專利名稱：一種省去彩色濾光膜的等離子顯示屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于顯示器件領(lǐng)域，具體涉及一種提高等離子顯示屏色彩飽和度的方法。

背景技術(shù)：
近年來，在用于電腦和電視等的圖像顯示的彩色顯示裝置之中，等離子顯示屏(Plasma Display Panel，簡稱PDP)作為輕薄的大型平板彩色顯示終端設(shè)備正日益引人矚目。
圖1示出目前較為普遍的等離子顯示屏的結(jié)構(gòu)，其包括前基板5和后基板6，在前基板5上依次設(shè)置透明電極1、黑色匯流電極10、白色匯流電極7、黑條9、前板透明介質(zhì)層8、和氧化鎂層11；在后基板6上依次設(shè)有尋址電極2、后板介質(zhì)層3、和障壁4，在障壁的相應(yīng)單元內(nèi)表面通過噴砂、光刻或刻蝕的方法涂覆一層不同顏色的熒光粉漿料12G、12B、12R。
工作過程中，熒光粉受紫外線激發(fā)發(fā)出紅綠藍(lán)各色可見光，射向障壁與后板介質(zhì)的光線會不斷被反射，最終大部分可見光從前板透射而出。為了提高等離子顯示屏的色彩飽和度，一種方法是提高熒光粉所發(fā)出光的色彩飽和度，另一種方法是在前板5上貼一層彩色濾光膜13(見圖2)，用以吸收從熒光層發(fā)出的不需要的光，透過需要顏色的光，并減少環(huán)境光線的反射。圖2示出這種典型結(jié)構(gòu)， 由于材料限制，熒光粉發(fā)光的色彩飽和度有限，而采用彩色濾光膜的方式會明顯提高顯示屏成本，目前市場上42寸彩色濾光膜的價格在百元左右。鑒于此，本發(fā)明特提出一種經(jīng)濟且有效提高等離子顯示屏色彩飽和度的方法。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提出一種改進結(jié)構(gòu)的等離子顯示屏，其省去彩色濾光膜而不降低顯示屏的色彩飽和度。
本發(fā)明的另一目的是提供應(yīng)用于上述方法中的材料。上述材料層是一種由著色低玻粉制作的介質(zhì)層。
為了提高等離子顯示屏色彩飽和度的方法，本發(fā)明在放電單元障壁與后板介質(zhì)表面之間制作一層對應(yīng)顏色的材料層。工作過程中，材料層會有效吸收熒光粉發(fā)出光線中的不純色調(diào)，反射出各單元對應(yīng)的紅、綠、藍(lán)光線，從而明顯提高等離子顯示屏的色彩飽和度。
要實現(xiàn)上述方法，需要采用著色材料層。本發(fā)明提供的材料層是一種由著色低玻粉制作的介質(zhì)層。在一種具體實施方式
中，涂布于紅色放電單元的紅色低玻粉的著色物質(zhì)含有Nd3+、Pm3+、Ho3+、Er3+離子或CdSe。在另一種具體實施方式
中，涂布于綠色放電單元的綠色低玻粉的著色物質(zhì)含有V3+、Cr3+、Pr3+或Tm3+離子。在一種具體實施方式
中，涂布于藍(lán)色放電單元的藍(lán)色低玻粉的著色物質(zhì)含有Fe2+、Co2+、或Cu2+離子。著色物質(zhì)含量在低玻粉中重量百分比0.01～30％。
上述低玻粉成本低廉(以42寸計，制作成本不超過二十元)，在PDP中應(yīng)用工藝簡單，應(yīng)用于PDP后可以免去前板上的彩色濾光膜，從而降低了顯示屏成本。
本發(fā)明將離子著色的低玻粉制作成介質(zhì)層，應(yīng)用于PDP放電單元中作為濾光材料，從而明顯提高了等離子顯示屏的色彩飽和度，采用該方法工藝適應(yīng)性好，而且成本低廉，可以免去前板上的彩色濾光膜，從而降低了顯示屏成本。



根據(jù)以下參照附圖的具體實施方式
和實施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更加顯而易見。附圖中 圖1是現(xiàn)有技術(shù)的等離子顯示屏的構(gòu)造示意圖； 圖2是現(xiàn)有技術(shù)中顯示器放電單元結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明等離子顯示屏的放電單元結(jié)構(gòu)的示意圖。

具體實施例方式 如圖3所示，在后基板6和熒光體層12G(B、R)之間有一層相應(yīng)顏色的著色層15G(B、R)。在前基板上不再設(shè)置彩色濾光膜。
