專利名稱：氣體放電復合介質保護層和包括其的等離子顯示屏的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于氣體放電器件領域，特別是一種氣體放電介質保護層和包括其的等離子顯示屏。
背景技術：
近些年來，平板顯示業(yè)有了長足的發(fā)展，在大尺寸方面，等離子(PDP)和液晶共同占據(jù)了主導地位，其中等離子屬于主動發(fā)光器件，因而具有響應速度快、畫質更加逼真、更適合動態(tài)畫面顯示的優(yōu)點，且在3D顯示方面更具有優(yōu)勢。市場現(xiàn)有的PDP均為交流型H)P(AC-PDP)，其放電電極被介質層I所覆蓋，介質層I上面覆蓋了介質保護層。這層保護層直接與放電空間接觸，其主要功能如下:
1、介質保護層使介質層I與放電空間隔離，保護介質層I不受離子轟擊，防止rop電壓升高，延長了 PDP的使用壽命。因此，介質保護層必須具有較好的耐離子轟擊性。2、介質保護層具有降低PDP放電電壓的作用。決定PDP放電電壓的是其二次電子發(fā)射系數(shù)，二次電子發(fā)射系數(shù)越高，放電電壓越低。因此，保護層需要選擇具有高二次電子發(fā)射系數(shù)的材料。3、介質層I保護層還具有縮短放電延遲時間的功能。放電延遲時間(td)是描述在施加電壓后的預定時間發(fā)生放電現(xiàn)象的物理量。放電延遲時間描述為形成延遲時間(tf)和統(tǒng)計延遲時間(ts)之和。tf指從施加電壓開始的時刻到放電電流出現(xiàn)之間的時間差，ts指形成延遲時間的統(tǒng)計分布。td的減小能夠提高尋址速度。td與介質保護層的滯后電子發(fā)射性能有關，滯后電子發(fā)射性能越 好，td越小，尋址速度越快。因此，需要選擇滯后電子發(fā)射性能優(yōu)良的材料作為介質保護層。傳統(tǒng)PDP多采用沉積法在介質層I上制備單晶或多晶MgO膜作為介質保護層。PDP的發(fā)光是依靠氣體放電過程中Xe產(chǎn)生的紫外線激發(fā)熒光粉發(fā)光實現(xiàn)的。所用放電氣體多為Xe和其它惰性氣體的混合。最初多采用低Xe含量(< 10%)的放電氣體，隨著技術發(fā)展，為了提高I3DP的亮度和光效，主要生產(chǎn)廠家普遍采用高Xe含量的放電氣體。高Xe帶來了高亮度，但基于傳統(tǒng)的MgO保護膜，放電電壓也隨之升高。為了解決高Xe環(huán)境下電壓升高的問題，有許多新型的介質保護層被開發(fā)出來，其中效果最好且被應用于量產(chǎn)的只有摻鈣氧化鎂(CaMgO)(可參考申請?zhí)枮?01110418397.2的專利)，還有三星采用的功能層材料，但這二者均存在一定的問題。前者雖能大幅度降低高Xe O 20%)環(huán)境下的放電電壓，但易受到水和二氧化碳的污染，表面狀態(tài)不一致，致使滯后電子發(fā)射性能變差，出現(xiàn)放電速度變慢和放電強度不均勻的現(xiàn)象，導致出現(xiàn)斑紋問題。后者具有優(yōu)良的滯后電子發(fā)射性能，但高Xe環(huán)境下的二次電子發(fā)射性能較弱，雖能實現(xiàn)快速放電，但放電強度較弱，無法更有效地降低高Xe環(huán)境下的放電電壓，滿足低功耗的市場需求。在市場需求和環(huán)保政策的要求下，以上問題都亟待進一步的改善和解決
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于:本發(fā)明提供一種氣體放電復合介質保護層和包括其的等離子顯示屏，以綜合改善和解決現(xiàn)有等離子顯示技術中存在的斑紋、放電速度慢、放電電壓高的問題。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種氣體放電復合介質保護層。所述復合介質保護層包含在離子轟擊下具有高二次電子發(fā)射系數(shù)的基礎層2和形成在基礎層2上的具有快速電子發(fā)射能力的電子發(fā)射層3。