CN1101005C - 彩色等离子体显示盘中的挡板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种彩色等离子体显示盘(PDP)中的挡板及其制造方法。彩色PDP包括在上衬底和下衬底之间由玻璃熔料组成的档板的部分，每一衬底都具有一定间隔的电极，从而构成单元。该制造方法包括下列步骤：在下衬底上涂敷预定厚度的玻璃熔料糊；干燥和烘焙涂敷的玻璃熔料糊，从而形成玻璃熔料；限定玻璃熔料表面上的不需要部分；和去除玻璃熔料的不需要部分，从而形成相互之间相距一定间隔的玻璃熔料挡板。

Description

彩色等离子体显示盘中的 挡板及其制造方法
技术领域
本发明涉及彩色等离子体显示盘(PDP)，特别涉及彩色PDP中的挡板及其制造方法。
背景技术
图1是展示常规彩色PDP结构的剖面图。
参见图1，彩色PDP包括上衬底和下衬底。
下衬底包括下玻璃衬底10，防止烘烤时电极材料渗透到下玻璃衬底10的第一绝缘层11，第一绝缘层11上的下电极12，和防止与下电极12相邻的单元之间相互干扰的挡板13。
上衬底包括上玻璃衬底15，第二绝缘层16，多个在第二绝缘层16上的上电极17，用于维持在上电极17的放电中产生的表面电荷的第一和第二电解质层18和19，和防止第一和第二电解质层损伤的保护层20。
在挡板13上和下玻璃衬底10上面形成发光材料14。
将氩和氖混合气体注入上衬底和下衬底之间的空间，以便变成等离子状态的非激活气体，由此形成放电区。
下面描述有上述结构的彩色PDP的制造方法。
首先，为防止烘烤时电极材料渗透到下玻璃衬底10，在透明下玻璃衬底10上形成第一绝缘层11。
其次，在绝缘层11上形成下电极12，然后进行干燥和烘烤。接着，在完成下电极12的干燥和烘烤之后，为了防止相邻放电单元的混色，在下玻璃衬底10上面用印刷法印刷10～13次挡板材料，从而通过干燥和烘烤形成挡板13。
形成挡板的典型方法之一是采用厚膜印刷技术。该方法中，不是用蚀刻挡板材料法而是在预定区域上多次印刷挡板材料来形成挡板。印刷厚膜的方法中，利用掩模印刷混有陶瓷粉和有机粘接溶剂的混合糊，印刷并进行干燥10次然后在450～700℃的温度下烘烤，从而形成挡板。这种情况下，每印刷一次挡板材料，挡板就生长13～15μm的厚度。因此，挡板的总厚度是130～150μm。形成挡板的材料为绝缘糊。
接着，在下电极12和挡板13上形成发光材料，于是制成下衬底12。
至于上衬底，在透明上玻璃衬底15上形成第二绝缘层16，在绝缘层16上形成上电极17。这时，上电极17是通过淀积氧化铟和氧化锡形成的透明电极(ITO：氧化铟锡)。另一方面，也可以用铬一铜一铬的三层构成的叠层金属电极作透明电极，从而改善电压降低。
接着，为了用在界面上产生的电荷降低驱动电压，形成第一和第二电介质层18和19。然后，在第二电介质层19上形成保护层20，以防止第一和第二电介质层18和19的损伤。
此后，用密封胶密封上和下衬底，从而形成密封空间。于是在密封空间中封入放电气体。密封空间底的角落上制成一个孔(未示出)与注入气体的玻璃管相连，以便除去密封盘内的密封气体。抽出气体时，真空度通常为10-6～10-8乇。
用气体注入装置注入气体(约500乇)，然后热封离玻璃管，于是形成完全密封放电气体的盘。
这种制造彩色等离子体显示器的挡板的常规方法中，重复印刷10次左右的挡板材料是难以制造预定质量的挡板的。并且，由于糊状的挡板的烘烤温度高，为了防止因玻璃尺寸改变而引起的质量下降，必须对上下玻璃衬底退火，或使用特殊的衬底。此外，由于受印刷中用的掩模的限制，对于任何大尺寸的彩色PDP来说，彩色PDP的挡板都无用处。
发明概述
因此，本发明涉及彩色PDP的挡板及其制造方法，它基本上克服了由于现有技术的限制和缺陷而存在的一个或多个问题。
下面的描述中将展示本发明的附加特征和优点，从说明中将明了或从本发明的实践中可理解这些特征和优点。通过文中的描述和权利要求以及附图中具体指出的结构可实现和获得本发明的目的和其它优点。
