CN103474309B - 一种用于玻璃基板支承的金属复合料架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于玻璃基板支承的金属复合料架，包括由线膨胀系数不低于12x10^-6/℃的金属材料构成的框架型架体和架体上的支撑板，所述支撑板上设置由特种线膨胀系数的金属材料构成的横向支承杆和纵向支承杆，以及设置在横向或纵向支承杆上呈阵列布置的若干支承块和用于安装排气头的安装板，该复合料架在加热炉中从室温加热至400℃～500℃及其冷却过程中所述呈阵列布置的各支承块和排气头相对于其所支承的玻璃基板相对静止，无偏斜、滚动和明显滑移。本发明有限地使用稀贵金属材料满足平面上横向和纵向热膨胀率控制，具有很好的推广应用价值，可以用于玻璃等材料的在高温状态下的支撑。

Description

一种用于玻璃基板支承的金属复合料架

技术领域

本发明涉及一种玻璃基板容纳料架，尤其涉及一种用于玻璃基板支承的金属复合料架。

背景技术

在等离子显示面板(PDP)的制造过程中，在封排炉中对PDP面板封接排气并充以放电气体是PDP关键制程之一。在中试或量产条件下，为提高试验或生产效率，在封排炉中将多个PDP面板保持成横置状态且多层叠放的PDP面板容纳料架是公知的。

现有的封排技术在PDP面板边缘上设置有用以排气和充注放电气体的通气孔，在容纳料架上按层设置多个支柱用以支承PDP面板，且每层设置用于安装玻璃接头管的排气头，其中接头管与PDP面板边缘上的通气孔同心，且接头管上端平面涂有玻璃封接胶，排气头中的弹簧使接头管上端平面与PDP面板抵触密封，而接头管的另一端通过金属波纹管与真空管道连接用以对PDP面板排气和充注放电气体。

众所周知，按PDP面板封排制程技术要求，PDP面板及其容纳料架，通常选用奥氏体不锈钢材料，须在封排炉中经历400℃～500℃的加热、保温、冷却至室温的处理过程，在此工艺过程中必然伴有PDP面板及其容纳料架各部分的热膨胀及收缩，由于构成容纳料架各部分及面板玻璃的热膨胀系数不同，因各自的热膨胀及收缩变化量的差异就会导致接头管与PDP面板上通气孔之间的位置偏移及接头管的损坏的情况。通常PDP面板上通气孔的直径为Ф3mm，为保证封排制程正常进行通气孔与接头管中心之间的位置偏移应控制在通气孔直径的10%以内。

容纳料架通常选用耐高温环境材料如奥氏体不锈钢，其线膨胀系数在500℃温度范围达到17.5×10-6/℃，当PDP玻璃基板采用高应变点玻璃CP600V时其热膨胀率为8.6×10-6/℃,以50〞PDP面板为例，在20℃时，对角支承之间的间距按1米计，则从室温加热至400℃～500℃及其冷却过程中对角支承之间的间距因热膨胀的变化与PDP面板平面尺寸因热膨胀的变化之差达到4.27mm，这导致PDP面板上通气孔与接头管中心之间的位置偏移约4mm，通常PDP面板上通气孔的直径仅为Ф3mm，显然这将导致封排制程不能正常进行。

针对上述问题，正如专利03152276.9指出的：若将容纳料架上安装板支柱的支承梁设为与PDP面板相同材料，然而由于PDP面板材料为玻璃，由于其显然的脆性而容易损坏，于是该专利提出第1发明为：“在所述板支柱内，对于除了靠近接头管的至少1个特定的板支柱外的其它支柱，与所述特定的板支柱相比，容易形成相对所述平面板向横向相对移动”，此横向相对移动也就是常见的滑移。通常将所述其它板支柱的支承面设置成较小接触面并且使其更光滑，但此种方法仍不能保证接头管与PDP面板上通气孔之间无位置偏移发生。所以该专利又提出第2发明：“所述其它的板支柱被设成可摆动的结构”，以及第3发明：“所述其它的板支柱，具有可转动地载放在剖面大致为V字形的倾斜面上、支承所述平面的滚子，该滚子的中心轴被配置成与从该中心轴被配置成与从该中心轴的中点朝向所述接头管的方向正交”。但是这种可摆动或滚动的板支柱构成的面板支承是不稳定的支承结构，较难推广应用。

再者，由于具有特种线膨胀系数的金属材料相当稀贵，约相当于适用于高温工作环境的奥氏体不锈钢价格的数十倍，也未见将特种线膨胀系数的金属材料应用于多层叠放PDP面板的容纳料架的技术。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种用于玻璃基板支承的金属复合料架，实现玻璃基板在高温加热过程中无偏移的支承。

