專利名稱：彩色等離子顯示板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于信息顯示終端、平面電視接收機(jī)或類似設(shè)備的彩色等離子顯示板，更詳細(xì)地講，是一種用于獲得高對(duì)比度，高亮度和高效率的光發(fā)射的顯示板結(jié)構(gòu)。
彩色等離子顯示板是一種用氣體放電產(chǎn)生的紫外線激發(fā)熒光物質(zhì)使其發(fā)光顯示的顯示器。根據(jù)放電的形式可以將其分類為AC型和DC型。它們之中，AC型在其亮度，發(fā)光效率和壽命上優(yōu)于DC型。在AC型中，直觀型AC表面放電型的優(yōu)點(diǎn)是它的亮度和發(fā)光效率。


圖14是現(xiàn)有的直觀型AC表面放電彩色等離子顯示板的一個(gè)例子的剖面圖。一個(gè)透明電極2形成在一個(gè)前基底1上，前基底1是一個(gè)構(gòu)成顯示表面的透明玻璃板。透明電極是由多個(gè)平行于紙頁(yè)表面方向的條帶形成的。在相鄰?fù)该麟姌O2之間施加從數(shù)十至數(shù)百KHz的脈沖AC電壓，以獲得顯示放電。
透明電極2使用的是氧化錫(SnO2)或銦錫氧化物(ITO)。為了降低電阻，提供了一種由鉻/銅/鉻的多層薄膜，一層鋁薄膜這樣的金屬薄膜，或一層銀之類的金屬厚膜構(gòu)成電極作為總線電極。當(dāng)它是由銀厚膜形成的時(shí)候，經(jīng)常混合有少量的黑色顏料。但是，在圖14中省略了總線電極。
透明電極2上涂覆了一層透明絕緣層17。透明絕緣層17具有限制電流的功能，這是AC型等離子顯示器獨(dú)有的特點(diǎn)。出于介電擊穿電壓或易于制造的考慮，透明絕緣層一般是通過(guò)施加包含低熔點(diǎn)鉛玻璃的料漿，并在高于其軟化點(diǎn)的溫度下焙燒和使其重新流動(dòng)而形成的。這提供了一個(gè)其中不含有氣泡的，厚度大約為20微米至40微米的平的透明絕緣層17。其上形成有一個(gè)黑色的基質(zhì)層30。這個(gè)黑色的基質(zhì)層30用于減少外部光線在顯示表面上的反射，并具有減少相鄰放電槽之間的誤放電和光串音的效能。黑色基質(zhì)層30一般也是通過(guò)用厚膜印刷施加由鉻或鎳這樣的金屬氧化物粉末和低熔點(diǎn)鉛玻璃組成的漿料形成的。
然后，形成一個(gè)保護(hù)層16以覆蓋透明絕緣層17和黑色基質(zhì)層30的整個(gè)結(jié)構(gòu)。它是用氣相沉積或?yàn)R射法形成的MgO薄膜，或用印刷或噴涂法形成的MgO厚膜。其厚度大約為0.5至2微米。保護(hù)層用來(lái)降低放電電壓和防止表面濺射。
另一方面，在一個(gè)玻璃板的后基底8上形成一個(gè)用于寫(xiě)入顯示數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)電極9。在圖14中，數(shù)據(jù)電極9沿垂直于紙頁(yè)表面的方向延伸，并且為每個(gè)放電槽18-20而形成。也就是說(shuō)，數(shù)據(jù)電極9正交于形成在玻璃板的前基底1上的透明電極2。數(shù)據(jù)電極9涂覆有一個(gè)白色的絕緣層7，該絕緣層是用印刷和焙燒一種低熔點(diǎn)鉛玻璃和白色顏料混合物的厚膜漿料而形成的。一般使用氧化鈦粉末或氧化鋁粉末作為白色顏料。一般通過(guò)厚膜印刷或噴砂在白色絕緣層7上形成白色間壁6。然后把熒光物質(zhì)(紅色)10，熒光物質(zhì)(綠色)11和熒光物質(zhì)(藍(lán)色)12分別施加在放電槽18，19和20上。也要把每種熒光物質(zhì)涂覆在白色間壁6的側(cè)面，以增加涂覆熒光物質(zhì)的面積和獲得高的亮度。一般用絲網(wǎng)印刷形成每個(gè)熒光膜。
前基底1與后基底8對(duì)齊，并與之形成隔絕空氣的密封，使得在前基底1上形成的黑色基質(zhì)層30的圖案疊蓋在后基底8上形成的白色間壁6上。可放電氣體，例如氦，氖和氙的混合氣以大約500乇的氣壓密封在每個(gè)放電槽18-20中。
在圖14中，每個(gè)放電槽18-20安排有兩個(gè)透明電極2，在它們之間發(fā)生表面放電，以在放電槽(紅色)18，放電槽(綠色)19和放電槽(藍(lán)色)20中產(chǎn)生等離子。此時(shí)產(chǎn)生的紫外線激發(fā)熒光物質(zhì)(紅色)10，熒光物質(zhì)(綠色)11和熒光物質(zhì)(藍(lán)色)12，使它們發(fā)射出可見(jiàn)光，因而獲得了穿過(guò)前基底1顯示的光發(fā)射。
一組產(chǎn)生表面放電的相鄰?fù)该麟姌O2分別作為掃描電極和保持電極使用。在實(shí)際驅(qū)動(dòng)顯示板中，在掃描電極和保持電極之間施加一個(gè)保持脈沖。當(dāng)要產(chǎn)生寫(xiě)入放電時(shí)，通過(guò)在掃描電極和數(shù)據(jù)電極9之間施加電壓產(chǎn)生反向放電。通過(guò)連續(xù)地在表面放電電極之間提供保持脈沖維持這種放電。
圖5顯示了另一個(gè)現(xiàn)有的例子。這是一種顯示板，其中圖14的黑色基質(zhì)30的膜厚度增加了，以形成黑色間壁5。基本方法與圖14中相同。黑色間壁5一般是用絲網(wǎng)印刷或噴砂形成的。使用的材料有低熔點(diǎn)鉛玻璃，一種氧化鋁一類的填充料，和一種黑色顏料。使用的黑色顏料與黑色基質(zhì)30中所用的一樣。這種結(jié)構(gòu)的涂覆熒光物質(zhì)的面積比圖14的結(jié)構(gòu)的面積小，因此它的亮度稍有降低。但是，由于可以使白色間壁6頂部的熒光物質(zhì)與沿前基底1產(chǎn)生的表面放電保持一些距離，因而其具有即使在點(diǎn)亮了一個(gè)延長(zhǎng)的時(shí)間周期之后亮度變化很小的優(yōu)點(diǎn)。
用于彩色等離子顯示板的熒光物質(zhì)是具有很高反射率的白色粉末。在如圖14或15所述的現(xiàn)有彩色等離子顯示板中，當(dāng)室內(nèi)或室外的光(外部光)照射在顯示板上時(shí)，外部光除了有30％-50％被反射外，其余部分被黑色基質(zhì)或黑色間壁，或總線電極吸收，因而使對(duì)比度或色彩的純度明顯降低。因此，盡管有一種把具有大約40％-80％的透光率的ND濾光膜安置在顯示板表面的方法，但它的缺點(diǎn)是顯示板的亮度降低了，因?yàn)樗参諒娘@示板發(fā)射的光。
