製作等離子體顯示裝置的隔板的方法和等離子體顯示裝置的製作方法
2023-05-29 13:20:21
專利名稱：製作等離子體顯示裝置的隔板的方法和等離子體顯示裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及製作等離子體顯示裝置所用隔板的方法和具有由此製作之隔板的等離子體顯示裝置，具體地說，涉及利用電子照相法在等離子體顯示裝置的後基板上製作隔板的方法和具有由此製作之隔板的等離子體顯示裝置。
通過氣體放電顯示圖形的等離子體顯示裝置被公認為在顯示容量、亮度、對比度、潛像以及視角等方面具有優良的特性，因此可在將來成為令人矚目的能代替普通CRT的顯示板。在等離子體顯示裝置中，藉助於加在電極上的直流(DC)或交流(AC)電壓，在所述電極間產生氣體放電，隨之氣體輻射出紫外線，通過紫外激發由螢光物質發光。可按放電機制將等離子體顯示裝置分成交流型的和直流型的。
圖1是表示普通交流型等離子體顯示裝置結構的說明性透射圖。
參照該圖，作為透明顯示電極的第一電極13a和作為尋址電極的第二電極13b形成於前玻璃基板11與後玻璃基板12之間。所述第一和第二電極13a、13b成條形分別形成於前、後玻璃基板11和12的內表面上，而且在基板11、12被組合在一起時，該二電極互相交叉。前玻璃基板11的內表面上被依序沉積有絕緣層14和保護層15。後玻璃基板12上形成有絕緣層14′，並在絕緣層14′上形成隔板17。隔板17間形成小室19，即用於充入惰性氣體，如氬(Ar)的空間。如圖中所示，隔板17被塗以螢光材料18。
為使具有如上結構的等離子體顯示裝置工作起來，加上被稱為觸發電壓的高壓，以便在電極13a和13b之間產生放電。當絕緣層14內儲存有陽離子時，由所述觸發電壓發生放電。當觸發電壓超過常規閾電壓時，由於所述放電而使小室19內所充的氬氣轉換成等離子態，並在電極13a和13b之間保持穩定的放電狀態。在這種穩定的放電狀態下，放電期間所發射的紫外光撞擊螢光材料18而發光。因此，每個小室單元中形成的象素就能顯示一幅圖形。
圖2是表示刮板式塗敷器的透射圖。所述刮板式塗敷器是一種用於利用普通印刷方法製作等離子體顯示裝置隔板的設備。
參照該圖，在後基板21的上表面上裝附有網狀物(未示出)，所述後基板上已在前述過程中形成尋址電極和絕緣層。刮板22被安置於支承棒23的下部。支承棒23可在後基板21上面水平移動。刮板22水平移動的同時擠壓被置於後基板21上所裝網狀物上的膏狀隔板材料，使這種隔板材料可均勻地塗敷於後基板21的絕緣層表面上。
不過，按照上述常規印刷方法使用刮板式塗敷器製作隔板會引出如下的問題。
首先，應重複幾次刮板式塗敷器的印刷操作，直至得到具有預定寬度的隔板高度，在此期間，每次印刷操作都需要一次乾燥操作。如果整個隔板的高度是大約200μm，則應重複10次印刷操作和乾燥操作。因此，製作隔板所需的時間就較長，比如每個基板需要1小時或更長。製作過程中的這種延遲造成生產率的低下。
另一問題是，當刮板對著基板表面壓擠呈膏狀的隔板材料時，由於刮板的壓力，會使基板上所裝的網狀物變形。由於該網狀物是用來保持隔板的圖樣的，所以網狀物的這種變形嚴重地影響按設計圖樣製作隔板。也即可能使最後完成的隔板變形，從而降低產品的質量。
為解決上述問題，本發明的目的在於提出一種通過電子照相法製作等離子體顯示裝置隔板的方法。
本發明的另一目的是要提供一種具有由電子照相法製得之隔板的等離子體顯示裝置。
