CN101447392B - 等离子体平板光源的显示装置的制备方法 - Google Patents

Abstract

等离子体平板光源的支撑装置及其制备方法，涉及一种等离子体平板光源的支撑装置，尤其涉及一种大面积等离子体平板光源的支撑装置。本发明包括前基板、后基板，前基板与后基板之间设置放电腔，所述前基板的下端设置透明介质层，前基板与透明介质层之间设置若干个平行电极，透明介质层的下端设置保护膜层；所述后基板的上端设置玻璃基板，玻璃基板的上端设置三色荧光粉混合层；三色荧光粉混合层上设置衬垫阵列，放电腔的外周设置边框。本发明是针对等离子体平板光源的支撑技术的制作难点，提出一种大面积平板光源的支撑装置及制作方法，以保证放电腔体的均匀高度和支撑强度，同时不影响等离子体的放电特性。

Description

等离子体平板光源的显示装置的制备方法

技术领域

本发明涉及一种等离子体平板光源的显示装置，尤其涉及一种大面积等离子体平板光源的显示装置。

背景技术

采用氖氙(Ne-Xe)混合气体或氙(Xe)气为工作气体的等离子体平板光源具有发光均匀、响应速度快的性能优势，色度特性受温度影响小，并且不含有一般冷阴极荧光灯(CCFL)中的汞(Hg)蒸气，对环境不产生污染，可望研制成液晶的背光源以替代现有的CCFL，并且可制成扫描式平板背光源，以改善高端LCD电视的图像拖尾现象。由于等离子体平板光源是属于真空充气器件，放电腔体需要控制均匀的高度，以保证放电进行，同时在制作过程中承受外界大气的压力，保证器件的强度，因此，对于大面积的平板光源，显示装置是其制作过程的关键技术之一。

发明内容

本发明是针对等离子体平板光源的支撑技术的制作难点，提出一种大面积平板光源的显示装置及制作方法，以保证放电腔体的均匀高度和支撑强度，同时不影响等离子体的放电特性。

本发明为实现上述目的，采用如下的技术方案：

本发明包括前基板、后基板，前基板与后基板之间设置放电腔，所述前基板的下端设置透明介质层，前基板与透明介质层之间设置若干个平行电极，透明介质层的下端设置保护膜层；所述后基板的上端设置玻璃基板，玻璃基板的上端设置设置衬垫阵列，在制备完成衬垫阵列的后基板上制备三色荧光粉混合层；放电腔的外周设置边框。

本发明的放电腔内充入的气体为Ne、Xe的混合气体，其中Xe的比例大于等于20％，工作气体的气压为400～700Torr。

本发明的放电腔的高度为0.7mm～1.5mm。

本发明的平行电极的电极宽度为0.2～0.7mm，电极间距大于3mm。

本发明的衬垫阵列的高度等于放电腔的高度，为0.7mm～1.5mm。

本发明的衬垫阵列为等间距方阵排列。本发明的衬垫阵列为等间距三角阵排列。

制备本发明的等离子体平板光源显示装置的方法，包括如下步骤：

第一步，确定衬垫阵列的节距：根据三色荧光粉混合层面积的大小、玻璃基板的厚度，计算该面积的玻璃基板在真空环境下的所需承受力，根据前基板、平行电极、平行电极间距，确定衬垫阵列的排列间距；

第二步，制版：根据第一步得到的衬垫阵列排列间距，制作丝网印刷的掩膜版，图案是与衬垫阵列相应的阵列图形，还包括放置玻璃条的位置及图案，并制成丝网印刷的丝网版；

第三步，丝网印刷低熔点玻璃粉浆料图案：经过对位符号的对准，在玻璃基板、前基板与平行电极整数倍的相应位置上，形成与衬垫阵列相应的由低熔点玻璃粉浆料形成的阵列图案，及相应放置玻璃条的图案；

第四步，制作夹具：夹具为带边框的金属薄片筛网，上面刻有与后基板相同位置的对位符号，带有通孔图案的间距与衬垫阵列图案的间距完全一致，但通孔的直径小于衬垫阵列的直径，是其的0.90～0.98倍，夹具的厚度是衬垫阵列高度的0.4～0.7倍；

第五步，制作衬垫阵列：首先将夹具的对位标志与后基板的对位标志重合，将衬垫材料撒在筛网上，用刮板将衬垫材料填塞进夹具的通孔中，确保每个通孔填塞一个衬垫，由于通孔直径小于衬垫阵列直径，衬垫将卡在通孔中，将多余的衬垫移出夹具，使用带有平面的压块对立在通孔中的衬垫阵列施加外力，使衬垫通过通孔附着在已经印刷低熔点玻璃粉浆料的后基板上，在后基板上形成衬垫阵列，并在对应位置摆放玻璃条；

