CN100580846C - 一种荫罩式等离子体显示板金属电极的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种荫罩式等离子体显示板金属电极的制备方法，首先，前衬底玻璃基板(8)的上部，制作一层感光层(14)；其次，使带电极图案的掩膜板(15)和感光层(14)表面接触，用紫外线光(16)照射进行曝光；第三，将曝光后的前衬底玻璃基板(8)进行显影；第四，把黑色浆料(20)和导电银浆(21)填充在未固化的感光层(18)的位置并烘干；第五，将做好电极的前衬底玻璃基板(8)在特定的设备中去除固化的感光层(17)，通过烧结工艺制备得到电极尺寸、形状符合设计要求电极。本发明具有节省显示面板的制造费用，提高生产效率，有效阻止玻璃基板黄化，并且可以防止电极卷边的优点。

Description

一种荫罩式等离子体显示板金属电极的制备方法

技术领域

本发明涉及一种等离子体显示板前衬底玻璃基板金属电极的制作技术，特别是一种利用薄膜光刻技术和厚膜技术相结合的荫罩式等离子体显示板前衬底玻璃基板的金属电极制作方法，具体地说是一种荫罩式等离子体显示板金属电极的制备方法。

背景技术

目前，常用的电极制备常规方法中使用比较多的是光敏银浆法和薄膜光刻法，光敏银浆法就是在基板上整板印刷一定厚度的光敏银浆，烘干后用专用的掩膜版经曝光、显影，得到所需的电极图形，再经过烧结，完成电极的制作。但是这种方法制备电极需要把浆料印刷给玻璃基板的整面，而最终形成的图形的浆料只有约30％，而高分辨的线条通常需要用薄膜方法，分辨率的限制是决定是否使用厚膜技术的最大的因素，薄膜光刻法是采用真空成膜装置，用光刻胶形成保护膜，然后经过曝光、显影、腐蚀等一系列步骤，形成所需电极图形，可以获得整板均匀性好、精度高的电极线条，可为几微米宽，但是光刻设备昂贵，制造工艺复杂，成本很高，材料浪费严重，且容易造成污染。

将薄膜光刻技术和厚膜技术相结合，不仅可以做到比较细的电极，且成本远低于薄膜法，同时由于不需要整板印刷浆料，可以减少不必要的资源的浪费和制造费用的增加。但是，这种制作过程中，烧结过程会导致电极材料中的银离子扩散进入玻璃基板中与玻璃中的Na、K等元素发生置换反应形成银胶体，造成电极周围发黄即面板黄化，从而影响了等离子体显示板的亮度和对比度，使其画质降低。因此，现有的电极制备方法不能达到高质量、高生产效率、低损耗、低污染、无卷边现象的要求，不能满足现有的生产需要。

发明内容

本发明的目的是针对现有等离子体显示板的金属电极制作方法存在的资源浪费大，生产效率不高，面板黄化，画面质量低，污染严重的问题，提出的一种采用不含金属银Ag的黑色玻璃浆料，以梯形的形状形成在玻璃基板上，可有效阻止导电银浆中的银颗粒向下扩散进入玻璃基板发生黄化反应的荫罩式等离子体显示面板金属电极的制备方法。

本发明的技术方案是：

一种荫罩式等离子体显示板金属电极的制备方法，其特征是它包括以下步骤：

a.清洗前衬底玻璃基板，在前衬底玻璃基板表面制作感光层；

b.用带有电极图案的掩膜板平铺在感光层的表面，再用紫外线光照射带有电极图案的掩膜板和感光层进行曝光，形成固化的感光层和未固化的感光层；

c.将曝光后的前衬底玻璃基板放入显影设备中进行显影，用显影液喷淋上述曝光过的前衬底玻璃基板，去除未固化的感光层，形成带有所需图形的固化的感光层的前衬底玻璃基板；

d.在前衬底玻璃基板被除去的未固化的感光层的相应位置处填充黑色浆料，在黑色浆料的表面填充导电银浆形成所需要的电极图形；

e.将表面有固化的感光层、填充的黑色浆料和导电银浆的前衬底玻璃基板烘干，去除导电银浆中的部分溶剂，使黑色浆料和导电银浆固着形成所需图形的电极，并附着在前衬底玻璃基板上；

