一种真空荧光显示屏的制作工艺的制作方法

本发明涉及显示器件，特别涉及一种真空荧光显示屏的制作工艺。

背景技术：

真空荧光显示器(也称为荧光显示屏)是由阴极、栅极和表面涂覆有荧光粉的阳极构成,所有的零件置于密封的玻璃容器内。荧光粉在阴极发射的低能电子轰击下发光。

真空荧光显示屏的制作包括阳极制作工序、电极制作工序、总装及后处理工序。阳极制作工序包括在玻璃基板上依次进行以下步骤：线路层印刷→烧结→第一绝缘层印刷→导通层印刷→烧结→第二绝缘层印刷→烧结→导电层印刷→烧结→荧光粉层印刷→固栅→低玻粉涂布→烧结→基板切割。电极制作工序依次包括以下步骤：阵列加工→阵列整形→灯丝支架焊接→灯丝焊接→消气剂焊接。总装及后处理工序依次包括以下步骤：总装→封接→排气→烤消→管脚处理→老化→管脚折弯→检测。

在阳极制作工序的固栅步骤上，需要在导电层上先印刷固栅浆料，然后将栅网移栽到导电层上，并通过烧结使得固栅浆料凝结后实现对栅网进行固定。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种真空荧光显示屏的制作工艺，具有对固栅步骤进行优化的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种真空荧光显示屏的制作工艺，包括阳极制作工序、电极制作工序、总装及后处理工序，所述阳极制作工序包括在玻璃基板上依次进行以下步骤：线路层印刷→烧结→第一绝缘层印刷→导通层印刷→烧结→第二绝缘层印刷→烧结→导电层印刷→烧结→荧光粉层印刷→低玻粉层印刷→烧结→基板切割；所述电极制作工序依次包括以下步骤：栅网、阵列一体成型加工→阵列整形→灯丝支架焊接→灯丝焊接→消气剂焊接，在所述栅网、阵列一体成型加工步骤中，多个栅网一体成型在阵列上；所述总装及后处理工序依次包括以下步骤：总装→封接→排气→烤消→管脚处理→老化→管脚折弯→检测。

通过采用上述方案，通过将多个栅网一体成型在阵列上，使得在阳极制作工序中不需要进行固栅步骤，虽然在栅网和阵列一体成型步骤中增加了栅网和阵列连接时所需的材料；但是更多的节省了固栅步骤中印刷固浆料、移载栅网以及烧结的时间，从而节省了整体的加工流程，也省去了固栅浆料中所需的原材料、烧结时所需要的能耗等资源，节约了成本。

本发明的进一步设置为：在所述线路层印刷步骤以及后续的烧结步骤中，在玻璃基板上形成了厚度为8微米的线路层；在所述第一绝缘层印刷步骤以及后续的导通层印刷步骤、烧结步骤过中，形成了厚度为15-22微米的第一绝缘层、穿过第一绝缘层与线路层相通且厚度为40微米的导通层；在所述第二绝缘层印刷的步骤中，形成了第二绝缘层，第一绝缘层和第二绝缘层结合后通过第一绝缘层结合而厚度与导通层相等的第二绝缘层。

通过采用上述方案，第一绝缘层和第二绝缘层能对导电层和线路层之间进行绝缘，且第一绝缘层和第二绝缘层结合后的厚度为40微米，从而能减小导电层和线路层之间的发生短路的可能性；同时因导通层的厚度原因，第一绝缘层印刷步骤中难以直接形成与导通层厚度相等的第一绝缘层，此时通过第二绝缘层印刷步骤形成第二绝缘层，使得第一绝缘层和第二绝缘层结合后的厚度与导通层相等。

本发明的进一步设置为：所述电极制作工序依次包括以下步骤：栅网、阵列以及一端灯丝支架一体成型→阵列、灯丝支架整形→另一端灯丝支架焊接→灯丝焊接→消气剂焊接；在所述栅网、阵列以及一端灯丝支架一体成型步骤中，多个栅网一体成型在阵列上，且阵列上的一端一体成型有灯丝支架；在所述阵列、灯丝支架整形步骤中，将阵列、阵列一端灯丝支架整形成所需的结构且该灯丝支架为硬性结构；在所述另一端灯丝支架焊接步骤中，所焊接的灯丝支架为弹性结构。

