CN202084504U

CN202084504U - 荫罩式等离子体显示板

Info

Publication number: CN202084504U
Application number: CN2011201162787U
Authority: CN
Inventors: 樊兆雯; 仲雪飞; 张�雄
Original assignee: Southeast University
Current assignee: Southeast University
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2011-04-20
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2021-04-20

Abstract

本实用新型公开了一种荫罩式等离子体显示板，其特征在于，该等离子体显示板包括前板(1)、后板(3)以及夹在前后板之间的荫罩(2)；所述的前板(1)包括前玻璃基板(4)、位于前玻璃基板(4)下表面的第一电极(5)、覆盖在第一电极(5)上的绝缘介质层(6)、覆盖在绝缘介质层(6)上的保护层(7)；所述的荫罩(2)上有孔洞，孔壁上涂覆荧光粉(8)；所述的后板(3)包括后玻璃基板(9)、第二电极(10)、覆盖在第二电极(10)上的绝缘介质层(11)。本实用新型降低等离子体显示板的工作电压和功耗，提高等离子体显示板的亮度和发光效率。

Description

荫罩式等离子体显示板

技术领域

本实用新型涉及一种具有高发光效率的对向放电型彩色荫罩式等离子体显示板的结构，属于彩色交流荫罩式等离子体显示板结构设计的技术领域。

背景技术

等离子体显示器（PDP）目前亟需解决的关键问题是提高发光效率和降低功耗。等离子体显示器的功耗主要产生在维持期。维持期的功耗与维持电压和发光效率有关。目前提高发光效率的主要途径：一是提高等离子体显示器总的工作气压和氙(Xe)分压；二是放电单元的结构优化。研究成果表明功耗有了一定的降低。而降低维持电压的主要途径是研究、开发新型保护层材料，如氧化钙(CaO)、氧化锶(SrO)、三重氧化物或掺杂氧化镁(MgO)等，目的是提高保护层的二次电子发射系数γ，进而降低工作电压。同时，二次电子发射系数γ的提高，也随之带来了亮度、发光效率和寻址速度等指标的改善，从总体上提升了显示器的性能，因此目前对新型保护层材料的研究是一个热点。

众所周知，碳纳米管（CNTs）由于具有较大的长径比和较小的顶端曲率半径，成为很好的场致电子发射器。当外加电压达到场致电子发射的极限电压时，碳纳米管（CNTs）就可以发射电子。一般来说，碳纳米管的极限场强是几V/μm，这个场强度在等离子体显示器（PDP）中可以获得。因此将碳纳米管（CNTs）应用于等离子体显示器（PDP）而构成特殊的保护层成为保护层研究的新领域，目前的研究集中在以下三个方面开展：⑴ 在碳纳米管（CNTs）上沉积氧化镁(MgO)保护膜，构成氧化镁(MgO)/ 碳纳米管（CNTs）复合结构的保护膜。这里主要利用了前面阐述过的CNTs特殊的几何结构，使得其上的氧化镁(MgO)保护膜的功函数降低，从而提高二次电子发射系数，使等离子体显示器（PDP）的着火电压有明显降低。但将氧化镁(MgO)沉积在CNTs表面，容易造成氧化镁(MgO)的污染。

⑵ 在氧化镁(MgO)保护膜表面涂覆碳纳米管（CNTs）。它是将氧化镁(MgO)和碳纳米管（CNTs）都作为电子发射源，并且碳纳米管（CNTs）的电子发射不受温度和熄灭时间的影响，使等离子体显示器（PDP）具有更宽范围的稳定放电，同时也使放电电压和发光效率得到了改善。但这里仍将氧化镁(MgO)和碳纳米管（CNTs）制备在一起，相互污染的问题不可避免。

⑶ 美国专利No. US2006/0103307发明的一种等离子体显示器（PDP），是在等离子体显示器（PDP）后板的荧光粉上涂覆碳纳米管（CNTs），与前板的氧化镁(MgO)不接触，碳纳米管（CNTs）仍然作为电子发射源。研究发现这种结构能够降低寻址放电时间延迟到1μs以内，为全高清PDP的开发提供了可能。同时这种结构也降低了寻址电压和寻址期功耗。但将碳纳米管（CNTs）涂覆在荧光粉表面，虽然没有对氧化镁(MgO)造成影响，却损失了有效的荧光粉面积，直接造成显示板亮度的降低。

