专利名称：抖动补偿等离子显示器的制作方法
技术领域：
本发明是关于抖动补偿等离子显示器，更详细地说，是在上/下板的电介质上应用强电介质薄膜来增大放电电压和静电容量，从而防止抖动和低温/高温误放电现象的发生。
背景技术：
利用TFT(薄膜工艺学)液晶显示元件与有机EL(有机电激发光显示技术)、FED(场发光显示器)等新一代显示元件来接收脚光的等离子显示器，是通过在利用间隔壁分隔而成的放电细胞体内引起HE+XE、NE+XE气体放电，产生出147奈米的紫外线，再利用紫外线对RGB三基色荧光体进行激活，依靠荧光体从气体状态回到基础状态过程中产生的能量差来引起发光现象的显示元件。由于上述PDP显示元件具有容易制作、高辉度及高发光效率、存储功能、高非线性、160℃以上的光视野角度等特性，所以有望占据40″以上大型显示元件的市场。
PDP大体上分为交流型AC和直流型DC，这里只对交流型PDP的构造及制作方法进行说明。
图1是普通交流型PDP的断面图。
首先，PDP的下板由以下几个部分组成①附着在下玻板1的表面，防止基板1中所含碱离子渗入的绝缘膜2；②设置在绝缘膜2部分区域的放电细胞体地址电极3；③设置在包含地址电极3的绝缘膜上的下板电介质4；④设置在下板电介质4上并隔离出放电细胞体的间隔壁5；⑤在被间隔壁5隔开的下板电介质4上设置的荧光体6。此时，上述绝缘膜2一般为SiO2薄膜，它能阻挡基板1内包含的碱离子(Na、K、Ca、Li等)渗透进Ag材质的地址电极3，以此来预防元件寻址电压的上升。
而且，上述下板电介质4采用了放射率在60％以上的不透明介电膜，在使光的损失最小化同时，防止地址电极3的扩散。
其次，等离子显示器的上板由以下几个部分组成①设置在上玻板上的透明电极12和能降低透明电极12阻抗值的总线电极13；②在上玻板11及设置在其表面的透明电极12及总线电极13的整个表面上设置的下层电介质14，以及设置在下层电介质14表面上的上层电介质15；③设置在上层电介质15的表面上，而且能在等离子放电时保护上层电介质15的保护膜16，这样形成的上板保护膜16与上述下板的间隔壁5及荧光体6是相对设置的。
此时，上述透明电极12一般由铟锡氧化物薄膜制成，由于上述下层电介质14与透明电极12和总线电极13直接接触，所以为了避免与透明电极12和总线电极13之间的化学反应，它的燃火点应该高，而上述上层电介质15由于将来要附着上保护膜16，要求其具备高平滑度，所以与下层电介质14相比，它的燃火点要低数十℃。
上述上、下层电介质14、15统称为上板电介质。
在PDP显示元件中，抖动现象是经常发生的问题。它是指与特定的扫描脉冲相对应的放电被延迟发生的现象，它即是误放电的原因，也是妨碍高速驱动的关键，发生上述抖动现象主要是受以下几方面的影响铟锡氧化物Mgo保护膜的表面状态和结晶性，各层介电常数的介电常数和厚度、间隔壁和电极的构造和间隙、驱动方式、放电气体的种类和含量等，特别是氙在放电空间内的扩散速度慢，当为了确保高效率特性而增大氙的含量时，发生抖动现象的概率就高了。
过去，为了解决由上述抖动现象引起的误放电问题，经常使用增大下板电介质的介电常数或减小厚度的方法。普通的PDP用上板/下板电介质的介电常数大约在12-15的范围内，特别是下板电介质，为了增大反射率而加入了TiO2粉末，因而介电常数有略微的提高。
通常，当介电常数增加约2倍时，静电容量增加，随之造成放电电压下降，与此同时，发生抖动的机率减少约20％。
随着厚度的变化，抖动的特性也发生变化。一般情况下，上/下电极的间隔越窄，放电电压就越低，就可以减少抖动的发生。普通上/下板电介质使用以Pbo为主体的介电常数在12-15之间的材料，上/下电极间隔保持在约100um的程度。
