專利名稱：平面屏幕的玻璃槽板及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種平面屏幕的玻璃槽板，這種板具有許多平行延伸的、通過(guò)肋條隔開(kāi)的槽，這些槽在平面玻璃基體上形成顯微結(jié)構(gòu)；這種板具有一個(gè)邊緣區(qū)，位于槽底部的電極導(dǎo)線可引到該邊緣區(qū)上，此外，本發(fā)明涉及一種制作這種槽板的方法。
平面屏幕的顯示屏，典型地，例如現(xiàn)代等離子電視屏所需的顯示屏即所謂等離子顯示屏(PDP)或等離子尋址液晶顯示屏(PALC)，其功能就需要這種所謂的槽板，這種槽板具有許多平行延伸的、通過(guò)肋條隔開(kāi)的微槽形的高精度顯微結(jié)構(gòu)。
圖3表示明顯放大比例的這種槽板的一部分示意圖。必須費(fèi)用合理地和大批量地對(duì)不同的顯示屏尺寸(屏幕對(duì)角線到60英寸或更大)產(chǎn)生圖中清晰可見(jiàn)的槽形顯微結(jié)構(gòu)。根據(jù)屏幕規(guī)格可用下列范圍的結(jié)構(gòu)尺寸肋條間距X＝50～1000微米，肋條高度Y＝50～300微米，肋條寬度Z＝10～100微米。對(duì)42英寸的高級(jí)圖像等離子顯示屏來(lái)說(shuō)，在肋條間距即所謂行距X約為161微米、肋條高度Y為150微米、肋條寬度Z為30微米和大約520毫米長(zhǎng)度的公差為幾微米的情況下，例如大約需要加工5760個(gè)槽。
根據(jù)顯示屏的規(guī)格，在肋條之間的槽中設(shè)置零到三根印制導(dǎo)線作為電極。
這種現(xiàn)代平面顯示屏尤其是這種槽板的結(jié)構(gòu)是眾所公知的。
對(duì)這種槽結(jié)構(gòu)的形成業(yè)已提出了不同的方法。其中的一種方法是，在形成槽的情況下，用絲網(wǎng)印刷法在一個(gè)平面的玻璃基體上涂覆多層肋條。這種方法很復(fù)雜而且昂貴。
另一種方法是在平面的玻璃基體上形成槽結(jié)構(gòu)。
這種形成可用不同的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
通過(guò)壓花以熱成型的方式來(lái)產(chǎn)生槽形顯微結(jié)構(gòu)是熟知的。
通過(guò)一個(gè)制成微結(jié)構(gòu)的掩模進(jìn)行噴砂來(lái)產(chǎn)生槽形顯微結(jié)構(gòu)也是眾所周知的。
通過(guò)磨削過(guò)程來(lái)產(chǎn)生槽形結(jié)構(gòu)也已作過(guò)試驗(yàn)。在磨削時(shí)最好采用一種高精度的多砂輪磨具，這種磨具具有多個(gè)精密砂輪，它們通過(guò)定距環(huán)按一定軸向距離非常精確地布置在一根共同的軸上。由于這些槽制成很精細(xì)的結(jié)構(gòu)且其間距很小，所以采用多砂輪磨具通過(guò)磨削來(lái)制作這種槽板存在如下的困難，即多砂輪磨具的單個(gè)砂輪不可能按相應(yīng)小的軸向間距進(jìn)行布置，由于這個(gè)原因，單個(gè)砂輪的距離選用肋條間距“X”的整數(shù)倍。因?yàn)槎嗌拜喣ゾ叩拈L(zhǎng)度受到了加工軸的振動(dòng)性能和轉(zhuǎn)數(shù)的限制，所以在這種情況下通過(guò)所謂的位錯(cuò)磨削來(lái)制作槽板，即通過(guò)多砂輪磨具的多倍的超程來(lái)制作槽板結(jié)構(gòu)。在單個(gè)超程之間，多砂輪磨具與槽的縱軸呈直角錯(cuò)開(kāi)，即正好錯(cuò)開(kāi)要加工的節(jié)距。
槽板至少在一側(cè)上具有一個(gè)平的邊緣區(qū)，必要時(shí)為了連接目的設(shè)置在槽底部的金屬電極導(dǎo)線可引到該邊緣區(qū)上。平的邊緣區(qū)的上平面位于要形成的槽底部的設(shè)計(jì)高度上。當(dāng)通過(guò)前面所述的方法在平面玻璃基體上形成槽時(shí)，由于不可避免的制造誤差，槽的深度是不同的，亦即槽底部相對(duì)于邊緣區(qū)上平面的高度是波動(dòng)的，從而產(chǎn)生了過(guò)渡階梯，這些過(guò)渡階梯對(duì)金屬電極導(dǎo)線的光刻圖形及其對(duì)拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的機(jī)械承受能力產(chǎn)生不利的影響。
