CN1648968A

CN1648968A - 平板显示装置及其制造方法

Info

Publication number: CN1648968A
Application number: CNA2005100517752A
Authority: CN
Inventors: 池应准
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2005-08-03
Anticipated expiration: 2025-01-31
Also published as: JP2005215681A; US20090315445A1; CN1324538C; US20060267479A1; KR20050077961A; US20050168129A1

Abstract

本发明公开一种平板显示装置，其包括彼此相对设置并且其间有预定间隙的第一衬底和第二衬底。在至少第一衬底和第二衬底的其中一个上形成由透明导电氧化膜制成的电极。在第一衬底和第二衬底之间设置将第一衬底和第二衬底连接的密封件。在电极与密封件重叠的部分上以及密封件和电极之间形成电极保护层。

Description

平板显示装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种平板显示装置及该平板显示装置的制造方法，尤其涉及可以通过在密封件经过的电极部分上形成电极保护层而防止电极阻抗增加的平板显示装置，其也消除了不必要的压降并避免了亮度和图像质量均匀性的下降，本发明还涉及一种制造平板显示装置的方法。

背景技术

与需要大体积和高电压的阴极射线管不同，平板显示装置的厚度较小并且用低电压驱动。这种平板显示装置的实施例包括场致发射显示器(FED)，真空荧光显示器(VFD)，液晶显示器(LCD)，以及等离子显示板(PDP)。

在平板显示装置中，上衬底和下衬底之间设置有预定的间隙，并且通过使用密封件密封上衬底和下衬底的周边而形成真空管。

上衬底或下衬底上设置有阳极、格栅电极(grid electrode)、阴极、栅极等。此外，在上衬底或下衬底上形成用于把电极连接到外部电源上的电极垫，电极垫从各个电极突出并且被引到密封件的外面。

阳极和栅极或阴极由透明的铟锡氧化物(ITO)薄膜制成，电极垫也由透明的ITO薄膜制成。

在传统的平板显示装置中，在上衬底和/或下衬底上形成电极和电极垫的情况下，执行采用玻璃料作为密封件的密封工艺。加工温度保持在300摄氏度或是更高的温度。

当在300摄氏度或是更高的温度下使用玻璃粉密封衬底时，各个ITO薄膜与玻璃料相接触的部分在玻璃料烘焙和硬化期间被分解成组分，由此使原始组合物发生变化。

由于为去除组合物中的有机物而需的氧化物来自于ITO薄膜，因此与玻璃料接触的ITO薄膜被分解成组分。

由于ITO薄膜组合物的变化使其固有阻抗增加，阻抗的增加又引起相应电极的压降，并使电极性能受到破坏。

结果，平板显示装置的图像质量受到破坏，譬如由于电极性能的破坏引起亮度下降和亮度均匀性的下降，由此降低了显示装置的性能。因此需要一种能够避免由于电极损坏而降低亮度和亮度均匀性的平板显示装置。

发明内容

本发明的实施例提供了一种平板显示装置，其中可以通过在密封件经过的电极上形成电极保护层而避免电极阻抗增加，同时减少了不必要的压降，避免了亮度的下降和图像均匀性的下降。

根据本发明的实施例，提供一种平板显示装置，其具有彼此相对放置并且其间具有预定间隙的第一衬底和第二衬底，至少形成在第一衬底或第二衬底其中之一上并且由透明导电氧化膜制成的电极，设置在第一衬底和第二衬底之间并且相互连接第一衬底和第二衬底的密封件，形成在密封件与电极之间并且形成在与密封件相重叠的电极部分上的电极保护层。

电极保护层可以由导电金属制成。特别是，电极保护层可以由至少一种从下列组中选出的材料制成：铝，铬，钼，银，金，铂，钯，铜，镍，钨，钼/钨，钼/锰，铅，以及锡。

可以使用真空沉淀法或丝网印刷术形成电极保护层。

电极保护层的宽度可以大于电极的宽度。

电极保护层的宽度可以小于或基本等于电极的宽度。电极保护层可以形成为单层，或是间隔地在电极上形成多个电极保护层。

透明导电氧化膜可以由铟锡氧化物制成。

根据本发明的另一实施例，提供一种平板显示装置的制造方法。该方法包括：在至少第一衬底和第二衬底其中之一上形成具有电极垫的电极，该电极由透明的导电氧化膜制成；在电极垫上形成电极保护层，该电极保护层由导电金属制成；在电极保护层上以及第一衬底和第二衬底的周边上设置密封件，并且把第一衬底和第二衬底相互连接。

