專利名稱:等離子體顯示板的后板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于等離子體顯示板的后板。
背景技術：
如本領域通常所知，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備，以便在放電空間產(chǎn)生等離子體放電，從而引起放電空間中的磷光體被激發(fā)而發(fā)光，從而顯示熒光屏。
等離子體顯示板可以分類為直流等離子體顯示板(DC PDP)和交流等離子體顯示板(AC PDP)，在它們中，交流等離子體顯示板是主流。美國專利第5,446,344號披露了一種三電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。
等離子體顯示板包含相互平行裝配的前板和后板。前板包含前玻璃基板；在前玻璃基板下表面上形成的透明電極，每個透明電極包含掃描電極和支撐電極；在透明電極下表面上形成的匯流電極，以減少透明電極電阻；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氧化鎂層，以防止絕緣層濺射和促進次級電子放電。并且，后板包含后玻璃基板、尋址電極、絕緣層、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號所披露的形成等離子體顯示板的基板的厚膜的噴砂方法生產(chǎn)。
在使用上述噴砂方法生產(chǎn)的普通后板中，間隔壁經(jīng)噴砂初步形成，然后經(jīng)煅燒完成。結果，在煅燒過程中，間隔壁可能扭曲和變形。因此難以準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。
發(fā)明內容
因此，考慮到上述問題而作出了本發(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，不僅每個電極準確地定位在間隔壁之間的中心部位上，而且等離子體顯示板的許多特性可以得到改進。
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；和在間隔壁的側表面和底表面上形成的磷光體層，所述磷光體層包括根據(jù)電信號分別發(fā)出紅、綠和藍光的紅、綠和藍磷光體層，其中所述電極由51重量％～99.5重量％的導電金屬粉末和0.5重量％～49重量％的第一玻璃粉末的混合物制成，所述導電金屬粉末是選自Au、Ag、Pt、Pd、Ni和Cu金屬粉末中的至少一金屬粉末，所述導電金屬粉末具有0.1μm～7μm的平均粒徑，所述第一玻璃粉末具有0.5μm～10μm的平均粒徑和1.0×10-6至5.0×10-6Ωcm的電阻率；所述絕緣層由第一填充物和選自第二玻璃粉末和第三玻璃粉末中的至少一種玻璃粉末的混合物制成，所述第二玻璃粉末包含30重量％～80重量％的PbO、0重量％～20重量％的ZnO、0重量％～20重量％的SiO2、5重量％～40重量％的B2O3、0重量％～12重量％的Al2O3、0重量％～5重量％的Na2O+K2O+Li2O和0重量％～5重量％的BaO+CaO+MgO+SrO，所述第三玻璃粉末包含36重量％～84重量％的Bi2O3、5重量％～28重量％的B2O3、0重量％～46重量％的PbO、0重量％～30重量％的ZnO、0重量％～13重量％的Al2O3、0重量％～10重量％的SiO2、0重量％～5重量％的Na2O+K2O+Li2O和0重量％～3重量％的BaO+CaO+MgO+SrO，所述第二和第三玻璃粉末的每一種都具有0.5μm～10μm的平均粒徑、390℃～550℃的軟化溫度、63×10-7至83×10-7/℃的熱膨脹系數(shù)、11～26的絕緣常數(shù)和0.1μm/min～1.0μm/min的蝕刻速率，所述第一填充物具有0.5μm～10μm的平均粒徑，并包含選自由白色氧化物TiO2、ZrO2、ZnO、Al2O3、SiO2和MgO組成的組中的至少一種，在絕緣層中第一填充物與玻璃粉末的體積比為0.05～0.30，從而當絕緣層在450℃～600℃下焙燒10～60分鐘時，所述絕緣層具有11～26的絕緣常數(shù)、50％～80％的反射率、0.1μm/min～1.0μm/min的蝕刻速率以及孔隙率為5；所述間隔壁是由選自由第四、第五和第六玻璃粉末組成的組中的至少一種玻璃粉末和選自由第二填充物和第三填充物組成的組中的至少一種填充物的混合物制成，所述第四玻璃粉末包含0重量％～48重量％的ZnO、0重量％～21重量％的SiO2、25重量％～56重量％的B2O3、0重量％～12重量％的Al2O3、0重量％～38重量％的Na2O+K2O+Li2O和0重量％～15重量％的BaO+CaO+MgO+SrO，所述第五玻璃粉末包含25重量％～65重量％的PbO、0重量％～35重量％的ZnO、0重量％～26重量％的SiO2、5重量％～30重量％的B2O3、0重量％～13重量％的Al2O3+SnO2、0重量％～19重量％的Na2O+K2O+Li2O、0重量％～26重量％的BaO和0重量％～13重量％的CaO+MgO+SrO，所述第六玻璃粉末包含35重量％～55重量％的PbO、