专利名称：等离子显示屏及制作方法
技术领域：
本发明涉及等离子显示屏领域，具体而言，涉及一种等离子显示屏及制作方法。
背景技术：
通用的交流气体放电等离子显示屏均采用表面放电型结构，该结构包括一个上基板及与之封接在一起的下基板。上基板上配置有透明电极ITO和汇流电极，透明电极和汇流电极构成放电电极。放电电极又分为维持放电电极X和扫描放电电极Y，在放电电极的表面覆盖有一层介质层，介质层上覆盖保护层，用作保护层的通常为氧化镁膜。下基板上配置有与放电电极相互垂直的寻址电极，寻址电极上覆盖一层介质层，介质层上配置有与其寻址电极平行的条状障壁，且在条状障壁的底部覆盖有荧光粉层，上下基板用低熔点玻璃粉封接在一起，并且在其间充有放电气体。目前，为了提高等离子显示屏的产品质量，提高等离子显示屏的光效，降低其工作电压，通常在放电电极表面的介质层上覆盖一层氧化镁保护层。通常的做法是用电子束蒸镀的方法，所用的蒸镀设备见图1所示，蒸镀设备包括两个托盘，每个托盘上设置有需要蒸镀的材料，这里指氧化镁材料，通过电子枪发射出的电子束打击位于托盘上的氧化镁材料， 使其变成雾状的氧化镁微粒，这样就在位于托盘上方的PDP上基板的介质层表面形成一层氧化镁膜，该氧化镁膜对介质层具有很好的保护效果，而且能产生大量的二次电子，可降低屏的着火电压，减小放电延迟时间。但是，随着全高清电视的出现，PDP显示屏的像素节距越来越小，造成的直接影响是屏的放电空间减少，亮度降低，又因行数增加，需要进一步减少放电延迟时间，仅仅在介质层上覆盖一层氧化镁保护层所达到的效果已不能满足全高清PDP显示屏的质量要求。
发明内容
本发明旨在提供一种PDP显示屏及制备方法，以达到增加二次电子发射系数，进一步降低PDP工作电压，减小放电延迟时间的目的。为了实现上述效果，根据本发明的一个方面，提供了一种等离子显示屏，包括相对封接的上基板和下基板，上基板上依次设置有放电电极、介质层及保护层，该保护层包括 第一保护层，由氧化镁形成；以及第二保护层，覆盖在第一保护层上，第二保护层包括碱土金属氧化物和二氧化硅/二氧化钛。进一步地，第二保护层包括质量百分含量为83% -94%的氧化锶和6% -17%的二
氧化硅。进一步地，第二保护层包括质量百分含量为60% -75%的氧化钙和25% -40%的
二氧化钛。进一步地，第二保护层的面积为第一保护层面积的3% -15%。进一步地，第二保护层覆盖在第一保护层对应各发光单元的点火位置。根据本发明的另一个方面，提供了具有上述任一种保护层的等离子显示屏的制作方法，该方法包括设置上基板，在上基板上依次设置放电电极和介质层；在介质层上设置保护层的步骤包括采用蒸镀法形成氧化镁第一保护层；设置定向遮挡板；以及采用蒸镀法形成第二保护层，第二保护层包括碱土金属氧化物和二氧化硅/ 二氧化钛。进一步地，在定向遮挡板上设置有定向通孔，使得形成第二保护层的面积为第一保护层面积的3% -15%。进一步地，定向遮挡板上设置有定向通孔，使得第二保护层覆盖在第一保护层对应各发光单元的点火位置。进一步地，第二保护层包括质量百分含量为83% -94%的氧化锶和6% -17%的二氧化硅，第二保护层的形成包括以下步骤腔体中抽真空1.9X10_4Pa-7.6X10_Va的条件下，同时温度上升到290°C -310°C;通入氧气使真空度降到2. 8X10_2Pa，再加水蒸气使真空度降到5. IXlO-2Pa ；蒸镀时基板运动速度为420mm/秒；控制所述第二保护层的厚度为 3700 埃。进一步地，第二保护层包括质量百分含量为60% -75%的氧化钙和25% -40%的二氧化钛，第二保护层的形成包括以下步骤在腔体中抽真空3. 