等离子显示器(Plasma Display Panel,简称PDP)是一种薄型的显示器,其主要的特色在于可以做到超大尺寸、超薄厚度的屏幕,以节省大量的屏幕空间。等离子显示器的发光原理与日光灯类似,是在真空玻璃槽中注入惰性气体,以电压加压的方式使惰性气体产生电桨效应而放出紫外线,此时紫外线再照射到涂布于玻璃槽壁表面上的荧光材质,可以使荧光材质激发出红色、绿色或蓝色的可见光。因此,等离子显示器的屏幕是由数十万个能够自行发光的单位组合而成,每一个发光单位又包含红、绿、蓝(R、G、B)三种颜色的细小灯泡,经由三原色巧妙的组合而产生不同的颜色,然后形成了我们所看到的画面。
请参考图1,其显示现有等离子显示器10的示意图。现有等离子显示器10的结构主要由平行设置的一上玻璃基板12与一下玻璃基板14所构成,而上、下玻璃基板12、14之间存在一间隙,充入惰性气体(如:Ar、Xe)以形成一放电空间16。上玻璃基板12表面上包括多组横向电极,每一组横向电极包括一第一维持电极(sustaining electrode)18与一第二维持电极20,而第一、第二维持电极18、20均各自包括一透明电极181、201以及一辅助电极(bus electrode)182、202。此外,上玻璃基板12表面上包括一介电层24覆盖住横向电极,以及一保护层26覆盖住介电层24。
下玻璃基板14上设置有多个阻隔壁(barrier rib)28,平行且等距地设置于下玻璃基板14表面上,用来将放电空间16分隔成多个放电空间组,其中每一放电空间组定义为包括一红色放电空间16R、一绿色放电空间16G以及一蓝色放电空间16B。等离子显示器10亦包含多个纵向电极22则是置于两阻隔壁28之间的下基板14表面上,用来作为寻址电极(addresselectrode)。此外,一红色荧光层29R涂布于红色放电空间16R内的下玻璃基板14表面与阻隔壁28侧壁上;一绿色荧光层29G涂布于绿色放电空间16G内的下玻璃基板14表面与阻隔壁28侧壁上;一蓝色荧光层29B涂布于蓝色放电空间16B内的下玻璃基板14表面与阻隔壁28侧壁上。
等离子显示器10的操作方式,是于电极间通入一驱动电压,利用高电压将放电空间16内的惰性气体解离而产生紫外光,则紫外光会打在红色、绿色、蓝色荧光层29R、29G、29B上,以发出一般人可看见的红、蓝、绿三种颜色,三原色经不同比例混合后,可见光经由上玻璃基板12传达至一般人的视线中。
考虑到荧光层29被紫外光激起发出红、绿、蓝三原色的发光特性与色纯度,目前采用的三种荧光物质组成各有不同。举例来说,红色荧光材质可为(Y,Gd)BO3:Eu+3与Y2O3:Eu,绿色荧光材质可为Zn2SiO4:Mn与BaAl12O19:Mn,蓝色荧光材质可为BaMgAl14O23:Eu+2与SrMg(SiO4)2:Eu+2。然而,目前使用的材质有一定的限制,例如:蓝色荧光材质使用寿命过短,绿色荧光材质的残光时间太长等,使现有等离子显示器10的色温(colortemperature)过低,这些问题均会影响到等离子显示器的显示品质。为了改善等离子显示器10的显示品质,现有方法是调整红色放电空间16R、绿色放电空间16G与蓝色放电空间16B之间的开口宽度比例,以使蓝色放电空间16B增加至最大,进而增加蓝色荧光层29B的表面积,以改善蓝光问题。此外,等离子显示器的色温亦能提高,显示品质亦有改善。不过,此种设计方式会过度缩小红色放电空间16R的宽度,使得阻隔壁28的制作、红色荧光层29R的涂布工艺的困难度提高,在封合上玻璃基板12与下玻璃基板14时也会产生对位的问题。因为红色放电空间16R的开口宽度过窄,也很容易使放电的电离气体跨越(cross talk)至相邻的放电空间中产生干扰,进而影响等离子显示器10的电性表现,反而无法确保等离子显示器10的显示品质。
图1显示现有等离子显示器的示意图。
图2显示本发明等离子显示器的示意图。
图3A至3I显示本发明制作不对称阻隔壁结构的方法的示意图。
图4A至4C显示本发明另一种制作不对称阻隔壁结构的方法的示意图。
附图标号的说明:
等离子显示器~30; 上玻璃基板~32;
下玻璃基板~34; 红色放电空间~36R;
绿色放电空间~36G; 蓝色放电空间~36B;
第一维持电极~38; 第二维持电极~40;
寻址电极~42; 第二介电层~44;
第一介电层~45; 保护层~47;
第一阻隔壁结构~461; 第二阻隔壁结构~462;
第三阻隔壁结构~463; 第四阻隔壁结构~464;
底层465、466; 红色荧光层~48R;
绿色荧光层~48G; 蓝色荧光层~48B;
阻隔壁材料层~50; 第一感光性干膜~51;
