CN1855346A - 制作等离子体显示器的电极的方法 - Google Patents

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Abstract

一种制作等离子体显示器的电极的方法，包括提供一具有透明电极的前透明基板，涂敷负光致抗蚀剂型态的黑色感光胶层和主要感光导电胶层在透明电极上，进行曝光，以定义辅助电极在透明基板上，其中作用于辅助电极的主要区域的第一曝光能量大于作用于辅助电极的边缘区域的第二曝光能量，对黑色感光胶层以及主要感光导电胶层进行显影，以形成辅助电极。

Description

制作等离子体显示器的电极的方法
技术领域
本发明涉及一种等离子体显示器的电极的制作方法，尤其涉及一种避免电极发生边缘翘曲情况的制作方法，以提高等离子体显示器的品质。
背景技术
近年来，因多媒体应用领域迅速发展，导致使用者有大量的娱乐设备需求。在过去普遍应用阴极射线管(cathode ray tube，CRT)显示器，然而，因阴极射线管显示器体积大，所以并不符合多媒体科技的需求。因此，许多平面显示器技术被研发出来，例如液晶显示器(liquid crystal display，LCD)、等离子体显示器和场发射显示器(field emission display，FED)。这些显示器技术能制造出轻薄短小的屏幕，因此将成为未来科技的主流。在这些技术中，等离子体显示器是最引人注目的，其为一个全彩显示器装置，又具有大尺寸的显示区域，特别广为使用在大尺寸电视或户外平面显示器中。这是因为它为一个自发光型的显示器，且具有广视角和短响应时间的特性，所以是一个高品质显示器，再者，等离子体显示器的工艺简单，所以可轻易提高它的尺寸规格。
彩色等离子体显示器利用气体放电产生紫外光激发荧光体射出可见光，以完成显示动作。一般来说，一个三电极型的等离子体显示器包含有一公共电极(common electrode)、一扫描电极(scan electrode)和一寻址电极(addresselectrode)应用在交流型态的等离子体显示器中。
在传统的三电极交流型等离子体显示器中，寻址电极位于两个平行阻隔壁(barrier rib)的后基板(rear substrate)上，多个导电电极对平行设置于前基板上，每一对导电电极包含一公共电极和一扫描电极，设置于垂直寻址电极和阻隔壁的方向上，因此形成多个发光单元于其中。
公共电极和扫描电极包含透明电极和辅助电极，透明电极的材料为氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)(例如，氧化铟(In2O3)和氧化锡(SnO2)的混合物)。透明电极的导电性比金属低，因此会在透明电极上增加一宽度较窄的导电层，如：辅助电极，以增加导电性。公共电极和扫描电极之间的间隙为得到优选的起始电压所设置。另外，一维持电压施加于公共电极和扫描电极中，以驱动等离子体显示器。
根据上述，电极是等离子体显示器的主要元件，因此制作电极的方法是非常重要的。请参考图1至图3，图1至图3为现有技术的制作等离子体显示器电极的工艺示意图。如图1所示，提供一前基板(front substrate)10，如：玻璃或其它透明板，透明电极12、14利用氧化铟锡制作而成，且设置在前基板10上，一放电间隙16位于透明电极12、14之间，一具有负型光致抗蚀剂特性的黑色感光胶层18及主要感光导电胶层20涂敷在前基板10、透明电极12和透明电极14上。之后，利用一掩模22，进行一曝光工艺，其中掩模22包含一遮蔽区24和一开口区26，在曝光工艺中，光线27，如：视准紫外光(collimated ultraviolet)可穿过开口区26，但被遮蔽区24所阻挡。
如图2所示，在曝光工艺之后，进行一显影工艺，以图案化黑色感光胶层18和主要感光导电胶层20。因为黑色感光胶层18和主要感光导电胶层20都是负光致抗蚀剂型态，被掩模遮蔽区24涂敷的区域被移除，以形成辅助电极28、30。显影后的辅助电极28、30的底层区域小于上层区域。当上面的边缘比下面的边缘宽的时候，辅助电极28、30看起来像梯形。
