等离子显示面板及其制造方法

专利名称：等离子显示面板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种等离子显示面板，更具体地说，涉及一种等离子 显示面板的前滤光器。
背景技术：
根据多媒体时代的到来，需要发展能够更细微地再现更接近自然 色彩的色彩同时具有更大尺寸的显示设备。然而，当前的阴极射线管(CRT)在实现40英寸或更大的屏幕上具有局限性。由于这个原因， 快速发展了液晶显示器(LCD)、等离子显示面板(PDP)和投影电视(TV)，这样，其应用可以扩展到高质量图像领域。在PDP的情况下，在PDP的驱动运行过程中产生对人体有害的电 磁波。由于这个原因，为了屏蔽该电磁波，在PDP中的板前表面放置 一前滤光器(front filter)。在下文中，将描述PDP的前滤光器及其问题。玻璃型或薄膜型的前滤光器被设置在PDP的前表面。该前滤光器 包括用于屏蔽电磁干扰(EMI)波和近红外射线(NIR)的薄膜，以执 行色彩校正和阻止外部入射到PDP的光的反射。传统地，主要采用玻璃型的前滤光器。尽管玻璃型的前薄膜可以
防止前薄膜由于外部冲击而受到破坏，但是它具有厚度大，重量大和 高制造成本的缺点。为了克服这样的缺点，经常推荐薄膜型的前滤光 器。下面将描述被包括在前滤光器中的EMI屏蔽膜的结构。该EMI 屏蔽膜由以网格的方式形成在基薄膜上的导电材料所构造。该导电材 料可以由框架支撑。该网格结构通过在玻璃或由聚对苯二甲酸乙酯 (PET)制成的基薄膜上采用光刻法、蚀刻法或溅射法构图导电材料薄 膜而形成。然而，上述在PDP中采用的常规前滤光器具有下述的问题。首先，由于前滤光器由包括EMI屏蔽膜、NIR屏蔽膜等的多层构 成，因此它包括复杂的过程和制造成本的增加。第二，由于前滤光器在由玻璃或薄膜的支撑的状态下被结合到前 玻璃，因此它包括重量的增加和制造成本的增加。第三，前滤光器对于施加到PDP的前玻璃的冲击呈现低减震作用。第四，当前滤光器被结合到PDP的上部玻璃上时容易发生栅格间 距的未对准或栅格图案的变形，这样可以降低PDP的可见光透光率。发明内容因此，本发明涉及一种等离子显示面板及其制造方法，其实质上 消除了由相关技术的局限性和缺点导致的一个或多个问题。本发明的附加优点、目的和特征将部分地在下面的描述中阐明， 并部分地将在下面的分析基础上对本领域的技术人员变得显而易见或 可以从本发明的实践中意识到。本发明的目标和其它优点可以通过所
写的描述及其权利要求以及附图特别指出的结构认识和获得。为了获得这些目标和其它优点并根据本发明的目的，如这里具体 表述和广泛描述的，等离子显示面板包括包括寻址电极、电介质、 荧光体和阻挡条(barrier rib)的第一面板；装配到第一面板的第二面 板，使得阻挡条被置于第一和第二面板之间，该第二面板包括维持电 极对、电介质和保护层；和直接耦合到该第二面板的前滤光器，该前 滤光器包括通过构图导电材料形成的电磁干扰(EMI)屏蔽膜，和填充 在EMI屏蔽膜的图案之间的基体聚合物。在本发明的另一方面中，等离子显示面板包括包括寻址电极、 电介质、荧光体和阻挡条的第一面板；装配到第一面板的第二面板， 使得阻挡条被置于第一和第二面板之间，该第二面板包括维持电极对、 电介质、和保护层薄膜；和直接耦合到该第二面板的前滤光器，该前 滤光器包括由透明导电材料制成的第一层，和由基体聚合物制成的第 二层。仍然在本发明的另一方面上，用于制造等离子显示面板的方法包 括在第一基底上形成寻址电极、电介质、阻挡条和荧光体；在第二 基底上形成维持电极对、电介质和保护层；装配第二基底到第一基底， 使得阻挡条被置于第一和第二基底之间；和在第二基底上方形成包括 导电材料和基体聚合物的前滤光器。可以理解的是，本发明的在前的概括描述和下面的详细描述是示 例性和解释性的，并意味着提供本发明进一步的解释，如所要求的。