下板电介质材料是在直径1-2um大小的PBO或non-PBO玻璃微粉末中，加入几十％的能够提高反射特性和调节介电常数、并且粒子直径在2um以下的类似TiO2、Ai2O3的微粉末状氧化物进行混合，再将形成的混合粉末与有机溶媒相混合，调成粘度约为40000-50000cps的浆糊状，然后进行印刷/烘焙而成的烘焙温度一般在550-600℃范围内，厚度约为20um。
上板电介质材料的制作方法是在pb含量约为40％，粒径为1-2um大小的硼硅酸盐(BSG)粉末中掺入有机粘合剂，调成糊状，再采用丝网印刷法进行涂布，最后在550-580℃温度下进行烘焙。
图2显示了普通PDP中上/下板电介质在介电常数为14时发生抖动的特性。图3显示了当上/下板的介电常数增加到25时发生抖动现象的特性。其中，图2、3中内电压的横坐标为0.2us/格，纵坐标为100V/格；静电容量的横坐标为0.2us/格，纵坐标为100Mv/格。
如图所示，如果将介电常数从14增加到25，静电容量上升的速度就从1。28us提升至1.14us，大约可以减少11％的抖动发生机率。
但是，常用的Pbo基础电介质材料在介电常数提升上是有限制的，原因是它会随着介电常数的增加而减少内电压。并且，当使用介电常数相同的材料、利用减少厚度来增加静电容量时，原有的电介质很难禁得住约560V的内电压。
发明内容如上所述，原有等离子显示器元件在上/下板电介质层的制作上，由于利用了pbo基础电介质材料，所以当试图通过提高介电常数来减少抖动时，由于会导致内电压的减少而受到限制，当使用减少厚度的方法时，又由于内电压变低而不能有效地减少抖动，存在着难以高速驱动的致命弱点。
为了解决上述问题，本发明通过将透射系数高、介电常数在1000以上的强介电性陶瓷材料以粉末状态掺入上/下板电介质材料中，或制成薄膜来提高上/下板电介质的介电常数；通过掺入荧光体粉末或在荧光体表面涂上薄膜来增大静电容量，从而防止抖动和低温/高温误放电的发生。而且能够反射部分从荧光体发生的可视光，进而提高辉度和效率。本发明的目的就在于提供具备上述特性的用于抖动补偿的等离子显示器元件。
为实现上述目的，在本发明具体实施例中，抖动补偿等离子显示器元件包括下面三个部分中的一个或几个①制作原料中包含强介电性透明陶瓷材料的下板电介质；②制作原料中包含强介电性透明陶瓷材料的上板电介质；③在制作原料中掺入强介电性透明陶瓷粉末混合制成，或把强介电性透明陶瓷材料以薄膜形式涂在表面而制成的荧光体。
上述强介电性陶瓷材料为如下材料中的一种或几种(Pb，La)-(ZrTi)O3，(Pb，Bi)-(ZrTi)O3，(Pb，La)-(HfTi)O3，(Pb，Ba)-(ZrTi)O3，(Pb，Sr)-(ZrTi)O3，(Sr，Ca)-(LiNbTi)O3，LiTaO3，SrTiO3，La2Ti2O7LiNbO3，(Pb，La)-(MgNbZrTi)O3，(Pb，Ba)-(LaNb)O3，(Sr，Ba)-Nb2O7，K(Ta，Nb)O3，(Sr，Ba，La)-(Nb2O6)，NaTiO3，MgTiO3，BaTiO3，SrZrO3，KNbO3。
综上所述，本发明抖动补偿等离子显示器，通过将透过率高而且介电常数在1000以上的强介电性陶瓷材料应用于上/下板电介质材料中，采用以粉末形态掺入或制成薄膜来提高上/下板电介质的介电常数，通过将之与荧光体粉末混合或在荧光体表面制成薄膜来提高介电常数，增大静电容量，进而防止抖动和低温/高温误放电的发生。还可通过反射部分荧光体放出的可视光来提高辉度和效率。
图1是普通等离子显示器的断面图。
图2是当介电常数为14时，等离子显示器产生抖动的特性图。
图3是当介电常数为25时，等离子显示器产生抖动的特性图。
图4是本发明上下板电介质用电介质材料的特性表。
具体实施方式
下面将通过各种具体实施例对本发明进行详细的说明。
