專利名稱：蔭罩式等離子體顯示板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種具有高發(fā)光效率的對向放電型彩色蔭罩式等離子體顯示板的結(jié)構(gòu)，屬于彩色交流蔭罩式等離子體顯示板結(jié)構(gòu)設(shè)計的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
等離子體顯示器(PDP)目前亟需解決的關(guān)鍵問題是提高發(fā)光效率和降低功耗。等離子體顯示器的功耗主要產(chǎn)生在維持期。維持期的功耗與維持電壓和發(fā)光效率有關(guān)。目前提高發(fā)光效率的主要途徑一是提高等離子體顯示器總的工作氣壓和氙(Xe)分壓；二是放電單元的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。研究成果表明功耗有了一定的降低。而降低維持電壓的主要途徑是研究、開發(fā)新型保護層材料，如氧化鈣(CaO)、氧化鍶(SrO)、三重氧化物或摻雜氧化鎂(MgO) 等，目的是提高保護層的二次電子發(fā)射系數(shù)Y，進而降低工作電壓。同時，二次電子發(fā)射系數(shù)Y的提高，也隨之帶來了亮度、發(fā)光效率和尋址速度等指標的改善，從總體上提升了顯示器的性能，因此目前對新型保護層材料的研究是一個熱點。眾所周知，碳納米管(CNTs)由于具有較大的長徑比和較小的頂端曲率半徑，成為很好的場致電子發(fā)射器。當外加電壓達到場致電子發(fā)射的極限電壓時，碳納米管(CNTs)就可以發(fā)射電子。一般來說，碳納米管的極限場強是幾V/ μ m,這個場強度在等離子體顯示器(PDP)中可以獲得。因此將碳納米管(CNTs)應用于等離子體顯示器(PDP)而構(gòu)成特殊的保護層成為保護層研究的新領(lǐng)域，目前的研究集中在以下三個方面開展⑴在碳納米管 (CNTs)上沉積氧化鎂(MgO)保護膜，構(gòu)成氧化鎂(MgO)/碳納米管(CNTs)復合結(jié)構(gòu)的保護膜。這里主要利用了前面闡述過的CNTs特殊的幾何結(jié)構(gòu)，使得其上的氧化鎂(MgO)保護膜的功函數(shù)降低，從而提高二次電子發(fā)射系數(shù)，使等離子體顯示器(PDP)的著火電壓有明顯降低。但將氧化鎂(MgO)沉積在CNTs表面，容易造成氧化鎂(MgO)的污染。⑵在氧化鎂(MgO)保護膜表面涂覆碳納米管(CNTs)。它是將氧化鎂(MgO)和碳納米管(CNTs)都作為電子發(fā)射源，并且碳納米管(CNTs)的電子發(fā)射不受溫度和熄滅時間的影響，使等離子體顯示器(PDP)具有更寬范圍的穩(wěn)定放電，同時也使放電電壓和發(fā)光效率得到了改善。但這里仍將氧化鎂(MgO)和碳納米管(CNTs)制備在一起，相互污染的問題不可避免。(3)美國專利No. US2006/0103307發(fā)明的一種等離子體顯示器(PDP)，是在等離子體顯示器(PDP)后板的熒光粉上涂覆碳納米管(CNTs)，與前板的氧化鎂(MgO)不接觸， 碳納米管(CNTs)仍然作為電子發(fā)射源。研究發(fā)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)能夠降低尋址放電時間延遲到 Ius以內(nèi)，為全高清PDP的開發(fā)提供了可能。同時這種結(jié)構(gòu)也降低了尋址電壓和尋址期功耗。但將碳納米管(CNTs)涂覆在熒光粉表面，雖然沒有對氧化鎂(MgO)造成影響，卻損失了有效的熒光粉面積，直接造成顯示板亮度的降低。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本實用新型提出一種蔭罩式等離子體顯示板，在蔭罩式等離子體顯示器的基礎(chǔ)上，對后板的介質(zhì)保護膜結(jié)構(gòu)進行重新設(shè)計后提出一種高發(fā)光效率的等離子體顯示板。目的是降低等離子體顯示板的工作電壓和功耗，提高等離子體顯示板的亮度和發(fā)光效率。