CN103794432A - 等离子显示屏的制作方法及等离子显示屏 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种等离子显示屏的制作方法及通过该方法得到的等离子显示屏，该方法包括前基板的制作、后基板的制作及后序加工步骤，后序加工步骤包括：将前基板及后基板对合，进行第一次封排，充入工作气体，并进行第一次老练；切割等离子显示屏的排气管，将经过第一次老练的等离子显示屏进行第二次封排，充入工作气体，并进行第二次老练，制得等离子显示屏。根据本发明提供的等离子显示屏制作方法，经过两次封排和两次老练，得到的等离子显示屏密闭空间内杂质气体含量得到有效清除，显示屏整体表面状态均匀，屏光电性能更稳定。

Description

等离子显示屏的制作方法及等离子显示屏

技术领域

本发明涉及气体放电技术领域，具体而言涉及一种等离子显示屏的制作方法及通过该方法得到的等离子显示屏。

背景技术

图1为现有技术的等离子显示屏100的局部结构透视图。等离子显示屏100包括一片前基板装置103和一片后基板装置106。前基板装置103包括由玻璃构成的前基板110，维持电极111和扫描电极112，其中，每个像素都包含有维持电极和扫描电极，前基板103上还包括介质层113和介质保护层114，介质保护层114一般为氧化镁层。后基板装置106包括由玻璃构成的后基板115，上面设置有很多的栏状寻址电极116，寻址的电极116上面覆盖一层介质层117，障壁118将前基板装置103和后基板装置106分隔开来，红色荧光粉层120，绿色荧光粉层121和蓝色荧光粉层122位于介质层上方，障壁118的侧壁内。

等离子显示屏的每个像素被定义为由一行维持电极111和一行扫描电极112，它们与三列寻址电极116的交叉点附近的区域构成，每一个像素包含一个红色荧光粉层120，一个绿色荧光粉层121，和一个蓝色荧光粉层122。

目前通常的等离子显示屏制造流程为：

前基板制作：玻璃基板清洗-维持电极和扫描电极图形制作-介质层制作-介质保护膜层制作；

后基板制作：玻璃基板清洗-寻址电极图形制作-介质层制作-障壁图形制作-荧光粉层制作-封接框制作；

一般称前、后基板的制作为前工序，相应的，后面的加工工序称为后工序。前、后基板分别加工完成之后，进行后工序加工制作，主要是：前基板和后基板对合-封排-老练，自此等离子显示屏的加工制作完成。

其中，封排由封接和排气两个操作过程构成。

封接使等离子前后基板连接形成气密性好的密闭空间，同时对介质保护膜层进行退火使其晶向趋于一致。排气是为了尽可能的除去屏密闭空间内的杂质气体，确保放电工作气体的纯度。

当介质保护膜采用氧化镁或掺杂氧化镁时，在封接过程中由于高温会产生CO₂和H₂O，CO₂和H₂O在排气过程中会被去除掉，但是这种分解和排气都是不完全的，同时封排过程中由于加高温，屏内的障壁等图形有可能还会有残留的少量有机成分挥发，封排结束后薄膜表面仍会存在Mg(OH)₂和MgCO₃化合物，并吸附有杂质气体。如图2所示，介质保护膜层的柱状晶体201间隙存有杂质气体202。而且常规的封排工艺很难使上述反应发生并完全除去，从而造成屏表面容易出现肉眼可以观察的斑纹。

老练过程是在等离子显示屏电极间加上超过实际驱动电压的负荷，使其进行强制放电，让屏性能稳定，得到均匀放电。对介质保护膜层和放电单元来说，老练是一个表面溅射与再沉积的过程，膜层表面吸附的杂质气体会再次释放出来。

老练过程中由于进行强放电，介质保护膜表面吸附的杂质气体会被驱赶到膜层表面，在进行合适的老练操作后，原来存在于介质保护膜晶体201间隙之间的杂质气体202被驱赶分布在介质保护膜表面上，更多的分布在整屏的四周，如图3所示，此时屏已经是密闭状态，这些杂质气体将会一直残留在屏内，这些杂质气体容易造成显示屏放电电压高、亮度不均匀、荧光粉劣化速度快、放电延迟时间长，显示画质不佳，显示屏寿命时间缩短等问题。

由此可见，封排和老练工艺对等离子显示屏的表面状态的均一性和介质保护膜的稳定性有密切关系，在封排过程中容易受污染的介质保护膜材料的后续加工工序对等离子显示屏的表面状态和稳定性能尤为重要，因此，亟需一种新的后续加工工艺，有效的去除等离子显示屏介质保护膜受到的污染。

