CN1694206A

CN1694206A - 等离子显示板及其制造方法

Info

Publication number: CN1694206A
Application number: CNA2005100698160A
Authority: CN
Inventors: 宋正锡
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2004-05-03
Filing date: 2005-04-30
Publication date: 2005-11-09
Also published as: KR100626001B1; KR20050105750A; US20050242696A1; JP2005322641A; EP1596413A1

Abstract

本发明提供了一种等离子显示板及制造该等离子显示板的方法。该方法包括以下操作：制备透明基板；在基板上涂敷用于形成间隔壁的原材料；在用于形成间隔壁的原材料上涂敷光刻胶；曝光和显影光刻胶，以形成在基板上的一个方向上布置的第一间隔壁和在另一方向上布置的第二间隔壁，从而限定放电空间；通过光刻胶的开口注入蚀刻剂，以蚀刻原材料，使得第一和第二间隔壁的高度变得彼此不同，从而形成用于在真空排气工序中排放不纯气体的排气通道；以及除去原材料上残留的光刻胶，以完成对包括第一和第二间隔壁的间隔壁的构造。

Description

等离子显示板及其制造方法

与相关申请的交叉引用

本申请要求2004年5月3日在韩国知识产权局申请的韩国专利申请号10-2004-0030990的优先权，在此将其公开全部引入作为参考。

技术领域

本发明涉及等离子显示板，具体涉及具有高度互不相同的间隔壁(barrier rib)从而形成排气通道的等离子显示板以及制造该等离子显示板的方法。

背景技术

总地来说，等离子显示板是显示图像的平板显示器件。在等离子显示板中，在多个基板的相对表面上形成有放电电极，并且在多个基板之间注入了放电气体，对放电电极施加预定的电压，从而在放电空间中产生紫外线，该紫外线激发荧光层的荧光材料，然后使用通过激发的荧光层产生的可见光显示图像。

常规的等离子显示板包括前基板、面对前基板的后基板、布置在前基板的内表面上的维持放电电极对、覆盖维持放电电极对的前介质层、涂覆在前介质层上的保护层、布置在后基板的内表面上的地址电极、覆盖地址电极的后介质层、布置在前基板和后基板之间的间隔壁以及在间隔壁中涂覆的红色、绿色和蓝色荧光层。

这里，为了制造间隔壁，需要清洗后基板，在后基板的上表面上整体地涂敷用于间隔壁的原材料，干燥所涂敷的原材料，对准光掩模，以曝光并显影间隔壁，在喷砂工序中除去不形成间隔壁的部分上的原材料，分开残留的光刻胶，并烘焙间隔壁。

根据通过上述工艺制造的常规间隔壁，利用高压在基板上注入例如CaCO3的研磨剂，在喷砂工序中在后基板上可能形成细小的划痕。

最近通常使用蚀刻工序，也就是，在基板上涂敷用于间隔壁的原材料，在其上粘附光刻胶膜，曝光并显影光刻胶，在将形成放电空间的部分上注入蚀刻剂，以形成间隔壁。

韩国未决专利2000-13228公开了通过在基板上形成凹口之后的蚀刻使得高度大于宽度的间隔壁，韩国未决专利1993-8917公开了通过直接蚀刻基板形成间隔壁的方法。

但是，参考图1，通过蚀刻工序形成的常规间隔壁180的侧面具有中空部分。因此，间隔壁180的上端部181的宽度(W1)远远大于间隔壁180的中心部分182的宽度(W2)。

例如，在间隔壁180的上端部181的宽度形成为40μm的情况下，通过蚀刻机制，间隔壁180的中心部分182的宽度变为约20μm。因此，当荧光层发光时，发光路径可能被间隔壁中断，这样由于放电空间减少，使得发光效率降低。

此外，常规等离子显示板的保护层具有强吸湿性，并且在多孔的荧光层中具有大量的不纯气体，面板组件中残留的不纯气体会极大地影响面板的使用寿命，这是因为不纯气体可能引起永久的残留图像并致使放电不稳定。