如图3所示，进行一烧结工艺，当高温烧结时，一张力(tensile force)产生，使得辅助电极28、30的边缘无法良好的贴合于透明电极12、14上。因此辅助电极会发生边缘翘曲32、34、36、38的现象。
现有技术中，边缘翘曲32、34、36和38的高度为1-10微米(micron)，辅助电极28、30的厚度为2-20微米，在有边缘翘曲32、34、36、38的情况下，介电层不容易被形成，且会有气泡的产生，导致边缘翘曲周围遭受电压破坏，这样会严重影响等离子体显示器的品质。目前有两种方式可以改善边缘翘曲32、34、36、38的程度，一为降低辅助电极28、30的厚度，另一为改变黑色感光胶层18及主要感光导电胶层20的组成，以使得辅助电极28、30和透明电极12、14之间的黏着力增加。然而，两种方法都会影响到电极的电阻。
发明内容
本发明的目的为提供一种等离子体显示器的电极的制作方法，以避免电极发生边缘翘曲情况，以提高等离子体显示器的品质。
根据本发明的一种制作等离子体显示器电极的方法，其包括以下步骤：第一步骤，提供一具有多个透明电极的前透明基板。第二步骤，负光致抗蚀剂型态的黑色感光胶层涂敷在透明电极上。第三步骤，负光致抗蚀剂型态的主要感光导电胶层涂敷在黑色感光胶层上。第四步骤，对黑色感光胶层和主要感光导电胶层进行曝光，以定义多个对应于透明电极的辅助电极，其中作用于辅助电极的主要区域的第一曝光能量大于作用于辅助电极的边缘区域的第二曝光能量。第五步骤，对黑色感光胶层以及主要感光导电胶层进行显影，以形成辅助电极，其中辅助电极的边缘区域的第一厚度小于辅助电极的主要区域的第二厚度。第六步骤，对显影后的黑色感光胶层和主要感光导电胶层进行一烧结工艺。
本发明的优点为本发明所制作的辅助电极和寻址电极可以避免边缘翘曲的发生，以及降低于辅助电极和寻址电极边缘的介电层发生电压破坏。
附图说明
图1至图3为现有技术制作等离子体显示器电极的工艺示意图。
图4至图6为本发明第一优选实施例的等离子体显示器电极制作方法的示意图。
图7为曝光能量与对应位置的示意图。
图8至图9为本发明第二优选实施例的等离子体显示器电极制作方法示意图。
图10至图12为本发明第三优选实施例中等离子体显示器电极制作方法示意图。
图13至图14为本发明第四优选实施例等离子体显示器电极的制作流程示意图。
图15至图18为本发明第五优选实施例的等离子体显示器电极制作方法示意图。
图19至图20为本发明第六优选实施例等离子体显示器电极制作方法的示意图。
主要元件符号说明
10、50、130、200、266  前基板
12、14、52、54、126、128  透明电极
16、56  放电间隙
18、58、122、202、262  黑色感光胶层
20、60、124、204、264  主要感光导电胶层
22、62、206、304  掩模
24  遮蔽区
26  开口区
27、104、156、247、292、366、432  光线
28、30、106、108、158、160、248、250、294、296  辅助电极
32、34、36、38  边缘翘曲
64、66、132、134、208、210、268、270、306、308、310、396、398、400  开口区域
68、70、136、138、212、214、272、274、312、314、316、402、404、406  主要区域
72、74、76、78、216、218、220、222、318、320、322、324、326、328  栅栏区域
80、82、84、86、148、150、152、154、224、226、228、230、284、286、288、290、330、332、334、336、338、340、420、422、424、426、428、430  边缘区域
88、90、92、94、96、98、100、102、232、234、236、238、240、242、244、246、342、344、346、348、350、352、354、356、358、360、362、364  平行狭缝
120、260、390  半色调掩模
140、142、144、146、276、278、280、282、408、410、412、414、416、418  半色调区域
