專利名稱：用作圖像顯示面板的基板的制造過程的制作方法
背景技術(shù)：
面板形圖像顯示設(shè)備包括液晶(LC)顯示面板、有機(jī)電致發(fā)光(EL)顯示面板、等離子顯示面板(“PDP”)等等。特別的，針對工業(yè)目的和新近用作壁掛電視，PDP的特征在于很薄而且可以提供大型顯示。通常，PDP具有如圖1示意性示出的多數(shù)個小的放電顯示單元。在PDP 50中，每個放電顯示單元56由一對相互分離并彼此相對的玻璃基板包圍并限定，即，前玻璃基板61和后玻璃基板51，并且具有精細(xì)結(jié)構(gòu)的肋(也指阻隔肋、分隔壁或阻隔壁)54以預(yù)定的圖案布置在這些玻璃基板之間。前玻璃基本61包括由掃描電極和維持電極組成的透明顯示電極63，透明電介質(zhì)層62和之上的透明保護(hù)層64。后玻璃基板51包括尋址電極53和之上的電介質(zhì)層52。每個放電顯示單元56在內(nèi)壁上具有熒光層55，而且同時封閉了稀有氣體(例如，Ne-Xe氣)用于通過上述電極之間的等離子體放電來進(jìn)行自發(fā)光顯示。
通常，肋54具有陶瓷精細(xì)結(jié)構(gòu)并且通常和尋址電極53一起設(shè)置在后玻璃基板51上，構(gòu)成了PDP的背板，如圖2示意性的所示。由于肋54的形狀和尺寸精度對PDP的性能有很大的影響，所以采用各種圖案形成該肋。典型的一個是如圖2所示的條紋肋圖案54，在此情況下，每個放電顯示單元56也具有條紋圖案。
特別的，在如上所述的PDP基板中，通常，采用光刻法或絲網(wǎng)印刷法由諸如銀的導(dǎo)電電極材料來形成電極。例如，通過進(jìn)行以下一系列處理如利用遮光模進(jìn)行曝光、在玻璃基板整個表面上涂敷感光銀膏后進(jìn)行顯影和烘干，并且通過燒結(jié)來固化該銀膏，來實現(xiàn)采用光刻法形成銀電極。另一方面，采用絲網(wǎng)印刷法形成銀電極是一種更簡單的方法，通過將設(shè)計用于印刷的銀膏以固定圖案直接絲網(wǎng)印刷在玻璃基板上之后，在烘干箱中烘干，并通過燒結(jié)來固化該銀膏，從而實現(xiàn)用絲網(wǎng)印刷法形成銀電極。
如上所述在玻璃基板上形成電極之后，通常，采用絲網(wǎng)印刷法、噴砂法、轉(zhuǎn)移法等等形成PDP基板的肋。例如，采用轉(zhuǎn)移法形成肋是通過進(jìn)行以下過程來實現(xiàn)的用陶瓷膏來填充膜片中的凹處，該膜片具有與肋的形狀一致的印刷掩模；使該模片與玻璃基板緊密的接觸；剝離該模片并且將來自模片凹處的陶瓷膏轉(zhuǎn)移到玻璃基板上；采用燒結(jié)方法固化該陶瓷膏。
然而，當(dāng)采用如上所述的方法來制造裝備有肋和電極的PDP基板的時候，采用了至少三個加熱過程，即，電極形成階段的烘干過程和燒結(jié)過程、以及肋形成階段的燒結(jié)過程，這三個過程消耗相當(dāng)多的能量，需要大量的設(shè)備投入。在前技術(shù)已經(jīng)建議同時形成肋和電極，或者減少加熱步驟的數(shù)目。
例如，已提出一種制造PDP基板的方法，其特征在于，在肋成型模具與電極成分一起粘合并固定到絕緣基板之后，該肋成型模具中的凹處被肋材料填充并且變凝固，接著在500到650℃溫度下與該絕緣基板一起完整的燒結(jié)，來同時形成肋和電極(日本專利10-241581)。
另一方面，已提出一種制造PDP背板的方法，其特征在于，將由肋前體(rib precursor)混合物和包括電極材料的電極圖案組成的肋成型部、以及包括熒光物質(zhì)的多色圖案中的至少一個以指定的排列形成在基板上的狀態(tài)來進(jìn)行烘烤(日本專利10-334793)。
而且，已提出一種制造PDP基板的方法，其特征在于，在通過用電極膏在玻璃基板上形成電極圖案、并通過在上面施加電介質(zhì)材料膏來形成電介質(zhì)材料膏應(yīng)用層、以及通過采用肋膏來進(jìn)一步形成肋圖案之后，將該肋圖案與電極圖案和電介質(zhì)材料膏應(yīng)用層一起烘烤(日本專利11-329236)。
已提出了另一種制造PDP的方法，其特征在于，包括第一過程，即通過使用第一類輥子形成電極的厚膜圖案材料，以及包括第二過程，即通過使用第二類輥子形成肋的厚膜圖案材料(日本專利001-35363)。

發(fā)明內(nèi)容
剛剛描述的這些方法利用了至少兩個加熱過程。而且，這些方法使用了具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的相對大型的設(shè)備。
這里描述的是一種用作圖像顯示面板基板的制造過程，該基板包括透明基板、凸起肋和每個電極以預(yù)定圖案形成在基板表面上的薄膜電極，該制造過程的特征在于包括步驟通過以預(yù)定圖案在基板表面上涂敷電極前體來形成電極前體層；以預(yù)定圖案在已經(jīng)形成所述電極前體層的基板表面上形成肋前體層；以及在預(yù)定溫度下同時燒結(jié)該電極前體層和該肋前體層。
當(dāng)制造裝備有肋和電極的PDP基板或其他用在圖像顯示面板中的基板時，本方法通過將加熱步驟減少到一步來減少處理步驟的數(shù)目，從而減少了能量消耗和設(shè)備投入。
