專利名稱：等離子體顯示面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種等離子體顯示面板，更具體地講，涉及一種包括這樣一種保護層的等離子體顯示面板，該保護層包括含有摻雜元素的燒結(jié)物。該燒結(jié)物具有比單晶的響應(yīng)時間更快的響應(yīng)時間，并且比傳統(tǒng)燒結(jié)物更不依賴于溫度。根據(jù)本發(fā)明的等離子體顯示面板顯示出改進的放電穩(wěn)定性。
背景技術(shù)：
通常，等離子體顯示面板(“PDP”)是一種在其中紫外線激發(fā)真空中的熒光劑從而在放電室中產(chǎn)生氣體放電的顯示裝置。PDP是下一代薄膜顯示裝置并且能以被制造成大高分辨率屏幕。
PDP使用從放電氣體下產(chǎn)生的等離子體發(fā)射的光來顯示字母或圖形。即，在電壓施加于安裝在等離子體顯示面板的放電空間內(nèi)的兩個電極的情況下，等離子體被放電來產(chǎn)生紫外光。該紫外光然后激發(fā)圖案化的熒光層以顯示某一圖像。
等離子體顯示面板通常被分類成三種類型交流型(AC型)、直流型(DC型)和混合型。圖4是傳統(tǒng)交流等離子體顯示面板的放電室的局部透視圖。如圖4中所示，傳統(tǒng)的等離子體顯示面板100包括第一基板111；多個尋址電極115，在第一基板111上形成；介電層119、位于尋址電極115上面，在第一基板111上形成；多個障肋123，在介電層119上形成，以維持放電距離并防止多個室之間的串擾；和熒光層125，在障肋123的表面上形成。
多個放電維持電極117在第二基板113上形成，并且面對第一基板111放置，并且于第一基板111上的尋址電極115隔開。介電層121位于放電維持電極117上，保護層127位于介電層121上。保護層127主要包括MgO，因為MgO是透明的足以透過可見光，有效地保護介電層并發(fā)射二次電子。最近，已經(jīng)建議在保護層中包括另外的材料。
MgO保護層是具有抗濺射特性的透明薄膜。保護層吸收在驅(qū)動等離子體顯示面板期間由放電氣體在放電時產(chǎn)生的離子碰撞，由此保護介電層免受離子碰撞并通過發(fā)射二次電子降低了放電電壓。保護層通常在介電層上形成，通常厚度范圍為5000到9000。MgO保護層可通過濺射、電子束沉積、離子束輔助沉積(IBAD)、化學蒸發(fā)沉積(CVD)、溶膠-凝膠工藝等被形成。最近，離子電鍍已經(jīng)被開發(fā)并被用來形成MgO保護層。
電子束沉積通過以電場和磁場來加速電子束并且將電子束與Mgo沉積材料進行碰撞來提供MgO保護層。沉積材料然后被加熱并被蒸發(fā)。濺射以改進的晶體排列提供更密的保護層，但是增加了生產(chǎn)成本。在溶膠-凝膠方法中，MgO保護層形成為液體。
最近，已經(jīng)建議離子電鍍作為形成各種MgO保護層的可選擇方案。在該方法中，蒸發(fā)的粒子被電離，并形成目標。離子電鍍除了能以例如8nm/s的高速執(zhí)行外，它具有與濺射的特征相似的特征，即，MgO保護層的粘附力和結(jié)晶性。
因為MgO保護層接觸放電氣體，所以放電特性極大地依賴于保護層的成分和特性。MgO保護層的特性依賴于該層的成分和該層形成時的條件。因此，需要MgO保護層具有改進該層的特性的成分。
保護層主要包括MgO、并可以是單晶型或燒結(jié)物型。燒結(jié)物型保護層具有比單晶材料更快的響應(yīng)時間，但是響應(yīng)時間依賴于溫度，并因此隨著環(huán)境溫度而改變。該溫度依賴性充分地降低了放電可靠性和驅(qū)動穩(wěn)定性，因此不適合于大規(guī)模生產(chǎn)。
單晶保護層具有低的溫度依賴性，但是慢的響應(yīng)時間，使得它難于響應(yīng)單個掃描的驅(qū)動并難于產(chǎn)生高清晰PDP。這些特性被尋址放電延遲測量證實，該尋址放電延遲測量在具體的溫度下對由單晶MgO材料和燒結(jié)材料的熱沉積制備的PDP保護層進行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種等離子體顯示面板，其能夠通過摻雜單晶MgO材料或具有痕量元素的MgO燒結(jié)材料，來降低放電特性的溫度依賴性并改進響應(yīng)時間和放電穩(wěn)定性。
