專利名稱：等離子體顯示面板的前側(cè)板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及平面顯示裝置(flat panel display)的制造，特別涉及一種以自我對準方式(Self-Alignment)形成等離子體顯示面板(plasma display panel，PDP)的前側(cè)板(front plate)的改良方法，以減少光掩模使用數(shù)目并提高曝光顯影的精確度。
等離子體顯示面板一般可區(qū)分為直流(DC)型，其放電電極是暴露于放電空間中；以及交流(AC)型，其放電電極是以一介電層包覆著。而交流型等離子體顯示面板更細分成兩種類型，一種是相對表面(facing)放電型，其放電電極是分別設(shè)于前側(cè)板與后側(cè)板的表面上，一種是表面放電型，其放電電極僅設(shè)于其中一個側(cè)板的表面上。
所謂交流型等離子體顯示面板是以施加電壓方式來驅(qū)動的，如以再生方式(refreshing method)、陣列定址方式(matrix addressig method)、或自動位移方式(self-shifting method)等。例如，

圖1顯示一個以陣列定址方式驅(qū)動的表面放電型等離子體顯示面板，其包括面對著且互相平行的前側(cè)板基板10與后側(cè)板基板11，以及由前述兩側(cè)板基板和絕緣層阻隔肋(barrier ribs)(未顯示)所定義出的放電空間18。阻隔肋可分割像素單元(pixel cells)，以防止相鄰單元間泄露因放電所產(chǎn)生的紫外線。
在前側(cè)板基板10中，有多對維持電極(sustaining electrodes)互相平行地形成于其內(nèi)側(cè)，以作為每一像素單元的列電極(row electrodes)。每一維持電極包括一透明電極12，和位于透明電極12上方寬度較窄的金屬電極12a。其中，如圖1所示，每對透明電極12之間具有一間隙G。之后，在維持電極上方依序覆蓋一介電層13和一保護層14，例如是氧化鎂(MgO)層。
在后側(cè)板基板11中，定址電極15互相平行地形成在其內(nèi)側(cè)以作為行電極(column electrodes)，并與上述維持電極交錯。熒光層16形成在后側(cè)板基板11的內(nèi)側(cè)表面上，以對應(yīng)于個別的像素單元。將前側(cè)板基板10與后側(cè)板基板11上各個定址電極和維持電極以相交方式對準，并分隔出一個適于每一像素單元作放電發(fā)射的放電空間18之后予以組合，并且將一稀有氣體充入該放電空間18中，便制作完成一表面放電型等離子體顯示面板。
此種等離子體顯示面板的操作方式如下當一既定電壓施加到每一對定址電極和埋在介電層中的維持電極上時，在充氣區(qū)域18中每一對電極的交叉處出現(xiàn)一弧形放電區(qū)域，由放電區(qū)域發(fā)射的紫外線激發(fā)了熒光層16而發(fā)射光線，并輻射穿透前側(cè)板基板10以作為一發(fā)射區(qū)。此一放電發(fā)射是由施加到維持電極之間的維持電壓來維持，并根據(jù)一施加到定址電極之間的抹除脈沖而中止。
基于能夠高速地顯示畫面，并能夠以簡單工藝生產(chǎn)出大尺寸面積等優(yōu)點，等離子體顯示面板已被認為是最適于制作大尺寸面積，特別是大于20英寸的平面顯示裝置。傳統(tǒng)制作等離子體顯示面板前側(cè)板的方法，通常須使用三次光掩模來施行曝光顯影程序，分別是透明電極光掩模、金屬電極光掩模、及遮光帶光掩模。其中在曝光程序時，一般是利用電荷耦合元件(CCD)來檢測基板上的對準標記(alignment mark)，并由步進馬達調(diào)整基板或光掩模的位置，來達到精確對準的效果。隨著工藝的進行，不同材料逐漸形成于基板上，對準標記圖案也隨之轉(zhuǎn)移到最上層材料上。