而且，特別是使用轉(zhuǎn)移法來形成肋，可以更加精確的制造肋，而不會出現(xiàn)氣泡和諸如圖案變形的瑕疵。
此外，可以以高尺寸精度制造具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的肋而無需技巧，并且可以容易的從成型模具中剝離而不會對肋造成損壞。


圖1是說明性PDP的截面圖。
圖2是圖1中PDP使用的PDP背板的透視圖。
圖3示出了說明本發(fā)明用作PDP基板的制造過程的截面圖。
圖4示出了說明圖3中PDP基板制造過程中阻隔肋的形成過程。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示面板基板的制造過程特別適合制造基板，該基板包括分別以預(yù)定圖案形成在該基板表面上的透明基板、凸起肋、以及薄膜電極。具有這樣結(jié)構(gòu)的基板包括諸如LC顯示面板、EL顯示面板、PDP等的圖像顯示面板的基板。
下面將參考PDP基板制造過程詳細(xì)描述本發(fā)明的實施。本發(fā)明并不限制于PDP基板的制造。在接下來的描述中，為了區(qū)別于透明基板，“裝備有肋和電極的基板”也稱為“面板基板”。
如參考圖2所述，在后玻璃基板51上設(shè)置了該PDP 50的肋54，構(gòu)成了PDP的背板(PDP基板)。盡管根據(jù)屏幕尺寸等肋54之間的間隔(單元間距)是可變的，典型范圍大致為150到400μm。通常，肋需要“沒有混合氣泡并沒有諸如變形之類的瑕疵”，并且需要“很高的間距精度”。對于間距精度，在形成肋過程中，必須將肋設(shè)置到預(yù)定位置，而與后玻璃基板51上尋址電極53幾乎沒有偏移，實際上，允許的位置誤差需在幾十μm內(nèi)。如果位置誤差超過了幾十μm，特別是對于比較大的屏幕，發(fā)射可見光等的條件會受到不利的影響。
當(dāng)把肋54看作一整體時，盡管根據(jù)PDP基板的尺寸和肋的形狀有許多不同，但是，通常，肋54的總間距(兩端的肋54之間的距離；只示意性的示出了5個肋，而實際上大約有3000個肋)必須要小于幾十ppm的尺寸精度。而且，在本發(fā)明的實施中，通過使用包括了支撐體和由該支撐體支撐的具有凹槽圖案的成形層的可彎曲的成型模具，可有效的形成肋，并且在這種形成方法情況下，與在肋中一樣，成型模具的總間距(兩端上凹槽之間的距離)必須要小于幾十ppm的尺寸精度。
根據(jù)本發(fā)明的面板基板具有支撐肋和電極的基板(也稱為“基底材料”或者“基底”)。優(yōu)選地，這里使用的基板需要具有足夠高的透明度，能傳播光以完成固化過程，其中肋和電極經(jīng)過光的照射被固化(在本說明書中，正如通常在光刻法領(lǐng)域內(nèi)所認(rèn)識的，來自各種光源的光，諸如可見光、紫外線、和紅外線，以及激光束和電子束被通稱為“光”)。因此，優(yōu)選的是，該基板是充分透明的。例如，透明的基板材料包括但并不限于玻璃(例如，鈉玻璃、硼硅玻璃等)、陶瓷、塑料等。這些基板的尺寸可以根據(jù)例如所要面板基板的尺寸在相當(dāng)大的范圍內(nèi)改變。例如，基板的厚度通常在大約0.5到10mm范圍內(nèi)。
在透明基板表面上，至少設(shè)置了凸起肋和薄膜電極。該凸起肋在形狀、尺寸和排列方式上沒有特別的限制，但是，通常，如參考圖2所述，它們具有直肋的圖案，在此圖案情況下，相互平行的布置了多個肋。這些肋也可以具有柵形(矩陣)肋圖案，在此圖案情況下，第一組肋大致平行的布置(以一定的間隔)，并且第二組平行的肋與第一組肋交叉(諸如第二組肋在大致垂直的方向與第一組肋交叉)，或者具有三角(彎曲的)形肋的圖案。在柵形肋圖案或三角形肋圖案情況下，因為建立了一種將每個放電顯示單元用肋圖案分隔成小區(qū)域的狀態(tài)，所以可以改善顯示性能。盡管可使用各種材料和方法來形成這些肋，如下詳細(xì)描述的，可以由包括光固化材料的肋前體方便地形成這些肋。
在根據(jù)本發(fā)明的面板基板中，與肋相結(jié)合的薄膜電極形成在透明基板上的任意位置。如在肋中一樣，電極在形狀、尺寸和排列圖案上沒有限制。例如，在PDP基板的情況下，可以形成這里所謂的電極，作為在由相鄰肋形成的放電顯示單元底部上的尋址電極，如參考圖2所示。通常，可以下面方式形成這些尋址電極在透明基板表面上以某一間隔大體上相互平行的獨立的設(shè)置成對的尋址電極。盡管可使用各種材料和方法形成這些電極，如下詳細(xì)描述的，可以由包括光固化材料的電極前體方便地形成這些電極。
根據(jù)本發(fā)明的面板基板的制造過程，其特征在于執(zhí)行以下順序的步驟(1)通過以預(yù)定圖案在透明基板表面上涂敷電極前體，形成電極前體層；(2)以預(yù)定圖案在已經(jīng)形成所述電極前體層的基板表面上，形成肋前體層；以及(3)在根據(jù)上述步驟順序的形成上述層之后，在預(yù)定溫度下同時燒結(jié)該電極前體層和該肋前體層。
如果必要，可以改變這些步驟的順序，并且當(dāng)面板基板上需要電介質(zhì)層或其他層時，可以額外的設(shè)置形成該層的步驟。
