CN1619755A - 具有改进阻挡肋结构的等离子显示板 - Google Patents

具有改进阻挡肋结构的等离子显示板 Download PDF

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Abstract

提供了一种具有阻挡肋的等离子显示板，其阻挡肋被设计为防止在阻挡肋的顶表面上形成磷光材料。所述阻挡肋包括多个平行的第一阻挡肋构件以及与所述第一阻挡肋构件基本垂直地形成并相交的多个平行的第二阻挡肋构件。第一阻挡肋构件具有截面顶部宽度，并且第二阻挡肋构件具有截面顶部宽度。第一阻挡肋构件的顶部宽度小于第二阻挡肋构件的顶部宽度，因此，当在其上淀积磷光材料时，磷光材料累积在阻挡肋的侧壁和阻挡肋之间，而不会累积在阻挡肋的上部，由此提高了图像质量。

Description

具有改进阻挡肋结构的等离子显示板
技术领域
本发明涉及一种具有改进阻挡肋结构的等离子显示板(PDP)。更确切地，本发明涉及一种等离子显示板，其中由于阻挡肋的新颖形状而防止在阻挡肋上表面的残余磷光层材料的形成。
背景技术
PDP是通过等离子放电激发磷光体实现图像显示的显示装置。也就是说，在PDP放电区中安装的两电极之间施加预定电压以在其间引起等离子放电，并且在等离子放电过程中产生的紫外线激发以预定图案形成的磷光层，从而形成可视图像。
PDP的一个问题在于阻挡肋形成的形状会导致磷光体淀积并遗留在除阻挡肋的侧壁和下基板上的阻挡肋之间以外的阻挡肋的上部。当与上基板粘结在一起时，留在阻挡肋顶表面上的磷光体会在相邻放电单元之间产生串扰并限制和降低图像质量。所需要的是设计磷光体不残留在阻挡肋顶表面上的PDP和制造该PDP的方法。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供PDP的改进设计。
本发明的另一目的是提供一种PDP的设计，其使得在阻挡肋的顶表面上很少存在或没有磷光体。
本发明的又一目的是提供一种PDP的设计，其中设计阻挡肋以防止磷光层累积在阻挡肋的顶表面上。
本发明的另一目的是提供一种PDP的设计，其提高了PDP的整体亮度。
本发明的另一目的是提供一种PDP的设计，其限制了相邻放电单元之间的串扰。
本发明的又一目的是提供一种PDP的制造方法，其限制了磷光材料累积在PDP的顶表面上。
本发明的另一目的是提供一种PDP的制造方法，其产生具有较少串扰和改进亮度的PDP。
这些和其它目的可以由以下PDP实现，该PDP中的阻挡肋构造为限制在淀积磷光层之后留在其上表面上的磷光层材料残余物的量。等离子显示板包括：彼此相对设置且其间具有预定间隙的第一基板和第二基板；形成在第一基板上的第一电极；形成在第二基板上与第一电极基本垂直相交的第二电极；安装在第一基板和第二基板之间的间隙中的阻挡肋，该阻挡肋定义多个放电单元；以及在每个放电单元内部使用磷光层材料形成的磷光层。
所述阻挡肋包括多个平行的第一阻挡肋构件和与第一阻挡肋构件基本垂直相交的多个平行的第二阻挡肋构件，所述第一阻挡肋构件具有远离第二基板并基本沿第二阻挡肋构件形成的方向测量的截面顶部宽度(cross-sectional apex width)，所述第二阻挡肋构件具有远离第二基板并基本沿第一阻挡肋构件形成的方向测量的截面顶部宽度，第一阻挡肋构件的顶部宽度小于第二阻挡肋构件的顶部宽度。
第一阻挡肋构件的顶部宽度小于其截面底部宽度(cross-sectional basewidth)，所述底部宽度基本沿第二阻挡肋构件形成的方向测量。如果第一阻挡肋构件的顶部宽度是(a)，第一阻挡肋构件的底部宽度是(c)，则会满足顶部宽度与底部宽度比率的以下不等式：0.035≤a/c≤0.143。