有一種利用微濾色膜的方法，使得顯示板的亮度盡可能不降低，和減少外部光的反射。這種方法是提供把紅，綠藍(lán)光透射到對(duì)應(yīng)于各個(gè)紅，綠和藍(lán)放電槽發(fā)射的彩色的顯示表面的濾色膜。用于等離子顯示板的微濾色膜是用直接將其形成在玻璃基底的表面的方法，或是用以染色玻璃層構(gòu)造AC等離子顯示板的絕緣層的方法形成的。圖15顯示了利用后一種方法的現(xiàn)有彩色等離子顯示板的例子的剖面圖。這形成了把從放電槽(紅色)18，放電槽(綠色)19和放電槽(藍(lán)色)發(fā)射的彩色光透射到透明電極2上的濾色膜。與圖14的結(jié)構(gòu)的差異在于，涂覆放電電極的透明絕緣層17被染色的低熔點(diǎn)鉛玻璃層構(gòu)成的一個(gè)濾色膜(紅色)13，一個(gè)濾色膜(綠色)14和一個(gè)濾色膜(藍(lán)色)取代。從日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)昭平4-36930中可以了解這種結(jié)構(gòu)。這使得它可以把從每個(gè)放電槽18-20發(fā)射的的衰減抑制到最低水平，抑制外部光的反射，和改善對(duì)比度。
每個(gè)濾色膜13-15被制造成一個(gè)染色低熔點(diǎn)鉛玻璃的絕緣層，一般是把用于每一種彩色的低熔點(diǎn)鉛玻璃粉末，顏料粉末和有機(jī)溶劑與粘結(jié)劑混合物的印刷濾色漿料混合在一起，然后經(jīng)過(guò)絲網(wǎng)印刷和焙燒而形成的。在這里，由于顏料粉末必須經(jīng)得住高溫(500℃-600℃)焙燒處理，因此選擇了無(wú)機(jī)材料。典型的顏料粉末是紅色Fe2O3型綠色CoO-Al2O3-TiO2-Cr2O3型藍(lán)色CoO-Al2O3型把用于紅、綠和藍(lán)每種彩色的濾色漿料分為獨(dú)立的三次印刷，以形成完整的濾色膜層。
圖6顯示了一種在相同的結(jié)構(gòu)中形成一個(gè)黑色間壁5而不是黑色基質(zhì)30的例子。
濾色膜層必須具有20微米或更厚的厚度，以使其能夠作為具有足夠高的介電擊穿電壓的絕緣層使用。這導(dǎo)致了在每種彩色的濾色膜結(jié)合部的凹陷或隆起。這對(duì)黑色基質(zhì)或黑色間壁的介電擊穿或后處理有不利的影響。
為了避免這種不利影響，日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)昭平7-21924中公開(kāi)了一種方法，如圖7所示，這種方法通過(guò)在低熔點(diǎn)染色鉛玻璃濾色膜13-15上再涂覆一層透明絕緣層4，而平整濾色膜的整個(gè)表面。此外，為了得到圖15或6中的結(jié)構(gòu)，日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)昭平4-249032公開(kāi)了一種方法，其中在分別印刷了每種彩色顏料之后再把低熔點(diǎn)鉛玻璃漿料涂覆在整個(gè)表面上，并把顏料擴(kuò)散或分散到低熔點(diǎn)鉛玻璃層中。
由于顏料與低熔點(diǎn)鉛玻璃之間的折射率不同，用在低熔點(diǎn)鉛玻璃中分散顏料粉末構(gòu)成的現(xiàn)有濾色膜造成光的散射。這導(dǎo)致了濾光膜的平行光線透射率變壞的缺陷。在此，平行光線透射率表示基本上直線地通過(guò)濾色膜透射的，并且不包括濾色膜散射的光的分量的光的透射率。像這樣，由于濾色膜具有高散射特性，外部光被向后散射，這破壞了作為濾色膜的效能。也就是說(shuō)，它造成了模糊的屏幕顯示。此外，由于濾色膜本身的顏色被進(jìn)一步加重，因而存在產(chǎn)生失調(diào)的感覺(jué)的缺點(diǎn)，特別是在顯示黑色的時(shí)候。另外，存在著從放電槽發(fā)射的彩色被降低至低亮度的問(wèn)題。而且，顏料經(jīng)常不是均勻地分散在低熔點(diǎn)鉛玻璃膜中的，而是聚結(jié)在其中，因此可能會(huì)非常嚴(yán)重地?fù)p害濾色膜的特性。更糟的是，當(dāng)把顏料分散在低熔點(diǎn)鉛玻璃中時(shí)，可能存在顏料失色或變色的問(wèn)題。
此外，所有的實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)在高溫下焙燒時(shí)，顏料可能造成ITO或Nesa(SnO2)膜構(gòu)成的透明電極與顏料發(fā)生反應(yīng)，使得可能損害濾色膜的特性。例如，對(duì)于作為優(yōu)良藍(lán)色顏料的CoO-Al2O3型顏料，存在的問(wèn)題是通過(guò)焙燒過(guò)程吸收了400nm左右的波長(zhǎng)的光，顯著地降低了作為藍(lán)色濾色膜的透射率，因此造成顯示板亮度的降低和彩色平衡的破壞。另外，使用Fe2O3型顏料的紅色濾色漿料具有的問(wèn)題是，由于與透明電極的反應(yīng)造成的明顯失色，因而損害了濾色功能。還不清楚這種現(xiàn)象到底是由直接反應(yīng)造成的，還是由于透明電極材料的催化作用引起的，但是問(wèn)題需要解決以獲得良好的濾色膜。
除了上述的濾色特性的損害之外，由于把彩色顏料分散到低熔點(diǎn)鉛玻璃中的加工伴隨著焙燒造成的再流動(dòng)，因而引起了精細(xì)濾色膜圖案發(fā)生偏差或擴(kuò)展到一個(gè)預(yù)定像素附近區(qū)域中的問(wèn)題。
這些問(wèn)題使得具有良好濾色膜的優(yōu)良顯示特性的彩色等離子顯示板投入實(shí)際使用。
因此，本發(fā)明的一個(gè)主要目的是要通過(guò)提高濾色膜的平行光線透射率減少模糊感覺(jué)這樣的失調(diào)感覺(jué)，防止由于顏料粉末與透明電極材料之間，或顏料粉末與低熔點(diǎn)鉛玻璃之間的反應(yīng)造成的透射光譜的改變，和獲得具有良好特性的濾色膜。
根據(jù)本發(fā)明的一種AC型彩色等離子顯示板包括涂覆著一個(gè)絕緣層的透明電極，絕緣層具有至少一個(gè)兩層結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)緩沖層直接涂覆在透明電極上，和一個(gè)具有濾色膜功能的絕緣層疊加在其上。
在根據(jù)本發(fā)明的AC型彩色等離子顯示板中，緩沖層是由低熔點(diǎn)鉛玻璃，氧化鋁，或二氧化硅構(gòu)成的。
在根據(jù)本發(fā)明的AC型彩色等離子顯示板中，透明電極是由氧化錫或ITO構(gòu)成的。
在根據(jù)本發(fā)明的AC型彩色等離子顯示板中，具有濾色膜功能的絕緣層是通過(guò)印刷低熔點(diǎn)鉛玻璃和顏料混合的混合物形成的。
在根據(jù)本發(fā)明的AC型彩色等離子顯示板中，具有濾色膜功能的絕緣層是通過(guò)首先印刷和焙燒顏料粉末，然后在其上涂覆并焙燒透明低熔點(diǎn)鉛玻璃而形成的。
在根據(jù)本發(fā)明的AC型彩色等離子顯示板中，具有濾色膜功能的絕緣層是通過(guò)光刻顏料粉末和光敏材料混合的混合物形成圖案，然后在其上涂覆并焙燒透明低熔點(diǎn)鉛玻璃而形成的。