f.用喷淋溶液喷淋制作好电极的前衬底玻璃基板，使固化的感光层与喷淋溶液充分反应，固化的感光层脱离前衬底玻璃基板，在前衬底玻璃基板上留下黑色浆料和导电银浆固化形成的所需图形的电极；

g.用烧成炉对制备好所需图形电极的前衬底玻璃基板进行烧结、保温，彻底去除导电银浆中的溶剂，得到最终成形的电极。

本发明所述的感光层厚度为5～20μm，感光层含PVA感光材料。

本发明所述的黑色浆料是一种黑色颜料，是不透光、不导电的玻璃浆料。

本发明所述的显影液为0.1～1.0％的碳酸钠显影液。

本发明所述的烘干温度为80～150℃，烘干时间为20～60分钟。

本发明所述的喷淋溶液为0.5～8％的乙醇胺溶液。

本发明所述的烧结温度为530～600℃，保温时间为30～60分钟。

本发明所述的曝光和显影后形成的固化的感光层为反梯形。

本发明所述的最终成形的固化的黑色浆料为梯形，导电银浆以梯形形状在黑色浆料的梯形上。

本发明所述的前衬底玻璃基板为钠钙玻璃。

本发明的有益效果：

1、本发明采用普通的钠钙玻璃而不是等离子体显示板专用玻璃作为基板，降低了制作成本。

2、本发明采用的黑色玻璃浆料不含金属银Ag，以梯形的形状形成在玻璃基板上，可有效阻止导电银浆中的银颗粒向下扩散进入玻璃基板发生黄化反应。

3、本发明的荫罩式等离子体显示板金属电极的制备方法利用感光材料，仅对形成实际电极图形的部分形成电极，杜绝不必要黑色浆料和导电银浆的浪费，减少显示面板的制造费用，并可以提高生产效率。

4、本发明最终成形的固化黑色浆料和导电银浆为梯形，可以有效防止卷边现象的发生，提高产品质量。

附图说明

图1为本发明的荫罩式等离子体显示板金属电极的制备过程示意图。

图1a是感光层的结构示意图；图1b是曝光状态示意图；

图1c是显影状态示意图；图1d是填充黑色浆料、导电银浆和烘干状态示意；

图1e是去除固化的感光层的状态示意图；图1f是电极烧结成形的最终状态图。

图2为本发明的荫罩式等离子体显示板的结构图。

具体实施方式

下面结合附图1和实施例对本发明的内容作进一步的说明。

本发明的荫罩式等离子体显示板金属电极的制备方法，包括以下步骤：

a.清洗前衬底玻璃基板8，在前衬底玻璃基板8表面制作感光层14；

b.曝光：用带有电极图案的掩膜板15平铺在感光层14的表面，再用紫外线光16照射带有电极图案的掩膜板15和感光层14进行曝光，形成固化的感光层17和未固化的感光层18；

c.显影：将曝光后的前衬底玻璃基板8放入显影设备中进行显影，用显影液19喷淋上述曝光过的前衬底玻璃基板8，去除未固化的感光层18，形成带有所需图形的固化的感光层17的前衬底玻璃基板8；

d.黑色浆料和导电银浆的填充：把黑色浆料20用刮印法填充在前衬底玻璃基板8上未固化的感光层18的部分即在前衬底玻璃基板8被除去的未固化的感光层18的相应位置处填充黑色浆料20，在黑色浆料20的表面填充导电银浆21形成所需要的电极图形；