通过采用上述方案，在真空荧光显示屏在工作时会发热，为了避免灯丝因热胀冷缩而松弛，所以灯丝支架需要具有弹性，从而原先制作工艺中的两个弹性支架能通过弹性对灯丝绷紧；此时通过栅网、阵列以及一端灯丝一体成型加工步骤，阵列、灯丝支架整形步骤，另一端灯丝支架焊接步骤，且焊接的灯丝支架为弹性结构，在保证弹性支架能对灯丝进行绷紧的同时，只需要焊接一侧的灯丝支架，能节省焊接灯丝支架的时间，提高加工效率。

本发明的进一步设置为：在所述线路层印刷步骤中采用厚膜印刷的方式，且所采用的厚膜浆料按重量百分比由以下组分组成：银粉65-75％；三氧化二铋5-15％；乙基纤维素1-5％；松油醇5-15％。

通过采用上述方案，银粉为线路层印刷步骤中形成导电线路层的材料；三氧化二铋为玻璃粘合剂，在通过后续的烧结步骤中，使得三氧化二铋烧结后能粘结，从而增加线路层的结构强度，乙基纤维素为树脂中的一种，具有粘合的作用，松油醇为溶解剂。

本发明的进一步设置为：所述的厚膜浆料按重量百分比由以下组分组成：银粉70％；三氧化二铋10％；乙基纤维素5％；松油醇15％。

通过采用上述方案，通过改变三氧化二铋的成分，当其重量百分比为10％，此时其软化点为400℃，使得后续操作的烧结温度为560-590℃。

本发明的进一步设置为：在所述第一绝缘层印刷、所述第二绝缘层印刷的步骤中，所采用的绝缘浆料按重量百分比由以下组分组成：封接玻璃粉65-70％；三氧化二铁10％；乙基纤维素2-5％；松油醇15-20％。

通过采用上述方案，三氧化二铁为一种颜料，主要用于体现第一绝缘层、第二绝缘层的颜色；封接玻璃粉为粘合剂，在通过后续的烧结操作后，第一绝缘层能永久的固定能够在玻璃基板上，第二绝缘层能永久的固定在第一绝缘层上。

本发明的进一步设置为：根据权利要求6所述的一种真空荧光显示屏的制作工艺，其特征在于：所述绝缘浆料按重量百分比由以下组分组成：封接玻璃粉70％；颜料10％；乙基纤维素2％；松油醇18％。

通过采用上述方案，通过对封接玻璃粉含量进行调节，从而使得封接玻璃粉的软化温度在480-590℃，使得后续烧结步骤中的烧结温度控制在560-590℃。

本发明的进一步设置为：在所述导通层印刷步骤中，所述导通浆料按重量百分比由以下组分组成：石墨26％；焊料玻璃粉64％；分散剂10％。

通过采用上述方案，导通层印刷步骤中形成的导通层具有石墨，从而能导通线路层和导电层，焊料玻璃粉的成分含量使得其烧结温度在560℃。

本发明的进一步设置为：在所述导电层印刷步骤中，所述导电浆料按重量百分比由以下组分组成：石墨58％；水玻璃粉5％；氧化铝37％。

通过采用上述方案，导电浆料在印刷后，其中的石墨用作荧光粉层印刷的基础，介于荧光粉层印刷步骤中形成的荧光粉层和导通层印刷步骤中形成的导通层之间，使荧光粉层中荧光粉的电位均匀化；水玻璃粉的成分含量使得其烧结温度在560℃。

本发明的进一步设置为：依次包括以下工序：所述阳极制作工序依次包括在玻璃基板上进行以下步骤：线路层印刷→烧结→第一绝缘层印刷→导通层印刷→烧结→荧光粉层印刷→低玻粉层印刷→烧结→基板切割，在所述线路层印刷步骤、所述导通层印刷步骤中，使得印刷形成的线路层、导通层范围变大，从而使得所述荧光粉层印刷步骤直接在导通层上进行；所述电极制作工序依次包括以下步骤：栅网、阵列以及一端灯丝支架一体成型→阵列、灯丝支架整形→另一端灯丝支架焊接→灯丝焊接→消气剂焊接；所述总装及后处理工序依次包括以下步骤：总装→封接→排气→烤消→管脚处理→老化→管脚折弯→检测。

