專利名稱：交流驅(qū)動型等離子顯示器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交流驅(qū)動型等離子顯示器及其制造方法。
已經(jīng)從各個方面研究了作為可以取代目前主流陰極射線管(CRT)的一種圖象顯示器的平面屏幕(平板)顯示器。這樣的平板顯示器包括液晶顯示器(LCD)、電致發(fā)光顯示器(ELD)和等離子顯示器(PDP)。在這些器件中，等離子顯示器具有如下優(yōu)點相對來說容易形成較大屏幕并獲得較寬的視角，能抵抗例如溫度、磁力和振動等環(huán)境因素影響而相當(dāng)耐用，壽命長。因此等離子顯示器不僅有望用于家用壁掛式電視機而且還有望用于大屏幕的公共信息終端。
在等離子顯示器中，將電壓施加到充有稀有氣體的放電腔中，由稀有氣體中的輝光放電產(chǎn)生的真空紫外線激發(fā)每一放電腔中的熒光，從而產(chǎn)生光發(fā)射。也就是說，按照與熒光燈類似的原理驅(qū)動每一放電腔，并且一般將幾十萬數(shù)量級的放電腔放在一起來構(gòu)成顯示屏。根據(jù)給放電腔施加電壓的方法將等離子顯示器大致分為直流驅(qū)動型(DC型)和交流驅(qū)動型(AC型)，并且每一類型都有優(yōu)點和缺點。AC型等離子顯示器由于能以條狀的形式形成用以分隔顯示屏內(nèi)放電腔的分隔壁而適合于獲得較高的細度。此外，由于用介質(zhì)材料覆蓋電極表面，所以AC型等離子顯示器具有電極磨損較少并且壽命長的優(yōu)點。
圖2示出了常規(guī)AC型等離子顯示器的一種典型結(jié)構(gòu)。該AC型等離子顯示器屬于所謂的三電極類，放電主要發(fā)生在第一電極12A和12B之間，第一電極12A和12B是一對放電維持電極(參見

圖12B)。在圖2所示的AC型等離子顯示器中，前板10和后板20沿其周邊部分相互連接在一起。通過前板10觀看來自后板上的熒光層24的光發(fā)射。
前板10包括透明的第一基片11；成對的由透明導(dǎo)電材料構(gòu)成的并以條狀形式形成于第一基片上的第一電極12A和12B；由電阻率比第一電極12A和12B低的材料構(gòu)成的并用于減少第一電極12A和12B阻抗的總線電極13；在第一基片11、第一電極12A和12B、總線電極13上形成的保護層14。保護層14用作絕緣膜并且是為了保護第一電極12A和12B而設(shè)置的。
后板20包括第二基片21；以條狀形式在第二基片21上形成的第二電極(也稱為地址電極或數(shù)據(jù)電極)22；在第二基片21上和在第二電極22上形成的介質(zhì)薄膜23；在相鄰第二電極22之間的介質(zhì)薄膜23的區(qū)域上形成的并且沿與第二電極22平行的方向延伸的絕緣分隔壁25；在介質(zhì)薄膜23的表面上形成的從介質(zhì)薄膜23表面延伸的并且還形成在分隔壁25的側(cè)壁上的熒光層24。設(shè)置第二電極22用于減少放電啟動電壓。設(shè)置分隔壁25用于避免光串?dāng)_，光串?dāng)_指的是等離子放電滲漏到相鄰放電腔中并使相鄰放電腔的熒光層發(fā)射光的現(xiàn)象。每一熒光層24都由紅色熒光層24R、綠色熒光層24G和藍色熒光層24B構(gòu)成，這些顏色的熒光層24R、24G和24B是按預(yù)定的順序形成的。圖2是分解立體圖，在實際的實施例中，后板側(cè)上分隔壁25的頂部與在前板側(cè)上的保護層14相接觸。成對的第一電極12A和12B與成對的分隔壁25相重疊部分的區(qū)域?qū)?yīng)一個放電腔。稀有氣體密封在由相鄰的兩個分隔壁25、熒光層24和保護層14包圍的每一空間中。
第一電極12A和12B的延伸方向與第二電極22的延伸方向成90度的夾角，兩個相鄰第一電極12A和12B與發(fā)射三基色光的一組熒光層24R、24G和24B交疊的區(qū)域?qū)?yīng)一個象素。輝光放電發(fā)生在兩個面對的第一電極12A和12B之間，所以此類等離子顯示器稱為“表面放電類”的等離子顯示器。在每一放電腔中，由稀有氣體中輝光放電產(chǎn)生的真空紫外線的照射來激發(fā)該熒光層，由熒光層來發(fā)射各種熒光材料的特有顏色的光。產(chǎn)生波長取決于密封氣體種類的真空紫外線。
圖19示出了圖2中常規(guī)等離子顯示器中的兩個第一電極12A和12B、總線電極13和分隔壁25的示意配置圖。由點劃線圍住的區(qū)域?qū)?yīng)一個象素。為了說明每一個區(qū)域，加有傾斜線。每一象素一般都為方形，用分隔壁25將每一象素分成三部分(放電腔)，每一部分發(fā)射三基色光(R,G,B)之一。當(dāng)一個象素外尺寸為L0時，每一放電腔一側(cè)的長度為L0/3=L1，其它側(cè)長度為L0。因此，在兩個第一電極12A和12B中，每一第一電極12A和12B的用于放電的長度略小于L1。
同時，在等離子顯示器中，增加象素的密度和細度的需求正在增加。為了滿足這樣的需求，不可避免地要增加每一放電腔的一側(cè)的長度L1。假設(shè)將具有圖16A的草圖所示側(cè)長度L1的一個放電腔修改為具有圖16B的草圖所示的側(cè)長度L1/2=L2。在這種連接中，當(dāng)解釋圖16A所示的狀態(tài)時下標(biāo)加“1”，當(dāng)解釋圖16B所示的狀態(tài)時下標(biāo)加“2”。在上述情況下，每一分隔壁25的厚度從W1變到W2。然而，為了防止例如在形成分隔壁期間修整表面缺陷的損壞，要求分隔壁25具有一定的強度，所以W2值等于W1/2有一定的困難。因而，分隔壁25之間的放電空間的體積V2比原來放電空間的體積V1的1/2要小。
當(dāng)放電腔的體積如上所述減少時，啟動和維持放電所需要的準(zhǔn)穩(wěn)粒子(放電空間內(nèi)準(zhǔn)穩(wěn)粒子狀態(tài)的稀有氣體原子，分子，二聚物)的數(shù)量增加，這將導(dǎo)致放電啟動電壓或放電維持電壓增加并引起效率下降。進一步地，一對面對的第一電極12A和12B之間的距離增加，漏電流易于流動并且易發(fā)生介質(zhì)擊穿或異常放電。此外，由于需要減少每一分隔壁25的厚度，所以在制造期間容易損壞分隔壁25。分隔壁25的損壞可導(dǎo)致光串?dāng)_。
等離子顯示器的光發(fā)射過程如下。用離子撞擊與陰極電極相對應(yīng)的靠近兩個第一電極12A和1213中一個第一電極的保護層14，使保護層14釋放二次電子，通過加速二次電子使中性氣體電離而增加電子數(shù)量，這些電子激發(fā)稀有氣體，并由輻射的真空紫外線激發(fā)熒光層來發(fā)射可見光。當(dāng)分隔壁25之間的距離減少時，由保護層釋放的二次電子易于粘附于分隔壁25，這會引起效率下降。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種等離子顯示器及其制造方法，該等離子顯示器能實現(xiàn)有效地光發(fā)射、不會使放電啟動電壓和放電維護電壓增加并且即使為了實現(xiàn)較高密度象素和較高的細度而將分隔壁之間的距離減少也幾乎沒有介質(zhì)擊穿和異常放電。
實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明交流驅(qū)動型等離子顯示器是具有如下部件的交流驅(qū)動型等離子顯示器(a)第一面板，該面板包括第一基片、由在第一基片上形成的多個第一電極構(gòu)成的第一電極組、以及在第一電極組和在第一基片上形成的保護層，(b)第二面板，這面板包括第二基片、在第二基片上面或上方形成的熒光層，沿與第一電極的延伸方向成預(yù)定角度方向延伸的分隔壁，并且每一分隔壁形成在一個熒光層和另一相鄰熒光層之間，其中在每一對相互面對的第一電極之間產(chǎn)生放電，以及在每一對面對的第一電極之間的第一基片中形成的凹槽。