300、394  后基板
302、392  感光导电胶层
368、370、372、434、436、438  寻址电极
374  介电层
376、378、380、382  阻隔壁
具体实施方式
请参考图4至图6，图4至图6为本发明第一优选实施例的等离子体显示器电极制作方法的示意图。如图4所示，提供一前基板50，如：玻璃或者其它透明板，多个透明电极52、54设置于前基板50上，一放电间隙56位于透明电极52和透明电极54之间，而透明电极52、54由氧化铟锡所组成。
一负光致抗蚀剂型态的黑色感光胶层58涂敷在透明电极52、54上，以提升等离子体显示器(未显示于图4)的显示对比度。然后，一负光致抗蚀剂型态的主要感光导电胶层60涂敷于负光致抗蚀剂型态的黑色感光胶层58上。
利用一掩模62，以在黑色感光胶层58和主要感光导电胶层60上，进行一曝光工艺，定义出多个辅助电极(未显示于图4)于对应的透明电极52、54上。掩模62包括多个开口区域64、66，对应于辅助电极的主要区域68、70，以及，多个栅栏区域72、74、76、78，对应于辅助电极的边缘区域80、82、84、86。其中，栅栏区域72、74、76、78包括多个平行狭缝88、90、92、94、96、98、100、102平行于开口区域64、66的边缘。曝光工艺的光线104，如：视准紫外光，可穿透开口区域64、66和栅栏区域72、74、76、78。因为栅栏区域72、74、76、78包括平行狭缝88、90、92、96、98、100、102，所以栅栏区域72、74、76、78对光线104产生一阻隔效果。请参考图7，图7为曝光能量和对应位置的示意图。如图7所示，作用于辅助电极的主要区域68、70上的一第一曝光能量大于作用于辅助电极的边缘区域80、82、84、86上的一第二曝光能量。
如图5所示，在曝光工艺之后，将黑色感光胶层58和主要感光导电胶层60进行一显影工艺，以形成辅助电极106、108。由于作用于辅助电极106、108的边缘区域80、82、84、86上的该第二曝光能量小于作用于辅助电极106、108的主要区域68、70上的该第一曝光能量，所以，辅助电极106、108的边缘区域80、82、84、86的第一厚度小于辅助电极106、108的主要区域68、70的第二厚度。
如图6所示，进行一烧结工艺，以烧结显影后的黑色感光胶层58和主要感光导电胶层60，且去除黑色感光胶层58和主要感光导电胶层60中的树脂成分(未显示于图6)。当辅助电极106、108的边缘区域80、82、84、86的第一厚度小于辅助电极106、108的主要区域68、70的第二厚度时，在高温烧结工艺中会产生一张力，但由于辅助电极106、108的边缘与透明电极52、54紧密贴合，因此，不会发生边缘翘曲现象。
请参考图8至图9，图8至图9为本发明第二优选实施例的等离子体显示器电极制作方法示意图。其中，第一优选实施例和第二优选实施例的差异为第二优选实施例利用一半色调(halftone)掩模来定义辅助电极。
如图8所示，利用一半色调掩模120，对前基板130的透明电极126、128上的黑色感光胶层122和主要感光导电胶层124进行一曝光工艺，以定义出多个辅助电极(未显示于图8)对应于透明电极126、128。其中，掩模120包括有多个开口区域132、134对应于辅助电极(未显示于图8)的主要区域136、138，和多个半色调区域140、142、144、146对应于辅助电极的边缘区域148、150、152、154。而且，曝光工艺的光线156，如：视准紫外光，在穿过开口区域132、134和半色调区域140、142、144、146时，因为光线156穿过半色调区域140、142、144、146后会减弱，所以作用在辅助电极的主要区域136、138的第一曝光能量大于作用在辅助电极的边缘区域148、150、152、154的第二曝光能量。
如图9所示，在曝光工艺后，对已曝光的黑色感光胶层122和主要感光导电胶层124进行一显影工艺，因作用于辅助电极158、160的边缘区域148、150、152、154的第二曝光能量小于作用于辅助电极158、160的主要区域136、138的第一曝光能量，所以，辅助电极158、160的边缘148、150、152、154的第一厚度小于辅助电极158、160的主要区域136、138的第二厚度。因此，后续的烧结工艺不会发生边缘翘曲的现象。
