EP1164623A2 - Channel plate made of glass for flat panel displays and method for producing the same - Google Patents

Channel plate made of glass for flat panel displays and method for producing the same Download PDF

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EP1164623A2
EP1164623A2 EP01110303A EP01110303A EP1164623A2 EP 1164623 A2 EP1164623 A2 EP 1164623A2 EP 01110303 A EP01110303 A EP 01110303A EP 01110303 A EP01110303 A EP 01110303A EP 1164623 A2 EP1164623 A2 EP 1164623A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
channel
edge
glass
channels
transition
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01110303A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Markus Dr. Vos
Sven Dipl.-Ing. Pallhorn
Patrick W. Dipl.-Ing. Julius
Marten Dr. Walther
Tobias Dr. Kälber
Thomas Dr. Kessler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schott AG
Carl Zeiss AG
Original Assignee
Carl Zeiss AG
Schott Glaswerke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss AG, Schott Glaswerke AG filed Critical Carl Zeiss AG
Publication of EP1164623A2 publication Critical patent/EP1164623A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/24Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
    • H01J9/241Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases the vessel being for a flat panel display
    • H01J9/242Spacers between faceplate and backplate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/02Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding grooves, e.g. on shafts, in casings, in tubes, homokinetic joint elements
    • B24B19/03Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding grooves, e.g. on shafts, in casings, in tubes, homokinetic joint elements for grinding grooves in glass workpieces, e.g. decorative grooves
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2211/00Plasma display panels with alternate current induction of the discharge, e.g. AC-PDPs
    • H01J2211/20Constructional details
    • H01J2211/34Vessels, containers or parts thereof, e.g. substrates
    • H01J2211/36Spacers, barriers, ribs, partitions or the like

Definitions

  • the invention relates to a channel plate made of glass for flat screens, which has a plurality of parallel channels separated by webs, which are microstructured in a flat glass substrate, and which has an edge area on which are located on the channel floors Electrode tracks can be led out,
  • the invention further relates to a method for producing such Channel plate.
  • flight pitch X 50 to 1000 ⁇ m
  • ridge height Y 50th - 300 ⁇ m
  • web width Z 20 - 100 ⁇ m.
  • each applied between zero and three conductor tracks as electrodes In the channels between the rib-shaped webs, depending on the display type, each applied between zero and three conductor tracks as electrodes.
  • the webs are formed with channels in the Screen printing process in several layers one after the other on a flat Glass substrate applied. This process is very complex and expensive.
  • the channel structures in the flat Molded glass substrate In another method, the channel structures in the flat Molded glass substrate.
  • This shaping can be done in different ways.
  • the channel plates have a flat edge area on at least one side, on which the metallic, if applicable, attached to the channel floors Electrode tracks are brought out for connection purposes.
  • the upper level the flat edge area is at the target height of the channel floors to be formed.
  • the channels are described by the Methods formed in the flat glass substrate, then the depth of the Channels, due to unavoidable manufacturing tolerances, differ, i.e. the height of the channel floors fluctuates with respect to the upper level of the Edge area and there are transition stages that adversely affect the photolithographic structuring of the metallic electrode tracks and their mechanical resilience against tensile and compressive stress.
  • the invention is based on the object, the one mentioned Channel plate made of glass so that the electrode leads are trouble-free structured and mechanically strong enough.
  • This object is achieved according to the invention on the basis of a Channel plate made of glass for flat screens, which a variety of parallel extending, separated by webs channels, which in a flat Glass substrate are microstructured, and which have an edge area has, on which electrode tracks located on the channel floors are lead out, in that the transition from the channel floors to the Edge area is shaped so that regardless of manufacturing tolerances Step occurs between the channel floors and the edge area.
  • the inventive design of the channel plate is a unproblematic electrode lead-out on the connection edge area given.
  • the construction of the channel plate is Invention made such that the smooth transition to the edge area a ramp-shaped flattening, sloping towards the edge on a flat section has, with the highest point, which is a predetermined amount higher and a lowest point that is a predetermined amount lower than the intended one
  • the target height of the channel floors is.
  • the arrangement is preferably such that the highest point of the Ramp at the top edge of the web and the lowest point at least around the double the manufacturing tolerance is lower than the nominal height of the channel floors.
  • the channel plate can be so be designed so that the edge region at substantially the same height as the top edge of the web lies and a rounded transition from the channel floor to Edge area is formed.
  • the smooth transitions are preferred ground in, which is particularly economical to achieve in terms of production technology is, in particular if according to an embodiment of the invention
  • Channel structure is ground into the glass substrate. It is Appropriately, the glass substrate at least on the side on which the Grinding process starts, is ground to the extent that the tolerances in the Reduce depth of channels.
  • This channel plate has a plurality of parallel channels separated by webs 1 2 on. On the bottom 3 of the channels, depending on the display type and design, 0 - 3 electrodes applied.
  • Such a glass plate is produced in the following steps:
  • a flat rectangular glass plate 4 the glass substrate, with given dimensions according to the required screen size, provided.
  • This glass plate is preferably made by floating or pulling made and preferably consists of borosilicate glass.
  • Glass plates produced in this way typically have on their surface wavy bumps with long wavelength, the so-called "Warp” and a ripple with a very small wavelength.
  • Warp the so-called "Warp”
  • a ripple with a very small wavelength.
  • the plane-ground glass surface when using the duct plate in one PALC display minimizes distracting stray radiation, and thus the contrast increased.
  • the structuring of the channels 2 in the flat-ground glass plate 4 in its active region 4 a is carried out according to one of the methods described at the outset, preferably by grinding in the channels using a high-precision multi-disc grinding tool.
  • Such high-precision multi-wheel grinding modules typically have a plurality of precision grinding wheels mounted on a common spindle, with high precision axially spaced apart by spacer rings, for simultaneous grinding of microstructures running parallel to one another in a workpiece.
  • the grinding wheels must have a high-precision mutual distance with very small tolerances.
  • the channel structure is ground in by the so-called offset grinding described there.
  • the channels 2 are then, depending on the display version, the metallic ones Conductor tracks introduced as electrodes.
  • the application of the metallic Conductors are expediently made using external currentless and galvanic process for metal deposition with photolithographic Structuring of the electrode areas according to the older German Patent application 198 41 900.7-33, the disclosure of which is also by Reference to the disclosure content of the present application is made.
  • Other processes, such as sputtering and vapor deposition, are also possible.
  • the Channel plate 4 before structuring for example by a grinding wheel corresponding width and contour, starting from the top of the duct plate, a flat oblique to the edge ramp 4 b formed, which opens into a flat connection area 4 c, the deeper than the target height of the channel floors 3 is. This ensures that the metallic conductor tracks of the electrodes no jump between the channel bottom and must overcome border area, not even within the specified tolerances fluctuating actual height of the channel floors.
  • the transition between the edge area at an obtuse angle 4 b, c and channel floor 3 ensures a significantly better photolithographic Structurability of the electrode and less stress on the finished one Electrode so that no short circuits and interruptions occur and the Risk of breakage of the electrodes is significantly reduced. This measure leads therefore to an increased yield in the production of the channel plates.
  • the slope of the ramp 4 b is for example 3 ° and the lowest point of the ramp located opposite the desired height of the channel bottom 3 by, for example, 10 ⁇ m deep.
  • the ramp slope 4 b is shaped so that the lowest point is twice the manufacturing tolerance lower than the desired channel floor height.
  • the radius of the disk 5 thus forms in the edge region 4 b of the structure from. This radius also leads to a continuous transition between the channel floor and the glass surface of the channel plate in the edge area 4 b. For this reason, the load on the electrode can also occur be reduced.
  • Another advantage of immersing with the grinding wheel 5 in the glass plate 4 is that in addition to a separate Edge processing can be dispensed with. Thus, another manufacturing or Process step omitted.
  • the edge area can also be used to store and support a microsheet (Thin glass) or as mechanical support for a cover glass.

