具有高放电效率的等离子体显示屏的制作方法
【专利摘要】具有高放电效率的等离子体显示屏，属平板显示【技术领域】。介质保护层采用具有低功函数的介质材料制备，所述材料包括碱金属、碱土金属和稀土金属的氟化物，还包括二氧化铪和二氧化锆。前板电极之间的间隙处外的前板透明介质层上设置一个沿水平方向的沟槽，沟槽深度的最小值为前板透明介质层厚度的二分之一，最大值与前板透明介质层厚度相同，沟槽两个侧边与前板电极之间的距离范围为20微米至40微米。后板上的子像素中，在寻址电极外的后板介质层上，并与前板透明介质层上的沟槽相对应的位置上设置一个介质高台，其高度不大于障壁高度的3/4，不小于障壁高度的1/2。与已有技术相比，本发明的发光效率高，不增加结构和生产设备的复杂度，适合大规模量产。
【专利说明】具有高放电效率的等离子体显示屏
【技术领域】
[0001]本发明属于平板显示【技术领域】，特别涉及具有高放电效率的等离子体显示屏。
【背景技术】
[0002]在与液晶电视的竞争中，等离子体电视已经处于下风。由于功耗大和色温低，加之正在逐步失去的价格优势，出现这种状况就是很自然的了。从国内外发展趋势看，等离子体电视完全退出市场的可能性是很大的。
[0003]等离子体电视的出路在于解决自身性能方面的缺点，更大程度的发挥动态性能和3D效果好，图像保真度高等优势，同时尽量降低生产成本。这其中最重要的一点是降低功耗，尤其是全高清电视的功耗，而降低等离子体电视功耗的前提是降低等离子体显示屏(PDP)的功耗。
[0004]等离子体显示屏的发光效率分配如下:气体放电效率大约10%，紫外线接收效率大约60%，真空紫外线到可见光的光子转换的能量效率约30%，辐射到玻璃前板的可见光比例50%，玻璃前板透过率90%，总体效率大约为0.8%，流明效率为2.5流明/瓦。由于紫外线接收效率、光子转换能量效率和玻璃前板透过率等没有提高的余地，人们主要关注放电效率的提高。
[0005]按着国外不少著名公司的PDP发展路线图，二十年前其效率就应该达到7流明/瓦的水准，而直到今日，市售产品还达不到预期值的1/3。早期人们将提高效率的希望寄托在改进放电室和电极结构，但这种提高是有限的，至多提高到2流明/瓦的水平。当前提高放电气体中氙气比例似乎成了提高效率的唯一方法，这种方法虽然有效，但氙离子的二次电子发射系数太低，导致驱动电压提高，构成了主要限制因素。为了避免驱动电压因氙气比例的增大而过分提高，有人采用氧化镁钙或氧化镁锶保护层以期提高二次发射系数，但这一措施导致整体效率的提高不过15%，解决不了根本问题，而且这其中还存在许多认识方面的错误。
[0006]普通结构的rop中，离子轰击非常严重，因此在介质层上沉积一层氧化镁这种耐离子轰击能力最强的材料的薄膜，保护介质层不被离子轰击，并称这层薄膜为介质保护层。由于氧化镁对放电产生的真空紫外线有强烈的吸收作用，因此如果有较多的氧化镁被溅射，将沉积在荧光粉表面，导致紫外线利用率大幅度下降，发光效率会很快降低；这是早期PDP效率低和寿命短的主要原因。本发明中，将广泛采用的氧化镁介质保护层换成具有最高二次电子发射系数的金属氟化物。由于金属氟化物的耐离子轰击能力远远低于氧化镁或氧化钙镁等碱土金属氧化物，必须降低离子轰击。本发明中，采用高比例氙气或氪气解决离子轰击问题。分析表明，当氙气或氪气比例超过50%，离子轰击将大幅度降低。采用纯氙气、纯氪气或氙氪混合气体，离子轰击基本降低到零。由于碱土金属氟化物中的氟化铍、氟化镁和氟化钙基本不吸收真空紫外线，即使存在一定的离子轰击导致一定量的金属氟化物沉积，也不会造成效率的降低。
[0007]本发明中，设置在介质层上的那层在常规rop中所说的介质保护层的功能已经不再是保护介质层不受离子轰击，而是纯粹提高二次电子发射系数，因此，下面不再称其为介质保护层，而是称为二次电子发射层。采用上述措施后，发光效率提高数倍，而具有高二次电子发射系数的二次电子发射层导致驱动电压基本不提高，甚至降低。