底部图案定义层~52、521、522、523;
第二感光性干膜~53;
层间图案定义层~54、541、542、543;
第三感光性干膜~55;
顶部图案定义层~56、561、562;
第一掩模~581、581’;第二掩模~582;
第三掩模~583; 浅沟~601、602、603;
深渠沟~621、622、623。
请参考图2,其显示本发明等离子显示器30的示意图。本发明等离子显示器30的结构主要由平行设置的一上玻璃基板32与一下玻璃基板34所构成,而上、下玻璃基板32、34之间存在一间隙,充入惰性气体以形成一放电空间36。上玻璃基板32表面上包括多组横向电极,每一组横向电极包括一第一维持电极38与一第二维持电极40,一第一介电层45覆盖住横向电极,以及一保护层47覆盖住介电层。
下玻璃基板34上包括多个纵向的寻址电极42,一第二介电层44覆盖住寻址电极42,以及多个阻隔壁结构46平行且等距的方式设置于第二介电层44表面上,隔开形成多个放电空间组。其中,该阻隔壁结构至少包括一第一阻隔壁结构461、一第二阻隔壁结构462、一第三阻隔壁结构463、以及一第四阻隔壁结构464。第一阻隔壁结构461与第二阻隔壁结构462之间定义一蓝色放电空间36B,且第二介电层44的表面曝露于其中。第二阻隔壁结构462、第三阻隔壁结构463与一较薄的底层465,则定义出一绿色放电空间36G。第三阻隔壁结构463、第四阻隔壁结构464与一较厚的底层466,则定义出一红色放电空间36R。虽然第一、第二、第三、第四阻隔壁结构461~464的侧壁的高度、间距均相同,但是底层465、466厚度不同,因此蓝色放电空间36B最大,绿色放电空间36G次的,红色放电空间36R最小,可以藉此有效提高蓝色放电空间36B的电容值,并降低红色放电空间36R的电容值。
由上述可知,将一蓝色荧光层48B涂布于蓝色放电空间36B内的第一阻隔壁与第二阻隔壁461、462表面上时,蓝色荧光层48B的涂布面积会最大,而将一绿色荧光层48G涂布于绿色放电空间36G内的第二阻隔壁与第三阻隔壁462、463表面上时,绿色荧光层48G的涂布面积会次的。至于将一红色荧光层48R涂布于红色放电空间36R内的第三阻隔壁结构与第四阻隔壁463、464表面上时,红色荧光层48R的涂布面积将会最小。如此一来,藉由不对称的阻隔壁结构46来调整不同放电空间36的深度与表面积,可以有效改善蓝光与绿光的问题,以提升等离子显示器30的色温。
第一优选实施例
请参阅图3A至3I,其显示本发明不对称阻隔壁结构46的制作方法的示意图。如图3A所示,提供下玻璃基板34,其表面上包括多个平行排列的寻址电极42,以及第二介电层44覆盖住寻址电极42与下玻璃基板34的表面。首先,使用涂布或是丝网印刷(screen-print)方法于第二介电层44表面上形成一定厚度的玻璃材料,用来作为一阻隔壁材料层50。然后,如第3B与3C图所示,利用压膜的方式,于阻隔壁材料层50上形成一第一感光性干膜51,再使用一第一光掩模(未显示)对第一感光性干膜51进行曝光与显影工艺,以于阻隔壁材料层50上定义形成多组底部图案层52。其中,每一组底部图案层52由宽度相同、等间距(D)且平行排列的一第一底部图案层521、第二底部图案层522、第三底部图案层523所构成,而且第一、第二、第三底部图案层521~523的位置均与寻址电极42的位置交错开来,以使寻址电极42上方的阻隔壁材料层50的表面曝露出来。
接着,如第3D与3E图所示,利用压膜的方式,于阻隔壁材料层50与底部图案层52表面上形成一第二感光性干膜53,然后使用一第二光掩模(未显示)对第二感光性干膜53进行曝光与显影工艺,以分别于多组底部图案层52上定义形成多组层间图案层54。其中,每一组层间图案层54由宽度不同、不等距且平行排列的一第一层间图案层541、第二层间图案层542、第三层间图案层543所构成。第一层间图案层541的宽度较第一底部图案层521的宽度小,且左侧对齐设置于第一底部图案层521的上方,而使第一底部图案层521的右侧部分曝露出来;第二层间图案层542的宽度较第二底部图案层522的宽度小,且右侧对齐设置于第二底部图案层522的上方,而使第二底部图案层522的左侧部分曝露出来;第三层间图案层543的宽度约略与第三底部同案层523的宽度相当,左右对齐设置于第三底部图案层523的上方。