Abstract

The device has a number of parallel channels (2) separated by vertical plates (1) and formed in a glass substrate (4) in microstructured form. Electrode tracks formed on the floors (3) of the channels are fed out in an edge region (4b,4c). The transition from the channel floors to the edge region is shaped so that there is no step between the channel floors and the edge region irrespective of manufacturing tolerances. Independent claims are also included for the following: a method of manufacturing a glass channel plate for flat display screen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kanalplatte aus Glas für Flachbildschirme, welche eine Vielzahl von parallel verlaufenden, durch Stege getrennte Kanäle aufweist, die in einem flachen Glassubstrat mikrostrukturiert ausgeformt sind, und welche einen Randbereich besitzt, auf welchen auf den Kanalböden befindliche Elektrodenbahnen herausführbar sind,The invention relates to a channel plate made of glass for flat screens, which has a plurality of parallel channels separated by webs, which are microstructured in a flat glass substrate, and which has an edge area on which are located on the channel floors Electrode tracks can be led out,

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Kanalplatte.The invention further relates to a method for producing such Channel plate.

Displayscheiben von Flachbildschirmen, wie sie typischerweise bei modernen Plasma-Fernsehbildschirmen benötigt werden, den sogenannten Plasma Display Panel = PDP bzw. Plasma Addressed Liquid Crystal = PALC, benötigen für ihre Funktion sogenannte Kanalplatten, die Mikrostrukturen hoher Präzision in Form von mehreren, parallel verlaufenden Mikrokanälen aufweisen, die durch Stege getrennt sind.Display panels of flat screens, as they are typically used in modern Plasma television screens are required, the so-called plasma display Panel = PDP or Plasma Addressed Liquid Crystal = PALC, need for Their function is called channel plates, which are microstructures of high precision Form of several, parallel microchannels that pass through Webs are separated.

