专利名称：等离子体显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种等离子体显示装置和制造这种装置的方法，特别是，涉及一种等离子体显示装置，在该装置中，后面板由金属芯子构成，该金属芯子的上面具有电介质材料层和电介质层之间及电介质上的金属电极。
背景技术：
典型的等离子体显示器包括由薄板玻璃(例如，浮化玻璃)制成的前面板和后面板。在两个面板之一形成电连接和机械结构。例如，后面板上面可以形成肋状突起结构，以便肋状突起之间的空间定义直流(DC)显示器中的象素或交流(AC)显示器中的象素列。肋状突起避免光的干扰，也就是说，避免颜色由一个象素泄漏到邻近的象素。这些肋状突起结构(被称为屏蔽肋状突起)的制造对所使用的材料和制造方法构成了一个挑战。
通过在限定的稀薄惰性气体中有选择地激发发光放电阵列来操作等离子体显示器。通过在混合气体中产生发光放电形成全色彩显示器，如He-Xe或Ne-Xe气体混合以产生紫外光。紫外光激发象素单元(如由屏蔽肋状突起定义的)内的磷，以在象素位置产生需要的光。
典型的等离子体显示器后面板包括玻璃衬底，该衬底的一个表面上具有多个基本平行、间隔一距离的第一电极。在AC显示器中，一薄层的电介材料，如玻璃，覆盖电极。在第一电极之间，在玻璃衬底的表面上形成屏蔽肋状突起。屏蔽肋状突起由衬底表面伸出一个大于第一电极厚度的距离。红、绿和蓝(R-G-B)磷层交替覆盖肋状突起之间空间内第一电极的列，也覆盖肋状突起的壁。前面透明玻璃衬底，前面板，覆盖后面板，可以放置在屏蔽肋状突起上，以便通过屏蔽肋状突起使前面板与后面的玻璃衬底分离。
典型地，屏蔽肋状突起是在后面板中定义凹槽和通道的壁。交流(AC)等离子体显示器典型地具有屏蔽，该屏蔽形成列象素的隔离物，因此，在后面板上具有连续垂直的肋状突起。相反，直流(DC)等离子体显示器典型地具有肋状突起屏蔽，该肋状突起屏蔽将每个象素与其所有相邻的象素隔离。因此，对DC显示器来说，肋状突起结构具有矩形的花格形布局。在这两种情况中，显示装置需要的分辨率和其规格决定肋状突起屏蔽的大小。在典型的显示器中，肋状突起高是0.1到0.2mm，宽为0.03到0.2mm，间距为0.1到1.0mm。
这些肋状突起可以与后面板分开形成，使用粘结剂连接，如Wang等人的美国专利第5,674,634号、题目是“隔离物构成、未淬火带和形成等离子体显示装置屏蔽肋状突起的方法”中提出的那样，通过将陶质未淬火带层压到后面板，在后面板上形成屏蔽，喷砂未淬火带以在屏蔽之间形成通道，然后在窑中烧制后面板，以使未淬火带屏蔽转换成陶质屏蔽。
前面板包括基本平行、在其内表面上互相间隔开的第二电极阵列。这些第二电极基本垂直于第一电极延伸。一层电介材料，典型地如玻璃，覆盖第二电极。一层MgO覆盖电介层。作用到电极上的电压以正确的形式激发、维持和熄灭屏蔽形成的区域内气体中的等离子体。在面板周围使用外部电路进行单个象素的寻址。屏蔽结构典型地用于限制对寻址象素的放电，消除邻近象素单元之间电及光的干扰。象素的列由屏蔽隔开，第一电极设置在屏蔽之间间隔的下面。在DC等离子体显示器中，不用玻璃或MgO覆盖电极，典型地交叉屏蔽结构，在每个象素单元形成盒形结构。
尽管上述描述的结构提供一种具有满意操作条件的等离子体显示器，但是它不能解决某些问题。一个问题由这个事实所引起即希望用于形成后面板的材料相互一致，并与用于前面板的玻璃平板一致。特别是，由未淬火带形成的陶质的热膨胀系数应当与后面板的热膨胀系数一致，组合后面板的热膨胀系数应当与前面板玻璃的热膨胀系数一致。这是为了避免在操作期间将后面板固定到前面板密封的破裂。
本发明的披露一种具有透明玻璃前面板和包括金属衬底及陶质屏蔽肋状突起结构组合后面板这种类型的等离子体显示装置，其中选择用于形成后面板的材料，以便后面板具有的热膨胀系数与前面板的热膨胀系数一致。
根据本发明的一个方面，通过压纹已经层压到衬底上的未淬火带，然后共同烧制层压的面板，在前面板或后面板的内表面上形成通道。
