(19) 대한민국특허청 (KR) (12) 공개특허공보 (A) (11) 공개번호 10-2008-0011055 (43) 공개일자 2008년01월31일 (51) Int. Cl. H01J 17/49 (2006.01) H01J 11/02 (2006.01) H01B 3/10 (2006.01) H01J 17/16 (2006.01) (21) 출원번호 10-2007-0067000 (22) 출원일자 2007 년 07 월 04 일 심사청구일자 (30) 우선권주장 없음 1020060071600 2006 년 07 월 28 일대한민국 (KR) 전체청구항수 : 총 20 항 (71) 출원인 엘지전자주식회사 서울특별시영등포구여의도동 20 번지 (72) 발명자 김보현 서울서초구우면동 16 번지 LG 전자전자기술원 류진형 서울서초구우면동 16 번지 LG 전자전자기술원 ( 뒷면에계속 ) (74) 대리인 (54) 보호막, 그제조방법및플라즈마디스플레이패널의제조방법 (57) 요약 본발명은플라즈마디스플레이패널의보호막에관한것이다. 김용인, 박영복 본발명은적어도하나의전극과, 상기전극상에형성된유전체층과, 상기유전체층상에형성되고산화마그네슘 (MgO) 이포함된제 1 층및상기제 1 층상에형성되고 300~500 나노미터의파장영역에서음극선발광 (cathode luminescence) 이최대값을갖는단결정의산화마그네슘나노파우더 (nano powder) 가포함된제 2 층으로이루어진보호막을구비하는제 1 기판 ; 및상기제 1 기판과합착되고, 적어도하나의어드레스전극과형광체층을구비하는제 2 기판을포함하여이루어지는것을특징으로하는플라즈마디스플레이패널을제공한다. 따라서, 본발명에의하면플라즈마플레이패널의보호막에서의이차전자방출특성이향상되고, 이에따라방전개시전압이낮고방전지연시간이단축되며, 휘도와방전효율이높으며전력소모를줄일수있으며, 보호막을소정부분의군집형태로형성하여재료비를절감할수있다. 대표도 - 도 3-1 -
(72) 발명자 박민수 서울서초구우면동 16 번지 LG 전자전자기술원 강은석 서울서초구우면동 16 번지 LG 전자전자기술원 좌용호 경기안산시상록구사 1 동 1271 번지한양대학교화학공학과 류병길서울서초구우면동 16번지 LG전자전자기술원박덕해서울서초구우면동 16번지 LG전자전자기술원김영성서울서초구우면동 16번지 LG전자전자기술원 - 2 -
특허청구의범위청구항 1 적어도하나의전극과, 상기전극상에형성된유전체층과, 상기유전체층상에형성되고산화마그네슘 (MgO) 이포함된제 1 층및상기제 1 층상에형성되고 300~500 나노미터의파장영역에서음극선발광 (cathode luminescence) 이최대값을갖는단결정의산화마그네슘나노파우더 (nano powder) 가포함된제 2 층으로이루어진보호막을구비하는제 1기판 ; 및상기제 1 기판과합착되고, 적어도하나의어드레스전극과형광체층을구비하는제 2 기판을포함하여이루어지는것을특징으로하는플라즈마디스플레이패널. 청구항 2 제 1 항에있어서, 방전지연시간이 1.2 μs ( 마이크로초 ) 이하인것을특징으로하는플라즈마디스플레이패널. 청구항 3 제 1 항에있어서, 면방전개시전압이 305볼트이하이고, 대향방전개시전압이 250볼트이하인것을특징으로하는플라즈마디스플레이패널. 청구항 4 제 1 항에있어서, 상기제 1 층은, 두께가 500 800 nm ( 나노미터 ) 인것을특징으로하는플라즈마디스플레이패널. 청구항 5 제 1 항에있어서, 상기제 2 층은, 두께가 100 nm 1.5 μm ( 마이크로미터 ) 인것을특징으로하는플라즈마디스플레이패널. 청구항 6 제 1 항에있어서, 상기제 2 층은, 상기단결정의산화마그네슘파우더가포함된파티클이상기제 1 보호막층상의소정부분에군집형태로형성된것을특징으로하는플라즈마디스플레이패널. 청구항 7 제 1 항에있어서, 상기단결정의산화마그네슘나노파우더는, 입자의크기가 50~1000 nm인것을특징으로하는플라즈마디스플레이패널. 청구항 8 제 1 기판상에투명전극과상부유전체층을순차적으로형성하는단계 ; 상기상부유전체층상에산화마그네슘을포함하는제 1 보호막을형성하는단계 ; 상기제 1 보호막상에 300~500 나노미터의파장영역에서음극선발광이최대값을갖는단결정의산화마그네슘나노파우더가포함된제 2 보호막을형성하는단계 ; 및어드레스전극이형성되어있는제 2 기판과상기제 1 기판을합착하는단계를포함하는것을특징으로하는플라즈마디스플레이패널의제조방법. 청구항 9-3 -