然而，當對準標記轉(zhuǎn)移到透明度甚高的材料，例如是透明電極上時，由于曝光機臺無法正確地檢測到此時的對準標記而進行自動對準(Auto-alignment)，往往只能由人工方式手動對準，不僅耗時較長而不利于生產(chǎn)效率，且其精確度也較差而影響元件的一致性。為了進一步了解上述已知技術(shù)的問題，以下將參照圖2A至2J一系列的剖面圖，說明一已知制作等離子體顯示面板前側(cè)板的流程。
首先，如圖2A所示，提供一基板20，例如是一玻璃平板。在基板20表面上覆蓋一透明導(dǎo)電層21，例如是一銦錫氧化物(ITO)層。接著，參見圖2B，將一負型光刻膠層22涂布在透明導(dǎo)電層21上，并利用一第一光掩模23對光刻膠層22進行曝光顯影程序，定義出如圖2C所示的光刻膠層圖案22a，其蓋住透明導(dǎo)電層21欲形成透明電極的區(qū)域。然后，利用此一光刻膠層圖案22a當作掩模，蝕刻透明導(dǎo)電層21以形成多對平行排列的透明電極21a。在以適當溶劑或干蝕刻方法去除光刻膠層圖案22a后，即得到如圖2D所示的構(gòu)造。
接著，如圖2E所示，在透明電極21a和基板20露出的表面上，覆蓋一多層構(gòu)造金屬層24，例如是包括一鉻層241、一銅層242、及另一鉻層243的鉻/銅/鉻三層構(gòu)造金屬層。參見圖2F，將一正型光刻膠層25涂布在多層構(gòu)造金屬層24上，并利用一第二光掩模26對光刻膠層25進行曝光顯影程序，定義出如圖2G所示的光刻膠層圖案25a，蓋住欲形成金屬電極的區(qū)域。然后，利用此一光刻膠層圖案25a當作掩模，蝕刻多層構(gòu)造金屬層24以形成多對金屬電極24a，分別位于對應(yīng)的透明電極21a上。在以適當溶劑或干蝕刻方法去除光刻膠層圖案25a后，即得到如圖2H所示的構(gòu)造。
接下來，參見圖2I，在透明電極21a、金屬電極24a、和基板20露出的表面上，覆蓋一遮光層27，例如是PbO-B2O3-SiO2系列的。由于此一遮光層27本身即具有感光性，因此可利用一第三光掩模28直接對其進行曝光顯影程序，定義出如圖2J所示的遮光帶(black belt或black stripe)27a，其位于每對透明電極21a之間空白的區(qū)域上。之后，再依序覆蓋一介電層和一保護層(未顯示)，即完成一等離子體顯示面板之前側(cè)板的制造。
上述傳統(tǒng)的制程中，由于第一層圖案的誤差容許值較大，第一光掩模23可利用靠邊對準方式或附加的對準標記(未顯示)來進行自我對準，以目前生產(chǎn)機臺的技術(shù)均可在10秒內(nèi)完成。然而，在使用第二光掩模26時，對準標記已轉(zhuǎn)移到透明導(dǎo)電層21上，由于其透明度甚高，曝光機臺的感應(yīng)元件不易正確地檢測到而進行自動對準，往往只能由人工方式手動對準，不僅耗時較長而不利于生產(chǎn)效率，且其精確度也較差而影響元件的一致性。之后，在使用第三光掩模28時，由于對準標記已轉(zhuǎn)移到多層構(gòu)造金屬層24上，因此又可以自動對準方式進行曝光程序。
為此，有人提出一種制造等離子體顯示面板的前側(cè)板的改良方法，由變更形成透明電極和金屬電極的順序，達到全程均能以自我對準方式曝光的功效。以下參照圖3A至3I，說明此一公知改良方法的制造流程。首先，如圖3A所示，提供一基板20，例如是一玻璃平板。在基板20表面上依序覆蓋一透明導(dǎo)電層21，例如是一銦錫氧化物(ITO)層；以及一多層構(gòu)造金屬層24，例如是包括一鉻層241、一銅層242、及另一鉻層243的鉻/銅/鉻三層構(gòu)造金屬層。
參見圖3B，將一正型光刻膠層25涂布在多層構(gòu)造金屬層24上，并先利用第二光掩模26對光刻膠層25進行曝光顯影程序，定義出如圖3C所示的光刻膠層圖案25a，蓋住欲形成金屬電極的區(qū)域。然后，利用此一光刻膠層圖案25a當作掩模，蝕刻多層構(gòu)造金屬層24，以形成如圖3D所示的多個金屬電極24a。