根据本发明的另一个方面，当前面板和后面板的热膨胀系数略微不同时，用于将前面板粘结到后面板的方法是在开始粘结处理之前，将前面板和后面板加热到不同的温度。
根据本发明的又一个方面，当前面板和金属芯子的热膨胀系数略微不同时，可以选择用于形成被层压到金属芯子以形成后面板组件的电介材料，以便共同烧制组件组合物的TCE与前面板的TCE一致。
附图的简要描述
图1表示制作本发明后面板方法的流程图；图2表示在制造本发明显示器后面板中使用的制作未淬火带方法的流程图；图3是根据本发明适合于在形成等离子体显示器屏蔽肋状突起中使用的压纹工具的立体图；图4A是根据本发明所压纹的屏蔽肋状突起的侧剖视平面图；图4B和4C是用于描述屏蔽肋状突起结构形成的侧剖视平面图，其中屏蔽肋状突起的上部比底部厚；图5表示制作本发明等离子体显示器面板方法的流程图；图6A是根据本发明第一等离子体显示器面板的侧剖视平面图；图6B是根据本发明第二等离子体显示器面板的侧剖视平面图。
实现本发明的方式为了改进等离子体的加工方法，已经开发了一种类型的等离子体，其中后面板包括金属芯子平板和在金属芯子平板上面延伸的、并要粘结到芯子平板的多层电介材料。在电介层和电介层之间的表面上是形成各种电极的金属带。通过形成电介材料的薄未淬火带层，并用形成电极的金属带和导电油墨涂覆至少未淬火带层的一些表面，制作该后面板。未淬火带层设置在芯子平板的表面上，并以一定的温度烧制组件，在该温度未淬火带层熔化在一起，并粘结到芯子平板上。在周围空气中进行烧制操作，不需要特殊的气体。
根据本发明的等离子体显示器包括由玻璃制成的前面板，如浮化玻璃，其热膨胀系数大约为8.5×10-6/℃，需要后面板的热膨胀系数与前面板的热膨胀系数一致。这避免了在显示器操作期间后面板和前面板之间密封的破裂。对包括具有所粘结的多层陶质材料的金属芯子的后面板来说，使用新型材料和新型材料的处理系统，以保证后面板与玻璃前面板一致。图1表示根据本发明的一个实施例用于形成后面板的多个步骤。
简要地说，后面板的成分是金属芯子110，陶质未淬火带112，导电油墨114和磷油墨116。如下面所述，后面板的金属芯子110可以由金属钛形成。陶质未淬火带112可以按参考图2下面的描述制成。油墨的制备也在下面描述。磷油墨可以是多种普通可利用的配制品中的任何一种，如用于将磷作用到阴极射线管(CRTs)的配制品。
在加工中的第一步，步骤118，使用导电油墨和传导光填充剂印刷电极，并在未淬火带上填充通道，传导光填充剂的构成将在下面描述。可以在多层未淬火带上实现电极和导电通道，如下面所述，并通过未淬火带层，使用通道相互连接电极和导电通道。这些电极和通道允许由烧制未淬火带形成的陶质结构在象素单元和驱动电子设备(例如，沿显示器边缘安装的)之间包括电连接。
在加工中的下一步，步骤120，要堆叠和层压各种不同的未淬火带层。在本发明的典型实施例中，因为至少通过一些未淬火带层形成通道，希望在未淬火带层被层压之前准确定位各个不同的未淬火带层。在本发明的典型实施例中，使用大约40Kg/cm2的压力和大约90℃的温度可以层压陶质未淬火带层。
未淬火带已经层压后，在步骤122，通过在要接受未淬火带的表面上喷射或丝网印刷粘结混合物，制备金属芯子。如下所述，对本发明典型的实施例来说，整个混合物可以是变成粉末的玻璃1，典型陶质未淬火带的一个成分。同时在步骤122，将未淬火带连接到金属芯子，并对未淬火带进行压纹或雕合以形成屏蔽肋状突起。尽管，在本发明的典型实施例中，在未淬火带连接到金属芯子之后，形成屏蔽肋状突起，但也可以考虑在未淬火带连接到芯子之前，可以处理未淬火带以形成屏蔽肋状突起。在步骤124，以峰值大约900℃的温度对金属芯子和成型未淬火带的结合进行共同烧制。共同烧制的后面板已经冷却之后，在屏蔽肋状突起列之间印刷磷条纹，并烘烤后面板以固定磷。磷的应用和用于固定它们的烘烤可以是传统的通常用于固定磷，例如，将磷固定到CRT屏幕的多种处理方法的任何一种。
