專利名稱：等離子體顯示板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種等離子體顯示板，尤其涉及一種具有改善的發(fā)光效率和圖像顯示質(zhì)量的等離子體顯示板。
背景技術(shù)：
等離子體顯示板是這樣一種裝置，其通過(guò)等離子體產(chǎn)生的紫外線激發(fā)磷光體顯示所需的數(shù)字、符號(hào)或圖形數(shù)據(jù)。
圖1示出了一種常規(guī)等離子體顯示板，其中前面板和后面板彼此結(jié)合。
參考圖1，前面板包括前基板111、形成在前基板111上的具有Y電極112和X電極113的維持電極對(duì)114、覆蓋維持電極對(duì)114的前介電層115、和覆蓋前介電層115的保護(hù)層116。Y電極112和X電極113各自包括由ITO形成的ITO透明電極112b、113b和由具有良好導(dǎo)電性的金屬形成的總線電極112a和113a。
后面板包括后基板121、形成得正交于面對(duì)后基板121的維持電極對(duì)114的尋址電極122、覆蓋尋址電極122的后介電層123、形成在后介電層123上以界定發(fā)光單元126的阻擋壁124，而紅、綠和藍(lán)色磷光層125a、125b和125c設(shè)置在發(fā)光單元126中。
放電氣體被密封在由阻擋壁124分隔的放電空間中。在氣體放電期間，當(dāng)一半的可見(jiàn)紫外(VUV)線激發(fā)放電氣體單元中的后基板121的磷光體時(shí)，剩余的VUV射線從沒(méi)有磷光體的面板消失了。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，在韓國(guó)公開(kāi)申請(qǐng)No.2002-0027944中提出了一種具有形成在前介電層上的磷光層的等離子體顯示板。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種等離子體顯示板，其具有改善的發(fā)光效率、對(duì)比率、色純度和色域(color Gamut)。
因此，為實(shí)現(xiàn)上述目的，提供了一種等離子體顯示板，其包括透明前基板，與前基板平行的后基板，在前基板和后基板之間并界定發(fā)光單元的阻擋壁，設(shè)置在一方向上在發(fā)光單元上方延伸且被第一介電層覆蓋的尋址電極，在與尋址電極延伸的方向正交的方向上延伸且被第二介電層覆蓋的維持電極對(duì)，涂敷在阻擋壁內(nèi)表面和第一介電層表面上的紅、綠和藍(lán)色磷光層，以及形成在第二介電層上的紅、綠和藍(lán)色磷光膜，紅、綠和藍(lán)色磷光膜與和紅、綠和藍(lán)色磷光層的顏色相同的顏色相匹配，且放電氣體填充在紅、綠和藍(lán)色發(fā)光單元中。
藍(lán)色磷光膜可以包含ZnGa2O4，綠色磷光膜可以包含ZnGa2O4:Mn+2，而紅色磷光膜可以包含ZnGa2O4:Cr+3。
尋址電極優(yōu)選設(shè)置在后基板和后介電層之間，阻擋壁設(shè)置在后介電層上，而維持電極對(duì)設(shè)置在前基板和前介電層之間。磷光膜優(yōu)選由RF磁控濺射蒸鍍(RF magnetron sputtering evaporation)形成。
該等離子體顯示板可以進(jìn)一步包括形成在磷光膜上或形成在磷光膜和第二介電層之間的保護(hù)層。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，提供了一種等離子體顯示板，其包括透明前基板，與前基板平行的后基板，設(shè)置在前基板和后基板之間并界定發(fā)光單元的阻擋壁，在發(fā)光單元上方沿一個(gè)方向延伸且被第一介電層覆蓋的尋址電極，在與尋址電極延伸的方向正交的方向上延伸且被第二介電層覆蓋的維持電極對(duì)，涂敷在阻擋壁內(nèi)表面和第一介電層表面上的紅、綠和藍(lán)色磷光層，以及形成在第二介電層上藍(lán)色磷光層的對(duì)應(yīng)區(qū)域處的藍(lán)色磷光膜，該藍(lán)色磷光膜由與藍(lán)色磷光層的顏色相同的顏色形成，放電氣體存在于發(fā)光單元之中。
可以進(jìn)一步在第二介電層上形成保護(hù)膜，該保護(hù)膜形成在與形成紅和綠色磷光層的區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域。


通過(guò)參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)勢(shì)將會(huì)更加明顯，在附圖中圖1為示出常規(guī)等離子體顯示板的橫截面圖；圖2為示意性示出依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的等離子體顯示板的部分分解平面圖；