為了形成包含上述著色層的顯示屏后板組件，在后玻璃基板6上面，先用印刷或光刻的方法制成尋址電極2，然后印刷、燒結(jié)出厚度約20微米的白色后板介質(zhì)3，接著用噴砂、光刻或刻蝕的方法形成條狀障壁結(jié)構(gòu)4。障壁之間分隔出了放電單元空間。優(yōu)選地，為了提高顯示屏對比度，障壁頂部制作了黑頂14。在障壁4形成的凹槽空間中，先用絲網(wǎng)印刷、光刻或噴涂的方法涂布上一層低玻粉介質(zhì)漿料，干燥并燒結(jié)，使得障壁與后板介質(zhì)內(nèi)側(cè)形成著色層15G(B、R)。然后用絲網(wǎng)印刷、感光或噴涂的方法形成熒光體層12G(B、R)。前板不再需要制作彩色濾光膜。著色層15G(B、R)的厚度適宜為2～5微米。
本發(fā)明的另一方面涉及用于應(yīng)用于上述方法的低熔點玻璃粉漿料的制備。
玻璃粉主體成分為Bi2O3-B2O3-SiO2、Bi2O3-B2O3-BaO-ZnO、ZnO-B2O3-SiO2、PbO-B2O3-SiO2等常見體系，根據(jù)性能要求選擇添加Al2O3、MgO、CaO、Li2O、Na2O、K2O等輔助成分。此類玻璃粉具有與障壁相適應(yīng)的熱膨脹系數(shù)，調(diào)整在73～85×10-7/℃之間，在500～600℃溫度區(qū)間，尤其是500～560℃溫度區(qū)間具有良好的燒結(jié)特性。
為了使玻璃著色，本發(fā)明在玻璃粉配料中添加著色物質(zhì)。對于涂布于紅色放電單元中的紅色低玻粉，著色物質(zhì)含有Nd3+、Pm3+、Ho3+、Er3+離子或CdSe。在本發(fā)明中，優(yōu)選使用CdSe作為紅色著色物質(zhì)，這是由于CdSe玻璃顏色最鮮明，光譜特性最好。著色物質(zhì)在玻璃粉中重量百分含量通常在0.01～30％之間。若含量低于0.01％，玻璃粉著色效果不明顯，顯示屏色彩飽和度不能有效提高；若高于30％，玻璃粉熱膨脹系數(shù)難于調(diào)整合適，燒結(jié)性能劣化。
對于涂布于綠色放電單元的綠色低玻粉，著色物質(zhì)含有V3+、Cr3+、Pr3+或Tm3+離子。由于Pr3+離子著色穩(wěn)定，顏色鮮艷優(yōu)美，優(yōu)選含有Pr3+離子的物質(zhì)，例如Pr2O3等作為著色物質(zhì)。著色物質(zhì)在玻璃粉中重量百分含量0.01～30％。含量低于0.01％，玻璃粉著色效果不明顯，顯示屏色彩飽和度不能有效提高；高于30％，玻璃粉熱膨脹系數(shù)難于調(diào)整合適，燒結(jié)性能劣化。
對于涂布于藍(lán)色放電單元的藍(lán)色低玻粉，著色物質(zhì)含有Fe2+、Co2+或Cu2+離子。由于Co2+著色穩(wěn)定，受玻璃成分和熔制工藝條件影響較小，而且著色能力強，所以優(yōu)選含有Co2+離子的物質(zhì)，例如CoO作為著色物質(zhì)。著色物質(zhì)在玻璃粉中重量百分含量0.01～30％。含量低于0.01％，玻璃粉著色效果不明顯，顯示屏色彩飽和度不能有效提高；高于30％，玻璃粉熱膨脹系數(shù)難于調(diào)整合適，燒結(jié)性能劣化。對于CoO著色，重量百分含量優(yōu)選低于0.5％。
為了制備上述著色低熔點玻璃粉，首先，根據(jù)上述玻璃粉成分將各種原料(包括著色物質(zhì))例如氧化鉍、硼酸、二氧化硅、氧化鋁、硒化鎘(氧化鐠、氧化亞鈷)等按照設(shè)計百分含量進行稱量、配料，放入V型混料機充分混合至均勻；然后，將混合均勻的配料倒入預(yù)熱好的坩堝中，放入燒結(jié)爐熔制，預(yù)熱與熔制溫度根據(jù)配方的不同選擇850～1300℃之間，熔制過程可以攪拌；待玻璃液均化澄清理想，將其倒入軋片機軋片淬火，形成帶裂紋的玻璃碎片；收集玻璃片，利用破碎機或球磨機將碎片粗粉碎，接著，將粗粉末投入球磨機或氣流粉碎機進行超細(xì)粉碎，最后收得成品的著色粉末，平均粒徑3～5微米為宜。
當(dāng)制作低熔點玻璃粉介質(zhì)漿料時，除了以上玻璃粉構(gòu)成的無機組分，還含有溶劑和樹脂混合或單獨構(gòu)成的有機組分。
作為溶劑，包括但不限于α(β、γ)-松油醇等萜烯類、乙二醇一烷基(二烷基)醚類、二乙二醇一烷基(二烷基)醚類、乙二醇一烷基(二烷基)醚二乙酸酯類、二乙二醇一烷基(二烷基)醚二乙酸酯類、丙二醇一烷基(二烷基)醚類、丙二醇一烷基(二烷基)醚二乙酸酯類、甲醇、乙醇、異丙醇、1-丁醇等醇類，這些可以分別單獨使用，也可以混合兩種以上使用。
