專利名稱：一種在密封玻璃基板上制作構(gòu)件的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在須密封的玻璃基板上制作構(gòu)件的工藝，諸如等離子體面板型平面顯示屏或場發(fā)射顯示(公知名為PED)裝置。
在此類的應(yīng)用中，通過裝配須彼此相對密封的兩個玻璃基板制成構(gòu)件。其尺寸至少等于顯示屏工作面積的基板沿對角線的尺寸可超過100cm。他們構(gòu)成構(gòu)件的基本組元。由于下面幾個原因，將玻璃選為基板材料。
首先，當(dāng)基板構(gòu)成顯示屏的可視部分時，后者不可避免的具有適宜的光學(xué)特性和機械特性。
其次，在制作上述類型構(gòu)件過程的各個步驟中，某些情況下，需將基板暴露在比諸如600℃量級溫度下。因此，一方面需要保證基板材料能承受此溫度，另一方面在制作過后還要符合其精確的原始尺寸。
當(dāng)前，只有無機玻璃能夠方便地符合此類要求。
另外，上述在玻璃板上制作構(gòu)件的過程中，為了形成結(jié)構(gòu)元件或為了產(chǎn)生疊層需要連續(xù)沉積疊層。具體地說需要疊加兩層或多層不同的材料層。在此情況下，各種疊加材料一般不具有相同的熱膨脹系數(shù)。伴隨于此，當(dāng)把它們暴露到高溫中時，會使被疊加層受到較高的機械應(yīng)力。這些應(yīng)力在兩層之間的界面處呈切向作用，會在層中產(chǎn)生斷裂或微裂，這樣會降低構(gòu)件的性能或壽命。
為了更好地理解制作構(gòu)件過程中產(chǎn)生的這些應(yīng)力，將參考

圖1到圖5考慮由兩個玻璃基板制成的彩色等離子體面板(PP)的實例。
所示出的PP為具有矩陣結(jié)構(gòu)的AC類型。它的工作是基于在兩個相對介電層之間產(chǎn)生輝光放電，每層都覆蓋有氧化鎂層，所述各層覆蓋各個玻璃基板上的電極陣列。在申請人的申請No.97/07181中特別對此種的面板進行了描述。
如圖1中所述，每個基板為玻璃片2，3的形式，其具有與屏的顯示尺寸比例相應(yīng)的面積，再加上包含連接元件和用于密封基板的周邊部分(圖2到圖5)。這些基板2，3彼此相對放置，且相對的面(內(nèi)面)之間具有小的間隔，從而當(dāng)他們結(jié)合在一起時，在其間可含有放電氣體。
用于形成PP的正面(相對于觀察者)的第一基板2載有構(gòu)成行電極的第一排平行電極Y1-Y3。這些電極被埋入到介電材料的厚層5中。此層本身覆蓋有介電層51，例如氧化鎂(MgO)，目的在于不受到放電氣體的影響。
第二基板3載有第二列平行電極X1-X5，同樣被埋入到介電材料的厚層6中，介電材料本身覆蓋薄的介電層，目的在于不受放電氣體的影響。這些電極與第一列電極Y1-Y3垂直地放置，構(gòu)成列電極。
第二基板3另外還包含一組位于薄層上的直的擋條7，每個擋條沿二相鄰列電極X1-X5間的各中間軸設(shè)置。
位于擋條7之間的第二基板3的表面覆蓋有直接沉積到薄層上的磷帶8、9、10。每個磷帶被包含在兩個相鄰的擋條7之間。三個具有不同的發(fā)光顏色，如紅、綠、蘭色的連續(xù)相鄰的磷帶一起構(gòu)成各個圖形。
磷帶8、9、10包含在磷材料中凹陷的區(qū)域EP1-Epn，其與相對基板2的第一列電極的每個電極Y1-Y3豎直對應(yīng)。這些區(qū)域被稱為“孔穴”，從而在第一和第二電極陣列的交叉點上直接使薄介電層暴露到放電氣中。這樣可產(chǎn)生與這些點對應(yīng)的放電單元。
因此，在所示出的實例中，第一行電極Y1和列電極X1-X5形成的交叉部分限定一行單元，每個單元由孔穴以物理的方式被形成第一單元C1位于第一孔穴Ep1，第二單元C2位于第二孔穴Ep2，依次類推，直至所示出的第五孔穴Ep5以物理方式形成第五單元C5。第一、第二和第三孔穴Ep1、Ep2和Ep3分別位于綠色磷帶8、紅色磷帶9和蘭色磷帶10中。他們對應(yīng)三個不同顏色的單色單元，三個單元之間，可以形成一個單色單元。
擋條7具有兩種功能。一方面，他們用于限制向產(chǎn)生輝光放電的單元放電，特別是通過防止由于離子效應(yīng)而造成的放電向行電極Y1-Y3傳播。由此他們可防止在單元之間產(chǎn)生交擾。另一方面，擋條7可構(gòu)成從一個單元相對相鄰的單元向行電極Y1-Y3的輝光輻射屏，從而避免了由于缺少顏色飽和所顯現(xiàn)的交擾現(xiàn)象。