於是，為實現本發明的目的，提出一種製作等離子體顯示裝置隔板的方法，它包括以下步驟在具有尋址電極的後基板表面上形成絕緣層；在所述絕緣層的表面上依序形成導電層和光導層；使所述光導層表面荷電；對覆蓋著預定圖樣之掩模的光導層在紫外線下曝光，從而可在光導層上形成靜電潛像；通過使其上形成有靜電潛像之光導層與荷電的液體調色劑層接觸，使液體調色劑能黏附於靜電潛像上，顯影該靜電潛像；乾燥黏附於靜電潛像上的調色劑，並吸收除靜電潛像區以外所保持的調色劑；重複三次從使光導層表面荷電的步驟至乾燥和吸收調色劑的步驟，並氧化(burn)其上形成有所述隔板的後基板。
在本發明中，優選的是由以氧化矽為主要成分的矽酸鹽製成所述絕緣層，所述導電層最好由包含銨鹽的酒精溶液在絕緣層的表面上製成，隨後乾燥之，並將該導電層的厚度製成為1μm。
在本發明中，通過塗敷包含芴基施主、蒽醌基受主、聚丙烯酸酯基黏合劑和甲苯的混合物製成光導層，然後乾燥之，所述芴基施主、蒽醌基受主、聚丙烯酸酯基黏合劑的重量混合比最好是5∶15∶85。
在本發明中，光導層的厚度優選為5-6μm，在三次重複曝光步驟時第一次曝光步驟使用具有鉻圖樣的掩模，而第二和第三次曝光步驟不使用掩模，且該掩模在第一次曝光步驟中與光導層表面隔開0.5mm或更小的間隔，在顯影步驟中，以層流態形式在通有電流的電極表面上流動的液態調色劑可與形成靜電潛像的光導層接觸，使荷電的液態調色劑附著於所述靜電潛像上，同時使所述電極與光導層間的間隔保持在0.5-1mm之間。
本發明中的液態調色劑優選的是包含半熔玻璃質原料的混合物，即金屬氧化物、黏合劑和溶液的混合物，所述半熔玻璃質原料與黏合劑最好按3∶7的重量比混合，以及半熔玻璃質原料和黏合劑與溶液最好按1∶20的重量比混合，所述黏合劑是聚甲基丙烯酸(polymetacrylicacid)，而所述溶液是異鏈烷烴(isoparffin)液。
本發明中，三次重複步驟的每一次重複時液態調色劑的半熔玻璃質原料適宜包含不同的金屬氧化物組分，即第一次重複時液態調色劑的半熔玻璃質原料包含氧化鉛、氧化錳和氧化鋅，第二次重複時包含氧化鉛、氧化銅、氧化錳和氧化鉻，而第三次重複時包含氧化鉛、三氧化二硼和氧化鋁。
本發明中第一次重複時液態調色劑的半熔玻璃質原料適宜包含重量百分比為30∶40∶30％的氧化鉛、氧化錳和氧化鋅；第二次重複時液態調色劑的半熔玻璃質原料最好包含重量百分比為30∶25∶30∶15％的氧化鉛、氧化銅、氧化錳和氧化鉻；而第三次重複時液態調色劑的半熔玻璃質原料適宜包含重量百分比為35∶25∶40％的氧化鉛、三氧化二硼和氧化鋁。
此外，按照本發明的另一種情況，提供一種通過以下步驟製成的等離子體顯示裝置，包括在具有尋址電極的後基板表面上形成絕緣層；在絕緣層上依序形成導電層和光導層；使所述光導層表面荷電；使由具有預定圖樣之掩模覆蓋的光導層曝光於紫外線，從而可在光導層上形成靜電潛像；通過允許其上形成有靜電潛像的光導層與荷電的液態調色劑層接觸，使所述液態調色劑附著於所述靜電潛像上而顯影所述靜電潛像；乾燥附著於所述靜電潛像上的調色劑，並吸收除靜電潛像以外區域所餘的調色劑；重複三次從使光導層表面荷電步驟到乾燥並吸收所述調色劑的步驟；以及氧化形成隔板的後基板。
本發明中的液態調色劑適宜是包含半熔玻璃質原料混合物，即金屬氧化物、黏合劑和溶液的混合物，三次重複步驟的每一次重複時液態調色劑的半熔玻璃質原料包含不同的金屬氧化物組分，並且完成的隔板按照其高度具有不同的熱脹係數，從而可使因熱膨脹所致變形量的差異得到調節。