5X ΙΟ"4 Pa-5.6X10-4Pa的条件下，同时温度上升到360°C -372°C ；通入氧气使真空度降到2. 7X 10_2Pa-3. 8X KT2Pa ； 蒸镀时基板的运动速度为IOOOmm/秒IlOOmm/秒；控制第二保护层的厚度为5500埃-6000埃。通过在氧化镁膜层上蒸镀第二保护层，使得氧化镁的晶体结构掺入少量的掺杂原子，掺杂原子替代氧化镁中的原子后，增大了晶体的扩散系数，使得这种含有掺杂原子的晶体结构的扩散系数比只有单一原子的晶体自扩散系数大，因此电子运动的速度加快，同时电子数目增大，增加了二次电子的发射系数，降低了 PDP的工作电压，进一步减小了放电延迟时间。优选第二保护层的面积为第一保护层面积的3% _15%，若覆盖太多同样会降低二次电子发射，影响屏的透过率进而影响器件的效果。
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示出了根据本发明实施例制备保护层时所用的蒸镀设备的结构示意图；图2示出了根据本发明又一实施例中制备保护层时所用蒸镀设备的结构示意图； 以及图3示出了根据本发明的定向遮挡板上定向通孔的位置示意图。
具体实施例方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。根据本发明一种典型的实施方式，提供一种等离子显示屏。该等离子显示屏包括相对封接的上基板和下基板，上基板上依次设置有放电电极、介质层及保护层，该保护层分两层，第一保护层由氧化镁直接形成在介质层上；以及第二保护层，覆盖在第一保护层上， 第二保护层包括碱土金属氧化物和二氧化硅/二氧化钛。现有技术只是在介质层上形成了第一层氧化镁保护层，虽然也能对介质层起到保护作用，降低屏的着火电压和减小延迟时间，但是随着要求的提高这些技术还远远不够。本发明的等离子显示屏通过在氧化镁膜层上蒸镀第二保护层，使得氧化镁的晶体结构掺入少量的掺杂原子，掺杂原子替代氧化镁中的原子后，增大了晶体的扩散系数，使得这种含有掺杂原子的晶体结构的扩散系数比只有单一原子的晶体自扩散系数大，因此电子运动的速度加快，同时电子数目增大，增加了二次电子的发射系数，降低了 PDP的工作电压，进一步减小了放电延迟时间。第二保护层可以包括碱土金属氧化物和二氧化硅/ 二氧化钛，但不局限于碱土金属氧化物和二氧化硅/二氧化钛只要能够使掺杂原子替代氧化镁中的原子后，增大了晶体的扩散系数即可。优选地，第二保护层的材料包括质量百分含量为83% -94%的氧化锶和 6% -17%的二氧化硅，因为氧化锶可增加二次电子发射系数，二氧化硅具有减少放电延迟时间的效果，所以具有降低屏着火电压的优点。第二保护层的材料也可以是包括质量百分含量为60% -75%的氧化钙和25% -40%的二氧化钛，因为氧化钙可以增加二次电子发射系数，使屏图像画面更清晰。根据本发明一种典型的实施方式，第二保护层的面积为第一保护层面积的 3% _15%。以这种覆盖面积可以更好的达到降低屏着火电压的效果，降低屏模组的制造成本，同时节省能耗。第二保护层可以覆盖在第一保护层的任何位置，只要能够达到增加了二次电子的发射系数，降低PDP工作电压和进一步减小放电延迟时间的效果即可。优选地，第二保护层的覆盖在第一保护层对应各发光单元的点火位置。这样可以使等离子显示屏的着火电压降至最低。根据本发明的另一个方面，提供一种具有上述任一种第二保护层的等离子显示屏的制造方法。该方法包括设置上基板，在上基板上依次设置放电电极和介质层；在介质层上设置保护层的步骤包括首先采用蒸镀法在上基板的介质层上形成氧化镁第一保护层；其次设置好定向遮挡板，在定向遮挡板上设置有定向通孔；以及采用蒸镀法形成第二保护层， 第二保护层包括碱土金属氧化物和二氧化硅/二氧化钛。设置定向遮挡板使形成的第二保护层的面积占第一保护层面积的3% _15%。当然可以精确的设置定向遮挡板上的定向通孔，使之准确有效地将需第二保护层的蒸镀材料覆盖在第一保护层对应的发光单元的点火位置。在本发明的一种具体实施方式