因此，在真空排气工序中将大量的不纯气体排出面板，但是，在常规等离子显示板中，基板和间隔壁的上端部之间没有间距，因此很难彻底地排出不纯气体。

发明内容

本发明提供一种等离子显示板，该等离子显示板通过形成具有彼此不同高度的间隔壁提供一个路径，在真空排气工序中可以通过该路径排放气体，同时提供一种制造该等离子显示板的方法。

本发明还提供一种通过在蚀刻工序中控制间隔壁的宽度和高度从而形成具有彼此不同高度的间隔壁的等离子显示板，以及制造该等离子显示板的方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种制造等离子显示板的方法，该方法包括以下操作：在布置在透明基板上的原材料上图案化光刻胶；通过该光刻胶的开口注入蚀刻剂，以蚀刻该原材料并在第一方向形成第一间隔壁，在不同的第二方向形成第二间隔壁，其中该第一和第二间隔壁的高度互不相同，从而形成用于在真空排气工序中排放不纯气体的排气通道。

在形成间隔壁图形的过程中，该光刻胶被图案化为该第二间隔壁以一个隔一个的方式分别连接多对相邻的第一间隔壁以限定放电单元，在该第二间隔壁没有连接的该第一间隔壁之间形成非放电区，从而在该非放电区中提供附加排气通道。

限定非放电区的该第一间隔壁之间的距离可以比限定该放电单元的该对第一间隔壁之间的距离窄。

根据本发明的另一方面，提供了一种等离子显示板，包括：前基板；在前基板的内表面上形成的多对维持放电电极；覆盖维持放电电极对的前介质层；面对前基板的后基板；在后基板的内表面上形成并布置在和维持放电电极对相交的方向上的多个地址电极；覆盖地址电极的后介质层；包括第一间隔壁和第二间隔壁的多个间隔壁，第一间隔壁布置在该前基板和该后基板之间并且排列在所述基板的第一方向上，第二间隔壁在不同的第二方向从该第一间隔壁延伸以限定放电单元，其中第一和第二间隔壁的高度不同，从而提供用于在真空排气工序中排放不纯气体的排气通道；以及在放电单元中涂敷的红色、绿色和蓝色荧光层。

该第一间隔壁的高度可以相对低于该第二间隔壁的高度，该排气通道形成在第一间隔壁上并对应于该第一和第二间隔壁之间的高度差

该第一间隔壁可以排列在和该地址电极相交的方向上，该第二间隔壁平行于该地址电极排列，该第二间隔壁可以从相邻的第一间隔壁的内侧朝面对的第一间隔壁延伸，以限定该放电单元。

该方法可以进一步包括形成提供用于排放该不纯气体的附加排气通道的非放电区，其中非放电区形成在预定的相邻第一间隔壁之间。

在某些实施例中，限定该非放电区的该第一间隔壁之间的距离可以比限定该放电单元的相邻第一间隔壁之间的距离窄。

附图说明

通过参考附图对其示例性实施例的详细描述将使本发明的上述及其他特点和优点变得更明显，其中：

图1是常规间隔壁的剖面图；

图2是根据本发明的等离子显示板的一部分的分解透视图；

图3是等离子显示板在装配状态下的剖面图；

图4A至4I是制造图2的间隔壁的工序的剖面图；

图4A是在基板上形成地址电极和介质层的状态的剖面图；

图4B是在图4A的基板上涂敷用于间隔壁的原材料的状态的剖面图；

图4C是在图4B的基板上涂敷光刻胶的状态的剖面图；

图4D是在图4C的基板上曝光并显影光刻胶的状态的剖面图；

图4E是蚀刻图4D的基板的剖面图；

图4F是蚀刻图4E的基板的剖面图；

图4G是蚀刻图4F的基板的剖面图；

图4H是在图4G的基板上完成了蚀刻工序后的剖面图；

图4I是从另一个视角观察的在图4G的基板上完成了蚀刻工序后的剖面图；

图4J是图4H中的基板的一部分的放大剖面图；和

图5是根据本发明另一个实施例的等离子显示板的一部分的分解透视图。

具体实施方式

图2示出了根据本发明的一个实施例的等离子显示板200。

参考图2，等离子显示板200包括前基板210和面对前基板210的后基板220。

维持放电电极对230布置在前基板210的内表面上。每对维持电极230包括X电极231和Y电极232。X电极231包括条形的第一透明电极线231a、从第一透明电极线231朝Y电极232突出的第一突起231b，以及沿第一透明电极线231a的边缘形成的第一总线电极线231c。Y电极232包括条形的第二透明电极线232a、从第二透明电极线232a朝X电极231突出的第二突起232b，以及沿第二透明电极线232a的边缘形成的第二总线电极线232c。

