CN102376512B - 等离子屏及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种等离子屏及其制备方法。该等离子屏包括相对封接的前面板和后面板，前面板包括依序设置的玻璃基板、电极材料和介质薄膜，介质薄膜上设置有具有紫外线反射性能的纳米颗粒，设置方式包括：设置在介质薄膜上形成紫外线反射膜；当前面板中还包括氧化镁薄膜时，设置在位于介质薄膜上的氧化镁薄膜上形成紫外线反射膜；将纳米颗粒混合分散在氧化镁薄膜中形成具有紫外线反射功能的保护膜。采用该等离子屏，能够防止等离子屏中惰性气体放电产生的紫外线的散失，在不影响可见光透过的同时，使紫外光反射、散射回来，提高紫外光的利用率，从而提高发光效率。

Description

等离子屏及其制备方法

技术领域

本发明涉及等离子显示器件领域，尤其涉及一种具有紫外线反射能力的等离子屏及其制备方法。

背景技术

等离子电视凭借其大屏幕、高清晰、大视角以及数字化等优点，越来越多地走进人们的生活，但与同样为超薄电视的液晶电视相比，等离子电视却存在亮度低的缺点。同时把等离子电视和液晶电视的亮度调到最低和最高，测得液晶电视的最高亮度值能达到800坎德拉每平方米左右，而等离子电视只能达到200坎德拉每平方米左右，原因是液晶电视采用的是背光源，可以通过多组光源提高亮度，而等离子电视却是依靠自身发光，所以很难把亮度提高，这种显示方式就决定了等离子电视要比液晶电视的亮度低。

究其原理，等离子显示屏PDP是一种利用气体放电的显示装置，这种屏幕采用等离子管作为发光元件，大量的等离子小槽排列在一起构成显示屏幕，与每个等离子对应的小槽内充有惰性气体。在等离子电极间加上电压后，封在两层玻璃之间的等离子小槽中的惰性气体会产生紫外光激发平板显示屏上的荧光粉发出可见光。紫外光越多，则紫外光激发荧光粉发出的可见光就越强，惰性气体放电产生的紫外光强度是一定的，但这些紫外光并没有全部被荧光粉吸收转化为可见光，而是有很大的一部分通过等离子屏的前面板的介质层吸收，没有被有效利用。每个等离子槽作为一个像素，由这些像素的明暗和颜色变化组合使之产生各种灰度和色彩的图像，因紫外光没有被有效利用产生可见光，导致PDP屏发光效率不够高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低廉、工艺简单且具有紫外反射性能的等离子屏及其制备方法。

为此，本发明提供了一种等离子屏，包括相对封接的前面板和后面板，前面板包括依序设置的玻璃基板、电极材料层、以及介质薄膜层，其特征在于，前面板还包括：(1)、设置在介质薄膜层上的紫外线反射膜层；或者(2)、设置在介质薄膜层之上的氧化镁薄膜层，以及设置在氧化镁薄膜层上的紫外线反射膜层；或者(3)、设置在介质薄膜层之上的氧化镁薄膜层，其中，氧化镁薄膜中含有分散分布的具有紫外线反射性能的纳米颗粒；其中，(1)和(2)中紫外线反射膜层中富含有具有紫外线反射功能的纳米颗粒。

进一步地，当上述前面板的结构为(1)或(2)时，紫外线反射膜层的面积为介质薄膜或氧化镁薄膜面积的50％以下。

进一步地，当上述前面板的结构为(3)时，氧化镁薄膜中的纳米颗粒的体积占总体积的1％-60％。

进一步地上述，纳米颗粒为金属纳米颗粒和/或金属氧化物纳米颗粒。

进一步地，上述金属纳米颗粒为铝、铜、镍、铬纳米颗粒中的一种或多种；金属氧化物纳米颗粒为氧化锌、氧化钛、氧化锡纳米颗粒中的一种或多种。

进一步地，上述纳米颗粒的粒度为20≤D≤300纳米。

同时，在本发明中还提供了一种等离子屏的制作方法，包括分别制备前面板和后面板，再将前面板与后面板相对封接在一起，其中，制备前面板的步骤包括：设置玻璃基板，在玻璃基板上形成电极材料层，在电极材料层上形成介质薄膜层，制备前面板的步骤还包括：(1)、在介质薄膜上形成紫外线反射膜；或者(2)、在介质薄膜上形成氧化镁薄膜，以及在氧化镁薄膜上形成紫外线反射膜；或者(3)、将具有紫外线反射性能的纳米颗粒混合分散在氧化镁颗粒中，形成混合颗粒，将混合颗粒设置在介质薄膜上形成氧化镁薄膜。