本發(fā)明的制造過程特征還在于，在電極前體層形成之后，不通過燒結(jié)電極前體層形成電極層，而立刻執(zhí)行形成肋前體層的步驟。換句話說，根據(jù)本發(fā)明的制造過程，在電極前體層形成之后，可以執(zhí)行后續(xù)的形成阻隔前體層的步驟，而不用對電極前體層進(jìn)行烘干步驟，而且，在此情況下，不會由于省略了基于加熱的烘干步驟而引起問題。省略該烘干步驟會對減少能量消耗產(chǎn)生相當(dāng)大的貢獻(xiàn)。
在本發(fā)明的實施中，可采用各種薄膜形成方法來形成用于最終形成電極的電極前體層。適當(dāng)?shù)谋∧ば纬煞椒ò?，例如，絲網(wǎng)印刷法、除了絲網(wǎng)印刷法以外的印刷法、光刻法等。最優(yōu)選的方法是絲網(wǎng)印刷法。當(dāng)使用其他薄膜形成方法時，必須要小心，因為可能出現(xiàn)這樣的情況，當(dāng)該肋前體與成型模具在該前體層還未烘干好的狀態(tài)下被一起碾壓時，該肋前體和該電極前體被混合，而且該電極圖案被損壞。而且，還可能出現(xiàn)另一情況，如果該電極前體和該被固化的肋前體相互沒有充分粘合，并且，當(dāng)從該成型模具中拿出該面板基板時，該肋前體并未連同該電極前體一起被轉(zhuǎn)移到基板一側(cè)，而還留在該成型模具中，因此，沒有成功的形成該肋圖案，而且在此情況下也必須要小心。
通常，使用適合于薄膜形成的膏狀電極前體來形成電極前體層。優(yōu)選地，電極前體膏由光固化材料組成，但是如果需要，可由熱固化材料或在其他情況下可被固化的材料組成。優(yōu)選地，電極前體膏為銀膏、銀鈀膏、金膏、鎳膏、銅膏、鋁膏等等，并且每種膏可具有一種在形成電極或其他導(dǎo)電薄膜過程中通常采用的成分。例如，銀膏是一種膏，其中銀粉、玻璃粉或玻璃料、和其他基本成分均勻分散在光固化樹脂上。使用諸如上述的絲網(wǎng)印刷方法在透明基板的表面上涂敷這些電極前體膏，但必要的是，涂覆圖案與期望的電極圖案相對應(yīng)，并且考慮燒結(jié)過程中的收縮，由該收縮造成的損耗來確定圖案寬度和薄膜厚度。根據(jù)期望的電極的厚度，該涂敷膏的薄膜厚度可在很寬的范圍內(nèi)改變，但是通常優(yōu)選的是，燒結(jié)后得到的電極的厚度在大約3到50μm范圍內(nèi)，更優(yōu)選地，在大約4到25μm范圍內(nèi)，最優(yōu)選地，在大約5到10μm范圍內(nèi)。
例如，采用絲網(wǎng)印刷法形成電極前體的過程，可以方便地如下加以實現(xiàn)。
首先，采用絲網(wǎng)印刷方法以預(yù)定的圖案和預(yù)定的薄膜厚度將選作用于形成電極的電極前體膏印刷在諸如玻璃基板的透明基板上。這里使用的膏是可光固化的。然后，用可以引起該膏固化的光來照射得到這種膏的印刷材料。用于固化膏的光的類型和光強(qiáng)由膏的成分決定，但是由于易于控制等原因，典型的用于固化的光為可見光或紫外線。優(yōu)選的是，在惰性氣體環(huán)境下，通過光的照射來固化膏。適合的惰性氣體包括氮氣、氬氣等等。從成本和控制等觀點來看，氮氣是最優(yōu)選的。通過光的照射，開始膏的固化反應(yīng)，并且可以獲得具有與期望電極的圖案對應(yīng)的預(yù)定圖案的電極前體層。
如上所述的電極前體層形成之后，不用烘干該層，執(zhí)行后續(xù)的形成肋前體的過程。
優(yōu)選地，采用轉(zhuǎn)移法形成肋前體層。換句話說，在適當(dāng)?shù)闹误w上預(yù)先形成肋前體層，將該肋前體層轉(zhuǎn)移到支撐該電極前體層的基板上，或者在該肋前體被施加到裝備有該肋前體印刷掩模的成型模具之后，將該肋前體以薄膜的狀態(tài)轉(zhuǎn)移到支撐該電極前體層的基板上，因此，方便地形成了該肋前體層。
為了形成該肋前體層，通常采用適合厚膜形成的膏狀肋前體。優(yōu)選地，該肋前體膏由光固化材料組成，但是如果需要，可由熱固化材料或在其他條件下可被固化的材料組成該肋前體。例如，肋前體膏可以由一種膏組成，其中陶瓷粉和其他基本成分均勻的分散在光固化樹脂中。
采用成型模具，特別是采用可彎曲的成型模具，可以方便地實現(xiàn)肋前體層的轉(zhuǎn)移。這里使用的可彎曲的成型模具可以具有各種形式，但是優(yōu)選的是一種具有支撐體和成形層，該成形層由該支撐體支撐并且其表面上裝備的凹槽圖案具有與那些肋的凸起圖案相對應(yīng)的形狀和尺寸。優(yōu)選的，采用這樣的可彎曲的成型模具，即通過下面步驟可方便地實現(xiàn)肋前體層的轉(zhuǎn)移優(yōu)選地用膏狀光固化肋前體填充可彎曲的成型模具的凹槽圖案；將該肋前體轉(zhuǎn)移到上一步已經(jīng)形成該電極前體層的基板的表面上；以及通過使用可以引起該肋前體固化的光來照射該肋前體，從而形成具有預(yù)定圖案的肋前體層。
可通過以下方法來方便的實現(xiàn)采用這樣的可彎曲的成型模具來對肋前體進(jìn)行的轉(zhuǎn)移。