【发明内容】
[0008]本发明的技术方案如下:
具有高放电效率的等离子体显示屏，由前板和后板经过封接、排出空气、充入惰性气体而成。图1为侧视图，为了表示清晰，后板相对于前板旋转了 90度，图2为其前视图。前板包括前板玻璃(10 )、设置在前板玻璃上的前板电极、覆盖在前板电极上的前板透明介质层
(15)和二次电子发射层(16)。前板电极包括被称为X电极的透明的扫描显示电极(11)及其汇流电极(12)和被称为Y电极的透明的显示电极(13)及其汇流电极(14)。后板包括后板玻璃(110)、设置在后板玻璃上的被称为A电极的寻址电极(111)、设置在A电极之上并且覆盖后板玻璃表面的后板介质层(112)、位于后板介质层上的障壁(113)。后板上由障壁分割形成基色子像素，基色子像素沟槽表面上涂覆基色荧光粉层(I 14、115、116)，每个像素由基色子像素组合而成，像素排列形成显示行。本发明的技术特征在于，所述二次电子发射层采用的材料包括碱金属、碱土金属和稀土金属的氟化物，还包括二氧化铪和二氧化锆；与所述的二次电子发射层采用的材料相适应，按原子数目比计算，该等离子体显示屏中充入氙气和氪气合在一起的含量超过50%的惰性气体作为工作气体，其余成分为氙气和氪气以外的其它惰性气体；与所述的工作气体相适应，在X电极和Y电极之间的间隙处的前板透明介质层上设置一个沿水平方向的沟槽(17)，沟槽的截面为矩形(如图3a、d所示)、梯形(如图3b、e所示)或侧边为弧线的梯形(如图3c、f所示)；沟槽深度的最小值为前板透明介质层厚度的二分之一，最大值与前板透明介质层厚度相同，沟槽两个侧边与X电极和Y电极之间的距离范围为20微米至40微米。后板上的子像素中，在A电极外的后板介质层上，并与前板透明介质层上的沟槽相对应的位置上设置一个介质高台(117)，其高度不大于障壁高度的2/3，其形状包括圆台、圆柱、椭圆台、椭圆柱、棱台和棱柱，该高台与障壁材料相同，并且采用同种工艺同时制备，同时其表面覆盖相应子像素的荧光粉。由于该介质高台具有较高的相对介电常数(大于6)，能够增强其外空间的电场，降低A电极寻址电压。
[0009]所述碱金属、碱土金属和稀土金属包括锂、钠、钾、铍、镁、钙、锶、钡、钇、镧、铈、镨、钕、衫。
[0010]所述的碱金属、碱土金属和稀土金属的氟化物中包含一种或一种以上所述金属的成分。
[0011]所述的碱金属、碱土金属和稀土金属的氟化物中包含一种或一种以上所述金属的成分，同时还包含一种或一种以上碱金属、碱土金属和稀土金属以外的金属成分。
[0012]所述的X电极和Y电极之间采用均匀间隙且对称结构，所述的对称结构指的是X电极和Y电极对称设置在沿水平方向的沟槽的上下两侧；如图4所示，从前面看，A电极沿竖直方向从X电极和Y电极之间的间隙最小处通过，所述的介质高台也位于X电极和Y电极之间的间隙最小处；间隙最小处的电极包括矩形结构(421、422)、梯形结构(423、424)、外三角形结构(425、426)、内三角形结构(427、428)、外弧形结构(429、4210)和内弧形结构(4211、4212)。[0013]所述的X电极和Y电极之间采用非均匀间隙且非对称结构，所述的非对称结构指的是X电极和Y电极不以沿水平方向的沟槽为对称轴上下对称设置；如图5所示，从前面看，A电极沿竖直方向从X电极和Y电极之间的间隙最小处通过，所述的介质高台也位于X电极和Y电极之间的间隙最小处；间隙最小处的电极包括矩形结构(522)、梯形结构(524)、外三角形结构(526)、内三角形结构(528)、外弧形结构(5210)和内弧形结构(5212)。
[0014]因为寻址点火时，Y电极作为阴极，X电极作为阳极，这些结构设置在阴极表面能形成较强的表面电场，有利于降低着火电压。