本發(fā)明的交流驅(qū)動型等離子顯示器具有將第一面板和第二面板布置成使保護層面向熒光層的結(jié)構(gòu)，第一電極的延伸方向與分隔壁的延伸方向成預(yù)定角度(例如，90度)，用稀有氣體填充由保護層、熒光層和一對分隔壁圍成的每一空間，當(dāng)由在一對面對的第一電極之間的稀有氣體交流輝光放電而產(chǎn)生的真空紫外線來照射時熒光層發(fā)射光。一對第一電極和一對分隔壁的交疊區(qū)域?qū)?yīng)一個放電腔。
在本發(fā)明的后面將要描述的等離子顯示器或其制造方法中，凹槽是溝槽，并且在此情況下，溝槽的空間寬度小于5×10-5m，優(yōu)選4×10-5m或更小，最好是2.5×10-5m或更小。溝槽的空間寬度的最小值可以是在溝槽中不發(fā)生介質(zhì)擊穿的值。當(dāng)溝槽的延伸方向取X軸且第一基片的法線方向取Z軸時，溝槽的空間寬度為沿Y方向的溝槽的距離。當(dāng)在溝槽的側(cè)壁或底部上不形成保護層時，它意味著溝槽的面對側(cè)壁之間的距離。當(dāng)在溝槽的側(cè)壁或底部上形成保護層時，它意味著沿Y軸方向在溝槽的面對側(cè)壁上的保護層的表面之間的距離。當(dāng)溝槽的寬度沿Z軸方向變化時，取在溝槽最寬部分的溝槽的空間寬度為溝槽的空間寬度。盡管不必限制溝槽的深度，但優(yōu)選溝槽的深度大約為溝槽的空間寬度的0.5至5倍。
在本發(fā)明的等離子顯示器或其制造方法中，凹槽是在位于一對分隔壁之間的第一基片區(qū)域中形成的盲孔。在此情況下，盲孔的空間直徑小于5×10-5m。優(yōu)選4×10-5m或更小，最好是2.5×10-5m或更小。盲孔的空間直徑的最小值可以是在盲孔中不發(fā)生介質(zhì)擊穿的值。當(dāng)用與第一基片的法線方向(Z軸方向)成直角的虛平面(XY平面)切割盲孔而獲得的橫截面形狀為非矩形時，“盲孔的空間直徑”指面積等于該盲孔的橫截面面積的的圓的直徑。當(dāng)在具有上述橫截面形狀的盲孔的側(cè)壁或底部上形成保護層時，“盲孔的空間直徑”指面積等于用XY平面切割盲孔獲得的保護層表面畫出的軌跡的形狀面積的圓的直徑。當(dāng)橫截面形狀為矩形時，盲孔的空間直徑是與一對分隔壁的延伸方向(Y方向)平行的側(cè)邊的長度。當(dāng)在上述矩形盲孔的側(cè)壁或底部上形成保護層時，“盲孔的空間直徑”指沿與一對分隔壁的延伸方向(Y軸方向)平行的方向在保護層的面對的表面之間的距離。盲孔的橫截面面積沿Z軸方向變化時，取最大橫截面面積時盲孔的空間直徑作為盲孔的空間直徑。盲孔的橫截面形式的具體例子包括圓、橢圓和例如方形和長方形之類的任何多邊形和圓拱的多邊形。盡管沒有必要限定，但是盲孔的深度優(yōu)選大約為盲孔的空間直徑的0.5至5倍。在某些情況下，盲孔可以延伸到分隔壁下面的第一基片的一部分中。
下面將要描述的根據(jù)本發(fā)明第一至第三方面的任一方面的制作交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法是本發(fā)明制作交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法，也就是說，交流驅(qū)動型等離子顯示器具有(a)第一面板，該面板包括第一基片、由在第一基片上形成的多個第一電極構(gòu)成的第一電極組、以及在第一電極組和在第一基片上形成的保護層，(b)第二面板，該面板包括第二基片、在第二基片上面或上方形成的熒光層，沿與第一電極的延伸方向成預(yù)定角度方向延伸的分隔壁，并且每一分隔壁形成在一個熒光層和另一相鄰熒光層之間，其特征在于在每一對相互面對的第一電極之間產(chǎn)生放電。
為了實現(xiàn)上述目的根據(jù)本發(fā)明第一方面的制作交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法包括如下步驟(A)在第一基片上形成有圖案的第一電極，(B)在每一對相互面對的第一電極之間的第一基片中形成凹槽，以及(C)在第一電極組上和包括每一凹槽內(nèi)側(cè)的第一基片上形成保護層，以制作第一面板。
在根據(jù)本發(fā)明的第一方面制作交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法中，步驟(B)包括步驟在整個表面上形成具有位于一對面對第一電極之間的開口部分的抗蝕劑層，并然后用抗蝕劑層作為蝕刻掩膜來蝕刻(濕蝕刻或干蝕刻)第一基片，從而能獲得由溝槽或盲孔構(gòu)成的凹槽。此處，上述步驟(B)包括步驟通過機械開挖方法或機械研磨方法在一對面對的第一電極之間的第一基片中形成凹槽。機械開挖方法包括鉆石輪劃片方法，機械研磨方法包括噴砂處理方法。就此而言下面也都可以使用這些機械方法。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的制作交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法包括如下步驟(A)在第一基片上形成導(dǎo)電材料層，(B)制作導(dǎo)電材料層的圖案以形成第一電極，并且進一步地在每一對相互面對的第一電極之間的第一基片中形成凹槽，以及(C)在第一電極組上和包括凹槽內(nèi)側(cè)的第一基片上形成保護層，以制作第一面板。
在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的制作交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法中，上述步驟(B)包括步驟在導(dǎo)電材料層上形成抗蝕劑層，并然后用抗蝕劑層作為蝕刻掩膜來蝕刻(濕蝕刻或干蝕刻)導(dǎo)電材料層，并且蝕刻(濕蝕刻或干蝕刻)第一基片，從而獲得由溝槽構(gòu)成的凹槽。此外，上述步驟(B)包括步驟制作導(dǎo)電材料層圖案并通過機械開挖方法或機械研磨方法在第一基片中形成凹槽，從而能獲得由溝槽構(gòu)成的凹槽。
根據(jù)本發(fā)明第三方面的制作交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法包括如下步驟(A)在要形成每一對面對的第一電極的第一基片的區(qū)域之間的一部分第一基片中形成凹槽，(B)在第一基片的表面上和凹槽的附近形成有圖案的第一電極，以及(C)在第一電極組上和包括凹槽內(nèi)側(cè)的第一基片上形成保護層，以制作第一面板。
在根據(jù)本發(fā)明第三方面制作交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法中，上述步驟(A)包括步驟通過機械方法、化學(xué)方法和直接法的任何一種方法在第一基片中形成凹槽。以此方式，能獲得由溝槽或盲孔構(gòu)成的凹槽。機械方法包括機械開挖方法和機械研磨方法，化學(xué)方法包括干蝕刻方法和濕蝕刻方法，直接法包括例如通過熱壓方法形成第一基片的方法。
在本發(fā)明的交流驅(qū)動型等離子顯示器或其制作方法中，填充在由保護層、熒光層和一對分隔壁包圍的空間中的稀有氣體具有2.0×104Pa(0.2大氣壓)至3.0×105Pa(3大氣壓)的壓力，優(yōu)選4.0×104Pa(0.4大氣壓)至2.0×105Pa(2大氣壓)。當(dāng)溝槽的空間寬度或盲孔的空間直徑小于2.0×10-5m時，空間中的稀有氣體壓力為2.0×104Pa(0.2大氣壓)至3.0×105Pa(3大氣壓)，優(yōu)選壓力為4.0×104Pa(0.4大氣壓)至2.0×105Pa(2大氣壓)。當(dāng)將空間中的稀有氣體的壓力調(diào)整到上述壓力范圍時，在用主要基于稀有氣體中陰極輝光放電產(chǎn)生的真空紫外線來照射時，熒光層發(fā)射光。當(dāng)壓力在上述范圍內(nèi)增加時，構(gòu)成等離子顯示器的各種部件的濺射率減少，從而使等離子顯示器的壽命增長。