Eine derartige Kanalplatte ist ausschnittsweise in Figur 3 im stark vergrößerten Maßstab prinzipiell dargestellt. Die aus dieser Figur ersichtliche kanalförmige Mikrostrukturierung muß kostengünstig und in großen Stückzahlen für verschiedene Displaygrößen (Bildschirmdiagonalen bis 60" und größer) erfolgen. In Abhängigkeit vom Bildschirmformat liegen die Strukturabmessungen in folgenden Bereichen: Stegabstand X = 50 - 1000 µm, Steghöhe Y = 50 - 300 µm und Stegbreite Z = 20 - 100 µm. Für ein 42"-HiVision PDP-Display sind beispielsweise ca. 5760 Kanäle mit einem Teilungsabstand der Stege "X", dem sog. Pitch, von ca. 161 µ m bei einer Steghöhe "Y" von 150 µm und einer Stegbreite "Z" von 30 µm mit Toleranzen von wenigen µm über ca. 520 mm Länge zu fertigen.Such a channel plate is shown in detail in FIG. 3 in principle on a greatly enlarged scale. The apparent from this figure, channel-shaped microstructure must be made inexpensively and in large numbers for different display sizes (diagonal screen sizes up to 60 "or larger), depending on the screen size, the structure dimensions are in the following ranges: flight pitch X = 50 to 1000 μ m, ridge height Y = 50th - 300 µ m and web width Z = 20 - 100 µ m. For a 42 "HiVision PDP display, for example, there are approx. 5760 channels with a pitch of the webs" X ", the so-called pitch, of approx. 161 µ m to manufacture a web height "Y" of 150 μ m and a land width "Z" of 30 μ m with tolerances of a few μ m approximately 520 mm in length.

In den Kanälen zwischen den rippenförmigen Stegen sind, je nach DisplayTyp, jeweils zwischen null und drei Leiterbahnen als Elektroden aufgebracht.In the channels between the rib-shaped webs, depending on the display type, each applied between zero and three conductor tracks as electrodes.

Der Aufbau dieser modernen Flachbildschirme, insbesondere der Kanalplatte, ist bekannt.The structure of these modern flat screens, especially the channel plate, is known.

Es sind verschiedene Methoden zum Ausbilden der Kanalstruktur bekannt geworden. Bei einer Methode werden die Stege unter Bildung von Kanälen im Siebdruckverfahren in mehreren Schichtungen nacheinander auf ein flaches Glassubstrat aufgetragen. Dieses Verfahren ist sehr aufwendig und teuer.Various methods for forming the channel structure are known become. In one method, the webs are formed with channels in the Screen printing process in several layers one after the other on a flat Glass substrate applied. This process is very complex and expensive.

Bei einer anderen Methode werden die Kanalstrukturen in dem flachen Glassubstrat ausgeformt.In another method, the channel structures in the flat Molded glass substrate.

Dieses Ausformen kann auf verschiedene Weise erfolgen.This shaping can be done in different ways.

Es ist bekannt, die Kanal-Mikrostrukturen im Wege der Heißformgebung durch Prägen zu erzeugen.It is known to pass through the channel microstructures by hot forming To produce embossing.

Es ist ebenfalls bekannt, durch Sandstrahlen über eine mirostrukturierte Maske die Kanal-Mikrostrukturen zu erzeugen.It is also known to sandblast over a mirostructured mask to generate the channel microstructures.

Es ist auch schon versucht worden, die Kanäle durch einen Schleifvorgang zu strukturieren. Beim Schleifen wird dabei vorzugsweise ein hochpräzises Mehrscheiben-Schleifwerkzeug verwendet, das mehrere auf einer gemeinsamen Spindel, hochpräzise durch Distanzringe axial beabstandet zueinander angeordnete Präzisionsschleifscheiben aufweist. Da die Kanäle sehr fein strukturiert sind und sehr geringe Abstände zueinander haben, bereitet die Herstellung der Kanalplatten durch Schleifen mittels des Mehrscheiben-Schleifwerkzeuges dahingehend Schwierigkeiten, daß die einzelnen Schleifscheiben des Mehrscheiben-Schleifwerkzeuges nicht in entsprechend geringen axialen Abständen zueinander angeordnet werden können. Aus diesem Grund beträgt der Abstand der einzelnen Schleifscheiben ein ganzzahliges Vielfaches des Teilungsabstandes "X" der Stege. Da die Länge des Mehrscheiben-Schleifwerkzeuges durch das Schwingungsverhalten der Bearbeitungsspindel und durch die Drehzahl begrenzt ist, erfolgt die Herstellung der Kanalplatten dann durch sogenanntes versetztes Schleifen, bei dem durch mehrfachen Überlauf des Mehrscheiben-Schleifwerkzeuges die Kanalplatte strukturiert wird. Zwischen den einzelnen Überläufen wird das Mehrscheiben-Schleifwerkzeug rechtwinklig zu den Kanallängsachsen versetzt und zwar genau um den zu fertigenden Pitch.Attempts have also been made to grind the channels structure. Grinding is preferably a highly precise one Multi-disc grinding tool used that several on a common Spindle, with high precision axially spaced apart by spacer rings arranged precision grinding wheels. Because the channels are very fine are structured and have very small distances from each other Manufacture of the duct plates by grinding using the multi-disc grinding tool difficulties in that the individual Grinding wheels of the multi-wheel grinding tool are not in accordance small axial distances can be arranged to each other. For this The distance between the individual grinding wheels is therefore an integer Multiple of the pitch "X" of the webs. Because the length of the Multi-disc grinding tool due to the vibration behavior of the Machining spindle and is limited by the speed, takes place Production of the channel plates then by so-called offset grinding, at due to the multiple overflow of the multi-disc grinding tool Channel plate is structured. Between the individual overflows that will Multi-disc grinding tool offset at right angles to the longitudinal axis of the channel exactly around the pitch to be manufactured.

