CN101174373A - 等离子体显示装置 - Google Patents

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金成倍
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Abstract

本发明提供一种等离子体显示装置及其制造方法，该等离子体显示装置包括在前和后基板之间具有电极的等离子体显示面板(PDP)，在PDP的外部表面上的底板，在所述底板上的印刷电路板组件(PBA)，将PBA连接至PDP的柔性印刷电路(FPC)，电极的端子和FPC的端子之间的各向异性导电膜，和围绕电极的端子和FPC的端子的密封构件，该密封构件包括表面疏水改性层和绝缘层。

Description

等离子体显示装置
技术领域
本发明的实施例涉及一种等离子体显示装置。更具体地，本发明的实施例涉及一种具有密封构件以防止其电极端子的电断路或短路的等离子体显示装置。
背景技术
一般地，等离子体显示装置包括等离子体显示面板(PDP)，支撑该PDP的底板，以及多个印刷电路板组件(PBA)。PDP可以通过经由气体放电现象产生红(R)、绿(G)，和/或蓝(B)光，即在等离子体放电气体中触发真空紫外(VUV)光从而激发荧光材料以发射可见光来显示图像。气体放电现象可以经由PBA控制的电极对放电气体施加电压来触发。
常规等离子体显示装置的每个PBA可以控制对应的一组电极，即维持电极，扫描电极，和/或定址电极，并通过柔性印刷电路(FPC)和连接器例如各向异性导电膜(ACF)连接至它们。例如，定址缓冲板可以控制位于PDP的后基板上的多个定址电极，并经由FPC连接至定址电极的端子。PDP的电极可以通过例如印刷，干燥，曝光，显影，和/或烘干由感光性银来制作。
然而，除了表现出高电导率，银表现出自扩散和迁移特征。换句话说，银可以与例如空气中的湿气相互作用，并被离子化，因此引起电极端子的断路和/或电短路。断路的和/或短路的电极端子可以引起PDP中的线缺陷。例如，当定址电极的端子暴露于外部大气条件即湿气、氧、有机/无机杂质等时，PDP会在其垂直线中具有缺陷，即垂直线缺陷。这样的线缺陷可以引起PDP放电缺陷，亮度恶化，劣质驱动特性，以及PDP的整体减少的寿命。
为了最小化电极端子暴露到外部大气条件，已经作出努力以密封电极端子和FPC之间的连接区域。然而，常规密封材料表现出低粘附特征和高水汽透过率，因此引起导致电断路或短路的腐蚀和/或氧化。因此，需要改善的密封材料以最小化电极端子和外部大气的接触。
发明内容
因此实施例针对等离子体显示装置，其基本上克服了由于相关技术的限制和缺点导致的一个或多个问题。
因此本发明的实施例的一个特征是提供一种具有改善的粘附力和密封特性的密封构件的等离子体显示装置。
本发明的至少一个上述或其它特征可以通过提供一种等离子体显示装置而实现，该等离子体显示装置包括前和后基板之间具有电极的等离子体显示面板(PDP)，PDP上的底板(chassis base)，底板上的印刷电路板组件(PBA)，将PBA连接至PDP的电极的柔性印刷电路(FPC)，电极的端子和FPC的端子之间的各向异性导电膜，以及围绕电极的端子和FPC的端子的密封构件，该密封构件包括表面疏水改性层和绝缘层。
表面疏水改性层包括聚硅氧烷基树脂。聚硅氧烷基树脂包括硅氧烷树脂，烷基硅酸酯(alkyl silicate)，或其组合。烷基硅酸酯包括一种或多种C1到C8烷基基团(alkyl group)。烷基硅酸酯可以是一种或多种甲基硅酸酯、乙基硅酸酯、丙基硅酸酯、异丙基硅酸酯，丁基硅酸酯，和/或异丁基硅酸酯。绝缘层包括一种或多种硅树脂、环氧树脂、苯乙烯树脂，酚树脂，和/或氨基甲酸乙脂树脂(urethane resin)中的一种或多种。