18重量％～25重量％的B2O3、0重量％～35重量％的ZnO、0重量％～16重量％的BaO、0重量％～9重量％的SiO2+Al2O3+SnO2、0重量％～15重量％的CoO+CuO+MnO2+Fe2O3、0重量％～19重量％的Na2O+K2O+Li2O和0重量％～13重量％的CaO+MgO+SrO，所述第四、第五和第六玻璃粉末的每一種都具有0.5μm～10μm的平均粒徑、390℃～630℃的軟化溫度、63×10-7至83×10-7/℃的熱膨脹系數(shù)、5～20的絕緣常數(shù)和2.0μm/min～50.0μm/min的蝕刻速率，所述第二填充物包含選自由NiO、Fe2O3、CrO、MnO2、CuO、Al2O3和SiO2組成的組中的至少兩種混合而成的深色的氧化物，所述第三填充物包含選自由白色的TiO2、ZrO2、ZnO、Al2O3、SiO2和MgO組成的組中的至少一種氧化物，所述第二和第三填充物的每一種都具有0.1μm～10μm的平均粒徑，用于間隔壁的填充物與玻璃粉末的體積比為0.05～0.67，從而所述間隔壁具有5～16的絕緣常數(shù)和2μm/min～50μm/min的蝕刻速率，當所述間隔壁在450℃～600℃下焙燒10～60分鐘時，能使具有所述間隔壁的玻璃基板具有不超過0.3mm的彎曲，所述間隔壁用基于酸的蝕刻溶液蝕刻后在510℃下焙燒1小時后具有至多1％的高度差，當重500g且具有形狀類似半徑為3mm的球體的端部的鐵棒從間隔壁的最上表面上5mm處垂直落到其最上表面上100次時，間隔壁具有50％的破壞率，每個間隔壁具有至少一層；所述紅色磷光體層包含YOx、GdOx、BOx和EuOx中的至少兩種，所述綠色磷光體層包含ZnOx、SiOx、MnOx、YOx、BOx、TbOx、BaOx和AlOx中的至少一種，所述藍色磷光體層包含BaOx、MgOx、AlOx、SrOx、MnOx和EuOx中的至少兩種，以便在磷光體層中將色溫維持在8000K和13000K之間。
在后板中，支撐后經(jīng)蝕刻形成間隔壁，這樣形成的間隔壁不變形。因此，每個電極可以準確地定位在間隔壁之間的中心部位上。當具有相互連接的前板和后板的等離子體顯示板完成時，等離子體顯示板的光學特性例如白場亮度、色溫和對比度以及等離子體顯示板的電學特性例如電壓余量、能耗和電效率得到了改進，因此提高了可靠性。
在下述結合附圖的詳細說明中，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是表示在本發(fā)明一個方案的后板間隔壁中，光學吸收率隨填充物與玻璃粉末的體積比變化的圖；和圖3是表示在本發(fā)明一個方案的后板間隔壁中，蝕刻速率隨填充物與玻璃粉末的體積比變化的圖。
具體實施方式
下面參照附圖詳細地描述本發(fā)明優(yōu)選方案的等離子體顯示板的后板。
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的等離子體顯示板(此后稱為“PDP”)的后板100包含玻璃基板110、在玻璃基板110的上表面上相互以預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定間隔放置的間隔壁140和在間隔壁140的側表面和底表面上形成的磷光體層150。
下文將簡要地描述制備本方案的間隔壁140的方法。首先，在絕緣層130的整個上表面上印刷間隔壁的糊漿，然后干燥該糊漿，將該過程重復幾次，從而形成間隔壁層。然后焙燒該間隔壁層，用光刻法在焙燒的間隔壁層上形成潛象，然后蝕刻該間隔壁層，這樣完成間隔壁140。
由于在形成間隔壁140時使用蝕刻，所以間隔壁層必須對蝕刻溶液具有合適的蝕刻速率，電極120和絕緣層130必須對蝕刻溶液具有抵抗力。為了滿足上述要求，本方案的后板100的功能層的每一層都有下述的具體組成。
電極120由導電金屬粉末和第一玻璃粉末的混合物制成，所述第一玻璃粉末是用于在低溫下燒結導電金屬粉末的燒結劑。優(yōu)選地，所述混合物包含51重量％～99.5重量％的導電金屬粉末和0.5重量％～49重量％的第一玻璃粉末。當混合物包含低于51重量％的導電金屬粉末時，也就是說，當所述混合物包含高于49重量％的第一玻璃粉末時，混合物的電阻太高而不能使電極120的電阻率低于5.0×10-6Ωcm，這將在后面更加詳細地描述。相反，當混合物包含高于99.5重量％的導電金屬粉末時，即當混合物包含低于0.5重量％的第一玻璃粉末時，第一玻璃粉末的比例太小不能進行充分的燒結。
導電金屬粉末具有0.1μm～7μm的平均粒徑。當導電金屬粉末具有小于0.1μm的平均粒徑時，導電金屬粉末的比表面積大以至于難以分散導電金屬粉末。相反，當導電金屬粉末具有至少7μm的平均粒徑時，難以形成厚度不超過10μm的電極，該厚度對于電極120是合適的。第一玻璃粉末具有0.5μm～10μm的平均粒徑。當導電金屬粉末具有不超過0.5μm的平均粒徑時，導電金屬粉末的比表面積大以至于難以分散導電金屬粉末。相反，當導電金屬粉末具有不低于10μm的平均粒徑時，第一玻璃粉末難以起到粘合導電金屬粉末的粘合劑的作用。