[0015]本发明适用于基色像素平行排列的矩形像素结构，也适合基色像素呈三角形排列的结构。如图6所示，所述等离子体显示屏中基色像素呈三角形排列的结构，X电极的汇流电极(62)和Y电极的汇流电极(64)沿曲折障壁(613)呈现折线结构。X电极(61)和Y电极(63)采用均匀间隙且对称结构，X电极(61)设置在其汇流电极(62)的上下两侧，Y电极
(63)设置在其汇流电极(64)的上下两侧。X电极和Y电极以所述的沿水平方向的沟槽(17)为对称轴，上下对称设置，所述的介质高台(117)设置在子像素的中心位置，与前板上沿水平方向的沟槽相对应。
[0016]图7所示，所述等离子体显示屏中基色像素呈三角形排列，X电极的汇流电极(62)和Y电极的汇流电极(64)沿曲折障壁(613)呈现折线结构。X电极(71)和Y电极(73)采用非均匀间隙且对称结构，X电极(71)设置在其汇流电极(62)的上下两侧，Y电极(73)设置在其汇流电极(64)的上下两侧。X电极和Y电极以所述的沿水平方向的沟槽(17)为对称轴，上下对称设置，所述的介质高台(117)设置在子像素的中心位置，与前板上沿水平方向的沟槽相对应。
[0017]所述的障壁可以采用介质材料制备，也可采用金属材料制备。如果采用介质材料，则在后板介质层制备完成后，顺序制备障壁。如果采用金属材料，则是将已经刻蚀出沟槽的障壁固定在后板介质层上，再进行后面工艺步骤。
[0018]本发明中采用高比例氙气或氪气，甚至纯氙气或纯氪气为工作气体，为了降低着火电压，着火前电场强度与压强之比应不低于60伏特/米帕。要达到这一值，X电极和Y电极之间的等效距离不应大于50微米，而具有沟槽的介质层完全可以达到这一要求。X电极和Y电极之间介质层上的沟槽是提高放电效率，降低驱动电压的根本所在。
[0019]介质层上设置的沟槽能使X电极和Y电极之间的电压降低，但却不能降低A电极的寻址电压，而高寻址电压同样是不能容忍的，解决这一问题的方法是子像素中设置一个介质高台。介质高台的介电常数大于5，其中的电场很弱，其效果相当于拉近了 A电极和X电极、Y电极之间的距离，自然导致寻址电压的降低。综上所述，介质层中的沟槽和子像素中的高台需要同时设置，缺一不可。
[0020]本发明中采用的碱金属、碱土金属和稀土金属的氟化物为二次电子发射层，而不采用耐离子轰击能力强的氧化镁的原因如下。采用高比例氙气或氪气的惰性气体为工作气体，当氙气比例超过50%时，只要电场强度与气压之比不大于100伏特/(米帕)，则氙离子或氪离子在电场中的漂移动能基本等于热运动的能量，对阴极表面的轰击可以忽略，可以不考虑二次电子发射层的耐离子轰击能力。由于氙离子和氪离子的二次电子发射系数远远低于其它惰性气体离子，必须采用具有高二次电子发射系数的材料为二次电子发射层，而碱金属、碱土金属和稀土金属的氟化物都具备这一特性。碱金属、碱土金属和稀土金属都属于活泼金属，与活泼金属的氧化物不同，活泼金属的氟化物一般在空气中是稳定的，这也是采用其为二次电子发射层的原因之一。在所有活泼金属的氟化物中，碱土金属的氟化物具有最高的二次发射系数。碱土金属的氟化物的晶体结构为立方晶体，具体为CaF结构，在111晶向为层状结构。氟原子从碱土金属中得到一个电子，形成稳定的满壳结构，完全没有界面态能级，因此具备最低的功函数和最高的二次电子发射系数。二氧化铪和二氧化锆与氟化钙有相同的晶体结构，因此也都不存在界面态能级。
[0021]本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果:本发明不仅具有发光效率高，而且并没有增加结构和制备工艺的复杂程度，适合大规模生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本发明提供的等离子体显示屏的侧视图，其中前板与后板之间的相对位置旋转了 90度角。
[0023]图中:10_前板玻璃，11-X电极，12 - X电极的汇流电极，13_Y电极，14- Υ电极的汇流电极，15-前板透明介质层，16 一二次电子发射层，17-前板透明介质层上沿水平方向的沟槽，110-后板玻璃，111 — Α电极，112-后板介质层，113-障壁，114、115、116-基色荧光粉层，117-后板上的介质高台。