进一步地，采用方式(1)或(2)制备紫外线反射膜层时，进一步包括以下步骤：将具有紫外线反射性能的材料粉碎成纳米颗粒，并将纳米颗粒分散于溶剂中，形成混合溶液A；将混合溶液A喷涂在介质薄膜或氧化镁薄膜上，干燥后形成紫外线反射膜。

进一步地，采用方式(1)或(2)制备紫外线反射膜层，进一步包括以下步骤：将具有紫外线反射性能的材料粉碎成纳米颗粒，并将纳米颗粒与有机载体混合，形成混合浆料B；将混合浆料B印刷在介质薄膜或氧化镁薄膜上，烧结去除有机载体，形成紫外线反射膜。

进一步地，采用方式(3)制备紫外线反射膜层，进一步包括以下步骤：将具有紫外线反射性能的材料粉碎成纳米颗粒，将氧化镁颗粒与纳米颗粒混合，形成混合物C；将混合物C蒸镀到介质薄膜上，形成具有紫外线反射功能的保护膜。

本发明通过在等离子显示屏的前面板上设置具有紫外线反射性能的颗粒形成紫外线反射层，以反射紫外光，减少等离子屏中惰性气体放电产生的紫外线的散失。而将这些具有紫外线反射性能的颗粒制备成纳米颗粒状分散在等离子屏的前面板上，可以在使紫外光反射、散射回来的同时，便于可见光的顺利通过，进而提高紫外光的利用率及荧光粉的发光效率，最终提高了等离子屏的亮度。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。

具体实施方式

以下对本发明的实施例进行详细说明，但如下实施例仅是用以理解本发明，而不能限制本发明，本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

在本发明的一种典型实施方式中，该等离子屏包括相对封接的前面板和后面板，其中前面板包括玻璃基板、电极材料层、以及介质薄膜层。电极材料设置在玻璃基板上、介质薄膜设置在电极材料上，同时，前面板还包括：(1)、设置在介质薄膜层上的紫外线反射膜层；或者(2)、设置在介质薄膜层之上的氧化镁薄膜层，以及设置在氧化镁薄膜层上的紫外线反射膜层；或者(3)、设置在介质薄膜层之上的氧化镁薄膜层，其中，氧化镁薄膜中含有分散设置的具有紫外线反射性能的纳米颗粒。其中，(1)和(2)中紫外线反射膜层中富含有具有紫外线反射功能的纳米颗粒

在本发明中等离子屏的前面板的结构并不限于上述三种方式，只要将具有紫外线反射性能的纳米颗粒制备于等离子屏的前面板上，并形成具有紫外线反射功能的反射层即可。在等离子显示屏的前面板上设置这些具有紫外线反射性能的颗粒以反射紫外光，减少了等离子屏中惰性气体放电产生的紫外线的散失。而将这些具有紫外线反射性能的颗粒制备成纳米颗粒状分散在等离子屏的前面板上，可以使紫外光在反射、散射回来的同时，便于可见光顺利通过，进而提高了紫外光的利用率及荧光粉的发光效率，最终提高了等离子屏的亮度。

上述介质薄膜可以采用任一种常用于等离子显示屏的介质薄膜。优选采用低玻粉介质薄膜，这种低玻粉介质薄膜也是本领域技术人员所熟知的，在此不再赘述。

上述氧化镁保护膜是现有技术中常用的保护膜，在本发明中并不限于使用氧化镁保护膜，实际操作中，采用能够代替氧化镁保护膜使用的其他保护膜时，也属于本发明的保护范围。

优选地，在上述等离子屏的前面板的结构为(1)或(2)时，也就是将具有紫外线反射性能的纳米颗粒制备在介质薄膜或者氧化镁薄膜的表面上形成紫外线反射膜层时；所形成的紫外线反射膜层的面积占介质薄膜或氧化镁薄膜面积的50％以下。这样的覆盖面积有利于确保可见光透射出，进而保证可见光的透过率，以及PDP屏的亮度。

优选地，在上述等离子屏前面板的结构为(3)时，也就是将具有紫外线反射性能的纳米颗粒混合分散在氧化镁薄膜中形成具有紫外线反射功能的氧化镁薄膜层。氧化镁薄膜层中的具有紫外线反射性能的纳米颗粒的体积占氧化镁薄膜层总体积的1％-60％。这样所制备的氧化镁薄膜在能够反射紫外线的同时，利于确保可见光透的射出，进而保证可见光的透过率，以及PDP屏的亮度。

