WO2011060597A1

WO2011060597A1 - 等离子显示屏及介质浆料

Info

Publication number: WO2011060597A1
Application number: PCT/CN2009/076386
Authority: WO
Inventors: 曹建; 商红凯
Original assignee: 四川虹欧显示器件有限公司
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2009-12-31
Publication date: 2011-05-26
Also published as: CN101764016A

Description

等离子显示屏及介质浆料技术领域本发明属于显示器件领域，具体涉及一种等离子显示屏及介质浆料。背景技术近年来，在用于电脑和电视等的图像显示的彩色显示装置之中，等离子显示屏（Plasma Display Panel,简称 PDP )作为轻薄的大型平板彩色显示终端设备正日益引人瞩目。图 1示出目前较为普遍的等离子显示屏的结构，其包括前基板 5和后基板 6, 在前基板 5上依次设置透明电极 1、黑色汇流电极 10、白色汇流电极 7、黑条 9、前板透明介质层 8、和氧化镁层 11 ; 在后基板 6上依次设有寻址电极 2、后板介质层 3、和障壁 4, 在障壁的相应单元内表面通过喷砂、光刻或刻蚀的方法涂覆一层不同颜色的荧光粉浆料 12 , 例如， 12G、 12B、 12R。工作过程中，荧光粉受紫外线激发发出红绿蓝各色可见光，射向障壁与后板介质的光线会不断被反射，最终大部分可见光从前板透射而出。为了提高等离子显示屏的色彩饱和度，一种方法是提高荧光粉所发出光的色彩饱和度，另一种方法是在前板 5上贴一层彩色滤光膜 13 (包括： 13G、 13B、 13R ) (见图 2 ), 用以吸收从荧光层发出的不需要的光，透过需要颜色的光，并减少环境光线的反射。图 2示出这种典型结构，由于材料限制，荧光粉发光的色彩饱和度有限，而釆用彩色滤光膜的方式会明显提高显示屏成本，目前市场上 42寸彩色滤光膜的价格在百元左右。鉴于此，本发明特提出一种经济且有效提高色彩饱和度的等离子显示屏。发明内容本发明的一个目的是提出一种等离子显示屏及介质浆料，其省去彩色滤光膜而不降低显示屏的色彩饱和度。根据本发明的一个方面，提供一种等离子显示屏，在放电单元障壁与后板介质表面之间具有一层对应颜色的着色材料层，所述着色材料层是由着色低玻粉制成的介质层。优选地，所述着色低玻粉为红色低玻粉，所述红色低玻粉含有重量百分比 0.01 ~ 30%的着色物质，所述着色物质是含有 Nd3+、 Pm3+、 Ho3+、 Er3+ 离子的化合物或 CdSe, 或是所述化合物与所述 CdSe的混合物。优选地，所述着色物质为 CdSe。优选地，所述着色低玻粉为绿色低玻粉，所述绿色低玻粉含有重量百分比 0.01 ~ 30%的着色物质，所述着色物质是含有 V3+、 Cr3+、 Pr3+或 Tm3+ 离子的化合物。优选地，所述着色物质为 Pr3+离子的物质。优选地, 所述着色低玻粉为蓝色低玻粉，所述蓝色低玻粉含有重量百分比 0.01 ~ 30%的着色物质，该着色物质是含有 Fe2+、 Co2+或 Cu2+离子的 4匕合物。优选地，着色物质是含有 Co2+离子的化合物。