中，第二保护层的蒸镀材料包括质量百分含量为 83% -94%的氧化锶和质量百分含量为6% -17%的二氧化硅，第二保护层的形成包括如下步骤首先将腔体中抽真空使真空度为1.9X10_4Pa-7.6X10_4Pa，在抽真空的同时升温到 2900C -310°C ；之后向腔体中通氧气使真空度降到2. 8X10_2Pa，再通水蒸气使真空度降到 5. IXlO-2Pa ；在蒸镀时保持基板的运动速度为420mm/秒；最后控制第二保护层的厚度为 3700 埃。在本发明的又一个具体实施方式
中，蒸镀第二保护层的材料包括质量百分含量为60% -75%的氧化钙和质量百分含量为25% -40%的二氧化钛，其具体的形成过程包括如下步骤首先将腔体抽真空使真空度为3. 5X10_Va-5. 6X10_4Pa，抽真空的同时升温到360°C -372°C ；之后通氧气使真空度降到2.7X10-2Pa-3.8X10-2Pa;开始蒸镀，这时保持基板的运动速度为IOOOmm/秒-IlOOmm/秒；最后控制所得的第二保护层的厚度为5500 埃-6000 埃(IO"10)。
本发明的等离子显示屏保护层的制造方法通过如下用于等离子显示屏保护层形成的蒸镀装置实施，如图1，2所示，用于等离子显示屏保护层形成的蒸镀装置包括第一蒸镀材料盛放部11、第二蒸镀材料盛放部12、电子枪3和定向遮挡板4，其中，第一蒸镀材料盛放部11和第二蒸镀材料盛放部12可以分别处于第一位置以及处于第二位置，且第二蒸镀材料盛放部12与第一蒸镀材料盛放部11的位置能够互换；电子枪3设置在第一位置的上方，用于发射电子束溅射蒸镀材料；定向遮挡板4上设置有定向通孔，可移动的设置在电子枪3与待蒸镀的上基板2之间。当第一蒸镀材料盛放部11处于第一位置，电子枪3射击第一蒸镀材料盛放部11时，第一蒸镀材料盛放部11内的第一蒸镀材料将被雾状颗粒成一定的角度溅射，从而蒸镀到待蒸镀PDP上基板2上形成第一保护层。当第二蒸镀材料盛放部 12与第一蒸镀材料盛放部11的位置能够互换，如图2所示，定向遮挡板4移动到电子枪3 与上基板2之间，电子枪3射击第二蒸镀材料盛放部12，蒸镀第二蒸镀材料，由于定向遮挡板4的存在，第二蒸镀材料只能透过定向遮挡板4上的定向通孔定向的蒸镀到上基板2上， 而不需要蒸镀的位置则由于定向遮挡板4的遮挡而不会被蒸镀。根据图3所示的实施例，定向遮挡板4上定向孔的位置可以根据如下公式精确确定。定向遮挡板的定向通孔的位置设置在空间直角坐标系中的B点(X1, Y1,乙)，空间直角坐标系包括相互垂直的X轴、Y轴和Z轴，B点(X1, Y1, Z1)的位置通过下列公式求得\-\J\_\ = W = rL-rL2H①Z = Z1②其中，公式①为空间直线方程；公式②为遮挡板(4)所在空间平面的平面方程，其高度为乙；B点(XnY1^1)为所述空间直线和所述空间平面的相交点，且与A点的沿Z轴方向的距离为Z1,其中，A点是电子束打到需要蒸镀的材料上的溅射点，C点是需要在上基板的氧化镁层上蒸镀的范围，B点是遮挡板上定向通孔的位置。定向遮挡板4的材质优选不锈钢，厚度为0.3 0.5mm，定向通孔的孔径为0. 11 0. 13mm，在此范围内能够得到合适的蒸镀层。