在第一基片上或在第二電極上可形成由多個第二電極構(gòu)成的第二電極組。在前一情況下，在保護層上形成的絕緣層上來形成第二電極，第二電極的延伸方向與第一電極的延伸方向成預(yù)定角度(例如90度)。在后一情況下，在第二基片上形成第二電極，第二電極的延伸方向與第一電極的延伸方向成預(yù)定角度(例如90度)，在第二電極上或在第二電極的上方形成熒光層。
構(gòu)成第一電極或?qū)щ姴牧蠈拥膶?dǎo)電材料按等離子顯示器為透射型還是為反射型而不同。在傳輸型等離子顯示器中，由于通過第二基片觀察來自熒光層的光發(fā)射，所以，無論構(gòu)成第一電極或?qū)щ姴牧蠈拥膶?dǎo)電材料是透明還是非透明都沒有任何問題。然而，在此情況下，當(dāng)在第二基片上形成第二電極時，希望構(gòu)成第二電極的導(dǎo)電材料是透明的。在反射型等離子顯示器中，由于通過第一基片觀察來自熒光層的光發(fā)射，所以，當(dāng)在第二基片上形成第二電極時，無論構(gòu)成第二電極的導(dǎo)電材料是透明還是非透明都沒有任何問題。然而，在此情況下，希望構(gòu)成第一電極或?qū)щ妼拥膶?dǎo)電材料是透明的。術(shù)語“透明或非透明”是基于導(dǎo)電材料對熒光材料固有發(fā)射光波長(可見光區(qū)域)的光的透射率而言的。也就是說，當(dāng)構(gòu)成第一電極或?qū)щ姴牧蠈拥膶?dǎo)電材料對由熒光層發(fā)射的光透明時，能說導(dǎo)電材料是透明的。不透明的導(dǎo)電材料包括Ni,Al,Au,Ag,Pd/Ag,Cr,Ta,Cu,Ba,LaB6,Ca0.2La0.8CrO3等等，可以單獨或組合使用這些材料。透明導(dǎo)電材料包括ITO(銦錫氧化物)和SnO2。
在根據(jù)本發(fā)明第一至第三方面的制作交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法中，可根據(jù)要使用的導(dǎo)電材料，從沉積方法、濺射方法、CVD方法、印刷方法、剝離(lift-off)方法或類似的方法中適當(dāng)選擇形成第一電極的方法。即，首先可采用使用合適掩膜或絲網(wǎng)的印刷方法來形成具有預(yù)定圖案的第一電極，或者通過沉積方法、濺射方法或CVD方法在整個表面形成導(dǎo)電材料層之后，制作導(dǎo)電材料的圖案以形成第一電極，或者通過所謂剝離方法形成第一電極。在根據(jù)本發(fā)明第二方面的制作交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法中，可以從沉積方法、濺射方法、CVD方法、印刷方法、剝離(lift-off)方法或類似的方法中選擇形成導(dǎo)電層的方法。
為了減少第一電極的阻抗，除了第一電極以外，優(yōu)選在第一基片上形成由電阻率比第一電極低的材料構(gòu)成的總線電極。通常，總線電極由例如Ag,Al,Ni,Cu,Cr之類的金屬材料或Cr/Cu/Cr多層膜構(gòu)成。在反射型等離子顯示器中，由上述金屬材料構(gòu)成的總線電極是減少由熒光層發(fā)射的并通過第一基片的可見光透射量的一個因素，使顯示屏的亮度下降。因此，在能獲得第一電極所需要的電阻值的情況下，最好使形成的總線電極盡可能窄。
保護層可以是單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。形成單層保護層的材料包括氧化鎂(MgO)，氟化鎂(MgF2)和氧化鋁(Al2O3)。在這些材料中，氧化鎂是一種具有如下特性的合適的材料化學(xué)性能穩(wěn)定，低濺射率，在熒光層發(fā)射的光波長有高透射率和低放電啟動電壓。保護層也可由從氧化鎂、氟化鎂和氧化鋁組中選擇的至少兩種材料構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)來形成。
此外，保護層可為兩層結(jié)構(gòu)。由與第一電極組接觸的介質(zhì)層和在介質(zhì)層上形成的并比介質(zhì)層具有較高二次電子發(fā)射效率的覆蓋層構(gòu)成具有兩層結(jié)構(gòu)的保護層。通常，介質(zhì)層由低溶點的玻璃或SiO2構(gòu)成。典型地，覆蓋層由氧化鎂(MgO)，氟化鎂(MgF2)或氧化鋁(Al2O3)構(gòu)成。當(dāng)在真空紫外線波長范圍內(nèi)覆蓋層的透明度(光透射率)不太高時，可以使用上述兩層結(jié)構(gòu)而由介質(zhì)層保證整個保護層的透明度并由覆蓋層保證高的二次電子發(fā)射效率。在上述兩層結(jié)構(gòu)中，能獲得穩(wěn)定的放電維持操作，并且真空紫外線較少地被吸收到保護層。此外，能得到自熒光層發(fā)射的可見光較少被吸收的一種結(jié)構(gòu)。
由于在第一基片上和第一電極組上形成保護層，所以能避免離子和電子與第一電極組直接接觸。從而，能防止第一電極組的損壞。除此以外，保護層用于積累在尋址周期期間產(chǎn)生的壁電荷、用于發(fā)射放電需要的二次電子、用作限制過放電電流的電阻并用作維持放電狀態(tài)的存儲器。
作為第一基片和第二基片材料的例子包括鈉玻璃(Na2O·CaO·SiO2)、硼硅玻璃(Na2O·B2O3·SiO2)、鎂橄欖石(2MgO·SiO2)和鉛玻璃(Na2O·PbO·SiO2)。第一基片的材料和第二基片的材料彼此可以相同或者不相同。
本發(fā)明的等離子顯示器是所謂的面對放電型等離子顯示器。嚴(yán)格地說，第一電極組起電極引線的作用，真正的電極是保護層。
當(dāng)在第二基片上形成第二電極時，最好是在第二基片上形成介質(zhì)膜，并且在介質(zhì)膜上形成熒光層?？梢詮牡腿茳c玻璃或SiO2中選擇介質(zhì)膜的材料。
在彼此相鄰的熒光層之間形成分隔壁。換句話說，分隔壁可具有這樣的結(jié)構(gòu)在一個第二電極和另一相鄰第二電極之間的區(qū)域中分隔壁與第二電極平行地延伸。也就是說，可以使用一個第二電極在一對分隔壁之間延伸的結(jié)構(gòu)。在某些情況下，分隔壁由第一分隔壁和第二分隔壁構(gòu)成，第一分隔壁與在一個第一電極和另一相鄰第一電極之間區(qū)域的第一電極平行地延伸，第二分隔壁與在一個第二電極和另一相鄰第二電極之間的區(qū)域中的第二電極平行地延伸(即，格柵的形式)。這樣的格柵形狀的分隔壁通常用在DC型等離子顯示器中，并且也能應(yīng)用到本發(fā)明的交流驅(qū)動型等離子顯示器中。
可從公知絕緣材料中選擇構(gòu)成分隔壁的材料，例如可以使用將廣泛使用的低溶點玻璃與如鋁之類的金屬氧化物混合而制備的材料。形成分隔壁的方法包括絲網(wǎng)印刷方法、噴砂處理方法、干膜法和光敏法。上述絲網(wǎng)印刷方法指這樣的方法在與要形成分隔壁的部分相對應(yīng)的屏幕部分中形成開口部分，通過擠壓使在屏幕上構(gòu)成分隔壁的材料通過開口部分以便形成在第二基片上(或當(dāng)使用介質(zhì)膜時在介質(zhì)膜上)構(gòu)成分隔壁的層，然后煅燒或燒結(jié)構(gòu)成分隔壁的層。上述干膜法指的這樣的方法在第二基片上(或者當(dāng)使用介質(zhì)膜時在介質(zhì)膜上)層疊光敏膜，通過曝光和顯影除去在要形成分隔壁的區(qū)域上的光敏膜，將形成分隔壁的材料填充在通過除去而形成的開口部分中。通過煅燒或燒結(jié)來燃燒并除去光敏層，填充在開口部分中的形成分隔壁的材料保留下來以形成分隔壁。上述光敏方法指這樣的方法在第二基片上(或者當(dāng)使用介質(zhì)膜時在介質(zhì)膜上)形成制作分隔壁的光敏材料層，通過曝光和顯影制作光敏材料層，然后煅燒或燒結(jié)光敏材料層。上述噴砂處理方法指這樣的方法例如，通過絲網(wǎng)印刷或用滾動敷料器、刮片或噴嘴敷料器，在第二基片上(或者當(dāng)使用介質(zhì)膜時在介質(zhì)膜上)形成制作分隔壁的層并進行干燥處理，然后，用掩膜層屏蔽要在該層形成分隔壁的那些部分并通過噴砂處理方法除去該層的曝光部分。