有如實例中所示出的，擋條7還具有隔離基板2、3的功能。在此情況下，擋條的高度H1確定各板之間的分隔，板2載有擋條頂部所支承的行電極Y1-Y3。
按照其他的設(shè)計，不通過擋條而通過分布在至少一個基板表面上的隔離元件確定基板2、3之間的分離。這些分隔件也被稱為隔離件，使得可隔離出擋條上的空間，用于各單元周圍更好的電離分布。
下面將參考圖2到圖5描述兩個基板的幾何形狀和密封進行。
圖2為把手當(dāng)PP處于組裝階段時被疊加在第二基板3上的第一基板2的簡化平面示意圖。
基板3和2的列電極X1、X2、X3等和行電極Y1、Y2、Y3等輕微延伸出各個基板3和2的邊緣，從而形成與電驅(qū)動電路(未示出)的輸出端連接區(qū)域Xa1、Xa2和Ya1、Ya2。電子驅(qū)動電路將所各種電壓(100到150伏量級)輸送到電極，所述電壓是為在行電極和列電極間的交叉點處選擇地激發(fā)、維持或終止輝光放電所需要的。
第一基板2包含兩個區(qū)域Ya1、Ya2，用于將電極Y1、Y2、Y3等連接到與這些電極方向垂直的相對的各邊。每個連接區(qū)域Ya1或Ya2包含兩個可供選擇的延伸中一列電極的延伸，其中包括另一連接區(qū)域Ya2或Ya1的延伸。
類似地，第二基板3包含兩個區(qū)域Xa1、Xa2，用于將電極X1、X2、X3等連接到與這些電極方向垂直的相對各邊。這個基板的每個連接區(qū)Xa1或Xa2包含兩個可供選擇的延伸中一行電極的延伸，其中包括另一連接區(qū)域Xa2或Xa1的延伸。
為了便于連接，第一和第二基板2、3的各個縱橫尺寸比率稍微的不同，從而對每一個基板而言，存在一定的未被另一基板覆蓋的空余(分別為2a和3a)。對于一個給定的基板而言，這些空余2a、3a位于兩個相對的邊緣處，該基板的電極就從該邊緣延伸。
第一和第二基板2、3由圍繞基板重疊區(qū)四周的玻璃壓條14密封(圖3)。在所示的實例中，玻璃壓條14位于第一基板2上。關(guān)于該基板的密封周邊位于沿與該基板2的行電極Y1、Y2、Y3平行的兩個邊緣的位置，并在位于沿另外兩個相對邊緣的空余2a內(nèi)側(cè)。
應(yīng)予說明的是，為了更清楚的表示出所述空余2a和3a的寬度，采用夸張方式表示，實際上，所述空余只具有幾毫米的寬度，而基板的一邊可量出幾十個毫米。
圖4是表示有關(guān)兩個基板2、3插入密封件14的端視圖。密封的厚度對應(yīng)于兩個基板之間的間隔，這是由擋條的高度確定的。在此圖中，為了清楚，夸大了兩個基板間的間隔，實際上對于幾毫米寬度而言，密封的厚度一般有大約100微米。
為了對密封件14周邊內(nèi)的兩個基板之間所包含的放電空間抽真空，其中一個基板(基板3，用于形成PP的背面)包括一個導(dǎo)管16。導(dǎo)管16形成進入放電空間的機構(gòu)。因此，它位于密封件14的周邊內(nèi)側(cè)但在電極陣列外側(cè)的基板上一點。該導(dǎo)管由穿入基板中的孔構(gòu)成。其外部開口延伸出構(gòu)成小突起的部分玻璃管。在抽真空并充以低壓放電氣體后，通過融化開口而對突起進行密封。
圖5以更精確的標(biāo)尺示出與第二基板3接觸的密封件14的輪廓。
由前面的描述可以理解，在制作和組裝結(jié)束時，一方面在基板上的疊加元件之間(電極、擋條、開孔、磷)，另一方面在被密封在一起的第一和第二基板之間，PP的正確工作需要非常高的校準精度。
此種對校準精度的高要求大大的使顯示裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，且其限制更多。通過實例的方式，所述類型的PP，其具有一個顯示屏，該屏具有與107cm對角線對應(yīng)的電視縱橫尺寸比，并具有560線的水平分辨率，裝置PP需要的上述元件的校準精度為30ppm(百萬分之幾)量級，即0.003％。
在玻璃基板上制作各種的疊加元件及對基板的密封包括必須在高溫下實行的焙燒步驟。但在這樣的溫度下，玻璃基板可能會產(chǎn)生變形而降低精度。
通常，在沉積厚介電層5、6過程中，對基板2、3進行第一次焙燒操作。這些厚介電層5、6埋有電極X1-X5或Y1-Y3，它們已借助金屬化步驟事先被沉積到各個基板上。通常，用于這些厚層的介電材料為諸如鉛硼硅酸鹽的無機物。在沉積到基板上期間，為了能進行液相沉積，呈懸浮的黏結(jié)玻璃熔料的形式?？砂炊喾N工藝實現(xiàn)這種沉積，如屏蔽印刷、自旋沉積或旋轉(zhuǎn)鑄造等技術(shù)。
一旦已經(jīng)沉積了這種介電層，對基板2、3進行焙燒步驟目的在于燃燒掉黏結(jié)物并融化玻璃熔料。因此焙燒溫度必須至少等于介電物的熔點，在鉛硼硅酸鹽的情況下，為580℃。