其中所述基礎層2，由以MgO為主體，且摻雜有其它元素的膜組成，摻雜元素為Ca、Sc、T1、V、Cr、Mn、Fe、Co、N1、Cu、Zn,Ge, Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Te、Ba、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、W、Pt、Au、Tl、B1、Po、Np 中的一種或多種，摻雜比例為 3%_50%。進一步地，所述基礎層2，所述摻雜元素為Ca、Sr、Ba、Ce、Zn中的一種或多種，摻雜物質為摩爾百分含量為3%-50%。進一步地，所述基礎層2，所述摻雜元素為Ca，其摩爾百分含量為3%_50%，或者摻雜元素為Ce，其摩爾百分含量為3%-20%。 進一步地，所述基礎層2，所述摻雜元素為Ca，MgO和摻雜的Ca共同形成CaMgO膜，CaO所占的質量百分數(shù)為8%-20%。所述的基礎層2，厚度為lOnnTlOOOOnm，優(yōu)選地，基礎層2的厚度為100nnT2000nm。
進一步優(yōu)選，該保護層用于等離子顯示屏時，厚度為500nm-1000nm，該厚度的保護層具有較好的壽命和可見光透過率。所述電子發(fā)射層3，包括 MgO微晶或摻雜型MgO微晶或者選自由CNT、ZnO, LaB6組成的物質組中的任意一種或多種。其中MgO微晶為立方結構，粒徑范圍50nm_2um，包含至少兩種粒徑尺寸的晶體，納米級晶體和微米級晶體顆粒，其中納米級粒徑范圍為50nm-100nm,微米級粒徑范圍為lum_2um0其中摻雜型MgO微晶為立方結構，粒徑范圍50nm-2um，包含至少兩種粒徑尺寸的晶體顆粒，納米級晶體和微米級晶體，其中納米級粒徑范圍為50nm-100nm,微米級粒徑范圍為1窗-211111，摻雜元素包括0&、211、5丨、5(3、11和Ni中的一種或多種。進一步地，所述電子發(fā)射層3，其中所述MgO微晶和摻雜型MgO微晶，微米級顆粒所占質量百分數(shù)為10%-30%。進一步地，所述氣體放電復合介質保護層的制備方法:
步驟一:將以MgO為主體的膜，用真空沉積、噴涂或涂覆的方式在PDP上基板的介質層I上形成基礎層2。步驟二:將電子發(fā)射材料與溶劑混合形成混合物，涂布或噴涂均勻制作在基礎層2的表面，或者通過印刷法有選擇的進行特定區(qū)域覆蓋形成電子發(fā)射層3。進一步地，所述電子發(fā)射層3涂布或噴涂或印刷在基礎層2的表面，覆蓋率為5%-100%。進一步地，所述電子發(fā)射層3涂布或噴涂或印刷在基礎層2的表面，覆蓋率為10%-50%。根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提供一種等離子顯示屏。該顯示屏包括:上基板，PDP放電電極，沿上基板下表面延伸；介質層1、復合介質保護層依次覆蓋在上基板及PDP放電電極上，以及下基板，其上設置有與PDP放電電極垂直設置的尋址電極、與尋址電極平行設置的障壁及熒光粉，上基板或下基板的邊緣涂覆有低熔點玻璃作為封接材料，下基板與上基板相對封接形成多個放電單元，其中，復合介質保護層是所述的氣體放電復合介質保護層。其中，放電單元內的放電氣體所含Xe的體積百分含量不低于15%，其余成分為惰性氣體。其中，介質保護層是上述氣體放電復合介質保護層。優(yōu)選地，放電單元內的放電氣體所含Xe的體積百分含量為25%-100%，進一步優(yōu)選為40%-100%。采用高Xe含量的放電氣體，相比于低Xe含量，放電時放電空間增大，亮度升高，并且放電均勻性增強，但Xe含量的增力口，也會帶來放電電壓升高的問題，因此，在提高Xe含量的同時，會相應降低放電氣體的整體壓強，并結合上述氣體放電復合介質保護層，降低放電電壓。本發(fā)明的有益效果:提供了一種氣體放電復合介質保護層和包括其的等離子顯示屏，該復合介質保護層包含在離子轟擊下具有高二次電子發(fā)射系數(shù)的基礎層2和形成在基礎層2上的具有快速電子發(fā)射能力的電子發(fā)射層3。其中基礎層2是以MgO為主體摻雜Ca，形成的CMO膜中CaO占質量百分比為8%-20%能避免形成嚴重放電不均勻帶來的斑紋問題，電子發(fā)射層3在基礎層2表面的覆蓋率為10%-50%，可避免氣體放電器件放電電壓升高的問題。本發(fā)明能綜合改善和解決現(xiàn)有等離子顯示技術中存在的斑紋、放電速度慢、放電電壓高的問題。包括氣體放電復合介質保護層的等離子顯示屏具有較低的電壓、較高的光效，以及更優(yōu)的放電均勻性。