Die Kanalplatten besitzen zumindest auf einer Seite einen flachen Randbereich, auf dem die ggf. auf den Kanalböden angebrachten metallischen Elektrodenbahnen für Anschlußzwecke herausgeführt sind. Die obere Ebene des flachen Randbereiches befindet sich dabei auf Soll-Höhe der auszuformenden Kanalböden. Werden die Kanäle durch die vorbeschriebenen Methoden in dem flachen Glassubstrat ausgeformt, dann ist die Tiefe der Kanäle, bedingt durch unvermeidbare Fertigungstoleranzen, unterschiedlich, d.h. die Höhe der Kanalböden schwankt in bezug auf die obere Ebene des Randbereiches und es entstehen Übergangsstufen, die sich nachteilig auf die photolithographische Strukturierung der metallischen Elektrodenbahnen und ihre mechanische Belastbarkeit gegenüber Zug- und Druckspannung auswirken.The channel plates have a flat edge area on at least one side, on which the metallic, if applicable, attached to the channel floors Electrode tracks are brought out for connection purposes. The upper level the flat edge area is at the target height of the channel floors to be formed. The channels are described by the Methods formed in the flat glass substrate, then the depth of the Channels, due to unavoidable manufacturing tolerances, differ, i.e. the height of the channel floors fluctuates with respect to the upper level of the Edge area and there are transition stages that adversely affect the photolithographic structuring of the metallic electrode tracks and their mechanical resilience against tensile and compressive stress.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs bezeichnete Kanalplatte aus Glas so auszubilden, daß die Elektroden-Herausführungen störungsfrei strukturiert und mechanisch ausreichend belastbar sind. The invention is based on the object, the one mentioned Channel plate made of glass so that the electrode leads are trouble-free structured and mechanically strong enough.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung ausgehend von einer Kanalplatte aus Glas für Flachbildschirme, welche eine Vielzahl von parallel verlaufenden, durch Stege getrennte Kanäle aufweist, die in einem flachen Glassubstrat mikrostrukturiert ausgeformt sind, und welche einen Randbereich besitzt, auf welchen auf den Kanalböden befindliche Elektrodenbahnen herausführbar sind, dadurch, daß der Übergang von den Kanalböden zu dem Randbereich so geformt ist, daß unabhängig von Fertigungstoleranzen keine Stufe zwischen Kanalböden und Randbereich auftritt.This object is achieved according to the invention on the basis of a Channel plate made of glass for flat screens, which a variety of parallel extending, separated by webs channels, which in a flat Glass substrate are microstructured, and which have an edge area has, on which electrode tracks located on the channel floors are lead out, in that the transition from the channel floors to the Edge area is shaped so that regardless of manufacturing tolerances Step occurs between the channel floors and the edge area.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Kanalplatte ist eine unproblematische Elektrodenherausführung auf den Anschluß-Randbereich gegeben.The inventive design of the channel plate is a unproblematic electrode lead-out on the connection edge area given.

Der Aufbau der Kanalplatte ist gemäß einer ersten Weiterbildung der Erfindung so getroffen, daß der stufenlose Übergang zum Randbereich eine rampenförmige, zum Rand hin auf ein flaches Teilstück abfallende Abflachung aufweist, mit dem höchsten Punkt, der um ein vorgegebenes Maß höher und einem tiefsten Punkt, der um ein vorgegebenes Maß tiefer als die vorgesehene Soll-Höhe der Kanalböden liegt.According to a first further development, the construction of the channel plate is Invention made such that the smooth transition to the edge area a ramp-shaped flattening, sloping towards the edge on a flat section has, with the highest point, which is a predetermined amount higher and a lowest point that is a predetermined amount lower than the intended one The target height of the channel floors is.

Dadurch können Fertigungstoleranzen bei der Ausformung der Kanalstrukturen in beiden Richtungen aufgefangen werden.This can result in manufacturing tolerances when shaping the channel structures be caught in both directions.

Vorzugsweise ist dabei die Anordnung so getroffen, daß der höchste Punkt der Rampe auf Höhe der Stegoberkanten und der tiefste Punkt mindestens um die doppelte Fertigungstoleranz tiefer liegt als die Sollhöhe der Kanalböden.The arrangement is preferably such that the highest point of the Ramp at the top edge of the web and the lowest point at least around the double the manufacturing tolerance is lower than the nominal height of the channel floors.

Gemäß einer zweiten Weiterbildung der Erfindung kann die Kanalplatte so ausgebildet sein, daß der Randbereich im wesentlichen auf gleicher Höhe wie die Stegoberkante liegt und ein abgerundeter Übergang vom Kanalboden zum Randbereich ausgeformt ist. According to a second development of the invention, the channel plate can be so be designed so that the edge region at substantially the same height as the top edge of the web lies and a rounded transition from the channel floor to Edge area is formed.

