TWI262528B - Alternating current driven type plasma display device and production method therefor - Google Patents

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1262528 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 • 本發明係關於一種交流電驅動類別電漿顯示裝置及用於 製造一交流電驅動類別電漿顯示器之方法。 【先前技術】 作為可由取代目前主流陰極射線管（CRT)的影像顯示裝 置’平面螢幕（平板）顯示裝置以各種方式得以研究。此平板 顯示裂置包括液晶顯示器（liquid crystal display ; LCD)、電 _ 致發光顯示器（electroluminescence display ; ELD)及電漿:顯 示裝置（plasma display device ; PDP)。其中電漿顯示裝置之 優點為其較容易形成較大螢幕並獲得較寬視角，以及其具 有抵抗環境因素（例如溫度、磁性及振動）之極佳耐用性，並 ’ 且其具有較長壽命等等。因此預期電漿顯示裝置不僅適用 於家用壁掛式電視機，亦適用於大型公共資訊終端。 在電漿顯示裝置中，對具有放電空間（充滿包含稀有氣體 之放電氣體）之放電單元施加一電壓，並採用放電氣體内之 輝光放電所產生的真空紫外線激發各放電單元内的螢光 層，從而提供光發射。即，依據與螢光燈相似之原理驅動 各放電單元，通常將幾十萬等級的放電單位配置在一起， 以構成一顯示螢幕。依據向放電單元施加電壓的方法，電 桌顯不裝置主要分為直接電流驅動類別（DC類別）或交流電 驅動類別（AC類別）。各類別具有其優點及缺點。交流電驅 動類別電漿顯示裝置（下文稱為「t漿顯示裝置」）適用於獲 付較问精細度，因為用於分離顯示螢幕内個別放電單元之 98001.doc 1262528 分離壁可按（例如）條紋形式形成。另外，其具有一優點，即 用於放電之電極不易磨損且具有較長壽命，因為電極表面 覆蓋包含介電材料之一介電層。 作為電漿顯示裝置之範例，（例如）日本專利申請第 5-30793 5及9-160525號各說明所謂的三電極類別電漿顯示 裝置。 圖1顯示典型三電極類別電漿顯示裝置之一部分的示意 性分解透視圖。該電漿顯示裝置中，放電發生於一對放電 維持電極12間。在圖1所示之電漿顯示裝置中，藉由使用玻 璃粉（未顯示）將包含對應於前面板之玻璃基板的第一面板 1〇，及包含對應於後面板之玻璃基板的第二面板2〇於其周 圍部分彼此銲接。（例如）透過第一面板1〇觀察來自第二面板 20上螢光層25之光發射。 如圖1所示，第一面板10包含透明第一基板11;放電維持 電極對12，各包含一透明導電材料，例如I丁〇，以條紋形式 (寬度從㈣_至約280㈣形成於第一基仙上；匯流排 電極13,各包含電阻率低於放電維持電極12之材料，形成 =放電維持電極12上，用於降低放電維持電極12之阻抗，· ’I電層14 ’其形成於第—基板叫及匯流排電極η及放電 維持電極12上，·以及保㈣㈣，其包含MgQ，形成於介 電層14上。-對放電維持電極12間的放電間隙g較佳的係在 自心^紅嫩^之範圍…尤其較佳的係小於跡、。 另二方面’第二面板20包含第二基板;複數個定址電 亟（亦稱為資料電極）22，其以條紋形式形成於第二基油 9800 ϊ .d〇c 1262528 上；介電材料層23，其形成於第 性d及定址電極22上， 絕緣分離壁24,其與定址電極22平行地延伸，兩者各形成 於介電材料層23上相鄰定址電極22間的區域内；以及螢光 層25，其提供於介電材料層23上，並延伸至分離壁24之側 壁表面。當各螢光層25在電漿顯示裝置内執行彩色顯示 時’螢光層25由紅色螢光層25R、綠色螢光層25(}及藍色螢 光層25B構成，此等顏色之螢光層25尺、25(}及253以預定順 序加以提供。圖i為局部分解透視圖，實際具體實施例中， 第二面板20之侧面上的分離壁24之頂部部分與第一面㈣ ^側面上的保護薄膜15接觸。包含混合氣體（例如氖（Ne)及 氣㈣)之放電氣體在各放電空間内加以密封，放電空間由 相鄰分離壁24、螢光層25及保護薄膜Η環繞。 放電維持電極12之投影影像的延伸方向及定址電極^之 投影影像的延伸方向以適當角度彼此交又，一對放電維持 電極12以及用於以二種主要顏色發射光之螢光層說、加 令’、且0重噎的一區域對應於一像素。由於輝光放電 # j、對放電維持電極12間，上述類別之此類電聚顯示 4置稱為「表面放雷類g丨。g 冤類別」另外，一對放電維持電極12 以及位於兩個分離壁24間之定址電極22重疊的一區域對應 於-放電单元，並且亦對應於—子像素。即，一個放電單 兀（-個子像素）由-個螢光層25、一對放電维持電極及一 個定址電極22構成。 在驅動電漿顯示裝置時，例 電維持電極12間前向定址電也^一、^於一對放 J Π疋址電極22施加低於放電單元之放電 98001.doc 1262528 啟動電壓的脈衝電壓。因此，電荷累積在介電層14(選擇用 於顯示器之放電單元）内，並且明顯放電啟動電壓降低。接 著，於一對放電維持電極12之間啟動的放電可維持在低於 放電啟動電壓的一電壓。放電單元中，藉由放電氣體内之 輝光放電所產生的真空紫外線輕射激發之榮光層2 $發射具 有螢光材料顏色特徵的光。另外，產生具有依據密封放電 氣體種類之波長的真空紫外線。 上述電漿顯示裝置開始在市場上出現。然而，仍需要進 V減j功率消耗，為此目的，電漿顯示裝置内需要更高 光發射效率。儘管可能藉由增加放電氣體之Xe氣的分壓來 增強光發射效率，當增加以氣的分壓時，會出現一問題， 即驅動電壓（放電電壓）增加，或放電時間延遲增加。 在具有高分壓之Xe的電漿顯示裝置中，如上所述，藉由 使用網版印刷方法將介電層14形成於第-基板11内之放電 維持電極12上’介電層14通常藉由應用具有低溶點之玻璃 糊而形成，其包含（例如）作為主要成分之朴〇，然後燒結如 Λ t A H接著’包含低炼點玻璃糊之介電層14成 為驅動電壓增加或放電時間延遲增加之原因。 為降低驅動電壓，介電層14可較薄。然而，#包含㈣ 點玻璃糊之"電層14較薄時，儘管驅動電壓降低，仍會產 生問題’即隨著時間流逝光度變大。另外，由於包含低熔 點玻璃糊之介電屛！」a + ^ ^ 曰14具有較鬲特定感應容量及較大電容， 大量電流流過，狁&播η ;败《 — 從而導致電漿顯示裝置之電流消耗增加。 已研九出種用於藉由使用化學汽相沈積（chemical 98001.doc 1262528 vapor deposition ; CVD)法形成包含si〇x之介電層14的方 法。由於藉由使用化學汽相沈積（cvd)法形成的包含 之介電層14具有小至4的特定感應容量及較小電容，流動電 机數里#乂小，從而實現電流消耗的降低。另外，由於8丨仏 為迸集薄膜’介電層14之薄膜厚度可較薄，從而避免驅動 電壓增加。然而，在包含普通SiOx2介電層14内，仍未解 決放電時間延遲增加的問題。 【發明内容】 因此，本發明之目的為提供一種交流電驅動類別電漿顯 示裝置，其不用增加驅動電壓（放電電壓），也不用增加放電 時間延遲，即可實現高效率及低功率消耗，另外，提供一 種製造交流電驅動類別電漿顯示裝置之方法。 本發明之上述目的可藉由交流電驅動類別電漿顯示裝置 而獲得，該交流電驅動類別電漿顯示裝置包含··一第一面 板，其包含形成於一第一基板上之複數個第一電極及形成 於該第一基板及該等第一電極上之一介電層；以及一第二 面板，該第一面板及該第二面板在其周圍部分彼此鲜接， 其中該介電層由SiOx構成；以及 其中si〇x内所含出〇之鍵結密度為3 〇χ1〇2◦鍵/㈣3或更 南。 另外，本發明之上述目的可藉由用於製造交流電驅動類 別電漿顯示裝置之方法而獲得’該交流電駆動類別電_ 示裝置包含一第一面板，其包含形成於—第—基板上之複 數個第一電極及形成於該第一基板及該第一電極上之一介 98001.doc 1262528 電層；以及一第二面板，其中該第一面板及該第二面板在 其周圍部分彼此銲接，且其中該介電層由si〇x構成，以及 其中SiOx内所含之出0的鍵結密度為3〇xl〇2〇鍵/cm3或更 局， 其中藉由化學汽相沈積法或物理汽相沈積法形成該介電 層。 在依據本發明之交流電驅動類別電漿顯示裝置或交流電

