CN1221942A - 制造平面的显示面板装置的方法 - Google Patents

Abstract

制造适用于等离子体显示面板或类似显示面板的平面显示面板装置的方法,包括在具有电极图纹的基片表面上形成绝缘脊形成层,然后向上面喷射磨料从绝缘脊形成层上除去不必要部分以便形成绝缘脊,以及用荧光粘结剂层填充绝缘脊形成层的除去部分并喷射磨料从荧光粘结剂层上除去不必要部分直到获得给定的放电空间。通过用无机材料涂敷有机材料使得磨料粒子变圆滑,这样不必担心会损伤玻璃基片或地址电极的表面。

Description

制造平面的显示面板装置的方法

本发明涉及制造适用于等离子体显示面板或类似显示面板的平面显示面板装置的方法。具体地说，本发明涉及这样的方法，即当使用磨料(喷沙)通过喷射处理形成最低限度的绝缘脊时，通过把涂有无机材料的有机材料粒子用作磨料来尽可能减小对基片和/或形成在基片上的电极的损伤，从而实现对发光亮度的变化等的改善。

到目前为止，已经提出了不同类型的用于显示图象的显示装置，例如CRT显示装置或液晶装置。近年来，高分辨率的显示方法例如HDTV(高清晰度TV)已经实用化。这之后，显示装置变得尺寸越来越大，分辨率越来越高。

CRT显示装置和类似的显示装置存在如下问题，即它们结构上不适合朝大尺寸方向发展。而且，液晶显示装置作为以点光源照明的平面显示面板装置，也存在不能获得高发光亮度和结构复杂的问题，而且装置难以制成大尺寸，除了投影型装置以外。

另一方面，在使用等离子体的等离子体显示装置(等离子体显示面板(PDP))中可以获得高的发光亮度，尽管它的结构相对简单。此外，也可以制成大尺寸。因此近年来，一直非常需要使PDP作为扁平显示面板实用化。

众所周知，PDP装置包括两个玻璃基片，图纹电极设置在由两个玻璃基片之间的绝缘脊形成的非常小的空间中，而且荧光材料层(R、G和B)形成在此空间中以便覆盖住电极的表面，其中放电气体注入此空间中，该空间形成一个单元(象素)，而且大量的相同单元设置为矩阵形式。

图1表示彩色PDP装置10的例子的主要部分的截面图。该图示出的装置是以交流电***驱动单元的彩色PDP装置。

彩色PDP装置10包括后边部分10A、前边部分10B和设置在它们之间的图象显示部分(显示单元20)。后边部分10A设有预定厚度和大小的玻璃基片12。地址电极14(14R、14G和14B)彼此之间以给定的间隔粘结在玻璃基片12的表面上。

在地址电极14之间的中间部分，与地址电极14平行地形成有具有预定高度和宽度的绝缘脊16。在本例中，内部非常小的空间(显示单元)20(20R、20G和20B)形成在这些绝缘脊16之间，三种不同类型的荧光物质18以预定的重复间隔交替形成，以便覆盖住地址电极14。所述荧光物质18(18R、18G和18B)中的每一种发出红(R)、绿(G)或蓝(B)色的彩色荧光。

与后边部分10A对着的前边部分10B也有用于前边的玻璃基片22。如图1和2所示，显示电极24是透明的电极，设置在玻璃基片22的下表面一侧，而且沿着与地址电极14垂直的方向以给定的间隔形成。而且，用作总线的显示电极26，比显示电极24窄，形成在显示电极24的上表面一侧。保护层(例如MgO)28淀积在电极24和26上使得所述保护层28可以整体覆盖住这些电极24和26。

前边部分10B被密封成它的保护层28接触绝缘脊16的状态，这样前边部分10B与后边部分10A形成为一个整体。因此，制成了PDP装置。各个显示单元20注入放电气体。通过各个显示单元中的相对电极之间的电子放电，放电气体被激活。通过当激活的放电气体返回基态时产生的紫外光线，使得荧光物质18发光，引起显示单元(象素)发光。