通过采用上述方案，通过使得导通层的范围变大，从而能直接在导通层上进行荧光粉层印刷步骤，能够节省导电层印刷步骤和第二绝缘层印刷步骤，从而简化操作流程，能够提高生产效率以及成本；且使得荧光粉层的厚度减小。

综上所述，本发明具有以下有益效果：线路层、第一绝缘层和第二绝缘层、导通层以及导电层的烧结温度进行同一，使得其烧结步骤均能在同一温度的烧结炉中进行，从而节省烧结炉的采购成本、烧结炉在每次烧结时加热到所需烧结温度的能源消耗；栅网和阵列一体成型，能节省固栅步骤，从而减少生产流程，提高加工效率。

附图说明

图1是实施例1中阵列、栅网一体成型步骤所对应的结构示意图；

图2是实施例2中阵列、栅网及一端灯丝支架一体成型步骤所对应的结构示意图；

图3是实施例3中线路层印刷、第一绝缘层印刷、导通层印刷步骤所对应的结构示意图。

图中：1、栅网；2、阵列；3、灯丝支架；4、线路层；5、导通层；6、第一绝缘层。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：一种真空荧光显示屏的制作工艺，包括阳极制作工序、电极制作工序、总装及后处理工序。阳极制作工序包括在玻璃基板上依次进行以下步骤：线路层印刷→烧结→第一绝缘层印刷→导通层印刷→烧结→第二绝缘层印刷→导电层印刷→烧结→荧光粉层印刷→低玻粉层印刷→烧结→基板切割；电极制作工序依次包括以下步骤：栅网、阵列一体成型→阵列整形→灯丝支架焊接→灯丝焊接→消气剂焊接，在栅网、阵列一体成型步骤中，多个栅网一体成型在阵列上；总装及后处理工序依次包括以下步骤：总装→封接→排气→烤消→管脚处理→老化→管脚折弯→检测。

(一)阳极制作工序中的线路层印刷步骤中，采用厚膜印刷的方法，通过印刷机将厚膜浆料印刷在玻璃基板上制作银线路，从而形成线路层，且线路层的厚度为8微米；同时玻璃基板的尺寸较大，使得在玻璃基板上同时印刷多个呈排列分布的线路层从而能同时制作多个产品；然后通过干燥炉烘干，从而去厚膜浆料中的溶剂。后续烧结步骤中，通过烧结炉对线路层进行烧结。

第一绝缘层印刷步骤中，通过印刷机将绝缘浆料印刷在线路层上形成第一绝缘层，且第一绝缘层形成的点子和线路层上的点子完全对准，第一绝缘层的厚度为15-22微米；然后通过干燥炉烘干，从而去除绝缘浆料中的溶剂。导通层印刷步骤中，通过印刷机将导通浆料印刷在线路层上形成导通层，导通层穿过第一绝缘层上的点子且和线路层上的点子完全对应，导通层的厚度为40微米；然后通过干燥炉烘干，从而去导通浆料中的溶剂。在后续烧结步骤中，通过烧结炉再次对印刷有第一绝缘层和导通层的玻璃基板进行烧结。

在第二绝缘层印刷步骤中，通过印刷机将用于印刷第一绝缘层的绝缘浆料印刷在第一绝缘层上形成第二绝缘层，第二绝缘层且不覆盖导通层，且使得第二绝缘层的上端面和导通层的上端面相平齐；然后通过干燥炉烘干，从而去除绝缘浆料中的溶剂。在导电层印刷步骤中，通过印刷机将导电浆料印刷在第二绝缘层上形成导电层，使得导电层和导通层相通，且导电层的厚度为15微米；然后通过干燥炉烘干，从而去导电缘浆料中的溶剂。在后续的烧结步骤中，通过烧结炉对第二绝缘层和导电层进行烧结。