通過參照附圖詳細描述本發明的具體實施例，將使其上述目的和優點變得愈為清晰，其中圖1是表示普通等離子體顯示裝置的透射圖；圖2是表示按照普通印刷方法形成隔板之刮板式塗敷器的透射圖；圖3是表示製作本發明優選實施例等離子體顯示裝置隔板的步驟流程圖；圖4是表示本發明實施例的後基板上形成的導電層和光導層的剖面圖；圖5是表示使本發明實施例的光導層表面荷電步驟的剖面圖；圖6是表示使本發明實施例荷電的光導層曝光於紫外線步驟的剖面圖；圖7是表示按照本發明實施例通過使液態調色劑附著於靜電潛像顯影步驟的剖面圖；圖8是表示按照本發明實施例使具有按先前的顯影步驟製成之隔板的光導層內表面曝光步驟的剖面圖。
圖3表示本發明優選實施例製作等離子體顯示裝置隔板的過程。參照該圖，通過以下步驟實現本發明實施例的方法，包括在其上形成有尋址電極之後基板上形成絕緣層(81)；在絕緣層表面上形成導電層(82)；在導電層上形光導層(83)；使所述光導層表面荷電(84)；對荷電之光導層曝光(85)；通過使上述曝光靜電潛面顯影與液體調色劑接觸(86)；乾燥黏附於靜電潛像上的調色劑，同時吸收並耗盡靜電潛像以外部分所保持的調色劑(87)；使用其它種類顯現不同特性的調色劑重複上述步驟84至87(88)；氧化基板，以固定上述步驟中在絕緣層上形成的圖樣(89)。後續步驟90跟在氧化步驟(89)之後。
圖4表示後基板表面上形成的導電層和光導層，該後基板上形成有電極和絕緣層。參照該圖，尋址電極92按常規方式形成於後基板上，即通過光學照相法使ITO材料的尋址電極形成於後基板91的內表面上。繼而，將絕緣層93的材料塗敷於後基板91的整個表面上，並使被塗敷的表面乾燥。可使用相同的旋轉塗敷法或印刷方法塗敷形成絕緣層93的材料。絕緣層93可由常規技術中所用同樣的材料構成。例如，主要包含氧化矽的矽酸鹽被用於形成絕緣層93。
導電層94和光導層95依次形成於絕緣層93的上表面。可通過用常規的旋轉塗敷法塗敷並乾燥包含銨鹽的酒精溶液形成導電層94。導電層94的厚度優選為1μm。
形成光導層95用的溶液可以通過使甲苯溶液與包含芴基施主、蒽醌基受主、聚丙烯酸酯基黏合劑的混合物混合而成。上述施主、受主及黏合劑間混合物的比例優選為5∶15∶85的重量比。通過旋轉塗敷並乾燥所述混合溶液形成光導層95。旋轉塗敷後的光導層厚度優選約為5-6μm。圖4所示對應於步驟81-83。
圖5表示使光導層表面荷電的情況。參照該圖，由鎢絲或scrotron99以正電流使光導層95的整個表面被荷電。這當中，導電層94保持接地狀態。這一步驟對應於圖3中的步驟84。
圖6表示利用掩模在光導層上形成預定圖樣的靜電潛像圖形的步驟。參照該圖，與光導層95表面間隔預定距離沉積曝光用的掩模98。通過使用鉻材料在玻璃97的表面上形成圖樣96，製成掩模98。鉻圖樣96對應於後面所要形成之隔板的圖形，並阻斷曝光用的紫外線。圖6中的參考標號m和n分別代表鉻圖樣96中的間隔和光導層95與掩模98之間的距離。適宜在n小於0.5mm，並且通過掩模射出的光111是包含365nm波長的紫外線的情況下進行曝光。
在發射紫外線111的同時掩模97覆蓋光導層95情況下，除紫外線111被鉻圖樣96隔斷的區域外，從光導層95表面除去正電荷，從而可形成預定圖形的靜電潛像。也即，從參考標號112指示的區域除去正電荷，該區域對應於擬在絕緣層93表面上形成所述隔板的部分。被紫外線111除去的電荷流過光導層95下面形成的導電層94。也即，在曝光步驟形成靜電潛像時，導電層94要除去電荷。參照圖6的這一描述對應於圖3中的步驟85。