才艮据本发明的另一个方面，还提供一种介质浆料，所述介质浆料中的无机组分包含玻璃粉基础成分和着色物质，所述着色物质选自含有 Nd3+、 Pm3+、 Ho3+、 Er3+、 CdSe, V3+、 Cr3+、 Pr3+、 Tm3+、 Fe2+、 Co2+或 Cu2+ 离子的化合物。本发明的另一目的是提供应用于上述的材料。上述材料层是一种由着色低玻粉制作的介质层。为了提高等离子显示屏色彩饱和度，本发明在放电单元障壁与后板介质表面之间制作一层对应颜色的材料层。工作过程中，材料层会有效吸收荧光粉发出光线中的不纯色调，反射出各单元对应的红、绿、蓝光线，从而明显提高等离子显示屏的色彩饱和度。本发明提供的材料层是一种由着色低玻粉制作的介质层。在一种具体实施方式中，涂布于红色放电单元的红色低玻粉的着色物质含有 N_d ³⁺、 P_m ³⁺、 H。³⁺、 E_r ³⁺离子或 C_dS_e。在另一种具体实施方式中，涂布于绿色放电单元的绿色低玻粉的着色物质含有 V³⁺、 C_r ³\ ? 或 ³⁺离子。在一种具体实施方式中，涂布于蓝色放电单元的蓝色低玻粉的着色物质含有 F_e ²\ C。²⁺、或 C_u ²⁺ 离子。着色物质含量在氐玻粉中重量百分比 0.01 ~ 30%。上述氏玻粉成本氏廉（以 42 寸计，制作成本不超过二十元），在 PDP 中应用工艺简单，应用于 PDP后可以免去前板上的彩色滤光膜，从而降低了显示屏成本。本发明将离子着色的低玻粉制作成介质层，应用于 PDP放电单元中作为滤光材料，从而明显提高了等离子显示屏的色彩饱和度，该工艺适应性好，而且成本低廉，可以免去前板上的彩色滤光膜，从而降低了显示屏成本。附图说明才艮据以下参照附图的具体实施方式和实施例的详细描述，本发明的优点和特征夺更加显而易见。附图中：图 1是现有技术的等离子显示屏的构造示意图；图 2是现有技术中显示器放电单元结构的示意图；图 3是居本发明等离子显示屏的放电单元结构的示意图。具体实施方式如图 3所示，在后基板 6和荧光体层 12 (包括： 12G、 12B、 12R ) 之间有一层相应颜色的着色层 15G、 15B、 15R。在前基板上不再设置彩色滤光膜。为了形成包含上述着色层的显示屏后板组件，在后玻璃基板 6上面，先用印刷或光刻的方法制成寻址电极 2 , 然后印刷、烧结出厚度约 20微米的白色后板介质 3 , 接着用喷 -、光刻或刻蚀的方法形成条状障壁结构 4。障壁之间分隔出了放电单元空间。优选地，为了提高显示屏对比度，障壁顶部制作了黑顶 14。在障壁 4形成的凹槽空间中，先用丝网印刷、光刻或喷涂的方法涂布上一层低玻粉介质浆料，千燥并烧结，使得障壁与后板介质内侧形成着色层 15G、 15B、 15R。然后用丝网印刷、感光或喷涂的方法形成荧光体层 12G、 12B、 12R。前板不再需要制作彩色滤光膜。着色层 15G、 15B、 15R 的厚度适宜为 2 ~ 5微米。本发明的另备。玻璃粉主体成分为 B_i2O₃-B₂O₃-SiO₂ 、 B_i2O₃-B₂O₃-B_aO-Z_nO 、 Z_nO-B₂O₃-SiO₂、 P_bO-B₂O₃-SiO₂等常见体系，根据性能要求选择添加 Α1₂Ο₃、 MgO、 C_aO、 L_i2O、 N_a2O、 K₂O 等辅助成分。此类玻璃粉具有与障壁相适应的热膨胀系数，调整在 73 ~ 85 X 10-7/°C之间，在 500 ~ 600 °C温度区间，尤其是 500 ~ 560°C温度区间具有良好的烧结特性。为了使玻璃着色，本发明在玻璃粉配料中添加着色物质。对于涂布于红色放电单元中的红色低玻粉，着色物质含有 N_d ³⁺、 P_m ³⁺、 H。³⁺、 E_r ³⁺离子或

