具有高放电效率的等离子体显示屏制造技术

具有高放电效率的等离子体显示屏，属平板显示技术领域。介质保护层采用具有低功函数的介质材料制备，所述材料包括碱金属、碱土金属和稀土金属的氟化物，还包括二氧化铪和二氧化锆。前板电极之间的间隙处外的前板透明介质层上设置一个沿水平方向的沟槽，沟槽深度的最小值为前板透明介质层厚度的二分之一，最大值与前板透明介质层厚度相同，沟槽两个侧边与前板电极之间的距离范围为20微米至40微米。后板上的子像素中，在寻址电极外的后板介质层上，并与前板透明介质层上的沟槽相对应的位置上设置一个介质高台，其高度不大于障壁高度的3/4，不小于障壁高度的1/2。与已有技术相比，本发明专利技术的发光效率高，不增加结构和生产设备的复杂度，适合大规模量产。

【技术实现步骤摘要】
具有高放电效率的等离子体显示屏
本专利技术属于平板显示
，特别涉及具有高放电效率的等离子体显示屏。
技术介绍
在与液晶电视的竞争中，等离子体电视已经处于下风。由于功耗大和色温低，加之正在逐步失去的价格优势，出现这种状况就是很自然的了。从国内外发展趋势看，等离子体电视完全退出市场的可能性是很大的。等离子体电视的出路在于解决自身性能方面的缺点，更大程度的发挥动态性能和3D效果好，图像保真度高等优势，同时尽量降低生产成本。这其中最重要的一点是降低功耗，尤其是全高清电视的功耗，而降低等离子体电视功耗的前提是降低等离子体显示屏(PDP)的功耗。等离子体显示屏的发光效率分配如下:气体放电效率大约10%，紫外线接收效率大约60%，真空紫外线到可见光的光子转换的能量效率约30%，辐射到玻璃前板的可见光比例50%，玻璃前板透过率90%，总体效率大约为0.8%，流明效率为2.5流明/瓦。由于紫外线接收效率、光子转换能量效率和玻璃前板透过率等没有提高的余地，人们主要关注放电效率的提高。按着国外不少著名公司的PDP发展路线图，二十年前其效率就应该达到7流明/瓦的水准，而直到今日，市售产品还达不到预期值的1/3。早期人们将提高效率的希望寄托在改进放电室和电极结构，但这种提高是有限的，至多提高到2流明/瓦的水平。当前提高放电气体中氙气比例似乎成了提高效率的唯一方法，这种方法虽然有效，但氙离子的二次电子发射系数太低，导致驱动电压提高，构成了主要限制因素。为了避免驱动电压因氙气比例的增大而过分提高，有人采用氧化镁钙或氧化镁锶保护层以期提高二次发射系数，但这一措施导致整体效率的提高不过15%，解决不了根本问题，而且这其中还存在许多认识方面的错误。普通结构的rop中，离子轰击非常严重，因此在介质层上沉积一层氧化镁这种耐离子轰击能力最强的材料的薄膜，保护介质层不被离子轰击，并称这层薄膜为介质保护层。由于氧化镁对放电产生的真空紫外线有强烈的吸收作用，因此如果有较多的氧化镁被溅射，将沉积在荧光粉表面，导致紫外线利用率大幅度下降，发光效率会很快降低；这是早期PDP效率低和寿命短的主要原因。本专利技术中，将广泛采用的氧化镁介质保护层换成具有最高二次电子发射系数的金属氟化物。由于金属氟化物的耐离子轰击能力远远低于氧化镁或氧化钙镁等碱土金属氧化物，必须降低离子轰击。本专利技术中，采用高比例氙气或氪气解决离子轰击问题。分析表明，当氙气或氪气比例超过50%，离子轰击将大幅度降低。采用纯氙气、纯氪气或氙氪混合气体，离子轰击基本降低到零。由于碱土金属氟化物中的氟化铍、氟化镁和氟化钙基本不吸收真空紫外线，即使存在一定的离子轰击导致一定量的金属氟化物沉积，也不会造成效率的降低。本专利技术中，设置在介质层上的那层在常规rop中所说的介质保护层的功能已经不再是保护介质层不受离子轰击，而是纯粹提高二次电子发射系数，因此，下面不再称其为介质保护层，而是称为二次电子发射层。采用上述措施后，发光效率提高数倍，而具有高二次电子发射系数的二次电子发射层导致驱动电压基本不提高，甚至降低。
技术实现思路
