专利名称：形成平屏显示器阻挡肋的方法和装置及该显示器与其背板的制作方法
技术领域：
本发明涉及平屏显示器，例如装入计算机显示终端内的等离子显示屏，装在墙上的电视接收机或诸如此类。具体地说，本发明涉及形成阻挡肋的技术。
背景技术：
上述类型的传统阻挡肋形成方法包括有，例如，“喷砂法”，“绢网印刷”，“卸下法”和“模制法”。一种“喷砂法”包括下列步骤将一肋材料涂覆在一背板的全部表面上，其上涂一敏感膜，暴光并形成薄膜，实施一喷砂工艺，在要形成阻挡肋的部位留下一保护膜，以移去肋材料不希望的部分，移去保护膜，并实施一烘焙工艺。一种“卸下法”包括下列步骤将一敏感保护膜涂覆在一背板的全部表面上，暴光并形成敏感保护膜，以仅从要形成阻挡肋的部位上移去保护膜，用一肋材料填充凹部，并移去敏感保护膜。“模制法”包括下列步骤将一肋材料涂覆在一背板的全部表面上，并对一模具加压，该模具对着要形成阻挡肋的部位形成凹部。
采取上述诸步骤的传统方法具有下列各种缺点。
“喷砂法”和“卸下法”这两种典型实例，其缺点在于需要多个步骤，耗费较长的加工时间，并且涉及材料利用率的低下。“绢网印刷”具有质量低和加工精度低的缺点。
“模制法”在移去模具时，会损坏阻挡肋，因此，其缺点在于低质量和低加工精度。
已有一种方法提出从一喷嘴提供一肋材料以形成阻挡肋(例如日本专利公开〔未审查〕No.1997-92134)。然而，这种方法的不实际在于它不能形成高纵横比(即，高与宽之比)的阻挡肋。
如
图1所示，通过从一带有多个圆形出料开口的喷嘴100提供肋材料Mw，在一背板S上形成诸阻挡肋W，而喷嘴100在垂直位置上相对于背板S水平移动，在从喷嘴100提供肋材料之后，该肋材料Mw立即经受相当大的变形，结果在背板S上形成不规则形状的阻挡肋W。这使得要形成高精度的阻挡肋W，或按要求的稳定形状形成阻挡肋W的肋成形控制变得极其困难。
为增加一平屏显示器的亮度，如图2所示，用双点划线示出的阻挡肋W可以从顶到底在宽度上均匀地减小，以提供一放大的发射空间H，H为图中实线所示的两阻挡肋W之间。然而，与发射空间H的宽度相比，每个阻挡肋W的顶部变得狭窄，空间H造成缺乏“生气”或“活力”的图象质量。对每个阻挡肋W底部宽度的减小，随之提出了对背板S的粘接度减弱的问题。如图3所示，除了在其顶部，阻挡肋W具有一减小的宽度，以提供一放大的发射空间H，由于相对于发射空间H的宽度每个阻挡肋W的顶部保持较宽，所以图象质量的“生气”得到保证。然而，在每个阻挡肋W底部的宽度减小会减弱对背板S的粘接度。如图4所示，除了在阻挡肋W底部具有一减小的宽度，以提供一放大的发射空间H，该阻挡肋W具有对背板S良好的粘接度。然而，由于阻挡肋W在顶部的宽度相对于发射空间H的宽度减小，所以图象质量的“生气”失去。
从上所述，可在背板S上形成具有一垂直截面象一计时砂漏的阻挡肋W，如图13所示，这种做法被认为既保证阻挡肋W对背板有极佳的粘接度，又提供了具有高亮度和富有“生气”的图象质量的平屏显示器。然而，前述的方法没有一个能在背板S上形成这样特定形状的阻挡肋W。
发明内容
本发明考虑到上述技术的状况，它的主要目的是提供一种用于制造平屏显示器的阻挡肋的方法和装置，这种阻挡肋的形成方法具有高的材料利用率，高精度以及高的纵横比。
本发明的第二个目的是用上述阻挡肋形成方法和装置提供具有形成在背板上的阻挡肋的平屏显示器，其中，保证了阻挡肋在背板上的极佳的粘接度，且具有高亮度和富有“生气”的图象质量。
为实现上述目的，发明人经过深入研究并获得如下发现。发现肋材料从喷嘴提供后，立即有相当大的变形，这个问题起因于下列因素。肋材料从喷嘴垂直挤压到背板。这就是说，提供给背板的肋材料，仅有一垂直速度分量的力施加在肋材料上。然而，就在肋材料从喷嘴提供之后，肋材料突然经受一相对于背板移动速度分量的水平力，其由介于喷嘴和背板之间的相对运动而造成，例如，相对于喷嘴的背板的水平运动。这些力的合力对形成在背板上的阻挡肋的高度或宽度究竟影响到何种程度还不得而知。一般认为其原因是形成在背板上的阻挡肋形状的不稳定性，它使高精度阻挡肋的形成成为不可能。基于这样的认识，肋材料从一相对于背板倾斜的方向提供，随喷嘴相对运动的方向前进。这将作用在背板相对运动方向上的一水平速度分量施加在提供到背板上的肋材料上。使肋材料的水平速度分量等于一由喷嘴和背板之间的相对运动而引起的背板的相对运动速度分量。即，减小了速度差。这种提供模式抑制了所提供肋材料的变形，由此，肋材料以由喷嘴的出料开口所确定的理想的形状沉积在背板上。
基于上述发现，本发明提供一在一平屏显示器的背板上形成阻挡肋的方法，该方法包括一相对运动步骤，用于肋材料供应喷嘴和背板相互之间的运动，使喷嘴出口部分的肋材料的流道至少倾斜于背板，该流道应这样倾斜根据喷嘴相对于背板的运动方向，流道的上部围绕流道的下端向前倾斜；以及一肋材料供应步骤，用于在喷嘴和背板相互之间运动时从喷嘴供应肋材料。
在上述的方法中，在执行相对运动步骤时，至少使喷嘴的出口部分中的肋材料的流道倾斜于背板。此外，该流道应这样倾斜根据喷嘴相对于背板的运动方向，流道的上部围绕流道的下端向前倾斜。在这种向前倾斜的状态中，喷嘴和背板相互之间运动，喷嘴相对于背板在上面的运动方向运动。执行肋材料供应步骤，在喷嘴和背板相互之间运动时，从喷嘴供应肋材料。