제 8 항에있어서, 상기제 2 보호막은, 상기단결정의산화마그네슘나노파우더를용매, 분산제와함께스프레이방식으로산포하여형성된것을특징으로하는플라즈마디스플레이패널의제조방법. 청구항 10 제 8 항에있어서, 상기제 2 보호막은, 기체상태의금속에, 산소가 2~20sccm으로그리고아르곤이 0~18sccm으로공급되어형성된것을특징으로하는플라즈마디스플레이패널의제조방법. 청구항 11 제 8 항에있어서, 상기제 1 보호막의두께를 500 800nm로형성하는것을특징으로하는플라즈마디스플레이패널의제조방법. 청구항 12 제 8 항에있어서, 상기제 2 보호막의두께를 100nm 1.5μm로형성하는것을특징으로하는플라즈마디스플레이패널의제조방법. 청구항 13 제 8 항에있어서, 상기제 2 보호막을형성하는단계는, 용매와분산제그리고단결정의 MgO 나노파우더를혼합하여제 2 보호막액상을제조하는단계 (Pre-mixing); 상기제조된제 2 보호막액상을밀링 (milling) 하는단계 ; 상기제 1 보호막상에상기밀링된제 2 보호막액상을도포하는단계 ; 및건조및소성을통해제 2 보호막을형성하는단계 ; 를포함하는것을특징으로하는플라즈마디스플레이패널의제조방법. 청구항 14 제 13 항에있어서, 상기제 2 보호막액상은, 상기단결정의 MgO 나노파우더를 1 20 중량 %, 상기용매와분산제를 80 99 중량 % 로혼합하여형성하는것을특징으로하는플라즈마디스플레이패널의제조방법. 청구항 15 제 13 항에있어서, 상기용매와분산제그리고단결정의 MgO 나노파우더의혼합은, 소정시간휘젓거나, 초음파분산을통해혼합하여제 2 보호막액상을제조하는것을특징으로하는플라즈마디스플레이패널의제조방법. 청구항 16 제 13 항에있어서, 상기용매는, 알콜계 (alcohol), 글리콜계 (Glycol 또는 Diol), 프로필렌글리콜에테르류 (Propylene Glycol Ether), 프로필렌글리콜아세테이트류 (Propylene Glycol Acetate), 케톤류 (ketone), 부틸카르비톨아세테이트 (BCA : Butyl Carbitol Acetate), 크실렌 (xylene), 테르피네올 (terpineol), 텍사놀 (texanol), 물또는이들의혼합물을사용하는것을특징으로하는플라즈마디스플레이패널의제조방법. 청구항 17-4 -
제 13 항에있어서, 상기분산제는, 아크릴 (acryl), 에폭시 (epoxy), 우레탄 (urethane), 아크릴우레탄 (acrylic urethane), 알키드 (alkyd), 폴리아미드폴리머 (poly amid polymer), PCA(Poly Carboxylic Acid) 또는이들의혼합물을사용하는것을특징으로하는플라즈마디스플레이패널의제조방법. 청구항 18 제 13 항에있어서, 상기제 1 보호막상에상기제 2 보호막액상의도포는, 스크린프린팅 (Screen printing), 디스펜싱 (dispensing), 포토리소그래피 (photolithography), 잉크젯 (Ink-jet) 법중선택된어느하나의방법을이용하는것을특징으로하는플라즈마디스플레이패널의제조방법. 청구항 19 제 13 항에있어서, 상기건조및소성은, 상기용매의종류에따라 100 200 로건조하고, 400 600 로소성하여상기제 2 보호막을형성하는것을특징으로하는플라즈마디스플레이패널의제조방법. 청구항 20 제 13 항에있어서, 상기제 2 보호막은, 상기건조및소성을통해단결정의 MgO 나노파우더가포함된파티클이상기제 1 보호막상의소정부분에군집형태로남겨져형성되는것을특징으로하는플라즈마디스플레이패널의제조방법. 