本申请要求于2006年9月20日在韩国知识产权局提交的第10-2006-0091449号和于2006年10月12日在韩国知识产权局提交的第10-2006-0099310号韩国专利申请的优先权,它们的公开通过引用被完全包含于此。
具体实施方式
本实施例提供了一种包括用式1表示的磷光体的用于等离子体显示面板(PDP)的绿色磷光体:
式1
(Y1-x-yGdx)Al3(BO3)4:Tby
其中,0≤x<1,0<y<1,0<x+y<1。
在一些实施例中,用式1表示的磷光体可以为(Y1-x-yGdx)Al3(BO3)4:Tby,其中,x为0,y为0.5。
根据实施例,用于PDP的绿色磷光体可以从由Y1-yAl3(BO3)4:Tby、(Y1-x-yGdx)Al3(BO3)4:Tby、Y1-y(Al,Ga)3(BO3)4:Tby及其混合物组成的组中选择,其中,0<x≤0.4,并且0<y<1。优选地,本实施例的绿色磷光体包括(Y1-x-yGdx)Al3(BO3)4:Tby,其中,0<x≤0.4,优选地,0.2≤x≤0.4并且0<y<1,更优选地,0.45≤y≤0.6。
当前实施例的绿色磷光体包括具有优良的亮度饱和特性的YAl3(BO3)4作为磷光体主体和Tb作为活化剂,活化后的磷光体的发射峰在540nm左右。可以通过用Gd、Al或者Ga取代磷光体主体中的Y来提高能量效率。
式1的用于PDP的绿色磷光体是改进了亮度饱和特性并增加了峰亮度的新型绿色磷光体。
ZnSi2O4:Mn(ZSM)磷光体被广泛地用作PDP的绿色磷光体。当使用ZSM磷光体时,出现亮度饱和,即使维持脉冲的数量或者放电强度显著增加,亮度也不会进一步增加。
亮度饱和是一种亮度不均匀的现象,即,在负载条件相同的情况下,随着维持脉冲的数量增加,从一对维持脉冲获得的单位亮度下降。由于亮度饱和,所以单位亮度在少量维持放电和大量维持放电之间变化。
当前实施例的绿色磷光体改进了亮度饱和特性、增加了峰亮度、寿命长并且放电特性优良。
另一实施例提供了一种用于PDP的绿色磷光体,该绿色磷光体包括:第一磷光体,用式1表示;第二磷光体,包括用式2表示的磷光体和用式3表示的磷光体中的至少一种。
式2
Zn2SiO4:Mn
式3
(Ba,Sr,Mg)O·αAl2O3:Mn
这里,α是从1到23的整数。
在当前实施例中,与传统的ZSM磷光体相比,第一磷光体具有较好的亮度饱和特性和较长的寿命,并且与YBO3:Tb(YBT)磷光体相比具有较短的衰减时间,因此与那些传统的磷光体相比操作更加有效。具有优良颜色纯度的磷光体用作第二磷光体。式2的磷光体具有优良的峰亮度和颜色纯度,式3的磷光体具有优良的颜色纯度。因此,通过采用根据当前实施例的包括第一磷光体和第二磷光体的绿色磷光体,可以制造具有优良的亮度、颜色纯度且无亮度饱和而具有改进的图像品质的PDP。当使用当前实施例的用于PDP的绿色磷光体时,与采用传统磷光体的PDP相比,可以制备具有改进的峰亮度、较短的衰减时间、较长的寿命和更好的放电特性的PDP。
基于第一磷光体和第二磷光体的总量按重量为100份计,第二磷光体的量可以为按重量计从大约10份到大约100份。
第二磷光体可以包括用式2表示的磷光体和用式3表示的磷光体中的至少一种。另外,当第二磷光体包括式2和式3的磷光体时,式2的磷光体与式3的磷光体的比率可以在大约2∶1到大约1∶2的范围内。
在一个实施例中,第一磷光体可以为(Y1-x-yGdx)Al3(BO3)4:Tby,其中,x为0,y为0.5;第二磷光体可以为Zn2SiO4:Mn,第一磷光体与第二磷光体的比率可以从大约8∶2到大约2∶8。