附图说明

图1是根据本发明实施例的平板显示装置的局部透视图。

图2是根据本发明实施例的平板显示装置的局部横截面图。

图3是示出在根据本发明实施例的平板显示装置内形成电极保护层的局部垂直横截面图。

图4是示出在根据本发明实施例的平板显示装置内形成电极保护层的局部水平横截面图。

图5是示出在根据本发明实施例的平板显示装置中电极保护层与电极垫之间关系的局部垂直横截面图。

图6是示出制造根据本发明实施例的平板显示装置的流程图。

图7和8是示出根据本发明替换实施例的平板显示装置的局部横截面图。

图9A-9C是示出根据图7和8实施例的平板显示装置中电极保护层与电极垫之间关系的局部垂直横截面图。

具体实施方式

根据本发明的一个实施例，FEA型场发射装置如图1和2所示。场发射装置包括彼此相对设置并且其间有预定间隙的第一衬底20和第二衬底22。在第一衬底20和第二衬底22的周边之间放置密封衬底的密封件21。在第一衬底20上以相互交叉的方式形成栅极24和阴极26，并且两者之间具有绝缘层25。在阴极26与栅极24相交叉的部分上形成场发射区28。

场发射装置还包括形成在第二衬底22上的阳极32和以预定图案形成在阳极32表面上的荧光膜34。

此外，场发射装置进一步包括设置在荧光膜34和金属膜52之间的黑膜50，金属膜52形成在阳极32上用于覆盖荧光膜34和黑膜50。

在本实施例中，阳极32由形成透明导电膜的ITO制成，金属膜52由铝(Al)薄膜制成。

阳极并不限制为上述的ITO，需要的话可以用金属(例如铝)制成。这样的话，首先在第二衬底上形成荧光膜和黑膜，然后在第二衬底上形成由金属制成的阳极，从而覆盖荧光膜和黑膜。

栅极24、阴极26和阳极32分别具有垫23、27、33，其由电极的一部分形成用于电气连接到外部驱动电压提供单元上。在本实施例中，由于电极24、26、32由ITO制成，因此垫也由ITO制成。

在使用密封件21密封第一衬底20和第二衬底22的情况下，在密封件21的内部(由衬底形成的真空管的内部)以及外部(真空管的外部，其为第一衬底或第二衬底上的区域)设置垫23、27、33，其具有与密封件重叠的区域。

在垫23、27、33与密封件21相重叠的部分上，分别形成与垫23、27、33以及密封件21相接触的电极保护层40、42、44。

如图2所示，在第一衬底20和第二衬底22之间，可以进一步设置金属网格型格栅电极36，其中以预定图案设置多个穿过横梁的孔37。在格栅电极36和第一以及第二衬底20、22的表面之间设置隔件39，用于在衬底之间保持恒定间距。为了简化，在图1中没有示出格栅电极36和隔件39。

栅极24和阴极26可以形成为条形图案，并且设置成基本上相互垂直。例如，栅极24沿着图1中的Y轴方向形成为条形图案，阴极26沿着图1中的X轴方向形成为条形图案。

在栅极24和阴极26之间，在第一衬底20的整个面积上形成绝缘层25。

在栅极24和阴极26相互交叉的各个区域，在阴极26的边沿形成电子放射区28。

电子放射区28用作厚度均匀的表面电子源，并且由在大约10到100伏的低压驱动条件下放射电子井(electron well)的碳材料制成。

作为形成电子放射区28的碳材料，可以选用从石墨、钻石类碳(DLC)、碳毫微管(CNT)、C60(fullerene)等中选出的一种材料，或是从中选出的两种或多种材料的组合。尤其是，由于碳毫微管端部的曲率半径可以小到只有几毫微米而且碳毫微管在大约1至10V/um的低电场中发射电气井，因此碳毫微管是理想的电子放射材料。

