CN1222717A - 制作等离子体显示装置的隔板的方法和等离子体显示装置 - Google Patents

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Abstract

制造等离子体显示装置的隔板的方法:在具有寻址电极的后基板表面上形成绝缘层;在所述绝缘层的表面上依序形成导电层和光导层;使所述光导层表面荷电;使以预定图样之掩模覆盖的光导层在紫外线下曝光,从而可在所述光导层上形成静电潜像;通过使其上形成有静电潜像之光导层与荷电的液体调色剂层接触,致液体调色剂能黏附于静电潜像上,显影该静电潜像;干燥黏附于静电潜像上的调色剂,并吸收静电潜像区以外所保持的调色剂;将使所述光导层表面荷电的步骤至干燥和吸收调色剂的步骤重复三次;氧化其上形成有所述隔板的后基板。

Description

制作等离子体显示装置的隔板的方法和 等离子体显示装置
本发明涉及制作等离子体显示装置所用隔板的方法和具有由此制作之隔板的等离子体显示装置，具体地说，涉及利用电子照相法在等离子体显示装置的后基板上制作隔板的方法和具有由此制作之隔板的等离子体显示装置。
通过气体放电显示图形的等离子体显示装置被公认为在显示容量、亮度、对比度、潜像以及视角等方面具有优良的特性，因此可在将来成为令人瞩目的能代替普通CRT的显示板。在等离子体显示装置中，借助于加在电极上的直流(DC)或交流(AC)电压，在所述电极间产生气体放电，随之气体辐射出紫外线，通过紫外激发由荧光物质发光。可按放电机制将等离子体显示装置分成交流型的和直流型的。
图1是表示普通交流型等离子体显示装置结构的说明性透射图。
参照该图，作为透明显示电极的第一电极13a和作为寻址电极的第二电极13b形成于前玻璃基板11与后玻璃基板12之间。所述第一和第二电极13a、13b成条形分别形成于前、后玻璃基板11和12的内表面上，而且在基板11、12被组合在一起时，该二电极互相交叉。前玻璃基板11的内表面上被依序沉积有绝缘层14和保护层15。后玻璃基板12上形成有绝缘层14′，并在绝缘层14′上形成隔板17。隔板17间形成小室19，即用于充入惰性气体，如氩(Ar)的空间。如图中所示，隔板17被涂以荧光材料18。
为使具有如上结构的等离子体显示装置工作起来，加上被称为触发电压的高压，以便在电极13a和13b之间产生放电。当绝缘层14内储存有阳离子时，由所述触发电压发生放电。当触发电压超过常规阈电压时，由于所述放电而使小室19内所充的氩气转换成等离子态，并在电极13a和13b之间保持稳定的放电状态。在这种稳定的放电状态下，放电期间所发射的紫外光撞击荧光材料18而发光。因此，每个小室单元中形成的象素就能显示一幅图形。
图2是表示刮板式涂敷器的透射图。所述刮板式涂敷器是一种用于利用普通印刷方法制作等离子体显示装置隔板的设备。
参照该图，在后基板21的上表面上装附有网状物(未示出)，所述后基板上已在前述过程中形成寻址电极和绝缘层。刮板22被安置于支承棒23的下部。支承棒23可在后基板21上面水平移动。刮板22水平移动的同时挤压被置于后基板21上所装网状物上的膏状隔板材料，使这种隔板材料可均匀地涂敷于后基板21的绝缘层表面上。
不过，按照上述常规印刷方法使用刮板式涂敷器制作隔板会引出如下的问题。
首先，应重复几次刮板式涂敷器的印刷操作，直至得到具有预定宽度的隔板高度，在此期间，每次印刷操作都需要一次干燥操作。如果整个隔板的高度是大约200μm，则应重复10次印刷操作和干燥操作。因此，制作隔板所需的时间就较长，比如每个基板需要1小时或更长。制作过程中的这种延迟造成生产率的低下。
