等离子屏及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种等离子屏及其制备方法。该等离子显示屏包括相对封接的前面板和后面板，前面板包括依序设置的玻璃基板、电极材料层以及介质薄膜层，前面板还包括：设置在介质薄膜层上的磁性薄膜层；或者设置在介质薄膜层之上的氧化镁薄膜层，以及设置在氧化镁薄膜层上的磁性薄膜层；或者设置在介质薄膜层之上的氧化镁薄膜层，其中，该氧化镁薄膜中含有分散分布的具有磁性的纳米颗粒。根据本发明的该等离子显示屏其上的磁性薄膜层产生局域磁场，影响了载流子的行进途径，提高了载流子的行进路程，进而提高了显示屏的发光效率。
【专利说明】等离子屏及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及等离子显示器件领域，尤其涉及一种具有磁性的等离子屏及其制备方法。
【背景技术】
[0002]等离子电视凭借其大屏幕、高清晰、大视角以及数字化等优点，越来越多地走进人们的生活，但与同样为超薄电视的液晶电视相比，等离子电视却存在亮度低的缺点。同时把等尚子电视和液晶电视的売度调到最低和最闻，测得液晶电视的最闻売度值能达到800坎德拉每平方米左右，而等离子电视只能达到200坎德拉每平方米左右，原因是液晶电视采用的是背光源，可以通过多组光源提高亮度，而等离子电视却是依靠自身发光，所以很难把亮度提高，这种显示方式就决定了等离子电视要比液晶电视的亮度低。
[0003]为了满足等离子屏对亮度的要求，在等离子体显示屏中制备磁性薄膜材料，以期提高等离子体显示屏的效率，降低功耗。显示屏中载流子在电场作用下加速，处在更高的能量状态，在回落到低能量状态过程中，会放出紫外线(UV)，通过UV去激发不同的荧光粉，进而从荧光粉中放出各种颜色的光来，但是，因为载流子的行进路程短，碰撞效率低，导致显示屏的发光效率低。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种成本低廉、工艺简单且具有磁性的等离子屏及其制备方法。
[0005]为此，本发明提供了一种等离子屏，包括相对封接的前面板和后面板，前面板包括依序设置的玻璃基板、电极材料层以及介质薄膜层，其特征在于，前面板还包括:(I)设置在介质薄膜层上的磁性薄膜层；或者(2)设置在介质薄膜层之上的氧化镁薄膜层，以及设置在氧化镁薄膜层上的磁性薄膜`层；或者(3)设置在介质薄膜层之上的氧化镁薄膜层，其中，该氧化镁薄膜中含有分散分布的具有磁性的纳米颗粒；其中，(I)和(2)中磁性薄膜层中富含有磁性纳米颗粒。
[0006]进一步地，当上述前面板的结构为(I)或(2)时，磁性薄膜层的面积为介质薄膜层或氧化镁薄膜层面积的50%以下。
[0007]进一步地，当上述前面板的结构为(3)时，氧化镁薄膜层中的纳米颗粒的体积占总体积的1% _60%。
[0008]进一步地,上述纳米颗粒包括金属纳米颗粒、合金材料的纳米颗粒和铁氧体。
[0009]进一步地，上述金属为铁、镍、钴组中的一种或多种；合金材料包括AIN1、AlCo、FeCr, FeCo, FeCrMo, FeAlC、FeCoV 和 FeCoW ;铁氧体的主要成分为 MO ? 6Fe203, M 代表 Ba、Sr、Pb或SrCa、LaCa复合组分。
[0010]进一步地，上述纳米颗粒的粒度为20 < D < 300纳米。
[0011]同时，在本发明中还提供了一种等离子屏的制作方法，包括分别制备前面板和后面板，再将前面板与后面板封接在一起，其中，制备前面板的步骤包括:设置玻璃基板，在玻璃基板上形成电极材料层，在电极材料层上形成介质薄膜层，其特征在于，制备前面板的步骤还包括:1)在介质薄膜层上形成磁性薄膜层；或者2)在介质薄膜层上形成氧化镁薄膜层，以及在氧化镁薄膜层上形成磁性薄膜层；或者3)将磁性纳米颗粒混合分散在氧化镁颗粒中，形成混合颗粒，将混合颗粒设置在介质薄膜层上形成氧化镁薄膜层。
[0012]进一步地，采用方式I)或2)制备磁性薄膜层时，进一步包括以下步骤:将磁性材料粉碎成纳米颗粒，并将纳米颗粒分散于溶剂中，形成混合溶液A ;将混合溶液A喷涂在介质薄膜层或氧化镁薄膜层上，干燥后形成磁性薄膜层。
