專(zhuān)利名稱(chēng)：等離子體顯示板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)改進(jìn)限定放電單元的障壁的結(jié)構(gòu)提高亮度及其放電效率的等離子體顯示板，以及制造該等離子體顯示板的方法。
背景技術(shù)：
一般而言，等離子體顯示板(PDP)是平板顯示裝置，它在多個(gè)基片(在其上形成放電電極)之間注射放電氣體給電極放電，并通過(guò)由上述放電產(chǎn)生的紫外線(xiàn)激發(fā)熒光層以顯示想得到的數(shù)字、字符或圖形。
PDP包括多個(gè)基片，在基片之間形成的多個(gè)放電電極，限定放電單元的障壁和涂敷在障壁上的熒光層。
在這里，以這種方式制造障壁沖洗基片，在基片上涂敷用于形成障壁的原料，干燥基片，排列光掩膜使其曝光和顯影，用噴砂法除去未形成障壁的區(qū)域上的原料，隔離保留的光刻膠層并烘焙原料。
以上述方式在制造常規(guī)的障壁中，在噴砂過(guò)程中在高壓下往基片上注射研磨材料，例如CaCO3，于是，在基片上可形成細(xì)微的凹槽。
因此，原料被涂敷在基片上并在其上形成光刻膠，然后，光刻膠被曝光和顯影，并在光刻膠上注射蝕刻劑以形成障壁。這種方法被稱(chēng)為蝕刻法。
韓國(guó)準(zhǔn)備公開(kāi)的專(zhuān)利(專(zhuān)利號(hào)為2000-13228)公開(kāi)了一種障壁，通過(guò)在基片上形成凹槽后進(jìn)行蝕刻過(guò)程，該障壁具有與其寬度相比障壁更大的高度。韓國(guó)準(zhǔn)備公開(kāi)的專(zhuān)利(專(zhuān)利號(hào)為1993-8917)公開(kāi)了通過(guò)直接蝕刻基片形成的障壁。
按照常規(guī)蝕刻方法通過(guò)下面的過(guò)程形成障壁。
在基片上形成放電電極，電介質(zhì)層覆蓋放電電極，且用于形成障壁的原料完全地涂敷在電介質(zhì)層上。接著，光刻膠完全地涂敷在用于形成障壁的原料上，然后，光刻膠被曝光和顯影。另外，通過(guò)蝕刻過(guò)程除去用于形成障壁的原料的不需要部分，以形成想得到形狀的障壁。
然而，用蝕刻法制造的障壁有凹下部分的外形。那就是，障壁上和下端部分的寬度大于障壁中間部分的寬度。這是由于在蝕刻過(guò)程中各向同性的蝕刻速度引起的底割(under cut)問(wèn)題產(chǎn)生的。例如，在一種情況下形成障壁上端部的寬度為40μm，由于蝕刻機(jī)制，障壁中間部分的寬度變?yōu)榧s20μm。因此，當(dāng)涂敷在障壁側(cè)壁上的熒光發(fā)射光時(shí)，光發(fā)射路徑可能被障壁中斷，且由于減小了放電空間，降低了光發(fā)射效率。

發(fā)明內(nèi)容
通過(guò)在蝕刻過(guò)程中形成雙層結(jié)構(gòu)的障壁，本發(fā)明提供改進(jìn)了亮度和放電特性的等離子體顯示板，以及制造該等離子體顯示板的方法。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，有提供制造等離子體顯示板的方法，該等離子體顯示板包括在該板上限定放電單元的障壁，該方法包括以下操作預(yù)備多個(gè)基片；以及通過(guò)在基片上重復(fù)執(zhí)行至少二或更多次蝕刻過(guò)程形成有多層結(jié)構(gòu)的障壁。
在障壁形成中，通過(guò)第一蝕刻過(guò)程在基片上可形成第一障壁，通過(guò)第二蝕刻過(guò)程在第一障壁上可形成第二障壁。
第一層障壁的形成可包括以下操作在基片上涂敷用于形成第一層障壁的原料；在用于形成第一層障壁的原料上涂敷第一光刻膠；通過(guò)曝光和顯影第一光刻膠形成第一層障壁的圖案；通過(guò)蝕刻用于形成第一層障壁的原料形成第一層障壁；以及剝落保留在第一層障壁上的第一光刻膠。
所述方法可進(jìn)一步包括在第一層障壁上形成第二層障壁之前，在第一層障壁之間的空隙形成第二光刻膠圖案的操作。
