TW200837799A - Material of protective layer, method of preparing the same, protective layer formed of the material, and plasma display panel including the protective layer - Google Patents

Description

200837799 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本务明的各方面乃關於用來製備電聚顯示面板之保護 層的材料’其能降低放電的延遲時間、改善對溫度的相關 性、提高離子強度；以及關於製備此種材料的方法、由此 材料所形成的保護層、包含該保護層的電漿顯示面板。 【先前技術】

電漿顯不面板（plasma display panel，pDp)能輕易地用 來製成大型螢幕，並且由於其自我發光與快速的反應，所 以具有良好的⑹特性。此外，pDp可製作成㈣的形式， 因此就像液晶顯示器（liquid crystal，lcd) 一樣， 適合做為壁掛式的顯示器。 圖1不範用來構成PDP的數十萬個PDP晝素的其中 之一。參照圖1，有一對唯拉+ — ’、 ^ 對本持卷極，母一者包括透明電極 ⑸與配對的金屬匯流排電極15b，它們形成在前基板14 與後基板10之間，而你* 乂甘t - A 4 刚基板14的表面上。介電層16 =置在w基板14與後基板1Q之間，而位在前基板^的 =，用來覆蓋成對的維持電極。介電… 層，:盍，以便維持放電特徵並延長介電層16的壽命。

疋址電極u則由介電層12所覆蓋 P 板14與後基板1〇 々成在則基 ^ ^ 間，而位在後基板10的表面上。將 別基板與後基板10隔開，並 ， 體，像是氖氣或類似者 ，、的工間充真放笔氣 者其可以產生紫外光。 6 200837799 保護層17能帶來以下的好處。 第一，保護層1 7保護著透明與匯流排電極丨5 a與工5匕 以及介電層16。即使前基板14上只形成透明與匯流排電 極15a與15b，或是透明與匯流排電極15a與15b上有形 成介電層16來覆蓋著，但是放電仍然會發生。然而，若 鈾基板1 4上只形成透明與匯流排電極1 5 a與1 $ b，則放電 的電流會難以控制。另外，若只有形成介電層16來覆蓋 透明與匯流排電極15a與15b而沒有保護層17，則介電層 16會被受激發離子的轟擊所產生的濺射侵蝕而耗損。因 此，介電層16乃披覆以一層保護層17，其對電漿離子具 有堅固的抵抗力。 ' 第二，保護層17降低了放電的啟動電壓。二次電子放 射係數是形成保護層之材料的物理量，其和放電的啟動電 壓有直接的關係、。當有更多的二次電子從保護層放射出來 的時候，放電的啟動電壓便會銳減。因此，形成保護層的 材料最好具有高的二次電子放射係數。 最後，保護層17減低了放電的延遲時間。放電延遲時 間疋測里當施以電壓到發生放電之間的延遲，其為生成的 =遲時間（Tf)與統計上的延遲時間（Ts)的總和。Tf是施加 包[14放包電流之間的時間間隔，而h是生成的延遲時 間在2計上的離散分布。隨著放電延遲時間的縮短，便能 $到高速的定址，所以就能使用單次的掃描。另外，尚可 降低掃描驅動的需求，並可形成更多的子區域（subfield)。 如此，PDP便能具有高亮度與高影像品質。 7 200837799 與多Π:種氧化鎂用· pdp保護層的原料：單晶態 *日日’'田吏用真空沉積法（像是電漿蒸鍍或是電子束

療錄）來轉蒋# A絲g M 焉料ha 到介電層上形成的薄膜時，無論 原料為何種型態，所形 少曰A一所形成的保護層都是多晶態的氧化錢。 -而，夕曰曰態的保護層與多晶態的原 同。以前者而言（即多晶態的保護層），其晶粒:= 晶粒的組態比較固…，並且厚度小:、因而透 光率、，勺為80〜90%。以施I r / 粒與空隙的尺寸大，晶粒的：：：多晶態的原料），晶 原料厚度大，所以夕曰：的曰B疋機的’亚且多晶態的 斤乂夕日日恶的原料是不透明的。 化二2:有線條1和線條2;線條1顯示由單晶態的氧 k 7成的保護層之放電延遲時間，線條2顯 恶的氧化鎂所形成的你14 & 夕日日 的保€層之放電延遲時間。參見線條i， 比較低，但是由單晶態的氧化鎂所形成 的掃描。 …間比較長，所以不能使用單次 的伴=，近來有研究報告如何應用多晶態的氧化鎂在咖 —又3 ’而非早晶態的氧化鎂。參見圖2，雖缺單曰 ㈣化鎂的溫度相關性崎低，但是其無法相單 ::Γ:!的？延遲時間'然而，多晶態的氧化鎂在高： :外：間不過在低溫時的放電延遲時間長。 :就製備的過程與雜質的調整而言，"晶態的氧化 處二=護層比由單晶態的氧化鎮所形成的保護層好 夕，因為多晶態氧化鎂比單晶態氧化鎂的沉積 8 200837799 速度快，故能減低製程指標（process index)並增加PDp的 生產速度。然而，使用單晶態氧化鎂的保護層，其所需的 51氣含量必須小於10%，要不然會發生嚴重的低放電現象， 便可能無法傳遞影像。 不過’多曰曰曰態的氧化鎂並非册保護層的完美材料。 在放电過紅中’放電空間的溫度會升高，耗減少了放電 的延遲時間，但卻有可能過度放電與低放電。SJ此，一旦 痛色的層-人（gradatl()n)增加，便會改變放電延遲時間以及 =放，延遲時間相關的溫度變化，因而造成不穩定的放 電。特別是多晶態的氧化鎂具有較為嚴格的放電指數，此 乃因為在放電延遲時間與放電的初始電壓改變的時候，合 j成更多的放電漂移(drift)。和單晶態的材料相較之下，

