带有保护层的等离子体显像屏制造技术

本发明专利技术涉及带有用具有低电子亲合性和高的耐溅蚀性的材料制成的保护层（５）的等离子体显像屏。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及设有前板、载体板、肋形结构以及一个或几个在前板和载体板上的电极组的等离子体显像屏，其中前板包括上面设有介质层和保护层的玻璃板，载体板上设有荧光层，肋形结构将前板与载体板之间的空间细分成充满某种气体的等离子体小区，而电极组用于在等离子体小区中产生电晕放电。等离子体显像屏使得有可能获得高分辨率、大荧光屏直径的彩色图像，并且具有紧凑的结构。等离子体显像屏包括密闭的、充满某种气体的，带有以栅格排列的电极的玻璃小区。施加电压导致产生主要是在真空紫外范围的光的气体放电。这种真空紫外光通过荧光体转换成可见光并通过玻璃小区的前板射向观看者。等离子体显像屏细分为两类直流(DC)等离子体显像屏和交流(AC)等离子体显像屏。在直流等离子体显像屏中电极与等离子体直接接触。在交流等离子体显像屏中，电极通过介质层与等离子体隔开。原则上，可以这样区分两种类型的交流等离子体显像屏具有矩阵配置的电极组和具有共面配置的电极组。在矩阵配置中，气体放电是在前板上和载体板上的两电极交点处激发和维持的。在共面配置中，气体放电是在前板的电极间维持并且在与载体板上所谓地址电极的电极的交点处激发的。在这种情况下，地址电极位于荧光层下面。在典型的交流等离子体显像屏中，用附加的MgO(氧化镁)层覆盖介质层。MgO具有高的离子诱导二次电子发射系数并因而降低了气体的激发电压。另外，MgO抗等离子体的正电荷离子的溅蚀。但是，缺点是，在制造过程中MgO容易被杂质污染，这些杂质后来很难清除。日本的专利摘要JP11054048 A公布了一种交流等离子体显像屏，它具有在介质层上取代MgO保护层的类金刚石碳(非晶金刚石)保护层。这种保护层具有非晶结构且是在CVD(化学气相淀积)过程中淀积的。在保护层中使用类金刚石碳的不利之处在于类金刚石碳在严格的条件下，例如，在等离子体显像屏的制造中常用的高温条件下，可能改变其结构以及还可能局部地衍生氢气。结构改变的不利之处是由此形成带有石墨成分的层，这将显示出褐色的变色。这减小了等离子体显像屏的亮度。衍生的氢气可能改变等离子体显像屏内的气相，以致例如激发电压可能以不可控制的方式改变。本专利技术的目的是提供改进的等离子体显像屏。这个目的是依靠设有前板、载体板、肋形结构以及一个或几个在前板和载体板上的电极组的等离子体显像屏来达到的，所述前板包括上面设有介质层和保护层的玻璃板，载体板上设有荧光层，肋形结构将前板与载体板之间的空间细分成充满某种气体的等离子体小区，而电极组用于在等离子体小区中产生电晕放电，其中保护层包括从晶体金刚石、AlN、AlGaN、BN和四面体非晶碳这组中选出的某种材料。这些材料具有高的化学稳定性，例如抗等离子体显像屏制造过程中的高温，并且与MgO相比它们不吸湿。他们还表现出比类金刚石碳更高的物理稳定性，例如，抗高能量的等离子体成分的溅蚀。另外，由这些材料中的一种制成的保护层并不含有可观数量的氢，防止了在放电小区中由于氢气的生成而改变气相。所述气体最好含有按体积计相对数量大于7％的氙。晶体金刚石、AlN、AlGaN、BN或四面体非晶碳的保护层使得增加气体中的氙的数量而不会明显升高激发温度成为可能。产生气体中产生紫外(UV)光的氙的比例数增加使紫外辐射的产生以及由此使荧光体的激发更有效。下面将参照附图和实施例对本专利技术作更详细的说明，附图中附图说明图1表示在交流等离子体显像屏中的单个等离子体小区的结构和工作原理。在图1中，具有共面电极配置的AC等离子体显像屏的等离子体小区包括前板1和载体板2。前板1包括上面设置有介质层4和介质层上的保护层5的玻璃板3。介质层4是用例如包括PbO(氧化铅)的玻璃制成的。平行的带状放电电极6、7设置在玻璃板3上且被介质层4覆盖。放电电极6、7是用例如金属或ITO制成的。载体板2是由玻璃制成的，且平行、带状、例如由Ag制成的地址电极10设置在载体板2上以便与放电电极6、7垂直。各自发出红、绿、蓝三种基色之一的各个荧光层9覆盖地址电极10。各个等离子体小区由最好是用绝缘材料制成的带有分隔肋条的肋状结构12分隔开。气体，最好是包括例如含有作为紫外光产生成分的Xe的He、Ne或Kr稀有气体混合物，存在于交替地作为阴极和阳极的放电电极6、7之间的等离子体小区内。