因此，从相对于背板倾斜的方向，供应肋材料，根据喷嘴相对于运动的方向前进，以沿背板相对运动的方向将一水平速度分量作用到供应给背板的肋材料上。使肋材料的水平速度分量等于一由喷嘴和背板之间的相对运动而引起的背板的相对运动速度分量。即，减小了速度差。这种提供模式抑制了所提供肋材料的变形，由此，肋材料以由喷嘴的出料开口所确定的理想的形状沉积在背板上。这稳定了阻挡肋的形状，且便于阻挡肋形成的控制以获得理想的形状。可有效地使用材料以形成有高精度的阻挡肋。
较佳地，上述方法还进一步包括一肋材料固化步骤，用来在从喷嘴上供应肋材料时固化在背板上的肋材料。这个步骤对保持供应给背板上的肋材料的形状是有效的。结果，简化该过程以形成具有高质量和高精度的阻挡肋。此外，随着材料利用率的提高，也达到了成本的降低。由于在供应过程中肋材料得到固化，所以可形成高纵横比的阻挡肋。
在本发明的另一方面，提供一用于平屏显示器的背板的阻挡肋形成装置，该装置包括一喷嘴，用来供应一肋材料；一支承台，用来支承背板；以及一移动装置，用来喷嘴和支承台相互之间的移动；其中，当喷嘴和背板相互之间运动时，肋材料从喷嘴供应，使喷嘴出口部分中的肋材料的流道至少倾斜于背板，该流道应这样倾斜根据喷嘴相对于背板的运动方向，流道的上部围绕流道的下端向前倾斜。
使用这种装置，使喷嘴出口部分的肋材料的流道至少倾斜于背板。此外，该流道应这样倾斜根据喷嘴相对于背板的运动方向，流道的上部围绕流道的下端向前倾斜。在这种向前倾斜的状态中，操作移动装置使喷嘴和背板相互之间运动，喷嘴相对于背板在上面运动方向上运动。肋材料在喷嘴和背板相互之间运动时从喷嘴供应。因此，肋材料从一相对于背板的倾斜方向供应，根据喷嘴相对运动的方向前进，以将作用在背板相对运动方向上的一水平速度分量施加到供应给背板的肋材料上。使肋材料的水平速度分量等于一由喷嘴和背板之间的相对运动而引起的背板的相对运动速度分量。即，减小了速度差。这种提供模式抑制了所提供肋材料的变形，由此，肋材料以由喷嘴的出料开口所确定的理想的形状沉积在背板上。
较佳地，上述的装置还进一步包括一用来固化供应给背板的肋材料的固化装置，该固化装置在肋材料从喷嘴供应时固化在背板上的肋材料。由此供应给背板的肋材料保持成形。结果，简化该过程以形成具有高质量和高精度的阻挡肋。此外，随着材料利用率的提高，也达到了成本的降低。由于在供应过程中肋材料得到固化，所以可形成高纵横比的阻挡肋。
较佳地，喷嘴设置成出料开口具有相对于背板倾斜的长边，以与移动方向相反的方向导向。从出料开口的下部供应的肋材料相当接近地接触背板，以获得肋材料对背板的强的粘接度。从出料开口的上部以较小的力供应肋材料，以达到高的纵横比，而无阻挡肋的变形。因此，可在背板上形成高纵横比的阻挡肋。
较佳地，每个出料开口做成计时砂漏形，其从正视图中看，有放大的上端和下端。这种构造可形成具有计时砂漏形截面的阻挡肋，这种截面有放大的上端和下端。
较佳地，每个出料开口具有形成隆起的弧形边缘。这种构造可形成具有计时砂漏形截面和形成隆起的弧形边缘的阻挡肋。
较佳地，喷嘴具有形成出料开口的敞开面，并沿肋材料供应的方向突出。这种构造便于供应肋材料以保持由喷嘴的内壁所确定的形状，由此，进一步稳定了供应给背板的肋材料的形状。
较佳地，每个出料开口包括一平行敞开面和一倾斜敞开面，平行敞开面根据喷嘴相对于背板的运动方向向前而形成，且基本上平行于背板，倾斜敞开面与平行敞开面连续，且根据相对于背板倾斜的运动方向向后而形成，平行敞开面和倾斜敞开面在其间形成一β角，该角至少为90°但小于180°。由于这种结构，喷嘴的出料开口可靠近背板放置，同时保证阻挡肋的形成具有一高的纵横比。肋材料可容易地供应，其保持由喷嘴内壁所确定的形状，由此，进一步稳定了供应给背板的肋材料的形状。
在本发明的其它方面，提供一种包括形成在一背板上的阻挡肋的平屏显示器，其中，阻挡肋形成在背板上，每一个具有一上端和下端都放大的计时砂漏形。
根据本发明的平屏显示器具有形成在背板上的阻挡肋，每个肋具有一上端和下端都放大的计时砂漏形。因此，阻挡肋对于背板具有强的粘接度，且显示器亮度高并提供富有“生气”的图象质量。
较佳地，每个阻挡肋具有形成隆起的弧形边。这些阻挡肋在这些侧边上具有增加的表面积，从而实现平屏显示器亮度的增加。
在本发明的另一个方面，用于平屏显示器的背板包括通过肋材料供应喷嘴和背板相互之间的运动形成在其上的阻挡肋，使喷嘴出口部分中的肋材料的流道至少倾斜于背板，该流道应这样倾斜根据喷嘴相对于背板的运动方向，流道的上部围绕流道的下端向前倾斜，当喷嘴和背板相互之间运动时，从喷嘴供应肋材料。
使用根据本发明的用于平屏显示器的背板，肋材料从相对于背板倾斜的方向供应，根据喷嘴相对运动的方向向前，以将沿背板相对运动的方向作用的一水平速度分量施加在供应给背板的肋材料上。使肋材料的水平速度分量等于一由喷嘴和背板之间的相对运动而引起的背板的相对运动速度分量。即，减小了速度差。这种提供模式抑制了所提供肋材料的变形，由此，肋材料以由喷嘴的出料开口所确定的理想的形状沉积在背板上。这稳定了阻挡肋的形状，并便于阻挡肋成形的控制以获得理想的形状。有效地利用材料以形成具有高精度的阻挡肋。