首先，準(zhǔn)備可彎曲成型模具，其由具有與諸如PDP肋的肋一致的形狀和尺寸的沖模復(fù)制而成。通常，可彎曲的成型模具具有由支撐體和由支撐體支撐的成形層組成的雙層結(jié)構(gòu)，但是如果該成形層可作為支撐體的功能，可以省略對該支撐體的使用?；旧?，可彎曲成型模具具有雙層結(jié)構(gòu)，但是如果需要，可以額外的設(shè)置一個層或一個涂層。
只要該支撐體可以支撐該成形層，并且具有足夠的可彎曲性，以及適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度以保證該成型模具的可彎曲性，本發(fā)明制造過程中使用的該可彎曲的成型模具在形式、材料、厚度等方法沒有限制。通常，由塑料材料(塑膜)制成的可彎曲薄膜作為支撐體是非常有益的。優(yōu)選地，該塑膜是透明的，并且至少要具有足夠的透明度能傳播用于照射而形成成形層的紫外線。而且，如果特別考慮采用這種成型模具來形成PDP肋或來自光固化肋前體的其他肋，優(yōu)選的是，該支撐體和該成形層兩者都是透明的。
為了將可彎曲成型模具凹槽的間距精度控制在用作支撐體的塑膜的幾十ppm范圍內(nèi)，優(yōu)選的是選擇塑料材料作為塑膜，該塑料材料比在凹槽形成中構(gòu)成成形層的成型材料更加硬(優(yōu)選的是，諸如紫外線固化成分的光固化材料)。通常，光固化材料的固化收縮系數(shù)近似為百分之幾，因此，當(dāng)采用軟塑膜作為支撐體時，因為該支撐體的尺寸自身會由于固化收縮而發(fā)生變化，所以不可能將凹槽的間距精度控制在幾十ppm范圍內(nèi)。另一方面，當(dāng)塑膜很硬時，因為即使在該光固化材料發(fā)生固化和收縮時也可維持該支撐體自身的尺寸精度，所以可以維持很高的凹槽間距精度。而且，當(dāng)塑膜很硬時，因為肋形成時的間距變化被可抑制的很小，所以有利于可成形性和尺寸精度。而且，當(dāng)塑膜很硬時，因為該成型模具的凹槽的間距精度只取決于塑膜尺寸的變化，因此，為穩(wěn)定且恒定地提供具有期望間距精度的成型模具，需要作為后處理的只是要檢查該塑膜在成型模具中以預(yù)定尺寸被制造而且完全保持不變。
適合塑膜形成的塑料材料的實例包括，但不限制于聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、擴(kuò)展的(extended)聚乙烯、聚碳酸酯、三醋酸酯等。PET薄膜特別用作支撐體，并且聚酯薄膜，例如TetronTM薄膜用作支撐體是有利的。這些塑膜可用作單層薄膜或多層薄膜或由二個或多個合成薄膜組成的層狀薄膜。
上述的塑膜和其他支撐體可根據(jù)成型模具的結(jié)構(gòu)等使用各種厚度，但是正常為大約50到500μm的范圍，并且，最好在大約100到400μm范圍內(nèi)。如果該支撐體厚度處在50μm以下，薄膜硬度變得太低易發(fā)生起皺或彎曲。相反，如果該支撐體厚度超過500μm，薄膜的可彎曲性變低并且操控性能變差。
可彎曲成型模具在上述支撐體上具有成形層。成形層可具有各種成分和厚度。例如，成形層可由紫外線固化成分的固化樹脂組成，該紫外線固化成分包括丙烯酸單體和/或低聚物作為主要成分。由這樣的紫外線固化成分形成一成形層的方法很有用，因為不需要很大的烘箱來形成成形層，并且可以在相對短的時間內(nèi)通過固化得到固化樹脂。
適合形成成形層的丙烯酸單體包括，但不限于聚氨酯丙烯酸脂、聚醚丙烯酸脂、聚酯丙烯酸脂、丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯酸、丙烯酸脂等。適合形成成形層的丙烯酸低聚物包括，但不限于聚氨酯丙烯酸脂低聚物、聚醚丙烯酸脂低聚物、聚酯丙烯酸脂低聚物、環(huán)氧丙烯酸脂低聚物等。特別的，聚氨酯丙烯酸脂或其低聚物在固化后可提供可彎曲而且硬的固化樹脂層，并且固化速度與其他丙烯酸脂物相比更高，因此，可提高成型模具的生產(chǎn)率。而且，如果使用丙烯酸單體或低聚物，該成形層變?yōu)楣馔该鞯?。因此，裝備有這樣的成形層的可彎曲成型模具很有利，其在形成PDP肋或其他肋時，可使用光固化形成材料。
如果需要的話，紫外線固化成分可以可選的包含光化聚合引發(fā)劑(光固化引發(fā)劑)或其他添加劑。例如，光化聚合引發(fā)劑包括2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮，雙(2，4，6-三甲基苯甲?；?苯基氧化膦等。雖然用于紫外線固化成分的光化聚合引發(fā)劑的量可以變化，但通常，根據(jù)丙烯酸單體和/或低聚物的總量，優(yōu)選的是使用大約為重量的0.1％到10％。當(dāng)該光化引發(fā)劑的量處在重量的0.1％以下時，會出現(xiàn)固化反應(yīng)速度顯著減小或固化不充分的問題。相反，當(dāng)該光化引發(fā)劑的量超過重量的10％時，引起這樣的問題，建立了這樣的狀態(tài)，即固化過程完成后仍存在還未發(fā)生反應(yīng)的該光化聚合引發(fā)劑，因此，該樹脂發(fā)黃并劣化，或者該樹脂由于揮發(fā)而收縮。其他有用的添加劑包括，例如，防靜電添加劑。
