CN1975962A - 等离子显示板的前面板及制造方法及配备其的等离子显示板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在前面板的保护膜层下端利用RF(Radio Frequency)等离子直接形成碳纳米纤维提高2次电子释放效率的等离子显示板的前面板，其制造方法及配备其的等离子显示板相关发明。由此，可以在低温下直接在保护膜上生成碳纳米纤维，因此可以防止电介质，保护膜，电极等的热变形，最大限度提高了等离子显示板的2次电子释放效率，因此提高了效率。

Description

等离子显示板的前面板及制造方法及配备其的等离子显示板

技术领域

本发明为等离子显示板的前面板，其制造方法及配备其的等离子显示板相关发明；前面板的保护膜层下端利用RF等离子直接形成碳纳米纤维，从而提高2次电子释放效率的等离子显示板的前面板，其制造方法及配备其的等离子显示板相关发明。

背景技术

通常，等离子显示板(PDP：Plasma Display Panel)是指：在由多个电极形成的两个基板上注入放电气体密封后，识别放电电压，则此放电电压使两个电极间的气体发光，则识别适当的脉冲电压，定位在两个电极交叉的支点上，显现所希望的数字，文字及图表的平板显示装置。

这种等离子显示板具有：制造大型板的程序简单，视角宽，属自发光类型，显示质量好的优点，因此在平板显示领域备受关注，广泛应用于室外广告塔或壁挂式电视，如剧作用显示器等超薄大型显示器上。通常，等离子显示板分为直流型和交流型，其中交流型等离子显示板目前成为主流。

图1为介绍传统等离子显示板结构的图片，

如图所示，等离子显示装置的结构包括：背面基板110和，设在上述背面基板110上的寻址电极111和，设在此寻址电极111所在背面基板110上的电介质层112，设在此电介质层112上维持放电距离且防止各串之间发生电光学串扰的障壁113和，与设有上述障壁113的背面基板110正交，在下端设有规定模式的维持电极对，使其与寻址电极111正交的前面基板116。由上述障壁113划分的放电空间内至少有一侧设有荧光体层117，上述前面板116下端设有填入电极的电介质层118和保护膜119。上述放电空间注入混合Ne，Xe等的放电气体，Xe的含量占注入到放电空间的气体的4-5％。

上述前面电介质层由保护层覆盖，上述保护层通常由MgO组成，在放电空间内释放2次电子，从而提高效率，由此降低电极间识别的放电电压的同时，保护板内的电介质及电极。

但是，仅靠MgO单一物质在放电空间内释放2次电子是有限的，因此正在进行最大限度提高保护膜层的2次电子释放效果的研究。

作为其中一环，最近正在进行利用作为释放电场介质受注目的碳纳米管的研究。但是碳纳米管价格高，且制造条件严格。尤其是在相对高的温度下进行合成，因此直接设在上板时，存在引起事先制造的电介质或电极等的变形的问题点，不实用。而且，虽然提出了将事先制造的碳纳米管与保护膜层材料混合后采用丝网印刷等方法进行涂布来制造单一层的方法，但是采用印刷法制造时内部结构较差，很可能因放电被剥离，其效果不如形成在保护膜层外层。