在可能有特定隔離物的情況下，為了穩(wěn)固擋條11，其中至少一個基板進行第二次焙燒步驟。
通過先期連續(xù)的液相沉積在薄介電層上形成擋條。此先期形成物包含光敏樹脂和無機填充物，如無機玻璃，這一填充物是形成擋條的材料。通常，需要在500℃溫度下對此材料進行高溫煅燒。然后通過諸如噴鍍、汽化或自旋沉積等各種工藝沉積該層。
通過先期對每個累加層連續(xù)地光刻工藝形成擋條圖形，直到獲得所需的擋條高度。
一旦完成這些操作，在480℃到550℃范圍內(nèi)對這些連續(xù)的層焙燒。焙燒步驟的目的在于消除光敏黏結(jié)物的痕跡，并融化形成擋條的被煅燒粒子。
在擋條之間已經(jīng)沉積磷帶之后，需要對基板3的擋條進行第三次焙燒。利用特定的磷光物質(zhì)可獲得三種發(fā)光顏色中的每一個，它們以層的形式單獨沉積到其他層上。通過光刻技術(shù)形成每個磷化層的帶狀圖形。焙燒的目的是燃燒掉光敏黏結(jié)物，并穩(wěn)固磷化層。通常在400℃到510℃之間實行。
在密封這些基板之間的氣體放電間隙過程中，進行對兩個基板2、3的第四次焙燒步驟。
現(xiàn)有技術(shù)中是借助沉積到至少一個基板3周圍的玻璃糊壓條實現(xiàn)密封，如前面參考圖3到圖5所述。通常，鉛硼硅酸鹽玻璃被用做此種的糊狀物。根據(jù)所使用的工藝，這種玻璃可為玻璃化或反玻璃化形式。這種玻璃糊通常是借助灌注器沉積的。當(dāng)把兩個基板結(jié)合在一起時，為了養(yǎng)護玻璃糊，需要對組件進行焙燒步驟，以便將基板固定成它的確定結(jié)構(gòu)。
在密封玻璃的熔點進行此密封步驟，這在420℃到450℃之間。
一旦基板2、3被密封，為消除放電空間中限定的空氣，通過導(dǎo)管16對其進行抽真空操作。接著，將低壓(500到800mbar)混合氣體引入到此空間中，使其具備等離子體放電條件。然后通過融化封閉導(dǎo)管16的玻璃突頭而使其密封。
簡言之，在大部分當(dāng)前用于制作等離子體面板的工藝中，發(fā)現(xiàn)有下面的焙燒步驟1.在接近580℃的溫度下對介電層焙燒；2.在480℃到550℃的溫度下對擋條(具有任意的間隔)焙燒；3.在400℃到510℃的溫度下對磷化物焙燒；4.為了密封PP，在接近450℃的溫度下對玻璃糊壓條焙燒。
每次的高溫焙燒都會引起各基板變形，使各制作步驟中的精度損失造成累積。因此，只對其中一個步驟降低焙燒溫度也是可取的。
通常所用的玻璃基板均由堿石灰玻璃構(gòu)成，其玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg約為520℃。如果未使這類玻璃被預(yù)先穩(wěn)固，在大約600℃的溫度下對其進行焙燒的過程中，其壓實度大大增大400到600ppm的量。
在這種玻璃被用做基板之前，通過在大約580℃下對其進行最初的焙燒，可使其穩(wěn)定到某個點。然而，盡管經(jīng)過這種最初的穩(wěn)固化過程，在480℃和更高溫度下焙燒步驟期間，這種玻璃還是易于變形。
近來，具有與堿石灰玻璃不同成分的玻璃已成為適用的，這種玻璃能夠在各焙燒步驟之后更好地保持最初的容許程度。這些玻璃具有更高的玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg，范圍在580℃到620℃之間。他們同樣需要被事先焙燒，以對其進行穩(wěn)固，但這之后它們滿足尺寸穩(wěn)定性的容許程度更好。因此它們尺寸或多或少保持恒定。剩余偏差小于10到30ppm。然而，由于這種玻璃的成本很高，通常不采用它作為用于諸如平面顯示屏的原料。
針對這些問題，本發(fā)明的目的在于防止玻璃基板上形成的結(jié)構(gòu)元件或構(gòu)件的各層中，特別是在比如AC等離子體面板情況下在厚介電層上形成的氧化鎂薄介電層中形成斷裂或微裂。
為此，本發(fā)明提出一種制作如平面屏等構(gòu)件的工藝，這類屏包含第一和第二基板，通過密封將一個基板關(guān)于另一基板密封，所述工藝使得能夠在比現(xiàn)有技術(shù)所用溫度低的溫度下密封所述基板。
根據(jù)本發(fā)明，通過在將第一和第二基板已經(jīng)進行定位后，采用環(huán)氧樹脂或聚乙烯丁酸酯(PVB)密封材料，在200℃到300℃之間進行密封得到在該密封溫度下的這種制品。