如上所述，希望金属芯子平板的热膨胀系数与前面板的热膨胀系数一致。对前面板来说，希望使用碱石灰浮化玻璃(TCE大约为8.5×10-6/℃)，因为它的成本低。通常通过层压不同的金属，例如，Cu-Mo-Cu，能够合成具有该TCE值或其它任意值的金属。在这样的层压中，外部金属的TCE值不同于内部金属的TCE值，层压采取介于两者之间的一个TCE值。精确值取决于不同层的相对厚度和其它特性。然而，选择现有的满足TCE要求的金属或合金更方便。一个典型的例子是金属钛，它的TCE是8.5×10-6/℃。钛是坚硬的材料，具有任何金属或金属合金中最高的强度与重量比。钛是丰富的金属，以多样化大型平板的形式容易买得到，另外，它相对便宜。
陶质未淬火带同金属芯子一同是后面板的主要目录成分。如图2所示，未淬火带用无机原材料制作，如MgO，Al2O3，SiO2，B2O3，P2O5，PbO，ZnO，TiO2和各种不同的碱、碱性或重金属氧化物或由它们形成的材料来制作。按比例批量混合配料，以获得希望的特性。以1400-1700℃熔化该配料，并对其进行淬火。所得到的玻璃被磨碎，以形成粉末。玻璃粉末与有机粘结剂、溶剂、表面活性剂和其它改良添加剂结合，以形成稀浆。通过刮刀处理，在平坦表面上展开稀浆。形成大平板陶质带的过程称为“浇铸”。通过这样处理形成的浇铸带，包括玻璃粉末，容易存储在辊子中。
选择构成带子的成分，既可以是无机氧化物也可以是各种不同的有机物，以形成需要的带子特性。对后面板的构成来说，这些带子特性包括，在大面积浇铸中要形成的能力，要被压纹或雕合以形成平板肋状突起的能力，以及在烧制期间保持平板形状的能力。通常以一到两米宽、几米长的尺寸浇铸陶质未淬火带。对这样大面积的浇铸，可以规划有机粘结剂，以形成在制作期间用于处理的高撕裂强度。也需要保证均匀的带子厚度和完全一致的浇铸。也可以选择有机成分，以在通常的压力(10-10,000Kg/cm2)下促进均匀的层压。
当陶质带处在未淬火状态，即在烧制之前时，通过单独的压纹步骤，可以在后面板上形成屏蔽肋状突起。正确的压纹取决于层压塑性和粘弹性流体特性的结合。主要由混合到用于制备带子的稀浆中的有机树脂，根据粉粒的尺寸和稀浆中使用的无机陶质粉末的分布，控制这些流体特性。
在烧制期间，促进屏蔽形成的有机物很快被烧掉。剩下的陶质粉末熔化并结晶。熔化温度和结晶温度随材料的不同而不同。下面描述的陶质带成分给出需要的熔化和结晶特性，同时也在最后的陶质层提供需要的特性，包括与金属芯子一致的热膨胀系数。
在烧制过程中，当带子中的陶质材料熔化时，它们趋于流动。结晶阻止该粘弹性流动，并促进固化。为了保持压纹到未淬火带中屏蔽的形状，需要陶质粉末结合具有稍微高于软化点(对未淬火带来说是750-850℃，下面参考表1将进行描述)的结晶温度。这允许材料在软化点变得更密，允许充分流动以显现出平滑表面。然而，当带子在其未淬火状态中被压纹或雕合时，快速结晶促使玻璃保持要制作的形状和屏蔽的形成。
最后陶质的热膨胀系数由具有高于和低于希望TCEs值的结合玻璃来控制。调整这些组分玻璃，以获得希望的TCE。TCE的控制是十分重要的，以减少最后面板的压力，确保冷却后面板的平坦。产生具有与钛芯子和浮化玻璃前面板相同热膨胀系数及具有陶质带其它希望特性的陶质带的重量百分比如表1。
表1玻璃1 85.00玻璃2 12.00TiO21.00堇青石1.00镁橄榄石 1.00100.00玻璃1是分别在1550℃大约熔化2个小时并快速淬火以形成的锌镁硼硅酸盐玻璃，随后采用标准的粉碎处理磨碎该种玻璃。玻璃1的组成百分比如表2表2ZnO 30.00MgO 25.00B2O320.00SO225.00100.00玻璃2是用三氧化二硼和五氧化二磷追加作为成核剂的镁铝硅酸盐玻璃，分别在1725℃熔化大约一个小时并快速淬火，以形成随后采用标准粉碎处理磨碎成粉末的玻璃。玻璃2的重量百分比如表3表3Al2O316.81MgO 42.01P2O50.84B2O30.84SiO239.50100.00