명세서 발명의상세한설명 <1> 기술분야 본발명은플라즈마디스플레이패널에관한것으로서, 보다상세하게는플라즈마디스플레이패널의보호막에 관한것이다. <2> <3> <4> <5> 배경기술일반적으로플라즈마디스플레이패널은상부기판과하부기판사이에형성된격벽이하나의단위셀을이루는것으로, 각셀내에는네온 (Ne), 헬륨 (He) 또는네온및헬륨의혼합기체 (Ne+He) 와같은주방전기체와소량의크세논을함유하는불활성가스가충진되어있다. 고주파전압에의해방전이될때, 불활성가스는진공자외선 (Vacuum Ultraviolet rays) 을발생하고격벽사이에형성된형광체를발광시켜화상이구현된다. 이와같은플라즈마디스플레이패널은얇고가벼운구성이가능하므로차세대표시장치로서각광받고있다. 도 1은일반적인플라즈마디스플레이패널의구조를개략적으로나타낸사시도이다. 도 1에도시된바와같이, 플라즈마디스플레이패널은화상이디스플레이되는표시면인전면글라스 (101) 에스캔전극 (102) 과서스테인전극 (103) 이쌍을이뤄형성된복수의유지전극쌍이배열된상부기판 (100) 및배면을이루는후면글라스 (111) 상에전술한복수의유지전극쌍과교차되도록복수의어드레스전극 (113) 이배열된하부기판 (110) 이일정거리를사이에두고평행하게결합된다. 상부기판 (100) 은하나의방전셀에서상호방전시키고셀의발광을유지하기위한스캔전극 (102) 및서스테인전극 (103), 즉투명한 ITO 물질로형성된투명전극 (a) 과금속재질로제작된버스전극 (b) 으로구비된스캔전극 (102) 및서스테인전극 (103) 이쌍을이뤄포함된다. 스캔전극 (102) 및서스테인전극 (103) 은방전전류를제한하며전극쌍간을절연시켜주는하나이상의상부유전체층 (104) 에의해덮혀지고, 상부유전체층 (104) 상면에는방전조건을용이하게하기위하여산화마그네슘 (MgO) 을증착한보호막 (105) 이형성된다. 하부기판 (110) 은복수개의방전공간즉, 방전셀을형성시키기위한스트라이프타입 ( 또는웰타입 ) 의격벽 (112) 이평행을유지하여배열된다. 또한, 어드레스방전을수행하여진공자외선을발생시키는다수의어드레스전극 (113) 이격벽 (112) 에대해평행하게배치된다. 하부기판 (110) 의상측면에는어드레스방전시화상표시를 - 5 -
위한가시광선을방출하는 R, G, B 형광체 (114) 가도포된다. 어드레스전극 (113) 과형광체 (114) 사이에는어드 레스전극 (113) 을보호하기위한하부유전체층 (115) 이형성된다. <6> <7> <8> <9> <10> <11> <12> <13> <14> 이와같은구조를갖는종래 PDP는크게유리기판제조공정, 상부기판제조공정, 하부기판제조공정, 조립공정을거쳐형성된다. 특히, PDP 제조공정중패널의제조공정을살펴보면다음과같다. 먼저, 상부기판 (100) 의제조공정은상부기판 (100) 에스캔전극 (102) 과서스테인전극 (103) 이형성되는제조공정과스캔전극 (102) 과서스테인전극 (103) 의방전전류를제한하며, 전극쌍간을절연시켜주는상부유전체층이형성되는제조공정, 유전체층상면에방전조건을용이하게하기위하여산화마그네슘 (Mgo) 을증착한보호막이형성되는제조공정을거치게된다. 또한, 하부기판 (110) 의제조공정은하부기판 (110) 에어드레스전극 (113) 이형성되는제조공정과어드레스전극 (113) 을보호하기위한하부유전체층이형성되는제조공정, 유전체층상면에방전셀을구획하는격벽 (112) 이형성되는제조공정, 격벽 (112) 에화상표시를위한가시광선을방출하는형광체층이형성되는제조공정을거치게된다. 도 2는전술한플라즈마디스플레이패널의상부기판 (100) 제조방법을도시한것이다. 도시된바와같이, 상부기판 (100) 인유리를가공하는단계와, 그상부기판 (100) 상에방전유지전극 (102, 103) 을형성하는단계와, 상기방전유지전극 (102, 103) 상에상부유전체층 (104) 을형성하는단계와, 상기상부유전체층 (104) 상에실링 (sealing) 을하고, 산화마그네슘 (MgO) 보호막 (105) 을형성하는단계로이루어진다. 상기방전유지전극 (102, 103) 은상부기판 (100) 상에투명전극인두전극 (102a, 103a) 을형성하는단계와, 상기형성된두전극 (102a, 103a) 의일부분상에보조전극인버스전극 (102b, 103b) 을형성하는단계로이루어진다. 