另一问题是，当刮板对着基板表面压挤呈膏状的隔板材料时，由于刮板的压力，会使基板上所装的网状物变形。由于该网状物是用来保持隔板的图样的，所以网状物的这种变形严重地影响按设计图样制作隔板。也即可能使最后完成的隔板变形，从而降低产品的质量。
为解决上述问题，本发明的目的在于提出一种通过电子照相法制作等离子体显示装置隔板的方法。
本发明的另一目的是要提供一种具有由电子照相法制得之隔板的等离子体显示装置。
于是，为实现本发明的目的，提出一种制作等离子体显示装置隔板的方法，它包括以下步骤：在具有寻址电极的后基板表面上形成绝缘层；在所述绝缘层的表面上依序形成导电层和光导层；使所述光导层表面荷电；对覆盖着预定图样之掩模的光导层在紫外线下曝光，从而可在光导层上形成静电潜像；通过使其上形成有静电潜像之光导层与荷电的液体调色剂层接触，使液体调色剂能黏附于静电潜像上，显影该静电潜像；干燥黏附于静电潜像上的调色剂，并吸收除静电潜像区以外所保持的调色剂；重复三次从使光导层表面荷电的步骤至干燥和吸收调色剂的步骤，并氧化(burn)其上形成有所述隔板的后基板。
在本发明中，优选的是由以氧化硅为主要成分的硅酸盐制成所述绝缘层，所述导电层最好由包含铵盐的酒精溶液在绝缘层的表面上制成，随后干燥之，并将该导电层的厚度制成为1μm。
在本发明中，通过涂敷包含芴基施主、蒽醌基受主、聚丙烯酸酯基黏合剂和甲苯的混合物制成光导层，然后干燥之，所述芴基施主、蒽醌基受主、聚丙烯酸酯基黏合剂的重量混合比最好是5∶15∶85。
在本发明中，光导层的厚度优选为5-6μm，在三次重复曝光步骤时第一次曝光步骤使用具有铬图样的掩模，而第二和第三次曝光步骤不使用掩模，且该掩模在第一次曝光步骤中与光导层表面隔开0.5mm或更小的间隔，在显影步骤中，以层流态形式在通有电流的电极表面上流动的液态调色剂可与形成静电潜像的光导层接触，使荷电的液态调色剂附着于所述静电潜像上，同时使所述电极与光导层间的间隔保持在0.5-1mm之间。
本发明中的液态调色剂优选的是包含半熔玻璃质原料的混合物，即金属氧化物、黏合剂和溶液的混合物，所述半熔玻璃质原料与黏合剂最好按3∶7的重量比混合，以及半熔玻璃质原料和黏合剂与溶液最好按1∶20的重量比混合，所述黏合剂是聚甲基丙烯酸(polymetacrylicacid)，而所述溶液是异链烷烃(isoparffin)液。
本发明中，三次重复步骤的每一次重复时液态调色剂的半熔玻璃质原料适宜包含不同的金属氧化物组分，即第一次重复时液态调色剂的半熔玻璃质原料包含氧化铅、氧化锰和氧化锌，第二次重复时包含氧化铅、氧化铜、氧化锰和氧化铬，而第三次重复时包含氧化铅、三氧化二硼和氧化铝。
本发明中第一次重复时液态调色剂的半熔玻璃质原料适宜包含重量百分比为30∶40∶30％的氧化铅、氧化锰和氧化锌；第二次重复时液态调色剂的半熔玻璃质原料最好包含重量百分比为30∶25∶30∶15％的氧化铅、氧化铜、氧化锰和氧化铬；而第三次重复时液态调色剂的半熔玻璃质原料适宜包含重量百分比为35∶25∶40％的氧化铅、三氧化二硼和氧化铝。
此外，按照本发明的另一种情况，提供一种通过以下步骤制成的等离子体显示装置，包括：在具有寻址电极的后基板表面上形成绝缘层；在绝缘层上依序形成导电层和光导层；使所述光导层表面荷电；使由具有预定图样之掩模覆盖的光导层曝光于紫外线，从而可在光导层上形成静电潜像；通过允许其上形成有静电潜像的光导层与荷电的液态调色剂层接触，使所述液态调色剂附着于所述静电潜像上而显影所述静电潜像；干燥附着于所述静电潜像上的调色剂，并吸收除静电潜像以外区域所余的调色剂；重复三次从使光导层表面荷电步骤到干燥并吸收所述调色剂的步骤；以及氧化形成隔板的后基板。
