专利名称：等离子体显示面板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种等离子体显示面板及其制造方法，并且尤其涉及这样一种等离子体显示面板，该面板包括两种蓝色磷光材料来提高面板的使用寿命和光发射效率。
背景技术：
通常，等离子体显示面板(PDP)利用气体放电显示图像。通过将直流电压(DC)或交流电压(AC)施加到PDP的电极上产生气体放电，发射紫外线，从而激励磷光材料使其发光。
图1是传统的AC PDP的剖视图。
参考图1，透明X和Y显示电极对3和4形成在前基板11的下表面，并且地址电极5形成在后基板12的上表面。在X和Y电极对之间将产生维持放电。X、Y显示电极3和4以及地址电极5形成为条形，并且当前基板11和后基板12连接在一起时它们基本上呈直角互相交叉。
电介质层14和保护层15顺序堆叠在前基板11的下表面上。此外，间隔壁17形成在后基板12的电介质层14′的上表面上，并且由间隔壁17来定义单元19。可以包括惰性气体如Xe或Ne的放电气体填充在单元19内。此外，将磷光材料18提供到间隔壁17的侧面和电介质层14′上。总线电极6降低了X、Y显示电极3和4的线电阻。
在PDP内，在地址电极5和一个显示电极之间提供地址电压以在相应的放电单元内产生地址放电。当由于地址电压使正离子在电介质层14上堆积时，就产生了地址放电。如果地址电压超过了阈值电压，由于放电填充在单元19内的放电气体将产生等离子体，并且可以在X、Y显示电极3和4之间维持稳定的放电。在X、Y电极之间维持放电期间，紫外线与磷光材料18碰撞发光从而使用单元19形成了图像。
图2是图1中的PDP的后基板内部结构的截面图。
参考图2，地址电极5和电介质层14′形成在后基板12的上表面，并且间隔壁17形成在电介质层14′上。红R、绿G或蓝B色单元形成在两个相邻的间隔壁17之间，并且在单元19内施加磷光材料18。
通常，在红、绿和蓝色磷光材料中蓝色磷光材料具有最低的光发射效率和最短的使用寿命。可以将BaMgAl10O7(BAM蓝色磷光材料)或Ca2MgSiO6(CMS蓝色磷光材料)用作蓝色磷光材料。在上面两种材料中，BAM蓝色磷光材料具有相对较高的光发射效率和较短的使用寿命。此外，CMS蓝色磷光材料具有低亮度。因此，利用CMS蓝色磷光材料可以提高磷光材料的使用寿命，但光发射效率较低。
放电气体内的Xe气体将两种不同波长的真空紫外线辐射到磷光材料上。例如，因为Xe气除了包括Xe气外还包括Xe2气，所以Xe可以辐射147nm和172nm两种波长的真空紫外线。BAM蓝色磷光材料相对于两种不同波长的真空紫外线具有高的光发射效率。然而，CMS蓝色磷光材料相对于147nm波长的真空紫外线具有相对高的光发射效率(其光发射效率大约是BAM蓝色磷光层的80％)，但是其相对于172nm波长真空紫外线具有较低的光发射效率(其光发射效率大约是BAM蓝色磷光层的30％或更少)。
此外，随着放电气体内Xe气含量的增加(提高了光发射效率)，还增加了发射的172nm波长紫外线的数量。因此，当增加Xe气含量时CMS蓝色磷光材料对于提高磷光材料的使用寿命将没有作用。
为了解决上述问题，可以将BAM蓝色磷光材料和CMS蓝色磷光材料混合在一起。然而，混合后的蓝色磷光材料提供的光发射效率和使用寿命特性是BAM蓝色磷光材料和CMS蓝色磷光材料的光发射效率和使用寿命的平均值。因此，混合的蓝色磷光材料实际上降低了PDP的质量。
发明内容
本发明提供了一种改进了的PDP及其制造方法。
本发明还提供了一种包括蓝色磷光层(具有改进的光发射效率和使用寿命)的PDP和制造该PDP的方法。
本发明还提供一种具有最佳数量的BAM蓝色磷光材料和CMS蓝色磷光材料的PDP，和制造该PDP的方法。
本发明的其它特征将在下面的说明书中加以阐述，并且部分特征在说明书中是显而易见的或可以从本发明的实践中得到。