第二層障壁的形成可包括以下操作在第一層障壁和第二光刻膠上涂敷用于形成第二層障壁的原料；在用于形成第二層障壁的原料上涂敷第三光刻膠；通過(guò)曝光和顯影第三光刻膠形成第二層障壁的圖案；通過(guò)蝕刻用于形成第二層障壁的原料形成第二層障壁；以及剝落保留在第一層障壁之間的第二光刻膠和保留在第二層障壁上的第三光刻膠。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，有提供等離子體顯示板，包括相互面對(duì)的多個(gè)基片；在基片的對(duì)立面上形成的多個(gè)放電電極；在基片之間配置的障壁，且有至少二或更多層；以及在障壁的內(nèi)壁上涂敷的紅、綠和藍(lán)色熒光，其中每一個(gè)障壁上和下端部分的橫截面面積相對(duì)大于障壁中間部分的橫截面面積。


通過(guò)用詳細(xì)的示例性實(shí)施例及參照其中的附圖的描述，本發(fā)明的上述及其他特征與優(yōu)點(diǎn)將變得更明顯，其中圖1A到1E是說(shuō)明在等離子體顯示板(PDP)上制造常規(guī)障壁的過(guò)程的圖，和圖1A是剖視圖，顯示在常規(guī)基片上涂敷用于形成障壁的原料后PDP的狀態(tài)；圖1B是剖視圖，顯示在圖1A的基片上敷上光刻膠后的狀態(tài)；圖1C是剖視圖，顯示曝光和顯影圖1B中所示基片的狀況；圖1D是剖視圖顯示在圖1C的基片上形成障壁后的狀態(tài)；
圖1E是剖視圖顯示分離保留在圖1D的基片上的光刻膠的狀態(tài)；圖2是剖視圖，顯示按照本發(fā)明的等離子體顯示板(PDP)；圖3A到3I是說(shuō)明按照本發(fā)明的制造PDP障壁的過(guò)程的圖；圖3A是剖視圖，顯示在本發(fā)明基片上形成地址電極圖案后的狀態(tài)；圖3B是剖視圖，顯示在圖3A的基片上涂敷用于形成第一障壁的原料的狀態(tài)；圖3C是剖視圖，顯示在圖3B的基片上敷上第一光刻膠后的狀態(tài)；圖3D是剖視圖，顯示曝光和顯影圖3C的基片的狀況；圖3E是剖視圖，顯示蝕刻圖3D的基片的狀況；圖3F是剖視圖，顯示在圖3E的基片上形成第一障壁后的狀態(tài)；圖3G是剖視圖，顯示分離保留在圖3F的基片上的第一光刻膠后的狀態(tài)；圖3H是剖視圖，顯示在圖3G的第一障壁之間敷第二光刻膠后的狀態(tài)；圖3I是剖視圖，顯示在圖3H所示的基片上涂敷用于形成第二障壁的原料后的狀態(tài)；圖3J是剖視圖，顯示在圖3I所示的基片上形成第二光刻膠圖案后的狀態(tài)；圖3K是剖視圖，顯示在圖3J所示的基片上形成第二障壁后的狀態(tài)；以及圖3L是剖視圖，顯示在圖3K所示的基片上結(jié)合第一和第二障壁形成障壁后的狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
圖1A到1E順序地說(shuō)明制造常規(guī)障壁的過(guò)程。
參考附圖，在基片111上形成地址電極112的圖案，電介質(zhì)層113覆蓋地址電極112，且用于形成障壁的原料114完全地涂敷在電介質(zhì)層113上(圖1A)。
接著，光刻膠115完全地涂敷在用于形成障壁的原料114上(圖1B)。涂敷光刻膠115后，在光刻膠115上安排光掩膜116，并曝光和顯影(圖1C)。
另外，除去用于形成障壁的原料114的不必要部分以形成想得到形狀的障壁117。在這里，光刻膠115保留在障壁117上(圖1D)，并除去保留的光刻膠115以完成障壁117(圖1E)。
然而，用蝕刻法制造的障壁117有凹下部分的外形。那就是，障壁117上端部分的寬度W1大于障壁117中間部分的寬度W2。上述的底割問(wèn)題是由用于形成具有高度H1的障壁117的蝕刻過(guò)程的各向同性的蝕刻速度引起的。
圖2是顯示按照本發(fā)明的等離子體顯示板(PDP)200的一部分的視圖。
參考圖2，PDP200包括前基片210和后基片250。
前基片210由透明材料(例如鈉鈣玻璃)形成。沿基片的X方向，X電極221和Y電極222交替地配置在前基片210的下表面。
X電極221包括斑紋狀的第一透明電極線(xiàn)221a，從第一透明電極線(xiàn)221a向Y電極222凸出的第一凸體221b，以及沿第一透明電極線(xiàn)221a的邊沿形成的第一總線(xiàn)電極線(xiàn)221c。
Y電極222包括斑紋狀的第二透明電極線(xiàn)222a，從第二透明電極線(xiàn)222a到X電極221凸出的第二凸體222b，以及沿第二透明電極線(xiàn)222a的邊沿形成的第二匯流電極線(xiàn)222c。
