CN1280862C - 等离子体显示器面板衬底的制造方法和该方法所用的模具 - Google Patents

Abstract

一种通过在基板上提供肋条制造等离子体显示器面板衬底的方法，包含以下步骤：使包含具有第一吸收边缘的第一光定形引发剂和第一光定形组份的肋条母体与所述基板紧密接触；用所述肋条母体填充通过光定形具有第二吸收边缘的第二光定形引发剂获得的模具，第二吸收边缘的波长小于所述第一光定形引发剂的所述第一边的波长；将所述肋条母体暴露在波长大于对于所述第二吸收边缘的波长的光线下，从而使所述肋条母体定形；以及去除所述模具。

Description

等离子体显示器面板衬底的制造方法和该方法所用的模具

发明领域

本发明涉及等离子体显示器面板(以下也称为“”PDP)衬底的制造方法和该方法所用的模具。

背景技术

PDP预期被用作薄型大图像显示器件。PDP通常配备所谓的PDP衬底。典型的PDP衬底由一对以一定距离经预先设定尺寸的肋条(又称为隔离肋条、分隔或栏栅)相互面对的玻璃平板构成。在这种情况下，这种肋条将一对玻璃平板之间的空间气密地分隔为单元以形成能够包含诸如氖、氦或氙之类放电气体的多个放电显示单元。

制造和提供该种肋条已经有各种建议，例如已知有利用模具的方法。通常，按照该方法，铸模材料被填入模具并且转换为通过热或光作用能够转移至平坦基板的塑造物件。在从肋条去除模具后几乎连续比制造出并提供精度相对较高的肋条。

对于PDP的普通衬底，例如采用由玻璃或陶瓷制成的基板和肋条。另一方面，PDP典型衬底的模具如未经审查的专利公开(KOKAI)No.9-12336所揭示的由金属、玻璃或陶瓷制成。因此，基板和肋条的硬度几乎等于或者低于模具的。因此当从肋条去除模具时，担心基板或肋条断裂或者模具本身断裂。当利用如未经审查的专利公开(KOKAI)No.9-283017所揭示的由玻璃、陶瓷或金属制成的模具压铸肋条时经常发生这种严重的断裂。为了大批量生产，模具被重复使用。由于模具内有破碎的肋条时每次制造肋条需要清洗模具，从而降低了生产率，因此择优选择是模具内不留下破碎的肋条。

未经审查的专利公开(KOKAI)No.9-134676也揭示了采用硬度低于玻璃或陶瓷的硅酮树脂(silicone resin)制成的模具。但是硅酮树脂通常是易碎的。因此预期无法在大批量生产中重复使用由硅酮树脂制成的模具。

发明内容

本发明的一个目标是提供一种能够在重复使用模具时避免基板或肋条的断裂的PDP衬底制造方法和该方法中所用的模具。

按照本发明，提供了一种通过在基板上提供肋条来制造等离子体显示面板的衬底，包括以下步骤：

使包含具有第一吸收边缘的第一光定形引发剂和第一光定形组份的肋条母体与所述基板紧密接触；

用所述肋条母体填充通过光定形具有第二吸收边缘的第二光定形引发剂获得的模具，第二吸收边缘的波长小于所述第一光定形引发剂的所述第一吸收边缘的波长；

将所述肋条母体暴露在波长大于所述第二吸收边缘的波长的光线下，从而使所述肋条母体定形；以及

去除所述模具。

本说明书中所用术语“吸收边缘”指的波长部分，其中物体连续光吸收谱的吸收度急剧下降并且在波长大于所述波长部分时变为透明。

按照本发明，还提供等离子体显示面板用衬底的模具，包括基板和由肋条母体形成的肋条，肋条母体包含具有第一吸收边缘的第一光定形引发剂和第一光定形组份，在具有波长小于所述第一光定形引发剂的所述第一吸收边缘的波长的第二光定形引发剂的存在下通过光定形，第二光定形组份获得所述模具。