驅動類別電㈣員示裝置製造方法中（下文有時簡稱為「本發 明」），作為SiOx内的X值，可說明丨·叱Χ2·〇2關係。 依據本發明，介電層可具有多層構造。此情形中，要求 具有夕層構造之介電層的最外表面層由Si〇x構成，且最外 表面層内所包含ho之鍵結密度為3 〇χ1〇2〇鍵/cm3或更高。 八有夕層構&之"電層的底層可由（例如）低熔點玻璃糊構 成’其包含作為主要成分之Pb◦、不受邮鍵結密度值限制 的SiOY(例如，此Si〇Y遵循關係1〇爪，其中出〇之鍵結 密度小於3·0χ1〇2〇鍵W)、氧化銘或氮化合物。此情況中： 此，氮化合物之範例包括叫及⑽為。介電層底層可具 有单層結構（單層底層結構），其包含選自此等材料之一種類 別的材料，或多層結構（層壓底層結構），其包含選自此等材 料之複數個類別的材料。 :據本發明，介電層厚度為5χ10〜或更小，較佳的係 :第：或更小。此情況中’介電層厚度傾向於指示形成 ,…土板上之複數個第-電極上的介電層平均厚度。去 猎由早-層構成介電層日夺，關於介電層厚度之較低限制: 98001.doc "10- 1262528 . 方面，當藉由多層構成介電層時， 關於介電層的最高表面層（包曰、 可提及mo·、。 淑A度的較低限制， 依據本發明’不必要作齡接 、^ 丰乂佳的係在介電層上形成保護薄 膜。§形成保護薄膜B寺，可p# i ^ j + 了』防止離子或電子與第一電極之 直接接觸’從而可防止第一雷托 弟電極之磨損。保護薄膜亦用於

