CN1784760A - 用于等离子体显示板(pdp)背面板的柔性模具以及模具和背面板的保护方法 - Google Patents

Abstract

一种PDP背面板，它包含基底和在基底上形成的肋条图案层，肋条图案层含有肋区和非肋区，肋区上具有预定形状和尺寸的肋条，非肋区至少占据肋区的部分边缘区域，在非肋区用与肋条相同的材料形成预定厚度的薄膜。

Description

用于等离子体显示板(PDP)背面板的柔性模具 以及模具和背面板的保护方法

发明领域

本发明涉及等离子体显示板的构件及其制造方法。更具体地，本发明涉及等离子体显示板的背面板及其制造方法，以及用于制造背面板的柔性模具和该模具的制造方法。

发明背景

众所周知，随着电视技术的发展和进步，阴极射线管显示装置已经以较低的成本得到大规模制造。但近年来，厚度薄、重量轻的平面显示板日益受到关注，成为替代CRT显示装置的下一代显示装置。

一种典型的平面显示器是液晶显示器(LCD)。LCD已经用来作为笔记本型个人电脑、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)或其他移动电子信息设备的小型显示装置。另一方面，大型薄平板显示器的一个典型例子是等离子体显示板(PDP)。PDP已经开始用于商用或家用壁挂电视。

PDP具有图1所示结构。顺便提及，为了简化图示，在图1所示例子中的PDP 70只有放电显示室56，但一般包含许多个非常小的放电显示室。更具体地，每个放电显示室56包含一对玻璃基底，它们相对隔开一定距离，也就是说，前表面玻璃基底61和后表面基底51以及肋条(rib)(亦称“挡肋”、“隔条”或“挡条”)在排列时使这两个玻璃基底间隔一预定距离。前表面玻璃基底61包含透明显示电极63、透明介电层62和透明保护层64，其中每个透明显示电极由扫描电极和固定电极组成。后表面玻璃基底51上面包含寻址电极53和介电层52。由扫描电极和固定电极组成的显示电极63与寻址电极53交叉，电极63和53以预定方式排布，中间有一定间隔。每个放电显示室56在内壁上有磷光层55，室内密封了稀有气体(如Ne-Xe气体)。放电显示室56可因电极之间的等离子体放电作用而自发进行光显示。

一般地，肋条54由精细陶瓷结构形成。如图2所示，肋条54事先与寻址电极53一起排布在玻璃基底51的背面，构成PDP背面板50。如图3所示，PDP背面板50通常由占据中央部分的肋区36和肋区36周边的非肋区38组成。在图示的肋区36中，有许多笔直排列的肋条，如图2所示。这些肋条没有延伸到非肋区38。非肋区38的作用是将背面板50的电极连接到装置，或者当背面板50在下一步叠加并密封到前面板(前表面玻璃基底)上时，在其上面施加密封剂。非肋区38的宽度w一般为数厘米。

PDP背面板上肋条形状和尺寸的精度极大地影响着PDP的性能。因此，目前已经对用来制造肋条的模具和它们的制造方法进行了各种改进。例如，有人已经提出形成隔条的方法(日本待审专利报告(Kokai)9-12336)，它涉及这样一些步骤：用金属或玻璃作为模具材料，在玻璃基底表面和模具材料之间加入用来形成肋条(隔条)的涂料溶液，涂料溶液固化后除去模具材料，焙烧接受了转移过来的固化涂料溶液的基底。在此方法中，涂料溶液包含低熔点玻璃粉，作为其主要组分。也有人提出制造PDP基底的方法，它包括如下步骤：在带有隔离凹陷的硅酮树脂模具中填入陶瓷粉或玻璃粉与有机粘性添加剂的混合物，将混合物粘合连接到陶瓷或玻璃形成的背面板上(日本待审专利公开(Kokai)9-134676)。此外，有人提出形成隔条的方法，它包括如下步骤：在基底表面上形成具有预定柔软性和预定厚度的平面形隔离部件，用形状与要形成的隔条相对应的压模模压出隔离部件，从隔离部件上取下压模，模压完成后在一预定温度对隔离部件进行热处理(日本待审专利公开(Kokai)9-283017)。

通常用来制造图2和3所示常规PDP背面板的系统能提供大量背面板。换句话说，为提高制造效率，降低制造成本，用片状基底同时制造许多PDP背面板50，如图4所示，然后沿切割线C将各背面板50切割下来。但是，这种制造方法涉及复杂的操作，先要在基底的整个表面上形成肋条，这样才能在两端部分形成非肋区38-1和38-2，然后用剃刀片将肋条上不需要的部分切割掉。在相邻肋区36之间形成非肋区38-3时同样需要这种麻烦的操作。

根据此方法，从模具中取出PDP背面板时，基底和肋条经常会发生破裂，模具本身有时也会破裂。破裂的问题降低了产品的产率，阻碍了大规模制造。

为了解决这个问题，开发了PDP背面板的一种制造方法，下面将结合图5和6进行解释。根据此制造方法，制造了

(1)用作背面板基底的玻璃基底；

(2)包含第一光固化引发剂的肋条前体，该引发剂含有第一吸光端基，能够吸收约400nm或以上的长波光线，例如第一可光固化组分，如丙烯酸类或甲基丙烯酸类可光固化树脂和玻璃或陶瓷粉末；

(3)在第二光固化引发剂存在下，通过光固化丙烯酸类或甲基丙烯酸类可光固化组分制成透明柔性模具，该引发剂含有第二吸光端基，其吸光波长短于第一光固化引发剂的第一吸光端基的吸光波长，也就是说，该引发剂基本上能够吸收波长短于约400nm的光线。

首先，在玻璃基底31和模具10之间填充预定量的肋条前体33，如图5(A)所示。顺带说明，模具10的表面上应该存在的形成肋条的槽图案在图中省略了，目的是使解释简化。

接着如图5(B)所示，将模具10小心地叠上去，这样玻璃基底31上的肋条前体33就均匀地铺开。玻璃基底31上可分成要在其上形成肋条的肋区36和不必形成肋条的非肋区38，如前面结合图3所解释的那样。

将模具10放在玻璃基底31上后，将图案与肋区36相对应的遮光掩模40放在模具10上，如图5(C)所示。接着在遮光掩模40的存在下，用波长约短于400nm的光线通过模具10照射肋条前体33。在此照射作用下，只有非肋区38中的肋条前体33选择性地发生光固化。