为了解决以上技术问题，本发明的一种用于玻璃基板支承的金属复合料架，其特征在于，该复合料架包括由线膨胀系数不低于12x10-6/℃的金属材料构成的框架型架体和架体上的支撑板，所述支撑板上设置由特种线膨胀系数的金属材料构成的横向支承杆和纵向支承杆，以及设置在横向或纵向支承杆上呈阵列布置的若干支承块和用于安装排气头的安装板，该复合料架在加热炉中从室温加热至400℃～500℃及其冷却过程中所述呈阵列布置的各支承块和排气头相对于其所支承的玻璃基板相对静止，无偏斜、滚动和明显滑移。

进一步的，所述支撑板至少两个，其中第一支撑板紧固在架体上，其余支撑板能够在架体横梁上沿垂直于支撑板长度的方向滑动。

进一步的，所述沿垂直于支撑板长度方向布置的横向支承杆为两根，且与每个支撑板紧固连接，沿支撑板长度方向布置的纵向支承杆与支撑板一一对应，且纵向支承杆一端紧固于支撑板一端，并与排气头在同侧。

特别的，所述用于安装排气头的安装板固定在第一支撑板上的纵向支承杆上。

综上，本发明采用上述结构后具有以下有益效果：

（1）在本发明的用于玻璃基板支承的金属复合料架中，由于横向支承杆、纵向支承杆和用于安装排气头的安装板均采用线膨胀系数与玻璃基板相一致的金属材料，使设置在横向及纵向支承杆上呈阵列布置的若干支承块和安装于排气头上的接头管相对于玻璃基板相对静止，无偏斜、滚动和明显滑移。

（2）在本发明的用于玻璃基板支承的金属复合料架中，通过有限地使用具有特种线膨胀系数的稀贵金属材料满足平面上横向和纵向热膨胀率控制，最大限度地节约了稀贵金属的使用，因而使本发明具有很好的推广应用价值。

附图说明

图1是本发明实施例的主视剖面结构示意图。

图2是本发明实施例的俯视剖面结构示意图。

图3是图1中A-A处剖视结构示意图。

图4是图1中Ⅰ处放大图。

图5是图1中Ⅱ处放大图。

图6是图3中Ⅲ处放大图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

10—架体，11—立柱，12—横向横梁，13—纵向横梁，14—导槽，15—第一支撑板安装座，20—支撑板，21—第一支撑板，22—第一支撑板安装螺栓，23—支撑板导向柱，30—横向支承杆，31—固定挡套，32—挡套紧定螺钉，40—纵向支承杆，41—纵向支承杆固定端，42—纵向支承杆固定螺栓，43—第一纵向支承杆，50—支承块，51—支承块开口，52—支承块夹紧螺钉，60—排气头安装板，61—安装板连接块，62—连接块夹紧螺钉，63—安装板连接螺钉，70—PDP面板，71—接头管，72—排气头，73—波纹管

具体实施方式

下面结合实施例对发明作进一步地详细说明：

如图1至图6所示，本发明的用于玻璃基板支承的金属复合料架，包括由立柱11、横向横梁12和纵向横梁13构成的框架型架体10，且横向横梁12和纵向横梁13在立柱11高度方向多层设置，以适应PDP面板在该复合料架上多层叠放容纳，在架体10左侧两立柱上设有第一支撑板安装座14，并用固定螺栓32将第一支撑板21固定在安装座14上，在纵向横梁13上与第一支撑板21平行地设置其余支撑板20，在其余支撑板20两端底板的孔中插入支撑板导柱23，导柱23同时穿过在纵向横梁13上并沿其长度方向设置的导槽14，因此，其余支撑板20可在纵向横梁13上在其导槽14长度范围内移动。

所述架体10、支撑板20及安装座14、导柱23作为线膨胀差异化金属复合料架的主要部分，选用通用的耐高温环境材料如奥氏体不锈钢，虽然奥氏体不锈钢线膨胀系数较高，在20～500℃温度范围达到17.5×10-6/℃，每米伸长量可达8.75mm，但此类材料价格适中，通用性好。