附图被包括用来提供本发明进一步的理解，并被结合和构成本申 请的一部分，附解说明本发明的实施例并与说明书一起用来解释 本发明的原理，在图中图1是部分地图示出根据本发明的示例性实施例的等离子显示面 板的截面图；图2是图示出根据本发明的所图示出的实施例的等离子显示面板 的透视图；和图3是部分地图示出根据本发明的另一个实施例的等离子显示面 板的截面图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的优选实施例，其实例在附图中示出。在图中，各个层或区域的厚度被或多或少地夸大示出，以更清楚 地将每一层或区域与其它层或区域区分开。还有，在图中示出的层厚 度比不是实际的厚度比。同时，应当理解的是，当一组件例如一层、 薄膜、区域或基底被认为在另一组件"上"时，它可以直接在另一组 件上或也可以存在中间组件。图1是部分地图示出根据本发明的示例性实施例的等离子显示面 板的截面图。参见图1，示出了前基底110和形成在该前基底110上的 多功能层100。该多功能层100意味着具有至少两个功能的层。详细地， 该多功能层100意味着一个由包括在常规前滤光器中的至少两个功能 层的组合构成的层，即电磁干扰(EMI)屏蔽膜，近红外射线(NIR) 屏蔽膜，氖屏蔽染色层和抗反射薄膜。该多功能层100可以直接形成 在等离子显示面板的前玻璃上。可选地，该多功能层100可以被贴到 以玻璃型前滤光器或薄膜型前滤光器的方式准备的玻璃或薄膜上。在本发明示出的实施例中，该多功能层100包括具有导电材料图 案结构的EMI屏蔽膜100a，和填充在导电材料图案结构的图案中的基 体聚合物100b。在图1的情况下，该EMI屏蔽膜100a以网格的方式 被构图。然而，该EMI屏蔽膜100a可以被构图以具有条纹型的图案结 构。对于导电材料，可以采用银(Ag)或铜(Cu)。该导电材料图案
可以具有10到30ym的行宽。当导电材料图案的行宽大于30wm时， 从荧光体发出的光可以不希望有地被屏蔽。另一方面，当导电材料图 案的行宽小于10um时，EMI屏蔽效果可能不足。
每个以行的方式延伸的导电材料图案的间隔应当为150到500P m，优选大约300um。 EMI屏蔽膜100a应当具有限制的行间隔的原因 类似于EMI屏蔽膜100a应当具有限制的行宽的原因。基体聚合物100b 包含NIR屏蔽剂、氖光屏蔽剂、色彩校正剂等。该基体聚合物100b的 厚度可以为10到30ixm。当基体聚合物100b过度厚时，可以导致体 积增加和重量增加的问题。另一方面，当基体聚合物100b过于薄时， NIR屏蔽剂等的含量可能不足。
对于NIR屏蔽剂，可以采用二酰亚胺(diimonium)基染料、酞菁 基染料、萘喹啉(naphthalocyanine)基染料、或金属络合物基染料。 对于氖光屏蔽剂，可以采用卟啉基化合物或喹啉基化合物。该基体聚 合物100b可以通过粘合剂被耦合到前基底110。可选地，该基体聚合 物100b本身可以包含粘合剂。该粘合剂可以是基于丙烯的粘合剂，也 就是丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸羟乙基酯共聚物粘合剂或丙烯酸丁酯/丙 烯酸共聚物粘合剂。抗反射层(未示出)可以形成在该多功能层100 上，以阻止外部入射到前滤光器的光的反射，和由此而获得对比度的 增强。