C_dSeo 在本发明中，优选使用 C_dS_e作为红色着色物质，这是由于 C_dS_e玻璃颜色最鲜明，光谱特性最好。着色物质在玻璃粉中重量百分含量通常在 0.01 ~ 30%之间。若含量氐于 0.01%, 玻璃粉着色效果不明显，显示屏色彩饱和度不能有效提高；若高于 30%, 玻璃粉热膨胀系数难于调整合适，烧结性能劣化。对于涂布于绿色放电单元的绿色低玻粉，着色物质含有 V³⁺、 C_r ³⁺, P_r ³⁺ 或 1^⁺离子。由于 P_r ³⁺离子着色稳定，颜色鲜艳优美，优选含有 P_r ³+离子的物质，例如 P_r2O₃等作为着色物质。着色物质在玻璃粉中重量百分含量 0.01 ~ 30%。含量氏于 0.01%, 玻璃粉着色效果不明显，显示展色彩饱和度不能有效提高；高于 30%, 玻璃粉热膨胀系数难于调整合适，烧结性能劣化。对于涂布于蓝色放电单元的蓝色低玻粉，着色物质含有 F_e ²⁺、 C。²⁺或 C_u ²⁺ 离子。由于 C。²⁺着色稳定，受玻璃成分和熔制工艺条件影响较小，而且着色能力强，所以优选含有 C。²⁺离子的物质，例如 C。O作为着色物质。着色物质在玻璃粉中重量百分含量 0.01 ~ 30%。含量氐于 0.01%, 玻璃粉着色效果不明显，显示屏色彩饱和度不能有效提高；高于 30%, 玻璃粉热膨胀系数难于调整合适，烧结性能劣化。对于 C。O着色，重量百分含量优选低于 0.5%。为了制备上述着色低熔点玻璃粉，首先，根据上述玻璃粉成分将各种原料（包括着色物质）例如氧化铋、硼酸、二氧化硅、氧化铝、硒化镉（氧化镨、氧化亚钴）等按照设计百分含量进行称量、配料，放入 V型混料机充分混合至均匀；然后，将混合均匀的配料倒入预热好的坩埚中，放入烧结炉熔制，预热与熔制温度根据配方的不同选择 850 ~ 1300°C之间，熔制过程可以搅拌；待玻璃液均化澄清理想，将其倒入轧片机轧片淬火，形成带裂紋的玻璃碎片；收集玻璃片，利用破碎机或球磨机将碎片粗粉碎，接着，将粗粉末投入球磨机或气流粉碎机进行超细粉碎，最后收得成品的着色粉末，平均粒径 3 ~ 5 ^啟米为宜。当制作氏熔点玻璃粉介质浆料时，除了以上玻璃粉构成的无机组分 , 还含有溶剂和树脂混合或单独构成的有机组分。作为溶剂，包括但不限于 α ( β 、 γ ) -松油醇等萜烯类、乙二醇一烷基（二烷基）醚类、二乙二醇一烷基（二烷基）醚类、乙二醇一烷基（二烷基）醚二乙酸酯类、二乙二醇一烷基（二烷基）醚二乙酸酯类、丙二醇一烷基（二烷基）醚类、丙二醇一烷基（二烷基）醚二乙酸酯类、甲醇、乙醇、异丙醇、 1-丁醇等醇类，这些可以分别单独使用，也可以混合两种以上使用。作为树脂，包括但不限于硝基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素等纤维系树脂，聚丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸盐等丙烯酸系树脂，丙烯酸系聚合体、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛等，这些可以分别单独使用，也可以混合使用。