顺便说明一下，形成在前述显示单元之间的绝缘脊16以如下方式形成。参考附图3进行解释。

首先，把玻璃粒子扩散到粘结剂中从而形成无机粘结剂。如图3所示，通过丝网印刷法把无机粘结剂在玻璃基片12的已经形成有地址电极14的整个表面上形成多层，以便形成具有一定膜层厚度的绝缘脊形成层(无机材料层)16a。之后，在绝缘脊形成层16a上形成与放电空间区域(单元区域)对应的掩模30a，然后通过喷射处理把绝缘脊形成膜层16a的暴露部分除去。如图1所示，通过这种处理把放电空间区域不需要的部分从绝缘脊形成层16a上除去，以便形成具有预定宽度和高度的绝缘脊16。

将参照图4描述在具有裸露电极14的放电空间中形成荧光物质层18的方法。如图4所示，当用荧光粘结剂21填充放电空间并干燥粘结剂以后，通过喷射处理把荧光物质层21清除到给定厚度，如图4中的点划线所示。荧光物质层21实际清除到能保持等离子体放电空间的厚度。通过这样的处理，形成了显示单元20(20R、20G和20B)。

众所周知，具有高Mohs硬度的粒子例如碳酸钙用作前述喷射处理的磨料。然而，已经证实玻璃基片12的表面或形成在玻璃基片12上的地址电极14的表面容易被喷射处理的磨料损伤，尤其是在图3所示的形成绝缘脊16的过程中，因为磨料是由图5所示的有棱角的粒子构成的。图6(A)画出了喷射处理之前测量玻璃基片12的表面粗糙度的结果。测量结果表明其表面是平滑。

另一方面，图6(B)画出了经过前述的喷射处理以后暴露的玻璃基片12的表面粗糙度的测量结果。测量结果表明表面被磨料损伤了，如图6(B)中的Pa曲线所示，因此该表面变得凹陷。

此外，图7表示在上述情况下了用作磨料的碳酸钙粒子尺寸分布的例子。图7中的平均粒子大小为19μm，但是其中含有相对多的尺寸为1μm或更小的微小粒子。也就是说，当“通过筛子”的粒子累计量用％表示时，该百分比由图7中的曲线La表示。该曲线La表示具有某一粒子尺寸以下的粒子的总体百分比(％)。通过图7所示的例子，可以明白具有某一粒子尺寸例如1μm以下的粒子数大约占总粒子数的20％。

当在上述的磨料中的微小粒子多时，微小粒子容易附着在玻璃基片12的表面或地址电极14的表面上。因为这样的微小粒子在后面的步骤中不能除去，它们以原样保持在这些表面上。结果，表面粗糙度受到损害。例如，图6(B)所示的曲线Pb表明磨料中的微小粒子(几μm或更小的粒子)附着在玻璃基片12的表面上。

不仅玻璃基片12的表面而且形成在玻璃基片12上的地址电极14的表面也经受磨料及附着的微小粒子造成的表面损伤。

当由碳酸钙或类似物制成的粒子用作磨料时，不仅玻璃基片的表面而且地址电极14的表面也容易损伤。在图4所示的情况下，恐怕所述粒子也损伤荧光物质层的表面，从其上除去了过多的不必要部分。这样，发光亮度容易变化而且工作电压也容易变化。其缺点是不能获得任何高质量的PDP装置。

已经研究使用碳酸钙以外的通过加热或燃烧可以气化的物质例如乙基纤维素粒子或碳颗粒作为磨料(例如No.101777/平4号日本待审专利申请公开文件中的描述)。

关于在该公开文件中描述的磨料，其粒子容易附着在玻璃基片12的处理表面或地址电极14的表面上。使用该粒子难以均匀地处理表面，这样导致处理质量的问题。因此，这样的粒子不适合作为磨料。