绝缘层和表面疏水改性层可以是两个独立的层。绝缘层可以在表面疏水改性层和电极端子之间。表面疏水改性层可以在在绝缘层和电极端子之间。密封构件可以具有单一的层结构且该单一层结构可包括疏水材料和绝缘材料的混合物。密封构件可以表现出约每天30到50g/cm2的水汽透过率。密封构件表现出约5.0到5.7MPa的粘附强度。
密封构件包括与FPC端子和前基板接触的第一密封部分，及与电极的端子、FPC的端子和后基板接触的第二密封部分。第一和第二密封部分具有对角结构。密封构件可以直接与电极和FPC的端子接触。
本发明的至少一个上述或其它特征进一步可通过提供一种制造等离子体显示装置的方法而实现，该方法包括在等离子体显示面板(PDP)上粘附底板，该PDP在前和后基板之间具有电极；在底板上安装印刷电路板组件(PBA)，将PBA经由柔性印刷电路(FPC)连接至PDP的电极，使得各向异性导电膜形成于电极的端子和FPC的端子之间；以及形成表面疏水改性层和绝缘层的密封构件，使得电极和FPC的端子被密封构件包围。
密封构件的形成包括在表面疏水改性层和电极的端子之间形成绝缘层。密封构件的形成包括在绝缘层和电极的端子之间形成表面疏水改性层。密封构件的形成包括在电极的端子上同时涂覆绝缘层和表面疏水改性层。密封构件的形成包括由热固化或UV固化来固化表面疏水改性层和绝缘层。密封构件的形成包括形成硅氧烷树脂、烷基硅酸酯、或其组合中的一种或多种的表面疏水改性层。
附图说明
本发明的实施例的上述和其它特征通过参照附图详细描述其示范性实施例而对于本领域的普通技术人员变得更加清晰，附图中：
图1示出根据本发明的实施例的等离子体显示装置的分解透视图；
图2示出图1的等离子体显示装置的沿线II-II的装配截面图；
图3示出图1的等离子体显示装置的电极的端子与柔性印刷电路之间的连接区域的放大的分解透视图；
图4示出根据本发明的实施例的密封构件的截面图；
图5示出根据本发明的另一个实施例的密封构件的截面图；以及
图6示出根据本发明的再一个实施例的密封构件的截面图。
具体实施方式
现在，将参照附图更加充分地描述本发明的实施例，其中附图中示出了本发明的示范性实施例。然而，本发明的方面能够以不同的方式实施并不应该解释为限制于这里阐述的实施例。而是，提供这些实施例以使此公开彻底和完全，并对本领域的技术人员充分传达本发明的范围。
在图中，层和区域的尺度可以被夸大以使图示清晰。同样应该被了解的是，当层或元件被称为在另一个层或基板“上”时，其可以是直接在另一个层或基板上，或存在中间层。此外，应该被了解的是，当层被称为在另一个层“下”时，其可以是直接在另一个层下，或存在一个或多个中间层。另外，还应该被了解的是，当层被称为在两个层“之间”时，其可以是在这两个层之间的仅有的层，或也存在一个或多个中间层。相同的标号始终代表相同的元件。
下面将参考图1-4更详细地描述根据本发明的等离子体显示装置的示范性实施例。等离子体显示面板(PDP)的电极电连接至柔性印刷电路(FPC)的端子以用于驱动。电极和FPC的端子之间的连接部分可用密封构件密封以从保护其免于外部湿气或杂质影响。密封构件可包括表面疏水改性层以彻底防止外部湿气的渗透。密封构件可以最小化银电极的自迁移，且在高温具有更高稳定性。因此，该密封构件能减少由于外部环境变化导致的电极端子的收缩和膨胀以防止电极端子的电断路或短路。
如图1-2所示，等离子体显示装置可包括使用气体放电现象显示图像的等离子体显示面板(PDP)11，散热片13，底板15，印刷电路板组件(PBA)17，以及在每个PBA 17与对应的一组电极之间的柔性印刷电路(FPC)27，这样FPC 27和各个电极端子之间的每个连接区域可用密封构件23密封。
