[发明专利]用于PDP的保护层材料及其制备方法

说明书

交叉涉及的相关申请

本申请基于2006年10月10日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2006-0098603，并且要求其优选权，上述申请的全部公开引入本发明作为参考。

技术领域

本发明涉及一种在等离子体显示面板的前部基板中使用的MgO保护层材料及其制备方法，更具体而言，本发明涉及一种形成等离子体显示面板的保护层的方法，该方法使用同时掺杂碱土金属2族中BeO和/或CaO的第一掺杂材料和选自Sc₂O₃、Sb₂O₃，、Er₂O₃、Mo₂O₃和Al₂O₃的第二掺杂材料的MgO颗粒(pellet)，经过薄膜形成法例如电子束蒸发、离子电镀法、或溅射来完成，其中第一掺杂材料和第二掺杂材料分别掺入50ppm至8000ppm。

背景技术

PDP是一种平面显示面板，并且由于其良好的图象质量和薄而轻的特征，经常用在超过40英寸的宽显示装置中。PDP包括在前部基板上形成的多个障壁、在背部基板上形成的多个地址电极、以及在前部基板上形成的多个维持电极，其中象素在地址电极和地址电极的交叉区域形成从而生成图像。

图1中示意性地图示了这种PDP的结构。由玻璃或金属基板制备的前部基板10涂覆透明介电层20，并且在背部基板80或背部介电层90上形成地址电极50。条形障壁60置于地址电极50之间，而且利用磷光体涂覆由障壁限定的空间表面以形成子象素。在由玻璃制备的前部基板10上形成多个维持电极和扫描电极。形成上部介电层20来覆盖维持电极40和扫描电极，并且MgO保护层30覆盖上部介电层20。当前部基板10与背部基板80连接时，在基板之间形成由障壁60隔离的多个象素空间。这些被隔离的空间充满放电气体，例如稀有气体Ne和Xe，或Ne、He和Xe，并且在一定的压力下密封。

如果向维持电极40和地址电极50施加驱动电压，由于辉光放电在空间内产生等离子体。如果向维持电极和扫描电极施加维持电压，则在放电单元中的维持电极之间产生辉光放电，在放电单元内产生壁电压。在这种情况下，涂覆在放电单元的侧壁和底表面上的磷光体通过等离子体产生的真空紫外线激发从而产生红、绿和蓝可见光线。

MgO保护层引起辉光放电中的次级电子发射和外电子发射，从而降低放电电压并且改善放电延迟。因此，从PDP发展的早期阶段，MgO保护层就被用作电子发射层。然而为了降低PDP的能耗，应当进一步提高次级电子发射系数以降低放电起始电压。另外，为了降低单扫描驱动所需的部件的成本，应当进一步改善由外电子发射的改进特征引起的放电延迟。

已经提出了一些通过使用氧化物掺杂来改进次级电子发射系数的方法。具体来说，该方法是通过控制缺陷能级和MgO使用的掺杂元素浓度来正向调整MgO的电子发射特性。已知Auger中和导致了从MgO表面的次级电子发射，这在图2中已经示出。当通过PDP放电产生的离子到达MgO的表面时，MgO的氧离子的2P电子轨道中的电子由于隧道效应引起与离子的中和。此时产生的能量被传送到价带内存在的电子，从而向外发射电子。放电气体的亚稳态能量、光子能量、以及壁电荷的电场提供次级电子发射需要的能量，又提供放电气体的电离能量。因此，为了利用在PDP放电中产生的各种能量源来发射电子，在MgO的带隙中的缺陷能级是必须的，从而容易地发射电子。

通过增加掺杂元素来改进电子发射的方法公开在日本专利申请2003-00331163和2003-00335271、韩国专利申请2004-0037268、2004-0108075和2005-0061426、以及美国专利申请2006-0145614中。

日本专利公开2005-123172提出的一种MgO材料，该材料使用至少一种选自Si、Ge、C和Sn的元素以及至少一种选自元素周期表中第四、第五、第六和第七族元素的元素作为掺杂元素。至少一种选自Si、Ge、C和Sn的元素的各自浓度为20ppm重量～8000ppm重量，而至少一种选自元素周期表中第四、第五、第六和第七族元素的元素的各自浓度为10ppm重量～10000ppm重量。

日本专利公开2005-123173提出的MgO材料包含碳化镁，例如MgC₂、Mg₂C₃或Mg₃C₄。碳化镁的浓度范围为50ppm重量～7000ppm重量。