根據(jù)成型模具和基板上的肋的結(jié)構(gòu)等，該成形層可使用各種厚度，但是，通常大約為5到1,000μm的范圍，優(yōu)選的是大約10到800μm的范圍，并且最優(yōu)選的是大約50到700μm的范圍。當(dāng)該成形層的厚度低于5μm時，會引起不能獲得肋的必須的高度的問題。
準(zhǔn)備好具有上述結(jié)構(gòu)的可彎曲成型模具之后，優(yōu)選的是用膏狀肋前體來填充該成形層中的凹槽，并且將該成形層中的凹槽轉(zhuǎn)移到設(shè)置了電極前體層的基板的表面上。通過下列步驟可有利的實現(xiàn)此過程例如，在諸如玻璃基板的基板上以形成肋所需的預(yù)定量來提供該肋前體；用肋前體填充成形層中的凹槽圖案，使得該成型模具和該基板將該肋前體夾在中間；以及通過固化該肋前體將該肋前體層轉(zhuǎn)移到該基板上。例如，當(dāng)該肋前體為可光固化時，通過使用能引起該肋前體固化的光來照射可有利的固化該肋前體。在此方式下，可以獲得裝備有具有預(yù)定圖案的肋前體層以及裝備有電極前體層的基板。
這里，該“肋前體”意味著任何可以形成作為最終目標(biāo)的肋的形成材料，并且只要能形成肋型體，對該肋前體沒有限制。該肋前體可以是熱固化或光固化的。特別的，光固化肋前體可有效的與上述透明可彎曲成型模具結(jié)合使用。如上所述，該可彎曲成型模具幾乎沒有氣泡和諸如變形之類的瑕疵，并且可以抑制光的不均勻散射等。因此，該肋形成材料被均勻的固化，并且可獲得均勻而且質(zhì)量優(yōu)良的肋。
適合成為肋前體的成分的一個實例包括一種成分以及其固化劑或光化聚合引發(fā)劑，該成分基本上包含(1)諸如鋁氧化物之類的陶瓷成分，其提供肋的結(jié)構(gòu)，(2)諸如鉛玻璃和磷酸鹽玻璃之類的玻璃部件，其通過將該陶瓷成分之間的縫隙填滿使肋具有一定密度，以及(3)容納、保持陶瓷成分、并將陶瓷成分相互粘合的粘合劑成分。優(yōu)選的是該粘合劑成分通過光照射而不是加熱來固化。在此情況下，不必再考慮玻璃基板的熱變形。而且，如果需要，由氧化物、鹽和鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、銦(In)或錫(Sn)、釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、銀(Ag)、銥(Ir)、鉑(Pt)、金(Au)或鈰(Ce)的絡(luò)合物組成的氧化催化劑可被添加到該成分中以降低該粘合劑成分被去除的溫度。
如上所述，在該基板上依次形成該電極前體層和該肋前體層之后，該前體層和該肋前體層被同時燒結(jié)。當(dāng)使用諸如可彎曲成型模具之類的成型模具時，在將基板從該成型模具去除后進(jìn)行燒結(jié)過程。通過使用通常用于制造PDP基板等的燒結(jié)烘箱來進(jìn)行燒結(jié)過程。根據(jù)這些層的成分或其他因素，可在各種條件下對電極前體層和該肋前體層進(jìn)行同時燒結(jié)的過程。對于燒結(jié)溫度，正常為大約400到600℃范圍內(nèi)，優(yōu)選地為大約450到560℃的范圍。對于燒結(jié)時間，正常為大約10到120分鐘，優(yōu)選地為大約30到60分鐘。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的面板基板的制造過程可被有利的進(jìn)行。為進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面將參考附圖描述本發(fā)明一優(yōu)選實施例。
圖3是依次說明了根據(jù)本發(fā)明的PDP基板的制造過程的截面圖。如圖3(A)所示，在該玻璃基板51的表面上預(yù)先以預(yù)定圖案印制條紋形電極前體層43。在本實例中，使用了絲網(wǎng)印刷法，因此，通過絲網(wǎng)印刷掩模25的開口將作為電極前體的光固化銀膏43擠壓到該玻璃基板51上。為改善擠壓效率，使用了擠壓機(jī)26。
接著，為固化被印刷后的該銀膏，將該玻璃基板51放入固化烘箱27中并且在氮氣環(huán)境下用諸如紫外線(hv)的光照射，如圖3(B)所示。該銀膏被固化，并且從而形成了該電極前體層43。
如上所述形成該電極前體層之后，如圖3(C)所示，在該玻璃基板51上形成肋前體層44。首先，將該玻璃基板從該固化烘箱中取出，并且在事先對已經(jīng)在其上形成期望的肋圖案的成型模具對齊之后，使得該肋圖案形成在該電極圖案之間，在該玻璃基板上涂敷上膏狀光固化肋前體，并且將該成型模具壓制在上面。然后，由可引起該肋前體反應(yīng)的光(例如，紫外線)照射使得該膏狀肋前體被固化。在該肋前體被固化后，去掉該用過的成型模具。
圖3(C)所示的該肋前體形成過程可使用圖4依次所示的方法優(yōu)選地進(jìn)行。注意，使用日本專利2001-191345的圖1到圖3所示的制造設(shè)備可以有利的進(jìn)行此過程。