本发明公开了一种PDP，所述PDP包括包含第一显示电极和第二显示电极的前基板；覆盖第一显示电极和第二显示电极的前电介质层；与前基板面对并且与前基板连接在一起的后基板；排列在后基板上的地址电极；覆盖地址电极的后电介质层；排列在后电介质层上的间隔壁；在间隔壁之间的单元内包括Xe气的放电气体；和排列在间隔壁之间的单元内的红色磷光层、绿色磷光层、和蓝色磷光层。蓝色磷光层包括双层结构的两种蓝色磷光材料。
本发明还公开了一种制造PDP的方法，该方法包括如下步骤在后基板表面上形成地址电极；形成覆盖地址电极的电介质层；在电介质层上形成间隔壁；并且通过在电介质层上形成第一蓝色磷光层且在第一蓝色磷光层上形成第二蓝色磷光层而在间隔壁之间的单元内形成蓝色磷光层。第一蓝色磷光层和第二蓝色磷光层利用两种不同的磷光材料形成。
本发明还公开了一种用于显示面板的蓝色磷光层，包括包含第一蓝色磷光材料的第一蓝色磷光层；以及包括第二蓝色磷光材料的第二蓝色磷光层。第二蓝色磷光层形成在第一蓝色磷光层上，其中第一蓝色磷光材料和第二蓝色磷光材料是不同的磷光材料。
可以理解，前面的概括描述和下面详细的说明书都是示意性和解释性的，并且其可以提供对本发明权利要求书的进一步解释。
包含在此用于提供对本发明的进一步理解并且构成说明书一部分的附图描述了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是传统PDP的放大的透视图；图2是图1中PDP的后基板的截面图；图3是根据本发明示例性实施例中PDP的后基板的截面示意图；图4是图3中磷光层的放大截面图。
具体实施例方式
下文中参考附图更全面地描述了本发明，其中示出了本发明的实施例。然而本发明可以实施为多种不同形式并且不应该解释为局限于此处出现的实施例。相反地，提供这些实施例对于本领域普通技术人员来说是为了彻底地公开，以全面地覆盖本发明的范围。在附图中，为了清楚放大了层和区域的尺寸和相对尺寸。
可以理解，当将一种元件诸如层、膜、区域或基板描述为位于另一种元件“上”时，其可以直接位于另一种元件上或也可以在它们之间存在插入元件。相反，当将一种元件描述为“直接位于另一元件上”时，它们之间就不存在插入元件。
根据本发明示例性实施例的PDP与图1中的PDP相似。参考图1，透明X和Y显示电极对3和4形成在前基板11的下表面，地址电极5形成在后基板12的上表面。电介质层14和保护层15顺序形成在前基板11的下表面上。此外，间隔壁17(定义了单元19)形成在后基板12的电介质层14′的上表面上。放电气体填充在单元19内，该放电气体可以是惰性气体诸如Xe和Ne。此外，将磷光材料18提供到间隔壁17的侧面和电介质层14′上。X和Y显示电极3和4可以包括总线电极6。
图3是根据本发明示例性实施例中PDP的后基板的截面示意图。
参考图3，红色R、绿色G和蓝色B单元形成在后基板12的间隔壁12之间，并且将磷光材料18提供在形成单元的间隔壁17和电介质层14′的表面上。
根据本发明的示例性实施例，蓝色B单元内的磷光层具有双层结构，该双层结构包括两种不同种类的蓝色磷光材料。在图3中，第一蓝色磷光层31包括BAM蓝色磷光材料，第二蓝色磷光层32包括CMS蓝色磷光材料。可以利用掩模通过印刷两种不同的磷光材料分别形成第一和第二蓝色磷光层31和32。因为磷光层18包括不同种类的磷光材料，磷光材料可以与放电气体中的Xe气产生的两种不同波长的真空紫外线对应。如果放电气体中的Xe气具有高分压，包括上面两种类型蓝色磷光材料的双层结构中的蓝色磷光层可以提高PDP的光发射效率和使用寿命。
图4是图3中蓝色磷光层结构的说明性视图。
参考图4，第一蓝色磷光层31包括厚度为D1的BAM蓝色磷光材料，并且第二蓝色磷光层32包括厚度为D2的CMS蓝色磷光材料。第二蓝色磷光层32的厚度D2大约可以在45nm到1μm的范围。
在图4中，R1和R2表示包括在放电气体中的Xe气产生的真空紫外线。R1是172nm波长的真空紫外线，并且R2是147nm波长的真空紫外线。
