专利名称：等离子显示器的前板及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种等离子显示器(plasma display panel-PDP)的前板以及其制作方法，特别是涉及一种可以避免接合区域的辅助电极于高温制作过程中氧化的前板结构以及制作方法。
以前提到显示器时，直接令人想起的便是阴极管(cathode ray tube-CRT)所构成的电视机以及监视器。
然而，在这追求轻薄短小的年代，各种的平面显示器(flat panel display,FPD)经历了不断的设计开发，已经渐渐地攻占了阴极管的市场。譬如说，液晶显示器(liquid crystal display,LCD)取代了监视器，而PDP则是希望取代30英寸到100英寸的电视市场。
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图1，图1为现有的PDP结构示意图。一般的PDP是由一块前板10以及一块后板12组合而成。前板10的结构中包括有一玻璃基板14、数条扫描电极16、一透明介电层18以及一氧化镁层20。每一扫描电极16包括有一透明电极22以及一辅助电极24。在每相邻两条透明电极22间施加电压可产生等离子，由于必须让后板12发射的光线能够穿透，所以必须使用透明的电极，因此透明电极22大多数是以铟锡合金氧化物(Indium Tin Oxide-ITO)或二氧化锡(SnO2)所构成。然而，透明电极22的电阻值过高，因此在每一透明电极22的上方并联上一较细的、由金属所构成的辅助电极24来帮助导电。
后板12包括有另一玻璃基板30、多个数据(data)电极32、一介电层33、多个阻隔壁34以及多个萤光层36。后板12的排列方式与前板10的排列方式互相垂直。两阻隔壁34之间与两条扫描电极16交叉下所形成的空间是作为一个等离子生成处，并且称为一个图素(pixel)。数据(data)电极32用以控制等离子生成与否，两条扫描电极16则施加电压以维持等离子存在。萤光层36用以吸收UV光，并依照本身材质的不同发出不同的可见光，可能是红、绿或蓝光之一。阻隔壁34避免等离子所发出的UV光照射到邻近的萤光层而产生混色。
请参阅图2A至图2C，图2A为现有前板10的上视图，图2B为图2A中沿着a-a线的前板剖视图，图2C为图2A中沿着b-b线的前板剖视图。为了使前板10上的扫描电极16的辅助电极能够与外界的驱动电路连接，因此，扫描电极中的辅助电极区分为一像素部辅助电极与一接合部辅助电极。其中，辅助电极16延伸至前板10边缘地带部分是属于接合部辅助电极，可与外部的驱动电路(未显示)连接。接合部扫描电极呈裸露状态，并没有被介电层18与氧化镁层20覆盖。如图2A至图2C所示。
现有的扫描电极16是以透明电极22在下以及辅助电极24在上的方式所构成。辅助电极24通常以铬-铜-铬的三层金属层所构成。然而，在以网版印刷形成透明介电质层18后，必需经历一个高温的烧成制作过程(温度约500～600℃)使透明介电质层18稳定。不幸的是，辅助电极24中最上层的铬层在高温制作过程中，很容易造成氧化，最后使是接合部辅助电极与驱动电路连接效果不好，甚至有断路(open)的情形发生。因此，如何克服接合部辅助电极的氧化问题，而加强电路的连接效果是刻不容缓的。
此外，如果以一种蚀刻溶液形成辅助电极24的铬-铜-铬三层金属层，因为最上与最下的金属层都是以铬所构成，所以最上面的铬金属层被蚀刻的时间最长，而产生过度蚀刻的现象。
本发明的目的在于提供一种等离子显示器的前板以及其制作方法，能够避免接合部辅助电极上产生氧化的问题，从而强化了接合部的电路连接效果。
本发明的目的是这样实现的，即提供一种等离子显示器(PDP)的前板，包括有一玻璃基板，该玻璃基板上定义有一像素区域(pixel area)及一接合区域(bonding pad area)；一辅助(bus)电极，设置于该玻璃基板上，该辅助电极可区分为彼此导通的一像素部辅助电极与一接合部辅助电极，该像素部辅助电极位于该像素区域内，该接合部辅助电极位于该接合垫区域内；以及一保护电极，覆盖于该接合部辅助电极上，使该接合部辅助电极不易在高温制作过程中氧化。