用黑色形成分隔壁以便形成所謂的黑底，從而能獲得顯示屏的高對比度。形成黑分隔壁的方法包括在每一分隔壁的頂部形成例如光敏銀膠層或低反射鉻層的光吸收層的方法和由黑色的彩色抗蝕劑材料形成分隔壁的方法。分隔壁可以具有彎曲結(jié)構(gòu)。
從發(fā)射紅光的熒光材料、發(fā)射綠光的熒光材料和發(fā)射藍光的熒光材料組成的組中選擇一種熒光材料來構(gòu)成熒光層。在第二基片上或在第二基片的上方形成熒光層。當(dāng)在第二基片上形成第二電極時，在第二基片上或上方形成由例如發(fā)紅色光的熒光材料構(gòu)成的熒光層(紅色熒光層)，在另一第二基片上或上方形成由例如發(fā)綠色光的熒光材料構(gòu)成的熒光層(綠色熒光層)，在又一第二基片上或上方形成由例如發(fā)藍色光的熒光材料構(gòu)成的熒光層(藍色熒光層)。發(fā)射三基色光的這三個熒光層形成一組，并以預(yù)定的順序形成這樣的組。當(dāng)在第一基片上形成第二電極時，在第二基片上形成紅色熒光層、綠色熒光層和藍色熒光層，這樣的三個熒光層形成一組，并以預(yù)定的順序形成該組。第一電極(一對第一電極)與發(fā)射三基色光的一組熒光層的交疊區(qū)域?qū)?yīng)一個象素。以條狀的形式或以格柵的形式形成紅色熒光層、綠色熒光層和藍色熒光層。當(dāng)以條狀的形式形成紅色熒光層、綠色熒光層和藍色熒光層和在第二基片上形成第二電極時，在一個第二電極上面或上方形成一個紅色熒光層，在一個第二電極上面或上方形成一個綠色熒光層，在一個第二電極上面或上方形成一個藍色熒光層。當(dāng)以格柵的形式形成紅色熒光層、綠色熒光層和藍色熒光層時，按預(yù)定順序在一個第二電極的上面或上方形成紅色熒光層、綠色熒光層和藍色熒光層。
當(dāng)在第二基片上形成第二電極時，可以直接在第二電極上形成熒光層，或者在第二電極和在分隔壁的側(cè)壁上形成熒光層。另外，可在第二電極上形成的介質(zhì)膜上形成熒光層，或者在第二電極形成的介質(zhì)膜上和分隔壁的側(cè)壁上形成熒光層。此外，也可僅在分隔壁的側(cè)壁上形成熒光層?！霸诘诙厦婊蛏戏叫纬蔁晒鈱印卑ㄉ厦娓鞣N所有的實施例。當(dāng)在第一基片上形成第二電極時，在第二基片上形成形成熒光層，在第二基片上和分隔壁的側(cè)壁上形成熒光層，或者僅在分隔壁的側(cè)壁上形成熒光層。
作為構(gòu)成熒光層的熒光材料，可以根據(jù)需要從已知熒光材料中選擇具有高量子效率并對真空紫外線較少飽和的熒光材料。由于將等離子顯示器用作彩色顯示器，所以，最好將這樣的熒光材料組合熒光材料的色純度接近NTSC中規(guī)定的三基色，當(dāng)混合三基色時能使熒光材料較好地平衡而發(fā)出白光，熒光材料呈現(xiàn)較小的余輝時間周期并確保三基色的余輝時間周期幾乎相等。當(dāng)用真空紫外線照射時，發(fā)射紅光的熒光材料的例子包括(Y2O3:Eu),(YBO3:Eu),(YVO4:Eu),(Y0.96P0.60V0.40O4:Eu0.04),[(Y,Gd)BO3:Eu],(GdBO3:Eu),(ScBO3:Eu)和(3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn)。當(dāng)用真空紫外線照射時，發(fā)射綠光的熒光材料的例子包括(ZnSiO2:Mn),(BaAl12O19:Mn),(BaMg2Al16O27:Mn),(MgGa2O4:Mn)(YBO3:Tb),(LuBO3:Tb),(Sr4Si3O8Cl4:Eu)。當(dāng)用真空紫外線照射時，發(fā)射藍光的熒光材料的例子包括(Y2SiO5:Ce),(CaWO4:Pb),CaWO4,YP0.85V0.15O4,(BaMgAl14O23:Eu),(Sr2P2O7:Eu)和(Sr2P2O7:Sn)。形成熒光層的方法包括厚膜印刷法、噴涂熒光粒子的方法、將粘合劑預(yù)先涂在要形成熒光層的區(qū)域并粘合熒光粒子的方法、提供光敏熒光膠(漿)并通過曝光和顯影來制作熒光層圖案的方法、在整個表面形成熒光層并通過噴砂處理方法除去不需要的部分的方法。
使密封在空間中的稀在氣體滿足下面的要求。
(1)從獲得較長壽命等離子顯示器的角度出發(fā)，稀有氣體應(yīng)該化學(xué)性能穩(wěn)定并且能設(shè)置為高氣壓。
(2)從獲得較高亮度顯示屏的角度出發(fā)，稀有氣體應(yīng)使真空紫外線有高輻射強度。
(3)從提高由真空紫外線到可見光的能量轉(zhuǎn)換效率的角度出發(fā)，輻射的真空紫外線應(yīng)具有長波長。
(4)從降低功耗的角度出發(fā)，放電啟動電壓低。
稀有氣體包括He(共振線的波長=58.4nm)、Ne(共振線的波長=74.4nm)、Ar(共振線的波長=107nm)、Kr(共振線的波長=124nm)和Xe(共振線的波長=147nm)。盡管可以單獨使用或者作為一種混合物來使用這些稀有氣體，但是混合的氣體特別有用，因為基于佩寧效應(yīng)的放電啟動電壓有望減少。上述混合氣體的例子包括Ne-Ar混合氣體、He-Xe混合氣體和Ne-Xe混合氣體。在這些稀有氣體中，具有最長共振線波長的Xe是適合的，因為Xe也輻射具有172nm波長的強紫外線。
下面參照圖17A、17B、18A和18B描述放電腔中輝光放電的光發(fā)射狀態(tài)。圖17A示意地描述了在放電管中用密封在其內(nèi)的稀有氣體進行DC輝光放電時的光發(fā)射狀態(tài)。從陰極到陽極，依次為阿斯頓暗區(qū)A、陰極輝光B、陰極暗區(qū)〔克魯克斯暗區(qū)〕C、陰極輝光D、法拉第暗區(qū)E、陽極區(qū)F和陽極輝光G。在AC輝光放電中，按預(yù)定頻率重復(fù)地交替設(shè)置陰極和陽極，使陽極區(qū)F位于電極之間的中心區(qū)域，并且法拉第暗區(qū)E、陰極輝光D、陰極暗區(qū)C、陰極輝光B和阿斯頓暗區(qū)A依次對稱地出現(xiàn)在陽極區(qū)F的兩側(cè)。當(dāng)電極之間的距離象熒光燈一樣相當(dāng)大時觀察到圖17B所示的狀態(tài)。
當(dāng)電極之間的距離減少時，陽極區(qū)F的長度減少。當(dāng)進一步減少電極之間的距離時，陽極區(qū)F消失，陰極輝光D位于電極之間的中心區(qū)域，并且陰極暗區(qū)C、陰極輝光B和阿斯頓暗區(qū)A依次對稱地出現(xiàn)在兩側(cè)，如圖18A所示。當(dāng)電極之間的距離大約為1×10-4m時觀察到圖18A所示的狀態(tài)。在本發(fā)明的等離子顯示器中，并行設(shè)置一對用于維持放電的第一電極，從而在覆蓋與陰極對應(yīng)的第一電極的保護層的表面部分附近的空間區(qū)域中形成陰極輝光。