高光透射率以及低放電啟動電壓等特性。另外，保護薄膜 可具有層壓薄膜結構，丨包含選自由此等材料所組成之群 組的至少兩種材料。 發射放電所需的二次電子。關於構成保護薄膜之材料，可 提及氧化輝go)、氟化鎮（MgF2)及氟化別⑽）。此等材 料中，氧化鎂為適當材料，其具有高二次電子發射比率、 化學穩定性、低錢比率、自螢光層發射之光的波長下之 根據物理汽相沈積法（PVD法）或化學汽相沈積法（Cvd法） 形成該介電層。更明確地說，此類PVD法之範例包括 (a)各種真空沈積法，例如電子束加熱法、電阻加熱法 及驟沈積法； (b) 電漿沈積法； (c) 各種喷濺法，例如雙電極喷濺法、DC喷濺法、DC 磁控管喷濺法、高頻噴濺法、磁控管喷濺法、離子束噴濺 法及偏壓喷錢法； (d)離子電鍍法，例如DC(直流）法、RF法、多陰極法、 活化反應法、電場沈積法、高頻離子電鑛法及反應離子電 鍍法；以及 98001.doc -11 - 1262528 (e )雷射燒餘法。

另外，此類CVD法之範例包括大氣壓力CVD法（APCVD

法）、減小壓力CVD法（LPCVD法）、低温CVD法、高溫CVD 法、電漿CVD法（PCVD法、PECVD法）、ECR電漿法CVD法 及光CVD法。通常，在形成介電層時，CVD法可比PVD法 更容易地控制SiOx内所含h20之鍵結密度數量。 關於形成介電層之方法，除上述範例外，可提及網版印 刷法、乾燥薄膜法、塗布法（包括喷塗法）、轉印法及溶膠_ 凝膠法。 依據本發明，可藉由使用Pliskin公式根據傅立葉轉換紅 外線光譜學（FT-IR)決定Si〇x所含h20之鍵結密度。即，首 先根據下述公式（1)決定在SiOx中H20含量W(單位：重量百 分比％)。另外，公式（1)内的，，_14"及"89，，各指示一係數。 W=-14.I365〇 + 89-I3 3 3 〇P (1) 此情況中， 13650指示3650 cm-i下之吸收強度（μηΓΐ);以及 1333〇指示3330 cnT1下之吸收強度（μηΓΐ)。 接下來，根據下述公式⑺決定鍵結密度。另外，公式⑺ 内’ ”7.3 5x1 〇20’’指示一係數。 H20 (M/cm3)=Wx7.35xl〇20 ⑺ 在依據本發明之交流電驅動類別電漿顯示裝置中，一個 放電單元由-對分離壁及形成於第三基板上之營光層（例 如，紅色營光層、綠色螢光層及藍色勞光層之任—蝥光幻 以及佔據由一對分離壁所環繞之區域的第一電極及第二電 98001.doc -12- 1262528 極構成接著，在放電單元内密封放電氣體，更明確地說， 由刀離土衣、’凡之放電氣體，然後螢光層在被从輝光放電所 產生之真空紫外線胛射I & & π 、、、射時發射先，輝光放電在放電空間内 之放電氣體中予以執行。 在依據本發明任—不同類別之具體實施例的交流電驅動 類別電水顯不裝置中，可使用一對放電維持電極之一形成 於作為第一電極之第—& ^ 板内’而另一個形成於作為第二 電極之第二面板内的構造。為方便起見，具有上述此一構 造之父流電驅動類別電漿顯示裝置稱為"雙電極類別”。此 情形中，-個放電維持電極之投影影像沿第一方向延伸， 另-個之投影影像沿不同於第一方向之第二方向延伸，並 且將—對放電維持電極配置成—個放電維持電極朝向另_ 個。由於交流電驅動類別電漿顯示裝置之結構簡化，第— 方向及第二方向較佳但不一定彼此垂直。 為雷Γ使用一構造，其中—對放電維持電極形成於作 第二電極：：第一面板内，而所謂的定址電極形成於作為 ” 第一面板内。為方便起見，具有上述此一構造 开:流電驅動類別電聚顯示裝置稱為”三電極類別”。此情 形中，可制-構造，其中—對放 : 沿彼此平行之第一方向延伸，定… 之“衫像 並且將—對放電維持電極μ址電極配置成— 由”！：電極朝向定址電極，儘管本構造並不限於此。 第二：類別_示裝置之結構簡化，第 弟一方向較佳但不一定彼此垂直。 98001.doc !262528 示裝置中，一對 要在預定放電電 | m，該距離小於 在三電極類別之交流電驅動類別電漿顯 放電維持電極間的距離始終係任意的，只 壓下產生必要輝光放電。儘管可為約1x10· 5xl(T5m，較佳的係小於5 〇xi〇.5m。

’依據本發明’當在作為第一電極之第一面板内提 對放電維持電極時’形成於彼此相對之-對放電維持 電極的邊緣部分之放電間隙可為線性線形式。或者，放電 =形式可具有沿放電維持電極寬度方向彎曲或成曲線的 二、：在上述此一配置中，放電維持電極之部分有助於放 ，的區域可增加。—對放電維持電極可為條紋形式，其至 多延伸至相鄰放電單元，或者可按放電單元形成於一對寬 條紋内後—情形中’從以下說明之匯流排電極向放電維 持電極施加-電壓。另夕卜後—情形中，由於第—電極按 ，放電單元分離地得以形成’其可加以實現，以降低電流 損耗，進一步降低電流消耗，而不會降低亮度。 例如，下文會將三電極類別之交流電驅動類別電漿顯示 =作為範例來說明依據本發明之交流電驅動類別電聚顯 不裝置。至於雙電極類別之交流電驅動類別電漿顯示裝 置，對應於以下所作說明中之第二電極的，，定址電極，，可視 而要採用作為’’另一放電維持電極”。 構成對應於第-電極之放電維持電極的導電材料之變化 取決於交流電驅動類別電漿顯示裝置係透射類別還是反射 類別。透射類別之交流電驅動類別電漿顯示裝置中，由於 透過第二基板觀察來自螢光層之光發射，構成放電維持電 98001.doc -14. 工262528 極之導電材料係透明還是 將定址電極形成於第 以成問題。然而’由於 -方面，反射類別 需要定址電極為透明。另 ' 之父流電驅動類別電漿領干梦w φ , 於透過第-基板觀Hum 置中，由 之導電材料係透明還、 再风疋址電極 成放電維持電極之莫雷、,、、不造成問題。然而，需要構 基於導雷姑祖大技丨 術叩透明或非透明丨， ^㈣在勞光材料固有發光（可見光區域内）之波長 下的對於光的透射率。即，♦ 、 托*、兹 P田構成放電維持電極或定址電 w之導電材料對發射自螢光 之光為透明時，導電材料可 為透明的。此類非透明導電材料之範例包括Ni、A1、Au、

