包含鋱(Ⅲ)激活螢光物質的等離子體顯示板的製作方法

2023-05-31 09:55:31

專利名稱：包含鋱(Ⅲ)激活螢光物質的等離子體顯示板的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種等離子體顯示板，該等離子體顯示板配備有前板和載體板，前板具有其上沉積介電層和保護層的玻璃板，載體板被包含發紅光螢光物質的發紅光色段、發藍光螢光物質的發藍光色段、以及發綠光Tb3+激活螢光物質的發綠光色段的分段螢光層所覆蓋，該顯示板具有將前板與載體板之間的空間分成填充氣體的等離子體單元的肋狀結構，在前板和載體板上具有一個或多個電極陣列，用於在等離子體單元中產生無聲放電。
背景技術：
等離子體顯示板可產生高解析度彩色圖像，具有大顯示板對角線和緊湊結構。等離子體顯示板具有填充氣體的氣密性密封玻璃單元、柵格狀排列的電極。通過施加電壓，導致在紫外範圍(145至185nm)內發光的氣體放電。這種光可通過螢光物質轉換成可見光，並且通過玻璃單元的前板向觀察者射出。
對於等離子體顯示板，使用在真空UV激發下極為有效的螢光物質。經常使用的發綠光的螢光物質為例如Zn2SiO4:Mn(ZSM)或BaAl12O19:Mn(BAL)。這兩種材料顯示出高y值的飽和發綠光顏色，其中y＞0.7。這兩種材料的缺點在於相對長的衰減時間t1/10，對於含有2.5％Mn的Zn2SiO4，衰減時間為大約30ms。這是由與光發射有關的躍遷4T1→6A1的自旋被禁止所引起的。此外，衰減時間t1/10和Mn2+激活螢光物質的色點很大程度上取決於Mn2+的濃度。另一個缺點是Mn2+相對於氧化成Mn3+或Mn4+的敏感性，這會降低螢光物質的穩定性。
與之相反，Tb3+激活螢光物質對於溫度和圖像是穩定的，因為Tb3+難以氧化成Tb4+。這種螢光物質與Mn2+激活螢光物質相比另一個優點是其衰減時間t1/10更短，衰減時間量取決於主晶格為2到10ms。
從而，US6,004,481描述了一種應用於等離子體顯示板的發綠光Tb3+激活螢光物質，其具有組分(Y1-x-y-zGdxTbyCez)BO3，其中0.0＜x＜0.2，0.01＜y＜0.1且0.0＜z＜0.1。
Tb3+激活螢光物質較大的缺點是其具有低y值的黃綠色點，其中y＜0.62。

發明內容
本發明的目的在於提供一種具有Tb3+激活螢光物質的等離子體顯示板，其綠色子像素產生改善色點的光。
該目的通過配備有前板和載體板的等離子體顯示板來實現，其中前板具有其上沉積介電層和保護層的玻璃板，載體板被包含發紅光螢光物質的發紅光色段、發藍光螢光物質的發藍光色段、以及發綠光Tb3+激活螢光物質的發綠光色段的分段螢光層所覆蓋，該顯示板具有將前板與載體板之間的空間分成填充氣體的等離子體單元的肋狀結構，在前板和載體板上具有一個或多個電極陣列，用於在等離子體單元中產生無聲放電，並且在螢光層的發綠光色段與載體板之間具有綠色濾色層。
除了具有540和550nm之間波長的強光發射之外，Tb3+激活螢光物質在黃和紅光譜區域中也具有即便是明顯更弱的發射帶。可通過綠色濾色層減小這些發射帶的強度，從而可增大Tb3+激活螢光物質的色點的y值。
如權利要求2和權利要求3所述，綠色濾色層的優選材料在530和550nm之間具有高透射。
如權利要求4所述，優選的Tb3+激活螢光物質是用VUV光激發時高效發綠光的螢光物質。
參照下面所述的實施例顯然可以得出本發明的這些和其他方面，並參照下述實施例進行說明。


圖1表示具有螢光層的發綠光色段和綠色濾色層的AC等離子體顯示板中，單個等離子體單元的結構和作用原理。
具體實施例方式
