CN101719442A - 用于等离子显示屏的烧结装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于等离子显示屏的烧结装置，包括：烧结炉炉体，其包括多节腔室，具有至少一层加热层和一层返回层；第一升降机，设置在烧结炉炉体的出入口处，用于将玻璃基板装载到加热层并且将返回层的玻璃基板传输到外部；第二升降机，设置在与第一升降机相对的烧结炉炉体的另一端，用于将加热层的玻璃基板移送进入返回层；第一洁净间，用于封闭第一升降机和烧结炉炉体的靠近出入口处的腔室；以及第二洁净间，用于封闭第二升降机和烧结炉炉体的靠近第二升降机的腔室。本发明实现了用于等离子显示屏的烧结炉炉体内部的高洁净度，进而可以提高等离子显示屏的生产质量。

Description

用于等离子显示屏的烧结装置

技术领域

本发明涉及等离子显示屏领域，具体而言，涉及一种用于等离子显示屏的烧结装置。

背景技术

在等离子显示屏的制造工艺过程中，需要对附着有各种功能性薄膜材料的等离子显示屏(PDP)用前、后玻璃基板进行烧结。各种功能性薄膜材料通常通过丝网印刷、平面涂敷、喷涂、蒸发、溅射、贴膜等方式形成在玻璃基板的表面。丝网印刷、平面涂敷、局部喷涂方式是目前广泛的形成薄膜方法，薄膜材料先以粉体与有机载体混合形成浆料，再涂敷在玻璃基板表面。干燥涂敷好浆料的玻璃基板，挥发其中的溶剂(通常含有松油醇、BCA等)，然后，加热保温再缓慢冷却涂敷浆料的玻璃基板，使浆料中粘接剂如有机高分子聚合物(例如乙基纤维素)挥发氧化，使粒子相互粘结并固化附着。对于附着有电极浆料的玻璃基板而言，首先将前电极、后电极浆料印刷在玻璃基板上，经过干燥后，再对涂敷有电极浆料的玻璃基板加热、保温、然后冷却，使浆料中的粘接剂如有机高分子聚合物(例如乙基纤维素)挥发氧化，进而使银粒子相互粘结并固化附着在玻璃基板上，形成导电的电极；对于涂敷了前绝缘介质、后绝缘介质、障壁层的玻璃基板而言，同样需要使浆料中的粘接剂如有机高分子聚合物(例如乙基纤维素)挥发氧化，进而使玻璃粒子软化相互粘结并固化附着在玻璃基板上，形成绝缘保护层或者隔离的障壁；对于喷涂了荧光粉的玻璃基板而言，也要使浆料中的粘接剂如有机高分子聚合物(例如乙基纤维素)挥发氧化，使红色或者蓝色或者绿色荧光粉粒子软化相互粘结并固化附着在障壁层上。

由于烧结的玻璃基板表面涂敷有前述浆料，烧结中玻璃基板表面会沉积以及附着杂质或尘埃，所以在烧结时就会产生例如电极开路等各种缺陷，只有保证烧结炉内部的尘埃粒子数量较少尺寸较小(一般要求到达每立方英尺中大于0.5微米直径尘埃粒子数量少于1000个)，才不会有过量的尘埃粒子落在玻璃基板表面，造成产品不良，进而导致等离子显示屏的合格率降低。

通常，等离子显示屏的前后基板需要分别经过六次烧结(前基板电极、后基板电极、前基板绝缘介质、后基板绝缘介质、障壁、荧光粉)，每次烧结均需要一台专用的烧结炉。为了提供无尘环境，相关技术中的一种方案是将烧结炉设置于10万级的洁净间中。