在荧光粉层印刷步骤中，通过印刷机将荧光粉浆料印刷在导电层上形成荧光粉层，然后通过干燥炉烘干，从而去荧光粉缘浆料中的溶剂。荧光粉浆料按重量百分比由以下组分组成：荧光粉20％；树脂粘结剂80％。在低玻粉层印刷步骤中，通过印刷机将低玻粉浆料印刷在位于线路层周侧的玻璃基板上，从而形成低玻粉层，低玻粉层的厚度为0.3毫米；然后通过干燥炉烘干，从而去除低玻粉浆料中的溶剂。在后续的烧结过程中，对荧光粉层和低玻粉层进行烧结。

在基板切割步骤中，对玻璃基板进行划线切割切断，且使得分离后的玻璃基板在橡皮条上轻敲以去除玻璃屑，同时在拿取时，不要碰伤荧光粉层。

在该工序中，采用到的厚膜浆料按重量百分比由以下组分组成：银粉70％；三氧化二铋10％；乙基纤维素2％；松油醇18％。

绝缘浆料按重量百分比由以下组分组成：封接玻璃粉70％；三氧化二铁10％；乙基纤维素5％；松油醇15％。封接玻璃粉按重量百分比由以下组分组成：pbo纤维60％；二氧化硅40％。

导通浆料按重量百分比由以下组分组成：石墨26％；焊料玻璃粉64％；分散剂10％。焊料玻璃粉按重量百分比由以下组分组成：氧化锌40％；三氧化二铋18％；二氧化硅42％。因焊料玻璃的含量，使得烧结温度需控制在560℃。

导电浆料按重量百分比由以下组分组成：石墨58％；水玻璃粉5％；氧化铝37％。水玻璃粉按重量百分比由以下组分组成：三氧化二钠40％；二氧化硅60％。因水玻璃的含量，使得烧结温度需控制在560℃。

荧光粉浆料按重量百分比由以下组分组成：荧光粉20％；树脂粘结剂80％。

低玻粉浆料按重量百分比由以下组分组成：pbo纤维80％；三氧化二硼5％；二氧化钛10％；树脂粘结剂5％。

(二)在电极制作工序的栅网、阵列一体成型步骤中，如图1所示，用模具在冲床上冲压形成阵列2、栅网1一体成型的结构。

在阵列整形步骤中，通过冲压方式使得阵列形成所需的形状。在灯丝支架焊接步骤中，通过焊接的方式将两个灯丝支架分别焊接在阵列2的两端，灯丝支架具有弹性，从而能通过弹力使得后续焊接的灯丝绷紧。

在灯丝焊接步骤之间，先要进行灯丝电泳，灯丝以钨丝作为基金属，然后将三元碳酸盐(baco3、srco3、caco3)、粘结剂树脂、有机溶剂混合后，通过电泳的方法涂覆到灯丝上，从而形成灯丝；

在灯丝焊接步骤中，通过将通过灯丝焊接机将多个灯丝依次焊接在两个灯丝支架上。在消气剂焊接步骤中，通过手工的方式将消气剂焊接在阵列2上。

(三)在总装及后处理工序中的总装步骤中，将阳极制作工序中加工好的玻璃基板(也称为阳极基板)、电极制作工序中组装好的阵列(也称为组装电极)、玻盖安装到一起，形成荧光显示屏，然后通过夹子和垫片固定好。

在封接步骤中，将总装好的荧光显示屏通过封接炉(封入炉)熔封，使得低玻粉层熔化后凝固，最终使阳极基板、组装电极和玻盖密封成一体，封接后的荧光显示屏只有在玻盖上形成的排气孔与大气相通，以供抽真空用。

在排气步骤中，在自动排气车上依次进行如下操作：接排气管→检漏→零件除气→灯丝分解→封离。(1)接排气管是将待排气的产品连接到排气车的真空系统上去，要将排气孔对准排气头的中心位置。(2)自动排气车的检漏是自动进行的，当连接上去的产品漏气时，会发出警报，并自动关上阀门，此时，操作者应把漏气的产品取下。(3)零件除气采用电热烘箱加热。荧光显示屏最高除气温度250℃，保温时间3分钟以上。(4)灯丝分解是指灯丝通电加热，使得灯丝上的三元碳酸盐(baco3、srco3、caco3)分解成氧化物(bao、sro、cao)。(5)封离中通过贴片方式封住排气孔。

