专利名称：等离子显示屏的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种等离子显示屏，更为具体地，本发明涉及一种提高了其亮度和效率的等离子显示屏，其中放电气体的组成进行了优化。
背景技术：
利用放电来形成图像的等离子显示屏(PDP)，以其诸如亮度和视角的优越性能正得到广泛地应用。在等离子显示屏中，通过向电极施加AC(交流)电压或者DC(直流)电压来在这些电极之间进行气体放电，然后通过由在进行放电时产生的紫外光激发的荧光体发射出可见光。
根据放电类型，等离子显示屏可分为DC型和AC型。在DC型等离子显示屏中，所有的电极均暴露在放电空间中并且电荷直接在对应的电极之间移动。在AC型等离子显示屏中，至少有一个电极被介电层所覆盖并且通过壁面电荷(wall charge)来进行放电，而不是通过对应电极之间的电荷流动来进行的。
根据排列结构，等离子显示屏也可分为对向放电型和表面放电型。在对向放电型等离子显示屏中，每对维持电极被分别置于前基板和后基板上，并且垂直于这些基板发生放电。然而，在表面放电型等离子显示屏中，每对维持电极被置于同一基板上，并且平行于该基板发生放电。
对向放电型等离子显示屏具有高的发光效率但是也有荧光层可能被等离子体恶化的缺陷。因此，表面放电等离子显示屏成为了主流。
同时，在等离子显示屏的放电空间中的放电气体发出波长约为147nm的紫外光，而通常用彭宁气体(penning gas)作为放电气体，其中Ne气与作为紫外光生成源的低浓度Xe气相混合。在彭宁气体中，Xe气体浓度的增加导致了由Ne气产生的可见橙色光的降低，这就增强了色纯度。但是Ne气体浓度的降低导致放电起始电压的急剧上升。从而，在等离子显示屏的实际驱动电压范围内，就难以期望显著地改善色纯度。
发明内容
本发明提供了一种提高了其亮度和效率的等离子显示屏，其中放电气体的组分进行了优化。
根据本发明的一个方面，提供了一种等离子显示屏，包括一后基板和一前基板，两者相互对置并在其中形成放电空间；以及放电空间中的放电气体，其中放电气体为Ne、Xe和Kr气的气态混合物，并且Kr气的浓度在14-44％范围内。
Xe气的浓度可以在10-26％范围内，而更加优选地，Xe气的浓度为16％。
放电空间中放电气体的压力可以为60KPa。
参照附图通过详细说明本发明示例性实施例，上述及其它特征和优点将变得更加明显。附图中图1是根据本发明实施例的表面放电型等离子显示屏的分解透视图；图2是图1所示的表面放电型等离子显示屏的内部结构的垂直剖视图；图3A至3C是当Xe的浓度分别为9％、17.5％和26％时对应于亮度的Kr浓度的图表；以及图4A至4C是当Xe的浓度分别为9％、17.5％和26％时对应于发光效率的Kr浓度的图表。
具体实施例方式
参照附图，下面将对根据本发明的实施例进行详细说明。
图1和图2显示了根据本发明实施例的表面等离子显示屏。图2中仅将前基板20旋转90°来显示该等离子显示屏的内部结构，以帮助读者理解。
参照图1和图2，根据本发明实施例的等离子显示屏包括一后基板10和一前基板20，两者相互分离并对置。
多个地址电极11以条状形式布置在后基板10的上表面中，并且这些地址电极11由白色第一介电层12所覆盖。在第一介电层12的上表面中有许多按预定的间隔形成以防止放电空间14之间的电干扰和光干扰的阻隔壁13。在由这些阻隔壁13分隔的放电空间14的内表面上按预定厚度镀上一层红(R)、绿(G)和蓝(B)色荧光层15。将放电气体30注入放电空间14，当进行放电时该放电气体发出紫外光，并且如下所述，用Ne、Xe和Kr气的气态混合物作为放电气体。
前基板20通常由玻璃制成，并与具有阻隔壁13的后基板组合起来，该前基板是透明的，从而可见光可穿透该基板。在前基板20的下表面中，条状维持电极21a和21b成对形成，它们与地址电极交叉成直角。维持电极21a和21b由诸如ITO(氧化锡铟)的允许可见光穿透的透明导电材料制成。金属辅助电极(bus electrodes)22a和22b形成于维持电极21a和21b的下表面中，与维持电极21a和21b相比它们具有更窄的宽度，以减少维持电极21a和21b的线性电阻。