[0013]进一步地，采用方式I)或2)制备磁性薄膜层，进一步包括以下步骤:将磁性材料粉碎成纳米颗粒,并将纳米颗粒与有机载体混合，形成混合衆料B ;将混合衆料B印刷在介质薄膜层或氧化镁薄膜层上，烧结去除有机载体，形成磁性薄膜层。
[0014]进一步地，采用方式3)制备磁性薄膜层，进一步包括以下步骤:将磁性材料粉碎成纳米颗粒，将氧化镁颗粒与纳米颗粒混合，形成混合物C ;将混合物C蒸镀到介质薄膜层上，形成具有磁性的保护膜。
[0015]本发明通过在等离子显示屏的前面板上设置磁性颗粒形成磁性薄膜层，磁性薄膜层产生的局域磁场，进而影响了载流子的行进途径，提高了载流子的行进路程，使载流子处于更高的能量状态，载流子之间的碰撞效率提高，载流子回落到低能量状态的次数增多，放出更多的紫外线(UV)，通过这些UV去激发不同的荧光粉，从荧光粉中放出更多各种颜色的光来，进而提高了显示屏的发光效率。
[0016]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。【具体实施方式】
[0017]以下对本发明的实施例进行详细说明，但如下实施例仅是用以理解本发明，而不能限制本发明，本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0018]在本发明的一种典型实施方式中，该等离子显示屏包括相对封接的前面板和后面板，前面板包括依序设置的玻璃基板、电极材料层以及介质薄膜层，前面板还包括:(I)设置在介质薄膜层上的磁性薄膜层；或者(2)设置在介质薄膜层之上的氧化镁薄膜层，以及设置在氧化镁薄膜层上的磁性薄膜层；或者(3)设置在介质薄膜层之上的氧化镁薄膜层，其中，该氧化镁薄膜中含有分散分布的具有磁性的纳米颗粒；其中，(I)和(2)中磁性薄膜层中富含有磁性纳米颗粒。
[0019]在本发明中等离子屏的前面板的结构并不限于上述三种方式，只要将磁性纳米颗粒制备于等离子屏的前面板上，并形成具有磁性的反射层即可。在等离子显示屏的前面板上设置磁性颗粒，这些均匀分散的磁性颗粒形成的磁性薄膜层产生的局域磁场，进而影响了载流子的行进途径，提高了载流子的行进路程，使载流子处于更高的能量状态，载流子之间的碰撞效率提高，载流子回落到低能量状态的次数增多，放出更多的紫外线，通过这些紫外线去激发不同的荧光粉，从荧光粉中放出更多各种颜色的光来，进而提高了显示屏的发光效率。
[0020]上述介质薄膜层可以采用任一种常用于等离子显示屏的介质薄膜层。优选采用低玻粉介质薄膜层，这种低玻粉介质薄膜层也是本领域技术人员所熟知的，在此不再赘述。[0021]上述氧化镁保护膜层是现有技术中常用的保护膜层，在本发明中并不限于使用氧化镁保护膜层，实际操作中，采用能够代替氧化镁保护膜层使用的其他保护膜层时，也属于本发明的保护范围。
[0022]优选地，在上述等离子屏的前面板的结构为(I)或(2)时，也就是将磁性纳米颗粒制备在介质薄膜层或者氧化镁薄膜层的表面上形成磁性薄膜层时；所形成的磁性薄膜层的面积占介质薄膜层或氧化镁薄膜层面积的50%以下。这样的覆盖面积有利于确保可见光透射出，进而保证可见光的透过率，以及PDP屏的亮度。
[0023]优选地，在上述等离子屏前面板的结构为(3)时，也就是将磁性纳米颗粒混合分散在氧化镁薄膜层中形成具有磁性的氧化镁薄膜层。氧化镁薄膜层中的磁性纳米颗粒的体积占氧化镁薄膜层总体积的1% _60%。这样所制备的氧化镁薄膜层在能够反射紫外线的同时，利于确保可见光透的射出，进而保证可见光的透过率，以及PDP屏的亮度。
[0024]在本发明的一种具体的实施方式中，上述纳米颗粒包括金属纳米颗粒、合金材料的纳米颗粒和铁氧体。优选的，金属包括但不限于铁、镍、钴组中的一种或多种；合金材料包括但不限于AIN1、AlCo、FeCr, FeCo, FeCrMo, FeAlC、FeCoV和FeCoW ;铁氧体的主要成分为MO ? 6Fe203, M包括但不限于Ba、Sr、Pb或SrCa、LaCa复合组分。所用纳米颗粒只要具有磁性，并能够制备形成纳米颗粒就可以用于本发明等离子显示屏的制备。