附图的简要说明为了本发明描述的目的，附图中显示了若干种目前优选的形式，然而，应予理解本发明不局限在所示的精确的结构布置上。
图1是示出一在垂直位置上对一背板供应一肋材料的喷嘴的示意图；图2是示出形成在一背板上的狭窄阻挡肋的示意图；图3是示出形成在一背板上的阻挡肋的示意图，且除在其顶部之外具有减小的宽度；图4是示出形成在一背板上的阻挡肋的示意图，且除在其底部之外具有减小的宽度；图5是示意性地示出一用来形成用于本发明第一实施例的平屏显示器的阻挡肋的装置略图的侧视图；图6A是第一实施例的喷嘴的正视图；图6B是图6A中沿线101-101的截面图；图7是第一实施例的供应一肋材料的喷嘴的示意性截面图；图8是第一实施例的供应一肋材料的供应单元的示意性立体图；图9是示出多个喷嘴的优选的结构的视图；图10是示出喷嘴出料开口的解释性视图；图11是示出正视图中一喷嘴的计时砂漏形出料开口的解释性视图；图12是示出正视图中一喷嘴的计时砂漏形出料开口的解释性视图；图13是由图11中的喷嘴形成的阻挡肋的侧视图；图14是不同于图12所示的喷嘴的一喷嘴的解释性视图；图15是由图14中的喷嘴形成的阻挡肋的侧视图；图16A-C是示出具有平面的出料开口的喷嘴的示意图；图17是示意性地示出一用来形成用于本发明第二实施例的平屏显示器的阻挡肋的装置略图的侧视图；图18是示意性地示出图17所示的一喷嘴及邻近的诸部件的垂直截面图。
具体实施例方式
下文将参照附图详述本发明的优选实施例。
<第一实施例>
图5是示意性地示出一用来形成用于本发明的平屏显示器的阻挡肋的装置略图的侧视图。
如图5所示，用于一平屏显示器的背板S(例如)是一放置在一支承台1上的玻璃基底。一导轨5设置在一基座3上，连接在支承台1的下表面上的滑动件7可滑动地安装在导轨5上。使用这些部件，支承台1可以如图5所示左右运动。
一电机9安装在基座3的上表面上，使其旋转轴水平延伸。一丝杆轴11连接在电机9的转轴上，一连接在支承台1的下表面上的连接块13与丝杆轴11匹配。因此，通过转动电机9，支承台1左右移动。电机9对应于本发明的移动装置。
一用来供应肋形成材料的供应单元15设置在靠近支承台1的右端和靠近基座3的中心。供应单元15包括一喷嘴17和一光发射器19，并连接到跨立在支承台1上的一框架20。在第一实施例中，当支承台1向左移动时，肋材料由喷嘴17供应。光发射器19设置在喷嘴17的左边，对应于喷嘴17相对于支承台1的运动的后方，以照射供应的肋材料促使其固化。
上述光发射器19对应于本发明的固化装置。
喷嘴17的描述不仅参照图5而且参照图6至图10。图6A是第一实施例的喷嘴17的正视图。图6B是图6A中沿线101-101的截面图。图7是第一实施例的供应肋材料的喷嘴17的示意性截面图。图8是第一实施例中供应肋材料的供应单元15的示意性立体图。图9是示出多个喷嘴17的优选结构布置的视图。图10是示出喷嘴17出料开口17a的解释性视图。
如图5所示，喷嘴17由供应单元15所支承并相对于背板S倾斜，用来从点划线所示的倾斜方向F向背板S供应肋材料。如图7所示，利用沿方向F倾斜的喷嘴17，形成在喷嘴17上用来通过肋材料的流道也是倾斜的。流道G这样倾斜根据喷嘴17相对于背板S运动的方向，喷嘴17的上部围绕喷嘴17的下端或出料开口17a向前倾斜。这就是说，在第一实施例中，当支承台1向左移动时，从相对于支承台1静止的喷嘴17供应肋材料，且如图5所示，喷嘴17的上部围绕喷嘴17的出料开口17a向右倾斜。上述喷嘴17相对于背板S的运动方向在本第一实施例中是指向右的方向。换言之，这是与背板S相对于喷嘴17的运动方向(图5中为向左)相对的方向。
如图5和7所示，喷嘴17相对于背板S可具有一倾斜角α，0°＜α＜90°，倾斜角最好在45°至60°范围内。在第一实施例中，喷嘴17相对于背板S的倾斜角α设定为约60°。
现参照显示喷嘴17正视图的图6A。该喷嘴17沿垂直于图5的平面的方向以及图6A中的侧向的方向形成一排排列的多个出料开口17a。在第一实施例中的每个出料开口17a在正视图中显示为矩形且垂直方向呈细长形。
如图6B所示，喷嘴17的尖端具有一双面的结构，它包括一基本上平行于背板S的平面18a和一在向背板S供应肋材料时倾斜于背板S的平面18b。借助于双面结构的尖端，喷嘴17具有敞开面17b，它们形成出料开口17a并沿肋材料供应方向突出。如图6B和7所示，喷嘴17的每个出料开口17a包括一平行敞开面17C和一倾斜的敞开面17d，平行面根据喷嘴17相对于背板S移动的方向先前形成并基本上平行于背板S，倾斜面与平行敞开面17C连续并根据喷嘴17相对于背板S移动的方向向后形成，且相对于背板S倾斜。平行敞开面17C和倾斜敞开面17d在其间形成一角β，该角至少为90°且小于180°(例如在第一实施例中约为120°)。因此，平面18a和倾斜平面18b在其间形成同样的120°的角β。每个喷嘴17的出料开口17a的一部分在平面18a内形成，以形成平行的敞开平面17c。每个出料开口17a的余下部分形成在倾斜平面18b内，以形成倾斜的敞开平面17d。
