專利名稱：等離子體平板光源的支撐裝置及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種等離子體平板光源的支撐裝置，尤其涉及一種大面積等 離子體平板光源的支撐裝置。
背景技術：
采用氖氣(Ne-Xe)混合氣體或氣(Xe)氣為工作氣體的等離子體平板 光源具有發(fā)光均勻、響應速度快的性能優(yōu)勢，色度特性受溫度影響小，并且 不含有一般冷陰極熒光燈(CCFL)中的汞(Hg)蒸氣，對環(huán)境不產(chǎn)生污染， 可望研制成液晶的背光源以替代現(xiàn)有的CCFL,并且可制成掃描式平板背光 源，以改善高端LCD電視的圖像拖尾現(xiàn)象。由于等離子體平板光源是屬于真 空充氣器件，放電腔體需要控制均勻的高度，以保證放電進行，同時在制作 過程中承受外界大氣的壓力，保證器件的強度，因此，對于大面積的平板光 源，支撐裝置是其制作過程的關鍵技術之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對等離子體平板光源的支撐技術的制作難點,提出一種大面 積平板光源的支撐裝置及制作方法，以保證放電腔體的均勻高度和支撐強 度，同時不影響等離子體的放電特性。
本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用如下的技術方案
本發(fā)明包括前基板、后基板，前基板與后基板之間設置放電腔，所述前 基板的下端設置透明介質(zhì)層，前基板與透明介質(zhì)層之間設置若干個平行電 極，透明介質(zhì)層的下端設置保護膜層；所述后基板的上端設置玻璃基板，玻 璃基板的上端設置設置襯墊陣列，含有襯墊陣列的后基板上設置三色熒光粉混合層；放電腔的外周設置邊框。
本發(fā)明的放電腔內(nèi)充入的氣體為Ne、 Xe的混合氣體，其中Xe的比例大 于等于20%,工作氣體的氣壓為400 ~ 700Torr。
本發(fā)明的放電腔的高度為0. 7腿~ 1. 5腿。
本發(fā)明的平行電極的電極寬度為0. 2 ~ 0. 7mm,電極間距大于3mm。 本發(fā)明的襯墊陣列的高度等于放電腔的高度，為0. 7mm ~ 1. 5mm。 本發(fā)明的襯墊陣列為等間距方陣排列。本發(fā)明的襯墊陣列為等間距三角 陣4非列。
制備本發(fā)明的等離子體平板光源支撐裝置的方法，包括如下步驟 第一步，確定襯墊陣列的節(jié)距根據(jù)三色熒光粉混合層面積的大小、玻 璃基板的厚度，計算該面積的玻璃基板在真空環(huán)境下的所需承受力，根據(jù)前 基板、平行電極、平行電極間距，確定襯墊陣列的排列間距；
第二步，制版才艮據(jù)第一步得到的襯墊陣列排列間距，制作絲網(wǎng)印刷的
掩膜版，圖案是與襯墊陣列相應的陣列圖形，還包括放置玻璃條的位置及圖 案，并制成絲網(wǎng)印刷的絲網(wǎng)版；
第三步，絲網(wǎng)印刷低熔點玻璃粉漿料圖案經(jīng)過對位符號的對準，在玻 璃基板、前基板與平行電極整數(shù)倍的相應位置上，形成與襯墊陣列相應的由 低熔點玻璃粉漿料形成的陣列圖案，及相應放置玻璃條的圖案；
第四步，制作夾具夾具為帶邊框的金屬薄片篩網(wǎng)，上面刻有與后基板 相同位置的對位符號，帶有通孔圖案的間距與襯墊陣列圖案的間距完全一 致，但通孔的直徑小于襯墊陣列的直徑，是其的0. 90 - 0.98倍，夾具的厚 度是襯墊陣列高度的0. 4 ~ 0. 7倍；
第五步，制作襯墊陣列首先將夾具的對位標志與后基板的對位標志重 合，將村墊材料撒在篩網(wǎng)上，用刮板將襯墊材料填塞進夾具的通孔中，確保 每個通孔填塞一個襯墊，由于通孔直徑小于襯墊陣列直徑，襯墊將卡在通孔 中，將多余的襯墊移出夾具，使用帶有平面的壓塊對立在通孔中的襯墊陣列 施加外力，使襯墊通過通孔附著在已經(jīng)印刷低熔點玻璃粉漿料的后基板上， 在后基板上形成襯墊陣列，并在對應位置擺》t玻璃條；
第六步，襯墊陣列的燒結(jié)將制備完成的含有襯墊陣列的后基板，連同上面放置的玻璃條圍成的密封邊框， 一起放進燒結(jié)爐燒結(jié)，使襯墊陣列堅固 的粘附在后基板上，具有相同高度且四邊密封的玻璃邊框也堅固的粘附在后 基板四周，這樣的后基板便可轉(zhuǎn)入下道工序。
上述第 一 步中計算玻璃基板在真空環(huán)境下的所需承受力的真空環(huán)境為