图2是根据本发明的所图示出的实施例的示出等离子显示面板的 透视图。在图2中，上述前滤光器(多功能层)以单层100的方式简 单示出。
如图2所示，本发明的等离子显示面板包括成对形成在前基底110 上同时沿一个方向延伸的显示电极120和130，以构成维持电极对。每 个显示电极120或130包括典型地由氧化铟锡(ITO)制成的透明电极 120a或130a，和典型地由金属材料制成的总线电极120b或130b。该
等离子显示面板还包括以这个次序顺序地形成在前基110的整个表面 上的电介质层140和保护层薄膜150，以覆盖显示电极120和130。
该前基底110通过采用研磨和清洗加工，由用于显示基底的玻璃 而制备。该透明电极120a和130a根据采用溅射方法或光刻方法，用离 地发射(lift-off)的方法形成，。该总线电极120b和130b由银(Ag) 制成。黑矩阵可以形成在保持电极对上。该黑矩阵可以由包括呈现低 熔点的玻璃和黑色素的材料制成。
该电介质层140是上部电介质层，形成在具有透明电极和总线电 极的前基底110上。该上部电介质层140由具有低熔点的透明玻璃制 成。保护层150利用氧化镁而形成在上部电介质层140上。该保护层 150用来保护上部电介质层140在放电期间不受阳(+ )离子的冲击， 同时用来增加二次电子的发射。
本发明的等离子显示面板进一步包括后基底210。寻址电极220 形成在后基底210的一个表面上，使得它们沿垂直于显示电极120和 130延伸方向的方向延伸。白电介质层230也形成在该后基底210的整 个表面上，以覆盖寻址电极220。形成在该后基底210的整个表面上的 该白电介质层230由具有低熔点的玻璃和例如Ti02的填料制成。通过 根据印刷方法或薄膜层压法在该后基底210上层叠一层并固化该叠层， 而实现该白电介质层230的形成。
阻挡条240形成在该白电介质层230上，这样每个阻挡条240被 设置在相邻的寻址电极220之间。该阻挡条240可以是条纹型的，井 型的或三角型的。红(R)、绿(G)和兰(B)荧光层250形成在该 白电介质层230上，这样每个荧光层250被设置在相邻的阻挡条240 之间。
放电单元被限定在后基底210上的寻址电极220与前基底110上
的显示电极120和130相交的区域中。当寻址电压被施加在一个寻址 电极220和一个显示电极120或130之间时，在相关的单元发生寻址 放电，这样在单元中产生壁电压。接着，维持电压被施加到显示电极 120和130，在产生壁电压的单元中发生保持放电。根据保持放电产生 的真空紫外线激发相关单元中的荧光体，使得荧光体发光。因此，可 见光通过透明前基底110发出。由此，在等离子显示面板上显示图像。
图3是部分地图示出根据本发明的另一个实施例的等离子显示面 板的截面图。类似于图1中的实施例，这个实施例的等离子显示面板 包括前基底110，和形成在该前基底110上方的多功能层100。然而在 这种情况下，不同于上述实施例，透明导电材料例如氧化铟锡(ITO) 层叠在该前基底110上方，以形成电磁干扰(EMI)屏蔽膜100a。基 体聚合物100b被层叠在EMI屏蔽膜100a上方。该基体聚合物100b的 组成与上述实施例的相同。还有，该EMI屏蔽膜100a可以不形成在前 基底110的上方，而形成在玻璃或薄膜的上方，如上所述。
下面，将描述根据本发明的上述实施例的等离子显示面板的功能。
由于根据本发明的每个实施例的等离子显示面板包括前滤光器， 该前滤光器包括具有多个功能的单层，因此与常规的等离子显示面板 相比，可以降低制造成本和简化制造过程。还有，可以在前玻璃上直 接形成前滤光器。