另一方面，电子发射区28可以由毫微米大小的材料制成，诸如毫微管、毫微纤维、毫微线等。

电子发射区28并不限定为上面提到的实施例，而是也可以形成为各种形状，诸如锥形、楔形、边沿薄膜形等。

在如上所述的本实施例中，栅极24形成在第一衬底20上，阴极26形成在其间具有绝缘层25的栅极24上。但是，也可以先在第一衬底上形成阴极，然后在其间具有绝缘层的阴极上形成栅极。按照这种方式，穿过栅极的孔和绝缘层在阴极和栅极之间形成交叉，电子放射区形成在通过孔暴露出的阴极表面上。

在阴极26与荧光膜34相互垂直相对并且其间的内部空间被排空的地方，使用密封件21密封具有上述结构的第一衬底20和第二衬底22，并留有预定的间隙，由此保持真空。

为了保持第一衬底20和第二衬底22之间的恒定间隙，在第一衬底20和第二衬底22之间以预定间隔设置隔件39。在一个示范性实施例中，隔件39用于避开像素和电子束路径的位置。

形成在第一衬底20上用于给栅极24和阴极26施加电压的电极垫23、27，以及形成在第二衬底22上用于给阳极32施加电压的电极垫33可以由ITO制成。

形成在电极垫23、27、33上的电极保护层40、42、44可以由导电金属制成。

作为形成电极保护层40、42、44的导电金属，可以使用从以下组中选出的一种材料：铝(AL)、铬(Cr)、钼(Mo)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、钯(Pd)、铜(Cu)、镍(Ni)、钨(W)、钼/钨(Mo/W)、钼/锰(Mo/Mn)、石墨(Pb)、锡(Sn)或从中选出的两种或多种材料的组合。

电极保护层40、42、44可以使用真空沉积法或丝网印刷术形成。

当使用丝网印刷术形成电极保护层40、42、44时，可以使用导电金属浆。

在一个示例性实施例中，采用直径为几微米(um)或更小的细小颗粒作为制成浆的导电金属，从而使用丝网印刷术形成电极保护层40、42、44。

如图4所示，在本实施例中，电极保护层40、42、44的宽度D可以充分大于密封件21的宽度C，从而完全防止电极垫23、27、33与密封件21相接触。在这里，宽度C和宽度D是沿图1的Y轴方向测量的。

还是如图4所示，电极保护层40、42、44的宽度B可以充分大于电极垫23、27、33的宽度A，从而完全防止电极垫23、27、33与密封件21相接触。电极保护层40、42、44可以用于覆盖电极垫23、27、33的上面和两个侧面。在这里，宽A和宽B是沿图1的X轴方向测量的。

栅极24，电极垫23，电极保护层40如图3、4、5所示。

在制造平板显示装置的方法实施例中，如图1、2和6所示，使用ITO(图6中的P10)首先在第一衬底20和第二衬底22的内表面上形成电极24、26、32和电极垫23、27、33。然后，在比接触密封件21的部分大的面积内，在电极垫23、27、33上沉积或印刷导电材料，由此形成电极保护层40、42、44(图6中的P20)。此后，使用密封件21(图6中的P30)密封第一衬底20和第二衬底22的四周。

在形成电极保护层40、42、44的步骤P20中，可以使用譬如铝(Al)、铬(Cr)、钼(Mo)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、钯(Pd)、铜(Cu)、镍(Ni)、钨(W)、钼/钨(Mo/W)、钼/锰(Mo/Mn)、石墨(Pb)、锡(Sn)，或其中的两种或多种材料的组合。

电极保护层40、42、44由一种导电金属材料或是两种或多种导电金属材料的混合物通过采用真空沉淀法或丝网印刷术形成。当使用丝网印刷术形成电极保护层40、42、44时，使用导电材料的浆。

使用玻璃料在大约300摄制度或更高的温度下完成密封步骤P30。

在密封步骤P30中，采用大约300摄制度或是更高的高温。虽然电极保护层40、42、44与用作密封件21的玻璃料直接接触，但是由ITO制成的电极垫23、27、33并不与用作密封件21的玻璃料直接接触，所以热分解是很少量的并且几乎没有阻抗不增加的。

根据本发明平板显示装置以及制造平板装置的方法实施例，即使是在300摄氏度或是更高的温度下进行排气步骤和使用密封件的密封步骤，由ITO薄膜制成的电极垫也能被电极保护层保护。因此，电极垫的阻抗和具有电极垫的电极不会增加，由此防止出现不必要的压降。