参考图4，包括CMS蓝色磷光材料的第二蓝色磷光层32吸收147nm波长的真空紫外线R2，并且该真空紫外线R2激励第二蓝色磷光层32的磷光材料。因而，被激励的磷光材料发射可见光。然而，147nm波长的真空紫外线R2不能穿透第二蓝色磷光层32，因此，它可能不能到达第一蓝色磷光层31的BAM蓝色磷光材料。因为147nm波长的真空紫外线R2可以穿透大约45nm的厚度，除非第二蓝色磷光层32的厚度小于大约45nm否则其将不能穿透第二蓝色磷光层32。
172nm波长的真空紫外线R1穿透第二蓝色磷光层32并且到达BAM蓝色磷光材料的第一蓝色磷光层31。真空紫外线R1激励第一蓝色磷光层31以发射可见光。172nm波长的真空紫外线R1可以穿透大约1μm的厚度。因此，除非第二蓝色磷光层32的厚度D2超过大约1μm，否则172nm波长的真空紫外线R1可以穿透第二蓝色磷光层32并且到达第一蓝色磷光层31。
因此，第二蓝色磷光层32的厚度D2可以在大约为45nm到1μm的范围内，并且第一蓝色磷光层31的厚度D1大约是第二蓝色磷光层32厚度D2的8到10倍。也就是说，厚度D1和D2可以在如下比例范围内即大约是8∶1到10∶1的范围内形成。
实际上，147nm波长的真空紫外线R2对蓝色磷光材料的使用寿命有负面影响，172nm波长的真空紫外线R1对蓝色磷光材料的使用寿命有较小影响。特别是，147nm波长的真空紫外线R2降低了BAM蓝色磷光材料的使用寿命，然而172nm波长的真空紫外线R1对其影响较小。此外，147nm波长的真空紫外线R2对具有相对较长使用寿命的CMS蓝色磷光材料具有较小的影响。
因此，本发明的实施例利用了蓝色磷光材料和真空紫外线的特征，也就是说，包括CMS蓝色磷光材料的第二蓝色磷光层32吸收147nm波长的真空紫外线R2来发光，并且同时，防止147nm波长的真空紫外线R1到达包括BAM蓝色磷光材料的第一蓝色磷光层31。换句话说，第二蓝色磷光层32防止了147nm波长的真空紫外线降低第一蓝色磷光层31的使用寿命。
当Xe气具有高分压时，包括根据本发明示例性实施例的蓝色磷光层的PDP可以具有较好的特性。因此，本发明的实施例适用于通过提高Xe气的分压来提高PDP光发射效率的情况。
表1和表2示出了包括根据本发明实施例的蓝色磷光层的PDP与其它比较例相比的结果。
根据本发明的实施例，表1中的实施例1是包括具有CMS蓝色磷光材料层和BAM蓝色磷光材料层的蓝色磷光层的PDP。在比较例1中，以9∶1的比例混合CMS蓝色磷光材料和BAM蓝色磷光材料来形成蓝色磷光层，且在比较例2中，蓝色磷光层由BAM蓝色磷光材料形成。此外，对于实施例1以及比较例1和2来说，Xe气的分压是7％。
在表1中，X颜色坐标与红色光有关，Y颜色坐标与绿色光有关。也就是说，当X颜色坐标大并且Y颜色坐标小时，红色光具有高色纯度，当X颜色坐标小并且Y颜色坐标大时，绿色光具有高色纯度。此外，X和Y颜色坐标越小，蓝色的色纯度就越高。然而，可以由可见光表示的蓝色光的X颜色坐标几乎没有变成0.145或更小，相应地，根据不同种类磷光材料的蓝色光的X颜色坐标相互没有太大不同。因此，蓝色光的色纯度通常由Y颜色坐标决定。
此外，效率的意思是通过由亮度除以Y颜色坐标而计算出来的值，并且蓝色光的效率表示当发射红、绿和蓝色光以显示白色光时，蓝色光对白色光的影响。当亮度和色纯度都很高时，蓝色光对白色光的影响很大。因此，为了通过一个值来表示上面两个特征，用亮度除以Y颜色坐标并且结果值表示效率。表1示出了相对效率是参考比较例2的百分比效率，比较例2的相对效率定义为100％。
使用寿命是表示在各种条件下如何保持磷光材料的光发射效率的指数，上述各种条件是例如真空紫外线、离子溅射、杂质、和当PDP的像素执行持续放电操作时在放电过程中产生的热。使用寿命通常用维护率来表示，也就是，在经过了一定时间的放电后，光发射效率相对于最初光发射效率的百分比。
根据表1，在经过了500小时后实施例1中PDP的使用寿命高于比较例1和比较例2中PDP的使用寿命。然而，效率却低于比较例中的效率。换句话说，当包括在放电气体中的Xe气的分压是7％时，效率的改进小于使用寿命的改进。实际上，当Xe气的分压是5％或更大时将提高使用寿命。