该玻璃基板上可包括一透明电极，该辅助(bus)电极可以形成在透明电极上。也可以直接在玻璃基板上形成一沟槽，使辅助电极镶嵌(embedded in)在该玻璃基板内。基板上可以更包括有一镶嵌层，镶嵌层上形成一沟槽，用以使该辅助电极镶嵌在镶嵌层的沟槽中。
本发明还提供一种等离子显示器的前板的制作方法，包括下列步骤(a)提供一玻璃基板，该玻璃基板上定义有一像素区域(pixel area)及一接合区域(bonding pad area)；(b)在玻璃基板上形成一透明电极；(c)在该透明电极上形成一辅助(bus)电极，该辅助电极可区分为彼此导通的一像素部辅助电极与一接合部辅助电极，该像素部辅助电极位于该像素区域内，该接合部辅助电极位于该接合垫区域内；以及(d)在该接合部辅助电极上形成一保护电极，使该接合部辅助电极不易在高温制作过程中氧化。
本发明还提供一种等离子显示器的前板制作方法，包括下列步骤(a)提供一玻璃基板，该玻璃基板上定义有一像素区域(pixel area)及一接合区域(bonding pad area)；(b)在玻璃基板上形成一沟槽；(c)在该玻璃基板的沟槽内形成一辅助(bus)电极，该辅助电极可区分为彼此导通的一像素部辅助电极与一接合部辅助电极，该像素部辅助电极位于该像素区域内，该接合部辅助电极位于该接合垫区域内；以及(d)在该接合部辅助电极上形成一保护电极，使该接合部辅助电极不易在高温制作过程中氧化。
本发明还提供一种等离子显示器的前板制作方法，包括下列步骤(a)提供一玻璃基板，该玻璃基板上定义有一像素区域(pixel area)及一接合区域(bonding pad area)；(b)在玻璃基板上形成一镶嵌层；(c)在该镶嵌层上形成一沟槽；(d)在该镶嵌层的沟槽内形成一辅助(bus)电极，该辅助电极可区分为彼此导通的一像素部辅助电极与一接合部辅助电极，该像素部辅助电极位于该像素区域内，该接合部辅助电极位于该接合垫区域内；(e)在该接合部辅助电极上形成一保护电极，使该接合部辅助电极不易在高温制作过程中氧化。
本发明装置和方法的优点在于接合垫区域的辅助电极上均被一保护电极覆盖，而保护电极由金属氧化物所构成，在高温制作过程相当安定，所以能保护辅助电极，避免辅助电极在后续的烧结制作过程中氧化，因此能够增加接合区域中辅助电极与驱动电路的连接效果。
下面结合附图，详细说明本发明的实施例，其中图1为现有的PDP结构示意图；图2A为现有的前板上视图；图2B为现有前板像素区域的剖视图；图2C为现有前板接合区域的剖视图；图3A为本发明第一实施例的前板上视图3B为第一实施例前板的像素区域的剖视图；图3C为第一实施例前板的接合区域的剖视图；图4A为第二实施例前板的像素区域的剖视图；图4B为第二实施例前板的接合区域的剖视图；图5A为第三实施例前板的像素区域的剖视图；图5B为第三实施例前板的接合区域的剖视图；图6A为第四实施例前板的像素区域的剖视图；图6B为第四实施例前板的接合区域的剖视图；图7A为第五实施例前板的像素区域的剖视图；图7B为第五实施例前板的接合区域的剖视图；图8A为第六实施例前板的像素区域的剖视图；图8B为第六实施例前板的接合区域的剖视图；图9A至图9D为本发明的第三实施例的制作方法的示意图。
本发明的第一实施例请参阅图3A至图3C，图3A为本发明的第一实施例的前板上视图，图3B为图3A中沿着a-a线，即第一实施例前板中像素区域的剖视图，图3C为图3A中沿着b-b线，即第一实施例前板中接合区域的剖视图。本发明的等离子显示器PDP前板40包括一玻璃基板42、一辅助(bus)电极52及一保护电极54。该玻璃基板42上定义有一像素区域(pixel area)及一接合区域(bonding pad area)。玻璃基板42上具有一沟槽，沟槽深度与辅助电极高度相当，辅助电极52形成于玻璃基板42的沟槽中。辅助电极可分为两部分，位于像素区域内的辅助电极为像素部辅助电极，在接合区域内的辅助电极为接合部辅助电极，彼此相互导通。保护电极54至少覆盖接合部辅助电极52。