如果基本沿第二阻挡肋构件形成方向获得的第一阻挡肋构件的截面侧壁的斜率为(s)，则满足下列不等式：1.88≤s≤1.93。第一阻挡肋构件的顶部宽度在5μm和20μm之间。第一阻挡肋构件沿基本垂直于第二电极形成方向的方向形成。阻挡肋通过蚀刻或喷砂形成，并且磷光层通过喷嘴喷射方法形成。
附图说明
通过结合附图参考以下详细描述，对本发明更全面的理解以及本发明的许多优点将变得更加显而易见。附图中，相同的附图标记表示相同或相似的部件，其中：
图1是等离子显示板的局部分解透视图；
图2是根据本发明示例性实施例的等离子显示板的局部分解透视图；
图3是沿图2中的III-III’线的等离子显示板的局部截面图；
图4是图2的等离子显示板的第一阻挡肋构件的示意性截面图；
图5是图2的等离子显示板的局部截面图，示出了在第一阻挡肋构件上磷光层材料的淀积。
具体实施方式
PDP的不同类型包括AC-PDP、DC-PDP和混合PDP。图1描述了具有矩阵阻挡肋构造的AC-PDP的局部分解透视图。参见图1，具有封闭或矩阵阻挡肋构造的AC-PDP100包括彼此相对设置且其间具有预定间隙的下基板104和上基板110。地址电极102在下基板104的顶(或+z)表面上形成，并面对上基板110。地址电极102以基本沿第一方向(或y方向)的条状图案形成。介电层103形成于下基板104上，并覆盖地址电极102，并且在介电层103上形成多个阻挡肋101。阻挡肋101用以维持放电间隙，并防止相邻象素或放电单元之间的串扰。磷光层105形成于阻挡肋101之间的介电层103上以及阻挡肋101的侧壁上。
阻挡肋101包括多个基本沿着垂直于第一方向(或y方向)的第二方向(或x方向)形成的第一阻挡肋构件1011，以及基本沿第一方向(或y方向)形成以与第一阻挡肋构件1011相交的第二阻挡肋构件1012。因此阻挡肋101形成为定义各个放电单元的封闭、矩阵型构造。与以条状图案形成的阻挡肋相比，阻挡肋101的这种矩阵构造产生了优良的放电特性。
显示电极107和108形成于上基板110的下表面(或-z表面)上并面对下基板104。显示电极107和108基本沿大致垂直于地址电极102的第二方向(或x方向)形成。形成显示电极107和108使得一对显示电极位于由阻挡肋101界定的每个放电单元的上方。介电层109和保护层106形成于上基板110的下表面(或-z表面)上并覆盖显示电极107和108。
图1的PDP100的部分制造过程包括在形成阻挡肋101之后淀积磷光层105。磷光层105一般使用光刻或丝网印刷工艺进行淀积。然而，带有如上所述的阻挡肋101的矩阵结构，传统的光刻或丝网印刷工艺会导致磷光层105的质量低于所预期的，并且磷光层残余物形成在阻挡肋101的上(或+z)表面上。后一缺陷的后果是放电特性的降低，例如在相邻放电单元之间出现串扰。
图2是根据本发明示例性实施例的等离子显示板(PDP)200的局部分解透视图。PDP200包括彼此相对设置且其间具有预定间隙的第一基板20和第二基板14。在图2中，第一和第二基板20和14以相互间夸大的距离示出。而且，第一基板20以透明的方式示出，以允许观察安装在第一基板20的底表面(即面对第二基板14的-z表面)上的第一电极17。
在相对第一基板20的第二基板14的顶表面(或+z表面)上形成多个第二电极12。第二电极12基本沿着y方向以条状图案形成。在第二基板14上形成保护性介电层13并覆盖第二电极12，并且在介电层13上形成阻挡肋11。