结果，由于平板显示装置的亮度以及驱动电压没有降低，因此可以增强图像质量的均匀性。

虽然采用FEA型场发射装置作为示例，但是本发明的实施例并不限制为这种类型的装置。另外，本发明的实施例可以应用于不同类型的平板显示装置，譬如PDP、有机电致发光装置(OLED)、LCD等。

虽然在上述实施例中已经描述了形成在第一衬底和第二衬底上的电极以及电极的电极垫由ITO制成，在电极垫上形成电极保护层，但是本发明并不限制为该实施例，而是也可以应用于这样的情况：至少一个电极要形成在第一衬底或第二衬底上的电极和至少一个电极的电极垫由ITO制成，并且在电极垫上形成电极保护层。

例如，图7示出其中仅形成在第一衬底60上的栅极62和栅极62的电极垫64由ITO制成，同时在该电极垫64上形成电极保护层66的情况。

在另一实施例中，图8示出其中只有形成在第二衬底68上的阳极70和阳极70的电极垫72由ITO制成，并且在电极垫72上形成电极保护层74的情况。

此外，图9A-9C是示出根据本发明的电极保护层的各种图案的横截面图，其是从图1的Y轴方向看去的。在附图中，举例示出了形成在第一衬底上的栅极的电极垫和形成在电极垫上的电极保护层。

图9A示出其中形成在第一衬底80上的栅极电极垫82的宽基本上等于形成在电极垫82上的电极保护层84的宽。

图9B和9C示出在电极垫88和栅极的电极保护层90基本上形成在第一衬底86上的条件下，电极保护层90的宽小于电极垫88的宽。

这样，电极保护层90可以形成为单体(见图9B)，或形成为具有间隔的多个部分(见图9C)。

虽然已经描述了本发明的示例性实施例，但是本发明并不限于所述示例性实施例，在不脱离本发明权利要求书、说明书和附图的范围的前提下，可以对所述实施例进行多种形式的变形。因此，本领域技术人员应该认识到，这些变形落入本发明范围。

Claims

1、一种平板显示装置，包括：

第一衬底和第二衬底，彼此相对设置并且其间有预定间隙；

由透明导电氧化物膜制成的电极，至少形成在第一衬底和第二衬底其中之一上；

密封件，设置在第一衬底和第二衬底之间，将第一衬底和第二衬底相互连接；

电极保护层，形成在电极与密封件重叠的部分上，位于密封件和电极之间。

2、如权利要求1所述的平板显示装置，其中，电极保护层由导电金属制成。

3、如权利要求2所述的平板显示装置，其中，电极保护层由至少一种从以下组中选出的材料制成：铝，铬，钼，银，金，铂，钯，铜，镍，钨，钼/钨，钼/锰，铅，以及锡。

4、如权利要求1所述的平板显示装置，其中，电极保护层是采用真空沉淀法或丝网印刷术形成的。

5、如权利要求1所述的平板显示装置，其中，电极保护层的宽度大于电极的宽度。

6、如权利要求1所述的平板显示装置，其中，电极保护层的宽度基本上等于电极的宽度。

7、如权利要求1所述的平板显示装置，其中，电极保护层的宽度小于电极的宽度。

8、如权利要求7所述的平板显示装置，其中，电极保护层形成为单层。

9、如权利要求7所述的平板显示装置，其中，在电极上间隔地形成多个电极保护层。

10、如权利要求1所述的平板显示装置，其中，透明导电氧化物膜由铟锡氧化物制成。

11、一种制造平板显示装置的方法，包括：

至少在第一衬底和第二衬底其中之一上形成具有电极垫的电极，该电极由透明导电氧化膜制成；

在电极垫上形成电极保护层，该电极保护层由导电金属制成；

在电极保护层和第一衬底以及第二衬底的周边上沉积密封件，然后相互连接第一衬底和第二衬底。

12、如权利要求11所述的方法，其中，使用真空沉淀法或丝网印刷术形成电极保护层。

13、如权利要求11所述的方法，其中，电极保护层是由至少一种从下列组中选出的材料制成的：铝，铬，钼，银，金，铂，钯，铜，镍，钨，钼/钨，钼/锰，铅，以及锡。

14、如权利要求11所述的方法，其中，电极由铟锡氧化物制成。