根據(jù)本發(fā)明的AC型彩色等離子顯示板在一個(gè)作為顯示表面的前表面上至少包括放電電極和一個(gè)絕緣層，其中形成一個(gè)與絕緣層接觸的或在絕緣層內(nèi)的薄的濾色膜層，濾色膜層包含作為它的主成分的細(xì)顏料顆粒。
在根據(jù)本發(fā)明的AC型彩色等離子顯示板中，在絕緣層上形成一個(gè)薄濾色膜層，濾色膜層包含作為其主要成分的細(xì)顏料顆粒。
在根據(jù)本發(fā)明的AC型彩色等離子顯示板中，在包含放電電極的基底上形成薄濾色膜層之后，形成絕緣層以覆蓋濾色膜層，濾色膜層包含細(xì)顏料顆粒作為它的主要成分。
在根據(jù)本發(fā)明的AC型彩色等離子顯示板中，在包含放電電極的基底上形成絕緣層之后，形成薄濾色膜層，濾色膜層包含細(xì)顏料顆粒作為它的主要成分，形成絕緣層覆蓋濾色膜層。
在根據(jù)本發(fā)明的AC型彩色等離子顯示板中，絕緣層至少由兩層絕緣層構(gòu)成材料組成，接觸包含細(xì)顏料顆粒作為其主要成分的薄濾色膜層的至少一個(gè)表面絕緣層構(gòu)成材料的軟化點(diǎn)高于在其它絕緣層構(gòu)成材料中的至少一層中的構(gòu)成材料的軟化點(diǎn)。
在根據(jù)本發(fā)明的AC型彩色等離子顯示板中，包含細(xì)顏料顆粒作為其主要成分的薄濾色膜層的厚度為0.5-5微米。
在根據(jù)本發(fā)明的AC型彩色等離子顯示板中，包含細(xì)顏料顆粒作為其主要成分的薄濾色膜曾的厚度為0.5-3微米。
在根據(jù)本發(fā)明的AC型彩色等離子顯示板中，包含細(xì)顏料顆粒作為其主要成分的薄濾色膜層是由平均粒徑為0.01-0.15微米的顏料粉末構(gòu)成的。
一種制造根據(jù)本發(fā)明的絕緣層至少由兩層構(gòu)成的彩色等離子顯示板的方法，包括至少兩個(gè)焙燒步驟，其中第一焙燒步驟是在一個(gè)不會(huì)對(duì)濾色膜層造成不利影響的溫度焙燒直接覆蓋在濾色膜層之上的絕緣層，第二焙燒步驟是在比第一焙燒步驟高的溫度進(jìn)行對(duì)至少一個(gè)其它層的焙燒。
以下通過(guò)結(jié)合附圖參考本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明將會(huì)對(duì)本發(fā)明的上述目的，特征和優(yōu)點(diǎn)更為清楚。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的一個(gè)彩色等離子顯示板的板結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的一個(gè)彩色等離子顯示板的板結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖3是顯示一個(gè)藍(lán)色濾色膜的透射光譜的曲線圖；圖4是顯示一個(gè)紅色濾色膜的透射光譜的曲線圖；圖5是一個(gè)現(xiàn)有彩色等離子顯示板的剖面圖；圖6是一個(gè)現(xiàn)有彩色等離子顯示板的剖面圖；圖7是一個(gè)現(xiàn)有彩色等離子顯示板的剖面圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的一個(gè)彩色等離子顯示板的板結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的一個(gè)彩色等離子顯示板的板結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的第二和第三實(shí)施例的一個(gè)彩色等離子顯示板的板結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖11是顯示顏料的平均粒徑與平行光線透射率之間關(guān)系的曲線圖；圖12是顯示細(xì)顏料粉末層中的平均粒徑與裂紋間隙之間關(guān)系的曲線圖；圖13是顯示細(xì)顏料顆粒的薄膜厚度與平行光線透射率之間關(guān)系的曲線圖；圖14是一個(gè)現(xiàn)有彩色等離子顯示板的剖面圖；圖15是一個(gè)現(xiàn)有彩色等離子顯示板的剖面圖；圖8是將要說(shuō)明的根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的彩色等離子顯示板的結(jié)構(gòu)的剖面圖。它的后基底與圖14中所示的現(xiàn)有技術(shù)的后基底完全相同。在基底8上順序地形成數(shù)據(jù)電極9，白色間壁6，一個(gè)熒光物質(zhì)(紅色)10，一個(gè)熒光物質(zhì)(綠色)11和一個(gè)熒光物質(zhì)(藍(lán)色)12，以形成用作有關(guān)彩色的放電槽18，19和20的空間。白色間壁6以，例如，大約350微米的間距排列。每個(gè)間壁6有大約80微米的寬度。在前基底1上形成透明電極2和一個(gè)金屬總線電極(未示出)以減小阻抗。然后，用絲網(wǎng)印刷低熔點(diǎn)玻璃的漿料，并在大約580℃的溫度焙燒以形成由熔化玻璃層構(gòu)成的厚度大約為25微米的透明絕緣層17。在以后的過(guò)程中在基底上形成對(duì)每種色彩的濾色膜。把由包含氧化鐵作為其主要成分的紅色細(xì)顆粒顏料在粘結(jié)劑和溶劑中混合制備的漿料在1.05毫米間距的并且寬度為大約390微米的多個(gè)條形中用絲網(wǎng)印刷，并在大約150℃下蒸發(fā)溶劑干燥。隨后，在從已經(jīng)印刷的紅色顏料圖案平行移動(dòng)350微米的位置，利用包含鈷、鉻、鋁和鈦的氧化物作為其主要成分的綠色細(xì)顆粒顏料在粘結(jié)劑和溶劑中混合而成的漿料進(jìn)行相鄰的絲網(wǎng)印刷并干燥。最后，以同樣的方法利用由包含鈷和鋁的氧化物的細(xì)顆粒作為其主要成分的藍(lán)色顏料與粘結(jié)劑和溶劑組成的漿料進(jìn)行印刷和干燥。在通過(guò)這三種細(xì)彩色顏料顆粒的印刷，每種顏色的顏料覆蓋了對(duì)應(yīng)于顯示部分的全部區(qū)域后，在大約520℃的溫度焙燒。這種處理過(guò)程形成了細(xì)顏料顆粒層(紅色)25，細(xì)顏料顆粒層(綠色)26，和細(xì)顏料顆粒層(藍(lán)色)27。