由所述導電金屬粉末和第一玻璃粉末的混合物制成的電極120具有1.0×10-6至5.0×10-6Ωcm的電阻率。當電極120具有低于1.0×10-6Ωcm的電阻率時，包含在電極120中的導電金屬粉末的量是過量的，從而增加了電極120的生產(chǎn)成本。相反，當電極120具有高于5.0×10-6Ωcm的電阻率時，驅動PDP所必需的尋址電壓變得太高。
為了擁有上述性質，所述導電金屬粉末包含選自由Au、Ag、Pt、Pd、Ni和Cu粉末組成的組中的至少一種金屬粉末，所述第一種玻璃粉末包含通常的玻璃粉末。
下文將描述在電極120上形成的絕緣層130。絕緣層130包含第一填充物和選自第二玻璃粉末和第三玻璃粉末中的至少一種玻璃粉末。
優(yōu)選第二和第三玻璃粉末的每一種都具有0.5μm～10μm的平均粒徑。當?shù)诙偷谌ＡХ勰┑拿恳环N都具有低于0.5μm的平均粒徑時，它們的可加工性降低。相反，當?shù)诙偷谌ＡХ勰┑拿恳环N都具有大于10μm的平均粒徑時，絕緣層130在焙燒時不能被充分地壓實，因此絕緣層130是多孔的。
還優(yōu)選第二和第三玻璃粉末的每一種都具有390℃～550℃的軟化溫度。當它們的軟化溫度小于390℃時，在間隔壁140形成后，在煅燒磷光體層和將PDP的前板和后板相互粘合的步驟中，絕緣層130會流動，從而損壞了PDP測量尺寸的正確性。相反，當軟化溫度大于550℃時，絕緣層130的煅燒溫度增加，改變了玻璃基板110的測量尺寸，從而難以控制玻璃基板110的測量尺寸。
并且，第二和第三玻璃粉末的每一種都優(yōu)選具有63×10-7至83×10-7/℃的熱膨脹系數(shù)。當熱膨脹系數(shù)小于63×10-7/℃時，玻璃基板110呈凸起彎曲。相反，當熱膨脹系數(shù)大于83×10-7/℃時，玻璃基板110呈凹陷彎曲，或者絕緣層130的表面破裂。但是，甚至當?shù)诙偷谌ＡХ勰┑拿恳环N都優(yōu)選具有95×10-7/℃的熱膨脹系數(shù)時，可以通過將適量的第一填充物與第二和第三玻璃粉末混合來將熱膨脹系數(shù)降低到83×10-7/℃。因此，第二和第三玻璃粉末的每一種都可以優(yōu)選具有63×10-7至95×10-7/℃的熱膨脹系數(shù)。
優(yōu)選第二和第三玻璃粉末的每一種都具有11～26的絕緣常數(shù)。當絕緣層130的絕緣常數(shù)小于11時，難以將電極120的信號傳遞到間隔壁140所限定的放電空間。相反，當絕緣層130的絕緣常數(shù)大于26時，驅動PDP時PDP具有太慢的響應速度。同時，當?shù)诙偷谌ＡХ勰┑拿恳环N都具有至少6的絕緣常數(shù)時，使用第一填充物可以將絕緣層130的絕緣常數(shù)提升到11。因此，還優(yōu)選第二和第三玻璃粉末的每一種都具有6～26的絕緣常數(shù)。
優(yōu)選地，第二和第三玻璃粉末的每一種都具有0.1μm/min～1.0μm/min(微米/分鐘)的蝕刻速率。當蝕刻速率小于0.1μm/min時，絕緣層130的煅燒溫度將升到700℃以上，使玻璃基板110變形。相反，當蝕刻速率大于1.0μm/min時，該粉末對蝕刻的抵抗力降低，因此當蝕刻間隔壁140時，甚至會蝕刻絕緣層130和電極120。當電極120被蝕刻損壞時，電極120的電阻增加。
優(yōu)選在絕緣層中第一填充物相對于玻璃粉末的體積比為0.05～0.30。當該體積比低于0.05時，絕緣層130具有不超過50％的反射率，從而使PDP不能使用反射率不低于50％的絕緣層，然而為了使PDP具有改善的亮度，反射率不低于50％的絕緣層又是必需的。并且如果該體積比大于0.3，當玻璃粉末的軟化溫度低時，絕緣常數(shù)高，這樣響應速度慢。相反，當玻璃粉末的軟化溫度高時，絕緣層130的煅燒程度變差，因此絕緣層130難以對蝕刻具有抵抗力，絕緣層130具有至多11的絕緣常數(shù)。
為了擁有上述性質，所述第二玻璃粉末包含30重量％～80重量％的PbO、0重量％～20重量％的ZnO、0重量％～20重量％的SiO2、5重量％～40重量％的B2O3、0重量％～12重量％的Al2O3、0重量％～5重量％的Na2O+K2O+Li2O和0重量％～5重量％的BaO+CaO+MgO+SrO；所述第三玻璃粉末包含36重量％～84重量％的Bi2O3、5重量％～28重量％的B2O3、0重量％～46重量％的PbO、0重量％～30重量％的ZnO、0重量％～13重量％的Al2O3、0重量％～10重量％的SiO2、0重量％～5重量％的Na2O+K2O+Li2O和0重量％～3重量％的BaO+CaO+MgO+SrO；第一填充物具有10μm的平均粒徑，且包含選自由白色氧化物TiO2、ZrO2、ZnO、Al2O3、SiO2和MgO組成的組中的至少一種氧化物。
當?shù)诙ＡХ勰┌陀?0重量％的PbO時，第二玻璃粉末的軟化溫度變得如此高使得粉末失去流動性，這樣不能充分地燒結。當?shù)诙ＡХ勰┌?0重量％以上的PbO時，粉末具有如此高的熱膨脹系數(shù)使得絕緣層130表面破裂或彎曲。并且當?shù)诙ＡХ勰┌笥?0重量％的ZnO或大于5重量％的Na2O+K2O+Li2O時，第二玻璃粉末會結晶。并且當?shù)诙ＡХ勰┌笥?0重量％的SiO2或大于12重量％的Al2O3或大于5重量％的BaO+CaO+MgO+SrO時，第二玻璃粉末的軟化溫度變得如此之高，以致使得粉末失去流動性，這樣不能充分地燒結。并且當?shù)诙ＡХ勰┌陀?重量％的B2O3時，第二玻璃粉末的軟化溫度變得如此之高，以致使得粉末失去流動性，這樣不能充分地燒結。相反，當?shù)诙ＡХ勰┌笥?0重量％的B2O3時，在第二玻璃粉末中引起相分離。