本发明在构成PDP元件的上/下板电介质上，应用高介电常数、高绝缘耐力的陶瓷材料来增大静电容量，另一方面，又将具有高内压特性的电介质应用于PDP元件上，以此来提高放电电压的耐性。不仅如此，还在荧光体上应用强介电性陶瓷材料，在增加静电容量的同时还可以诱导若干可视光的反射来提高辉度和效率。上述静电容量的增加就意味着抖动现象的减少，也可以缓和低温/高温放电。
由于可在本发明中应用的强介电性陶瓷材料，是用来提高显示装置用电介质介电常数的，所以其对可视光的透明度要高，而且绝缘耐力也要大，另外，凡是能取得少量高效作用的强介电性陶瓷材料，其介电常数至少要在1000以上。
图4是应用于本发明的强介电性陶瓷材料及其特性示意图。
图中所示材料的介电常数均在1000以上，可视光透过率在70％以上，未作图示的绝缘耐力也在106/m以上。
在上述材料中，尤其是(Pb，Bi)-(ZrTi)O3，(Pb，La)-(MgNbZrTi)O3，(Pb，Ba)-(Lanb)O3，是具有高介电常数(1700以上)、透过率几乎为100％的透明材料，所以它们都能用于PDP元件的上板电介质上。
现在，概略地浏览一下应用上述图示的多种强介电性透明陶瓷材料来增加PDP元件静电容量的各种实施例。
首先，看一下在下板电介质上应用至少一种以上强介电性透明陶瓷材料的情况。在本实施例中，将上述强介电性透明陶瓷材料以粉末形态掺入原有下板电介质材料中，或以薄膜形态涂布在现有下板电介质材料上，以此来增大静电容量。
在掺入强介电性透明陶瓷粉末时，将粒径为数um的强电介质粉末按1-20％的重量比掺入玻璃粉末中之后，在调至粘度为40000cps时进行印刷和烘焙，制成下板电介质。
在把强介电性透明陶瓷材料制成薄膜时，将现有的下板电介质制成比现在薄一些的厚度之后，在其表面或中间层上通过电子束(E-beam)或溅镀方式，将上述强介电性透明陶瓷材料涂布成数千的厚度，形成薄膜状态。这样经过烘焙之后，电介质的组织更加紧密，元件的寿命也随之延长。
上述方法可以提高下板电介质的介电常数。
作为本发明的另一具体实施例，上板电介质上至少能应用一种以上强介电性透明陶瓷材料，同样，上述强介电性透明陶瓷材料可以制成粉末形态掺入原有的上板电介质材料中，或以薄膜形态涂布在现有上板电介质材料之上，来增加静电容量。
当把强介电性透明陶瓷粉末掺入现有的上板电介质材料中时，将粒径为数nm的强电介质粉末以1-5％的重量比掺入玻璃粉末中之后，在大约40000cps的粘度基础上进行印刷和烘焙，制成电介质。
在将强介电性透明陶瓷材料制成薄膜时，在现有的上板电介质制成之后，在其表面涂布上厚约数十至数百的强介电性透明陶瓷材料，形成薄膜形态。
为了提高上板电介质的介电常数而应用的强介电性透明陶瓷材料最好在透明度极高的(Pb，Bi)-(ZrTi)O3，(Pb，La)-(MgNbZrTi)O3，(Pb，Ba)-(LaNb)O3，中选择。
通过上述方法，可以提高上板电介质的介电常数。
作为本发明的又一具体实施例，PDP元件的荧光体上至少应用了一种以上的上述强介电性透明陶瓷材料，也是通过将上述强介电性透明陶瓷材料以粉末形态掺入原有的荧光体材料中或以薄膜形态涂布在现有的荧光体材料上的方式，来增加静电容量。
当把强介电性透明陶瓷粉末掺入现有荧光体材料中时，数奈米的细微强介电性透明陶瓷粉末按1-10％的重量比掺入荧光体粉末中，当把强介电性透明陶瓷材料制成薄膜时，在现有的荧光体表面用电子束(E-beam)或溶胶凝胶(sol-ge1)法将强介电性透明陶瓷薄膜制成100以下的厚度。如果上述薄膜的厚度大了，就会因为吸收紫外线而减少辉度，所以要精确地调节好薄膜的厚度。由于在上述荧光体表面放电2次电子，从而增加了表面电荷，因而能减少高温误放电。
上述本发明的具体实施例可以单独运用或多个重复运用，从而提高PDP元件的介电常数，进而增加静电容量。而且，本发明中使用的强电介质由于绝缘耐力大因而能提高放电内压，依据这种特性变化，就可以防止抖动的发生，进而缓和高温/低温误放电。