请参考图10至图12，图10至图12为本发明第三优选实施例中等离子体显示器电极制作方法示意图。其中，第三优选实施例和第一优选实施例的差别为第三优选实施例的透明电极并不是设置在前基板上。
如图10所示，提供一前基板200，如：玻璃或其它透明板，涂敷一负光致抗蚀剂型态的黑色感光胶层202在前基板200上，以提升等离子体显示器(未显示于图10)的显示对比度。然后，涂敷一负光致抗蚀剂型态的主要感光导电胶层204在黑色感光胶层202上。
利用一掩模206，对黑色感光胶层202和主要感光导电胶层204进行一曝光工艺，以在前基板200上定义出多个辅助电极(未显示于图10)。其中，掩模206包括有多个开口区域208、210对应于辅助电极的主要区域212、214，以及多个栅栏区域216、218、220、222对应于辅助电极的边缘区域224、226、228、230。其中，栅栏区域216、218、220、222包括有多个平行狭缝232、234、236、238、240、242、244、246平行于开口区域208、210的边缘。另外，曝光工艺的光线247，如：视准紫外光，在穿过开口区域208、210和栅栏区域216、218、220、222时，由于栅栏区域216、218、220、222包括有平行狭缝232、234、236、238、240、242、246，所以栅栏区域216、218、220、222对光线247产生一干涉效果，以使作用于辅助电极的主要区域212、214的一第一曝光能量大于作用于辅助电极的边缘区域224、226、228、230的一第二曝光能量。
如图11所示，在曝光工艺后，对黑色感光胶层202和主要感光导电胶层204进行显影，形成辅助电极248、250。因作用于辅助电极248、250的边缘区域224、226、228、230的第二曝光能量小于作用于辅助电极248、250的主要区域212、214的第一曝光能量时，辅助电极248、250的边缘区域224、226、228、230的第一厚度小于辅助电极248、250的主要区域212、214的第二厚度。
如图12所示，对显影后的黑色感光胶层202和主要感光导电胶层204进行一烧结工艺，以去除黑色感光胶层202和主要感光导电胶层204的树脂成分(未显示于图12)。当辅助电极248、250的边缘区域224、226、228、230的第一厚度小于辅助电极248、250的主要区域212、214的第二厚度时，在高温烧结工艺中会产生一张力，但由于辅助电极248、250的边缘和前基板200可紧密贴合，因此边缘翘曲的情形不会发生。
请参考图13至图14，图13至图14为本发明第四优选实施例等离子体显示器电极的制作流程示意图。其中，第四优选实施例和第三优选实施例的差别是，第四优选实施例利用一半色调掩模定义辅助电极。
如图13所示，利用一半色调掩模260，对前基板266上的黑色感光胶层262和主要感光导电胶层264进行一曝光工艺，以在前基板266上定义出多个辅助电极(未显示于图13)。掩模260包括有多个开口区域268、270对应于辅助电极(未显示于图13)的主要区域272、274，以及，多个半色调区域276、278、280、282对应于辅助电极上的边缘区域284、286、288、290。当曝光工艺光线292，如：视准紫外光，穿过开口区域268、270和半色调区域276、278、280、282时，因为光线292穿过半色调区域276、278、280、282会被减弱，所以作用于辅助电极的主要区域272、274的第一曝光能量大于辅助电极的边缘区域284、286、288、290的第二曝光能量。
如图14所示，在曝光工艺后，对已曝光的黑色感光胶层262和主要感光导电胶层264进行一显影工艺，以形成辅助电极294、296。因为作用于辅助电极294、296的边缘区域284、286、288、290的第二曝光能量小于辅助电极294、296的主要区域272、274的第一曝光能量，所以辅助电极294、296的边缘区域284、286、288、290的第一厚度小于辅助电极294、296的主要区域272、274的第二厚度。因此在后续的烧结工艺，边缘翘曲不会发生。