在本发明的一种具体的实施方式中，上述具有紫外线反射性能的纳米颗粒为金属纳米颗粒和/或金属氧化物纳米颗粒。当然，这种具有紫外线反射性能的纳米颗粒并不限于采用金属纳米颗粒和/或金属氧化物纳米颗粒。也可以材料类似于SiO₂的非金属纳米颗粒。这种颗粒只要具有真空紫外反射和散射的性能，并能够制备形成纳米颗粒就可以用于本发明等离子显示屏的制备。

优选地，金属纳米颗粒包括但不限于铝、铜、镍、铬纳米颗粒中的一种或多种。这种金属纳米材料只要具有紫外线反射性能，并能够制备形成纳米颗粒就可以用于本发明等离子显示屏的制备。

金属氧化物纳米材料包括但不限于氧化锌、氧化钛、氧化锡纳米颗粒中的一种或多种。这种金属纳米材料只要具有紫外线反射性能，并能够制备形成纳米颗粒就可以用于本发明等离子显示屏的制备。

在本发明中，上述纳米材料的粒度范围可以在1～400nm，只要能够实现易于分散即可。优选地，上述纳米颗粒的粒度为20≤D≤300纳米。将纳米颗粒的粒度粉碎为20≤D≤300纳米，在实现对紫外光进行反射和散射的同时，有利于透过波长范围为400nm-800nm的可见光，进而保证可见光的透过率，以及PDP屏的亮度。

在本发明的另一种典型实施方式中，一种等离子屏的制作方法，包括分别制备前面板和后面板，以及将前面板与后面板封接在一起，其中，制备前面板的步骤包括设置玻璃基板，在玻璃基板上形成电极材料层，以及在电极材料层上形成介质薄膜层的步骤，同时还包括：(1)、在介质薄膜上形成紫外线反射膜；或者(2)、在介质薄膜上先形成氧化镁薄膜，在氧化镁薄膜上形成紫外线反射膜；或者(3)、将所述具有紫外线反射性能的纳米颗粒混合分散在氧化镁颗粒中，形成混合颗粒，将所述混合颗粒设置在介质薄膜上。

这种等离子屏的制备方法并不改变原来等离子屏的制备工艺，只是简单地增加了一道工序，在等离子显示屏的前面板上设置具有紫外线反射性能的颗粒，这些具有紫外线反射性能的颗粒原料易得，价格低廉，且制备方法简单，容易实施。所制备的紫外线反射膜或具有紫外线反射功能的保护膜可以反射紫外光，以减少等离子屏中惰性气体放电产生的紫外线的散失，而将这些具有紫外线反射性能的颗粒制备成纳米颗粒状分散在等离子屏的前面板上，可以在使紫外光反射、散射回来的同时，便于可见光顺利通过，进而提高紫外光的利用率及荧光粉的发光效率，最终提高等离子屏的亮度。

在一种具体的实施方式中，在采用上述方式(1)或(2)制备所述紫外线反射膜层时，还包括以下步骤：将具有紫外线反射性能的材料粉碎成纳米颗粒，将这些纳米颗粒分散于溶剂中，形成混合溶液A；将分散好的混合溶液A喷涂在介质薄膜或氧化镁薄膜上，形成紫外线反射膜。这种方法简单易行，容易实施。

在制备混合溶液A时，可以使用的溶剂包括但不限于水溶液或乙醇、甲醇、丙醇等各类醇溶液。在实际操作过程中，由于纳米级的颗粒易团聚，不容易分散，为了减小纳米颗粒的团聚，使其更好地分散，可以在上述的混合溶液A中添加分散剂，分散剂的添加量为混合溶液A总重量的2％～7％。可以使用的分散剂包括但不限于有硅酸盐类，金属磷酸盐类以及有机分散剂类等。其中碱金属磷酸盐类包括但不限于三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠等。有机分散剂类包括但不限于三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯等。采用这些分散剂可将具有紫外线反射性能的纳米颗粒状材料均匀地分散到溶剂中形成均一的分散液，在喷涂到介质薄膜或氧化镁薄膜上时分散也比较均匀，形成较均一的紫外线反射膜。