另一方面，磨料不使用这些物质，而使用碳化硅、氧化铝、玻璃细粒或类似物。然而关于硬度问题(Mohs)，它们的Mohs硬度分别为13、12和6。因此，恐怕它们中的任何一种都会损伤玻璃基片(Mohs硬度：6)和地址电极(Mohs硬度：4)。

本发明克服传统的制造平面显示面板装置方法的不足，本发明的目的在于提供一种能够获得高质量平面显示面板装置的制造方法，其中玻璃基片的表面和地址电极的表面和/或所除去荧光物质层的表面几乎不受损伤，而且发光亮度和工作电压的变化可以得到抑制。

根据本发明的第一方面，优选提供了一种制造平面显示面板装置的方法，包括在基片上形成电极图纹，在具有电极图纹的整个基片表面上形成绝缘脊形成层，以及通过向上面喷射磨料从绝缘脊形成层上除去不必要的部分以便形成绝缘脊，其中涂有无机材料的有机材料粒子用作从绝缘脊形成层上除去不需要部分的磨料。

根据此一方面，有机材料涂有无机材料以便粒子变得圆滑。因此，即使这样的粒子用作磨料，也不用害怕它们损伤玻璃基片的表面和地址电极的表面。

有机材料的Mohs硬度通常小于玻璃基片或地址电极的Mohs硬度，因此有机材料较软。这样，几乎不存在它们损伤玻璃或类似物的表面的危险。通过涂敷有机材料的表面，使它们的粒子尺寸变大。1μm以下的微小粒子几乎不存在。在如下所给出的粒子中，10μm以下的微小粒子几乎不存在。结果，不存在微小粒子保持在玻璃表面或类似表面上而损害表面粗糙度的可能。

因此能够获得高质量的平面显示面板装置，该平面显示面板装置的发光亮度不变，其工作电压也不变化。这样，本发明非常适用于等离子体显示装置或类似的装置的制造方法。

而且，根据本发明的第二方面，提供了一种制造平面显示面板装置的方法，包括在基片上形成电极图纹，在具有电极图纹的整个基片表面上形成绝缘脊形成层，通过向上面喷射磨料从绝缘脊形成层上除去不必要的部分以便形成绝缘脊，用荧光粘结剂层填充绝缘脊形成层的除去部分，以及通过喷射磨料进一步从荧光粘结剂层上除去不必要的部分直到获得给定放电空间，其中涂有无机材料的有机材料粒子用作从绝缘脊形成层和/或荧光粘结剂层上除去不必要部分的磨料。

在根据这一方面的平面显示面板装置中，等离子体在给定的放电空间中放电，这样产生紫外光线。紫外光线照射到荧光粘结剂层，而且荧光粘结剂层发射出彩色光，例如红、绿和蓝光。这样就实现了彩色显示。换句话说，根据这一方面的方法最佳适用于彩色平面显示面板装置的制造方法。

无须担心所述磨料粒子损伤荧光物质层的表面，从而由其上除去过多的不必要部分。

参考下面部分的描述和附图可以更好地理解本发明的本质和优点。

图1是表示传统的彩色PDP装置的例子的主要部分的局部截面图；

图2是表示图1所示的传统彩色PDP装置的主要部分的平面图；

图3表示形成绝缘脊的传统步骤；

图4表示从荧光物质上除去不必要部分的传统步骤；

图5表示传统磨料粒子的尺寸和形状；

图6(A)和6(B)表示进行传统的喷射处理之前和之后玻璃表面粗糙度的特性图；

图7是表示传统磨料的粒子尺寸与其出现频率之间关系的特性图；

图8(A)至图8(H)中的每一个表示应用本发明的制造彩色PDP方法的一个步骤；

图9表示本发明的被涂敷磨料的粒子尺寸和形状；

图10表示本发明中进行喷射处理之后玻璃表面粗糙度的特性图；

图11是表示磨料的平均粒子尺寸和处理速度之间的关系的特征图；以及

图12是表示本发明的磨料的平均粒子尺寸与其出现频率之间的关系的特性图。

下面将参考附图具体描述把本发明应用于彩色PDP装置的本发明的一个实施例。

发明人对上述的从绝缘脊形成层上除去不必要部分和从荧光物质层上除去不必要部分的磨料进行了多种研究，从而发现当采用经无机材料例如硅进行表面处理的有机材料圆滑的颗粒，最好是球形颗粒时，能够顺利地完成喷射处理而不损伤玻璃基片或地址电极。在这一发现的基础上完成了本发明。

