专利名称：等离子显示屏用MgO保护层的制备方法以及包含其的彩色等离子体显示屏及彩色等离子 ...的利记博彩app
技术领域：
本发明属于气体辉光放电技术领域，具体涉及一种等离子显示屏用MgO保护层的 制备方法，以及包含该等离子显示屏用MgO保护层的彩色等离子体显示屏及彩色等离子体 电视。
背景技术：
目前，彩色等离子体显示屏(PDP)前基板上的介质保护层一般为MgO薄膜，该MgO 保护层不仅是透明的以允许可见光轻易地透过其传送，而且具有极好的介电保护层和二次 电子发射特性。其常规的制备方法是在富氧气氛中采用电子束蒸发MgO颗粒的方法制备。 在中国发明专利申请号为200410102361. 3中公开了一种具有改进的保护层等离子显示 板，其中还包括MgO保护层，其形成为覆盖第一基板上的介电层，并通过混合(111)平面和 (110)平面来产生MgO保护层的结晶取向平面，并根据MgO保护层的晶粒尺寸设置(111)平 面和(110)平面混合比。其中采用了电子束淀积方法。 由目前公开的方法制备的MgO薄膜具有表面不够致密，比较疏松，粗糙有孔洞，易
于吸附二氧化碳和水蒸气等气体的缺点，从而降低MgO薄膜的电气性能。 为此，需要提供一种能够克服上述缺陷并易于实现的等离子显示屏用MgO保护层
的制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种克服上述现有技术的缺点并易于实现的等离子显 示屏用MgO保护层的制备方法。 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是在制备有ITO透明电极、BUS电极和 介质层的彩色等离子体显示屏的玻璃基板上采用离子束辅助沉积的方法在富氧气氛中在 介质层上蒸镀厚度为600-800nm的MgO薄膜保护层。 为此，本发明的一个方面提供了一种在制备有ITO透明电极、BUS电极和介质层的 彩色等离子体显示屏的玻璃基板上形成MgO薄膜保护层的方法，其特征在于在富氧气氛 中，利用电子束扫描盛有MgO颗粒的容器，同时采用离子束发生装置向所述玻璃基板发射 离子束，所属离子束轰击在所述玻璃基板的表面上形成的MgO薄膜，最终在所述介质层上 蒸镀厚度为600 800nm的MgO薄膜保护层。
优选的，其中所述盛有MgO颗粒的容器为坩埚。 优选的，其中所述富氧气氛由在1.0X10—spa高真空下在蒸发室内通入纯度为 99. 999%的纯氧气而形成，其中所述蒸发室内通氧气时的真空度为(1. 0-2. 0) X 10—2Pa。
更优选地，其中所述富氧气氛由在1.0X10—5Pa高真空下在蒸发室内通入纯度为 99. 999%的纯氧气而形成，其中所述蒸发室内通氧气时的真空度为(1. 0-2. 0) X 10—2Pa。
优选的，其中所述MgO颗粒选自单晶MgO材料、多晶MgO材料和掺杂MgO材料。
更优选的，其中所述MgO颗粒为单晶MgO材料。 优选的，其中所述MgO薄膜保护层中的MgO为选自(220)、 (111)晶型或上述晶型 的组合的柱状MgO，更优选的是MgO为(220)晶型的柱状MgO。优选的，其中所述MgO薄膜保护层中的MgO平均粒径为50 150nm的柱状晶型。
优选的，其中所述电子束的能量范围为电子束电流400 450mA、电子束电压 为-10kV -20kV，所述离子束的能量范围为离子束能量为O. 1 0. 5KeV，连续可调，且束 流强度为10 120mA。 更优选的，其中所述电子束的能量范围为电子束电流400 450mA、电子束电压 为-13kV -15kV。 本发明的另一个方面提供了一种彩色等离子体显示屏，其特征在于包括ITO透 明电极、BUS电极、介质层以及上述方法获得的MgO薄膜保护层。 本发明的又一个方面提供了一种彩色等离子体电视，其特征在于包括上述包括 由本发明的上述方法获得的MgO薄膜保护层的显示屏。 由本发明的方法获得的保护层由MgO薄膜构成。该保护层在PDP前基板中，一方 面保护电极和介质层免受惰性气体辉光放电产生的等离子体的轰击，从而提高PDP的使用 寿命；另一方面可以降低放电延迟时间，并且提供一定的受激发的二次电子，从而降低着火 电压。