图1示出了根据相关技术的烧结炉的结构和布局形式。如图1所示，烧结炉被完全放置在洁净室102中，被烧结的已涂敷的玻璃基板114放置在载板110上(通常把载板110和载板上的玻璃基板114称为玻璃基板组件)，该玻璃基板组件被置于滚柱112上。电机带动滚柱112旋转进而驱动载板110连续运动，因此这种烧结炉被称为滚柱连续式隧道炉。由于每次烧结过程经过加热、保温、缓慢冷却、快速冷却阶段，为避免玻璃基板114因快热快冷而变形翘曲，加热和冷却速度不能太快，因此烧结炉104必须长度很长，占用很大面积。通常烧结炉104被设计成重叠形式，加热层106叠在返回层108上，图1所示是两层烧结炉的示意图，上层是加热层106，下层是返回层108。实际使用中烧结炉104的层数会根据厂房的高度和生产节拍来确定，较佳的层数为三层，上面有两层加热层106，下面有一层返回层108。在烧结炉104前部是一个入口提升机118，该入口提升机118将从物流线上传送来的玻璃基板组件提升到加热层106的入口高度，使载板110和玻璃基板114可输送到加热层106的入口室112中，入口室112还可以在此安装测量炉温的表面热电偶。在烧结炉104的尾部，也布置有一个提升机120，把经过加热并缓慢冷却后的玻璃基板组件下降到返回层108入口的高度，使玻璃基板组件进入返回层108，在返回层108中快速冷却，并在烧结炉104的出口以低于80℃的温度从提升机118的下层传送到外部的物流线中。烧结炉总数量多达六台，每台烧结炉都占用很大的净化厂房空间，而净化厂房空间的制造费用和净化使用费用都很高，因此该方案导致成本较高。

另一种方案是只把烧结炉的入口和出口放置在净化间中，把烧结炉的其它部分放置在普通的非净化间中。该方案可以解决上述的烧结炉占用很大的净化厂房空间带来的成本较高的问题。图2示出了根据相关技术的一种改进的烧结炉的结构和布局，如图2所示，将烧结炉的入口提升机218放置在洁净室202中，把烧结炉的其它部分放置在普通的非净化室224中。

在实现本发明过程中，发明人发现如果只把烧结炉的入口和出口放置在净化间中，在烧结炉的靠近出入口处的腔室进行测温等操作时以及在将加热层的玻璃基板移送到返回层的过程中，就会有很多尘埃粒子进入烧结炉炉体内部，进而影响等离子显示屏的质量。

发明内容

本发明旨在提供一种等离子显示屏的烧结装置，能够解决上述在烧结炉的靠近出入口处的腔室进行测温等操作时以及在将加热层的玻璃基板移送到返回层的过程中出现的尘埃粒子进入烧结炉炉体的问题。

在本发明的实施例中，提供了一种用于等离子显示屏的烧结装置，包括：烧结炉炉体，其包括多节腔室，具有至少一层加热层和一层返回层；第一升降机，设置在烧结炉炉体的出入口处，用于将玻璃基板装载到加热层并且将返回层的玻璃基板传输到外部；第二升降机，设置在与第一升降机相对的烧结炉炉体的另一端，用于将加热层的玻璃基板移送进入返回层；第一洁净间，用于封闭第一升降机和烧结炉炉体的靠近出入口处的腔室；以及第二洁净间，用于封闭第二升降机和烧结炉炉体的靠近第二升降机的腔室。

优选地，第二洁净间的上部设置有风机过滤单元，用于将净化的空气反复循环。

优选地，第二洁净间的洁净度为10000级或小于10000级。

优选地，第二洁净间用铝合金、不锈钢、和塑钢中的一种做框架，框架中嵌有玻璃、透明塑料、铝板中的至少一种。

优选地，第一洁净间的洁净度为1000-3000级。

优选地，加热层中的每一层的加热、驱动以及供排气是彼此独立的。

优选地，多节腔室中的每一节都装有进气管。

优选地，进气管的侧面开有小孔或细槽，向烧结炉炉体喷吹干燥洁净的压缩空气，并且每个小孔或细槽的开口方向均朝向烧结炉炉体的尾部。

优选地，进气管为不锈钢管或由其他耐热材料制成。

因为位于烧结炉炉体出入口处的第一升降机和靠近该出入口的炉体腔室整体处于第一洁净室中，并且位于烧结炉尾部的与第一升降机相对的第二升降机和靠近该第二升降机的炉体腔室整体处于第二洁净室中，所以克服了在烧结炉的靠近出入口处的腔室进行测温等操作时以及在将加热层的玻璃基板移送到返回层的过程中，出现的大量尘埃粒子进入烧结炉炉体内部的问题，进而使烧结炉炉体达到较高的洁净度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据相关技术的烧结炉的结构和布局形式；