并且，由于强电介质能反射一部分荧光体放射出来的可视光，因而可以提高放出的可视光的强度。
权利要求
1.抖动补偿等离子显示器，包含制作原料中包含强介电性透明陶瓷材料的下板电介质；制作原料中包含强介电性透明陶瓷材料的上板电介质；在制作原料中掺入强介电性透明陶瓷粉末进行混合后制成的、或把强介电性透明陶瓷材料以薄膜形式附着在表面而制成的荧光体。
2.如权利要求1所述的抖动补偿等离子显示器，其特征在于，上述强介电性陶瓷材料的可视光透过率在70％以上，介电常数在1000以上。
3.如权利要求1所述的抖动补偿等离子显示器，其特征在于，上述强介电性陶瓷材料为如下材料中的一种或几种(Pb，La)-(ZrTi)O3、(Pb，Bi)-(ZrTi)O3、(Pb，La)-(HfTi)O3、(Pb，Ba)-(ZrTi)O3、(Pb，Sr)-(ZrTi)O3、(Sr，Ca)-(LiNbTi)O3、LiTaO3、SrTiO3、La2Ti2O7、LiNbO3、(Pb，La)-(MgNbZrTi)O3、(Pb，Ba)-(LaNb)O3、(Sr，Ba)-Nb2O7、K(Ta，Nb)O3、(Sr，Ba，La)-(Nb2O6)、NaTiO3、MgTiO3、BaTiO3、SrZrO3、KNbO3。
4.如权利要求1所述的抖动补偿等离子显示器，其特征在于，上述强介电性透明陶瓷材料的下板电介质是通过将上述强介电性透明陶瓷材料按1-20％的比重掺入玻璃粉末中之后，进行印刷和烘焙而制成的。
5.如权利要求1所述的抖动补偿等离子显示器，其特征在于，上述强介电性透明陶瓷材料的下板电介质是通过将现有的下板电介质制成比现在薄的厚度之后，在其表面或中间层涂布上厚度为数千的强介电性透明陶瓷材料并形成薄膜而制成的。
6.如权利要求1所述的抖动补偿等离子显示器，其特征在于，上述强介电性透明陶瓷材料的上板电介质，是通过将透明度极高的(Pb，Bi)-(ZrTi)O3、(Pb，La)-(MgNbZrTi)O3、(Pb，Ba)-(LaNb)O3中的一种或几种粉末按1-5％的比重掺入玻璃粉末中之后，进行印刷和烘焙而制成的。
7.如权利要求1所述的抖动补偿等离子显示器，其特征在于，上述强介电性透明陶瓷材料的上板电介质，是通过将透明度极高的(Pb，Bi)-(ZrTi)O3、(Pb，La)-(MgNbZrTi)O3、(Pb，Ba)-(LaNb)O3中的一种或几种粉末在原来上板电介质表面涂成数十至数百的厚度而制成的。
8.如权利要求1所述的抖动补偿等离子显示器，其特征在于，上述强介电性透明陶瓷材料的荧光体，是通过将数奈米的细微强介电性透明陶瓷粉末按1-10％的比重掺入荧光体粉末中制成的。
9.如权利要求1所述的抖动补偿等离子显示器，其特征在于，上述荧光体表面上的强介电性透明陶瓷薄膜，是通过电子束或溶胶凝胶(sol-gel)法制成的，厚度在100以下。
全文摘要
本发明是关于抖动补偿等离子显示器元件的，更详细地说，是在上/下板的电介质上应用强电介质薄膜来增大放电电压和静电容量，从而防止抖动和低温/高温误放电的发生。由于原有等离子显示器元件中的上下板电介质层是由pbo基础电介质材料制成的，该材料在介电系数提高时会导致内电压的减弱，所以在试图通过提高介电系数来减少抖动方面受到了限制；而在使用降低厚度的方法时，由于其内电压变小，所以不能有效地减少抖动的发生，这是原有等离子显示器难以进行高速驱动的关键。本发明针对上述问题进行研究，通过提供抖动补偿等离子显示器元件来增大静电容量，从而防止抖动和低温/高温误放电的发生，同时能够反射部分从荧光体发生的可视光，进而提高辉度和效率。
文档编号H01J17/04GK1790591SQ200410093170
公开日2006年6月21日 申请日期2004年12月17日 优先权日2004年12月17日
发明者李允官 申请人:南京Lg同创彩色显示系统有限责任公司