이러한단계로이루어진상부기판 (100) 에서의제조방법을설명하면, 상부기판 (100) 상에투명전극 (102a, 103a) 을스퍼터링 (sputtering) 이나진공증착등의방법을이용하여형성하고, 그투명전극상에 Cr/Cu/Cr로이루어진버스전극 (102b, 103b) 을스퍼터링방식에의해형성한다. 상기투명전극 (102a, 103a) 과버스전극 (102b, 103b) 으로형성된방전유지전극 (102, 103) 상에스크린인쇄법을이용하여상부유전체층 (104) 을형성하고, 그상부유전체층 (104) 상에실링을한다. 그다음상기상부유전체층 (105) 표면에보호막 (105) 을형성하는데, 이보호막 (105) 은통상산화마그네슘 (Mg O) 으로이루어지고, 이산화마그네슘은 E-beam 또는액상산화마그네슘을도포또는코팅하여약 500nm정도로증착한다. 하지만, 전술한종래 E-beam 또는산화마그네슘 (MgO) 만으로형성된보호막 (105) 은이차전자방출계수를어느정도높일수있으나그에한계가있고, 또한 PDP의높은구동전압과낮은효율등의문제점이있었다. 발명의내용 <15> <16> 해결하고자하는과제본발명은상기와같은문제점을해결하기위한것으로, 이차전자방출특성을높여방출전압을낮추고, 방전을제어하여효율을높일수있는보호막, 이를이용한보호막제조방법및플라즈마디스플레이패널의제조방법을제공하는데있다. 또한, 본발명은표시특성의향상과재료비절감을위한보호막, 이를이용한보호막제조방법및플라즈마디스플레이패널의제조방법을제공하는데있다. <17> 과제해결수단본발명은적어도하나의전극과, 상기전극상에형성된유전체층과, 상기유전체층상에형성되고산화마그네슘 (MgO) 이포함된제 1 층및상기제 1 층상에형성되고 300~500 나노미터의파장영역에서음극선발광 (cathode luminescence) 이최대값을갖는단결정의산화마그네슘나노파우더 (nano powder) 가포함된제 2 층으로이루어진보호막을구비하는제 1기판 ; 및상기제 1 기판과합착되고, 적어도하나의어드레스전극과형광체층을구비하는제 2 기판을포함하여이루어지는것을특징으로하는플라즈마디스플레이패널을제공한다. - 6 -
<18> <19> <20> <21> <22> <23> <24> <25> <26> <27> <28> <29> <30> 여기서, 플라즈마디스플레이패널의방전지연시간은 1.2 μs이하이고, 면방전개시전압이 305볼트이하이고, 대향방전개시전압이 250볼트이하인것을특징으로한다. 여기서, 제 1 층은두께가 500 800 nm이고, 제 2 층은두께가 100 nm 1.5 μm인것을특징으로한다. 그리고, 제 2 층은상기단결정의산화마그네슘파우더가포함된파티클이상기제 1 보호막층상의소정부분에군집형태로형성된것을특징으로하고, 단결정의산화마그네슘나노파우더는입자의크기가 50~1000 nm인것을특징으로한다. 본발명의다른실시형태에따르면, 제 1 기판상에투명전극과상부유전체층을순차적으로형성하는단계 ; 상기상부유전체층상에산화마그네슘을포함하는제 1 보호막을형성하는단계 ; 상기제 1 보호막상에 300~500 나노미터의파장영역에서음극선발광이최대값을갖는단결정의산화마그네슘나노파우더가포함된제 2 보호막을형성하는단계 ; 및어드레스전극이형성되어있는제 2 기판과상기제 1 기판을합착하는단계를포함하는것을특징으로하는플라즈마디스플레이패널의제조방법을제공한다. 여기서, 제 2 보호막은상기단결정의산화마그네슘나노파우더를용매, 분산제와함께스프레이방식으로산포하여형성된것을특징으로한다. 그리고, 제 2 보호막은기체상태의금속에, 산소가 2~20sccm으로그리고아르곤이 0~18sccm으로공급되어형성된것을특징으로한다. 그리고, 제 2 보호막을형성하는단계는용매와분산제그리고단결정의 MgO 나노파우더를혼합하여제 2 보호막액상을제조하는단계 (Pre-mixing) 와상기제조된제 2 보호막액상을밀링 (milling) 하는단계와상기제 1 보호막상에상기밀링된제 2 보호막액상을도포하는단계및건조및소성을통해제 2 보호막을형성하는단계를포함하여이루어진다. 