當(dāng)電極之間的距離達到小于5×10-5m時，陰極輝光B位于電極之間的中心區(qū)域，阿斯頓暗區(qū)A對稱地出現(xiàn)在陰極輝光B的兩側(cè)，如圖18B所示。在某些情況下，陰極輝光能部分地存在。在本發(fā)明的等離子顯示器中，并行地設(shè)置用于維持放電的一對第一電極，從而在覆蓋與陰極對應(yīng)的第一電極的保護層的表面部分附近的空間區(qū)域中和在凹槽的空間區(qū)域中形成陰極輝光。當(dāng)將溝槽的空間寬度或盲孔的空間直徑設(shè)置為小于如上所述的5×10-5m時，并且當(dāng)空間中的壓力調(diào)整到至少為2.0×104pa(0.2大氣壓)但不高于3.0×105Pa(3大氣壓)時，使用陰極輝光作為放電模式。所以能實現(xiàn)高AC輝光放電效率，并且在等離子顯示器中能獲得高光發(fā)射效率和高亮度。
在本發(fā)明中，由于在產(chǎn)生放電的一對第一電極之間的第一基片中形成凹槽，所以能增加放電空間的體積并能增長從一對第一電極的一個電極到另一個電極的路徑。下面將參照附圖描述本發(fā)明。
圖1A和1B分別是本發(fā)明等離子顯示器的第一面板的部分橫截面圖和表示第一電極和分隔壁的位置關(guān)系的示意圖。
圖2是等離子顯示器的示意部件分解立體圖。
圖3A、3B和3C是第一基片等的部分橫截面圖，用于描述以制作本發(fā)明例1的交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法來制作第一面板的方法。
接在圖3C后面的圖4A和4B是第一基片等的部分橫截面圖，用于描述以制作本發(fā)明例1的交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法來制作第一面板的方法。
圖5是一個示意圖，示出了第一電極等與分隔壁的位置關(guān)系并示出了本發(fā)明等離子顯示器凹槽的一種變形。
圖6是一個示意圖，示出了第一電極等與分隔壁的位置關(guān)系并示出了本發(fā)明等離子顯示器凹槽的一種變形。
圖7A和7B是第一基片等的部分橫截面圖，用于描述以制作本發(fā)明例1的交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法來制作第一面板的方法。
圖8A、8B和8C是第一基片等的部分橫截面圖，用于描述以制作本發(fā)明例2的交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法來制作第一面板的方法。
接在圖8C后面的圖9A和9B是第一基片等的部分橫截面圖，用于描述以制作本發(fā)明例2的交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法來制作第一面板的方法。
圖10A和10B是第一基片等的部分橫截面圖，用于描述以制作本發(fā)明例2的交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法來制作第一面板的方法。
圖11A、11B和11C是第一基片等的部分橫截面圖，用于描述以制作本發(fā)明例3的交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法來制作第一面板的方法。
圖12A和12B是分別描述本發(fā)明等離子顯示器的放電路徑和常規(guī)等離子顯示器的放電路徑的草圖。
圖13A和13B是分別描述在本發(fā)明等離子顯示器和常規(guī)等離子顯示器的第一基片表面中漏電流流過的路徑。
圖14A和14B是分別描述在本發(fā)明等離子顯示器和常規(guī)等離子顯示器的保護層中漏電流流過的路徑。
圖15A和15B是分別描述漏電流沿本發(fā)明等離子顯示器和常規(guī)等離子顯示器的保護層的表面流過的路徑。
圖16A和16B是描述一個放電腔尺寸減少的狀態(tài)的示意圖。
圖17A和17B是描述放電腔中輝光放電的光發(fā)射狀態(tài)的示意圖。
圖18A和18B是描述放電腔中輝光放電的光發(fā)射狀態(tài)的示意圖。
圖19是描述常規(guī)等離子顯示器中兩個面對的第一電極與分隔壁的位置相互關(guān)系的示意圖。
例1例1涉及根據(jù)本發(fā)明第一方面的交流驅(qū)動型等離子顯示器和制作交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法。例1的等離子顯示器的部件分解示意立體圖如圖2所示。等離子顯示器具有作為第一板的前板10和作為第二板的后板20。前板10包括例如由玻璃制造的第一基片11；由在第一基片11上形成的多個第一電極12A和12B構(gòu)成的第一電極組；在第一基片11和第一電極組上形成的保護層14。在第一電極12A和12B的邊緣部分形成與第一電極12A和12B平行延伸的總線電極。
后板20包括例如由玻璃制造的第二基片21；由以條狀的形式在第二基片21上形成的多個第二電極(也稱為地址電極或數(shù)據(jù)電極)構(gòu)成的第二電極組在第二電極22上方形成的熒光層24；每一個都在一個第二電極22和另一相鄰第二電極22之間形成的分隔壁25。在第二基片21和第二電極22上形成介質(zhì)膜23。在一個第二電極22和另一個相鄰第二電極22之間的介質(zhì)膜23上的區(qū)域形成由絕緣材料構(gòu)成的分隔壁25，并且分隔壁25與第二電極22平行延伸。將熒光層24設(shè)置在介質(zhì)薄膜23的表面上，從介質(zhì)薄膜23延伸到分隔壁25的側(cè)壁上。熒光層24包括紅色熒光層24R，綠色熒光層24G和藍色熒光層24B，并按預(yù)定的順序設(shè)置這些顏色的熒光層24R,24G和24B。
圖2是部件分解立體圖，并且，在實際的等離子顯示器中，位于后板側(cè)上的分隔壁25的頂部與前板側(cè)上的保護層14接觸。進一步地，將前板10和后板20設(shè)置成使保護層14面對熒光層24，用密封層(沒有示出)將前板10和后板20在其周邊部分相互連接。兩個第一電極12A和12B與兩個分隔壁25交疊部分的區(qū)域?qū)?yīng)一個放電腔。兩個第一電極12A和12B和一組三基色的熒光層24R、24G、24B交疊部分對應(yīng)一個象素。在前板10和后板20形成的空間填充8×104pa(0.8個大氣壓)壓力的Ne-Xe混合氣體(例如50％Ne-50％Xe混合氣體)。也就是說，將稀有氣體密封在由相鄰分隔壁25、熒光層24和保護層14圍成的空間內(nèi)。
圖1A示出了前板10的示意的部分橫截面圖。此外，圖1B示意地描述了第一電極12A和12B等與分隔壁25的位置相互關(guān)系。在圖1B中，由長短交替的虛線表示分隔壁25，由虛線表示每一放電腔(部分)。當(dāng)在圖1A中，后板20位于前板10的上方時，省略了后板20。而且，在圖1B中，省略了總線電極13。
如圖1A和1B所示，在兩個面對的第一電極12A和12B之間的第一基片中形成凹槽31。在圖2中，省略了凹槽31。在圖1B所示的實施例中，凹槽31是一個溝槽。如圖1B所示，在兩個第一電極12A和12B之間并與這些第一電極12A和12B并行地形成凹槽31。第一電極12A和12B的延伸方向和分隔壁25的延伸方向成預(yù)定角度，例如，90度。在凹槽31的側(cè)壁和底部上形成保護層14。對于形成保護層14，在某些狀況下，會出現(xiàn)在凹槽31的部分側(cè)壁或底部上不形成保護層的情況。但是，這樣不會有任何問題。