如图7和8所示，相对于背板S倾斜的喷嘴17具有每个出料开口17a的平行敞开面17c，出料开口17a平行于和接触或设置在背板S的附近(间隔为几十μm)。每个出料开口17a的倾斜敞开面17d以一预定的角度相对于背板S倾斜，该角度在大于60°小于90°的范围内。因此，一属于喷嘴17的每个出料开口17a的长边L2(图10)的倾斜敞开面17d的部分，如倾斜敞开面17d那样，相对于背板S倾斜。如图7和8所示，每个出料开口17a的长边L2相对于的支承台1的一突出部分对应于支承台1的移动方向。如图10所示，每个出料开口17a的短边L1例如约为30μm长，而每个出料开口17a的长边L2例如约为500μm长。料开口17a设置的间距P1约为300μm。如图7所示，在供应瞬间的肋材料的高度Me例如约为250μm，而阻挡肋W的高度Md例如约为200μm。根据在阻挡肋的垂直截面中所要求的形状，可以给予出料开口17a以任何的形状。
回到图5，喷嘴17连接到一输出管道23，在管道上装有一止回阀21。输出管道23具有一连接在泵25上的上管道23a和一支管道23b，该支管道从在止回阀21的上游处的上管道23a延伸向一肋材料箱27。
上述的电机9，泵25和开关阀29由一包括一CPU(未示出)的控制器31控制。控制器31操纵电机9如图5所示向左移动支承台1，由此，相对于喷嘴17向左移动背板S。此时，控制器31控制泵25和开关阀29，从喷嘴17供应肋材料。
具体来说，首先开动泵25进入抽吸动作，此时开关阀29打开，抽取肋材料进入上管道23a。在此同时，止回阀21阻止仍留在喷嘴17中的肋材料被抽回去。接下来，泵25进行泵出动作，此时开关阀29关闭，通过止回阀21从上管道23a泵出肋材料，由此，向喷嘴17供应肋材料。重复一系列这些操作，从喷嘴17的出料开口供应肋材料。
下面将描述从喷嘴17向背板S供应肋材料的一机构。肋材料从喷嘴17向背板S的供应具有如下所述的第一至第三的基本要素。挤出的肋材料的下端(即，阻挡肋的下端的宽度)具有接近喷嘴17的开口的值。然而，根据肋材料的性质、在喷嘴17的尖端处的肋材料的吸湿度以及挤出的速率，该值与喷嘴开口(即第一要素)相比可略微大一些(当喷嘴17倾向于潮湿时)或略微小一些(当喷嘴17倾向于干燥以造成收缩的纹理时)。比较喷嘴17和背板S的相对速度和肋材料挤出速率，在如压缩网纹的情况下，流动变宽，在拉伸网纹的情况下(即，第二要素)，流动变窄。此外，流动还受背板S的吸湿性的影响。由于吸湿性相当好，在接触背板S后，流动趋向于有些分散，直到固化(即第三要素)。
在第一实施例中，如图7所示，肋材料从倾斜方向F供应给背板S，上述方向是根据喷嘴17相对于背板S移动的方向向前。这种供应模式对供应给背板S的肋材料施加一沿相对于背板S运动的方向的水平速度分量，以及一沿垂直于背板S的方向的垂直速度分量。喷嘴17的每个出料开口17a的平行敞开面放置成与背板S接触或靠近(间隔为几十μm)背板S，这样，挤出的肋材料的向前端或下端可迅速地到达背板S。挤出的肋材料的下端适当地压靠在背板S上，使一值(即，阻挡肋的下端的宽度)接近喷嘴17的开口(即，短边L1)。应该知道，供应给背板S的肋材料的垂直和水平速度分量Vv和Vh随从喷嘴17挤出肋材料的速率而发生变化。因此，将肋材料压靠在背板S上的力可通过改变从喷嘴17挤出肋材料的速率加以调整，以改变垂直速度分量Vv。
通过调整从喷嘴17挤出肋材料的速率，可使肋材料的水平速度分量Vh等于由喷嘴17和背板S之间的相对运动引起的背板S的相对运动速度分量Vs。这可通过减小肋材料的水平速度分量Vh和背板S的相对运动速度分量Vs之间的速度差得以实现。这抑制了供应的肋材料的变形，由此，肋材料以由喷嘴17的出料开口确定的理想的形状沉积在背板S上。即，阻挡肋W具有喷嘴开口的底部宽度(例如30μm)+几个μm，及近似对应于喷嘴开口的宽度(近似为30μm)。
光发射器19从与其连接的一紫外光源35通过一光纤33接收紫外光，以促使肋材料的固化。尽管本实施例中使用紫外光，但光的类型不局限于紫外光，只要该光能促进肋材料的固化。肋材料有一稍低的粘度，以便于从喷嘴17中输出，且具有与粘结剂混合的UV固化树脂。
除了使用紫外光，固化装置还适宜通过应用热量(例如发射热或应用热吹风)来固化肋材料。
通过上述装置形成肋的操作下面将参照图8予以描述。
首先，一背板S放置在支承台1上，并固定在台上，例如，通过吸力固定。喷嘴17根据喷嘴17相对于背板S运动的方向向前倾斜。当电机9以固定速度转动时，支承台1相对于静止的喷嘴17以固定速度向左移动。这提供了一相对运动步骤，用来使背板S和倾斜喷嘴17相互之间移动。