說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
圖1示出了本發(fā)明中復合介質保護層的典型結構示意圖。其中，I為介質層，2為基礎層，3為電子發(fā)射層。
具體實施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。如圖1，氣體放電復合介質保護層包括基礎層2和電子發(fā)射層3。基礎層2以MgO為主體,摻雜其他元素的膜組成,可采用固溶體的混合靶材,如CaMgO靶材，利用真空沉積法，如電子束蒸鍍、等離子蒸鍍、濺射、MOCVD進行制備；或者采用純MgO靶材和純摻雜元素氧化物靶材采用共同沉積的方法制備，沉積法同上。采用固溶體的混合靶材可以使在形成的膜中，摻雜元素能夠更加均勻地分布。采用電子束蒸鍍制備，避免沉積過程中過高能量粒子對靶材的轟擊導致?lián)诫s元素在膜層表面和內部形成分布差異。電子發(fā)射層3，可通過制備電子發(fā)射材料與溶劑的混合物，溶劑可以是乙醇或異丙醇，然后通過涂布和噴涂法均勻制作在基礎層的表面，或者通過印刷法有選擇地進行特定區(qū)域覆蓋。下面將結合具體實施例進一步詳細說明本發(fā)明的有益效果。
實施例由本發(fā)明提供的方法制作氣體放電復合介質保護層以及包括該復合介質保護層的等離子顯示屏。實施例1
氣體放電復合介質保護層的基礎層采用CMO固溶體作為鍍膜靶材，摻雜元素為Ca，Ca和MgO形成的CaMgO中，CaO的質量百分數(shù)為8%，CMO靶材通過電子束蒸鍍法沉積在PDP上基板的介質層I上形成的形成800± IOOnm的CMO膜。氣體放電復合介質保護層的電子發(fā)射層材料使用摻MgO微晶，包含IOOnm和Ium粒徑的晶體與異丙醇混合形成混合物，涂布在CMO膜上，其覆蓋率為10%形成電子發(fā)射層，最終形成氣體放電復合介質保護層。其他未提及的工藝參數(shù)采用現(xiàn)有技術操作實現(xiàn)。提供51寸HD，設置有PDP放電電極、介質層I及氣體放電復合介質保護層的上基板和設置有尋址電極及障壁和熒光粉的下基板，將上基板與下基板對合在一起，其中上基板或下基板的邊緣涂覆有低熔點玻璃作為封接材料，經(jīng)過封排過程形成多個放電單元，并充入放電氣體，放電氣體含Xe的體積百分含量45%，含Ne的體積百分含量為55%，封接形成PDP屏。實施例2
氣體放電復合介質保護層的基礎層采用CMO固溶體作為鍍膜靶材，摻雜元素為Ca，Ca和MgO形成的CaMgO中，CaO的質量百分數(shù)為12%，CMO靶材通過電子束蒸鍍法沉積在I3DP上基板的介質層I上形成的形成800 ± IOOnm的CMO膜。氣體放電復合介質保護層的電子發(fā)射層材料使用MgO微晶,包含IOOnm和Ium粒徑的晶體與異丙醇混合形成混合物,涂布在CMO膜上，其覆蓋率為45%，形成電子發(fā)射層，最終形成氣體放電復合介質保護層。其他未提及的工藝參數(shù)采用現(xiàn)有技術操作實現(xiàn)。提供51寸HD，設置有PDP放電電極、介質層I及氣體放電復合介質保護層的上基板和設置有尋址電極及障壁和熒光粉的下基板，將上基板與下基板對合在一起，其中上基板或下基板的邊緣涂覆有低熔點玻璃作為封接材料，經(jīng)過封排過程形成多個放電單元 ，并充入放電氣體，放電氣體含Xe的體積百分含量80%，含Ne的體積百分含量為20%，封接形成PDP屏。實施例3
氣體放電復合介質保護層的基礎層采用CMO固溶體作為鍍膜靶材，摻雜元素為Ca，Ca和MgO形成的CaMgO中，CaO的質量百分數(shù)為20%，CMO靶材通過電子束蒸鍍法沉積在I3DP上基板的介質層I上形成的形成800 ± IOOnm的CMO膜。氣體放電復合介質保護層的電子發(fā)射層材料使用CNT與乙醇混合形成混合物，涂布在CMO膜上，其覆蓋率為80%形成電子發(fā)射層，最終形成氣體放電復合介質保護層。其他未提及的工藝參數(shù)采用現(xiàn)有技術操作實現(xiàn)。提供51寸HD，設置有PDP放電電極、介質層I及氣體放電復合介質保護層的上基板和設置有尋址電極及障壁和熒光粉的下基板，將上基板與下基板對合在一起，其中上基板或下基板的邊緣涂覆有低熔點玻璃作為封接材料，經(jīng)過封排過程形成多個放電單元，并充入放電氣體，放電氣體含Xe的體積百分含量25%，含Ne的體積百分含量為75%，封接形成PDP屏。實施例4