接著，參見圖3E，將一負型光刻膠層29涂布在透明導(dǎo)電層21和金屬電極24a表面上，再利用第一光掩模23對光刻膠層29進行曝光顯影程序，定義出如圖3F所示的光刻膠層圖案29a，其蓋住透明導(dǎo)電層21欲形成透明電極的區(qū)域。然后，利用此一光刻膠層圖案29a當作掩模，蝕刻透明導(dǎo)電層21以形成多對平行排列的透明電極21a。在以適當溶劑或干蝕刻方法去除光刻膠層圖案29a后，即得到如圖3G所示的構(gòu)造。
接下來，參見圖3H，在透明電極21a、金屬電極24a、和基板20露出的表面上，覆蓋一遮光層27，例如是PbO-B2O3-SiO2系列的。由于此一遮光層27本身具有感光性，因此可利用一第三光掩模28直接對其進行曝光顯影程序，定義出如圖2J所示的遮光帶27a，其位于每對透明電極21a之間空白的區(qū)域上。之后，再依序覆蓋一介電層和一保護層(未顯示)以完成一等離子體顯示面板的前側(cè)板的制造。
與圖2A至2J的傳統(tǒng)制造相比較，上述改良方法可全程使用自動對準方式來進行曝光程序。首先利用自動對準方式，制作出金屬電極24a。接著在圖3E中使用第一光掩模23進行曝光時，由于基板20上的對準標記(未顯示)已轉(zhuǎn)移到多層構(gòu)造金屬層24上，因此很容易被曝光機臺的感應(yīng)元件所檢測，而能進行精確的自動對準曝光程序。之后，使用第三光掩模28時，可如傳統(tǒng)工藝一般繼續(xù)利用多層構(gòu)造金屬層24上的對準標記，進行另一自動對準曝光程序。盡管如此，隨著等離子體顯示面板制造技術(shù)的發(fā)展，仍有需要對上述工藝再作改良，以進一步提高生產(chǎn)效率。
因此，本發(fā)明的一個目的，是提供一種制造等離子體顯示面板的前側(cè)板的改良方法，其可全程不使用手動對準方式進行曝光程序，以增進曝光精確度與提高生產(chǎn)的效率。
本發(fā)明另一個目的，是提供一種制造等離子體顯示面板的前側(cè)板的改良方法，其可減少使用光掩模的數(shù)目，達到降低工藝復(fù)雜度和生產(chǎn)成本的功效。
為達到上述目的，本發(fā)明提出一種制作等離子體顯示面板的前側(cè)板的改良方法，由變更步驟順序和背面曝光技術(shù)，達到減少光掩模使用數(shù)目并提高曝光顯影精確度的效果。首先，利用網(wǎng)版印刷程序，或是利用一第一光掩模對一遮光層進行一曝光顯影程序，定義出遮光層圖案，包括遮光帶和透明電極的間隙(gap)圖案。接著，利用該遮光層圖案當作光掩模，施行一背面曝光、顯影程序，再經(jīng)一蝕刻程序后，在基板表面上形成多對透明電極。然后，利用一第二光掩模進行另一次曝光、顯影、蝕刻程序而在對應(yīng)的透明電極上定義出多對金屬電極。
具體說，本發(fā)明的一種等離子體顯示面板的前側(cè)板的制造方法，包括下列步驟在一基板表面上形成一遮光層；利用網(wǎng)版印刷程序，或是利用一第一光掩模對遮光層進行一曝光顯影程序，用以定義出遮光層圖案，其中包括遮光帶和透明電極的間隙(gap)圖案；形成一透明導(dǎo)電層，覆蓋在遮光層圖案和基板露出的表面上；在透明導(dǎo)電層上涂布一第一光刻膠層；利用遮光層圖案當作光掩模，對第一光刻膠層進行一背面曝光程序、顯影用以定義圖案而露出透明導(dǎo)電層位于遮光層圖案表面上的部分，由于是利用遮光層圖案當作掩模，因此不須進行光掩模對準步驟，故稱之為自我對準程序；依序去除露出的透明導(dǎo)電層和第一光刻膠層，在基板表面上留下多對透明電極；形成覆蓋在透明電極和遮光層圖案上一多層構(gòu)造金屬層；在多層構(gòu)造金屬層上涂布一第二光刻膠層；利用一第二光掩模對第二光刻膠層進行另一曝光顯影程序，用以定義出第二光刻膠層圖案，從而蓋住欲形成金屬電極的區(qū)域；利用第二光刻膠層圖案當作掩模，蝕刻多層構(gòu)造金屬層以形成多對金屬電極，其分別位于對應(yīng)的多對透明電極上；以及去除該第二光刻膠層圖案。
