一种制作气体放电显示屏的方法
技术领域
本发明属于气体放电技术领域,具体涉及一种交流等离子显示屏的前基板的制作方法。
背景技术
目前通用的交流气体放电显示屏均采用表面放电型结构,包括一个前基板及与之封接在一起的后基板,前基板上配置有透明电极ITO和汇流电极,透明电极和汇流电极构成放电电极,放电电极包括维持放电电极X和扫描/维持放电电极Y,在放电电极的表面覆盖有一层介质层,介质层上覆盖一层介质保护层。所述的后基板上配置有与放电电极相互垂直的寻址电极,寻址电极上覆盖一层介质层,介质层上配置有与其寻址电极平行的条状障壁,且在条状障壁的底部覆盖有荧光粉层,前后基板用低熔点玻璃粉封接在一起,并且在其间充有Ne、Ar、Xe等的混合放电气体。
目前采用丝网印刷法制作气体放电显示屏前基板的制作过程如下:
1)采用光刻技术在玻璃平板先制作出透明电极,在有汇流电极图形的丝网印刷版上注入黑色银浆料,黑色银浆料通过丝网印刷版漏印在玻璃平板上的透明电极的外侧上,随后对黑色银浆料进行烘干、烧结,形成汇流电极;
2)经过图形对位,在有黑条图形的丝网印刷版上注入黑色银浆料,黑色银浆料通过丝网印刷版漏印至已形成汇流电极的玻璃平板上,对黑色银浆料进行烘干、烧结,烧去黑色银浆料中的有机材料,形成黑条;
3)再在玻璃平板的汇流电极和黑条上涂敷介质层,经烧结,烧去介质层中的有机材料,至此前基板制作完成;
采用光刻法制作气体放电显示屏前基板的制作过程如下:
1)采用光刻技术在玻璃平板先制作出透明电极;
2)将黑色感光性银浆料印在玻璃平板上形成连续的膜层,在曝光机内通过带有汇流电极图形的掩模板对玻璃平板上的膜层进行曝光,之后进行显影,再经烘干、烧结形成汇流电极;
3)将黑色感光性银浆料印在已形成汇流电极的玻璃平板上,形成连续的膜层,在曝光机内经过图形对位,通过带有黑条图形的掩模板对玻璃平板上的膜层进行曝光,之后进行显影,再经烘干、烧结,烧去黑色银浆料中的有机材料,形成黑条;
4)在已形成汇流电极和黑条的玻璃平板上涂敷介质层,经烧结,烧去介质层中的有机材料,至此前基板制作完成;
由于现有技术当中如果采用丝网印刷法,在每次制备黑条图形时都需要将有黑条图形的漏印板与已形成汇流电极的玻璃平板进行精确对位,保证黑条图形漏印在维持放电电极X和扫描/维持放电电极Y之间的非放电区内;如果采用光刻法,在每次制备黑条图形时都需要将有黑条图形的掩模板与已形成汇流电极的玻璃平板,进行精确对位,经曝光后,保证黑条图形形成在维持放电电极X和扫描/维持放电电极Y之间的非放电区内。黑条图形与汇流电极图形之间的间距数量单位是微米级,每次如对位不精确,就会影响维持放电电极X和扫描/维持放电电极Y有效放电空间的形成,造成发光区不能够完全发光和黑条对放电过程中产生的本底光遮挡不充分,对外界环境光的吸收达不到最佳效果,这样会导致屏发光效率降低,画面质量变差。
另外,在形成汇流电极和黑条时,如果采用丝网印刷法,需要两块不同的丝网印刷板进行两次漏印、干燥、烧结;如果采用光刻法时,需要两块不同的掩模板进行两次曝光、显影、干燥、烧结。此形成汇流电极和黑条的制作工艺繁琐,耗费模板材料,造成整个显示屏的制作成本高,生产效率低。
发明内容
本发明目的在于提供一种简化工艺,能简化生产流程、减少设备投资、节约原材料消耗量,提高图形制作的精度和等离子屏的画面质量,同时提高生产效率,降低生产成本的一种制作气体放电显示屏的方法。
本发明的技术方案是这样实现的:采用丝网印刷制作气体放电显示屏的方法,包括,
1)采用光刻技术在玻璃平板上先制作透明电极;
2)给丝网印刷版上注入黑色银浆料,黑色银浆料通过丝网印刷版漏印在玻璃平板上;对漏印在玻璃平板上的黑色银浆料进行烘干、烧结,烧去黑色银浆料中的有机材料,形成汇流电极和黑条;透明电极和汇流电极构成放电电极,放电电极包括维持放电电极X和扫描/维持放电电极Y;
3)再在玻璃平板的汇流电极和黑条上涂敷介质层,经烧结,烧去介质层中的有机材料;