该蒸镀装置包括如下运行过程第一蒸镀材料盛放部11处于第一位置，电子枪3 溅射第一蒸镀材料，上基板2勻速运动第一次经过第一位置上方；第二蒸镀材料盛放部12 与第一蒸镀材料盛放部11位置互换，第二蒸镀材料盛放部处于第一位置，电子枪3溅射第二蒸镀材料，上基板2在定向遮挡板4的遮挡下勻速运动，第二次经过第一位置上方，其中， 定向遮挡板4与上基板2以相同的速度经过第一位置上方。这样就可以在上基板两次运行的过程中将第一保护层和第二保护层精确蒸镀好，工艺简单，方便操作。如图1所示，第一蒸镀材料盛放部11可以是勻速沿自身轴心旋转的一组坩埚中的每个坩埚的一半，第二蒸镀材料盛放部12是一组坩埚中的每个坩埚的另一半。优选地，一组坩埚的排布方向垂直于上基板2的运动方向，这样便于蒸镀材料均勻地蒸镀到上基板2 上。坩埚旋转半周的时间可以与上基板2—次经过第一位置上方的时间相等，这样可以保证坩埚旋转半周即上基板运行第一次可以将第一保护层蒸镀好，当坩埚旋转另半周时，上基板运行第二次完成第二保护层的蒸镀。当然，如图2所示第一蒸镀材料盛放部11也可以是沿自身轴心旋转的第一组坩埚，第二蒸镀材料盛放部12是沿自身轴心旋转的第二组坩埚，第一组坩埚和第二组坩埚处于第一位置时的排布方向垂直于上基板的运动方向。同样也可以便于蒸镀材料均勻地蒸镀在上基板上。根据需要蒸镀的上基板的大小可以调整一组干锅的数量，优选地，根据图2所示的实施例，第一组坩埚与第二组坩埚分别为两个坩埚，支撑在十字型支撑架的沿水平方向的四个端部，十字型支撑架的中部具有竖直延伸的旋转轴，这样既能使坩埚可以绕自身轴心旋转又能够绕十字形支撑架的轴心旋转，保证了蒸镀的均勻性。蒸镀装置配置为使得上基板第一次经过第一位置上方后，十字型支撑架绕其旋转轴运动，互换第一组坩埚和第二组坩埚的位置，然后使上基板第二次经过第一位置上。此结构加工方便，操作简便，且蒸镀效果好。下面将结合具体实施例进一步说明本发明的等离子显示屏及其制备方法的有益效果。实施例1工艺步骤前序步骤均与现有技术相同，第二层保护层形成的工艺步骤首先将腔体中抽真空使真空度为1.9X10_4Pa，在抽真空的同时升温到^KTC ；之后向腔体中通氧气使真空度降到2. 8X 10_2Pa，再通水蒸气使真空度降到5. 1 X lO^Pa ；在蒸镀时保持基板运动速度为 420mm/秒；最后控制第二保护层的厚度为3700埃。实施例2工艺步骤步骤与实施例1中相同，不同之处在于 5.0X10_4Pa，在抽真空的同时升温到300°C。实施例3工艺步骤步骤与实施例1中相同，不同之处在于 7.6X10_4Pa，在抽真空的同时升温到310°C。实施例4工艺步骤前序步骤均与现有技术相同，第二层保护层形成的工艺步骤首先将腔体抽真空使真空度为3. 5X 10_4Pa，抽真空的同时升温到360°C度；之后通氧气使真空度降到
2.7 X IO-2Pa ；开始蒸镀，这时保持基板的运动速度为IOOOmm/秒；最后控制所得的第二保护层的厚度为5500埃。实施例5工艺步骤前序步骤均与现有技术相同，第二层保护层形成的工艺步骤首先将腔体抽真空使真空度为4.5X10_4Pa，抽真空的同时升温到366°C度；之后通氧气使真空度降到
3.IXlO-2Pa ；开始蒸镀，这时保持基板的运动速度为1050mm/秒；最后控制所得的第二保护层的厚度为5750埃。实施例6工艺步骤前序步骤均与现有技术相同，第二层保护层形成的工艺步骤首先将腔体抽真空使真空度为5.6X10_4Pa，抽真空的同时升温到372°C度；之后通氧气使真空度降到 3. SXlO-2I^ ；开始蒸镀，这时保持基板的运动速度为IlOOmm/秒；最后控制所得的第二保护层的厚度为6000埃。表一首先将腔体中抽真空使真空度为 首先将腔体中抽真空使真空度为
权利要求