Ag、Pd/Ag、Cr、Ta、Cu、Ba、LaB 月「 τ aB6及 CaG.2La().8cr〇3，此 枓可單獨或組合地予以使用。此類透明導電材料之範 例已括ITO(氧化_錫;)及Sn〇2。任—放電維持電極及定址電 極可藉由喷濺法、沈積法、網版印刷法、喷砂法、電鍍法、 剝離法等等得以形成。 X / 可使用一構造，其中除放電維持電極外，形成與放電維 持電極接觸之匯流排電極，其包含電阻率低於放電維持電 極之材料，用於降低放電維持電極之整體阻抗。匯流排電 極通常可包含金屬材料，例如Ag、Au、入卜Ni、Cu、M()、

Cr或Cr/Cu/Cr堆疊薄膜。在反射類別之交流電驅動類別電 漿顯示裝置中，包含上述金屬材料之匯流排電極可為降低 可見光（從螢光層發射並穿過第一基板）透射數量，從而降低 顯示螢幕亮度之因素。因此，較佳的係形成盡可能窄之匯 流排電極，只要可獲得放電維持電極所需要之電阻值。匯 -15 - 98001.doc

1262528 流排電極可藉由喷濺法、沈積法、網版印刷法、喷砂法' 電鍍法、剝離法等等得以形成。 依據本發明，用於構成用於第一面板之第一基板以及用 於第二面板之第二基板的材料之範例包括高變形點玻璃、 蘇打玻璃（Na20.Ca0.Si02)、硼矽酸鹽玻璃（Na20.B203.Si02)、 鎂撖欖石（2Mg0.Si02)及鉛玻璃（Na20.Pb0.Si02)。用於第一 基板之材料及用於第二基板之材料可彼此相同或不同。然 而，其熱膨脹係數較佳的係彼此相同。 螢光層藉由選自由發射紅色光之螢光材料、發射綠色光 之螢光材料及發射藍色光之螢光材料所組成的群組之螢光 材料構成。將螢光層形成於定址電極表面或上方。當交流 電驅動類別電漿顯示裝置用於彩色顯示時，明確地說，將 由發射（例如）紅色光之螢光材料構成的螢光層（紅色螢光層） 形成於定址電極表面或上方，將由發射（例如）綠色光之螢光 材料構成的螢光層（綠色螢光層）形成於另一定址電極表面 或上方，以及將由發射（例如）藍色光之螢光材料構成的螢光 層(藍色螢光層)形成於另一定址電極表面或上方。用於發射 三原色光之此等三個螢光層形成一組，此等組按預定順序 形成。-對放電維持電極及發射三原色光之一組榮光層重 疊的區域對應於-個像素（包含三個子像素）。紅色榮光:、 綠色螢光層及藍色螢光層可按條紋形式形成，或者可在晶 格（蜂巢）狀態下形成。另外，螢 赏尤滑僅可形成於放電維持電 極及定址電極重疊的區域。 至於構成螢光層之螢光材料 具有高量子效率並產生對 98001.doc -16 · 1262528 真空紫外線之較小飽和度的螢光材料可視需要從已知螢光 材料選取。當假定電漿顯示裝置用作彩色顯示器時，較佳 的係組合具有接近NTSC内定義之三原色的色彩純度之此 等螢光材料，其在混合三原色時提供極佳白平衡，顯示較小 餘輝時間週期並且可確保三原色之餘輝時間週期幾乎相等。 當被真空紫外線照射時發射紅色光的螢光材料之範例包括 (Y2〇3：Eu) ^ (YB03Eu) ' (YV〇4：Eu) > (Y〇.96P〇.6〇V〇.4〇〇4：Eu〇.〇4) ' [(Y5Gd) B〇3:Eu]、（GdB03:Eu)、（ScB03:Eu)及（3.5MgO0.5MgF2 GeO2:Mn)。 •當被真空紫外線照射時發射綠色光的螢光材料之範例包括 (ZnSi02:Mn)、（BaAl12019:Mn)、（BaMg2Al16〇27:Mn)、（MgGa204:Mn)、 (YBOs.Tb)、（LuBOyTb)及（Sr4Si：3〇8Ci4:Sn)。當被真空紫外線照射 時發射藍色光的螢光材料之範例包括（Y2Si〇5:ce)、 (CaW04:Pb)、CaW〇4、YP。85V。l5〇4、（BaMgAli4〇23:Eu)、 (Si*2P2〇7:Eu)及（SrAC^Sn)。用於形成螢光層之方法的範例 包括厚膜印刷法、喷灑螢光微粒之方法、向形成螢光層之 φ 區域並且允許黏著螢光微粒之區域預施加黏性物質的方 法、提供光敏螢光糊，然後藉由曝光及顯影圖案化螢光層 之方法以及將螢光層形成於整個表面並藉由噴砂法移除不 需_要部分之方法。 螢光層可直接开>成於疋址電極上，或可從定址電極至分 離壁側壁加以形成。另外，螢光層可形成於定址電極上所 提供之介電材料層上，或可形成於從定址電極至分離壁側 壁加以形成的介電材料層上。另外，螢光層僅可形成於分 離壁侧壁上。構成介電材料層之材料的範例包括低熔點玻 98001 .doc 1262528 璃’其包含作為主要成分之Pb〇,以及可藉由網版印刷法、 2歲法或真空沈積法形成的氧切。某些情形中可將包 :氧化鎂（MgO)、氟化鎂（MgF2)及氟化妈⑼⑸的第二保護 薄膜形成於榮光層±或分離壁表面上。 車乂佳的係將平行於定址電極延伸的分離壁（肋）形成於第 m。作為另一情形，允許將第一分離壁平行於定址 電極延伸以及第二分離壁平行於放電維持電極延伸的構造 形：於第二基板上(即將分離壁(肋)形成於晶格狀態(蜂巢 狀恶）中的構造）。作為另_情形，分離壁（肋）可具有曲折結 構。當將介電材料層形成於第二基板上及定址電極上時， 某些情形下可將分離壁形成於介電材料上。可從已知絕緣 材料選取構成分離壁之材料。例如，可使用廣泛使用之低 熔點玻璃與金屬氧化物（例如氧化|g)的混合物。分離壁高度 約在50至200 μηι範圍内。 可藉由（例如）網版印刷法、乾燥薄膜法、光敏法或喷砂 法形成分離壁。上述網版印刷法代表一方法，纟中將開口 部分形成於網版之此等部分内，其對應於需要形成分離壁 之部分’用壓力將網版上分離壁形成材料穿過開口部分， 以在第一基板上或介電材料層（下文一般稱為”第二基板等 裝置”）上形成分離壁形成材料層’然後燒結分離壁形成材 料層。上述乾燥薄膜法代表一方法，#中將光敏薄膜層麼 至第二基板等裝置上’然後藉由曝光及顯影移除需要形成 分離壁之區域内的光敏薄膜’之後，用分離壁形成材料填 充藉由此移除形成之開口部分，隨後燒結分離壁形成材 98001.doc -18- 1262528 料。藉由此燒結M、隨a a 分之分離壁形成材；Γ光敏薄膜’然後填充至開口部 敏法代表-方法 以保留，從而構成分離壁。上述光 成於第二基板等裝^將用於形成分離壁之光敏材料層形 、置上，然後精由曝光及顯影圖案化光敏 "’之後燒結如此@案化之光敏材料層。上㈣砂