在像素区域中，玻璃基板42上更形成一介电层46a，介电层46a上更覆盖一氧化镁层46b。相反的，在接合区域中，保护电极54与辅助电极52上没有覆盖介电层46a及氧化镁层46b。在现有技术中，辅助电极是形成在一透明电极上，且接合区域中的辅助电极上没有再覆盖任何物质，因此在接合区域的辅助电极会直接暴露在空气里，而在后续的高温制作过程中氧化。但在本发明中，一保护电极54覆盖在接合部辅助电极52上，如此一来，在接合区域的辅助电极52便不至于暴露在空气中，而在后续的高温制作过程中氧化。
本发明的第二实施例请参阅图4A至图4B。本发明的等离子显示器PDP前板40，包括有一玻璃基板42、一镶嵌层43、一辅助电极52、一保护电极54、一介电层46a以及一氧化镁层46b。与第一实施例唯一不同的是，玻璃基板42上先形成镶嵌层43，镶嵌层43上有一沟槽，辅助电极便设于此沟槽中，也就是将辅助电极52镶嵌在镶嵌层43中。
保护电极54再形成在接合部辅助电极52上。此镶嵌层43属于一种介电层，由于对介电材料进行蚀刻比对玻璃蚀刻容易，因此在介电层上形成沟槽比在玻璃基板上形成沟槽更为方便。虽然，增加镶嵌层43需要额外的制作过程，但是，掌握控制其产品质量却更加容易。再者，在接合区域中，保护电极是与外接的驱动电路(未显示)连接的，若在组装过程中，连接好的电路板因某些问题必须除去重装时，因为辅助电极嵌合在镶嵌层中，不容易被拔除。且因镶嵌层是一种介电层，与保护电极附着力强，所以辅助电极与保护电极将不会在移除电路板的同时被拔除。
本发明的第三实施例请参阅图5A至图5B。等离子显示器PDP前板40包括一玻璃基板42、一辅助电极52、一保护电极54、一介电层46a以及一氧化镁层46b。玻璃基板42上具有一沟槽，沟槽深度与辅助电极高度相当。辅助电极52便位于玻璃基板42的沟槽中，保护电极54至少覆盖接合部辅助电极52。在第一与第二实施例中，辅助电极是由三层结构组成的，包括一中介层52a、一主导电层52b及一附着层52c。中介层52a位于玻璃基板42(第一实施例)或镶嵌层43(第二实施例)与主导电层52b之间，附着层52c设于主导电层52b与该保护电极54之间。由于保护电极54覆盖在辅助电极上，已具有保护的功效，因此附着层52c是可以省略的。所以，在第三实施例中，辅助电极仅由两层结构组成的，其中包括一主导电层52b及一设于该玻璃基板42与主导电层52b之间的中介层52a。保护电极54直接形成在主导电层52b上，有以保护辅助电极52，避免辅助电极52氧化。
本发明的第四实施例请参阅图6A至图6B。等离子显示器PDP前板的辅助电极由两层结构组成，包括一主导电层52b及一中介层52a。与第三实施例不同的是，该中介层52a设于镶嵌层43与主导电层52b之间。保护电极54直接形成在主导电层52b上，用以保护辅助电极52，避免辅助电极52氧化。本实施例的其他结构与已在前述实施例中说明，在此不在赘述。
本发明的第五实施例请参阅图7A至图7B。等离子显示器PDP前板40包括一玻璃基板42、一辅助电极52、一保护电极54、一介电层46a以及一氧化镁层46b。玻璃基板42上更包括一透明电极60，辅助电极52是形成于该透明电极60上。辅助电极52由三层结构组成，包括一中介层52a、一主导电层52b及一附着层52c。中介层52a位于透明电极60与主导电层52b之间，附着层52c设于主导电层52b与保护电极54之间。保护电极54至少覆盖接合部辅助电极52。
玻璃基板42上定义一像素区域(pixel area)及一接合区域(bonding padarea)。因此，辅助电极可分为两部分，位于像素区域内的辅助电极为像素部辅助电极，在接合区域内的辅助电极为接合部辅助电极，彼此相互导通。
在像素区域中，玻璃基板42上更形成一介电层46a，覆盖玻璃基板42及保护电极54。介电层46a上更形成一氧化镁层46b。相反的，在接合区域中，保护电极54与辅助电极52上没有覆盖介电层46a与氧化镁层46b。由于保护电极54覆盖在辅助电极52上，如此一来，在接合区域的辅助电极52便不至于暴露在空气中，而辅助电极52的附着层52c便不会在后续的高温制作过程中氧化。
本发明的第六实施例请参阅图8A至图8B。由于保护电极54覆盖在辅助电极52上，保护电极54已具有保护的功效，因此辅助电极52是上层的附着层52c是可以省略的。所以在第六实施例中，辅助电极仅由二层结构组成，包括一主导电层52b及一设于透明电极60与主导电层52b之间的中介层52a。保护电极54直接形成于主导电层52b上，用以保护辅助电极52，避免辅助电极52氧化。本实施例的其他结构与已于前述实施例中说明，在此不在赘述。