发明内容

要解决的技术问题：本发明的目的是为了解决上述问题点，作为碳纳米管的替代，创造出将具有释放电场效果的同时可以在低温合成的碳纳米纤维直接垂直生成在保护膜层的方法。

本发明以提供：利用RF等离子在低温下直接在保护膜层上生成碳纳米纤维的等离子显示板的前面板为目的。

而且，以提供：利用RF等离子在低温下直接在保护膜层上生成碳纳米纤维的等离子显示板的前面板的制造方法为目的。

而且，以提供：在保护膜上生成碳纳米管，提高2次电子释放能力，最大限度提高效率的等离子显示板为目的。

技术方案：作为实现上述目的的形态，本发明提供包括如下组件的等离子显示板的前面板，其特征在于它包括如下组件：

(1)由在前面基板下端部分领域内以所定的样式相互隔离的维持电子对；

(2)保护上述维持电子对的前面电介质层；

(3)设在上述前面电介质层下端的保护膜层；

(4)及在上述保护膜上端的碳纳米纤维。

前述的等离子显示板的前面板，其特征在于它还可以再增设被设在上述维持电子对的下端的一部分且由上述前面电介质层保护的总线电极对。

前述的等离子显示板的前面板，其特征在于以上述碳纳米纤维的平均直径范围在10nm-500nm。

前述的等离子显示板的前面板，其特征在于上述可以以上述保护膜层的下端中生成的面积占上述保护膜层的下端总面积的3-30％范围以内为特点追加。

前述的等离子显示板的前面板，其特征在于上述保护膜层由氧化镁(MgO)组成。

本发明提供的等离子显示板，其特征在于它包括：

(1)由在前面基板下端部分领域以所定样式隔离设置的维持电极对，配备保护上述维持电极对的前面电介质层及设在上述前面电介质层下端的保护膜层的前面板；

(2)配备与上述维持电极对垂直的寻址电极的后面板；及

(3)为了划分放电空间而设在上述后面板上端的障壁组成的等离子显示板中，以在上述保护膜下端形成碳纳米纤维。

前述的等离子显示板的前面板，其特征在于上述结构可以增设设在上述维持电子对下端的一部分，且由上述前面电介质层保护的总线电极对。

前述的等离子显示板的前面板，其特征在于上述碳纳米纤维生成在上述放电空间内。

前述的等离子显示板的前面板，其特征在于上述碳纳米纤维的平均直径可以在10nm-500nm范围内。

前述的等离子显示板的前面板，其特征在于上述保护层下端中生成碳纳米纤维的面积占上述保护层下端总面积的3-30％范围内。

前述的等离子显示板的前面板，其特征在于上述障壁及后面板可以涂抹荧光体。

本发明提供的等离子显示板的前面板的制造方法，其特征在于它由如下阶段组成：

(1)在前面基板下端的部分领域以所定样式设置维持电极对的阶段和；

(2)设置保护上述维持电极对的前面电介质层的阶段；

(3)在上述前面电介质层的下端设置保护膜层的阶段；

(4)及在上述保护膜层的下端采用RF(Radio Frequency)等离子法生成碳纳米纤维的阶段。

前述的等离子显示板的前面板的制造方法，其特征在于上述组成中可以增设设在上述维持电极对的下端的一部分，由上述前面电介质层保护的总线电极对的阶段。

前述的等离子显示板的前面板的制造方法，其特征在于提供以上述生成碳纳米纤维的阶段，是在上述保护膜层的下端生成碳纳米纤维促长剂后利用RF(Radio Frequency)等离子法生成碳纳米纤维。

前述的等离子显示板的前面板的制造方法，其特征在于上述促长剂可以是铁(Fe)，镍(Ni)，钴(Co)，铜(Cu)或碳化铁(Fe3C或Fe5C2)。

前述的等离子显示板的前面板的制造方法，其特征在于上述促长剂可以采用蒸镀法或利用膏的印刷方法形成在上述保护膜下端。

前述的等离子显示板的前面板的制造方法，其特征在于提供以上述RF(Radio Frequency)等离子法中的碳材料采用甲烷或乙烯。

前述的等离子显示板的前面板的制造方法，其特征在于上述RF(RadioFrequency)等离子法中的混合气体可以使用氮或氩。

前述的等离子显示板的前面板的制造方法，其特征在于上述RF(RadioFrequency)等离子法生成碳纳米纤维的阶段最好在400-600℃范围内。

前述的等离子显示板的前面板的制造方法，其特征在于上述RF(RadioFrequency)等离子法生成碳纳米纤维的阶段在450-550℃范围内进行更佳。

有益效果：具有上述结构特点的采用本发明的等离子显示板的前面板，其制造方法及配备其的等离子显示板提出了；替代电子释放效率高但价高，尤其是要在相对高的温度下进行合成，因此在上板直接生成时会引起电介质或电极等变形的碳纳米管，可以提高2次电子释放能力的生产性高的方案。

即，本发明的等离子显示板的前面板是利用RF等离子法直接在保护膜层垂直生成碳纳米纤维，最大限度提高了2次电子释放效率。

而且，本发明的等离子显示板的前面板的制造方法是利用RF等离子法在低温下直接在保护膜层生成碳纳米纤维，因此可以防止电介质，保护膜，电极等的热变形。

而且，本发明的等离子显示板具备上述前面板的特点，因此提高了2次电子释放能力，从而最大限度提高了效率降低了启动电压。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步详细的说明：