下面，将描述制造根据本发明的等离子显示面板的方法的实施例。
首先，在前基底上形成透明电极和总线电极。通过研磨和清洗用 于显示基底的玻璃或碱石灰(sodalime)玻璃，制备该前基底。根据采 用溅射方法的光刻法或采用CVD方法的离地发射法，利用ITO或Sn02 形成该透明电极。根据丝网印刷法或光敏粘贴法，利用例如银(Ag) 的材料形成该总线电极。黑矩阵可以形成在维持电极对上。该黑矩阵
可以根据丝网印刷法或光敏粘贴法，利用低熔点玻璃和黑色素形成。
此后，电介质形成在具有透明电极和总线电极的前基底上方。可 以根据丝网印刷法或涂层法，通过层叠包括低熔点玻璃等的材料，或 层叠印刷电路基板而实现电介质层的形成。然后保护层被沉积在电介 质层上方。可以根据电子束沉积法，溅射法或离子电镀法，通过沉积 氧化镁等而实现保护层的形成。
同时，在后基底上形成寻址电极。通过研磨和清洗用于显示基底 的玻璃或碱石灰玻璃制备该后基底。根据丝网印刷法、光敏粘贴法或 光刻法，利用银(Ag)形成该寻址电极。在溅射过程完成后执行光刻 法。然后在具有寻址电极的后基底上方形成电介质层。可以根据丝网 印刷法或层叠印刷电路基板(green sheet)，通过层叠包括低熔点玻璃 和例如Ti02的填料的材料而实现电介质层的形成。为了实现等离子显 示面板亮度的增强，优选后基底侧的电介质层呈现白色。
此后，形成阻挡条以彼此分隔放电单元。阻挡条的材料包括原玻 璃(parent glass)和填料。该原玻璃可以包括PbO和Si02，或可以包 括8203和A1203。该填料可以包括Ti02和A1203。
黑色顶部材料涂在阻挡条上方。该黑色顶部材料包括溶剂、无机 粉末和添加剂。该无机粉末包括玻璃粉和黑色色素。阻挡条材料和黑 色顶部材料层被构图，以形成阻挡条和黑色顶部。
构图过程包括掩模、曝光和显影。也就是，设置一掩模以覆盖对 应于寻址电极的区域，并且随后执行曝光。当随后执行显影和固化工 序时，仅保留阻挡条材料层和黑色顶部材料层的曝光部分。因此，形 成阻挡条和黑色顶部。当黑色顶部材料中包含光阻材料时，可以更容 易地实现阻挡条和黑色顶部材料的构图。当阻挡条和黑色顶部材料同 时被固化时，阻挡条材料的原玻璃和黑色顶部材料的无机粉末之间的
结合力增强。因此在这种情况下，希望提高耐用性。
此后，荧光体被涂在面向放电间隔的后基底侧的电介质层的表面 和阻挡条的侧表面上方。执行荧光体的涂层，使得在每个放电单元中 顺序地涂有R， G和B荧光体。釆用丝网印刷法或光敏粘贴法执行该 涂层。
随后，包括前基底的上部板被装配到包括后基底的下部板，使得 阻挡条插入上部和下部板之间。然后封装该上部和下部板。然后上部 板和下部板之间的间隔被抽成真空，以清除来自间隔的杂质。此后， 将放电气体注入该间隔。
现在，将描述在前基底上形成前滤光器的过程。该前滤光器可以 在上部和下部板的装配之后形成。可选地，该前滤光器可以在上部和 下部板装配之前形成在上部板上。
首先，在等离子显示面板的前基底上方形成EMI屏蔽膜。优选， 通过构图导电材料来实现EMI屏蔽膜的形成。在这种情况下，优选导 电材料被构图以具有网格型结构或条纹型结构。基体聚合物形成在导 电材料图案之间。可以采用旋涂工序或棒涂工序来实现基体聚合物的 形成。如上所述，该基体聚合物优选具有多功能层结构。在所示的实 施例中，该基体聚合物可以包含NIR屏蔽剂、氖光屏蔽剂和色彩校正 剂的混合物。然后，该基体聚合物被固化。这个实施例是用于制造上 述等离子显示面板的方法。因此，该基体聚合物形成为具有10到30 um的厚度。还有，该基体聚合物可以包含粘合剂。抗反射层可以形 成在该基体聚合物上方。基体聚合物、粘合剂和抗反射层的组成与上 述等离子显示面板的相同。