图1是本发明的形成MgO薄膜保护层的示例性图示，其中10为MgO蒸发装置，20 为离子束，30为玻璃基板，40为MgO颗粒，50为蒸发的MgO蒸汽，其中玻璃基板30上已经制 备有ITO透明电极、BUS电极和介质层，在图中未示出。 图2是未采用本发明的离子束辅助技术获得的MgO薄膜保护层的扫描电镜(SEM) 照片。 图3是采用本发明的离子束辅助技术获得的MgO薄膜保护层的扫描电镜(SEM)照 片。
具体实施例方式
下面参照附图对本发明的MgO薄膜保护层的制备方法进行具体说明。本领域技术 人员应当明了 ，其中对于本领域的公知技术此处不再赘述，例如在玻璃基板上制备ITO透 明电极、BUS电极和介质层的过程不再赘述，仅对上述制备有ITO透明电极、BUS电极和介质 层的玻璃基板上形成MgO薄膜保护层的步骤进行说明。 在本发明的一个具体实施方式
中，提供了一种在制备有ITO透明电极、BUS电极和
介质层的彩色等离子体显示屏的玻璃基板上形成MgO薄膜保护层的方法，其特征在于在
富氧气氛中，利用电子束扫描盛有MgO颗粒的容器，同时采用离子束发生装置向所述玻璃
基板发射离子束，所属离子束轰击在所述玻璃基板的表面上形成的MgO薄膜，最终在所述
介质层上蒸镀厚度为600 800nm的MgO薄膜保护层。 在一优选实施方式中，其中所述盛有MgO颗粒的容器为坩埚。 在一优选实施方式中，其中所述富氧气氛由在1.0X10—spa高真空下在蒸发室内通入纯度为99. 999%的纯氧气而形成，其中所述蒸发室内通氧气时的真空度为 (1. 0-2. 0) X 10—2Pa。 在一更优选实施方式中，其中所述富氧气氛由在1.0X10—5Pa高真空下在蒸 发室内通入纯度为99. 999%的纯氧气而形成，其中所述蒸发室内通氧气时的真空度为 (1. 0-2. 0) X 10—2Pa。 在一优选实施方式中，其中所述Mg0颗粒选自单晶Mg0材料、多晶Mg0材料和掺杂 Mg0材料。 在一更优选实施方式中，其中所述MgO颗粒为单晶MgO材料。 在一更优选实施方式中，其中所述MgO薄膜保护层中的MgO为选自(220)、 (111)
晶型或上述晶型的组合的柱状MgO。 在一最优选的实施方式中，其中所述MgO薄膜保护层中的MgO为(220)晶型的柱 状MgO。 在一优选实施方式中，其中所述MgO薄膜保护层中的MgO平均粒径为50 150nm 的柱状晶型。 在一优选实施方式中，其中所述电子束的能量范围为电子束电流400 450mA、 电子束电压为-lOkV _201^，所述离子束的能量范围为离子束能量为0. 1 0. 5KeV，连 续可调，且束流强度为10 120mA。 在一更优选实施方式中，其中所述电子束的能量范围为电子束电流400 450mA、电子束电压为_13kV -15kV。 在本发明的另一个具体实施方式
中，提供了一种彩色等离子体显示屏，其特征在
于包括ITO透明电极、BUS电极、介质层以及上述方法获得的MgO薄膜保护层。 在本发明的又一个具体实施方式
中，提供了一种彩色等离子体电视，其特征在于
包括上述的包括由本发明的上述方法获得的MgO薄膜保护层的显示屏。 下面参见附图1对本发明进行详细说明。 实施例1 首先，采用电子枪以产生电场或磁场，利用上述电场或磁场产生电子束，利用电子 束扫描盛有单晶MgO颗粒的坩锅10，以轰击坩埚10中的MgO颗粒，从而产生蒸发的MgO蒸 汽50，进而对位于MgO颗粒40上方的玻璃基板30上通过蒸发的MgO蒸气50来蒸镀MgO以 形成MgO薄膜保护层。 其中，蒸镀系统为富氧气氛，蒸镀时的工艺参数为蒸发室内通氧气时的真空 度为1.3X10—、1.3E-2)Pa，其中所述富氧气氛是由在1. 0X 10—5Pa高真空下通入纯度为 99. 999%的纯氧气而形成的，氧气的供给量为38SCCM(Standard Cubic Centimeter per Mi皿te，或ml/min);镀膜时基板的温度为200°C ;电子枪工作的电流为420mA，电子束电压 为-13kV，蒸镀时间为10分钟，蒸镀的MgO的膜厚在650±20nm。 在开始镀膜的同时，开启离子束装置，对蒸镀MgO薄膜的基板30表面进行离子束 20轰击，离子束20的能量为0. 