附图简述

图1为PDP衬底一个实施例的局部分解视图。

图2为按照本发明的制造PDP衬底的方法步骤的流程图。

实施发明的较佳方式

借助下列实施例描述本发明，但是由于对本领域技术人员来说是显而易见的，所以无限定作用。在附图中，相同的标号应用于相同和等同的部分。

在图1的局部分解视图中，示出了按照本发明的PDP衬底的一个实施例。该PDP衬底10是所谓的A.C.PDP并且比较好的是配备由容易获得的钠钙玻璃制成的透明平板，它们相隔一定距离互相面对，即后板12和前板14。在后板12与前板14之间，提供具有预设尺寸的多根肋条将平板之间的空间分隔为单元，从而可以形成多个放电显示单元18。

图中所示肋条16由光敏胶(肋条母体)形成。较佳的光敏胶包含作为粘合剂组份的第一光定形组份、具有第一吸收边缘的光定形引发剂和陶瓷粉末，如果必要可包含玻璃粉末。陶瓷粉末用于使肋条定形，并且比较好的是由高强度的氧化铝、氧化硅、氧化钛或硅灰石制成，

第一光定形组份在具有第一吸收边缘的光定形引发剂的存在下光聚合，从而可以保持肋条16的形状。第一光定形组份没有特别的限制，但是比较好的是丙烯酸树脂。例如第一光定形组份也可以由丙烯酸单体或低聚物或具有甲基丙烯酰基团的硅烷偶联剂制成。特别是，比较好的是采用HEMA(羟乙基甲基丙烯酸酯)、HEA(羟乙基丙烯酸酯)、BisGMA(双酚A二缩水甘油醚甲基丙烯酸酯)或三甘醇二甲基丙烯酸酯单体或低聚物等。

特别是，当第一光定形组份由具有甲基丙烯酰基团的硅烷偶联剂制成时，通过甲基丙/烯酰基团的光聚合化形成网络，从而可以保持并包含陶瓷粉末。此外，硅烷偶合剂的第一光定形组份通过煅烧形成具有高熔点的聚二氧化硅。即使在煅烧后的较高温度下，由硅烷偶联剂产生的该网络基本上由二氧化硅保持，从而可以保持陶瓷粉末或玻璃粉末。这种硅烷偶联剂比较好的是分子量在232-290之间的γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基三乙氧基硅烷、或γ-甲基丙烯酰氧基甲基二乙氧基硅烷。

玻璃粉末用来通过向隔肋条提供稠密的结构来增强强度。玻璃粉末的用量基本上足以填满由二氧化硅制成的网络与被网络包围的陶瓷粉末之间的小空间。当网络不存在时，玻璃粉末无需填满陶瓷粉末之间的大空间。因此肋条的强度可以因少量玻璃粉末而加强。例如，即使玻璃粉末只包含质量吸收系数高的铅，光定形速度也几乎不受影响。也可以禁用低熔点的昂贵玻璃制成的玻璃粉末。玻璃粉末的含量以体积计基本上为10-70％。比较好的是，玻璃粉末以体积计的含量为20-25％，从而进一步加强肋条的强度。

当将该网络和玻璃粉末一起加热时，只要未达到构成网络的二氧化硅的熔点，网络就保持原形，因此体积基本不变化。如果体积有什么变化，程度也较小。

当前板14或后板12例如由退火点为550℃的玻璃制成时，玻璃粉末比较好的是具有低于平板退火点的软化点450-550℃。即使将这种软化点的玻璃粉末连同玻璃前板或后板一起加热以流入间隔，也可以防止前板14或后板12的热变形。玻璃粉末由包含硼、锌、磷酸、铅、钛或其组合的铅玻璃、磷-铝玻璃、硼酸钛玻璃、铋玻璃或锌玻璃制成。为了在不考虑大质量吸收系数系数的前提下减少肋条母体光定形时间，比较好的是包含硼、锌、磷酸、钛或者它们的组合。在这种情况下，每种成份没有特别的限定。