當?shù)谌ＡХ勰┌陀?6重量％的Bi2O3時，第三玻璃粉末的軟化溫度變得如此之高，以致使得粉末失去流動性，這樣不能充分地燒結。當?shù)谌ＡХ勰┌笥?4重量％的Bi2O3時，軟化溫度變得太低。當?shù)谌ＡХ勰┌陀?重量％的B2O3時，難以使絕緣層130玻璃化。當?shù)谌ＡХ勰┌笥?8重量％的B2O3時，會在第三玻璃粉末中引起相分離。并且當?shù)谌ＡХ勰┌笥?6重量％的PbO時，粉末具有如此高的熱膨脹系數(shù)而使得絕緣層130表面破裂或彎曲。并且當?shù)谌ＡХ勰┌笥?0重量％的ZnO或大于5重量％的Na2O+K2O+Li2O時，第三玻璃粉末結晶。并且當?shù)诙ＡХ勰┌笥?0重量％的SiO2或大于13重量％的Al2O3或大于3重量％的BaO+CaO+MgO+SrO時，第三玻璃粉末的軟化溫度變得如此之高，以致使得粉末失去流動性，這樣不能充分地燒結。
當絕緣層130在450℃～600℃下焙燒10～60分鐘時，具有上述成分的絕緣層130具有11～26的絕緣常數(shù)、50％～80％的反射率和0.1μm/min～1.0μm/min的蝕刻速率。并且絕緣層130具有5％的孔隙率。
絕緣層130具有11～26的絕緣常數(shù)和0.1～1.0μm/min的蝕刻速率的原因與第二和第三玻璃粉末的相同。并且當絕緣層130具有低于50％的反射率時，PDP的亮度變差。當絕緣層130包含大量的第一填充物或沒有充分地焙燒時，絕緣層130具有至少85％的反射率。但是，當絕緣層130具有大于85％的反射率時，難以得到理想的蝕刻速率。因此，絕緣層130具有50％～80％的反射率。
并且當絕緣層130具有大于5％的孔隙率時，絕緣層130包含相當大的氣泡。那么，絕緣層130具有低的耐受電壓，在驅動PDP時可能引起絕緣體擊穿。
下面描述測定具有上述組分的絕緣層130的性能的試驗結果。
首先，下面描述測定不同組成的第二玻璃粉末所得到的第二玻璃粉末的軟化溫度、蝕刻速率和絕緣常數(shù)。
表1 測定不同組成的第二玻璃粉末所得到的第二玻璃粉末的性能
從表1看出，第二玻璃粉末的例1～5具有390℃～550℃范圍內的軟化溫度、0.1μm/min～1.0μm/min范圍內的蝕刻速率和6～26范圍內的絕緣常數(shù)。
下文將描述測定蝕刻速率的方法。首先將例1～5之一的第二玻璃粉末涂在基板例如玻璃基板的整個上表面上，然后焙燒。然后將耐酸膠帶相互以5mm的間隔粘在經(jīng)焙燒的第二玻璃粉末的上表面上。然后用基于酸的蝕刻溶液蝕刻該基板10分鐘，用超聲波清洗5分鐘，用流水清洗1分鐘，然后干燥。此后測定第二玻璃粉末被蝕刻的深度。用測定的深度除以蝕刻時間得到蝕刻速率。
下面描述測定不同組成的第三玻璃粉末所得到的第三玻璃粉末的軟化溫度、蝕刻速率和絕緣常數(shù)。
表2測定不同組成的第三玻璃粉末所得到的第三玻璃粉末的性能
從表2看出，第三玻璃粉末的例7～12具有390℃～550℃范圍內的軟化溫度、0.1μm/min～1.0μm/min范圍內的蝕刻速率和6～26范圍內的絕緣常數(shù)。
也就是說，從表1和2注意到，當?shù)诙偷谌ＡХ勰┚哂猩鲜龇秶鷥鹊谋壤某煞謺r，它們具有理想范圍內的性質。
下面描述將例3的第二玻璃粉末、例11或12的第三玻璃粉末與第一填充物混合，然后煅燒所生產(chǎn)的絕緣層130的測定性能。在該情況中使用TiO2作為第一填充物。
表3絕緣層的測定性能
如表3所示，以不超過0.3的體積比將第一填充物與具有390℃～550℃范圍內的軟化溫度的例3的第二玻璃粉末混和來制備例1的絕緣層130，能使例1的絕緣層130的所有性能都在上述的理想條件內。但是，以大于0.3的體積比由相同的混合物制備例2的絕緣層130，使得絕緣常數(shù)大于26，從而難以使用例2的絕緣層130。例3的絕緣層130幾乎和例1的絕緣層130相同，不同的是煅燒絕緣層130的煅燒溫度。從例1和3的絕緣層130可以理解，通過調節(jié)絕緣層130的煅燒溫度可以調節(jié)絕緣層130的性能。
另外，以不超過0.3的體積比將第一填充物與具有390～550℃范圍內的軟化溫度的例11的第三玻璃粉末混和來制備例4的絕緣層130，這樣例4的絕緣層130是可使用的。相反，以大于0.3的體積比由相同的混合物制備例5的絕緣層130，使得絕緣層130的絕緣常數(shù)小于6，蝕刻速率大于1μm/min，從而難以使用例5的絕緣層130。
并且，以不超過0.3的體積比將第一填充物與具有390～550℃范圍外的軟化溫度的例12的第三玻璃粉末混和來制備例6的絕緣層130，使絕緣層130的絕緣常數(shù)小于6，蝕刻速率大于1μm/min，從而難以使用例6的絕緣層130。
接著描述在絕緣層130的上表面上形成的間隔壁140。
將選自由第四、第五和第六玻璃粉末組成的組中的至少一種玻璃粉末與選自由深色的第二填充物和白色的第三填充物組成的組中的至少一種填充物混合來制備間隔壁140。間隔壁140包括一層或多層。
