專利名稱：等離子顯示屏及其制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及等離子顯示器件制造領域，具體而言，涉及一種等離子顯示屏及其制作方法。
背景技術：
等離子顯示屏是由封接在一起的上、下基板構成，該上、下基板中間被障壁分割成多個放電單元，且上、下基板通常是玻璃。在放電單元兩端的電極施加電壓，促使不同的放電單元放電發(fā)光，從而在屏幕上顯示出不同的圖像。放電單元的發(fā)光是由于放電單元兩端的高壓激發(fā)放電單元內(nèi)惰性氣體成為等離子體，進而促使熒光粉發(fā)光。惰性氣體激發(fā)成為等離子體的過程將產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量將傳遞給由上、下基板(兩張玻璃)組成的等離子屏。由于受到激發(fā)的放電單元產(chǎn)生大量的熱量，而未受到激發(fā)的放電單元不產(chǎn)生熱量，所以等離子屏表面的溫度不相同。并且玻璃的導熱系數(shù)較低，熱量很難在等離子屏表面?zhèn)鬟f，導致等離子屏表面有溫度差，這樣等離子屏表面就產(chǎn)生應力，容易導致等離子屏的變形和破裂。所以需用散熱材料使等離子屏表面不同區(qū)域的熱量互相傳遞，并使等離子屏上的熱量向空氣中傳遞?，F(xiàn)有技術中，通常采用在顯示屏背面貼附一層厚度在0. 5-2mm的石墨層材料來解決該技術問題。如圖1所示，石墨層20’采用浙青高溫石墨化的方法制作，且涂覆有相應的粘接劑30’，然后將石墨層20’粘結在屏10’背面，再將鋁背板貼附在石墨材料上。采用這種方式散熱，一方面會因為石墨層較厚需用材料較多并且制作石墨層時溫度較高，造成成本較高，以50英寸為例，其成本約37. 42元；另一方面，由于石墨層與顯示屏之間有粘結劑的存在，造成導熱性能下降，從而影響均熱和散熱的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種等離子顯示屏及其制作方法，以解決現(xiàn)有技術中等離子顯示屏散熱層的制作成本高，導熱性能不良的技術問題。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種等離子顯示屏。該等離子顯示屏包括上基板、下基板以及由上基板和下基板封接形成的放電單元，下基板的外表面設置有散熱層，該散熱層為金剛石薄膜或類金剛石薄膜。進一步地，散熱層的厚度為300-500nm。進一步地，散熱層為連續(xù)膜。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種上述等離子顯示屏的制作方法。該制作方法包括制作上基板、制作下基板以及封接上基板和下基板的步驟，進一步包括通過化學氣相沉積法制備金剛石薄膜或類金剛石薄膜散熱層的步驟。進一步地，制備散熱層的步驟包括清洗下基板的外表面、成核及生長步驟，成核步驟包括對反應室抽真空后，通入反應氣體，加熱下基板至400-750°C，并施加20-200V的負偏壓在下基板上，反應壓力為l-80mbar，反應時間為10-50分鐘。
進一步地，反應氣體為甲烷、乙烷、丙烷、或丙酮中的一種或多種與氫氣的混合氣體。進一步地，反應氣體為體積比為(1-40) 100的丙酮與氫氣的混合氣體。進一步地，生長步驟包括保持反應氣體的流量不變，調(diào)節(jié)反應氣體中丙酮與氫氣的體積比至(0.1-30) 100，升高下基板的溫度為450-850°C，并施加20-200V的正偏壓在下基板上，反應壓力為5-150mbar，直至生成的散熱層的厚度為300-500nm。進一步地，清洗步驟包括采用清洗液清洗下基板的后表面，其中，清洗液為堿性溶液。進一步地，堿性溶液為質量百分含量為1 % -10%的KOH和/或NaOH水溶液。本發(fā)明的等離子顯示屏由于散熱層是在等離子屏下基板的后表面上通過化學氣相沉積法制作一層金剛石薄膜或類金剛石薄膜，因此散熱層與下基板結合牢固，而且金剛石薄膜或類金剛石薄膜具有很好的散熱性能，因此，本發(fā)明的等離子顯示屏散熱層具有制作成本低，工藝簡單，散熱性能好等優(yōu)點。


