专利名称：等离子体显示面板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种等离子体显示面板，更具体地讲，涉及一种包括这样一种保护层的等离子体显示面板，该保护层包括含有掺杂元素的烧结物。该烧结物具有比单晶的响应时间更快的响应时间，并且比传统烧结物更不依赖于温度。根据本发明的等离子体显示面板显示出改进的放电稳定性。
背景技术：
通常，等离子体显示面板(“PDP”)是一种在其中紫外线激发真空中的荧光剂从而在放电室中产生气体放电的显示装置。PDP是下一代薄膜显示装置并且能以被制造成大高分辨率屏幕。
PDP使用从放电气体下产生的等离子体发射的光来显示字母或图形。即，在电压施加于安装在等离子体显示面板的放电空间内的两个电极的情况下，等离子体被放电来产生紫外光。该紫外光然后激发图案化的荧光层以显示某一图像。
等离子体显示面板通常被分类成三种类型交流型(AC型)、直流型(DC型)和混合型。图4是传统交流等离子体显示面板的放电室的局部透视图。如图4中所示，传统的等离子体显示面板100包括第一基板111；多个寻址电极115，在第一基板111上形成；介电层119、位于寻址电极115上面，在第一基板111上形成；多个障肋123，在介电层119上形成，以维持放电距离并防止多个室之间的串扰；和荧光层125，在障肋123的表面上形成。
多个放电维持电极117在第二基板113上形成，并且面对第一基板111放置，并且于第一基板111上的寻址电极115隔开。介电层121位于放电维持电极117上，保护层127位于介电层121上。保护层127主要包括MgO，因为MgO是透明的足以透过可见光，有效地保护介电层并发射二次电子。最近，已经建议在保护层中包括另外的材料。
MgO保护层是具有抗溅射特性的透明薄膜。保护层吸收在驱动等离子体显示面板期间由放电气体在放电时产生的离子碰撞，由此保护介电层免受离子碰撞并通过发射二次电子降低了放电电压。保护层通常在介电层上形成，通常厚度范围为5000到9000。MgO保护层可通过溅射、电子束沉积、离子束辅助沉积(IBAD)、化学蒸发沉积(CVD)、溶胶-凝胶工艺等被形成。最近，离子电镀已经被开发并被用来形成MgO保护层。
电子束沉积通过以电场和磁场来加速电子束并且将电子束与Mgo沉积材料进行碰撞来提供MgO保护层。沉积材料然后被加热并被蒸发。溅射以改进的晶体排列提供更密的保护层，但是增加了生产成本。在溶胶-凝胶方法中，MgO保护层形成为液体。
最近，已经建议离子电镀作为形成各种MgO保护层的可选择方案。在该方法中，蒸发的粒子被电离，并形成目标。离子电镀除了能以例如8nm/s的高速执行外，它具有与溅射的特征相似的特征，即，MgO保护层的粘附力和结晶性。
因为MgO保护层接触放电气体，所以放电特性极大地依赖于保护层的成分和特性。MgO保护层的特性依赖于该层的成分和该层形成时的条件。因此，需要MgO保护层具有改进该层的特性的成分。
保护层主要包括MgO、并可以是单晶型或烧结物型。烧结物型保护层具有比单晶材料更快的响应时间，但是响应时间依赖于温度，并因此随着环境温度而改变。该温度依赖性充分地降低了放电可靠性和驱动稳定性，因此不适合于大规模生产。
单晶保护层具有低的温度依赖性，但是慢的响应时间，使得它难于响应单个扫描的驱动并难于产生高清晰PDP。这些特性被寻址放电延迟测量证实，该寻址放电延迟测量在具体的温度下对由单晶MgO材料和烧结材料的热沉积制备的PDP保护层进行。
发明内容
本发明旨在提供一种等离子体显示面板，其能够通过掺杂单晶MgO材料或具有痕量元素的MgO烧结材料，来降低放电特性的温度依赖性并改进响应时间和放电稳定性。
本发明旨在提供一种等离子体显示面板，其包括包含某些掺杂剂的MgO保护层。该等离子体显示面板(PDP)展示出改进的显示质量并能够控制某些室由于不能发光而导致的不能放电。