[0024]图2为等离子体显示屏的前视图。
[0025]图3为前板透明介质层上沟槽的细部结构，(a)和(d)中的沟槽为矩形结构，(b)和(e)中的沟槽为梯形结构，(c)和(f)中的沟槽为侧边为弧形的梯形结构。
[0026]图4为X电极和Y电极之间采用非均匀间隙结构的电极结构图，对称结构，后板A电极、障壁和介质高台的位置也表示在其中。
[0027]图中:113-障壁，111-A电极，117-介质高台，421-小间隙处X电极的矩形结构，422-小间隙处Y电极的矩形结构，423-小间隙处的X电极梯形结构，424-小间隙处Y电极的梯形结构，425-小间隙处X电极的外三角形结构，426-小间隙处Y电极的外三角形结构，427-小间隙处X电极的内三角结构，428-小间隙处Y电极的内三角形结构，429-小间隙处X电极的外弧形结构，4210-小间隙处Y电极的外弧形结构，4211-小间隙处X电极的内弧形结构，4212-小间隙处Y电极的内弧形结构。
[0028]图5为X电极和Y电极之间采用非均匀间隙结构的电极结构图，非对称结构，后板A电极、障壁和介质高台的位置也表示在其中。
[0029]图中:113-障壁，111-A电极，117-介质高台，522-小间隙处X电极的矩形结构，524-小间隙处Y电极的梯形结构，526-小间隙处Y电极的外三角形结构，528-小间隙处Y电极的内三角结构，5210-小间隙处Y电极的外弧形结构，5212-小间隙处Y电极的内弧形结构。
[0030]图6为基色像素呈三角形排列，X电极和Y电极之间为均匀间隙的结构图。
[0031]图中:61-X电极，62-X电极的汇流电极，63_Y电极，64_Υ电极的汇流电极，111-Α电极，613-曲折状的障壁，117-介质高台。
[0032]图7为基色像素呈三角形排列，X电极和Υ电极之间为非均匀间隙的结构图。
[0033]图中:71-Χ电极，62-Χ电极的汇流电极，73_Υ电极，64_Υ电极的汇流电极，111-Α电极，613-曲折状的障壁，117-介质高台。【具体实施方式】
[0034]下面对本发明提出的等离子体显示屏，结合实施例详细说明:
实施例1:
在后板玻璃上用丝网印刷方法和烧结方法制备A电极、用丝网印刷和烧结方法制备后板介质层，用感光玻璃法制备障壁和子像素中心位置的介质高台，通过掩模板控制感光和刻蚀次数，使得介质高台高度为障壁高度的2/3。用丝网印刷方法印刷三基色荧光粉，分三次印刷。在具有透明导电薄膜的前板玻璃上，用光刻和刻蚀方法制备如图2所示的透明的X电极和Y电极，两个电极之间采用均匀间隙，再用丝网印刷方法制备X电极和Y电极的汇流电极。采用丝网印刷方法制备前板透明介质层，分两次印刷，每次印刷厚度为15微米，第一次印刷为均匀印刷，第二次印刷时，在电极最小间隙处留下沟槽，控制印刷浆料的粘度，得到如图3 (a)的结构。经过烧结后，再在前板透明介质层上制备氟化钙二次电子发射层，厚度为600纳米。用加工好的后板与前板经过封接、排气和充入压强67000帕的氙气含量50%的氙氖混合气体后制备成完整的器件。
[0035]实施例2:
在后板玻璃上用丝网印刷方法和烧结方法制备A电极、用丝网印刷和烧结方法制备后板介质层、障壁和子像素中心位置的介质高台，通过丝网模板控制使得介质高台的高度为障壁高度的2/3。用丝网印刷方法印刷三基色荧光粉，分三次印刷。在前板玻璃上制备如图4(a)所示的X电极和Y电极结构，再用丝网印刷方法制备X电极和Y电极的汇流电极。用丝网印刷方法制备前板透明介质层，分两次印刷，每次印刷厚度为15微米，在电极最小间隙处留下如图3 (d)所示结构的沟槽，深度等于介质层厚度。经过烧结后，再在前板透明介质层上制备氟化锂二次电子发射层，厚度为600纳米。用加工好的后板与前板经过封接、排气和充入压强67000帕的氣气含量50%的氣氖混合气体后制备成完整的器件。