也就是说，本发明提供了一种制造平面显示面板装置的方法，其中在具有电极图纹的整个基片表面上形成绝缘脊形成层，采用喷射处理通过既定的掩模除去不必要的部分以便形成绝缘脊，然后用荧光粘结剂填充这些不必要部分并干燥，以及通过喷射处理除去位于电极图纹上的部分荧光物质从而形成显示单元，其中使用大致球形的涂有无机材料的有机材料粒子作为从绝缘脊形成层上和/或荧光粘结剂层上除去不必要部分的磨料。

参考图8，该图表示了应用本发明的制造彩色PDP装置的方法的例子。该图是特别关于后边部分10A的。

如图8所示，在制造包括显示单元的后边部分10A的过程中，通过连续进行下面的步骤获得彩色PDP装置的所述后边部分10A：

(1)在玻璃基片12上形成地址电极14的步骤(图8(A))，

(2)在整个基片12的表面上形成绝缘脊形成层16a的步骤(图8(B))，

(3)在绝缘脊形成层16a上形成保护掩模30，以及采用喷射处理从绝缘脊形成层16a上除去没有淀积掩模30的不必要部分以便形成绝缘脊16的步骤(图8(C)、(D)和(E))，

(4)用荧光粘结剂18填充从绝缘脊形成层16a上除去的部分然后干燥粘结剂的步骤(图8(F))，

(5)通过喷射处理除去位于电极14上的部分荧光物质层18的步骤图8(G))，以及

(6)剥离并去除掩模30的步骤(图8(H))。

在上述本发明方法的步骤(3)中，至少使用利用无机材料进行表面处理的有机材料作为磨料进行喷射处理(喷沙处理)。

不仅在上面绝缘脊形成步骤(3)而且在上面的除去电极14上的部分荧光物质层18的步骤(5)中，喷射处理使用球形的或类似球形的表面涂有无机材料的有机材料粒子作为磨料完成。另一方面，即使绝缘脊16是通过不同于喷射处理的处理方法形成的，上面步骤(5)中也进行同样的喷射处理。

下面在本实施例的基础上，将更具体地描述本发明，但是本发明并不限于该制造方法的实施例。再参考图8进行描述。

如图8(A)所示，首先把多个银电极(地址电极)14印刷在玻璃基片12上，以便具有给定的图纹和厚度为20μm，并烧结。

然后，如图8(B)所示，通过丝网印刷把由低熔点的玻璃胶体和有机溶剂构成的无机粘结剂形成多层，然后在120℃温度下干燥20分钟，以便形成膜层厚度为200μm的绝缘脊形成层16a。

如图8(C)所示，层压光阻材料膜层(光敏干燥膜)30以便覆盖绝缘脊形成层16a的整个上表面。作为光敏干燥膜可以使用OrdylBF603(Tokyo Ohka Kogyo Co.,Ltd生产)或类似物。

如图8(C)所示，掩模层32设置在光敏干燥膜30的上表面，在本实施例中，紫外光线UV有选择地向此发射。之后，采用碳酸钠的水溶液(0.2wt.％)或类似物清洗用紫外光线照射的材料以便除去紫外光线照射的部分。

如图8(D)所示，通过这种清除处理，没有用紫外光线照射的掩模30a保留在绝缘脊形成层16a的预定部分。

下一步，绝缘脊形成层16a的没有掩模30a的部分在600Nl/分的空气流下经过喷射处理，使用利用无机材料进行表面处理的有机材料作为磨料(例如，涂有硅的玉米粉(平均粒子尺寸：13μm))。