图1为介绍传统等离子显示板结构的图片，

图2为本发明的一个实例中的等离子显示板的前面板的断面图，

图3为本发明的一个实例中的等离子显示板的前面板制造方法顺序图

图4为介绍本发明的一个实例中的碳纳米纤维生成过程的图片

图5为本发明的一个实例中的等离子显示板的断面图，

图片主要部分的符号说明

10：前面基板           11：维持电极

12：总线电极           13：前面电介质层

14：保护膜层           15：促长剂

20：后面基板           21：寻址电极

22：后面电介质层       30：障壁

31：荧光体             40：碳纳米纤维

具体实施方式

以下，以附加的图片为参考，更进一步具体介绍采用本发明的等离子显示板。

图2为本发明的一个实例中的等离子显示板的前面板的断面图。即，本发明的等离子显示板的前面板的结构以包括：前面基板10，维持电极对11，总线电极对12，前面电介质层13，保护膜层14及生成在保护膜层14下端的碳纳米纤维40为特点。上述结构中可以追加组成要素，且可以知道也属于本发明范围。

上述前面基板10的最佳选择为玻璃基板，采用浮法(Float Method)制造使其具有较均一的平坦面。上述维持电极对11设在上述前面基板10的下端，可以由透明的导电材料，例如氧化铟锡(ITO)膜组成。而且，上述维持电极对11各自呈带状，以条纹形式配置在上述前面基板10的下端。当然并不限于这种形式，可以呈各种形态。上述维持电极对11用所定的放电间隔进行隔离配置。

上述总线电极对12设在上述维持电极对11的下端的一部分。即，具有比维持电极对小的宽度，与其并排形成导电性材料。其中，上述总线电极对12可以由导电性好的金属材料，如主成分为银膏的导电材料组成。而且，上述总线电极对可以省略，此时维持电极对将兼任总线电极对的功能。

上述维持电极对11和总线电极对12由上述前面电介质层13保护。上述电介质层13将积累电荷。

上述保护膜层14不仅防止喷溅涂覆引起的前面电介质层的损伤从而延长PDP的寿命，而且可以提高2次电子的释放效率。保护膜层14的材料可以采用氧化镁(MgO)，氧化锆(ZrO)，氧化铪(HfO)，氧化铈(CeO2)，氧化钍(ThO2)或氧化镧(La2O3)等，其中最佳选择是2次电子释放系数和内等离子侵蚀特性好的氧化镁(MgO)。氧化镁(MgO)通常可以采用电子束蒸镀法等真空蒸镀法生成。

上述保护膜层14的下端将生长形成本发明最大特点-碳纳米纤维40。上述碳纳米纤维40是RF等离子法在低温培育且采用碳纳米纤维促长剂15。上述催化剂虽然无限制，但可以采用铁(Fe)，镍(Ni)，钴(Co)，铜(Cu)或碳化铁(Fe3C或Fe5C2)等。为最小化光透过率的降低，尽量少量使用上述催化剂。

而且，在上述保护膜层14的下端生成上述碳纳米纤维40面积最好在上述保护膜层14的下端总面积的3-30％范围内。这是因为，3％以内时2次电子释放效率的增加效果不明显，30％以上时则光透过率显著降低。上述碳纳米纤维40可随机分布在保护膜层下端，也可以以一定间隔规则分布。尤其是最好分布在放电空间。

上述碳纳米纤维40虽无限制，但是其平均直径最好在10nm-500nm范围内。直径为纳米大小，因此几乎不存在透过率减少现象。

以下，具体介绍采用本发明的等离子显示板的前面板的制造方法。

图3为本发明的一个实例中的等离子显示板的前面板制造方法顺序图。如图所示，以包括如下阶段为特点：在前面基板10的部分领域以所定的样式设置维持电极对11的阶段，设置保护上述维持电极对11的前面电介质层13的阶段，在上述前面电介质层13下端设置保护膜层14的阶段及在上述保护膜层14的下端利用RF(Radio Frequency)等离子生成碳纳米纤维的阶段。也可以在上述维持电极对11的下端的一部分中设置总线电极对12。

首先，在前面基板10下端部分领域以所定的样式设置维持电极对11及总线电极对12。维持电极对及总线电极对并排呈条纹形。可以从本发明技术领域告知的电极形成方法中无限制选择应用。即，可以采用丝网印刷法，也可以采用在前面基板下端蒸镀电极材料等方法进行蒸镀后，采用照相平版印刷法形成样式后设置维持电极对和总线电极对。