第四、第五和第六玻璃粉末每種都具有0.5μm～10μm的平均粒徑。當玻璃粉末具有小于0.5μm的平均粒徑時，制備用于間隔壁的糊漿是困難的。相反，導電金屬粉末具有大于10μm的平均粒徑時，在形成間隔壁后經(jīng)煅燒難以使間隔壁充分地壓實。
第四、第五和第六玻璃粉末每種都具有390℃～630℃的軟化溫度。如果軟化溫度小于390℃，當形成間隔壁140之后或前板和后板相互粘結之后，焙燒磷光體層150時，間隔壁140變形，使得間隔壁140具有不規(guī)則的高度，它們的上部具有很不規(guī)則的寬度。相反，如果軟化溫度大于630℃，間隔壁140的煅燒溫度增加改變了玻璃基板110的測量尺寸，從而使得控制玻璃基板110的測量尺寸變得困難。
第四、第五和第六玻璃粉末每種都優(yōu)選具有63×10-7至83×10-7/℃的熱膨脹系數(shù)。當熱膨脹系數(shù)小于63×10-7/℃時，玻璃基板110呈凸起彎曲。相反，當熱膨脹系數(shù)大于83×10-7/℃時，玻璃基板110呈凹陷彎曲或玻璃基板110的表面破裂。但是，由于可以通過調節(jié)間隔壁140中填充物的量改變熱膨脹系數(shù)，所以第四、第五和第六玻璃粉末每種都優(yōu)選具有63×10-7至110×10-7/℃的熱膨脹系數(shù)。
優(yōu)選第四、第五和第六玻璃粉末每種都具有5～20的絕緣常數(shù)。如果絕緣常數(shù)小于5，當驅動制備的PDP時，驅動電壓特性變差。相反，如果絕緣常數(shù)大于20，當驅動制備的PDP時，可能發(fā)生交擾和錯誤的放電。
優(yōu)選地，第四、第五和第六玻璃粉末每種都具有2.0μm/min～50.0μm/min的蝕刻速率。當蝕刻速率小于2.0μm/min時，在形成間隔壁140時花費太多的時間。同時，用第四、第五和第六玻璃粉末的組合物難以實現(xiàn)50.0μm/min的蝕刻速率。
優(yōu)選用于間隔壁的第二填充物相對于玻璃粉末的體積比為0.05～0.67，這將在后面描述。
為了擁有上述性質，第四玻璃粉末包含0重量％～48重量％的ZnO、0重量％～21重量％的SiO2、25重量％～56重量％的B2O3、0重量％～12重量％的Al2O3、0重量％～38重量％的Na2O+K2O+Li2O和0重量％～15重量％的BaO+CaO+MgO+SrO；第五玻璃粉末包含25重量％～65重量％的PbO、0重量％～35重量％的ZnO、0重量％～26重量％的SiO2、5重量％～30重量％的B2O3、0重量％～13重量％的Al2O3+SnO2、0重量％～19重量％的Na2O+K2O+Li2O、0重量％～26重量％的BaO和0重量％～13重量％的CaO+MgO+SrO；第六玻璃粉末包含35重量％～55重量％的PbO、18重量％～25重量％的B2O3、0重量％～35重量％的ZnO、0重量％～16重量％的BaO、0重量％～9重量％的SiO2+Al2O3+SnO2、0重量％～15重量％的CoO+CuO+MnO2+Fe2O3、0重量％～19重量％的Na2O+K2O+Li2O和0重量％～13重量％的CaO+MgO+SrO；第二填充物具有0.1μm～10μm的平均粒徑，且包含選自由NiO、Fe2O3、CrO、MnO2、CuO、Al2O3和SiO2組成的組中的至少兩種混合而成的深色的氧化物；第三填充物具有0.1μm～10μm的平均粒徑，包含選自由白色的TiO2、ZrO2、ZnO、Al2O3、SiO2和MgO組成的組中的至少一種氧化物。
當?shù)谒牟ＡХ勰┌?8重量％以上的ZnO時，第四玻璃粉末的絕緣常數(shù)變得太高。并且當?shù)谒牟ＡХ勰┌笥?1重量％的SiO2或大于12重量％的Al2O3或大于15重量％的BaO+CaO+MgO+SrO時，第四玻璃粉末的軟化溫度變得如此之高，以致于第四玻璃粉末不能充分地燒結。并且，當?shù)谒牟ＡХ勰┌陀?5重量％的B2O3時，第四玻璃粉末的軟化溫度變得如此之高，以致于第四玻璃粉末不能充分地燒結。相反，當?shù)谒牟ＡХ勰┌笥?6重量％的B2O3時，在第四玻璃粉末中易于發(fā)生相分離。并且當?shù)谒牟ＡХ勰┌笥?8重量％的Na2O+K2O+Li2O時，第四玻璃粉末會結晶。
當?shù)谖宀ＡХ勰┌陀?5重量％的PbO時，第五玻璃粉末具有如此之高的軟化溫度，以致使得第五玻璃粉末不能充分地燒結。相反，當?shù)谖宀ＡХ勰┌笥?5重量％的PbO時，第五玻璃粉末具有如此之高的熱膨脹系數(shù)，以致使得間隔壁140的表面破裂或彎曲。并且當?shù)谖宀ＡХ勰┌笥?5重量％的ZnO時，第五玻璃粉末在高溫時具有慢的粘度變化。當?shù)谖宀ＡХ勰┌笥?6重量％的SiO2或大于30重量％的B2O3或大于13重量％的Al2O3+SnO2時，第五玻璃粉末具有如此高的軟化溫度使得第五玻璃粉末不能充分地燒結。并且當?shù)谖宀ＡХ勰┌笥?9重量％的Na2O+K2O+Li2O時，第五玻璃粉末易于結晶。當?shù)谖宀ＡХ勰┌笥?6重量％的BaO時，第五玻璃粉末具有如此之高的熱膨脹系數(shù)，以致使得間隔壁140破裂。當?shù)谖宀ＡХ勰┌笥?3重量％的CaO+MgO+SrO時，第五玻璃粉末具有如此之高的軟化溫度，以致使得第五玻璃粉末不能充分地燒結。