尽管已描述粘合剂被包含在基体聚合物中，但是它可以具有单独 层的形式。在这种情况下，如下执行粘合层的形成。
为了制备粘合剂，70到80%的丙烯酸2—乙基己基作为主单体， 20到30%的可与主单体共聚的乙烯不饱和单体丙烯酸2 —羟基乙基， 和0.01到0.5%的2.2-二甲氧基-2-苯乙酰苯氧基(phenylacetophenone) 作为光聚合引发剂被放入配备有紫外线照射装置和搅拌装置的反应器 中。该混合物根据紫外线的照射而聚合，以产生聚合物/单体的混合物 液体，呈现大约10wt^的聚合度。0.2%的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和 0.1 %的2.2-二甲氧基-2-苯乙酰氧基被添加到在上述过程中制备的液体 中，以产生光聚合组合物。此后，该光聚合组合物被涂在材料例如DR-101或PSX上方。聚 酯基释放薄膜作为覆盖层，被粘贴到光聚合组合物涂层上。此后，使 大约1，000mJ/cn^的紫外线照射到该光聚合组合物涂层上，以光聚合该 光聚合组合物，并且由此获得粘合剂。制备粘合剂的另一实施例是制备硅粘合剂的方法。作为硅粘合剂 的实例，有一方法，用于在包含43.1%的聚二甲基硅氧烷的基底上方 形成薄膜到一定厚度，该薄膜包含能够获得粘附力增强的材料，并干 燥该薄膜，以获得薄膜到基底所希望的粘附力。此后，将描述制造硅压敏粘合剂(PSA)的方法的实施例。首先， 制备5份原料，即通过溶解甲基聚硅氧烷制备的溶液，其包含在浓度 为60%的二甲苯中摩尔比为0.7: 1的(CH3)3Si04和(HO) aSiO(4-ay2， 并具有小于1%的羟基含量，聚二甲基硅氧垸橡胶，其呈现10kPa.S或 更高的粘度，具有小于0.03%的乙烯基含量，并具有终端二甲基乙烯硅 氧'烷方矣(terminal dimethylvinylsiloxy group) ， Me3SiO (Me2SiO) 3 (MeHSiO) 5SiMe3，苯基丁基(phenylbutynol)(反应引发剂)，和 二甲苯。此后，所制备的5份原料以55: 25: 0.4: 0.06: 57.5的比例 混合。此后，氢氯铂酸-乙烯硅氧烷合成物以对应于0.9wt^的二甲苯溶 液的数量被添加到混合物溶液。这时，SiH和SiVi的比例被调整到20:
1。同时，通过溶解甲基聚硅氧垸制备的另一溶液，其包含在浓度为70%的二甲苯中摩尔比为1.2: l的(CH3) 3SiCh,2和(R20) aSiO(4-M/2， 并具有小于1%的羟基含量和小于1%的乙氧基含量。然后所合成的溶 液与上述5份材料的混合物溶液混合，以制备硅PSA。下面，将描述根据本发明的制造等离子显示面板的前滤光器的另 一方法。首先，通过根据ITO的溅射，在前基底的上方形成EMI屏蔽膜， 在EMI屏蔽膜上方形成基体聚合物，并固化该基体聚合物而形成前滤 光器。基体聚合物的组成与上述实施例的相同。这个实施例与上述实 施例相同，仅除了 EMI屏蔽膜通过ITO的溅射以单独层的方式形成。对本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的精神或范围 的情况下可以对本发明进行各种变型和变体。因此，意味着本发明覆 盖本发明的变型和变体，只要它们在附加的权利要求和它们的等价物 的范围内。
权利要求
1. 一种等离子显示面板，包括第一面板，包括寻址电极、电介质、荧光体和阻挡条； 第二面板，装配到第一面板，使得该阻挡条被插入第一和第二面板之间，该第二面板包括维持电极对、电介质和保护层；和前滤光器，直接耦合到该第二面板，该前滤光器包括通过构图导电材料形成的电磁干扰(EMI)屏蔽膜，和填充在该EMI屏蔽膜的图案之间的基体聚合物。