尽管表1、2和3中给出的成分执行较好，但是可以考虑到，表1’、2’和3’中给出的、由重量百分比定义的、与范围相对应的成分提出了从属于本发明使用的可以采用的陶质材料。
表1’玻璃1 65.00-95.00玻璃2 30.00-5.00TiO20.01-2.00堇青石0.01-2.00镁橄榄石 0.01-2.00100.00表2’ZnO 15.00-50.00MgO 10.00-45.00B2O35.00-30.00SiO210.00-45.00100.00表3’Al2O35.00-30.00MgO 30.00-55.00P2O50.01-4.00B2O30.01-4.00SiO20.01-40.00100.00按表4所示的重量百分比将表1(或表1’)给出的玻璃成分与有机溶剂混合。
表4玻璃成分(表1或1’)70.30溶剂1 13.80树脂1 15.90100.00溶剂1和树脂1重量成分的百分比在下面的表5和6中给出。
表5-溶剂1甲基乙基酮 46.90乙醇 46.90鱼油 6.20100.00表6-树脂1甲基乙基酮 36.10乙醇36.10#160增塑剂 11.10B-98树脂16.70100.00具有与钛相同热膨胀系数的未淬火带的另一个重量百分比如表7。
表7玻璃1 66.10镁橄榄石4.20溶剂1 13.80树脂1 15.90100.00
形成陶质未淬火带的处理过程如图2所示。该处理以原材料开始。如上所述，通过混合配料(步骤214)，以上述描述的一定温度和时间熔化配料(步骤216)，对熔化的混合物进行淬火(步骤218)以形成玻璃，并将玻璃磨碎以形成粉末，分别制备玻璃1，或者玻璃2。在本发明典型的实施例中，磨碎玻璃1和玻璃2以具有大约10微米的粉粒尺寸。磨碎填料，镁橄榄石，或者是堇青石，以具有大约6.5微米的粉粒尺寸。
接着，在步骤222，在250ml的烧杯中用有机物以表4所示的比例混合粉碎的玻璃和配料，以形成稀浆。对该步骤来说，玻璃粉末混合物首先完全与溶剂1混合，然后与树脂1混合。然后也是在步骤122，通过将稀浆放置在包括150ml 3/8”ZrO2辊子的一公升制粉罐中，并将罐子放置在辊式制粉机上至少两个小时，磨细稀浆混合物。然后将稀浆过滤到一个容器中，以移动辊子，并在搅拌时除气一分钟。不完全的除气会在浇铸带中引起小孔和小气泡。过度的除气会引起除去太多的溶剂，这会引起稀浆太粘稠。
在步骤224，使用刮刀处理将稀浆刮成平板。在该过程中的第一步是检测除气稀浆的粘稠度。典型的粘稠度在700和1100cps之间。接着，通过将硅松脱剂作用到平板的上表面，制备千分之三寸聚脂薄膜平板。然后，调整刮刀，以获得需要的带厚度。使用千分之十五的锄铲间隙获得千分之八的未淬火带厚度。然后将稀浆注入到带浇铸机。首先，以20cm/min的速度牵引聚脂薄膜，直到稀浆出现在带浇铸机的输出区。然后牵引速度增加到90cm/min。因为稀浆的磨损特性，需要周期性地重新研磨或替换刮刀和带浇铸头。在步骤226，在平板由带浇铸机移开之前至少干燥30分钟。如质量控制步骤一样，在照明盒(light box)上观看浇铸带的缺陷，并沿浇铸带在几个点处检测带的厚度和密度。在步骤228，对未淬火带进行冲孔，以制备毛坯，这些毛坯可以具有施加给它们的导电糊剂和填充糊剂，以在被层压到金属芯子之前(步骤120)在图1步骤118中形成电极和连接电路。
表8和9给出了适当导电糊剂成分的重量百分比，表10给出了适当填充糊剂成分的重量百分比。
表8-导电糊剂Ag粉末EG(～7.6微米)82.40溶剂2 16.50卵磷脂 0.55松油醇 0.55100.00表9-溶剂乙基纤维素N-3003.80乙基纤维素N-14 7.50丁基卡必醇 53.20十二烷醇 35.50100.00表10-导电填充糊剂Ag粉末EG(～7.6微米)55.90PAS玻璃22.30Hypermer PS-2 1.20EC N-300 0.69丁基卡必醇 7.91Elvacite 2045 1.80松油醇 5.40#160增塑剂 3.60Thixotrol 1.20100.00