接下来，当电机以固定速度转动时，泵25和开关阀29受控而如前所述从喷嘴17供应肋材料。然而，由于支承台1以固定速度向左移动，所以来自喷嘴17的以多个流动供应的肋材料Mw在背板S的上表面沉积而形成直线性壁。以这样的方式，提供一肋材料供应步骤，当喷嘴17和背板S相互之间移动时，从喷嘴17供应肋材料。在肋材料供应步骤中，由于肋材料沿相对于背板S倾斜的方向F供应，所以垂直和水平速度分量Vv和Vh施加在供应给背板S的肋材料上。通过调整从喷嘴17挤出肋材料的速率，减小肋材料的水平速度分量Vh和背板S的相对运动速度分量Vs之间的速度差，使肋材料的水平速度分量Vh和由喷嘴17和背板S之间相对运动所引起的背板S的相对运动速度分量Vs相等。
此外，如图8中虚线所示，在从喷嘴17输出之后，立即从光发射器19发出紫外光以促进固化。因此，阻挡肋W形成在出料开口17a布置的间距P1上，且几乎无任何肋材料Mw的下垂。以这种方式，提供一肋材料固化步骤，在从喷嘴17供应肋材料Mw时，固化在背板S上的肋材料Mw。
在第一实施例中，从供应肋材料Mw之后立即到固化，光发射器19所取时间至多为1秒，尽管这是随喷嘴17的扫描速度和诸如光发射器19那样的固化装置而变化的。
较佳地，产品在500°至600℃温度下烘焙以完成用于平屏显示器的阻挡肋。
按照如上所述的第一实施例的用于平屏显示器的阻挡肋形成装置，肋材料Mw是从根据喷嘴17相对于背板S运动方向向前倾斜的方向F供应给背板S。这将一水平速度分量Vh沿相对于背板S运动的方向施加到供应给背板S上的肋材料Mw上。使肋材料Mw的水平速度分量Vh等于由喷嘴17和背板S之间的相对运动引起的背板S的相对运动速度分量Vs，这就是说，其间的速度差减小，从而抑制了供应的肋材料Mw的变形。由此，肋材料Mw按由喷嘴17的出料开口17a确定的所希望的形状沉积在背板S上，以稳定阻挡肋W的形状。这便于阻挡肋成形的控制，以获得理想的形状。
肋材料Mw在被供应时，由紫外光照射而固化。即，就在供应之后，肋材料Mw立即被紫外光照射以促进其固化。由此，肋材料Mw在背板S上保持成形。这简化了形成具有高质量和高精度的阻挡肋W的过程。此外，有效地利用了肋材料从而实现成本降低。由于肋材料Mw在输出后立即进行固化，所以形成的阻挡肋W可具有高的纵横比。
由于喷嘴17的出料开口17a在正视图中垂直细长，垂直细长截面的阻挡肋W可形成在背板S上。喷嘴17这样设置出料开口17a导向与运动方向相反，使每个出料开口17a的长边L2相对于背板S倾斜。因此，从出料开口17a的下部供应的肋材料相当接近地接触背板S，以获得肋材料对背板S的强的粘接度。肋材料以较小的力从出料开口17a供应，以实现高的纵横比而无阻挡肋W的变形。因此，可在背板S上形成高纵横比的阻挡肋W。
喷嘴17具有形成出料开口17a的敞开平面17b，并沿供应肋材料的方向突出。这种结构便于肋材料供应到背板S上，并保持由喷嘴17的内壁所给定的形状，由此，进一步稳定形成在背板S上的阻挡肋的形状。
喷嘴17的每个出料开口17a包括一平行敞开面17C和一倾斜的敞开面17d，平行面根据喷嘴17相对于背板S移动的方向向前形成并基本上平行于背板S，倾斜面与平行敞开面17C连续并根据喷嘴17相对于背板S移动的方向向后形成，且相对于背板S倾斜。平行敞开面17C和倾斜敞开面17d在其间形成一角β，该角至少为90°且小于180°。因此，当确保形成具有高纵横比的阻挡肋时，喷嘴17的出料开口17a放置成接触或靠近背板S。肋材料可用工具供应到背板S，如保持由喷嘴17的内壁所给定的形状，由此，进一步稳定形成在背板S上的阻挡肋的形状。
在背板S具有一个大的面积、阻挡肋W一时不能在所要求的面积上形成的情况下，支承台1可返回到初始位置，在垂直于图5平面的方向上移动喷嘴17后再次进行上述过程，该移动的机构未示出。
多个喷嘴17可排成一排。然而，如果多个喷嘴17简单对齐，确定阻挡肋W的间距的出料开口17a的排列间距P1由喷嘴17的端壁的厚度而增加，从而中断阻挡肋W的间距。因此，如图9所示，喷嘴17最好将靠近部分重迭排列，这样，相邻喷嘴17的出料开口17a以间距P1排列。由于多个喷嘴17这种方式的排列，阻挡肋可一次在一大面积内形成，从而减少多个形成步骤。
喷嘴17的出料开口17a的部分，具体来说，出料开口17a的平行敞开平面17c放置成与背板S接触。即使背板S有“波形”，肋材料遵循背板S的波形供应给背板S。因此，阻挡肋W的高度没有发生任何变化，由此，稳定了阻挡肋W的高度。由于背板S硬于喷嘴17，所以不会造成对背板S的损坏。在喷嘴17的出料开口17a放置成脱开背板S且背板具有“波形”的情况下，支承台1和喷嘴17之间的间隔可保持为恒定，通过一距离测量装置测量背板S的上表面和喷嘴17之间的距离，以及一提升装置来改变喷嘴17和支承台1之间的垂直关系，从而实现上述结果。这种测量将稳定阻挡肋W的高度。
喷嘴17的出料开口17a并不局限于上述的细长矩形，但也可为椭圆形或其它的长椭圆形。下面将描述形状如图11和12所示的计时砂漏形的喷嘴17的出料开口17a。这些出料开口17a的正视图是垂直细长的，每个在中部Lb处收缩而在相对端处(即，在顶部La和底部Lc)放大。如图12所示的喷嘴17的出料开口17a在顶部La、中部Lb和底部Lc有下列的优选的尺寸。