为了实现这些和其它优点，按照本发明，概括和概要描述的彩色等离子体显示盘(PDP)中的挡板包括在上下衬底之间由玻璃熔料形成的隔离物，每一个衬底具有一定间隔的电极，从而构成单元。其中，玻璃熔料含有氧化铅(PbO)、氧化硼(B2O3)、氧化锌(ZnO)、氧化硅(SiO2)、氧化钡(BaO)构成，氧化铅占混合物的70～80wt％。
本发明提供一种彩色等离子显示板，包括：上衬底，其具有上电极；下衬底，其具有下电极，并且与所述上衬底相对；在上衬底和下衬底之间的挡板，从而在上衬底和下衬底之间形成一定的间隔，构成一个单元，其中，所述挡板由玻璃熔料构成，该玻璃熔料含有氧化铅(PbO)、氧化硼(B2O3)、氧化锌(ZnO)、氧化硅(SiO2)、氧化钡(BaO)构成，所述氧化铅占混合物的70～80wt％。
本发明还提供一种彩色PDP中挡板的制造方法，该PDP中包括上衬底和下衬底，该方法包括下列步骤：在下衬底上涂敷预定厚度的玻璃熔料糊，该玻璃熔料含有氧化铅(PbO)、氧化硼(B2O3)、氧化锌(ZnO)、氧化硅(SiO2)、氧化钡(BaO)构成，所述氧化铅占混合物的70～80wt％；干燥和烘焙涂敷的玻璃熔料糊，形成玻璃熔料；限定玻璃熔料表面上的不需要部分；和用稀释酸去除玻璃熔料的不需要部分，形成了相互之间相距一定间隔的玻璃熔料挡板。
应该理解，上述概括描述和下面的详细说明都是示例性和说明性的，欲对权利要求所限定的本发明提供进一步的说明。
附图的简要说明
参照结合附图的下述详细说明，将容易理解本发明的这些和各种其它的目的、特征和优点，其中：
图1是展示常规彩色PDP的单元结构的剖面图；和
图2是按照本发明制造彩色等离子体显示盘的挡板的工艺流程图。
下面，参照附图详细说明本发明的优选实施例。
图2是按照本发明制造彩色等离子体显示盘(PDP)挡板的工艺流程图。
优选实施方式的详细描述
参见图2，用印刷法，在下玻璃衬底12的整个表面上均匀涂敷混合玻璃熔料粉和粘合剂制成的厚100～200μm的玻璃熔料糊(S101)。其中，低熔点结晶性的玻璃熔料粉的主要成份是氧化铅(PbO)。
在不低于玻璃熔料粉的软化点温度下加热处理该玻璃粉时，它与其它低熔点的普通玻璃不同，它甚至在第一次烘焙引起的结晶之后，在高于烘焙温度100℃的温度以上再熔化。然而，由于在高于烘焙温度100℃的温度之下的温度，玻璃熔料粉不改变，因此，其性能极优。
烘焙之前，玻璃熔料粉在370～380℃的较低温度熔化，因而牢固地以玻璃状态固定。然而，固定之后进行热处理，玻璃熔料从其表面开始结晶。在玻璃熔料的晶体开始熔化的低于约500℃的温度之下，结晶化的玻璃保持牢固的固态。
形成挡板之后的热处理工艺有烘焙发光材料的工艺和淀积密封胶的工艺。这两种工艺在400～500℃的温度下进行，因此，不存在使玻璃熔料粉挡板熔化和改变形状的可能。
另外，为改善彩色等离子体显示盘(PDP)的对比度，使用加颜料的黑色玻璃熔料。使玻璃熔料黑化的颜料是氧化铁(Fe2O3)和氧化钴(CoO3)的混合颜料。该颜料混合物的总量为0.4～0.6wt％。玻璃熔料中，氧化铅(PbO)为70～80wt％，氧化硼(B2O3)为8～13wt％，氧化锌(ZnO)为7～12wt％，氧化硅(SiO2)为3wt％，和氧化钡(BaO)为1wt％。用BaO量调整热膨胀系数。换句话说，BaO用量越多，热膨胀系数就越大。
均匀地形成于下玻璃衬底10上的厚100～200μm的玻璃熔料糊，在430～450℃的温度下进行干燥和烘焙(S102)。
其后，在干燥和烘焙过的玻璃熔料糊上涂敷光刻胶膜(S103)，对其进行干燥，以具有一定的湿度(S104)。
接着，利用构图的掩模，使已干燥的光刻胶膜曝光(S105)，然后显影(S106)。为防止光刻胶层受强酸腐蚀而损伤。在低于150℃的温度下再烘焙光刻胶膜(S107)。接着，用腐蚀法去除不需要的玻璃熔料(S108)。这时，使用的光刻胶膜是从市场购买的正型光刻胶，从而去除已曝光部分。使用的腐蚀剂是利用稀释的酸制成的腐蚀剂。
硫酸、氢氟酸、氟酸和硝酸都可用作腐蚀剂。其中，最常用的是硝酸。