4)在介质层上用电子束蒸发成膜法制做氧化镁介质保护膜,至此前基板制作完成;
5)将制备好的前后基板进行封接、排气、老炼即形成气体放电显示屏;
其中所说的汇流电极和黑条的制作过程是通过在一张同时具有汇流电极图形和黑条图形的丝网印刷版上注入黑色银浆料,黑色银浆料通过丝网印刷版漏印在玻璃平板上的透明电极的外侧上和维持放电电极X和扫描/维持电极放电电极Y之间的非放电区上,对黑色银浆料进行烘干、烧结,烧去黑色银浆料中的有机材料,形成汇流电极和黑条。
对黑色银浆料进行烘干时,烘干温度为85-95℃,时间为18-22分钟、烧结温度为540℃-560℃,时间为25-35分钟,烧去黑色银浆料中的有机材料,汇流电极和黑条的高度为3---10微米。
采用光刻技术制作气体放电显示屏的方法,包括:
1)采用光刻技术在玻璃平板上先制作出透明电极;
2)将黑色感光性银浆料印在玻璃平板上形成连续的膜层,在曝光机内通过带有图形的掩模板对玻璃平板上的膜层进行曝光,之后进行显影,再经烘干、烧结,烧去黑色感光性银浆料中的有机材料,形成汇流电极和黑条,透明电极和汇流电极构成放电电极,放电电极包括维持放电电极X和扫描/维持电极放电电极Y;
3)在玻璃平板的汇流电极和黑条上涂敷介质层,经烧结,烧去介质层中的有机材料;
4)在介质层上用电子束蒸发成膜法制做氧化镁介质保护膜,至此前基板制作完成;
5)将制备好的前后基板进行封接、排气、老炼即形成气体放电显示屏;
其所说的汇流电极和黑条的制作过程是,先将黑色感光性银浆料印在玻璃平板上形成连续的膜层,然后在曝光机内通过一张同时带有汇流电极图形和黑条图形的掩模板对玻璃平板上的膜层进行曝光,将电极图形和黑条图形从掩模板上复印到玻璃平板上的透明电极的外侧上和维持放电电极X和扫描/维持放电电极Y之间的非放电区上,随后进行显影,再经烘干、烧结,烧去黑色感光性银浆料中的有机材料,形成汇流电极和黑条;
对黑色感光性银浆料烘干时,烘干温度为85-95℃,时间为18-22分钟,烧结温度为540℃-560℃,时间为25-35分钟,烧去黑色感光性银浆料中的有机材料,汇流电极和黑条的高度为3---10微米;
本发明通过将形成汇流电极和黑条的工艺过程合并,实现了黑条与汇流电极一次成型,如果采用丝网印刷法,即将汇流电极图形和黑条图形制备在一张漏印板上,选用黑色Ag浆料,通过丝网印刷漏印一次成型。如果采用光刻法实现,则需要把电极和黑条图形制备在一张掩模板上,在玻璃板上涂覆黑色感光性Ag浆料,再通过曝光、显影完成汇流电极和黑条的一次成型。这样不仅避免了图形对位,提高了图形制作的精度和等离子屏的画面质量,同时简化了生产流程,提高了生产效率,还减少了产品材料的消耗及生产线设备的投入,有利于降低生产成本。
附图说明
图1是交流气体放电显示屏结构示意图;
图2是本发明采用丝网印刷法制作汇流电极及黑条的工艺流程图;
图3是本发明采用光刻法制作汇流电极及黑条的工艺流程图;
具体实施方式
附图是本发明的具体实施例;
下面结合附图对本发明的内容做进一步详细说明:
参照图1所示,本发明所述的交流气体放电显示屏采用表面放电型结构,包括一个前基板1及与之封接在一起的后基板6,前基板1上配置有透明电极(ITO)2和汇流电极3,透明电极2和汇流电极3构成放电电极,放电电极包括维持放电电极X和扫描/维持放电电极Y,在放电电极的表面覆盖有一层介质层4,介质层上覆盖一层介质保护层5,在维持放电电极X和扫描/维持放电电极Y之间的非放电区内覆盖有条状黑色银浆料12,所述的后基板6上配置有与放电电极相互垂直的寻址电极7,寻址电极7上覆盖一层介质层11,介质层11上配置有与其寻址电极7平行的条状障壁9,且在条状障壁9的底部覆盖有荧光粉层8,前后基板用低熔点玻璃粉封接在一起,并且在其间充有Ne、Ar、Xe等的混合放电气体。