在烤消步骤中，通过高频加热机使阵列上的消气剂蒸散。

在管脚处理步骤中，(1)若是直接以引出线作为管脚的产品，管脚处理要经过以下的流程：管脚切断→管脚研磨→镀锡→清洗；先将引出线切成规定的尺寸，再用管脚研磨机除去管脚表面的氧化层，然后在焊锡槽里镀锡，并用清洗机进行清洗。镀锡后的管子必须在20分钟内进行清洗，否则酸性的助焊剂会对管脚和低玻粉层产生腐蚀。(2)若是需要焊接管脚的产品，可用自动管脚点焊机或半自动管脚点焊机或手工点焊机焊接。自动管脚点焊机焊接时，烤消或老化后的产品直接供给自动管脚点焊机进行焊接。用半自动管脚点焊机和手工点焊机进行焊接时，产品要先经过管脚切断(手工点焊的还要经过管脚研磨)，才能进行管脚的焊接。

在老化步骤中，通过老化炉对真空荧光显示屏进行老化。在管脚折弯步骤中，通过折弯机对管脚进行折弯。在检测步骤中，对真空荧光显示屏进行检测。

实施例2：一种真空荧光显示屏的制作工艺，与实施例1的不同之处在于：电极制作工序依次包括以下步骤：栅网、阵列以及一端灯丝支架一体成型→阵列、灯丝支架整形→另一端灯丝支架焊接→灯丝焊接→消气剂焊接。

此时相对于实施例1的不同之处在于：如图2所示，在栅网、阵列以及一端灯丝支架一体成型步骤中，不光将多个栅网1一体成型在阵列2上，而且阵列2上的一端一体成型有灯丝支架3。在阵列、灯丝支架整形步骤中，将阵列2、阵列2一端的灯丝支架3整形成所需的结构，同时在阵列2上一体设置的灯丝支架3在整形后为硬性结构；在另一端灯丝支架焊接步骤中，只需要焊接一个灯丝支架，且为了保证灯丝能通过弹性绷紧，使得该焊接的灯丝支架为弹性结构。

实施例3：一种真空荧光显示屏的制作工艺，如图3所示，与实施例2的不同之处在于：在阳极制作工序依次包括在玻璃基板上进行以下步骤：线路层印刷→烧结→第一绝缘层印刷→导通层印刷→烧结→荧光粉层印刷→低玻粉层印刷→烧结→基板切割。

在线路层印刷步骤、导通层印刷步骤中，通过将印刷形成的线路层4、导通层5范围变大，从而使得荧光粉层印刷步骤直接在导通层5上进行，此时能节约第二绝缘层印刷步骤、导电层印刷步骤，使得制作的真空荧光显示屏厚度能相对较小，且能提高加工效率以及节省第二绝缘层、导电层印刷时所需的材料。

实施例4到实施例6，和实施例2的不同之处在于厚膜浆料、绝缘材料的配比不同，各实施例的具体参数见下表1。

表1

通过实施例2，实施例4到实施例6中厚膜浆料以及绝缘浆料的组成变化得出，影响线路层、第一绝缘层或第二绝缘层的烧结温度主要是由其中的玻璃成分引起的。厚膜浆料中的三氧化二铋含量越高，其玻璃成分软化点越高，烧结温度也就越高。绝缘浆料中封接玻璃粉含量越高，其玻璃成分软化点越高，烧结温度也越高。

在实施例2中，通过对厚膜浆料以及绝缘浆料的配比，使得阳极制作工序中对线路层的烧结步骤、对第一绝缘层和导通层的烧结步骤、对第二绝缘层的烧结步骤、对导电层的烧结步骤，其烧结温度大致控制在560℃，从而能在同一台烧结炉中进行烧结，不必采用多台烧结炉开启后调节不同的温度，以适配不同的烧结步骤，最终能够节约采购设备的成本，也能减少烧结炉工作升温时所浪费的能耗。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。