在每个放电显示单元18内，在后板12上沿肋条16提供地址电极20。在前板14上垂直于肋条16提供由氧化铟锡(ITO)制成的透明总线电极22。此外，在地址电极20与总线电极22之间包含诸如氖、氦、氙之类的放电气体，从而可以通过放电发光。在每个地址电极20上，以预设的次序提供荧光层24，从而使它可以完成彩色显示。在前板14和总线电极22上，提供透明的电介质层26以覆盖总线电极22，从而可以通过防止总线电极22的溅射而延长PDP的寿命。

以下借助图2所示PDP衬底制造步骤的流程图描述肋条和所用装置的形成。

首先制作具有对应肋条16形状的凹形部分28的模具30(参见图2(A))。凹形部分28可以是梯形截面，图中未画出。通过在凹形部分表面涂覆脱模剂也可以使模具脱开，图中也未画出。

在具有第二吸收边缘的第二光定形引发剂的存在下，通过光定形第二光定形组份可以获得模具30。丙烯酸单体或低聚物可以用作第二光定形组份。特别是，比较好的是采用从Henschel公司购买的商标为“Photomer6010”的脂肪族氨基甲酸乙酯丙烯酸酯或者从Shin-Nakamura化学公司购买的1，6-己二醇二丙烯酸酯作为丙烯酸单体或低聚物。由于模具通过光聚合形成，所以无需切割最终的模具30。由于光聚合相对较快，所以模具30可以在较短时间内方便地得到。

由于这种模具30的硬度低于普通玻璃或陶瓷，所以在从衬底去除模具时可以避免肋条和基板的断裂。因此无需清洗即可重复使用模具。

如上所述，第二光定形组份的光聚合在具有第二吸收边缘的第二光定形引发剂的存在下进行，第二吸收边缘的波长小于对应第一光定形引发剂的第一吸收边缘的波长。这种第二光定形引发剂无法吸收波长大于第二吸收边缘的波长的光线。另一方面，当肋条母体由波长大于对应第二边缘的波长的光线定形时，只有第一光定形组份通过光聚合而定形，从而可以避免第二光定形组份的同时聚合，即使模具30内仍然存在未反应的第二光定形组份的光新型引发剂例如包括氨基酮类(400-430nm)、氧化二酰基膦(bisacylphosphineoxide)(440nm)、樟脑醌(camphorquione)(500nm)、茂金属羟基酮(500nm)和苄基二甲基缩酮(380nm)，还有可以从Ciba Geigy公司购得的，商标名称为Irgacure2959(370nm)、Irgacure184(380nm)、Dalocure1173(380nm)、Irgacure500(380nm)、Irgacure1000(380nm)、Irgacure651(390nm)、Irgacure907(400nm)、Irgacure149(420nm)、Irgacure1700(440nm)、Irgacure1850(440nm)、Irgacure819(450nm)、Irgacure369(480nm)和Irgacure784(500nm)。因此通过适当选择上述两种吸收边缘不同的光定形引发剂可以选定第一光定形引发剂和第二光定形引发剂。最好，第一光定形引发剂具有对应于400-500nm波长的第一吸收边缘而第二光定形引发剂具有对应于300-400nm波长的第二吸收边缘。第一光定形引发剂和第二光定形引发剂的组合例如包括具有波长380nm吸收边缘的Dalocure1173和具有440-450nm波长的吸收边缘的Irgacure819、Irgacure1700以及Irgacure1850等。

随后光敏胶32涂覆在模具30上并且凹形部分28以其填充(参见图2(B))。光敏胶32比较好的是黏度为1×10³-1×10⁵cps。利用这种范围内的黏度可以高精度地填充光敏胶。包含硅烷偶联剂作为第一光定形组份的光敏胶可以包含矿物酸，例如盐酸、硝酸等以水解硅烷偶联剂，从而以溶胶的形式提供光敏胶。这种的光敏胶在干燥时不会发生胶凝，因此可以使陶瓷粉末和玻璃粉末弥散。而且黏度不依赖于水的数量。