发明内容

技术问题：本实用新型提出一种荫罩式等离子体显示板，在荫罩式等离子体显示器的基础上，对后板的介质保护膜结构进行重新设计后提出一种高发光效率的等离子体显示板。目的是降低等离子体显示板的工作电压和功耗，提高等离子体显示板的亮度和发光效率。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提出一种荫罩式等离子体显示板，该等离子体显示板包括前板、后板以及夹在前后板之间的荫罩；所述的前板包括前玻璃基板、位于前玻璃基板下表面的第一电极、覆盖在第一电极上的绝缘介质层、覆盖在绝缘介质层上的保护层；所述的荫罩上有孔洞，孔壁上涂覆荧光粉；所述的后板包括后玻璃基板、第二电极、覆盖在第二电极上的绝缘介质层、覆盖在绝缘介质层上的多孔氧化铝层、氧化铝层上设有氧化铝孔洞、和插入氧化铝孔洞的碳纳米管，其中第二电极位于后玻璃基板上并与前板上的第一电极垂直，多孔氧化铝层的孔洞内吸附碳纳米管，并且碳纳米管垂直于绝缘介质层。

优选的，多孔氧化铝层的厚度为0.5～1.5微米，碳纳米管长度为1～2微米。

优选的，氧化铝孔洞的直径为30～50微米。

优选的，碳纳米管为单壁结构或多壁结构。

有益效果：这种等离子体显示器用多孔氧化铝层替代传统对向放电等离子体显示器后板中的氧化镁保护膜，保护后板介质层免受离子的轰击，用碳纳米管替代氧化镁发射电子和二次电子，极大的提高了参与放电的电子数量，能有效的降低显示板的工作电压和功耗，提高发光效率。

通过碳纳米管涂覆工艺的选择，将碳纳米管吸引进氧化铝孔洞完成种植，并通过孔深度的调节来保证碳纳米管竖立在介质层表面，使碳纳米管尖端发射的电子有效的进入放电空间参与放电，提高场发射电子的利用效率。

在后板的绝缘介质层表面制备多孔氧化铝并种植碳纳米管，这不仅避免了氧化镁和碳纳米管的相互污染，而且没有遮挡显示板发出的可见光，能够提高显示板的亮度。

附图说明

图1为本实用新型的显示板三维结构示意图。

附图1中的标号意义如下：1为前板，2为荫罩，3为后板，4为前玻璃基板，5为第一电极（或扫描电极），6为前板绝缘介质层，7为前板保护层，8为荧光粉，9为后玻璃基板，10为第二电极（或寻址电极），11为后板绝缘介质层，12为多孔氧化铝层，13为碳纳米管，14为氧化铝孔洞。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

荫罩式等离子体显示板，包括前板1、荫罩2、后板3，其中荫罩2位于前板1、后板3之间。

所述的前板1包括前玻璃基板4、位于前玻璃基板4下表面的第一电极5、覆盖在第一电极5上的绝缘介质层6、覆盖在绝缘介质层6上的保护层7；所述的荫罩2上有孔洞，孔壁上涂覆荧光粉8；所述的后板3包括后玻璃基板9、第二电极10、覆盖在第二电极10上的绝缘介质层11、覆盖在绝缘介质层11上的多孔氧化铝层12、氧化铝层12上设有氧化铝孔洞14、和插入氧化铝孔洞14的碳纳米管13，其中第二电极(10)位于后玻璃基板9上并与前板1上的第一电极5垂直，多孔氧化铝层12的孔洞内吸附碳纳米管13，并且碳纳米管13垂直于绝缘介质层11。