在足以熔化低熔點(diǎn)鉛玻璃的高溫下焙燒低熔點(diǎn)鉛玻璃的透明絕緣層17，因而可以獲得一個(gè)平的、內(nèi)部沒(méi)有氣泡的透明絕緣層。另一方面，在選擇的不使低熔點(diǎn)鉛玻璃太多地重新流動(dòng)的溫度下進(jìn)行在絕緣層上的細(xì)顏料顆粒層的焙燒。如果提高溫度，它使襯底的低熔點(diǎn)鉛玻璃的絕緣層重新流動(dòng)。因此，造成在良好狀態(tài)中印刷的顏料層的圖案變形或開(kāi)裂的問(wèn)題，或由于低熔點(diǎn)鉛玻璃與細(xì)顏料顆粒層的相互擴(kuò)散而使散射特性加劇時(shí)，或由于與低熔點(diǎn)鉛玻璃反應(yīng)而使透射光譜改變時(shí)，造成破壞濾色膜的特性的問(wèn)題。因此，為了獲得根據(jù)本發(fā)明的包含細(xì)顏料顆粒作為其主要成分的薄濾色膜層，把溫度選擇為高于足以使包含在顏料漿料中的粘結(jié)劑成分分解和燒掉的溫度，但是比使絕緣層重新流動(dòng)的溫度稍微低一些的溫度。根據(jù)本實(shí)施例，焙燒溫度選擇為520℃，這個(gè)溫度比絕緣層使用的低熔點(diǎn)鉛玻璃的軟化點(diǎn)高大約10℃。這個(gè)溫度不會(huì)造成細(xì)顏料顆粒層上的圖案流動(dòng)或擴(kuò)散變形，只是使絕緣層的表面稍稍軟化，因此，這有利于細(xì)顏料顆粒層牢固地附著。在進(jìn)行焙燒之后，濾色膜層具有一個(gè)大約1至2微米的厚度。當(dāng)然，由于在這種溫度下細(xì)顏料顆粒本身并不熔化，因而不存在由于像在現(xiàn)有的濾色膜中那樣的重新流動(dòng)而造成圖案變形的可能性。
然后，通過(guò)真空沉積直接在濾色膜上沉積一個(gè)MgO薄膜的保護(hù)層16完成前基底的加工。由于所用的細(xì)無(wú)機(jī)顆粒具有大約0.01至0.15微米粒徑的十分細(xì)小的顆粒，并且構(gòu)成一個(gè)致密的層，因此MgO薄膜不會(huì)剝離，即使是直接地真空沉積它。最后，通過(guò)密封，抽真空和充入放電氣體把它與一個(gè)后基底組裝在一起完成一個(gè)帶有濾色膜的等離子顯示板。
對(duì)于一個(gè)具有大面積的等離子顯示板，絲網(wǎng)印刷可能沒(méi)有足夠的精度。在這種場(chǎng)合，如果在相鄰的細(xì)顏料顆粒層之間產(chǎn)生一個(gè)間隙，顯示表面將產(chǎn)生明顯的不均勻，和損害它的質(zhì)量，因此，在本實(shí)施例中，安排一種顏色的細(xì)顏料顆粒層與相鄰的其它顏色的細(xì)顏料顆粒層重疊40微米。由于這個(gè)重疊區(qū)域位于沒(méi)有光線發(fā)射的間壁上，它不僅不會(huì)造成任何不便，而且它構(gòu)成了一個(gè)深度染色的黑色基質(zhì)，因此它改進(jìn)了在外部光線下的對(duì)比度。當(dāng)然，為了制造的方便，可以沒(méi)有重疊地形成各個(gè)顏色的細(xì)顏料顆粒層。
由于在本實(shí)施例的等離子顯示板中濾色膜層沒(méi)有擴(kuò)散到低熔點(diǎn)鉛玻璃的絕緣層中，因而不存在由于與低熔點(diǎn)鉛玻璃反應(yīng)造成的損害，或散射。此外，由于它是一個(gè)包含以極細(xì)小的粒徑作為其主要組分的細(xì)顏料顆粒的薄層，因而可以獲得具有高平行光線透射率的優(yōu)良濾色膜。
(第二實(shí)施例)上述結(jié)構(gòu)存在著由于由細(xì)顏料顆粒構(gòu)成的濾色膜層沒(méi)有高的機(jī)械強(qiáng)度，因此當(dāng)它在組裝過(guò)程中與后基底接觸時(shí)，濾色膜層剝離的問(wèn)題。此外，在濾色膜形成之后，很難形成黑色基質(zhì)層，或類似層。因此，作為第二實(shí)施例，圖9顯示了一種在形成透明絕緣層之前形成濾色膜層的情況，以下將對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明。在前基底1上形成透明電極2和一個(gè)金屬總線電極(未示出)之后，以第一實(shí)施例同樣的方法形成各個(gè)濾色膜層。利用包含氧化鐵作為其主要成分的細(xì)顆粒的紅色顏料與粘結(jié)劑和溶劑混合制備的漿料在1.05毫米間距的和大約340微米寬度的多個(gè)條形中進(jìn)行絲網(wǎng)印刷，并干燥之。接著，利用包含鈷、鉻、鋁和鈦的氧化物作為其主要成分的綠色細(xì)顆粒顏料與粘結(jié)劑和溶劑混合而成的漿料，在從已經(jīng)印刷了紅色顏料圖案平行移動(dòng)350微米的位置相鄰地進(jìn)行絲網(wǎng)印刷，并干燥。最后，利用由包含鈷和鋁的氧化物作為其主要成分的藍(lán)色顏料、粘結(jié)劑和溶劑組成的漿料，以同樣的方法印刷，并干燥。然后進(jìn)行焙燒除去粘結(jié)劑，使得顏料牢固地附著。通過(guò)彩色顏料的三次印刷，用大約2微米厚度的紅，綠和藍(lán)色細(xì)顏料顆粒層25，26和27涂覆了對(duì)應(yīng)于顯示部分的全部區(qū)域。在這個(gè)基底上通過(guò)絲網(wǎng)印刷，干燥和焙燒低熔點(diǎn)鉛玻璃漿料形成一個(gè)第一絕緣層28。然后，在第一絕緣層28上再次印刷，干燥和焙燒另一層低熔點(diǎn)鉛玻璃漿料，以形成第二絕緣層29。
特別應(yīng)當(dāng)注意在細(xì)顏料顆粒層上形成低熔點(diǎn)鉛玻璃構(gòu)成的第一和第二絕緣層。即，如果焙燒低熔點(diǎn)鉛玻璃的溫度過(guò)高，在焙燒過(guò)程中細(xì)顏料顆粒將擴(kuò)散到玻璃層中，或由于玻璃層重新流動(dòng)造成顏料層上的圖案混亂。即使玻璃層沒(méi)有明顯地流動(dòng)，在濾色膜層中也可能產(chǎn)生裂紋。盡管很細(xì)的裂紋基本上沒(méi)有什么影響，但可能產(chǎn)生達(dá)到50微米的裂紋。由于有裂紋的部位是透明的，因此它們明顯地破壞濾色膜的功能。裂紋產(chǎn)生的傾向取決于顏料材料和顆粒的粒徑。對(duì)于綠色顏料或粒徑為0.01或更小的極細(xì)顆粒顏料是特別重要的。