高于l(TPa。
上述第五步中制備的襯墊陣列為圓柱狀或球狀或圓臺狀或長方體狀。 本發(fā)明的有益效果
1、 本發(fā)明的支撐技術釆用落在電極上襯墊陣列，既保證了對大氣的均 勻承壓強度，又不影響等離子體平板光源的放電特性。
2、 本發(fā)明的支撐技術中的襯墊陣列制作方法，簡單可靠。


圖l是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明前差^反的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明后^i^反的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明的后基板的玻璃板上邊框與襯墊陣列的支撐示意圖。 圖5是本發(fā)明襯墊陣列的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6是本發(fā)明邊框的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本發(fā)明后基板的襯墊陣列與前基板電極關系的示意圖。
圖8是本發(fā)明襯墊陣列制備方法的步驟示意圖。
圖9是本發(fā)明的襯墊陣列制備中的絲網(wǎng)印刷掩膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是本發(fā)明襯墊陣列制備中的絲網(wǎng)印刷版的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11是本發(fā)明中絲網(wǎng)印刷形成的襯墊陣列及邊框玻璃條示意圖。
圖12是本發(fā)明襯墊陣列放置夾具示意圖。
圖13是本發(fā)明襯墊陣列及玻璃條放置示意圖。
圖14a是本發(fā)明襯墊為圓柱形形狀的結(jié)構(gòu)示意圖14b是本發(fā)明襯墊為球狀形狀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖14c是本發(fā)明襯墊為圓臺狀形狀的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖14d是本發(fā)明襯墊為長方體狀形狀的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖15是本發(fā)明的三角陣排列的襯墊陣列示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
實施例一，如圖1~14所示，低頻驅(qū)動實現(xiàn)正柱區(qū)放電的等離子體平板 光源的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括前基板1和后基板2,在前基板與后基板之間 設有放電腔3,在前基板上設置平行電極4，電極寬度5為0. 2 ~ 0. 7匪之間， 電極間距6在3mm及3mm以上，電極層上覆蓋透明介質(zhì)層7及保護膜8，后 基板玻璃9涂覆三色熒光粉的混合層10以發(fā)出白光，前后基板的間距11為 0. 7mm~l. 5mm,放電腔體充入的工作氣體是Ne、 Xe氣體的混合氣體，其中 Xe的比例高于等于20%，工作氣體的氣壓為400 700Torr。
其中放電腔體的高度即前后基板的間距11為0. 7隨~ 1. 5mm，是一種超 薄型的平板光源，實現(xiàn)這樣高度的支撐采取的方案分為兩部分， 一是發(fā)光區(qū) 域內(nèi)部的支撐，通過圓柱狀襯墊陣列12實現(xiàn)，二是放電腔體的具有一定高 度的邊框13支撐，如圖4、 5、 6所示。
襯墊陣列的技術是，在后基板玻璃9制備熒光粉層10之前，對應于前 基板電極的位置上制作圓柱狀襯墊陣列12,如圖7所示，高度14與放電腔 體的高度11設置一致，為0. 7mm~ 1. 5mm，圓柱直徑15不大于電極前板平行 電極寬度5,陣列的排列可以是等間距排列，間距16是平行電極間距6的整 數(shù)倍，其倍數(shù)由平板光源的面積決定，其值可在5 50之間。
完成圓柱狀村墊陣列12制作后，經(jīng)過燒結(jié)，襯墊牢固的附著在后基々反 上，再制作熒光粉層IO,無論熒光粉是否全部覆蓋襯墊表面，都不影響平板 光源的放電特性。