當?shù)诹ＡХ勰┌陀?5重量％的PbO時，第六玻璃粉末具有如此之高的軟化溫度，以致使得第六玻璃粉末不能充分地燒結。相反，當?shù)诹ＡХ勰┌笥?5重量％的PbO時，第六玻璃粉末具有如此之高的熱膨脹系數(shù)，以致使得間隔壁140的表面破裂或彎曲。并且當?shù)诹ＡХ勰┚哂械陀?8重量％的B2O3時，難以使間隔壁140玻璃化。當?shù)诹ＡХ勰┌笥?5重量％的B2O3或大于16重量％的BaO或大于9重量％的SiO2+Al2O3+SnO2或大于13重量％的CaO+MgO+SrO時，第六玻璃粉末具有如此之高的軟化溫度，以致?lián)p害了第六玻璃粉末的流動性。當?shù)诹ＡХ勰┌笥?5重量％的ZnO或大于19重量％的Na2O+K2O+Li2O或大于15重量％的CoO+CuO+MnO2+Fe2O3時，第六玻璃粉末結晶。
當間隔壁140在450℃～600℃時焙燒10～60分鐘時，由上述成分形成的間隔壁140具有5～16的絕緣常數(shù)和2μm/min～50μm/min的蝕刻速率，并最大可以彎曲0.5mm。并且當間隔壁140具有至多1％的高度變化時，間隔壁140具有至多50％的破壞比例，這將在后面描述。
接著描述測定具有上述組成的間隔壁140的性能的試驗結果。
表4、5和6表示測定不同組成的第四、第五和第六玻璃粉末所得到的第四、第五和第六玻璃粉末的熱膨脹系數(shù)、彎曲、絕緣常數(shù)和蝕刻速率。
表4測定不同組成的第四玻璃粉末所得到的第四玻璃粉末的性能
表5測定不同組成的第五玻璃粉末所得到的第五玻璃粉末的性能
表6測定不同組成的第六玻璃粉末所得到的第六玻璃粉末的性能
從表4、5和6可以看出，在第四、第五和第六玻璃粉末具有以上述比例混合的組分的條件下，第四、第五和第六玻璃粉末具有數(shù)值總是分別落在63×10-7至110×10-7/℃、5～20、2.0～50.0μm/min范圍內的熱膨脹系數(shù)、絕緣常數(shù)和蝕刻速率。
并且為了測定彎曲，將包含選自由第四、第五和第六玻璃粉末組成的組中的至少一種玻璃粉末的用于間隔壁的糊漿涂到大小為862mm×688mm的堿石灰基板的整個表面上，然后焙燒。焙燒的糊漿凸起彎曲不低于500μm時，該彎曲標記為“+”。相反，當焙燒的糊漿呈陷彎曲不低于500μm時，該彎曲標記為“-”。
下面描述將選自第四、第五和第六玻璃粉末組成的組中的一種玻璃粉末與選自由第二和第三填充物組成的組中的一種填充物混合而制備的間隔壁。
第二填充物具有增加PDP的圖像對比度的功能，但是可能會降低其亮度。因此，第二填充物和第三填充物可根據(jù)需要選擇使用。
當用于間隔壁的第二填充物相對于玻璃粉末的體積比為不超過0.05時，該混合物具有良好的蝕刻均勻性，但是具有差的吸光率，這種差的吸光率會損壞受驅動的PDP的對比度。相反，當該比例不低于0.67時，該混合物具有良好的吸光率，但是具有差的蝕刻均勻性。此后參照圖2描述吸光率和蝕刻均勻性。
首先，當r表示間隔壁最上部的寬度，r′表示r的平均值和R表示r的范圍時，蝕刻均勻性定義為式子[(R/r′)×100]所計算得到的百分比(％)，即蝕刻均勻性(％)＝[(R/r′)×100]。并且吸光率由以下等式定義吸光率＝{100％-(反光率)-(透光率)}。并且當f表示用于間隔壁的第二填充物相對于玻璃粉末的體積比時，吸光率由另一個等式定義，即吸光率＝(f/0.1)。在這里，當蝕刻均勻性小于或等于7％時，間隔壁是可使用的，并具有良好的質量。
如圖2所示，以0.05～0.67的體積比混合第二填充物和例25的第五玻璃粉末制備間隔壁時，間隔壁具有至多為7的蝕刻均勻性和至少為1的吸光率。因此本方案的間隔壁具有良好的質量。
并且，當體積比大于0.67時，蝕刻均勻性突然增加，但是當體積比小于0.05時蝕刻均勻性減少。但是當蝕刻均勻性太低時，難以攔截住涂在鄰接間隔壁上的磷光體發(fā)射出的彩色光，從而發(fā)生色彩的混合。
第三填充物可分為對基于酸的蝕刻溶液分別具有弱的和強的耐化學性的兩種氧化物。對基于酸的蝕刻溶液具有弱的耐化學性的第一氧化物在焙燒時與玻璃粉末反應，從而損壞反應的玻璃粉末的耐化學性。相反，對基于酸的蝕刻溶液具有強的耐化學性的第二氧化物在焙燒時與玻璃粉反應，由此增加了反應的玻璃粉末的耐化學性。并且當間隔壁的第三填充物相對于玻璃粉末的體積比小于0.05時，這么小比例的第三填充物降低了白度，使得難以攔截住涂在鄰接間隔壁上的磷光體發(fā)射出的彩色光，從而發(fā)生色彩的混合。并且當該體積比大于0.67時，不和氧化物反應的第三填充物的量增加，因此煅燒強度變差。
下面參照圖3描述由第四玻璃粉末和使用TiO2的第三填充物制成的間隔壁的蝕刻速率。蝕刻速率定義為每分鐘的總值，該總值包含由蝕刻溶液蝕刻掉的那部分的量、超聲波清洗分離的未焙燒部分的量和間隔壁因蝕刻而煅燒強度降低的那部分的量。
如圖3所示，當體積比為0.05～0.67的間隔壁在450℃和600℃之間的溫度下焙燒時，間隔壁總具有2.0μm/min～50μm/min之間即理想范圍內的蝕刻速率。
下面參照表7描述根據(jù)間隔壁的填充物的類型、間隔壁的數(shù)目和間隔壁的第三填充物相對于玻璃粉末的體積比的不同，所測定的絕緣常數(shù)、蝕刻速率、彎曲、高度變化、間隔壁的破壞比例。