這可月b疋因為多晶態的材料 A 對於離子而S具有較弱的薄膜 強度0 【發明内容】 本發明的各方面辟山 料，其可減低放電的㈣ΜM PDP保護層的材 裒電的初始電壓以及關於放電延遲時間的、、田 度相關性，以及提出其製備的方法。认“間的，皿 本發明的各方面還提 PDP，並# ® e u , 、百3曰強的可罪性與生產力的 ，、使用該材料製作保護層。 根據本發明的其申一方面， 一 示面板之#母Μ Μ # ^ 徒出一種用來製備電漿顯 丁 ®攸I保，隻層的材料，豆 並摻雜稀土元f H ^ 早^的氧化鎂（峋0)， 素稀土几素的含量是每_重量單 9 200837799 鎂具有2·〇χ1〇'1〇χι〇_2個重量單位。 此單晶態的氡化鎂具有（1，0,0)的晶面。 此稀土元素選自由銃、纪、鑭、鈽、镨、鉞、彭、銷、 釓铽、鏑、鈥、铒、铥、鏡、錙所形成的群組其中之一。 用來製備PDP保護層的材料進一步包含選自由鋁、 鈣、鐵、矽、卸、鈉、鍅、錳、鉻、鋅、硼、鎳所形成的 群組之至少一者。

^根據本發明的另一方面，提出一種製備用來形成PDP 保護層之材料的方法，其包括：形成纟Mg〇或鎮鹽、稀 :氧化物(M2〇3)或稀土鹽類、溶劑所構成的混合溶液；煅 k’奋液，使煅燒後的溶液結晶，以形成摻雜有稀土元夸 的單晶態氧化鎂。 鎖鹽是選自φ MgCOj Mg(0H)2所形成的群組其中 -~~ 〇 ，稀土鹽類疋選自自M(N〇3)3、M2(s〇4)3與MC13所形成 的群組其中之一，其中Μ是稀土元素。 該溶液進一步包含Μ^2與MF3,其中Μ是稀土元素， 以做為助溶劑。 之材料的方法還包括乾燥該 並且可於煅燒過程前實施。 製備用來形成PDP保護層 溶液。乾燥的過程會除去％〇， 溶液的煅燒實施在400〜l5〇〇〇〇c，會除去〇η。 可以使#又U爰之各液的結晶實施在2，剛〜3，嶋。[。結 曰曰過私之後’ Μ單晶恶的氧化鎂會含有一非晶態的區域、 一多晶態的區域、-單晶態的區域，而萃取該單晶態的區 10 200837799 域做為製備保護層的材料之用 此稀土元素是選自 銪、釓、铽、鏑、鈥、 之'° 由銳、紀、鑭、鈽、镨、敍、彭、 铒、铥、鏡、镏所形成的群組其中 艮康本發明的另一方面，提出一種pdp的保護層，1 係使用摻雜有稀土元素的單晶態氧化鎂所沉積而得。、 此稀土元素是選自由銳、紀、鋼、飾、譜、敛、彭、

:二L、試、鏑、鈥、铒、铥、镱、鎖所形成的群址其中 摻雜有稀土元素的單晶 鋁、鈣、鐵、矽、鈉、錯、 者形成的群組之至少一者。 恶氧化鎂進一步可包括選自由 錳、鉻、辞、硼、鎳及其類似 摻雜有稀土 70素的單晶態氧化鎮，其形成是藉由锻捧 並結晶由Mg0或鎂鹽、稀土氧化物（M2〇3，其巾M是稀: 元素）或稀土鹽類、溶劑所構成的混合溶液。

根據本發明的另一方面’提出一種電漿顯示面板，其 包括：彼此隔開的第一基板與第二基板；p且隔肋，其分割 位於第-基板與第二基板之間的放電空間，而形成多個放 電胞格）·’多對放電電極，是施加電壓的地方，以便在放電 胞格中產生放電；放電氣體，被注進放電空間；第一介S 層，其覆蓋著成對的放電電極；保護層，其形成於第一介 電層之上，而由摻雜有稀土元素的單晶態氧化鎂所形成。