[0025]在本发明中，上述纳米材料的粒度范围可以在I~400nm，只要能够实现易于分散即可。优选地,上述纳米颗粒的粒度为20 < D < 300纳米。将纳米颗粒的粒度粉碎为20 < D < 300纳米，有利于透过波长范围为400nm-800nm的可见光，进而保证可见光的透过率，以及PDP屏的亮度。
[0026]在本发明的另一种典型实施方式中，提供了一种等离子屏的制作方法，包括分别制备前面板和后面板，再将`前面板与后面板封接在一起，其中，制备前面板的步骤包括:设置玻璃基板，在玻璃基板上形成电极材料层，在电极材料层上形成介质薄膜层，其特征在于，制备前面板的步骤还包括:1)在介质薄膜层上形成磁性薄膜层；或者2)在介质薄膜层上形成氧化镁薄膜层，以及在氧化镁薄膜层上形成磁性薄膜层；或者3)将磁性纳米颗粒混合分散在氧化镁颗粒中，形成混合颗粒，将混合颗粒设置在介质薄膜层上形成氧化镁薄膜
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[0027]这种等离子屏的制备方法并不改变原来等离子屏的制备工艺，只是简单地增加了一道工序，在等离子显示屏的前面板上设置磁性颗粒，这些磁性颗粒原料易得，价格低廉，且制备方法简单，容易实施。所制备的磁性薄膜层或具有磁性的保护膜层可以产生局域磁场，影响了载流子的行进途径，提高了载流子的行进路程，使载流子处于更高的能量状态，载流子之间的碰撞效率提高，载流子回落到低能量状态的次数增多，放出更多的紫外线，通过这些紫外线去激发不同的荧光粉，从荧光粉中放出更多各种颜色的光来，进而提高了显示屏的发光效率。
[0028]在一种具体的实施方式中，在采用上述方式I)或2)制备磁性薄膜层时，还包括以下步骤:将磁性材料粉碎成纳米颗粒，将这些纳米颗粒分散于溶剂中，形成混合溶液A ;将分散好的混合溶液A喷涂在介质薄膜层或氧化镁薄膜层上，形成磁性薄膜层。这种方法简单易行，容易实施。
[0029]在制备混合溶液A时，可以使用的溶剂包括但不限于水溶液或乙醇、甲醇、丙醇等各类醇溶液。在实际操作过程中，由于纳米级的颗粒易团聚，不容易分散，为了减小纳米颗粒的团聚，使其更好地分散，可以在上述的混合溶液A中添加分散剂，分散剂的添加量为混合溶液A总重量的2%~7%。可以使用的分散剂包括但不限于有硅酸盐类，金属磷酸盐类以及有机分散剂类等。其中碱金属磷酸盐类包括但不限于三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠等。有机分散剂类包括但不限于三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯等。采用这些分散剂可将磁性纳米颗粒状材料均匀地分散到溶剂中形成均一的分散液，在喷涂到介质薄膜层或氧化镁薄膜层上时分散也比较均匀，形成较均一的磁性薄膜层。
[0030]在另一种具体的实施方式中，在采用上述方式I)或2)制备磁性薄膜层时，进一步包括以下步骤:将磁性材料粉碎成纳米颗粒，并将纳米颗粒与有机载体混合，形成混合浆料B ;将混合浆料B印刷在介质薄膜层或氧化镁薄膜层上，烧结去除有机载体，形成磁性薄膜层。烧结温度可以控制在100~700°C，烧结时间可以控制在10~300min。采用这种方法，能够将磁性纳米颗粒材料牢固地结合在等离子屏的前面板上，形成结构稳定的磁性薄膜层。
[0031]在这种方式中所采用的有机载体包括但不限于a-、P-、Y-松油醇等萜烯类，乙二醇一烷基醚类，乙二醇二烷基醚类和硝基纤维，乙基纤维素，羟乙基纤维素等纤维系树月旨，聚丙烯酸丁酯的混合物等。只要能够实现均匀混合磁性纳米颗粒的作用即可。
[0032]在一种具体的实施方式中，在采用上述方式3)制备磁性薄膜层时，进一步包括以下步骤:将磁性材料粉碎成纳米颗粒，将氧化镁颗粒与纳米颗粒混合均匀，形成混合物C ；将混合物C蒸镀到介质薄膜上，形成具有磁性的保护膜层。采用这种方法制备显示屏，不但可以减少操作步骤，同时，还能够增加磁性纳米颗粒分散的均匀性，进而提高等离子显示屏的载流子的利用率及荧光粉的发光效率，最终来提高等离子屏的亮度。
[0033]以下将结合实施例1-6和对比例I进一步说明本发明的有益效果。为了使本发明所提供的实施例1-6与对比例I具有直接的比较关系，在制作实施例1-6和对比例I时，电极材料统一采用银电极材料，介质薄膜层采用相同的低玻粉介质材料制备。另外，在实施例1-6和对比例I中没有详细说明 的步骤中也都采用统一的原料、统一的操作步骤。