換句話說，本發(fā)明使得能夠相對于采用玻璃制成密封條實行普通密封工藝降低150℃到200℃的溫度，于是需要在450℃量級的溫度下進行融化。
已經(jīng)證明這種溫度降低對分層沉積元件，特別是在等離子體面板情況下對于形成放電表面的無機介電材料(例如氧化鎂)薄層的斷裂或微裂具有重要的影響。
這是因為，由于玻璃、厚介電層和氧化鎂之間熱膨脹系數(shù)之間不同，當(dāng)溫度達到約400℃的時候，薄的氧化鎂層中可能產(chǎn)生斷裂。因此，借助本發(fā)明，低溫密封使得能夠遠離這一極限。
另外，根據(jù)本發(fā)明，在密封步驟的養(yǎng)護溫度下，傳統(tǒng)的堿石灰玻璃保持或多或少的穩(wěn)定。這種養(yǎng)護也是一個非常重要的步驟，因為這種養(yǎng)護會影響第一和第二基板的相對位置。
于是，本發(fā)明的工藝在改善構(gòu)件的幾何精度方面起重要的作用，而不必相應(yīng)地舍棄使用堿石灰玻璃作為基板的材料。
最好使用聚乙烯丁酸酯(PVB)類材料，因為這種材料在上述處理溫度下漏氣很少。
看來作為首要的分析，本發(fā)明使用環(huán)氧樹脂或PVB用于密封材料可獲得更為驚人的效果，這是因為由于這些材料通?？赏高^水蒸氣。水蒸氣透過密封的擴散必然會污染被密封的空間，例如在等離子體面板的情況下包含放電氣體的空間，從而會損害構(gòu)件的工作。
然而，本申請人意外的發(fā)現(xiàn)，這種材料的固有滲透性不會降低玻璃基板的密封質(zhì)量。
可取的是，密封相對于其寬度很薄，此寬度被限定為其內(nèi)外邊緣之間的間隔。采用此結(jié)構(gòu)，密封的露出部分與從密封的一個邊緣到另一邊緣的距離的比值較小，這有助于防滲透。此比值為1∶n的量級，其中n為20或更大，最好大于30，或甚至大于40。
最好在密封步驟期間對密封施加壓力。此壓力可等于或大于1kg/cm2，或甚至大于2kg/cm2。
當(dāng)構(gòu)件的制作需要通過入口裝置對第一和第二基板之間的空間進行抽空時，比如通過設(shè)置在其中一個基板上的導(dǎo)管，也可用比如環(huán)氧樹脂或聚乙烯丁酸酯等有機材料對該裝置進行密封。
應(yīng)予說明的是，根據(jù)本發(fā)明的使用由有機材料構(gòu)成的密封同樣可使用有機材料形成各結(jié)構(gòu)層或構(gòu)件的各元件。就像養(yǎng)護密封的步驟那樣，通過只需在較低溫度下的熱處理技術(shù)制作這些結(jié)構(gòu)層或元件。
因此，至少可將一層有機材料插入到密封和至少一個基板之間。密封可直接或間接地抵壓在至少一個有機材料層上，如覆蓋等離子體面板的基板的介電層。
另外根據(jù)本發(fā)明的一個最佳實施例，當(dāng)至少一個基板需要一個要被沉積的介電層時，通過沉積步驟，將此介電層制成一個薄層，有機材料所需的穩(wěn)固溫度低于基板的變形溫度。
在符合此要求的介電材料中，可以舉出聚苯基喹喔啉(PPQ)或聚酰亞胺(PI)。這些材料在300℃到400℃期間可穩(wěn)定超過20到60分鐘的時間。結(jié)果，在這一穩(wěn)固介電層的步驟期間，基板的原始尺寸不會變化。這些介電層的厚度可為3到20微米，最好的厚度為5到15微米。
如此形成的介電層具有透明的天然外表。根據(jù)用途可將著色劑加入到介電材料中。作為一個實例，可獲得表面為白色的介電層(或幾個介電層)，特別是在等離子體面板的情況下，可增大發(fā)光效率。通過向介電層中加入鈦的氧化物可獲得這種白色外表。
另外，為了保持介電層透明，可向上述介電材料中加入包含玻璃微粒在內(nèi)的填充物。特別是在暴露光敏材料的操作的情況下，這種情況特別有用。
可取的是，采用比如噴涂或噴槍沉積等冷加工工藝，可在這種介電層上沉積比如氧化鎂等薄層介電材料。
當(dāng)構(gòu)件的制作還包含在至少一個基板處所帶的隆起部件或元件的制品時，如等離子體面板情況下的擋條，本發(fā)明的最佳的實施方式按無需在400℃以上焙燒的工藝制作這些元件。
為此，諸如聚酰亞胺等有機材料可被用做這些元件。這些材料是光敏的。
可將這些有機化合物填充至少一種無機填加物，以便調(diào)整顏色和/或它的蠕變強度。在這些元件受到大的應(yīng)力情況下，例如在PP的擋條在抽空期間受到高壓時，如此獲得的強度的增大是很有益的。
在介電層的情況下，包含玻璃微粒的填充物可被加入到隆起元件的合成材料中，以便在露出光敏材料的操作期間可保持所述層優(yōu)良的透明性。