、、’/、中（例如）藉由網版印刷或採用輥塗抹機、刮刀 ，喷嘴喷《抹機將分離壁形成材料層形成於第二基板等 裝置上’並予以乾燥’然後用遮罩層屏蔽需要形成於分離 土形成材料層内之分離壁’並藉由喷砂法移除分離壁形成 材料層之曝光部分。分離壁可形成為黑色，以形成所謂的 二色矩陣。此情形中，可獲得顯示螢幕之高對比度。關於 形成黑色分離壁之金屬，可說明一種方法，其中藉由使用 有黑色之彩色光阻材料形成分離壁。 依2據本發明，密封在放電空間内之稀有氣體壓力需要在 1\1〇2?&至5\1〇4&範圍内，較佳的係在1><1〇3]^至4^〇51^ 範圍内。s —對放電維持電極間之距離小於&丨〇.5㈤時，稀 有氣體壓力需要在lxl02 !^至3><1〇5 Pa範圍内，較佳的係在 lxl〇3Pa至2xl05Pa範圍内，更佳的係在1χ1〇4ρ&至ΐχΐ〇5ρ& 範圍内。當將稀有氣體壓力調整至上述壓力範圍時，螢光 層在被主要根據稀有氣體内陰極輝光而產生之真空紫外線 照射時發射光。若壓力在以上壓力範圍内增加，構成交流 電驅動類別電漿顯示裝置之各種部件的喷濺比率降低，其 導致電漿顯示裝置之壽命增加。 在放電空間内密封之稀有氣體中，需要滿足下述要求（1) 98001.doc -19- 1262528 至⑷。此類稀有氣體之範例包括He(共振線波長=58·4腕卜 蝴上=74.4nm)、Ar(同上=1〇7nm)Kr(同上=ΐ24_ 及Xe(同上= 147 nm)。雖麸笙接女a _ 〇 难…、此寻稀有乳體可單獨或作為混合 物加以使用，混合氣體非常有用，根據盤尼效應其可能降 低放電啟動電壓。混合氣體範例包括Ne七混合氣體、㈣ 混合氣體、Ne-Xe混合氣體、He_Kr混合氣體、仏心混合氣 體及Xe-Kr混合氣體。此等稀有氣體中，特^言之，具有最 長共振線波長之Xe較為有利’因為其在m⑽分子線波長 下亦輻射強烈真空紫外線。 ⑴稀有氣體化學上較穩定，就獲得較長交流電驅動類 別電製顯示裝置壽命而言’允許設定較高氣體壓力。 (2) 就獲得較高顯示螢幕亮度而言，稀有氣體提供較高 真空紫外線輻射強度。 (3) 就增加自真空紫外線至可見光之能量轉換效率而 口，而要輻射之真空紫外線具有較長波長。 (4) 就降低功率消耗而言，放電啟動電壓較低。 依據本發明，即使Xe分壓可較高，與傳統交流電驅動類 別電桌顯不裝置相比，由於構成介電層之si〇x所含ho之鍵 :在度為3.0x10 〇鍵/cm3或更高，介電層内之H2〇輔助放 電，從而可縮短放電時間延遲。另外，由於藉由Si0x構成 可使）|電層I 4 ’彳降低交流電驅動類別電漿顯示裝置之 驅動電壓（放電啟動電壓及放電維持電壓）。因此，放電穩定 f生知以增強，交流電驅動類別電漿顯示裝置之可靠性增 力彳火而使獲得執行更咼精細度顯示之交流電驅動類別電 98001.doc -20- 1262528 漿顯示裝置變為可能。另外， 減小介電層電容，從而可減:、八於介電層由Si〇x構成，可 因此，可獲得較高效率，即丨、電層内流動之電流數量， 裝置之功率消耗。 父流電驅動類別電漿顯示 另外，在依據本發明之交、、去 之直接接觸，從而可防止第 ^或電子與第-電極 π禮目電極之磨損。另外，介電層 不僅具有儲存壁電荷之功 亦/、有作為控制額外放電電 >瓜之電阻元件的功能以及用 用於維持放電狀態之記憶體功 能。 【實施方式】 下文將參考圖式說明本發明。 範例1 範例1係關於依據本發明之交流電驅動類別電漿顯示裝 置（下文亦間稱為’’電漿顯示裝置”）及其製造方法。 範例1之電漿顯示裝置為三電極類別之電漿顯示裝置，包 含第一面板10,其包含形成於第一基板^上之複數個第— 電極12及形成於第一基板u及第一電極12上之介電層14， 以及第二面板20，其中該第一面板1〇及該第二面板2〇在其 周圍部分彼此銲接。此情況下，範例1之電漿顯示裝置的示 意性分解透視圖與圖1所示的相同。由於此電漿顯示裝置的 構造及結構與”先前技術”中說明的電漿顯示裝置相同，詳 細說明省略。下文中，說明與’’先前技術”中說明的電漿顯 示裝置之差異。 98001.doc 21 - 1262528 範例1之電漿顯示裝置具有一特徵，即藉由cvD法形成由 單層Si0x (x之實際測量值約為19)構成之介電材料層14。 Si〇x内所含H2〇之鍵結密度為3〇χ1〇2〇鍵/cm3或更高。 下文說明用於製造範例丨之電漿顯示裝置的方法。 可藉由以下所述之方法製造第一面板10。即，首先，藉 由(例如)喷濺法將IT0層形成於第一基板丨丨之整個心 上，第-基板11包含高變形點玻璃或蘇打玻璃，然後，藉