为了适应较低热膨胀率的玻璃材质的PDP面板70玻璃的支承，沿垂直于支撑板20长度方向布置两根由特种线膨胀系数金属材料，例如玻封合金，构成的横向支承杆30，横向支承杆30垂直穿过支撑板20立面上的孔，并用固定挡套31和紧钉螺钉32将支撑板20之间的平行间距在横向支承杆30长度方向固定；在支撑板20上沿支撑板20长度方向设置纵向支承杆40，且纵向支承杆40一端紧固于支撑板20一端，并与排气头72在同侧；进一步地，在纵向支承杆40上呈阵列设置若干支承块50，支承块50上端园平面用以支承PDP面板70，下侧设有开口51，以便用夹紧螺钉52将支承块50可靠固定在纵向支承杆40上，且支承块50并不限于使用低线膨胀的金属材料。这样一组支撑板20从室温加热至400℃～500℃及其冷却过程中，由于第一支撑板21紧固在架体10上的安装座14上，横向横梁12以第一支撑板21为基准伸长和收缩而在垂直于支撑板20长度的方向与其余支撑板20之间产生相对滑移，即一组支撑板20的平行间距在环境温度变化时由两根横向支承杆30热膨胀率确定；而在支撑板20长度方向，支撑板20与架体10纵向横梁13具有一致的热膨胀率，因而支撑板20与架体10纵向横梁13之间无相对滑移，安装在支撑板20上的一组纵向支承杆40也由低的线膨胀系数金属材料（如玻封合金）构成，其一端紧固于支撑板20上与排气头同侧之一端，另一端为自由端，活动支承于支撑板另一端之孔中，可实现纵向支承杆40的自由端可以在支撑板20的滑移孔中相对滑动，而支承块50是固定在纵向支承杆40上的。因此，从室温加热至400℃～500℃及其冷却过程中，这样一组支撑板20在其长度方向相对于纵向支承杆40固定一端伸长和收缩。那么，设置在纵向支承杆40上呈阵列布置的若干支承块50从室温加热至400℃～500℃及其冷却过程中的相对位置完全由横向支撑杆30和纵向支撑杆40的热膨胀率所决定。而支承块50本身的材料并不限于使用低线膨胀系数的金属材料。

当PDP玻璃面板70采用高应变点玻璃CP600V时其热膨胀率为8.6×10-6/℃,横向支撑杆20和纵向支撑杆40采用玻封合金如4J47,该玻封合金在20～500℃温度范围其平均热膨胀率(α1)为9.1×10-6/℃，以50〞PDP面板为例，对角支承块之间的间距按0.8米计（20℃时），则在从室温加热至400℃～500℃及其冷却过程中对角支承块之间的间距因热膨胀的变化与PDP面板平面尺寸因热膨胀的变化之差仅为0.19mm，计算公式为ΔL=（α1-α2）×L×ΔT，通气孔直径Ф3的10%以内，因此可忽略不计，即设置在纵向支承杆40上所述呈阵列布置的各支承块50之间相对于其所支承的PDP面板70相对静止，无偏斜、滚动。

进一步地，为了使安装在排气头72上的接头管71与各支承块50之间的间距变化与PDP面板70的热膨胀尺寸变化一致，将安装板60固定在第一支撑板21上的纵向支承杆40上：通过用夹紧螺钉62将连接块61夹紧固定在第一支撑板21上的纵向支承杆40上，连接块61一侧紧靠第一支撑板立面内侧以使连接块61在纵向支承杆40上周向定位，然后用连接螺钉63将安装板60固定在连接块61上。连接块61使用与支撑板20相同的材料，用以安装排气头72的安装板60亦采用横向支撑杆30和纵向支撑杆40相同的玻封合金如4J47，因而从室温加热至400℃～500℃及其冷却过程中安装在排气头72上的玻璃接头管71中心与呈阵列布置的支承块50之间平面尺寸变化量与玻璃基板一致，因此能进一步地确保接头管71与PDP面板70上的通气孔之间无明显位置偏移发生。

在本发明的线膨胀差异化金属复合料架中，仅横向支撑杆30、纵向支撑杆40和排气头安装板60使用具有特种线膨胀系数的稀贵金属材料（玻封合金）以满足平面上各支撑块50和接头管71的间距在横向和纵向热膨胀尺寸控制，在确保接头管71与PDP面板70上的通气孔之间在工作温度变化的条件下无明显位置偏移的同时，最大限度地节约了稀贵金属的使用，因而使本发明具有很好的推广应用价值。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明的，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于玻璃基板支承的金属复合料架，其特征在于：所述复合料架包括由线膨胀系数不低于1.2×10^-5/℃的金属材料构成的框架型架体和架体上的支撑板，所述支撑板上设置由特种线膨胀系数的金属材料构成的横向支承杆和纵向支承杆，以及设置在横向或纵向支承杆上呈阵列布置的若干支承块和用于安装排气头的安装板，所述复合料架在加热炉中从室温加热至400℃～500℃及其冷却过程中所述呈阵列布置的各支承块和排气头相对于其所支承的玻璃基板相对静止，无偏斜、滚动和明显滑移。

2.根据权利要求1所述的用于玻璃基板支承的金属复合料架，其特征在于：所述支撑板至少两个，其中第一支撑板紧固在架体上，其余支撑板能够在架体横梁上沿垂直于支撑板长度的方向滑动。

3.根据权利要求1所述的用于玻璃基板支承的金属复合料架，其特征在于：所述横向支承杆垂直于支撑板长度方向布置，数量为两根，且与每个支撑板紧固连接，沿支撑板长度方向布置的纵向支承杆与支撑板一一对应，且纵向支承杆一端紧固于支撑板一端，并与排气头在同侧。

4.根据权利要求1所述的用于玻璃基板支承的金属复合料架，其特征在于：所述用于安装排气头的安装板固定在第一支撑板上的纵向支承杆上。