表2中的实施例2是包括根据本发明实施例中由CMS蓝色磷光材料层和BAM蓝色磷光材料层形成的蓝色磷光层的PDP。在比较例3中，以9∶1的比例混合CMS蓝色磷光材料和BAM蓝色磷光材料以形成蓝色磷光层，且在比较例4中，蓝色磷光层由BAM蓝色磷光材料形成。此外，在实施例2、比较例3和4中，包括在放电气体中的Xe气的分压是15％。
如表2所示，本发明的第二实施例具有已经改进了效率或与比较例中的效率基本相同的效率，以及500小时后的改进了的使用寿命。也就是，本发明的第二实施例适用于放电气体中的Xe气分压相对较高的情况。此外，当Xe气分压是20％或更小时，使用寿命和光发射效率都能够得到改进。另一方面，表2示出了相对效率是参考比较例4的百分比效率，比较例4的相对效率定义为100％。
根据本发明中PDP的示例性实施例和PDP的制造方法，蓝色磷光层包括CMS蓝色磷光材料层和BAM蓝色磷光材料层，这样就提高了PDP的光发射效率和使用寿命。此外，当Xe气具有高分压时PDP可以具有极好的特性。
显而易见的是，对于本领域技术人员来说在不脱离本发明精神和范围的情况下可以进行各种修改和变型。因而，可以理解本发明覆盖了落在附属权利要求书及其等效表述范围内的本发明的各种修改和变型。
权利要求
1.一种等离子体显示面板(PDP)，包括包含第一显示电极和第二显示电极的前基板；覆盖第一显示电极和第二显示电极的前电介质层；与前基板面对并且与前基板连接在一起的后基板；排列在后基板上的地址电极；覆盖地址电极的后电介质层；排列在后电介质层上的间隔壁；在间隔壁之间的单元内包括Xe气的放电气体；和排列在间隔壁之间的单元内的红色磷光层、绿色磷光层、和蓝色磷光层，其中蓝色磷光层包括双层结构的两种蓝色磷光材料。
2.根据权利要求1的PDP，其中蓝色磷光层包括第一蓝色磷光层和第二蓝色磷光层，其中第一蓝色磷光层包括BaMgAl10O7，第二蓝色磷光层包括Ca2MgSiO6，并且第二蓝色磷光层排列在第一蓝色磷光层上。
3.根据权利要求2所述的PDP，其中第二蓝色磷光层的厚度在大约45nm到大约1μm范围内。
4.根据权利要求1所述的PDP，其中Xe气的分压在5％到20％的范围内。
5.根据权利要求2所述的PDP，其中第一蓝色磷光层的厚度大约是第二蓝色磷光层厚度的8到10倍。
6.一种制造等离子体显示面板的方法，包括在后基板表面上形成地址电极；形成覆盖地址电极的电介质层；在电介质层上形成间隔壁；并且通过在电介质层上形成第一蓝色磷光层且在第一蓝色磷光层上形成第二蓝色磷光层而在间隔壁之间的单元内形成蓝色磷光层，其中第一蓝色磷光层和第二蓝色磷光层利用两种不同的磷光材料形成。
7.根据权利要求6所述的方法，其中第一蓝色磷光层包括BaMgAl10O7，第二蓝色磷光层包括Ca2MgSiO6。
8.根据权利要求6所述的方法，其中第二蓝色磷光层的厚度在大约45nm到大约1μm范围内。
9.根据权利要求6所述的PDP，其中第一蓝色磷光层的厚度大约是第二蓝色磷光层厚度的8到10倍。
10.一种用于显示面板的蓝色磷光层，包括包括第一蓝色磷光材料的第一蓝色磷光层；以及包括第二蓝色磷光材料的第二蓝色磷光层，第二蓝色磷光层形成在第一蓝色磷光层上，其中第一蓝色磷光材料和第二蓝色磷光材料是不同的磷光材料。
11.根据权利要求10所述的蓝色磷光层，其中第一蓝色磷光层包括BaMgAl10O7，第二蓝色磷光层包括Ca2MgSiO6。
12.根据权利要求11所述的蓝色磷光层，其中第二蓝色磷光层的厚度在大约45nm到大约1μm范围内。
13.根据权利要求11所述的蓝色磷光层，其中第一蓝色磷光层的厚度大约是第二蓝色磷光层厚度的8到10倍。
全文摘要
提供了一种排列在等离子体显示面板的放电单元内的蓝色磷光材层。该蓝色磷光层通过在双层结构内堆叠两种类型的蓝色磷光材料而形成。
文档编号C09K11/64GK1773661SQ20051011945
公开日2006年5月17日 申请日期2005年11月10日 优先权日2004年11月10日
发明者徐承范, 权升旭 申请人:三星Sdi株式会社