由微影触刻及餘刻以條紋形式圖案化如此形成之ΙΤ0層，從 而形成對應於第-電極之複數對放電維持電極12。放電維 持電極12沿第-方向延伸。接下來’藉由（例如）沈積法將絡 薄膜' 鋁薄膜、銅薄膜等等形成於整個表面上，接著藉由 微影银刻及钱刻圖案化如此形成之鉻薄膜、結薄膜、銅薄 膜等等’從而沿放電維持電極12之邊緣部分形成匯流排電 極13對,1電電極12間之間隙（如圖1之放電間隙”G.’所示 可為 4 X1 〇 5 m ( 4 0 μ m )。 之後，在表1所不之狀況下，藉由cvd法將包含8叫之介 電層14形成於其整個表面上。放電維持電極。上之介電層 14的平均厚度可為14 μηι。 化鎂（MgO)之保護薄 。藉由執行上述步驟 隨後，藉由電子束沈積法將包含氧 膜15(厚度為〇·6 μηι)形成於介電層丨斗上 便可完成第一平板1〇。 可藉由以下所述之方法製造第二面板2〇。即，首先，藉 由（例如㈣版印刷法將銀糊印刷於第二基板21上，第二絲 匕a回交心點玻璃或蘇打玻璃，使得銀糊具有條紋形 98001.doc -22- 1262528 式，然後燒結如此印刷之銀糊，從而形成定址電極22。定 址電極22沿以適當角度穿過第一方向之第二方向延伸。接 下來，藉由網版印刷法將具有低熔點之玻璃糊層（包含作為 主要成分之PbO)形成於其整個表面上，然後燒結具有低熔 點之玻璃糊層，從而形成介電材料層23。接著，藉由（例如） 網版印刷法將具有低熔點之玻璃糊印刷於相鄰定址電極22 間之區域表面及上方的介電材料層23上，然後予以燒結（約 560°C下大約2小時），從而形成分離壁24。分離壁以之平均 高度可為130 μηι。隨後，連續印刷並燒結三原色之螢光材 料混合液，從而自分離壁24間之介電材料層汩至分離壁以 之側壁形成各螢光層25R、25G及25Β。藉由執行上述步驟 便可完成第二平板20。 接下來，裝配電漿顯示裝置。艮ρ，首先，藉由使用玻璃 粉散佈將玻璃粉層（密封層）形成於第二面板2〇之周圍部 分。接著，將第一面板10及第二面板2〇彼此銲接，之後予 以燒結，從而固化玻璃粉層。隨後，將第一面板ι〇與第二 面板2〇間的空間抽為真空，用（例如）放電氣體（包含100%之

Xe，壓力為3xl〇4 Pa)加以填充並予以密封，從而完成電漿 顯示裝置。 測！放電啟動電壓及放電維持電壓，以及99·99%放電或 然率的時間’其係如此完成之電漿顯示裝置之放電時間延 遲的指示器。表1顯示此類測量之結果。 另外，在與形成範例1之介電層14相同的條件下，將厚度 為丨4 μπι之Si〇x薄膜形成於矽半導體基板上。藉由使用上述 98001.doc -23 - 1262528 公式（1)及（2)根據傅立葉轉換紅外線光譜學決定 Si〇x薄膜所含H2〇之鍵結密度。表！顯示結果。藉由測量矽 半導體基板決定背景量度，其中基板上未形成任何東西。 另外’至於投射類別FT-IR測量設備，使用可從Bi〇_Rad