第一和第二透明電極線(xiàn)221a和222a與第一和第二凸體221b和222b由透明的導(dǎo)電膜形成，例如氧化銦錫(ITO)膜。另外，理想的是第一和第二總線(xiàn)電極線(xiàn)221c和222c由高導(dǎo)電性材料形成，例如，用于減小第一和第二透明電極線(xiàn)221a和222a電阻的Ag糊劑。
X和Y電極221和222被前電介質(zhì)層230覆蓋。前電介質(zhì)層230能被選擇性地印刷在被組成圖案的X和Y電極221和222上，或能被完全地印刷在前基片210上。保護(hù)層240(例如MgO層)沉積在前電介質(zhì)層230的表面上。
平行于前基片210配置后基片250。后基片250也由透明材料(例如鈉鈣玻璃)形成。
沿基片Y方向在后基片250上配置斑紋狀的地址電極260。與X和Y電極221和222交叉配置地址電極260。延伸地址電極260橫過(guò)相臨的放電單元，并被后電介質(zhì)層270覆蓋。
在前和后基片221和222之間配置障壁280以限定放電空間，并防止相鄰單元間產(chǎn)生的串?dāng)_。障壁280包括沿基片的X方向配置的橫向障壁281和沿基片的Y方向配置的長(zhǎng)方向障壁282。橫向障壁281從相鄰長(zhǎng)方向障壁282的內(nèi)側(cè)向相對(duì)的方向延伸，且橫向和長(zhǎng)方向障壁281和282形成矩陣形式。
另外，能不同地形成障壁280，如曲折狀，三角狀或蜂窩狀，于是，限定的放電單元不限于形狀，例如，四角形，六角形，橢圓形或圓形。
在障壁280上涂敷紅、綠和藍(lán)色熒光層290。在放電單元的任何部分能涂敷熒光層290，然而，在本實(shí)施例中，在障壁280的內(nèi)壁上涂敷熒光層290。
熒光層290敷在每一個(gè)放電單元。紅色的熒光由(Y，Gd)BO3:Eu+3形成，綠色熒光由Zn2SiO4:Mn2+形成，以及藍(lán)色熒光由BaMgAl10O17:Eu2+形成是理想的。
在有上述結(jié)構(gòu)的PDP 200中，給Y電極222和地址電極270施加電信號(hào)以選擇放電單元，且給X和Y電極221和222交替地施加電信號(hào)以引起在前基片210的表面上的表面放電。另外，由于表面放電產(chǎn)生紫外線(xiàn)，且從選擇的放電單元的熒光層290發(fā)射的可見(jiàn)光來(lái)顯示靜止圖像或活動(dòng)圖像。
按照本發(fā)明，通過(guò)執(zhí)行至少二或更多次蝕刻過(guò)程PDP 200包括多層障壁以保證障壁的平直度。另外，通過(guò)二或更多次蝕刻過(guò)程形成多層障壁以具有一定的形狀。
按照本發(fā)明的障壁將被更詳細(xì)地描述如下。
在后基片250上形成限定放電空間的障壁280。障壁280包括在后電介質(zhì)層270的表面上被直接做成圖案的第一層障壁283，以及在第一層障壁283的上端部形成的第二層障壁284。在第一層障壁283的上端部整體地與第一層障壁283形成第二層障壁284，且有與第一層障壁283的形狀相同的形狀。因此，第一和第二層障壁283和284形成雙層結(jié)構(gòu)。另外，由于蝕刻過(guò)程，第一和第二障壁283和284的上和下端部分的橫截面積相對(duì)大于中間部分的橫截面積。
在下文中，參照?qǐng)D3A到3L將對(duì)按照本發(fā)明制造障壁的過(guò)程進(jìn)行描述。
如圖3A所示，預(yù)備由透明玻璃形成的基片311。在基片311上印刷地址電極312并烘焙。在基片311的某個(gè)方向配置要相互隔離預(yù)先確定的間隔的地址電極312。在地址電極312上敷電介質(zhì)層313以覆蓋地址電極312。
另外，如圖3B所示，在后基片311上完全地印刷用于形成第一層障壁的原料314。以各種各樣的方式能敷用于形成第一層障壁的原料314，在本實(shí)施例中，在屏315上安放用于形成第一層障壁的原料314，且涂刷器316向基片311的方向行進(jìn)執(zhí)行全部的印刷操作。
另外，如圖3C所示，在用于形成第一層障壁的原料314上完全地涂敷第一光刻膠317。
如圖3D所示，在涂敷的第一光刻膠317上安排與第一光刻膠317隔離的光掩膜318，并通過(guò)在基片上照射紫外線(xiàn)完成曝光和顯影過(guò)程。