摻雜有稀土元素的單晶態氧化鎂，其形成是藉由锻繞 並結晶由MgO或鎂鹽、稀土氧化物（Μ"3,其中M是稀I 11 200837799 元素）或稀土鹽類、溶劑所構成的混合溶液。此稀土元素β 選自由銃、釔、鑭、鈽、镨、鉸、釤、 ’、疋 ’、乱、錢、鋪、 鈥、铒、铥、镱、錙所形成的群纟复 一 _ 、T之—。摻雜有稀土 兀素的單晶態氧化鎂進一步可包括選 ㈡街站、鈣、鐵、矽、 鉀、鈉、錯、猛、鉻、辞、删德 4 “，i 硼冑及其類似者所形成的群 組之至少一者。 Τ 放電氣體包括山气與氦，或是氣、氨 之總體積而定，氣的量可為10 1ΛΛ辨拉飞視放电乳體 里了為10〜100體積％，以藉由增加分 子束來增進磷光體的發光率。 =明的額外方面和，或優點將在接下 某種程度上的示範，同時在苹 甲1文 层理w ’從敘述中將很容 易理解或者可由本發明的實際操 【實施方式】 -二：r這些和/或其他方面以及優點，可以從以下 更容解述中’連同所附的圖式，變得一目了然並且 中力=將:細Μ本發明目前的具體態樣，其範例在附圖 的元V:說明，㊣中類似的參照數字在全篇中指向類似 ::件。4了解釋本發明，以下會參考到附圖來敘述具體 物理=本發明的各方面，PDP的保護層具有三個相關的 貝.整體的物理性質声 理 h表面的物理性質、晶界的物 、日日界疋由Mgo與包含在多晶態氧化鎂之内的材 12 200837799 料（以下稱為「摻入的雜質」）的元素之間的向外擴散或 是偏析所形成。依照所摻入雜質的種類不同，存在於晶界 内的成分會表現出它們不同的狀態與電性質。例如，若 推雜相當多的石夕（Si)，則在晶界處便大多為玻璃狀態或是 非晶態。此外，由於矽（Si)本身具有高電子親和度，故矽 亚不會茶與二次電子放射，此乃因為矽（Si)會幫助中和掉 由二次電子放射所形成的電洞，因而矽（Si)會形成負的空 間電荷。因此，在晶界處不會形成玻璃狀態。再者，、所2 籲入的錶貝右不會形成負的空間電荷，則有助於放電。

Mg〇的離子具有六個軸的八面體結構，其半徑為 86pm :因此需要摻入一種雜質，將具有六個軸的八面體結 構、半徑86pm的Mg〇i Mg給取代出來，並且須要所: 入的雜質由於與Mg0之間的表面能量差異而不與 合’藉此不會集中在晶界。 以參考表卜稀土元素的電子親和度低，因此有利於保 護層的放電性質。 表1

13 200837799 有更夕負包何载體的N型氧化鎂，要在保護層上摻雜稀土 元素。 根據本發明各方面的保護層可以藉由Auger的中和理 阳來鉍处根據Auger中和理論，當一個放電氣體的離子 撞擊到固體，冰雜I@仏士 也就疋保匕層的枯候，會從該固體移出一個 電子到放電氣體的離子，便產生中性的氣體，並且從該固 體脫逸出的電子進入放電氣體所在的真空内而於固體中形

成電洞。這種關係可由下面的方程式！來表示： 方程式1

Ek=Er 2(Eg + %) 在方程式1巾，Ek是電子從固體放射出來時所產生的 能量，h是氣體的游離能’Eg是固體的帶隙 電子親和度。 % “疋 有報告指ώ ’材料的二次電子放射係數會隨著方程式 k的增加而變高。匕是由實驗中求得的。因此，Ε， 也就是:呆護層的帶隙能，可以利用所摻入的雜質來降低g。 严嫌2細地祝’參見目3，該固體，也就是保護層，在 w㈣與傳導帶㈣之間形成施體能階㈣、受體能階 叫深能階(Et)。保護層摻雜有具+3氧化數的稀土元素。 因此’-旦放電氣體的離子撞擊保護層的時候，該固體之 :體能階㈣内的電子會移動至放電氣體的離子。更1體 電子從該固體保㈣轉移収f氣體的離子，同時 稭由Auger效應轉移能量至另一個電子 射進放電胞格内。於是，可夢由冑心曼者"子之後會 Ί精由對MgO進行摻雜 到 200837799 縮減帶隙的效果， 氧化數。 其中鎂具有+2氧化數， 摻雜物則具有+3