请参考图15至图18，图15至图18为本发明第五优选实施例的等离子体显示器电极制作方法示意图。其中，第五优选实施例和第一优选实施例的差别是第五优选实施例显示一种在后基板上形成寻址电极的方法。
如图15所示，提供一后基板300，如：玻璃或者其它透明板，另外有一负光致抗蚀剂型态的感光导电胶层302涂敷在后基板300上。
利用掩模304进行一曝光工艺，对感光导电胶层302曝光，在后基板300定义出多个寻址电极(未显示于图15)。掩模304包括多个开口区域306、308、310对应于寻址电极的主要区域312、314和316，以及多个栅栏区域318、320、322、324、326、328对应于寻址电极的边缘区域330、332、334、336、338、340。其中，栅栏区域318、320、322、324、326、328包括有多个平行狭缝342、344、346、348、350、352、354、356、358、360、362、364平行于开口区域306、308、310的边缘。当曝光工艺的光线366，如：视准紫外光穿过开口区域306、308、310以及栅栏区域318、320、322、324、326、328时，因为栅栏区域318、320、322、324、326、328包括有多个平行狭缝342、344、346、348、350、352、354、356、358、360、362、364，所以栅栏区域318、320、322、324、326、328会对光线366产生干涉的效果，使得作用于寻址电极的主要区域312、314、316的第一曝光能量大于作用于寻址电极的边缘区域330、332、334、336、338、340的第二曝光能量。
请参考图16，在曝光工艺后，对感光导电胶层302进行一显影工艺，以形成寻址电极368、370、372，因为作用于寻址电极368、370、372的边缘区域330、332、334、336、338、340的第二曝光能量小于作用于在寻址电极368、370、372的主要区域312、314、316的第一曝光能量，所以寻址电极368、370、372的边缘区域330、332、334、336、338、340的第一厚度小于寻址电极368、370、372的主要区域312、314、316的第二厚度。
如图17所示，进行一烧结工艺，以烧结显影后的感光导电胶层302，并移除感光导电胶层302的树脂成分(未显示于图17)。因为寻址电极368、370、372的边缘区域330、332、334、336、338、340的第一厚度小于寻址电极368、370、372的主要区域312、314、316的第二厚度。当烧结工艺的高温产生一张力时，由于寻址电极368、370、372的边缘和后基板300紧密贴合，因此边缘翘曲不会发生。
如图18所示，一介电层374形成于寻址电极368、370、372和后基板300上，然后，多个阻隔壁376、378、380、382形成于介电层374上。
请参考图19至图20，图19至图20为本发明第六优选实施例等离子体显示器电极制作方法的示意图。其中，第六优选实施例和第五优选实施例的差异在于第六优选实施例利用一半色调掩模定义寻址电极。
如图19所示，利用半色调掩模390，对后基板394上的感光导电胶层392进行一曝光工艺，以定义多个寻址电极(未显示于图19)在后基板394上。其中，掩模390包括有多个开口区域396、398、400以对应于寻址电极(未显示于图19)的主要区域402、404、406，以及多个半色调区域408、410、412、414、416、418以对应于寻址电极的边缘区域420、422、424、426、428、430。其中，曝光工艺的光线432，如：视准紫外光，通过开口区域396、398、400和半色调区域408、410、412、414、416、418时，因为光线432通过半色调区域408、410、412、414、416、418后会减弱，所以作用于寻址电极主要区域402、404、406的第一曝光能量大于作用于寻址电极边缘区域420、422、424、426、428、430的第二曝光能量。