作為樹脂，包括但不限于硝基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素等纖維系樹脂，聚丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸鹽等丙烯酸系樹脂，丙烯酸系聚合體、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛等，這些可以分別單獨使用，也可以混合使用。
另外，為了提高材料性能，也可以在漿料中添加適量分散劑、增塑劑等助劑。
下面就絲網(wǎng)印刷型漿料以及著色介質(zhì)層的制作對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明不局限于絲網(wǎng)印刷方法制作著色介質(zhì)層，低玻粉介質(zhì)漿料也不局限于印刷型漿料。
首先將4～7重量份的乙基纖維素、10～50重量份的丁基卡必醇乙酸酯、40～85重量份的松油醇水浴加熱混合制成有機載體；然后將55～75重量份的低玻粉、23～43重量份的有機載體和2～3重量份聚酯類分散劑混合，用三輥軋制成粘度40Pa·s左右的介質(zhì)漿料；在障壁4間隔形成的放電空間內(nèi)對位印刷介質(zhì)漿料，在150℃干燥爐中保持10～20分鐘去除有機溶劑；最后在500～560℃燒結(jié)爐內(nèi)保溫15～30分鐘，即可在等離子體顯示屏的放電單元內(nèi)側(cè)形成厚度2～5微米的有色介質(zhì)層15。
實施例 以下列舉本發(fā)明所述方法以及相應(yīng)材料的實施例與性能比較。
實施例1 將作為Bi2O3來源的氧化鉍、B2O3來源的硼酸、BaO來源的碳酸鋇、ZnO來源的氧化鋅、SiO2來源的二氧化硅、K2O來源的碳酸鉀、Al2O3來源的氧化鋁、CaO來源的碳酸鈣以及著色物質(zhì)CdSe按照實施例1中比例稱量混合，放入V型混料機充分混合至均勻；然后，白金坩堝在燒結(jié)爐中預(yù)熱一段時間，取出，將混合均勻的配料倒入坩堝，放入燒結(jié)爐熔制1小時，預(yù)熱與熔制溫度900℃，熔制過程攪拌為宜；待玻璃液均化澄清理想，將其倒入軋片機軋片淬火，形成帶裂紋的玻璃碎片；收集玻璃片，利用球磨機將碎片粗粉碎，成為平均粒徑小于3毫米的粗粉末，符合超細(xì)粉碎進料要求；接著，將粗粉末投入氣流粉碎機，調(diào)節(jié)氣流粉碎工藝參數(shù)，分級輪速度16000rpm，粉碎壓力0.55MPa，對粗粉末進行超細(xì)粉碎加工，在旋風(fēng)分離出料處獲得紅色玻璃粉。
以上述同樣的方式將原料混合，只是將著色物質(zhì)改為Pr2O3，其它玻璃粉成分未變，以相同工藝制作，可以獲得綠色玻璃粉。
以上述同樣的方式將原料混合，只是將著色物質(zhì)改為CuO，其它玻璃粉成分未變，以相同工藝制作，可以獲得藍(lán)色玻璃粉。
將5重量份的乙基纖維素、13重量份的丁基卡必醇乙酸酯、82重量份的松油醇水浴加熱混合制成有機載體；然后將67重量份的紅色低玻粉、31重量份的有機載體和2重量份聚酯類分散劑混合，用三輥軋制成粘度35Pa·s的介質(zhì)漿料；在障壁4間隔形成的放電空間內(nèi)對位印刷一次介質(zhì)漿料，150℃干燥爐中保持10分鐘去除有機溶劑；最后在540℃燒結(jié)爐內(nèi)保溫20分鐘，即可在等離子體顯示屏的放電單元內(nèi)側(cè)形成厚度3微米的紅色介質(zhì)層15R。
以上述同樣方式可以獲得綠色介質(zhì)層15G及藍(lán)色介質(zhì)層15B。
15R、15G、15B制作完畢，然后對位印刷紅綠藍(lán)各色熒光粉，450℃燒結(jié)，得到熒光粉層12R、12G、12B。這樣就獲得了本專利發(fā)明的等離子顯示屏。
實施例2～9 以實施例1同樣的方式實現(xiàn)，只是改變了各著色物質(zhì)的含量以及玻璃粉其它成分。在同一個實施例中，各色低玻粉只是著色物質(zhì)不同，其它玻璃粉成分保持相同。
表1實施例1-9中使用的成分
將熔制的玻璃液倒入模具中，自然冷卻后取出，使其成為直徑5mm，長度35～50mm的圓柱體，測定其50～350℃之間熱膨脹系數(shù)。根據(jù)障壁匹配要求，范圍適合在73～85×10-7/℃。
比較例 以先前發(fā)明的同樣熒光粉材料制作的PDP屏作為比較例，比較例的PDP屏前板制作了彩色濾光膜，各色放電單元內(nèi)除了熒光粉，沒有對應(yīng)顏色的材料層。