等离子体显示装置的PDP 11可包括分别由例如玻璃形成的前和后基板111和211，并通过密封剂(没有示出)整体地相互结合。填充有放电气体的放电单元(没有示出)形成于前和后基板111和211之间以方便基于等离子体产生的可见光发射。特别地，PDP 11可包括放电电极(没有示出)，即维持和扫描电极，以及定址电极12以触发放电单元中的放电。PDP 11的电极由例如银形成。PDP 11使用气体放电来显示图像，例如增加的放电维持时间可以增加PDP 11的亮度。PDP 11可以是任何合适的PDP。
等离子体显示装置的散热片13可以粘附在PDP 11的背表面，即背离显示的图像的表面，以扩散例如在增加的维持放电时间期间由PDP 11的气体放电产生的热量。散热片13由散热材料制成，例如，丙烯酸基(acryl-based)材料，石墨基材料，金属基材料，碳纳米管等，且可以沿xy-面扩散产生的热量，如图1所示。
等离子体显示装置的底板15可粘附在PDP 11的背表面，这样散热片13夹置在PDP 11和底板15之间，如图1所示。底板15由例如金属形成，且用双面胶带(double-sided adhesive tape)14粘附在PDP 11上以机械地支撑PDP 11，还如图1所示。至少一个增强构件39提供在底板15的背表面上，例如在底板15的上和/或下水平部分中沿x轴的薄纵向构件，以增加底板15的机械刚性。底板15还可包括在其下部中的覆板31，还如图1所示。底板15可最小化和/或防止电磁干扰(EMI)，且具有足够的机械强度以支撑PDP11和PBA 17。
等离子体显示装置的PBA 17可以安装在底板15的背表面上，且电连接至PDP 11以对它进行驱动。如图2所示，PBA 17可以经由多个凸起部18和固定螺钉19粘附在底板15。PBA 17可包括多个电路以驱动PDP 11的不同元件。例如，如图1所示，PBA 17可包括用于控制维持电极(没有示出)的维持板117、用于控制扫描电极(没有示出)的扫描板217、用于控制定址电极12的定址缓冲板组件317、用于从外部源接收视频信号并产生相应的控制信号以驱动不同的PBA 17的图像处理/控制板417，以及用于提供电源以驱动PBA 17的电源板517。
每个PBA 17经由例如柔性印刷电路(FPC)和连接器可连接至各自的电极组。例如，如图2-3所示，定址缓冲板组件317可以通过FPC 27连接至定址电极12。在这方面，应该注意尽管这里描述的连接是在定址缓冲板组件317与一个定址电极12之间，但在定址缓冲板组件317与每个定址电极12之间、维持板117与每个维持电极的透明电极之间、以及扫描板217与每个扫描电极的总线电极之间的连接是基本类似的，且因此，这里将不再单独地描述。
如图2-3所示，FPC 27的一端即其端子127可通过在中间插入各向异性导电膜29而连接到至少一个定址电极12的电极端子112。密封构件23可密封FPC 27、电极端子112以及各向异性导电膜29之间的连接，如图2所示。FPC 27可绕底板15和定址缓冲板组件317的下部弯曲，例如具有“U”形，这样FPC 27的另一端可经由驱动器集成电路(IC)封装25连接至定址缓冲板组件317。驱动器IC封装25可产生将被传输至定址电极12的定址控制信号，且可以例如是膜上芯片(COF)型、板上芯片(COB)型、带载封装(TCP)型等。
密封构件23可由表面疏水改性层和由绝缘层形成，下面将要参考图4更详细地讨论，且可包括第一密封部分23a和第二密封部分23b。如图2所示，第一和第二密封部分23a和23b可具有对角结构，即在yz面中在FPC 27的相对表面上彼此对角地布置。例如，第一密封部分23a可形成为与FPC 27和前基板111相连，而第二密封部分23b形成为与电极端子112、FPC 27和后基板211相连。