說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中圖1示出了現(xiàn)有技術中等離子顯示屏的局部結構示意圖；以及圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的等離子顯示屏的局部結構示意圖。
具體實施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明一種典型的實施方式，等離子顯示屏包括上基板、下基板以及由上基板和下基板封接形成的放電單元，下基板的外表面設置有散熱層，該散熱層是生長在等離子顯示屏的下基板后表面的金剛石薄膜或類金剛石薄膜。如圖2所示，本發(fā)明的等離子顯示屏由于散熱層20是在等離子屏下基板10的外表面上通過化學氣相沉積法制作一層金剛石薄膜或類金剛石薄膜，因此散熱層與下基板結合牢固，而且金剛石薄膜或類金剛石薄膜具有很好的散熱性能，因此，本發(fā)明的等離子顯示屏散熱層具有制作成本低，工藝簡單，散熱性能好等優(yōu)點。金剛石薄膜或類金剛石薄膜含有非晶碳、石墨、類金剛石成分，具有優(yōu)良的散熱性能。金剛石及類金剛石在30°C 650°C的溫度范圍內(nèi)其熱導率是固體物質中最優(yōu)良的 OOOOWnTl·1)，約是銅的5倍。室溫下金剛石是絕緣體，電阻率為1014 1016 Ω ^cm、而且，金剛石是世界上已知固體物質中硬度最高的材料(HV = 98000N/mm2)，在半導體、光學等方面也具有許多優(yōu)良特性。目前，人工合成的金剛石薄膜的聲、光、熱等特性已經(jīng)可以接近完美金剛石晶體材料，已經(jīng)實現(xiàn)了工業(yè)大面積應用，而且其生產(chǎn)成本較低，以50英寸等離子顯示屏為例，本發(fā)明散熱層的成本與現(xiàn)有技術中散熱層的成本相比，約降低2倍。優(yōu)選地，散熱層的厚度為300-500nm，在兼顧生產(chǎn)成本的前提下，達到良好的散熱性能。該金剛石薄膜或類金剛石薄膜形成的散熱層為連續(xù)膜，以便后基板上的熱量得到有效散失。制作本發(fā)明金剛石薄膜或類金剛石薄膜散熱層的方法可以任何常規(guī)金剛石薄膜的生長方法，包括熱燈絲化學氣相沉積法(HFCVD)、微波等離子體化學氣相沉積法 (MWPCVD)、火焰燃燒化學氣相沉積法(Flame)、射頻 高頻熱等離子體CVD法(RF0H F)、直流等離子體噴射CVD法(DC. Plasma Jet)等。根據(jù)本發(fā)明一種典型的實施方式，等離子顯示屏的制作除散熱層的制作外均采用本領域常規(guī)方式，等離子顯示屏散熱層的制作方法為化學氣相沉積法，包括清洗、成核及生長步驟，成核步驟包括對反應室抽真空后，通入反應氣體，加熱下基板至400-75(TC，并施加20-200V的負偏壓在下基板上，反應壓力為l_80mbar，反應時間為10-50分鐘。在此種條件下，有利于金剛石薄膜的生長，所有具有快速成核的有益效果。優(yōu)選地，反應氣體為甲烷、乙烷、丙烷、或丙酮中的一種或多種與氫氣的混合氣體。 進一步優(yōu)選地，反應氣體為體積比為(1-40) 100的丙酮與氫氣的混合氣體，此反應氣體中含有碳元素，以便金剛石薄膜的生長，并且，這些氣體價格便宜，成本低。根據(jù)本發(fā)明一種典型的實施方式，生長步驟包括保持反應氣體的流量不變，調(diào)節(jié)反應氣體中丙酮與氫氣的體積比至(0. 1-30) 100，升高下基板的溫度為450-850°C，并施加20-200V的正偏壓在下基板上，反應壓力為5-150mbar，直至生成的散熱層的厚度為 300-500nm。在此種條件下，因為有利于金剛石薄膜的生長，所有具有制備高質量金剛石薄膜的有益效果。優(yōu)選地，清洗步驟包括采用清洗液清洗下基板的后表面，其中，清洗液為堿性溶液。進一步優(yōu)選地，堿性溶液為質量百分含量為-10%的KOH和/或NaOH水溶液，既能保證玻璃基板清洗干凈，又不至于造成其腐蝕損壞。