그리고, 제 2 보호막액상은상기단결정의 MgO 나노파우더를 1 20 중량 %, 상기용매와분산제를 80 99 중량 % 로혼합하여형성하는것을특징으로한다. 그리고, 상기용매와분산제그리고단결정의 MgO 나노파우더의혼합은, 소정시간휘젓거나, 초음파분산을통해혼합하여제 2 보호막액상을제조하는것을특징으로한다. 여기서, 용매는알콜계 (alcohol), 글리콜계 (Glycol 또는 Diol), 프로필렌글리콜에테르류 (Propylene Glycol Ether), 프로필렌글리콜아세테이트류 (Propylene Glycol Acetate), 케톤류 (ketone), 부틸카르비톨아세테이트 (BCA : Butyl Carbitol Acetate), 크실렌 (xylene), 테르피네올 (terpineol), 텍사놀 (texanol), 물또는이들의혼합물을사용할수있다. 그리고, 분산제는아크릴 (acryl), 에폭시 (epoxy), 우레탄 (urethane), 아크릴우레탄 (acrylic urethane), 알키드 (alkyd), 폴리아미드폴리머 (poly amid polymer), PCA(Poly Carboxylic Acid) 또는이들의혼합물을사용할수있다. 그리고, 상기제 1 보호막상에상기제 2 보호막액상의도포는스크린프린팅 (Screen printing), 디스펜싱 (dispensing), 포토리소그래피 (photolithography), 잉크젯 (Ink-jet) 법중선택된어느하나의방법을이용할수있고, 상기건조및소성은상기용매의종류에따라 100 200 로건조하고, 400 600 로소성하여상기제 2 보호막을형성할수있다. 또한, 상기건조및소성을통해단결정의 MgO 나노파우더가포함된파티클이상기제 1 보호막상의소정부분에군집형태로남겨져형성될수있다. <31> <32> <33> 효과상기에서설명한본발명에따른보호막, 이를이용한보호막제조방법및플라즈마디스플레이패널의제조방법의효과를설명하면다음과같다. 첫째, 플라즈마디스플레이패널의구동시에보호막에서의이차전자방출특성이향상된다는효과가있다. 둘째, 플라즈마디스플레이패널의이차전자방출특성이향상되어, 방전개시전압이낮고방전지연시간이단축되며, 휘도와방전효율이높으며전력소모가작다는효과가있다. - 7 -
발명의실시를위한구체적인내용 <34> <35> <36> <37> <38> <39> <40> <41> <42> 이하상기의목적을구체적으로실현할수있는본발명의바람직한실시예를첨부한도면을참조하여설명한다. 종래와동일한구성요소는설명의편의상동일명칭및동일부호를부여하며이에대한상세한설명은생략한다. 도 3은본발명의바람직한실시예에따른플라즈마디스플레이패널의상부기판구조를나타낸단면도이다. 도 3을참조하여본발명의바람직한실시예에따른플라즈마디스플레이패널의보호막을설명하면다음과같다. 본발명의바람직한실시예에따른플라즈마디스플레이패널의보호막은 2층구조를가지며, 상부기판 (270) 상의전극들 (290a, 290b) 과이전극들을보호하는유전체층 (275) 상에형성되고일반적인보호막과동일하게산화마그네슘 (MgO) 을포함하는제 1 층 (280) 과상기제 1 층 (280) 상에형성되고단결정의 MgO 나노파우더를포함하여형성된파티클 (280') 이제 2 층을형성하고있다. 그리고, 단결정의산화마그네슘나노파우더는 300~500 나노미터의파장영역에서음극선발광 (cathode luminescence) 이최대값을갖는것을특징으로한다. 여기서, 제 1 층 (280) 의두께는 500 800nm로하고, 제 2 층 (280') 의두께는 100nm 1.5μm로하여형성하며, 사용되는단결정의 MgO 나노파우더입자의크기는 50~1000nm인것을사용한다. 상기제 1 층 (280) 상의일부분에, 단결정의 MgO 나노파우더가포함된파티클이투명전극 (290a) 의패턴형성대로상방에만일종의군집형태로형성되어전체적으로보호막의표면이평탄하지않고울퉁불퉁한형상을이루게된다. 따라서, 플라즈마디스플레이패널의가스방전시에자외선이온이보호막에충돌하는표면적이증가하여이차전자의방출량이증가하고, 방전개시전압을낮출수있으므로, 결과적으로방전효율을높이고지터 (jitter) 를감소시킨다. 