在另一实施例中,第一磷光体可以为(Y1-x-yGdx)Al3(BO3)4:Tby,其中,x为0,y为0.5;第二磷光体可以为(Ba,Sr,Mg)O·αAl2O3:Mn,其中,α是从5到7的整数,第一磷光体与第二磷光体的比率可以从大约8∶2到大约2∶8。
在另一实施例中,第一磷光体可以为(Y1-x-yGdx)Al3(BO3)4:Tby,其中,x为0,y为0.5;第二磷光体可以为Zn2SiO4:Mn和(Ba,Sr,Mg)O·αAl2O3:Mn,其中,α是从5到7的整数,Zn2SiO4:Mn与(Ba,Sr,Mg)O·αAl2O3:Mn的比率可以从大约2∶1到大约1∶2。
本实施例的磷光体可以与粘合剂、有机溶剂等混合,来获得膏组成物,然后可以将膏组成物印刷、干燥和烧结,来形成磷光体层。
现在,将详细描述根据实施例的包括由本实施例的绿色磷光体形成的磷光体层的PDP。
根据当前实施例的PDP包括:透明的前基底;后基底,与透明的前基底平行;放电室,由设置在透明前基底和后基底之间的障肋限定;成对的维持电极,沿着第一方向延伸,以与放电室对应;寻址电极,沿着第二方向延伸,以与维持电极交叉并且与放电室对应;后介电层,覆盖寻址电极;红色、绿色和蓝色磷光体层,设置在放电室内;前介电层,覆盖成对的维持电极;放电气体,填充在放电室中,其中,上述绿色磷光体可以为用式1表示的绿色磷光体,或者为包括用式1表示的第一磷光体和第二磷光体的绿色磷光体,其中第二磷光体包括用式2表示的磷光体和用式3表示的磷光体中的至少一种。
现在,将参照图1来详细描述根据另一实施例的包括由本实施例的绿色磷光体形成的磷光体层的PDP。
然而,PDP不限于图1中示出的结构,并且PDP可以具有其它结构。
参照图1,PDP包括前面板210和后面板220。
前面板210包括:前基底211;成对的维持电极214,设置在前基底211的后表面上并且沿着第一方向延伸以与放电室对应;前介电层215,覆盖成对的维持电极214;保护层216。
后面板220包括:后基底221,与前基底211平行;寻址电极222,设置在后基底221的前表面221a上并且沿着与第一方向垂直的第二方向延伸,从而与成对的维持电极214交叉;后介电层223,覆盖寻址电极222;障肋224,限定多个放电室226并且设置在前基底211和后基底221之间,更具体地讲,设置在后介电层223上;红色磷光体层225a、绿色磷光体层225b和蓝色磷光体层225c,分别由红色、绿色和蓝色磷光体形成,由于在放电室226中发生的维持放电引起放电气体发射紫外线,红色、绿色和蓝色磷光体被所述紫外线激发来发射可见光。
根据实施例,绿色磷光体层225b可以由包括式1的磷光体的磷光体层膏组成物形成,或者可以由包括式1的第一磷光体和第二磷光体的磷光体层膏组成物形成,其中第二磷光体包括用式2表示的磷光体和用式3表示的磷光体中的至少一种。
为了容易地印刷根据本实施例的用于PDP的磷光体,可以将磷光体与粘合剂和溶剂混合,以获得膏状组成物,接着,可以利用筛孔将膏状组成物丝网印刷。然后,可以将印刷后的组成物干燥和烧结,以形成磷光体层。
印刷后的组成物的干燥温度可以从大约100℃到大约150℃,烧结温度可以从大约350℃到大约600℃,优选地为大约450℃,以去除膏状组成物中的有机材料。
粘合剂可以为乙基纤维素,基于磷光体的重量为100份计,粘合剂的量可以为按重量计从大约10份至大约30份。
溶剂可以为丁基卡必醇(BCA)或者萜品醇,基于磷光体的重量为100份计,溶剂的量可以为按重量计从大约70份到大约300份。