本专利技术的技术方案如下: 具有高放电效率的等离子体显示屏，由前板和后板经过封接、排出空气、充入惰性气体而成。图1为侧视图，为了表示清晰，后板相对于前板旋转了 90度，图2为其前视图。前板包括前板玻璃(10 )、设置在前板玻璃上的前板电极、覆盖在前板电极上的前板透明介质层(15)和二次电子发射层(16)。前板电极包括被称为X电极的透明的扫描显示电极(11)及其汇流电极(12)和被称为Y电极的透明的显示电极(13)及其汇流电极(14)。后板包括后板玻璃(110)、设置在后板玻璃上的被称为A电极的寻址电极(111)、设置在A电极之上并且覆盖后板玻璃表面的后板介质层(112)、位于后板介质层上的障壁(113)。后板上由障壁分割形成基色子像素，基色子像素沟槽表面上涂覆基色荧光粉层(I 14、115、116)，每个像素由基色子像素组合而成，像素排列形成显示行。本专利技术的技术特征在于，所述二次电子发射层采用的材料包括碱金属、碱土金属和稀土金属的氟化物，还包括二氧化铪和二氧化锆；与所述的二次电子发射层采用的材料相适应，按原子数目比计算，该等离子体显示屏中充入氙气和氪气合在一起的含量超过50%的惰性气体作为工作气体，其余成分为氙气和氪气以外的其它惰性气体；与所述的工作气体相适应，在X电极和Y电极之间的间隙处的前板透明介质层上设置一个沿水平方向的沟槽(17)，沟槽的截面为矩形(如图3a、d所示)、梯形(如图3b、e所示)或侧边为弧线的梯形(如图3c、f所示)；沟槽深度的最小值为前板透明介质层厚度的二分之一，最大值与前板透明介质层厚度相同，沟槽两个侧边与X电极和Y电极之间的距离范围为20微米至40微米。后板上的子像素中，在A电极外的后板介质层上，并与前板透明介质层上的沟槽相对应的位置上设置一个介质高台(117)，其高度不大于障壁高度的2/3，其形状包括圆台、圆柱、椭圆台、椭圆柱、棱台和棱柱，该高台与障壁材料相同，并且采用同种工艺同时制备，同时其表面覆盖相应子像素的荧光粉。由于该介质高台具有较高的相对介电常数(大于6)，能够增强其外空间的电场，降低A电极寻址电压。所述碱金属、碱土金属和稀土金属包括锂、钠、钾、铍、镁、钙、锶、钡、钇、镧、铈、镨、钕、衫。所述的碱金属、碱土金属和稀土金属的氟化物中包含一种或一种以上所述金属的成分。所述的碱金属、碱土金属和稀土金属的氟化物中包含一种或一种以上所述金属的成分，同时还包含一种或一种以上碱金属、碱土金属和稀土金属以外的金属成分。所述的X电极和Y电极之间采用均匀间隙且对称结构，所述的对称结构指的是X电极和Y电极对称设置在沿水平方向的沟槽的上下两侧；如图4所示，从前面看，A电极沿竖直方向从X电极和Y电极之间的间隙最小处通过，所述的介质高台也位于X电极和Y电极之间的间隙最小处；间隙最小处的电极包括矩形结构(421、422)、梯形结构(423、424)、外三角形结构(425、426)、内三角形结构(427、428)、外弧形结构(429、4210)和内弧形结构(4211、4212)。所述的X电极和Y电极之间采用非均匀间隙且非对称结构，所述的非对称结构指的是X电极和Y电极不以沿水平方向的沟槽为对称轴上下对称设置；如图5所示，从前面看，A电极沿竖直方向从X电极和Y电极之间的间隙最小处通过，所述的介质高台也位于X电极和Y电极之间的间隙最小处；间隙最小处的电极包括矩形结构(522)、梯形结构(524)、外三角形结构(526)、内三角形结构(528)、外弧形结构(5210)和内弧形结构(5212)。因为寻址点火时，Y电极作为阴极，X电极作为阳极，这些结构设置在阴极表面能形成较强的表面电场，有利于降低着火电压。本专利技术适用于基色像素平行排列的矩形像素结构，也适合基色像素呈三角形排列的结构。如图6所示，所述等离子体显示屏中基色像素呈三角形排列的结构，X电极的汇流电极(62)和Y电极的汇流电极(64)沿曲折障壁(613)呈现折线结构。