도 4 및 5는상술한본발명에따른플라즈마디스플레이패널의면방전전압과대향방전전압을나타낸그래프이다. 도 4에도시된바와같이종래의플라즈마디스플레이패널은 320 볼트정도에서면방전이일어나지만, 본발명에따른플라즈마디스플레이패널은 305 볼트이하에서면방전이일어난다. 그리고, 도 5에도시된바와같이종래의플라즈마디스플레이패널은 258 볼트정도에서대향방전이일어나지만, 본발명에따른플라즈마디스플레이패널은 250 볼트이하에서대향방전이일어난다. 따라서, 본발명은방전개시전압이낮추어져서플라즈마디스플레이패널의소비전력을낮출수있다. 도 4 및 5에도시된종래의필름형보호막이구비된플라즈마디스플레이패널의보호막과본발명에따른플라즈마디스플레이패널의금속산화물이구비된보호막의방전특성을표로나타내면아래와같다. 여기서, 금속산화물은상술한단결정의산화마그네슘나노파우더이다. 표 1 <43> 필름 금속산화물 면방전 320 V 303 V 대향방전 258 V 247 V <44> <45> 도 6은본발명에따른플라즈마디스플레이패널의지터특성을나타낸그래프이고, 도 7은본발명에따른플라즈마디스플레이패널의보호막재료인금속산화물의음극선발광특성을나타낸그래프이다. 도 6에도시된바와같이종래의필름형보호막이구비된플라즈마디스플레이패널은방전지연시간이 2 마이크로초정도였으나, 본발명에따른플라즈마디스플레이패널은방전지연시간이 1.2 마이크로초이하이다. 여기서, 종래의필름형보호막이구비된플라즈마디스플레이패널의보호막과본발명에따른플라즈마디스플레이패널의금속산화물이구비된보호막의지터특성을표로나타내면아래와같다. - 8 -
표 2 <46> 필름 금속산화물 T 99.9 2.265 1.115 T f 0.600 0.785 T avg 0.982 0.928 sigma 0.249 0.054 T sc6z 2.477 1.252 <47> <48> <49> <50> <51> <52> <53> <54> 여기서, Tf(formative time) 은필름형보호막이다소빨랐으나, 나머지시간은금속산화물이더빨라서방전지연시간이전반적으로단축되는것을알수있다. 이러한지터특성의향상은, 도 7에도시된바와같이제 2 보호막내에구비된금속산화물의음극선발광특성이 300~500 마이크로미터에서최대값을갖는것에기인한다. 도 8는본발명의실시예에따른보호막의제조방법을나타낸개략블록도로서, MgO이포함된제 1 보호막을형성하는단계와, 상기제 1 보호막상에단결정의 MgO 나노파우더가포함된제 2 보호막을형성하는단계로크게나눌수있다. 이때, 상기제 1 보호막의두께를 500 800nm로형성하고, 상기제 2 보호막의두께를 100 nm 1.5μm로형성한다. 상기제 1 보호막을형성하는방법은종래의기술과동일하므로, 생략하기로한다. 그리고, 제 2 보호막은 300~500 나노미터의파장영역에서음극선발광 (cathode luminescence) 이최대값을갖는단결정의산화마그네슘나노파우더를포함하여이루어진다. 제 2 보호막에포함될산화막그네슘단결정은화학기상증착법으로형성될수있다. 결정은입자의규칙적인배열이라할수있는데, 규칙적인배열이고체전체에균일하게이루어진것을단결정이라하고, 전체적으로하나의균일한결정이아닌것을다결정이라한다. 본실시예에서는방전안정성과온도저항특성이우수한단결정의산화마그네슘을제 2 보호막의재료로사용한다. 또한, 단결정은밀도가크고, 모서리가날카롭기때문에전계를강화할수도있다. 여기서, 상술한단결정의산화마그네슘은화학기상증착법으로형성될수있다. 화학기상증착법으로단결정의산화마그네슘을형성하는방법을설명하면다음과같다. 챔버내에, 기체상태의원료가스를챔버내에기체상태의원료가스를주입하면열이나플라즈마등으로부터에너지를받고분해되는데, 이때산화마그네슘단결정이기판상에도달하여나노단위의단결정을이루게된다. 이때, 원료가스로부터분리된기체상태의마그네슘에산소를 2~20sccm의유량으로, 그리고아르곤을 0~18 sccm의유량으로공급하면상술한 300~500 나노미터의파장영역에서캐소드발광이최대치를갖는산화마그네슘단결정을얻을수있다. 도 8a 내지 8c는화학기상증착법으로형성된단결정의산화마그네슘의 SEM 사진이다. 