第一透明电极线231a、整体地连接到第一透明电极线231a的第一突起231b、第二透明电极线232a以及整体地连接到第二电极线232a的第二突起232b由例如氧化铟锡(ITO)膜的透明导电层形成。此外，第一总线电极线231c和第二总线电极线232c由例如Ag膏剂的具有高导电性的材料形成，以便减小第一和第二透明电极线231a和232a的电阻。

前介质层240形成在前基板210上，以便覆盖X和Y电极231和232，例如MgO层的保护层250沉积在前介质层240上。

地址电极260形成在后基板220的内表面上。地址电极260被布置为和维持电极对230相交。后介质层270形成在地址电极260上，以便覆盖地址电极260。间隔壁280形成在后介质层270上，以便限定放电单元和防止产生串扰。在每个放电单元中，在后介质层270的上表面和间隔壁280的内侧表面上涂覆红色、绿色或蓝色荧光层290。

这里，在等离子显示板200中，在间隔壁之间形成排气通道，在真空排气工序中可以通过该排气通道排放不纯气体，通过一种蚀刻方法使间隔壁的高度互不相同，以形成附加排气通道。

下面更详细地描述排气通道。

间隔壁280形成在后基板220上。间隔壁280包括第一间隔壁281和第二间隔壁282，第一间隔壁281布置在和地址电极260相交的方向(Y方向)上，第二间隔壁282布置在和地址电极260平行的方向(X方向)上。

第一间隔壁281以条状图形布置在后基板220的Y方向上，第二间隔壁282从相邻的一对第一间隔壁281的内壁相向延伸，以限定单位放电单元。

也就是，第二间隔壁282连接两个相邻的第一间隔壁281，以限定放电单元，但是，第二间隔壁282以一个隔一个的方式连接第一间隔壁281，从而在第二间隔壁282没有连接的第一间隔壁281之间形成第一排气通道311。第一排气通道311是非放电区。

第一和第二间隔壁281和282彼此整体地结合，间隔壁所限定的放电单元是正方形。另外，也可以用各种形状形成间隔壁280，如格子型、蛇曲型或三角型，放电空间也可以形成为圆形、三角形或六角形。

在和地址电极260相交的方向(Y方向)上连续地形成放电空间(S)，沿面板200的Y方向以阶梯结构形成间隔壁280。阶梯组件沿面板200的X方向布置，彼此以预定的间隔分开。

在本实施例中，第一排气通道311形成在与第一间隔壁281相同的方向上，但是，排气通道的方向不局限于一个方向，只要可以形成排放不纯气体的路径即可。

这里，布置在一个方向上的间隔壁281与布置在另一方向上的间隔壁282形成为台阶状，从而形成了第二排气通道312。

也就是，第一间隔壁281的高度(H1)低于第二间隔壁282的高度(H2)。布置在第二间隔壁282的两端以连接两个相邻的第二间隔壁282的第一间隔壁281的高度H1低于第二间隔壁282的高度H2多达H3。

由此，当间隔壁280被结合到前基板210时，由于高度差H3，在前基板210的下表面和间隔壁280的上端部之间可以形成第二排气通道312。第二排气通道312可以形成在连接第二间隔壁282的每个第一间隔壁281处，或者也可以有选择地形成在部分第一间隔壁281处。

如上所述，第一间隔壁281的高度H1低于第二间隔壁282的高度H2，这样在将间隔壁结合到前基板210时，形成了第二排气通道312。

图3是图2的前基板210和后基板220在彼此结合状态下的沿线I-I的剖面图。

这里，相同的参考标记表示与先前图的元件起相同作用的元件。

参考图3，第一间隔壁281布置在前基板210和后基板220之间。第一间隔壁281和第二间隔壁282的高度之间有高度差H3(参考图2)。

因此，在前基板210和第一间隔壁281的上端部之间形成了间隙(g)，该间隙(g)形成第二排气通道312。第二排气通道312提供由箭头表示的路径，在真空排气工序中通过该路径可以排放气体。