本發(fā)明旨在提供一種等離子體顯示面板，其包括包含某些摻雜劑的MgO保護層。該等離子體顯示面板(PDP)展示出改進的顯示質(zhì)量并能夠控制某些室由于不能發(fā)光而導(dǎo)致的不能放電。
在一實施例中，本發(fā)明提供一種等離子體顯示面板，其包括彼此面對地放置并彼此分離預(yù)定距離的第一基板和第二基板。第一和第二基板彼此基本平行地布置。多個尋址電極位于第一基板上。第一介電層位于多個尋址電極之上，該尋址電極位于面對第二基板的第一基板的表面上。多個障肋位于第一介電層上，并且具有預(yù)定高度以在第一和第二基板之間提供放電空間。熒光層位于放電空間內(nèi)。多個放電維持電極位于面對第一基板的第二基板的表面上，并且垂直于尋址電極放置。第二介電層位于第二基板上，覆蓋放電維持電極。包括MgO和Ca、Al、Fe和Si摻雜劑的保護層位于第二介電層之上。


被具體體現(xiàn)并構(gòu)成本說明書的一部分的附圖示出本發(fā)明的示例性實施例，并且和描述一起用于更好地解釋本發(fā)明的原理。其中圖1a是根據(jù)本發(fā)明的一實施例的等離子體顯示面板的第二基板的透視圖；圖1b是根據(jù)本發(fā)明的一實施例的等離子體顯示面板的局部透視圖；圖2是將與根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的等離子體顯示面板的MgO保護層的溫度相關(guān)的響應(yīng)時間和與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的單晶MgO保護層的溫度相關(guān)的響應(yīng)時間進行比較的圖；圖3是比較與根據(jù)本發(fā)明的各種MgO保護層的成分相關(guān)的響應(yīng)時間的圖；和圖4是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的交流型等離子體顯示面板的局部透視圖。
具體實施例方式
在下面詳細的描述中，顯示并描述了本發(fā)明的示例性實施例，包括由執(zhí)行本發(fā)明的發(fā)明人考慮的最佳實施方式。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認識到，在不脫離本發(fā)明的原理和范圍的情況下，本發(fā)明可在許多方面進行修改。因此，附圖和描述僅僅是示例性的而不是限制性的。
本發(fā)明涉及一種具有能夠改進顯示質(zhì)量的MgO保護層的等離子體顯示面板(“PDP”)。
因為MgO燒結(jié)物可被摻雜固定量的某些元素以改進放電特性，所以其被用于PDP保護層。通過使用MgO燒結(jié)物，摻雜元素的量可被自由地確定在固溶體界限內(nèi)。
由于通過融化時的冷卻率而確定的固體溶液界限中的差異，所以難于將固定量的某一摻雜劑如Si添加到單晶MgO材料。然而，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，某些摻雜劑可被以固定量添加到被熱沉積以制備薄氧化鎂(MgO)膜的MgO燒結(jié)材料或原材料。根據(jù)該實施例，尋址放電延遲當PDP放電時被最小化，并且改進了顯示質(zhì)量。
痕量元素可被用于摻雜單晶MgO材料。固定量的類似痕量元素也可被用于摻雜MgO燒結(jié)材料。當摻雜劑用于摻雜單晶材料時，其提供具有低的溫度依賴性的單晶材料，由此改進放電穩(wěn)定性和可靠性。
摻雜劑包括Ca、Al、Fe和Si。這些摻雜劑由于它們彼此相互作用而改進放電穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明的一實施例，等離子體顯示面板的保護層包括MgO和摻雜劑，該摻雜劑包括Ca、Al、Fe和Si。