从模具10上取下遮光掩模40后，用波长约短于400-500nm的光线从两面照射玻璃基底31和肋条前体33，如图6(D)所示。在此照射作用下，只有肋区的肋条前体选择性地发生光固化。

最后，如图6(E)所示，从玻璃基底31上取下模具10。固化的肋条前体34在肋区36中保持肋的形状。这样就得到含有肋条的目标PDP背面板50。将非肋区38中的固化肋条前体34剥离下来并移开，此时它仍然粘合在模具10上。非肋区38中的固化肋条前体34可从玻璃基底31上除去的原因是，包含在模具10中未反应的第二固化组分和肋条前体33中的第一固化组分引起光固化反应，所以固化的肋条前体34固定在模具10上。肋条前体34的分离表面基本上是垂直的，如图所示。顺便说明，如果一定量的肋条前体或其固化产物保留在玻璃基底31的非肋区38中，必须用刮刀将其除去。但在此情况下，在非肋区38中已经形成的电极头会受到破坏。

在PDP背面板的此制造方法中，可能发生图7和8所示的问题。即，难以清晰地分离肋区36和非肋区38之间界面中的固化肋条前体(肋条)34，某些情况下还会出现破裂。这样就在肋条34的端部产生毛糙的表面x和肋条碎裂体片段34y。当片段34y落在肋区36上时，对显示效果会产生负面影响。根据上述制造方法，肋条34会发生收缩。因此，肋条34的端部就像图8中那样翘起，从而形成空隙34g，并降低板的耐受性。

发明概述

本发明一方面提供了制造PDP背面板的柔性模具，该PDP背面板包含肋区和非肋区，肋区具有预定形状和尺寸的一些肋条，非肋区至少占据肋区的部分边缘区域，而柔性模具包含载体和位于载体上的模制层，模制层的表面上具有凹槽图案，用来在对应于背面板肋区的肋条形成部分上复制出具有预定形状和尺寸的肋条，同时在对应于背面板非肋区的非肋条形成部分上形成具有一定厚度的模制层，这是由与非肋条形成区的肋条相同的材料形成薄膜所必需的。

本发明另一方面提供了制造柔性模具的方法，该模用来制造PDP背面板，该PDP背面板包含肋区和非肋区，肋区具有预定形状和尺寸的一些肋条，非肋区至少占据肋区的部分边缘区域，所述方法包括如下步骤：制造能复制PDP背面板表面形状的模具；在模具表面上施涂预定厚度的可光固化材料，由此形成可光固化材料层；进一步在模具的可光固化材料层上层压透明塑料载体，由此形成模具的层合体、可光固化材料层和载体；从载体面用光照射层合体，由此固化可光固化材料层；形成透明模制层，其表面上具有凹槽图案，用来通过固化可光固化材料层在对应于背面板肋区的肋条形成部分上复制具有预定形状和尺寸的肋条，而且在对应于背面板非肋区的非肋条形成部分上形成具有一定厚度的模制层，该厚度是由与非肋条形成区的肋条相同的材料形成薄膜所必需的；从模具上将模制层与支撑模制层的载体分开。

本发明另一方面提供了PDP背面板，它包含基底，基底上形成了含有肋区和非肋区的肋条图案层，肋区具有预定形状和尺寸的一些肋条，非肋区至少占据肋区的部分边缘区域，在非肋区上形成预定厚度的薄膜，薄膜由与肋条相同的材料制成。

本发明另一方面提供了制造用来制造PDP背面板的柔性模具的方法，该PDP背面板包含基底，基底上形成了含有肋区和非肋区的肋条图案层，肋区具有预定形状和尺寸的一些肋条，非肋区至少占据肋区的部分边缘区域，所述方法包括如下步骤：根据本发明方法制造柔性模具；在基底和模具的模制层之间加入可固化模塑材料，从而将模塑材料填充到模具肋条形成区的凹槽图案中，并以一定厚度施涂到非肋条形成部分上；固化所述模塑材料，形成PDP背面板，背面板包含基底，基底上形成了含有肋区和非肋区的肋条图案层，肋区具有预定形状和尺寸的一些肋条，非肋区至少占据肋区的部分边缘区域，背面板还包含在非肋区以预定厚度形成的薄膜，薄膜由与肋条相同的材料制成；从模具上取下背面板。

本发明的一个优点是提供了用于制造PDP背面板的柔性模具，它可在预定位置以很高的尺寸精度方便地形成肋条，在制造中不需要多高的技巧。本发明的另一个优点是提供了可制造PDP背面板的柔性模具，不会造成肋条翻转和形成碎片，可方便地形成非肋区，而且不存在非肋区电极脱离连接的问题。

附图简述

图1是原有技术中PDP的一个例子的截面示意图，它同样适用于本发明。

图2是用于图1所示PDP的PDP背面板的透视图。

图3是显示PDP背面板中肋区和非肋区的平面示意图。

图4是显示制造图3所示PDP背面板的总体方法的平面示意图。

图5A-5C是显示制造PDP背面板的方法的截面示意图。

图6D-6E是显示制造PDP背面板的方法的截面示意图。

图7是显示图5和6所示PDP背面板的制造方法中可能发生的一个问题的截面示意图。

图8是显示图5和6所示PDP背面板的制造方法中可能发生的另一个问题的截面示意图。

图9是本发明柔性模具的一种形式的截面图。

图10是本发明柔性模具的一种形式的透视图。

图11是图10所示PDP背面板沿直线XI-XI的截面图。

图12A-12C是依次显示本发明PDP背面板的制造方法的截面图。

图13A-13C是依次显示本发明柔性模具制造方法的截面图。

图14A-14C是依次显示用图13所示柔性模具制造PDP背面板的方法的截面图。

图15是本发明模具的另一种形式的截面图。

图16A-16B是用图15所示模具制造的PDP背面板(局部)的截面图。

优选实施方式详述

根据本发明，柔性模具及其制造方法，PDP背面板及其制造方法均可方便地以各种实施方式实施。如已经结合图2所解释的那样，PDP上的肋条54安置在背面板玻璃基底51上，构成PDP背面板的一部分。肋条54的间隙(室距)随着屏幕尺寸变化，但通常在约150-400μm之间。一般地，肋条一定“不能出现像气泡和变形这样的缺陷”，必须具有“高间距精度”。就间距精度而言，肋条必须相对于寻址电极排布在预定位置，几乎不可有任何误差，在实践中定位误差仅允许在几十微米范围内。当定位误差超过几十微米时，对可见光的发射条件将产生负面影响，令人满意的自发显示就变得不可能。由于目前屏幕尺寸越变越大，肋条的这种间距精度问题是亟待解决的关键问题。