本發(fā)明旨在這樣制作前述的玻璃槽板，使電極引線無(wú)干擾地進(jìn)行結(jié)構(gòu)成形并具有足夠的機(jī)械承載能力。
根據(jù)本發(fā)明的平面屏幕的玻璃槽板，這個(gè)目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，該槽板具有許多平行延伸的、通過(guò)肋條隔開(kāi)的槽，這些槽在一個(gè)平面的玻璃基體上形成顯微結(jié)構(gòu)，而且該槽板具有一個(gè)邊緣區(qū)，位于槽底部的電極導(dǎo)線可引到該邊緣區(qū)，其中從槽底部到該邊緣區(qū)的過(guò)渡是這樣形成的，即在槽底部和邊緣區(qū)之間不產(chǎn)生階梯，與制造公差無(wú)關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的槽板結(jié)構(gòu)，把電極引到該連接邊緣區(qū)是不成問(wèn)題的。
根據(jù)本發(fā)明的第一解決方案，槽板的結(jié)構(gòu)是這樣的，即到該邊緣區(qū)的無(wú)階梯的過(guò)渡具有一個(gè)朝邊緣方向不斷下降到一個(gè)平的分段的斜臺(tái)，它具有一個(gè)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，該最高點(diǎn)和最低點(diǎn)分別高于或低于槽底規(guī)定設(shè)計(jì)高度的一定尺寸。
這樣，在形成槽結(jié)構(gòu)時(shí)就可在兩個(gè)方向內(nèi)吸收制造公差。
其中，最好將斜臺(tái)的最高點(diǎn)設(shè)置在肋條上側(cè)的高度上，而最低點(diǎn)則至少比槽底的設(shè)計(jì)高度低兩倍制造公差。
根據(jù)本發(fā)明的第二解決方案，槽板可做成使該邊緣區(qū)基本上位于與肋條上緣相同的高度上，且從槽底部到該邊緣區(qū)形成倒圓的過(guò)渡。
在兩種結(jié)構(gòu)型式中，最好磨削成無(wú)階梯的過(guò)渡，這在制造工藝上是可以特別經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)的，特別是，根據(jù)本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)，把槽結(jié)構(gòu)也磨入玻璃基體中時(shí)。其中，玻璃基體至少在研磨過(guò)程開(kāi)始的一側(cè)上磨成平面，以盡量減少槽深度的公差。
根據(jù)本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)上述目的是通過(guò)槽板制作方法的下列步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)的-制備具有規(guī)定尺寸的平面矩形玻璃板；-在玻璃板要加工槽的區(qū)域和這些槽匯合的至少一個(gè)邊緣區(qū)之間形成一個(gè)無(wú)突變的過(guò)渡；-在玻璃板上最好通過(guò)磨削來(lái)形成槽。
本發(fā)明的其他結(jié)構(gòu)可從各項(xiàng)從屬權(quán)利要求和


中得知。
下面結(jié)合附圖所示的兩個(gè)實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
附圖表示圖1具有加工的槽結(jié)構(gòu)和按第一實(shí)施例磨削成傾斜邊緣區(qū)的一塊槽板的俯視圖，電極導(dǎo)線可引到該邊緣區(qū)上；圖2圖1的槽板第二實(shí)施例的示意橫截面，用于磨削在制成的槽底和電極導(dǎo)線引到的邊緣區(qū)之間的連續(xù)過(guò)渡的；圖3一塊槽板的槽結(jié)構(gòu)的理想示意透視圖。
圖3表示現(xiàn)代平面屏幕的一槽板結(jié)構(gòu)的放大的理想示意圖。該槽板具有許多平行延伸的、通過(guò)肋條1隔開(kāi)的槽2。在這些槽的底部3設(shè)置有0～3個(gè)電極，視顯示屏規(guī)格和結(jié)構(gòu)而定。
制作具有本發(fā)明特征的這種玻璃板按下列步驟進(jìn)行首先根據(jù)要求的屏幕尺寸制作一塊具有規(guī)定尺寸的平面矩形玻璃板4即玻璃基體，該玻璃板最好用浮法或拉伸制成并最好用硼硅玻璃。