欲在Mg0的帶隙之間形成施體能階’則摻雜合使用一 =鎮的氧化數+2要大的元素，例如具有+3氧㈣的^ 此卜，如果摻雜的元素其氧化數比鎂小的話，像是鋰，其 氧化數為+1，便形成了受體能階。然而，電子束：積法並 不適合用在製備藉由摻雜鋰所形成的p型Mgo保護層。 再者，用於p型摻雜的材料並沒有很多種，相較之下7卻 有較多種N型的摻入雜質，帶一提，p型的摻雜很困難部 另外，位於受體中的電子，其束缚能或束缚能階（圖 1 Ed)比價帶（Ev)中的電子來得弱並且處於更高的能態， =表:施體能階（Ed)中的電子更容易移除，因為電子的能 :更鬲。因此，便能改善由於氣體離子中和所造成的二次 =子放射，並且逐放電子（ex〇_electr〇n)的放射會更容易= 因此，根據本發明各方面之摻雜有稀土元素的保蠖層 可以迅速地放射出大量的電子，因為保護層摻雜有N型二 稀土無雜質’其容易取得與容易沉積’並且能提供位於施 體能階中的電子。 如以上所述，藉由在根據本發明各方面的保護層中推 雜稀土雜質，綱加二次電子的放射，便能減低放電二 仞始電壓。然而，了稀土元素之外，摻入的雜質進_ + 可包括其他具有與Mg2+相同氧化數的金屬。 夕 在表1所示的稀土元素中，如果Mg〇摻雜有筑，則 15 200837799

Mg2+會被Sc3+所取代，而為了維持電中性，會產生另_個 Mg的缺)¾。Sc會形成施體能階，而^的缺陷則备 受體能階。這是因為保護層中的N型摻人雜質除了^保 護層形成施體能階（電子陷牌），也會形成受體能階（電 洞阱）然而’施體能階與受體能階的比例會視摻 雜質而定。 > p型的摻入雜質主要形成受體能階。然而，為了維持 電t性’會產生氧的缺陷，並且保護層中的P型掺入雜質 會讓保護層額外形成尬雜A 、 广心成％體能階。如果與Mg2+具有相同電子 綱元素（例如Ca2+)摻雜進來，則在電子價數之間不 曰有什麽不同但疋因為Mg2+與Ca2+之間離子的半徑以及 矛氧、。口狀悲的不同’晶袼會產生扭曲，i因此形成受體 表：’因此可以於放電之後避免形成在表面上的壁電荷發 八、，田 包何的私動疋因為溫度或電場強度的部 刀至％果此種壁電荷劇烈移動，便會影 ==較址週m，壁電荷的劇烈移動會導致由於 =格址失敗所造成的低放電。尤其是在高溫或高 又^彳分的低放電或過度放電更形嚴重。由於壁電荷 的扣：’部分的低放電或過度放電便可能發生。 比 果推進Ν㉟的雜質，便會形成施體與受體能 會將-種和二為〉、 為了形成报多個受體能階， 曰、、"型雜質具有相同電子價數的雜質一起掺雜。 以上所描述的保護層，其形成方式說明如下··將1公 16 200837799 斤的氧化鎂（MgO)粉末，其顆粒大小為〇·5微米，盥2公 升的乙醇溶劑混合、然後加人〇⑴公克的Se2〇3 土鹽類，以製備出樣品。之後，乾燥並锻燒該樣品。乾焊 過程的實施是藉由從存在於Mg◦粉末中的Mg(〇H)2内移 除潮成、成刀，例如Η";而煅燒過程的實施則是移除。 這些過程能幫助稀土鹽類的氧化以及稀土鹽類和Mg0的 反應。乾燥與煅燒的過程是在約下實施小 時或更短。之後，讓锻燒過的樣品在約2,8〇〇〇c的溫产二 晶。結晶所需的熱能是由碳棒的電弧放電所提供，並使用。 傳統的電弧爐。將結晶後 口 區域、單晶態的區域、區域:多晶態的 一原村類似的區域。從這些區娀φ 萃取單晶態的區域並切割成2〜5毫米的大小，便完成了用 來形成保護層的材料。 所製備的單晶態氧化鎂可具有如χ光㈣㈣ (1，〇,〇)的晶面。晶面具有（1，Μ)的刪干 體結構中的分子至少排列在一個垂直於(1，。二^ 勺括m 的减鎂除了稀土元素以外，還 包括廷自由"、鐵、石夕、钾、鈉、錯、鏟、 蝴、錄及其類似者所形成的群組之其他金屬。… 化二 =:== 示面板卿)的保護層’則含有摻雜著稀土電” 氧化鎮’而保護層亦##有稀土元素。 f的夕明恶 圖4是册的立雜分解圓，其包含根據本發明各方面 17 200837799 2保護層。參見圖4,該PDP包含前面板21〇與後面板22〇。 月〕面板210包含第一基板211、成對的放電電極Η#、第 一介電層215、保護層216。 第一基板211可以由具有良好透光率的材料所形成， 例如玻璃基板。此外，# 了藉由降低外部光源的反射以增 強明亮室内環境下的對比度，第一基才反211也可以帶有顏 色。