第六步，衬垫阵列的烧结：将制备完成的含有衬垫阵列的后基板，连同上面放置的玻璃条围成的密封边框，一起放进烧结炉烧结，使衬垫阵列坚固的粘附在后基板上，具有相同高度且四边密封的玻璃边框也坚固的粘附在后基板四周，这样的后基板便可转入下道工序。

上述第一步中计算玻璃基板在真空环境下的所需承受力的真空环境为高于10^-4Pa。

上述第五步中制备的衬垫阵列为圆柱状、球状、圆台状、长方体。

本发明的有益效果：

1、本发明的支撑技术采用落在电极上衬垫阵列，既保证了对大气的均匀承压强度，又不影响等离子体平板光源的放电特性。

2、本发明的支撑技术中的衬垫阵列制作方法，简单可靠。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是本发明前基板的结构示意图。

图3是本发明后基板的结构示意图。

图4是本发明的后基板的玻璃板上边框与衬垫阵列的支撑示意图。

图5是本发明衬垫阵列的结构示意图。

图6是本发明边框的结构示意图。

图7是本发明后基板的衬垫阵列与前基板电极关系的示意图。

图8是本发明衬垫阵列制备方法的步骤示意图。

图9是本发明的衬垫阵列制备中的丝网印刷掩膜的结构示意图。

图10是本发明衬垫阵列制备中的丝网印刷版的结构示意图。

图11是本发明中丝网印刷形成的衬垫阵列及边框玻璃条示意图。

图12是本发明衬垫阵列放置夹具示意图。

图13是本发明衬垫阵列及玻璃条放置示意图。

图14a是本发明衬垫为圆柱形形状的结构示意图；

图14b是本发明衬垫为球状形状的结构示意图；

图14c是本发明衬垫为圆台状形状的结构示意图；

图14d是本发明衬垫为长方体状形状的结构示意图。

图15是本发明的三角阵排列的衬垫阵列示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一，如图1～14所示，低频驱动实现正柱区放电的等离子体平板光源的结构如图1所示，包括前基板1和后基板2，在前基板与后基板之间设有放电腔3，在前基板上设置平行电极4，电极宽度5为0.2～0.7mm之间，电极间距6在3mm及3mm以上，电极层上覆盖透明介质层7及保护膜8，后基板玻璃9涂覆三色荧光粉的混合层10以发出白光，前后基板的间距11为0.7mm～1.5mm，放电腔体充入的工作气体是Ne、Xe气体的混合气体，其中Xe的比例高于等于20％，工作气体的气压为400～700Torr。

其中放电腔体的高度即前后基板的间距11为0.7mm～1.5mm，是一种超薄型的平板光源，实现这样高度的支撑采取的方案分为两部分，一是发光区域内部的支撑，通过圆柱状衬垫阵列12实现，二是放电腔体的具有一定高度的边框13支撑，如图4、5、6所示。

衬垫阵列的技术是，在后基板玻璃9制备荧光粉层10之前，对应于前基板电极的位置上制作圆柱状衬垫阵列12，如图7所示，高度14与放电腔体的高度11设置一致，为0.7mm～1.5mm，圆柱直径15不大于电极前板平行电极宽度5，阵列的排列可以是等间距排列，间距16是平行电极间距6的整数倍，其倍数由平板光源的面积决定，其值可在5～50之间。

完成圆柱状衬垫阵列12制作后，经过烧结，衬垫牢固的附着在后基板上，再制作荧光粉层10，无论荧光粉是否全部覆盖衬垫表面，都不影响平板光源的放电特性。

放电腔体的具有一定高度的边框13支撑技术是在边框位置涂覆或印刷低熔点玻璃粉浆料后放置与基板同材质的玻璃条17，玻璃条的高度18与衬垫高度14相同，与制备的衬垫阵列12一起烧结，便制备成了具有一定高度的边框13和衬垫阵列12，如图2所示，即可转入玻璃条17上的边框胶涂覆及荧光粉层10制作等等离子体平板光源常规的制作工序。

衬垫阵列制备方法的步骤如图8所示：

第一步，确定衬垫阵列12的节距。根据发光面积的大小、使用玻璃基板的厚度，计算该面积的玻璃基板在真空(高于10^-4Pa)环境下的所需承受力，根据前基板1平行电极4间距6，确定衬垫阵列12的排列间距16，即确定与平行电极相比的整数倍。

第二步，制版。根据第一步得到的衬垫阵列12间距16，制作丝网印刷的掩膜版19，图案是与衬垫阵列相应的阵列图形，还包括放置玻璃条17的位置及图案，并制成丝网印刷的丝网版20，如图9。

第三步，丝网印刷低熔点玻璃粉浆料图案。经过对位符号的对准，在后基板的玻璃板9与前基板1平行电极4整数倍的相应位置上，形成与衬垫阵列12相应的由低熔点玻璃粉浆料形成的阵列图案，及相应放置玻璃条17的图案，如图11。