气体放电显示屏各单元的放电过程是,首先是在寻址电极和扫描/维持放电电极Y(扫描/维持放电电极Y和维持放电电极X构成一个显示行)之间的电位差使它们之间产生放电,然后引起扫描/维持放电电极Y和维持放电电极X之间产生放电,完成该放电单元的寻址放电,寻址放电完成后即进入放电维持期,积累了壁电荷的单元使维持放电继续进行,使屏上被寻址的单元处于点亮状态。
参照图2所示,采用丝网印刷制作气体放电显示屏的方法,包括,
1)对基板玻璃进行清洗,采用光刻技术在玻璃平板上先制作透明电极;
2)给丝网印刷版上注入黑色银浆料,黑色银浆料通过丝网印刷版漏印在玻璃平板上;对漏印在玻璃平板上的黑色银浆料进行烘干、烧结,烧去黑色银浆料中的有机材料,形成汇流电极和黑条,透明电极和汇流电极构成放电电极,放电电极包括维持放电电极X和扫描/维持放电电极Y;
3)再在玻璃平板的汇流电极和黑条上涂敷介质层,经烧结,温度为560-570℃,时间为10-15分钟,烧去介质层中的有机材料;
4)在介质层上用电子束蒸发成膜法制做氧化镁介质保护膜,厚度为4000埃----7000埃,至此前基板制作完成;
5)将制备好的前后基板进行封接、排气、老炼即形成气体放电显示屏;
其中所说的汇流电极和黑条的制作过程是通过在一张同时具有汇流电极图形和黑条图形的丝网印刷版上注入黑色银浆料,黑色银浆料通过丝网印刷版漏印在玻璃平板上的透明电极的外侧上和维持放电电极X和扫描/维持放电电极Y之间的非放电区上,对黑色银浆料进行烘干,烘干温度为85-95℃,时间为18-22分钟,然后再进行烧结,烧结温度为540℃-560℃,时间为25-35分钟,烧去黑色银浆料中的有机材料,形成汇流电极和黑条,汇流电极和黑条的高度为3---10微米。
实施例一:采用丝网印刷制作气体放电显示屏时,对于对角线长为42英寸的显示屏,先准备高熔点的PD-200玻璃基板一块,对基板玻璃进行清洗,采用光刻技术在玻璃平板上先制作透明电极,在同一张丝网印刷版上制作出汇流电极图形和黑条图形,汇流电极图形宽90um,黑条图形宽170um,汇流电极与黑条图形的间距为45um,再在具有汇流电极图形和黑条图形的丝网印刷版上注入黑色银浆料,这样就省去了黑条图形与已制作好的汇流电极图形进行对位的过程,然后黑色银浆料通过丝网印刷版漏印在玻璃平板上的透明电极的外侧上和维持放电电极X和扫描/维持电极放电电极Y之间的非放电区上,再对黑色银浆料在干燥炉进行烘干,其温度90℃,时间20分钟、在烧结炉进行烧结,烧结温度550℃,时间30分钟,烧去黑色银浆料中的有机材料,形成汇流电极和黑条,汇流电极和黑条的高度约为6微米。再在玻璃平板的汇流电极和黑条上面涂敷介质层,其介质层主要成分为玻璃粉PbO.B2O3.SiO2和树脂粘结剂等有机溶剂。主要的功用是在使用交流电时,能够作为储存电荷之电容,以及在驱动前基板上的电极时,介质层能够提供壁电荷以降低所需之驱动电压,并提供记忆维持状态的功能。经烧结,烧结温度565℃,时间12分钟,烧去介质层中的有机材料;为了提高电极的放电寿命,还要在介质层上用电子束蒸发成膜法制做氧化镁MgO保护膜,MgO保护膜主要以氧化镁制作,其主要作用是隔绝显示屏的放电单元和其它部分,避免前基板的维持放电电极X和扫描/维持放电电极Y电极部分在等离子屏发光的过程中受到离子的撞击,以保护底下的各层材料。除此之外,尚可提供较高的二次电子发射效率,以降低产生气体放电所需的最低激活电压,厚度5500埃,至此前基板制作完成;将制备好的前后基板进行封接、排气、老炼,即形成气体放电显示屏。
实施例二、三的其它工艺过程同上述实施例一。
实施例二:在对黑色银浆料在干燥炉进行烘干时,其温度85℃,时间18分钟,在烧结炉进行烧结,烧结温度545℃,时间25分钟,烧去黑色银浆料中的有机材料,形成汇流电极和黑条,汇流电极和黑条的高度为4微米,MgO保护膜厚度4000埃;