根據(jù)本實(shí)施例，把低熔點(diǎn)鉛玻璃的絕緣層構(gòu)造為兩層以克服這一問(wèn)題。也就是說(shuō)，用于直接覆蓋細(xì)顏料顆粒層25-27的第一絕緣層28的是軟化點(diǎn)溫度高于第二絕緣層29的低熔點(diǎn)玻璃的軟化點(diǎn)溫度的低熔點(diǎn)玻璃的粉末。在本實(shí)施例中，把由520℃的軟化點(diǎn)的玻璃粉末為原料組成的漿料涂覆到細(xì)顏料顆粒層上，并在干燥后以535℃的溫度焙燒，形成大約7微米厚度的第一絕緣層28，以便覆蓋細(xì)顏料顆粒層。在這種方法中，由于焙燒溫度與第一絕緣層的軟化點(diǎn)溫度之間只有很小的差別，在焙燒中低熔點(diǎn)鉛玻璃的流動(dòng)性很低，因而不會(huì)在細(xì)顏料顆粒層上造成，例如，裂紋、聚集或分散或擴(kuò)散到玻璃層中之類的有害影響。但是，由于焙燒溫度低，第一絕緣層28沒(méi)有好的平整度，和帶有輕微的起伏。此外還留有微小的針孔。因此，它作為絕緣層來(lái)說(shuō)介電強(qiáng)度不夠好。因而在第一絕緣層28形成之后，通過(guò)印刷，干燥和焙燒由具有較低軟化點(diǎn)的低熔點(diǎn)玻璃構(gòu)成的漿料形成一個(gè)第二絕緣層29。選擇的焙燒溫度是造成重新流動(dòng)的溫度，以提供一個(gè)具有高介電強(qiáng)度而且沒(méi)有針孔或氣泡的絕緣層。本實(shí)施例使用了具有490℃的軟化點(diǎn)的低熔點(diǎn)玻璃材料，并在570℃進(jìn)行焙燒。由于預(yù)定成為濾色膜層的細(xì)顏料顆粒層已經(jīng)被高軟化點(diǎn)的第一絕緣層28覆蓋，所以即便是在第二絕緣層29的焙燒中也不會(huì)造成顏料的擴(kuò)散之類的現(xiàn)象，使得它能夠保持作為一個(gè)薄顏料層的良好形狀。此外，不存在由于流動(dòng)產(chǎn)生的顏料圖案的變形或顏料圖案中的裂紋。
最后蒸發(fā)沉積一個(gè)MgO薄膜的保護(hù)層16完成前基底的制作。通過(guò)把它與一個(gè)后基底組裝在一起，并充入放電氣體完成等離子顯示板的制作。
(第三實(shí)施例)圖10通過(guò)首先在電極上形成一個(gè)緩沖層3——它是一個(gè)透明絕緣層，形成一個(gè)細(xì)顏料顆粒層，和形成一個(gè)透明絕緣層顯示了一個(gè)例子作為第三實(shí)施例。在一個(gè)玻璃板的前基底上形成透明電極2，并隨后在其上形成一個(gè)金屬總線電極(在圖10中省略)。然后，在整個(gè)表面上施加，干燥和焙燒低熔點(diǎn)鉛玻璃的漿料，以便用一個(gè)透明絕緣層的緩沖層3覆蓋透明電極和金屬總線電極。在隨后形成一個(gè)細(xì)顏料顆粒層時(shí)，緩沖層3作為一個(gè)襯底層。在緩沖層形成之后，用與第二實(shí)施例相同的方法形成各個(gè)彩色細(xì)顏料顆粒層。即，對(duì)三種顏色的每一個(gè)重復(fù)在間距為1.05毫米和寬度為340微米的條形中進(jìn)行絲網(wǎng)印刷和干燥在粘結(jié)劑和溶劑中混合細(xì)顏料顆粒制備的漿料的方法，因而在整個(gè)表面形成制成圖案的細(xì)顏料顆粒層25，26和27。通過(guò)在細(xì)顏料顆粒層上兩次絲網(wǎng)印刷，干燥和焙燒低熔點(diǎn)玻璃的漿料形成一個(gè)第一絕緣層28和一個(gè)第二絕緣層29。在本例中，在細(xì)顏料顆粒層形成之前形成的一個(gè)作為襯底層的緩沖層3具有520℃的軟化點(diǎn)，并且在570℃焙燒使其充分地再流動(dòng)。形成的直接覆蓋細(xì)顏料顆粒層的第一絕緣層28使用具有520℃的軟化點(diǎn)的同樣的材料，但把它在535℃的焙燒溫度下焙燒，因而它是在沒(méi)有使材料太多流動(dòng)的狀態(tài)中焙燒的。形成在第一絕緣層28之上的第二絕緣層29使用的是具有490℃的軟化點(diǎn)的低熔點(diǎn)玻璃漿料。但是，使用的焙燒溫度是一個(gè)570℃的較高的溫度。用這樣一種方法，可以像在第二實(shí)施例中一樣獲得具有足夠高的介電強(qiáng)度和良好表面平整度的絕緣層，和避免由于絕緣層的形成而造成的濾色膜特性的損害。
這個(gè)實(shí)施例與第二實(shí)施例的主要差別之一在于，作為襯底層的一個(gè)絕緣層是在細(xì)顏料顆粒層形成之前形成的。這種方法的優(yōu)點(diǎn)首先包括不均勻性的改善。在第二實(shí)施例的場(chǎng)合，由于細(xì)顏料顆粒層覆蓋三種類型的組合物(一個(gè)玻璃板，一個(gè)ITO或氧化錫的透明導(dǎo)電薄膜，和一個(gè)總線電極的金屬薄膜)，這可能造成不均勻的印刷厚度，或因?yàn)樵诒簾^(guò)程中由于襯底材料和顏料材料的組合而引起的反應(yīng)或聚結(jié)形成的不均勻性。這特別傾向于發(fā)生在紅色或藍(lán)色顏料中。當(dāng)安排用作為襯底層的緩沖層3覆蓋玻璃板區(qū)，透明電極區(qū)，和金屬電極區(qū)時(shí)，這些問(wèn)題不會(huì)發(fā)生，并可以獲得良好的濾色膜層。作為襯底層的緩沖層3顯示了足夠的效能，甚至是當(dāng)它薄到大約3微米時(shí)。當(dāng)然，它可以有20微米或20微米以上的厚度，以得到足夠高的介電強(qiáng)度。在這種情況下，可以省略第二實(shí)施例的絕緣層29，使作為襯底層的緩沖層3承擔(dān)實(shí)質(zhì)上的介電強(qiáng)度。
圖10顯示了一個(gè)例子，其中在MgO薄膜的保護(hù)層16的蒸發(fā)沉積之前，在每個(gè)濾色膜層之間形成薄的黑色基質(zhì)30。由于黑色基質(zhì)30可以掩蓋不發(fā)射光的白色間壁6，和彩色顏料層之間的任何圖案偏差，因此它可以改善顯示表面的對(duì)比度以及不均勻性。
在此，詳細(xì)地說(shuō)明當(dāng)形成顏料層時(shí)，在焙燒過(guò)程中顏料材料與襯底材料的組合發(fā)生的反應(yīng)。在這種場(chǎng)合，論及的襯底材料包括作為透明電極材料的氧化錫或ITO(銦錫氧化物)。在形成細(xì)顏料粉末層時(shí)可能會(huì)發(fā)生反應(yīng)，但當(dāng)漿料——顏料粉末和低熔點(diǎn)鉛玻璃的混合物——在透明電極上印刷和干燥時(shí)特別傾向于發(fā)生反應(yīng)。以下對(duì)顏料粉末與低熔點(diǎn)鉛玻璃混合，以及印刷，干燥和焙燒的情況詳細(xì)地加以說(shuō)明。
圖1顯示本發(fā)明的第三實(shí)施例的另一個(gè)例子。圖7是對(duì)應(yīng)于圖1的現(xiàn)有的例子，其中同樣的組件用相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)識(shí)。
圖1的AC型彩色等離子顯示板在涂覆透明電極2的絕緣層的結(jié)構(gòu)上與現(xiàn)有的AC型等離子顯示板不同。即，圖1的AC型彩色等離子顯示板在透明電極2上形成緩沖層3，對(duì)應(yīng)于放電槽(紅色)18，放電槽(綠色)19和放電槽(藍(lán)色)20在緩沖層3上形成濾色膜(紅色)13，濾色膜(綠色)14和濾色膜(藍(lán)色)15，并且在濾色膜上涂覆透明絕緣層4。
在這種場(chǎng)合，通過(guò)絲網(wǎng)印刷，干燥和焙燒在有機(jī)溶劑和粘結(jié)劑中混合低熔點(diǎn)鉛玻璃粉末和顏料粉末混合物制備的每一種濾色膜的漿料形成了濾色膜(紅色)13，濾色膜(綠色)和濾色膜(藍(lán)色)14。顏料粉末的材料可以與上述實(shí)施例所述的相同。因此，顏料粉末是分散在低熔點(diǎn)鉛玻璃的絕緣層中的形式的，使得細(xì)顏料顆粒層(紅色)25，細(xì)顏料顆粒層(綠色)26和細(xì)顏料顆粒層(藍(lán)色)27被完全地隔離，并且也是用不同的標(biāo)號(hào)標(biāo)識(shí)的。
