CN103319096A

CN103319096A - 一种等离子显示屏用新型介质层材料及其应用

Info

Publication number: CN103319096A
Application number: CN2013102489003A
Authority: CN
Inventors: 王鹏年; 陈富贵; 王荣辉; 段冰; 刘多权; 白勇祥
Original assignee: Sichuan COC Display Devices Co Ltd
Current assignee: Sichuan COC Display Devices Co Ltd
Priority date: 2013-06-21
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2013-09-25

Abstract

本发明提供一种等离子显示屏用新型介质层材料，所述材料成本低，具有优良的透过率、介电常数、热膨胀系数等综合性能，且可以为特殊功能成分的添加提供良好的玻璃基质，有效避免特殊功能成分的添加对介质材料原有的性能的破坏。通过添加特殊功能成分所述新型介质层材料除具备普通介质层介电性能外，还具有等离子显示屏滤光膜大部分功能——吸收PDP面板发射的近红外线、氖黄光，同时减少外部环境高光反射率等，在部分产品型号上可替代滤光膜发挥作用从而减少等离子屏材料成本。本发明还提供一种应用上述新型介质层材料的等离子显示屏和包括该等离子显示屏的一种等离子体电视。

Description

一种等离子显示屏用新型介质层材料及其应用

技术领域

本发明涉及PDP气体辉光放电技术，尤其是一种新型前介质层材料与相应的显示屏及等离子电视机。

背景技术

等离子显示屏（PDP）具有颜色逼真、色彩效果好、视角宽、长寿命等优点，同时其响应速度快、无拖尾、无有害辐射，更加有利于眼健康，是目前主流的平板显示技术之一。

在等离子显示屏中，前介质7是制备在前玻璃基板8上的一层介质材料涂层，主要作用是实现交流等离子放电功能、积累壁电荷同时保护透明电极（ITO）5、汇流电极（BUS）6免受离子轰击，延长显示器寿命。

滤光膜是贴附在等离子显示屏正面的一层有机复合膜，其主要功能是阻断PDP面板发射的近红外线、氖黄光，同时减少外部环境高光反射率，屏蔽电磁干扰等。不过为保证上述功能实现滤光膜整体透过率整体偏低（虹欧目前量产用滤光膜透过率仅在40-60%之间），另外滤光膜的使用增加了PDP整体制造成本，此部分成本在PDP屏整体成本中所占比例较高。

近年来随着平板显示器件行业竞争日益激烈，如何最大限度降低制造成本，向消费者提供价廉物美的电视是各大平板制造企业的核心诉求。因此，对PDP显示屏而言，如果能够开发出一种替代滤光膜部分功能的新材料，PDP整体制造成本将有效降低。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种等离子显示屏用新型介质层材料及其应用，所述材料成本低，具有优良的透过率、介电常数、热膨胀系数等综合性能，且可以为特殊功能材料添加提供良好的玻璃基质，在保证透过率、介电常数、热膨胀系数等综合性能的基础上，赋予其新的性能。

本发明通过以下技术方案来实现:

一种等离子显示屏用新型介质层材料，含有SiO₂、 ZnO、B₂O₃、BaO、 R₂O构成的主要组分，所述R₂O是Li₂O、Na₂O和K₂O中的一种或几种。

优选地，所述介质层材料为玻璃粉体。

优选地，所述介质层材料含有以下质量百分含量的组分：SiO₂：（10-20）%，Al₂O₃：（0-5）%，ZnO：（25-45）%，B₂O₃：（15-30）%， BaO：（9-20）%，P₂O₅：（0-15）%，R₂O：（5-15）%。所述材料成本低，具有优良的透过率、介电常数、热膨胀系数等综合性能，且可以为特殊功能成分的添加提供良好的玻璃基质，有效避免特殊功能成分的添加对介质材料原有的性能的破坏。

优选地，所述介质层材料还含有特殊功能成分，使所述介质层材料具备了等离子屏滤光膜的大部分功能。所述材料制备的介质层能够在实现近红外线、氖黄光阻断功能的同时保持良好的透过率、介电常数、热膨胀系数等特性等性能。采用所述材料制备的等离子屏的介质层可以部分或完全替代滤光膜，从而既保证产品质量又节约成本。