在该示例性实施例中，阻挡肋11包括多个基本沿着x方向形成的第一阻挡肋构件111和基本沿着y方向形成从而与第一阻挡肋构件111相交的第二阻挡肋构件112。因此，阻挡肋11形成为通过第一和第二阻挡肋构件111和112的相交界定各个放电单元的封闭、矩阵型构造。阻挡肋11通过已知的方式形成，例如通过使用蚀刻工艺或喷砂工艺形成。本发明并不限于图2所示的第二阻挡肋构件112的特定形成。
在形成阻挡肋11和烧结阻挡肋11之后，磷光层材料(未示出)淀积在第二基板14上，更具体地，淀积在阻挡肋11的上表面(或+z表面)上、阻挡肋11的侧壁以及阻挡肋11之间介电层13的暴露部分上。使用已知方法淀积磷光层材料，例如光刻、丝网印刷或喷嘴喷射方法。
在上述示例性实施例的PDP200中，将驱动电压施加到第一电极17和第二电极12上以在其间引起寻址放电，导致在介电层13上壁电荷(wallcharge)的形成。此外，通过将AC信号交替施加到一对第一电极17上而对该对第一电极17施加维持放电。维持放电发生在被寻址放电选中的放电单元中。结果，当放电单元形成的放电空间中充满的放电气体被激发时，产生紫外线。紫外线激发磷光层材料使之发射可见光，因此实现图像的形成。
图3是沿图2中的III-III’线(即从x方向看)的等离子显示板200的局部截面图。如图3所示，在介电层13上形成第一阻挡肋构件111，其间具有预定间隔。从图3中可清楚地看到远离第二阻挡肋构件112的部分PDP200中的第一阻挡肋构件111的截面形状。每个第一阻挡肋构件111的形状将在下面详细描述。
图4是图3中第一阻挡肋构件111之一的截面的示意性放大或特写截面图。第一阻挡肋构件111形成为，在+z方向上朝向远离介电层13的第一阻挡肋构件111的远端，其宽度不断减小。从图4中可以看出，第一阻挡肋构件111的侧壁是倾斜的。优选的是，第一阻挡肋构件111的侧壁v从第一阻挡肋构件111的近端p处的介电层13到距第一阻挡肋构件111最远端部分d的距离h的预定点呈轻微凹陷的形状。第一阻挡肋构件111的整体截面形状类似于具有底部宽度c、顶部宽度a和上端宽度b的梯形，其中在如图3所示第一阻挡肋构件111与介电层13接触时测量所述底部宽度c，沿着最远端表面(或顶表面或+z表面)d测量所述顶部宽度a，在距最远端d预定距离h、形成的凹陷v中断处测量所述上端宽度b。第一阻挡肋构件111具有预定的顶部-底部宽度比a/c。第一阻挡肋构件111具有在最远端d与测量上端宽度b处之间的上端高度h，在第一阻挡肋构件111的远端部分d处侧壁的近似斜率s可由下式得到：
s＝2h/(b-a)
参见图5，通过喷嘴41喷射磷光层材料15，将磷光层材料15淀积于第二基板14上，更具体地，淀积在介电层13上和第一阻挡肋构件111上。喷嘴41位于形成在第二基板14上的元件上方的预定高度处，然后沿着图中所示的预定喷嘴移动方向(y方向)移动，同时以预定流率喷射磷光层材料15。在喷射期间，磷光层材料15的颜色一般在红、绿和蓝色之间连续变化。
通过将第一阻挡肋构件111的尺寸(即顶部宽度(a)、上端宽度(b)、底部宽度(c)、上端高度(h)和斜率(s))改变到特定水平，可防止磷光层材料15遗留在第一阻挡肋构件111的最远端表面d(或+z表面)上，而使磷光层材料15沿着第一阻挡肋构件111的侧壁流下。此外，对这些尺寸的精密控制确保了在第一阻挡肋构件111的侧壁上产生良好淀积。
下面，将描述代表实验的不同实施例，执行这些实验是为了获得对于第一阻挡肋构件111的顶部-底部比率a/c、斜率(s)和顶部宽度(a)的合适范围。
在下述实施例中，上端宽度(b)设置为约60.0μm，底部宽度(c)设置为约140.0μm。如上所述，执行以下实施例的实验是为了获得第一阻挡肋构件尺寸的合适范围。应该理解的是，下面描述的仅仅是可能的不同实施例的实例，本发明并不限于这些实例。对于顶部a和顶部-底部比率a/c的不同值，获得关于亮度和磷光层材料含量的实验结果。