氣體放電復合介質保護層是使用CMO固溶體作鍍膜靶材，摻雜元素為Ce，其摩爾百分含量為3%，將CMO靶材通過電子束蒸鍍法沉積在PDP上基板的介質層I上，形成800±100nm的CMO膜，然后在CMO膜上噴涂CNT和乙醇混合形成的混合物，形成覆蓋在CMO膜上的電子發(fā)射層3，最終形成氣體放電復合介質保護層。其他未提及的工藝參數(shù)采用現(xiàn)有技術操作實現(xiàn)。提供51寸HD，設置有PDP放電電極、介質層I及氣體放電復合介質保護層的上基板和設置有尋址電極及障壁和熒光粉的下基板，將上基板與下基板對合在一起，其中上基板或下基板的邊緣涂覆有低熔點玻璃作為封接材料，經(jīng)過封排過程形成多個放電單元，并充入放電氣體，放電氣體含Xe的體積百分含量45%,含Ne的體積百分含量為55%,封接形成F1DP屏。實施例5
氣體放電復合介質保護層是使用CMO固溶體作鍍膜靶材，摻雜元素為Ce和Ca，其摩爾百分含量為10%，將CMO靶材通過電子束蒸鍍法沉積在PDP上基板的介質層I上，形成800 土 IOOnm的CMO膜，然后在CMO膜上噴涂CNT和乙醇混合形成的混合物，形成覆蓋在CMO膜上的電子發(fā)射層3，最終形成氣體放電復合介質保護層。其他未提及的工藝參數(shù)采用現(xiàn)有技術操作實現(xiàn)。提供51寸HD，設置有PDP放電電極、介質層I及氣體放電復合介質保護層的上基板和設置有尋址電極及障壁和熒光粉的下基板，將上基板與下基板對合在一起，其中上基板或下基板的邊緣涂覆有低熔點玻璃作為封接材料，經(jīng)過封排過程形成多個放電單兀，并充入放電氣體，放電氣體含Xe的體積百分含量70%,含Ne的體積百分含量為30%,封接形成PDP屏。對比例I介質保護層采用CMO固溶體作為鍍膜靶材，摻雜元素為Ca，Ca和MgO形成的CaMgO中，CaO的質量百分數(shù)為15%，CMO靶材通過電子束蒸鍍法沉積在PDP上基板的介質層I上形成的形成800± IOOnm的CMO膜。其他未提及的工藝參數(shù)采用現(xiàn)有技術操作實現(xiàn)。提供51寸HD，設置有PDP放電電極、介質層I及介質保護層的上基板和設置有尋址電極及障壁和熒光粉的下基板，將上基板與下基板對合在一起，其中上基板或下基板的邊緣涂覆有低熔點玻璃作為封接材料，經(jīng)過封排過程形成多個放電單元，并充入放電氣體，放電氣體含Xe的體 積百分含量20%，含Ne的體積百分含量為80%，封接形成PDP屏。 對比例2 介質保護層由純MgO靶材通過電子束蒸鍍法沉積在PDP上基板的介質層I上，形成800 ± IOOnm MgO膜,在MgO膜上噴涂MgO微晶，包含IOOnm和Ium粒徑的晶體與異丙醇混合形成混合物，其覆蓋率為45%，形成電子發(fā)射層3，最終形成介質保護層。提供51寸HD，設置有PDP放電電極、介質層I及介質保護層的上基板和設置有尋址電極及障壁和熒光粉的下基板，將上基板與下基板對合在一起，其中上基板或下基板的邊緣涂覆有低熔點玻璃作為封接材料，經(jīng)過封排過程形成多個放電單元，并充入放電氣體，放電氣體含Xe的體積百分含量18%，含Ne的體積百分含量為82%，封接形成PDP屏。通過上述方法制備的等離子顯示屏性能參數(shù)參見表1，同時從肉眼觀察，等離子顯示屏的斑紋問題方面，采用本發(fā)明復合介質保護層的實施例的PDP屏均優(yōu)于對比例。表I
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通過表I的顯示屏性能參數(shù)的數(shù)據(jù)以及肉眼對屏均勻性的判定說明，采用本發(fā)明中的復合介質保護層的等離子顯示屏與單純采用CMO膜的PDP屏及采用MgO膜和電子發(fā)射層3的PDP相比，具有較低的電壓、較高的光效，以及更優(yōu)的放電均勻性。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明 可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種氣體放電復合介質保護層，其特征在于:包含基礎層(2)和形成在基礎層(2)上的電子發(fā)射層(3)，所述的基礎層(2)由以MgO為主體，且摻雜有其它元素的膜組成，摻雜元素為Ca、Sr、Ba、Ce、Zn中的一種或多種,摻雜元素的摩爾百分含量為3%_50%。