在另一种具体的实施方式中，在采用上述方式(1)或(2)制备所述紫外线反射膜层时，进一步包括以下步骤：将具有紫外线反射性能的材料粉碎成纳米颗粒，并将纳米颗粒与有机载体混合，形成混合浆料B；将混合浆料B印刷在介质薄膜或氧化镁薄膜上，烧结去除有机载体，形成所述紫外线反射膜。烧结温度可以控制在100～700℃，烧结时间可以控制在10～300min。采用这种方法，能够将起到紫外反射性能的纳米颗粒状材料牢固地结合在等离子屏的前面板上，形成结构稳定的紫外线反射膜。

在这种方式中所采用的有机载体包括但不限于α-、β-、γ-松油醇等萜烯类，乙二醇一烷基醚类，乙二醇二烷基醚类和硝基纤维，乙基纤维素，羟乙基纤维素等纤维系树脂，聚丙烯酸丁酯的混合物等。只要能够实现均匀混合紫外反射纳米颗粒的作用即可。

在一种具体的实施方式中，在采用上述方式(3)制备所述紫外线反射膜层时，进一步包括以下步骤：将具有紫外线反射性能的材料粉碎成纳米颗粒，将氧化镁颗粒与纳米颗粒混合均匀，形成混合物C；将混合物C蒸镀到介质薄膜上，形成具有紫外线反射功能的保护膜。采用这种方法制备显示屏，不但可以减少操作步骤，同时，还能够增加具有紫外反射性能的纳米颗粒分散的均匀性，进而提高等离子显示屏的紫外光的利用率及荧光粉的发光效率，最终来提高等离子屏的亮度。

以下将结合实施例1-6和对比例1进一步说明本发明的有益效果。为了使本发明所提供的实施例1-6与对比例1具有直接的比较关系，在制作实施例1-6和对比例1时，电极材料统一采用银电极材料，介质薄膜层采用相同的低玻粉介质材料制备。另外，在实施例1-6和对比例1中没有详细说明的步骤中也都采用统一的原料、统一的操作步骤。