在激发了表面放电后，电荷可沿着位于等离子区中的放电电极6、7之间的放电路径流动，在等离子区中形成等离子体，产生紫外范围的辐射11，尤其是产生真空紫外范围的辐射，这要取决于气体的成分。此辐射11激发荧光层9产生荧光效应，由此发出三基色之一的可视光13，这种光通过前板1发送到外部并由此在显像屏上形成发光像素。用于荧光层9的发蓝光的荧光体可为例如BaMgAl10O17:Eu，发绿光的荧光体可为Zn2SiO4:Mn，发红光的荧光体可为(Y,Gd)BO3:Eu。在AC等离子体显像屏中位于透明放电电极6、7之上的介质层4除其他作用外，用于阻碍导电材料的放电电极6、7间的直接放电及由此在激发放电时形成电弧。为制造带有介质层4的前板1，首先在气相淀积工艺和随后的构造步骤中，在玻璃板3上设置放电电极6、7，其尺寸与所需要的显像屏的形式相对应。保护层5的制造根据材料可采用本来已众所周知的各种方法。含有晶体金刚石的保护层5可通过CVD方法制造。为此目的，通常包括碳和氢、或许还有氧气、稀有气体、或卤素的气体混合物，被分解成反应基和分子部分，从这种气体中，在热衬底上淀积金刚石薄膜。例如，可以通过等离子体、热导线、电弧放电、或诸如乙炔氧火焰的化学火焰，来实现气体混合物的激发。可通过在含有氮气的气氛中对Al靶的反应溅射来设置包括AlN的保护层5。含有AlN或AlGaN的保护层5可通过MO(金属有机物)-CVD或等离子体CVD来制造。在氮气源中或者用热的方法或者依靠等离子体来激励和转换适当的金属有机化合物。类似地，可通过CVD或反应溅射来制造含有BN的保护层5。在这种情况下，使用适当的有机硼化合物。另外，含BN层可用离子射线支持的淀积技术来制造。所述BN可具有立方或六角形晶格。含有四面体非晶碳(t-a:C)的保护层5可在例如石墨发出的过滤电弧(filtered arc)放电中或者用CVD技术制造。保护层5的层厚度最好在2nm与10μm之间。特别是，层厚度最好在5nm与1μm之间。整个前板1在100至600℃经过两个小时的后处理，与具有肋状结构12、可导电地址电极10和荧光层9的玻璃载体板2一起用于组装AC等离子体显像屏。气体最好包括稀有气体混合物，如Ne/Xe、He/Xe或者Ne/He/Xe，其中气体中氙的比例数按体积计最好有至少7％。或者所述气体可以是纯氙。产生紫外光的氙的比例越高，产生紫外辐射的效率越高且由此荧光体激发的效率越高。包括低电子亲合性材料的保护层5降低了等离子体的激发和工作电压。从而可以部分地补偿等离子体的激发电压随氙成分的增加而升高的效应，并且可以在等离子体显像屏中使用便宜的电子驱动装置。等离子体显像屏则不仅具有更耐久的保护层5，而且有提高的亮度。下面将详细说明本专利技术的实施例，表示如何将本专利技术用于实践的实例。实施例1在包括玻璃板3、介质层4和两个放电电极6、7的前板1的介质层4上，通过微波等离子体CVD，设置作为保护层5的金刚石薄膜。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配备有前板（１）、载体板（２）、肋形结构（１２）和一个或几个在所述前板（１）和所述载体板（２）上的电极组的等离子体显像屏，所述前板（１）包括其上设有介质层（４）和保护层（５）的玻璃板（３），所述载体板（２）设有荧光层（９），所述肋形结构（１２）将所述前板（１）与所述载体板（２）之间的空间细分成充满某种气体的等离子体小区，而所述一个或几个电极组（６，７，１０）用于在所述等离子体小区中产生电晕放电，其特征在于：所述保护层（５）含有从晶体金刚石、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＢＮ和四面体非晶碳这组中选出的某种材料。

【技术特征摘要】
DE 2000-5-12 10023341.41．一种配备有前板(1)、载体板(2)、肋形结构(12)和一个或几个在所述前板(1)和所述载体板(2)上的电极组的等离子体显像屏，所述前板(1)包括其上设有介质层(4)和保护层(5)的玻璃板(3)，所述载体板(2)设有荧光层(9)，所述肋形结构(12)...

【专利技术属性】
技术研发人员：PK巴赫曼，V范埃尔斯贝尔根，M克莱恩，R斯尼克尔斯，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]