2.根據(jù)權利要求1所述的氣體放電復合介質保護層，其特征在于:所述摻雜元素為Ca，其摩爾百分含量為3%-50%，或者摻雜元素為Ce，其摩爾百分含量為3%-20%。
3.根據(jù)權利要求1所述的氣體放電復合介質保護層，其特征在于:所述摻雜元素為Ca，MgO和摻雜的Ca共同形成CaMgO膜，其中CaO所占的質量百分數(shù)為8%_20%。
4.根據(jù)權利要求1所述氣體放電復合介質保護層，其特征在于:所述電子發(fā)射層(3)，包括MgO微晶、摻雜型MgO微晶或者由CNT、ZnO, LaB6組成的物質組中的任意一種或多種。
5.根據(jù)權利要求4所述的氣體放電復合介質保護層，其特征在于:所述MgO微晶為立方結構，粒徑范圍50nm-2um，包含至少兩種粒徑尺寸的晶體顆粒，其中納米級粒徑范圍為50nm-100nm,微米級粒徑范圍為lum_2um。
6.根據(jù)權利要求4所述的氣體放電復合介質保護層，其特征在于:所述摻雜型MgO微晶為立方結構,粒徑范圍50nm-2um，包含至少兩種粒徑尺寸的晶體顆粒，其中納米級粒徑范圍為50nm-100nm，微米級粒徑范圍為lum_2um，摻雜元素包括Ca、Zn、S1、Sc、Ti和Ni中的一種或多種。
7.根據(jù)權利要求5或6所述的氣體放電復合介質保護層，其特征在于:所述MgO微晶和摻雜型MgO微晶，其中微米級顆粒所占質量百分數(shù)為10%-30%。
8.根據(jù)權利要求1-6之一所述的氣體放電復合介質保護層的制備方法，其特征在于: 步驟一:將以MgO為主體的膜，用真空沉積、噴涂或涂覆的方式在PDP上基板的介質層(I)上形成基礎層(2)。
步驟二:將電子發(fā)射材料與溶劑混合形成混合物，涂布或噴涂均勻制作在基礎層(2)的表面，或者通過印刷法有選擇的進行特定區(qū)域覆蓋形成電子發(fā)射層(3)。
9.根據(jù)權利要求8所述的氣體放電復合介質保護層的制備方法，其特征在于:所述電子發(fā)射層(3)涂布或噴涂或印刷在基礎層(2)的表面，覆蓋率為10%-50%。
10.一種等離子顯示屏，包括: 上基板； PDP放電電極，沿所述上基板下表面延伸； 介質層(I)、氣體放電復合介質保護層依次覆蓋在所述上基板及所述PDP放電電極上； 以及下基板，其上設置有與所述PDP放電電極垂直設置的尋址電極、與所述尋址電極平行設置的障壁和熒光粉，所述上基板或下基板的邊緣涂覆有低熔點玻璃作為封接材料，所述下基板與所述上基板相對封接形成多個放電單元； 其特征在于:所述氣體放電復合介質保護層是如權利要求1-6中任一項所述的氣體放電復合介質保護層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣體放電復合介質保護層和包括其的等離子顯示屏。本發(fā)明屬于氣體放電器件領域，特別是一種氣體放電介質保護層和包括其的等離子顯示屏。該氣體放電復合介質保護層包含基礎層(2)和形成在基礎層(2)上的電子發(fā)射層(3)。本發(fā)明的有益效果在于所述基礎層(2)是以MgO為主體摻雜Ca形成的CMO膜，其中的CaO所占質量百分比為8%-20%能避免形成嚴重放電不均勻帶來的斑紋問題，所述電子發(fā)射層(3)在基礎層(2)表面的覆蓋率為10%-50%，可避免氣體放電器件放電電壓升高的問題。包括氣體放電復合介質保護層的等離子顯示屏具有較低的電壓、較高的光效，以及更優(yōu)的放電均勻性。
文檔編號H01J11/40GK103236387SQ201310131280
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月16日 優(yōu)先權日2013年4月16日
發(fā)明者嚴群, 山田新二, 邢芳麗, 盧正險, 陳立國, 唐翠珍, 薛道齊, 劉君民, 劉輝 申請人:四川虹歐顯示器件有限公司