用于pdp的介質(zhì)保護(hù)層材料及其制備方法以及介質(zhì)保護(hù)層的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于PDP的介質(zhì)保護(hù)層材料及其制備方法以及介質(zhì)保護(hù)層。該介質(zhì)保護(hù)層材料以MgO為主晶相，并且包括CaO、BeO、SrO、BaO、CeO2中的一種或幾種作為摻雜金屬氧化物。通過堿土金屬氧化物的摻雜，在MgO主晶相中非固有地引起缺陷能級，該缺陷能級能夠捕獲空穴和電子，提高M(jìn)gO主晶相的二次電子發(fā)射系數(shù)，從而取得了降低PDP屏放電電壓，提高PDP屏發(fā)光效率的技術(shù)效果。
【專利說明】用于PDP的介質(zhì)保護(hù)層材料及其制備方法以及介質(zhì)保護(hù)層
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及等離子顯示屏領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于rop的介質(zhì)保護(hù)層材料及其制備方法以及介質(zhì)保護(hù)層。
【背景技術(shù)】
[0002]等離子顯示屏(rop)是一種使用氣體放電期間產(chǎn)生的等離子體激發(fā)熒光粉，以顯示圖像的顯示裝置。在等離子體顯示屏中包含前面板和后面板，兩者以相互對置的方式配置。在前面板中包括前面板基板，在其上形成條紋狀電極，并覆蓋電介質(zhì)層，進(jìn)而在電介質(zhì)層上再形成介質(zhì)保護(hù)層。
[0003]介質(zhì)保護(hù)層目前普遍使用MgO材料，其能夠引起輝光放電中的二次電子發(fā)射，從而降低放電電壓并且改善放電延遲。同時，MgO保護(hù)層具有較好的耐濺射性能，減小了驅(qū)動等離子體顯示裝置的放電氣體放電時的離子沖擊，從而保護(hù)電介質(zhì)層。因此，從PDP發(fā)展的早期階段，MgO膜就作為電子發(fā)射層，然而隨著rop的發(fā)展，大尺寸和高清晰度顯示器逐漸受到歡迎，因此降低顯示器的能耗成為主要問題。為此，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步提高保護(hù)膜的二次電子發(fā)射系數(shù)以降低放電起始電壓。另外，為了降低單掃描驅(qū)動所需部件的成本，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步改善由外電子發(fā)射而引起的放電延遲。MgO介質(zhì)保護(hù)層的厚度通常為600~900nm，通常使用電子束蒸鍍或離子濺射等方法制作。
[0004]已知Auger中和導(dǎo)致了從MgO表面的次級電子發(fā)射。當(dāng)通過PDP放電產(chǎn)生的離子到達(dá)MgO的表面時，MgO的氧離子的2p電子軌道中的電子由于隧道效應(yīng)弓丨起與離子的中和。此時產(chǎn)生的能量被傳送到價帶內(nèi)存在的電子，從而向外發(fā)射電子。放電氣體的亞穩(wěn)態(tài)能量、光子能量、以及壁電荷的電場供次級電子發(fā)射需要的能量，又提供放電氣體的電離能量。
[0005]由于MgO的導(dǎo)帶與價帶之間的禁帶寬度較寬，使得MgO的二次電子發(fā)射系數(shù)較低，導(dǎo)致PDP顯示屏的放電電壓較 高，發(fā)光效率較低，這種情況增大了 PDP顯示屏的能耗，也對PDP顯示屏的亮度造成了限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在提供一種用于rop的介質(zhì)保護(hù)層材料，介質(zhì)保護(hù)層及其制備方法，該介質(zhì)保護(hù)層比傳統(tǒng)的純MgO晶體結(jié)構(gòu)具有更高的二次電子發(fā)射系數(shù)，從而降低PDP屏的放電電壓，提高PDP屏的發(fā)光效率。
[0007]本發(fā)明提供的用于PDP的介質(zhì)保護(hù)層材料，以MgO為主晶相，并且包括CaO、BeO,SrO、BaO、CeO2中的一種或幾種作為摻雜金屬氧化物。
[0008]進(jìn)一步地，上述摻雜金屬氧化物的質(zhì)量百分含量為5wt %~30wt %。
[0009]進(jìn)一步地，以CaO作為第一摻雜物，以BeO作為第二摻雜物，第二摻雜物與第一摻雜物的質(zhì)量比在0.1~I之間。
[0010]進(jìn)一步地，以SrO作為第一摻雜物，以BeO和CaO中的一種或兩種作為第二摻雜物，第二摻雜物與第一摻雜物的質(zhì)量比在0.1~I之間。[0011]進(jìn)一步地，以BaO作為第一摻雜物，以BeO和CaO中的一種或兩種作為第二摻雜物，第二摻雜物與第一摻雜物的質(zhì)量比在0.1~I之間。
[0012]進(jìn)一步地，以CeO2作為第一摻雜物，以BeO和CaO中的一種或兩種作為第二摻雜物，第二摻雜物與第一摻雜物的質(zhì)量比在0.1~I之間。