在上述导电填充糊剂的成分中，PAS玻璃是50％的PbO，40％的SiO2和10％的Al2O3，都按重量计算。在构成中，首先制作PAS玻璃，并在用于导电糊剂之前磨成粉末。
在屏蔽形成过程之前，将这些导电糊剂丝网印刷到未淬火带上。发明人已经确定，这些糊剂经受得起屏蔽形成的处理，特别是大的压力，不会破坏任何导线痕迹，同时保持良好的导电性。表10给出的填充糊剂的组成与上述参考表1到3描述的玻璃陶质组成的烧结特性和热膨胀系数一致。
在层压处理期间，使用光滑剂将未淬火带粘结到金属芯子。适合于此目的的典型光滑剂由玻璃1粉末形成，以将上述参考表1到6描述的未淬火带组成粘结到钛金属。在形成例如六个层压未淬火带之前，将这样的粉末喷砂到金属上。另外，在层压之前，可以将商业上可以利用的低熔点铅基光滑剂，例如，Homel F-92，作用到钛芯子的表面。发明人已经确定，这种光滑剂的应用减少了钛的氧化，并在层压和共同烧制过程中允许钛良好地机械锁定到玻璃陶质组分中。
可以通过将粉粒尺寸减少到小于2微米，用已知量的有机液体与玻璃粉末混合，将混合物作用到金属以在金属芯子上获得已知量的玻璃，例如，10mg/inch2，制作适当的粘结光滑剂。然后在炉内以大约550℃的峰值烧制温度对金属上的光滑剂进行提前供油。
发明人已经确定，使用表7给出的未淬火带构成所形成的层压表现出了与钛金属一致的良好的热膨胀系数。当共同烧制未淬火带和金属芯子时所产生的金属陶质电介常数大约是7。它也表现出了流变学特性，当在未淬火状态时，该特性能够使适合于制备屏蔽肋状突起的凹槽形成。最高为400微米的典型屏蔽可以在未淬火带上形成，如下面参考图3和4A所述，结果在共同烧制的后面板上屏蔽肋状突起的高度大约是274微米。
在显示器的技术中，众所周知，在红、绿和蓝磷下面的黑色背景可以增强显示图象的对比度。可以用相对简单的方式，在步骤124(图1所示)共同烧制面板之前或之后，但应当在步骤126作用磷之前，通过将黑色着色剂，如氧化钴，加入到带上层的组成中，或通过在带上层喷涂或丝网印刷黑色着色剂的糊剂，实现显示技术的这个方面。
在图1步骤122，已经层压未淬火带以将其附加到金属芯子之后，对其进行压纹或雕合，以形成屏蔽肋状突起。尽管可以使用雕合来形成屏蔽肋状突起，但是，下面描述的本发明的实施例主要集中在作为形成肋状突起一种压纹方式。
图3是可以用于在所层压的未淬火带结构形成屏蔽肋状突起压纹工具或模具的立体图。模具是未淬火带中需要屏蔽结构的“底片”。通过将宽度和厚度不同的屏蔽金属带堆叠在一起，形成图3所示的模具。不同带的厚度确定模具间距，带的宽度差确定肋状突起的高度。可以由能够形成带的任何材料，包括不锈钢或工具钢，塑料或陶瓷，制作这种类型的模具。
典型的模具包括相交替的厚带310和薄带312。厚带定义在最后成形的面板中屏蔽肋状突起之间的通道。因此，厚带310比薄带12宽，以允许在厚带之间形成屏蔽肋状突起。需要这些较宽带具有平滑的表面，以有助于在压纹处理期间未淬火陶质材料容易流动和释放。宽带的边缘区(例如，区320)也可以具有一个根据矩形来修改的形状(例如，圆形)，以提供具有良好释放特性的边缘，并且在压纹之后，该边缘也能在未淬火带中获得需要的屏蔽形状。
例如，采用放电加工(EDM)以获得需要的平滑度，可以制备具有相同长度、不同厚度和宽度的两套金属带。交替堆叠带，由每套中一次选一个带。例如，需要使用平坦金属平板314和/或金属导轨318，准确地定位金属带。然后由这个堆的一侧压紧该堆，以保证良好的组装和均匀的节距。可以通过几种已知的方法中的任何一种，如粘结，低温粘结，粘合或压紧，将该堆以压缩的尺寸固定到铁心316。因为遍及该堆金属带的厚度公差是附加的，可压缩的金属(例如，经过退火的铜)可以用于较小宽度的薄带。这些金属带的可压缩性补偿了厚度的公差。
在堆叠宽带以获得在压纹处理期间容易释放未淬火带角度之前和之后，可以加工宽带以修改它们的边缘。可以通过多种已知技术当中的任何一种修改边缘，如玻璃熔珠喷砂，喷砂除锈和用车床加工等。
