專利名稱：等離子體顯示板的后板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種等離子體顯示板的后板。
背景技術(shù)：
本領(lǐng)域普遍知道，等離子體顯示板(PDP)是具有前玻璃基板和后玻璃基板并它們之間形成放電空間的顯示設(shè)備，使得可以在放電空間產(chǎn)生等離子體放電，從而引起放電空間中的磷光體激發(fā)而發(fā)光，從而顯示屏幕。
等離子體顯示板可以分為直流等離子體顯示板(DC PDP)和交流等離子體顯示板(AC PDP)，其中，交流等離子體顯示板是主流。授權(quán)給Fujitsu有限公司的美國專利第5,446,344號披露了一種三極的表面放電的交流等離子體顯示板，它是有代表性的交流等離子體顯示板之一。
等離子體顯示板包括相互平行裝配的前板和后板。前板包括前玻璃基板；在前玻璃基板的下表面上形成的透明電極，各個透明電極包括掃描電極和支撐電極；在透明電極的下表面上形成的減少透明電極電阻的匯流電極；覆蓋透明電極和匯流電極的絕緣層；和在絕緣層下表面上形成的防止絕緣層濺射和促進(jìn)次級電子放電的氧化鎂層。另外，后板包括后玻璃基板、尋址電極、絕緣層、用于在前板和后板之間形成放電室的間隔壁和磷光體層。
一般來說，上述等離子體顯示板的后板采用類似于日本專利公開第p5-128966號所披露的在PDP的基板上形成厚膜圖案的噴砂方法生產(chǎn)。
使用上述噴砂方法生產(chǎn)的普通后板具有下列缺點。
第一，在上述噴砂方法中，以圖案的形狀初步形成間隔壁，然后焙燒。結(jié)果，在焙燒間隔壁時，間隔壁扭曲和變形。因此，難以精確地將每個電極定位在每個電極的理想位置即兩個間隔壁之間的中心位置上。
第二，在噴砂中，用壓縮空氣或離心力將SiO2或CaCO3噴灑到間隔壁層上形成間隔壁。但是，當(dāng)每個間隔壁具有小于60μm的寬度時，間隔壁會塌陷。
第三，具有相互粘合的前板和后板的普通PDP的電學(xué)和光學(xué)特性差。

發(fā)明內(nèi)容
因此，基于上述問題進(jìn)行了本發(fā)明。本發(fā)明的一個目的是提供一種等離子體顯示板的后板，其中，每個電極準(zhǔn)確地定位在間隔壁之間的中心部位上。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種等離子體顯示板的后板，它可以改進(jìn)等離子體顯示板的電學(xué)和光學(xué)特性。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種等離子體顯示板的后板，所述后板包括玻璃基板；在所述玻璃基板的上表面上以圖案形狀形成的電極；在所述電極的上表面和玻璃基板的上表面上形成的絕緣層；在所述絕緣層的上表面上經(jīng)蝕刻以圖案形狀形成的間隔壁；和在間隔壁的側(cè)表面和底表面上形成的根據(jù)電信號發(fā)射可見光線的磷光體層，其中每個電極包括在玻璃基板的中心部分形成的施加尋址信號的有效電極部分、在玻璃基板的周邊部分形成的與驅(qū)動電路連接以傳遞信號的電極基座部分和連接有效電極部分和電極基座部分的電極連接部分，且每個電極具有2.5×10-6～4×10-6Ωcm的電阻率；絕緣層覆蓋每個電極的有效電極部分的全部和電極連接部分的一部分，該絕緣層由玻璃和陶瓷填充物的復(fù)合物制成，該絕緣層具有8～20的絕緣常數(shù)、50～80％的反射率、對應(yīng)于無機(jī)酸的0.03～0.8微米/分鐘的蝕刻速率和10～30μm的厚度；在絕緣層的上表面上以條紋形狀形成間隔壁，并且間隔壁位于有效電極部分之間，該間隔壁由玻璃和陶瓷填充物的復(fù)合物制成，該間隔壁具有7～18的絕緣常數(shù)、40～70％的反射率、對應(yīng)于無機(jī)酸的1.0～30.0微米/分鐘的蝕刻速率和100～160μm的厚度，每個間隔壁滿足條件A/B＝0.67～1.25和B/C＝0.32～1.0，其中A、B和C分別表示每個間隔壁的最上部、中部和最下部的寬度；每個磷光體層具有10～30μm的厚度。
在這種情況中，優(yōu)選間隔壁彼此等間隔地或不等間隔。
