專利名稱：等離子顯示屏及制作方法
技術領域：
本發明涉及等離子顯示屏領域，具體而言，涉及一種等離子顯示屏及制作方法。
背景技術：
通用的交流氣體放電等離子顯示屏均采用表面放電型結構，該結構包括一個上基板及與之封接在一起的下基板。上基板上配置有透明電極ITO和匯流電極，透明電極和匯流電極構成放電電極。放電電極又分為維持放電電極X和掃描放電電極Y，在放電電極的表面覆蓋有一層介質層，介質層上覆蓋保護層，用作保護層的通常為氧化鎂膜。下基板上配置有與放電電極相互垂直的尋址電極，尋址電極上覆蓋一層介質層，介質層上配置有與其尋址電極平行的條狀障壁，且在條狀障壁的底部覆蓋有熒光粉層，上下基板用低熔點玻璃粉封接在一起，并且在其間充有放電氣體。目前，為了提高等離子顯示屏的產品質量，提高等離子顯示屏的光效，降低其工作電壓，通常在放電電極表面的介質層上覆蓋一層氧化鎂保護層。通常的做法是用電子束蒸鍍的方法，所用的蒸鍍設備見圖1所示，蒸鍍設備包括兩個托盤，每個托盤上設置有需要蒸鍍的材料，這里指氧化鎂材料，通過電子槍發射出的電子束打擊位于托盤上的氧化鎂材料， 使其變成霧狀的氧化鎂微粒，這樣就在位于托盤上方的PDP上基板的介質層表面形成一層氧化鎂膜，該氧化鎂膜對介質層具有很好的保護效果，而且能產生大量的二次電子，可降低屏的著火電壓，減小放電延遲時間。但是，隨著全高清電視的出現，PDP顯示屏的像素節距越來越小，造成的直接影響是屏的放電空間減少，亮度降低，又因行數增加，需要進一步減少放電延遲時間，僅僅在介質層上覆蓋一層氧化鎂保護層所達到的效果已不能滿足全高清PDP顯示屏的質量要求。

發明內容
本發明旨在提供一種PDP顯示屏及制備方法，以達到增加二次電子發射系數，進一步降低PDP工作電壓，減小放電延遲時間的目的。為了實現上述效果，根據本發明的一個方面，提供了一種等離子顯示屏，包括相對封接的上基板和下基板，上基板上依次設置有放電電極、介質層及保護層，該保護層包括 第一保護層，由氧化鎂形成；以及第二保護層，覆蓋在第一保護層上，第二保護層包括堿土金屬氧化物和二氧化硅/二氧化鈦。進一步地，第二保護層包括質量百分含量為83% -94%的氧化鍶和6% -17%的二
氧化硅。進一步地，第二保護層包括質量百分含量為60% -75%的氧化鈣和25% -40%的
二氧化鈦。進一步地，第二保護層的面積為第一保護層面積的3% -15%。進一步地，第二保護層覆蓋在第一保護層對應各發光單元的點火位置。根據本發明的另一個方面，提供了具有上述任一種保護層的等離子顯示屏的制作方法，該方法包括設置上基板，在上基板上依次設置放電電極和介質層；在介質層上設置保護層的步驟包括采用蒸鍍法形成氧化鎂第一保護層；設置定向遮擋板；以及采用蒸鍍法形成第二保護層，第二保護層包括堿土金屬氧化物和二氧化硅/ 二氧化鈦。進一步地，在定向遮擋板上設置有定向通孔，使得形成第二保護層的面積為第一保護層面積的3% -15%。進一步地，定向遮擋板上設置有定向通孔，使得第二保護層覆蓋在第一保護層對應各發光單元的點火位置。進一步地，第二保護層包括質量百分含量為83% -94%的氧化鍶和6% -17%的二氧化硅，第二保護層的形成包括以下步驟腔體中抽真空1.9X10_4Pa-7.6X10_Va的條件下，同時溫度上升到290°C -310°C;通入氧氣使真空度降到2. 8X10_2Pa，再加水蒸氣使真空度降到5. IXlO-2Pa ；蒸鍍時基板運動速度為420mm/秒；控制所述第二保護層的厚度為 3700 埃。進一步地，第二保護層包括質量百分含量為60% -75%的氧化鈣和25% -40%的二氧化鈦，第二保護層的形成包括以下步驟在腔體中抽真空3. 