实施例1
在实施例1中，使用蚀刻方法形成顶部宽度(a)约为60.0μm的阻挡肋。接着，淀积磷光层材料同时控制淀积速度和淀积压力。淀积速度设置为大约100mm/sec，淀积压力在0.5Mpa和0.6Mpa之间变化，以使淀积厚度符合标准厚度。在淀积磷光层材料之后，执行一小时烧结，其包括在480的温度下加热10分钟，并冷却50分钟。
在如上所述淀积磷光层材料之后进行PDP的装配。使用照度计(CA-100)在顶峰状态测量光强度，以单位cd/m2测量，其结果是875cd/m2的亮度。而且，测量每单位面积的淀积磷光层材料的厚度，获得4840cm3的标准化磷光层材料含量。
实施例2
除了将顶部宽度(a)设置为20.0μm外，实施例2的所有其他方面与实施例1相同。测量的结果是亮度为972cd/m2，磷光层材料含量为5162cm3。
实施例3
除了将顶部宽度(a)设置为10.0μm外，实施例3的所有其他方面与实施例1相同。测量的结果是亮度为982cd/m2，磷光层材料含量为5640cm3。
实施例4
除了将顶部宽度(a)设置为6.6μm外，实施例4的所有其他方面与实施例1相同。测量的结果是亮度为1000cd/m2，磷光层材料含量为5901cm3。
实施例5
除了将顶部宽度(a)设置为5.0μm外，实施例5的所有其他方面与实施例1相同。测量的结果是亮度为1110cd/m2，磷光层材料含量为6287cm3。
实施例6
除了将顶部宽度(a)设置为4.0μm外，实施例6的所有其他方面与实施例1相同。测量的结果是亮度为943cd/m2，磷光层材料含量为6893cm3。
实施例1-6的实验结果总结在下表1中。
表1
顶部宽度a     a/c     磷光层材料含量   亮度
  实施例1 60.0μm     0.429     4840cm3   875cd/m2
实施例2   40.0μm   0.286     5162cm3   972cd/m2
实施例3   20.0μm   0.143     5640cm3   982cd/m2
实施例4   10.0μm   0.071     5901cm3   1000cd/m2
实施例5   5.0μm   0.035     6287cm3   1110cd/m2
实施例6   1.0μm   0.007     6893cm3   943cd/m2
如表1所示，与实施例1相比，实施例2-5获得了高磷光层材料含量，以及改进的亮度水平。在实施例6中，顶部-底部比率a/c的减少导致了磷光层材料含量的增加。可以假定，残余在第一阻挡肋构件111的最远端表面d上的磷光层材料含量减少了。然而，这会导致亮度的降低以及过薄的断面。最终结果是理想的顶部-底部比率a/c在0.035-0.143的范围内。
执行下面的实验以确定第一阻挡肋构件远端部分处侧壁的斜率(s)的合适水平。
实施例7
除了使第一阻挡肋构件远端部分处侧壁的斜率(s)为1.82之外，实施例7的所有其他方面与实施例1相同。测量的结果是亮度为823cd/m2，磷光层材料含量为4523cm3。
实施例8
除了使第一阻挡肋构件远端部分处侧壁的斜率(s)为1.85之外，实施例8的所有其他方面与实施例1相同。测量的结果是亮度为875cd/m2，磷光层材料含量为4893cm3。
实施例9
除了使第一阻挡肋构件远端部分处侧壁的斜率(s)为1.88之外，实施例9的所有其他方面与实施例1相同。测量的结果是亮度为932cd/m2，磷光层材料含量为5234cm3。
实施例10