[0036]实施例3:
在后板玻璃上用丝网印刷方法和烧结方法制备A电极、用丝网印刷和烧结方法制备后板介质层、障壁和子像素中心位置的介质高台，通过丝网模板控制使得介质高台的高度为障壁高度的2/3。用丝网印刷方法印刷三基色荧光粉，分三次印刷。在前板玻璃上制备如图4(b)所示的X电极和Y电极结构，再用丝网印刷方法制备X电极和Y电极的汇流电极。用丝网印刷方法制备前板透明介质层，分两次印刷，每次印刷厚度为15微米，在电极最小间隙处留下如图3 (e)所示结构的沟槽，深度等于介质层厚度。经过烧结后，再在前板透明介质层上制备二氧化铪二次电子发射层，厚度为600纳米。用加工好的后板与前板经过封接、排气和充入压强67000帕的氣气含量50%的氣氖混合气体后制备成完整的器件。
[0037]实施例4:
在后板玻璃上用丝网印刷方法和烧结方法制备A电极、用丝网印刷和烧结方法制备后板介质层，用感光玻璃法制备障壁和子像素中心位置的介质高台，通过掩模板控制感光和刻蚀次数，使得介质高台高度为障壁高度的2/3。用丝网印刷方法印刷三基色荧光粉，分三次印刷。在前板玻璃上制备如图4(c)所示的X电极和Y电极结构，再用丝网印刷方法制备X电极和Y电极的汇流电极。用丝网印刷方法制备前板透明介质层，分两次印刷，每次印刷厚度为15微米，第一次印刷为均匀印刷，第二次印刷时，在电极最小间隙处留下如图3 (b)所示结构的沟槽。经过烧结后，再在前板透明介质层上制备二氧化锆二次电子发射层，厚度为600纳米。用加工好的后板与前板经过封接、排气和充入压强67000帕的氙气氪气含量各30%的氙氖混合气体后制备成完整的器件。
[0038]实施例5:
在后板玻璃上用丝网印刷方法和烧结方法制备A电极、用丝网印刷和烧结方法制备后板介质层。用感光玻璃法制备障壁和子像素偏心位置的介质高台，通过掩模板控制感光和刻蚀次数，使得介质高台高度为障壁高度的2/3。用丝网印刷方法印刷三基色荧光粉，分三次印刷。在前板玻璃上制备如图4(d)所示的X电极和Y电极结构，再用丝网印刷方法制备X电极和Y电极的汇流电极。用丝网印刷方法制备前板透明介质层，分两次印刷，每次印刷厚度为15微米，第一次印刷为均匀印刷，第二次印刷时，在电极最小间隙处留下如图3 (c)所示结构的沟槽。经过烧结后，再在前板透明介质层上制备氟化钠二次电子发射层，厚度为600纳米。用加工好的后板与前板经过封接、排气和充入压强67000帕的纯氪气后制备成完整的器件。
[0039]实施例6:
在后板玻璃上用丝网印刷方法和烧结方法制备A电极、用丝网印刷和烧结方法制备后板介质层。用感光玻璃法制备障壁和子像素中心位置的介质高台，通过掩模板控制感光和刻蚀次数，使得介质高台高度为障壁高度的2/3。用丝网印刷方法印刷三基色荧光粉，分三次印刷。在前板玻璃上制备如图4(e)所示的X电极和Y电极结构，再用丝网印刷方法制备X电极和Y电极的汇流电极。用丝网印刷方法制备前板透明介质层，分两次印刷，每次印刷厚度为15微米，在电极最小间隙处留下如图3 (f)所示结构的沟槽，深度等于介质层厚度。经过烧结后，再在前板透明介质层上制备氟化铈二次电子发射层，厚度为600纳米。用加工好的后板与前板经过封接、排气和充入压强67000帕的氣气含量50%的氣氖混合气体后制备成完整的器件。
[0040]实施例7:
在后板玻璃上用丝网印刷方法和烧结方法制备A电极、用丝网印刷和烧结方法制备后板介质层。用感光玻璃法制备障壁和子像素偏心位置的介质高台，通过掩模板控制感光和刻蚀次数，使得介质高台高度为障壁高度的2/3。用丝网印刷方法印刷三基色荧光粉，分三次印刷。在前板玻璃上制备如图4(f)所示的X电极和Y电极结构，再用丝网印刷方法制备X电极和Y电极的汇流电极。用丝网印刷方法制备前板透明介质层，分两次印刷，每次印刷厚度为15微米，在电极最小间隙处留下如图3 (f)所示结构的沟槽，深度等于介质层厚度。经过烧结后，再在前板透明介质层上制备氟化锶二次电子发射层，厚度为600纳米。用加工好的后板与前板经过封接、排气和充入压强67000帕的氙气含量70%的氙氖混合气体后制备成完整的器件。