圖3是沿圖2的線II-II’截取的橫截面圖；圖4A是形成根據(jù)本發(fā)明的等離子體顯示板的磷光層的磷光體發(fā)射強(qiáng)度的圖示，而圖4B是根據(jù)本發(fā)明的等離子體顯示板的磷光膜材料中的依賴于波長(zhǎng)的光子數(shù)的圖示；以及圖5是在使用根據(jù)本發(fā)明的磷光層和磷光膜的情況下的色域的圖示。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照?qǐng)D2和圖3描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的等離子體顯示板。圖2為示意性示出依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的等離子體顯示板的部分分解平面圖，而圖3是沿圖2的線II-II’截取的橫截面圖。
該等離子體顯示板包括前面板210和后面板220。前面板210包括前基板211、設(shè)置在前基板211的一個(gè)內(nèi)表面上并在成行的發(fā)光單元226上方延伸的維持電極對(duì)214、以及作為第二介電層覆蓋維持電極對(duì)214的前介電層215。
后面板220包括與前基板211平行的后基板221，在后基板221的內(nèi)表面上并正交于維持電極對(duì)214延伸的尋址電極222，作為第一介電層覆蓋尋址電極222的后介電層223，形成在前基板211和后基板221之間、具體地說(shuō)形成在后介電層上并界定發(fā)光單元226的阻擋壁224，以及設(shè)置在阻擋壁224內(nèi)并且分別由紅、綠和藍(lán)色磷光體形成的紅色磷光層225a、綠色磷光層225b和藍(lán)色磷光層225c，其用于接收通過(guò)維持放電由放電氣體發(fā)出的紫外線并發(fā)射可見(jiàn)光。對(duì)于一般的等離子體顯示板來(lái)說(shuō)，紅色磷光層225a、綠色磷光層225b和藍(lán)色磷光層225c由紅、綠和藍(lán)色磷光體形成。
紅色磷光體的例子包括(Y，Gd)BO3:Eu和Y(V，P)O4:Eu，綠色磷光體的例子包括Zn2SiO4:Mn和YBO3:Tb，而藍(lán)色磷光體的例子包括BaMgAl10O17:Eu。
圖4A是此類典型磷光體的發(fā)射強(qiáng)度的圖示。參考示出了以172nm激勵(lì)的紅、綠和藍(lán)色磷光層的發(fā)射光譜的圖4A，藍(lán)色磷光體的最大發(fā)光強(qiáng)度的波長(zhǎng)(λmax)大約為450nm，綠色磷光體的λmax大約為527nm。紅色磷光體在593nm、612nm和628nm表現(xiàn)出三個(gè)峰。
再參考圖3，每一個(gè)都具有相應(yīng)顏色的紅色磷光膜227a、綠色磷光膜227b和藍(lán)色磷光膜227c形成在前介電層215上與形成紅色磷光層225a、綠色磷光層225b和藍(lán)色磷光層225c的區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域中。紅色磷光膜227a、綠色磷光膜227b和藍(lán)色磷光膜227c具有300-500nm的厚度和大約80-85％的透射率，這與MgO的透射率相似。如果紅色磷光膜227a、綠色磷光膜227b和藍(lán)色磷光膜227c的每一個(gè)的厚度不在上面指定的范圍內(nèi)，這種偏差在發(fā)光效率、對(duì)比率、色純度和色域方面會(huì)引起不利的結(jié)果。
如圖2和3所示，可以在紅色磷光膜227a和綠色磷光膜227b之間和/或綠色磷光膜227b和藍(lán)色磷光膜227c之間設(shè)置外部光吸收層227d，但其結(jié)構(gòu)不限于此。外部光吸收層227d由氧化鉻(Cr2O3)形成。
藍(lán)色磷光膜227c含有至少一種鋅鎵氧化物(ZnGa2O4)。綠色磷光膜227b含有至少一種摻有Mn+2離子的鋅鎵氧化物(ZnGa2O4:Mn)。紅色磷光膜227a含有至少一種摻有Cr+3離子的鋅鎵氧化物(ZnGa2O4:Cr)。
形成紅色磷光膜227a、綠色磷光膜227b和藍(lán)色磷光膜227c的材料非常穩(wěn)定，且在波長(zhǎng)為147nm和172nm的VUV的激勵(lì)下表現(xiàn)出很強(qiáng)的發(fā)射特性。這樣，這些材料能夠充當(dāng)類似MgO膜的保護(hù)層。依賴波長(zhǎng)的光子數(shù)的變化在圖4B中示出，該圖給出了在172nm激勵(lì)下紅、綠和藍(lán)色磷光膜227a、227b和227c的發(fā)射光譜。參考圖4B，藍(lán)色磷光膜227c的最大強(qiáng)度波長(zhǎng)λmax大約為420nm，綠色磷光膜227b的最大強(qiáng)度波長(zhǎng)λmax大約為505nm。紅色磷光膜227a的最大強(qiáng)度波長(zhǎng)λmax大約為700nm。
