提高等离子体显示板气体放电效率的方法

摘要

提高等离子体显示板气体放电效率的方法涉及一种可提高PDP(等离子体显示板)气体放电效率的低功函数材料的应用，是在PDP单元上下基板的介质层的MgO保护层上沉积一层低功函数材料，即[Ca24Al28O64]4+(4e－)材料，简称C12A7，作为介质保护层，其厚度为0.01μm～10μm。由于C12A7材料功函数仅为0.6eV，而且具有高的电传导率，因此采用C12A7可大大降低PDP的着火电压和维持电压，提高发光效率。C12A7材料采用C12A7粉，用丝网印刷或溅射的方法沉积在MgO保护层上。C12A7材料可为C12A7粉与氧化镁粉、或氧化钙粉、或氧化锶粉、或氧化钡粉的混合物。

说明书

技术领域

本发明涉及一种可提高PDP(等离子体显示板)气体放电效率的低功函数材料，属于显示器件材料制造的技术领域。

背景技术

在等离子体显示板(PDP)中介质障壁放电效率由许多因素决定，其中放电单元中的电场强度、放电单元的大小、放电单元中的气压、气体成分和配比，以及介质层是最为重要的因素^[1]。对介质层的改善一直集中在提高涂覆于介质层上的MgO保护层的二次电子发射系数和光辐射方面。介质层的功函数至今还未获得重视。炭纳米管(CNT)被报导可改善PDP的着火和维持电压^[2]。炭纳米管的作用不是降低介质层的功函数，而是提高炭管尖端的电场强度以激发场致发射。由于炭纳米管对离子轰击很敏感，这种提高放电效率的方法的寿命不能令人满意。本发明所涉及的一种低功函数材料[Ca₂₄Al₂₈O₆₄]⁴⁺(4e^-)，不仅具有低的功函数而且具有高的电传导率。因此，采用本发明所涉及的低功函数材料可大大降低PDP的着火电压和维持电压，提高发光效率。该材料可以很容易地通过化学反应由(CaO)₁₂(Al₂O₃)₇在较高温度时获得^[3-4]。该材料在空气中是稳定的，并且可方便地研磨成任意大小的颗粒分布^[5]。

参考文献：

1.J.P.Boeuf，“Plasma display panels：physics，recent developmentsand key issues”，J.Phys.D：Appl.Phys.36，R53(2003).

2.Y.S.Kim et al.，“Effect of Carbon Nanotubes on Luminance of ACPlasma Display Panels”，IDW’03，877(2003).

3.S.Matsuishi et al.，“High-Density Electron Anions in a NanoporousSingle crystal：[Ca24Al28O64]4+(4e-)”，Science 301，626(2003).

4.Y.Toda et al.，“Field Emission of Electron Anions Clathrated inSubnanometer-Sized Cages in[Ca24Al28O64]4+(4e-)”，AdvancedMaterials 16，685(2004).

5.M.Ono-Kuwuhara et al.，“Highly efficient Field Emission fromSpin-Coated Electride Powder”，SID’06 Digest，1642(2006).

发明内容

技术问题：本发明的目的在于采用一种提高等离子体显示板气体放电效率的方法，用该方法制成的等离子体显示板相对现有的等离子体显示板而言，具有更高的发光效率。

技术方案：为了降低PDP的着火和维持电压，本发明建议在现有的等离子体显示板MgO保护层上再沉积一层[Ca₂₄Al₂₈O₆₄]⁴⁺(4e^-)材料(以下简称C12A7材料)；该材料功函数仅为0.6eV，而且C12A7具有高的电传导率，由于高的电子浓度，＞10²¹cm^-3，它也可被称作“电子盐”。

本发明的提高等离子体显示板气体放电效率的方法，是在PDP单元上下基板的介质层的MgO保护层上沉积一层低功函数材料，即C12A7材料，作为介质保护层，其厚度为0.01μm～10μm。由于C12A7材料功函数仅为0.6eV，而且具有高的电传导率，因此采用C12A7可大大降低PDP的着火电压和维持电压，提高发光效率。

所属C12A7材料采用C12A7粉，用丝网印刷或溅射的方法沉积在MgO保护层上。C12A7材料可为C12A7粉与氧化镁粉、或氧化钙粉、或氧化锶粉、或氧化钡粉的混合物。

有益效果：“C12A7”可以很容易地通过化学还原反应由(CaO)₁₂(Al₂O₃)₇在较高温度时获得。“C12A7”在空气中是稳定的，并且可方便地研磨成任意大小的颗粒分布。这使得它非常适合用于各种镀膜技术，如丝网印刷、旋膜、浸渍涂覆、溅射。用该方法制成的等离子体显示板相对现有的等离子体显示板而言，具有更高的发光效率。

具体实施方式

当在PDP中采用C12A7材料，一种很明显的层结构为：介质-MgO-C12A7材料。也就是将C12A7粉层制作在MgO层的上面。然而，由于C12A7材料在被完全还原时是黑色的，因此只能用很薄的一层。C12A7粉层可加热到400℃，在氮气中加热稳定可更高一些以防止氧化及水蒸汽引起的退化。由于在高温下容易氧化，介质层采用C12A7涂层的屏需要在氮气或其它惰性气体的气氛中封接。

粒子浓度对于场致发射是一个重要的参量，太高的粒子浓度会引起静电屏蔽从而导致低的电流密度。

对于在PDP中的应用，C12A7粒子的浓度也将是一个非常重要的参量。除了在MgO层上沉积纯的C12A7材料，这里还建议使用C12A7粉与“MeO”混合，其中“Me”表示镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)或钡(Ba)元素。C12A7和“MeO”的混合比介于1∶100和50∶50(重量比)。当C12A7在“MeO”中具有较低浓度时，很容易保证获得高透明的介质结构。C12A7和“MeO”混合层可直接制作在基底介质层上。