如上描述所制备的模具具有几个优点，超过由单片金属加工成的传统模具。因此，它可以被做得很大，容纳大屏幕等离子体显示器；也可以更容易制备或修改，因而比单片模具具有更长的使用寿命。
最好，已经将未淬火带层压到金属芯子以形成屏蔽肋状突起之后，将模具压向未淬火带。当对所层压的带进行压纹时，金属芯子形成坚固的衬底。发明人已经确定，这个坚固衬底的出现极大地增强了未淬火陶质材料的垂直流动，允许它更容易获取压纹工具的形状。发明人也已经确定，最好压向操作形成脉动形式，也就是说，以恒定的温度，以由零压力的松弛周期分隔开的相对高的压力，重复将模具压向所层压的未淬火带。高压力的应用将未淬火带推入到模具之间的空隙，以形成屏蔽肋状突起，松弛周期促使未淬火带粉粒移开，允许有机材料在它们之间向后流动，降低未淬火带的粘度。使用该技术，降低了作用到所层压的未淬火带结构上的最大压力，该最大压力减少了模具的变形和对模具的磨损。采用上面描述的压纹技术可以容易获得高达10比1的屏蔽肋状突起外表比。
希望使用该技术有一个带由模具的完全释放。可以实现带完全释放的一种方法是，在模具的下面除了压纹区外侧以外，放置弹性间隔物(没有图示)。通过压纹压力压缩这些间隔物，当压力释放时，对工具提供一个提升力。发明人已经确定，在将工具压入到未淬火陶质之前，弹性间隔物的压紧也改善了组件中压力的分布，因此，使得整个压纹区上面压纹屏蔽的高度更均匀。可以考虑到，可以使用弹簧(没有图示)代替弹性间隔物。
图4A表示典型屏蔽肋状突起的结构，可以使用上面描述的压纹技术获得该结构。在特定面板的设计中，可以希望获得诸如图4C所示的屏蔽肋状突起形状。这样的结构不能通过简单的压纹操作形成，因为屏蔽肋状突起上部比底部宽，因此，不允许取出压纹模具。然而，可以通过使用层压工具处理压纹结构，形成诸如图4C所示的结构。如第一步，对未淬火带进行压纹，如图4B所示，以获得高于所希望的屏蔽高度。接着，层压工具用可控制的压力压向未淬火屏蔽肋状突起的上部，促使它们膨胀，如图4C所示。由层压工具施加的压力取决于所压纹的未淬火带的粘度和肋状突起顶端需要的膨胀量。
图5表示根据本发明平面板显示装置形成的流程图。该流程图比图1所示的流程图更详细。特别是，金属制备步骤111和带子制备步骤113，在步骤111将粘结光滑剂作用到钛芯子，在步骤113切削带子毛坯，明确地表示毛坯。此外，步骤120被分成步骤120’和步骤121，在步骤120’中堆叠钛芯子和带子毛坯，在121步骤中，在一个步骤内将带子毛坯彼此层压在一起并粘结到钛芯子。步骤122’也由图1有所变化，它列举使用压力脉冲形成屏蔽。最后，图5与图1不同之处是包括前面板玻璃510和步骤512，通过该步骤将前面板连接到后面板。
图6A是沿表示根据从属于本发明等离子体显示面板结构的显示器一行所取的一条线得到侧面剖视图。面板包括后面板610，该后面板包括钛芯子612，和层压及压纹的结构614，该结构形成显示器的屏蔽肋状突起以及衬底，在该衬底上安装控制显示器的电子设备626。镶嵌在陶质结构614中的是象素电极620。在每个电极的上面，在压纹陶质后面板的表面上是磷618，激发磷以发出有颜色的光(红，绿或蓝)。在后面板610的上面是前面板622。通过焙接密封624将前面板粘结到后面板。
尽管已经描述了在形成后面板期间显示面板的屏蔽在后面板上形成，但是它们也能够在玻璃前表面上形成。能够按下面的方式实现前玻璃面板上这些屏蔽的制作1.以可印刷糊剂的形式压纹或雕合沉积于平板玻璃上部的电介质厚膜。电介质厚膜是通过将烧结玻璃粉末材料与有机物混合形成的，并与平板玻璃的热特性和化学特性相适合。可以在玻璃初始处理之后，如清洗和/或电极沉积之后，通过厚膜沉积技术，如丝网印刷，沉积电介质作为一层厚膜。在电介质沉积之后，借助于模具压纹厚膜，该模具具有与需要的肋状突起相反的结构，以便使用该模具进行的厚膜电介质压纹/压印给出需要的肋状突起结构。另外，能够借助于坚硬工具，雕合厚膜电介质，能够或移开电介材料，因此形成类似通道的肋状突起结构，获得屏蔽肋状突起结构。能够利用压纹处理形成AC或DC等离子体显示器结构，并在烧结/烧制厚膜电介质之前进行该处理。然而，仅仅可以用于形成AC等离子体显示器结构的雕合处理可以在电介质烧制之前(最好)或之后进行。