e.烘干：将表面有固化的感光层17和填充的导电银浆21的前衬底玻璃基板8烘干，去除导电银浆21中的部分溶剂，使导电银浆21固着形成所需图形的电极，并附着在前衬底玻璃基板8上；

f.去除固化的感光层，留下导电银浆形成的电极图案：用喷淋溶液22喷淋制作好电极的前衬底玻璃基板8，使固化的感光层17与喷淋溶液22充分反应，固化的感光层17脱离前衬底玻璃基板8，在前衬底玻璃基板8上留下导电银浆21固化形成的所需图形的电极；

g.烧结，导电银浆形成电极：用烧成炉对制备好所需图形电极的前衬底玻璃基板8进行烧结、保温，彻底去除导电银浆21中的溶剂，得到最终成形的电极23。

具体实施时：

荫罩式等离子体显示板在其制作工艺中采用彩色阴极射线管CRT生产中常用的荫罩板即金属栅网板来替代等离子体显示板PDP中复杂的障壁制造，独立加工金属栅网板，并在其上制作荧光粉。如图2所示，荫罩式等离子体显示板，包括后基板1、前基板2、荫罩3，其中荫罩3封装在前后基板2，1之间，所述的后基板1主要由后衬底玻璃基板4、第二电极5即寻址电极、介质层6、保护膜7组成，其中第二电极对5平行排列于后衬底玻璃基板4上，介质层6覆盖在第二电极对5上，保护膜7则覆盖在介质层6上；所述的前基板2主要由前衬底玻璃基板8、第一电极9即金属电极、介质层10组成，其中第一电极9位于前衬底玻璃基板8上，介质层10覆盖在第一电极9上，第一电极9与后基板1上的第二电极对5成空间垂直正交，其特征是所述的荫罩3为包含网格孔12阵列的导电板，所述的荫罩3、第一电极9和第二电极5组成介质阻挡型交流对向放电型的基本单元。将后基板1、荫罩3、前基板2按固定位置放好，四周用低熔点玻璃粉气密封接，荫罩可通过引线或印在基板上的导电膜引出与外电路连接，最后向其中充入一定量的所需工作气体，封接，形成荫罩式等离子体显示板。

荫罩式等离子体显示板金属电极的制作时，首先，清洗前衬底玻璃基板8，在前衬底玻璃基板8的表面用热压法制作一层感光层14，感光层应平整，效果图如图1a所示。

其次，曝光：用带有电极图案的掩膜板15平铺在感光层14的表面，再用紫外线光16照射带有电极图案的掩膜板15和感光层14，曝光过程中上述带有电极图案的掩膜板15由于光的衍射和折射现象形成反梯形，紫外线光16穿透带有电极图案的掩膜板15上透明区域并照射到感光层14的相应部位，使这部分感光材料固化，形成固化的感光层17；带有电极图案的掩膜板15上的不透明区域能够阻挡紫外线光16的照射并使感光层14的相应部分不发生任何变化，形成未固化的感光层18，如图1b所示。

第三步，显影：将曝光后的前衬底玻璃基板8放入显影设备中，用0.1～1.0％的碳酸钠显影液19喷淋前衬底玻璃基板8，显影液19对未固化的感光层18进行化学腐蚀，去除未固化的感光层18，形成反梯形的固化的感光层17，如图1c所示。

第四步，在前衬底玻璃基板8上没有形成上述图形的部分填充黑色浆料20，在黑色浆料20的上面填充导电银浆层形成电极图形，并烘干有黑色浆料20和导电银浆21填充形成图形的前衬底玻璃基板8，烘干温度为80～150℃，烘干时间为20～60分钟，使形成所需要图形的导电银浆21固化，如图2d所示。