随后，后板12与光敏胶32接触(参见他产2(C))。上述第二光定形组份可以向光聚合的模具30提供柔性。在这种情况下，通过弯曲模具30，使模具30从一端与光敏胶32接触。因此后板12与光敏胶32之间的空气被有效去除至外部并且避免了空气渗透入光敏胶32。

随后通过使光敏胶32暴露在波长大于第二光定形组份的第二吸收边缘的光线(hv)下使第一光定形组份聚合，从而获得肋条模制物件34(参见图2(C))。在这种情况下，聚合基本上仅仅通过曝光进行而原则上无需难以控制的热处理。本实施例的第二光定形组份还可以向光聚合的模具30提供透明度。当模具30透明时，光敏胶30在光线下的暴露可以不仅是后板12而且可以同时是整个模具30进行。因此光线可以充分到达位于凹形部分28深处的第一光定形引发剂和第一光定形组份，并且未反应的第一光定形组份不会留在模制物件34的自由端。而且向模制物件34提供了基本均匀的机械强度。

曝光用的光线具有较长的波长并且仅仅在第一光定形引发剂内吸收。因此光线基本上不被第二光定形引发剂吸收，并且仅仅引发第一光定形组份的聚合以获得模制物件34。因此，即使模具30中残留未反应的第二光定形组份，也可以阻止未反应的第二光定形组份与第一光定形组份反应。即，模制物件34可以避免因聚合而黏附到模具30上。

随后从模具30去除模制物件34，从而将模制物件34整体转移至后板(参见图2(D))。如上所述，避免了模制物件34黏附在模具上。因此这种去除可以在后板12或模制物件34或其自由端不断裂的情况下方便地进行，从而可以使其留在模具30内。因此可以不用清洗重复使用模具30，从而可以提高PDP衬底的生产率。

随后，将模制物件34和后板12放入煅烧炉(未画出)并且在预设温度下煅烧以获得肋条16(参见图2(E))。在煅烧前后，基本上保持了上述网络，从而减少模制物件的收缩。因此可以高精度地根据凹形部分的形状制作肋条。

如果需要，可以在后板的肋条之间形成地址电极，并且可以在地址电极上提供荧光层。随后先前已经形成总线电极的透明前板也可以经肋条面对着后板放置。而且前板和后板的周边部分可以利用图中未画出的密封材料以气密方式密封，从而在前板与后板之间形成放电显示单元。此后，放电显示单元被抽真空并且引入放电气体以形成PDP衬底。

虽然按照PDP的交流衬底的描述了本发明，但是本领域内技术人员理解本发明也可以应用于直流PDP衬底。

实例

实例1

以下列程序制作光敏胶。首先，制备作为第一光定形组份的4克γ-甲基丙酰酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷(Nippon Unicar公司制造)。此外，制备1克的摩尔比为2∶1的0.01N硝酸水溶液与乙醇的混合溶液。在这些组份混合并充分搅拌之后，在70℃下放置12小时使混合物反应。随后在70℃干燥反应产物，并且通过蒸发脱水和去除酒精。

将0.03克的第一光定形引发剂和16克的陶瓷粉末加入4克干燥的反应产物。采用从Ciba Geigy公司购买的商标名为Irgacure819的二(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-苯基膦氧化物作为第一光定形引发剂。该第一光定形引发剂具有波长为450nm左右的吸收边缘。采用从Showa Denko公司购买的商标名为Al-45-2的α-氧化铝作为陶瓷粉末。该α-氧化铝的平均粒径为2.1微米。