圖7表示用液態調色劑使具有靜電潛像的光導層95表面被顯影的步驟。參照該圖，通過以層流態形式在加有電流的下電極121的表面上流動，使液態調色劑122荷正電。其上形成有靜電潛像的光導層95與下電極121彼此間隔預定的距離。後基板91能夠如雙頭箭號125所示那樣藉助移動裝置(未示出)水平嚮往復移動。下電極121能夠如雙頭箭號126所示那樣藉助提升裝置(未示出)豎直嚮往復移動。在實際的顯影過程中，隨著下電極121向著後基板91的光導層95升起，光導層95與下電極121之間形成的間隙被充以液態調色劑122。這當中，適宜使光導層95與下電極121之間的距離保持在大約0.5-1mm內。
如上所述，通過使所述液態調色劑以層流狀態方式與光導層95上形成的靜電潛像接觸，使該液態調色劑附著於所述靜電潛像上。所用的液態調色劑是包含一種或多種金屬氧化物、黏合劑和溶液的半熔玻璃質原料的混合物。三次重複的每次顯影步驟時，液態調色劑中所包含的半熔玻璃質原料的金屬氧化物混合物有不同的選擇。在最初顯影所用的液態調色劑中，半熔玻璃質原料是金屬氧化物與黏合劑混合物，並按3∶7的重量比混合，而且半熔玻璃質原料和黏合劑的混合物與異鏈烷烴溶液按1∶20的重量比混合。黏合劑適宜是聚甲基丙烯酸，半熔玻璃質原料包括重量比為30∶40∶30％的PbO,MnO和ZnO。參照圖7的描述對應於圖3中的步驟86。
顯影步驟完成後，間隙吸收並乾燥光導層95上保持的液態調色劑的步驟。由於靜電力的緣故，使所述液態調色劑附著於光導層95的靜電潛像圖形上，並被乾燥，使圖形被固定。這當中，利用要被取去的真空，使附著於靜電潛像區以外部分的液態調色劑被吸收。上面的描述對應於步驟87。
再參照圖3，包括上述最初步驟，將步驟83至87重複幾次，最好重複三次。也即在完成初始的顯影和吸收/乾燥步驟之後，重複兩次基板表面荷電、進行曝光和顯影、以及吸收/乾燥步驟。
第二和第三次表面荷電步驟同於參照圖5所描述者。也即用鎢絲或scrotron99使光導層95被荷電至預定電位。當使具有最初顯影步驟中形成之隔板荷電時，所述隔板的上表面的電位最高，其側面的電位次最高，而其上沒有隔板形成之光導層95表面的電位最低。
可以像圖6所示的最初曝光步驟那樣，藉助掩模97進行第二和第三次曝光步驟85，或者無掩模而進行這些步驟。
圖8表示無掩模而進行第二和第三次曝光步驟的情況。參照該圖，將紫外線發射於具有在前面的顯影步驟中形成之隔板131的光導層95的表面上。這當中，在無掩模而進行曝光步驟時，隔板131的表面上沒有電荷被除去，而至在光導層95上那些未形成所述隔板131的表面上除去電荷。這是因為由於所述隔板材料本身用為絕緣體而不會引出被除去的電荷。
三次中的每一次顯影步驟中，液態調色劑內所包含的半熔玻璃質原料的混合物在步驟與步驟間是不同的。用於最初顯影步驟的液態調色劑混合物是與上面的描述一樣的。另一方面，第二次顯影步驟的半熔玻璃質原料混合物是重量比為30∶25∶30∶15％的PbO,CuO,MnO和CrO；而第二次顯影步驟的所述混合物是重量比為35∶25∶40％的PbO,B2O3和Al2O3。這些不同的混合物是為了當整個隔板將要完成時防止由於熱膨脹而出現裂紋。也即由於熱膨脹所致的變形程度隨所述隔板的高度改變，可以通過使用具有不同熱脹係數的半熔玻璃質原料，使隨所述高度因熱膨脹所致變形程度的不同受到調節。
氧化步驟伴隨著從表面荷電步驟至吸收/乾燥步驟的三次重複。氧化步驟期間加給的熱量必然消除包含於隔板材料及在絕緣層93的表面上形成的導電層94和光導層95中的所有黏合劑物質。這當中，由於上述熱量會導致所述隔板的組分部分地軟化，隔板可以被穩固地固定於絕緣層93上，所述絕緣層是以SiO2為主要成分構成的。