本发明中的液态调色剂适宜是包含半熔玻璃质原料混合物，即金属氧化物、黏合剂和溶液的混合物，三次重复步骤的每一次重复时液态调色剂的半熔玻璃质原料包含不同的金属氧化物组分，并且完成的隔板按照其高度具有不同的热胀系数，从而可使因热膨胀所致变形量的差异得到调节。
通过参照附图详细描述本发明的具体实施例，将使其上述目的和优点变得愈为清晰，其中：
图1是表示普通等离子体显示装置的透射图；
图2是表示按照普通印刷方法形成隔板之刮板式涂敷器的透射图；
图3是表示制作本发明优选实施例等离子体显示装置隔板的步骤流程图；
图4是表示本发明实施例的后基板上形成的导电层和光导层的剖面图；
图5是表示使本发明实施例的光导层表面荷电步骤的剖面图；
图6是表示使本发明实施例荷电的光导层曝光于紫外线步骤的剖面图；
图7是表示按照本发明实施例通过使液态调色剂附着于静电潜像显影步骤的剖面图；
图8是表示按照本发明实施例使具有按先前的显影步骤制成之隔板的光导层内表面曝光步骤的剖面图。
图3表示本发明优选实施例制作等离子体显示装置隔板的过程。参照该图，通过以下步骤实现本发明实施例的方法，包括：在其上形成有寻址电极之后基板上形成绝缘层(81)；在绝缘层表面上形成导电层(82)；在导电层上形光导层(83)；使所述光导层表面荷电(84)；对荷电之光导层曝光(85)；通过使上述曝光静电潜面显影与液体调色剂接触(86)；干燥黏附于静电潜像上的调色剂，同时吸收并耗尽静电潜像以外部分所保持的调色剂(87)；使用其它种类显现不同特性的调色剂重复上述步骤84至87(88)；氧化基板，以固定上述步骤中在绝缘层上形成的图样(89)。后续步骤90跟在氧化步骤(89)之后。
图4表示后基板表面上形成的导电层和光导层，该后基板上形成有电极和绝缘层。参照该图，寻址电极92按常规方式形成于后基板上，即通过光学照相法使ITO材料的寻址电极形成于后基板91的内表面上。继而，将绝缘层93的材料涂敷于后基板91的整个表面上，并使被涂敷的表面干燥。可使用相同的旋转涂敷法或印刷方法涂敷形成绝缘层93的材料。绝缘层93可由常规技术中所用同样的材料构成。例如，主要包含氧化硅的硅酸盐被用于形成绝缘层93。
导电层94和光导层95依次形成于绝缘层93的上表面。可通过用常规的旋转涂敷法涂敷并干燥包含铵盐的酒精溶液形成导电层94。导电层94的厚度优选为1μm。
形成光导层95用的溶液可以通过使甲苯溶液与包含芴基施主、蒽醌基受主、聚丙烯酸酯基黏合剂的混合物混合而成。上述施主、受主及黏合剂间混合物的比例优选为5∶15∶85的重量比。通过旋转涂敷并干燥所述混合溶液形成光导层95。旋转涂敷后的光导层厚度优选约为5-6μm。图4所示对应于步骤81-83。
图5表示使光导层表面荷电的情况。参照该图，由钨丝或scrotron99以正电流使光导层95的整个表面被荷电。这当中，导电层94保持接地状态。这一步骤对应于图3中的步骤84。
图6表示利用掩模在光导层上形成预定图样的静电潜像图形的步骤。参照该图，与光导层95表面间隔预定距离沉积曝光用的掩模98。通过使用铬材料在玻璃97的表面上形成图样96，制成掩模98。铬图样96对应于后面所要形成之隔板的图形，并阻断曝光用的紫外线。图6中的参考标号m和n分别代表铬图样96中的间隔和光导层95与掩模98之间的距离。适宜在n小于0.5mm，并且通过掩模射出的光111是包含365nm波长的紫外线的情况下进行曝光。