為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、及優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下圖1是一等離子體顯示面板的局部剖面圖；圖2A至2J為一系列剖面圖，顯示依據(jù)傳統(tǒng)方法制造等離子體顯示面板的前側(cè)板的流程；圖3A至3I為一系列剖面圖，顯示依據(jù)一公知改良方法制造等離子體顯示面板的前側(cè)板的流程；以及圖4A至4H為一系列剖面圖，顯示依據(jù)本發(fā)明改良方法一較佳實施例制造等離子體顯示面板的前側(cè)板的流程。
首先，如圖4A所示，提供一基板40，例如是一玻璃平板。在基板40表面上覆蓋一遮光層41，其為含有感光性物質(zhì)的材料，例如是PbO-B2O3-SiO2系列。利用一第一光掩模42直接對遮光層41進行曝光顯影程序，定義出如圖4B所示的遮光層圖案41a，其對應(yīng)于第一光掩模42的透光區(qū)域。與公知方法的不同處，在于本實施例修改了光掩模的圖案，因此所形成的遮光層圖案41a不僅包括公知的遮光帶圖案Ⅰ，還包括透明電極的間隙(gap)圖案Ⅱ。除此之外，上述的遮光層圖案41a，也可直接利用一般的網(wǎng)版印刷程序來制作。
其次，參見圖4C，形成一透明導(dǎo)電層43，例如是一銦錫氧化物(ITO)、錫氧化物(SnO2)、或銦鋅氧化物(IDIXO)層，覆蓋在上述遮光層圖案41a和基板40露出的表面上。接著，將一負型光刻膠層44涂布在透明導(dǎo)電層43表面上。然后，直接從基板40的背面對光刻膠層44施行一背面曝光程序，這是利用遮光層圖案41a來當作掩模，而經(jīng)適當顯影程序之后，即定義出如圖4D所示的光刻膠層圖案44a，用以露出透明導(dǎo)電層43位于遮光層圖案41a上方的部分。
接下來，先利用上述光刻膠層圖案44a當作掩模，蝕刻去除遮光層圖案41a上方透明導(dǎo)電層43露出的部分，而留下基板40表面上多對平行排列的透明電極43a。然后，以適當溶劑或干蝕刻方法去除光刻膠層圖案44a，即得到如圖4E所示的構(gòu)造。
參見圖4F，在透明電極43a和遮光層圖案41a表面上，覆蓋一多層構(gòu)造金屬層44，例如是包括一鉻層441、一銅層442、及另一鉻層443的鉻/銅/鉻(Cr/Cu/Cr)三層構(gòu)造金屬層，或是包括一鉻層441、一鋁層442、及另一鉻層443的鉻/鋁/鉻(Cr/Al/Cr)三層構(gòu)造金屬層。接著，將一正型光刻膠層45涂布在多層構(gòu)造金屬層44上，并利用一第二光掩模46對光刻膠層45進行曝光顯影程序，定義出如圖4G所示的光刻膠層圖案45a，蓋住欲形成金屬電極的區(qū)域。
然后，利用此一光刻膠層圖案45a當作掩模，蝕刻多層構(gòu)造金屬層44，形成多對金屬電極44a，其分別位于對應(yīng)的透明電極43a上。在以適當溶劑或干蝕刻方法去除光刻膠層圖案45a后，即得到如圖4H所示的構(gòu)造。之后，可依序覆蓋一介電層和一保護層(未顯示)，以完成一等離子體顯示面板的前側(cè)板的制造。