肋条54整体看上去时，肋条54的总间距(两端肋条之间的距离；图5只示出了5个肋条，但通常有大约3000个肋条)的尺寸精度一般必须达到几十ppm。一般适合利用柔性模具来形成肋条，所述柔性模具包含载体和受到载体支撑且有凹槽图案的模制层。在这种模制方法中，总间距(两端凹槽之间的距离)的尺寸精度必须不超过几十ppm，与肋条一样。本发明既可制造柔性模具，也可制造PDP背面板，尺寸精度高，产率高，所采用的方法将在后面详加解释。

本发明的柔性模具是专门设计的，用以制造含有肋区和非肋区的PDP背面板，其中非肋区至少部分占据肋区边缘部分。如有必要，此模具可用于制造PDP背面板以外的模制品。

本发明的柔性模具包含至少一个载体和位于载体上的模制层。模制层通常是个单层，但也可以具有由两个或多个性质不同和/或相近的材料层组成的多层结构。如果具体考虑采用可光固化模塑材料，则载体和模制层都要透明。

模具的模制层包含对应于背面板肋区的肋条形成部分和对应于背面板非肋区的非肋条形成区。因此，很重要的一点是模具表面上包含复制具有预定形状和尺寸的肋条所必需的凹槽图案，且在非肋条形成区具有所需的厚度，以形成薄膜，形成薄膜的材料与背面板的非肋条形成区中肋条的材料相同。

图9是本发明优选实施方式中一柔性模具的截面示意图。从图中可以看到，此柔性模具10的结构适合产生背面玻璃基底31，它所含的笔直肋条图案具有许多彼此平行排列的肋条34，稍后将结合图10和11予以解释。顺便提及，此柔性模具10的设计经变化后，可成为制造具有栅格状肋条图案的背面玻璃基底的模具，此时众多肋条除了基本上平行排列外，还以预定间隔彼此交叉排列；或者成为制造具有曲折肋条图案的背面玻璃基底的模具，这些模具均没有给出图示。

柔性模具10的模制层11在其肋条形成部分16的表面上具有预定形状和尺寸的凹槽图案，如图所示。凹槽图案是笔直的图案，含有许多以预定间隔彼此平行排列的凹槽4。在本发明中，肋条形成部分16中与凹槽4相互连接的部分特别称作“平面部分”11b。当用与肋条相同的材料在背面板的肋区形成预定厚度的薄膜时，就需要此平面部分11b。必要时，柔性模具10还可具有另外的一层或多层，对构成模具的每个层可进行任意处理或加工。但是，柔性模具10基本上包含载体1和具有凹槽4且位于载体1上的模制层11，如图9所示。

对于图中所示的模具10，模制层11在非肋条形成部分18和肋条形成部分16(平面部分11b)具有相同的厚度。但若有必要，模制层11中平面部分11b的厚度可小于或大于肋条形成部分16中模制层11a的厚度。较好的是非肋条形成部分18中模制层11a的厚度比肋条形成部分16的厚度小d，但在图中没有示出。这里的深度d可根据要制造的PDP背面板上非肋条形成区中肋条图案层的厚度任意变化，但通常至少约为5μm，宜约为5-20μm，更宜在约10-15μm之间。根据模制层11的这种结构，当在所得背面板上非肋条形成区中形成薄膜后，本发明可获得两种效应，即保护电极和节约肋条材料。对于无需保护的电极，当控制所得薄膜的厚度，使之趋近零时，本发明的效应也可显现出来。

在模制层11上形成肋条的部分16中，在此部分16中形成的每个凹槽4在其末端倾斜。当存在倾斜时，背面板上的肋条很容易从模具上剥离。根据这种结构，可以得到肋条34，每个肋条具有斜面34c，这将在下面结合图10解释。

凹槽4在其与模制层11的平面部分11b交界的部分可以是非直线的，在图9中没有标注角度。虽然此非直线形状不受特别限制，但它宜为R(倒角)形。例如，如图15所示，模制层11中的凹槽4和平面部分11b宜形成倒角形状11f而不是棱角11e。当凹槽4具有倒角形状10，如此图所示，可以防止所得肋条的根部出现裂缝，这将在后面结合图16解释。这种结构对于格状肋条图案尤其有效，可防止电极暴露出来。为得到这种结构，较好在制造模具用的金属模具中的预定位置放置嵌条。

较好以任意方式在一些位置作一个或多个对齐标记，但不能对模制层11上非肋条形成部分18中肋条的模制产生负面影响。

模制层11宜由可固化材料经过固化形成。可固化材料可以是可热固化材料或可光固化材料。可光固化材料特别适用，因为它在形成模制层时不需要长的加热炉，而且可以在较短时间内固化。可光固化材料宜为可光固化单体和低聚物，更宜为丙烯酸酯类或甲基丙烯酸酯类单体和低聚物。可固化材料可包含多种添加剂。合适的添加剂有聚合反应引发剂(如光聚合反应引发剂)和抗静电剂。

形成模制层的丙烯酸酯类单体的非限制性例子有丙烯酸氨基甲酸酯、聚醚丙烯酸酯、丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯酸和丙烯酸酯。形成模制层的丙烯酸酯类低聚物的非限制性例子有丙烯酸氨基甲酸酯低聚物和环氧丙烯酸酯低聚物。丙烯酸氨基甲酸酯及其低聚物固化后可提供软硬合适的固化产品，在丙烯酸酯类当中总体上具有较高的固化速率，有利于提高模具的产率。如果采用这些丙烯酸酯类单体和低聚物，则模制层变得透明。因此，含有这种模制层的柔性模具非常有利，因为用它可以在制造PDP肋条时使用可光固化模塑材料。顺便提及，这些丙烯酸酯类单体和低聚物可以单独使用，也可以两种或多种任意组合使用。虽然没有列出，甲基丙烯酸酯类单体和低聚物同样包括类似的材料，可以同样方式使用。