具体地，第一密封部分23a可密封覆盖定址电极12的电介质层21的下端、面对前基板111的定址电极的部分，以及各向异性导电膜29的上部。因此，定址电极12没有被电介质层21和各向异性导电膜19覆盖的部分可被第一密封部分23a密封。第二密封构件23b可密封定址电极12和各向异性导电膜29的下部，这样在后基板211和FPC 27之间暴露的电极端子112可被密封。换句话说，密封构件23可以彻底从外部大气条件密封FPC 27和定址电极12的电极端子112之间的连接，这样可以防止由银形成的电极端子112由于银的迁移或自扩散导致的断路或短路。
如图4所示，密封构件23包括表面疏水改性层233a和绝缘层234a，这样密封构件23表现出充分的粘附强度和低水汽透过率。还如图4所示，表面疏水改性层233a和绝缘层234a可以是互相连接的两个独立的层，即它们之间具有单一和连续的界面。更具体地，表面疏水改性层233a可夹置在电极端子112和绝缘层234a之间。密封构件23的制作方法可以根据其中使用的具体材料来选择。
表面疏水改性层233a可以由疏水材料形成，例如，聚硅氧烷。更具体地，表面疏水改性层233a可以包括在溶剂中分散的一种或多种硅氧烷树脂和/或烷基硅酸酯。烷基硅酸酯可包括C1到C8烷基基团，例如，甲基硅酸酯、乙基硅酸酯、丙基硅酸酯、异丙基硅酸酯，丁基硅酸酯，异丁基硅酸酯、和/或其组合中的至少一种。溶剂可包括醇诸如乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇等、醚诸如乙二醇单乙醚、和/或酯例如乙二醇单乙醚乙酸酯、3-甲氧基乙酸丁酯(methoxybutyl acetate)等。一种或多种硅氧烷树脂和/或烷基硅酸酯可分散在溶剂中，且可通过湿法涂覆方法例如印刷和/或喷涂涂覆施加到电极端子112，随后干燥以在电极端子112上形成表面疏水改性层233a。
绝缘层234a可包括硅树脂、环氧树脂，苯乙烯树脂，酚树脂，和/或氨基甲酸乙酯树脂。绝缘层234a可被湿法涂覆在干燥的表面疏水改性层233a上、干燥和固化，例如，由热处理或紫外光(UV)固化来固化，以完成密封构件23的形成。如果进行热固化，可使用约25℃到约400℃的温度。
或者，如图5所示，密封构件23’可包括在电极端子112和表面疏水改性层233a之间的绝缘层234a。密封构件23’的成分和制作方法与前面参照图4描述的密封构件23的那些基本类似，除了绝缘层234a和表面疏水改性层233a的涂覆顺序。换句话说，绝缘层234a可以在电极端子112上湿法涂覆且干燥，随后是其上的表面疏水改性层233a的湿法涂覆，干燥和固化。
另外在另一个供选方案中，如图6所示，密封构件23”形成在电极端子112上，且具有单层结构。换句话说，密封构件23”在电极端子112上可包括绝缘层234c和表面疏水改性层233c的混合物。更具体地，绝缘层234c和表面疏水改性层233c可具有分别与绝缘层234a和表面疏水改性层233a基本相似的成分，如前面参照图4所描述的。然而，绝缘层234c和表面疏水改性层233c可以同时沉积在电极端子112上。例如，在将绝缘层234c和表面疏水改性层233c涂覆到电极端子112上之前将它们预混合以形成均一的混合物，这样密封构件23”可具有单层结构。一旦绝缘层234c和表面疏水改性层233c被湿法涂覆到电极端子112上，密封构件23”就可以被干燥和固化以完成其制作。
根据本发明的实施例的密封构件23、23’、23”具有每天大约30到大约50g/cm2的水汽透过率且约5.0到约5.7MPa的粘附强度。
因此，将根据本发明的实施例的密封构件结合到等离子体显示装置有利于防止或大体上最小化外部湿气、氧、和/或其它杂质进入到等离子体显示装置。密封构件大体上最小化了相邻电极端子之间的银的迁移，且在高温表现出增强的稳定性。因此，根据本发明的实施例的密封构件大体上减少由于外部环境变化导致的电极端子的收缩和膨胀，因此防止电极端子的电断路或短路。