本發(fā)明還涉及一種顯示裝置，例如等離子體面板或場發(fā)射顯示裝置，它包含第一和第二基板，通過密封物使它們一個相對于另一個被密封，其特征在于密封是由環(huán)氧樹脂或聚乙烯丁酸酯的材料制成的。
通過下面結(jié)合相應(yīng)的附圖對本發(fā)明的實施例的描述，會對本發(fā)明的其它優(yōu)點和特征有更清楚的了解，這些實施例完全是按非限定舉例的方式給出的，其中圖1已經(jīng)描述的是公知的具有矩陣結(jié)構(gòu)的AC型彩色等離子體面板的總體視圖；圖2是表示圖1等離子體面板的兩個基板相對位置關(guān)系的簡化平面視圖；圖3是圖2中示出的一個基板的簡化平面視圖，表示密封的位置；圖4為在圖2中所示出的兩個基板的端視圖；圖5為圖4的圍繞密封部分的放大視圖。
參照圖1到5的描述，給出本發(fā)明工藝的實例落在AC型彩色等離子體面板(PP)的范圍內(nèi)。這種描述被認為包含下面的各實例，為了簡化起見而不再重復(fù)；而只對具體的差別進行描述。
該工藝以準備基板2、3開始。這些基板為光學(xué)質(zhì)量或接近該質(zhì)量水平的片狀堿石灰玻璃。在PP制品具有104cm對角線長度的相應(yīng)縱橫尺寸比的情況下，這種玻璃片的厚度為3mm量級。
在所討論的實例中，制作PP的操作都不需要在400-440℃以上進行焙燒的步驟。因此，不會使玻璃基板2、3承受應(yīng)力而造成遠離其原始尺寸的變形。另外，在此實例中的基板并不進行目的在于對其進行穩(wěn)定的熱處理，雖然這種處理同樣在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
首先將電極陣列X1、X2、X3等和Y1、Y2、Y3等沉積到各個基板3和2中的一個表面上。在此操作期間，還得到電極的突出端，以保證與電子驅(qū)動電路的相連(圖2和圖3)。
使用傳統(tǒng)的沉積方法沉積這些電極。例如，可使用光刻沉積。電極具有包含兩種不同金屬有疊層結(jié)構(gòu)，，例如，鉻-銅-鉻序列。這種序列的每一層都被分開冷沉積。然而，當(dāng)情況可能時，可通過焙燒步驟沉積單獨一層鋁或銀制成電極。
在沉積了金屬化層以后，對基板進行焙燒，目的在于穩(wěn)定玻璃表面上的電極。通常在較低溫度下實行這種焙燒步驟，并不損害基板的原始幾何精度。
接著，進行在各個基板2、3上沉積介電層5、6的步驟。這些層覆蓋基板的整個工作表面，并被埋入電極陣列。
為了通過在較低溫度下的養(yǎng)護步驟穩(wěn)定這些層，由作為薄層沉積的有機材料制作它們。層的厚度特別與相對介電常數(shù)εr有關(guān)。厚度通常在2到20微米范圍內(nèi)，多數(shù)情況下，對于2到4之間的相對介電常數(shù)εr而言，在5到12微米之間。
這種材料可為聚苯基喹喔啉(PPQ)或聚酰亞胺(PI)族的材料。然而，為此目的而采用任何可沉積作為薄層的有機材料也是可能的。
本例中的有機材料層為具有下面特性的聚酰亞胺-透過可見光-厚度在5到12微米之間，給定的相對介電常數(shù)εr在2到4之間-對于厚度5微米的層電壓強度大于400伏-與基板玻璃的膨脹系數(shù)兼容采用公知工藝絲網(wǎng)印刷、浸入涂覆(dip coating)或輥式涂覆(rollercoating)，以液相沉積有機材料。液相包含在適宜溶劑中的有機材料的填加劑。為了能夠通過照相制版進行處理，進而可包含光敏劑。
對如此獲得的薄層首先在100℃的溫度下進行干燥，例如通過熱風(fēng)刀(hot-air knife)。
接著，在300℃到400℃之間的穩(wěn)定步驟中對基板上的層進行養(yǎng)護。這一穩(wěn)定步驟的時間大約為20到60分鐘。
根據(jù)需要，通過向先期的有機材料中加入著色劑而使介電層呈現(xiàn)黑或白甚至彩色的外表。因此，向有機材料中加入鈦的氧化物而可獲得有助于增大PP的發(fā)光效率的白色介電層。
本例中，在兩個基板2、3的每一個的各介電層5和6上沉積氧化鎂的薄的表面層51和61(圖1)。通過冷加工工藝，如噴涂或噴槍沉積工藝沉積厚度為0.5微米量級的這些表面層51和61。氧化鎂具有化學(xué)穩(wěn)定性和二次發(fā)射系數(shù)，他們適于用作與放電氣體界面的角色，并在等離子體放電期間能夠很好地承受弧光。
一旦沉積出介電材料層，然后就得到擋條7。在所討論的實例中，這些擋條只存在于第二基板3上。
在先期的光敏有機材料層上通過照相制版技術(shù)得到所述擋條。此類的材料可為聚酰亞胺。