[0041]实施例8:
在后板玻璃上用丝网印刷方法和烧结方法制备A电极、用丝网印刷和烧结方法制备后板介质层。用感光玻璃法制备障壁和子像素中心位置的介质高台，通过掩模板控制感光和刻蚀次数，使得介质高台高度为障壁高度的2/3。用丝网印刷方法印刷三基色荧光粉，分三次印刷。在前板玻璃上制备如图5(a)所示的X电极和Y电极结构，再用丝网印刷方法制备X电极和Y电极的汇流电极。用丝网印刷方法制备前板透明介质层，分两次印刷，每次印刷厚度为15微米，在电极最小间隙处留下如图3 (f)所示结构的沟槽，深度等于介质层厚度。经过烧结后，再在前板透明介质层上制备氟化钙二次电子发射层，厚度为600纳米。用加工好的后板与前板经过封接、排气和充入压强67000帕的氣气含量55%的氣氖混合气体后制备成完整的器件。
[0042]实施例9:
在后板玻璃上用丝网印刷方法和烧结方法制备A电极、用丝网印刷和烧结方法制备后板介质层，用感光玻璃法制备障壁和子像素中心位置的介质高台，通过掩模板控制感光和刻蚀次数，使得介质高台高度为障壁高度的2/3。用丝网印刷方法印刷三基色荧光粉，分三次印刷。在前板玻璃上制备如图5(b)所示的X电极和Y电极结构，再用丝网印刷方法制备X电极和Y电极的汇流电极。用丝网印刷方法制备前板透明介质层，分两次印刷，每次印刷厚度为15微米，第一次印刷为均匀印刷，第二次印刷时，在电极最小间隙处留下如图3 (b)所示结构的沟槽。经过烧结后，再在前板透明介质层上制备二氧化锆二次电子发射层，厚度为600纳米。用加工好的后板与前板经过封接、排气和充入压强67000帕的氙气含量50%的氙氖混合气体后制备成完整的器件。
[0043]实施例10:
在后板玻璃上用丝网印刷方法和烧结方法制备A电极、用丝网印刷和烧结方法制备后板介质层。用感光玻璃法制备障壁和子像素中心位置的介质高台，通过掩模板控制感光和刻蚀次数，使得介质高台高度为障壁高度的2/3。用丝网印刷方法印刷三基色荧光粉，分三次印刷。在前板玻璃上制备如图5(c)所示的X电极和Y电极结构，再用丝网印刷方法制备X电极和Y电极的汇流电极。用丝网印刷方法制备前板透明介质层，分两次印刷，每次印刷厚度为15微米，第一次印刷为均匀印刷，第二次印刷时，在电极最小间隙处留下如图3 (c)所示结构的沟槽。经过烧结后，再在前板透明介质层上制备氟化钠二次电子发射层，厚度为600纳米。用加工好的后板与前板经过封接、排气和充入压强67000帕的纯氪气后制备成完整的器件。
[0044]实施例11:
在后板玻璃上用丝网印刷方法和烧结方法制备A电极、用丝网印刷和烧结方法制备后板介质层、障壁和子像素偏心位置的介质高台，通过丝网模板控制使得介质高台的高度为障壁高度的2/3。用丝网印刷方法印刷三基色荧光粉，分三次印刷。在前板玻璃上制备如图5(d)所示的X电极和Y电极结构，再用丝网印刷方法制备X电极和Y电极的汇流电极。用丝网印刷方法制备前板透明介质层，分两次印刷，每次印刷厚度为15微米，在电极最小间隙处留下如图3 (d)所示结构的沟槽，深度等于介质层厚度。经过烧结后，再在前板透明介质层上制备氟化锂二次电子发射层，厚度为600纳米。用加工好的后板与前板经过封接、排气和充入压强67000帕的氣气含量50%的氣氖混合气体后制备成完整的器件。
[0045]实施例12:
在后板玻璃上用丝网印刷方法和烧结方法制备A电极、用丝网印刷和烧结方法制备后板介质层、障壁和子像素中心位置的介质高台，通过丝网模板控制使得介质高台的高度为障壁高度的2/3。用丝网印刷方法印刷三基色荧光粉，分三次印刷。在前板玻璃上制备如图5(e)所示的X电极和Y电极结构，再用丝网印刷方法制备X电极和Y电极的汇流电极。用丝网印刷方法制备前板透明介质层，分两次印刷，每次印刷厚度为15微米，在电极最小间隙处留下如图3 (e)所示结构的沟槽，深度等于介质层厚度。经过烧结后，再在前板透明介质层上制备二氧化铪二次电子发射层，厚度为600纳米。用加工好的后板与前板经过封接、排气和充入压强67000帕的氣气含量50%的氣氖混合气体后制备成完整的器件。