很明顯的，依據(jù)本發(fā)明的改良方法，可全程不使用手動對準方式來進行曝光程序。首先，在使用第一光掩模42時，可利用基板40上事先制作的對準標記(未顯示)來進行自動對準曝光程序，而定義出遮光層41的圖案。接下來，由背面曝光技術(shù)，亦即自我對準方式，更可在不使用光掩模的情況下，形成所需的透明電極43a。最后，在使用第二光掩模46時，基板40上的對準標記雖已轉(zhuǎn)移到遮光層41上，仍很容易被曝光機臺的感應(yīng)元件所檢測，而能進行精確的自動對準曝光程序。與公知技術(shù)相比較，本發(fā)明的改良方法不僅可全程地進行自動及自我對準曝光，而增進曝光精確度與提高生產(chǎn)的效率，更可減少使用光掩模的數(shù)目，達到降低工藝復(fù)雜度和生產(chǎn)成本的功效。
雖然本發(fā)明已以一較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當以權(quán)利要求書所界定的范圍為準。
權(quán)利要求
1．一種等離子體顯示面板(PDP)的前側(cè)板(front plate)的制造方法，包括下列步驟在一基板表面上形成一遮光層；利用網(wǎng)版印刷程序，或是利用一第一光掩模對該遮光層進行一曝光顯影程序，用以定義出遮光層圖案，其中包括遮光帶和透明電極的間隙(gap)圖案；形成一透明導(dǎo)電層，覆蓋在該遮光層圖案和該基板露出的表面上；涂布一第一光刻膠層于該透明導(dǎo)電層上；利用該遮光層圖案當作光掩模，對該第一光刻膠層進行一背面曝光顯影程序，用以定義圖案而露出該透明導(dǎo)電層位于該遮光層圖案表面上的部分；依序去除露出的該透明導(dǎo)電層和該第一光刻膠層，在該基板表面上留下多對透明電極；形成一多導(dǎo)構(gòu)造金屬層，覆蓋在該透明電極和該遮光層圖案上；在該多層構(gòu)造金屬層上涂布一第二光刻膠層；利用一第二光掩模對該第二光刻膠層進行另一曝光顯影程序，用以定義出第二光刻膠層圖案，從而蓋住欲形成金屬電極的區(qū)域；利用該第二光刻膠層圖案當作掩模，蝕刻該多層構(gòu)造金屬層以形成多對金屬電極，其分別位于對應(yīng)的該多對透明電極上；以及去除該第二光刻膠層圖案。
2．如權(quán)利要求1所述的一種等離子體顯示面板的前側(cè)板的制造方法，其中該基板是一玻璃平板。
3．如權(quán)利要求1所述的一種等離子體顯示面板的前側(cè)板的制造方法，其中該遮光層圖案是對應(yīng)于該第一光掩模的透光區(qū)域。
4．如權(quán)利要求1所述的一種等離子體顯示面板的前側(cè)板的制造方法，其中該透明導(dǎo)電層的材料為銦錫氧化物(ITO)、錫氧化物(SnO2)、或銦鋅氧化物(IDIXO)。
5．如權(quán)利要求1所述的一種等離子體顯示面板的前側(cè)板的制造方法，其中該第一光刻膠層是一負型光刻膠層。
6．如權(quán)利要求1所述的一種等離子體顯示面板的前側(cè)板的制造方法，其中該多層構(gòu)造金屬層是鉻/銅/鉻(Cr/Cu/Cr)，或鉻/鋁/鉻(Cr/Al/Cr)的三層構(gòu)造金屬層。
7．如權(quán)利要求l所述的一種等離子體顯示面板的前側(cè)板的制造方法，其中該曝光顯影程序和另一曝光顯影程序都是以自動對準方式進行的。
全文摘要
一種制作等離子體顯示面板的前側(cè)板的改良方法;由變更步驟順序和背面曝光技術(shù),達到減少光掩模使用數(shù)目并提高曝光顯影精確度的效果。所述方法:用網(wǎng)版印刷程序,或用第一光掩模對遮光層進行曝光顯影程序,定義出遮光層圖案,包括遮光帶和透明電極的間隙圖案;用該遮光層圖案作光掩模,施行背面曝光、顯影程序,再經(jīng)蝕刻程序,在基板表面上形成多對透明電極;用第二光掩模進行另一次曝光、顯影、蝕刻程序而在對應(yīng)的透明電極上定義出多對金屬電極。
文檔編號H01J9/02GK1284731SQ9911772
公開日2001年2月21日 申請日期1999年8月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月12日
發(fā)明者宋文發(fā), 盧金鈺, 蘇耀慶 申請人:達碁科技股份有限公司