发明内容

本发明旨在提供一种等离子显示屏的制作方法，以解决现有技术中介质保护膜在封排中所受污染不易去除的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种等离子显示屏的制作方法，包括前基板的制作、后基板的制作及后序加工，后序加工包括：将前基板及后基板对合，进行第一次封排，充入工作气体，并进行第一次老练；切割等离子显示屏的排气管，将经过第一次老练的等离子显示屏进行第二次封排，充入工作气体，并进行第二次老练，制得等离子显示屏。

进一步地，上述第一次封排和/或第二次封排包括以下步骤：1)第一次升温，升温速率为1.0℃～5.0℃/min，目标温度为400℃～480℃，保温时间为20～40min；2)第一次降温，降温速率为1.0℃～5.0℃/min，目标温度为320℃～380℃，保温时间为3～7h；以及3)第二次降温，降温速率为1.0℃～5.0℃/min，目标温度为室温。

进一步地，上述工作气体由Xe，Ne，Ar，He，Hg，N₂，O₂组中的一种或多种组成。

进一步地，上述工作气体中，Xe占工作气体体积的20～80％，气体压力为45～56kPa。

进一步地，上述第一次老练和第二次老练的参数设置包括：频率：30～40KHz；占空比：50～90％，电感：28；上升沿：450ns～600ns；下降沿：600ns～1200ns。

进一步地，上述第一次老练包括：在290V的电压下老练3～7min；在250V的电压下老练10～20min；在240V的电压下老练20～40min；在220V的电压下老练100～200min。

进一步地，上述第二次老练包括：在290V的电压下老练3～7min；在250V的电压下老练10～20min；在220V的电压下老练50～100min。

根据本发明的另一方面，还提供了一种等离子显示屏，本发明的等离子显示屏通过上述制作方法制作。

本发明达到的技术效果：根据本发明的等离子显示屏的制作方法，经过两次封排和两次老练，得到的等离子显示屏密闭空间内杂质气体含量得到有效清除，显示屏整体表面状态均匀，屏光电性能更稳定。

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。下面将参照图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术的等离子显示屏的局部结构透视图；

图2示出了等离子显示屏经第一次封排后杂质气体在介质保护膜晶体间的分布示意图；

图3示出了等离子显示屏经第一次老练后杂质气体在介质保护膜表面的分布示意图；

图4示出了经过XPS测试得到的含C物质的原子比随刻蚀深度的变化趋势图；以及

图5示出了等离子显示屏经第二次老练后杂质气体在介质保护膜表面的分布示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的实施例中的技术方案进行详细的说明，但如下实施例以及附图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的实施方式中，提供了一种等离子显示屏的制作方法，包括前基板的制作、后基板的制作及后序加工，后序加工包括：将前基板及后基板对合，进行第一次封排，充入工作气体，并进行第一次老练；切割等离子显示屏的排气管，将经过第一次老练的等离子显示屏进行第二次封排，充入工作气体，并进行第二次老练，制得等离子显示屏。

通过本发明提供的制作方法，显示屏在第一次封排和老练结束后，等离子显示屏前后基板连接形成气密性好的密闭空间，得到的介质保护膜层的晶向趋于一致，但还有部分未排除的杂质气体CO₂和H₂O。第一次老练将介质保护膜残留的微量杂质气体驱赶到膜层表面，分布在显示屏密闭空间的四周。

第一次老练结束之后，将排气管切割。由于等离子屏已经是密闭空间，前基板不会再暴露在空气中，通过排气管孔引入的空气对介质保护膜的污染极其有限，此时立即进行第二次封排操作，能有效的将第一次老练结束之后屏内仍残留在显示屏四周的杂质气体CO₂和H₂O进一步清除，大大减少了屏内的杂质气体含量，进一步提高了工作气体的纯度，有效避免了屏表面由于杂质影响而导致表面不均匀、屏性能不佳的后果。

第二次封排结束之后，进行第二次老练操作，老练过程中等离子显示屏的强放电及对介质保护膜层的轰击，实际上也是一个对介质保护膜表面进行刻蚀的过程。为了进一步说明第二次老炼对显示屏的影响，发明人利用带有等离子显示屏前板图形的样片，模拟了等离子显示屏镀膜之后的生产工艺。将介质保护膜层在空气中暴露过后利用XPS(X射线光电子能谱分析)进行刻蚀，测试含C物质的原子比随刻蚀深度的变化趋势，如图4所示，随着刻蚀深度增加，介质保护膜层的含C物质的原子比大幅降低，并随刻蚀深度的加深含C物质的原子比趋于稳定并在0％左右，也就是说，进行第二次老练之后，残留于介质保护膜晶体201表面上的杂质气体202数量大大减少，介质保护膜晶体内部不存在杂质气体。由此可推测经过两次封排和老练后，介质保护膜层表面的杂质气体会存在等离子显示屏空间内，或不工作时落在介质保护膜表面上，如图4和图5所示。通过老练过程的强放电，得到的显示屏的性能更稳定，可以实现均匀放电。