支撑模制层11的载体1不受特别限制，但较好为透明的。如果考虑移送性能和硬度，载体1较好为透明塑料膜。适用于载体的塑料的非限制性例子，有聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、拉伸聚丙烯、碳酸酯和三乙酸酯。其中PET膜适合用于载体。例如，Tetron^TM这样的聚酯膜非常适合用作载体。这些塑料膜可以单层膜形式使用，也可以两层或多层膜形成的复合膜或层压膜的形式使用。可单独涂上打底层，以提高模制层11与载体1之间的粘合强度。

上述塑料膜载体或其他载体的厚度可随模具结构和PDP的不同而变化。一般地，所述厚度在约0.05-1mm的范围内，宜为约0.1-0.4mm。当载体厚度不在此范围时，移送性能下降。载体的厚度较厚有利于保障强度。

本发明的PDP背面板包含基底和肋条图案层，其中肋条图案层形成于基底上，且包含肋区和非肋区，肋区具有预定形状和尺寸的肋条，非肋区至少占据肋区的部分边缘区域。在肋条图案层的非肋条形成区用与肋条相同的材料形成预定厚度的薄膜，而原有技术背面板中不存在肋条或与肋条相关的材料，这对于本发明PDP背面板是非常重要的。

图10是用图9所示柔性模具10制造的本发明PDP背面板50的透视图。图11是图10所示背面板沿XI-XI的截面图。从这些图中容易看出，肋条形成区36中形成的肋条34对应于模具10的凹槽4。在肋条34和相邻肋条34之间用与肋条相同的材料形成薄膜34b。在此背面板50中，在非肋条形成区38中形成预定厚度的肋条图案层34a。肋条图案层34a与肋条34同时形成，其厚度t对应于模具10的非肋条形成部分18中模制层11a厚度的减少值。换句话说，肋条图案层34a的厚度t一般至少约为5μm，宜在5-40μm之间，更宜在约10-15μm之间。

顺便提及，在图10和11所示的PDP背面板50中，肋条区36中的薄膜34b和非肋条形成区中的薄膜(肋条图案层)34a具有相同的厚度。但是，它们可以具有不同的厚度。换句话说，薄膜层34b的厚度可以大于或等于薄膜34a的厚度。另外，前者也可小于后者。一般地，薄膜34较好薄于薄膜34b。薄膜34a只需起覆盖非肋条形成区的电极的作用，而更薄的膜可以节省肋条材料。

每个肋条34较好在末端具有斜面34c。如果在设计中给肋条34斜面，背面板就很容易从模具上剥离，而且可以防止肋条端部发生破裂。

较好在非肋条形成区38作一些对齐标记34m，以提高移送性能、准确度和产率。对齐标记34m的数目、形状和尺寸不受限制，但建议在非肋条形成区38的四个角位置形成对齐标记，其位置离开肋条(例如)数厘米。除了图中所示十字形外，对齐标记34m的形状也可以是圆或直线。从模制操作的角度看，对齐标记34m的尺寸(高度)宜等于或小于肋条34的高度，但图中的对齐标记只显示为平面，只是为了简化。

在图10和11所示PDP背面板50中，可以将每个肋条34的根部改进为图16所示的形状。换句话说，如果肋条34的根部直线上升，得到图16(A)所示的尖角形状34e，则存在缺陷，焙烧后可能在该处出现裂纹，而且下面的电极也会露出来，如图16(B)所示。格状肋条图案(未示出)中出现这种缺陷的可能性大于图10所示笔直的肋条图案。

图16中，在每个肋条34的根部加了一根嵌条(衬垫)34f，这样肋条34就不会形成尖锐的曲线，而是形成图中所示的曲线。当肋条34根部存在嵌条34f时，肋条焙烧后就不会出现裂纹这样的缺陷，如图16(B)所示。顺便提及，图中所示肋条34很容易用图15所示的模具产生。

本发明的柔性模具可用各种方法制造。本发明的柔性模具较好用包含如下步骤的方法制造：

制造能复制有上述PDP背面板表面形状的模具；

以预定厚度在模具表面施涂可光固化材料，形成可光固化材料层；

在模具的可光固化材料层上再层压上透明塑料载体层，从而形成模具、可光固化材料层和载体的层合体；

用光线从载体面照射此层合体，固化可光固化材料层；

通过固化可光固化材料层形成透明模制层，其表面有凹槽图案，用以在对应于背面板肋条区的肋条形成部分复制肋条，透明模制层的厚度适合在对应于背面板非肋条形成区的非肋条部分用与肋条相同的材料形成薄膜；

从模具上将模制层和支撑模制层的载体一起剥离下来。

举例来说，本发明的柔性模具很容易用图13所示的系列步骤制造。

首先，如图13(A)所示，制造形状和尺寸对应于要制造的PDP基底的模具，由透明塑料膜形成的载体1(以下称“载体膜”)和层压辊23。模具5的肋条形成部分的表面上有一个个隔条14，其图案和形状与PDP背面板上的肋条相同。相邻隔条14所围成的空间(凹陷部分)在后面要作为PDP的放电显示室。与所得背面板上的薄膜(肋条图案层)相对应的较薄部分14a在模具5的非肋条形成部分形成。隔条14之间同样形成厚度减少的部分14a，记作厚度减少部分14b。隔条14的上端可渐缩，以防驻留气泡。制造了形状与最终的肋条形状相同的模具，肋条制造后无需对肋条端部进行加工，而且可以减少端部处理产生的碎片引起的缺陷。用层压辊23将载体膜1推到模具5上，层压辊由橡皮制成。如果需要，可用其他已知/传统层压工具代替层压辊。载体膜1由上述聚酯膜或其他透明塑料膜组成。

接着，用已知/传统涂布工具(未示出)，如刀刮涂器或棒刮涂器，将预定量的可光固化材料11施加到模具5的端面。如果是用具有柔性的软材料形成载体膜1的，则载体膜1与可光固化模塑材料11能保持粘着，哪怕后者收缩。因此，除非载体膜自己发生变形，尺寸变化不会超过10ppm。

