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等離子體顯示屏或palc顯示屏和用于制造包括介電層的所述顯示屏的方法

文檔序號(hào):2967394閱讀:283來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):等離子體顯示屏或palc顯示屏和用于制造包括介電層的所述顯示屏的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及包括用于使電極和放電室隔開(kāi)的介電層的等離子體顯示裝置。本發(fā)明還涉及用于制造包括用于使電極和放電室隔開(kāi)的介電層的等離子體顯示裝置的方法。
等離子體顯示裝置可以用于所謂的PDP(等離子體顯示屏)和PALC-LCD裝置中。
由EP0784333可知一種包括用于使電極和放電室隔開(kāi)的介電層的等離子體顯示屏(PDP)。一般地說(shuō),介電層通過(guò)涂敷第一玻璃膏并將其加熱到高溫(一般為580℃)從而形成透明的玻璃層制成。不過(guò),將溫度升高到這樣一個(gè)高的值,要求等離子體顯示屏的其它部分也使用能夠承受這樣高的溫度的玻璃(特別是顯示屏的前后底板)。一般的浮化玻璃具有大大低于指示溫度的應(yīng)變點(diǎn)。一般地說(shuō),一直嘗試通過(guò)使用特殊的玻璃制造其它部分,或者通過(guò)使用非常慢的升溫和降溫工藝解決這些問(wèn)題,這大大增加了制造成本和制造方法的復(fù)雜性。
為了至少部分地解決這些問(wèn)題,在EP784333中一種使用包括金屬醇鹽的凝膠。在一個(gè)例子中(欄16),通過(guò)利用刮刀在表面上涂敷含有Si(OC4H9)4的n-丁醇而形成介電層,然后加熱到100-400℃的溫度,從而提供包括含有氧化硅的介電層的顯示裝置。
雖然已知的裝置和方法解決了一些問(wèn)題,然而仍然存在其它問(wèn)題。
在形成介電層之后,介電層本身經(jīng)常出現(xiàn)裂紋。這種裂紋經(jīng)常引起擊穿(即在放電電流直接通過(guò)電極的期間)。這種閃絡(luò)可以破壞電極或介電層,因而大大減少PDP的壽命。裂縫還對(duì)PDP的光學(xué)性能有不利影響,因?yàn)楣饪赡懿灰?guī)則地被所述裂縫反射。此外,在介電層中可能發(fā)生針孔,其也具有類(lèi)似的影響。在EP784333中,介電層的厚度是0.003-0.01mm(3-10微米)。增加介電層的厚度會(huì)減少針孔的發(fā)生,但是,正如本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)的,這也增加了裂縫的發(fā)生。
本發(fā)明的目的在于,提供一種等離子體顯示裝置,和用于制造等離子體顯示裝置的方法,其中一個(gè)或幾個(gè)上述問(wèn)題被減少并且最好被減到最小。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于在顯示裝置的使用壽命期間維持高的光輸出。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的,按照本發(fā)明的顯示裝置的特征在于,所述介電層包括氧化硅基體,其中具有烷基族。
在按照本發(fā)明的等離子體顯示裝置中,所述介電層包括烷基族。這些烷基族可以減少裂縫的形成,從而減少擊穿的發(fā)生。其可能的理論解釋是,通過(guò)硅和氧原子的互連而形成的基體內(nèi)的烷基族使介電層具有更好的機(jī)械柔性。因此可以使得由于介電層和其下方的底板之間的熱膨脹的不同而產(chǎn)生的副作用被較好地彌補(bǔ)。除去減少擊穿的發(fā)生之外,還能夠使得形成厚度大于10微米的介電層,最好厚度大于15微米。厚度的增加可以減少針孔的發(fā)生。
最好是介電層包括一個(gè)以上的子層。通過(guò)設(shè)置一個(gè)以上的子層減少針孔的發(fā)生。在第一子層中的任何針孔最好被第二子層填充,以便除去針孔,從而減少擊穿的危險(xiǎn)。
按照本發(fā)明的方法的特征在于,前體層被施加于包括電極的底板上,所述前體層包括金屬醇鹽,其中包括和金屬原子結(jié)合的烷基族,并且所述前體層隨后被轉(zhuǎn)換成介電層。
在轉(zhuǎn)換期間,烷氧基(-Oalkyl)相互發(fā)生反應(yīng)而形成金屬原子-O網(wǎng)絡(luò)。不過(guò)烷基族不參加這些反應(yīng),因而使介電層更能抵抗裂縫的形成,因而使得能夠提供厚度大于10微米的層。