一种优选的关系式如下在顶部La或底部Lc的宽度与在中部Lb处的宽度之比等于或大于1，但不超过3∶1。举例来说，顶部La和底部Lc处的宽度为100μm，则在中部Lb处的宽度为30μm。更佳的是，顶部La或底部Lc的宽度∶中部Lb的宽度＝1.5至3∶1。还更佳的是，顶部La或底部Lc的宽度∶中部Lb的宽度＝2∶1。在这种情形下，在中部Lb的宽度为50μm。
这里，每个出料开口17a的顶部La和底部Lc的宽度约为100μm，且在中部Lb的宽度约为50μm。每个出料开口17a的纵向长度Ld是500μm。出料开口17a的间距设置为约300μm。相对于背板S倾斜的喷嘴17的出料开口17a具有上述的计时砂漏形的轮廓，如图13所示的计时砂漏形轮廓的阻挡肋W稳定地形成在背板S上。形成在背板S上的阻挡肋W在顶部Ma和底部Mc处的宽度约为100μm，在中部Mb处的宽度约为50μm。阻挡肋W的高度Md约为200μm。阻挡肋W的间距P1设置为约300μm。
形成在背板S上的具有一计时砂漏形垂直截面的阻挡肋W具有如下的优点。在底部Mc处宽度未减小的阻挡肋W对背板S具有良好的粘结度。在顶部Ma处宽度未减小的阻挡肋W以及黑条带的形成提供了富有“生气”的图象质量。此外，在中部Mb处缩小的阻挡肋W提供了其间大的发射空间H，以确保一高亮度的水平。这些优点构成一全平屏显示器。
如图14所示，喷嘴17的出料开口17a可具有形成隆起17f的弧形边缘17e。通过采用如图14所示的喷嘴17，具有隆起Lf的弧形边Le的阻挡肋W可如图15所示那样形成。在阻挡肋W的弧形边Le上的隆起Lf增加了在阻挡肋W的侧边上的表面面积，以提供具有进一步改进亮度的平屏显示器。
如图6和7所示，上述的第一实施例使用具有双面结构的出料开口17a的喷嘴17。而具有单面结构的出料开口17a的喷嘴17也可使用。如图16A-C所示，一倾斜的喷嘴可具有相对于背板S倾斜，或垂直于或平行于背板S的单面结构的出料开口17a。
如图16A所示的喷嘴17，例如，相对于背板S沿方向F倾斜，使出料开口17a设置在垂直于喷嘴17所倾斜的方向的一平面内。如图16B所示的喷嘴17相对于背板S沿方向F倾斜，使出料开口17a设置在垂直于背板S的一平面内。如图16C所示的喷嘴17，相对于背板S沿方向F倾斜，使出料开口17a设置在平行于背板S的一平面内。
如图16A-C所示的保持倾斜位置的每个喷嘴17，在本第一实施例中，可对供应给背板S上的肋材料Mw施加一垂直速度分量Vv和一水平速度分量Vh。垂直速度分量Vv将肋材料Mw压靠在背板S上。肋材料Mw的水平速度分量Vh可以等于由喷嘴17和背板S之间的相对运动引起的背板S的相对运动速度分量Vs，以消除它们之间的速度差，由此，抑制了供应给背板S的肋材料Mw的变形。因此，肋材料Mw以一由喷嘴17的出料开口17a所确定的理想形状沉积在背板S上，以稳定阻挡肋W的形状。然而，使用图16A-C所示的每个喷嘴，肋材料离开出料开口17a的时间早于使用如图6和7所示的双面结构的喷嘴17。与使用图6和7所示的双面结构的喷嘴17相比，过早地离开会导致阻挡肋在背板S上的形成略缺外形上的稳定性。特别是，如图16C所示的喷嘴17必须具有与背板S隔开的尖端。
<第二实施例>
第二实施例将参照图17和18进行描述。图17是示意性地示出用来形成本第二实施例的平屏显示器的阻挡肋的装置的略图的侧视图。图18是示意性地示出如图17所示的一喷嘴和邻近部件的垂直截面视图。
在上述的第一实施例中，通过对背板S供应肋材料且不调整喷嘴17温度而直接形成阻挡肋W。在第二实施例中，通过从喷嘴17以一恒定的温度供应肋材料而形成阻挡肋W。这就是说，上述第一实施例中的肋材料供应步骤，在此是包括温度恒定的肋材料供应步骤，当喷嘴17和背板S相互之间运动且保持肋材料恒定温度时，用来从喷嘴17供应肋材料。同样的标号用来标识与第一实施例中相同的同样零件，并不再作重复描述。
第二实施例提供一供应单元15a。供应单元15a包括如前述第一实施例那样的一喷嘴17和一光发射器19，还包括围绕喷嘴17的一冷却水套81。该冷却水套81与一恒温的水伺服器91相连接，用来向冷却水套81供应恒温的水。
恒温水伺服器91能够将恒温的水供应给冷却水套81，恒温水在一预定的温度范围内(例如从0℃到室温23℃)保持在一理想的温度上。在第二实施例中，假定冷却水套81由一低温(例如15℃)的恒温水供应，此温度低于安装有所述装置的房间的室温(例如23℃)。此外，在叙述第二实施例中，假定肋材料包括一丙烯酸齐聚物或一丙烯酸单体，其粘度在100,000mPa/S(每秒毫帕斯卡)的量级，以及陶瓷粉末(玻璃粉末)。
如图18所示，冷却水套81是一中空的容器，用来包复喷嘴17的外周缘。从恒温水伺服器91向冷却水套的中空部分供应恒温水。所供应的恒温水接触到喷嘴17的外周缘上，以保持喷嘴17本身处于恒定温度，由此，保持在喷嘴17中的肋材料处于恒定温度。从恒温水伺服器91输出的恒温水输入到冷却水套81的入口。在冷却水套81内的恒温水从冷却水套81的出口排出。冷却水套81的内部以预定的通过其间的循环量充满恒温水。连接冷却水套81和恒温水伺服器91的管道具有一双管构造，它有保温特性，从而避免从恒温水伺服器91向冷却管81供应的恒温水发生温度变化。