X电极(61)和Y电极(63)采用均匀间隙且对称结构，X电极(61)设置在其汇流电极(62)的上下两侧，Y电极(63)设置在其汇流电极(64)的上下两本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有高放电效率的等离子体显示屏，由前板和后板经过封接、排出空气、充入惰性气体而成；前板包括前板玻璃（10）、设置在前板玻璃上的前板电极、覆盖在前板电极上的前板透明介质层（15）和二次电子发射层（16）；前板电极包括被称为X电极的透明的扫描显示电极（11）及其汇流电极（12）和被称为Y电极的透明的显示电极（13）及其汇流电极（14）；后板包括后板玻璃（110）、设置在后板玻璃上的被称为A电极的寻址电极（111）、设置在A电极之上并且覆盖后板玻璃表面的后板介质层（112）、位于后板介质层上的障壁(113)；后板上由障壁分割形成基色子像素，基色子像素沟槽表面上涂覆基色荧光粉层(114、115、116)，每个像素由基色子像素组合而成，像素排列形成显示行；其特征在于，所述二次电子发射层采用的材料包括碱金属、碱土金属和稀土金属的氟化物，还包括二氧化铪和二氧化锆；与所述的二次电子发射层采用的材料相适应，按原子数目比计算，该等离子体显示屏中充入氙气和氪气合在一起的含量超过50%的惰性气体作为工作气体，其余成分为氙气和氪气以外的其它惰性气体；与所述的工作气体相适应，在X电极和Y电极之间的间隙处的前板透明介质层上设置一个沿水平方向的沟槽（17），沟槽的截面为矩形、梯形或侧边为弧线的梯形，沟槽深度的最小值为前板透明介质层厚度的二分之一，最大值与前板透明介质层厚度相同，沟槽两个侧边与X电极和Y电极之间的距离范围为20微米至40微米；后板上的子像素中，在A电极外的后板介质层上，并与前板透明介质层上的沟槽相对应的位置上设置一个介质高台（117），其高度不大于障壁高度的3/4，不小于障壁高度的1/2，其形状包括圆台、圆柱、椭圆台、椭圆柱、棱台和棱柱,该高台与障壁材料相同，并且采用同种工艺同时制备，其表面覆盖相应子像素的荧光粉。...

【技术特征摘要】
1.具有高放电效率的等离子体显示屏，由前板和后板经过封接、排出空气、充入惰性气体而成；前板包括前板玻璃(10)、设置在前板玻璃上的前板电极、覆盖在前板电极上的前板透明介质层(15)和二次电子发射层(16);前板电极包括被称为X电极的透明的扫描显示电极(11)及其汇流电极(12)和被称为Y电极的透明的显示电极(13)及其汇流电极(14);后板包括后板玻璃(110)、设置在后板玻璃上的被称为A电极的寻址电极(111)、设置在A电极之上并且覆盖后板玻璃表面的后板介质层(112)、位于后板介质层上的障壁(113);后板上由障壁分割形成基色子像素，基色子像素沟槽表面上涂覆基色荧光粉层(114、115、116)，每个像素由基色子像素组合而成，像素排列形成显示行；其特征在于，所述二次电子发射层采用的材料包括碱金属、碱土金属和稀土金属的氟化物，还包括二氧化铪和二氧化锆；与所述的二次电子发射层采用的材料相适应，按原子数目比计算，该等离子体显示屏中充入氙气和氪气合在一起的含量超过50%的惰性气体作为工作气体，其余成分为氙气和氪气以外的其它惰性气体；与所述的工作气体相适应，在X电极和Y电极之间的间隙处的前板透明介质层上设置一个沿水平方向的沟槽(17)，沟槽的截面为矩形、梯形或侧边为弧线的梯形，沟槽深度的最小值为前板透明介质层厚度的二分之一，最大值与前板透明介质层厚度相同，沟槽两个侧边与X电极和Y电极之间的距离范围为20微米至40微米；后板上的子像素中，在A电极外的后板介质层上，并与前板透明介质层上的沟槽相对应的位置上设置一个介质高台(117)，其高度不大于障壁高度的3/4，不小于障壁高度的1/2，其形状包括圆台、圆柱、椭圆台、椭圆柱、棱台和棱柱，该高台与障壁材料相同，并且采用同种工艺同时制备，其表面覆盖相应子像素的荧光粉。2.根据权利要求1所述的具有具有高放电效率的等离子体显示屏，其特征在于，所述碱金属、碱土金属和稀土金属包括锂、钠、钾、铍、镁、钙、锶、钡、钇、镧、铈、镨、钕、钐。3.根据权利要求1和2所述的具有具有高放电效率的等离子体显示屏，其特征在于，所述的碱金属、碱土金属和稀土金属的氟化物中包含一种或一种以上所述金属的成分。4.根据权利要求1和2所述的具有具有高放电效率的等离子体显示屏，其特征在于，所述的碱金属、碱土金属和稀土金属的氟化物中包含一种或一种以上所述金属的成分，同时还包含一种或一种以上碱金属、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德杰，
申请(专利权)人：李德杰，
类型：发明
国别省市：