5KeV，其连续可调，束流强度为100mA,从而使玻璃基板30上 得到更加致密的MgO(220)晶型的柱状MgO薄膜。 此结构相对于不采用离子束辅助沉积所形成的(111)结构、以及所形成的混合比 为1 : 1比例的(111)平面结构与(110)平面结构的混合物结构，晶体结构生长更加完整，晶粒尺寸从30nm生长到平均粒径为约85nm 95nm的柱状Mg0(220)晶型，放电延迟时间 从390 410ns降低到340 360ns。 由于通过本实施例的方法形成的Mg0膜保护层相对于现有技术的方法形成的MgO 膜保护层更加致密，使得通过本实施例的方法形成的MgO膜保护层的抗溅射性提高，因此， 利用本实施例方法制备的MgO薄膜的寿命相对于不采用离子束辅助沉积所形成的薄膜的 寿命提高10%。 另外，图3为通过本发明实施例1的方法获得的MgO薄膜保护层的扫描电镜(SEM) 照片。 与图2中的未采用本发明的离子束辅助技术获得的MgO薄膜保护层的扫描电镜 (SEM)照片相比，由图3中采用本发明实施例1的离子束辅助技术获得MgO薄膜的扫描电镜 照片可以发现采用本发明的离子束辅助沉积技术制备的MgO薄膜与未采用本发明的离子 束辅助技术获得的MgO薄膜相比其MgO表面更加致密，相对于不采用本发明的离子束辅助 技术而言，采用本发明的离子束辅助沉积技术制备的MgO薄膜的MgO表面中的大孔洞消失， 而小的空洞也有明显的减少。
实施例2 采用与实施例1基本相同的实验条件，在位于MgO颗粒40上方的玻璃基板30上 通过蒸发的MgO蒸气50来蒸镀MgO以形成MgO薄膜保护层。 其中，蒸镀系统也为富氧气氛，只是蒸镀时的工艺参数变化如下蒸发室内通氧气 时的真空度为2. OX 10—2(2. 0E-2)Pa，其中所述富氧气氛由在2. OX 10—5Pa高真空下通入纯 度为99. 995X的纯氧气而形成，氧气的供给量为40SCCM(或ml/min);镀膜时基板的温度为 30(TC;电子枪工作的电流为450mA，电子束电压为-lSkV，蒸镀时间为8分钟，蒸镀的MgO的 膜厚在750士22nm。 在开始镀膜的同时，开启离子束装置，对镀膜的基板30表面进行离子束20轰击， 离子束20的能量为0. 3KeV，其连续可调，束流强度为50mA，从而使玻璃基板30上得到更加 致密的MgO(220)晶型的柱状MgO薄膜。 此结构相对于不采用离子束辅助沉积所形成的(111)结构以及所形成的混合比 为1 : 1比例的(111)平面结构与(110)平面结构的混合物结构，晶体结构生长更加完整， 晶粒尺寸从30nm生长到110nm 120nm，放电延迟时间从390 410ns降低到330 350ns。
由于通过本实施例的方法形成的MgO膜保护层相对于现有技术的方法形成的MgO 膜保护层更加致密，使得通过本实施例的方法形成的MgO膜保护层的抗溅射性提高，因此， 利用本实施例方法制备的MgO薄膜的寿命相对于不采用离子束辅助沉积所形成的薄膜的 寿命提高12%。 同时，本发明还提供了一种彩色等离子体显示屏，其特征在于包括ITO透明电 极、BUS电极、介质层以及上述方法获得的MgO薄膜保护层。其中的MgO薄膜保护层是通过 根据附图1所述的方法获得的，在制备有ITO透明电极、BUS电极和介质层的彩色等离子体 显示屏的玻璃基板30上形成的MgO薄膜保护层。 由本发明的方法制备的保护层是由致密的Mg0(220)晶型的柱状MgO构成的MgO 薄膜来构成。利用本发明方法形成的该MgO薄膜保护层在PDP前基板中， 一方面保护PDP 的电极和介质层免受惰性气体辉光放电产生的等离子体的轰击，另一方面可以降低放电延迟时间，并且提供一定的受激发的二次电子，从而降低PDP的着火电压。采用本发明方法制 备的PDP屏与利用现有技术制备的PDP屏相比，其着火电压由270 290V降低到260 275V，而着火电压的降低间接反应了本发明的方法制备的保护层提供了一定量的受激发的 二次电子。 相应地，本发明还提供了一种彩色等离子体电视，其特征在于包括上述的显示 屏，所述显示屏包括如附图1所述的方法制备的在制备有IT0透明电极、BUS电极和介质层 的彩色等离子体显示屏的玻璃基板30上形成的MgO薄膜保护层。 