雖然光導層表面上充正電並在擬形成隔板的部分使用具有鉻圖樣的掩的方法被用於上述實施例，但也可採用與之相反的方法。也即通過在光導層表面充負電並將鉻圖樣掩模用在不形成所述隔板的部分而進行第一次曝光步驟，可得到同樣的結果。
如上所述，在本發明製作等離子體顯示裝置隔板的方法中，由於是按電子照相法製作所述隔板，所以不會使隔板的形狀變形，同時還使製作隔板的時間大大減少。例如，在製作具有20″基板之等離子體顯示裝置的情況下，普通印刷法需要1小時或更多，而按照本發明，可使這一時間減少到三分鐘或更少。另外，作為偏差值，它被確定為成條形形成的所述隔板與原設計位置偏開的距離，常規方法表現出30μm或更大的偏差值，而本發明中，它被減小到5-7μm。因此被減少的製作時間和隔板的位置偏差可提高產品的質量，和改善生產率。
應予說明的是，本發明並不限於上述優選實施例，可以理解，在所附權利要求確定的本發明精髓和範圍內，對於熟悉本領域的人來說，多種變換和改型都是有效的。例如，雖然本發明只述及製作等離子體顯示裝置隔板的方法，但可將本發明用於等離子體尋址液晶顯示(PALCD)中。也就是說，可將本發明的方法用於形成PALCD的隔板。
權利要求
1．一種製作等離子體顯示裝置的隔板的方法，包括以下步驟在具有尋址電極的後基板表面上形成絕緣層；在所述絕緣層的表面上依序形成導電層和光導層；使所述光導層表面荷電；使以預定圖樣的掩模覆蓋的光導層在紫外線下曝光，從而可在所述光導層上形成靜電潛像；通過使其上形成有靜電潛像的光導層與荷電的液體調色劑層接觸，使液體調色劑能黏附於靜電潛像上，顯影該靜電潛像；乾燥黏附於靜電潛像上的調色劑，並吸收靜電潛像區以外所保持的調色劑；將從使所述光導層表面荷電的步驟至乾燥和吸收調色劑步驟重複三次；氧化其上形成有所述隔板的後基板。
2．如權利要求1所述製作等離子體顯示裝置隔板的方法，其中所述絕緣層由以具有氧化矽為主要成分的矽酸鹽製成。
3．如權利要求1所述製作等離子體顯示裝置隔板的方法，其中通過在所述絕緣層表面上塗敷包含銨鹽的酒精溶液，然後使其乾燥，形成所述導電層。
4．如權利要求3所述製作等離子體顯示裝置隔板的方法，其中將所述導電層的厚度製成為1μm。
5．如權利要求1所述製作等離子體顯示裝置隔板的方法，其中通過塗敷包含芴基施主、蒽醌基受主、聚丙烯酸酯基黏合劑和甲苯的混合物，然後乾燥之，製成所述光導層。
6．如權利要求5所述製作等離子體顯示裝置隔板的方法，其中所述芴基施主、蒽醌基受主、聚丙烯酸酯基黏合劑的重量比是5∶15∶85。
7．如權利要求1所述製作等離子體顯示裝置隔板的方法，其中所述光導層的厚度在5-6μm之間。
8．如權利要求5所述製作等離子體顯示裝置隔板的方法，其中所述光導層的厚度在5-6μm之間。
9．如權利要求1所述製作等離子體顯示裝置隔板的方法，其中重複三次所述曝光步驟，第一次曝光步驟使用具有鉻圖樣的掩模，並且不使用掩模進行第二和第三次曝光步驟。
10．如權利要求8所述製作等離子體顯示裝置隔板的方法，其中在所述第一次曝光步驟中，使所述掩模定位於與所述光導層表面相隔大約0.5mm或更小的間隔。
11．如權利要求1所述製作等離子體顯示裝置隔板的方法，其中在所述顯影步驟中，允許以層流態形式在被通以電流的電極表面上流動的液態調色劑與被形成所述靜電潛像的光導層接觸，使荷電的液態調色劑附著於所述靜電潛像上。