本例中，由裝有聚酰亞胺的溶劑制備為所述層所用的液相?；蛘呤怯捎诰埘啺泛?或溶劑的固有特性，或者是由于加入光敏劑，這種液相是足夠光敏的，使得能夠采用照相制版技術(shù)。能夠充分滿足這種功能的聚酰亞胺基光敏有機化合物是商業(yè)上適用的。
如果需要，在對面板進行抽真空階段(這期間的壓強可達約106帕，即10kg/cm2)，為了調(diào)整有機材料的顏色或它的蠕變強度，可給有機材料填加有礦物填加物。為了在暴露光敏材料的操作步驟期間維持各層的良好透明性，也可加入包含玻璃微粒的填加物。
上述液相被沉積到第二基板3的介電層7上，從而形成厚度為20微米量級的層。可采用與沉積介電層相同的沉積工藝制得這種層，例如通過絲網(wǎng)印刷、浸入涂覆等沉積。
然后在大約100℃的溫度下使用熱風(fēng)刀干燥這種有機層。
接著，在有機層上覆蓋光刻掩膜，此掩膜具有與擬被印刷的擋條圖形對應(yīng)的細長縫隙圖樣。將掩膜所暴露的這些部分暴露到紫外輻射中，以遮掩它們，使之抵抗顯影。然后用水對所述層顯影，水中已經(jīng)加入了碳酸鹽，然后使用熱風(fēng)刀對表面進行干燥。
然后可獲得與有機材料層的厚度(即大約20微米)對應(yīng)的高度的擋條圖象的凸紋圖樣。
為了達到所需的擋條高度，這就是說100微米的量級，所有上述步驟，從以液相沉積有機材料層直到曝光后的顯影，都重復(fù)進行所需的多次，每次重復(fù)都增大層的高度或厚度。
根據(jù)重復(fù)的次數(shù)，可調(diào)整絲網(wǎng)印刷掩膜的豎直位置或掩膜的深度，以便考慮到玻璃片上的已存在的沉積層的增長。
在光刻步驟后，在相對于基板變形溫度的較低溫度下，在養(yǎng)護步驟中使如此獲得的擋條結(jié)構(gòu)得到養(yǎng)護。通常在300℃到400℃下進行大約20到60分鐘的這種養(yǎng)護。
為了有益于有機材料，還可使用光子處理增加擋條結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，例如通過將其暴露到紫外光中。可用此處理代替上述養(yǎng)護或補充這種養(yǎng)護。
一旦得到擋條，通過光刻沉積磷化物層。在圖1中所示的PP中，這些層形成條帶，每個條帶占據(jù)兩個相鄰擋條7之間的面積。連續(xù)的帶構(gòu)成三個相鄰條帶組的重復(fù)圖樣，三個相鄰條帶中的每一個分別具有綠、紅和藍的發(fā)光顏色。
以包含光敏樹脂和磷化物材料精細顆粒的液態(tài)形式制備與一種發(fā)光顏色(例如綠色)對應(yīng)的磷化物。
通過使用與沉積擋條7相同的技術(shù)將此液相以層的形式散布在基板3的整個內(nèi)表面上。
采用與沉積擋條7同樣的工藝，使這種液體以層的形式被擴散到基板3的整個內(nèi)表面上。
在所述層被干燥以后，使基板3的內(nèi)表面上覆蓋光刻掩膜，掩膜只露出從基準點開始的擋條7之間的每個第三條表面條帶，而另外兩個條帶和擋條的頂部都被遮蓋。在露出的條帶中，掩膜還掩蓋與磷化物中的縫隙Ep1-Ep2對應(yīng)的表面部分。通過透過掩膜加給紫外輻射使被露出的部分被光敏化。
使所述的層顯影，以去除所有的未被露出的部分，從而在兩個相鄰的擋條之間的每個第三條的位置留下具有相同發(fā)光顏色的介電磷化物帶9。
對另兩個磷化物層重復(fù)這些操作。以液相形式基板3的整個表面上沉積每個新層，同時包含前面已經(jīng)被沉積的磷化物帶。對于光敏化步驟，使用相同的掩膜，但使其被放置得偏離前面所用的一個條帶的寬度，從而形成不同顏色的連續(xù)條帶圖樣。
在沉積三個磷化物后，在380℃到440℃之間的溫度范圍內(nèi)焙燒它們。最好采用不超過420℃的溫度。
接著，進行對第一和第二基板2和3的組裝和密封步驟。
該過程從制備密封件14開始。根據(jù)本發(fā)明，此密封由環(huán)氧樹脂或聚乙烯丁酸酯(PVB)材料構(gòu)成，它們使得能夠在200℃到300℃占據(jù)的較低的溫度下進行處理。此類材料是商業(yè)上適用的，特別適合汽車窗戶的疊層玻璃板的夾層。
密封件14的形狀和位置基本上與上述的參考圖3到圖5描述的相同。具體地說，當(dāng)擋條也作為隔離物時由其高度所確定的密封件14的厚度為100微米量級。密封件14的寬度(圖5中內(nèi)邊14a和外邊14b之間的距離)為幾個毫米的量級，例如在特定的情況下為5mm。因此應(yīng)予說明的是，這里的密封寬度大約比其厚度大50倍。
可用各種工藝將密封件14沉積到其中一個基板上(或者最好在兩個基板上)。