2.能够以单个和多个厚膜带的形式浇铸与平板玻璃的热特性和化学特性相适合的烧结材料，能够使用如上所述的模具压纹这样的厚膜带，以形成肋状突起结构。压纹处理能够在带子堆叠(层压)已经达到经过预处理的(清洗和使用或没有使用电极沉积)平板玻璃顶点之后进行，也能够在这之前进行，然后堆叠达到平板玻璃的顶点。接着烧制/烧结经过压纹的模型。在带子堆叠先层压到预处理平板玻璃顶点的情况下，通过使用能够清洁及有效地移开经过层压的带子材料的坚硬工具，进行雕合，能够形成肋状突起结构。
3.当玻璃处于热状态和在平板玻璃生产线上时，压纹或雕合平板玻璃。在平板玻璃制造厂就地利用玻璃处于热状态时容易形成的处理，能够使用压纹模具或雕合工具。
使用作用到一个面板或两个面板周围的玻璃料，将前面板粘结到后面板。将面板支持在一起，并加热到足够高的温度，以熔化玻璃料。然后冷却面板，在面板上玻璃料固化，并形成气密密封。玻璃料密封温度典型地在3502到450℃范围之间。当希望前面板和后面板的TCE值接近一致，以保证在冷却或显示器操作期间焙接密封不会破裂时，可能难以获得准确的一致。
为了补偿在后面板和前面板之间形成密封时热膨胀系数的较小之差，在粘结处理期间可以将面板加热到略微不同的温度。如果焙接密封温度是Ts，并且，如果在室温和Ts之间玻璃具有一个平均的TCE(TCEg)，ΔTCE低于后面板的TCE，即TCEb，并且如果玻璃加热的温度ΔTs＝Ts·ΔTCE/TCEg高于后面板的温度，那么，玻璃前面板的总收缩量，(Ts+ΔTs)·(TCEb-ΔTCE)，将与后面板的总收缩量(Ts·TCEb)，到2nd次幂相同。例如，如果碱石灰玻璃用于前面板，具有TCEg＝8.5×10-6/℃，并且如果后面板的TCEb是ΔTCE＝0.1×10-6/℃，大于前面板的TCE，在450℃温度下实现焙接密封，那么，在焙接密封期间，通过将玻璃前面板加热高于后面板5.3℃，来补偿系统。
可以使用各种不同的方法实现这样的温度差。例如，可以将炉内面板上面和下面的热源加热到不同的温度，在前面板和后面板之间建立温度梯度。另外，通过已密封组件由炉内移开之后，改变已密封组件上部和底部的冷却设备，可以实现这样的处理过程。
另外，可以更通常地使用该方法来补偿前面板和后面板之间温度关系中的差。在带子炉中，可以对冷却区进行编程，已产生前面板和后面板之间特殊的温度差，作为面板温度的函数，当组件冷却时以提供对TCE差值的补偿。
补偿金属/陶质后面板和玻璃前面板之间TCE中较小差值的另一个方法是规划陶质成分，该陶质成分具有一个略微大于或略微小于金属芯子的TCE。组合的陶质金属系统具有介于两个TCE之间的TCE。可以在小范围内调整陶质TCE，以便中间值与前面板的TCE一致。此外，陶质材料可以粘结到金属芯子的前面和后面，以避免由于各个TCE之间的差值、在共同烧制陶质金属组件时该组件弯曲。
以典型实施例的形式已经描述了本发明，可以考虑到，在所附权利要求的范围内，对上面所述进行修改。
权利要求
1.一种形成等离子体显示装置后面板的方法，包括以下步骤制备具有与金属芯子TCE相一致的温度膨胀系数(TCE)的未淬火陶质带；在未淬火陶质带上形成屏蔽肋状突起；将形成的未淬火带粘结到金属芯子；和共同烧制粘结形成的未淬火陶质带和金属芯子，以形成后面板。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤将未淬火陶质带切削成多个毛坯，每个毛坯在形状上与金属芯子一致；在至少一个未淬火陶质带毛坯上形成电极结构；和在形成屏蔽肋状突起之前层压未淬火陶质带，以便至少一个未淬火陶质带毛坯位于形成电极结构的未淬火陶质带之上。
3.根据权利要求1所述的方法，其中在未淬火陶质带上形成屏蔽肋状突起的步骤包括使用模具压纹未淬火陶质带的步骤，该模具呈现出与需要的屏蔽肋状突起相反的结构。