[0046]实施例13:
在后板玻璃上用丝网印刷方法和烧结方法制备A电极、用丝网印刷和烧结方法制备后板介质层，用感光玻璃法制备障壁和子像素偏心位置的介质高台，通过掩模板控制感光和刻蚀次数，使得介质高台高度为障壁高度的2/3。用丝网印刷方法印刷三基色荧光粉，分三次印刷。在前板玻璃上制备如图5(f)所示的X电极和Y电极结构，再用丝网印刷方法制备X电极和Y电极的汇流电极。用丝网印刷方法制备前板透明介质层，分两次印刷，每次印刷厚度为15微米，第一次印刷为均匀印刷，第二次印刷时，在电极最小间隙处留下如图3 (b)所示结构的沟槽。经过烧结后，再在前板透明介质层上制备二氧化锆二次电子发射层，厚度为600纳米。用加工好的后板与前板经过封接、排气和充入压强67000帕的氙气含量50%的氙氖混合气体后制备成完整的器件。
[0047]实施例14:
在后板玻璃上用丝网印刷方法和烧结方法制备A电极、用丝网印刷和烧结方法制备后板介质层如图6所示结构的障壁和子像素中心位置的介质高台，通过丝网模板控制使得介质高台的高度为障壁高度的2/3。用丝网印刷方法印刷三基色荧光粉，分三次印刷。在前板玻璃上制备如图6所示的X电极和Y电极结构，再用丝网印刷方法制备折线结构的X电极和Y电极的汇流电极。用丝网印刷方法制备前板透明介质层，分两次印刷，每次印刷厚度为15微米，在电极最小间隙处留下如图3 (e)所示结构的沟槽，深度等于介质层厚度。经过烧结后，再在前板透明介质层上制备二氧化铪二次电子发射层，厚度为600纳米。用加工好的后板与前板经过封接、排气和充入压强67000帕的氣气含量50%的氣氖混合气体后制备成完整的器件。
[0048]实施例15:
在后板玻璃上用丝网印刷方法和烧结方法制备A电极、用丝网印刷和烧结方法制备后板介质层，用感光玻璃法制备如图7所示结构的障壁和子像素中心位置的介质高台，通过掩模板控制感光和刻蚀次数，使得介质高台高度为障壁高度的2/3。用丝网印刷方法印刷三基色荧光粉，分三次印刷。在前板玻璃上制备如图7所示的X电极和Y电极结构，再用丝网印刷方法制备折线结构的X电极和Y电极的汇流电极。用丝网印刷方法制备前板透明介质层，分两次印刷，每次印刷厚度为15微米，第一次印刷为均匀印刷，第二次印刷时，在电极最小间隙处留下如图3 (b)所示结构的沟槽。经过烧结后，再在前板透明介质层上制备二氧化锆二次电子发射层，厚度为600纳米。用加工好的后板与前板经过封接、排气和充入压强67000帕的氣气含量50%的氣氖混合气体后制备成完整的器件。
【权利要求】
1.具有高放电效率的等离子体显示屏，由前板和后板经过封接、排出空气、充入惰性气体而成；前板包括前板玻璃(10)、设置在前板玻璃上的前板电极、覆盖在前板电极上的前板透明介质层(15)和二次电子发射层(16);前板电极包括被称为X电极的透明的扫描显示电极(11)及其汇流电极(12)和被称为Y电极的透明的显示电极(13)及其汇流电极(14);后板包括后板玻璃(110)、设置在后板玻璃上的被称为A电极的寻址电极(111)、设置在A电极之上并且覆盖后板玻璃表面的后板介质层(112)、位于后板介质层上的障壁(113);后板上由障壁分割形成基色子像素，基色子像素沟槽表面上涂覆基色荧光粉层(114、115、116)，每个像素由基色子像素组合而成，像素排列形成显示行；其特征在于，所述二次电子发射层采用的材料包括碱金属、碱土金属和稀土金属的氟化物，还包括二氧化铪和二氧化锆；与所述的二次电子发射层采用的材料相适应，按原子数目比计算，该等离子体显示屏中充入氙气和氪气合在一起的含量超过50%的惰性气体作为工作气体，其余成分为氙气和氪气以外的其它惰性气体；与所述的工作气体相适应，在X电极和Y电极之间