[0034]实施例1
[0035]制备磁性薄膜层的原料:铁粉5g，水100g，三聚磷酸钠分散剂5g。
[0036]制备方法:
[0037]制备前面板:
[0038](I)设置玻璃基板，在玻璃基板上形成电极材料层，在电极材料层上形成介质薄膜层，在介质薄膜层上形成氧化镁薄膜。
[0039](2)将铁粉粉碎至粒度为20_50nm，加入到水中，并添加分散剂，搅拌I小时，形成
混合溶液A。
[0040](3)将混合溶液A装入喷枪中，在氧化镁薄膜上连续喷涂20秒，在100°C下干燥30分钟，形成面积为氧化镁薄膜层面积的50%的磁性薄膜层。
[0041]制备后面板，以及将前面板与后面板封接在一起。
[0042]实施例2:
[0043]制备磁性薄膜层的原料:BaO ? 6Fe203粉50g，乙醇1000g，六偏磷酸钠分散剂30g。[0044]制备方法:
[0045]制备前面板:
[0046](I)设置玻璃基板，在玻璃基板上形成电极材料层，在电极材料层上形成介质薄膜层。
[0047](2)将BaO WFe2O3粉碎至粒度为90_100nm，加入到乙醇中，并添加分散剂，搅拌30
分钟，形成混合溶液A。
[0048](3)将混合溶液A装入喷枪中，使用喷枪在介质薄膜层上连续喷涂10秒，在80°C下干燥30分钟，形成面积为介质薄膜层面积的40%的磁性薄膜层。
[0049](4)在磁性薄膜层上形成氧化镁薄膜层。
[0050]制备后面板，以及将前面板与后面板封接在一起。
[0051]实施例3:
[0052]制备磁性薄膜层的原料:AlNi粉10g，乙基纤维素和乙二醇一烷基醚100g。
[0053]制备方法:
[0054]制备前面板:
[0055](I)设置玻璃基板，在玻璃基板上形成电极材料层，在电极材料层上形成介质薄膜层，在低玻粉介质薄膜层上设置氧化镁保护膜。
`[0056](2)将AlNi粉碎至粒度为90_200nm，并加入到有机载体中，搅拌1.5小时，形成混合浆料B。
[0057](3)将混合浆料B印刷在氧化镁保护膜上，在400°C下烧结60分钟除去有机载体，形成面积为氧化镁保护膜面积的35%的磁性薄膜层。
[0058]制备后面板，以及将前面板与后面板封接在一起。
[0059]实施例4
[0060]制备磁性薄膜层的原料=FeCrMo粉10g，镍粉10g，乙二醇二烷基醚和聚丙烯酸丁酯 160g，
[0061]制备方法:
[0062]制备前面板:
[0063](I)设置玻璃基板，在玻璃基板上形成电极材料层，在电极材料层上形成介质薄膜层。
[0064](2)将FeCrMo粉和镍粉粉碎至粒度为200_300nm，并加入到有机载体中，搅拌30分钟，形成混合浆料B。
[0065](3)将混合浆料B印刷在介质薄膜层上，在400°C下烧结80分钟除去有机载体，形成面积为氧化镁保护膜面积的30%的磁性薄膜层。
[0066](4)在磁性薄膜层上形成氧化镁薄膜层。
[0067]制备后面板，以及将前面板与后面板封接在一起。
[0068]实施例5
[0069]制备具有磁性的保护膜层的原料:铁粉10g，SrO ? 6Fe203粉10g。
[0070]制备方法:
[0071]制备前面板:
[0072](I)设置玻璃基板，在玻璃基板上形成电极材料层，在电极材料层上形成介质薄膜层。
[0073](2)将铁粉和SrO ? 6Fe203粉粉碎至粒度为100_150nm，搅拌30分钟，形成混合物C0
[0074](3)在300°C下，将混合物C蒸镀到介质薄膜层上，形成具有磁性的保护膜层。
[0075]制备后面板，以及将前面板与后面板封接在一起。
[0076]实施例6
[0077]制备具有磁性的保护膜层的原料:钴粉3g，FeAlC粉10g，LaCa ? 6Fe203粉，12g。
[0078]制备方法:同实施例5，其中步骤⑵中将钴粉、FeAlC粉以及LaCa ? 6Fe203粉粉碎至粒度为150-200nm ;步骤(3)中在200°C，将混合物C蒸镀到介质薄膜层上，形成具有磁性的保护膜层。
[0079]对比例I