该玻璃熔料被浸渍或喷射，使其腐蚀。最佳腐蚀温度是35～50℃，用水稀释的浓度为25～55％的硝酸。腐蚀时间是1-5分钟。
难以制造出被钻蚀的挡板的预定图形宽度。用腐蚀剂蚀刻时常产生钻蚀。按预定宽度腐蚀玻璃熔料时，其上部被横向腐蚀。这样，上部比下部更多地被腐蚀，于是上部图形的宽度就比下部图形的宽度窄。用喷射法而不是浸渍法进行腐蚀时，蚀刻方向更是不可改变的，因此能减少钻蚀量。尤其是，腐蚀剂的温度高于35℃时，可减少腐蚀时间和减少钻蚀量。另外，酸的浓度越高，钻蚀量越低。
腐蚀玻璃熔料完成之后，清洗该玻璃熔料(S109)然后去除保留的光刻胶层(S110)。
本发明方法有很多优点。由于降低了烘焙挡板材料的温度，减小了挡板的改变量，因而PDP的性能被改善，烘焙时间被缩短，对玻璃的热冲击减小。并且，简化了整个工艺过程，降低了材料成本，从而提高了产品的竞争性。因此，用本发明的方法可方便地制造高分辨率的大尺寸PDP。并且，由于钻蚀量可被减小，该方法也可用于低分辨率的彩色PDP的挡板。
显然，本领域的技术人员可对本发明的彩色PDP的挡板及其制造方法进行各种限定和修改，但均不会脱离本发明的实质和范围。因此，本发明将覆盖在权利要求及其等效物的范围内的对本发明的限定和修改。

Claims (19)

1、一种彩色等离子体显示盘(PDP)中的挡板，包括：
上衬底和下衬底之间由玻璃熔料构成的隔离物，每一衬底都具有一定间隔的电极，从而构成一个单元，
其中，玻璃熔料含有氧化铅(PbO)、氧化硼(B2O3)、氧化锌(ZnO)、氧化硅(SiO2)、氧化钡(BaO)，所述氧化铅占混合物的70～80wt％。
2、如权利要求1的挡板，其中，所述玻璃熔料是结晶性的玻璃熔料。
3、如权利要求1或2的挡板，其中，所述氧化硼占混合物的8～13wt％。
4、如权利要求1或2的挡板，其中，所述氧化锌占混合物的7～12wt％。
5、如权利要求1或2的挡板，其中，所述氧化硅占混合物的3wt％。
6、如权利要求3的挡板，其中，所述氧化钡含量低于混合物总量的1wt％。
7、如权利要求1的挡板，其中，所述氧化铅、所述氧化硼和所述氧化锌的含量之和占混合物的95wt％。
8、如权利要求1的挡板，其中，所述氧化硅和所述氧化钡的含量之和低于混合物总量的4wt％。
9、如权利要求1的挡板，其中，玻璃熔料中有0.4～0.6wt％的黑色颜料。
10、如权利要求9的挡板，其中，所述黑色颜料由预定比例的氧化铁(Fe2O3)和氧化钴(Co2O3)组成。
11、一种彩色等离子显示板，包括：
上衬底，其具有上电极；
下衬底，其具有下电极，并且与所述上衬底相对；
在上衬底和下衬底之间的挡板，从而在上衬底和下衬底之间形成一定的间隔，构成一个单元，
其中，所述挡板由玻璃熔料构成，该玻璃熔料含有氧化铅(PbO)、氧化硼(B2O3)、氧化锌(ZnO)、氧化硅(SiO2)、氧化钡(BaO)，所述氧化铅占混合物的70～80wt％。
12、一种彩色PDP中挡板的制造方法，该PDP中包括上衬底和下衬底，该方法包括下列步骤：
在下衬底上涂敷预定厚度的玻璃熔料糊，该玻璃熔料含有氧化铅(PbO)、氧化硼(B2O3)、氧化锌(ZnO)、氧化硅(SiO2)、氧化钡(BaO)，所述氧化铅占混合物的70～80wt％；
干燥和烘焙涂敷的玻璃熔料糊，形成玻璃熔料；
限定玻璃熔料表面上的不需要部分；和
用稀释酸去除玻璃熔料的不需要部分，形成了相互之间相距一定间隔的玻璃熔料挡板。
13、如权利要求12的方法，其中，烘焙温度范围为400～450℃。
14、如权利要求12的方法，其中，稀释酸选自由硫酸、氢氟酸、氟酸和硝酸构成的组。
15、如权利要求14的方法，其中，稀释酸的浓度是25～55％。
16、如权利要求15的方法，其中，稀释酸的温度高于35℃。
17、如权利要求12的方法，其中，去除玻璃熔料的时间是1-5分钟。
18、如权利要求12的方法，其中，还包括在去除玻璃熔料前烘焙玻璃熔料的步骤。
19、如权利要求18的方法，其中，烘焙温度范围是150℃。
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