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1、第三章等离子体显示板3.1等离子体显示板(PDP)的工作原理3.2彩色PDP的放电特性及发光机理3.3AC型PDP与DC型PDP的结构及驱动方式3.4PDP的主要部件及材料3.5PDP的制造工艺及装置3.6PDP的应用3.7PDP的开发战略9/8/20211PDP制造分为玻璃板制造,前后基板制造及装配等四大工艺,如图3.5PDP的制造工艺及装置9/8/202123.5.1玻璃板制造工艺PDP用的苏打石灰玻璃基板,是采用浮法工艺制造而成的。浮法工艺在窗玻璃等的制造中早已采用,无论从生产效率还是从产品质量上来讲,都是目前最好的,其工艺过程如下:①首先,在熔炼窑中将
2、玻璃原料熔化;②使其流入浮池中,熔融的玻璃将浮在液态锡的表面,如同油浮在水面上一样。由此可获得表面平滑的玻璃;③将如此得到的玻璃移送到缓冷炉中,在慢慢冷却的过程中,调整玻璃的厚度,玻璃的厚度通过在各个方向拉伸玻璃来调整,拉伸快的部位减薄快,拉伸慢的部位减薄慢。目前PDP基板用玻璃的厚度大致为3mm。④最后,切断玻璃,研磨切断面尖角(倒角),洗净。9/8/202133.5.2AC型PDP前基板的制造工艺3.5.2.1透明电极的形成要在玻璃基板上形成放电用的透明电极,先要在整个玻璃基板表面上沉积Sn02或ITO等透明导电膜,目前一般采用磁控溅射法进行沉积。由磁控溅
3、射法在整个玻璃基板表面上形成ITO膜之后,还要利用光刻法形成电极的图形。另外,由于SnO2难以蚀刻,因此其电极要由填平法(lift-off,又称剥离法)来形成3.5PDP的制造工艺及装置9/8/20214溅射沉积的原理可参考下图。首先按一定比例,例如In2O3:SnO2为9:1,制成ITO靶。ITO靶可以比作水,带有一定能量的氩离子可以比作石块,将玻璃基板置于水(ITO靶)附近,当石块(氩离子)投入水(ITO靶)中时,会有水滴(ITO的构成原子)被溅射出,水滴(ITO的构成原子)飞向玻璃基板,并以ITO膜的形式沉积在其表面上。3.5PDP的制造工艺及装置9/8
4、/20215由磁控溅射法在整个玻璃基板上形成ITO膜之后,还要利用光刻法形成电极的图形。光刻法的工序如下所述①在玻璃整个表面上形成的膜层表面上涂布光刻胶,所谓光刻胶是指紫外线感光性树脂,分紫外线照射硬化的负型和紫外线照射分解的正型两大类;②中间经过掩模用紫外线照射光刻胶,使其曝光;3.5PDP的制造工艺及装置9/8/20216③将曝光后的玻璃基板浸入显影液中,去除未硬化的光刻胶(显像〉;④经显像之后,位于残留光刻胶保护膜下面的ITO膜要保留,而没有光刻胶膜保护的ITO膜要用等离子体(干法)或蚀刻液(湿法)去除,即蚀刻;⑤最后用等离子体或强碱溶液等将ITO膜之上
5、的残留光刻胶去除。3.5PDP的制造工艺及装置9/8/20217另外,由于SnO2难以蚀刻,因此其电极要由填平法(lift-off,又称剥离法)来形成,填平法形成SnO2透明电极的工序如下:①在玻璃基板上涂布光刻胶;②中间通过掩模对涂好光刻胶的玻璃曝光。由于光刻胶用作SnO2成膜时的"模型",因此,在玻璃基板上,不需要SnO2成膜的部分,使光刻胶硬化,以便保留下来;3.5PDP的制造工艺及装置9/8/20218③对曝光后的玻璃基板显像,此时去除需要形成SnO2膜的部位的光刻胶;④经显像后,以残留的硬化光刻胶为"模型",通过化学气相沉积(chemicalvapo
6、rdeposition,CVD)法形成SnO2的图形;⑤最后,去除作为"模型"的光刻胶。3.5PDP的制造工艺及装置9/8/202193.5.2.2汇流电极的形成透明电极形成之后,接着在其上形成汇流电极。汇流电极与透明电极成对引起气体放电,同时汇流电极还起着使透明电极线电阻下降的作用。利用真空蒸镀或溅射镀膜形成Cr—Cu—Cr三层膜之后,可由前述的光刻法形成所需要的图形。此外,现在也在考虑利用其他的方法,例如采用其他金属做成感光浆料,这样可省去蚀刻工程。3.5PDP的制造工艺及装置9/8/202110真空蒸镀的原理如图所示。在真空室中加热坩埚,使其中的镀料熔化
7、蒸发,蒸发出的原子沉积在置于坩埚对面的相对较冷的玻璃基板上。根据镀料熔点、饱和蒸气压的不同及沉积速率的要求,可选用电阻蒸发源、电子束蒸发源、感应加热蒸发源等。真空蒸镀可在高真空下制取高纯度的膜层,但要想获得合金膜或化合物膜,还需要采取其他必要的措施。3.5PDP的制造工艺及装置9/8/2021113.5.2.3透明电介质的形成接着是形成透明介电质层。一般是将低熔点介电质玻璃做成浆料,利用全平面印刷法来形成。3.5.2.4封接层的形成在透明介电质层上形成起封接密封作用的封接层,一般采用接触式印刷法或非接触的填注方式(dispenser)3.5PDP的制造工艺及装
8、置9/8/2021123.5.2.5保