5X ΙΟ"4 Pa-5.6X10-4Pa的條件下，同時溫度上升到360°C -372°C ；通入氧氣使真空度降到2. 7X 10_2Pa-3. 8X KT2Pa ； 蒸鍍時基板的運動速度為IOOOmm/秒IlOOmm/秒；控制第二保護層的厚度為5500埃-6000埃。通過在氧化鎂膜層上蒸鍍第二保護層，使得氧化鎂的晶體結構摻入少量的摻雜原子，摻雜原子替代氧化鎂中的原子后，增大了晶體的擴散系數，使得這種含有摻雜原子的晶體結構的擴散系數比只有單一原子的晶體自擴散系數大，因此電子運動的速度加快，同時電子數目增大，增加了二次電子的發射系數，降低了 PDP的工作電壓，進一步減小了放電延遲時間。優選第二保護層的面積為第一保護層面積的3% _15%，若覆蓋太多同樣會降低二次電子發射，影響屏的透過率進而影響器件的效果。


說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖1示出了根據本發明實施例制備保護層時所用的蒸鍍設備的結構示意圖；圖2示出了根據本發明又一實施例中制備保護層時所用蒸鍍設備的結構示意圖； 以及圖3示出了根據本發明的定向遮擋板上定向通孔的位置示意圖。
具體實施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本發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明。根據本發明一種典型的實施方式，提供一種等離子顯示屏。該等離子顯示屏包括相對封接的上基板和下基板，上基板上依次設置有放電電極、介質層及保護層，該保護層分兩層，第一保護層由氧化鎂直接形成在介質層上；以及第二保護層，覆蓋在第一保護層上， 第二保護層包括堿土金屬氧化物和二氧化硅/二氧化鈦。現有技術只是在介質層上形成了第一層氧化鎂保護層，雖然也能對介質層起到保護作用，降低屏的著火電壓和減小延遲時間，但是隨著要求的提高這些技術還遠遠不夠。本發明的等離子顯示屏通過在氧化鎂膜層上蒸鍍第二保護層，使得氧化鎂的晶體結構摻入少量的摻雜原子，摻雜原子替代氧化鎂中的原子后，增大了晶體的擴散系數，使得這種含有摻雜原子的晶體結構的擴散系數比只有單一原子的晶體自擴散系數大，因此電子運動的速度加快，同時電子數目增大，增加了二次電子的發射系數，降低了 PDP的工作電壓，進一步減小了放電延遲時間。第二保護層可以包括堿土金屬氧化物和二氧化硅/ 二氧化鈦，但不局限于堿土金屬氧化物和二氧化硅/二氧化鈦只要能夠使摻雜原子替代氧化鎂中的原子后，增大了晶體的擴散系數即可。優選地，第二保護層的材料包括質量百分含量為83% -94%的氧化鍶和 6% -17%的二氧化硅，因為氧化鍶可增加二次電子發射系數，二氧化硅具有減少放電延遲時間的效果，所以具有降低屏著火電壓的優點。第二保護層的材料也可以是包括質量百分含量為60% -75%的氧化鈣和25% -40%的二氧化鈦，因為氧化鈣可以增加二次電子發射系數，使屏圖像畫面更清晰。根據本發明一種典型的實施方式，第二保護層的面積為第一保護層面積的 3% _15%。以這種覆蓋面積可以更好的達到降低屏著火電壓的效果，降低屏模組的制造成本，同時節省能耗。第二保護層可以覆蓋在第一保護層的任何位置，只要能夠達到增加了二次電子的發射系數，降低PDP工作電壓和進一步減小放電延遲時間的效果即可。優選地，第二保護層的覆蓋在第一保護層對應各發光單元的點火位置。這樣可以使等離子顯示屏的著火電壓降至最低。根據本發明的另一個方面，提供一種具有上述任一種第二保護層的等離子顯示屏的制造方法。該方法包括設置上基板，在上基板上依次設置放電電極和介質層；在介質層上設置保護層的步驟包括首先采用蒸鍍法在上基板的介質層上形成氧化鎂第一保護層；其次設置好定向遮擋板，在定向遮擋板上設置有定向通孔；以及采用蒸鍍法形成第二保護層， 第二保護層包括堿土金屬氧化物和二氧化硅/二氧化鈦。設置定向遮擋板使形成的第二保護層的面積占第一保護層面積的3% _15%。當然可以精確的設置定向遮擋板上的定向通孔，使之準確有效地將需第二保護層的蒸鍍材料覆蓋在第一保護層對應的發光單元的點火位置。在本發明的一種具體實施方式