如圖1所示，具有共平面設置電極的AC等離子體顯示板的等離子體單元具有前板1和載體板2。前板1具有例如玻璃製成的透明板3，其上沉積優選包含低熔點玻璃的介電層4，其頂部為優選含有MgO的保護層5。由介電層4覆蓋的平行條形放電電極6、7沉積於透明板3上。放電電極6、7由例如金屬、ITO或者金屬與ITO結合製成。放電電極6、7優選分別包括ITO條，在其上沉積較窄的Al或Ag層作為總線電極。載體板2優選由玻璃製成，並且在載體板2上沉積例如Ag的平行條狀地址電極10，其垂直於放電電極6、7走向。這些地址電極10被發射三基色紅、綠或藍其中之一的光13的螢光層9所覆蓋。為此將螢光層9細分成多個色段。優選地，具有介電材料分隔肋的肋狀結構12形成其中發生無聲放電的可單獨驅動的等離子體單元。
在等離子體單元中以及交替地分別作為陰極或陽極工作的放電電極6、7之間存在氣體。氣體可以為例如稀有氣體，稀有氣體與作為UV光發射成分的Xe的混合物，氮氣或氮氣與至少一種稀有氣體例如He、Ne、Kr或Xe的混合物。在作為電荷可以沿等離子體區域8中的放電電極6、7之間的放電路徑流動的結果而觸發表面放電之後，在等離子體區域8中形成等離子體，由此，根據氣體組分產生UV範圍內、大多數為VUV範圍內的等離子體輻射11。輻射11激發螢光層9發光，該層發射出的可見光13通過前板1射出，從而在顯示板上呈現出發光點。螢光層9細分成多個色段。通常，將螢光層9的發紅、綠或藍光的色段沉積成垂直的三線形式。具有色段的等離子體單元構成所謂的子像素。各自具有發紅、綠或藍光色段的三個相鄰等離子體單元一起構成一個像素，或者也稱作圖像元。
在發綠光色段的螢光層9的背面與載體板2之間存在綠色濾色層14。在圖1所示的實施例中，綠色濾色層14延伸到發綠光螢光物質的螢光層9與肋狀結構12之間等離子體單元的側壁上。不過，綠色濾色層14並非必須覆蓋等離子體單元的整個背壁或所有側壁。至少部分地覆蓋背壁和/或側壁就足夠了。
適用於綠色濾色層14的材料在530至550nm之間具有高透射性，並在490、590和620nm處吸收。因為Pr3+在490nm和590nm處強吸收，所以特別適用的材料為含有Pr3+的材料，如PrPO4、[Pr(PO3)3]n、PrF3、PrOCl、PrOF、PrOBr、Pr3Al5O12、PrBO3、Pr2SiO5、Pr2Si2O7或PrB3O6。PrPO4和[Pr(PO3)3]n尤其適用於綠色濾色層14。
對於沒有沿前板1的方向發射的綠光，綠色濾色層14可以同時起到反射器的作用。
作為這種綠色濾色層14的製造方法，可使用幹塗覆方法例如靜電分離或靜電支持的幹噴塗，和溼塗覆方法如絲網印刷、分散方法，其中用沿通道移動的噴嘴導入懸浮液，或從液相沉澱。相同的方法也適用於製造螢光層9。
諸如(YxGd1-x-y)BO3:Tby(0≤x≤1，0≤y≤1)，LaPO4:Tb，(YxGd1-x-y)3Al5O12:Tby(0≤x≤1，0≤y≤1)，CeMgAl11O19:Tb，GdMgB5O10:Ce，Tb，(YxGd1-x-y)2SiO5:Tby(0≤x≤1，0≤y≤1)，(InxGd1-x-y)BO3:Tby(0≤x≤1，0≤y≤1)，(Y1-x-yGdx)2O2S:Tby(0≤x≤1，0≤y≤1)，LaOBr:Tb，LaOCl:Tb或LaPO4:Ce，Tb之類的Tb3+激活螢光物質作為螢光層9中的發綠光螢光物質。螢光物質中Tb3+的濃度最好處於2到20mol％之間。優選使用(Y0.7Gd0.2)BO3:Tb0.1作為Tb3+激活螢光物質。
例如，可使用(YxGd1-x)BO3:Eu(0≤x≤1)，Y(VxP1-x)O4:Eu(0≤x≤1)或Y2O3:Eu作為發紅光螢光物質。優選使用BaMgAl10O17作為發藍光螢光物質。