技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種蔭罩式等離子體顯示板，該等離子體顯示板包括前板、后板以及夾在前后板之間的蔭罩；所述的前板包括前玻璃基板、位于前玻璃基板下表面的第一電極、覆蓋在第一電極上的絕緣介質(zhì)層、覆蓋在絕緣介質(zhì)層上的保護層；所述的蔭罩上有孔洞，孔壁上涂覆熒光粉；所述的后板包括后玻璃基板、第二電極、覆蓋在第二電極上的絕緣介質(zhì)層、覆蓋在絕緣介質(zhì)層上的多孔氧化鋁層、氧化鋁層上設(shè)有氧化鋁孔洞、和插入氧化鋁孔洞的碳納米管，其中第二電極位于后玻璃基板上并與前板上的第一電極垂直，多孔氧化鋁層的孔洞內(nèi)吸附碳納米管，并且碳納米管垂直于絕緣介質(zhì)層。優(yōu)選的，多孔氧化鋁層的厚度為0. 5 1. 5微米，碳納米管長度為1 2微米。優(yōu)選的，氧化鋁孔洞的直徑為30 50微米。優(yōu)選的，碳納米管為單壁結(jié)構(gòu)或多壁結(jié)構(gòu)。有益效果這種等離子體顯示器用多孔氧化鋁層替代傳統(tǒng)對向放電等離子體顯示器后板中的氧化鎂保護膜，保護后板介質(zhì)層免受離子的轟擊，用碳納米管替代氧化鎂發(fā)射電子和二次電子，極大的提高了參與放電的電子數(shù)量，能有效的降低顯示板的工作電壓和功耗，提高發(fā)光效率。通過碳納米管涂覆工藝的選擇，將碳納米管吸引進氧化鋁孔洞完成種植，并通過孔深度的調(diào)節(jié)來保證碳納米管豎立在介質(zhì)層表面，使碳納米管尖端發(fā)射的電子有效的進入放電空間參與放電，提高場發(fā)射電子的利用效率。在后板的絕緣介質(zhì)層表面制備多孔氧化鋁并種植碳納米管，這不僅避免了氧化鎂和碳納米管的相互污染，而且沒有遮擋顯示板發(fā)出的可見光，能夠提高顯示板的亮度。

圖1為本實用新型的顯示板三維結(jié)構(gòu)示意圖。附圖1中的標號意義如下1為前板，2為蔭罩，3為后板，4為前玻璃基板，5為第一電極(或掃描電極)，6為前板絕緣介質(zhì)層，7為前板保護層，8為熒光粉，9為后玻璃基板， 10為第二電極(或?qū)ぶ冯姌O)，11為后板絕緣介質(zhì)層，12為多孔氧化鋁層，13為碳納米管，14 為氧化鋁孔洞。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明。蔭罩式等離子體顯示板，包括前板1、蔭罩2、后板3，其中蔭罩2位于前板1、后板 3之間。所述的前板1包括前玻璃基板4、位于前玻璃基板4下表面的第一電極5、覆蓋在第一電極5上的絕緣介質(zhì)層6、覆蓋在絕緣介質(zhì)層6上的保護層7 ；所述的蔭罩2上有孔洞， 孔壁上涂覆熒光粉8 ；所述的后板3包括后玻璃基板9、第二電極10、覆蓋在第二電極10上的絕緣介質(zhì)層11、覆蓋在絕緣介質(zhì)層11上的多孔氧化鋁層12、氧化鋁層12上設(shè)有氧化鋁孔洞14、和插入氧化鋁孔洞14的碳納米管13，其中第二電極(10)位于后玻璃基板9上并與前板1上的第一電極5垂直，多孔氧化鋁層12的孔洞內(nèi)吸附碳納米管13，并且碳納米管 13垂直于絕緣介質(zhì)層11。多孔氧化鋁層12的厚度為0. 5 1. 5微米，碳納米管13長度為1 2微米。氧化鋁孔洞14的直徑為30 50微米。碳納米管13為單壁結(jié)構(gòu)或多壁結(jié)構(gòu)。用傳統(tǒng)的交流等離子體顯示板的制作方法制作前板和部分后板。制作完成的前板 1主要由前玻璃基板4、第一電極5、絕緣介質(zhì)層6、保護層7 (氧化鎂)組成，其中第一電極5 (通常稱為行電極組或掃描電極組)位于前玻璃基板4下表面上并與后板3上的第二電極10 成空間垂直正交，絕緣介質(zhì)層6覆蓋在第一電極5上，保護層7則覆蓋在絕緣介質(zhì)層6上。 制作完成的部分后板主要由后玻璃基板9、第二電極10、絕緣介質(zhì)層11組成，其中第二電極 10 (通常稱為列電極組或?qū)ぶ冯姌O組)位于后玻璃基板9上，絕緣介質(zhì)層11覆蓋在第二電極10上。采用真空鍍膜的方法，在后板的絕緣介質(zhì)層11表面形成一層1 2微米厚的金屬鋁膜，通過陽極氧化工藝在鋁膜表面形成多孔氧化鋁12。之后利用電泳工藝將CNTsl3種植在氧化鋁孔洞14內(nèi)，完成該發(fā)明提出的帶有CNTs電子發(fā)射源的蔭罩式等離子體顯示板后板3的制作。