表2實施例及比較例產(chǎn)品的性能比較 評價色彩飽和度時，顯示屏分別顯示紅色、綠色、藍(lán)色，然后測試屏幕中心點的色度值。在CIE色度空間上R、G、B三點圍成的三角形區(qū)域就是顯示器可以顯示的全部顏色區(qū)域，這一區(qū)域的面積與NTSC 1953定義的RGB色彩范圍的面積之比就是色彩飽和度得分，最高100％。
從實施例與比較例的性能結(jié)果比較可以看出，本發(fā)明的等離子顯示屏的色彩飽和度較先前等離子顯示屏得到有效提高，由于飽和度提高，亮度略有下降。本專利介紹的方法工藝適應(yīng)性好，而且成本低廉，可以免去前板上的彩色濾光膜，從而降低了顯示屏成本。
以上結(jié)合具體實施例闡述了本發(fā)明的技術(shù)方案，顯而易見的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對這些具體實施例做多種修改和調(diào)整，例如，可以采用其它種類的著色物質(zhì)形成著色層，這些應(yīng)該涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種省去彩色濾光膜的等離子顯示屏，其特征在于，在放電單元障壁與后板介質(zhì)表面之間具有一層對應(yīng)顏色的著色材料層，所述著色材料層是由著色低玻粉制成的介質(zhì)層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子顯示屏，其中，紅色低玻粉含有重量百分比0.01～30％的著色物質(zhì)，所述著色物質(zhì)是含有Nd3+、Pm3+、Ho3+、Er3+離子的化合物，或CdSe，或它們的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子顯示屏，其中，所述著色物質(zhì)為CdSe。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子顯示屏，其中，綠色低玻粉含有重量百分比0.01～30％的著色物質(zhì)，所述著色物質(zhì)是含有V3+、Cr3+、Pr3+或Tm3+離子的化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的等離子顯示屏，其中，優(yōu)選含有Pr3+離子的物質(zhì)作為著色物質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子顯示屏，其中，藍(lán)色低玻粉含有重量百分比0.01～30％的著色物質(zhì)，該著色物質(zhì)是含有Fe2+、Co2+或Cu2+離子的化合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的等離子顯示屏，其中，著色物質(zhì)是含有Co2+離子的化合物。
8.一種用于提高等離子顯示屏色彩飽和度的介質(zhì)漿料，其無機組分包含玻璃粉基礎(chǔ)成分和著色物質(zhì)，所述著色物質(zhì)選自含有Nd3+、Pm3+、Ho3+、Er3+、CdSe、V3+、Cr3+、Pr3+、Tm3+、Fe2+、Co2+或Cu2+離子的化合物。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種提高等離子顯示屏色彩飽和度的方法以及實現(xiàn)該方法所采用的材料在顯示屏放電單元障壁表面制作一層對應(yīng)顏色的著色材料層，該著色材料層為一種由著色低玻粉制作的介質(zhì)層。在一種具體實施方式
中，紅色低玻粉著色物質(zhì)是含有Nd3+、Pm3+、Ho3+、Er3+離子的化合物，或CdSe，或它們的混合物；綠色低玻粉著色物質(zhì)是含有V3+、Cr3+、Pr3+或Tm3+離子的化合物；藍(lán)色低玻粉著色物質(zhì)是含有Fe2+、Co2+或Cu2+離子的化合物。著色物質(zhì)占玻璃粉重量百分比0.01～30％。放光過程中，著色材料層會有效吸收熒光粉發(fā)出光線中的不純色調(diào)，反射出各單元對應(yīng)的紅綠藍(lán)光線，從而有效提高顯示屏的色彩飽和度。該方法工藝適應(yīng)性好，而且成本低廉，采用后可以免去前板上的彩色濾光膜，從而降低了顯示屏成本。
文檔編號H01J17/49GK101764016SQ20091022322
公開日2010年6月30日 申請日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者曹建, 商紅凱 申請人:四川虹歐顯示器件有限公司