另外，優(yōu)選在彼此相向的間隔壁的側(cè)表面上形成突起。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種等離子體顯示板的后板，所述后板包括玻璃基板；在所述玻璃基板的上表面上以圖案形狀形成的電極；在所述電極的上表面和玻璃基板的上表面上形成的絕緣層；在所述絕緣層的上表面上經(jīng)蝕刻以圖案形狀形成的間隔壁；和在間隔壁的側(cè)表面和底表面上形成的根據(jù)電信號發(fā)射可見光線的磷光體層，其中每個電極包括在玻璃基板的中心部分形成的施加尋址信號的有效電極部分、在玻璃基板的周邊部分形成的連接驅(qū)動電路以傳遞信號的電極基座部分和相互連接有效電極部分和電極基座部分的電極連接部分，具有2.5×10-6～4×10-6Ωcm的電阻率；絕緣層覆蓋每個電極的有效電極部分的全部和電極連接部分的一部分，該絕緣層由玻璃和陶瓷填充物的復(fù)合物制成，該絕緣層具有8～20的絕緣常數(shù)、50～80％的反射率、對應(yīng)于無機(jī)酸的0.03～0.8微米/分鐘的蝕刻速率和10～30μm的厚度；在絕緣層的上表面上以陣列的形狀形成間隔壁，并且位于有效電極部分之間，該間隔壁由玻璃和陶瓷填充物的復(fù)合物制成，該間隔壁具有7～18的絕緣常數(shù)、40～70％的反射率、對應(yīng)于無機(jī)酸的1.0～30.0微米/分鐘的蝕刻速率和100～160μm的厚度，每個間隔壁滿足條件A/B＝0.67～1.25和B/C＝0.32～1.0，其中A、B和C分別表示每個間隔壁的最上部、中部和最下部的寬度；每個磷光體層具有10～30μm的厚度。
在這種情況中，優(yōu)選間隔壁相互等間隔地或不等間隔地排放。
另外，優(yōu)選當(dāng)以間隔壁146的橫向作為X方向，以其縱向作為Y方向時，每個間隔壁在X方向上的厚度不同于它在Y方向上的厚度。
在所述后板中，蝕刻焙燒過的間隔壁層形成間隔壁，使得這樣完成的間隔壁沒有變形，且電極可以準(zhǔn)確地定位在間隔壁的中心部位上。
在具有相互粘合的前板和后板的PDP中，PDP在光學(xué)特性例如平均亮度、色溫和對比度以及電學(xué)特性例如電壓余量、能耗和效率兩方面均表現(xiàn)出改進(jìn)。


在下述結(jié)合附圖的詳細(xì)說明中，本發(fā)明的前述和其它目的、特點和優(yōu)點將更加明顯。
圖1是本發(fā)明的等離子體顯示板的后板的一部分的剖視圖；圖2～9是表示本發(fā)明后板的間隔壁的各種形狀的照片。
具體實施例方式
下面參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的一個優(yōu)選方案的等離子體顯示板的后板。
圖1是本發(fā)明的等離子體顯示板的后板的一部分的剖視圖。
如圖1所示，本方案的等離子體顯示板(此后稱為“PDP”)的后板100包括玻璃基板110；在玻璃基板110的上表面上相互以預(yù)定的間隔放置和以圖案的形狀形成的電極120；在電極120的上表面和玻璃基板110的上表面上形成的絕緣層130；在絕緣層130的上表面形成的相互以預(yù)定間隔放置的間隔壁140；和在間隔壁140的側(cè)表面和底表面上形成的磷光體層150。各個絕緣層130和間隔壁140均由玻璃-陶瓷填充物的復(fù)合物制成。
下面描述生產(chǎn)PDP的方法。
將電極的模板或網(wǎng)罩放在清洗后干燥過的玻璃基板110的上表面上，將主要由銀制成的電極漿料放在電極的模板上，然后用擠壓器在模板的整個表面上進(jìn)行絲網(wǎng)印刷，由此形成電極層。此后將該電極層在120～180℃的溫度下干燥5～20分鐘。此后穿過用于生產(chǎn)電極的光掩模將干燥的電極層曝光，然后用1～2％的堿溶液顯影。然后紫外線穿過形成在用于電極的光掩模中的圖案中的間隔照在干燥的電極層上，由此在電極層上形成潛像。當(dāng)光敏材料為正類型時，該潛像被顯影溶液溶解，但是當(dāng)光敏材料是負(fù)類型時，它不能被顯影溶液溶解。也就是說，干燥的電極被顯影，使得以圖案形狀形成電極120。然后在該電極120在500～600℃的溫度下焙燒10～60分鐘。每個電極120包括在玻璃基板110的中心部位形成的施加尋址信號的有效電極部分、在玻璃基板110的周邊部分形成的與驅(qū)動電路連接以傳遞信號的電極基座部分和相互連接有效電極部分和電極基座部分的電極連接部分。有效電極部分和前板20的掃描電極23a和支撐電極23b相交，這已經(jīng)在現(xiàn)有技術(shù)中描述，有效電極位于間隔壁之間的中心部位上，這將在后面描述。