配置在第一基板211與後面板220之間的是很多對的 放包私極2 14，其形成在第一基板2丨丨上。每組放電電極 14各有X电極212與Y電極213。X電極212含有X匯 流排電極2l2a以及Xif明電極2m。γ電極213則是含 有Y匯流排電極213a與γ透明電極213b。 X匯流排電極與γ匯流排電極212a與2Ua是用來補 償X透明電極與丫透明電極2m與213b之相對較高的電 阻值’以便對許許？多的放電胞格施以幾乎相同的電壓。 牛例來"兒X匯流排電極與Y匯流排電極212a與213a可 由鉻、銅、鋁或類似者所形成。 /、 X透明電極與Y透明電極212b與213b則產生並維掊 放^電，A 可 H » 、 /、 /、有尚可見光透光率與低電阻的材料來形 成，2如像是銦錫氧化物（indium tin oxide，ITO)或類似者。 ^第η电層215藉由限制放電的電流來維持輝光放 :，亚且藉由累積壁電荷來減低記憶作用與電壓。此外， ,包層215可具有高的介電抵抗電壓（dielectrie ^thstandmg voltage ’ Dwv)與可見光透光率，以增加放電 200837799 的效能。 保叹層216保遵著第一介電層2i5與成對的放電電極 214 ’免於放電粒子的撞擊，並藉由增加二次電子放射係 數來降低放電的初始電壓。根據本發明各方面的保護層216 沉積在第一介電層21…並且是由摻雜稀土元素的多晶 態]VlgO所形成。 保護層的形成是藉由煅燒以下構成的混合溶液：Mg0 或鎮鹽、稀土氧化物（m2〇3，其中M是稀土元素）或是稀 土鹽類、溶劑；之後將生成物在大約2,000〜3赠加以 結晶，並將所得到的單晶態氧化鎂施加至第一介電層215。 該混合溶液也可以含有MgF々〆或Ml，其中Μ是稀土 元素，用作助溶劑。 鎂鹽可以是MgC〇3、Mg(OH)2或類似者。稀土鹽類可 以是m(no3)3、m2(s〇4)3或順3，其巾m是稀土元素，像 是銃、釔、鑭、鈽、镨、鈦、釤、銪、釓、铽、鏑、鈥、 斜、録、鏡或鎖。 從上述方法所得到的單晶態氧化鎂是用來製備保護層 的材料，其摻雜著稀土元素’而稀土元素的含量是每 量單位的Mg0具有大約2.〇χ1〇·5〜1()χ1().2個重 且具有（1，0,0)的晶面。 i 該單晶態的氧化鎂進一步可包含鋁、鈣、鐵、矽、鉀、 鈉、錘、猛、鉻、辞、硼、鎳或類似者。 做為來源的單晶態氧化鎂乃沉積在第一介電層 上，以形成保護層216。沉積的實施可藉由化學氣相沉積 19 200837799 (chemical vapor deposition，CVD)、電子束沉積、離子鍍 覆、錢鍛或類似者。 後面板220包括第二基板221、定址電極222、第二介 電層223、阻隔肋224、磷光體層225。 . 弟一基板2 21可以由具有良好透光率的材料所形成， 舉例來說，玻璃基板，像是第一基板211 一樣。再者，為 了降低外部光源的反射以增強明亮室内環境下的對比度， 苐一基板221也可以帶有顏色。 第基板211與第二基板221彼此分開以形成放電空 間，該放電空間則由阻隔肋224分割成很多個放電胞格 226。圖示的阻隔肋224雖然安排成矩陣，但卻不限於這 種安排。阻隔肋224也能具有各式各樣的形態，像是條狀、 蜂巢狀或類似者。此外，放電胞格226也能有不同的形狀， 像是圓形或多邊形。 定址電極222形成在第二基板221的表面上，且位於 第一和第二基板211與221之間；定址電極222可由具有 高導電性的鉻、銅、鋁或類似者所形成。定址電極222具 有高導電性（或低電阻），以便對許許多多的放電胞格226 施以幾乎相同的電壓，此類似於上述的匯流排電極212&盥 213a。 ’、 第二介電層223保護著定址電極222免於放電粒子的 撞擊。此外，第二介電層223具有高絕緣強度，而如果pDp 是向前發光的類型，則其會由具高度的光反射性材料所組 成’以增強發射的效能。 20 200837799 磷光體層225形成在第二介電層223與阻隔肋224上。 用於全彩顯示器的磷光體層225由不同的顏色所組成。舉 例來說，若是以三種顏色的光來達到彩色的成像，許許多 多的放電胞格226内便會交替塗敷著紅、綠、藍色的鱗光 體。根據塗敷在放電胞格226内的磷光體層225不同的類 型，便會發出紅、綠或藍色的單色光，這些顏色的組合便 形成了彩色的影像。 放電氣體會注入到許許多多的的放電胞格226之内。 _ 該放電氣體可以是惰性氣體，像是氖、氙或氦，或是它們 的混合氣體。