除了使第一阻挡肋构件远端部分处侧壁的斜率(s)为1.91之外，实施例10的所有其他方面与实施例1相同。测量的结果是亮度为976cd/m2，磷光层材料含量为5452cm3。
实施例11
除了使第一阻挡肋构件远端部分处侧壁的斜率(s)为1.93之外，实施例11的所有其他方面与实施例1相同。测量的结果是亮度为984cd/m2，磷光层材料含量为5534cm3。
实施例12
除了使第一阻挡肋构件远端部分处侧壁的斜率(s)为1.96之外，实施例12的所有其他方面与实施例1相同。测量的结果是亮度为895cd/m2，磷光层材料含量为5632cm3。
表2
    侧壁斜率(s)     磷光层材料含量     亮度
    实施例7     1.82     4523cm3     823cd/m2
    实施例8     1.85     4893cm3     875cd/m2
    实施例9     1.88     5234cm3     932cd/m2
    实施例10     1.91     5452cm3     976cd/m2
    实施例11     1.93     5534cm3     984cd/m2
    实施例12     1.96     5632cm3     895cd/m2
如表2所示，实施例9-11获得了相对较高的磷光层材料含量以及令人满意的亮度水平。在实施例12中，虽然磷光层材料含量的增加是侧壁斜率(s)增加的结果，但另一方面，亮度却减少了。
可以从以上实施例确定，当顶部宽度(a)形成在5μm和20μm之间时，残留在第一阻挡肋构件111的远端表面d上的磷光层材料的量显著地减小。该范围也由下列因素确定：当顶部宽度(a)形成为小于5μm时，在喷砂工艺期间，阻挡肋很有可能会被破坏甚至破碎，而当顶部宽度(a)形成为大于20μm时，PDP的亮度显著地降低了。从以上实施例可以得知，通过改变第一阻挡肋构件的形成，可以提高放电特性。
在本发明示例性实施例的PDP中，通过将第一阻挡肋构件的上端宽度形成为小于第二阻挡肋构件的上端宽度，减少第一阻挡肋构件远端表面上磷光层材料的残余量。因此，防止了相邻放电单元之间的串扰和误放电。
而且，通过将第一阻挡肋构件的截面顶部宽度设置为小于其截面底部宽度，使得它们之间的比率(即顶部-底部比率)在0.035和0.143之间，并通过将第一阻挡肋构件侧壁的斜率设置在1.88和1.93之间，可进一步减少在第一阻挡肋构件远端表面上的残余磷光层材料。如上所述，已确定的是，将顶部宽度设置为小于5μm会在喷砂工艺期间破坏阻挡肋，设置为大于20μm时，会降低PDP的亮度。
尽管以上已详细描述了本发明的实施例，但应清楚理解的是，本领域技术人员对此处所述的基本发明构思所作的多种变化和/或修改仍将落入由所附权利要求限定的本发明的主旨和范围内。

Claims (20)

1.一种等离子显示板，包括：
彼此相对设置且其间具有预定间隙的一第一基板和一第二基板；
排列在所述第一基板上的多个第一电极；
排列在所述第二基板上、与所述第一电极基本垂直并相交的多个第二电极，
排列在所述第一基板和所述第二基板之间的所述间隙中的阻挡肋，所述阻挡肋将所述第一和第二基板之间的所述间隙划分为多个放电单元；以及
包括排布在每个所述放电单元内部的磷光层材料的磷光层，其中所述阻挡肋包括多个平行的第一阻挡肋构件以及与所述第一阻挡肋构件基本垂直地排列并相交的多个平行的第二阻挡肋构件，所述第一阻挡肋构件具有远离所述第二基板并基本沿所述第二阻挡肋构件排列的方向测量的截面顶部宽度，所述第二阻挡肋构件具有远离所述第二基板并基本沿所述第一阻挡肋构件排列的方向测量的截面顶部宽度，所述第一阻挡肋构件的顶部宽度小于所述第二阻挡肋构件的顶部宽度。