本发明的两次封排可以依据现有技术的封排工艺进行，优选地，第一次封排和第二次封排通过以下步骤实现：1)第一次升温，升温速率为1.0℃～5.0℃/min，目标温度为400℃～480℃，保温时间为20～40min；2)第一次降温，降温速率为1.0℃～5.0℃/min，目标温度为320℃～380℃，保温时间为3～7h；以及3)第二次降温，降温速率为1.0℃～5.0℃/min，目标温度为室温。

通过稳定升温升高到封接温度400℃～480℃，在此温度下介质保护膜材料发生反应，将在空气中放置时产生的Mg(OH)₂和MgCO₃化合物进行热分解，还原得到MgO和其他掺杂氧化物起到保护介质的作用；然后稳定降温到320℃～380℃，在此温度范围内进行排气，杂质气体处于活跃状态，而且由于密闭空间的温度高于外界温度，杂质气体在高速运动的状态下在气压作用下极易从密闭空间排除；再继续以稳定速度降温至室温，在室温下充入工作气体，保证工作气体的稳定性。优选地，两次封排后充入的工作气体都是由Xe、Ne、Ar、He、Hg、N₂、O₂组中的一种或多种组成，其中，Xe占工作气体体积的20～80％，其余由上述气体的其他一种或多种气体组合补充，而且两种工作气体中各组分的成分可以相同也可以不同，工作气体压力控制在45～56kPa，因为等离子屏是依靠惰性气体受激发发出紫外光，紫外光又激发荧光粉层放射出可见光来实现产生亮度来进行工作的。

老练参数的设置可以依据实际工艺条件进行合理设置，优选地，本发明中第一次老练和第二次老练的参数设置包括：频率：30～40KHz；占空比：50～90％，电感：28；上升沿：450ns～600ns；下降沿：600ns～1200ns。在此条件下老练，老练过程易于控制，而且频率比现有技术有所提高，缩短了老练时间。

通过现有技术中的老练电压和老练时间均可以实现本发明的技术效果，优选地，本发明第一次老练选则在290V的电压下老练3～7min；在250V的电压下老练10～20min；在240V的电压下老练20～40min；在220V的电压下老练100～200min。第二次老练在290V的电压下老练3～7min；在250V的电压下老练10～20min；在220V的电压下老练50～100min。在此范围内老练得到的显示屏的整体表面状态较为均匀，更好地从介质保护膜晶体间隙中驱赶杂质气体，尽可能地将杂质气体驱赶到介质保护膜表面，在排气过程中更易去除。

根据本发明的另一方面，还提供了一种等离子显示屏，该等离子显示屏通过上述制作方法制作。得到的等离子显示屏整体表面状态均匀，显示屏内杂质气体少，性能更稳定，可以实现均匀放电。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，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)

1.一种等离子显示屏的制作方法，包括前基板的制作、后基板的制作及后序加工步骤，其特征在于，所述后序加工包括：

将所述前基板及后基板对合，进行第一次封排，充入工作气体，并进行第一次老练；

切割所述等离子显示屏的排气管，将经过所述第一次老练的等离子显示屏进行第二次封排，充入工作气体，并进行第二次老练，制得所述等离子显示屏。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一次封排和/或第二次封排包括以下步骤：

1)第一次升温，升温速率为1.0℃～5.0℃/min，目标温度为400℃～480℃，保温时间为20～40min；

2)第一次降温，降温速率为1.0℃～5.0℃/min，目标温度为320℃～380℃，保温时间为3～7h；以及

3)第二次降温，降温速率为1.0℃～5.0℃/min，目标温度为室温。

3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述工作气体由Xe，Ne，Ar，He，Hg，N₂，O₂组中的一种或多种组成。

4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，在所述工作气体中，Xe占所述工作气体体积的20～80％，所述工作气体的气体压力为45～56kPa。

5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一次老练和所述第二次老练的参数设置包括：频率：30～40KHz；占空比：50～90％，电感：28；上升沿：450ns～600ns；下降沿：600ns～1200ns。

6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述第一次老练包括：在290V的电压下老练3～7min；在250V的电压下老练10～20min；在240V的电压下老练20～40min；在220V的电压下老练100～200min。

7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第二次老练包括：在290V的电压下老练3～7min；在250V的电压下老练10～20min；在220V的电压下老练50～100min。

8.一种等离子显示屏，其特征在于，所述等离子显示屏通过权利要求1-7任一项所述的制作方法制作而成。

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