在本發(fā)明中，用于制造紅色磷光膜227a、綠色磷光膜227b和藍(lán)色磷光膜227c的方法沒(méi)有特殊限制，可以與形成通常的MgO保護(hù)層的方法類似地使用RF磁控濺射蒸鍍?，F(xiàn)在將描述RF磁控濺射蒸鍍。
ZnGa2O4、ZnGa2O4:Mn或ZnGa2O4:Cr用作靶，通過(guò)電子束碰撞蒸鍍磷光體粉末。磷光體蒸氣淀積在基板上以形成膜，然后在500～700℃下，在還原性氣氛下，例如5％H2+95％N2，對(duì)其退火。
如上所述，使用RF磁控濺射蒸鍍能夠?qū)⒘坠饽ぴO(shè)置在PDP玻璃上，因?yàn)榱坠饽さ耐嘶饻囟鹊?，即?00～700℃。
根據(jù)本發(fā)明，為了提高色溫(color temperature)，可以形成保護(hù)層而不是紅色磷光膜227a和綠色磷光膜227b。這里，保護(hù)層可以由例如MgO形成。如上所述，如果藍(lán)色磷光膜227c形成在與形成藍(lán)色磷光層的區(qū)域?qū)?yīng)的預(yù)定區(qū)域處，且保護(hù)層形成在形成紅色磷光膜227a和綠色磷光膜227b的區(qū)域處，則通過(guò)形成尺寸與紅或綠發(fā)光單元的尺寸一樣的藍(lán)發(fā)光單元有利地提高了色溫。
前基板211和后基板221通常由玻璃形成。這里，前基板優(yōu)選具有高的光透射效率。
設(shè)置在后基板221的內(nèi)表面221a上且沿一個(gè)方向在發(fā)光單元226上方延伸的尋址電極222通常由高度導(dǎo)電的金屬、例如Al構(gòu)成。尋址電極222與Y電極31一起用于尋址放電。尋址放電是用于在發(fā)光單元226中選擇發(fā)光的發(fā)光單元的放電。在發(fā)生了尋址放電的發(fā)光單元226中發(fā)生維持放電，稍后將會(huì)介紹維持放電。
尋址電極222被后介電層223所覆蓋，后介電層223用于防止在尋址放電期間因?qū)ぶ冯姌O222和帶電粒子之間的碰撞而對(duì)尋址電極222造成損傷。后介電層223由能夠感應(yīng)帶電粒子的電介質(zhì)材料形成，例如PbO、B2O3或SiO2。
界定發(fā)光單元226的阻擋壁224形成在前基板211和后基板221之間。阻擋壁224在前基板211和后基板221之間建立起放電空間，防止相鄰發(fā)光單元226之間的串?dāng)_并擴(kuò)展了磷光層225的表面積。阻擋壁224由包括諸如Pb、B、Si、Al和O的各種元素的玻璃成分形成。必要時(shí)，可以進(jìn)一步加入諸如ZrO2、TiO2或Al2O3的填充物和諸如Cr、Cu、Co、Fe或TiO2的顏料。
維持電極對(duì)214在正交于尋址電極222延伸方向的方向上，在成行的發(fā)光單元226上方延伸。維持電極對(duì)214包括一對(duì)引起維持放電的維持電極212、213。前基板211具有相互間隔預(yù)定距離且相互平行排列的維持電極對(duì)214。維持電極212、213之一是X電極，例如213，而另一個(gè)是Y電極，例如212。X電極213和Y電極212之間的電勢(shì)差引起維持放電。
通常，X電極213和Y電極212分別包括透明電極213b、212b和總線電極213a、212a。在有些情況下，掃描電極和公共電極可以僅由總線電極213a、212a形成，而沒(méi)有透明電極213b、212b。
透明電極213b、212b由導(dǎo)電的透明材料，例如氧化銦錫(ITO)形成，利用這種材料，從磷光體發(fā)出的光向著前基板211的傳播就不會(huì)受到阻礙。不過(guò)，由于諸如ITO的透明導(dǎo)體電阻很高，僅由透明電極形成的維持電極增大了沿透明電極的長(zhǎng)度方向的電壓降，這造成驅(qū)動(dòng)等離子體顯示板時(shí)相當(dāng)大的功率消耗，因此降低了圖像的響應(yīng)速度。為了解決這個(gè)問(wèn)題，由高度導(dǎo)電的金屬、如Ag形成的總線電極213a、212a設(shè)置在透明電極的外端。
維持電極212、213被前介電層215所覆蓋。前介電層215由這樣的電介質(zhì)材料形成，這種材料具有高的光透射效率，能夠防止彼此鄰接的X和Y電極213和212在維持放電期間彼此直接電連接，并能夠防止維持電極212、213因帶電粒子和維持電極212、213之間的碰撞而受到損傷。該電介質(zhì)材料的例子包括PbO、B2O3和SiO2。