可以按切割成密封條形狀柔性環(huán)氧樹脂膜或PVB膜，這就是說按限定擬被密封的氣隙的周邊形狀限定邊框的形狀(圖3)的形式制備密封件14。在此情況下，或者熱加工或者冷加工，在一個基板上直接在介電表面5或6上沉積所述的膜。膜的厚度可稍微大于兩個基板之間所需的間隔，這是因為由于基板產(chǎn)生的壓力會使膜壓縮。
也可制備糊狀形式的密封(環(huán)氧樹脂或PVB)材料，采用注射(或用類似的技術(shù))使其能夠直接沉積在其中的一個基板(或兩個基板)上。通過接收這種層的基板和用于加給這種層的噴頭之間的相對位移(比如通過機械臂)可形成密封材料層。然后可使這種相對位移被編程，以符合基板的周邊尺寸(圖3到圖5)。
在此情況下，還可沉積具有超厚的密封材料，通過加壓使這種層被自動壓縮從而保證正確的高度。
接著，使兩個基板2、3被疊置，二基板間夾有密封件14。然后使這種組件經(jīng)受200℃到300℃之間溫度下的處理，目的在于加工密封材料并將其加到所述基板的接觸面上。這一處理過程需要大約30到60分鐘的時間。在此操作期間，對密封所加的壓力約為2到4kg/cm2。
接著，關(guān)于密封件14內(nèi)部的兩基板之間包含的空間抽真空。
通過導(dǎo)管16(圖3到圖5)在180℃到250℃的溫度下進行抽真空。使用各種方法(例如使用吸氣劑)加速此過程，使此過程為幾個小時。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，用于密封的材料，無論其是環(huán)氧樹脂或PVB，都可滿意的承受此溫度下的抽真空操作。
在抽真空和用放電氣體填充空間后，密封導(dǎo)管16。利用沉積用于密封的材料，也即某種環(huán)氧樹脂或PVB關(guān)閉導(dǎo)管16，可以實現(xiàn)導(dǎo)管16的密封。在此情況下，可將材料注入到導(dǎo)管16中，形成突起，從而在管中形成插塞，形成突起。在200℃到300℃的溫度下通過使用例如熱氣刀可對管密封材料進行局部熱處理，而使其穩(wěn)定。
在所給出的實例中，可以指出的是，為了進行各種工藝步驟(沉積厚介電層、擋條、磷化物，以及密封)，都要所使用的材料保持在低于400-440℃的穩(wěn)定溫度下。對于低于440℃的溫度，在幾小時內(nèi)堿石灰玻璃的尺寸不發(fā)生變化。對于堿石灰玻璃，即使不被穩(wěn)定，同樣完全可以用于制作AC型彩色等離子體面板或其他的需要類似承受能力的工藝進行制作。
本發(fā)明對所給的舉例是按非限限定方式的，既包含所討論的元件類型，也邊框所選材料和所用各種制作步驟的工藝。應(yīng)予說明的是，與基板上的介電層沉積相關(guān)和與擋條的制作相關(guān)的技術(shù)都可用傳統(tǒng)使用的方法進行替換，同樣在本發(fā)明的范圍內(nèi)，即使他們需要高于所規(guī)定的溫度。這是因為，正如在介紹中所描述的，本發(fā)明的目的首先在于在穩(wěn)定各基板的密封過程中，通過降低處理溫度可減少基板的變形效應(yīng)。選擇用于介電層或擋條的材料，從而降低這些材料被穩(wěn)定的溫度，同時可附帶改善提供給所述基板以本發(fā)明在光學(xué)方面的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.用于制作構(gòu)件的工藝，所述構(gòu)件包含第一和第二玻璃基板(2，3)，它們通過密封件(14)一個相對于另一個被密封，其特征在于環(huán)氧樹脂或聚乙烯丁酸酯(PVB)類的材料用于密封件(14)，且在第一和第二基板(2，3)被定位后在200℃到300℃之間的溫度下對其進行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于聚乙烯丁酸酯(PVB)被用做密封件(14)的材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工藝，其特征在于在所述密封步驟期間，密封件(14)被加給上等于或大于1kg/cm2的壓強；最好大于2kg/cm2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的工藝，其特征在于密封件(14)形成薄層，這個密封件的厚度相對其寬度被限定為該密封件內(nèi)外邊(14a，14b)之間的間隔，它是1∶n，其中n為20或更大，最好大于30；大于40尤好。