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1、PDP前后基板制造技术的研究进展摘要：综述了等离子体显示器（PDP）前后基板的研究进展对基板玻璃性能要求及其热性能的分析及改进方法，几种使用的基板玻璃，以及基板玻璃的生产工艺关键字：PDP前后基板性能基板玻璃生产工艺1．PDP结构示意图及工艺制造流程图2.PDP的工作原理PDP的工作气体为惰性气体Ne+Xe,利用Ne的亚稳态与Xe的碰撞,产生电离雪崩,使Xe电离成,再经内部能量驰豫,到Xe的1s激发态.当它跃迁到基态时发出147nm真空紫外光,该紫外光激发红、蓝、绿色荧光粉,发出可见光显示图像.离子亚稳态原子及高能
2、光子可以从阴极表面轰击出次级电子,当这些次级电子满足时,气体的电离可保持自维持状态.式中a为次级电子的发射系数,U为外加电压,η是电离系数.由于PDP的伏安曲线具有很强的非线性,选址时间较短,在矩阵选址中它的行数可以达到2k,像素间距0.33mm,障壁宽度30μm,物理分辨率可以达1280×1024,亮度50～500cd/m2,对比度200～400,视角可达160°.由此可见,PDP达到了我国数字电视的图像显示标准.3基板玻璃的性能要求3．1热性能的要求由图1的彩色PDP制造工艺流程图可以看出，组成彩色PDP的前后
3、玻璃基板都需要经过一系列的厚膜印刷和高温烘烤、烧结。通常这些烧结过程温度在450～600°C之间，封接温度为380~400°C，排气最高温度为350°C。因此，彩色PDP基板玻璃的热稳定性对PDP的质量起着非常重要的作用。对目前PDP的基板玻璃来说，很多烧结过程的温度高于玻璃的应变点，我们知道，在玻璃的应变点附近，玻璃的黏度一弹性特性变化很快，从而导致玻璃基板产生弯曲、不规则形变和热收缩。对玻璃基板而言，热收缩可能会造成最大的形变。例如，在对角线为lm的彩色ACPDPHDTV中，基板玻璃百万分之二十的不恰当收缩就会
4、产生至少一个象素的完全错位。因而，基板玻璃具有高的应变点对PDP的质量也起着至关重要的作用。另外为了沿用现已开发出来的PDP材料要求基板玻璃具板玻璃具有较高的热膨胀系数。但是，通常若玻璃具有较高的应变点，则膨胀系数较低，这是开发这种新型基板玻璃的难点之一。3．2化学稳定性的要求在等离子体显示器的生产过程中，要使用许多化学溶剂，进行涂膜和光刻，这就要求基板玻璃具有良好的化学稳定性。在各种不同的光刻溶剂的侵蚀下，基板玻璃不能产生可见的缺陷。3.3电阻的要求等离子体显示器(PDP)的基本结构是由前后两块玻璃基板组成的。在
5、前基板上面制作有汇流电极、透明电极、支撑电极等；后基板上则制有与前基板上电极互相垂直的电极与肋条，并涂有荧光粉。前基板作为PDP的阳极，后基板则作为PDP的阴极。肋条用于隔离前后基板，以形成放电空间，并分隔与构成象素单元，以防止因象素间串扰而恶化象质。在放电空间内充有用作气体电离放电的惰性气体(通常是氖气)。从PDP的结构可以看出，玻璃基板主要是用来密封内部的放电物质的，它必须保证内部与外部的电绝缘性，因此要求基板玻璃有较高的体电阻。4.PDP基板玻璃的热性能分析在PDP开发初期，普遍使用钠钙浮法玻璃，随着大屏幕、
6、高分辨率PDP的研究开发，发现基板玻璃在反复烧结时容易引起玻璃热收缩量的较大变化，甚至发生扇形弯曲，这一现象是什么原因造成呢?我们来分析以下玻璃的热膨胀曲线，对于经过退火的玻璃，其膨胀曲线符合图2所示的特征。玻璃经过加热，b点为转变点，在膨胀曲线的ab段近乎成直线关系，bc段变化比较剧烈，玻璃呈粘弹性。我们知道，玻璃在低于凝固点时，可认为其结构单元已大体上互相结合。不过这些结构单元总还存在一些有限的活动性使它们能相对更换位置。网络中结构单元朝着能量分配更恰当的位置的转换过程在高温时进行的很快。图3很清楚地显示出在T
7、g以下温度时玻璃流动的现象。直径2cm的玻璃棒a由于在冷却时形成内部的拉应力和表面的压应力，只要将玻璃棒加热到90℃，即距离Tg还很远的温度，原来磨的十分平整的玻璃棒会变成b的形状。这种变形冷却到室温后也不能完全复原，而只是呈c的形状。玻璃熔体在软化区间的黏度为，在转变范围的黏度为。这就是说，转变点在一定条件下可在一定范围内变动。H．沙尔孟通过试验发现相同组成的玻璃冷却速度不同，长度变化与温度的关系曲线全然不同。这是由于玻璃的冷却速度不同时导致玻璃结构疏密程度不同，因而使得玻璃在室温时有不同的长度尺寸。所以当尺寸相
8、同的玻璃重新经过相同的升温、降温过程也极有可能导致最终玻璃尺寸不同。因此说，玻璃重新加热后，其冷却曲线和加热曲线是不重合的。这样偏离的程度与玻璃的组成及热历史有关。通过上述分析，当玻璃加热温度在Tg温度以下时，冷却后玻璃一定存在一定的收缩形变，但这种变化具有一定的规律性，在制作PDP时可以通过实验，将变形量考虑在模板上予以校正。当玻璃加热温度在Tg温度以上时