在一實施例中，根據(jù)MgO的量，在保護層中，Ca的量為大約100到大約300ppm。最好，根據(jù)MgO的量，Ca的量為大約150和大約250ppm。當Ca處于該范圍內(nèi)時，放電延遲被縮短。然而，當Ca的量處于低于大約100ppm或高于大約300ppm時，放電延遲被不可取地延長。
在一實施例中，根據(jù)MgO的量，在保護層中，Al的量為大約60到大約90ppm。最好，根據(jù)MgO的量，Al的量為大約70到大約80ppm。放電延遲可由Al的量控制。如果Al的量處于在上述范圍之外，那么放電延遲是不希望的。
在一實施例中，根據(jù)MgO的量，在保護層中，F(xiàn)e的量為大約60到大約90ppm。最好根據(jù)MgO的量，F(xiàn)e的量為大約70到大約80ppm。放電延遲依賴于Fe的量。如果Fe的量處于在上述范圍之外，那么放電延遲是不希望的。
在一實施例中，根據(jù)MgO的量，在保護層中，Si的量為大約40到大約100ppm。最好，根據(jù)MgO的量，Si的量為大約50和大約70ppm。當Si處于上述范圍內(nèi)的量時，放電延遲被縮短。當Si的量處于低于大約40ppm或高于大約100ppm時，放電延遲被不希望地延長。
以下，將參照附圖來詳細地描述根據(jù)本發(fā)明一實施例的包括保護層的等離子體顯示面板的示例性實施例。
圖1a是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的包括保護層的等離子體顯示面板的第二基板的局部視圖。圖1a顯示面對第一基板的第二基板的表面。如圖1a中所示，多個放電維持電極17位于第二基板之上。第二介電層21位于電極17之上。根據(jù)本發(fā)明的一實施例的包括Ca、Al、Fe和Si的保護層27位于介電層21之上。
圖1b是包括圖1a中的第二基板的等離子體顯示面板10的局部透視圖。如圖1b中所示，多個尋址電極15位于面對第二基板13的第一基板11上。尋址電極15垂直于在第二基板上的放電維持電極17。第一介電層19覆蓋尋址電極15。障肋23位于第一介電層19上。在障肋23之間涂覆熒光層25，由此形成等離子體顯示面板的第一基板11。
因此，根據(jù)本發(fā)明一實施例的等離子體顯示面板包括第一基板11和第二基板13，分別地彼此基本平行地放置，彼此面對并彼此間隔預(yù)定距離。
尋址電極15位于與第二基板13面對的第一基板11上，并且基本垂直于放電維持電極17，該放電維持電極17位于面對第一基板11的第二基板13的表面上。第一介電層19覆蓋多個尋址電極15。具有預(yù)定高度的多個障肋23分別安裝在第一基板11上，并且延伸到第一基板11和第二基板13之間的空間。障肋23彼此分離預(yù)定間隔，以在障肋間形成放電空間。熒光層25位于在第一介電層19和障肋23的側(cè)上的放電空間中。
多個放電維持電極17位于面對第一基板11的第二基板13的表面上。放電維持電極17與第一基板上的尋址電極15基本垂直。第二介電層21覆蓋放電維持電極17。MgO保護層覆蓋第二介電層，并包括MgO和摻雜劑，該摻雜劑包括Ca、Al、Fe和Si。
所得的等離子體顯示面板的第一和第二基板的邊緣被涂覆玻璃料以密封該基板。該結(jié)構(gòu)然后噴射Ne或Xe放電氣體以提供等離子體顯示面板。
在根據(jù)本發(fā)明一實施例的等離子體顯示面板中，驅(qū)動電壓被施加于尋址電極，從而在尋址電極之間產(chǎn)生尋址放電，并且在第一介電層中形成壁電流。在尋址放電后，電流被交替地施加給放電維持電極，從而在放電維持電極之間形成維持放電。因此，在放電室的放電空間內(nèi)的放電氣體被激發(fā)并被移位，從而產(chǎn)生紫外線。這些紫外線激發(fā)熒光體，由此產(chǎn)生可見光，并顯示期望的圖像。