在发射紫外线111的同时掩模97覆盖光导层95情况下，除紫外线111被铬图样96隔断的区域外，从光导层95表面除去正电荷，从而可形成预定图形的静电潜像。也即，从参考标号112指示的区域除去正电荷，该区域对应于拟在绝缘层93表面上形成所述隔板的部分。被紫外线111除去的电荷流过光导层95下面形成的导电层94。也即，在曝光步骤形成静电潜像时，导电层94要除去电荷。参照图6的这一描述对应于图3中的步骤85。
图7表示用液态调色剂使具有静电潜像的光导层95表面被显影的步骤。参照该图，通过以层流态形式在加有电流的下电极121的表面上流动，使液态调色剂122荷正电。其上形成有静电潜像的光导层95与下电极121彼此间隔预定的距离。后基板91能够如双头箭号125所示那样借助移动装置(未示出)水平向往复移动。下电极121能够如双头箭号126所示那样借助提升装置(未示出)竖直向往复移动。在实际的显影过程中，随着下电极121向着后基板91的光导层95升起，光导层95与下电极121之间形成的间隙被充以液态调色剂122。这当中，适宜使光导层95与下电极121之间的距离保持在大约0.5-1mm内。
如上所述，通过使所述液态调色剂以层流状态方式与光导层95上形成的静电潜像接触，使该液态调色剂附着于所述静电潜像上。所用的液态调色剂是包含一种或多种金属氧化物、黏合剂和溶液的半熔玻璃质原料的混合物。三次重复的每次显影步骤时，液态调色剂中所包含的半熔玻璃质原料的金属氧化物混合物有不同的选择。在最初显影所用的液态调色剂中，半熔玻璃质原料是金属氧化物与黏合剂混合物，并按3∶7的重量比混合，而且半熔玻璃质原料和黏合剂的混合物与异链烷烃溶液按1∶20的重量比混合。黏合剂适宜是聚甲基丙烯酸，半熔玻璃质原料包括重量比为30∶40∶30％的PbO,MnO和ZnO。参照图7的描述对应于图3中的步骤86。
显影步骤完成后，间隙吸收并干燥光导层95上保持的液态调色剂的步骤。由于静电力的缘故，使所述液态调色剂附着于光导层95的静电潜像图形上，并被干燥，使图形被固定。这当中，利用要被取去的真空，使附着于静电潜像区以外部分的液态调色剂被吸收。上面的描述对应于步骤87。
再参照图3，包括上述最初步骤，将步骤83至87重复几次，最好重复三次。也即在完成初始的显影和吸收/干燥步骤之后，重复两次基板表面荷电、进行曝光和显影、以及吸收/干燥步骤。
第二和第三次表面荷电步骤同于参照图5所描述者。也即用钨丝或scrotron99使光导层95被荷电至预定电位。当使具有最初显影步骤中形成之隔板荷电时，所述隔板的上表面的电位最高，其侧面的电位次最高，而其上没有隔板形成之光导层95表面的电位最低。
可以像图6所示的最初曝光步骤那样，借助掩模97进行第二和第三次曝光步骤85，或者无掩模而进行这些步骤。
图8表示无掩模而进行第二和第三次曝光步骤的情况。参照该图，将紫外线发射于具有在前面的显影步骤中形成之隔板131的光导层95的表面上。这当中，在无掩模而进行曝光步骤时，隔板131的表面上没有电荷被除去，而至在光导层95上那些未形成所述隔板131的表面上除去电荷。这是因为由于所述隔板材料本身用为绝缘体而不会引出被除去的电荷。