膏状组成物的粘度可以从大约5,000cps到大约50,000cps,优选地为大约20,000cps。
如果必要,根据当前实施例的磷光体层组成物还可以包括添加剂例如分散剂、增塑剂、抗氧化剂、流平剂(leveler)等。另外,上述全部添加剂对本领域普通技术人员是已知的并且在商业上可以得到。基于磷光体层组成物的总量,添加剂的量可以为按重量计从大约0.1份到大约10份。
红色磷光体层和蓝色磷光体层可以为在制造PDP的工艺中通常使用的任何红色磷光体层和蓝色磷光体层。红色磷光体层的示例可以包括(Y,Gd)BO3:Eu和Y(V,P)O4:Eu,蓝色磷光体层的示例可以包括BaMgAl10O17:Eu和CaMgSi2O6:Eu。
例如,前基底211和后基底221可以由玻璃形成。前基底211可以具有高透光率。
设置在后基底221的前表面221a上并且沿着第二方向延伸以与放电室226对应的寻址电极222可以由具有高导电率的金属(例如,Al)形成。寻址电极222与Y电极212一起使用来产生寻址放电。寻址放电的目的是选择用来发光的放电室226。一旦在放电室226中发生了寻址放电,则会发生将详细描述的维持放电。
寻址电极222被后介电层223覆盖,后介电层223防止寻址电极222与在寻址放电期间产生的带电粒子碰撞,从而可以保护寻址电极222。后介电层223可以由能够感生放电颗粒的介电材料形成。例如,所述介电材料可以为PbO、B2O3、SiO2等。
限定放电室226的障肋224设置在前基底211和后基底221之间。障肋224保障前基底211和后基底221之间的放电空间,防止相邻放电室226之间的串扰,加大磷光体层225的表面积。障肋224可以由例如包含Pb、B、Si、Al或者O的玻璃材料形成,如果需要,障肋224还可以包括填充物(例如,ZrO2、TiO2和Al2O3)和颜料(例如,Cr、Cu、Co、Fe或者TiO2)。
维持电极对214沿着第一方向延伸,以与放电室226对应,其中,第一方向与寻址电极222延伸的第二方向垂直。维持电极对214包括成对的维持电极212和213。维持电极对214在前基底211上以预定间隔彼此平行地设置。维持电极中的一个213是X电极,另一个维持电极212是Y电极。由于X电极和Y电极之间的电势差而引起维持放电。
X电极包括透明电极213b和汇流电极213a,Y电极包括透明电极212b和汇流电极212a。然而,在许多情况下,可以单独使用汇流电极213a和212a来形成扫描电极和共电极。
透明电极213b和212b可以由导电透明材料形成,从而从磷光体发射的光可以穿过前基底211而没有被阻挡。导电透明材料可以是氧化铟锡(ITO)。然而,由于导电透明材料(例如ITO)具有高电阻,所以当维持电极214由透明电极213b和212b形成时,维持电极214沿着透明电极213b和212b的长度方向具有大的电压降,PDP的功耗增加并且图像的响应速度下降。为了防止这些问题,汇流电极213a和212a由高导电金属例如Ag形成,并且形成在透明电极213b和212b的外边缘。
维持电极212和213被前介电层215覆盖。前介电层215将X电极与Y电极电绝缘,并且防止带电粒子与维持电极212和213碰撞,从而保护维持电极212和213。前介电层215由具有高透光率的介电材料例如PbO、B2O3或者SiO2形成。
可以在前介电层215上形成保护层216。保护层216防止在维持放电期间带电粒子与前介电层215碰撞,从而保护前介电层215,并且在维持放电期间产生许多二次电子。例如,保护层216可以由MgO形成。