首先，準(zhǔn)備裝備有條紋形電極前體層的玻璃基板并根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行設(shè)置。然后，如圖4(A)所示，將可彎曲成型模具20置于玻璃基板51上的預(yù)定位置，該成型模具20包括了對表面具有凹槽圖案的成形層22進(jìn)行支撐的支撐體21，并且該玻璃基板51與該成型模具20對齊。如所示的那樣，該電極前體層43已經(jīng)形成在該玻璃基板51的表面上。由于該成型模具20為透明的，可以容易地將其與該玻璃基板51上的電極對齊。為了精確，可以用肉眼或使用諸如CCD相機(jī)之類的傳感器來對齊。此時，如果需要，通過調(diào)節(jié)溫度和濕度，可以將該成型模具20的凹槽做成與該玻璃基板上兩個相鄰電極之間的距離相符合。這是因為該成型模具20和該玻璃基板51根據(jù)溫度和濕度變化伸展或收縮，而伸展或收縮的量不同。因此，在該玻璃基板51和該成型模具20完成對齊之后，需要控制溫度和濕度，使得他們保持不變。此控制方法在制造大型PDP基板時特別有效。
隨后，在該成型模具20一端安裝碾壓輥23。優(yōu)選地，該碾壓輥23為橡膠輥。此時，優(yōu)選的是該成型模具20的一端被固定在該玻璃基板51上。這是因為可以避免已經(jīng)對齊的該玻璃基板51和該成型模具20彼此偏離。
接著，該成型模具20另一端被支架(未示出)抬高超過該碾壓輥23，使得該玻璃基板51無遮掩的放置。此時，小心不要在該成型模具20上施加拉力。這是因為避免在該成型模具20中引起皺折，并且保持該成型模具20和該玻璃基板51之間的對齊。然而，只要保持對齊，也可以使用其他手段。在本方法中，如示意性的所示，即使該成型模具20被抬高，因為該成型模具20具有彈性，在下面的碾壓過程中還可以恢復(fù)準(zhǔn)確的對齊。
其后，將用于形成肋所必需的肋前體44的預(yù)定量提供在該玻璃基板51上。例如，可用帶噴嘴的膏漏斗來提供該肋前體。上面已經(jīng)詳述了該肋前體。
接著，驅(qū)動回轉(zhuǎn)馬達(dá)來使該碾壓輥23在該成型模具20上以預(yù)定速度沿圖4(A)中的箭頭方向移動。隨著該碾壓輥23以此方式在該成型模具20上移動，由于該碾壓輥23的自重產(chǎn)生的壓力從一端到另一端被順序施加到該成型模具20，從而該肋前體分布在該玻璃基板51和該成型模具20之間，并且該成型模具20的凹槽也被填充。此時，通過適當(dāng)?shù)目刂圃摾咔绑w的粘度或該碾壓輥的直徑、重量或移動速度，可以在幾μm到幾十μm之間的范圍內(nèi)調(diào)整該肋前體的厚度。
根據(jù)說明的方法，即使該成型模具的凹槽引入了空氣作為空氣通道，當(dāng)施加上面提到的壓力時，引入的空氣可被有效的排除在外邊或該成型模具的周圍。結(jié)果，即使在大氣壓力下進(jìn)行該肋前體的填充，本方法也可避免殘留氣泡。換句話說，不需要減壓來填充該肋前體。當(dāng)然，通過減壓可以更容易地去除氣泡。
隨后，該肋前體被固化。當(dāng)分布在該玻璃基板51上的該肋前體44為光固化的時，將該玻璃基板51的層狀體和該成型模具20放入光照射設(shè)備(未示出)中，并且用諸如紫外線的光通過該玻璃基板51和該成型模具20來照射該肋前體44從而進(jìn)行固化。從而，可以獲得如圖4(C)所示的該肋前體層44。
如上所述，在依次形成該電極前體層和該肋前體層之后，在這些層與該玻璃基板粘合的狀態(tài)下，將該玻璃基板與該成型模具從該光照射設(shè)備中取出，并且如圖4(C)所示將該成型模具剝離并去除。因為這里使用的該成型模具20的操控性也非常好，使用一點力就可以容易地剝離并去除該成型模具20，而不損壞與該玻璃基板51粘合的該肋前體層44。當(dāng)然，大型設(shè)備無需進(jìn)行這樣的剝離和去除工作。
接著，已經(jīng)形成電極前體層和肋前體層的該玻璃基板被放入燒結(jié)烘箱，并且根據(jù)預(yù)定燒結(jié)進(jìn)度同時燒結(jié)這兩層。如上所述，雖然燒結(jié)溫度可在很寬范圍內(nèi)改變，但是正常的范圍在大約400到600℃。當(dāng)把玻璃基板從燒結(jié)烘箱中取出時，如圖3(D)所示，獲得了該玻璃基板51，其裝備有電極53和肋54，其中每個形成或多或少有收縮。由此獲得的該形成的產(chǎn)品與用于PDP的目標(biāo)基板在形狀上和尺寸上精確的相符合，并且沒有諸如阻隔肋的瑕疵之類的缺陷。
現(xiàn)在，參考實例描述本發(fā)明。注意這些實例并不是來限制本發(fā)明。
實例1制備用于電極形成的銀膏下面的成份被小心的混合以制備光固化銀膏，其中每一成份為均勻分散銀粉(田中貴金屬工業(yè)株式會社制造)65.7g低熔點鉛玻璃粉(旭硝子公司制造)2.7g光固化低聚物雙酚A縮水甘油甲基丙烯酸脂酸加合物(教映社化學(xué)株式會社制造)7.5g光固化單體三甘醇二甲基丙烯酸酯(和光純藥工業(yè)株式會社制造)3.0g稀釋劑1，3-丁二醇(和光純藥工業(yè)株式會社制造)10.5g光固化引發(fā)劑2-苯甲酰-2-二甲氧氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁酮-1(Ciba-Gigy公司制造)0.6g制備用于肋形成的陶瓷膏下面的成份被小心的混合以制備光固化陶瓷膏，其中每一成份為均勻分散。