Auger的中和理論與方程式！可應用在根據本發明各 方面的PDP保護層216與放電氣體上。若對放電胞格226 施以電壓’則由紫外線所產生的種電子（seed electron)會碰 撞放電氣體，以產生放電氣體的離子；放電氣體的離子再 碰撞保護層，而使保護層發射出二次電子。其結果便產生 了放電。 • 表2所示為用作放電氣體的各種惰性氣體以及它們的 共振發射波長與游離電壓。保護層由Mg0所形成’因此 在方程式1中，保護層的帶隙能匕為7·7電子伏特，也就 是Mg〇的帶隙能，而其電子親和度χ則是〇·5。 21 200837799 表2

準穩態能階激發 游離電壓

另—方面，為了增加潰中磷光體的光轉換效率，可 用氙做為放電氣體，其可產生具有最大波長的真空紫外 線，而氙的含量可以佔放電氣體總體積的1〇%或更多。、然 而，氙的游離電壓，也就是游離能Ει，為1213電子伏特“，、、 ^將其代入方程式丨，則在放射出一個電子時=產生的能 量Ek會小於〇。因此，放電的初始電壓會變得非常高。

所以，若使用氣當作放電氣體，為了降低放電的初始 電壓，必須使用另一種具有高游離電壓_體。根據方程 式1’氦的Ek為8.19電子伏特而氖的匕為517電子伏特， 因此可以使用氦或疋氖來降低放電的初始電壓。所以放電 氣體可以是氤與氦的第一種混合氣體，或是氤、氦與氖的 第二種混合氣體。 由於氦會增加氙的動量，所以在放電過程中，pDp的 發光度會因為氤分子束的增加而變大。然而，在pDp放電 中使用tSL氣可此會因為亂的南移動性而對保講声造成嚴重 22 200837799 瞥 的电水知#。但是根據本發明各方面的保護層具有高 的離子強度，因此能經得起氤的電裝侵餘。其評估將於圖 5中詳細描述。 一所以根據本發明各方面的清，其含有氤做為它的放 笔氣體以增加碰# _ &、μ + 外九體的發先度，還含有氦以增加氙的移動 性。再者，該卿包含第—基板211和保護層216，後者 由L雜稀土 TL素的單晶態氧化鎂所形成，而儘管有氣的撞 擊’仍能維持成堅固的薄膜。 。至囷7的衫像顯示出保護層之離子強度的評估結 果:圖5所示為由未摻雜稀土元素的單晶態氧化鎂所製備 =第種m圖6所示為根據本發明某方面所製備的 第二種保護層。圖7所示為由未摻雜著稀土元素的多晶態 氧化鎂所製備的第三種保護層 ^忒第一、第二與第三種保護層（分見圖5、ό、7)是藉由 免子束/儿％ 成的保護層。之後，錢射的結果以影像呈現。 鲁 ^射餘刻乃使用聚焦離子束（focused ion beam，FIB)， 乂 Ar做為離子，並且蝕刻是實施在3〇千伏特與， 持續1 0 0秒。 第二種保護層（圖6)是以結晶的方法來製備。第三 種保護層（圖7)诗】是以丸狀物的方法（peUet賴㈣來製 備。 ,參考圖5，可以看到由未摻雜稀土元素的單晶態氧化 鎂所形成的第一種保護層，其被侵蝕的厚度達到約45〇奈 米參考圖6，可以看到根據本發明某方面由摻雜稀土 23 200837799 素的單晶態氧化鎂所形成的第二種保護層，其被侵蝕的厚 度達到約470奈米。參考圖7，可以看到由未摻雜稀土元 素的多晶態氧化鎂所形成的第三種保護層，其被侵蝕的厚 度達到約560奈米。 由此可見，根據本發明各方面的第二種保護層具有類 似於第一種保護層的堅固薄膜，並且遠比第三種保護層的 薄膜還要堅固。 圖8是具有根據本發明某方面之保護層的pDp，其放 馨電的初始電壓圖。圖9是具有根據本發明某方面之保護層 的PDP ’其放電的延遲時間與對溫度的相關性圖。 相對於PDP的放電延遲時間，測量放電的初始電壓與 對溫度的相關性，此是在放電胞格内注入由15%氙、乃％ 氦、50%氖所混合的放電氣體，氣壓為35〇托耳，並以漸 升波形的電壓來驅動PDP。 在圖8與圖9中，第一種保護層（b)是由未摻雜稀土元 _ 素的單晶態氧化鎂所形成，第二種保護層（X)是由根據本發 明某方面摻雜有稀土元素的單晶態氧化鎂所形成，而第三 種保護層（a)是由未摻雜稀土元素的多晶態氧化鎂所形成。 參考圖8，第一種保護層（b)的放電初始電壓約為195 伏特。第二種保護層（a)的放電初始電壓約為丨伏特。至 於第二種保護層（X)的放電初始電壓約為175伏特，是最低 的放電初始電壓。 參考圖9,可看到根據本發明各方面之第二種保護層（χ) 的放電延遲時間，會比第一種保護層（a)與第三種保護層沙) 24 200837799 的要短。另外，就溫度的相關性而言，可看到第二種保護 層（X)在0〜60。〇時，具有不變的放電延遲時間約丨，⑽〇奈 秒。 $