的间隙处的前板透明介质层上设置一个沿水平方向的沟槽(17)，沟槽的截面为矩形、梯形或侧边为弧线的梯形，沟槽深度的最小值为前板透明介质层厚度的二分之一，最大值与前板透明介质层厚度相同，沟槽两个侧边与X电极和Y电极之间的距离范围为20微米至40微米；后板上的子像素中，在A电极外的后板介质层上，并与前板透明介质层上的沟槽相对应的位置上设置一个介质高台(117)，其高度不大于障壁高度的3/4，不小于障壁高度的1/2，其形状包括圆台、圆柱、椭圆台、椭圆柱、棱台和棱柱，该高台与障壁材料相同，并且采用同种工艺同时制备，其表面覆盖相应子像素的荧光粉。
2.根据权利要求1所述的具有具有高放电效率的等离子体显示屏，其特征在于，所述碱金属、碱土金属和稀土金属包括锂、钠、钾、铍、镁、钙、锶、钡、钇、镧、铈、镨、钕、钐。
3.根据权利要求1和2所述的具有具有高放电效率的等离子体显示屏，其特征在于，所述的碱金属、碱土金属和稀土金属的氟化物中包含一种或一种以上所述金属的成分。
4.根据权利要求1和2所述的具有具有高放电效率的等离子体显示屏，其特征在于，所述的碱金属、碱土金属和稀土金属的氟化物中包含一种或一种以上所述金属的成分，同时还包含一种或一种以上碱金属、碱土金属和稀土金属以外的金属成分。
5.根据权利要求1所述的具有具有高放电效率的等离子体显示屏，其特征在于，所述的X电极和Y电极之间采用均匀间隙且对称结构，所述的对称结构指的是X电极和Y电极对称设置在沿水平方向的沟槽的上下两侧；从前面看，A电极沿竖直方向从X电极和Y电极之间的间隙最小处通过，所述的介质高台也位于X电极和Y电极之间的间隙最小处；间隙最小处的电极包括矩形结构(421、422)、梯形结构(423、424)、外三角形结构(425、426)、内三角形结构(427、428)、外弧形结构(429,4210)和内弧形结构(4211、4212)。
6.根据权利要求1所述的具有高放电效率的等离子体显示屏屏，其特征在于，所述的X电极和Y电极之间采用非均匀间隙且非对称结构，所述的非对称结构指的是X电极和Y电极不以沿水平方向的沟槽为对称轴上下对称设置；从前面看，A电极沿竖直方向从X电极和Y电极之间的间隙最小处通过，所述的介质高台也位于X电极和Y电极之间的间隙最小处；间隙最小处的电极包括矩形结构(522)、梯形结构(524)、外三角形结构(526)、内三角形结构(528)、外弧形结构(5210)和内弧形结构(5212)。
7.根据权利要求1所述的具有高放电效率的等离子体显示屏屏，其特征在于，所述等离子体显示屏中基色像素呈三角形排列，X电极的汇流电极(62)和Y电极的汇流电极(64)沿曲折障壁(613)呈现折线结构，X电极(61)和Y电极(63)采用均匀间隙且对称结构，X电极(61)设置在其汇流电极(62)的上下两侧，Y电极(63)设置在其汇流电极(64)的上下两侧；X电极和Y电极以所述的沿水平方向的沟槽(17)为对称轴，上下对称设置，所述的介质高台(117)设置在子像素的中心位置，与前板上沿水平方向的沟槽相对应。
8.根据权利要求1所述的具有高放电效率的等离子体显示屏屏，其特征在于，所述等离子体显示屏中基色像素呈三角形排列，X电极的汇流电极(62)和Y电极的汇流电极(64)沿曲折障壁(613)呈现折线结构，X电极(71)和Y电极(73)采用非均匀间隙且对称结构，X电极(71)设置在其汇流电极(62)的上下两侧，Y电极(73)设置在其汇流电极(64)的上下两侧；X电极和Y电极以所述的沿水平方向的沟槽(17)为对称轴，上下对称设置，所述的介质高台(117)设置在子像 素的中心位置，与前板上沿水平方向的沟槽相对应。
【文档编号】H01J11/12GK103681170SQ201210320909
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月1日 优先权日:2012年9月1日
【发明者】李德杰 申请人:李德杰