第四步，制作衬垫阵列12放置夹具21。夹具是一种带边框的筛网，筛网采用金属薄片制作，上面刻有与后基板相同位置的对位符号，带有通孔22图案的间距23与衬垫阵列图案的间距16完全一致，但通孔的直径24略小于衬垫的直径15，是其的0.90～0.98倍，金属薄片的厚度25是衬垫高度14的0.4～0.7倍，如图12所示。

第五步，制作衬垫阵列12。首先将筛网的对位标志与后基板的对位标志重合，将衬垫材料撒在筛网上，用刮板将衬垫材料填塞进筛网的通孔中，确保每个通孔填塞一个衬垫，由于通孔直径小于衬垫直径，衬垫将卡在通孔中，将多余的衬垫移出筛网，使用带有平面的压块26对立在通孔中的衬垫施加外力，使衬垫通过通孔附着在后基板已经印刷低熔点玻璃粉的浆料上，在后基板2上形成衬垫阵列12，并在对应位置摆放玻璃条17，如图13所示。

第六步，衬垫阵列12烧结。将制备完成的衬垫阵列12的后基板2，连同上面放置的边框玻璃条17围成的密封边框13，一起放进烧结炉烧结，使衬垫阵列坚固的粘附在后基板上，具有相同高度且四边密封的玻璃边框也坚固的粘附在后基板四周，这样的后基板便可转入下道工序。

衬垫阵列12中的衬垫不仅可以是圆柱状，也可以是球状、圆台体、长方体，见图14，这就构成了本发明的第二实施例组。

衬垫阵列12中的衬垫不仅可以等间距方阵排列，也可以等间距三角阵排列，见图15构成了本发明的第三实施例。

本实施例仅给出了部分具体的应用例子，但对于从事等离子体器件研究的专利人员而言，还可根据以上启示设计出多种变形产品，这仍被认为涵盖于本发明之中。

Claims (3)

1.制备等离子体平板光源的显示装置的方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步，确定衬垫阵列(12)的节距：根据三色荧光粉混合层(10)面积的大小、玻璃基板(9)的厚度，计算该面积的玻璃基板在真空环境下的所需承受力，根据前基板(1)、平行电极(4)、平行电极间距(6)，确定衬垫阵列(12)的排列间距(16)；

第二步，制版：根据第一步得到的衬垫阵列(12)排列间距(16)，制作丝网印刷的掩膜版(19)，图案是与衬垫阵列(12)相应的阵列图形，还包括放置玻璃条(17)的位置及图案，并制成丝网印刷的丝网版(20)；

第三步，丝网印刷低熔点玻璃粉浆料图案：经过对位符号的对准，在玻璃基板(9)、前基板(1)与平行电极(4)整数倍的相应位置上，形成与衬垫阵列(12)相应的由低熔点玻璃粉浆料形成的阵列图案，及相应放置玻璃条(17)的图案；

第四步，制作夹具(21)：夹具(21)为带边框的金属薄片筛网，上面刻有与后基板相同位置的对位符号，带有通孔(22)图案的间距(23)与衬垫阵列(12)图案的间距(16)完全一致，但通孔(22)的直径(24)小于衬垫阵列(12)的直径(15)，是其的0.90～0.98倍，夹具(21)的厚度(25)是衬垫阵列(12)高度(14)的0.4～0.7倍；

第五步，制作衬垫阵列(12)：首先将夹具(21)的对位标志与后基板(2)的对位标志重合，将衬垫材料撒在筛网上，用刮板将衬垫材料填塞进夹具(21)的通孔(22)中，确保每个通孔(22)填塞一个衬垫，由于通孔(22)直径(24)小于衬垫阵列(12)直径(15)，衬垫将卡在通孔(22)中，将多余的衬垫移出夹具(21)，使用带有平面的压块(26)对立在通孔(22)中的衬垫阵列(12)施加外力，使衬垫通过通孔(22)附着在已经印刷低熔点玻璃粉浆料的后基板(2)上，在后基板(2)上形成衬垫阵列(12)，并在对应位置摆放玻璃条(17)；

第六步，衬垫阵列(12)的烧结：将制备完成的含有衬垫阵列(12)的后基板(2)，连同上面放置的玻璃条(17)围成的密封边框(13)，一起放进烧结炉烧结，使衬垫阵列(12)坚固的粘附在后基板(2)上，具有相同高度且四边密封的玻璃边框也坚固的粘附在后基板(2)四周，这样的后基板(2)便可转入下道工序。

2.根据权利要求1所述的等离子体平板光源的显示装置的制备方法，其特征在于上述第一步中计算玻璃基板在真空环境下的所需承受力的真空环境为高于10^-4Pa。

3.根据权利要求1所述的等离子体平板光源的显示装置的制备方法，其特征在于上述第五步中制备的衬垫阵列(12)为圆柱状、球状、圆台状、长方体。

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