维持电极21a和21b以及辅助电极22a和22b被透明第二介电层23所覆盖。在第二介电层23的下表面形成一个保护层24。该保护层24保护第二介电层23免受等离子微粒溅射的损坏，并且发出二次电子(second electrons)来降低放电电压和维持电压。通常，保护层24由MgO(氧化镁)制成。
具有上述结构的等离子显示屏的驱动可分为驱动地址放电和驱动维持放电。当在地址电极11与维持电极21a和21b中的一个电极之间进行地址放电时，在第二介电层23上就形成了壁面电荷。通过维持电极21a和21b之间的电势差产生维持放电。当发生维持放电时，相应的放电空间14的荧光层15就被从放电气体发出的紫外光激发，然后发出可见光。可见光穿透前基板20来形成用户可以识别的图像。
同时，在根据本发明的等离子显示屏中，Ne、Xe和Kr气的气态混合物被用作填充放电空间14的放电气体30。Kr气和Xe气的浓度分别在14-44％(最优为16％)和10-26％的范围内，并且放电空间14中的放电气体30的压力约为60KPa。
在包含三种成分的气态混合物中，Xe气和Kr气是紫外光的生成源。当被激发的Xe*稳定时Xe气体发出波长为147nm的紫外光。而当受激准分子Kr2*稳定时，Kr气发出波长为146nm的紫外光，其中受激准分子Kr2*是通过不稳定Kr*、稳定Kr和第三元素之间的碰撞来产生的。如上所述，因为Xe气和Kr气发出波长几乎相同的紫外光，所以如传统技术中一样，荧光材料也可以用于本发明中，其中当荧光材料被波长为147nm的紫外光激发时发出可见光。
同时，当在包含三种成分的气态混合物增加Xe气的浓度时，通过吸收147nm的紫外光，处于稳定状态的Xe被转化为被激发Xe*。从而，因为在进行放电时由Xe气产生的紫外光在到达荧光层15之前被自我吸收了，所以显示屏的效率下降。另一方面，如上所述，Kr气体浓度的增加促进了更加频繁的碰撞，并且生成了更多准分子Kr2*，然后发出更多146nm波长的紫外光。然而，即使增加Kr气的浓度，通过吸收146nm的紫外光，处于稳定状态的Kr将不被转化为受激准分子Kr2*。因此，即使增加Kr气的浓度，当发生放电时由Kr气体产生的紫外光到达荧光层15而无自我吸收。如上所述，当增加Kr气的浓度时，因为更多的紫外光到达荧光层15而无自我吸收，所以增加了显示屏的效率。
当发生放电时Ne气发出可见橙色光导致更差的色纯度。然而，作为本发明，在Ne、Xe和Kr气的气态混合物中，Kr气体浓度的增加相对导致Ne气体浓度的降低。从而，由于降低了由Ne气产生的可见橙色光的浓度，所以改善了色纯度。
而Kr原子比Ne原子重，从而根据本发明的放电气体30完全比传统放电气体重。如果增加放电气体30的质量，气体微粒的动能就会降低。从而在保护层24上的溅射率就会下降，这就延长了显示屏的使用寿命。
图3A至3C是当Xe气体浓度分别为9％、17.5％和26％时对应于亮度的Kr浓度的图表。显示在图3A到3C中的图表是在一定的试验条件下的试验结果，在这些试验条件下使用了由波长为147nm的紫外光激发的荧光层15，放电气体的压力为60KPa，并且用于维持放电的驱动信号频率和占空比(duty cycle)分别为10KHz和10％。
首先，图3A是当Xe气体浓度保持在9％并且Kr气体浓度分别为0％、16％和44％时对应于维持电压的亮度的图表。参照图3A，当Kr气体浓度增至高于0％时该亮度没有增加。
图3B是当Xe气体浓度保持在17.5％并且Kr气体浓度分别为0％、10.2％、30％和49.8％时对应于维持电压的亮度的图表。参照图3B，当Kr气体浓度增至高于0％时该亮度没有增加。
图3C是当Xe气体浓度保持在26％并且Kr气体浓度分别为0％、16％和44％时对应于维持电压的亮度的图表。参照图3C，Kr气体浓度为16％时显示屏的亮度比Kr气体浓度为0％和40％时亮了10％。