每個焙燒的電極120具有5～10μm的厚度和2.5×10-6～4×10-6Ωcm的電阻率。當(dāng)電極具有小于2.5×10-6Ωcm的電阻率時，如此低的電阻率能使尋址信號被無噪聲地處理，但是電極必須用高純度的金或高純度的銀加工，從而增加了電極的加工成本。相反，當(dāng)電極具有大于4×10-6Ωcm的電阻率時，會發(fā)生例如尋址驅(qū)動電壓增加的問題。
接著描述形成絕緣層130的方法。
將絕緣層的模板或絲網(wǎng)放在焙燒的電極120的上表面上，將絕緣漿料放在絕緣層的模板上，然后用擠壓器在整個模板上進(jìn)行印刷，由此形成絕緣層130。此后絕緣層130在120～180℃的溫度下干燥5～20分鐘，再在500～600℃的溫度下焙燒10～60分鐘。
絕緣層130也可以用下述其它的方法形成。在第一種方法中，以生坯片的形式制備絕緣漿料，將該生坯片疊壓在焙燒的電極120上，在500～600℃的溫度下焙燒10～60分鐘，這樣就形成了絕緣層130。在第二種方法中，用涂布機(jī)例如臺式涂布機(jī)或滾筒涂布機(jī)在焙燒的電極120的上表面上涂布絕緣漿料，在120～180℃的溫度下干燥5～20分鐘，再在500～600℃的溫度下焙燒10～60分鐘，這樣就形成了絕緣層130。
另外，根據(jù)另一個方法，將生坯片(在其中用生坯片澆注法同時形成絕緣層130和間隔壁層)疊壓在焙燒的電極120上，然后在500～600℃的溫度下焙燒10～60分鐘，這樣同時形成了絕緣層130和間隔壁層。
優(yōu)選形成在電極120上的絕緣層130覆蓋所有的有效電極部分和電極連接部分的一部分，且絕緣層130具有10～30μm的厚度。
由于交流等離子體顯示板由絕緣層130中累積的壁電荷驅(qū)動，所以在PDP的后板上形成的電極120必須被涂布。但是，電極基座部分必須能夠和連接驅(qū)動電路的FPC(柔性印刷電路)連接。因此，必須防止電極基座部分被由玻璃-陶瓷制成的非導(dǎo)體的絕緣層130完全覆蓋。另外，當(dāng)絕緣層130具有小于10μm的厚度時，絕緣層130的表面如此接近電極120使得難以形成必需的壁電荷，等離子體放電的濺射變得嚴(yán)重。相反，當(dāng)絕緣層130具有大于30μm的厚度時，在驅(qū)動PDP時會發(fā)生一些問題。
絕緣層130的絕緣常數(shù)由作為絕緣層的成分的玻璃和陶瓷填充物決定。當(dāng)絕緣常數(shù)小于8時，難以形成降低PDP的驅(qū)動電壓所必需的壁電荷。相反，當(dāng)絕緣常數(shù)大于20時，會發(fā)生與PDP的驅(qū)動相關(guān)的問題，例如錯誤的放電和干擾。因此，優(yōu)選絕緣層130具有8～20的絕緣常數(shù)。
另外，優(yōu)選絕緣層130具有50～80％的反射率。當(dāng)絕緣層130具有小于50％的反射率時，由于當(dāng)?shù)入x子體放電產(chǎn)生的真空紫外線激發(fā)磷光體時漫反射不充分，亮度變差。相反，當(dāng)絕緣層130具有大于80％的反射率時，由于反射率大，會發(fā)生諸如錯誤放電和干擾等與PDP驅(qū)動相關(guān)的問題。
當(dāng)為了增加絕緣常數(shù)和反射率，過量地加入絕緣常數(shù)很高的材料例如氧化鈦時，發(fā)生消長現(xiàn)象(trade-off phenomenon)，消長現(xiàn)象引起例如上述錯誤的放電和干擾的一些問題。
接著描述形成間隔壁140的方法。
將間隔壁層的模板或絲網(wǎng)放在絕緣層130的上表面上，把間隔壁漿料放在間隔壁層的模板上，用擠壓器印刷在整個絲網(wǎng)上，然后在120～180℃的溫度下干燥5～20分鐘。在這里，將整個絲網(wǎng)印刷和干燥重復(fù)多次，使得形成具有預(yù)定厚度的間隔壁層。此后，將間隔壁層在500～600℃的溫度下焙燒10～60分鐘。
間隔壁層也可以用下述的其它方法形成。
在第一種方法中，制備生坯片形式的間隔壁漿料，將該生坯片疊壓在焙燒的絕緣層130上，然后在500～600℃的溫度下焙燒10～60分鐘，由此形成間隔壁層。在第二種方法中，用涂布機(jī)例如臺式涂布機(jī)或滾筒涂布機(jī)在焙燒的絕緣層130的上表面上涂布間隔壁漿料，在120～180℃的溫度下干燥5～20分鐘，然后在500～600℃的溫度下焙燒10～60分鐘，由此形成間隔壁層。