如圖1a中所示，像素，即多個電極在其中交叉的區(qū)域，在由保護層覆蓋的區(qū)域內(nèi)形成。這些像素形成顯示區(qū)。顯示區(qū)之外的區(qū)域是非顯示區(qū)。在第二基板13上的放電維持電極17的端部被顯示到保護層的左右，并且接觸柔性印刷電路(FPC)(未示出)。
本發(fā)明的等離子體顯示面板可根據(jù)任何已知的方法制造。本領(lǐng)域的技術(shù)人員已充分地了解制造等離子體顯示面板的方法。因而，下面將描述形成MgO保護層的工藝。
保護層覆蓋等離子體顯示面板的第二介電層以保護該介電層在放電期間免受放電氣體的離子碰撞。如上所述，保護層包括MgO，是抗濺射的并具有高的二次電子發(fā)射性質(zhì)。保護層的MgO材料可包括單晶材料或燒結(jié)材料。然而，當MgO材料包括單晶材料時，由于因為在熔化與沉積下冷卻速率不同而引起固體溶液限制之間的差異，所以難于添加固定量的某一摻雜劑。當使用MgO燒結(jié)材料或制備原材料時，以固定量添加如Ca、Al、Fe和Si的摻雜劑以通過等離子體沉積提供MgO保護層。
保護層可通過糊劑的厚膜印制來形成。然而，因為厚膜印制是更低地抵抗由離子碰撞引起的濺射，所以優(yōu)選沉積法。因此，由于二次電子放射，更難以降低放電維持電壓和放電初始電壓。
用于形成保護層的等離子體沉積方法可包括電子束沉積法、離子電鍍法、磁控管濺射法等。
如上所述，在一實施例中，根據(jù)MgO的量，Ca的量為大約100到大約300ppm，最好，Ca的量為大約150到大約250ppm。根據(jù)MgO的量，Al的量為大約60到大約90ppm，最好，Al的量為大約70到大約80ppm。根據(jù)MgO的量，F(xiàn)e的量為大約60到大約90ppm，最好，F(xiàn)e的量為大約70到大約80ppm。根據(jù)MgO的量，Si的量為大約40到大約100ppm，最好，Si的量為大約50和大約70ppm。
MgO保護層通過將沉積材料澆鑄成小球并燒結(jié)成小球來形成。因為小球的沉積速率依賴于小球的尺寸和形狀，并且因為小球的尺寸和形狀影響保護層的沉積速率，所以小球的尺寸和形狀最好被優(yōu)化。
此外，因為MgO保護層接觸放電氣體，所以保護層的成分和該層的特征顯著地改進放電特性。MgO保護層的特性基本依賴于該層的成分和在該層被形成時的條件。因此，最好使用適合于改進該層特性的最佳成分。
下面的示例進一步詳細地示出本發(fā)明。然而，應(yīng)該理解，本發(fā)明并不限于這些示例。
包括銦錫氧化物導(dǎo)電材料的放電維持電極以條紋圖案布置在第二基板上。第二基板包括堿石灰玻璃。
然后，鉛基玻璃糊劑被涂覆在放電維持電極之上的第二基板上，并且被燒結(jié)以形成第二介電層。
包括MgO粉末和包含Ca、Al、Fe和Si的摻雜材料的保護層被離子電鍍到第二介電層，從而形成第二基板。根據(jù)MgO的量，Ca以150ppm的量添加，Al以70ppm的量添加，F(xiàn)e以70ppm的量添加，和Si以50ppm的量添加。
比較示例1除了根據(jù)Mgo的量，Ca的量為15ppm，Al的量為10ppm，F(xiàn)e的量為10ppm，和Si的量為40ppm以外，第二基板通過與示例1所示的相同過程被制造。
比較示例2除了根據(jù)Mgo的量，Ca的量為800ppm，Al的量為130ppm，F(xiàn)e的量為30ppm，和Si的量為220ppm以外，第二基板通過示例1所示的相同過程被制造。
比較示例3除了根據(jù)Mgo的量，Ca的量為420ppm，Al的量為260ppm，F(xiàn)e的量為77ppm，和Si的量為300ppm以外，第二基板通過示例1所示的相同過程被制造。