在圖1B中，在第二基片21與位于兩個分隔壁25之間的區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域的上方形成紅色熒光層24R并用符號“R”表示，在第二基片21與位于兩個分隔壁25之間的區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域的上方形成紅色熒光層24G并用符號“G”表示，在第二基片21與位于兩個分隔壁25之間的區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域的上方形成紅色熒光層24B并用符號“B”表示。發(fā)射紅光、綠光和藍光的相鄰的三個放電腔構(gòu)成一個象素，每一象素通常具有方形的外形，用分隔壁25將一個象素分成三個放電腔。然而，在圖1B中，所示出的每一象素都為矩形形狀。
在第一基片11上形成第一電極12A和12B，并且第一電極12A和12B由例如ITO之類的透明導(dǎo)電材料構(gòu)成。作為構(gòu)成總線電極13的導(dǎo)電材料，使用導(dǎo)電率比ITO低的材料，例如，Cr/Cu/Cr多層膜。與第一電極12A和12B的線寬相比，總線電極13具有相當(dāng)窄的線寬，從而不會使顯示屏(圖2第一基片11的上表面)的亮度變壞。如圖1A所示可以形成總線電極13以覆蓋第一電極12A和12B的側(cè)壁，或者這樣形成總線電極使總線電極13的側(cè)壁與第一電極12A和12B的側(cè)壁一致(吻合)，如圖2所示。
第二電極組是在第二基片21上以條狀形式形成的一組第二電極22。每一第二電極22都由例如銀或鋁構(gòu)成，不僅與第一電極12A和12B一起啟動放電，而且還能將熒光層24發(fā)射的光反射到顯示屏側(cè)而以提高顯示屏亮度。每一熒光層24都由紅色熒光層24R、綠色熒光層24G和藍色熒光層24B構(gòu)成，這些發(fā)射三基色光的熒光層24R、24G和24B構(gòu)成一組并按預(yù)定的順序在第二電極22上方形成這些熒光層24R、24G和24B。
下面將描述上述結(jié)構(gòu)等離子顯示器AC輝光放電操作的一個例子。首先，短時間內(nèi)將比放電啟動電壓Vbd低的脈沖電壓施加到所有的第一電極12A和12B上。從而因介質(zhì)極化而在第一電極之一附近的保護層14的表面產(chǎn)生壁電荷，積累壁電荷，并且視在放電啟動電壓減少。然后，當(dāng)電壓加到第二電極(地址電極)22上時，電壓施加到包括在允許不顯示的放電腔中的第一電極之一上，從而在第二電極22和該第一電極之一之間引起放電，消除積累的壁電荷。在第二電極22中連續(xù)進行這種消除放電。同時，無電壓施加到包括在允許顯示的放電腔中的第一電極之一上，從而保持積累的壁電荷。預(yù)定脈沖電壓(放電維持電壓Vsus)施加在所有的第一電極12A和12B對之間。結(jié)果是，使積累壁電荷的腔在成對的第一電極12A和12B之間放電，并且，在放電腔中，用稀有氣體中輝光放電產(chǎn)生的真空紫外線照射而激發(fā)的熒光層來發(fā)射熒光材料類的特有顏色的光。施加到第一電極之一上的放電維持電壓的相位與施加到另一第一電極上的放電維持電壓的相位彼此相差半個周期，根據(jù)交流電流的頻率使每一電極的極性相反。
下面將描述上述結(jié)構(gòu)等離子顯示器AC輝光放電操作的另一個例子。將放電過程分成由初始放電在保護層14的表面上產(chǎn)生壁電荷的尋址時間和維持放電的放電維持時間。在尋址期間，比放電起動電壓Vbd低的脈沖電壓施加到選擇的第一電極之一和一個選擇的第二電極22上。選擇施加脈沖的第一電極和施加脈沖的第二電極22的交疊區(qū)域作為顯示象素，在交疊區(qū)域中，因介質(zhì)極化而在保護層14的表面產(chǎn)生壁電荷，從而積累壁電荷。在接著的放電維持期間，比Vbd低的放電維持電壓施加到兩個第一電極12A和12B上。當(dāng)由壁電荷感應(yīng)的壁電壓Vw與放電維持電壓Vsus的總和大于放電啟動電壓Vbd時，(即，當(dāng)Vw+Vsus＞Vbd時)開始放電。施加到第一電極之一上的放電維持電壓Vsus的相位與施加到另一第一電極上的放電維持電壓Vsus的相位彼此相差半個周期，根據(jù)交流電流的頻率使每一電極的極性相反。
在維持AC輝光放電的象素中，用因空間中的稀有氣體激發(fā)而輻射的真空紫外線照射來激發(fā)熒光層24，它們發(fā)射熒光材料類的特有顏色的光。
在本發(fā)明的等離子顯示器中，由于在一對面對的第一電極12A和12B之間的第一基片11中形成凹槽31，所以放電空間的體積增大，放電路徑增加，如圖12所示。也就是說，在面對的第一電極12A附近的保護層14的表面與面對的第一電極12B附近的保護層14的表面之間和在凹槽的面對的側(cè)壁之間能發(fā)生放電。啟動和維持放電所需要的準(zhǔn)穩(wěn)粒子(在放電空間中的準(zhǔn)穩(wěn)稀有氣體原子，分子，二聚物)的數(shù)量增加，從而不會導(dǎo)致放電啟動電壓或放電維持電壓增加，也不會引起效率下降。進一步地，如圖13A所示，在第一基片11的表面中流動的漏電流的路徑增加，并且如圖14A所示，在保護層14中流動的漏電流的路徑也增加。另外，如圖15A所示，沿保護層14表面流動的漏電流的路徑也增加。因此，漏電流流動較弱，并且較少發(fā)生介質(zhì)擊穿或異常放電。在常規(guī)的等離子顯示器中，當(dāng)兩個面對的第一電極之間的距離減少時，放電空間的體積減少，啟動和維持放電所需要的準(zhǔn)穩(wěn)粒子(在放電空間中的準(zhǔn)穩(wěn)稀有氣體原子，分子，二聚物)的數(shù)量減少，放電啟動電壓和放電維持電壓增加，并引起效率下降。進一步地，如圖13B所示，在第一基片11表面中流動的漏電流的路徑減少，并且如圖14B所示，在保護層14中流動的漏電流的路徑也減少。另外，如圖15B所示，沿保護層14表面流動的漏電流的路徑也減少，從而，漏電流易于流動并且容易發(fā)生介質(zhì)擊穿或異常放電。
下面將參照第一基片11等的示意部分橫截面圖，如圖3A、3B、3C、4A和4B所示，描述制作例1的交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法(制作根據(jù)本發(fā)明第一方面的交流等離子顯示器的方法)。在下面的解釋中，有時將第一基片11，在其上形成的所有結(jié)構(gòu)，第二基片21，或在制作方法的任意一步在其上形成的所有結(jié)構(gòu)稱為“底層”。
可以按如下的方法制作作為第一板的前板10。首先，在第一基片11上形成有圖案的第一電極12A和12B。具體地講，例如，通過濺射法(參見圖3A)，在第一基片11的整個表面上形成由ITO構(gòu)成的導(dǎo)電材料層112，并通過石印術(shù)和蝕刻法以條狀的形式制作導(dǎo)電材料層112的圖案，從而形成第一電極12A和12B(參見圖3B)。然后，例如，通過濺射法，在底層的整個表面上形成Cr/Cu/Cr多層膜，并通過石印術(shù)和蝕刻法制作Cr/Cu/Cr多層膜的圖案，從而可形成總線電極13(參見圖3C)。第一電極12A和12B之一的邊緣部分與總線電極13的邊緣部分相互交疊。然后，在兩個面對的第一電極12A和12B之間的第一基片上形成凹槽31。使用溝槽作為凹槽31。具體地，通過石印術(shù)在整個表面形成在兩個面對的第一電極12A和12B之間具有開口部分的保護層(抗蝕劑層)30。也就是說，將抗蝕劑材料涂在除第一基片11的要形成凹槽的部分以外的整個表面以用抗蝕劑層30覆蓋第一基片(參見圖4A)。然后，通過使用氫氟酸的濕蝕刻法、使用以抗蝕劑層30作為蝕刻掩膜的蝕刻氣體干蝕刻方法或噴砂處理方法來制作第一基片11的圖案，以在兩個面對的第一電極12A和12B之間的第一基片中形成凹槽31(參見圖4B)。然后除去保護層30。形成的溝槽的上部寬度為4×10-5m(40μm)并且深度為8×10-5m(80μm)。在附圖中，示出了凹槽的底部為弧形。在某些蝕刻的情況下，當(dāng)用yz平面切割，凹槽31具有矩形橫截面形狀。[步驟120]接著，在第一電極組上和在包括凹槽31內(nèi)側(cè)的第一基片11上形成保護層14。保護層14可以是大約為1×10-5m(約10μn)厚的由氧化鎂(MgO)構(gòu)成的單層，或者可以是由約10μm厚的介質(zhì)層和由約0.6μm厚覆蓋層構(gòu)成的兩層結(jié)構(gòu)。例如，通過絲網(wǎng)印刷方法在底層上形成低熔點的玻璃膠層和通過煅燒或燒結(jié)低熔點玻璃膠層，形成介質(zhì)層。例如，通過電子束沉積方法在介質(zhì)層的整個表面上或在第一基片和第一電極組上形成氧化鎂層，能得到單層結(jié)構(gòu)的覆蓋層或保護層。通過上面的步驟，能完成前板10。構(gòu)槽具有約2×10-5m(20μm)空間寬度。