本发明的等离子显示器前板中，主导电层52b通常以铜(Cu)构成，中介层52a与附着层52c通常以铬(Cr)构成。透明电极60由金属氧化物组成，通常是铟锡合金氧化物(Indium Tin Oxide-ITO)或二氧化锡(SnO2)。保护电极54也由金属氧化物构成，其组成可与透明电极相同，也可以与透明电极不同。保护电极54不一定是透明的，只要在高温反应中不会因氧化而剥落即可，通常可使用铟锡合金氧化物(ITO)、氧化锌(ZnO)或二氧化锡(SnO2)为保护电极。
除了辅助电极52不易受到氧化外，第六实施例更包括下列优点1．制作过程与设备成本不变。第六实施例的结构和现有的前板结构差异只在于以一保护电极54取代现有前板结构中辅助电极中最上面的铬金属层。因此，制作过程与设备均没有增加。
2．可以用一种蚀刻溶液同时定义出保护电极54与辅助电极52。因为现有蚀刻铜与铬的蚀刻溶液对ITO的蚀刻率大约是对铜与铬蚀刻率的1/10。因此，ITO/Cu/Cr的结构非常适合以单一种蚀刻溶液来蚀刻，也就是说，保护电极54与辅助电极52可以用一道制作过程步骤完成，非常节省成本。
与现有的前板结构以及其制作方法，本发明的前板结构以一保护电极覆盖住辅助电极，因此可以避免在接合区域的辅助电极表面产生氧化而影响连接的效果。而且，在本发明的第六实施例中，保护电极与辅助电极又可以用一道制作过程步骤完成，非常节省成本。
本发明更提供等离子显示器前板的制作方法，以第三实施例为例。对应于本发明第三实施例的前板结构，其制作方法的示意图，请参阅图9A至图9D。
首先在一玻璃基板42上形成一镶嵌层43。譬如说，以一平板印刷的方式于玻璃基底42上形成一以二氧化硅为主要构成的镶嵌层43。接着，去除多个预定区域的透明镶嵌层43以形成多个沟槽50，如图9A所示。
然后，在每一沟槽50内形成一辅助电极52，如图9B所示。譬如说，先以蒸镀或溅镀的方式在透明镶嵌层43上依序形成一中介层52a、一主导电层52b以及一缓冲层52c。中介层52a是以铬所构成，用以使主导电层52b能充分的附着在前板上。主导电层52b以铜所构成，用以降低辅助电极52的电阻值。缓冲层52c以铬所构成，用以降低主导电层52b与后续的保护电极之间的应力。接着，进行一光刻蚀刻制作过程，以去除每一沟槽50外的中介层52a、主导电层52b以及缓冲层52c，留在每一沟槽50内中的中介层(adhesion layer)52a、主导电层52b以及缓冲层52c便形成一辅助(bus)电极52，如图9B所示。玻璃基板上定义有一像素区域(pixel area)及一接合区域(bording pad area)，辅助电极可区分为彼此导通的一像素部辅助电极与一接合部辅助电极，该像素部辅助电极位于该像素区域内，该接合部辅助电极位于该接合垫区域内。
接着，在辅助电极52上形成一保护电极54，如图9C所示。比如说，先以溅镀法于玻璃基板42上形成一以金属氧化物所构成的导电层(未显示)，然后以光刻蚀刻制作过程去除部分导电层，使辅助电极52上覆盖一层保护电极54 。
最后，形成一介电层46a与一氧化镁层46b于玻璃基板42的像素区域上，如图9D所示。介电层46a可以平面印刷方式形成，氧化镁层46b可以蒸镀法或是真空溅镀法形成。
本发明的优点在于辅助电极54不易受到氧化而能维持接合垫的连接效果。虽然，介电层46a必须经历一道烧结制作过程(温度约500～600℃)才能稳定，但是，因为在接合区域中每一辅助电极52上均被一保护电极54覆盖，所以能隔绝辅助电极52与氧气的接触，保护辅助电极52免于氧化。
若以第一实施例为例，其制作方法的不同处在于玻璃基板上不形成一镶嵌层，直接在玻璃基板上形成沟槽，再将辅助电极形成于基板的沟槽内。
若以第五实施例为例，其制作方法的不同处在于玻璃基板上不形成一镶嵌层，形成一条状的透明电极，再将辅助电极形成再透明电极上。
虽然结合以上一较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可做一些更动与润饰，因此，本发明的保护范围应当以本权利要求所界定的为准。