图2示出了根据相关技术的又一烧结炉的结构和布局形式；

图3示出了根据本发明的实施例的用于等离子显示屏的烧结装置的示意图；

图4示出了沿图3中的线A-A所截取的用于等离子显示屏的烧结装置的剖面图；以及

图5示出了根据本发明的实施例的用于等离子显示屏的烧结装置的三维示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

图3示出了根据本发明的实施例的用于等离子显示屏的烧结装置的示意图。如图3所示，用于等离子显示屏的烧结装置包括：烧结炉炉体，其包括多节腔室，具有至少一层加热层和一层返回层；第一升降机318，设置在烧结炉炉体的出入口处，用于将玻璃基板装载到加热层并且将返回层的玻璃基板传输到外部；第二升降机320，设置在与第一升降机318相对的烧结炉炉体的另一端，用于将加热层的玻璃基板移送进入返回层；第一洁净间302，用于封闭第一升降机318和烧结炉炉体的靠近出入口处的腔室(第一入口室)322；以及第二洁净间328，用于封闭第二升降机320和烧结炉炉体的靠近第二升降机320的腔室。在本实施例中，将烧结炉的第一升降机318和炉体的第一个腔室即第一入口室322整体布置在第一洁净间302中，并且在烧结炉的尾端设计有第二洁净间328，将第二升降机320和炉体的最末端腔室即靠近第二升降机320的炉体腔室整体布置在第二洁净间328中，而将烧结炉炉体的其它部分安置在普通的厂房(非洁净室)324中。

通过本实施例可以实现：在第一入口室322进行测温操作时不会有过多尘埃粒子通过炉入口进入烧结炉内，同样，玻璃基板组件从炉体内进入升降机或者从升降机中移出时，都是处在净化环境下，不会使玻璃表面被污染而导致显示屏质量下降。

仍参考图3，根据本发明的优选实施例，第二洁净间的上部设置有风机过滤单元FFU330，用于将净化的空气反复循环。

通过本优选实施例可以使第二升降机320和炉体的最末端腔室即靠近第二升降机320的炉体腔室处于无尘环境中，同时也使第二洁净室328中的气压比外部空间至少高3-5帕(Pa)，当把玻璃基板从加热层移送到返回层时，玻璃基板表面就不会有尘埃粒子附着。

仍参考图3，根据本发明的优选实施例，第二洁净间的洁净度为10000级或小于10000级。

通过本优选实施例可以使第二洁净间的洁净度满足玻璃基板烧结过程中无尘操作的要求，进而保证了玻璃基板的烧结质量。

仍参考图3，根据本发明的优选实施例，第二洁净间328用铝合金或不锈钢或塑钢作骨架，骨架中嵌玻璃、透明塑料、铝板中的至少一种。

通过采用上述材质，可以进一步保证第二洁净间具有较高的洁净度，从而满足烧结玻璃基板的无尘环境要求。

仍参考图3，根据本发明的优选实施例，第一洁净间302的洁净度为1000-3000级。

通过本优选实施例可以使第一洁净间的洁净度满足玻璃基板烧结过程中较高的洁净度要求，进而保证了玻璃基板的烧结质量。

图4示出了沿图3中的线A-A所截取的用于等离子显示屏的烧结装置的剖面图，图5示出了根据本发明的实施例的用于等离子显示屏的烧结装置的三维示意图。如图4和图5所示，烧结炉炉体结构如下：炉体侧面和顶部是耐火保温材料436(536)，耐火保温材料436(536)的内部是微晶玻璃隔板438(538)，微晶玻璃隔板438(538)在炉体内侧的两边和顶部搭接围成一个封闭空间，把需要烧结的玻璃基板414隔离在中间。显示器的玻璃基板414放置在载板410上，载板410下是滚柱412，滚柱412可以是耐高温的不锈钢或者耐磨性能和强度更好的陶瓷。