在一实施例中，本发明提供一种等离子体显示面板，其包括彼此面对地放置并彼此分离预定距离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。多个寻址电极位于第一基板上。第一介电层位于多个寻址电极之上，该寻址电极位于面对第二基板的第一基板的表面上。多个障肋位于第一介电层上，并且具有预定高度以在第一和第二基板之间提供放电空间。荧光层位于放电空间内。多个放电维持电极位于面对第一基板的第二基板的表面上，并且垂直于寻址电极放置。第二介电层位于第二基板上，覆盖放电维持电极。包括MgO和Ca、Al、Fe和Si掺杂剂的保护层位于第二介电层之上。
被具体体现并构成本说明书的一部分的附图示出本发明的示例性实施例，并且和描述一起用于更好地解释本发明的原理。其中图1a是根据本发明的一实施例的等离子体显示面板的第二基板的透视图；图1b是根据本发明的一实施例的等离子体显示面板的局部透视图；图2是将与根据本发明的一个实施例的等离子体显示面板的MgO保护层的温度相关的响应时间和与根据现有技术的单晶MgO保护层的温度相关的响应时间进行比较的图；图3是比较与根据本发明的各种MgO保护层的成分相关的响应时间的图；和图4是根据现有技术的交流型等离子体显示面板的局部透视图。
具体实施例方式
在下面详细的描述中，显示并描述了本发明的示例性实施例，包括由执行本发明的发明人考虑的最佳实施方式。本领域的普通技术人员将认识到，在不脱离本发明的原理和范围的情况下，本发明可在许多方面进行修改。因此，附图和描述仅仅是示例性的而不是限制性的。
本发明涉及一种具有能够改进显示质量的MgO保护层的等离子体显示面板(“PDP”)。
因为MgO烧结物可被掺杂固定量的某些元素以改进放电特性，所以其被用于PDP保护层。通过使用MgO烧结物，掺杂元素的量可被自由地确定在固溶体界限内。
由于通过融化时的冷却率而确定的固体溶液界限中的差异，所以难于将固定量的某一掺杂剂如Si添加到单晶MgO材料。然而，根据本发明的一个实施例，某些掺杂剂可被以固定量添加到被热沉积以制备薄氧化镁(MgO)膜的MgO烧结材料或原材料。根据该实施例，寻址放电延迟当PDP放电时被最小化，并且改进了显示质量。
痕量元素可被用于掺杂单晶MgO材料。固定量的类似痕量元素也可被用于掺杂MgO烧结材料。当掺杂剂用于掺杂单晶材料时，其提供具有低的温度依赖性的单晶材料，由此改进放电稳定性和可靠性。
掺杂剂包括Ca、Al、Fe和Si。这些掺杂剂由于它们彼此相互作用而改进放电稳定性。
根据本发明的一实施例，等离子体显示面板的保护层包括MgO和掺杂剂，该掺杂剂包括Ca、Al、Fe和Si。
在一实施例中，根据MgO的量，在保护层中，Ca的量为大约100到大约300ppm。最好，根据MgO的量，Ca的量为大约150和大约250ppm。当Ca处于该范围内时，放电延迟被缩短。然而，当Ca的量处于低于大约100ppm或高于大约300ppm时，放电延迟被不可取地延长。
在一实施例中，根据MgO的量，在保护层中，Al的量为大约60到大约90ppm。最好，根据MgO的量，Al的量为大约70到大约80ppm。放电延迟可由Al的量控制。如果Al的量处于在上述范围之外，那么放电延迟是不希望的。
在一实施例中，根据MgO的量，在保护层中，Fe的量为大约60到大约90ppm。最好根据MgO的量，Fe的量为大约70到大约80ppm。放电延迟依赖于Fe的量。如果Fe的量处于在上述范围之外，那么放电延迟是不希望的。
在一实施例中，根据MgO的量，在保护层中，Si的量为大约40到大约100ppm。最好，根据MgO的量，Si的量为大约50和大约70ppm。当Si处于上述范围内的量时，放电延迟被缩短。当Si的量处于低于大约40ppm或高于大约100ppm时，放电延迟被不希望地延长。
以下，将参照附图来详细地描述根据本发明一实施例的包括保护层的等离子体显示面板的示例性实施例。
图1a是根据本发明的一个实施例的包括保护层的等离子体显示面板的第二基板的局部视图。图1a显示面对第一基板的第二基板的表面。如图1a中所示，多个放电维持电极17位于第二基板之上。第二介电层21位于电极17之上。根据本发明的一实施例的包括Ca、Al、Fe和Si的保护层27位于介电层21之上。
