超薄荫罩式PDP玻璃形变及应力有限元分析

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1、摘要摘要超薄荫罩式等离子体显示屏结构(Ultra．thinSMPDP)是在传统的SMPDP结构上提出来的一种新型结构。它采用超薄玻璃作为前、后基板，将扫描电极和寻址电极分别制作在前、后玻璃基板外侧，超薄玻璃基板本身还充当介质层，省去介质层的制作工艺，使得结构更加简单。这种新型的超薄SMPDP结构既继承了SMPDP的优点，又进一步简化了结构和工艺、降低了成本、减轻了器件的重量、减小了器件的厚度，是一种很有研究前景的结构。由于超薄SMPDP结构采用超薄玻璃制作前、后基板以及介质层，因此对超薄玻璃相关特性的研究就是

2、该结构的研究重点。首先运用有限元法模拟了在四种放电单元结构下超薄玻璃受气压差作用产生的形变情况，包括放电单元结构、超薄玻璃厚度、放电单元内部气压、放电单元开口面积等因素的影响。模拟结果表明，超薄玻璃基板在正常工作条件下由气压差引起的形变非常小，只有10。39m量级，这种形变不会影响放电单元的放电性能，因此用超薄玻璃作为超薄SMPDP的玻璃基板和介质层是完全可行的。其次，模拟了5cmx5cm大小的超薄SMPDP实验屏玻璃基板受气压差作用产生的形变和应力情况，并根据模拟结果设计了适合超薄SMPDP封接的实验屏结构

3、。研究包括了封接框和荫罩相对位置对玻璃基板的影响以及封接框和荫罩形状对玻璃基板的影响。模拟结果表明，在保证封接框和荫罩在加热不会相碰的前提下，它们之间的距离应越小越好：睛罩应设计成直角矩形结构向封接框应设计成圆角结构。最后，根据玻璃退火的有关公式近似地估计了超薄玻璃基板预烧过程中的冷却速率，并尝试设计了相应的超薄SMPDP预烧和封接的温度曲线。同时采用有限元法模拟了封接框形状、材料和宽度对玻璃基板热应力和热形变的影响，从热应力和热形变角度出发设计了适合超薄SMPDP封接的封接框材料和涂覆形状。模拟结果再次表明

4、，超薄SMPDP的封接框涂覆成圆角形状较好，且圆角的半径以2mm为宜，封接框材料膨胀系数应等于或略大于超薄玻璃基板的膨胀系数，涂覆宽度在lmm到2mm之间。关键词：超薄SMPDP，有限元法，玻璃基板，形变，热应力东南大学硕士学位论文AbstractUltra-thinPlasmaDisplayPanelwithShadowMask(Ultra-thinSMPDP)iSanewstructurebasedonthetraditionalShadowMaskPDP(SMPDP)structure．Twoultra

5、-thinglassplatesactednotonlyastheglasssubstratesbutalsothedielectriclayersinUltra．thinSMPDP．Theelectrodesareformedontheoutersurfaceoftheultra-thinglassplates．ThisnovelstructurehasalladvantagesoftheconventionalSⅣ咿DPinadditionithasitsownadvantages．suchasmores

6、implestructureandprocess．10wercost,lighterandthinner．ItiSaverypromisingstructure．Sincetheultra-thinglassplatesactasbothglasssubstratesanddielectriclayers．it'sveryimportanttoinvestigatetherelativecharacteristicsoftheulta．thinglassesusedinultra-thinSMPDPFirst

7、ofa11．theglassdeformationforfourdischargecellsunderpressuredifferenceiSsimulatedbyfiniteelementmethod．Thestudyincludestheinfluenceofdischargeeellstructure，thepressureinthedischargecell，theglassthicknessandtheopeningareaofdischargecell。etc．ontheglassdeformat

8、ion．TheresultshowsthatthedeformationisverysmailanditiSfeasibletousetheultra-thinglassastheglasssubstrateanddielectriclayerinultra．thinSMPDP．Secondly,theglassdeformationandstressof5cmx5cmultra-thinS～妒DP