此后用光刻法形成間隔壁140。具體地說，將光致抗蝕劑疊壓在間隔壁層的上表面上，將形成間隔壁的光掩模放在光致抗蝕劑上，然后將光致抗蝕劑用紫外光線曝光。然后，用堿性溶液例如水或0.1～2％的氫氧化鈉或碳酸鈉顯影所述光致抗蝕劑，然后在100～120℃的溫度下干燥10～20分鐘。穿過剩余的光致抗蝕劑將蝕刻溶液噴灑到間隔壁層暴露出的部分上，由此形成了間隔壁140。隨后，在25～80℃的溫度下使用1～20％的氫氧化鉀、氫氧化鈉或碳酸鈉的水溶液除去殘留在間隔壁140上的光致抗蝕劑。在這種情況中，可以將其上形成有間隔壁140的玻璃基板110投到在氫氧化鉀、氫氧化鈉或碳酸鈉的水溶液中，或者將氫氧化鉀、氫氧化鈉或碳酸鈉的水溶液噴灑到剩余的光致抗蝕劑上。
優(yōu)選每個間隔壁140具有100～160μm的高度。當(dāng)間隔壁140具有小于100μm的高度時，在間隔壁140與間隔壁140上涂布磷光體的區(qū)域之間形成的放電空間變得如此之小，使得PDP的亮度和效率變差。相反，當(dāng)間隔壁140具有大于160μm的高度時，不僅難以形成間隔壁140，而且所形成的間隔壁140對機(jī)械沖擊具有弱的抵抗力。
間隔壁140的絕緣常數(shù)也是由作為間隔壁140的成分的玻璃和陶瓷填充物決定。絕緣常數(shù)越小越好。但是，當(dāng)絕緣常數(shù)小于7時，PDP的驅(qū)動電壓特性變差。相反，當(dāng)絕緣常數(shù)大于18時，發(fā)生PDP的電學(xué)和光學(xué)特性變差，例如錯誤的放電和干擾。因此，優(yōu)選間隔壁140具有7～18的絕緣常數(shù)。
另外，優(yōu)選間隔壁140具有40～70％的反射率。當(dāng)間隔壁140具有小于40％的反射率時，由于當(dāng)?shù)入x子體放電產(chǎn)生的紫外線激發(fā)磷光體時漫反射不充分，PDP的亮度變差。相反，當(dāng)間隔壁140具有大于70％的反射率時，由于反射率大，會發(fā)生諸如錯誤放電和干擾等與PDP驅(qū)動相關(guān)的問題。
如上述，當(dāng)為了增加絕緣常數(shù)和反射率，過量地加入絕緣常數(shù)很高的材料例如氧化鈦時，會發(fā)生消長現(xiàn)象，消長現(xiàn)象引起例如上述錯誤的放電和干擾的一些問題。
間隔壁140由玻璃和陶瓷填充物的復(fù)合物制成。在這里，間隔壁140的玻璃含有大量的能被蝕刻溶液溶解的氧化鉛和氧化硼以及少量的不能被蝕刻溶液溶解的氧化鋁和氧化硅。另外，間隔壁140含有少量的陶瓷填充物的成分，使得間隔壁140對應(yīng)于主要由無機(jī)酸例如氫氟酸、鹽酸、硝酸或硫酸組成的蝕刻溶液具有1.0～30.0微米/分鐘的蝕刻速率。當(dāng)間隔壁140具有小于1.0微米/分鐘的蝕刻速率時，蝕刻厚度為100～160μm的間隔壁層形成間隔壁140需要花費(fèi)1小時多的時間。因此，難以使用蝕刻速率小于1.0微米/分鐘的間隔壁140。相反，當(dāng)間隔壁140具有大于30微米/分鐘的蝕刻速率時，由于蝕刻速率如此之快，難以形成具有均勻的上寬度和下寬度以及均勻的形狀的間隔壁140。
玻璃和陶瓷填充物的復(fù)合物被蝕刻溶液各向同性地蝕刻，其中，在水平方向和深度方向上進(jìn)行同樣地蝕刻。但是，在調(diào)節(jié)光掩模圖案之間的間距和寬度的光刻之后的蝕刻中，蝕刻溶液可以通過噴嘴沿一個方向噴灑，進(jìn)行各向異性的蝕刻，其中，所述復(fù)合物在深度方向上比在橫向上蝕刻得多。
在本方案的生產(chǎn)方法中，對間隔壁層進(jìn)行單方向濕噴灑蝕刻即各向異性蝕刻而形成間隔壁140。在這種情況中，每個電極120的一部分和絕緣層130的大部分暴露于蝕刻溶液。結(jié)果，電極120和絕緣層130被蝕刻溶液蝕刻，因此必須防止電極120和絕緣層130被蝕刻。在這里，間隔壁層和殘留在間隔壁層上的光致抗蝕劑防止電極120被蝕刻，且對蝕刻具有抵抗力的絕緣層130的材料防止絕緣層130被蝕刻。絕緣層130是玻璃和陶瓷填充物的復(fù)合物，它是用對應(yīng)于主要由無機(jī)酸組成的蝕刻溶液具有0.03～0.8微米/分鐘的蝕刻速率的材料制成。為了保證這一點，絕緣層130的玻璃含有少量的氧化鉛和氧化硼以及大量的氧化鋁和氧化硅。另外，在絕緣層130中，陶瓷填充物含有大量的氧化鋁和氧化鈦。當(dāng)絕緣層130具有小于0.03微米/分鐘的蝕刻速率時，絕緣層130具有良好的抗蝕刻能力，但是會發(fā)生各種問題，例如因消長現(xiàn)象而使絕緣層130的煅燒溫度增加、因熱膨脹系數(shù)降低而使絕緣層130可能破裂、后板彎曲增加等。相反，當(dāng)絕緣層130具有大于0.8微米/分鐘的蝕刻速率時，由于絕緣層130具有比間隔壁層的厚度小得多的厚度，當(dāng)蝕刻間隔壁層時，絕緣層130的相當(dāng)一部分可能被蝕刻，使得絕緣層130可能失去其功能。