图1b是包括图1a中的第二基板的等离子体显示面板10的局部透视图。如图1b中所示，多个寻址电极15位于面对第二基板13的第一基板11上。寻址电极15垂直于在第二基板上的放电维持电极17。第一介电层19覆盖寻址电极15。障肋23位于第一介电层19上。在障肋23之间涂覆荧光层25，由此形成等离子体显示面板的第一基板11。
因此，根据本发明一实施例的等离子体显示面板包括第一基板11和第二基板13，分别地彼此基本平行地放置，彼此面对并彼此间隔预定距离。
寻址电极15位于与第二基板13面对的第一基板11上，并且基本垂直于放电维持电极17，该放电维持电极17位于面对第一基板11的第二基板13的表面上。第一介电层19覆盖多个寻址电极15。具有预定高度的多个障肋23分别安装在第一基板11上，并且延伸到第一基板11和第二基板13之间的空间。障肋23彼此分离预定间隔，以在障肋间形成放电空间。荧光层25位于在第一介电层19和障肋23的侧上的放电空间中。
多个放电维持电极17位于面对第一基板11的第二基板13的表面上。放电维持电极17与第一基板上的寻址电极15基本垂直。第二介电层21覆盖放电维持电极17。MgO保护层覆盖第二介电层，并包括MgO和掺杂剂，该掺杂剂包括Ca、Al、Fe和Si。
所得的等离子体显示面板的第一和第二基板的边缘被涂覆玻璃料以密封该基板。该结构然后喷射Ne或Xe放电气体以提供等离子体显示面板。
在根据本发明一实施例的等离子体显示面板中，驱动电压被施加于寻址电极，从而在寻址电极之间产生寻址放电，并且在第一介电层中形成壁电流。在寻址放电后，电流被交替地施加给放电维持电极，从而在放电维持电极之间形成维持放电。因此，在放电室的放电空间内的放电气体被激发并被移位，从而产生紫外线。这些紫外线激发荧光体，由此产生可见光，并显示期望的图像。
如图1a中所示，像素，即多个电极在其中交叉的区域，在由保护层覆盖的区域内形成。这些像素形成显示区。显示区之外的区域是非显示区。在第二基板13上的放电维持电极17的端部被显示到保护层的左右，并且接触柔性印刷电路(FPC)(未示出)。
本发明的等离子体显示面板可根据任何已知的方法制造。本领域的技术人员已充分地了解制造等离子体显示面板的方法。因而，下面将描述形成MgO保护层的工艺。
保护层覆盖等离子体显示面板的第二介电层以保护该介电层在放电期间免受放电气体的离子碰撞。如上所述，保护层包括MgO，是抗溅射的并具有高的二次电子发射性质。保护层的MgO材料可包括单晶材料或烧结材料。然而，当MgO材料包括单晶材料时，由于因为在熔化与沉积下冷却速率不同而引起固体溶液限制之间的差异，所以难于添加固定量的某一掺杂剂。当使用MgO烧结材料或制备原材料时，以固定量添加如Ca、Al、Fe和Si的掺杂剂以通过等离子体沉积提供MgO保护层。
保护层可通过糊剂的厚膜印制来形成。然而，因为厚膜印制是更低地抵抗由离子碰撞引起的溅射，所以优选沉积法。因此，由于二次电子放射，更难以降低放电维持电压和放电初始电压。
用于形成保护层的等离子体沉积方法可包括电子束沉积法、离子电镀法、磁控管溅射法等。
如上所述，在一实施例中，根据MgO的量，Ca的量为大约100到大约300ppm，最好，Ca的量为大约150到大约250ppm。根据MgO的量，Al的量为大约60到大约90ppm，最好，Al的量为大约70到大约80ppm。根据MgO的量，Fe的量为大约60到大约90ppm，最好，Fe的量为大约70到大约80ppm。根据MgO的量，Si的量为大约40到大约100ppm，最好，Si的量为大约50和大约70ppm。
MgO保护层通过将沉积材料浇铸成小球并烧结成小球来形成。因为小球的沉积速率依赖于小球的尺寸和形状，并且因为小球的尺寸和形状影响保护层的沉积速率，所以小球的尺寸和形状最好被优化。
此外，因为MgO保护层接触放电气体，所以保护层的成分和该层的特征显著地改进放电特性。MgO保护层的特性基本依赖于该层的成分和在该层被形成时的条件。因此，最好使用适合于改进该层特性的最佳成分。
下面的示例进一步详细地示出本发明。然而，应该理解，本发明并不限于这些示例。
包括铟锡氧化物导电材料的放电维持电极以条纹图案布置在第二基板上。第二基板包括碱石灰玻璃。