之后，涂前面电介质层13，使其保护上述维持电极对和总线电极对。对其方法无限制，最好采用印刷等方法均匀涂抹电介质膏后进行烧成来完成。

之后，在上述前面电介质层13下端设置保护电介质且2次电子释放效率高的保护膜层14。上述保护膜层可以采用涂层法或蒸镀法形成。

以下，具体介绍在上述保护膜层14的下端生成本发明最大特点-碳纳米纤维的方法。本发明中的碳纳米纤维40是采用RF等离子法在低温下垂直生长在碳纳米纤维促长剂15所在的部位。

首先，将碳纳米纤维的促长剂15设在保护膜层14的下端。上述促长剂可以采用在真空进行电子束蒸镀等蒸镀法设置，也可以采用以膏状印刷后烧成。蒸镀时，以调节温度及时间来调节形成在保护膜层下端的催化剂量。以膏状进行印刷时，可以以调节膏中含有的催化量来调节生成在保护膜层的促长剂量。促长剂的催化剂量关系到成长的面积，因此最好调节催化剂量，使上述保护膜层14的下端中生成上述碳纳米纤维40的面积在上述保护膜层下端总面积的3-30％范围内。为此促长剂的最佳含量为占全体重量的1-10％。但本发明不以上述的催化剂量受限制。上述促长剂15虽无限制，但最好是铁(Fe)，镍(Ni)，钴(Co)，铜(Cu)或碳化铁(Fe3C或Fe5C2)。

之后，利用RF等离子法在上述促长剂15的所在的部位生成碳纳米纤维40。

图4为介绍本发明的一个实例中的碳纳米纤维生成过程的图片。即，在腔内通入烃(hydrocarbon)气，则烃附着在金属粒子表面后，以氢和碳结合的烃会分解为氢和碳。之后，分解的碳原子将从金属粒子的特定面吸收至金属粒子内部，吸收的碳原子则将析出到金属粒子的特定表面。通过持续上述吸附，分解，吸收，析出过程，生成碳纳米纤维。从图可知，图4的最上端(像钻石的部分)为金属催化剂15，烃吸附在上端后分解，吸收至粒子内后从下端析出碳纳米纤维40。由这种方法，可以只在促长剂形成的部位，垂直生成碳纳米纤维40。

上述采用RF等离子的方法的条件可以从本发明技术领域中使用的实施条件中的无限制采用，但是最好采用如下条件。即，碳材料最好采用热分解温度低的甲烷或乙烯，混合气体则最好好氮或氩。最好在10-4bar左右的真空中采用电源进行放电。关于成长温度，若是高温很可能损伤电介质，电极，保护膜层等，碳纳米纤维的生长长度较长，会降低光透过率，因此最好采用低温，最好在400-600℃范围内，尤其是450-550℃范围内进行。

图5为本发明的一个实例中的等离子显示板的断面图，如图所示，由在前面基板10下端部分领域以所定样式隔离设置的维持电极对11，配备保护上述维持电极对11的前面电介质层13及设在上述前面电介质层13下端的保护膜层14的前面板；配备与上述维持电极对垂直的寻址电极21的后面板；及为了划分放电空间而设在上述后面板上端的障壁30的等离子显示板，以在上述保护膜层14的下端生成碳纳米纤维40为特点。

上述前面板，可以从本发明技术领域告知的前面板中无限制挑选。即，本发明的等离子显示板可以配备生成上述碳纳米纤维40的前面板。关于在保护膜层14的下端生成碳纳米纤维40的前面板已作具体介绍，在此省略。

上述后面板以包括在后面基板上端与上述维持电极对11垂直设置的寻址电极21，保护上述寻址电极21的后面电介质层22，且与上述前面板对置为特点。

上述障壁30以为了划分放电空间，设在上述后面板上端为特点。本发明的后面板障壁30的结构无限制，作为其中一例可以采用条纹形障壁，封闭形障壁或三角形障壁。

上述障壁30及后面板可以涂抹通过荧现发光紫外线来体现颜色的荧光体31。上述荧光体可从本发明技术领域中的荧光体无限制选择采用。红色荧光体采用钇，硼酸钆等，绿色荧光体采用在硅酸锌母体中混合锰激活剂的混合Zn2SiO4:Mn的化合物等，青色则可以采用钡，镁，铝等。