Bei beiden Ausführungsformen sind die stufenlosen Übergänge vorzugsweise eingeschliffen, was herstellungstechnisch besonders wirtschaftlich zu erzielen ist, insbesondere wenn gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung auch die Kanalstruktur in das Glassubstrat eingeschliffen wird. Dabei ist es zweckmäßig, das Glassubstrat mindestens auf der Seite, auf der der Schleifvorgang ansetzt, plangeschliffen ist, um insoweit die Toleranzen in der Tiefe der Kanäle zu reduzieren.In both embodiments, the smooth transitions are preferred ground in, which is particularly economical to achieve in terms of production technology is, in particular if according to an embodiment of the invention Channel structure is ground into the glass substrate. It is Appropriately, the glass substrate at least on the side on which the Grinding process starts, is ground to the extent that the tolerances in the Reduce depth of channels.

Hinsichtlich des Verfahrens zur Herstellung der erfindungsgemäßen Kanalplatten wird die vorgenannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst mit den Schritten:

  • Bereitstellen einer flachen Rechteck-Glasplatte mit vorgegebenen Abmessungen,
  • Ausformen eines sprunglosen Überganges zwischen dem Bereich der Glasplatte, in dem die Kanäle einzuarbeiten sind und mindestes einem der Randbereiche, in den die Kanäle einmünden, und
  • Ausformen der Kanäle in der Glasplatte, vorzugsweise durch Einschleifen.
With regard to the method for producing the channel plates according to the invention, the aforementioned object is achieved according to the invention with the steps:
  • Providing a flat rectangular glass plate with predetermined dimensions,
  • Forming a jump-free transition between the area of the glass plate in which the channels are to be incorporated and at least one of the edge areas in which the channels open, and
  • Form the channels in the glass plate, preferably by grinding.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet und werden in der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert.Further embodiments of the invention are in the subclaims are marked and are described in more detail in the following description of the figures explained.

Anhand von zwei in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen wird die Erfindung näher erläutert.Using two embodiments shown in the drawings the invention explained in more detail.

Es zeigen:

Fig. 1
eine Draufsicht auf eine Kanalplatte mit eingebrachter Kanalstruktur und einem gemäß einer ersten Ausführungsform rampenförmig abgeschliffenen Randbereich, auf den Elektrodenbahnen herausführbar sind,
Fig. 2
in einer prinzipiellen Querschnittsdarstellung durch die Kanalplatte nach Fig. 1 eine zweite Ausführungsform zum Einschleifen eines kontinuierlichen Überganges zwischen den strukturierten Kanalböden und dem Randbereich, auf den Elektrodenbahnen herausführbar sind, und
Fig. 3
die Kanalstruktur einer Kanalplatte in einer prinzipiellen, idealisierten perspektivischen Darstellung.
Show it:
Fig. 1
2 shows a plan view of a channel plate with an inserted channel structure and an edge region, which, according to a first embodiment, is ground in a ramp shape, on which electrode tracks can be led out,
Fig. 2
1 shows a basic cross-sectional view through the channel plate according to FIG. 1, a second embodiment for grinding in a continuous transition between the structured channel floors and the edge region on which electrode tracks can be led out, and
Fig. 3
the channel structure of a channel plate in a basic, idealized perspective representation.

Die Fig. 3 zeigt in einer vergrößerten, stark idealisierten Darstellung die Struktur einer Kanalplatte für moderne Flachbildschirme. Diese Kanalplatte weist eine Vielzahl von parallel verlaufenden, durch Stege 1 getrennte Kanäle 2 auf. Auf dem Boden 3 der Kanäle sind, je nach Displaytyp und Ausführung, 0 - 3 Elektroden aufgebracht.3 shows the in an enlarged, highly idealized representation Structure of a duct plate for modern flat screens. This channel plate has a plurality of parallel channels separated by webs 1 2 on. On the bottom 3 of the channels, depending on the display type and design, 0 - 3 electrodes applied.

Die Herstellung einer derartigen Glasplatte geschieht in folgenden Schritten:Such a glass plate is produced in the following steps:

Zunächst wird eine flache Rechteck-Glasplatte 4, das Glassubstrat, mit vorgegebenen Abmessungen entsprechend dem geforderten Bildschirmmaß, bereitgestellt. Diese Glasplatte wird vorzugsweise durch Floaten oder Ziehen hergestellt und besteht vorzugsweise aus Borosilikatglas.First, a flat rectangular glass plate 4, the glass substrate, with given dimensions according to the required screen size, provided. This glass plate is preferably made by floating or pulling made and preferably consists of borosilicate glass.

So hergestellte Glasplatten weisen typischerweise an ihrer Oberfläche wellenförmige Unebenheiten mit großer Wellenlänge, dem sogenannten "Warp" und eine Welligkeit mit demgegenüber sehr kleiner Wellenlänge auf. Durch ein Planschleifen einer oder beider Seiten der Glasoberfläche im nächsten Schritt erreicht man eine Minimierung des Warps und der Welligkeit und damit eine Verringerung des Toleranzfeldes der strukturierten Kanalplatte. Glass plates produced in this way typically have on their surface wavy bumps with long wavelength, the so-called "Warp" and a ripple with a very small wavelength. By grinding one or both sides of the glass surface in the The next step is to minimize warps and ripple and thus a reduction in the tolerance field of the structured channel plate.