典型地，這樣制成的玻璃板在其表面具有大的波長(zhǎng)的波紋狀的不平整性即所謂“凹凸”和具有相對(duì)很小波長(zhǎng)的波紋。在下一個(gè)步驟中，通過(guò)平面磨削玻璃表面的一側(cè)或兩側(cè)使凹凸和波紋減少到最低限度，從而減小制成的槽板的誤差范圍，在使用適當(dāng)砂輪的情況下，通過(guò)平面磨削玻璃表面使槽板用于等離子尋址液晶顯示中的干擾的雜散輻射減小到最低限度，從而提高對(duì)比度。
按前面所述的各種方法之一，最好用高精度的多砂輪磨具在磨平的玻璃板4的有效區(qū)4a進(jìn)行槽2的制作。
典型地，這種高精度多砂輪磨具具有多個(gè)精密砂輪，它們通過(guò)定距環(huán)軸向相隔一定距離十分精確地安裝在一根共同的軸上，以便同時(shí)磨出一個(gè)工件內(nèi)的相互平行延伸的顯微結(jié)構(gòu)。其中，砂輪必須具有很小誤差的高精確的相互距離。由于前面述及的原因，槽結(jié)構(gòu)的磨削是通過(guò)該處所述的所謂位錯(cuò)磨削來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
然后根據(jù)顯示屏規(guī)格把作為電極的金屬印制導(dǎo)線嵌入這些槽2中。金屬印制導(dǎo)線的敷設(shè)最好根據(jù)先前的德國(guó)專利申請(qǐng)19841900.7-33在電極區(qū)用光刻制圖的無(wú)外電流和電鍍方法沉積金屬來(lái)實(shí)現(xiàn)，該專利也作為本發(fā)明申請(qǐng)的參考內(nèi)容。也可用其他方法，例如濺射和汽化噴鍍。
為了連接目的，這些金屬印制導(dǎo)線必須從槽底部3引到槽板的一個(gè)邊緣區(qū)，其中該邊緣區(qū)的上表面位于槽底部3的設(shè)計(jì)高度上。在這種情況下將產(chǎn)生下面的問(wèn)題。
由于在磨削過(guò)程中或別的成型方法時(shí)不可避免的制造公差，得出了槽底3和槽板邊緣區(qū)的不同高度，亦即在電極引到的邊緣區(qū)之間產(chǎn)生一個(gè)階梯。這種階梯對(duì)敷設(shè)印制導(dǎo)線時(shí)電極的光刻圖形產(chǎn)生不利影響。例如在凹進(jìn)的角內(nèi)產(chǎn)生膠的聚集和凸出的角部則形成無(wú)膠層。這會(huì)導(dǎo)致金屬印制導(dǎo)線的短路和斷開(kāi)。而且沉積的電極局部承受較高的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力。所以根據(jù)本發(fā)明，在連接區(qū)和槽底之間形成的無(wú)突變的過(guò)渡，最好進(jìn)行磨削。在圖1例子中，在例如通過(guò)一個(gè)適當(dāng)寬度和輪廓的砂輪開(kāi)始在槽板上側(cè)制槽之前，槽板4的邊緣區(qū)朝邊緣方向形成一個(gè)傾斜的平緩延伸的臺(tái)面4b，該臺(tái)面與一個(gè)平的連接區(qū)4c連接，而該連接區(qū)的位置低于槽底3的設(shè)計(jì)高度。這樣就保證了電極的金屬印制導(dǎo)線不用克服槽底和邊緣區(qū)之間的突變，而且也保證了槽底的實(shí)際高度在規(guī)定的公差范圍內(nèi)變化。
在邊緣區(qū)4b，c和槽底3之間呈鈍角延伸的過(guò)渡保證了電極的明顯較好的光刻圖形和制成電極的較小的荷載，因此不產(chǎn)生短路和斷開(kāi)，并明顯減少了電極斷裂的危險(xiǎn)，所以這一措施導(dǎo)致了槽板的產(chǎn)量提高。
斜臺(tái)4b的坡度為例如3°，斜臺(tái)的最低點(diǎn)比槽底3的設(shè)計(jì)高度例如低10微米。最好斜臺(tái)4b做成使最低點(diǎn)比槽底設(shè)計(jì)高度低兩倍制造公差。
改善光刻圖形和減小電極荷載的另一個(gè)可能性是在玻璃板4的表面和槽底之間保持連續(xù)的過(guò)渡。這種連續(xù)的過(guò)渡例如是這樣實(shí)現(xiàn)的，即按圖2在用磨具的砂輪5開(kāi)始制作槽2之前在一定轉(zhuǎn)速下從上方或以一定的角度切入玻璃板4中。
這樣就在結(jié)構(gòu)的邊緣區(qū)4b仿造出砂輪5的半徑。這個(gè)半徑也導(dǎo)致了在邊緣4b內(nèi)的槽板的槽底和玻璃表面之間的連續(xù)過(guò)渡。由于這個(gè)原因，同樣可減小作用到電極上的荷載。用砂輪5切入玻璃板4的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是附帶地省去了單獨(dú)的邊緣加工，因而可省掉一個(gè)加工或處理步驟。