上述实例是为了能更容易理解本发明而进行的具体介绍，并不是为了限定本发明。因此，通常可以添加的变形的前面板，其制造方法及等离子显示板也属于本发明。凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。

Claims (20)

1、等离子显示板的前面板，其特征在于它包括如下组件：

(1)由在前面基板下端部分领域内以所定的样式相互隔离的维持电子对；

(2)保护上述维持电子对的前面电介质层；

(3)设在上述前面电介质层下端的保护膜层；

(4)及在上述保护膜上端的碳纳米纤维。

2、根据权利要求1所述的等离子显示板的前面板，其特征在于它还可以再增设被设在所述维持电子对的下端的一部分且由上述前面电介质层保护的总线电极对。

3、根据权利要求1所述的等离子显示板的前面板，其特征在于以所述的碳纳米纤维的平均直径范围在10nm-500nm。

4、根据权利要求1所述的等离子显示板的前面板，其特征在于以所述的保护膜层的下端中生成碳纳米纤维的面积占上述保护膜层的下端总面积的3-30％范围以内。

5、根据权利要求1所述的等离子显示板的前面板，其特征在于以所述的保护膜层由氧化镁组成。

6、等离子显示板，其特征在于它包括：

(1)由在前面基板下端部分领域以所定样式隔离设置的维持电极对，配备保护上述维持电极对的前面电介质层及设在上述前面电介质层下端的保护膜层的前面板；

(2)配备与上述维持电极对垂直的寻址电极的后面板；及

(3)为了划分放电空间而设在上述后面板上端的障壁组成的等离子显示板中，以在上述保护膜下端形成碳纳米纤维。

7、根据权利要求6所述的等离子显示板，其特征在于增设被设在所述维持电子对下端的一部分，且由所述的前面电介质层保护的总线电极对。

8、根据权利要求6所述的等离子显示板，其特征在于以所述的碳纳米纤维生成在所述的和放电空间内。

9、根据权利要求6所述的等离子显示板，其特征在于以所述的碳纳米纤维的平均直径范围在10nm-500nm。

10、根据权利要求6所述的等离子显示板，其特征在于以所述的保护层下端中生成碳纳米纤维的面积占上述保护层下端总面积的3-30％范围内。

11、根据权利要求6所述的等离子显示板，其特征在于在所述的障壁及后面板涂抹荧光体。

12、等离子显示板的前面板的制造方法，其特征在于它由如下阶段组成：

(1)由在前面基板下端的部分领域以所定样式设置维持电极对的阶段和；

(2)设置保护上述维持电极对的前面电介质层的阶段；

(3)在上述前面电介质层的下端设置保护膜层的阶段；

(4)及在上述保护膜层的下端采用RF等离子法生成碳纳米纤维的阶段。

13、根据权利要求12所述的等离子显示板的前面板的制造方法，其特征在于以增设设在所述维持电极对的下端的一部分，由所述前面电介质层保护的总线电极对的阶段。

14、根据权利要求12所述的等离子显示板的前面板的制造方法，其特征在于以所述的生成碳纳米纤维的阶段，是在上述保护膜层的下端生成碳纳米纤维促长剂后利用RF等离子法生成碳纳米纤维。

15、根据权利要求14所述的等离子显示板的前面板的制造方法，其特征在于以所述的促长剂为铁，镍，钴，铜或碳化铁(Fe3C或Fe5C2)。

16、根据权利要求14所述的等离子显示板的前面板的制造方法，其特征在于以所述的促长剂可以采用蒸镀法或利用膏的印刷方法形成在所述的保护膜下端。

17、根据权利要求12所述的等离子显示板的前面板的制造方法，其特征在于以所述的RF等离子法中的碳材料采用甲烷或乙烯。

18、根据权利要求12所述的等离子显示板的前面板的制造方法，其特征在于以所述的RF等离子法中的混合气体使用氮或氩。

19、根据权利要求12所述的等离子显示板的前面板的制造方法，其特征在于以采用上述RF等离子法生成碳纳米纤维的阶段在400-600℃范围内。

20、根据权利要求12所述的等离子显示板的前面板的制造方法，其特征在于以采用上述RF等离子法生成碳纳米纤维的阶段在450-550℃范围内。

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