图4A至4C是当Xe气体浓度分别为9％、17.5％和26％时对应于Kr气体浓度的发光效率的图表。如上所述，显示在图4A至4C中的图表是在一定的试验条件下的试验结果，在这些试验条件下使用了由波长为147nm的紫外光激发的荧光层15，放电气体的压力为60KPa，并且用于维持放电的驱动信号频率和占空比分别为10KHz和10％。
首先，图4A是当Xe气体浓度保持在9％并且Kr气体浓度分别为0％、16％和44％时对应于维持电压的发光效率的图表。参照图4A，当Kr气体的浓度增至高于0％时该发光效率没有增加。
图4B是当Xe气体浓度保持在17.5％并且Kr气体浓度分别为0％、10.2％、30％和49.8％时对应于维持电压的发光效率的图表。参照图4B，当Kr气体的浓度增至高于0％时该发光效率没有增加。
图4C是当Xe气体浓度保持在26％并且Kr气体浓度分别为0％、16％和44％时对应于维持电压的发光效率的图表。参照图4C，Kr气体浓度为16％时显示屏的发光效率比Kr气体浓度为0％时高了20％，而Kr气体浓度为44％时显示屏的发光效率比Kr气体浓度为0％时高了10％。
如上所述，当用Ne、Xe和Kr气的气态混合物作放电气体并且Kr气体浓度在14-44％范围内时，可以提高显示屏的亮度和发光效率并且也可以延长显示屏的使用寿命。
从而，根据本发明的等离子显示屏具有以下效果。
第一，当用Ne、Xe和Kr气的气态混合物作放电气体时，因为发生放电时由Ne气产生的可见橙色光降低了，所以提高了色纯度。
第二，即使增加Kr气体浓度，而由于当发生放电时由Kr气体产生的紫外光到达荧光层而无自我吸收，所以提高了显示屏的效率和发光效率。
第三，放电气体的整体质量比传统放电气体重，从而降低了气体微粒的动能。因此，作用在保护层上的溅射率降低了，并且通过降低的溅射率延长了显示屏的使用寿命。
虽然参照其示意性实施例对本发明进行了具体地展示和说明，但是本领域普通技术人员应该理解，在不脱离如由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内，可在形式和细节上对本发明进行各种改变。
权利要求
1.一种等离子显示屏包括一后基板和一前基板，两者相互对置并且在其间形成放电空间；以及放电空间中的放电气体；其中该放电气体为Ne、Xe和Kr气的气态混合物并且Kr气体浓度在14-44％范围内。
2.根据权利要求1所述的等离子显示屏，其中Xe气体浓度在10-26％范围内。
3.根据权利要求1或2所述的等离子显示屏，其中Kr气体浓度为16％。
4.根据权利要求1或2所述的等离子显示屏，其中放电空间中放电气体的压力为60KPa。
5.根据权利要求3所述的等离子显示屏，其中放电空间中放电气体的压力为60KPa。
6.一种等离子显示屏包括一后基板和一前基板，两者相互对置并且在其间形成放电空间；在后基板的上表面中形成的多个地址电极；在后基板的上表面中形成的用来覆盖地址电极的第一介电层；在第一介电层的上表面中形成的并且分隔放电空间的多个阻隔壁；在前基板的下表面中形成的多个维持电极；在前基板的下表面中形成的用来覆盖维持电极的第二介电层；在第二介电层的下表面中形成的保护层；涂覆在第一介电层的上表面上并在阻隔壁侧边的荧光层；放电空间中的放电气体；其中放电气体为Ne、Xe和Kr气的气态混合物并且Kr气体浓度在14-44％范围内。
7.根据权利要求6所述的等离子显示屏，其中Xe气体浓度在10-26％范围内。
8.根据权利要求6或7所述的等离子显示屏，其中Kr气体浓度为16％。
9.根据权利要求6或7所述的等离子显示屏，其中放电空间中放电气体的压力为60KPa。
10.根据权利要求8所述的等离子显示屏，其中放电空间中放电气体的压力为60KPa。
全文摘要
一种等离子显示屏包括相互对置并且在其间形成放电空间的后基板和前基板，以及该放电空间中的放电气体，其中放电气体为Ne、Xe和Kr气的气态混合物并且Kr气体浓度在14－44％范围内。
文档编号H01J11/50GK1607630SQ200410062850
公开日2005年4月20日 申请日期2004年6月24日 优先权日2003年10月16日
发明者金永模, 藏尚勋, 畑中秀和, 孙承贤, 李圣仪, 金起永, 朴亨彬 申请人:三星Sdi株式会社