放电室226填充有放电气体。例如,放电气体可以为Ne和Xe的气体混合物,其中,Xe的量从大约5%到大约10%。如果需要,可以用He来代替一部分Ne。
将参照后面的示例来更详细地描述本实施例。这些示例仅是为了示出的目的,并不意图限制本实施例的范围。
示例1
将按重量计40份的Y0.5Al3(BO3)4:Tb0.5、按重量计50份的丁基卡必醇乙酸酯和按重量计8份的乙基纤维素混合。将混合物与赋形剂(vehicle)混合,来制备绿色磷光体层膏组成物。在PDP的放电室中丝网印刷制备的绿色磷光体层膏组成物、干燥并随后烧结该组成物来制备绿色磷光体层。在PDP中,放电气体包括按体积93%的Ne和按体积7%的Xe。
示例2
除了使用按重量计20份的Y0.5Al3(BO3)4:Tb0.5和按重量计20份的Zn2SiO4:Mn来代替按重量计40份的Y0.5Al3(BO3)4:Tb0.5之外,按照与示例1的方式相同的方式制备绿色磷光体层。
示例3
除了使用按重量计20份的Y0.5Al3(BO3)4:Tb0.5和按重量计20份的(Ba,Mg)OAl2O3:Mn来代替按重量计40份的Y0.5Al3(BO3)4:Tb0.5之外,按照与示例1的方式相同的方式制备绿色磷光体层。
示例4
除了使用按重量计20份的Y0.5Al3(BO3)4:Tb0.5、按重量计10份的Zn2SiO4:Mn和按重量计10份的(Ba,Mg)OAl2O3:Mn来代替按重量计40份的Y0.5Al3(BO3)4:Tb0.5之外,按照与示例1的方式相同的方式制备绿色磷光体层。
示例5
将按重量计6%的乙基纤维素溶解在按重量计54%的具有丁基卡必醇乙酸酯和萜品醇(体积比为30∶70)的混合有机溶剂中。向其中添加按重量计40%的Y0.5Al3(BO3)4:Tb0.5,将混合物搅拌,来制备绿色磷光体组成物。将制备的绿色磷光体组成物涂覆在发射室上,并且烧结该组成物来制备具有绿色磷光体层的PDP。
示例6
除了采用(Y0.3Gd0.2)Al3(BO3)4:Tb0.5之外,按照与示例1中的方式相同的方式制备绿色磷光体层。
示例7
除了采用Y0.5(Al,Ga)3(BO3)4:Tb0.5之外,按照与示例1中的方式相同的方式制备绿色磷光体层。
对比例1
除了采用100%的Zn2SiO4:Mn来代替Y0.5Al3(BO3)4:Tb0.5之外,按照与示例1中的方式相同的方式制备绿色磷光体层。
对比例2
除了采用100%的YBO3:Tb来代替Y0.5Al3(BO3)4:Tb0.5之外,按照与示例1中的方式相同的方式制备绿色磷光体层。
对比例3
除了采用100%的(Ba,Mg)OAl2O3:Mn来代替Y0.5Al3(BO3)4:Tb0.5之外,按照与示例1中的方式相同的方式制备绿色磷光体层。
对比例4
除了采用Zn2SiO4:Mn之外,按照与示例5中的方式相同的方式制备绿色磷光体层。
测量和结果
利用如下装置和方法来测量根据示例1至示例4和对比例1至对比例3制备的绿色磷光体层的颜色纯度、相对亮度、衰减时间、寿命、亮度和放电电压。
(1)颜色纯度:装置:CA100+,Minolta
(2)相对亮度:装置:CA100+,Minolta
(3)衰减时间:亮度降低到1/10所用的时间
(4)寿命,经过长时间老化的面板的亮度保持率,装置:CA100+,Minolta
(5)亮度饱和:根据维持脉冲的数量的亮度,装置:CA100+,Minolta
(6)放电电压:相对的放电电压和VTC曲线
与采用YBO3:Tb的绿色磷光体层相比,根据示例1的采用Y0.5Al3(BO3)4:Tb0.5的绿色磷光体层具有相似的亮度和颜色纯度,并且具有优良的放电特性且寿命长。