光固化低聚物雙酚A縮水甘油甲基丙烯酸脂酸加合物(教映社化學(xué)株式會社制造)21.0g光固化單體三甘醇二甲基丙烯酸酯(和光純藥工業(yè)株式會社制造)9.0g稀釋劑1，3-丁二醇(和光純藥工業(yè)株式會社制造)30.0g光固化引發(fā)劑雙(2，4，6-三甲基苯甲?；?-苯基氧化膦(汽巴精化公司制造，產(chǎn)品名稱為“IRGACURE819”)0.3g表面活性劑磷酸鹽丙氧基烷基多元醇3.0g無機(jī)顆粒鉛玻璃和陶瓷顆粒的混合物(旭硝子公司制造)180.0g制造PDP的背板制備由2.8mm厚度的鈉鈣玻璃制成的玻璃基板，并且使用絲網(wǎng)印刷法在該玻璃基板表面上涂敷上述制備的光固化銀膏。本實例中使用的絲網(wǎng)印刷掩模具有一用于電極圖案形成的開口，其寬度為120μm，間距為300μm。
接著，其上已經(jīng)涂敷有銀膏的玻璃基板被放入具有石英玻璃窗的密閉容器中，并且用氮氣填充容器內(nèi)部并將氧氣排出，直到氧氣濃度低于0.1％。通過石英玻璃窗將該銀膏涂覆膜用具有300到400nm波長的紫外線(D型燈管由FUSION UV系統(tǒng)公司制造)照射20秒，從而該銀膏被固化。然后，將裝備有銀電極前體層的玻璃基板從密閉容器中取出。
為了利用轉(zhuǎn)移法形成肋，制備可彎曲的成型模具，其被設(shè)計來形成具有300μm肋間距、200μm肋高度和80μm肋頂寬度的肋前體。通過在裝備了銀電極前體層的玻璃基板上的位置對齊來布置該成型模具，以使得該成型模具的凹槽圖案與該玻璃基板相對。然后，該成型模具與該玻璃基板之間的間隙被填充上如上所述制備的光固化陶瓷膏。
在填充完陶瓷膏之后，該成型模具被碾壓，使得該玻璃基板表面覆蓋了陶瓷膏。通過使用碾壓輥小心地擠壓該成型模具，該成型模具的凹槽被完全充滿了陶瓷膏。
在此狀態(tài)下，使用飛利浦公司制造的熒光燈，用具有400到450nm波長的紫外線(峰值波長352nm)照射該成型模具和該玻璃基板的兩個表面30秒。紫外線照射量為200到300mJ/cm2。該陶瓷膏固化并變成阻隔肋前體層。然后，該玻璃基板連同該肋前體層一起從成型模具中被剝離。
裝備有銀電極前體層和肋前體層的玻璃基板被放入燒結(jié)烘箱，并在550℃的溫度被燒結(jié)1小時。從燒結(jié)烘箱中取出燒結(jié)的玻璃基板之后，獲得了具有銀電極和肋的用于PDP的目標(biāo)背板?？隙ǖ氖窃撱y電極和肋同時形成，沒有對背板造成任何損壞。對于肋上形成的部分和肋上未形成的部分，該銀電極的電阻率分別為1ohm/cm，并且從這個事實，肯定的是銀電極是可導(dǎo)電的。而且，肯定的是，相鄰銀電極之間的電阻率為無窮大而且適當(dāng)?shù)男纬稍撱y電極。
實例2通過重復(fù)實例1中描述的過程，制造用于PDP的背板。然而，在本實例中，使用相同量的雙(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦(汽巴精化公司制造，產(chǎn)品名稱為“IRGACURE819”)取代2-苯甲酰-2-二甲氧氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁酮-1來作為制備光固化銀膏中的光固化引發(fā)劑。而且，為了固化，透過石英玻璃窗，用具有400到500nm波長的紫外線(D型燈管由FUSION UV系統(tǒng)公司制造)對該銀膏照射20秒。
裝備有該銀電極前體層和肋前體層的玻璃基板被放入燒結(jié)烘箱，并且在550℃的溫度下燒結(jié)1小時。從燒結(jié)烘箱中取出燒結(jié)的玻璃基板，獲得了具有銀電極和肋的用于PDP的目標(biāo)背板?？隙ǖ氖?，該銀電極和肋同時形成，沒有對背板造成任何損壞。對于肋上形成的部分和肋上未形成的部分，該銀電極的電阻率分別為1ohm/cm，并且從這個事實，肯定的是銀電極是可導(dǎo)電的。而且，肯定的是，相鄰銀電極之間的電阻率為無窮大而且適當(dāng)?shù)男纬稍撱y電極。
對照實例1通過重復(fù)實例1中描述的過程，制造用于PDP的背板。然而，在本實例中，為了對比，根據(jù)下面步驟使用光固化銀膏和實例1中制備的光固化陶瓷膏來制造用于PDP的背板。
制備由2.8mm厚度的鈉鈣玻璃制成的玻璃基板，并通過絲網(wǎng)印刷法在玻璃基板表面上涂敷上光固化銀膏。本實例中使用的絲網(wǎng)印刷掩模具有一用于電極圖案形成的開口，其寬度為120μm、間距為300μm。
接著，將已經(jīng)在其上涂覆有銀膏的玻璃基板放入具有石英玻璃窗的密閉容器中。在環(huán)境空氣下，透過石英玻璃窗，將該銀膏涂膜用具有300到400nm波長的紫外線(D型燈管由FUSION UV系統(tǒng)公司制造)照射20秒，從而該銀膏被固化。從密閉容器中取出裝備有銀電極前體層的玻璃基板，在該銀電極前體層中銀膏還未固化好。