中，第二保護層的蒸鍍材料包括質量百分含量為 83% -94%的氧化鍶和質量百分含量為6% -17%的二氧化硅，第二保護層的形成包括如下步驟首先將腔體中抽真空使真空度為1.9X10_4Pa-7.6X10_4Pa，在抽真空的同時升溫到 2900C -310°C ；之后向腔體中通氧氣使真空度降到2. 8X10_2Pa，再通水蒸氣使真空度降到 5. IXlO-2Pa ；在蒸鍍時保持基板的運動速度為420mm/秒；最后控制第二保護層的厚度為 3700 埃。在本發明的又一個具體實施方式
中，蒸鍍第二保護層的材料包括質量百分含量為60% -75%的氧化鈣和質量百分含量為25% -40%的二氧化鈦，其具體的形成過程包括如下步驟首先將腔體抽真空使真空度為3. 5X10_Va-5. 6X10_4Pa，抽真空的同時升溫到360°C -372°C ；之后通氧氣使真空度降到2.7X10-2Pa-3.8X10-2Pa;開始蒸鍍，這時保持基板的運動速度為IOOOmm/秒-IlOOmm/秒；最后控制所得的第二保護層的厚度為5500 埃-6000 埃(IO"10)。
本發明的等離子顯示屏保護層的制造方法通過如下用于等離子顯示屏保護層形成的蒸鍍裝置實施，如圖1，2所示，用于等離子顯示屏保護層形成的蒸鍍裝置包括第一蒸鍍材料盛放部11、第二蒸鍍材料盛放部12、電子槍3和定向遮擋板4，其中，第一蒸鍍材料盛放部11和第二蒸鍍材料盛放部12可以分別處于第一位置以及處于第二位置，且第二蒸鍍材料盛放部12與第一蒸鍍材料盛放部11的位置能夠互換；電子槍3設置在第一位置的上方，用于發射電子束濺射蒸鍍材料；定向遮擋板4上設置有定向通孔，可移動的設置在電子槍3與待蒸鍍的上基板2之間。當第一蒸鍍材料盛放部11處于第一位置，電子槍3射擊第一蒸鍍材料盛放部11時，第一蒸鍍材料盛放部11內的第一蒸鍍材料將被霧狀顆粒成一定的角度濺射，從而蒸鍍到待蒸鍍PDP上基板2上形成第一保護層。當第二蒸鍍材料盛放部 12與第一蒸鍍材料盛放部11的位置能夠互換，如圖2所示，定向遮擋板4移動到電子槍3 與上基板2之間，電子槍3射擊第二蒸鍍材料盛放部12，蒸鍍第二蒸鍍材料，由于定向遮擋板4的存在，第二蒸鍍材料只能透過定向遮擋板4上的定向通孔定向的蒸鍍到上基板2上， 而不需要蒸鍍的位置則由于定向遮擋板4的遮擋而不會被蒸鍍。根據圖3所示的實施例，定向遮擋板4上定向孔的位置可以根據如下公式精確確定。定向遮擋板的定向通孔的位置設置在空間直角坐標系中的B點(X1, Y1,乙)，空間直角坐標系包括相互垂直的X軸、Y軸和Z軸，B點(X1, Y1, Z1)的位置通過下列公式求得\-\J\_\ = W = rL-rL2H①Z = Z1②其中，公式①為空間直線方程；公式②為遮擋板(4)所在空間平面的平面方程，其高度為乙；B點(XnY1^1)為所述空間直線和所述空間平面的相交點，且與A點的沿Z軸方向的距離為Z1,其中，A點是電子束打到需要蒸鍍的材料上的濺射點，C點是需要在上基板的氧化鎂層上蒸鍍的范圍，B點是遮擋板上定向通孔的位置。定向遮擋板4的材質優選不銹鋼，厚度為0.3 0.5mm，定向通孔的孔徑為0. 11 0. 13mm，在此范圍內能夠得到合適的蒸鍍層。