邊緣區(qū)也可用于擱置和支承微片(薄玻璃)或作為玻璃罩的機(jī)械支承。
權(quán)利要求
1.平面屏幕的玻璃槽板，這種板具有許多平行延伸的、通過(guò)肋條(1)隔開(kāi)的槽(2)，這些槽在平面玻璃基體(4)上形成顯微結(jié)構(gòu)，這種板具有一個(gè)邊緣區(qū)(4b，4c)，位于槽底(3)的電極導(dǎo)線可引到該邊緣區(qū)上，其特征為，從槽底到邊緣區(qū)(4b，4c)的過(guò)渡是這樣形成的，即在槽底和邊緣區(qū)之間不產(chǎn)生階梯，與制造公差無(wú)關(guān)。
2.按權(quán)利要求1的槽板，其特征為，到該邊緣區(qū)的無(wú)階梯的過(guò)渡具有一個(gè)朝邊緣方向不斷下降到一個(gè)平的分段(4c)的傾斜平臺(tái)(4b)，它具有一個(gè)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，該最高點(diǎn)和最低點(diǎn)分別高于或低于槽底(3)規(guī)定設(shè)計(jì)高度的一定尺寸。
3.按權(quán)利要求2的槽板，其特征為，該最高點(diǎn)位于肋條上緣的高度上。
4.按權(quán)利要求1的槽板，其特征為，該邊緣區(qū)基本上位于與肋條上緣相同的高度上，并從槽底(3)到該邊緣區(qū)形成了倒圓的過(guò)渡。
5.按權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)的槽板，其特征為，這個(gè)無(wú)階梯的過(guò)渡是磨削而成的。
6.按權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)的槽板，其特征為，槽結(jié)構(gòu)磨入玻璃基體(4)。
7.按權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)的槽板，其特征為，玻璃基體(4)至少在一側(cè)進(jìn)行了高精度的平面研磨。
8.按權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的平面屏幕的槽板制作方法包括下列步驟-制備一塊具有規(guī)定尺寸的平面矩形玻璃板；-在玻璃板要加工槽的區(qū)域和這些槽匯合的至少一個(gè)邊緣區(qū)之間形成無(wú)突變的過(guò)渡；-在玻璃板內(nèi)最好通過(guò)磨削來(lái)形成槽。
9.按權(quán)利要求8的方法，無(wú)突變的過(guò)渡通過(guò)在玻璃板至少一側(cè)的一個(gè)匯合槽的邊緣區(qū)的磨削來(lái)產(chǎn)生，該邊緣區(qū)具有一個(gè)朝邊緣方向下降到一個(gè)平的分段的傾斜平臺(tái)并具有一個(gè)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，該最高點(diǎn)和最低點(diǎn)分別高于或低于槽底規(guī)定設(shè)計(jì)高度的一定尺寸。
10.按權(quán)利要求8的方法，無(wú)突變的過(guò)渡是按這樣的方式形成的，即一種多砂輪磨具的砂輪在一定轉(zhuǎn)速下開(kāi)始磨削槽時(shí)從上方垂直或以一定的角度切入玻璃板中。
全文摘要
平面屏幕的玻璃槽板,一般具有許多平行延伸的、通過(guò)肋條(1)隔開(kāi)的槽(2),這些槽在一塊平的玻璃板(4)上形成顯微結(jié)構(gòu)。這些槽(2)例如用一種高精密的多砂輪磨具磨入一塊平面的矩形玻璃板(4)來(lái)形成,該玻璃板最好事先至少在要形成槽結(jié)構(gòu)的一側(cè)磨成很精確的平面。此外,這種槽板具有一個(gè)連接邊緣區(qū)(4b,4c),在槽底部(3)內(nèi)必要時(shí)沉積的金屬電極導(dǎo)線可引到該邊緣區(qū)上。為了不損傷電極導(dǎo)線,在槽底部(3)和該邊緣區(qū)(4b,4c)之間形成了無(wú)突變的過(guò)渡。
文檔編號(hào)H01J17/02GK1327225SQ0111946
公開(kāi)日2001年12月19日 申請(qǐng)日期2001年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月31日
發(fā)明者M·沃斯, S·帕爾霍恩, P·W·于柳斯, M·瓦爾特, T·凱爾貝, T·凱斯勒 申請(qǐng)人:肖特玻璃制造廠