随后，制备具有对应于肋条形状的凹形部分的模具。该模具由存在1％重量的第二光定形引发剂的第二光定形组份形成。作为第二光定形组份，采用从Henschel公司购买的商标名为Photomer6010的脂肪族氨酯丙烯酸酯低聚物。采用从Ciba Geigy公司购买的商标名为Dalocure1173的2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮作为第二光定形引发剂。这种引发剂的吸收边缘波长为380nm。在Ushio Denki公司制造的紫外光源(商标名：Unicure)的200-450nm紫外线下进行第二光定形组份的光聚合。

模具的凹形部分被填充上述光敏胶。随后，透明的后板放置在模具上，从而与凹形部分中的光敏胶接触。利用Philips公司制造的荧光灯，通过在400-500nm光线下曝光30秒进行第一光定形组份的光聚合。曝光基本上同时从透明模具和透明衬底的两侧进行。随后从模具一起去除模制物件和后板。在这种情况下，从模具去除模制物件可以在模制物件或后板不断裂的情况下进行。随后，模制物件和后板放入500℃的煅烧炉内以获得肋条。

比较实例1

在该实例中，采用与实例1相同的光敏胶和模具。但是第一光定形组份的光聚合化利用上述紫外光源代替Philips公司制造的荧光灯进行。由于模具与模制物件之间的强粘合，因此不能从模具去除后板。模制物件被强行从模具去除，从而导致模具物件断裂。

比较实例2

在该实例中，采用与实例1相同的光敏胶。但是利用第二光定形组份和实例1中的第一光定形引发剂代替第二光定形组份和第二光定形引发剂制作该实例的模具。在这种情况下，利用上述紫外光源进行第二光定形组份的光聚合以制得模具。

在用上述光敏胶填充模具的凹形部分之后，利用上述荧光灯完成第一光定形组份的光聚合以制得肋条母体。由于模具与模制物件之间的强粘合，因此不能从模具去除后板。模制物件被强行从模具去除，从而导致模具物件断裂。

发明效果

按照本发明的制造PDP衬底的方法，避免了基板和肋条的断裂并且可以重复使用模具。

Claims (11)

1.一种通过在基板上提供肋条制造等离子体显示器面板衬底的方法，其特征在于包含以下步骤：

使包含具有第一吸收边缘的第一光定形引发剂和第一光定形组份的肋条母体与所述基板紧密接触；

用所述肋条母体填充模具，该模具通过光定形具有第二吸收边缘的第二光定形引发剂获得的模具，第二吸收边缘的波长小于所述第一光定形引发剂的所述第一边的波长；

将所述肋条母体暴露在波长大于对应于所述第二吸收边缘的波长的光线下，从而使所述肋条母体定形；以及

去除所述模具。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使所述肋条母体与所述基板紧密接触的步骤是在填充所述模具之后发生。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于基板和模具是透明的并且经基板和模具进行肋条母体的曝光。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于模具是柔性的。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于第一光定形引发剂具有对应于400-500nm波长的第一吸收边缘而第二光定形引发剂具有对应于300-400nm波长的第二吸收边缘。

6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于第一光定形组份和第二光定形组份为丙烯酸树脂。

7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于肋条母体包含陶瓷粉末并且还可以进一步选择玻璃粉末。

8.一种制造等离子体显示面板用衬底用模具的组件，其特征在于包括基板和由肋条，所述模具具有凹形部分，用于形成所述肋条的肋条母体放置在所述模具的所述凹形部分内并且包含具有第一吸收边缘的第一光定形引发剂和第一光定形组份，通过光定形存在于具有波长小于所述第一光定形引发剂的所述第一吸收边缘的波长的第二光定形引发剂中的第二光定形组份获得所述模具。

9.如权利要求8所述的组件，其特征在于所述模具是柔性的。

10.如权利要求8或9所述的组件，其特征在于所述模具是透明的。

11.如权利要求8所述的组件，其特征在于进一步包含构成等离子体显示器面板的衬底基板的玻璃衬底，所述玻璃衬底与放置在所述模具凹形部分内的所述肋条母体接触。

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