도 8a는산소만을 20sccm의유량으로공급한경우이고, 도 8b는산소와아르곤을모두 10sccm의유량으로공급한경우이며, 도 8c 는산소를 2sccm의유량으로그리고아르곤을 20sccm의유량을공급한경우를나타낸도면이다. 여기서, 산화마그네슘단결정은육면체의형상을나타내고, 산소의유량이증가할수록산화마그네슘단결정의크기가점차감소하는것을알수있다. 그리고, 도 9는상술한도 8a 내지 8c에도시된실시예들의파장에따른캐소드발광을나타낸도면이다. 산화마그네슘단결정들은 300~500 나노미터의파장영역에서캐소드발광이최대값을갖고, 600~750 나노미터의파장영역에서도작은피크가관찰됨을알수있다. 그리고, 상술한실시예들중에서도 8b에도시된실시예의캐소드발광특성이더현저함을알수있다. 이하에서, 상술한단결정의산화마그네슘나노파우더를제 1 보호막상에도포하는공정을설명하면다음과같다. 도 10에도시된바와같이, 먼저, 용매와분산제그리고단결정의 MgO 나노파우더를혼합하여제 2 보호막액상을제조한다 (Pre-mixing)(S1000), 여기서, 상기단결정의 MgO 나노파우더를 1 20 중량 %, 상기용매와분산제를 80 99 중량 % 로혼합하고, 상기용매는알콜계 (alcohol), 글리콜계 (Glycol 또는 Diol), 프로필렌글리콜에테르류 (Propylene Glycol Ether), 프로필렌글리콜아세테이트류 (Propylene Glycol Acetate), 케톤류 (ketone), 부틸카르비톨아세테이트 (BCA : Butyl Carbitol Acetate), 크실렌 (xylene), 테르피네올 (terpineol), 텍사놀 (texanol), 물또는이들의혼합물을사용거나, 상기분산제는아크릴 (acryl), 에폭시 - 9 -
(epoxy), 우레탄 (urethane), 아크릴우레탄 (acrylic urethane), 알키드 (alkyd), 폴리아미드폴리머 (poly amid polymer), PCA(Poly Carboxylic Acid) 또는이들의혼합물을사용한다. <55> <56> <57> <58> <59> <60> <61> 그리고, 상기용매와분산제그리고단결정의 MgO 나노파우더를소정시간 ( 예를들면, 1시간 ) 동안휘저어 (stirring) 혼합하고, 초음파분산기를이용한초음파분산을통해제 2 보호막액상을제조한다. 다음, 상기제조된제 2 보호막액상을밀링 (milling) 한다 (S1020). 여기서, 상기제 2 보호막액상은밀링기를통해밀링한다. 다음, 상기제 1 보호막상에상기밀링된제 2 보호막액상을스크린프린팅 (Screen printing), 디스펜싱 (dispensing), 포토리소그래피 (photolithography), 잉크젯 (Ink-jet) 법중선택된어느하나의방법을이용하여도포한다 (S1030). 그리고, 제 2 보호막은상술한방법외에스퍼터링법, 전자빔증착법, 화학기상증착법, 스프레이법, 코팅법및그린시트법으로도증착될수있다. 다음, 상기제 1 보호막상에도포된제 2 보호막액상을건조및소성을통해 (S1040) 제 2 보호막이형성된다 (S1050). 여기서, 상기용매의종류에따라 100 200 로건조하고, 400 600 로소성하여단결정의 MgO 나노파우더가포함된파티클이상기제 1 보호막상의소정부분에군집형태로남겨져상기제 2 보호막이형성된다. 도 11은본발명의실시예에따른플라즈마디스플레이제조방법을나타낸개략블록도이다. 도 11에도시된바와같이, 먼저, 유리 (glass) 를가공하여상부기판을준비하고 (S1110), 그상부기판상에투명전극 (ITO) 과두전극을형성하고, 그두전극의일부분상에보조전극인버스전극을순차적으로증착하여방전유지전극을형성한다 (S1120). 다음, 상기형성된전극들상에상부유전체층을형성하고 (S1130), 상기유전체층상에 MgO을포함하는제 1 보호막을형성한다 (S1140). 