为了消除载体膜因湿度发生的尺寸变化，在层压处理之前宜在制造环境中进行老化处理。若不进行此老化处理，所得模具的尺寸变化可能超过许可范围(例如变化程度达300ppm)

接着，在模具5上沿箭头所示方向滚动层压辊23。层压处理的结果是，模塑材料11以预定厚度均匀分布，同时填充了隔条14之间的空隙。

层压处理完成后，用光线(hv)按图13(B)中箭头所示方向照射模塑材料，同时将载体膜1层压在模具5上。这里，如果载体膜1不包含光散射元件如气泡，且由透明材料均匀形成，则照射的光线几乎不会发生衰减，而是均匀到达模塑材料11。结果，模塑材料可发生有效固化，形成均匀的模制层11，同时粘结着在载体膜1上。这样就可以得到柔性模具10，其中载体膜1和模制层11彼此粘合成一个整体。由于此加工步骤可利用波长为350-450nm的紫外线，所以这种方法的一个好处是无需用产生高热量的高压汞灯，如Fusion灯作为光源。由于载体膜和模制层在光固化过程中不会发生热变形，所以此方法的另一个好处是可以很高的精度控制间距。

然后将柔性模具10从模具5上取下，同时保持其整体性(载体膜1+模制层11)，如图13(C)所示。这样得到的柔性模具10可以就这样用来制造PDP背面板。但是，为避免模具在使用中出现收缩的问题，宜对柔性模具10进行调适处理。例如，此调适处理可以这样进行，即按预定程序将柔性模具放进恒温槽中。

本发明的柔性模具可以比较容易地用已知的常规层压工具和涂层工具制造，而不管其尺寸如何。因此，与采用真空设备如真空压机的常规制造方法不同，本发明容易制造较大的柔性模具，不受任何限制。

本发明的柔性模具适合形成具有笔直肋条图案、栅格肋条图案或其他图案的PDP背面板上的肋条。如果采用此柔性模具，仅用层压辊代替真空设备和/或复杂工艺，就很容易制造具有较大屏幕和紫外线不容易从放电显示室中泄漏的栅格结构的PDP。

本发明PDP背面板的制造方法较好包含如下步骤：

用上述本发明方法制造柔性模具；

在基底和模具的模制层之间加入可固化的模塑材料，由此将模塑材料加入模具上肋条形成部分的凹槽图案中，并以一定厚度加到非肋条形成部分上；

固化模塑材料，由此形成PDP背面板，它包含基底和在基底上形成的肋条图案层，肋条图案层含有肋区和非肋区，肋区具有预定形状和尺寸的肋条，非肋区至少占据肋区的部分边缘区域，在非肋区形成预定厚度的薄膜，薄膜由与肋条相同的材料制成；

将背面板从模具上取下。

虽然本发明的PDP背面板可用多种方法制造，但一般用图12所示的系列过程制造比较有利。顺便提及，具有图10和11所示笔直肋条图案的背面板的制造将结合截面图(在此截面图中，肋条从横向看)解释。此制造方法中所用的肋条前体等的详情将在后面结合图14所介绍的制造方法解释。

首先，按图12(A)提供玻璃基底31、本发明的柔性模具10和形成肋条所需的预定肋条前体材料33。玻璃基底31包含肋条区36和位于肋条区36周围的非肋条区38。柔性模具10包含透明载体1和模制层11，模制层在载体1上形成，具有形成肋条的凹槽图案。模制层11的非肋条区11a没有形成肋条用的凹槽图案，其表面从肋条形成部分的表面(未示出)凹进去深度d，这样模具10层压到玻璃基底31上时，就能形成间隙d。非肋条形成部分11a的端面有斜面11c，这样所得肋条就有倾斜的端面。此外，肋条前体33通常由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类可光固化树脂组成。

接着，将模具10放置在玻璃基底31上的预定位置，如图所示，然后将肋条前体材料33供应到在玻璃基底31上。将模具10层压到玻璃基底31上时，要使肋条前体33具有均匀厚度，且填充模具10的凹槽图案。此层压操作可方便地用层压辊进行，但若需要，也可用其他层压工具。这样就得到玻璃基底31和模具10的层合体，如图12(B)所示。

随后使肋条前体33固化。由于可光固化树脂在此用作肋条前体，玻璃基底31和模具10的层合体可放进光照射装置(未示出)，让引发可光固化树脂固化的光线透过玻璃基底31和模具10照射肋条到前体33上。这样就能固化肋条前体33，得到图12(C)所示的肋条34。

肋条34形成后，从玻璃基底31上剥离掉模具10，如图12(C)所示。由于模具10具有柔性和良好的移送性能，用很小的力就可将模具10取下来，而不会将固定在玻璃基底31上的肋条34拉破。在这样得到的PDP背面板50中，牢牢固定在玻璃基底31上的肋条图案34a在靠近含有肋条34的肋区36的非肋区38上形成，非肋区对应于模具10中的非肋条形成部分11a。肋条图案层34a在相邻的肋条34之间伸展，形成薄膜34b。每个肋条34的端部有斜面34c，对应于模具10中的斜面11c。

为了进一步解释本发明PDP背面板的制造方法，现在参考图14。此图所示制造方法采用前面结合图13所解释的方法制造的柔性模具10。为实施此制造方法，举例来说，宜采用日本待审专利公开(Kokai)2001-191345中图1-3所示的制造设备。

首先，提供一透明玻璃基底并放置在模底板上，其中玻璃基底具有许多平行排列并彼此间隔一定间隙的电极。接着，将表面上含有凹槽图案的本发明柔性模具10放在玻璃基底31上预定位置，如图14(A)所示，并在玻璃基底31和模具10之间进行定位(对齐)。由于模具10透明，电极在玻璃基底31上的对齐操作很容易进行。更具体地，此对齐操作可在眼睛观察下进行，或者借助CCD照相机这样的传感器，使模具凹槽与玻璃基底31上的电极平行。或者，可以借助模具10上非肋条形成部分的对齐标记(图中未示出)进行定位。此时，可调节温度和湿度，使模具10的凹槽与玻璃基底31上相邻电极之间的间隙相一致。一般地，模具10和玻璃基底31均会随着温度和湿度的变化而收缩或膨胀，但它们收缩或膨胀的程度不同。因此，玻璃基底31和模具10的定位完成后，需控制温度和湿度，并保持在此值。这种控制方法特别适用于制造面积较大的PSP基底。