1.一种等离子显示屏，包括相对封接的上基板和下基板，所述上基板上依次设置有放电电极、介质层及保护层，其特征在于，所述保护层包括第一保护层，由氧化镁形成；以及第二保护层，覆盖在所述第一保护层上；其中所述第二保护层由碱土金属氧化物和二氧化硅/二氧化钛组成。
2.根据权利要求1所述的等离子显示屏，其特征在于，所述第二保护层包括质量百分含量为83% -94%的氧化锶和6% -17%的二氧化硅。
3.根据权利要求1所述的等离子显示屏，其特征在于，所述第二保护层包括质量百分含量为60% -75%的氧化钙和25% -40%的二氧化钛。
4.根据权利要求3所述的等离子显示屏，其特征在于，所述第二保护层的面积为所述第一保护层面积的3%-15%。
5.根据权利要求3所述的等离子显示屏，其特征在于，所述第二保护层覆盖在所述第一保护层对应各发光单元的点火位置。
6.一种等离子显示屏的制作方法，包括设置上基板，在所述上基板上依次设置放电电极和介质层； 其特征在于，在所述介质层上设置保护层的步骤包括 采用蒸镀法形成氧化镁第一保护层； 设置定向遮挡板；以及采用蒸镀法形成第二保护层，所述第二保护层包括碱土金属氧化物和二氧化硅/ 二氧化钛。
7.根据权利要求6所述的等离子显示屏的制作方法，其特征在于，在所述定向遮挡板上设置有定向通孔，使得形成所述第二保护层的面积为所述第一保护层面积的3% -15%。
8.根据权利要求6所述的等离子显示屏的制作方法，其特征在于，所述定向遮挡板上设置有定向通孔使得所述第二保护层覆盖在所述第一保护层对应各发光单元的点火位置。
9.根据权利要求8所述的等离子显示屏的制作方法，其特征在于，当所述第二保护层包括质量百分含量为83%-94%的氧化锶和6%-17%的二氧化硅时，所述第二保护层的形成包括以下步骤腔体中抽真空1. 9X 10_4Pa-7. 6X KT4Pa条件下，同时温度上升到290°C -310°C ； 通入氧气使真空度降到2. 8X10_2Pa，再加水蒸气使真空度降到5. lX10_2Pa ； 蒸镀时基板运动速度为420mm/秒； 控制所述第二保护层的厚度为3700埃。
10.根据权利要求8所述的保护层的制作方法，其特征在于，所述第二保护层包括质量百分含量为60% -75%的氧化钙和25% -40%的二氧化钛，所述第二保护层的形成包括以下步骤腔体中抽真空3. 5X 10_4Pa-5. 6X KT4Pa条件下，同时温度上升到360°C -372°C ； 通入氧气使真空度降到2. 7X 10_2Pa-3. 8X KT2Pa ； 蒸镀时基板运动速度为IOOOmm/秒-IlOOmm/秒； 控制所述第二保护层的厚度为阳00埃-6000埃。
全文摘要
本发明公开了一种等离子显示屏及保护层的制作方法。该显示屏包括相对封接的上基板和下基板，上基板上依次设置有放电电极、介质层和保护层，保护层包括氧化镁形成的第一保护层和覆盖在其上的第二保护层，第二保护层包括碱土金属氧化物和二氧化硅/二氧化钛。采用本发明的技术方案，通过在氧化镁膜层上蒸镀第二保护层，使得氧化镁的晶体结构中掺入了少量的掺杂原子，掺杂原子替代氧化镁中的原子后，增大了晶体的扩散系数，使得这种含有掺杂原子的晶体结构的扩散系数比大于单一原子的晶体自扩散系数，电子运动的速度加快和数目增大，增加了二次电子的发射系数，降低了PDP的工作电压，进一步减小了放电延迟时间。
文档编号H01J1/70GK102368463SQ20111029486
公开日2012年3月7日 申请日期2011年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者曹瑞林 申请人:四川虹欧显示器件有限公司