該蒸鍍裝置包括如下運行過程第一蒸鍍材料盛放部11處于第一位置，電子槍3 濺射第一蒸鍍材料，上基板2勻速運動第一次經過第一位置上方；第二蒸鍍材料盛放部12 與第一蒸鍍材料盛放部11位置互換，第二蒸鍍材料盛放部處于第一位置，電子槍3濺射第二蒸鍍材料，上基板2在定向遮擋板4的遮擋下勻速運動，第二次經過第一位置上方，其中， 定向遮擋板4與上基板2以相同的速度經過第一位置上方。這樣就可以在上基板兩次運行的過程中將第一保護層和第二保護層精確蒸鍍好，工藝簡單，方便操作。如圖1所示，第一蒸鍍材料盛放部11可以是勻速沿自身軸心旋轉的一組坩堝中的每個坩堝的一半，第二蒸鍍材料盛放部12是一組坩堝中的每個坩堝的另一半。優選地，一組坩堝的排布方向垂直于上基板2的運動方向，這樣便于蒸鍍材料均勻地蒸鍍到上基板2 上。坩堝旋轉半周的時間可以與上基板2—次經過第一位置上方的時間相等，這樣可以保證坩堝旋轉半周即上基板運行第一次可以將第一保護層蒸鍍好，當坩堝旋轉另半周時，上基板運行第二次完成第二保護層的蒸鍍。當然，如圖2所示第一蒸鍍材料盛放部11也可以是沿自身軸心旋轉的第一組坩堝，第二蒸鍍材料盛放部12是沿自身軸心旋轉的第二組坩堝，第一組坩堝和第二組坩堝處于第一位置時的排布方向垂直于上基板的運動方向。同樣也可以便于蒸鍍材料均勻地蒸鍍在上基板上。根據需要蒸鍍的上基板的大小可以調整一組干鍋的數量，優選地，根據圖2所示的實施例，第一組坩堝與第二組坩堝分別為兩個坩堝，支撐在十字型支撐架的沿水平方向的四個端部，十字型支撐架的中部具有豎直延伸的旋轉軸，這樣既能使坩堝可以繞自身軸心旋轉又能夠繞十字形支撐架的軸心旋轉，保證了蒸鍍的均勻性。蒸鍍裝置配置為使得上基板第一次經過第一位置上方后，十字型支撐架繞其旋轉軸運動，互換第一組坩堝和第二組坩堝的位置，然后使上基板第二次經過第一位置上。此結構加工方便，操作簡便，且蒸鍍效果好。下面將結合具體實施例進一步說明本發明的等離子顯示屏及其制備方法的有益效果。實施例1工藝步驟前序步驟均與現有技術相同，第二層保護層形成的工藝步驟首先將腔體中抽真空使真空度為1.9X10_4Pa，在抽真空的同時升溫到^KTC ；之后向腔體中通氧氣使真空度降到2. 8X 10_2Pa，再通水蒸氣使真空度降到5. 1 X lO^Pa ；在蒸鍍時保持基板運動速度為 420mm/秒；最后控制第二保護層的厚度為3700埃。實施例2工藝步驟步驟與實施例1中相同，不同之處在于 5.0X10_4Pa，在抽真空的同時升溫到300°C。實施例3工藝步驟步驟與實施例1中相同，不同之處在于 7.6X10_4Pa，在抽真空的同時升溫到310°C。實施例4工藝步驟前序步驟均與現有技術相同，第二層保護層形成的工藝步驟首先將腔體抽真空使真空度為3. 5X 10_4Pa，抽真空的同時升溫到360°C度；之后通氧氣使真空度降到
2.7 X IO-2Pa ；開始蒸鍍，這時保持基板的運動速度為IOOOmm/秒；最后控制所得的第二保護層的厚度為5500埃。實施例5工藝步驟前序步驟均與現有技術相同，第二層保護層形成的工藝步驟首先將腔體抽真空使真空度為4.5X10_4Pa，抽真空的同時升溫到366°C度；之后通氧氣使真空度降到
3.IXlO-2Pa ；開始蒸鍍，這時保持基板的運動速度為1050mm/秒；最后控制所得的第二保護層的厚度為5750埃。實施例6工藝步驟前序步驟均與現有技術相同，第二層保護層形成的工藝步驟首先將腔體抽真空使真空度為5.6X10_4Pa，抽真空的同時升溫到372°C度；之后通氧氣使真空度降到 3. SXlO-2I^ ；開始蒸鍍，這時保持基板的運動速度為IlOOmm/秒；最后控制所得的第二保護層的厚度為6000埃。表一首先將腔體中抽真空使真空度為 首先將腔體中抽真空使真空度為