随后将层压辊23放置在模具10的一端。层压辊23较好为橡皮辊。此时，模具一端较好固定在玻璃基底31上。这样就可避免已经获得的玻璃基底31和模具10出现定位误差。

接着，用个夹持工具(未示出)将模具10的另一自由端抬起，移到层压辊23上面，从而露出玻璃基底31。此时必须小心，以免在模具10上形成张力。这是为了防止模具10中出现皱褶，并保持模具10和玻璃基底31的定位关系。只要能达到定位目的，也可以采用其他方法。顺便提及，由于模具10在本发明制造方法中具有柔性，模具10在下一个层压操作时可准确恢复到其初始位置，哪怕像图示那样将其拉起。

随后在玻璃基底31上提供预定量形成肋条用的肋条前体。例如，可用装有喷嘴的浆料斗供给肋条前体。

这里的术语“肋条前体”是指最终可形成目标肋条(肋条模制品)的模塑材料，它不受特别限制，只要能形成肋条模制品。肋条前体可以是热固化型或光固化型前体。特别是，当与上述透明柔性模具结合使用时，用可光固化肋条前体极为有效。如上所述，柔性模具几乎不会产生气泡和变形等缺陷，所以可以抑制光线的不规则散射。因此，模塑材料可均匀固化，可产生具有预定高质量的肋条。

适合用作肋条前体的组合物的例子主要包括：(1)为肋条赋形的陶瓷组分，如氧化铝；(2)填充陶瓷组分之间的空隙，为肋条提供致密性的玻璃组分，如铅玻璃或磷酸盐玻璃；(3)固定陶瓷组分并将它们粘合在一起的粘合剂组分，以及固化剂或聚合反应引发剂。粘合剂组分的固化宜通过光线的照射进行，而不是通过加热或升温进行。在这种情况下，无需担心玻璃基底的热变形问题。可在组合物中加入氧化催化剂，用以降低除去粘合剂组分的温度，所述催化剂由铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铟(In)或锡(Sn)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、银(Ag)、铱(Ir)、铂(Pt)、金(Au)或铈(Ce)的氧化物、盐或络合物组成。

为了提高肋条前体与玻璃基底的粘着强度，可事先在玻璃基底上施涂底涂料。

为了实施图中所示的制造方法，肋条前体33并非均匀地供应在玻璃基底31的所有部位。肋条前体33只需提供在靠近层压辊23的玻璃基底31上，如图14(A)所示。当下一步层压辊23在模具10上移动时，肋条前体33可均匀铺展在玻璃基底31上。但在此情况下，肋条前体33的粘度通常约为20000cps或以下，宜约为5000cps或以下。当肋条前体的粘度高于约20000cps时，层压辊不易铺展肋条前体，结果使空气驻留在模具的凹槽中，引起肋条缺陷。实际上，当肋条前体的粘度约为20000cps或以下时，只要层压辊从玻璃基底一端移到另一端，肋条前体即可均匀铺展在玻璃基底和模具之间，并均匀填充所有凹槽而不会驻留气泡。但是，肋条前体的供料方法不限于上述方法。例如，肋条前体可涂在玻璃基底的整个表面上，虽然在图中没有示出。此时，涂布用的肋条前体同样具有上述粘度。特别是当形成具有栅格图案的肋条时，粘度约为20000cps或以下，宜为5000cps或以下。

接着开动旋转马达(未示出)，层压辊23以一预定速度在模具10上沿图14(A)中箭头所示的方向移动。层压辊23在模具10上移动的同时，在层压辊23的重力作用下，模具10从一端到另一端依次施加压力。肋条前体33在玻璃基底31和模具10之间铺展开，并填充到模具10的凹槽中。换句话说，肋条前体33依次置换凹槽中的空气，将凹槽填满。此时，如果适当控制肋条前体的粘度、层压辊的直径和重量或移动速度，可将肋条前体的厚度调整到数微米至数十微米之间。

在图示的制造方法中，即使模具的凹槽起收集空气的空气通道作用，当如上所述施加压力时，也可以将空气有效排出，或者排到模具周边。结果，即使在大气压力条件下填充肋条前体，此制造方法也可防止气泡残留下来。换句话说，在填充肋条前体时不必降低压力。毫无疑问，在真空中更容易除去气泡。

随后使肋条前体固化。当铺展在玻璃基底31上的肋条前体是可光固化类型的前体时，玻璃基底31与模具10的层合体可放进光照射装置(未示出)，如图14(B)所示，用诸如紫外线(UV)这样的光线透过玻璃基底31和模具10照射肋条前体33，使肋条前体33固化。这样就可以得到肋条前体的模制品，即肋条本身。

最后，趁所得肋条34仍然粘着在玻璃基底31上时，从光照射装置中取出玻璃基底31和模具10，然后剥离模具10，如图14(C)所示。由于本发明的柔性模具具有优异的移送性能，当用低粘着性材料形成模具的涂层时，用较小的力也可将模具10剥离下来，而不会拉破粘着在玻璃基底31上的肋条34。毫无疑问，没有必要用大型设备进行这种剥离操作。

在这样得到的PDP背面板50中，固定在玻璃基底31上的薄膜肋条图案层34a可在靠近含有肋条34的肋区的非肋区上形成，使之对应于图中所示模具的非肋条形成部分。薄膜34b以同样的方式形成，对应于模具10的肋条形成部分里的平面部分11b。

当用本发明的柔性模具、PDP背面板和它们的制造方法来制造PDP时，可以解决原有技术没有解决的许多问题。例如，由于只需在背面板的必要部分形成肋条，可以省去在不必要的部分形成肋条和在后续步骤中将其除去的复杂过程。因此，不会因除去不必要的部分而产生肋条碎片。由于非肋区上不存在肋条，当背面板和前面板叠加时很容易施加密封剂，且在后一步很容易彼此密封。

在形成肋条时，肋条前体的固化可在肋区和非肋区整体进行。因此，有可能防止未固化肋条前体粘着到模具上，因而可重复使用模具，且不需要用刮刀去刮除粘附在其上面的物质。由于肋条前体在肋区和非肋区固化，且可粘着到玻璃基底上，所以从最终的背面板上剥离模具时，可以防止固化的肋条前体破裂。