如以上所述，本發明各方面提出一種PDP的保護層， 其沉積是使用摻雜著稀土元素的單晶態氧化鎂，並以此做 為沉積源。由於使用摻雜著稀土元素的單晶態氧化鎂，該 DP 了具有較低的放電初始電壓、較短的放電延遲時間、 以及不胃隨溫度改變之恆定的放電延遲時間。 再者’ g PDP含有使用摻雜稀土元素的單晶態氧化錢 ^為沉積源而沉積的保護層，以及由氤與氦所混合的放電 乱體因此，該PDP因為氙的動量增加而具有改良的發光 ::並提供具堅固薄膜的保護層，所以能避免由於氤的動 置增加所造成的電漿侵蝕。 此，該PDP會具有增強的可靠性與生產力。 孰此：然已經展示與描述本發明的一些具體態樣，但是嫻 悖離本ΐ者會明白：此等具體態樣可以進行變動，而不會 1均等^月的原理與精神，且其範圍是由φ請專利範圍與 ，、闷寻者所界定， 【圖式簡單說明】 圖1疋傳統式電漿顯示面板（PDp)的截 基板或是第二基板旋轉了 9〇。； 面圖，其中第一 圖2 遲時間相 是未摻雜稀土元素的 對於溫度的圖； 單晶 態氧化鎭，其放電的延 25 200837799 圖3為況明Auger中和理論的示意圖， 祕她2 異敛返错由氣 體離子而從固體引起的電子放射； 圖4是PDP的立體分解圖，其包含根據本笋 的保護層，· 圖5至圖7的影像顯示出保護層之離子強度的測量結 果，而形成保護層的沉積源則分別來自未摻雜稀土 早晶態氧化鎂、根據本發明各方的 ” · 元素的多晶態氧化鎂； ⑽4纟摻雜稀土 甘圖8顯示出含有根據本發明各方面之保護層的PDp， 其放電的初始電壓會降低；以及 圖9顯不出含有根據本發明各方面之保護層的卿， 其放電的延遲時間會縮短， 盖。 上'且對，皿度的相關性也得到改 明 主要元件符號說 1 由單晶態的氧 2 由多晶態的氧 10 後基板 11 疋址電極 12 介電層 13 磷光體層 14 雨基板 15a 透明電極 15b 匯流排電極 延遲時間 延遲時間 26 200837799 16 17 19 20 210 211 212 212a 0 212b 213 213a 213b 214 215 216 220 • 221 222 223 224 225 226 a b 介電層 保護層 阻隔肋 發光方向 前面板 第一基板 X電極 X匯流排電極 X透明電極 Y電極 Y匯流排電極 Y透明電極 放電電極 第一介電層 保護層 後面板 第二基板 定址電極 第二介電層 阻隔肋 填光體層 放電胞格 第三種保護層 第一種保護層 27 200837799

Claims (1)

1. 200837799 十、申請專利範固： 面板（PDP)之保護層的材料 1. 一種用來製備電漿顯示 其包括·· 單晶態的氧化鎂；與 稀土元素， 其中單晶 含量是每一重 重量單位。 態的氧化鎂乃摻雜著稀土元素，稀土元素的 量單位的氧化鎂具彳2.0><1〇-5至1〇χ1〇·2個

   2 ·根據專利申請範圍第 鎂具有（1，0,0)的晶面。 1項的材料，其中單晶態氧化 3‘根據專利申請範圍第i項的材料，其中稀土元素是 選自由銃、紀、鑭、鈽、镨、鈥、n m 鈥、铒、铥、鏡、镏所形成的群組其中之一。 4·根據專利申請範圍第！項的材料，進一步包含選自 由鋁、鈣、鐵、矽、鉀、鈉、锆、錳