另外，为了提高材料性能，也可以在浆料中添加适量分散剂、增塑剂等助剂。下面就丝网印刷型浆料以及着色介质层的制作对本发明作进一步详细说明，但本发明不局限于丝网印刷方法制作着色介质层，低玻粉介质浆料也不局限于印刷型浆料。首先将 4 ~ 7重量份的乙基纤维素、 10 ~ 50重量份的丁基卡必醇乙酸酯、 40 ~ 85重量份的松油醇水浴加热混合制成有机载体；然后将 55 ~ 75重量份的低玻粉、 23 ~ 43重量份的有机载体和 2 ~ 3重量份聚酯类分散剂混合，用三辊轧制成粘度 40Pa-s左右的介质浆料；在障壁 4间隔形成的放电空间内对位印刷介质浆料，在 150°C千燥炉中保持 10 20分钟去除有机溶剂；最后在 500 ~ 560°C烧结炉内保温 15 ~ 30分钟，即可在等离子体显示展的放电单元内侧形成厚度 2 ~ 5 啟米的有色介质层 15。实施例以下列举本发明的实施例与性能比较。实施例 1 将作为 B_i2O₃来源的氧化铋、 B₂O₃来源的硼酸、 B_aO来源的碳酸钡、 Z_nO 来源的氧化锌、 SiO₂来源的二氧化硅、 K₂O 来源的碳酸钾、 Α1₂Ο₃来源的氧化铝、 C_aO来源的碳酸弓以及着色物质 C_dS_e按照实施例 1中比例称量混合，放入 V型混料机充分混合至均匀；然后，白金坩埚在烧结炉中预热一段时间，取出，将混合均匀的配料倒入坩埚，放入烧结炉熔制 1小时，预热与熔制温度 900 °C , 熔制过程搅拌为宜；待玻璃液均化澄清理想，将其倒入轧片机轧片淬火，形成带裂紋的玻璃碎片；收集玻璃片，利用球磨机将碎片粗粉碎，成为平均粒径小于 3毫米的粗粉末，符合超细粉碎进料要求；接着，将粗粉末投入气流粉碎机，调节气流粉碎工艺参数，分级轮速度 16000rpm, 粉碎压力 0.55MPa, 对粗粉末进行超细粉碎加工，在旋风分离出料处获得红色玻璃粉。以上述同样的方式将原料混合，只是将着色物质改为 P_r2O₃, 其它玻璃粉成分未变，以相同工艺制作，可以获得绿色玻璃粉。以上述同样的方式将原料混合，只是将着色物质改为 C_uO, 其它玻璃粉成分未变，以相同工艺制作，可以获得蓝色玻璃粉。将 5重量份的乙基纤维素、 13重量份的丁基卡必醇乙酸酯、 82重量份的松油醇水浴加热混合制成有机载体；然后将 67重量份的红色低玻粉、 31重量份的有机载体和 2重量份聚酯类分散剂混合，用三辊轧制成粘度 35Pa's的介质浆料；在障壁 4 间隔形成的放电空间内对位印刷一次介质浆料， 150°C千燥炉中保持 10分钟去除有机溶剂；最后在 540°C烧结炉内保温 20分钟，即可在等离子体显示屏的放电单元内侧形成厚度 3微米的红色介质层 15R。以上述同样方式可以获得绿色介质层 15G及蓝色介质层 15B。