紅色濾色層處於發紅光螢光物質的螢光層9的色段與載體板2之間，和/或藍色濾色層處於發藍光螢光物質的螢光層9的色段之間是有利的。例如，可使用Fe2O3、TaON或CdS-CdSe作為紅色濾色層的顏料，並且例如使用Co0-Al2O3作為藍色濾色層或深藍色顏料。根據所述的用於製造綠色濾色層14的方法製造這些濾色層。
基本上，綠色濾色層14可以用於所有類型的等離子體顯示板中，如用於具有或不具有電極陣列矩陣排列的AC等離子體顯示板、或者DC等離子體顯示板中。
實施例1在具有肋狀結構12的載體板2上，在等離子體單元中沉積PrPO4綠色濾色層14，其中隨後將成為螢光層9的發綠光色段。接著，通過絲網印刷在綠色濾色層14上沉積(Y0.7Gd0.2)BO3:Tb0.1作為發綠光螢光物質。然後分別用Y2O3:Eu或BaMgAl10O17:Eu作為螢光物質建立發紅光和發藍光色段。使用載體板2與前板1，以及具有氙氣混合物作為產生UV光的成分，形成對於綠色像素改善色點的等離子體顯示板。
該等離子體顯示板中綠色子像素的色點(x，y)為x＝0.323，y＝0.626。通過比較，不具有PrPO4x綠色濾色層14的相應等離子體顯示板的綠色子像素的色點(x，y)為x＝0.331，y＝0.584。
實施例2僅使用y2SiO5:5％Tb作為發綠光螢光物質，製作了類似於實施例1所描述的等離子體顯示板。
該等離子體顯示板中綠色子像素的色點(x，y)為x＝0.315，y＝0.638。通過比較，不具有PrPO4綠色濾色層14的相應等離子體顯示板的綠色子像素的色點(x，y)為x＝0.335，y＝0.615。
權利要求
1.一種配備有前板(1)和載體板(2)的等離子體顯示板，其中前板(1)具有其上沉積介電層(4)和保護層(5)的玻璃板(3)，載體板(2)被包含發紅光螢光物質的發紅光色段、發藍光螢光物質的發藍光色段、以及發綠光Tb3+激活螢光物質的發綠光色段的分段螢光層(9)所覆蓋，該顯示板具有將前板(1)與載體板(2)之間的空間分成填充氣體的等離子體單元的肋狀結構(12)，在前板(1)和載體板(2)上具有一個或多個電極陣列(6，7，10)，用於在等離子體單元中產生無聲放電，並且在發綠光色段的螢光層(9)與載體板(2)之間具有綠色濾色層(14)。
2.如權利要求1所述的等離子體顯示板，其特徵在於綠色濾色層(14)包含含有Pr3+的材料。
3.如權利要求2所述的等離子體顯示板，其特徵在於含Pr3+的材料選自PrPO4、[Pr(PO3)3]n、PrF3、PrOCl、PrOF、PrOBr、Pr3Al5O12、PrBO3、Pr2Si2O5、Pr2Si2O7和PrB3O6的組中。
4.如權利要求1所述的等離子體顯示板，其特徵在於綠色Tb3+激活螢光物質選自(YxGd1-x-y)BO3:Tby(0≤x≤1，0≤y≤1)，LaPO4:Tb，(YxGd1-x-y)3Al5O12:Tby(0≤x≤1，0≤y≤1)，CeMgAl11O19:Tb，GdMgB5O10:Ce，Tb，(YxGd1-x-y)2SiO5:Tby(0≤x≤1，0≤y≤1)，(InxGd1-x-y)BO3:Tby(0≤x≤1，0≤y≤1)，(Y1-x-yGdx)2O2S:Tby(0≤x≤1，0≤y≤1)，LaOBr:Tb，LaOCl:Tb和LaPO4:Ce，Tb的組中。
全文摘要
本發明涉及一種具有分段螢光層(9)的等離子體顯示板，其中在螢光層(9)與載體板(2)之間沉積發綠光色段中含有Pr
文檔編號C09K11/77GK1650388SQ03808677
公開日2005年8月3日 申請日期2003年4月9日 優先權日2002年4月19日
發明者T·朱斯特, W·邁爾 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司