2.如权利要求1所述的等离子显示板，其中所述第一阻挡肋构件的顶部宽度小于所述第一阻挡肋构件的截面底部宽度，所述底部宽度基本沿所述第二阻挡肋构件形成的方向测量。
3.如权利要求2所述的等离子显示板，其中所述第一阻挡肋构件的所述顶部宽度(a)与所述第一阻挡肋构件的所述底部宽度(c)的比率a/c满足不等式：0.035≤a/c≤0.143。
4.如权利要求2所述的等离子显示板，其中基本沿所述第二阻挡肋构件排列的方向得到的、靠近顶部的所述第一阻挡肋构件的截面侧壁的斜率(s)满足不等式：1.88≤s≤1.93。
5.如权利要求3所述的等离子显示板，其中所述第一阻挡肋构件的所述顶部宽度(a)在5μm至20μm之间。
6.如权利要求1所述的等离子显示板，其中所述第一阻挡肋构件沿着基本垂直于所述第二电极形成方向的方向形成。
7.如权利要求1所述的等离子显示板，其中所述磷光层由喷嘴喷射形成。
8.一种等离子显示板，包括：
彼此面对设置的一第一基板和一第二基板，在所述第一和第二基板之间设置有预定间隔；
排列在所述第一基板上的多个第一电极；
排列在所述第二基板上、与所述第一电极基本垂直并相交的多个第二电极，
排列在所述第一基板和所述第二基板之间的所述间隔中的阻挡肋，所述阻挡肋将所述间隔划分为多个放电单元；以及
排布在每个所述放电单元内部的磷光层材料，其中所述阻挡肋包括多个平行的第一阻挡肋构件以及与所述第一阻挡肋构件基本垂直地排列并相交的多个平行的第二阻挡肋构件，所述第一阻挡肋构件具有宽度在5微米至20微米之间的顶表面。
9.如权利要求8所述的等离子显示板，其中所述第一阻挡肋构件的所述顶表面基本平行于所述第一和第二基板，所述顶表面的宽度在基本平行于所述第二阻挡肋构件的方向上测量。
10.如权利要求8所述的等离子显示板，其中所述第一阻挡肋构件具有侧壁，所述侧壁在靠近所述顶表面处具有1.88至1.93之间的斜率。
11.如权利要求8所述的等离子显示板，其中所述顶表面的宽度与所述第一阻挡肋构件底部宽度的比率在0.035至0.143之间。
12.如权利要求8所述的等离子显示板，其中所述第一阻挡肋构件具有基本凹陷的侧壁。
13.如权利要求10所述的等离子显示板，其中所述第一阻挡肋构件具有远离所述顶表面基本凹陷的侧壁。
14.如权利要求8所述的等离子显示板，其中所述第一阻挡肋构件的截面的上部具有梯形形状。
15.一种等离子显示板，包括：
彼此面对设置的一第一基板和一第二基板，在所述第一和第二基板之间设置有预定间隔；
排列在所述第一基板上的多个第一电极；
排列在所述第二基板上、与所述第一电极基本垂直并相交的多个第二电极，
排列在所述第一基板和所述第二基板之间的所述间隔中的阻挡肋，所述阻挡肋将所述间隔划分为多个放电单元；以及
排布在每个所述放电单元内部的磷光层材料，其中所述阻挡肋包括多个平行的第一阻挡肋构件以及与所述第一阻挡肋构件基本垂直地排列并相交的多个平行的第二阻挡肋构件，所述第一阻挡肋构件具有基本为梯形的截面。
16.如权利要求15所述的等离子显示板，其中所述第一阻挡肋构件具有基本凹陷的侧壁外形。
17.如权利要求15所述的等离子显示板，其中所述第一阻挡肋构件具有在远端部分基本成直线的、在所述成直线的部分之下为凹陷的侧壁外形。
18.如权利要求15所述的等离子显示板，其中所述第一阻挡肋构件具有侧壁，所述侧壁在靠近远端处具有1.88至1.93之间的斜率。
19.如权利要求15所述的等离子显示板，其中所述第一阻挡肋构件的远端宽度小于20微米。
20.如权利要求15所述的等离子显示板，其中所述第一阻挡肋构件的远端宽度在5至20微米之间。
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