放電腔體的具有一定高度的邊框13支撐技術是在邊框位置涂覆或印刷低熔點玻璃粉漿料后放置與基板同材質(zhì)的玻璃條17，玻璃條的高度18與襯 墊高度14相同，與制備的襯墊陣列12—起燒結(jié)，便制備成了具有一定高度 的邊框13和襯墊陣列12,如圖2所示，即可轉(zhuǎn)入玻璃條17上的邊框膠涂覆 及熒光粉層10制作等等離子體平板光源常規(guī)的制作工序。 襯墊陣列制備方法的步驟如圖8所示
第一步，確定襯墊陣列12的節(jié)距。根據(jù)發(fā)光面積的大小、使用玻璃基 板的厚度，計算該面積的玻璃基板在真空(高于l(T4Pa)環(huán)境下的所需承受 力，根據(jù)前基板l平行電極4間距6，確定襯墊陣列12的排列間距16,即 確定與平行電極相比的整數(shù)倍。
第二步，制版。根據(jù)第一步得到的襯墊陣列12間距16，制作絲網(wǎng)印刷 的掩膜版19,圖案是與襯墊陣列相應的陣列圖形，還包括3丈置玻璃條17的 位置及圖案，并制成絲網(wǎng)印刷的絲網(wǎng)版20,如圖9。
第三步，絲網(wǎng)印刷低熔點玻璃粉漿料圖案。經(jīng)過對位符號的對準，在后 基板的玻璃板9與前基板1平行電極4整數(shù)倍的相應位置上，形成與襯墊陣 列12相應的由低熔點玻璃粉漿料形成的陣列圖案，及相應放置玻璃條U的 圖案，如圖11。
第四步，制作村墊陣列12放置夾具21。夾具是一種帶邊框的篩網(wǎng)，篩 網(wǎng)采用金屬薄片制作，上面刻有與后基板相同位置的對位符號，帶有通孔22 圖案的間距23與襯墊陣列圖案的間距16完全一致，但通孔的直徑24略小 于襯墊的直徑15,是其的0. 90 ~ 0. 98倍，金屬薄片的厚度25是襯墊高度 14的0. 4 ~ 0. 7倍，如圖12所示。
第五步，制作襯墊陣列12。首先將篩網(wǎng)的對位標志與后基板的對位標志 重合，將襯墊材料^敬在篩網(wǎng)上，用刮板將襯墊材料填塞進篩網(wǎng)的通孔中，確 保每個通孔填塞一個襯墊，由于通孔直徑小于襯墊直徑，襯墊將卡在通孔中， 將多余的襯墊移出篩網(wǎng)，使用帶有平面的壓塊26對立在通孔中的襯墊施加 外力，使襯墊通過通孔附著在后基板已經(jīng)印刷低熔點玻璃粉的漿料上，在后基板2上形成襯墊陣列12,并在對應位置擺》文玻璃條17,如圖13所示。
第六步，襯墊陣列12燒結(jié)。將制備完成的村墊陣列12的后基板2，連 同上面放置的邊框玻璃條17圍成的密封邊框13， 一起放進燒結(jié)爐燒結(jié)，使 襯墊陣列堅固的粘附在后基板上，具有相同高度且四邊密封的玻璃邊框也堅 固的粘附在后基板四周，這樣的后基板便可轉(zhuǎn)入下道工序。
襯墊陣列12中的襯墊不僅可以是圓柱狀，也可以是球狀、圓臺體、長 方體，見圖14，這就構(gòu)成了本發(fā)明的第二實施例組。
襯墊陣列12中的襯墊不僅可以等間距方陣排列，也可以等間距三角陣 排列，見圖15構(gòu)成了本發(fā)明的第三實施例。
本實施例僅給出了部分具體的應用例子，但對于從事等離子體器件研究 的專利人員而言，還可4艮據(jù)以上啟示設計出多種變形產(chǎn)品，這仍被認為涵蓋 于本發(fā)明之中。
權利要求
1、一種等離子體平板光源的支撐裝置，其特征在于包括前基板(1)、后基板(2)，前基板(1)與后基板(2)之間設置放電腔(3)，所述前基板(1)的下端設置透明介質(zhì)層(7)，前基板(1)與透明介質(zhì)層(7)之間設置若干個平行電極(4)，透明介質(zhì)層(7)的下端設置保護膜層(8)；所述后基板(2)的上端設置玻璃基板(9)，玻璃基板(9)的上端設置設置襯墊陣列(12)，含有襯墊陣列(12)的后基板(2)上設置三色熒光粉混合層(10)；放電腔(3)的外周設置邊框(13)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的等離子體平板光源的支撐裝置，其特征在于 上述放電腔(3)內(nèi)充入的氣體為Ne、 Xe的混合氣體，其中Xe的比例大于 等于20%,工作氣體的氣壓為400 ~ 700Torr。
3、 根據(jù)權利要求1所述的等離子體平板光源的支撐裝置，其特征在于 上述放電腔(3)的高度(11)為0.7腿~1. 5mm。
4、 根據(jù)權利要求1所述的等離子體平板光源的支撐裝置，其特征在于 上述平行電極(4 )的電極寬度(5 )為0. 2 ~ 0. 7mm,電極間距(6 )大于3腿。