Laboratories公司獲得之商標為FTS-575C的設備。 另外’在與形成範例1之介電層14相同的條件下，將厚产 為14 μηχ之SiOx薄膜形成於矽半導體基板上。測量如此形成 之SiOx薄膜的乾式蝕刻速度及濕式蝕刻速度。乾式姓刻 中，使用1000 seem之NF3氣體，同時施加3 kW之微波功率， 而濕式蝕刻中，使用NH4F:HF = 6:1之蝕刻劑。同時在比較範 例1及範例5中測量乾式蝕刻速度，也在比較範例1中測量濕 式餘刻速度。表1及2顯示此類測量之結果。 範例2至4，以及比較範例1及2 在與範例1相同之狀況下，形成包含Si〇x之介電層14，除 表1所示之狀況使用CVD法外。另外，用與範例1相同之方 式，將厚度為14 μηι之SiOx薄膜形成於矽半導體基板上。藉 由使用上述公式（1)及（2)根據傅立葉轉換紅外線光譜學 (FT-IR)決定8丨〇^薄膜所含H20之鍵結密度。 測量放電啟動電壓及放電維持電壓，以及如此完成之電 黎顯示裝置之放電或然率。表1顯示此類測量之結果。 範例5及比較範例3 在與範例1相同之狀況下，形成包含SiOx之介電層μ，除 表2所示之狀況使用PVD法外（明確地說係喷濺法）。另外， 用與範例1相同之方式，將厚度為14 μπι之SiOx薄膜形成於 98001.doc -24- 1262528

矽半導體基板上。藉由使用上述公式（1)及（2)根據傅立葉轉 換紅外線光譜學（FT-IR)決定SiOx薄膜所含H20之鍵結密 度。 測量放電啟動電壓及放電維持電壓，以及如此完成之電 漿顯示裝置之放電或然率。表2顯示此類測量之結果。 98001.doc -25 - 1262528 98001.doc -26- 1262528 m 鎰 i5 CO o €0 a§ CO i 頰 細 _ m § CO O CO CM 9.00 i m m l〇 CO § CO 1500 細 13.0 ο ΙΟ CM s t— 1.25 (D t seem seem $ 〇 ϊΟ 1 m § 1 I .E i 血 處理氣體 n2 •R 難 嫉 δ 1 亨 m _ Μ Φ〇πν q X rtlflfl opr timjt VSOXi 卸 itafl tpr 铒 幽 w n 99.99%放電或然率之時間 乾式翻藏 98001.doc -27» !262528 從表1及表2之結果發現，只要si〇x薄膜内所含h2〇之鍵 …雄度為3.0x10鍵/cm3或更高，即可獲得放電啟動電塵及 放電維持電壓之降低與99.99%放電或然率之時間（其係放 電時間延遲指示器）的縮短。另外，從範例丨、範例5及比較 範例1中SiOx薄膜之蝕刻速度的比較發現，隨著si〇x薄膜内 所έ HW之鍵結密度值增高，钱刻速度變高，即薄膜傾向於 更鬆散。

本發明已參考具體實施例加以說明；然而，本發明不應 F於此範例中使用或說明的電聚顯示裝置之結構及構 造、材料、尺寸及製造方法係用於說明目的，可依據需要 更改或變化，並且範例中使用或說明的介電層製造方法係 用於說明目的，可依據需要更改或變化。 本發明可應用於透射類別之電漿顯示裝置，其中透過第 一基板觀察來自螢光層之光發射。透射類別之電漿顯示裝 置中，由於透過第二基板觀察來自螢光層之光發射，構成 放電維持電極之導電材料係透明還是非透明不造成問題。 然而’由於將定址電極形成於第二基板上，就顯示器亮度 而言，定址電極為透明的較為有利。 範例已使用電漿顯示裝置包含彼此平行延伸之一對放電 維持電極的構造。然而，此構造可由—構造加以取代，其 中-對匯流排電極沿第一方向延伸，一放電維持電極沿第 二方向從一對匯流排電極間的一匯流排電極（無另一匯流