由于這種結(jié)構(gòu)具有緩沖層3，因而透明電極2決不會(huì)直接與濾色膜13，14和15接觸。因此，它可以防止透明電極2的材料氧化錫(SnO2)或ITO與濾色膜的主要組分無(wú)機(jī)顏料之間的反應(yīng)。
另一方面，如果不使用緩沖層3把濾色膜直接形成在透明電極2上，透明電極2中的氧化錫(SnO2)或ITO就會(huì)與濾色膜的主要組分無(wú)機(jī)顏料反應(yīng)。對(duì)于這種反應(yīng)的詳細(xì)機(jī)理還不清楚。它說(shuō)明了濾色膜的透射光譜是如何被這種反應(yīng)改變的。
在圖3的曲線圖中，標(biāo)號(hào)21指示當(dāng)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)把一個(gè)利用藍(lán)色顏料的濾色膜(藍(lán)色)15在氧化錫(SnO2)上焙燒時(shí)的透射光譜的曲線，標(biāo)號(hào)22指示當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例把使用藍(lán)色顏料的濾光膜在低熔點(diǎn)鉛玻璃的緩沖層3上焙燒時(shí)的透射光譜曲線。濾色膜漿料在550℃的溫度焙燒。
當(dāng)比較曲線21和22時(shí)，發(fā)現(xiàn)在曲線21中400nm左右波長(zhǎng)的光被更強(qiáng)烈地吸收。
由于從藍(lán)色熒光物質(zhì)發(fā)射的光的波長(zhǎng)在455nm左右，因此它受到上述吸收的影響。因此，當(dāng)在SnO2上形成藍(lán)色濾光膜時(shí)，透射光譜明顯的減弱。圖3顯示了在這樣的場(chǎng)合中的透射率的變化，其中當(dāng)在ITO上焙燒濾色膜時(shí)也觀察到基本上相同的變化。
在圖4中，曲線23顯示了當(dāng)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)在氧化錫(SnO2)上焙燒使用紅色顏料的濾色膜(紅色)13時(shí)的透射光譜，曲線24顯示了當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在低熔點(diǎn)鉛玻璃的緩沖層3上焙燒紅色濾光膜漿料時(shí)的透射光譜。濾色膜漿料也是在550℃的溫度焙燒的。
從紅色熒光物質(zhì)發(fā)射的光具有610nm左右的波長(zhǎng)。如從曲線24所見(jiàn)，當(dāng)使用紅色顏料的濾色膜是在緩沖層上焙燒的時(shí)候，透射率在波長(zhǎng)短于610nm的區(qū)域降低，使得它獲得作為濾色膜的功能。但是，當(dāng)使用紅色顏料的濾色膜是在氧化錫(SnO2)上焙燒的時(shí)候，如曲線23所示，觀察到明顯的失色，因而使得直到400nm左右的區(qū)域透射率變化很小，它不能獲得作為濾光膜的功能。圖4顯示了氧化錫(SnO2)透明電極的透射率的變化。對(duì)于ITO觀察到了基本上相同的變化。
對(duì)于綠色濾色膜，沒(méi)有觀察到透射光譜的變化，即使是當(dāng)它是在透明電極上焙燒的時(shí)候。
換句話說(shuō)，圖1的彩色等離子顯示板通過(guò)在透明電極2上形成緩沖層3使得透明電極2決不會(huì)與濾色膜13，14和15直接接觸，防止了作為透明電極2的材料的氧化錫(SnO2)或ITO與濾色膜的主要組分無(wú)機(jī)顏料之間的反應(yīng)，并因而防止了透射率的改變。
這個(gè)實(shí)施例是根據(jù)濾色膜直接形成在透明電極上而使透射光譜改變的全新發(fā)現(xiàn)而安排的。
圖2顯示了根據(jù)本實(shí)施例的AC型彩色等離子顯示板的另一個(gè)例子的剖視圖。
這個(gè)彩色等離子顯示板具有圖7中所示的現(xiàn)有AC型彩色等離子顯示板相同的基本結(jié)構(gòu)。但是，它的不同在于，除去了平整濾色膜層13，14和15的透明絕緣層4，并且有一個(gè)插入在透明電極2和顏料粉末分散在低熔點(diǎn)鉛玻璃中的濾色膜層13，14和15之間的緩沖層3。在這種場(chǎng)合，由于透明電極2決不會(huì)與濾色膜層13-15直接接觸，所以不存在透射率的改變。
根據(jù)本實(shí)施例，這里所述的本實(shí)施例的濾色膜層是印刷顏料和低熔點(diǎn)鉛玻璃的混合物構(gòu)成的。如上所述，首先僅印刷顏料粉末，然后用透明低熔點(diǎn)鉛玻璃覆蓋它并焙燒也可以獲得同樣的效果。此外，通過(guò)在顏料粉末中混合一種光敏材料，用光刻法形成濾色膜層，然后用低熔點(diǎn)鉛玻璃涂覆并焙燒之，也可以獲得同樣的效果。
低熔點(diǎn)鉛玻璃最適合用作圖1，2和10中所示的緩沖層3的材料。但是，除了上述的之外，也可以用真空沉積大約1-3μm厚的，例如，氧化鋁形成緩沖層3。這也能充分提供緩沖層的效果。
其它的材料還包括SiO2?？梢杂脼R射或浸漬SiO2的方法形成緩沖層。還有許多其它的材料經(jīng)常能提供同樣的效果。
也就是說(shuō)可以預(yù)期獲得與低熔點(diǎn)鉛玻璃緩沖層等價(jià)效果。但是從制造方法和成本方面來(lái)講，可以說(shuō)低熔點(diǎn)鉛玻璃的緩沖層是最好的。
(第四實(shí)施例)第二實(shí)施例構(gòu)造的絕緣層包括在一個(gè)兩層結(jié)構(gòu)中的具有不同軟化點(diǎn)的地熔點(diǎn)鉛玻璃。但是，它僅能提供利用焙燒條件的控制，盡管限制了制造處理的范圍。以下是對(duì)第四實(shí)施例的說(shuō)明。如在第二實(shí)施例中一樣，參考的附圖是圖9。在以第二實(shí)施例相同的方法用紅、綠和藍(lán)顏料顆粒形成濾色膜層(細(xì)顏料顆粒層25，26和27)之后，用印刷，干燥和在500℃下焙燒包含470℃的軟化點(diǎn)的低熔點(diǎn)鉛玻璃作為其主要成分的漿料形成一個(gè)大約8微米厚度的第一絕緣層28。然后，通過(guò)印刷，干燥和在550℃下焙燒同樣的低熔點(diǎn)鉛玻璃漿料形成一個(gè)第二絕緣層29。像前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)的那樣，當(dāng)把覆蓋細(xì)顏料顆粒層的絕緣層劃分為兩層，并且一度在一個(gè)較低的溫度下焙燒過(guò)覆蓋細(xì)顏料顆粒層的第一玻璃層時(shí)，即使在一個(gè)較高的溫度下焙燒再次印刷的低熔點(diǎn)鉛玻璃漿料，也可以避免對(duì)細(xì)顏料顆粒層的影響。當(dāng)然，如果焙燒的溫度太高，細(xì)顏料顆粒層會(huì)受到由于擴(kuò)散，聚結(jié)，裂紋或流動(dòng)而造成的圖案變形的損害。如果焙燒溫度太低，將產(chǎn)生介電強(qiáng)度降低或殘留氣泡之類的問(wèn)題。但是，通過(guò)在不同的焙燒溫度下分別地焙燒兩個(gè)絕緣層可以獲得具有良好特性的濾色膜，盡管與第二實(shí)施例相比時(shí)處理范圍受到限制。在這種場(chǎng)合，通過(guò)印刷同樣的漿料可以形成多個(gè)絕緣層，因而可以降低處理成本。此外，可以把這種方法應(yīng)用于第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。