   形成的群組之至少十 路辞、爛、錄所 5·—種製備PDP保護層之材料的方法，其包括 溶劑 形成由氧化鎂或鎂鹽、稀土氧化物或稀土鹽類 所構成的混合溶液； '' 煅燒該混合溶液； 使煅燒後的溶液加以結晶；以及 形成摻雜著稀土元素的單晶態氧化鎮。 Μ艮據專利中請範圍第5項的方法，其中鎂鹽是選自 由MgC〇3與Mg(OH)2所形成的群組其中之一 29 200837799 7·根據專利申請範圍第5項的方法，其中稀土鹽類是 選自由Μ(Ν〇3)3、M2(S04)3與MC13所形成的群組其中之—< 其中Μ是稀土元素。 8‘·根據專利申請範圍第5項的方法，其中混合溶液進 一步包含MgF2與Ml，其中Μ是稀土元素，做為助熔^進 9·根據專利申請範圍第5項的方法，進一步包括 該溶液。 7匕乙紐 其中混合溶液的 其中使锻燒後之 其中使般燒後之 多晶態的區域、 1〇·根據專利申請範圍第5項的方法 煅燒貫施在400〜l，〇〇〇〇c。 1 1 ·根據專利申請範圍第5項的方法 溶液加以結晶實施在2,000〜3,000°C。 12·根據專利申請範圍第5項的方法 /合液加以結晶包含··形成由非晶態的區域 單晶態的區域所組成的氧化鎂；並且 形成單晶態的氧化鎂包含： 曰 單晶態的區域。 攸…曰的氣化鎂中萃取該 13·根據專利申請範圍第5項的方 選^ ’其中稀土元素是 、自由飢、釔、鑭、鈽、镨、敍 鈦、钮、姓 & 爾、乳、铽、鏑、 、.铒铥、釦、镏所形成的群組其中之_。 14· 一種pDp的保護層，i 單晶態氡化鎂來源所沉積。…、摻雜著稀土元素的 &根據專利申請範圍第Μ 素選自由^心鑭^^/^層^中稀土凡 鈥、铒、铥、#、_所υ/ ，·、釤、銪、釓、铽 '鏑、 田所形成的群组其中之一。 30 200837799 i & ·很银寻刊曱 鎂進一步包含選自由鋁、鈣 矽 少 -，—帕、趵、鐵、 鉀、鈉、锆、錳、鉻、鋅、侧、链 甲^錦所形成的群組之至 者0 17. 根據專利申請範圍帛14工員的保護層，其中摻雜有 稀土元素的單晶態氧化㈣將氧關或鐫鹽、稀土^化物 或稀土鹽類、溶劑的混合溶液加以煅燒並結晶所形成。

   18. —種電漿顯示面板（pDp),其包括·· 彼此隔開的第一基板與第二基板； 阻隔肋，其分割位於第一基板盥篦— ^ 签傲，、弟一基板之間的放電 空間而形成多個放電胞袼； 多對放電電極，其是施加電壓的地方，以便在放電胞 袼中產生放電； 放電氣體，其注入放電空間内； 第一介電層，其覆蓋著成對的放電電極；以及 保護層’其形成於第一介電層上，並且是使用摻雜有 稀土元素的單晶態氧化鎭來源所沉積形成。 1 9·根據專利申請範圍第18項的pdp，其中摻雜有稀 土元素的單晶態氧化鎂係將氧化鎂或鎂鹽、稀土氧化物或 稀土鹽類、溶劑的混合溶液加以緞燒並結晶所形成。 20 ·根據專利申請範圍第19項的pdp，其中稀土元素 是選自由銳、釔、鑭、鈽、镨、鈦、釤、銪、釓、铽、鏑、 鈥、铒、铥、镱、錙所形成的群組其中之一。 21 ·根據專利申請範圍第19項的PDP，其中摻雜著稀 31 200837799 土元素的單晶態氧化鎂進一步包含選 鉀、鈉、鍅、錳、鉻、辟 銘、詞、鐵、石夕、 者。 辞、爛、錄所形成的群組之至少一 22.根據專利申請範圍第19項的 — 在2,000〜3,000°C。 ’其中結晶貫施 23·根據專利申請範圍第 項的，甘I令帝气夢 包括氙與氦，或是包括盏，、中放电就體 匕秸矶、氦與氖。 24·根據專利申請範圍第 禾23項的PDP，直φ今沾旦盔 放電氣體總體積的10〜1〇〇體積％。 ，、中乳的里為 25 · —種用來製備雷喈盘 括： 水•項不面板之保護層的材料，其包 單晶態的氧化鎂；與 弟一種兀素，其氧化數和MgO的Mg不同， 其中單晶態的氧化鎂摻雜有該第_種元素。 9 26·根據專利中請範圍第25 的材料，其中第一種元 素疋k自纟銃、釔、鑭、鈽、镨、歛、釤、銪、釓、铽、 鏑、鈥、铒、铥、鏡、镏所形成的群組其中之一。 卜27·根據專利申請範圍第25項的材料，其中單晶態的 =化鎂摻雜著第一種元素，第一種元素的含量是每一重量 單位的氧化鎂具有2.〇\1〇-5至1〇xl〇-2個重量單位。 十一、圖式： 如次頁。 32