盡管未在圖2和3中示出，可以進(jìn)一步在磷光膜227a、227b、227c上，或者在磷光膜227a、227b、227c和前介電層215之間設(shè)置保護(hù)層。這里，保護(hù)層防止在維持放電期間前介電層215因帶電粒子和前介電層215之間的碰撞而受到損傷，由此發(fā)射出大量的二次電子。該保護(hù)層可以由MgO形成。
發(fā)光單元226填充有放電氣體。放電氣體為例如包含5到10％的Xe的Ne-Xe混合氣體(％表示原子百分比)。
現(xiàn)在將簡(jiǎn)要描述前述等離子體顯示板的工作。當(dāng)在尋址電極222和Y電極212之間施加尋址電壓Va時(shí)，發(fā)生尋址放電，從而選定將要發(fā)光的發(fā)光單元226，在該發(fā)光單元226中將會(huì)進(jìn)行由尋址放電引起的維持放電。選定作為用于維持放電的潛在單元的發(fā)光單元226表示，當(dāng)前介電層215被保護(hù)層216所覆蓋時(shí)，在與保護(hù)層216中的X電極213和Y電極212相鄰的區(qū)域上累積壁電荷，從而誘發(fā)維持放電。如果完成了尋址放電，正離子累積在與Y電極212相鄰的區(qū)域上，而電子累積在與X電極213相鄰的區(qū)域上。
在尋址放電之后，如果在選定的發(fā)光單元中的Y電極212和X電極213之間施加放電維持電壓Vs，累積在與Y電極212相鄰的區(qū)域上的正離子就與累積在與X電極213相鄰的區(qū)域上的電子碰撞，由此誘發(fā)維持放電。在進(jìn)行維持放電時(shí)，在Y電極212和X電極213之間交替地施加放電維持電壓Vs。
放電氣體的能級(jí)通過(guò)維持放電而升高。隨著升高的能級(jí)漸漸降低，從放電氣體發(fā)出紫外光。紫外光提高了設(shè)置在發(fā)光單元226中的磷光層225a、225b、225c和磷光膜227a、227b、227c中所含的磷光體的能級(jí)。當(dāng)提高的能級(jí)漸漸降低時(shí)，從發(fā)光單元226發(fā)出可見(jiàn)光。圖像顯示就是通過(guò)發(fā)光單元發(fā)出的可見(jiàn)光而實(shí)現(xiàn)的。
在使用了應(yīng)用ZnGa2O4、ZnGa2O4:Mn和ZnGa2O4:Cr的熒光膜時(shí)，與常規(guī)的等離子體顯示板相比，發(fā)光效率提高了20～50％。
圖5是在使用根據(jù)本發(fā)明的磷光層和磷光膜的情況下的色域的圖示，其中虛線表示使用根據(jù)本發(fā)明的磷光層和磷光膜的情況。
參考圖5，從透射率和對(duì)比率的角度來(lái)看，磷光膜比磷光層好。如在本發(fā)明中那樣，當(dāng)同時(shí)使用了磷光層和磷光膜時(shí)，色域和色純度特性得到了改善。
根據(jù)本發(fā)明的等離子體顯示板具有如下的優(yōu)勢(shì)和效果。
根據(jù)本發(fā)明的等離子體顯示板在前基板下方，在對(duì)應(yīng)于形成磷光層的區(qū)域的區(qū)域形成紅、綠和藍(lán)色磷光膜，使紅、綠和藍(lán)色磷光膜形成得具有與后基板上的磷光層同樣的顏色，從而具有了高對(duì)比率和良好的圖像分辨率以及耐熱性。磷光膜由具有良好透射率并與保護(hù)層、例如MgO一起實(shí)現(xiàn)二次發(fā)射的材料形成。此外，可以通過(guò)保護(hù)層的厚度調(diào)節(jié)磷光膜的色溫。根據(jù)本發(fā)明的等離子體顯示板能夠用于DC型或AC型，而與放電類型無(wú)關(guān)。
盡管已經(jīng)參照其特定實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，但說(shuō)明書(shū)和實(shí)例僅為示例性的，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，只要本發(fā)明的修改和變化在所附權(quán)利要求及其等同物的范圍之內(nèi)，本發(fā)明就涵蓋了這些修改和變化。因此，本發(fā)明的真正范圍和精神由所附權(quán)利要求表達(dá)。
權(quán)利要求