后续如图3F与3G所示,利用压膜的方式,于阻隔壁材料层50、底部图案层52与层间图案层54表面上形成一第三感光性干膜55,然后使用一第三光掩模(未显示)对第三感光性干膜55进行曝光与显影工艺,以分别于多组层间图案层54上定义形成多组顶部图案层56。其中,每一组顶部图案层56由宽度不同且平行排列的一第一顶部图案层561以及一第二顶部图案层562所构成。第一顶部图案层561的宽度较第一层间图案层541的宽度小,且左侧对齐设置于第一层间图案层541的上方,而使第一层间图案层541的右侧部分曝露出来;第二顶部图案层562的宽度较第三层间图案层543的宽度小,右侧对齐设置于第三层间图案层543的上方,而使该第三层间图案层543的左侧部分曝露出来。这样,阻隔壁材料层50上形成一组用于定义阻隔壁形状的掩模,其中第一底部、层间、顶部图案层521、541、561构成一第一掩模581;第二底部、层间图案层522、542构成一第二掩模582;第三底部、层间、顶部图案层523、543、562构成一第三掩模583。而第一掩模581与第二掩模582之间形成一第一浅沟601,第二掩模582与第三掩模583之间形成一第二浅沟602,第三掩模583与第一掩模581之间形成一第三浅沟603,其中第一、第二、第三浅沟601~603的底部宽度相等(D=D=D),而第一、第二、第三浅沟601~603的侧壁高度不相等(h1<h2<h3)。
其后,如第3H图所示,进行一喷砂(sandblasting)工艺,将未被第一、第二、第三掩模581~583所覆盖的阻隔壁材料层50去除,以分别于第一、第二、第三浅沟601~603内形成一第一、第二、第三深渠沟621~623,直至第一深渠沟621曝露出第二介电层44的表面。最后,如第3I图所示,进行一干膜剥离工艺,同时将第一、第二、第三掩模581~583完全剥除,而残留的阻隔壁材料层50便成为本发明的不对称阻隔壁结构46。由于第一、第二、第三掩模581~583的侧壁形成阶梯状而具有不同的厚度,使喷砂工艺的砂阻受到不同程度的阻挡,喷砂强度因而递减。因此当第一深渠沟621底部曝露出第二介电层44的表面时,第二、第三深渠沟622、623的底部仍为阻隔壁材料层50,使得第一深渠沟621的底部位置最低,第二深渠沟622的底部位置次的,第三深渠沟623的底部位置最高。
此外,在第三掩模旁另形成下一组掩模中的第一掩模581’,于喷砂工艺后可定义形成一第四阻隔壁464。如此一来,围绕第一深渠沟621侧壁的第一、第二阻隔壁461、462可定义一蓝色放电空间36B;围绕第二深渠沟622侧壁的第二、第三阻隔壁462、463与底部465可定义一绿色放电空间36G;围绕第三深渠沟623侧壁的第三、第四阻隔壁463、464与底部466可用来定义一红色放电空间36R。由于第三阻隔壁463与第四阻隔壁464包括一较厚的底层466,故其表面积最小,而第二阻隔壁结构462包括一较薄的底层465,故其表面积次之,而第一阻隔壁461结构没有底层,故其表面积最大。另外,依据工艺与荧光材质的考虑,可以将绿色放电空间36G的大小设计为与蓝色放电空间36B相等或更大。
[第二优选实施例]
除此的外,本发明另外提供一种制作不对称阻隔壁结构的方法。请参考图4A至4C,其显示本发明另一种制作不对称阻隔壁结构46的方法。如图4A所示,利用压膜的方式,于阻隔壁材料层50表面上形成第一感光性干膜51,然后使用第一光掩模(未显示)进行曝光工艺,以于第一感光性干膜51上定义多组底部图案层52。然后,利用压膜的方式,于第一感光性干膜51表面上形成第二感光性干膜53,然后使用第二光掩模(未显示)进行曝光工艺,以于第二感光性干膜53上定义多组层间图案层54。接着,利用压膜的方式,于第二感光性干膜55表面上形成第三感光性干膜55,然后使用第三光掩模(未显示)进行曝光工艺,以于第三感光性干膜55上定义多组顶部图案层56。
如图4B所示,同时对第一、第二、第三感光性干膜51、53、55进行显影工艺,将底部、层间、顶部图案层52、54、56以外的区域去除,以形成第一、第二、第三掩模581~583。接着,如图4C所示,进行喷砂工艺,将未被第一、第二、第三掩模581~583所覆盖的阻隔壁材料层50去除,以分别形成第一、第二、第三深渠沟621~623,直至第一深渠沟621曝露出第二介电层44的表面。最后,进行一干膜剥离工艺,同时将第一、第二、第三掩模581~583完全剥除,而残留的阻隔壁材料层50便成为本发明的不对称阻隔壁结构46。第二实施例的好处在于将原有的三次显影工艺整合为一次,可缩短工艺时间以及降低制造成本。
虽然本发明已结合一优选实施例揭露如上,然而其并非用以限定本发明,本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,可作出各种更动与润饰,因此本发明的保护范围应当由后附的权利要求的范围所界定。