此外，在限定放电单元(S)的一对相邻第一间隔壁281之间的非放电区上形成了第一排气通道311。第一排气通道311与第二排气通道312相连通。

通过蚀刻工序可以形成第一间隔壁281和第二间隔壁282之间的台阶。

下面将参考图4A至4I详细描述制造间隔壁280的工序。

参考图4A，制备由透明玻璃形成的后基板220。在后基板220上印制地址电极260并烘焙。沿后基板220的方向(Y方向)以条状图形形成地址电极260。然后，在后基板220上涂覆后介质层270，以覆盖地址电极260。

此外，参考图4B，在后基板220上完全地印制用于形成间隔壁的原材料289。原材料289可以以各种方式完全地涂覆在后基板220上。在本实施例中，在屏幕411上加载原材料289，挤压器412向前移动，以在整个基板220上涂敷原材料289。

此外，参考图4C，在原材料289的上表面上涂敷光刻胶421。光刻胶421被完全地涂敷在原材料289上。

如图4D所示，校准光掩模431，以与光刻胶421分开预定的间隔，然后照射紫外线，以执行曝光和显影工序。

由此，如图4E所示，在用于形成间隔壁的原材料289的表面上，光刻胶421残留在对应于将形成间隔壁的部分上，其他部分上的光刻胶421被除去。

当对应于间隔壁的光刻胶421的图形保留时，通过喷嘴441从光刻胶421的上部注入蚀刻剂442，以在预定时间内腐蚀图形，从而获得所需形状的间隔壁。这里，间隔壁的宽度大于其高度。

图4F和4G是沿图2的线I-I剖切的后基板220的剖面图，其中示出了通过蚀刻剂442对原材料289进行腐蚀。

图4F示出了在通过光刻胶421之间的开口491和492注入蚀刻剂442之后，在生成第一间隔壁281和第二间隔壁282之间的高度差之前的状态。另外，图4G示出了由于蚀刻剂在水平和垂直方向的各向同性蚀刻速度，在第一间隔壁281和第二间隔壁282之间生成高度差之后的蚀刻状态。

也就是，参考图4F，蚀刻剂442从不形成光刻胶421的表面开始腐蚀。这里，蚀刻剂442利用各向同性蚀刻速度在垂直和水平方向从原材料289的表面前进。

这里，参考图2，形成第一排气通道311的部分上的蚀刻距离(D3)比将形成放电单元的部分处的蚀刻距离(D1)更窄。

例如，一对相邻的第一间隔壁281之间的距离D1约为493μm，一对相邻的第二间隔壁282之间的距离D2约为228μm，第一排气通道311的距离D3约为100μm。也就是，第一排气通道311的距离D3相对小于第一间隔壁281之间的距离D1。此外，第一间隔壁281的宽度与第二间隔壁282的宽度W3相同，也就是约50μm，间隔壁280的高度H2约为120μm。

参考图4F和4G，当通过光刻胶421中的开口491注入蚀刻剂442时，例如，通过50μm的开口，那么利用各向同性蚀刻速度在垂直和水平方向对间隔壁280进行蚀刻。

这里，将形成第一排气通道311的部分的蚀刻距离D3在左和右方向应该是100μm，而间隔壁280的整个高度应该被蚀刻到120μm，因此，水平方向中的蚀刻进一步朝第一间隔壁281的方向进行，形成第一排气通道311。因此，第一间隔壁281的高度H1变得低于第二间隔壁282的高度H2多达H3。未说明的参考数字283表示第二间隔壁282的上端线。

相反，当通过位于放电空间的光刻胶421的开口492注入蚀刻剂442时，通过控制开口492的距离，第二间隔壁282的高度H2变得高于第一间隔壁281的高度H1。

由于在一对相邻的第一间隔壁281之间形成的第一排气通道311的宽度D3不同于限定放电空间的第一间隔壁281之间的距离D1或第二间隔壁282之间的距离D2，因此由于蚀刻剂442的各向同性蚀刻速度，布置在具有相对较窄宽度的第一排气通道311的两侧的第一间隔壁281与限定具有更宽的宽度的放电空间的第二间隔壁282相比被更多蚀刻，这样第一间隔壁281的上端部是中空的。因此，第一和第二间隔壁281和282的高度彼此不同。