權利要求
1.一種等離子顯示屏，包括相對封接的上基板和下基板，所述上基板上依次設置有放電電極、介質層及保護層，其特征在于，所述保護層包括第一保護層，由氧化鎂形成；以及第二保護層，覆蓋在所述第一保護層上；其中所述第二保護層由堿土金屬氧化物和二氧化硅/二氧化鈦組成。
2.根據權利要求1所述的等離子顯示屏，其特征在于，所述第二保護層包括質量百分含量為83% -94%的氧化鍶和6% -17%的二氧化硅。
3.根據權利要求1所述的等離子顯示屏，其特征在于，所述第二保護層包括質量百分含量為60% -75%的氧化鈣和25% -40%的二氧化鈦。
4.根據權利要求3所述的等離子顯示屏，其特征在于，所述第二保護層的面積為所述第一保護層面積的3%-15%。
5.根據權利要求3所述的等離子顯示屏，其特征在于，所述第二保護層覆蓋在所述第一保護層對應各發光單元的點火位置。
6.一種等離子顯示屏的制作方法，包括設置上基板，在所述上基板上依次設置放電電極和介質層； 其特征在于，在所述介質層上設置保護層的步驟包括 采用蒸鍍法形成氧化鎂第一保護層； 設置定向遮擋板；以及采用蒸鍍法形成第二保護層，所述第二保護層包括堿土金屬氧化物和二氧化硅/ 二氧化鈦。
7.根據權利要求6所述的等離子顯示屏的制作方法，其特征在于，在所述定向遮擋板上設置有定向通孔，使得形成所述第二保護層的面積為所述第一保護層面積的3% -15%。
8.根據權利要求6所述的等離子顯示屏的制作方法，其特征在于，所述定向遮擋板上設置有定向通孔使得所述第二保護層覆蓋在所述第一保護層對應各發光單元的點火位置。
9.根據權利要求8所述的等離子顯示屏的制作方法，其特征在于，當所述第二保護層包括質量百分含量為83%-94%的氧化鍶和6%-17%的二氧化硅時，所述第二保護層的形成包括以下步驟腔體中抽真空1. 9X 10_4Pa-7. 6X KT4Pa條件下，同時溫度上升到290°C -310°C ； 通入氧氣使真空度降到2. 8X10_2Pa，再加水蒸氣使真空度降到5. lX10_2Pa ； 蒸鍍時基板運動速度為420mm/秒； 控制所述第二保護層的厚度為3700埃。
10.根據權利要求8所述的保護層的制作方法，其特征在于，所述第二保護層包括質量百分含量為60% -75%的氧化鈣和25% -40%的二氧化鈦，所述第二保護層的形成包括以下步驟腔體中抽真空3. 5X 10_4Pa-5. 6X KT4Pa條件下，同時溫度上升到360°C -372°C ； 通入氧氣使真空度降到2. 7X 10_2Pa-3. 8X KT2Pa ； 蒸鍍時基板運動速度為IOOOmm/秒-IlOOmm/秒； 控制所述第二保護層的厚度為陽00埃-6000埃。
全文摘要
本發明公開了一種等離子顯示屏及保護層的制作方法。該顯示屏包括相對封接的上基板和下基板，上基板上依次設置有放電電極、介質層和保護層，保護層包括氧化鎂形成的第一保護層和覆蓋在其上的第二保護層，第二保護層包括堿土金屬氧化物和二氧化硅/二氧化鈦。采用本發明的技術方案，通過在氧化鎂膜層上蒸鍍第二保護層，使得氧化鎂的晶體結構中摻入了少量的摻雜原子，摻雜原子替代氧化鎂中的原子后，增大了晶體的擴散系數，使得這種含有摻雜原子的晶體結構的擴散系數比大于單一原子的晶體自擴散系數，電子運動的速度加快和數目增大，增加了二次電子的發射系數，降低了PDP的工作電壓，進一步減小了放電延遲時間。
文檔編號H01J1/70GK102368463SQ20111029486
公開日2012年3月7日 申請日期2011年9月30日 優先權日2010年9月30日
發明者曹瑞林 申請人:四川虹歐顯示器件有限公司