排電極）延伸，另一放電維持電 /；，L 电往/口第一方向從一對匯流排 。'蛋間的該另一匯流排電極（無該匯流排電極）延伸。可使用 9800l.doc -28- 1262528 一構…在一對放電維持電極中，將沿第一方向延伸 的-個放電維持電極形成於第一基板上，將另— 電極形成於分離壁24之側壁 '、 1刀上以便與定址雷 極平行。本發明之電漿_干搫 ^ “員不政置可為雙電極類別電聚顯示 扃置。另卜，疋址電極可形成於第一基板上。具有如此处 構之交流f驅動類別電_示裝置可包含（例如）: 向延伸的-對放電維持電極以及接近及沿一對放電維 極之一形成的定址電極（前裎 电才（月Jk為沿一對放電維持電極之一 延伸的定^電極之長度不超過沿第一方向延伸之放電單元 的長度）。猎由-結構防止放電維持電極之短路，皇中透過 絕緣層形成用於定址電極之線路，該線路沿第二方向延 伸，以及用於定址電極之線路與定址電極電性連接，或定 址電極從用於定址電極之線路延伸。 範例中’藉由彼此相對的—對放電維持電極之邊緣部分 形成的放電間隙具有直綠你士 、、泉❿式。然而，藉由彼此相對的一 對放電維持電極之邊緣部分^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ 維持電極之寬度方向…“:間隙可具有沿放電 y ^ 门弓曲或成曲線的圖案形式（例如，任何 形式之組合，如’’各變，，、” c Α Π 如心、弓、S子母"及”弧形"形 中，彼此相對的一對放雷雉胜士枕 構k 掛… π #ί放電維持電極之各邊緣部分的長度可 &加’相應地，放電效率 兔效羊了仵以改進。圖2Α、2]8及2〇顯示 同、有上迷結構的兩組一對放電維持電極的示意性局部平面 圓。 ::中’儘管幾乎平行於定址電油延伸的分離壁 可具有條紋形式，分離壁（肋）24可具有曲折結構、晶 98001.doc -29- !262528 袼（蜂巢）形式或其他結構。另外，分離壁24可形成為黑色， 以用作所謂的黑色矩陣。此情形中，可實現顯示f幕之高 對比度。 以下說明依據本發明之電t顯示裝置㈣力電輝光放電 操作的-範例。首先，向所有個別對放電維持電極12施加 高於放電啟動電壓Vbd之脈衝電壓（共同側面上之放電維持 電極），持續-較短時間週期。藉由此脈衝電壓之施加，產 生輝光放電，由於介電強度在一對放電維持電極12周圍的 介電層14之表面產生壁電荷，然後累積如此產生之壁電 荷，從而降低外觀放電啟動電壓。之後，向定址電極辦 績施加電壓的同時，向無法顯示之放電單元内包含的―對 綠維持電極12之一(掃描側面上之放電維持電極)施加電 垄’相應地，妓址電極22與—對放電維持電極12(掃描侧 Γ上r電維持電極）間產生輝光放電，從而抹除累積壁電 :可。在定址電極22内連續執行此放電抹除。另一方面，允 f =之放電早^内所包含之—對放電維持電極之-不施 加電厘，相應地，保留累積之壁電荷。接著，在所有放電 維持電㈣對間施加預定脈衝電因此，在累積壁電荷 之放電早7C中，輝光放電在一對 1、 在放電早疋中’猎由真空紫外線輕射（藉由放電空_之放 1氣體中的輝光放電產生）激發的勞光層發射具 料種類之顏色特徵的光。另外，施加 的放電維持電壓之相位以及施加 、、電極之一 電另—放電維持電極的放 持電£之相位彼此偏移半個週期’各放電維持電極之 98001.doc -30- 1262528 極性依據交流電頻率加以反轉。 以下說明依據本發明之

:作之另，，，對所有Z 化::像二’然後執行放電操作。放電操作分為定址週 持㈣：Γ始放電在介電層表面產生壁電荷，以及維 持週期，其中維持輝光放電。在定址週期中，向選取的放 電維持電極之一以乃、登^7 μ + ^取的放 的疋址電極22施加放電啟動電壓 二，並持續較短時間週期。施加脈衝電塵的放電維持電極 ::以及施加脈衝電屢的定址電極重疊之區域被選為顯示 2素’接著’在如此重疊之區域中，由於介電極化在介電 曰表面產生土電何，並相應地累積壁電荷。在隨後的放電 維持週期中，向—對放電維持電極施加低於Vbd的放電維持 電壓Vsus。當壁電荷多感應之壁電壓〜與放電維持電壓 vsus的和大於放電啟動電屢Vbd時（即Vw+Vsus>，啟動輝 光放電。施加於放電維持電極之—的放電維持電壓乂⑽之 相位以及施加於另-放電維持電極的放電維持電⑽之 相位彼此偏移半個週期，放電維持電極之極性根據交流電 頻率加以反轉。 【圖式簡單說明】 圖1顯示三電極類別交流電驅動類別電漿顯示裝置之構 造範例的一部分之示意性分解透視圖；以及 圖2(Α)、2(Β)及2(c)為一對放電維持電極在使一對放電維 持電極之彼此相對之邊緣部分間所形成的放電間隙之形狀 可沿依據本發明之電漿顯示裝置内的放電維持電極之寬度 98001.doc 31 1262528 方向彎曲或成曲線時的局部平面圖。 【主要元件符號說明】

10 第一面板 11 第一基板 12 放電維持電極 13 匯流排電極 14 介電層 15 保護薄膜 20 第二面板 21 第二基板 22 定址電極 23 介電材料層 24 絕緣分離壁 25 螢光層 25R 紅色榮光層 25G 綠色螢光層 25B 藍色螢光層 98001.doc -32-

Claims (1)

1262528 十、申請專利範圍： 1 · 一種交流電驅動類別電漿顯示裝置，其包含：一第一面 板’其包含形成於一第一基板上之複數個第一電極，及 形成於遠第一基板及該等第一電極上之一介電層丨以及 一第二面板，該第一面板及該第二面板在其周圍部分彼 此銲接， 其中該介電層由SiOx構成；以及 其中Si〇x内所含H2〇之鍵結密度為3·0χ1020鍵/cm3或更 而〇 2·如請求項1之交流電驅動類別電漿顯示裝置，其中該介電 層之厚度為5χ1〇·5ηι或更小。 3·如請求項1之交流電驅動類別電漿顯示裝置，其中將一保 護薄膜形成於該介電層之一表面上。 4· 一種用於製造一交流電驅動類別電漿顯示裝置之方法， 該交流電驅動類別電漿顯示裝置包含一第一面板，其包 合形成於一第一基板上之複數個第一電極及形成於該第 一基板及該等第一電極上之一介電層；以及一第二面 板其中邊第一面板及該第二面板在其周圍部分彼此銲 接’且其中該介電層由SiOx構成，以及其中Si〇x内所含 之仏0的鍵結密度為3·〇χ1〇2〇鍵/cm3或更高， 其中藉由化學汽相沈積法或物理汽相沈積法形成該介 電層。 98001.doc