為了利用轉(zhuǎn)移法形成肋，制備可彎曲的成型模具，其被設(shè)計來形成具有300μm肋間距、200μm肋高度和80μm肋頂寬度的肋前體。通過在裝備了銀電極前體層的玻璃基板上的位置對齊來布置該成型模具，以使得該成型模具的凹槽圖案與該玻璃基板相對。然后，該成型模具與該玻璃基板之間的間隙被填充上如上所述制備的光固化陶瓷膏。
在填充完陶瓷膏之后，該成型模具被碾壓，使得該玻璃基板表面覆蓋了陶瓷膏。通過使用碾壓輥小心地擠壓該成型模具，該成型模具的凹槽被完全充滿了陶瓷膏。然而，此時，還未固化好的銀膏與陶瓷膏混合，而且該電極圖案被損壞。在認(rèn)識到電極圖案被損壞之后，用于固化陶瓷膏的進(jìn)一步光固化過程被省略。結(jié)果，本實例不可能獲得裝備有銀電極和肋的用于PDP的背板。
權(quán)利要求
1.一種制造圖像顯示面板基板的方法，包括以一定的圖案在基板表面形成電極前體；在已經(jīng)形成所述電極前體層的基板表面形成肋前體層；以及同時燒結(jié)所述電極前體層和所述肋前體層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對所述電極前體進(jìn)行后續(xù)的步驟來形成所述肋前體層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述基板為玻璃基板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中由絲網(wǎng)印刷法和光刻法中選出的一種方法來形成所述電極前體層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述電極前體包括光固化材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中在所述電極前體形成之后，用能引起固化的光來照射所述前體層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中在惰性氣體環(huán)境下用光照射所述前體層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述惰性氣體是氮氣。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過轉(zhuǎn)移法形成所述肋前體層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)移法采用一種可彎曲成型模具。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述可彎曲成型模具包括支撐體和由該支撐體支撐的成形層，所述成形層包括凹槽圖案，該凹槽圖案具有的形狀和尺寸與所述肋的凸起圖案的形狀和尺寸相對應(yīng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中具有預(yù)定圖案的所述肋前體層通過下列步驟形成用光固化肋前體填充所述可彎曲成型模具的凹槽圖案；將該肋前體轉(zhuǎn)移到設(shè)置了所述電極前體層的基板的表面上；及通過用能引起固化的光照射來對所述肋前體進(jìn)行固化。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述方法還包括將所述基板與所述可彎曲成型模具分離的步驟，在所述基板上已經(jīng)形成了所述電極前體層和肋前體層。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述電極前體層和肋前體層在400到600℃的溫度下同時燒結(jié)10到120分鐘。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述圖像顯示面板為等離子顯示面板。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述電極為尋址電極，并且將一對尋址電極彼此實際平行的獨立設(shè)置于基板的表面上。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的方法，其中所述肋具有直肋的圖案，在該圖案中彼此相互平行的布置了多個肋。
18.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的方法，其中所述肋具有柵形肋的圖案。
全文摘要
一種制造圖像顯示面板的基板的過程，該基板包括透明基板、凸起肋和每個電極以預(yù)定圖案形成在基板表面上的薄膜電極，該制造過程包括步驟通過以預(yù)定圖案在基板表面上涂敷電極前體來形成電極前體層；以預(yù)定圖案在已經(jīng)形成電極前體層的基板表面上形成肋前體層；以及在預(yù)定溫度下同時燒結(jié)該電極前體層和該肋前體層。
文檔編號H01J11/36GK1879185SQ200480033256
公開日2006年12月13日 申請日期2004年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月12日
發(fā)明者陽田彰, 菊池寬 申請人:3M創(chuàng)新有限公司