示例1的绿色磷光体层的衰减时间是6ms。对比例1、对比例2和对比例3的绿色磷光体层的衰减时间分别在9ms到10ms、12ms到14ms以及16ms至18ms的范围内。
根据示例1至示例4的绿色磷光体层的亮度饱和特性优良,在示例1中为90%至95%,在示例2中为73%至87%,在示例3中为82%至90%,在示例4中为75%至85%。另一方面,根据对比例1的绿色磷光体层的亮度饱和特性为60%至65%。根据对比例2和对比例3的绿色磷光体层的亮度饱和特性分别为90%至95%和80%至85%。
图3是示出根据示例1的绿色磷光体层的亮度饱和特性的曲线图,图2是示出根据对比例1的绿色磷光体层的亮度饱和特性的曲线图。
参照图3,根据示例1的绿色磷光体层的亮度饱和特性,即,采用Y0.5Al3(BO3)4:Tb0.5的绿色磷光体层的亮度饱和特性是91%,参照图2,根据对比例1的绿色磷光体层的亮度饱和特性,即,采用ZnSi2O4:Mn的绿色磷光体层的亮度饱和特性为71%。因此,根据本实施例的用于PDP的绿色磷光体具有优良的亮度饱和特性,因此可以增加亮室对比度。
表1中示出了根据示例1至示例4和对比例1至对比例3的绿色磷光体的所测量的特性。
表1
|
颜色纯度 |
亮度 |
衰减时间 |
寿命 |
亮度饱和 |
放电电压 |
示例1 |
× |
○ |
◎ |
◎ |
◎ |
◎ |
示例2 |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
示例3 |
○ |
△ |
○ |
○ |
○ |
○ |
示例4 |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
对比例1 |
○ |
◎ |
○ |
△ |
× |
× |
对比例2 |
× |
○ |
△ |
◎ |
◎ |
◎ |
对比例3 |
◎ |
△ |
× |
× |
○ |
◎ |
(◎:优良,○:良,△:一般,×:差)
如表1中所示,根据示例1的绿色磷光体层的颜色纯度差,但是在衰减时间、寿命、亮度饱和和放电电压方面性能优良。根据示例2至示例4的绿色磷光体层在颜色纯度、衰减时间、寿命、亮度饱和和放电电压方面具有良的特性。
基于对比例4的绿色磷光体层的亮度为100%,测量根据示例5至示例7的绿色磷光体层的亮度。结果在表2中示出。另外,基于作为标准的100%的最纯的颜色,测量根据示例5至示例7以及对比例4的绿色磷光体层的亮度饱和特性。结果在表2中示出。
表2
|
相对亮度(%) |
亮度饱和特性(%) |
示例5 |
95 |
86 |
示例6 |
105 |
92 |
示例7 |
98 |
84 |
对比例4 |
100 |
77 |
另外,根据维持脉冲的数量,测量根据示例5至示例7以及对比例4的绿色磷光体层的亮度饱和特性。结果在图4中示出,图4中也示出了标准的亮度饱和值。如图4中所示,与对比例4的绿色磷光体层相比,示例5至示例7的绿色磷光体层具有更靠近标准饱和值的亮度饱和,从而显示纯色。
本实施例的用于PDP的绿色磷光体具有改进的亮度饱和特性,并且也可以与传统使用的绿色磷光体混合。由于与采用传统的绿色磷光体相比,颜色再现范围加宽并且亮度没有下降,所以根据本实施例的绿色磷光体和传统上使用的绿色磷光体的混合比率可以改进图像品质。
尽管已经参照本实施例的示例性实施例具体示出和描述了本实施例,但是本领域普通技术人员应该理解,在不脱离由权利要求限定的本实施例的精神和范围的情况下,可以对此进行形式和细节上的各种改变。