优选地，所述特殊功能成分为Fe、Cu、V、Co、Mn、Ce的氧化物中的一种或几种。该技术方案的难点在于如何在实现近红外线、氖黄光阻断功能同时，对介质材料的透过率、介电常数、热膨胀系数等特性不造成太大影响。上述添加物的功能原理如下：

Fe在硼硅酸盐玻璃、钠钙硅玻璃和磷酸盐玻璃中的着色，一般以Fe²⁺存在为主，而且少量的Fe³⁺也以高配位[FeO₆]状态存在，使紫外吸收和可见光吸收大大减弱，近红外区的吸收增强。

Cu在钠钙硅玻璃和磷酸盐玻璃中的着色，一般以Cu²⁺和Cu⁺存在，但是着色主要依靠Cu²⁺与O^2-组成八面体配位，在780nm以后产生一个吸收带可吸收近红外光。

V在钠钙硅玻璃中的着色，一般以V³⁺和V⁵⁺存在，以V³⁺使玻璃产生着色为主，但是吸收近红外光则需要V⁵⁺的作用。

Co在玻璃中可以Co²⁺、Co³⁺存在，玻璃中可处于四配位和六配位。处于四配位的Co²⁺的吸收带在540nm、690nm和640nm的三重分裂带和一条位于1400nm、1600nm和1800nm的红外分裂带组成。

优选地，所述特殊功能成分占所述介质层材料总重量的0.5-30%。

本发明还提供了一种等离子显示屏，所述显示屏中具有由上述的介质层材料制备的前介质层。将所述介质层材料烧制成玻璃态，制成等离子显示屏的前介质层（如图5所示）。

优选地，所述前介质层完全替代滤光膜的功能，显示屏中不再设置滤光膜。

本发明还提供了一种等离子电视机，所述电视机的显示屏中的前介质层是由本发明所述的介质层材料制备而成的。

综上所述，本发明的有益效果是：

本发明提供的新型介质层材料，成本低，具有优良的透过率、介电常数、热膨胀系数等综合性能，且可以为特殊功能材料添加提供良好的玻璃基质（在现有的介质层玻璃体系中加入本发明所述的特殊功能成分无法得到既具有滤光作用又具有良好综合性能的介质层材料，只有使用本发明所述玻璃体系材料实现该发明目的），有效避免特殊功能材料的添加对介质材料原有的性能的破坏。

本发明提供的含有特殊功能成分的介质层材料具有等离子显示屏滤光膜大部分功能——阻断等离子显示屏面板发射的近红外线、氖黄光，同时减少外部环境高光反射率等；

本发明提供的含有特殊功能成分的介质层材料除可实现介质层原有功能外，可在部分产品型号上替代滤光膜发挥作用，从而实现等离子显示屏制造成本降低。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是Fe在不同玻璃体系中的透过率曲线。

图2是Cu在不同玻璃体系中的透过率曲线。

图3 是V在玻璃体系中的透过率曲线。

图4是Co在不同玻璃体系中的透过率曲线。

图5是本发明实施例四所述的PDP前板的示意图。

图6是PDP前基板+实施例一前板介质+ITO电极+BUS电极透过率曲线。

图7是PDP前基板+实施例二前板介质+ITO电极+BUS电极透过率曲线。

图8是PDP前基板+实施例三前板介质+ITO电极+BUS电极透过率曲线。

图9是PDP前基板+前板介质+ITO电极+BUS电极+滤光膜透过率曲线。

附图标记：1为钠钙硅玻璃，2为铅硅酸盐玻璃，3为磷酸盐玻璃，4为硼硅酸盐玻璃，5为ITO透明电极，6为BUS汇流电极、7为前介质、8为前基板。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