第五步，去除固化的感光材料：将制作好电极的前衬底玻璃基板8放入特定的设备中，用配置好的喷淋溶液22即0.5～8％的乙醇胺溶液喷淋前衬底玻璃基板8，固化的感光层17与喷淋溶液22充分反应后脱离前衬底玻璃基板8，电极材料能抵制所配置的去除感光材料的喷淋溶液22的侵蚀，最后在前衬底玻璃基板8上留下所需要的电极图形的固化的黑色浆料20和导电银浆21。

最后，烧结：采用烧成炉对制备好的前衬底玻璃基板8进行烧结，烧结温度为530～600℃，保温时间为30～60分钟，得到最终成形的电极23，如图2e所示。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (9)

1、一种荫罩式等离子体显示板金属电极的制备方法，其特征是它包括以下步骤：

a.清洗前衬底玻璃基板(8)，在前衬底玻璃基板(8)表面制作感光层(14)；

b.用带有电极图案的掩膜板(15)平铺在感光层(14)的表面，再用紫外线光(16)照射带有电极图案的掩膜板(15)和感光层(14)进行曝光，形成固化的感光层(17)和未固化的感光层(18)；

c.将曝光后的前衬底玻璃基板(8)放入显影设备中进行显影，用显影液(19)喷淋上述曝光过的前衬底玻璃基板(8)，去除未固化的感光层(18)，形成带有所需图形的固化的感光层(17)的前衬底玻璃基板(8)；

d.在前衬底玻璃基板(8)被除去的未固化的感光层(18)的相应位置处填充黑色浆料(20)，在黑色浆料(20)的表面填充导电银浆(21)形成所需要的电极图形，所述的黑色浆料(20)是一种黑色颜料，是不透光、不导电的玻璃浆料；

e.将表面有固化的感光层(17)、填充的黑色浆料(20)和导电银浆(21)的前衬底玻璃基板(8)烘干，去除导电银浆(21)中的部分溶剂，使黑色浆料(20)和导电银浆(21)固着形成所需图形的电极，并附着在前衬底玻璃基板(8)上；

f.用喷淋溶液(22)喷淋制作好电极的前衬底玻璃基板(8)，使固化的感光层(17)与喷淋溶液(22)充分反应，固化的感光层(17)脱离前衬底玻璃基板(8)，在前衬底玻璃基板(8)上留下黑色浆料(20)和导电银浆(21)固化形成的所需图形的电极；

g.用烧成炉对制备好所需图形电极的前衬底玻璃基板(8)进行烧结、保温，彻底去除导电银浆(21)中的溶剂，得到最终成形的电极(23)。

2、根据权利要求1所述的一种荫罩式等离子体显示板金属电极的制备方法，其特征是所述的感光层(14)厚度为5～20μm，感光层(14)含PVA感光材料。

3、根据权利要求1所述的一种荫罩式等离子体显示板金属电极的制备方法，其特征是所述的显影液(19)为0.1～1.0％的碳酸钠显影液。

4、根据权利要求1所述的一种荫罩式等离子体显示板金属电极的制备方法，其特征是所述的烘干温度为80～150℃，烘干时间为20～60分钟。

5、根据权利要求1所述的一种荫罩式等离子体显示板金属电极的制备方法，其特征是所述的喷淋溶液(22)为0.5～8％的乙醇胺溶液。

6、根据权利要求1所述的一种荫罩式等离子体显示板金属电极的制备方法，其特征是所述的烧结温度为530～600℃，保温时间为30～60分钟。

7、根据权利要求1所述的一种荫罩式等离子体显示板金属电极的制备方法，其特征是所述的曝光和显影后形成的固化的感光层(17)为反梯形。

8、根据权利要求1所述的一种荫罩式等离子体显示板金属电极的制备方法，其特征是所述的最终成形的固化的黑色浆料(20)为梯形，导电银浆(21)以梯形形状在黑色浆料(20)的梯形上。

9、根据权利要求1所述的一种荫罩式等离子体显示板金属电极的制备方法，其特征是所述的前衬底玻璃基板(8)为钠钙玻璃。

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