[发明专利]具有高发光效率的等离子体显示屏及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于平板显示技术领域，特别涉及具有高发光效率的等离子体显示屏及制备方法。

背景技术

等离子体显示屏是大屏幕平板显示的重要器件，具有主动发光和显示质量高的特点。在国际上等离子体显示屏占据着大屏幕平板显示的主要市场，但面临着液晶的严重挑战，而在国内，其市场远不及液晶。造成这种现象的主要原因是等离子体显示屏的功耗较大，而且使用寿命也不太理想。从显示性能方面看，等离子体显示屏优于液晶显示器，特别是暗画面的表现能力非常好。如果能够解决功耗和寿命问题，等离子体显示屏将会成为下一代平板显示的主体，能够以远远优于液晶的性能而占领大尺寸平板显示市场。

等离子体显示屏出现在半个多世纪之前，其性能不断改善，特别是发光效率不断提高，市售产品已达到1.8流明/瓦，总体光效与液晶显示基本相当。然而，这两种平板显示的功耗还是非常大。以55英寸的电视为例，要达到高清晰度所需要的高亮度，无论是液晶电视还是等离子体电视，功耗都超过500瓦。在能源日益紧张的今天，这么大的功耗造成的电能消耗是不可忍受的。

对于当前广泛采用的等离子体显示屏结构，要提高发光效率是非常困难的，近5年来几乎没有什么改善。要想大幅度提高等离子体显示屏的发光效率，器件结构和材料必须要进行重大改进。

等离子体显示屏的发光效率分配如下：气体放电效率大约50％，紫外线接收效率大约40％，紫外光转换成可见光时量子效率大约95％，光子转换的能量效率26.7％，辐射到前基板的可见光比例25％，前基板透过率80％，总体效率为1％。由于日光型白光的等效光谱效能为230流明/瓦，因此发光效率最大可以达到2.3流明/瓦，而实际达到的最高值也基本如此。由于紫外接收效率、转换能量效率基本上没有提高的余地，以往人们最关注的是放电效率的提高，这些年效率的改善也基本是从提高放电效率得到的。改善放电效率的最有效的手段包括，增大氙气比例和改变障壁结构。增大氙气比例导致工作电压提高，造成驱动困难，而改变障壁结构往往会增大工艺难度，两种手段都会导致器件成本的提高，而且改善的余地已经非常小。

发明内容

本发明针对当前流行的等离子体显示屏发光效率低的问题，提供具有高发光效率的等离子体显示屏，使其不仅具有显示器结构简单、材料普通、加工工艺简单等固有特点，而且发光效率大幅度提高，使得该器件可以用于大屏幕、高清晰、高亮度显示，有可能成为下一代大屏幕平板显示的主流器件。

本发明的另一目的是提供上述显示屏的制备方法。

本发明的技术方案如下：

具有高发光效率的等离子体显示屏，包括由玻璃制成的前基板和后基板，其中前基板上包括平行设置的被称为X电极的透明导电的维持电极和被称为Y电极的透明导电的扫描—维持电极、X电极和Y电极上的汇流电极、前基板透明介质层、氧化镁制成的介质保护层；后基板上包括被称为A电极的寻址电极、A电极之上并且覆盖整个后基板表面的后基板介质层、位于后基板介质层上的条形障壁、涂覆在条形障壁之间沟道内的三基色荧光粉层，本发明的技术特征在于：所述的后基板上的寻址电极设置在条形障壁之间的沟道的外表面上，呈凹形，三基色荧光粉层涂覆在障壁之间的沟道内，覆盖寻址电极；寻址电极由单层或多层复合金属薄膜构成，单层膜或多层复合金属膜中与荧光粉相邻的膜层采用对可见光具有高反射率的金属制备。

考虑到本发明中用于寻址电极的金属材料可能与荧光粉在较高的后续处理温度下发生微弱的化学作用，降低可见光反射系数，因此可以在所述的寻址电极和荧光粉之间增加一层透明介质薄膜，其功能是防止寻址电极的金属表面与荧光粉发生化学作用，降低寻址电极对可见光的反射率。

鉴于气体放电中产生的离子可能对荧光粉产生轰击，导致荧光粉被溅散，因此可以在三基色荧光粉的表面沉积一层氧化镁薄膜，以增大荧光粉的抗离子轰击能力。

本发明中用于构成寻址电极的单层金属膜的材料采用银或铝，因为只有银和铝在整个可见光波段有90％以上的反射率，银的反射率甚至高达95％以上，其它金属都差得远。

为了降低寻址电极的电阻并增大其附着力，可采用多层复合金属膜结构，与荧光粉相邻的膜层必须采用银或铝。最下层可以用铬、钛、镍等高附着力金属材料，中层采用电阻率低而且价格相对便宜的铜。