作為第二板的后板20的制作如下。首先，例如通過絲網(wǎng)印刷方法以條狀的形式在第二基片21上印刷銀膠層，并且煅燒或燒結(jié)印刷的銀膠層，從而形成第二電極22。然后通過絲網(wǎng)印刷方法在底層的整個表面上形成低熔點玻璃膠層，并且煅燒或燒結(jié)低熔點玻璃膠層，由此形成介質(zhì)膜23。然后，例如用絲網(wǎng)印刷方法在相鄰第二電極之間區(qū)域上方的介質(zhì)膜23上印制低熔點玻璃膠層，并煅燒或燒結(jié)玻璃膠層，以形成分隔壁25。分隔壁(肋)的高度例如可以為50至300(μm)。然后，連續(xù)印制三基色的熒光材料漿，接著進行煅燒或燒結(jié)，以形成熒光層24R,24G和24B。通過上面的步驟，能完成后板20。
然后，裝配等離子顯示器。首先，例如，通過絲網(wǎng)印刷法在后板20的周邊部分上形成密封層(沒有示出)。然后將前板10和后板20相互連接，接著進行煅燒或燒結(jié)，以固化密封層。對在前板10和后板20之間形成的空間抽真空，接著將壓力為8×104Pa(0.8大氣壓)的Ne-Xe混合氣體(例如，50％Ne-50％Xe混合氣體)充入并密封在該空間中，以完成等離子顯示器。如果將前板10和后板20連接并固定在充有8×104Pa(0.8大氣壓)的Ne-Xe混合氣體的腔中，則抽真空的步驟、在該空間中充入Ne-Xe混合氣體步驟和密封的步驟都可以省去。
當(dāng)在[步驟110]中形成凹槽時，通過石版印刷術(shù)在整個表面形成在兩個面對的第一電極12A和12B之間具有開口部分的保護層31。如果以矩形或橢園形式而不是以溝槽的形式形成開口部分，則形成凹槽31作為在位于兩個面對的分隔壁25之間的第一基片11中形成的盲孔(參見圖5或圖6)。上述盲孔最好具有小于5×10-5m的空間直徑。當(dāng)凹槽31為溝槽時，在某些情況下，等離子放電會通過凹槽31漏入相鄰放電腔中，并且可引起光串?dāng)_，即，相鄰放電腔的熒光層可發(fā)射光。當(dāng)形成凹槽31作為在第一基片的位于兩個分隔壁25之間的區(qū)域中的盲孔時，能可靠地避免上述現(xiàn)象。
此外，在[步驟110]中，通過例如鉆石輪劃片方法之類的機械開挖方法或例如噴砂處理之類的機械研磨方法在兩個面對的第一電極12A和12B之間的第一基片11中形成凹槽31。也就是說，通過完成[步驟100]獲得圖7A所示的結(jié)構(gòu)之后，按照鉆石輪劃片方法用鉆石輪劃片在第一基片中形成凹槽31，從而獲得圖7B所示的結(jié)構(gòu)。
例2例2是涉及根據(jù)本發(fā)明第二方面制作交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法。由于在例2中制作的等離子顯示器在結(jié)構(gòu)上基本上與例1中描述的等離子顯示器相同，所以省略了其詳細的描述。下面參照第一基片11等的示意橫截面圖，描述以制作例2的交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法制作作為第一板的前板10的方法，如圖8A,8B,8C,9A和9B所示。首先，在第一基片11上形成導(dǎo)電材料層112。具體地講，例如，通過濺射方法，在第一基片11的整個表面上形成導(dǎo)電材料層112。然后，例如通過濺射方法，在導(dǎo)電材料層112的整個表面上形成Cr/Cu/Cr多層膜，并由石版印刷術(shù)和蝕刻方法制作Cr/Cu/Cr多層膜的圖案，從而形成總線電極13〔參見圖8A〕。然后，制作導(dǎo)電材料層112的圖案以形成第一電極12A和12B，并且在兩個面對的第一電極12A和12B之間的第一基片11中形成凹槽31。具體地，在導(dǎo)電材料層112上形成有圖案的保護層30(參見圖8B)。用保護層30作為蝕刻掩膜，通過使用氯化鐵和氫氟酸的混合液的濕蝕刻方法來蝕刻導(dǎo)電材料層112(參見圖8C)。然后，例如，通過使用氫氟酸的濕蝕刻方法、利用蝕刻氣體的干蝕刻方法或噴砂處理方法，制作第一基片的圖案(參見圖9A)。以此方式，可獲得由溝槽構(gòu)成的凹槽31。然后，除去保護層30。使形成的溝槽在其上部的寬度為4×10-5m(40μm)并且深度為8×10-5m(80μm)。在附圖中，示出了凹槽31的底部為弧形。在某些蝕刻的情況下，當(dāng)用yz平面切割時，凹槽31具有矩形橫截面形狀。也可在基片11僅次位于兩個第一電極和相鄰兩個第一電極之間的區(qū)域形成凹槽。[步驟-220]用與例1的[步驟-120]相同的方法在第一電極組和包括凹槽31內(nèi)側(cè)的第一基片11上形成保護層14(參見圖9B)。溝槽具有大約2×10-5m(約20μm)的空間寬度。
另外，通過完成[步驟-200]獲得圖10A所示的結(jié)構(gòu)之后，[步驟-210]可包括制作導(dǎo)電材料層112的圖案并進一步通過例如鉆石輪劃片方法之類的機械開挖方法或例如噴砂處理之類的機械研磨方法在第一基片11中形成凹槽31(參見圖10B)。以此方式，能獲得由溝槽構(gòu)成的凹槽31。
例3例3是涉及根據(jù)本發(fā)明第三方面制作交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法。由于在例3中制作的等離子顯示器在結(jié)構(gòu)上基本上與例1中描述的等離子顯示器相同，所以省略了其詳細的描述。下面參照第一基片11等的示意橫截面圖，描述以制作例3的交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法制作作為第一板的前板10的方法，如圖11A,11B,11C所示。首先，在第一基片的位于兩個面對的第一電極之間的區(qū)域中形成凹槽(參見圖11A)?？梢酝ㄟ^例如濕蝕刻方法或干蝕刻方法之類的化學(xué)方法來形成凹槽，從而獲得由溝槽或盲眼構(gòu)成的凹槽。此外，可以通過例如鉆石輪劃片方法之類的機械開挖方法或例如噴砂處理之類的機械研磨方法形成凹槽，從而，能獲得由溝槽構(gòu)成的凹槽31。另外，例如由熱壓方法形成第一基片的直接法能形成凹槽，從而能獲得由溝槽構(gòu)成的凹槽或由盲孔構(gòu)成的凹槽。使形成的溝槽的上部寬度為4×10-5m(40μm)并且深度為8×10-5m(80μm)。在附圖中，示出了凹槽31的底部為弧形。在某些形成方法或情況下，當(dāng)用yz平面切割時，凹槽31具有矩形橫截面形狀。然后在凹槽31附近的第一基片11表面上形成有圖案的第一電極12A和12B(參見圖11B)。具體地，例如通過剝離方法形成有圖案的第一電極12A和12B。也就是說，在底層上形成保護層，通過石版印刷術(shù)有選擇地除去保護層的要在第一基片11上形成第一電極12A和12B的部分，并且，然后，例如通過濺射方法在整個平面形成由ITO構(gòu)成的導(dǎo)電材料層。接著，除去其上的保護層和導(dǎo)電層。然后，例如，通過剝離方法形成由Cr/Cu/Cr多層膜構(gòu)成的總線電極13(參見圖11C)。用與例1的[步驟-120]相同的方法在第一電極組和包括凹槽31內(nèi)側(cè)的第一基片11上形成保護層14。溝槽具有大約2×10-5m(約20μm)的空間寬度。