实施例三:在对黑色银浆料在干燥炉进行烘干时,其温度95℃,时间22分钟,在烧结炉进行烧结,烧结温度560℃,时间35分钟,烧去黑色银浆料中的有机材料,形成汇流电极和黑条,汇流电极和黑条的高度为10微米,MgO保护膜厚度7000埃。
参照图3所示,采用光刻技术制备制作气体放电显示屏的方法,包括:
1)对基板玻璃进行清洗,采用光刻技术在玻璃平板上先制作出透明电极;
2)将黑色感光性银浆料印在玻璃平板上形成连续的膜层,在曝光机内通过带有图形的掩模板对玻璃平板上的膜层进行曝光,之后进行显影,再经烘干、烧结,烧去黑色感光性银浆料中的有机材料,形成汇流电极和黑条,透明电极和汇流电极构成放电电极,放电电极包括维持放电电极X和扫描/维持放电电极Y;
3)在玻璃平板的汇流电极和黑条上涂敷介质层,经烧结,烧结温度为560-570℃,时间为10-15分钟,烧去介质层中的有机材料;
4)在介质层上用电子束蒸发成膜法制做氧化镁介质保护膜,至此前基板制作完成;
5)将制备好的前后基板进行封接、排气、老炼即形成气体放电显示屏;
其所说的汇流电极和黑条的制作过程是,先将黑色感光性银浆料印在玻璃平板上形成连续的膜层,然后在曝光机内通过一张同时带有汇流电极图形和黑条图形的掩模板对玻璃平板上的膜层进行曝光,将电极图形和黑条图形从掩模板上复印到玻璃平板上的透明电极的外侧上和维持放电电极X和扫描/维持放电电极Y之间的非放电区上,随后进行显影,再经烘干,烘干温度为85-95℃,时间为18-22分钟,然后再进行烧结,烧结温度为540℃-560℃,时间为25-35分钟,烧去黑色感光性银浆料中的有机材料,形成汇流电极和黑条,汇流电极和黑条的高度为3---10微米;
实施例四:采用光刻技术制作气体放电显示屏时,对于对角线长为50英寸的显示屏,先准备高熔点的PD-200玻璃基板一块,采用光刻技术在玻璃平板上先制作出透明电极;将黑色感光性银浆料印在玻璃平板上形成连续的膜层,膜层厚度为15um,然后在曝光机内通过一张同时带有汇流电极图形和黑条图形的掩模板对玻璃平板上的膜层以紫外灯照射进行曝光将电极图形和黑条图形从掩模板上复印到玻璃平板上的透明电极的外侧上和维持放电电极X和扫描/维持放电电极Y之间的非放电区上,随后进行显影,再经烘干,烘干温度90℃,时间20分钟、在烧结炉进行烧结,烧结温度550℃,时间30分钟,烧去黑色感光性银浆料中的有机材料,形成汇流电极和黑条,其汇流电极和黑条的高度约为6微米。再在玻璃平板的汇流电极和黑条上面涂敷介质层,介质层主要成分为玻璃粉PbO.B2O3.SiO2和树脂粘结剂等有机溶剂。主要的功用是在使用交流电时,能够作为储存电荷之电容。以及在驱动前基板时,介质层能够提供壁电荷以降低所需之驱动电压,并提供记忆维持状态的功能。经烧结,烧结温度565℃,时间12分钟,烧去介质层中的有机材料;为了提高电极的放电寿命,还要在介质层上用电子束蒸发成膜法制做氧化镁MgO保护膜,MgO保护膜主要以氧化镁制作,其主要功用是隔绝显示屏的放电单元和其它部分,避免前基板的维持放电电极X和扫描/维持放电电极Y部分在等离子放光的过程中受到离子的撞击,以保护底下的各层材料。除此之外,尚可提供较高的二次电子发射效率,以降低产生气体放电所需的最低激活电压。厚度5500埃,至此前基板制作完成;将制备好的前后基板进行封接、排气、老炼,即形成气体放电显示屏。
实施例五、六的其它工艺过程同上述实施例四。
实施例五:在对黑色银浆料进行在干燥炉进行烘干时,烘干温度85℃,时间18分钟、在烧结炉进行烧结,烧结温度545℃,时间25分钟,烧去黑色银浆料中的有机材料,形成汇流电极和黑条,汇流电极和黑条的高度为4微米,MgO保护膜厚度4000埃;
实施例六:在对黑色银浆料进行在干燥炉进行烘干时,烘干温度95℃,时间22分钟,在烧结炉进行烧结,烧结温度560℃,时间35分钟,烧去黑色银浆料中的有机材料,形成汇流电极和黑条,汇流电极和黑条的高度为10微米,MgO保护膜厚度7000埃。
以上方法适用任何尺寸气体放电显示屏的制作。