因此，如圖3E所示，在原料314與將要形成的障壁相對(duì)應(yīng)的部分上保留第一光刻膠317，且除去在其他部分上的第一光刻膠317。
接著，從后基片311的上部通過(guò)管嘴318注射蝕刻劑319以沖掉原料314，于是形成想得到形狀的第一層障壁320，如圖3F所示。在相同方向上使用蝕刻劑319的各向同性的蝕刻速度，通過(guò)第一蝕刻過(guò)程形成第一層障壁320。
另外，如圖3G所示，隔離保留在第一層障壁320上的第一光刻膠，并完成第一層障壁320。由于蝕刻過(guò)程，第一障壁320上和下端部分的橫截面積實(shí)際大于中間部分的橫截面積，且形成象“I”形的障壁320。
當(dāng)形成第一層障壁320時(shí)，如圖3H所示，在第一層障壁320之間的空隙上完全地涂敷第二光刻膠321，且曝光和顯影以形成圖案。實(shí)際上，由于第二光刻膠321的厚度約為30μm，第二光刻膠321阻擋了空的空隙而不是滲入空的空隙。
另外，如圖3I所示，在第一層障壁320和第二光刻膠321上完全地印刷用于形成第二層障壁的原料322。由于蝕刻過(guò)程，第二障壁324上和下端部分的橫截面積實(shí)際大于中間部分的橫截面積，且形成象“I”形的障壁324。
涂敷用于形成第二層障壁的原料322后，如圖3J所示，在原料322上完全地涂敷第三光刻膠323。通過(guò)曝光和顯影上面所述的光掩膜，形成涂敷的第三光刻膠323的圖案。在這里，在用于形成將成為圖案的第二層障壁的原料322上形成第三光刻膠323。
如圖3K所示，從后基片311的上部通過(guò)管嘴注射蝕刻劑以完成第二蝕刻過(guò)程。按照在同一方向上各向同性的蝕刻速度，在第一層障壁320的上部形成第二層障壁324。另外，第二層障壁324實(shí)際上有與第一層障壁320的形狀相同的形狀。
另外，如圖3L所示，隔離保留在第二層障壁324上端部的第三光刻膠323和保留在第一層障壁320之間的第二光刻膠321以完成第二層障壁324。
通過(guò)第一和第二蝕刻過(guò)程形成的第一和第二層障壁320和324形成雙層結(jié)構(gòu)。障壁不限于雙層結(jié)構(gòu)，如果它滿(mǎn)足通過(guò)二或更多次蝕刻過(guò)程形成的多層結(jié)構(gòu)。另外，第一和第二層障壁320和324的整體高度H2實(shí)際上與常規(guī)障壁(117，參考圖1E)的整體高度相同。
因此，由于通過(guò)至少二或更多次蝕刻過(guò)程完成障壁320和324，能減小蝕刻過(guò)程中底割現(xiàn)象的產(chǎn)生。那就是，當(dāng)與第二層障壁324的上端部的寬度W3相比時(shí)，第二層障壁324的中間部分的寬度W4與常規(guī)障壁相比凹下得較小。由于障壁320和324的每一個(gè)的高度低于常規(guī)障壁的高度，能相對(duì)減小由于蝕刻過(guò)程凹下的寬度。
按照由本申請(qǐng)人具體化的試驗(yàn)，獲得如表1所示的結(jié)果。
表1

在示例中，如圖3A到3L所示，通過(guò)第一和第二蝕刻過(guò)程形成雙層結(jié)構(gòu)的障壁，且對(duì)比例包括用常規(guī)方法制造的單層結(jié)構(gòu)的障壁。另外，測(cè)量了板裝置的全色(F/W)亮度和光發(fā)射效率。
參考表1，本發(fā)明的F/W亮度是201cd/m2而對(duì)比例的F/W亮度是174cd/m2，于是有約27cd/m2的差異，且亮度比對(duì)比例的亮度提高了約15.5％。另外，在本實(shí)施例中，光發(fā)射效率是1.17lu/w，然而，對(duì)比例的光發(fā)射效率是1.07lu/w，于是，有約0.1lu/w的差異，且光發(fā)射效率比對(duì)比例的光發(fā)射效率提高了約9.34％。
由于通過(guò)多次蝕刻過(guò)程制造障壁，與常規(guī)障壁的高度相比障壁的每一個(gè)有相對(duì)低的高度，所以，由于各向同性的蝕刻速度，當(dāng)在障壁的長(zhǎng)方向執(zhí)行蝕刻過(guò)程時(shí)，能減小障壁在其寬度方向上的掘進(jìn)。于是，提高了放電性能。