Bei der Verwendung einer geeigneten Schleifscheibe werden durch die plangeschliffene Glasoberfläche bei Verwendung der Kanalplatte in einem PALC-Display störende Streustrahlungen minimiert, und damit der Kontrast gesteigert.When using a suitable grinding wheel, the plane-ground glass surface when using the duct plate in one PALC display minimizes distracting stray radiation, and thus the contrast increased.

Das Strukturieren der Kanäle 2 in der plangeschliffenen Glasplatte 4 in deren aktivem Bereich 4 a erfolgt nach einem der eingangs beschriebenen Verfahren, vorzugsweise durch ein Einschleifen der Kanäle mittels eines hochpräzisen Mehrscheiben-Schleifwerkzeuges.
Derartige hochpräzise Mehrscheiben-Schleifmodule besitzen typischerweise mehrere, auf einer gemeinsamen Spindel, hochpräzise durch Distanzringe axial beabstandet zueinander, montierte Präzisions-Schleifscheiben zum gleichzeitigen Ausschleifen von parallel zueinander verlaufenden Mikrostrukturen in einem Werkstück. Die Schleifscheiben müssen dabei einen hochpräzisen gegenseitigen Abstand mit sehr kleinen Toleranzen aufweisen. Aus den eingangs genannten Gründen erfolgt dabei das Einschleifen der Kanalstruktur durch das dort beschriebene sogenannte versetzte Schleifen.
The structuring of the channels 2 in the flat-ground glass plate 4 in its active region 4 a is carried out according to one of the methods described at the outset, preferably by grinding in the channels using a high-precision multi-disc grinding tool.
Such high-precision multi-wheel grinding modules typically have a plurality of precision grinding wheels mounted on a common spindle, with high precision axially spaced apart by spacer rings, for simultaneous grinding of microstructures running parallel to one another in a workpiece. The grinding wheels must have a high-precision mutual distance with very small tolerances. For the reasons mentioned at the beginning, the channel structure is ground in by the so-called offset grinding described there.

In die Kanäle 2 werden danach, je nach Displayausführung, die metallischen Leiterbahnen als Elektroden eingebracht. Das Aufbringen der metallischen Leiterbahnen erfolgt zweckmäßig unter Anwendung von außenstromlosen und galvanischen Verfahren zur Metallabscheidung mit photolithographischer Strukturierung der Elektrodenbereiche gemäß der älteren deutschen Patentanmeldung 198 41 900.7-33, deren Offenbarung ebenfalls durch Bezugnahme mit zu dem Offenbarungsinhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht wird. Auch andere Verfahren, wie Sputtern und Aufdampfen, sind möglich.The channels 2 are then, depending on the display version, the metallic ones Conductor tracks introduced as electrodes. The application of the metallic Conductors are expediently made using external currentless and galvanic process for metal deposition with photolithographic Structuring of the electrode areas according to the older German Patent application 198 41 900.7-33, the disclosure of which is also by Reference to the disclosure content of the present application is made. Other processes, such as sputtering and vapor deposition, are also possible.

Diese metallischen Leiterbahnen müssen zu Anschlußzwecken aus den Kanalböden 3 zu einem Randbereich der Kanalplatte herausgeführt werden, wobei die obere Fläche des Randbereiches auf Soll-Höhe der Kanalböden 3 liegt. Dabei entsteht nachstehendes Problem.These metallic conductor tracks must be made from the Channel floors 3 are led out to an edge region of the channel plate, the upper surface of the edge area at the desired height of the channel floors 3 lies. The following problem arises.