1.一種等離子體顯示板，包括透明前基板；與所述前基板平行設(shè)置的后基板；設(shè)置在所述前基板和所述后基板之間并界定發(fā)光單元的阻擋壁；設(shè)置在一個(gè)方向上、在所述發(fā)光單元的上方延伸且被第一介電層覆蓋的尋址電極；在與所述尋址電極延伸的方向正交的方向上延伸且被第二介電層覆蓋的維持電極對(duì)；涂敷在所述阻擋壁內(nèi)表面和所述第一介電層的表面上的紅、綠和藍(lán)色磷光層；形成在所述第二介電層上與形成所述紅、綠和藍(lán)色磷光層的區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域處的紅、綠和藍(lán)色磷光膜；以及存在于所述發(fā)光單元中的放電氣體。
2.如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示板，其中所述藍(lán)色磷光膜包含ZnGa2O4。
3.如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示板，其中所述綠色磷光膜包含ZnGa2O4:Mn+2。
4.如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示板，其中所述紅色磷光膜包含ZnGa2O4:Cr+3。
5.如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示板，其中所述第一介電層為后介電層，且所述第二介電層為前介電層。
6.如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示板，其中所述磷光膜通過(guò)RF磁控濺射蒸鍍形成。
7.如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示板，還包括形成在所述磷光膜上或者所述磷光膜和所述第二介電層之間的保護(hù)層。
8.一種等離子體顯示板，包括透明前基板；與所述前基板平行設(shè)置的后基板；設(shè)置在所述前基板和所述后基板之間并界定發(fā)光單元的阻擋壁；設(shè)置在一個(gè)方向上、在所述發(fā)光單元的上方延伸且被第一介電層覆蓋的尋址電極；在與所述尋址電極延伸的方向正交的方向上延伸且被第二介電層覆蓋的維持電極對(duì)；涂敷在所述阻擋壁內(nèi)表面和所述第一介電層的表面上的紅、綠和藍(lán)色磷光層；形成在所述第二介電層上與形成所述藍(lán)色磷光層的區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域處的藍(lán)色磷光膜；以及存在于所述發(fā)光單元中的放電氣體。
9.如權(quán)利要求8所述的等離子體顯示板，其中所述藍(lán)色磷光膜包含ZnGa2O4。
10.如權(quán)利要求8所述的等離子體顯示板，還包括形成在所述第二介電層上的保護(hù)膜，所述保護(hù)膜形成在與形成所述紅和綠色磷光層的區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域處。
11.如權(quán)利要求8所述的等離子體顯示板，其中所述第一介電層為后介電層，且所述第二介電層為前介電層。
12.如權(quán)利要求8所述的等離子體顯示板，其中所述磷光膜通過(guò)RF磁控濺射蒸鍍形成。
13.如權(quán)利要求8所述的等離子體顯示板，還包括形成在所述磷光膜上或者所述磷光膜和所述第二介電層之間的保護(hù)層。
全文摘要
提供了一種等離子體顯示板，包括透明前基板，與前基板平行設(shè)置的后基板，設(shè)置在前基板和后基板之間并界定發(fā)光單元的阻擋壁，設(shè)置在一個(gè)方向上、在發(fā)光單元上方延伸且被第一介電層覆蓋的尋址電極，在與尋址電極延伸方向正交的方向上延伸且被第二介電層覆蓋的維持電極對(duì)，涂敷在阻擋壁內(nèi)表面和第一介電層表面上的紅、綠和藍(lán)色磷光層，形成在第二介電層上與形成紅、綠和藍(lán)色磷光層的區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域處的紅、綠和藍(lán)色磷光膜；以及存在于發(fā)光單元中的放電氣體。該等離子體顯示板具有高對(duì)比率和良好的圖像分辨率以及耐熱性。磷光膜由透射率良好并與保護(hù)層一起實(shí)現(xiàn)二次發(fā)射的材料形成。該等離子體顯示板能夠用于DC型或AC型而與放電類型無(wú)關(guān)。
文檔編號(hào)H01J11/42GK1702817SQ200510073818
公開(kāi)日2005年11月30日 申請(qǐng)日期2005年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月28日
發(fā)明者曾小青, 畑中秀和, 金永模, 孫承賢, 藏尚勛, 李圣儀, 金起永, 樸亨彬 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社