여기서, 가장많이사용되는재료가 MgO이지만, 산화지르코늄 (ZrO), 산화하프늄 (HfO), 산화세슘 (CeO 2 ), 산화토륨 (ThO 2 ) 또는산화란타넘 (La 2 O 3 ) 등도사용할수있다. MgO을포함하는제 1 보호막은 보통전자빔증착법과같은진공증착법등을이용하여형성할수있다 <62> <63> <64> <65> <66> <67> 다음, 상기제 1 보호막상에단결정의 MgO 나노파우더가포함되는제 2 보호막을형성한다 (S1150). 상기제 2 보호막은제 1 보호막의일부상즉, 상기투명전극 (ITO) 이형성된상방에만형성되는것이바람직하다. 따라서, 전술한바와같이, 제 2 보호막액상을스크린프린팅 (Screen printing), 디스펜싱 (dispensing), 포토리소그래피 (photolithography), 잉크젯 (Ink-jet) 법중선택된어느하나의방법을이용하여형성하므로, 상기투명전극이형성된위쪽으로제 1 보호층상의투명전극의형상에따라단결정의 MgO 나노파우더가포함된파티클이군집형태로형성된다. 여기서, 제 2 보호막액상은도포방법에따라그비율이달라지는데, 예를들면, 잉크젯의경우에는 10중량 % 이하가적당하다. 다음, 어드레스전극이형성되어있는하부기판과하부기판상에실링 (sealing) 재를도포하고상기상부기판과합착하여 (S1160), 플라즈마디스플레이패널을완성한다. 도 12는본발명의실시예에따른파티클의군집형태를나타낸평면도이다. 도 12에도시된바와같이, 투명전극 (290a) 의패턴형상대로단결정의 MgO 나노파우더가포함된파티클이군집형태로남겨져형성되어있다. 이파티클이제 2 보호막역할을하고, 플라즈마디스플레이방전중 Xe 등의방전가스에의해생기는 147nm 파장의 VUV(vacuum ultraviolet) 를 250nm 파장의 UV로방출하여결과적으로휘도를향상시키게된다. 한편, 본발명에서사용되는용어 (terminology) 들은본발명에서의기능을고려하여정의내려진용어들로써이는당분야에종사하는기술자의의도또는관례등에따라달라질수있으므로그정의는본발명의전반에걸친내용을토대로내려져야할것이다. 본발명을상술한실시예에한정되지않으며, 첨부된청구범위에서알수있는바와같이본발명이속한분야의통상의지식을가지자에의해변형이가능하고이러한변형은본발명의범위에속한다. <68> 산업이용가능성 상술한본발명에따른보호막은플라즈마디스플레이패널에구비되어, 이차전자방출특성의향상과휘도및 방전효율의개선을이룰수있다. - 10 -
<69> <70> <71> <72> <73> <74> <75> <76> <77> <78> <79> <80> <81> <82> <83> <84> <85> <86> <87> 도면의간단한설명도 1은일반적인플라즈마디스플레이패널의구조를나타낸개략사시도이다. 도 2는일반적인플라즈마디스플레이패널의상부기판의제조방법을나타낸개략블록도이고, 도 3은본발명의실시예에따른플라즈마디스플레이패널의상부기판구조를나타낸단면도이고, 도 4는본발명에따른플라즈마디스플레이패널의면방전전압을나타낸그래프이고, 도 5는본발명에따른플라즈마디스플레이패널의대향방전전압을나타낸그래프이고, 도 6은본발명에따른플라즈마디스플레이패널의지터특성을나타낸그래프이고, 도 7은본발명에따른플라즈마디스플레이패널의보호막재료인금속산화물의음극선발광특성을나타낸그래프이고, 도 8a 내지 8c는화학기상증착법으로형성된단결정의산화마그네슘의 SEM 사진이고, 도 9는도 8a 내지 8c에도시된실시예들의파장에따른캐소드발광을나타낸도면이고, 도 10은본발명의실시예에따른플라즈마디스플레이패널의보호막의제조방법을나타낸개략블록도이고, 도 11은본발명의실시예에따른플라즈마디스플레이패널의제조방법을나타낸개략블록도이며, 도 12는본발명의실시예에따른플라즈마디스플레이패널의보호막의형상을나타낸평면도이다. < 도면의주요부분에대한부호의설명 > 100 : 상부기판 110 : 하부기판 102 : 스캔전극쌍 103 : 서스테인전극쌍 270 : 상부기판 275 : 상부기판유전체 280 : 제 1 보호막 280' : 제 2 보호막 290 : 유지전극쌍 290a : 투명전극 290b : 버스전극 - 11 -
도면 도면 1 도면 2-12 -
도면 3 도면 4 도면 5-13 -
도면 6 도면 7 도면 8a - 14 -
도면 8b 도면 8c 도면 9-15 -
도면 10 도면 11-16 -
도면 12-17 -