4.一种等离子体显示装置的后面板包括具有一个温度膨胀系数(TCE)的金属芯子；粘结到金属芯子的陶质结构，陶质结构具有一个与金属芯子一致的TCE，陶质结构具有确定等离子体显示装置屏蔽肋状突起的特征。
5.根据权利要求4所述的等离子体显示装置的后面板，其中陶质结构具有由重量百分比定义的组成玻璃1 65.00-95.00玻璃2 30.00-5.00TiO20.01-2.00堇青石 0.01-2.00镁橄榄石 0.01-2.00其中玻璃1具有由重量百分比定义的组成ZnO15.00-50.00MgO10.00-45.00B2O35.00-30.00SiO210.00-45.00玻璃2具有由重量百分比定义的组成Al2O35.00-30.00MgO30.00-55.00P2O50.01-4.00B2O30.01-4.00SiO20.01-40.00。
6.根据权利要求5所述的等离子体显示装置的后面板，其中陶质结构具有由重量百分比定义的组成玻璃1 85.00玻璃2 12.00TiO21.00堇青石 1.00镁橄榄石 1.00其中玻璃1具有由重量百分比定义的组成ZnO30.00MgO25.00B2O320.00SiO225.00玻璃2具有由重量百分比定义的组成Al2O316.81MgO 42.01P2O50.84B2O30.84SiO239.50
7.根据权利要求4所述的等离子体显示装置的后面板，其中金属芯子由钛制成。
8.一种等离子体显示装置，包括由玻璃形成的前面板，其热膨胀系数(TCE)大约是8.5×10-6；和后面板，它包括TCE大约是8.5×10-6的金属芯子；和确定等离子体显示装置屏蔽肋状突起的陶质结构，该陶质结构的TCE大约是8.5×10-6，并且该陶质结构要被粘结到金属芯子。
9.一种将具有热膨胀系数是TCEb的等离子体显示装置后面板连接到具有不同于TCEb的热膨胀系数TCEg的等离子体显示装置前面板的方法，该方法包括以下步骤确定TCEb和TCEg之间的差ΔTCE；将烧结玻璃作用到前面板和后面板之一，烧结玻璃的密封温度是Ts；将前面板连接到后面板，以便烧结玻璃在前面板和后面板接合处连续；将后面板加热到不低于Ts的温度；将前面板加热到温度Tb，该温度比后面板加热到的温度高ΔTs，其中ΔTs由计算公式ΔTs＝Ts·ΔTCE/TCEg定义；冷却已连接的面板。
10.一种使用金属芯子形成等离子体显示装置后面板的方法，金属芯子的热膨胀系数是TCEm，后面板连接到前面板，前面板具有一个与TCEm不同的热膨胀系数TCEg，该方法包括以下步骤确定TCEm和TCEg之间的差，ΔTCE；形成陶质的未淬火陶质带，该带的热膨胀系数是TCEc，与TCEg不同于TCEm的意义相同，该系数与TCEm相差2ΔTCE；将未淬火陶质带粘结到金属芯子，以形成一个组件，共同烧制该组件，以获得热膨胀系数大约是TCEg的后面板。
全文摘要
一种等离子体显示器具有与后面板(610)间隔开的透明前面板(622),该后面板是金属芯子(612),该金属芯子具有在其上延伸、并被粘结到芯子的多层电介材料(614)。导电电极(620)在后面板的电介层表面上,或镶嵌在后面板的电介层中。选择制作后面板的材料,以形成具有板热膨胀系数(TCE)与前面板一致的后面板。电介材料由未淬火带形成,该未淬火带要粘结到芯子,并与芯子共同烧制,以形成后面板。在共同烧制已经粘结的组件之前,通过压纹或雕合末淬火带,在后面板上形成屏蔽肋状突起(616)。可以通过在焙接密封处理期间,将具有较低TCE的面板加热到一个高于具有较高TCE面板的温度,补偿前面板和后面板TCE中的略微差别。另外,可以选择电介材料(614),以便共同烧制的组件(610)的组合TCE与前面板的TCE一致。
文档编号H01J9/20GK1252888SQ98804349
公开日2000年5月10日 申请日期1998年4月24日 优先权日1997年4月25日
发明者阿提卡纳·N·斯里姆, 乔治·赫伯特·尼达姆·里德尔, 罗伯特·利昂·奎因, 阿肖克·纳若安·普拉布 申请人:萨尔诺夫公司