实施例1

制备紫外线反射膜的原料：铝粉5g，水100g，三聚磷酸钠分散剂5g。

制备方法：

制备前面板：

(1)设置玻璃基板，在玻璃基板上形成电极材料层，在电极材料层上形成介质薄膜层，在介质薄膜层上形成氧化镁薄膜。

(2)将铝粉粉碎至粒度为20-50nm，加入到水中，并添加分散剂，搅拌1小时，形成混合溶液A。

(3)将混合溶液A装入喷枪中，在氧化镁薄膜上连续喷涂20秒，在100℃下干燥30分钟，形成面积为氧化镁薄膜面积的50％的紫外线反射膜。

制备后面板，以及将前面板与后面板封接在一起。

实施例2：

制备紫外线反射膜的原料：氧化锌50g，乙醇1000g，六偏磷酸钠分散剂30g。

制备方法：

制备前面板：

(1)设置玻璃基板，在玻璃基板上形成电极材料层，在电极材料层上形成介质薄膜层。

(2)将氧化锌粉碎至粒度为90-150nm，加入到乙醇中，并添加分散剂，搅拌30分钟，形成混合溶液A。

(3)将混合溶液A装入喷枪中，使用喷枪在介质薄膜层上连续喷涂10秒，在80℃下干燥30分钟，形成面积为介质薄膜层面积的40％的紫外线反射膜。

(4)在紫外线反射膜上形成氧化镁薄膜层。

制备后面板，以及将前面板与后面板封接在一起。

实施例3：

制备紫外线反射膜的原料：铜粉10g，乙基纤维素和乙二醇一烷基醚100g。

制备方法：

制备前面板：

(1)设置玻璃基板，在玻璃基板上形成电极材料层，在电极材料层上形成介质薄膜层，在低玻粉介质薄膜层上设置氧化镁保护膜。

(2)将铜粉粉碎至粒度为90-200nm，并加入到有机载体中，搅拌1.5小时，形成混合浆料B。

(3)将混合浆料B印刷在氧化镁保护膜上，在400℃下烧结60分钟除去有机载体，形成面积为氧化镁保护膜面积的35％的紫外线反射膜。

制备后面板，以及将前面板与后面板封接在一起。

实施例4

制备紫外线反射膜的原料：铝粉10g，氧化锌粉10g，乙二醇二烷基醚和聚丙烯酸丁酯160g，

制备方法：

制备前面板：

(1)设置玻璃基板，在玻璃基板上形成电极材料层，在电极材料层上形成介质薄膜层。

(2)将铝粉和氧化锌粉粉碎至粒度为200-300nm，并加入到有机载体中，搅拌30分钟，形成混合浆料B。

(3)将混合浆料B印刷在介质薄膜层上，在400℃下烧结80分钟除去有机载体，形成面积为氧化镁保护膜面积的30％的紫外线反射膜。

(4)在紫外线反射膜上形成氧化镁薄膜层。

制备后面板，以及将前面板与后面板封接在一起。

实施例5

制备具有紫外线反射功能的保护膜的原料：铬粉10g，氧化锌粉10g，氧化镁粉14g。

制备方法：

制备前面板：

(1)设置玻璃基板，在玻璃基板上形成电极材料层，在电极材料层上形成介质薄膜层。

(2)将铬粉、氧化锌粉、以及氧化镁粉粉碎至粒度为100-150nm，搅拌30分钟，形成混合物C。

(3)在300℃下，将混合物C蒸镀到介质薄膜层上，形成具有紫外线反射功能的保护膜。

制备后面板，以及将前面板与后面板封接在一起。

实施例6

制备具有紫外线反射功能的保护膜的原料：铝粉3g，氧化镁粉300g，

制备方法：同实施例5，其中步骤(2)中将铬粉、氧化锌粉、以及氧化镁粉粉碎至粒度为150-200nm；步骤(3)中在200℃，将混合物C蒸镀到介质薄膜层上，形成具有紫外线反射功能的保护膜。

对比例1

制备方法：

制备前面板：设置玻璃基板，在玻璃基板上形成电极材料层，在电极材料层上形成介质薄膜层，在介质薄膜层上形成氧化镁薄膜。

制备后面板，以及将前面板与后面板封接在一起。

测试：

将由实施例1-6所制备的等离子显示屏和由对比例1所制备的等离子显示屏进行发光效率测试，测试结果如表1所示。

表1

由表1所示，本发明实施例1-6所制备的等离子显示屏通过在前面板中设置紫外线反射膜或具有紫外线反射功能的保护膜，使其发光亮度明显优于由对比例1所制备的等离子显示屏的发光亮度。这就使得本发明的提供的等离子显示屏更有利于等离子显示屏推广，应用。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种等离子屏，包括相对封接的前面板和后面板，所述前面板包括依序设置的玻璃基板、电极材料层、以及介质薄膜层，其特征在于，所述前面板还包括：

设置在所述介质薄膜层之上的氧化镁薄膜层，以及设置在所述氧化镁薄膜层上的紫外线反射膜层；其中，所述紫外线反射膜层中富含有具有紫外线反射功能的纳米颗粒。

2.根据权利要求1所述的等离子屏，其特征在于，所述紫外线反射膜层的面积为所述介质薄膜或所述氧化镁薄膜面积的50%以下。

3.根据权利要求1或2所述的等离子屏，其特征在于，所述纳米颗粒为金属纳米颗粒和/或金属氧化物纳米颗粒。

4.根据权利要求3所述的等离子屏，其特征在于，所述金属纳米颗粒为铝、铜、镍、铬纳米颗粒中的一种或多种；所述金属氧化物纳米颗粒为氧化锌、氧化钛、氧化锡纳米颗粒中的一种或多种。

5.根据权利要求1或2所述的等离子屏，其特征在于，所述纳米颗粒的粒度为20≤D≤300纳米。

6.一种等离子屏的制作方法，包括分别制备前面板和后面板，再将前面板与后面板封接在一起，其中，制备所述前面板的步骤包括：设置玻璃基板，在所述玻璃基板上形成电极材料层，在所述电极材料层上形成介质薄膜层，其特征在于，制备所述前面板的步骤还包括：

在所述介质薄膜上形成氧化镁薄膜，以及在所述氧化镁薄膜上形成紫外线反射膜。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，制备所述紫外线反射膜层时，进一步包括以下步骤：

将具有紫外线反射性能的材料粉碎成纳米颗粒，并将纳米颗粒分散于溶剂中，形成混合溶液A；

将所述混合溶液A喷涂在所述氧化镁薄膜上，干燥后形成所述紫外线反射膜。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，制备所述紫外线反射膜层，进一步包括以下步骤：

将具有紫外线反射性能的材料粉碎成纳米颗粒，并将纳米颗粒与有机载体混合，形成混合浆料B；

将所述混合浆料B印刷在所述氧化镁薄膜上，烧结去除所述有机载体，形成所述紫外线反射膜。