表7隨填充物類型、間隔壁數(shù)目和玻璃粉末的體積比變化的間隔壁的性能
表7中的尖晶石表示尖晶石類氧化物。
如表7所示，間隔壁的絕緣常數(shù)和蝕刻速率分別屬于5～20和2.0μm/min～50.0μm/min的范圍，這表示它們具有理想的數(shù)值。
當包含間隔壁140的玻璃基板110的彎曲較大時，難以將前板和后板相互粘合，甚至在前板和后板相互粘合后PDP也將扭曲。這里，優(yōu)選包含間隔壁140的玻璃基板110的彎曲不超過1mm，本方案的包含間隔壁140的玻璃基板110的彎曲僅為0.3mm。因此，可以說本方案的間隔壁140是優(yōu)異的。
高度變化定義為[{(h1-h2)/h2}×100]，其中h1表示使用基于酸的蝕刻溶液蝕刻形成的間隔壁的高度，h2表示蝕刻形成的間隔壁在510℃焙燒1小時后測定的間隔壁的高度。當高度變化大于1％時，由于在間隔壁形成后，在焙燒磷光體層且將前板和后板相互粘合的同時，間隔壁的尺寸發(fā)生變化，所以生產(chǎn)PDP是困難的。在這里，本方案形成的所有間隔壁表現(xiàn)出不超過0.5％的高度變化。
為了測試間隔壁的破壞比，首先使用基于酸的蝕刻溶液蝕刻形成間隔壁，然后將它放在預定的結構上。然后，使重500g的具有形狀類似半徑為3mm的球體的端部的鐵棒從上表面上的5mm處垂直地落在間隔壁的最上表面上100次。用裸眼以10°～30°的傾斜度觀察間隔壁和結構。在這里，破壞比定義為變形或破壞的間隔壁的數(shù)目。當破壞比大于50％時，當移動或使用做好的具有間隔壁的PDP時，振動和沖擊可能會損壞間隔壁。
下面描述在間隔壁140的上表面上形成的磷光體層150。磷光體層150包括紅色、綠色和藍色磷光體層。
紅色磷光體層包含YOx、GdOx、BOx和EuOx中的至少兩種，紅色磷光體層根據(jù)電信號發(fā)射出紅色的可見光線。綠色磷光體層包含ZnOx、SiOx、MnOx、YOx、BOx、TbOx、BaOx和AlOx中的至少一種，綠色磷光體層根據(jù)電信號發(fā)射出綠色的可見光線。并且藍色磷光體層包含BaOx、MgOx、AlOx、SrOx、MnOx和EuOx中的至少兩種，藍色磷光體層根據(jù)電信號發(fā)射出藍色的可見光線。因此，在磷光體層150中，將色溫維持在8000k和13000k之間。
根據(jù)由每種磷光體層的效率和每種磷光體層涂布的面積所確定的色彩坐標，紅色、綠色和藍色磷光體層的成分的比例具有多個自由度。因此，對磷光體層的各組分的比例沒有限制。
接著將本方案的PDP的后板的電學、光學和機械特性與普通的后板進行對比。
表8本發(fā)明的后板和普通后板的各個功能層的尺寸
在表8所示的普通后板中，電極、絕緣層和間隔壁使用用于噴砂的專用材料。在本發(fā)明的例1～5中，電極120用包含97重量％的銀粉末和3重量％的玻璃粉末的材料制成，絕緣層130用對應表3中例4的絕緣層制成，間隔壁140用對應于表7中例3的材料制成。
在這里，使用本發(fā)明后板的PDP具有與使用普通后板的PDP相同的驅動電路。并且將本發(fā)明后板粘合到前板上的方法和普通方法相同。表8中“間距”表示相鄰兩間隔壁的中心之間的距離。
參照表9描述分別使用普通后板和本發(fā)明后板的PDP的性能。
表9分別使用普通后板和本發(fā)明后板的PDP的性能
如表9所示，與使用普通后板的PDP相比，使用本發(fā)明后板的PDP表現(xiàn)出的改進包括白場亮度約30％、色溫約300K、對比度約30％、電壓余量約45％和PDP效率約25％。此外，能耗減少約10％，噪聲減少約25％。
工業(yè)實用性從前文可以看出，在本發(fā)明的等離子體顯示板的后板中，支撐后蝕刻形成間隔壁，這樣完成的間隔壁不變形。因此，每個電極可以準確地定位在間隔壁之間的中心部位上。
并且當具有相互粘合的前板和后板的PDP完成時，PDP的光學特性例如白場亮度、色溫和對比度以及PDP的電學特性例如電壓余量、能耗和電效率得到了改進，因此可靠性得到了改進。
盡管本發(fā)明是結合目前認為是最可行和優(yōu)選的方案進行描述，但是應該理解，本發(fā)明不局限于公開的方案和附圖，相反，本發(fā)明應覆蓋在附帶權利要求
的精神和范圍內的各種修改和變化。
權利要求
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的形狀形成的電極；在所述電極的上表面和所述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；和在間隔壁的側表面和底表面上形成的磷光體層，所述磷光體層包括根據(jù)電信號分別發(fā)出紅、綠和藍光的紅、綠和藍磷光體層；其中，所述電極由51重量％～99.5重量％的導電金屬粉末和0.5重量％～49重量％的第一玻璃粉末的混合物制成，所述導電金屬粉末是選自Au、Ag、Pt、Pd、Ni和Cu的金屬粉末中的至少一種金屬粉末，所述導電金屬粉末具有0.1μm～7μm的平均粒徑，所述第一玻璃粉末具有0.5μm～10μm的平均粒徑和1.0×10-6Ωcm至5.0×10-6Ωcm的電