多孔氧化铝层12的厚度为0.5～1.5微米，碳纳米管13长度为1～2微米。

氧化铝孔洞14的直径为30～50微米。

碳纳米管13为单壁结构或多壁结构。

用传统的交流等离子体显示板的制作方法制作前板和部分后板。制作完成的前板1主要由前玻璃基板4、第一电极5、绝缘介质层6、保护层7(氧化镁)组成，其中第一电极5（通常称为行电极组或扫描电极组）位于前玻璃基板4下表面上并与后板3上的第二电极10成空间垂直正交，绝缘介质层6覆盖在第一电极5上，保护层7则覆盖在绝缘介质层6上。制作完成的部分后板主要由后玻璃基板9、第二电极10、绝缘介质层11组成，其中第二电极10（通常称为列电极组或寻址电极组）位于后玻璃基板9上，绝缘介质层11覆盖在第二电极10上。采用真空镀膜的方法，在后板的绝缘介质层11表面形成一层1～2微米厚的金属铝膜，通过阳极氧化工艺在铝膜表面形成多孔氧化铝12。之后利用电泳工艺将CNTs13种植在氧化铝孔洞14内，完成该发明提出的带有CNTs电子发射源的荫罩式等离子体显示板后板3的制作。在荫罩2碗形孔壁上涂覆紫外激发的荧光粉8。然后将前板1、荫罩2和后板3对位，四周用低熔点玻璃进行气密封接，进行真空除气，并充以一定气压的所需工作气体后与真空系统封离，这就形成了本发明所提供的等离子体显示板。

该等离子体显示板的工作原理如下: 若将第一电极组5作为扫描电极，将第二电极组10作寻址电极，将荫罩2作为公共电极或悬浮，首先，在扫描电极和寻址电极之间加一高压窄脉冲或斜坡脉冲擦除信号，擦除上次放电积累的壁电荷；然后在扫描电极上加一负高压寻址脉冲选中该行，同时在寻址电极上施加与该行显示信息对应的正数据脉冲，该数据脉冲电压幅度与扫描电压之差高于扫描电极与寻址电极之间的着火电压，控制触发放电，从而在该行形成与所需显示信息对应的壁电荷分布；在逐行完成整屏图像初始放电之后，在扫描电极组5和寻址电极10之间施加维持放电脉冲，以显示该帧图像。如此循环即可逐帧显示图像。

例1：按照上述实施方式，多孔氧化铝层的厚度应控制在0.5～1.5微米之间，并且采用长度为1～2微米的CNTs，以保证CNTs能够在氧化铝孔洞内形成垂直取向，这是本发明的第一组实施例。

例2：按照上述实施方式，氧化铝孔洞的直径应控制在30～50微米之间，以便于CNTs能够顺利进入氧化铝孔洞，这是本发明的第二组实施例。

例3：按照上述实施方式，CNTs可以选择单壁结构，也可以选择多壁结构，这是本发明的第三组实施例。

Claims

1.一种荫罩式等离子体显示板，其特征在于，该等离子体显示板包括前板(1)、后板(3)以及夹在前后板之间的荫罩(2)；

所述的前板(1)包括前玻璃基板(4)、位于前玻璃基板(4)下表面的第一电极(5)、覆盖在第一电极(5)上的绝缘介质层(6)、覆盖在绝缘介质层(6)上的保护层(7)；

所述的荫罩(2)上有孔洞，孔壁上涂覆荧光粉(8)；

所述的后板(3)包括后玻璃基板(9)、第二电极(10)、覆盖在第二电极(10)上的绝缘介质层(11)、覆盖在绝缘介质层(11)上的多孔氧化铝层(12)、氧化铝层（12）上设有氧化铝孔洞(14)、和插入氧化铝孔洞(14)的碳纳米管（13），其中

第二电极(10)位于后玻璃基板(9)上并与前板(1)上的第一电极(5)垂直，多孔氧化铝层(12)的孔洞内吸附碳纳米管（13），并且碳纳米管（13）垂直于绝缘介质层(11)。

2.根据权利要求1所述的荫罩式等离子体显示板，其特征在于，多孔氧化铝层(12)的厚度为0.5～1.5微米，碳纳米管（13）长度为1～2微米。

3.根据权利要求1或2所述的荫罩式等离子体显示板，其特征在于，氧化铝孔洞（14）的直径为30～50微米。

4.根据权利要求1或2所述的荫罩式等离子体显示板，其特征在于，碳纳米管（13）为单壁结构或多壁结构。