Aufgrund der nicht zu vermeidenden Zustellungstoleranzen beim Schleifvorgang oder den anderen Formgebungsverfahren ergeben sich unterschiedliche Höhen von Kanalboden 3 und dem Randbereich der Kanalplatte, d.h. es entsteht zwischen dem Randbereich, auf den die Elektroden herausgeführt sind, eine Stufe. Diese Stufe wirkt sich auf die photolithographische Strukturierung der Elektroden bei dem Aufbringen der Leiterbahnen negativ aus. Es erfolgt beispielsweise ein Ansammeln von Lack in konkaven Ecken und keine Lackbedeckung von konvexen Ecken. Dies führt zu Kurschlüssen und Unterbrechungen der metallischen Leiterbahnen. Auch werden die abgeschiedenen Elektroden bei Zug- und Druckspannungen loxal höher belastet. Nach der Erfindung wird daher ein sprungloser Übergang zwischen dem Anschluß-Bereich und den Kanalböden ausgeformt, vorzugsweise eingeschliffen. Im Beispiel nach Fig. 1 wird im Randbereich der Kanalplatte 4 vor der Strukturierung, beispielsweise durch eine Schleifscheibe entsprechender Breite und Kontur, ansetzend von der Kanalplattenoberseite, eine schräg zum Rand hin rampenförmig verlaufende Abflachung 4 b ausgeformt, die in einen flachen Anschlußbereich 4 c einmündet, der tiefer als die Soll-Höhe der Kanalböden 3 liegt. Dadurch ist gewährleistet, daß die metallischen Leiterbahnen der Elektroden keinen Sprung zwischen Kanalgrund und Randbereich überwinden müssen, auch nicht bei innerhalb der vorgegebenen Toleranzen schwankender IST-Höhe der Kanalböden.Due to the unavoidable delivery tolerances at Grinding process or the other shaping processes result different heights of channel floor 3 and the edge area of the Channel plate, i.e. it arises between the edge area on which the Electrodes are led out one step. This level affects the photolithographic structuring of the electrodes when the Traces negative. For example, paint accumulates in concave corners and no paint covering of convex corners. this leads to for short-circuits and interruptions in the metallic conductor tracks. Also the deposited electrodes become loxal with tensile and compressive stresses burdened higher. According to the invention there is therefore a smooth transition molded between the connection area and the channel floors, preferably ground. In the example of FIG. 1, the Channel plate 4 before structuring, for example by a grinding wheel corresponding width and contour, starting from the top of the duct plate, a flat oblique to the edge ramp 4 b formed, which opens into a flat connection area 4 c, the deeper than the target height of the channel floors 3 is. This ensures that the metallic conductor tracks of the electrodes no jump between the channel bottom and must overcome border area, not even within the specified tolerances fluctuating actual height of the channel floors.

Der unter einem stumpfen Winkel verlaufende Übergang zwischen Randbereich 4 b, c und Kanalboden 3 sorgt für eine deutlich bessere photolithographische Strukturierbarkeit der Elektrode und eine geringere Belastung der fertigen Elektrode, so daß keine Kurzschlüsse und Unterbrechungen auftreten und die Bruchgefahr der Elektroden signifikant reduziert wird. Diese Maßnahme führt daher zu einer gesteigerten Ausbeute in der Produktion der Kanalplatten. The transition between the edge area at an obtuse angle 4 b, c and channel floor 3 ensures a significantly better photolithographic Structurability of the electrode and less stress on the finished one Electrode so that no short circuits and interruptions occur and the Risk of breakage of the electrodes is significantly reduced. This measure leads therefore to an increased yield in the production of the channel plates.

Die Steigung der Rampe 4 b beträgt beispielsweise 3° und der tiefste Punkt der Rampe liegt gegenüber der Soll-Höhe des Kanalbodens 3 um beispielsweise 10 µm tiefer. Vorzugsweise ist die Rampenschräge 4 b so ausgeformt, daß der tiefste Punkt um die doppelte Fertigungstoleranz tiefer liegt als die Kanalboden-Sollhöhe.The slope of the ramp 4 b is for example 3 ° and the lowest point of the ramp located opposite the desired height of the channel bottom 3 by, for example, 10 μ m deep. Preferably, the ramp slope 4 b is shaped so that the lowest point is twice the manufacturing tolerance lower than the desired channel floor height.

Eine weitere Möglichkeit, die photolithographische Strukturierbarkeit zu verbessern und die Belastungen auf die Elektroden zu reduzieren, besteht darin, einen kontinuierlichen Übergang zwischen der Oberfläche der Glasplatte 4 und dem Kanalboden zu erhalten. Diesen erreicht man beispielsweise, indem man gemäß der Darstellung in Fig. 2 vor Beginn der Strukturierung der Kanäle 2 mit der Schleifscheibe 5 eines Schleifwerkzeuges unter Drehzahl in die Glasplatte 4 von oben oder in einem bestimmten Winkel einsticht.Another way to increase the photolithographic structurability improve and reduce the stress on the electrodes in it, a continuous transition between the surface of the glass plate 4 and the channel floor. This can be achieved, for example, by as shown in FIG. 2 before the structuring of the channels begins 2 with the grinding wheel 5 of a grinding tool at speed in the Glass plate 4 sticks from above or at a certain angle.

Somit bildet sich der Radius der Scheibe 5 im Randbereich 4 b der Struktur ab. Dieser Radius führt ebenfalls zu einem kontinuierlichen Übergang zwischen Kanalboden und der Glasoberfläche der Kanalplatte im Randbereich 4 b. Aus diesem Grund kann somit ebenfalls die Belastung auf die Elektrode reduziert werden. Ein weiterer Vorteil des Eintauchens mit der Schleifscheibe 5 in die Glasplatte 4 besteht darin, daß zusätzlich auch auf eine gesonderte Randbearbeitung verzichtet werden kann. Somit kann ein weiterer Fertigungs-oder Prozeßschritt entfallen.The radius of the disk 5 thus forms in the edge region 4 b of the structure from. This radius also leads to a continuous transition between the channel floor and the glass surface of the channel plate in the edge area 4 b. For this reason, the load on the electrode can also occur be reduced. Another advantage of immersing with the grinding wheel 5 in the glass plate 4 is that in addition to a separate Edge processing can be dispensed with. Thus, another manufacturing or Process step omitted.