通过使用微晶玻璃隔板438(538)，可以使炉体内的耐火保温材料436(536)与玻璃基板组件隔离，防止耐火保温材料436(536)或外部空气中尘埃粒子进入炉体内部，落在显示器的玻璃基板414表面，形成质量缺陷，造成不良品。

仍参考图4和图5，根据本发明的优选实施例，在烧结炉炉体腔室的每一节中都装有进气管432(532)。

通过使用上述进气管432(532)，可以将烧结炉的每一节炉体腔室中的尘埃粒子吹起带出，从而使炉体内部保持洁净状态。

仍参考图4和图5，根据本发明的优选实施例，进气管432(532)的侧面开有小孔，或者细槽，每个进气管432(532)上的小孔或细槽的开口方向均朝向炉体尾部。在设备安装、维修，或者是设备暂未使用时，向进气管432(532)内通入洁净干燥的压缩空气(简称CDA)，使炉体内部保持洁净状态。在炉体开始升温后，仅保留升温区的进气管432(532)向炉体内吹气，供给玻璃基板414表面涂层材料中高分子聚合物氧化分解所需氧气。而保温区和缓慢冷却区停止供应洁净干燥的压缩空气，由于炉体中微晶玻璃隔板438(538)内部空气在被加热时的体积膨胀，内部空气的压力增加，所增加的压力，可以形成炉体内部的气压比外部气压高，外部空气中的尘埃粒子不能向炉体内流动，从而保持炉体内部的洁净。

通过上述实施例，可以使烧结炉炉体内的洁净度达到1000级，同时，在炉体升温后，可以为有机高分子聚合物的挥发氧化提供氧气。

仍参考图4和图5，根据本发明的优选实施例，进气管432(532)由不锈钢管或其它耐热材料制成，并且从两侧横穿过炉体耐火保温材料436(536)和微晶玻璃隔板438(538)。

通过该优选实施例，可以保证进气管432(532)的材质不会对烧结炉炉体造成污染，进而保证了炉体腔室的高洁净度。

根据本发明的优选实施例，加热层中的每一层的加热、驱动以及供排气是彼此独立的。

通过该优选实施例，实现了各加热层的环境相对独立，不会造成各加热层之间的相互污染，同时，也可以实现加热层之间的独立操作。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

因为位于烧结炉炉体出入口处的第一升降机和靠近该出入口的炉体腔室整体处于第一洁净室中，并且位于烧结炉尾部的与第一升降机相对的第二升降机和靠近该第二升降机的炉体腔室整体处于第二洁净室中，所以克服了在烧结炉的靠近出入口处的腔室进行测温等操作时以及在将加热层的玻璃基板移送到返回层的过程中，出现的大量尘埃粒子进入烧结炉炉体内部的问题，进而使烧结炉炉体达到较高的洁净度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于等离子显示屏的烧结装置，其特征在于，包括：

烧结炉炉体，其包括多节腔室，具有至少一层加热层和一层返回层；

第一升降机，设置在所述烧结炉炉体的出入口处，用于将玻璃基板装载到所述加热层并且将所述返回层的玻璃基板传输到外部；

第二升降机，设置在与所述第一升降机相对的所述烧结炉炉体的另一端，用于将所述加热层的玻璃基板移送进入所述返回层；

第一洁净间，用于封闭所述第一升降机和所述烧结炉炉体的靠近所述出入口处的腔室；以及

第二洁净间，用于封闭所述第二升降机和所述烧结炉炉体的靠近所述第二升降机的腔室。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二洁净间的上部设置有风机过滤单元，用于将净化的空气反复循环。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第二洁净间的洁净度为10000级或小于10000级。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第二洁净间用铝合金、不锈钢、和塑钢中的一种做框架，所述框架中嵌有玻璃、透明塑料、铝板中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一洁净间的洁净度为1000-3000级。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加热层中的每一层的加热、驱动以及供排气是彼此独立的。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多节腔室中的每一节都装有进气管。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述进气管的侧面开有小孔或细槽，向所述烧结炉炉体喷吹干燥洁净的压缩空气，并且每个所述小孔或细槽的开口方向均朝向所述烧结炉炉体的尾部。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述进气管为不锈钢管或由其他耐热材料制成。

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