如图8(E)所示，由之形成绝缘脊16。在本例中，除去绝缘脊形成层16a直到暴露出地址电极14。图9画出了利用无机材料进行表面处理的有机材料的粒子的例子。

通过上述的喷射处理从绝缘脊形成膜层16a上除去所述的部分，从而形成由绝缘脊16围绕的放电空间。

如图8(F)所示，用红、蓝和绿荧光物质粘结剂填充这些放电空间。在130℃下干燥10分钟以便形成荧光物质层18。

下一步，如图8(G)所示，位于地址电极14上的部分荧光物质层18经过喷射处理，使用利用无机材料进行表面处理的有机材料作为磨料(与上面的磨料相同)，直到荧光物质层18的厚度变为预定值。此时空气流同样为600Nl/分钟。通过这样的喷射处理，部分荧光物质层18(18R、18G和18B)保持在放电空间内。

之后，如图8(H)所示，剥离并清除保护掩模30a以便获得具有显示单元20(20R、20G和20B)的后边部分10A。

因为使用利用无机材料进行表面处理的有机材料作为磨料进行清除所产生的荧光物质层18的表面变得平滑，所以其发光性能(亮度变化)、发光效率等类似的性能都改善了。

用于喷射处理的磨料由如上所述的利用无机材料进行表面处理的有机材料构成，使得磨料颗粒变得圆滑，如图9所示。该颗粒最好为球体。

关于这些有机材料粒子，除了前述的玉米淀粉以外，可以使用由如下的物质制成的粒子，例如大米淀粉及马铃薯淀粉制成的淀粉颗粒、咖啡、再使用的豆凝乳、杏、核桃以及树脂，例如尼龙、聚碳酸酯、苯并胍胺、蜜胺聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚乙烯丙烯脂。可以使用这些单一类型的粒子，也可以使用这些粒子中的两种或更多种类型的混合。它们的Mohs硬度为1-4。

使用如上所述的包括Mohs硬度为1-4的有机材料的磨料的圆滑粒子，即使磨料喷射在玻璃基片12的表面和地址电极14的表面上，也不必担心这些表面会被损伤。这是因为玻璃基片12的Mohs硬度为6，地址电极14的Mohs硬度为4。这样，发现表面粗糙度与喷射处理之前的值比较几乎没有变化，如图10所示。如果磨料是有棱角的或者Mohs硬度大于4，那么玻璃基片12的表面和/或地址电极14的表面就容易损伤。

所用有机材料的最大粒子尺寸小于绝缘脊16与16之间的距离(a)，而且平均粒子尺寸在2μm至绝缘脊之间距离(a)的三分之一之间的范围内变化。这是因为绝缘脊形成层16a的磨料处理速率根据磨料的平均粒子尺寸变化，如图11中的曲线Lb所示，当有机材料粒子的平均粒子尺寸达到绝缘脊16与16之间距离(a)的三分之一时，处理速率变为最大。

如果有机材料的平均粒子尺寸大于a/3，粒子尺寸变得过大因此处理速率下降。这是因为含有平均粒子尺寸超过a/3的有机材料的磨料容易卡在绝缘脊16之间(在非常小的空间中)，而且恐怕位于绝缘脊16下边的绝缘脊形成层16a不能得到处理。如果有机材料的平均粒子尺寸为2μm以下，处理速率明显下降，因此这种磨料粒子是不实用的。

此外，通过如上所述利用无机材料涂敷有机材料的表面，磨料的粒子尺寸也变大了。图12表示这种磨料的粒子尺寸的分布，在该图中画出了涂有硅的玉米淀粉的粒子尺寸的分布。

从该图中可以清楚地看到，1μm以下的粒子很少。从表示通过筛子的累计粒子数的曲线Lc也可以清楚地看到这一点。因此，从图10所示的曲线可以断定这样的磨料不容易附着在玻璃基片12的表面上，因此玻璃基片12的表面不外凸而且其表面粗糙度与喷射处理之前的值比较几乎不变。