測試方法與根據(jù)示例1和比較示例1到3制造的保護層的溫度相關(guān)的放電維持時間(響應(yīng)時間)被測量，并且所得結(jié)果被顯示在圖2中，圖2將這些結(jié)果與現(xiàn)有技術(shù)的單晶材料所得的結(jié)果進行比較。為了確定摻雜劑，即Ca、Al、Fe和Si怎樣影響MgO對于外部溫度改變的敏感性，所得的等離子體顯示面板的響應(yīng)時間在-10℃的低溫(LT)下，在25℃的室溫(RT)和70℃的高溫(HT)下被測量。如圖2所示，根據(jù)示例1的保護層具有比根據(jù)比較示例1到3的保護層的響應(yīng)時間更快的響應(yīng)時間。另外，根據(jù)示例1的保護層包含適當量的Ca、Al、Fe和Si，該保護層具有比根據(jù)比較示例1到3的保護層的溫度依賴性更低的溫度依賴性。這些結(jié)果表明，根據(jù)本發(fā)明的保護層顯示出降低的溫度依賴性同時改進了放電穩(wěn)定性和可靠性。
實驗示例包含Ca、Al、Fe和Si摻雜劑的MgO保護層的關(guān)鍵特性被測量。除了所使用的摻雜元素的量如下面表1所示以外，第二基板和MgO保護層以與示例1相同的方法被制造。表1和圖3比較了與由保護層獲得的摻雜劑的量相關(guān)的響應(yīng)時間。
表1

如表1和圖3中所示，最短的響應(yīng)時間相應(yīng)于在以上討論的范圍內(nèi)的MgO保護層的摻雜含量。具體地講，當Ca的量為100-300ppm，Al的量為60-90ppm，F(xiàn)e的量為60-90ppm，和Si的量為40-100ppm時，出現(xiàn)最短的響應(yīng)時間。盡管單一摻雜劑的量是重要的，但是，摻雜劑的相互作用在降低溫度依賴性和響應(yīng)時間方面起著重要的作用。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明一實施例的等離子體顯示面板包括這樣一種保護層，該保護層主要包括MgO燒結(jié)材料和包含Ca、Al、Fe和Si的摻雜劑。當?shù)入x子體放電時，摻雜劑的相互作用最小化尋址放電延遲時間，從而改進放電穩(wěn)定性和顯示質(zhì)量。
盡管參照示例性的實施例詳細地描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由所附權(quán)利要求所闡述的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其做出各種修改和替換。
權(quán)利要求
1.一種等離子體顯示面板，包括第一和第二基板，彼此面對地放置并彼此分離預(yù)定距離；多個尋址電極，位于第一基板上；第一介電層，覆蓋多個尋址電極；多個障肋，布置在第一介電層上，在第一和第二基板之間提供放電空間；多個熒光層，在放電空間內(nèi)形成；多個放電維持電極，位于第二基板上；第二介電層，覆蓋放電維持電極；和保護層，覆蓋第二介電層，該保護層包括MgO和包含Ca、Al、Fe和Si的摻雜劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體顯示面板，其中，根據(jù)MgO的量，在保護層中，Ca的量為大約100到大約300ppm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體顯示面板，其中，根據(jù)MgO的量，在保護層中，Al的量為大約60到大約90ppm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體顯示面板，其中，根據(jù)MgO的量，在保護層中，F(xiàn)e的量為大約60到大約90ppm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體顯示面板，其中，根據(jù)MgO的量，在保護層中，Si的量為大約40到大約100ppm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體顯示面板，其中，根據(jù)MgO的量，在保護層中，Ca的量為大約150到大約250ppm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體顯示面板，其中，根據(jù)MgO的量，在保護層中，Al的量為大約70到大約80ppm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體顯示面板，其中，根據(jù)MgO的量，在保護層中，F(xiàn)e的量為大約70到大約80ppm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體顯示面板，其中，根據(jù)MgO的量，在保護層中，Si的量為大約50到大約70ppm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體顯示面板，其中，MgO包括單晶材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體顯示面板，其中，MgO包括燒結(jié)材料。
12.一種等離子體顯示面板，包括第一和第二基板，彼此面對地放置并彼此分離預(yù)定距離；多個尋址電極，位于第一基板上；第一介電層，覆蓋多個尋址電極；多個障肋，布置在第一介電層上，在第一和第二基板之間提供放電空間；多個熒光層，在放電空間內(nèi)形成；多個放電維持電極，位于第二基板上；第二介電層，覆蓋放電維持電極；和保護層，覆蓋第二介電層，該保護層包括MgO和包含Ca、Al、Fe和Si的摻雜劑，其中，根據(jù)MgO的量，Ca的量為大約100到大約300ppm；根據(jù)MgO的量，Al的量為大約60到大約90ppm；根據(jù)MgO的量，F(xiàn)e的量為大約60到大約90ppm；和根據(jù)MgO的量，Si的量為大約40到大約100ppm。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的等離子體顯示面板，其中，MgO包括單晶材料。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的等離子體顯示面板，其中，MgO包括燒結(jié)材料。
15.一種等離子體顯示面板，包括第一和第二基板，彼此面對地放置并彼此分離預(yù)定距離；多個尋址電極，位于第一基板上；第一介電層，覆蓋多個尋址電極；多個障肋，布置在第一介電層上，在第一和第二基板之間提供放電空間；多個熒光層，在放電空間內(nèi)形成；多個放電維持電極，位于第二基板上；第二介電層，覆蓋放電維持電極；和保護層，覆蓋第二介電層，該保護層包括MgO和包含Ca、Al、Fe和Si的摻雜劑，其中，根據(jù)MgO的量，Ca的量為大約150到大約250ppm；根據(jù)MgO的量，Al的量為大約70到大約80ppm；根據(jù)MgO的量，F(xiàn)e的量為大約70到大約80ppm；和根據(jù)MgO的量，Si的量為大約50到大約70ppm。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的等離子體顯示面板，其中，MgO包括單晶材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的等離子體顯示面板，其中，MgO包括燒結(jié)材料。
全文摘要
公開一種等離子體顯示面板，其包括彼此基本平行地放置、彼此面對并彼此分離預(yù)定距離的第一基板和第二基板。多個尋址電極在第一基板上形成。第一介電層覆蓋第一基板上的多個尋址電極。具有預(yù)定高度的多個障肋布置在第一介電層上，以在第一和第二基板之間形成放電空間。熒光層在放電空間內(nèi)形成。多個放電維持電極在面對第一基板的第二基板的表面上形成，并且垂直于第一基板上的尋址電極而放置。第二介電層在第二基板上形成，覆蓋放電維持電極。包括MgO和Ca、Al、Fe和Si摻雜劑的保護層覆蓋第二介電層。
文檔編號H01J11/40GK1702812SQ20051007216
公開日2005年11月30日 申請日期2005年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月25日
發(fā)明者金基東 申請人:三星Sdi株式會社