為了得到其中細(xì)顏料顆粒層覆蓋著多個(gè)絕緣層的良好顯示板，用于直接覆蓋細(xì)顏料顆粒層的絕緣層的第一焙燒溫度與第二較高焙燒溫度之間的差別最好是在大約20℃至30℃，盡管最佳焙燒溫度差取決于絕緣層所使用的低熔點(diǎn)鉛玻璃材料。
上述第一至第四實(shí)施例所使用的細(xì)顏料顆粒的平均粒徑和細(xì)顏料顆粒層的膜厚度顯著地影響濾色膜的特性。顏料顆粒的平均粒徑關(guān)系到在焙燒過(guò)程中細(xì)顏料顆粒層中的裂紋，和透射光譜。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)0.01-0.15微米的平均粒徑可以提供沒(méi)有裂紋的和具有優(yōu)良選擇透射特性的濾色膜。如圖11中所示，當(dāng)平均粒徑增加時(shí)，從大約0.15微米的平均粒徑開(kāi)始，散射光增加，平行光透射率減小。因此，由于當(dāng)平均粒徑增加時(shí)濾色膜的透射率降低，以及散射的外部光線使得顯示表面模糊，因而降低了對(duì)比度。在另一方面，當(dāng)平均粒徑為0.01或更小時(shí)，由于聚結(jié)增加使得細(xì)顏料顆粒層中傾向于產(chǎn)生裂紋。圖12顯示了它的一個(gè)例子。坐標(biāo)軸上的細(xì)顏料顆粒層中的裂紋間隙表示在細(xì)顏料顆粒層中產(chǎn)生的裂紋中的間隙的寬度。如果存在這樣的裂紋，將產(chǎn)生白色透光量增加，和濾色膜的選擇性透射特性降低的問(wèn)題。由于上述的原因，本實(shí)施例主要使用0.03微米的平均粒徑的細(xì)顏料顆粒，這樣的平均粒徑在上述的細(xì)顏料顆粒的最佳平均粒徑范圍之內(nèi)。
圖13顯示了薄膜厚度與細(xì)顏料顆粒層的平行光透射率之間的關(guān)系。圖13的特性曲線是通過(guò)標(biāo)繪出在紅、綠和藍(lán)熒光物質(zhì)的峰值610nm，515nm和585nm的波長(zhǎng)的透射率，和在濾色膜的555nm，618nm和585nm的吸收峰的透射率而獲得的。但是，由于紅色濾光膜具有類似棱鏡濾光的透射光譜，因此確定555nm是吸收峰的波長(zhǎng)。
能夠提供較高對(duì)比度的濾色膜特性是在圖13中的代表從熒光物質(zhì)發(fā)射的光的波長(zhǎng)的圓點(diǎn)與代表濾光膜的吸收波長(zhǎng)的方點(diǎn)之間具有大的差的地方。即，必須具有選擇性地透過(guò)發(fā)射的紅、綠和藍(lán)光，并且屏蔽其它波長(zhǎng)的光的特性。從圖13中可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)細(xì)顏料顆粒層太厚時(shí)，由于整體透射率降低，存在著圓點(diǎn)與方點(diǎn)之間沒(méi)有差別的透射特性。從這樣的事實(shí)可以確定對(duì)于細(xì)顏料顆粒層的最佳膜厚度范圍是5μm以下。
此外，當(dāng)顏料顆粒層太薄時(shí)，透射光譜與波長(zhǎng)之間的關(guān)系變?nèi)?，使得透射光譜在總體上有一個(gè)平緩的斜率，并失去了選擇性透射特性。這是因?yàn)?，?dāng)顏料漿料中的顏料顆粒的比率急劇降低時(shí)，作為濾色膜的光密度降低，并且細(xì)顏料顆粒之間的內(nèi)聚力極大地破壞了顏料顆粒的分散，因此白色透射光的量增加了。從這一事實(shí)可以確定，細(xì)顏料顆粒層的最佳膜厚度范圍是0.5μm以上。
因此，從上述的事實(shí)可以確定，為獲得高對(duì)比度的濾色特性，細(xì)顏料顆粒層的最佳膜厚度范圍是0.5-5μm的范圍。但是，從圖13中可見(jiàn)，顯然當(dāng)細(xì)顏料顆粒層的膜厚度超過(guò)3微米時(shí)，從熒光物質(zhì)發(fā)射的光的波長(zhǎng)的透射率開(kāi)始降低。從強(qiáng)調(diào)發(fā)光亮度的觀點(diǎn)看，可以說(shuō)細(xì)顏料顆粒層的膜厚度最好是在5微米至3微米的范圍。
此外，絕緣層使用的低熔點(diǎn)鉛玻璃具有大約為13的相對(duì)較高介電常數(shù)，而在大多數(shù)場(chǎng)合與低熔點(diǎn)鉛玻璃相比顏料顆粒的介電常數(shù)是小的。另外，由于在細(xì)顏料顆粒層中在顆粒之間存留著很小的間隙，實(shí)際介電常數(shù)可能進(jìn)一步減小。因而，當(dāng)嵌入細(xì)顏料顆粒層時(shí)，放電電壓有升高的趨勢(shì)。當(dāng)它很薄時(shí)，放電電壓的升高是可以忽略的。但是，當(dāng)細(xì)顏料顆粒層具有5微米的厚度或更厚時(shí)，放電電壓將升高10V之多，或更多，這對(duì)驅(qū)動(dòng)顯示板也是不利的。本實(shí)施例安排紅、綠和藍(lán)濾色膜層中的每一個(gè)具有在最佳薄膜厚度范圍中的1-2微米的膜厚度。
最佳薄膜厚度不僅可以用于細(xì)顏料顆粒層被低熔點(diǎn)鉛玻璃覆蓋的AC型結(jié)構(gòu)中的等離子顯示板，也可以用于細(xì)顏料顆粒層直接暴露在放電空間內(nèi)的一種結(jié)構(gòu)中的等離子顯示板。
盡管上述的實(shí)施例顯示的是濾色膜層是由紅，綠和藍(lán)的所有三種顏色的細(xì)顏料顆粒層構(gòu)成的例子，但是為了處理過(guò)程的簡(jiǎn)化或發(fā)射光彩色的平衡，根據(jù)本發(fā)明的細(xì)顏料顆粒層可以是由兩種或僅由一種顏色形成的。
此外，雖然上述實(shí)施例是根據(jù)AC表面放電型結(jié)構(gòu)的顯示板描述的，但是本發(fā)明當(dāng)然也可以用完全相同的方式用于反向雙電極型的AC等離子顯示板。