三次中的每一次显影步骤中，液态调色剂内所包含的半熔玻璃质原料的混合物在步骤与步骤间是不同的。用于最初显影步骤的液态调色剂混合物是与上面的描述一样的。另一方面，第二次显影步骤的半熔玻璃质原料混合物是重量比为30∶25∶30∶15％的PbO,CuO,MnO和CrO；而第二次显影步骤的所述混合物是重量比为35∶25∶40％的PbO,B2O3和Al2O3。这些不同的混合物是为了当整个隔板将要完成时防止由于热膨胀而出现裂纹。也即由于热膨胀所致的变形程度随所述隔板的高度改变，可以通过使用具有不同热胀系数的半熔玻璃质原料，使随所述高度因热膨胀所致变形程度的不同受到调节。
氧化步骤伴随着从表面荷电步骤至吸收/干燥步骤的三次重复。氧化步骤期间加给的热量必然消除包含于隔板材料及在绝缘层93的表面上形成的导电层94和光导层95中的所有黏合剂物质。这当中，由于上述热量会导致所述隔板的组分部分地软化，隔板可以被稳固地固定于绝缘层93上，所述绝缘层是以SiO2为主要成分构成的。
虽然光导层表面上充正电并在拟形成隔板的部分使用具有铬图样的掩的方法被用于上述实施例，但也可采用与之相反的方法。也即通过在光导层表面充负电并将铬图样掩模用在不形成所述隔板的部分而进行第一次曝光步骤，可得到同样的结果。
如上所述，在本发明制作等离子体显示装置隔板的方法中，由于是按电子照相法制作所述隔板，所以不会使隔板的形状变形，同时还使制作隔板的时间大大减少。例如，在制作具有20″基板之等离子体显示装置的情况下，普通印刷法需要1小时或更多，而按照本发明，可使这一时间减少到三分钟或更少。另外，作为偏差值，它被确定为成条形形成的所述隔板与原设计位置偏开的距离，常规方法表现出30μm或更大的偏差值，而本发明中，它被减小到5-7μm。因此被减少的制作时间和隔板的位置偏差可提高产品的质量，和改善生产率。
应予说明的是，本发明并不限于上述优选实施例，可以理解，在所附权利要求确定的本发明精髓和范围内，对于熟悉本领域的人来说，多种变换和改型都是有效的。例如，虽然本发明只述及制作等离子体显示装置隔板的方法，但可将本发明用于等离子体寻址液晶显示(PALCD)中。也就是说，可将本发明的方法用于形成PALCD的隔板。

Claims (22)

1．一种制作等离子体显示装置的隔板的方法，包括以下步骤：
在具有寻址电极的后基板表面上形成绝缘层；
在所述绝缘层的表面上依序形成导电层和光导层；
使所述光导层表面荷电；
使以预定图样的掩模覆盖的光导层在紫外线下曝光，从而可在所述光导层上形成静电潜像；
通过使其上形成有静电潜像的光导层与荷电的液体调色剂层接触，使液体调色剂能黏附于静电潜像上，显影该静电潜像；
干燥黏附于静电潜像上的调色剂，并吸收静电潜像区以外所保持的调色剂；
将从使所述光导层表面荷电的步骤至干燥和吸收调色剂步骤重复三次；
氧化其上形成有所述隔板的后基板。
2．如权利要求1所述制作等离子体显示装置隔板的方法，其中所述绝缘层由以具有氧化硅为主要成分的硅酸盐制成。
3．如权利要求1所述制作等离子体显示装置隔板的方法，其中通过在所述绝缘层表面上涂敷包含铵盐的酒精溶液，然后使其干燥，形成所述导电层。
4．如权利要求3所述制作等离子体显示装置隔板的方法，其中将所述导电层的厚度制成为1μm。
5．如权利要求1所述制作等离子体显示装置隔板的方法，其中通过涂敷包含芴基施主、蒽醌基受主、聚丙烯酸酯基黏合剂和甲苯的混合物，然后干燥之，制成所述光导层。
6．如权利要求5所述制作等离子体显示装置隔板的方法，其中所述芴基施主、蒽醌基受主、聚丙烯酸酯基黏合剂的重量比是5∶15∶85。
7．如权利要求1所述制作等离子体显示装置隔板的方法，其中所述光导层的厚度在5-6μm之间。