因此在本发明中，即使使用前述的磨料形成绝缘脊16或者除去荧光物质层18，也没有发现玻璃基片12和地址电极14受损，并且也没有发现磨料附着在电极的表面上。结果，获得高质量的PDP装置，该PDP装置的亮度不变，工作电压也不变化。

关于用于涂敷有机材料的无机材料，除了硅以外也可以采用氧化硅(SiO₂)、氮化硅(Si₃N₄)及类似物。这些物质中，涂有硅的玉米淀粉尤其适用于喷射处理，因为它几乎不损伤玻璃基片12和地址电极14。

本发明的方法并不限于所述的制造过程。上述的磨料可以只用于从绝缘脊形成层16a上除去不必要部分的步骤中。在绝缘脊形成层16a不是通过层叠涂敷方法形成而是通过厚膜印刷方法直接形成绝缘脊16的情况下，在从荧光物质层18上除去位于地址电极14上的不必要部分的步骤中可以使用采用本发明磨料的喷射处理。在这种情况下，去除步骤之后产生的荧光物质层18的表面变得平滑。

可以应用本发明的平面显示面板装置并不限于前述的PDP装置。

本发明可以其他不脱离其精神和主要特征的具体形式实施。因此本发明的实施例从各方面都应理解为是示意性的而不是针对性的，本发明的范围由所附的权利要求书限定而不是由前面的描述限定，而且落入权利要求的等效意义和范围的所有变形都包含在权利要求内。

Claims (14)

1．一种制造平面显示面板装置的方法，包括

在基片上形成电极图纹；

在具有电极图纹的整个基纹表面上形成绝缘脊形成膜层；以及

通过向上面喷射磨料从绝缘脊形成层上除去不必要的部分以便形成绝缘脊；

其中，涂有无机材料的有机材料粒子用作从绝缘脊形成层上除去不必要部分的磨料。

2．根据权利要求1所述的方法，其中所述平面显示面板装置是等离子体显示面板。

3．根据权利要求1所述的方法，其中所述绝缘脊形成层是无机材料层。

4．根据权利要求1所述的方法，其中采用具有Mohs硬度在1-4范围内的有机材料。

5．根据权利要求1所述的方法，其中所述涂有无机材料的有机材料的粒子形状是圆滑的或球形的。

6．根据权利要求1所述的方法，其中对于有机材料的粒子尺寸，当绝缘脊之间的距离为aμm时，其最大粒子尺寸小于aμm，而且其平均粒子尺寸在2μm至a/3μm的范围内。

7．根据权利要求1所述的方法，其中所述有机材料包括碳水化合物或有机高分子化合物。

8．一种制造平面显示面板装置的方法，包括

在基片上形成电极图纹；

在具有电极图纹的整个基片表面上形成绝缘脊形成层；

通过喷射磨料从绝缘脊形成层上除去不必要部分以便形成绝缘脊；

用荧光粘结剂层填充绝缘脊形成层的除去部分；以及

通过喷射磨料从荧光粘结剂层上除去不必要部分直到达到给定的放电空间；

其中，涂有无机材料的有机材料粒子用作从绝缘脊形成层和/或荧光粘结剂层上除去不必要部分的磨料。

9．根据权利要求8所述的方法，其中所述平面显示面板装置是等离子体显示面板。

10．根据权利要求8所述的方法，其中所述绝缘脊形成层是无机材料层。

11．根据权利要求8所述的方法，其中采用具有Mohs硬度在1-4范围内的有机材料。

12．根据权利要求8所述的方法，其中所述涂有无机材料的有机材料的粒子形状是圆滑的或球形的。

13．根据权利要求8所述的方法，其中对于有机材料的粒子尺寸，当绝缘脊之间的距离为aμm时，其最大粒子尺寸小于aμm，而且其平均粒子尺寸在2μm至a/3μm之间的范围内。

14．根据权利要求8所述的方法，其中所述有机材料包括碳水化合物或有机高分子化合物。

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