下面將結合具體實施例進一步詳細說明本發(fā)明的有益效果。實施例1等離子顯示屏的制作除散熱層的制作外均采用本領域常規(guī)方式，散熱層的制作步驟如下1)用質量濃度為2. 5%的KOH溶液清洗等離子屏下基板(玻璃)；2)利用熱絲化學氣相沉積法(HFCVD)制作金剛石薄膜。鉭絲的預處理對熱絲化學氣相沉積裝置中的加熱源元件鉭絲用砂紙打磨，去除其表面的氧化層，并用氫氣和丙酮在550°C下熱處理30分鐘，在鉭絲表面形成一層碳化鉭，以抑制鉭絲的揮發(fā)和雜質的引入；3)成核過程對反應室抽真空后，通入反應氣體，反應氣體為丙酮和氫氣的混合氣體；其中工藝條件為施加50V負偏壓在下基板上，丙酮/氫氣的混合比例為30 100體積比，襯底溫度在550°C范圍內(nèi)，反應壓力為50mbar，成核時間為30分鐘；4)生長過程保持丙酮和氫氣的流量不變，混合比例為20 100體積比，將基板的正向偏壓提高到60V，并提高襯底溫度到580°C，反應壓力為70mbar，生長2小時，形成連續(xù)薄膜。實施例2等離子顯示屏的制作除散熱層的制作外均采用本領域常規(guī)方式，散熱層的制作步驟如下1)用質量濃度為3. 5%的NaOH溶液清洗等離子屏下基板(玻璃)；
2)利用微波等離子體化學氣相沉積法(MPCVD)制作金剛石薄膜。微波的引入將微波發(fā)生器產(chǎn)生的微波用波導管經(jīng)隔離器進入反應器；3)成核過程對反應室抽真空后，通入反應氣體，反應氣體為甲烷和氫氣的混合氣體；其中工藝條件為施加30V負偏壓在下基板上，丙酮/氫氣的混合比例為20 100體積比，襯底溫度在450°C范圍內(nèi)，反應壓力為40mbar，成核時間為20分鐘；4)生長過程保持丙酮和氫氣流量不變，混合比例為30 100體積比，將基板的正向偏壓提高到40V，并提高襯底溫度到520°C，反應壓力為60mbar，生長3小時，形成連續(xù)薄膜。實施例3等離子顯示屏的制作除散熱層的制作外均采用本領域常規(guī)方式，散熱層的制作步驟如下1)用質量濃度為1 %的KOH溶液清洗等離子屏下基板(玻璃)；2)利用熱絲化學氣相沉積法(HFCVD)制作金剛石薄膜。鉭絲的預處理對熱絲化學氣相沉積裝置中的加熱源元件鉭絲用砂紙打磨，去除其表面的氧化層，并用氫氣和丙酮在550°C下熱處理30分鐘，在鉭絲表面形成一層碳化鉭，以抑制鉭絲的揮發(fā)和雜質的引入；3)成核過程對反應室抽真空后，通入反應氣體，反應氣體為丙酮和氫氣的混合氣體；其中工藝條件為施加負偏壓20V，丙酮/氫氣的混合比例為40 100體積比，襯底溫度在400°C范圍內(nèi)，反應壓力為SOmbar，成核時間為50分鐘；4)生長過程保持丙酮和氫氣的流量不變，混合比例為30 100體積比，將基板的正向偏壓提高到60V，并提高襯底溫度到450°C，反應壓力為150mbar，生長2小時，形成厚度為500mm的連續(xù)薄膜。實施例4等離子顯示屏的制作除散熱層的制作外均采用本領域常規(guī)方式，散熱層的制作步驟如下1)用質量濃度為10%的NaOH溶液清洗等離子屏下基板(玻璃)；2)利用微波等離子體化學氣相沉積法(MPCVD)制作金剛石薄膜。微波的引入將微波發(fā)生器產(chǎn)生的微波用波導管經(jīng)隔離器進入反應器；3)成核過程對反應室抽真空后，通入反應氣體，反應氣體為甲烷和氫氣的混合氣體；其中工藝條件為施加200V的負偏壓在下基板，丙酮/氫氣的混合比例為1 100體積比，襯底溫度在750°C范圍內(nèi)，反應壓力為80mbar，成核時間為10分鐘；4)生長過程保持丙酮和氫氣流量不變，混合比例為0.1 100體積比，將基板的正向偏壓提高到40V，并提高襯底溫度到850°C，反應壓力為5mbar，生長3小時，形成厚度為 300mm連續(xù)薄膜。對比例等離子顯示屏的制作除散熱層的制作外均采用本領域常規(guī)方式，散熱層的制作步驟如下石墨層采用浙青高溫石墨化的方法制作，且涂覆有相應的粘接劑，然后將石墨層粘結在等離子顯示屏下基板的后表面。其中，石墨層的厚度0. 8毫米，粘接劑厚度0. 01毫米。