5、 根據(jù)權利要求1所述的等離子體平板光源的支撐裝置，其特征在于 上述村墊陣列(12 )的高度(14 )等于放電腔(3 )的高度(11),為0. 7匪~ 1. 5mm。
6、 根據(jù)權利要求1所述的等離子體平板光源的支撐裝置，其特征在于 上述村墊陣列(12)為等間距方陣排列。
7、 根據(jù)權利要求1所述的等離子體平板光源的支撐裝置，其特征在于 上述村墊陣列(12)為等間距三角陣排列。
8、 制備權利要求1所述的等離子體平板光源支撐裝置的方法，其特征 在于包括如下步驟第一步，確定村墊陣列(12)的節(jié)距根據(jù)三色熒光粉混合層(10)面 積的大小、玻璃基板(9)的厚度，計算該面積的玻璃基板在真空環(huán)境下的 所需承受力，根據(jù)前基板(l)、平行電極U)、平行電極間距(6)，確定襯 墊陣列(12)的排列間距(16);第二步，制版根據(jù)第一步得到的襯墊陣列(12)排列間距(16)，制 作絲網(wǎng)印刷的掩膜版(19)，圖案是與襯墊陣列(12)相應的陣列圖形，還 包括放置玻璃條(17)的位置及圖案，并制成絲網(wǎng)印刷的絲網(wǎng)版(20);第三步，絲網(wǎng)印刷低熔點玻璃粉漿料圖案經(jīng)過對位符號的對準，在玻 璃基板(9 )、前基板(1)與平行電極(4 )整數(shù)倍的相應位置上，形成與襯 墊陣列(12)相應的由低熔點玻璃粉漿料形成的陣列圖案，及相應放置玻璃 條(17)的圖案；第四步，制作夾具(21):夾具(21)為帶邊框的金屬薄片篩網(wǎng)，上面 刻有與后基板相同位置的對位符號，帶有通孔(22)圖案的間距(23)與襯 墊陣列(12)圖案的間距(16)完全一致，但通孔(22)的直徑(24)小于 襯墊陣列(12 )的直徑(15 ),是其的0. 90 ~ 0. 98倍，夾具(21)的厚度(") 是襯墊陣列(12 )高度(14 )的0. 4 ~ 0. 7倍；第五步，制作襯墊陣列(12):首先將夾具(21)的對位標志與后基板(2)的對位標志重合，將襯墊材料撒在篩網(wǎng)上，用刮板將襯墊材料填塞進 夾具(21)的通孔(22 )中，確保每個通孔(22 )填塞一個襯墊，由于通孔(22 )直徑(24 )小于村墊陣列(12 )直徑(15 ),襯墊將卡在通孔(22 ) 中，將多余的襯墊移出夾具(21),使用帶有平面的壓塊(26)對立在通孔(22)中的襯墊陣列(12)施加外力，^f吏襯墊通過通孔(22)附著在已經(jīng)印 刷低熔點玻璃粉漿料的后基板(2 )上，在后基板(2 )上形成襯墊陣列(12 ), 并在對應位置擺^L玻璃條(17 );第六步，襯墊陣列(12)的燒結(jié)將制備完成的含有襯墊陣列(12)的 后基板(2)，連同上面放置的玻璃條(17)圍成的密封邊框(13), —起放 進燒結(jié)爐燒結(jié)，使村墊陣列(12)堅固的粘附在后基板(2)上，具有相同 高度且四邊密封的玻璃邊框也堅固的粘附在后基板(2)四周，這樣的后基 板(2)便可轉(zhuǎn)入下道工序。
9、 根據(jù)權利要求8所述的制備方法，其特征在于上述第一步中計算玻 璃基^1在真空環(huán)境下的所需承受力的真空環(huán)境為高于10—4Pa。
10、 根據(jù)權利要求8所述的制備方法，其特征在于上述第五步中制備的 襯墊陣列(12)為圓柱狀或球狀或圓臺狀或長方體狀。
全文摘要
等離子體平板光源的支撐裝置及其制備方法，涉及一種等離子體平板光源的支撐裝置，尤其涉及一種大面積等離子體平板光源的支撐裝置。本發(fā)明包括前基板、后基板，前基板與后基板之間設置放電腔，所述前基板的下端設置透明介質(zhì)層，前基板與透明介質(zhì)層之間設置若干個平行電極，透明介質(zhì)層的下端設置保護膜層；所述后基板的上端設置玻璃基板，玻璃基板的上端設置三色熒光粉混合層；三色熒光粉混合層上設置襯墊陣列，放電腔的外周設置邊框。本發(fā)明是針對等離子體平板光源的支撐技術的制作難點，提出一種大面積平板光源的支撐裝置及制作方法，以保證放電腔體的均勻高度和支撐強度，同時不影響等離子體的放電特性。
文檔編號H01J63/00GK101447392SQ200810243409
公開日2009年6月3日 申請日期2008年12月24日 優(yōu)先權日2008年12月24日
發(fā)明者杰 劉, 張子南, 青 李, 楊蘭蘭, 鄭姚生 申請人:東南大學