同样在PDP背面板的非肋区形成薄膜形式的肋条图案层。因此，无需像原有技术那样涂敷介电层(电极保护层)，就能可靠地保护电极部分，并可防止在焙烧肋条的过程中连接的断开。此外，由于肋条端部可做成斜面，可以避免在焙烧过程中肋条缩小和末端卷起的问题。

本发明将在以下一些实施例中进一步解释。本领域的技术人员不难看出，此发明不受限于以下实施例。

实施例1

柔性模具的制造

制造含有以笔直图案排列的肋条(隔条)的长方形模具，用以制造PDP背面板。更具体地，此模具有含肋条的肋区和确定肋区边界的非肋区。具有等腰梯形截面的肋条以预定间距沿肋区纵向排列。由邻近肋板界定的空间(凹陷)对应于PDP的放电显示室。每个肋条高135μm，顶宽60μm，底宽120μm，间距(相邻肋条中心线之间的距离)300μm。肋条数目为3000。肋条总间距(两端肋条中心线之间的距离)为900.221mm。非肋区的厚度(对应于所得背面板的非肋区中形成的肋条图案层的厚度)约为20μm。

为为形成模具的模制层，可光固化树脂用混和99wt％脂基氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物(Dicell UCB Co.的产品)和1wt％2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(以商品名“Darocure 1173”购自Ciba Specialties Chemical Co.)来制造。

将以商品名“HPE188”购自Teijin Co.的PET膜绕在辊子上，制成厚188μm的模具载体。

将上述可光固化树脂以直线形式涂布在已制造的模具的上游端。接着层压PET膜，覆盖模具表面。当用层压辊充分推动PET膜时，可光固化树脂就填入模具的凹陷部位。

用荧光灯(Mitsubishi Denki-Oslam Co.产品)发出的波长为300-400nm的光线透过PET膜照射可光固化树脂30秒，使可光固化树脂固化，得到模制层。随后，当PET膜与模制层一起从模具上剥离下来时，得到形状和尺寸对应于模具上的肋条的形状和尺寸的柔性模具，它含有许多凹槽。

PDP背面板的制造

用上述方法制造柔性模具后，将此柔性模具定位安置在PDP玻璃基底上。模具上的凹槽图案与玻璃基底面对。接着，将光敏陶瓷浆料填在模具和玻璃基底之间。此情况下所用的陶瓷浆料具有如下组成。

可光固化低聚物：

双酚A二甘甲基丙烯酸酯的酸加合物(Koeisha Kagaku K.K.产品)21.0g

可光固化单体：

三甘醇二甲基丙烯酸酯(Wako Junyaku Kogyo K.K.产品) 9.0g

稀释剂：

1，3-丁二醇(Wako Junyaku Kogyo K.K.产品)          30.0g

光引发剂：

二(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-苯基膦氧化物(以商品名“Irgacure 819”购自Ciba Specialties Chemicals Co.)   0.3g

表面活性剂：

过氧烷基多醇磷酸酯  0.3g

无机微粒：

铅玻璃和陶瓷(Asahi Glass Co.产品)的混合粉末       180.0g

陶瓷浆料填完后，对模具层压，使其覆盖玻璃基底表面。当用层压辊小心推动模具时，陶瓷浆料完全填入模具的凹槽中。

在此情况下，用荧光灯(Philips Co.产品)发出的波长为400-500nm的光线自模具和玻璃基底两面进行照射。使陶瓷浆料固化，得到肋条。随后从玻璃基底上取下模具，得到所需PDP背面板，它由具有肋条的玻璃基底组成。在所得背面板中，肋条图案层在含有肋条的非肋区均匀形成约20μm厚度。从玻璃基底上取下模具时，不会出现形成肋条的陶瓷浆料的碎片和粉尘。

接着，在550℃对玻璃基底进行1小时的热处理，以焙烧肋条。没有出现肋条端部从玻璃基底卷起的问题。肋条端部保持渐缩的形状。

比较例1

在此比较例中重复实施例1的过程，但PDP背面板用前面结合图5和6介绍的方法制造，以资比较。

在以实施例1中同样的方式制造的玻璃基底和模具之间填入陶瓷浆料。接着将图案与模具中心部分(肋条形成部分)相同的遮光掩模盖在中心部分。然后用波长为300-400nm的光线透过模具照射陶瓷浆料1分钟。用得自Mitsubishi Denki-Oslam Co.的荧光灯作为光源。这样就选择性地固化玻璃基底上非肋区的陶瓷浆料。

接着，从模具上取走遮光掩模，用波长为400-500nm的光线从模具和玻璃基底两面照射1分钟。用得自Mitsubishi Denki-Oslam Co.的荧光灯作为光源。模具和玻璃基底之间未固化的陶瓷浆料就发生固化，得到肋条。

然后从玻璃基底上取下模具。在模具中，固化的陶瓷浆料仍然整体粘着在非肋条形成区。另一方面，肋条牢固粘着在玻璃基底的肋条区。这样可以确认得到了所需PDP背面板。

但在此实施例中，从玻璃基底上取下模具时，固化陶瓷层中的肋区和非肋区之间的界面上出现裂纹，并且出现陶瓷的碎片。碎片粘着在肋区，无法清除。在玻璃基底的非肋区，电极依然暴露在外。此外，在550℃下焙烧玻璃基底1小时以固化肋条时，出现肋条端部从玻璃基底卷起的问题。

Claims (34)

1.制造PDP背面板用的柔性模具，该PDP背面板包含肋区和非肋区，肋区具有预定形状和尺寸的肋条，非肋区至少占据肋区的部分边缘区域，该柔性模具包括：

载体和位于载体上的模制层，

其中所述模制层的表面上具有凹槽图案，用来在对应于背面板肋区的肋条形成部分复制具有预定形状和尺寸的肋条，同时在对应于背面板非肋区的非肋条形成部分，形成具有厚度的模制层，所述厚度是由与非肋条形成区的肋条相同的材料形成薄膜所必需的。