2. 根据权利要求1的等离子显示面板，其中该基体聚合物包括近 红外线屏蔽剂、色彩校正剂和氖光屏蔽剂的至少一种。
3. 根据权利要求2的等离子显示面板，其中该近红外线屏蔽剂是 从由二酰亚胺基染料，酞菁基染料，萘喹啉基染料，和金属络合物基 染料组成的组中选择的。
4. 根据权利要求2的等离子显示面板，其中氖光屏蔽剂是从由卟 啉基化合物和喹啉基化合物组成的组中选择的。
5. 根据权利要求1的等离子显示面板，进一步包括-抗反射层，其形成在基体聚合物的上方。
6. 根据权利要求2的等离子显示面板，其中该基体聚合物进一步 包括粘合剂。
7. 根据权利要求6的等离子显示面板，其中该粘合剂是包括丙烯 酸丁酯/甲基丙烯酸羟乙基酯共聚物粘合剂或丙烯酸丁酯/丙烯酸共聚 物粘合剂的丙烯基粘合剂。
8. 根据权利要求1的等离子显示面板，其中该EMI屏蔽膜具有10到30 u m的行宽。
9. 根据权利要求1的等离子显示面板，其中该基体聚合物具有10 到30ixm的厚度。
10. 根据权利要求1的等离子显示面板，其中该前滤光器是薄膜 型或玻璃型的。
11. 一种等离子显示面板，包括第一面板，包括寻址电极、电介质，荧光体和阻挡条； 第二面板，装配到第一面板，使得该阻挡条被插入第一和第二面板之间，该第二面板包括维持电极对、电介质和保护层；以及前滤光器，直接耦合到该第二面板，该前滤光器包括由透明导电材料制成的第一层，和由基体聚合物制成的第二层。
12.根据权利要求11的等离子显示面板，其中该透明导电材料是 氧化铟锡(ITO)。
13. —种制造等离子显示面板的方法，包括 在第一基底上形成寻址电极、电介质、阻挡条和荧光体； 在第二基底上形成维持电极对、电介质和保护层； 装配第二基底到第一基底，使得阻挡条被置于第一和第二基底之间；以及在第二基底上方形成包括导电材料和基体聚合物的前滤光器。
14. 根据权利要求13的方法，其中形成前滤光器的步骤包括 在第二基底上构图导电材料，以形成电磁干扰(EMI)屏蔽膜；和将基体聚合物注入EMI屏蔽膜的图案之间，以形成前滤光器。
15. 根据权利要求14的方法，其中通过在第二基底上设置掩模，并执行溅射过程以构图该导电材料来形成该EMI屏蔽膜。
16. 根据权利要求14的方法，其中该EMI屏蔽膜根据墨水喷射法 或偏置法印出EMI屏蔽膜。
17. 根据权利要求13的方法，其中形成前滤光器的步骤包括 采用透明导电材料，在第二基底上方形成第一层；和 采用基体聚合物，在第一层上方形成第二层。
18. 根据权利要求13的方法，其中该前滤光器通过粘合剂耦合到 第二基底。
19. 根据权利要求13的方法，其中该前滤光器是薄膜型或玻璃型 的，并且耦合到第二基底。
20. 根据权利要求13的方法，进一步包括 在基体聚合物上方形成抗反射层。
全文摘要
公开了一种等离子显示面板的前滤光器。该等离子显示面板包括第一面板，其包括寻址电极、电介质、荧光体和阻挡条；装配到第一面板的第二面板，使得阻挡条被置于第一和第二面板之间，该第二面板包括保持电极对、电介质和保护层；和直接耦合到该第二面板的前滤光器，该前滤光器包括通过构图导电材料形成的电磁干扰(EMI)屏蔽膜，和填充在EMI屏蔽膜的图案之间的基体聚合物。
文档编号H01J11/26GK101123162SQ20071014946
公开日2008年2月13日 申请日期2007年8月9日 优先权日2006年8月9日
发明者姜諵锡, 李明远, 柳炳吉, 裵范镇, 金济奭 申请人:Lg电子株式会社