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的工藝，其特征在于基板(2、3)由堿石灰玻璃制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的工藝，其特征在于還包含借助第一和第二基板(2，3)之間包含的空間的入口的機構(gòu)(16)對到此空間抽真空的步驟，在抽真空后，借助以環(huán)氧樹脂或聚乙烯丁酸酯(PVB)為基礎(chǔ)的材料密封這個入口的機構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的工藝，其特征在于在至少一個基板(2，3)上制得至少一個有機材料層(5，6，7)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工藝，其特征在于在至少一個基板(2，3)上沉積至少一個有機材料的介電層(5，6)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工藝，其特征在于使用冷沉積工藝在所述介電層(5，6)上沉積比如氧化鎂的介電材料薄層(51，61)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的工藝，其特征在于在密封件(14)和至少一個基板(2，3)之間夾有至少一層有機材料層。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的工藝，其特征在于在至少一個基板(2，3)上沉積介電層(5，6)，通過選擇聚苯基喹喔啉(PPQ)或聚酰亞胺(PI)使所述層(5，6)制成為薄層。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的工藝，其特征在于在300℃到400℃的溫度下使介電層(5，6)被穩(wěn)定。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的工藝，其特征在于使介電層(5，6)被形成具有3到20微米范圍的厚度；所述厚度最好從5到15微米。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項所述的工藝，其特征在于將諸如鈦的氧化物的著色劑加入到用于形成介電層(5，6)的材料中。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至14中任一項所述的工藝，其特征在于將包含玻璃微粒的填加物加入到用于形成介電層(5，6)的材料中。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項所述的工藝，其特征在于還包含制作由至少一個基板(3)所帶的隆起部件，比如在等離子體面板的情況下為擋條(7)的步驟，這些元件由無需在高于400℃溫度下焙燒的材料制成。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的工藝，其特征在于所述用于制成隆起部件(7)的材料為聚酰亞胺。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的工藝，其特征在于為了調(diào)整顏色和/或蠕變強度，給用于制作隆起部件(7)的所述材料加入至少一種礦物填加劑。
19.根據(jù)權(quán)利要求16至18中任一項所述的工藝，其特征在于把包含玻璃微粒的填加劑加入到構(gòu)成隆起部件(7)的材料中。
20.一種等離子體面板，其特征在于使用權(quán)利要求1至19中任一項工藝制作。
21.一種等離子體面板，它包含第一和第二基板(2，3)，它們被密封件(14)所密封，其特征在于密封件(14)由環(huán)氧樹脂或聚乙烯丁酸酯(PVB)類材料制成。
全文摘要
一種構(gòu)件制作方法,該構(gòu)件包含第一和第二玻璃基板(2,3),它們由密封件(14)一個相對另一個被密封。環(huán)氧樹脂或聚乙烯丁酸酯(PVB)類材料被用作密封件(14)。在第一和第二基板(2,3)被定位后,可使密封件(14)經(jīng)受200℃到300℃之間的處理溫度。這一過程可用于制作諸如等離子體板等平面顯示屏。
文檔編號H01J9/26GK1274939SQ0010753
公開日2000年11月29日 申請日期2000年5月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月21日
發(fā)明者居伊·巴雷特 申請人:湯姆森等離子體公司