2.权利要求1所述柔性模具，其特征在于所述载体和所述模制层是透明的。

3.权利要求1或2所述柔性模具，其特征在于所述模制层在所述肋区中，具有在相邻肋条之间用与所述肋条相同的材料形成薄膜所需的部分。

4.权利要求1-3中任一项所述柔性模具，其特征在于对所述模制层中的每个所述凹槽的端部形成斜面。

5.权利要求1-4中任一项所述柔性模具，其特征在于将所述凹槽侧壁上端部的角去掉。

6.权利要求1-5中任一项所述柔性模具，其特征在于所述模制层还有在所述非肋条形成部分所加上的对齐标记。

7.权利要求1-6中任一项所述柔性模具，其特征在于载体由下面至少一种塑料制成：聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、拉伸聚丙烯、碳酸酯和三乙酸酯。

8.权利要求1-7中任一项所述柔性模具，其特征在于载体厚度为0.05-5mm。

9.权利要求1-8中任一项所述柔性模具，其特征在于模制层是由可固化材料经固化形成的。

10.权利要求9所述柔性模具，其特征在于可固化材料选自可光固化单体、可光固化低聚物和它们的混合物。

11.权利要求9所述柔性模具，其特征在于可固化材料选自丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。

12.权利要求11所述柔性模具，其特征在于可固化材料选自氨基甲酸酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和聚醚丙烯酸酯。

13.权利要求1-12中任一项所述柔性模具，其特征在于凹槽图案是由许多凹槽部分组成的笔直图案，这些凹槽在模制层的肋条形成部分以预定间距彼此基本上平行排列。

14.权利要求1-12中任一项所述柔性模具，其特征在于凹槽图案是由许多凹槽部分组成的栅格图案，这些凹槽在模制层的肋条形成部分以预定间距彼此基本上平行排列，同时彼此交叉。

15.权利要求1-14中任一项所述柔性模具，其特征在于模制层中非肋条形成部分的厚度比肋条形成部分距离表面的厚度小至少5μm。

16.权利要求15所述柔性模具，其特征在于非肋条形成部分的厚度小于肋条形成部分的厚度，而且在5-40μm范围内。

17.权利要求1-16中任一项所述柔性模具，其特征在于凹槽图案侧壁的上端部分是倒角的。

18.制造柔性模具的方法，该柔性模具是用来制造PDP背面板的，所述PDP背面板包含肋区和非肋区，肋区具有预定形状和尺寸的肋条，非肋区至少占据肋区的部分边缘区域，所述方法包括如下步骤：

制造复制PDP背面板表面形状的模具；

在模具表面施涂预定厚度的可光固化材料，由此形成可光固化材料层；

进一步在模具的可光固化材料层上层压透明塑料载体，由此形成所述模具、所述可光固化材料层和所述载体的层合体；

从载体面用光照射层合体，由此固化可光固化材料层；

形成透明模制层，其表面上具有凹槽图案，用来通过固化可光固化材料层在对应于背面板肋区的肋条形成部分复制具有预定形状和尺寸的肋条，而且在对应于背面板非肋区的非肋条形成部分，形成具有一定厚度的模制层，该厚度是由与非肋条形成区的肋条相同的材料形成薄膜所必需的；

从所述模具上将所述模制层与支撑所述模制层的所述载体分开。

19.权利要求18所述方法，其特征在于模制层还包含在肋条形成区的相邻肋条之间用与所述肋条相同的材料形成薄膜所需的部分。

20.PDP背面板，它包含基底，基底上形成了含有肋区和非肋区的肋条图案层，肋区上具有预定形状和尺寸的肋条，非肋区至少占据肋区的部分边缘区域，在非肋区上形成预定厚度的薄膜，薄膜由与肋条相同的材料制成。

21.权利要求20所述PDP背面板，其特征在于所述非肋区中的所述薄膜用可固化模塑材料与所述肋条同时形成。

22.权利要求20或21所述PDP背面板，其特征在于用与所述肋条相同的材料在所述肋区中相邻肋条之间形成预定厚度的薄膜，所述薄膜的厚度大于、等于或小于所述非肋区中所述薄膜的厚度。

23.权利要求20-22中任一项所述PDP背面板，其特征在于在所述肋区中的所述每个肋条的端部形成斜面。

24.权利要求20-23中任一项所述PDP背面板，其特征在于从所述肋区中的所述每个肋条的根部将角除去。

25.权利要求20-24中任一项所述PDP背面板，其特征在于在所述非肋区施加对齐标记。

26.权利要求20-24中任一项所述PDP背面板，其特征在于在所述肋区形成包含许多肋条的笔直图案，这些肋条以预定距离基本上彼此平行。

27.权利要求20-24中任一项所述PDP背面板，其特征在于在所述肋区形成包含许多肋条的栅格图案，这些肋条以预定距离基本上彼此平行且相互交叉。

28.权利要求20-27中任一项所述PDP背面板，其特征在于非肋区中的薄膜厚度至少为5μm。

29.权利要求20-27中任一项所述PDP背面板，其特征在于在非肋区中的薄膜厚度在5-40μm之间。

30.权利要求20-29中任一项所述PDP背面板，其特征在于在肋区中的肋条根部加上嵌条。

31.权利要求20-30中任一项所述PDP背面板，其特征在于它还包含一组寻址电极，这些电极基本上彼此平行，但彼此独立，以预定距离相互间隔。

32.制造柔性模具的方法，该柔性模具是用来制造PDP背面板的，该PDP背面板包含基底，基底上形成了含有肋区和非肋区的肋条图案层，肋区上具有预定形状和尺寸的肋条，非肋区至少占据肋区的部分边缘区域，所述方法包括如下步骤：

根据权利要求18所述的方法制造柔性模具；

在基底和模具的模制层之间加入可固化模塑材料，将模塑材料填充到模具肋条形成区的凹槽图案中，并以一定厚度施涂到非肋条形成部分；

固化所述模塑材料，形成PDP背面板，所述背面板包含基底，基底上形成了含有肋区和非肋区的肋条图案层，肋区具有预定形状和尺寸的肋条，非肋区至少占据肋区的部分边缘区域，背面板还包含在非肋区以预定厚度形成的薄膜，薄膜由与肋条相同的材料制成；

从模具上取下背面板。

33.权利要求32所述方法，其特征在于可固化模塑材料是可光固化材料。

34.权利要求32或33所述方法，其特征在于它还包括在基底表面上放置一组寻址电极，这些电极基本上彼此平行，但彼此独立，以预定距离相互间隔。

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