接著描述形成磷光體層150的方法。
將磷光體層的模板或絲網(wǎng)放在經(jīng)蝕刻形成的間隔壁140的上表面和底表面上，將磷光體漿料放在磷光體層的模板上，然后用擠壓器進(jìn)行圖案印刷，使得以圖案形狀形成具有10～30μm的厚度的磷光體層150。然后將磷光體層150在120～180℃的溫度下干燥5～20分鐘，再在400～600℃的溫度下焙燒10～60分鐘，由此完成PDP的后板100。在這里，當(dāng)磷光體層150具有小于10μm的厚度時，PDP的各種光學(xué)特性例如亮度、色溫、對比度等變差。相反，當(dāng)磷光體層150具有大于30μm的厚度時，難以將磷光體均勻地涂布在間隔壁的表面上，這樣會產(chǎn)生例如亮度差和顏色坐標(biāo)(color coordinate)的問題。在磷光體層150的形成中，獨立地形成紅、綠和藍(lán)磷光體。也就是說，紅、綠和藍(lán)磷光體獨立地印刷和干燥，然后在400～600℃的溫度下焙燒10～60分鐘，這樣完成PDP的后板100。
磷光體層可以用下列的其它方法形成。
首先，將磷光體層漿料放在磷光體層的模板上，然后用擠壓器印刷在模板的整個絲網(wǎng)上，由此形成磷光體層150。然后，將磷光體層150在120～180℃的溫度下干燥5～20分鐘。此后將磷光體層的光掩模放在磷光體層上，然后將磷光體層曝光然后進(jìn)行顯影，使得以圖案的形狀形成磷光體層150。并且在這種情況中，紅、綠和藍(lán)磷光體獨立地印刷和干燥，然后在400～600℃的溫度下焙燒10～60分鐘。
第二，將紅、綠和藍(lán)磷光體分別經(jīng)細(xì)噴嘴單元同時或獨立地噴灑到間隔壁140上。然后，將所涂布的紅、綠和藍(lán)磷光體在120～180℃的溫度下干燥10～60分鐘，再在400～600℃的溫度下焙燒10～60分鐘。
在前述方案的方法中，分別焙燒各個功能層120、130、140或150。但是，在本方案中，可以同時焙燒絕緣層130和間隔壁層，或者同時焙燒電極120、絕緣層130和間隔壁層。
根據(jù)光掩模的設(shè)計，間隔壁140可以具有各種形狀，這將在后面描述。
光掩模的圖案具有對應(yīng)于要形成的間隔壁140的寬度的圖案寬度(PW)、圖案寬度(PW)與圖案寬度(PW)之間的圖案間隙(PG)、以及圖案寬度(PW)與圖案間隙(PG)加和得到的間距。也就是說，光掩模具有對應(yīng)于要形成的間隔壁140而設(shè)計的圖案。因此，當(dāng)光致抗蝕劑穿過放在光致抗蝕劑上的光掩模曝光，然后顯影時，對應(yīng)著光掩模的圖案寬度(PW)的一部分光致抗蝕劑被除去，使得對應(yīng)著光掩模的圖案寬度(PW)的一部分間隔壁層被暴露出來。然后蝕刻間隔壁層暴露出的部分，這樣形成間隔壁140。
圖案間隙可以由等式計算PG＝(P-A)-(2D/EF)，其中S表示從光致抗蝕劑的底部蝕刻間隔壁的水平距離，D表示間隔壁的高度，即從光致抗蝕劑的底部蝕刻間隔壁的垂直距離，A表示所形成的間隔壁的最上部寬度，EF表示蝕刻因子，D/S和P、A、D、S是已知的常數(shù)。可以設(shè)計光掩模的圖案以適合所需要的間隔壁140，間隔壁140可以通過單方向濕噴灑蝕刻即各向異性蝕刻形成。在這種情況中，下列條件必須滿足(P-A)＞(2D/EF)；P＞A；P＞0；A＞0；D＞0；和S＞0。
但是，在蝕刻形成具有所需形狀的間隔壁140時，由于蝕刻特性，蝕刻因子EF太低。為了克服這個問題，在設(shè)計光掩模的圖案時，將遮蔽物(sherif)例如突起、凹槽和彎曲部分加到圖案的預(yù)定部分來補(bǔ)償該圖案。然后，首先蝕刻正好在殘余光致抗蝕劑的突起、凹槽和彎曲部分下面的間隔壁部分，使得可以形成具有所需形狀的間隔壁140。
此后參照圖2～9描述本發(fā)明的經(jīng)光蝕刻和單方向濕噴灑蝕刻形成的間隔壁140的各種形狀。圖2～9是用放大倍數(shù)為50～200的電子顯微鏡拍攝的照片，表示用本發(fā)明的方案的方法形成的各種形狀的后板間隔壁。