然后，铅基玻璃糊剂被涂覆在放电维持电极之上的第二基板上，并且被烧结以形成第二介电层。
包括MgO粉末和包含Ca、Al、Fe和Si的掺杂材料的保护层被离子电镀到第二介电层，从而形成第二基板。根据MgO的量，Ca以150ppm的量添加，Al以70ppm的量添加，Fe以70ppm的量添加，和Si以50ppm的量添加。
比较示例1除了根据Mgo的量，Ca的量为15ppm，Al的量为10ppm，Fe的量为10ppm，和Si的量为40ppm以外，第二基板通过与示例1所示的相同过程被制造。
比较示例2除了根据Mgo的量，Ca的量为800ppm，Al的量为130ppm，Fe的量为30ppm，和Si的量为220ppm以外，第二基板通过示例1所示的相同过程被制造。
比较示例3除了根据Mgo的量，Ca的量为420ppm，Al的量为260ppm，Fe的量为77ppm，和Si的量为300ppm以外，第二基板通过示例1所示的相同过程被制造。
测试方法与根据示例1和比较示例1到3制造的保护层的温度相关的放电维持时间(响应时间)被测量，并且所得结果被显示在图2中，图2将这些结果与现有技术的单晶材料所得的结果进行比较。为了确定掺杂剂，即Ca、Al、Fe和Si怎样影响MgO对于外部温度改变的敏感性，所得的等离子体显示面板的响应时间在-10℃的低温(LT)下，在25℃的室温(RT)和70℃的高温(HT)下被测量。如图2所示，根据示例1的保护层具有比根据比较示例1到3的保护层的响应时间更快的响应时间。另外，根据示例1的保护层包含适当量的Ca、Al、Fe和Si，该保护层具有比根据比较示例1到3的保护层的温度依赖性更低的温度依赖性。这些结果表明，根据本发明的保护层显示出降低的温度依赖性同时改进了放电稳定性和可靠性。
实验示例包含Ca、Al、Fe和Si掺杂剂的MgO保护层的关键特性被测量。除了所使用的掺杂元素的量如下面表1所示以外，第二基板和MgO保护层以与示例1相同的方法被制造。表1和图3比较了与由保护层获得的掺杂剂的量相关的响应时间。
表1
如表1和图3中所示，最短的响应时间相应于在以上讨论的范围内的MgO保护层的掺杂含量。具体地讲，当Ca的量为100-300ppm，Al的量为60-90ppm，Fe的量为60-90ppm，和Si的量为40-100ppm时，出现最短的响应时间。尽管单一掺杂剂的量是重要的，但是，掺杂剂的相互作用在降低温度依赖性和响应时间方面起着重要的作用。
如上所述，根据本发明一实施例的等离子体显示面板包括这样一种保护层，该保护层主要包括MgO烧结材料和包含Ca、Al、Fe和Si的掺杂剂。当等离子体放电时，掺杂剂的相互作用最小化寻址放电延迟时间，从而改进放电稳定性和显示质量。
尽管参照示例性的实施例详细地描述了本发明，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求所阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以对其做出各种修改和替换。
权利要求
1.一种等离子体显示面板，包括第一和第二基板，彼此面对地放置并彼此分离预定距离；多个寻址电极，位于第一基板上；第一介电层，覆盖多个寻址电极；多个障肋，布置在第一介电层上，在第一和第二基板之间提供放电空间；多个荧光层，在放电空间内形成；多个放电维持电极，位于第二基板上；第二介电层，覆盖放电维持电极；和保护层，覆盖第二介电层，该保护层包括MgO和包含Ca、Al、Fe和Si的掺杂剂。
2.根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其中，根据MgO的量，在保护层中，Ca的量为大约100到大约300ppm。
3.根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其中，根据MgO的量，在保护层中，Al的量为大约60到大约90ppm。
4.根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其中，根据MgO的量，在保护层中，Fe的量为大约60到大约90ppm。