实例：
根据本发明的实施例制备三个构件，即，实例1至3。实例1-3关于在不同条件的粘附强度和水汽透过率方面与比较例1-2作比较。在实例1-3中基板的物理尺寸、形状和成分和比较例1-2是相同的。在实例1-3中的密封构件的物理尺寸和形状和比较例1-2是相同的。同样，在实例1-3中使用的硅树脂和比较例1-2是相同的。所有成分的制备及其应用到各个基板都在标准的温度和湿度下进行，除非另外指明。
实例1：将乙基硅酸酯溶液(40w/v(％)的乙醇分散)涂覆在基板上并干燥。一层硅树脂涂覆在干燥的乙基硅酸酯层上并在40℃热固化以形成密封构件。
实例2：将硅树脂涂覆在基板上并干燥。将乙基硅酸酯(40w/v(％)的乙醇分散)涂覆在干燥的硅树脂层上并在40℃热固化以形成密封构件。
实例3：乙基硅酸酯和硅树脂以1∶1的重量比在乙醇中混合以制备溶液。将制备的溶液涂覆在基板上，干燥，并在40℃热固化以形成密封构件。
比较例1：将硅树脂涂覆在基板上，干燥，并由UV固化以形成密封构件。
比较例2：将硅树脂涂覆在基板上并干燥以形成密封构件。硅树脂层仅被干燥但不固化。
根据实例1-3和比较例1-2制备的每个密封构件的粘附强度使用Instron6022拉伸测量装置测量(500g负载，90°剥离)。每个密封构件的边缘使用聚酰亚胺(PI)丁字接头(T-joint)剥落，且密封构件的剥落的边缘以通常状态负载(normal state load)以5mm/min的速度从基板拉离。记录将密封构件拉离基板所需的最大力。结果呈现在下面的表1中。参照下面的表1，与比较例1-2比较，实例1-3的密封构件示出更高的粘附强度。
表1
  实例1   实例2   实例3   比较例1   比较例2
粘附强度   5.2MPa   5.7MPa   5.0MPa   4.8MPa   2.0MPa
每个密封构件的水汽透过率如下确定。每个样品的初始重量被确定。下面，每个样品浸入自来水并在其中在40℃的温度保持24个小时。24个小时之后，测量每个样品的重量并与每个样品的初始重量比较。记录浸入水中24个小时后样品的重量差。测量结构表现在下面的表2中。如表2所示，与比较例1-2比较，实例1-3的密封构件表现出低的水汽透过率，即低水吸收性，因此意味着通过实例1-3的密封构件湿气进入显著降低。
表2
  实例1   实例2   实例3 比较例1 比较例2
  水汽透过率(g/cm2，每天) 41 32 50 58 78
实例1-3和比较例1-2的每个密封构件的粘附强度也在高温和高湿度条件下确定。更具体地，每个密封构件在50℃和90％的相对湿度的密封腔中放置5天。放置在密封腔之前或之后的粘附强度用如上所述的Instron 6022拉伸测量装置确定(500g负载，90°剥离)。结果示于下面的表3中。
表3
  实例1   实例2   实例3   比较例1   比较例2
粘附强度(之前)   5.2MPa   5.7MPa   5.0MPa   4.8MPa   2.0MPa
粘附强度(之后)   5.1MPa   5.5MPa   4.6MPa   3.9MPa   1.5MPa
粘附强度变化   1.9％   3.5％   8.0％   18.75％   25％
参见表3，实例1-3的密封构件示出由于高温和湿度条件导致的小的或可忽略的粘附强度的变化，这样产生高可靠的数据。另一方面，比较例1-2的密封构件示出相对大的粘附强度的变化，即，各自粘附强度下降18.75％和25％。此结果意味着比较例的密封构件的密封效果在高温/湿度条件下显著劣化。
如上所述，含有包括聚硅氧烷基树脂的表面疏水改性层的密封构件可以防止电极端子的电断路和短路。