阻率；所述絕緣層由第一填充物和選自第二玻璃粉末和第三玻璃粉末中的至少一種玻璃粉末的混合物制成，所述第二玻璃粉末包含30重量％～80重量％的PbO、0重量％～20重量％的ZnO、0重量％～20重量％的SiO2、5重量％～40重量％的B2O3、0重量％～12重量％的Al2O3、0重量％～5重量％的Na2O+K2O+Li2O和0重量％～5重量％的BaO+CaO+MgO+SrO，所述第三玻璃粉末包含36重量％～84重量％的Bi2O3、5重量％～28重量％的B2O3、0重量％～46重量％的PbO、0重量％～30重量％的ZnO、0重量％～13重量％的Al2O3、0重量％～10重量％的SiO2、0重量％～5重量％的Na2O+K2O+Li2O和0重量％～3重量％的BaO+CaO+MgO+SrO，第二和第三玻璃粉末每種都具有0.5μm～10μm的平均粒徑、390℃～550℃的軟化溫度、63×10-7至83×10-7/℃的熱膨脹系數(shù)、11～26的絕緣常數(shù)和0.1～1.0微米/分鐘的蝕刻速率，所述第一填充物具有0.5μm～10μm的平均粒徑，并包含選自由白色氧化物TiO2、ZrO2、ZnO、Al2O3、SiO2、MgO組成的組中的至少一種，在絕緣層中第一填充物與玻璃粉末的體積比為0.05～0.30，從而當絕緣層在450℃～600℃下焙燒10分鐘～60分鐘時，所述絕緣層具有11～26的絕緣常數(shù)、50％～80％的反射率、0.1微米/分鐘～1.0微米/分鐘的蝕刻速率以及5％的孔隙率；所述間隔壁是由包含選自第四、第五和第六玻璃粉末組成的組中的至少一種玻璃粉末和選自由第二填充物和第三填充物組成的組中的至少一種填充物組成的混合物制成，所述第四玻璃粉末包含0重量％～48重量％的ZnO、0重量％～21重量％的SiO2、25重量％～56重量％的B2O3、0重量％～12重量％的Al2O3、0重量％～38重量％的Na2O+K2O+Li2O和0重量％～15重量％的BaO+CaO+MgO+SrO，所述第五玻璃粉末包含25重量％～65重量％的PbO、0重量％～35重量％的ZnO、0重量％～26重量％的SiO2、5重量％～30重量％的B2O3、0重量％～13重量％的Al2O3+SnO2、0重量％～19重量％的Na2O+K2O+Li2O、0重量％～26重量％的BaO和0重量％～13重量％的CaO+MgO+SrO，所述第六玻璃粉末包含35重量％～55重量％的PbO、18重量％～25重量％的B2O3、0重量％～35重量％的ZnO、0重量％～16重量％的BaO、0重量％～9重量％的SiO2+Al2O3+SnO2、0重量％～15重量％的CoO+CuO+MnO2+Fe2O3、0重量％～19重量％的Na2O+K2O+Li2O和0重量％～13重量％的CaO+MgO+SrO，所述第四、第五和第六玻璃粉末的每一種都具有0.5μm～10μm的平均粒徑、390℃～630℃的軟化溫度、63×10-7至83×10-7/℃的熱膨脹系數(shù)、5～20的絕緣常數(shù)和2.0微米/分鐘～50.0微米/分鐘的蝕刻速率，所述第二填充物包含選自由NiO、Fe2O3、CrO、MnO2、CuO、Al2O3和SiO2組成的組中的至少兩種混合而成的深色的氧化物，所述第三填充物包含選自由白色的TiO2、ZrO2、ZnO、Al2O3、SiO2和MgO組成的組中的至少一種氧化物，所述第二和第三填充物每個都具有0.1μm～10μm的平均粒徑，用于間隔壁的填充物相對于玻璃粉末的體積比為0.05～0.67，從而所述間隔壁具有5～16的絕緣常數(shù)和2微米/分鐘～50微米/分鐘的蝕刻速率，當所述間隔壁在450℃～600℃下焙燒10分鐘～60分鐘時，使具有所述間隔壁的玻璃基板具有至多0.3mm的彎曲，所述間隔壁用基于酸的蝕刻溶液蝕刻后在510℃下焙燒1小時時具有至多1％的高度差，當重500g的具有形狀類似半徑為3mm的球體的端部的鐵棒從間隔壁的最上表面上5mm處垂直落到其最上表面上100次時，間隔壁具有50％的破壞率，每個間隔壁具有至少一層；和所述紅色磷光體層包含YOx、GdOx、BOx和EuOx中的至少兩種，所述綠色磷光體層包含ZnOx、SiOx、MnOx、YOx、BOx、TbOx、BaOx和AlOx中的至少一種，所述藍色磷光體層包含BaOx、MgOx、AlOx、SrOx、MnOx和EuOx中的至少兩種，因此，在磷光體層中，將色溫維持在8,000K和13,000K之間。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種等離子體顯示板的后板。在后板中，支撐后蝕刻形成間隔壁，這樣完成的間隔壁不變形。因此，每個電極可以準確地定位在間隔壁之間的中心部位上。當具有相互粘合的前板和后板的PDP完成時，PDP的光學特性例如白場亮度、色溫和對比度以及PDP的電學特性例如電壓余量、能耗和電效率得到了改進，因此可靠性得到了改進。
文檔編號H01J17/49GKCN1329939SQ02829994
公開日2007年8月1日 申請日期2002年12月7日
發(fā)明者趙原德 申請人:Lg麥可龍導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan