 청구항 1에 기재된 결정성 산화물을 이용하여 구성되고,
   제 1 패널과 제 2 패널이 방전공간을 사이에 두고 대향 배치된 플라스마 디스플레이 패널.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 보호층 상에는 MgO로 이루어지는 재료가 분말 입자의 상태로 상기 재료와 함께 분산 배치되어 있는 플라스마 디스플레이 패널.
7. 복수의 제 1 전극이 형성된 제 1 기판의 표면에 상기 제 1 전극을 덮도록 제 1 유전체 층이 형성되고, 상기 제 1 유전체 층 상에 보호층이 형성된 제 1 패널과, 복수의 제 2 전극이 형성된 제 2 기판의 표면에 상기 제 2 전극을 덮도록 제 2 유전체 층이 형성되고, 제 2 유전체 층 상에 형광체 층이 형성되어서 이루어지는 제 2 패널을 가지며,
   보호층의 표면에 청구항 1에 기재된 결정성 산화물이 분말 입자의 상태로 분산 배치되고,
   제 1 패널과 제 2 패널이 방전공간을 사이에 두고 대향 배치된 플라스마 디스플레이 패널.
8. 제 7 항에 있어서,
   보호층에 대한 상기 결정성 산화물의 피복률이 1% 이상 20% 이하인 플라스마 디스플레이 패널.
9. 제 7 항에 있어서,
   보호층의 표면에 상기 결정성 산화물의 분말 입자와 함께 MgO로 이루어지는 재료가 분말 입자의 상태로 분산 배치되어 있는 플라스마 디스플레이 패널.
10. 제 7 항에 있어서,
    상기 결정성 산화물 상에 MgO로 이루어지는 재료가 분말 입자의 상태로 분산 배치되어 있는 플라스마 디스플레이 패널.

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