15R、 15G、 15B制作完毕，然后对位印刷红绿蓝各色荧光粉， 450°C烧结，得到荧光粉层 12R、 12G、 12B。这样就获得了本专利发明的等离子显示屏。实施例 2 ~ 9 以实施例 1同样的方式实现，只是改变了各着色物质的含量以及玻璃粉其它成分。在同一个实施例中，各色低玻粉只是着色物质不同，其它玻璃粉成分保持相同。表 1 实施例 1-9中使用的成分

将熔制的玻璃液倒入模具中，自然冷却后取出，使其成为直径 5mm, 长度 35 ~ 50mm的圓柱体，测定其 50 ~ 350°C之间热膨胀系数。根据障壁匹配要求，范围适合在 73 ~ 85 X 10-7/Ό。比较例以先前发明的同样荧光粉材料制作的 PDP屏作为比较例，比较例的 PDP 屏前板制作了彩色滤光膜，各色放电单元内除了荧光粉，没有对应颜色的材料层。表 2 实施例及比较例产品的性能比较

实施例 7 96 1080 9500 实施例 8 96 1120 10000 实施例 9 95 1100 10000 比较例 1 90 1210 11000 比较例 2 91 1250 11500 比较例 3 90 1230 11000 评价色彩饱和度时，显示屏分别显示红色、绿色、蓝色，然后测试屏幕中心点的色度值。在 CIE色度空间上 R、 G、 B三点围成的三角形区域就是显示器可以显示的全部颜色区 i或，这一区 i或的面积与 NTSC 1953定义的 RGB 色彩范围的面积之比就是色彩饱和度得分，最高 100%。在以上的实施例中，用于等离子显示屏的介质浆料的无机组分包含：玻璃粉基础成分和着色物质，其中，着色物质选自含有 N_d ³⁺、 P_m ³⁺、 H。³⁺、 E_r ³⁺、 C_dS_e、 V³⁺、 C_r ³⁺、 P_r ³⁺、 T_m ³⁺、 F_e ²⁺、 C。²⁺或 C_u ²⁺离子的化合物。使用这种介质浆料可以提高色彩饱和度。从实施例与比较例的性能结果比较可以看出，本发明的等离子显示屏的色彩饱和度较先前等离子显示屏得到有效提高，由于饱和度提高，亮度略有下降。本专利介绍的方法工艺适应性好，而且成本氏廉，可以免去前板上的彩色滤光膜，从而降低了显示屏成本。以上结合具体实施例阐述了本发明的技术方案，显而易见的是，本领域的技术人员可以对这些具体实施例故多种 4爹改和调整，例如，可以釆用其它种类的着色物质形成着色层，这些应该涵盖在本发明权利要求书所限定的范围之内。

Claims

权利要求书

1. 一种等离子显示屏，其特征在于，在放电单元障壁与后板介质表面之间具有一层对应颜色的着色材料层，所述着色材料层是由着色低玻粉制成的介质层。

2. 根据权利要求 1所述的等离子显示屏，其特征在于，所述着色低玻粉为红色低玻粉，所述红色低玻粉含有重量百分比 0.01 ~ 30%的着色物质，所述着色物质是含有 N_d ³⁺、 P_m ³⁺、 H。³⁺、 E_r ³⁺离子的化合物或 C_dS_e, 或是所述化合物与所述 C_dS_e的混合物。

3. 根据权利要求 2所述的等离子显示屏，其特征在于，所述着色物质为

CdSeo

4. 根据权利要求 1所述的等离子显示屏，其特征在于，所述着色低玻粉为绿色低玻粉，所述绿色低玻粉含有重量百分比 0.01 ~ 30%的着色物质，所述着色物质是含有 V³⁺、 C_r ³\ ？或！^—离子的化合物。

5. 根据权利要求 4所述的等离子显示屏，其特征在于，所述着色物质为 P_r ³⁺离子的物质。

6. 根据权利要求 1所述的等离子显示屏，其特征在于，所述着色低玻粉为蓝色低玻粉，所述蓝色低玻粉含有重量百分比 0.01 ~ 30%的着色物质，该着色物质是含有 F_e ²⁺、 C。²⁺或 C_u ²⁺离子的化合物。

7. 根据权利要求 6所述的等离子显示屏，其特征在于，着色物质是含有 C。²⁺离子的化合物。

8. —种用于如权利要求 1至 7中任一项所述的等离子显示屏的介质浆料，其特征在于，所述介质浆料中的无机组分包含玻璃粉基础成分和着色物质，所述着色物质选自含有 N_d ³⁺、 P_m ³⁺、 H。³⁺、 E_r ³⁺、 C_dS_e. V³⁺、 C_r ³⁺、 P_r ³⁺、 T_m ³⁺、 F_e ²⁺、 C。²⁺或 C_u ²⁺离子的化合物。