[0013]進(jìn)一步地，上述MgO主晶相為單晶MgO或多晶MgO。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于TOP的介質(zhì)保護(hù)層的制備方法，包括:1)準(zhǔn)備MgO沉積源；2)將所述MgO沉積源通過真空沉積法形成介質(zhì)保護(hù)層。
[0015]進(jìn)一步地，上述準(zhǔn)備MgO沉積源的步驟包括:1)將MgO與上述摻雜金屬氧化物均勻混合，形成混合物；2)在模具中擠壓混合物以形成顆粒狀材料；3)煅燒顆粒狀材料；4)燒結(jié)顆粒狀材料，生成的摻雜多晶MgO顆粒作為沉積源。
[0016]進(jìn)一步地,上述準(zhǔn)備MgO沉積源的步驟包括:1)將MgO與上述摻雜金屬氧化物均勻混合，形成混合物；2)電弧熔融混合物，生成的摻雜MgO單晶作為沉積源。
[0017]進(jìn)一步地，上述真空沉積法為電子束蒸發(fā)法、離子電鍍法、濺射法或者化學(xué)氣相沉積法。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于rop的介質(zhì)保護(hù)層，由上述介質(zhì)保護(hù)層材料制備而成。
[0019]本發(fā)明提供了一種用于rop的介質(zhì)保護(hù)層材料，介質(zhì)保護(hù)層及其制備方法，該介質(zhì)保護(hù)層材料以MgO為主晶相，并且包括CaO、BeO, SrO、BaO、CeO2中的一種或幾種作為摻雜金屬氧化物。通過堿土金屬氧化物的摻雜，在MgO主晶相中非固有地引起缺陷能級，該缺陷能級能夠捕獲空穴和電子，提高M(jìn)gO主晶相的二次電子發(fā)射系數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了降低PDP屏放電電壓，提高PDP屏發(fā)光效率的技術(shù)效果。
【具體實(shí)施方式】`
[0020]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對本發(fā)明的實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明，但如下實(shí)施例僅是用以理解本發(fā)明，而不能限制本發(fā)明，本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0021]在本發(fā)明的一種典型實(shí)施方式中，用于PDP的介質(zhì)保護(hù)層材料以MgO為主晶相，并且包括CaO、BeO、SrO、BaO、CeO2中的一種或幾種作為摻雜金屬氧化物。參照離子的半徑和原子價，選擇摻雜元素的可溶性。具體而言，當(dāng)Mg離子和摻雜離子之間的半徑相差較大或者M(jìn)g離子和摻雜離子的原子價相差較大時，MgO中的摻雜元素的可溶性降低。因此，在摻雜物中含有與Mg離子的離子半徑相差較大或原子價相差較大的材料的情況下，在以MgO為主晶相的介質(zhì)保護(hù)層的形成過程中摻雜物的可溶性太低，使得該摻雜物沒有被摻雜而作為第二相分離析出，結(jié)果不能通過摻雜得到改進(jìn)的放電特性。本發(fā)明通過選擇與Mg離子具有高可溶性的堿土金屬氧化物作為摻雜物，實(shí)現(xiàn)了摻雜效果的最大化。
[0022]優(yōu)選地，摻雜金屬氧化物的質(zhì)量百分含量為5wt%~ 30wt%，摻雜濃度選擇在此范圍內(nèi)，既可以保證通過摻雜在MgO主晶相中形成足夠多的缺陷點(diǎn)位，又不至于因過量摻雜而影響PDP屏的放電穩(wěn)定性。
[0023]優(yōu)選地，以CaO作為第一摻雜物，以BeO作為第二摻雜物，第二摻雜物與第一摻雜物的質(zhì)量比在0.1~I之間；或者，以SrO作為第一摻雜物，以BeO和CaO中的一種或兩種作為第二摻雜物，第二摻雜物與第一摻雜物的質(zhì)量比在0.1~I之間；或者，以BaO作為第一摻雜物，以BeO和CaO中的一種或兩種作為第二摻雜物，第二摻雜物與第一摻雜物的質(zhì)量比在0.1~I之間；或者，以CeO2作為第一摻雜物，以BeO和CaO中的一種或兩種作為第二摻雜物，第二摻雜物與第一摻雜物的質(zhì)量比在0.1~I之間。通過加入第一摻雜材料生成陷阱位，再加入第二摻雜材料生成電子陷阱位，從而提高M(jìn)gO主晶相的二次電子發(fā)射系數(shù)，降低PDP屏放電電壓，提高PDP屏發(fā)光效率。
[0024]上述MgO主晶相可以是單晶MgO，也可以是多晶MgO。
[0025]在本發(fā)明的一種典型實(shí)施方式中，用于PDP的介質(zhì)保護(hù)層的制備方法，包括:1)準(zhǔn)備MgO沉積源；2)將所述MgO沉積源通過真空沉積法形成介質(zhì)保護(hù)層。
[0026]優(yōu)選地，MgO沉積源通過如下步驟制備:1)將MgO與上述摻雜金屬氧化物均勻混合，形成混合物；2)在模具中擠壓混合物以形成顆粒狀材料；3)煅燒顆粒狀材料；4)燒結(jié)顆粒狀材料，生成摻雜多晶MgO顆粒。
[0027]在本發(fā)明另一種實(shí)施方式中，優(yōu)選地，MgO沉積源通過如下步驟制備:1)將MgO與上述摻雜金屬氧化物均勻混合，形成混合物；2)電弧熔融混合物，生成摻雜MgO單晶。