这里已经公开了本发明的示范性实施例，且虽然采用了具体的术语，它们仅以普通的和描述的意思被使用和解释，且并不以限制为目的。因此，应该被本领域的普通技术人员理解的是，可以作出各种在形式和细节上的变化，只要不背离下面权利要求中阐述的本发明的精神和范围。

Claims (20)

1.一种等离子体显示装置，包括：
等离子体显示面板，在前和后基板之间具有电极；
底板，在所述等离子体显示面板上；
印刷电路板组件，在所述底板上；
柔性印刷电路，将所述印刷电路板组件连接至所述等离子体显示面板的电极；
各向异性导电膜，在所述电极的端子与所述柔性印刷电路的端子之间；以及
密封构件，围绕所述电极的端子和所述柔性印刷电路的端子，所述密封构件包括表面疏水改性层和绝缘层。
2.如权利要求1所述的等离子体显示装置，其中所述绝缘层和所述表面疏水改性层是两个独立的层。
3.如权利要求2所述的等离子体显示装置，其中所述表面疏水改性层在所述绝缘层和所述电极端子之间。
4.如权利要求2所述的等离子体显示装置，其中所述绝缘层在所述表面疏水改性层和所述电极端子之间。
5.如权利要求1所述的等离子体显示装置，其中所述密封构件具有单层结构。
6.如权利要求1所述的等离子体显示装置，其中所述表面疏水改性层包括聚硅氧烷基树脂。
7.如权利要求6所述的等离子体显示装置，其中所述聚硅氧烷基树脂包括硅氧烷树脂、烷基硅酸酯、或其组合。
8.如权利要求7所述的等离子体显示装置，其中所述聚硅氧烷基树脂包括所述烷基硅酸酯，所述烷基硅酸酯包括一种或多种C1到C8烷基基团。
9.如权利要求7所述的等离子体显示装置，其中所述聚硅氧烷基树脂包括所述烷基硅酸酯，所述烷基硅酸酯是一种或多种甲基硅酸酯、乙基硅酸酯、丙基硅酸酯、异丙基硅酸酯、丁基硅酸酯和/或异丁基硅酸酯。
10.如权利要求1所述的等离子体显示装置，其中所述绝缘层包括一种或多种硅树脂、环氧树脂、苯乙烯树脂、酚树脂和/或氨基甲酸乙酯树脂。
11.如权利要求1所述的等离子体显示装置，其中所述密封构件表现出每天约30到50g/cm2的水汽透过率。
12.如权利要求1所述的等离子体显示装置，其中所述密封构件表现出约5.0到5.7MPa的粘附强度。
13.如权利要求1所述的等离子体显示装置，其中所述密封构件包括与所述柔性印刷电路的端子和所述前基板接触的第一密封部分，及与所述电极的端子、所述柔性印刷电路的端子和所述后基板接触的第二密封部分。
14.如权利要求13所述的等离子体显示装置，其中第一和第二密封部分具有对角结构。
15.一种制造等离子体显示装置的方法，包括：
将底板粘附在等离子体显示面板上，所述等离子体显示面板在前和后基板之间具有电极；
将印刷电路板组件安装在所述底板上；
经由柔性印刷电路将所述印刷电路板组件电连接至所述等离子体显示面板的电极，并使得各向异性导电膜形成在所述电极的端子和所述柔性印刷电路的端子之间；以及
形成表面疏水改性层和绝缘层的密封构件，使得所述电极和所述柔性印刷电路的端子被所述密封构件包围。
16.如权利要求15所述的方法，其中形成所述密封构件包括在所述表面疏水改性层和所述电极的端子之间形成所述绝缘层。
17.如权利要求15所述的方法，其中形成所述密封构件包括在所述绝缘层和所述电极的端子之间形成所述表面疏水改性层。
18.如权利要求15所述的方法，其中形成所述密封构件包括将所述绝缘层和所述表面疏水改性层同时应用到所述电极的端子上。
19.如权利要求15所述的方法，其中形成所述密封构件包括由热固化或UV固化来固化所述表面疏水改性层和所述绝缘层。
20.如权利要求15所述的方法，其中形成所述密封构件包括形成一种或多种硅氧烷树脂、烷基硅酸酯或其组合的所述表面疏水改性层。
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