最好是金屬醇鹽包括單個(gè)烷基族,此外,金屬原子被烷基族包圍著。一般最好具有高的介電常數(shù)。介電層的介電常數(shù)和烷基族的數(shù)量有關(guān),并且一般由于存在一個(gè)以上的族而減少。最好烷基族是乙烷基族,或甲基族(最好是甲基族)。烷基族越大,介電常數(shù)被減少越多,并且烷基族越難被容納于基體中。在一個(gè)例子中,使用二甲基二甲氧硅烷和甲基三甲氧硅烷(DMDMS)的混合物,該例子表明對(duì)于這種混合物的最大厚度(在裂縫發(fā)生之前)和只使用MTMS相比被減少。所述的金屬例如可以是鋁,硅(由于硅的光學(xué)性能和介電性能,最好使用硅),或硼,或任何金屬醇鹽的混合物,只要其構(gòu)成成分包括烷基族即可。
為了保護(hù)介電層免受來(lái)自放電室的UV輻射而變劣,最好在介電層和放電室之間設(shè)置吸收UV輻射的保護(hù)層(例如ZrO2層)。
本發(fā)明的這些和其它目的通過(guò)參照


的本發(fā)明的實(shí)施例將會(huì)看得更加清楚,其中圖1A和圖1B分別是等離子體顯示裝置和PDP裝置的局部切開(kāi)的截面圖;圖2示意地表示PALC-LCD裝置的截面圖。
所述附圖沒(méi)有按照比例繪制。在附圖中,相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部件。所示的例子表示AC型的顯示裝置。
圖1表示彩色等離子體顯示屏(PDP),包括表面玻璃板1,具有一組透明電極(例如包括總線電極2,掃描電極3和維持電極4),通常被保護(hù)層6覆蓋的例如包括MgO的介電層5。PDP還包括后板7,其具有數(shù)據(jù)電極8和介電層9。在本例中,在后板和表面玻璃板之間提供有限定放電室11的隔離肋10。在這個(gè)例子中(彩色PDP),放電室的內(nèi)部按順序涂敷紅(R),綠(G),藍(lán)(B)熒光物質(zhì)。底板1和7被設(shè)置在一起,其間具有小的空間(例如0.1mm的數(shù)量級(jí)),形成若干個(gè)發(fā)光單元,在所述發(fā)光單元處,兩個(gè)電極相交。每個(gè)發(fā)光單元形成一個(gè)由隔離肋10和其它單元隔開(kāi)的小的空間。每個(gè)單元包括稀有氣體,例如氙氣。當(dāng)電壓被施加于掃描和維持電極(它們是透明的)之間時(shí),在選擇的發(fā)光單元中的稀有氣體中發(fā)生放電12(圖1B)。所述放電使氣體得到能量而產(chǎn)生在圖1B中由箭頭表示的紫外線輻射,這又激發(fā)發(fā)光單元中的熒光物質(zhì)從而產(chǎn)生在圖1B中由小箭頭表示的可見(jiàn)光(根據(jù)熒光物質(zhì)而發(fā)出紅綠藍(lán)光)。在圖1B中由大箭頭表示的可見(jiàn)光通過(guò)PDP的前方通過(guò)前面玻璃板。大量發(fā)光單元的光形成彩色圖像。
介電層5和9一般借助于涂敷玻璃料膏并將其加熱到高溫(580℃)制成。如上所述,使用高溫把玻璃料膏轉(zhuǎn)換成透明的介電層會(huì)帶來(lái)問(wèn)題。
在EP784333中,這些問(wèn)題通過(guò)利用刮刀方法涂敷包括金屬醇鹽的凝膠被部分地解決了。
例子制造以下的溶膠凝膠200克的膠狀二氧化硅和200克甲基三甲氧硅烷混合18克醋酸和5克四乙基正硅酸鹽混合。
使用所謂的刮刀方法形成層。在加熱到400℃之后,形成了一層清潔的牢固黏附的透明的介電層,其具有10微米的厚度(±1到2微米)(在惰性氣體例如氮?dú)獾沫h(huán)境中,所述材料可以被加熱到500到550℃)。使用刮刀方法可以獲得大約30微米的最大厚度。較后的層可能產(chǎn)生裂縫??梢垣@得這些相對(duì)大的厚度是由于存在MTMS(或者更準(zhǔn)確地說(shuō),存在MTMS中的烷基族)。在形成介電層期間,烷氧基族相互發(fā)生反應(yīng)而形成氧橋。不過(guò)烷基族不參加這些反應(yīng),但是它們被包括在介電層中。在紅外線光譜測(cè)量中表明在介電層中烷基族的存在。在紅外光譜中,具有在3000cm-1周?chē)南鄳?yīng)于C-H振動(dòng)帶的帶。小于在硅和氧原子之間的互連的完整的數(shù)量可以使得介電層具有較好的機(jī)械柔性。結(jié)果,在為了獲得介電層而進(jìn)行的前體層的加熱期間,在介電層和底板之間的熱膨脹的差別可以更容易補(bǔ)償,因而所述的層具有少得多的裂縫。和由玻璃料膏制成的介電層相比,還發(fā)現(xiàn)同樣厚度的層的透明度增加了。較高的透明度是有利的,因?yàn)樵诮殡妼又腥魏螕p失的光將減少顯示裝置的亮度。
最好是,所述的層借助于浸漬涂敷技術(shù)被提供。浸漬涂敷技術(shù)表明能夠得到具有較好控制的厚度的層。在浸漬涂敷技術(shù)中,底板被浸在溶液中,并從溶液中被緩慢地撤出。一層溶液被留在表面上。這種方法具有許多優(yōu)點(diǎn)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)能夠較好地控制厚度。介電層的厚度對(duì)裝置的性能具有影響,因而對(duì)厚度控制得越好,其性能也越好。此外,當(dāng)提供兩層時(shí),就控制層的厚度和在介電層中產(chǎn)生的針孔而言,浸漬涂敷技術(shù)能夠提供較好的結(jié)果。