利用一種含有極小粒徑的細(xì)顏料顆粒的薄層作為濾色膜，而不是把現(xiàn)有的彩色顏料粉末分散在玻璃的絕緣層中，即使是在高溫焙燒過(guò)程中也可以減少反應(yīng)造成的損害。這是因?yàn)榧?xì)顏料顆粒處于一種十分緊密的層狀態(tài)，使得在整體上與玻璃材料接觸和反應(yīng)的量很低。當(dāng)在與低熔點(diǎn)鉛玻璃接觸中焙燒細(xì)顏料顆粒時(shí)，因?yàn)榈腿埸c(diǎn)鉛玻璃被軟化而產(chǎn)生相互滲透。但是，由于顏料顆粒十分細(xì)小，它們相對(duì)較強(qiáng)地附著在一起，使得只有少量的細(xì)顏料顆粒擴(kuò)散到低熔點(diǎn)鉛玻璃層中。此外，由于細(xì)顏料顆粒之間的間隙很小，逆向滲透到顏料層中的玻璃材料的量也非常小。因此，在與顏料顆粒分散在玻璃層中的情況相比時(shí)，即使使用同樣的細(xì)顏料顆粒，也可以獲得具有極小的由于折射率差造成的散射的，和良好透射率的濾色膜。另外，當(dāng)接觸濾色膜層的絕緣層是由具有高軟化點(diǎn)的材料組成的時(shí)候，可以更有效地防止上述的反應(yīng)和相互滲透，和可以減少由于顏料顆粒的重新流動(dòng)和聚結(jié)以及顏料層中的開(kāi)裂造成的流化變形，因而可以獲得具有均勻和精細(xì)圖案的濾色膜。
如上所述，利用一種結(jié)合本發(fā)明的細(xì)顏料顆粒層的顯示板，可以獲得一種彩色等離子顯示板，它對(duì)外部光線的反射受到抑制，并且即使在明亮的地方也具有高的對(duì)比度。此外，由于可以有效地屏蔽從放電氣體發(fā)射的可見(jiàn)光或從熒光物質(zhì)發(fā)射的不必要的光，也可以有效地改善色彩的純度。用一個(gè)增加到制造AC型等離子顯示板的前基底中形成絕緣層的加工過(guò)程中的加工過(guò)程可以容易地形成這個(gè)細(xì)顏料顆粒層，并且形成這個(gè)濾色膜層不需要太大的成本，使得它可以容易地在工業(yè)產(chǎn)生中使用。
權(quán)利要求
1.一種包括由一個(gè)絕緣層覆蓋的透明電極的AC型彩色等離子顯示板，其中所述絕緣層具有至少一個(gè)兩層結(jié)構(gòu)，在這個(gè)兩層結(jié)構(gòu)中，一個(gè)直接覆蓋在所述透明電極上的緩沖層與一個(gè)具有濾色膜功能的絕緣層形成疊層。
2.如權(quán)利要求1所述的彩色等離子顯示板，其中所述緩沖層是由低熔點(diǎn)鉛玻璃構(gòu)成的。
3.如權(quán)利要求1所述的彩色等離子顯示板，其中所述緩沖層是由氧化鋁構(gòu)成的。
4.如權(quán)利要求1所述的彩色等離子顯示板，其中所述緩沖層是由二氧化硅構(gòu)成的。
5.如權(quán)利要求1所述的彩色等離子顯示板，其中所述透明電極是由二氧化錫構(gòu)成的。
6.如權(quán)利要求1所述的彩色等離子顯示板，其中所述透明電極是由銦錫氧化物構(gòu)成的。
7.如權(quán)利要求1所述的彩色等離子顯示板，其中所述具有濾色膜功能的絕緣層是通過(guò)印刷和焙燒一種混合低熔點(diǎn)鉛玻璃和顏料粉末的混合物形成的。
8.如權(quán)利要求1所述的彩色等離子顯示板，其中所述具有濾色膜功能的絕緣層是通過(guò)首先印刷和焙燒顏料粉末，然后在其上涂覆和焙燒透明低熔點(diǎn)鉛玻璃而形成的。
9.如權(quán)利要求1所述的彩色等離子顯示板，其中所述具有濾色膜功能的絕緣層是通過(guò)用光刻混合顏料粉末和光敏材料的混合物形成圖案，然后在其上涂覆和焙燒透明低熔點(diǎn)鉛玻璃而形成的。
10.一種包括在一個(gè)作為顯示表面的前表面上的至少透明電極和一個(gè)絕緣層的AC型彩色等離子顯示板，其中與所述絕緣層相接觸地或在所述絕緣層中形成一個(gè)薄濾色膜層，所述濾色膜層包含作為其主要成分的細(xì)顏料顆粒。
11.如權(quán)利要求10所述的彩色等離子顯示板，其中一個(gè)薄濾色膜層形成在所述絕緣層上，所述濾色膜層包含作為其主要成分的細(xì)顏料顆粒。
12.如權(quán)利要求10所述的彩色等離子顯示板，其中當(dāng)所述薄濾色膜層形成在包含放電電極的基底上之后，形成所述絕緣層以覆蓋濾色膜層，濾色膜層包含作為其主要成分的細(xì)顏料顆粒
13.如權(quán)利要求10所述的彩色等離子顯示板，其中當(dāng)所述絕緣層形成在包含放電電極的基底上之后，形成所述薄濾色膜層，所述濾色膜層包含作為其主要成分的細(xì)顏料顆粒，形成所述絕緣層以覆蓋濾色膜層。
14.如權(quán)利要求10所述的彩色等離子顯示板，其中所述絕緣層包括至少兩層絕緣層構(gòu)成材料，接觸包含作為主要成分的細(xì)顏料顆粒的薄濾色膜層的至少一個(gè)表面的絕緣層構(gòu)成材料的軟化點(diǎn)高于在其它絕緣層構(gòu)成材料中的至少一層中的構(gòu)成材料的軟化點(diǎn)。
15.如權(quán)利要求10至14之一所述的彩色等離子顯示板，其中所述包含作為其主要成分的細(xì)顏料顆粒的薄濾色膜層具有0.5-5微米的厚度。
16.如權(quán)利要求10至14之一所述的彩色等離子顯示板，其中所述包含作為其主要成分的細(xì)顏料顆粒的薄濾色膜層具有0.5-3微米的厚度。
17.如權(quán)利要求10至14之一所述的彩色等離子顯示板，其中所述包含作為其主要成分的細(xì)顏料顆粒的薄濾色膜層是由平均粒徑0.01-0.15微米的顏料粉末構(gòu)成的。
18.一種用于制造包括包含作為其主要成分的細(xì)顏料顆粒的所述薄濾色膜層，和一個(gè)覆蓋它的絕緣層的彩色等離子顯示板的方法，其中絕緣層包括至少兩層，所述方法包括至少兩個(gè)焙燒步驟，其中一個(gè)第一焙燒步驟是在不會(huì)有害地影響濾色膜層的溫度焙燒從上面直接覆蓋所述濾色膜層的絕緣層，一個(gè)第二焙燒步驟是在高于第一步驟的溫度焙燒至少一個(gè)其它層。
全文摘要
在一個(gè)AC型等離子顯示板中,其中在顯示表面上的它的基底上形成有一個(gè)放電電極和一個(gè)介電材料層,它具有一種與介電材料層相接觸地或在介電材料層中形成一個(gè)包含作為其主要成分的細(xì)無(wú)機(jī)顏料顆粒的薄濾色膜層的結(jié)構(gòu)。通過(guò)安排使濾色膜層具有0.5至5微米的厚度,并且細(xì)顏料顆粒具有0.01—0.15微米的平均粒徑,可以使包含作為其主要成分的細(xì)顏料顆粒的濾色膜層具有良好的性能。
文檔編號(hào)H01J11/12GK1171614SQ9711183
公開(kāi)日1998年1月28日 申請(qǐng)日期1997年6月20日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月21日
發(fā)明者岡島哲治 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社