[0028]MgO沉積源通過真空沉積法形成介質(zhì)保護(hù)層?？捎糜诒景l(fā)明的真空沉積法包括并不限于電子束蒸發(fā)法、離子電鍍法、濺射法、化學(xué)氣相沉積法。
[0029]在本發(fā)明的一種典型實(shí)施方式中，用于rop的介質(zhì)保護(hù)層，由上述的介質(zhì)保護(hù)層材料制備而成。
[0030]下面將通過實(shí)施例和對比例，進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)效果:
[0031]實(shí)施例1-6和對比例I
[0032]使用未經(jīng)摻雜(對比例I)、單獨(dú)摻雜CaO (實(shí)施例1-3)以及CaO作為第一摻雜物、BeO作為第二摻雜物(實(shí)施例4-6)的MgO沉積源通過電子束蒸發(fā)法制備PDP前基板介質(zhì)保護(hù)層，其中CaO和BeO的摻雜量如表1所示，將制得的PDP屏進(jìn)行整屏封排老練后，對上述實(shí)施例1-6和對比例I的PDP屏進(jìn)行測量，得到的著火電壓、維持電壓和發(fā)光效率如表1所示:
[0033]表1
[0034]
【權(quán)利要求】
1.一種用于rop的介質(zhì)保護(hù)層材料，以Mgo為主晶相，其特征在于，所述介質(zhì)保護(hù)層材料進(jìn)一步包括CaO、BeO, SrO、BaO, CeO2中的一種或幾種作為摻雜金屬氧化物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)保護(hù)層材料，其特征在于，所述摻雜金屬氧化物的質(zhì)量百分含量為5wt*%~30wt*%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的介質(zhì)保護(hù)層材料，其特征在于，以CaO作為第一摻雜物，以BeO作為第二摻雜物，所述第二摻雜物與所述第一摻雜物的質(zhì)量比在0.1~I之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的介質(zhì)保護(hù)層材料，其特征在于，以SrO作為第一摻雜物，以BeO和CaO中的一種或兩種作為第二摻雜物，所述第二摻雜物與所述第一摻雜物的質(zhì)量比在0.1~I之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的介質(zhì)保護(hù)層材料，其特征在于，以BaO作為第一摻雜物，以BeO和CaO中的一種或兩種作為第二摻雜物，所述第二摻雜物與所述第一摻雜物的質(zhì)量比在0.1~I之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的介質(zhì)保護(hù)層材料，其特征在于，以CeO2作為第一摻雜物，以BeO和CaO中的一種或兩種作為第二摻雜物，所述第二摻雜物與所述第一摻雜物的質(zhì)量比在0.1~I之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的介質(zhì)保護(hù)層材料，其特征在于，所述MgO主晶相為單晶MgO或多晶MgO。
8.一種用于 rop的介質(zhì)保護(hù)層的制備方法，包括: 1)準(zhǔn)備MgO沉積源；以及 2)將所述MgO沉積源通過真空沉積法形成介質(zhì)保護(hù)層， 其特征在于，所述MgO沉積源為權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的介質(zhì)保護(hù)層材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述準(zhǔn)備MgO沉積源包括: 1)將MgO與所述摻雜金屬氧化物均勻混合,形成混合物； 2)在模具中擠壓所述混合物以形成顆粒狀材料； 3)煅燒所述顆粒狀材料；以及 4)燒結(jié)所述顆粒狀材料，生成的摻雜多晶MgO顆粒作為所述沉積源。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述準(zhǔn)備MgO沉積源包括: 1)將MgO與所述摻雜金屬氧化物均勻混合,形成混合物； 2)電弧熔融所述混合物，生成的摻雜MgO單晶作為所述沉積源。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述真空沉積法為電子束蒸發(fā)法、離子電鍍法、濺射法或者化學(xué)氣相沉積法。
12.一種用于rop的介質(zhì)保護(hù)層，其特征在于，所述介質(zhì)保護(hù)層由權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的介質(zhì)保護(hù)層材料制備而成。
【文檔編號】H01J9/24GK103787587SQ201110459384
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月31日
【發(fā)明者】薛道齊, 商紅凱, 李海燕 申請人:四川虹歐顯示器件有限公司