接下来，如图4H和4I所示，当残留的光刻胶421被除去时，然后由于蚀刻剂442的各向同性蚀刻速度，布置在第一排气通道311的两侧上的第一间隔壁281的高度H1变得低于第二间隔壁282的高度H2多达H3。因此，在第一间隔壁281和第二间隔壁282的上端部之间产生间隙(g)。间隙(g)形成第二排气通道312。

实际上，如图4J所示，放电单元S的深度Sd大于第一排气通道311的深度Gd。和图4F相似，由于在放电单元S的上部形成的开口492的面积相对大于在第一排气通道311上形成的开口491的面积，通过在放电单元S上形成的开口492注入的蚀刻剂的数量大于通过开口491注入的蚀刻剂的数量。当放电单元S的深度Sd大于排气通道311的深度Gd时，可以增加在放电空间S中涂敷荧光材料以形成荧光层290(参见图2)的面积。

图5是根据本发明的第二实施例的等离子显示板500的透视图。

参考图5，等离子显示板500包括前基板510和后基板520。

包括X电极531和面对X电极531的Y电极532的维持电极对530形成在前基板510的内表面上。维持电极对530被前介质层540覆盖，保护层550沉积在前介质层540的表面上。

地址电极560布置在后基板520上，地址电极560被后介质层570覆盖。此外，间隔壁580形成在后介质层570上，在间隔壁580的内侧表面上涂覆有红色、绿色和蓝色荧光层590。

这里，间隔壁580包括和地址电极560相交的方向上布置的第一间隔壁581以及在和地址电极560平行的方向上布置的第二间隔壁582。第一和第二间隔壁581和582通过彼此结合形成网格形状。

排气通道610形成在第一间隔壁581的上端部上。通过挖掘第一间隔壁581的上端部形成排气通道610，这是由在由第一间隔壁581和具有彼此不同长度的第二间隔壁582限定的单位放电单元中蚀刻剂的各向同性蚀刻速度引起的。

根据本发明的等离子显示板和制造该面板的方法，可以得到如下效果。

由于通过具有各向同性蚀刻速度的蚀刻剂来蚀刻用于形成间隔壁的原材料，因此通过蚀刻机制，在一个所需方向上布置的间隔壁的高度可以形成为不同于在另一方向上布置的间隔壁的高度。由此，在间隔壁上可以形成预定的空间，因此，可以形成排气通道，而通过该排气通道，在真空排气工序中可以排放气体。

此外，由于排气通道形成在某些间隔壁的上端表面和基板的下表面之间，因此可以从通风性能差的面板组件中心部分充分地排放不纯气体。因此，可以大大地增加面板组件的电学性能和光学性能。

通过控制光刻胶中的开口的宽度可以精确地注入蚀刻剂，因此，通过蚀刻机制可以形成具有均匀厚度的间隔壁。

尽管参考其示例性实施例已经具体展示和描述了本发明，但是本领域的普通技术人员应当明白在不脱离附加权利要求所限定的本发明的精神和范围的条件下，可以在形式上和细节上进行各种改变。

Claims

1、一种制造等离子显示板的方法，包括：

在布置在透明基板上的原材料上图案化光刻胶；

通过该光刻胶的开口注入蚀刻剂，以蚀刻该原材料并在第一方向形成第一间隔壁，在不同的第二方向形成第二间隔壁，其中该第一和第二间隔壁的高度互不相同，从而形成用于在真空排气工序中排放不纯气体的排气通道。

2、根据权利要求1所述的方法，其中该光刻胶被图案化为该第二间隔壁以一个隔一个的方式分别连接多对相邻的第一间隔壁以限定放电单元，在该第二间隔壁没有连接的该第一间隔壁之间形成非放电区，从而在该非放电区中提供附加排气通道。