相应地，包括上述显示屏的彩色等离子体电视也具有由上述方法制备的MgO薄膜 保护层而引起的PDP所带来的优点和特性，如采用本发明的方法制备的彩色等离子体电 视，由于MgO保护层更加致密均匀，可以有效的提高保护层的抗溅射性，从而有效的提高彩 色等离子体电视的使用寿命，大约提高12%。另一方面由于本发明的方法提供的MgO薄膜 使得二次电子增多，相应地使着火电压降低，从而降低了彩色等离子体电视使用的功耗。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种在制备有ITO透明电极、BUS电极和介质层的彩色等离子体显示屏的玻璃基板上形成MgO薄膜保护层的方法，其特征在于在富氧气氛中，利用电子束扫描盛有MgO颗粒的容器，同时采用离子束发生装置向所述玻璃基板发射离子束，所述离子束轰击在所述玻璃基板的表面上形成的MgO薄膜，最终在所述介质层上蒸镀厚度为600～800nm的MgO薄膜保护层。
2. 根据权利要求1所述的制备MgO薄膜保护层的方法，其中所述盛有MgO颗粒的容器为坩埚。
3. 根据权利要求l所述的制备MgO薄膜保护层的方法，其中所述富氧气氛由在1. OX 10—5Pa高真空下在蒸发室内通入纯度为99. 99 99. 9999%的纯氧气而形成，其中所述蒸发室内通氧气时的真空度为(0. 5 5. 0) X 10—2Pa。
4. 根据权利要求3所述的制备MgO薄膜保护层的方法，其中所述富氧气氛由在1. OX 10—5Pa高真空下在蒸发室内通入纯度为99. 999%的纯氧气而形成，其中所述蒸发室内通氧气时的真空度为(1. 0-2. 0) X 10—2Pa。
5. 根据权利要求1 4中任一项所述的制备MgO薄膜保护层的方法，其中所述MgO颗粒选自单晶MgO材料、多晶MgO材料和掺杂MgO材料。
6. 根据权利要求1 4中任一项所述的制备MgO薄膜保护层的方法，其中所述MgO薄膜保护层中的MgO为选自(220)、 (111)晶型或上述晶型的组合的柱状MgO。
7. 根据权利要求6所述的制备MgO薄膜保护层的方法，其中所述MgO薄膜保护层中的MgO(220)晶型的柱状MgO。
8. 根据权利要求1 4中任一项所述的制备MgO薄膜保护层的方法，其中所述MgO薄膜保护层中的MgO为平均粒径为50 150nm的柱状晶型。
9. 根据权利要求1 4中任一项所述的制备MgO薄膜保护层的方法，其中所述电子束的能量范围为电子束电流400 450mA、电子束电压为_10kV _20kV，所述离子束的能量范围为离子束能量为0. 1 0. 5KeV，连续可调，且束流强度为10 120mA。
10. 根据权利要求1 4中任一项所述的制备MgO薄膜保护层的方法，其中所述电子束的能量范围为电子束电流400 450mA、电子束电压为_13kV _15kV。
11. 一种彩色等离子体显示屏，其特征在于包括ITO透明电极、BUS电极、介质层以及根据权利要求1 10中任一项所述的方法获得的MgO薄膜保护层。
12. —种彩色等离子体电视，其特征在于包括权利要求11所述的显示屏。
全文摘要
本发明提供一种在制备有ITO透明电极、BUS电极和介质层的彩色等离子体显示屏的玻璃基板上形成MgO薄膜保护层的方法，包括在富氧气氛中利用电子束扫描盛有MgO颗粒的容器，同时采用离子束发生装置向该玻璃基板发射离子束，离子束轰击在该玻璃基板的表面上形成的MgO薄膜，最终在该介质层上蒸镀厚度为600～800nm的MgO薄膜保护层。本发明还提供一种包括上述方法获得的MgO薄膜保护层的彩色等离子体显示屏和包括该彩色等离子体显示屏一种彩色等离子体电视。本发明的MgO薄膜保护层在PDP前基板中，一方面保护电极和介质层免受惰性气体辉光放电产生的等离子体的轰击，以提高PDP的使用寿命；另一方面可以降低放电延迟时间，并提供一定的受激发的二次电子，以降低着火电压。
文档编号H04N5/64GK101719443SQ200910171688
公开日2010年6月2日 申请日期2009年9月7日 优先权日2009年9月7日
发明者闫梁臣 申请人:四川虹欧显示器件有限公司