在PDP裝置操作期間,主要在147nm和172nm周?chē)陌l(fā)射光譜產(chǎn)生紫外輻射。因?yàn)樗鲚椛鋵?duì)介電層5的溶膠凝膠具有劣化的影響,所以該層通常由MgO的保護(hù)層覆蓋。不過(guò)實(shí)驗(yàn)表明,即使使用MgO作為保護(hù)層,一些劣化仍然發(fā)生,結(jié)果使得獲得較低的光輸出。這可能是由于MgO不能完全吸收λ>175nm的UV輻射引起的。為了解決這個(gè)問(wèn)題,吸收大于175nm的波長(zhǎng)的額外的層33被引入。這是一個(gè)含有ZrO2的合適的層,其厚度為0.2-2微米(在本例中為0.5微米)。
顯然,在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以具有許多改變和改型。
上面以PDP裝置為例進(jìn)行了說(shuō)明。雖然本發(fā)明用于這種裝置是有利的,但是本發(fā)明不限于這種裝置。圖2表示一種所謂的PALC裝置的截面圖。在這種裝置中,氣體放電21在放電室22中產(chǎn)生。底板23具有電極24和25以及電路26和27。在電極上方和底板22和放電室22之間,提供介電層28,其可以被保護(hù)層29覆蓋。放電室被形成在肋30和31,底板23和上面的薄層32之間。在肋中可以包括輔助電極33。利用放電21,在薄層上方的LCD元件(圖2中未示出)被轉(zhuǎn)換。對(duì)于介電層,減少閃絡(luò),容易控制層的厚度,和減少裂縫也是重要的。
權(quán)利要求
1一種等離子體顯示裝置,包括介電層(5,9,28),用于使電極(2,4,3,8,25,24)和放電室(11,22)分開(kāi),其特征在于,所述介電層(5,9,28)包括透明金屬氧化物基體,其中具有烷基族。
2如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示裝置,其特征在于,所述介電層(5,9,28)的厚度10微米。如權(quán)利要求2所述的等離子體顯示裝置,其特征在于,所述介電層(5,9,28)的厚度15微米。
3如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示裝置,其特征在于,所述介電層一個(gè)以上的子層。
4如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示裝置,其特征在于,所述透明金屬氧化物是硅的氧化物。
5如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示裝置,其特征在于,所述烷基族是甲基或乙基。
6如權(quán)利要求6所述的等離子體顯示裝置,其特征在于,所述烷基族是甲基。
7如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示裝置,其特征在于,在所述介電層(5,9,2,8)和放電室(11,22)之間具有吸收波長(zhǎng)大于等于175nm的層。
8如權(quán)利要求7所述的等離子體顯示裝置,其特征在于,所述吸收層(33)包括鎬的氧化物。
9一種用于制造包括電極(2,3,4,8,24,25)和放電室(11,12)的等離子體顯示裝置的方法,在所述裝置中,在電極和放電室之間提供有介電層(5,9,28),其特征在于,對(duì)包括電極的底板(1,7,23)施加前體層,所述前體層包括金屬醇鹽,其和金屬原子結(jié)合,烷基族和烷氧基族,并且所述前體層然后被轉(zhuǎn)換成介電層。
10如權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述烷基族是甲基或乙基。
11如權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述前體層利用浸漬涂敷形成,最好是一層以上。
全文摘要
一種等離子體顯示裝置或PALC顯示裝置,包括放電室(11,22)和電極(3,4,8,24,25)。所述電極由介電層(5,9,28)覆蓋。所述介電層(5,9,28)包括含有烷基族的金屬氧化物基體。
文檔編號(hào)H01J11/02GK1341270SQ00804054
公開(kāi)日2002年3月20日 申請(qǐng)日期2000年12月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月22日
發(fā)明者J·M·M·布斯奧, S·T·德茨瓦特, H·A·M·范哈爾 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司
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