在蔭罩2碗形孔壁上涂覆紫外激發(fā)的熒光粉8。然后將前板1、蔭罩2和后板3對位，四周用低熔點玻璃進行氣密封接，進行真空除氣，并充以一定氣壓的所需工作氣體后與真空系統(tǒng)封離，這就形成了本發(fā)明所提供的等離子體顯示板。該等離子體顯示板的工作原理如下若將第一電極組5作為掃描電極，將第二電極組10作尋址電極，將蔭罩2作為公共電極或懸浮，首先，在掃描電極和尋址電極之間加一高壓窄脈沖或斜坡脈沖擦除信號，擦除上次放電積累的壁電荷；然后在掃描電極上加一負高壓尋址脈沖選中該行，同時在尋址電極上施加與該行顯示信息對應的正數(shù)據(jù)脈沖，該數(shù)據(jù)脈沖電壓幅度與掃描電壓之差高于掃描電極與尋址電極之間的著火電壓，控制觸發(fā)放電，從而在該行形成與所需顯示信息對應的壁電荷分布；在逐行完成整屏圖像初始放電之后，在掃描電極組5和尋址電極10之間施加維持放電脈沖，以顯示該幀圖像。如此循環(huán)即可逐幀顯示圖像。例1 按照上述實施方式，多孔氧化鋁層的厚度應控制在0. 5 1. 5微米之間，并且采用長度為1 2微米的CNTs，以保證CNTs能夠在氧化鋁孔洞內(nèi)形成垂直取向，這是本發(fā)明的第一組實施例。例2 按照上述實施方式，氧化鋁孔洞的直徑應控制在30 50微米之間，以便于 CNTs能夠順利進入氧化鋁孔洞，這是本發(fā)明的第二組實施例。例3 按照上述實施方式，CNTs可以選擇單壁結(jié)構(gòu)，也可以選擇多壁結(jié)構(gòu)，這是本發(fā)明的第三組實施例。
權(quán)利要求1.一種蔭罩式等離子體顯示板，其特征在于，該等離子體顯示板包括前板(1)、后板 (3)以及夾在前后板之間的蔭罩O)；所述的前板(1)包括前玻璃基板G)、位于前玻璃基板(4)下表面的第一電極(5)、覆蓋在第一電極( 上的絕緣介質(zhì)層(6)、覆蓋在絕緣介質(zhì)層(6)上的保護層(7)；所述的蔭罩(2)上有孔洞，孔壁上涂覆熒光粉(8)；所述的后板C3)包括后玻璃基板(9)、第二電極(10)、覆蓋在第二電極(10)上的絕緣介質(zhì)層(11)、覆蓋在絕緣介質(zhì)層(11)上的多孔氧化鋁層(12)、氧化鋁層(12)上設(shè)有氧化鋁孔洞(14)、和插入氧化鋁孔洞(14)的碳納米管(13)，其中第二電極(10)位于后玻璃基板(9)上并與前板(1)上的第一電極( 垂直，多孔氧化鋁層(12)的孔洞內(nèi)吸附碳納米管(13)，并且碳納米管(13)垂直于絕緣介質(zhì)層(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蔭罩式等離子體顯示板，其特征在于，多孔氧化鋁層(12)的厚度為0. 5 1. 5微米，碳納米管(13)長度為1 2微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蔭罩式等離子體顯示板，其特征在于，氧化鋁孔洞(14) 的直徑為30 50微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蔭罩式等離子體顯示板，其特征在于，碳納米管(13)為單壁結(jié)構(gòu)或多壁結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型公開了一種蔭罩式等離子體顯示板，其特征在于，該等離子體顯示板包括前板(1)、后板(3)以及夾在前后板之間的蔭罩(2)；所述的前板(1)包括前玻璃基板(4)、位于前玻璃基板(4)下表面的第一電極(5)、覆蓋在第一電極(5)上的絕緣介質(zhì)層(6)、覆蓋在絕緣介質(zhì)層(6)上的保護層(7)；所述的蔭罩(2)上有孔洞，孔壁上涂覆熒光粉(8)；所述的后板(3)包括后玻璃基板(9)、第二電極(10)、覆蓋在第二電極(10)上的絕緣介質(zhì)層(11)。本實用新型降低等離子體顯示板的工作電壓和功耗，提高等離子體顯示板的亮度和發(fā)光效率。
文檔編號H01J17/06GK202084504SQ201120116278
公開日2011年12月21日 申請日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者仲雪飛, 張 雄, 樊兆雯 申請人:東南大學