3、根据权利要求2所述的方法，其中限定非放电区的该第一间隔壁之间的距离比限定该放电单元的该对第一间隔壁之间的距离窄。

4、根据权利要求1所述的方法，进一步包括除去该原材料上残留的光刻胶，以完成包括第一和第二间隔壁的间隔壁。

5、根据权利要求1所述的方法，进一步包括在途敷该原材料之前制备该透明基板，其中制备该透明基板包括在该透明基板上形成地址电极，并涂敷介电层以覆盖该地址电极。

6、根据权利要求2所述的方法，其中该放电单元的深度大于提供附加排气通道的该非放电区的深度。

7、一种等离子显示板，包括：

前基板；

在该前基板的内表面上形成的多对维持放电电极；

覆盖该维持放电电极对的前介质层；

面对该前基板的后基板；

形成在该后基板的内表面上并布置在和该维持放电电极对相交的方向上的多个地址电极；

覆盖该地址电极的后介质层；

包括第一间隔壁和第二间隔壁的多个间隔壁，第一间隔壁布置在该前基板和该后基板之间并且排列在所述基板的第一方向上，第二间隔壁在不同的第二方向从该第一间隔壁延伸以限定放电单元，其中该第二间隔壁的高度不同于该第一间隔壁的高度，从而提供用于在真空排气工序中排放不纯气体的排气通道；和

涂敷在该放电单元中的红色、绿色和蓝色荧光层。

8、根据权利要求7所述的等离子显示板，其中该第一间隔壁的高度相对低于该第二间隔壁的高度，对应于该第一和第二间隔壁之间的高度差的该排气通道形成在第一间隔壁上。

9、根据权利要求7所述的等离子显示板，其中该第一间隔壁排列在和该地址电极相交的方向上，该第二间隔壁平行于该地址电极排列，该第二间隔壁从相邻的第一间隔壁的内侧朝面对的第一间隔壁延伸，以限定该放电单元。

10、根据权利要求7所述的等离子显示板，其中在与该第二间隔壁一起限定该放电单元的该对第一间隔壁和与上述对第一间隔壁相邻的其它对第一间隔壁之间进一步形成非放电区，该非放电区提供用于排放该不纯气体的附加排气通道。

11、根据权利要求10所述的等离子显示板，其中限定该非放电区的该第一间隔壁之间的距离比限定该放电单元的该对第一间隔壁之间的距离窄。

12、根据权利要求10所述的等离子显示板，其中该放电单元的深度大于提供附加排气通道的该非放电区的深度。

13、一种具有通过如下方法制造的排气通道的等离子显示板，该方法包括：

在基板上涂敷用于形成间隔壁的原材料；

图案化该原材料上的光刻胶，以形成布置在该基板的第一方向上的第一间隔壁和布置在第二方向的第二间隔壁，从而限定放电空间；

通过该光刻胶的开口蚀刻该原材料，使得该第一和第二间隔壁的高度互不相同，从而形成用于在真空排气工序中排放不纯气体的排气通道；和

除去该原材料上残留的光刻胶，以完成第一和第二间隔壁。

14、根据权利要求13所述的等离子显示板，其中该第二间隔壁以一个隔一个的方式分别连接多对相邻的第一间隔壁以限定放电单元，从而在相互没有连接的该第一间隔壁之间提供附加排气通道。

15、根据权利要求14所述的等离子显示板，其中没有连接的该第一间隔壁之间的距离比限定该放电单元的该对第一间隔壁之间的距离窄。

16、根据权利要求13所述的等离子显示板，其中该方法进一步包括在每个放电空间中形成荧光层。

17、根据权利要求13所述的等离子显示板，其中限定放电空间的该第一间隔壁的长度小于限定放电空间的第二间隔壁的长度。

18、根据权利要求13所述的等离子显示板，其中图案化该光刻胶包括：在该原材料上涂敷光刻胶，将光刻掩模盖在该光刻胶上，将该光刻掩模和光刻胶对紫外线曝光，除去该光刻掩模。

19、根据权利要求13所述的等离子显示板，其中蚀刻包括在垂直和水平方向以各向同性蚀刻速度进行蚀刻。

20、根据权利要求13所述的等离子显示板，其中该光刻胶图案化包括提供用于该第一和第二间隔壁的不同大小的开口。