盡管上面參照例子已經(jīng)描述了本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于這些例子?？梢赃m當(dāng)?shù)剡x擇和組合等離子顯示器的構(gòu)造、組成部分的材料和制作交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法。在第一基片上可形成由多個第二電極構(gòu)成的第二電極組。也就是說，可以采用在形成在保護層上的絕緣層上形成第二電極的構(gòu)造，并且第二電極的延伸方向和第一電極的延伸方向成預(yù)定角(例如，90度)。
在本發(fā)明中，由于在兩個引起放電的電極之間的第一基片中形成凹槽，所以放電空間的體積增加。結(jié)果是，啟動和維持放電所需要的準(zhǔn)穩(wěn)粒子數(shù)量增加，放電啟動電壓和放電維持電壓沒有增加，并且沒有引起效率下降。此外，由于因凹槽的存在使在一對第一電極之間流動的漏電流的路徑增長，所以漏電流較少，介質(zhì)擊穿或異常放電較少發(fā)生。進一步地，不會過多地要求減少分隔壁25的厚度，這將減少在制作期間分隔壁的損壞，光串?dāng)_的危險下降。另外，由于放電空間的體積增大，由保護層發(fā)射的二次粒子不會粘附到分隔壁上，不會引起效率的下降。
此外，形成作為空間寬度小于5×10-5m的溝槽或空間直徑小于5×10-5m的盲孔的凹槽。在此情況下，能增加基于通過一對面對電極之間的凹槽進行陰極輝光放電的放電比，從而能提高放電效率和減少功耗。
權(quán)利要求
1．一種交流驅(qū)動型等離子顯示器，具有(a)第一面板，該面板包括第一基片、由在第一基片上形成的多個第一電極構(gòu)成的第一電極組、以及在第一電極組和在第一基片上形成的保護層，和(b)第二面板，該面板包括第二基片、在第二基片上面或上方形成的熒光層，沿與第一電極的延伸方向成預(yù)定角度的方向延伸的分隔壁，并且每一分隔壁形成在一個熒光層和另一相鄰熒光層之間，其中在每一對相互面對的第一電極之間產(chǎn)生放電，以及在每一對面對的第一電極之間的第一基片中形成凹槽。
2．如權(quán)利要求1所述的等離子顯示器，其特征在于凹槽是溝槽。
3．如權(quán)利要求2所述的等離子顯示器，其特征在于溝槽的空間寬度小于5×10-5m。
4．如權(quán)利要求1所述的等離子顯示器，其特征在于凹槽是在位于一對分隔壁之間的第一基片的區(qū)域中形成的盲孔。
5．如權(quán)利要求4所述的等離子顯示器，其特征在于盲孔的空間直徑小于5×10-5m。
6．一種制作交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法，所述等離子顯示器具有(a)第一面板，該面板包括第一基片、由在第一基片上形成的多個第一電極構(gòu)成的第一電極組、以及在第一電極組和在第一基片上形成的保護層，(b)第二面板，該面板包括第二基片、在第二基片上面或上方形成的熒光層，沿與第一電極的延伸方向成預(yù)定角度的方向延伸的分隔壁，并且每一分隔壁形成在一個熒光層和另一相鄰熒光層之間，其特征在于在每一對相互面對的第一電極之間產(chǎn)生放電，所述方法包括如下步驟(A)在第一基片上形成有圖案的第一電極，(B)在每一對相互面對的第一電極之間的第一基片中形成凹槽，以及(C)在第一電極組上和包括每一凹槽內(nèi)側(cè)的第一基片上形成保護層，以制作第一面板。
7．如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于步驟(B)包括步驟在整個表面上形成具有位于一對面對第一電極之間的開口部分的抗蝕劑層，并然后用抗蝕劑層作為蝕刻掩膜來蝕刻第一基片。
8．如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于步驟(B)包括步驟通過機械開挖方法或機械研磨方法在一對面對的第一電極之間的第一基片中形成凹槽。
9．一種制作交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法，所述等離子顯示器具有(a)第一面板，該面板包括第一基片、由在第一基片上形成的多個第一電極構(gòu)成的第一電極組、以及在第一電極組和在第一基片上形成的保護層，(b)第二面板，該面板包括第二基片、在第二基片上面或上方形成的熒光層，沿與第一電極的延伸方向成預(yù)定角度的方向延伸的分隔壁，每一分隔壁形成在一個熒光層和另一相鄰熒光層之間，其中在每一對相互面對的第一電極之間產(chǎn)生放電，所述方法包括如下步驟(A)在第一基片上形成導(dǎo)電材料層，(B)制作導(dǎo)電材料層的圖案以形成第一電極，并且進一步地在每一對相互面對的第一電極之間的第一基片中形成凹槽，以及(C)在第一電極組上和包括每一凹槽內(nèi)側(cè)的第一基片上形成保護層，以制作第一面板。
10．如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于步驟(B)包括步驟在導(dǎo)電材料層上形成有圖案的抗蝕劑層，然后用抗蝕劑層作為蝕刻掩膜來蝕刻導(dǎo)電材料層，并進一步地蝕刻第一基片。
11．如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于步驟(B)包括步驟制作導(dǎo)電材料層的的圖案，并進一步地通過機械開挖方法或機械研磨方法在第一基片中形成凹槽。
12．一種制作交流驅(qū)動型等離子顯示器的方法，所述等離子顯示器具有(a)第一面板，該面板包括第一基片、由在第一基片上形成的多個第一電極構(gòu)成的第一電極組、以及在第一電極組和在第一基片上形成的保護層，(b)第二面板，該面板包括第二基片、在第二基片上面或上方形成的熒光層，沿與第一電極的延伸方向成預(yù)定角度的方向延伸的分隔壁，并且每一分隔壁形成在一個熒光層和另一相鄰熒光層之間，其中在每一對相互面對的第一電極之間產(chǎn)生放電，所述方法包括如下步驟(A)在要形成每一對面對的第一電極的第一基片區(qū)域之間的第一基片部分中形成凹槽，(B)在第一基片的表面上和凹槽的附近形成有圖案的第一電極，以及(C)在第一電極組上和包括凹槽內(nèi)側(cè)的第一基片上形成保護層，以制作第一板。
13．如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于步驟(A)包括步驟通過機械方法、化學(xué)方法和直接法的任何一種方法在第一基片中形成凹槽。
全文摘要
一種交流驅(qū)動型等離子顯示器具有(a)第一面板和(b)第二面板,第一面板包括第一基片、由在第一基片上形成的多個第一電極構(gòu)成的第一電極組、以及在第一電極組上和在第一基片上形成的保護層,第二面板包括第二基片、在第二基片上面或上方形成的熒光層,沿與第一電極的延伸方向成預(yù)定角度的方向延伸的分隔壁,并且每一分隔壁形成在一個熒光層和另一相鄰熒光層之間,其中在每一對相互面對的第一電極之間產(chǎn)生放電,并且在每一對面對的第一電極之間的第一基片中形成凹糟。
文檔編號H01J11/22GK1303116SQ0110299
公開日2001年7月11日 申請日期2001年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月5日
發(fā)明者白水進一郎 申請人:索尼公司