12．如權利要求11所述製作等離子體顯示裝置隔板的方法，其中使所述電極與光導層間的間隔保持在0.5-1mm之間。
13．如權利要求1所述製作等離子體顯示裝置隔板的方法，其中所述液態調色劑是包含半熔玻璃質原料的混合物，即金屬氧化物、黏合劑和溶液的混合物。
14．如權利要求13所述製作等離子體顯示裝置隔板的方法，其中所述液態調色劑由半熔玻璃質原料與黏合劑按3∶7的重量比混合，以及由半熔玻璃質原料和黏合劑與溶液按1∶20的重量比混合而成。
15．如權利要求13所述製作等離子體顯示裝置隔板的方法，其中所述黏合劑是聚甲基丙烯酸，而所述溶液是異鏈烷烴液。
16．如權利要求14所述製作等離子體顯示裝置隔板的方法，其中所述黏合劑是聚甲基丙烯酸，而所述溶液是異鏈烷烴液。
17．如權利要求14所述製作等離子體顯示裝置隔板的方法，其中所述三次重複步驟的每一次重複時所述液態調色劑的半熔玻璃質原料包含不同的金屬氧化物組分，即所述第一次重複時液態調色劑的半熔玻璃質原料包含氧化鉛、氧化錳和氧化鋅，第二次重複時包含氧化鉛、氧化銅、氧化錳和氧化鉻，而第三次重複時包含氧化鉛、三氧化二硼和氧化鋁。
18．如權利要求17所述製作等離子體顯示裝置隔板的方法，其中第一次重複時所述液態調色劑的半熔玻璃質原料包含重量百分比為30∶40∶30％的氧化鉛、氧化錳和氧化鋅。
19．如權利要求17所述製作等離子體顯示裝置隔板的方法，其中第二次重複時所述液態調色劑的半熔玻璃質原料包含重量百分比為30∶25∶30∶15％的氧化鉛、氧化銅、氧化錳和氧化鉻。
20．如權利要求17所述製作等離子體顯示裝置隔板的方法，其中第三次重複時所述液態調色劑的半熔玻璃質原料最好包含重量百分比為35∶25∶40％的氧化鉛、三氧化二硼和氧化鋁。
21．一種等離子體顯示裝置，通過以下步驟製成，包括在具有尋址電極的後基板表面上形成絕緣層；在所述絕緣層上依序形成導電層和光導層；使所述光導層表面荷電；對由具有預定圖樣之掩模覆蓋的光導層曝光於紫外光中，從而可在所述光導層上形成靜電潛像；通過允許其上形成有靜電潛像的光導層與荷電的液態調色劑層接觸，使所述液態調色劑附著於所述靜電潛像上而顯影所述靜電潛像；乾燥附著於所述靜電潛像上的調色劑，並吸收除靜電潛像以外區域所餘的調色劑；將使所述光導層表面荷電步驟到乾燥並吸收所述調色劑的步驟重複三次；以及氧化形成隔板的後基板。
22．如權利要求21所述的等離子體顯示裝置，其中所述液態調色劑是包含半熔玻璃質原料的混合物，即金屬氧化物、黏合劑和溶液的混合物；所述三次重複步驟的每一次重複時所述液態調色劑的半熔玻璃質原料包含不同的金屬氧化物組分，並且完成的隔板按照其高度具有不同的熱脹係數，從而可使因熱膨脹所致變形量的差異得到調節。
全文摘要
製造等離子體顯示裝置的隔板的方法:在具有尋址電極的後基板表面上形成絕緣層;在所述絕緣層的表面上依序形成導電層和光導層;使所述光導層表面荷電;使以預定圖樣之掩模覆蓋的光導層在紫外線下曝光,從而可在所述光導層上形成靜電潛像;通過使其上形成有靜電潛像之光導層與荷電的液體調色劑層接觸,致液體調色劑能黏附於靜電潛像上,顯影該靜電潛像;乾燥黏附於靜電潛像上的調色劑,並吸收靜電潛像區以外所保持的調色劑;將使所述光導層表面荷電的步驟至乾燥和吸收調色劑的步驟重複三次;氧化其上形成有所述隔板的後基板。
文檔編號H01J11/22GK1222717SQ98124560
公開日1999年7月14日 申請日期1998年10月22日 優先權日1997年10月22日
發明者趙鍾皓 申請人:三星電管株式會社