8．如权利要求5所述制作等离子体显示装置隔板的方法，其中所述光导层的厚度在5-6μm之间。
9．如权利要求1所述制作等离子体显示装置隔板的方法，其中重复三次所述曝光步骤，第一次曝光步骤使用具有铬图样的掩模，并且不使用掩模进行第二和第三次曝光步骤。
10．如权利要求8所述制作等离子体显示装置隔板的方法，其中在所述第一次曝光步骤中，使所述掩模定位于与所述光导层表面相隔大约0.5mm或更小的间隔。
11．如权利要求1所述制作等离子体显示装置隔板的方法，其中在所述显影步骤中，允许以层流态形式在被通以电流的电极表面上流动的液态调色剂与被形成所述静电潜像的光导层接触，使荷电的液态调色剂附着于所述静电潜像上。
12．如权利要求11所述制作等离子体显示装置隔板的方法，其中使所述电极与光导层间的间隔保持在0.5-1mm之间。
13．如权利要求1所述制作等离子体显示装置隔板的方法，其中所述液态调色剂是包含半熔玻璃质原料的混合物，即金属氧化物、黏合剂和溶液的混合物。
14．如权利要求13所述制作等离子体显示装置隔板的方法，其中所述液态调色剂由半熔玻璃质原料与黏合剂按3∶7的重量比混合，以及由半熔玻璃质原料和黏合剂与溶液按1∶20的重量比混合而成。
15．如权利要求13所述制作等离子体显示装置隔板的方法，其中所述黏合剂是聚甲基丙烯酸，而所述溶液是异链烷烃液。
16．如权利要求14所述制作等离子体显示装置隔板的方法，其中所述黏合剂是聚甲基丙烯酸，而所述溶液是异链烷烃液。
17．如权利要求14所述制作等离子体显示装置隔板的方法，其中所述三次重复步骤的每一次重复时所述液态调色剂的半熔玻璃质原料包含不同的金属氧化物组分，即所述第一次重复时液态调色剂的半熔玻璃质原料包含氧化铅、氧化锰和氧化锌，第二次重复时包含氧化铅、氧化铜、氧化锰和氧化铬，而第三次重复时包含氧化铅、三氧化二硼和氧化铝。
18．如权利要求17所述制作等离子体显示装置隔板的方法，其中第一次重复时所述液态调色剂的半熔玻璃质原料包含重量百分比为30∶40∶30％的氧化铅、氧化锰和氧化锌。
19．如权利要求17所述制作等离子体显示装置隔板的方法，其中第二次重复时所述液态调色剂的半熔玻璃质原料包含重量百分比为30∶25∶30∶15％的氧化铅、氧化铜、氧化锰和氧化铬。
20．如权利要求17所述制作等离子体显示装置隔板的方法，其中第三次重复时所述液态调色剂的半熔玻璃质原料最好包含重量百分比为35∶25∶40％的氧化铅、三氧化二硼和氧化铝。
21．一种等离子体显示装置，通过以下步骤制成，包括：在具有寻址电极的后基板表面上形成绝缘层；在所述绝缘层上依序形成导电层和光导层；使所述光导层表面荷电；对由具有预定图样之掩模覆盖的光导层曝光于紫外光中，从而可在所述光导层上形成静电潜像；通过允许其上形成有静电潜像的光导层与荷电的液态调色剂层接触，使所述液态调色剂附着于所述静电潜像上而显影所述静电潜像；干燥附着于所述静电潜像上的调色剂，并吸收除静电潜像以外区域所余的调色剂；将使所述光导层表面荷电步骤到干燥并吸收所述调色剂的步骤重复三次；以及氧化形成隔板的后基板。
22．如权利要求21所述的等离子体显示装置，其中所述液态调色剂是包含半熔玻璃质原料的混合物，即金属氧化物、黏合剂和溶液的混合物；所述三次重复步骤的每一次重复时所述液态调色剂的半熔玻璃质原料包含不同的金属氧化物组分，并且完成的隔板按照其高度具有不同的热胀系数，从而可使因热膨胀所致变形量的差异得到调节。
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