當(dāng)光掩模的圖案設(shè)計為彼此等間隔的條紋時，間隔壁141形成如圖2所示的彼此等間隔的條紋形狀。
當(dāng)光掩模的圖案設(shè)計為彼此不等間隔的條紋時，間隔壁141形成如圖3所示的彼此不等間隔的條紋形狀。此后簡要地描述間隔壁141形成彼此不等間隔的條紋形狀的原因。紅、綠和藍(lán)磷光體印刷在相鄰間隔壁142的內(nèi)表面上。由于顏色特性，磷光體的發(fā)光效率大小符合順序紅＞綠＞藍(lán)。因此紅色磷光體印刷在間隔壁142a和142b之間的窄間隙中，綠色磷光體印刷在間隔壁142b和142c之間的中等間隙中，藍(lán)色磷光體印刷在間隔壁142c和142a之間的寬間隙中，使得印刷磷光體的區(qū)域大小符合順序藍(lán)＞綠＞紅。結(jié)果，相對較低的藍(lán)色磷光體的發(fā)光效率得到了補(bǔ)償，從而使得紅、綠和藍(lán)磷光體可以發(fā)生出強(qiáng)度相互近似的光線。
另外，當(dāng)將光掩模的圖案設(shè)計成彼此等間隔的條紋且在每個條紋的中間部分形成突起時，間隔壁143形成為彼此等間隔的條紋形狀，在彼此相向的間隔壁143的側(cè)表面上形成突起143a，如圖4所示。
另外，當(dāng)將光掩模的圖案設(shè)計為方格或交叉條紋的形狀時，間隔壁145形成等間隔的矩形陣列形狀，如圖5所示。
另外，當(dāng)將光掩模的圖案設(shè)計為階躍陣列的形狀時，間隔壁146形成階躍陣列的形狀，如圖6所示。也就是說，如果以間隔壁146的橫向作為X方向，以其縱向作為Y方向時，所形成的間隔壁146具有階躍陣列的形狀，其中，X方向上的間隔壁146a和Y方向上的間隔壁146b具有彼此不同的厚度。通過使用設(shè)計有遮蔽物的光掩模和恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整間隔壁材料的種類以及蝕刻溶液的種類、濃度和噴灑壓力，可以形成具有階躍陣列形狀的間隔壁146。
另外，當(dāng)將光掩模的圖案設(shè)計為平行布置的華夫餅(waffle)形狀或階梯形狀時，間隔壁147形成平行布置的階梯形狀，如圖7所示。
另外，當(dāng)將光掩模的圖案設(shè)計為波形(meander)或蜂窩的形狀時，間隔壁148形成各自具有六邊形形狀的蜂窩形狀，如圖8所示。
另外，當(dāng)將光掩模的圖案設(shè)計為砌磚形狀時，間隔壁149形成砌磚形狀，如圖9所示。
在所示的后板上形成的側(cè)壁141～149在側(cè)壁之間可以具有相等的或不相等的間隙。
下面描述本發(fā)明的用光刻法和單方向濕噴灑蝕刻形成的間隔壁的尺寸。
參照圖1，在彼此相鄰的間隔壁140之間，當(dāng)A表示間隔壁140的最上部之間的寬度，B表示間隔壁140的中部之間的寬度以及C表示間隔壁140的最下部之間的寬度時，優(yōu)選A/B等于0.67～1.25?？梢酝ㄟ^設(shè)計光掩模的圖案間隙PG使?jié)M足等式PG＝(P-A)-(2D/EF)，并且恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整用于間隔壁的玻璃和陶瓷填充物的種類和組成以及蝕刻溶液的種類、濃度和噴灑壓力，來滿足上述條件。
當(dāng)A的大小設(shè)為100％時，優(yōu)選B具有80～150％的大小(即A/B＝0.67～1.25)。當(dāng)B低于A的80％時，間隔壁太脆，致使它們?nèi)菀妆粰C(jī)械沖擊和振動弄破裂。相反，當(dāng)B大于A的150％時，C變得太大，在間隔壁之間不能得到最下部的寬度，使得絕緣層130暴露，因此間隔壁具有不完整的形狀。
另外，以A的大小為基準(zhǔn)，優(yōu)選C具有150～250％的大小(即B/C＝0.32～1.0)。當(dāng)C小于A的150％時，涂布有磷光體的表面的沖擊強(qiáng)度和曲率降低，從而降低了PDP的亮度。當(dāng)C大于A的250％時，絕緣層130的暴露區(qū)域太小，使得在驅(qū)動PDP時發(fā)生一些問題。
下面描述分別以本發(fā)明的方法和普通方法生產(chǎn)的PDP的后板的測量性能。
在下述的試驗中，使用日本ASAHI有限公司生產(chǎn)的玻璃基板PD-200。另外，在方法1中使用具有以等間隔的條紋形狀形成的間隔壁的42英寸VGA類的后板，在方法2中使用具有以矩形陣列的形狀形成的間隔壁的42英寸VGA類的后板。