5.根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其中，根据MgO的量，在保护层中，Si的量为大约40到大约100ppm。
6.根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其中，根据MgO的量，在保护层中，Ca的量为大约150到大约250ppm。
7.根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其中，根据MgO的量，在保护层中，Al的量为大约70到大约80ppm。
8.根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其中，根据MgO的量，在保护层中，Fe的量为大约70到大约80ppm。
9.根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其中，根据MgO的量，在保护层中，Si的量为大约50到大约70ppm。
10.根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其中，MgO包括单晶材料。
11.根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其中，MgO包括烧结材料。
12.一种等离子体显示面板，包括第一和第二基板，彼此面对地放置并彼此分离预定距离；多个寻址电极，位于第一基板上；第一介电层，覆盖多个寻址电极；多个障肋，布置在第一介电层上，在第一和第二基板之间提供放电空间；多个荧光层，在放电空间内形成；多个放电维持电极，位于第二基板上；第二介电层，覆盖放电维持电极；和保护层，覆盖第二介电层，该保护层包括MgO和包含Ca、Al、Fe和Si的掺杂剂，其中，根据MgO的量，Ca的量为大约100到大约300ppm；根据MgO的量，Al的量为大约60到大约90ppm；根据MgO的量，Fe的量为大约60到大约90ppm；和根据MgO的量，Si的量为大约40到大约100ppm。
13.根据权利要求12所述的等离子体显示面板，其中，MgO包括单晶材料。
14.根据权利要求12所述的等离子体显示面板，其中，MgO包括烧结材料。
15.一种等离子体显示面板，包括第一和第二基板，彼此面对地放置并彼此分离预定距离；多个寻址电极，位于第一基板上；第一介电层，覆盖多个寻址电极；多个障肋，布置在第一介电层上，在第一和第二基板之间提供放电空间；多个荧光层，在放电空间内形成；多个放电维持电极，位于第二基板上；第二介电层，覆盖放电维持电极；和保护层，覆盖第二介电层，该保护层包括MgO和包含Ca、Al、Fe和Si的掺杂剂，其中，根据MgO的量，Ca的量为大约150到大约250ppm；根据MgO的量，Al的量为大约70到大约80ppm；根据MgO的量，Fe的量为大约70到大约80ppm；和根据MgO的量，Si的量为大约50到大约70ppm。
16.根据权利要求15所述的等离子体显示面板，其中，MgO包括单晶材料。
17.根据权利要求15所述的等离子体显示面板，其中，MgO包括烧结材料。
全文摘要
公开一种等离子体显示面板，其包括彼此基本平行地放置、彼此面对并彼此分离预定距离的第一基板和第二基板。多个寻址电极在第一基板上形成。第一介电层覆盖第一基板上的多个寻址电极。具有预定高度的多个障肋布置在第一介电层上，以在第一和第二基板之间形成放电空间。荧光层在放电空间内形成。多个放电维持电极在面对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寻址电极而放置。第二介电层在第二基板上形成，覆盖放电维持电极。包括MgO和Ca、Al、Fe和Si掺杂剂的保护层覆盖第二介电层。
文档编号H01J11/40GK1702812SQ20051007216
公开日2005年11月30日 申请日期2005年5月25日 优先权日2004年5月25日
发明者金基东 申请人:三星Sdi株式会社