如图20所示，在曝光工艺后，进行一显影工艺以显影曝光后的感光导电胶层392，形成寻址电极434、436、438。因为作用于寻址电极边缘区域420、422、424、426、428、430的第二曝光能量小于作用于寻址电极的主要区域402、404、406的第一曝光能量。其中，寻址电极434、436、438的边缘区域420、422、424、426、428、430的第一厚度小于寻址电极434、436、438的主要区域402、404、406的第二厚度，因此边缘翘曲不会发生。
和现有技术相比，本发明的优点为利用本发明所制作的辅助电极和寻址电极可以避免边缘翘曲的发生，及降低于辅助电极和寻址电极周围的介电层发生电压破坏的可能性。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (11)

1.一种制作等离子体显示器的电极的方法，包括：
提供一前透明基板；
涂敷负光致抗蚀剂型态的一黑色感光胶层在该前透明基板上；
涂敷负光致抗蚀剂型态的一主要感光导电胶层在该黑色感光胶层上；
进行一曝光工艺，对该黑色感光胶层和该主要感光导电胶层进行曝光，以定义多个辅助电极在该前透明基板上，其中作用于该等辅助电极的多个主要区域的一第一曝光能量大于作用于该等辅助电极的多个边缘区域的一第二曝光能量；
进行一显影工艺，对曝光后的该黑色感光胶层以及该主要感光导电胶层进行显影，以形成该等辅助电极，其中该等辅助电极的该等边缘区域的一第一厚度小于该等辅助电极的该等主要区域的一第二厚度；以及
进行一烧结工艺，以烧结显影后的该黑色感光胶层和该主要感光导电胶层。
2.如权利要求1所述的方法，其中应用于该曝光工艺中的一掩模具有多个开口区域以对应于该等辅助电极的该等主要区域，及多个栅栏区域以对应于该等辅助电极的该等边缘区域。
3.如权利要求2所述的方法，其中该曝光工艺光线穿过该等栅栏区域受到一干涉效果影响，使得作用于该等辅助电极的该等边缘区域的该第二曝光能量小于作用于该等辅助电极的该等主要区域的该第一曝光能量。
4.如权利要求1所述的方法，其中该曝光工艺具有一半色调掩模，包括多个开口区域以对应于该等辅助电极的该等主要区域，以及多个半色调区域以对应于该等辅助电极的该等边缘区域。
5.如权利要求4所述的方法，其中该曝光工艺光线穿过该等半色调区域时被减弱，以使作用于该等辅助电极的该等边缘区域的该第二曝光能量小于作用于该等辅助电极的该等主要区域的该第一曝光能量。
6.如权利要求1所述的方法，还包括在负光致抗蚀剂型态的该黑色感光胶层涂敷前，在该前透明基板上形成多个透明电极。
7.一种制作等离子体显示器的电极的方法，包括：
提供一后透明基板；
涂敷负光致抗蚀剂型态的一感光导电胶层在该后透明基板上；
进行一曝光工艺，对该感光导电胶层曝光，以在后透明基板上定义多个寻址电极，其中作用于该等寻址电极的多个主要区域的一第一曝光能量大于作用于该等寻址电极的多个边缘区域的一第二曝光能量；
进行一显影工艺，对曝光后的该感光导电胶层进行显影，形成该等寻址电极，其中该等寻址电极的该等边缘区域的一第一厚度小于该等寻址电极的该等主要区域的一第二厚度；以及
进行一烧结工艺，以烧结显影后的该感光导电胶层。
8.如权利要求7所述的方法，其中被应用于该曝光工艺中的一掩模具有多个开口区域以对应于该等寻址电极的该等主要区域，及多个栅栏区域以对应于该等寻址电极的该等边缘区域。
9.如权利要求8所述的方法，其中该曝光工艺光线穿过该等栅栏区域时被一干涉效果所影响，使得作用于该等寻址电极的该等边缘区域的该第二曝光能量小于作用于该等寻址电极的该等主要区域的该第一曝光能量。
10.如权利要求7所述的方法，其中该曝光工艺具有一半色调掩模，包括多个开口区域以对应于该等寻址电极的该等主要区域，以及多个半色调区域以对应于该等寻址电极的该等边缘区域。
11.如权利要求10所述的方法，其中该曝光工艺光线穿过该等半色调区域时被减弱，以使作用于该等寻址电极的该等边缘区域的该第二曝光能量小于作用于该等寻址电极的该等主要区域的该第一曝光能量。
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