在本發(fā)明的方法1和2中，將形成在經(jīng)清洗并干燥的玻璃基板110的上表面上的電極層在120℃下干燥10分鐘，然后將經(jīng)曝光和顯影的電極120在580℃下焙燒30分鐘。并且，將形成在電極120的上表面上的絕緣層130在140℃下干燥10分鐘，在絕緣層130的上表面上形成間隔壁層，然后將間隔壁層在140℃下干燥10分鐘的步驟重復(fù)幾次。然后，將絕緣層130和間隔壁層在520℃同時焙燒30分鐘，由此形成經(jīng)焙燒的絕緣層130和經(jīng)焙燒的間隔壁層。上述過程在方法1和方法2中是相同的。
此后將疊壓在間隔壁層的上表面上的光致抗蝕劑曝光，用2％的碳酸鈉溶液顯影，在110℃下干燥15分鐘，在一個方向上噴灑基于酸的蝕刻溶液進(jìn)行濕蝕刻。在方法1中形成等間隙的條紋形狀的間隔壁141，在方法2中形成矩形陣列形狀的間隔壁145。并且將溫度為30℃和濃度為3％的氫氧化鈉的水溶液噴灑到間隔壁上，由此除去剩余的光致抗蝕劑。
此后在間隔壁140的側(cè)表面和底表面上形成磷光體層150，在150℃的溫度下干燥20分鐘。如上所述，在此單獨形成并干燥紅、綠和藍(lán)磷光體層。將磷光體層150在450℃下焙燒30分鐘，這樣完成PDP的后板。
普通方法使用了與本發(fā)明的試驗中所使用的相同的玻璃基板和相同的電極。但是，考慮到與噴砂加工的間隔壁的材料的兼容性，普通方法使用由軟化溫度相當(dāng)?shù)偷牟牧现瞥傻慕^緣層。采用20μm的碳酸鈣以等間隙的條紋形狀形成間隔壁。用與方法1和2中的相同的材料和相同的條件形成磷光體層。
表1表示根據(jù)本發(fā)明的方法1和2以及普通方法生產(chǎn)的后板的每個功能層的大小、形狀和性能。
表1 PDP的后板的每個功能層的測量性能 在表1中，電阻率的單位是Ωcm，絕緣層常數(shù)和發(fā)射率的單位都是％，蝕刻速率的單位是微米/分鐘，厚度和寬度的單位都是μm。
將具有表1所示性能的后板粘合到前板上，這樣加工成PDP。將PDP陳化30小時，然后將驅(qū)動電路連接到PDP上。在這種情況中，加工條件都相同。表2表示上述生產(chǎn)的PDP測量的電學(xué)、光學(xué)和機(jī)械性能。
表2 PDP的各種測量性能 如表2所示，與使用普通方法生產(chǎn)的后板的PDP相比，使用本發(fā)明的方法1生產(chǎn)的后板的PDP表現(xiàn)出以下改進(jìn)，包括電壓余量增加40％、能耗降低9％、PDP的效率增加24％、PDP的平均亮度增加27％和因色溫增加400k而使對比度增加26％。
另外，與使用普通方法生產(chǎn)的后板的PDP相比，使用本發(fā)明的方法2生產(chǎn)的后板的PDP表現(xiàn)出以下改進(jìn)，包括電壓余量增加52％、能耗降低11％、PDP的效率增加30％、PDP的平均亮度增加40％和因色溫增加300k而使對比度增加30％。
換句話說，從PDP的所有特性看，使用本發(fā)明的方法生產(chǎn)的后板的PDP優(yōu)于使用普通方法生產(chǎn)的后板的PDP。
工業(yè)實用性如上述可以看出，在本發(fā)明的等離子體顯示板的后板中，通過蝕刻經(jīng)焙燒的間隔壁層形成間隔壁，因此這樣完成的間隔壁沒有變形，電極精確地定位在間隔壁之間的中心部位上。
另外，當(dāng)將前板粘合到上述后板上完成PDP時，PDP在光學(xué)特性例如平均亮度、色溫和對比度以及電學(xué)特性例如電壓余量、能耗和效率兩方面上都表現(xiàn)出改進(jìn)。
盡管本發(fā)明是結(jié)合目前認(rèn)為是最實際和優(yōu)選方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)該理解本發(fā)明不局限于公開的方案和附圖，相反，應(yīng)覆蓋在附帶權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種等離子體顯示板的后板，所述后板包括玻璃基板；在所述玻璃基板的上表面上以圖案形狀形成的電極；在所述電極的上表面和玻璃基板的上表面上形成的絕緣層；在所述絕緣層的上表面上經(jīng)蝕刻以圖案形狀形成的間隔壁；和在所述間隔壁的側(cè)表面和底表面上形成的根據(jù)電信號發(fā)射可見光線的磷光體層，其中每個電極包括在玻璃基板的中心部分形成的施加尋址