下面结合具体实施例及实验结果对本发明的新型介质层材料组成及其有益效果作进一步阐述。下述实施例中各组分的含量均以质量百分含量计。

实施例一

各主要成分含量为：SiO₂：15%，ZnO：30%，B₂O₃：30%，BaO:15%，R₂O：5%。

特殊添加物成分：FeO：0.8%， CuO：1.0%，V₂O₅：1.5%，CoO：0.4%，MnO₂：0.5%，CeO₂：0.8%。

实施例二

各主要成分含量为：SiO₂：20%，Al₂O₃：3%，ZnO：25%，B₂O₃：20%，BaO：10%， R₂O：12%。

特殊添加物成分：FeO：1.6%， CuO：4.2%，V₂O₅：1.6%，CoO：0.4%，MnO₂：0.6%，CeO₂：1.6%。

实施例三

各主要成分含量为：SiO₂：10%，Al₂O₃：2%，ZnO：25%，B₂O₃：20%，BaO：10%，P₂O₅：10%，R₂O：8%。

特殊添加物成分：FeO：2%， CuO：8.5%，V₂O₅：1.2%，CoO：0.8%，MnO₂：0.3%，CeO₂：2.2%。

实施例四

各组分含量：SiO₂：11%，Al₂O₃：5%，ZnO：35%，B₂O₃：15%，BaO：9%， K₂O：15%。

实施例五

各主要成分含量为：SiO₂：10%，Al₂O₃：3.5%，ZnO：25%，B₂O₃：20%，BaO：20%，P₂O₅：15%，Li₂O：6%。

特殊添加物成分：FeO：0.5%。

实施例六

各主要成分含量为：SiO₂：11%，Al₂O₃：1%，ZnO：27%，B₂O₃：10%，BaO：11%，P₂O₅：2%，Na₂O：8%。

特殊添加物成分：FeO：11%， CuO：12%，V₂O₅：2%，CoO：1%，MnO₂：1.5%，CeO₂：2.5%。

使用上述配方得到的新型前介质材料其各项性能如下表

	实施例一	实施例二	实施例三	实施例四	现有材料
						玻璃化温度Tg (℃)	479.8	456.2	479.4	475.6	457.3
流动温度Tf (℃)	549.1	532.7	567.9	554.8	531.2
						热膨胀系数α（×10-7/℃）	83.2	78	75.3	81.4	80
介电常数ε	6.9	7.1	7.8	6.8	6.5
						透过率	82%	78%	75%	83%	75%

实施例七

分别采用实施例一至三中制备的介质材料制备等离子显示屏的前介质层，在等离子显示屏的前玻璃基板上按照本发明中所述配方制备的前介质涂层。并将这种等离子显示屏用于等离子电视机上。

如图5所示，在设置有ITO电极和BUS电极的PDP前基板上设置一层分别由实施例一至三中所述的介质材料制备介质层，得到三种PDP前板。其透过率曲线及滤光效果如图6-8所示。（其中近红外波长范围是大于780nm部分，Ne黄光波长是594nm）

采用上述PDP前板制成的等离子显示屏和等离子电视机相对于现有的等离子显示屏和等离子电视机性能基本相同或有不同程度的提高，且由于不含滤光膜制作成本明显降低。

对比例

采用传统的含有滤光膜的PDP前板作为对比，所述传统PDP前板由设置有ITO电极和BUS电极的PDP前基板、传统介质材料制备的介质层、滤光膜组成。其透过率曲线及滤光效果如图9所示。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims

1.一种等离子显示屏用新型介质层材料，其特征在于，含有SiO₂、 ZnO、B₂O₃、BaO、 R₂O构成的主要组分，所述R₂O是Li₂O、Na₂O和K₂O中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的介质层材料，其特征在于，含有以下质量百分含量的组分：SiO₂：（10-20）%，Al₂O₃：（0-5）%，ZnO：（25-45）%，B₂O₃：（15-30）%， BaO：（9-20）%，P₂O₅：（0-15）%，R₂O：（5-15）%。

3.根据权利要求1或2所述的等离子显示屏用新型介质层材料，其特征在于，还含有特殊功能成分，使所述介质层材料具备了等离子屏滤光膜的大部分功能。

4.根据权利要求3所述的介质层材料，其特征在于，所述特殊功能成分为Fe、Cu、V、Co、Mn、Ce的氧化物中的一种或几种。

5.根据权利要求3或4所述的介质层材料，其特征在于，所述特殊功能成分占所述介质层材料总重量的0.5-30%。

6.一种等离子显示屏，其特征在于，所述显示屏中具有根据权利要求1至5中任意一个所述的介质层材料制备的前介质层。

7.根据权利要求6所述的等离子显示屏，其特征在于，采用所述显示屏中的前介质层替代滤光膜的功能。

8.一种等离子电视机，其特征在于，其显示屏具有根据权利要求1至5中任意一个所述的介质层材料制备的前介质层。

9.根据权利要求8所述的等离子电视机，其特征在于，在所述电视机的等离子显示屏中，采用所述前介质层替代滤光膜的功能。