在喷嘴17和冷却水套之间设置有密封73，以防止在冷却水套81内的恒温水从喷嘴17和冷却水套81之间泄漏。喷嘴17和冷却水套81可以一体单元制造，以省去密封73。
冷却水套81和恒温水伺服器91对应于本发明的恒温器。
由上述装置形成肋的操作下面将参照图17予以描述。
首先，一背板S放置在支承台1并固定在台上，例如通过吸力固定。
恒温水伺服器91在预定的温度(例如15℃)启动恒温水的循环供应到冷却水套81。本实施例中的装置所安装的房间的室温，例如，设定为23℃，通过与冷却水套81中的恒温水的接触，喷嘴17的外周缘变为一固定温度(例如15℃)。在喷嘴17中的肋材料也保持在该固定温度(例如15℃)。由于室温是23℃，所以从肋材料27移动到喷嘴17的肋材料的粘度近似为100,000mPa/S(每秒毫帕斯卡)。在喷嘴17中的肋材料的粘度，在保持在固定温度(例如15℃)的情况下，增加到一高的水平，即100,000+8,000(8℃＝164,000mPa/S)。
接下来，当电机9以固定速度转动时，泵25和开关阀29，如第一实施例那样，受到控制，从喷嘴17供应恒温的肋材料。形成微量的阻挡肋所消耗的少量肋材料很容易在短时间内在薄的喷嘴17中得到冷却，并在固定温度上(例如15℃)被输出。然后，由于支承台1以固定速度向左移动，所以从喷嘴17以多个流动供应的肋材料Mw沉积而形成在背板S上表面上的直线性壁。此外，肋材料在保持一固定温度下(例如15℃)输出，也就是说保持在一固定粘度下(例如100,000+8,000×8℃＝164,000mPa/S)。因此，在一固定状态下从喷嘴17供应肋材料，从而减小肋外形的变化并稳定肋的外形。此外，在从喷嘴17输出之后立即从光发射器19照射紫外光以促进固化。因此，阻挡肋W以出料开口17a的布置间距P1形成，与第一实施例相比，肋材料Mw下垂的机会更加少。从肋材料供应之后到立即用光发射器19固化之间所取的时间在本第二实施例中至多为1秒，尽管这随喷嘴17的扫描速度和诸如光发射19的固化装置而变化。最后，产品在500℃至600℃的温度下烘焙以完成用于平屏显示器的阻挡肋。
如上所述，肋材料保持以固定温度从喷嘴17供应。特别是，在要求有高纵横比的阻挡肋的过程中，肋材料在供应后尚未固化时，通过表面张力和重力，在直到肋材料固化之前的一段时内，肋材料变形到一固定程度。肋材料从喷嘴17供应的这种固定状态稳定了阻挡肋的形状和大小。
由于所供应的肋材料在喷嘴17内保持恒定温度，所以肋材料在固定状态中从喷嘴17供应，从而实现以小的能量有效地稳定阻挡肋的形状和大小。在第二实施例中，所供应的肋材料在喷嘴17内保持恒定温度。而通过在喷嘴17的附近将肋材料保持在恒定温度，可产生同样的效果。
在喷嘴17内或在其附近，将所提供的肋材料保持在恒定温度，它低于喷嘴17上游的温度。因此，肋材料可在一低粘度的条件下输送到喷嘴17或喷嘴17的附近。只在喷嘴17内或在其附近，肋材料的粘度可增加。这便于肋材料的传送。对肋材料供应系统，没有必要提供耐压设计，或使用一增压泵。
通过将在喷嘴17内或在其附近的肋材料的温度降低到低于室温，肋材料的粘度可在输出期间上升。这就可轻易地实现所要求的高纵横比的阻挡肋。由于在喷嘴17内或在其附近的肋材料保持在低温，在喷嘴17内的肋材料的粘度的增加不会造成供应阻力的巨大增加。较低粘度的肋材料可包括在可选的范围内。通过提高用于肋材料的树脂的聚合度，难于制造接近室温的变得很粘稠的(例如几十万mPa/S)的肋材料。然而，根据本发明，可轻易地生产量级为1,000,000mPa/S高粘度的肋材料。
本发明可作如下修改<修改>
1)在上述的实施例中，支承台1和放置在其上的背板S构造成可移动。作为替代，支承台1可以固定，而供应单元15或供应单元15a适宜于可移动。
2)在上述的实施例中，整个喷嘴17相对于背板S倾斜。作为替代，仅靠近喷嘴17的出料开口17a的一出口部分可相对于背板S倾斜。此外，喷嘴可保持在垂直位置上，至少使肋材料的流道位于相对于背板S在喷嘴内倾斜的喷嘴的出口部分。
3)在上述的实施例中，在输出时，肋材料通过发射紫外光进行固化，肋材料的固化可适当通过发射不同的光或热或供一热吹风。
4)在上述的第二实施例中，使用水冷恒温水伺服器91作为恒温装置。例如，这种装置可应用空气冷却系统或珀尔帖效应在不脱离归结于本发明的精神或实质的情况下，本发明可以其它特殊的形式实施，因此，应参考附后的权利要求书，而不是参照前面说明书来指明本发明的范围。
权利要求
1.一种形成用于平屏显示器的背板上的阻挡肋的方法，所述方法包括一相对运动步骤，用来使肋材料供应喷嘴装置和所述背板相互之间运动，至少使在所述喷嘴装置的出口部分中的肋材料的流道相对于所述背板倾斜，所述流道这样倾斜根据所述喷嘴装置相对于所述背板运动的方向，所述流道的上部围绕所述流道的下端向前倾斜；以及一肋材料供应步骤，当所述喷嘴装置和所述背板相互之间运动时，用来从所述喷嘴装置供应所述肋材料。