信號的有效電極部分、在玻璃基板的周邊部分形成的與驅(qū)動電路連接以傳遞信號的電極基座部分和連接有效電極部分和電極基座部分的電極連接部分，且每個電極具有2.5×10-6～4×10-6Ωcm的電阻率；所述絕緣層覆蓋每個電極的有效電極部分的全部和電極連接部分的一部分，該絕緣層由玻璃和陶瓷填充物的復(fù)合物制成，該絕緣層具有8～20的絕緣常數(shù)、50～80％的反射率、對應(yīng)于無機(jī)酸的0.03～0.8微米/分鐘的蝕刻速率和10～30μm的厚度；在所述絕緣層的上表面上以條紋形狀形成間隔壁，并且所述間隔壁位于有效電極部分之間，該間隔壁由玻璃和陶瓷填充物的復(fù)合物制成，該間隔壁具有7～18的絕緣常數(shù)、40～70％的反射率、對應(yīng)于無機(jī)酸的1.0～30.0微米/分鐘的蝕刻速率和100～160μm的厚度，每個間隔壁滿足以下條件A/B＝0.67～1.25和B/C＝0.32～1.0，其中A、B和C分別表示每個間隔壁的最上部、中部和最下部的寬度；每個磷光體層具有10～30μm的厚度。
2.如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示板的后板，其中，所述間隔壁彼此等間隔。
3.如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示板的后板，其中，所述間隔壁彼此不等間隔。
4.如權(quán)利要求2或3所述的等離子體顯示板的后板，其中，在彼此相向的間隔壁的側(cè)表面上形成突起。
5.一種等離子體顯示板的后板，所述后板包括玻璃基板；在所述玻璃基板的上表面上以圖案形狀形成的電極；在所述電極的上表面和玻璃基板的上表面上形成的絕緣層；在所述絕緣層的上表面上經(jīng)蝕刻以圖案形狀形成的間隔壁；和在所述間隔壁的側(cè)表面和底表面上形成的根據(jù)電信號發(fā)射可見光線的磷光體層，其中每個電極包括在玻璃基板的中心部分形成的施加尋址信號的有效電極部分、在玻璃基板的周邊部分形成的與驅(qū)動電路連接以傳遞信號的電極基座部分和連接有效電極部分和電極基座部分的電極連接部分，且每個電極具有2.5×10-6～4×10-6Ωcm的電阻率；所述絕緣層覆蓋每個電極的有效電極部分的全部和電極連接部分的一部分，該絕緣層由玻璃和陶瓷填充物的復(fù)合物制成，該絕緣層具有8～20的絕緣常數(shù)、50～80％的反射率、對應(yīng)于無機(jī)酸的0.03～0.8微米/分鐘的蝕刻速率和10～30μm的厚度；在所述絕緣層的上表面上以矩陣形狀形成間隔壁，并且所述間隔壁位于有效電極部分之間，該間隔壁由玻璃和陶瓷填充物的復(fù)合物制成，該間隔壁具有7～18的絕緣常數(shù)、40～70％的反射率、對應(yīng)于無機(jī)酸的1.0～30.0微米/分鐘的蝕刻速率和100～160μm的厚度，每個間隔壁滿足以下條件A/B＝0.67～1.25和B/C＝0.32～1.0，其中A、B和C分別表示每個間隔壁的最上部、中部和最下部的寬度；每個磷光體層具有10～30μm的厚度。
6.如權(quán)利要求5所述的等離子體顯示板的后板，其中，所述間隔壁彼此等間隔。
7.如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示板的后板，其中，所述間隔壁彼此不等間隔。
8.如權(quán)利要求6或7所述的等離子體顯示板的后板，其中，當(dāng)以間隔壁146的橫向作為X方向，以其縱向作為Y方向時，每個間隔壁在X方向上的厚度不同于它在Y方向上的厚度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種等離子體顯示板的后板。在后板中，通過蝕刻經(jīng)焙燒的間隔壁層形成間隔壁，因此這樣完成的焙燒的間隔壁層沒有變形，電極精確地定位在間隔壁之間的中心部位上。在具有相互粘合的前板和后板的PDP中，PDP在光學(xué)特性例如平均亮度、色溫和對比度以及電學(xué)特性例如電壓余量、能耗和效率兩方面上都表現(xiàn)出了改進(jìn)。
文檔編號H01J17/16GK1708823SQ02830010
公開日2005年12月14日 申請日期2002年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月9日
發(fā)明者金雄植 申請人:Lg 麥可龍