[0080]制备方法:
[0081]制备前面板:设置玻璃基板，在玻璃基板上形成电极材料层，在电极材料层上形成介质薄膜层，在介质薄膜层上形成氧化镁薄膜层。
[0082]制备后面板，以及将前面板与后面板封接在一起。
[0083]测试:`[0084]将由实施例1-6所制备的等离子显示屏和由对比例I所制备的等离子显示屏进行发光效率测试，测试结果如表1所示。
[0085]表1
【权利要求】
1.一种等离子屏，包括相对封接的前面板和后面板，所述前面板包括依序设置的玻璃基板、电极材料层以及介质薄膜层，其特征在于，所述前面板还包括: (1)设置在所述介质薄膜层上的磁性薄膜层；或者 (2)设置在所述介质薄膜层之上的氧化镁薄膜层，以及设置在所述氧化镁薄膜层上的磁性薄膜层；或者 (3)设置在所述介质薄膜层之上的氧化镁薄膜层，其中，该氧化镁薄膜中含有分散分布的具有磁性的纳米颗粒； 其中，(1)和(2)中所述磁性薄膜层中富含有磁性纳米颗粒。
2.根据权利要求1所述的等离子屏，其特征在于，当所述前面板的结构为(I)或(2)时，所述磁性薄膜层的面积为所述介质薄膜层或所述氧化镁薄膜层面积的50%以下。
3.根据权利要求1所述的等离子屏，其特征在于，当所述前面板的结构为(3)时，所述氧化镁薄膜层中的所述纳米颗粒的体积占总体积的1% -60%。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的等离子屏，其特征在于，所述纳米颗粒包括金属纳米颗粒、合金材料的纳米颗粒和铁氧体。
5.根据权利要求4所述的等离子屏，其特征在于，所述金属为铁、镍、钴组中的一种或多种； 所述合金材料包括 AIN1、AlCo、FeCr, FeCo, FeCrMo, FeAlC、FeCoV 和 FeCoW ;所述铁氧体的主要成分为MO ? 6Fe203, M代表Ba、Sr、Pb或SrCa、LaCa复合组分。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的等离子屏，其特征在于，所述纳米颗粒的粒度为20≤D≤300纳米。
7.一种等离子屏的制作方法，包括分别制备前面板和后面板，再将前面板与后面板封接在一起，其中，制备所述前面板的步骤包括:设置玻璃基板，在所述玻璃基板上形成电极材料层，在所述电极材料层上形成介质薄膜层，其特征在于，制备所述前面板的步骤还包括: 1)在所述介质薄膜层上形成磁性薄膜层；或者 2)在所述介质薄膜层上形成氧化镁薄膜层，以及在所述氧化镁薄膜层上形成磁性薄膜层；或者 3)将所述磁性纳米颗粒混合分散在氧化镁颗粒中，形成混合颗粒，将所述混合颗粒设置在所述介质薄膜层上形成氧化镁薄膜层。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，采用方式I)或2)制备所述磁性薄膜层时，进一步包括以下步骤: 将磁性材料粉碎成纳米颗粒，并将纳米颗粒分散于溶剂中，形成混合溶液A ； 将所述混合溶液A喷涂在所述介质薄膜层或所述氧化镁薄膜层上，干燥后形成所述磁性薄膜层。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，采用方式I)或2)制备所述磁性薄膜层，进一步包括以下步骤: 将磁性材料粉碎成纳米颗粒,并将纳米颗粒与有机载体混合,形成混合浆料B ； 将所述混合浆料B印刷在所述介质薄膜层或所述氧化镁薄膜层上，烧结去除所述有机载体，形成所述磁性薄膜层。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，采用方式3)制备所述磁性薄膜层，进一步包括以下步骤: 将磁性材料粉碎成纳米颗粒，将氧化镁颗粒与所述纳米颗粒混合，形成混合物C ； 将所述混合 物C蒸镀到所述介质薄膜层上，形成所述具有磁性的保护膜。
【文档编号】H01J11/40GK103794442SQ201110459535
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2011年12月31日 优先权日:2011年12月31日
【发明者】李海燕, 孙猛 申请人:四川虹欧显示器件有限公司