2.如权利要求1所述的一种用来形成平屏显示器的阻挡肋的方法，其特征在于，还包括一肋材料固化步骤，用来在从所述喷嘴装置供应所述肋材料时，固化在所述背板上的所述肋材料。
3.一种用来形成用于平屏显示器的背板上的阻挡肋的装置，所述装置包括喷嘴装置，用来供应肋材料；一支承台，用来支承所述背板；以及移动装置，用来使所述喷嘴装置和所述支承台相互之间移动；其中，当所述喷嘴装置和所述支承台相互之间移动时，从所述喷嘴装置供应所述肋材料，至少在所述喷嘴装置的出口部分中的肋材料的流道相对于所述背板倾斜，所述流道这样倾斜根据所述喷嘴装置相对于所述背板运动的方向，所述流道的上部围绕所述流道的下端向前倾斜。
4.如权利要求3所述的一种用来用于形成平屏显示器的阻挡肋的装置，其特征在于，还包括用来固化供应给所述背板的所述肋材料的固化装置，所述固化装置在所述肋材料从所述喷嘴装置供应时，固化所述背板上的所述肋材料。
5.如权利要求3所述的一种用来形成用于平屏显示器的阻挡肋的装置，其特征在于，所述喷嘴装置具有在正视图中垂直细长的出料开口。
6.如权利要求4所述的一种用来形成用于平屏显示器的阻挡肋的装置，其特征在于，所述喷嘴装置具有在正视图中垂直细长的出料开口。
7.如权利要求5所述的一种用来形成用于平屏显示器的阻挡肋的装置，其特征在于，所述喷嘴装置这样设置所述出料开口具有相对于所述背板倾斜的长边，以便与所述运动方向相反导向。
8.如权利要求6所述的一种用来形成用于平屏显示器的阻挡肋的装置，其特征在于，所述喷嘴装置这样设置所述出料开口具有相对于所述背板倾斜的长边，以便与所述运动方向相反导向。
9.如权利要求7所述的一种用来形成用于平屏显示器的阻挡肋的装置，其特征在于，每个所述出料开口是计时砂漏形，在正视图中，其上端和下端放大。
10.如权利要求8所述的一种用来形成用于平屏显示器的阻挡肋的装置，其特征在于，每个所述出料开口是计时砂漏形，在正视图中，其上端和下端放大。
11.如权利要求9所述的一种用来形成用于平屏显示器的阻挡肋的装置，其特征在于，每个所述出料开口具有形成隆起的弧形边缘。
12.如权利要求10所述的一种用来形成用于平屏显示器的阻挡肋的装置，其特征在于，每个所述出料开口具有形成隆起的弧形边缘。
13.如权利要求5所述的一种用来形成用于平屏显示器的阻挡肋的装置，其特征在于，所述喷嘴装置具有形成所述出料开口的敞开平面，并沿供应所述肋材料的方向突出。
14.如权利要求6所述的一种用来形成用于平屏显示器的阻挡肋的装置，其特征在于，所述喷嘴装置具有形成所述出料开口的敞开平面，并沿供应所述肋材料的方向突出。
15.如权利要求8所述的一种用来形成用于平屏显示器的阻挡肋的装置，其特征在于，所述喷嘴装置具有形成所述出料开口的敞开平面，并沿供应所述肋材料的方向突出。
16.如权利要求13所述的一种用来形成用于平屏显示器的阻挡肋的装置，其特征在于，每个所述出料开口包括根据所述喷嘴相对于所述背板的所述运动方向向前形成的一平行敞开平面，且平行于所述背板；以及一与所述平行敞开平面连续的倾斜敞开平面，并根据所述运动方向向后形成且相对于所述背板倾斜；所述平行敞开平面和所述倾斜敞开平面在其间形成一β角，该角至少为90°且小于180°。
17.如权利要求14所述的一种用来形成用于平屏显示器的阻挡肋的装置，其特征在于，每个所述出料开口包括根据所述喷嘴相对于所述背板的所述运动方向向前形成的一平行敞开平面，且平行于所述背板；以及一与所述平行敞开平面连续的倾斜敞开平面，并根据所述运动方向向后形成且相对于所述背板倾斜；所述平行敞开平面和所述倾斜敞开平面在其间形成一β角，该角至少为90°且小于180°。
18.一平屏显示器，包括形成在一背板上的阻挡肋，其特征在于，所述阻挡肋形成在所述背板上，每个阻挡肋具有其上端和下端放大的计时砂漏形。
19.如权利要求18所述的一平屏显示器，其特征在于，每个所述阻挡肋具有形成隆起的弧形边。
20.一用于平屏显示器的背板，包括形成在其上的阻挡肋，通过使肋材料供应喷嘴装置和所述背板相互之间移动形成阻挡肋，至少在所述喷嘴装置的出口部分中的肋材料的流道相对于所述背板倾斜，所述流道这样倾斜根据所述喷嘴装置相对于所述背板运动的方向，所述流道的上部围绕所述流道的下端向前倾斜，且当所述喷嘴装置和所述背板相互之间移动时，从所述喷嘴装置供应所述肋材料。
全文摘要
一肋材料从根据一喷嘴相对于背板的运动方向向前倾斜的方向供应给一背板。这种供应模式沿对应于喷嘴相对于背板运动方向的一方向对肋材料施加一水平速度分量。减小介于肋材料的水平速度分量和由喷嘴和背板之间的相对运动而引起的背板的相对运动速度分量之间的速度差以求得平衡。这抑制了供应的肋材料的变形，由此，以由喷嘴的出料开口所确定的理想形状将肋材料沉积在背板上。由此形成具有高精度的阻挡肋。
文档编号H01J11/22GK1419261SQ0214261
公开日2003年5月21日 申请日期2002年9月12日 优先权日2001年9月13日
发明者矢部学 申请人:日本网目版制造株式会社