將本發(fā)明的實施例1-4及對比例生產(chǎn)的等離子顯示屏下基板，通過常規(guī)的方法制作成等離子顯示屏并對其散熱性能進行測定，發(fā)明實施例1-4的產(chǎn)品散熱性能得到極大的提高；而且，其生產(chǎn)成本比現(xiàn)有技術中散熱層的成本相比，約降低2倍；生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)周期短；散熱材料與下基板的結合力非常好。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種等離子顯示屏，包括上基板、下基板以及由所述上基板和下基板封接形成的放電單元，其特征在于，所述下基板的外表面設置有散熱層，所述散熱層為金剛石薄膜或類金剛石薄膜。
2.根據(jù)權利要求1所述的等離子顯示屏，其特征在于，所述散熱層的厚度為 300-500nm。
3.根據(jù)權利要求1所述的等離子顯示屏，其特征在于，所述散熱層為連續(xù)膜。
4.一種權利要求1-3中任一項所述等離子顯示屏的制作方法，包括制作上基板、制作下基板以及封接所述上基板和下基板的步驟，其特征在于，進一步包括通過化學氣相沉積法制備金剛石薄膜或類金剛石薄膜散熱層的步驟。
5.根據(jù)權利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述制備散熱層的步驟包括清洗所述下基板的外表面、成核及生長步驟，其特征在于，所述成核步驟包括對反應室抽真空后，通入反應氣體，加熱所述下基板至400-75(TC，并施加20-200V的負偏壓在所述下基板上，反應壓力為l-80mbar，反應時間為10-50分鐘。
6.根據(jù)權利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述反應氣體為甲烷、乙烷、丙烷、或丙酮中的一種或多種與氫氣的混合氣體。
7.根據(jù)權利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述反應氣體為體積比為 (1-40) 100的丙酮與氫氣的混合氣體。
8.根據(jù)權利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述生長步驟包括保持所述反應氣體的流量不變，調(diào)節(jié)所述反應氣體中丙酮與氫氣的體積比至 (0. 1-30) 100，升高所述下基板的溫度為450-850°C，并施加20-200V的正偏壓在所述下基板上，反應壓力為5-150mbar，直至生成的所述散熱層的厚度為300-500nm。
9.根據(jù)權利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述清洗步驟包括采用清洗液清洗所述下基板的外表面，其中，所述清洗液為堿性溶液。
10.根據(jù)權利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述堿性溶液為質量百分含量為 1% -10%的KOH和/或NaOH水溶液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種等離子顯示屏及其制作方法。該等離子顯示屏包括上基板、下基板以及由上基板和下基板封接形成的放電單元，下基板的外表面設置有散熱層，該散熱層為金剛石薄膜或類金剛石薄膜。本發(fā)明的等離子顯示屏由于散熱層是在等離子屏下基板的后表面上通過化學氣相沉積法制作一層金剛石薄膜或類金剛石薄膜，所以散熱層與下基板上結合牢固，而且金剛石薄膜或類金剛石薄膜具有很好的散熱性能，因此，本發(fā)明的等離子顯示屏具有制作成本低，工藝簡單，散熱性能好等優(yōu)點。
文檔編號H01J11/34GK102522294SQ20111045806
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權日2011年12月31日
發(fā)明者孫猛, 薛道齊 申請人:四川虹歐顯示器件有限公司