Der Randbereich kann auch zur Ablage und Unterstützung eines Mikrosheet (Dünnglas) oder als mechanische Unterstützung für ein Deckglas dienen.The edge area can also be used to store and support a microsheet (Thin glass) or as mechanical support for a cover glass.

Claims (10)

Kanalplatte aus Glas für Flachbildschirme, welche eine Vielzahl von parallel verlaufenden, durch Stege (1) getrennte Kanäle (2) aufweist, die in einem flachen Glassubstrat (4) mikrostrukturiert ausgeformt sind, und welche einen Randbereich (4b, 4c) besitzt, auf welchen auf den Kanalböden (3) befindliche Elektrodenbahnen herausführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang von den Kanalböden zu dem Randbereich (4b, 4c) so geformt ist, daß unabhängig von Fertigungstoleranzen keine Stufe zwischen Kanalböden und Randbereich auftritt.Channel plate made of glass for flat screens, which has a plurality of parallel channels (2) separated by webs (1), which are microstructured in a flat glass substrate (4), and which has an edge area (4b, 4c) on which Electrode tracks located on the channel floors (3) can be led out, characterized in that the transition from the channel floors to the edge area (4b, 4c) is shaped such that no step occurs between the channel floors and the edge area regardless of manufacturing tolerances. Kanalplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stufenlose Übergang zum Randbereich eine rampenförmige, zum Rand hin auf ein flaches Teilstück (4 c) abfallende Abflachung (4 b) aufweist, mit dem höchsten Punkt, der um ein vorgegebenes Maß höher und einem tiefsten Punkt, der um ein vorgegebenes Maß tiefer als die vorgesehene Soll-Höhe der Kanalböden (3) liegt.Duct plate according to claim 1, characterized in that the stepless transition to the edge area has a ramp-shaped flattening (4 b) falling towards the edge onto a flat section (4 c), with the highest point being a predetermined amount higher and a lowest Point that is a predetermined amount lower than the intended target height of the channel floors (3). Kanalplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der höchste Punkt auf Höhe der Stegoberkanten liegt.Duct plate according to claim 2, characterized in that the highest point lies at the level of the upper edge of the web. Kanalplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich im wesentlichen auf gleicher Höhe wie die Stegoberkante liegt und ein abgerundeter Übergang vom Kanalboden (3) zum Randbereich ausgeformt ist.Duct plate according to claim 1, characterized in that the edge region lies essentially at the same height as the top edge of the web and a rounded transition from the duct base (3) to the edge region is formed. Kanalplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der stufenlose Übergang eingeschliffen ist. Duct plate according to one of claims 1 to 4, characterized in that the stepless transition is ground. Kanalplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalstruktur in das Glassubstrat (4) eingeschliffen ist.Channel plate according to one of claims 1 to 5, characterized in that the channel structure is ground into the glass substrate (4). Kanalplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Glassubstrat (4) mindestens auf einer Seite hochpräzise plangeschliffen ist.Channel plate according to one of claims 1 to 6, characterized in that the glass substrate (4) is plane-precision ground on at least one side. Verfahren zum Herstellen der Kanalplatte für Flachbildschirme nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit den Schritten: Bereitstellen einer flachen Rechteck-Glasplatte mit vorgegebenen Abmessungen, Ausformen eines sprunglosen Überganges zwischen dem Bereich der Glasplatte, in dem die Kanäle einzuarbeiten sind und mindestens einem der Randbereiche, in den die Kanäle einmünden, und Ausformen der Kanäle in der Glasplatte, vorzugsweise durch Einschleifen. Method for producing the channel plate for flat screens according to one of claims 1 to 7, comprising the steps: Providing a flat rectangular glass plate with predetermined dimensions, Forming a seamless transition between the area of the glass plate in which the channels are to be incorporated and at least one of the edge areas into which the channels open, and Form the channels in the glass plate, preferably by grinding. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Ausformen eines sprunglosen Überganges durch Einschleifen eines Randbereiches an mindestens einer Seite der Glasplatte, in den die Kanäle einmünden, erfolgt, der eine rampenförmige, zum Rand hin auf ein flaches Teilstück abfallende Abflachung hat, mit dem höchsten Punkt, der um ein vorgegebenes Maß höher und dem tiefsten Punkt, der um ein vorgegebenes Maß tiefer als die Soll-Höhe der Kanalböden liegt.The method of claim 8, wherein the molding of a non-jump Transition by grinding in an edge area on at least one Side of the glass plate into which the channels open, one ramp-shaped, sloping towards the edge on a flat section Has flattening, with the highest point being around a given one Measure higher and the lowest point by a given amount is lower than the nominal height of the channel floors. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Ausformen eines sprunglosen Überganges in der Weise erfolgt, daß die Scheiben eines Mehrscheiben-Schleifwerkzeuges bei Beginn des Einschleifens der Kanäle unter Drehzahl vertikal von oben oder in einem bestimmten Winkel in die Glasplatte eingestochen werden.The method of claim 8, wherein the molding of a non-jump Transition takes place in such a way that the discs of a multi-disc grinding tool at the start of grinding in the channels under Speed vertically from above or at a certain angle in the Glass plate are pierced.
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