权利要求
1．一种等离子显示器的前板，包括有一玻璃基板，该玻璃基板上定义有一像素区域(pixel area)及一接合区域(bonding pad area)；一辅助(bus)电极，设置在该玻璃基板上，该辅助电极可区分为彼此导通的一像素部辅助电极与一接合部辅助电极，该像素部辅助电极位于该像素区域内，该接合部辅助电极位于该接合垫区域内；以及一保护电极，覆盖于该接合部辅助电极上，使该接合部辅助电极不易在高温制作过程中氧化。
2．如权利要求1所述的等离子显示器的前板，其中该辅助电极包括一主导电层及一设于该主导电层下方的中介层。
3．如权利要求1所述的等离子显示器的前板，其中该玻璃基板上具有一沟槽，该辅助电极镶嵌(embedded in)于该沟槽内。
4．如权利要求1所述的等离子显示器的前板，其中，该玻璃基板上设有一镶嵌层，该镶嵌层具有一沟槽，该辅助电极镶嵌(embedded in)于该镶嵌层的沟槽内。
5．如权利要求1所述的等离子显示器的前板，其中，该玻璃基板上另包括一透明电极，该辅助电极形成在该透明电极上。
6．如权利要求1所述的等离子显示器的前板，其中，该辅助电极还包括一附着层，该附着层设于该辅助电极的主导电层与该保护电极之间，以降低该主导电层与该保护电极之间的应力。
7．如权利要求6所述的等离子显示器的前板，其中，辅助电极的该主导电层是以铜(Cu)所构成，该中介层与该附着层是以铬(Cr)所构成。
8．如权利要求1所述的等离子显示器的前板，其中，该保护电极是由金属氧化物构成。
9．如权利要求8所述的等离子显示器的前板，其中，该保护电极可以是铟锡合金氧化物(Indium Tin Oxide-ITO)、氧化锌(ZnO)或二氧化锡(SnO2)其中之一。
10．一种等离子显示器的前板的制作方法，包括下列步骤(a)提供一玻璃基板，该玻璃基板上定义有一像素区域(pixel area)及一接合区域(bonding pad area)；(b)在玻璃基板上形成一透明电极；(c)在该透明电极上形成一辅助(bus)电极，该辅助电极可区分为彼此导通的一像素部辅助电极与一接合部辅助电极，该像素部辅助电极位于该像素区域内，该接合部辅助电极位于该接合垫区域内；以及(d)在该接合部辅助电极上形成一保护电极，使该接合部辅助电极不易在高温制作过程中氧化。
11．一种等离子显示器的前板的制作方法，包括下列步骤(a)提供一玻璃基板，该玻璃基板上定义有一像素区域(pixel area)及一接合区域(bonding pad area)；(b)在玻璃基板上形成一沟槽；(c)在该玻璃基板的沟槽内形成一辅助(bus)电极，该辅助电极可区分为彼此导通的一像素部辅助电极与一接合部辅助电极，该像素部辅助电极位于该像素区域内，该接合部辅助电极位于该接合垫区域内；以及(d)在该接合部辅助电极上形成一保护电极，使该接合部辅助电极不易在高温制作过程中氧化。
12．一种等离子显示器的前板的制作方法，包括下列步骤(a)提供一玻璃基板，该玻璃基板上定义有一像素区域(pixel area)及一接合区域(bonding pad area)；(b)在玻璃基板上形成一镶嵌层；(c)在该镶嵌层上形成一沟槽；(d)在该镶嵌层的沟槽内形成一辅助(bus)电极，该辅助电极可区分为彼此导通的一像素部辅助电极与一接合部辅助电极，该像素部辅助电极位于该像素区域内，该接合部辅助电极位于该接合垫区域内；以及(e)在该接合部辅助电极上形成一保护电极，使该接合部辅助电极不易在高温制作过程中氧化。
全文摘要
一种等离子显示器的前板及其制作方法,等离子显示器前板包括玻璃基板、辅助电极以及保护电极。玻璃基板上定义有像素区域及接合区域。辅助电极,设置在该玻璃基板上,该辅助电极可区分为彼此导通的像素部辅助电极与接合部辅助电极,该像素部辅助电极位于像素区域内,该接合部辅助电极位于接合垫区域内。该保护电极覆盖于接合部辅助电极上,使接合部辅助电极不易在高温制作过程中氧化。
文档编号H01J17/49GK1307325SQ0010164
公开日2001年8月8日 申请日期2000年1月26日 优先权日2000年1月26日
发明者苏耀庆, 林义哲 申请人:达碁科技股份有限公司