如上所述，按照本發(fā)明，由于通過(guò)二或更多次蝕刻過(guò)程以多層結(jié)構(gòu)形成障壁，能保證障壁的平直度。因此，能擴(kuò)大放電空間，且能增加涂敷熒光的面積，于是能提高光發(fā)射性能。
另外，由于能減小障壁在其寬度方向上的掘進(jìn)，可增加光發(fā)射性能并能提高亮度和光發(fā)射效率。
由于障壁有多層結(jié)構(gòu)，能預(yù)先防止障壁的損壞。
雖然通過(guò)參考示例性實(shí)施例具體地說(shuō)明和描述了本發(fā)明，但在不脫離如由下面的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，在形式和細(xì)節(jié)上可以做各種各樣的改變，對(duì)此本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是了解的。
權(quán)利要求
1.一種制造等離子體顯示板的方法，所述等離子體顯示板包括在所述板上限定放電單元的障壁，所述方法包括以下操作預(yù)備多個(gè)基片；和在所述基片上通過(guò)重復(fù)執(zhí)行至少二或多次蝕刻過(guò)程形成具有多層結(jié)構(gòu)的障壁。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述障壁的形成中，通過(guò)第一蝕刻過(guò)程在所述基片上形成第一障壁，并通過(guò)第二蝕刻過(guò)程在第一障壁上形成第二障壁。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中第一層障壁的形成包括以下操作在所述基片上涂敷用于形成第一層障壁的原料；在用于形成第一層障壁的原料上涂敷第一光刻膠；通過(guò)曝光和顯影第一光刻膠形成第一層障壁的圖案；通過(guò)蝕刻用于形成第一層障壁的原料形成第一層障壁；和剝落保留在第一層障壁上的第一光刻膠。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括，在第一層障壁上形成第二層障壁前，在第一層障壁之間的空隙上形成第二光刻膠的圖案。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中第二層障壁的形成包括以下操作在第一層障壁和第二光刻膠上涂敷用于形成第二層障壁的原料；在用于形成第二層障壁的原料上涂敷第三光刻膠；通過(guò)曝光和顯影第三光刻膠形成第二層障壁的圖案；通過(guò)蝕刻用于形成第二層障壁的原料形成第二層障壁；和剝落保留在第一層障壁之間的第二光刻膠，以及保留在第二層障壁上的第三光刻膠。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中形成第二層障壁的圖案以對(duì)應(yīng)第一層障壁。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中第二層障壁整體地耦合到第一層障壁。
8.一種等離子體顯示板，包括相互面對(duì)的多個(gè)基片；在所述基片的相對(duì)表面上形成的多個(gè)放電電極；障壁，配置在所述基片之間，并有至少二或更多層；和在所述障壁的內(nèi)壁上涂敷的紅、綠和藍(lán)色熒光，其中每一個(gè)障壁的上和下端部分的橫截面積相對(duì)大于所述障壁中間部分的橫截面積。
全文摘要
所提供的是等離子體顯示板(PDP)和制造該P(yáng)DP的方法。所述方法包括操作預(yù)備多個(gè)基片；及在所述基片上重復(fù)完成至少二或多次蝕刻過(guò)程形成有多層結(jié)構(gòu)的障壁。通過(guò)多次蝕刻過(guò)程形成有多層結(jié)構(gòu)的障壁，于是，能保證所述障壁的直線(xiàn)性。因此，能擴(kuò)大放電空間，并能增加涂敷熒光的面積，從而提高放電性能。
文檔編號(hào)H01J9/24GK1691249SQ200510067029
公開(kāi)日2005年11月2日 申請(qǐng)日期2005年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月21日
發(fā)明者宋正錫 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社