FM200(七氟丙烷)气体消防设计的几点体会.pptVIP

新型显示技术 NewDisplayTechnology PDP工艺流程 PDP工艺流程 Sputtering ITO涂布Photoresistcoating 光阻膜涂覆 感光保护膜 Etching 刻蚀ResistStripping 抗剥落处理Photopaste 感光胶Pasteprinting 胶印Agpaste 银胶Exposing 曝光Developing 显影Dielectric 电介质Magnet 磁体Beam 束Focusingcoil 聚焦线圈ScreenPrinting 丝网印刷 丝印 Squeegee 刮浆刀Mesh 丝网Paste 胶料Emulsion 感光乳剂RIBPasteCoating 障壁材料粘附Exposing 曝光Mask 光刻掩模Developing 显影Sand Blasting 吹砂 Nozzle 喷嘴Cuttingpellet 砂粒BarrierRIB 障壁间隔 Sealing 封接Dispenser 给料器Fritdispensing 烧料分配Dryingprebaking 干燥预烤Assembly 总装Fixedclip 固定夹Tubeconnect 接管Exhausting 抽气 抽真空 Gauge 计量仪Tipoff 封嘴 4 新型显示技术 数据來源 中華映管 5 新型显示技术 数据來源 中華映管 6 新型显示技术 PDP工艺流程 不论是上板工艺流程或下板工艺流程 一定由空白的平面透明玻璃基板开始玻璃基板要能承受热处理温度 450至600 C 不会有收缩或弯曲变形过大的问题发生产生收缩或弯曲变形过大时 将使得上 下板中的对位记号 AligmentMark 及其他各层电路图案位置产生位移量产玻璃基板是采用高应力点的玻璃基板來解決热处理应力要求AsahiPD200有直接提供镀有ITO薄膜的玻璃基板 7 新型显示技术 数据來源 中華映管 8 新型显示技术 1 透明电极制作 透明电极功能 是作为表面放电維持电极使用透明目的 是为了避免螢光粉被紫外線激发出之可見光被阻挡 使面板的亮度降低目前量产上所使用的透明电极材料 包括氧化銦錫 ITO Tin DopedIndiumOxide 氧化錫 SnO2 TinOxide 两种ITO膜的导电率与透光率较SnO2膜为佳 9 新型显示技术 数据來源 中華映管 10 新型显示技术 2 金属辅助电极制作 透明电极的电阻值仍然过高 为避免在放电时电压下降过大 导致应用在大尺寸PDP时 无法产生均勻放电 故在其上方制作较窄的金属辅助电极 BusElectrode 以增加其导电率目前量产上所使用的导电电极 包括有鉻 銅 鉻銅导电率高 但工艺流程中亦被氧化增加电阻 且容易被封合胶浸蝕产生斷線鉻抗氧化及耐蝕性均较銅佳以濺鍍及湿式蝕刻制作 精密度佳銀 可用直接图案印刷 成本低 11 新型显示技术 数据來源 中華映管 12 新型显示技术 3 黑色对比层制作 黑色对比层功能 是增加面板影像的对比 減少外界光的反射影响此层是形成於每个放电单元中 两条透明电极的两侧黑色对比层制作方式有两种直接图案印刷黃光湿式蝕刻法 13 新型显示技术 4 透明介电层制作 透明介电层功能 是在使用AC时作为儲存电荷的电容 及在驱动面板时提供壁电荷 以降低驱动电压透明介电层材料主要成份是玻璃粉 是以厚膜工艺流程中的平面印刷法为主平面印刷是网版上沒有图案 Pattern 印刷上较有图案的印刷简单 14 新型显示技术 数据來源 中華映管 15 新型显示技术 5 保护层制作 保护层目的 包括有在等离子体環境中耐離子撞擊 以保护其下部的各层材料较高的二次电子发射效率 以降低产生气体放电的最低啟動电压保护层材料以氧化鎂 MgO 为主MgO保护层制作方法 包括有漿料涂布法濺鍍法电子束蒸鍍法離子电鍍法等 16 新型显示技术 数据來源 中華映管 17 新型显示技术 1 数据电极制作 数据 Data 电极功能 是作为写入数据用 亦称寻址电极 AddressElectrode 数据电极层所使用材料 与上板的金属辅助电极一样的 包括有銀电极 銀感光性胶膜或鉻 銅 鉻电极 目前主要以直接印刷银电极为主要工艺流程 18 新型显示技术 数据來源 中華映管 19 新型显示技术 2 白色反射层制作 增加白色反射层目的 包括有提供一平坦表面 使得後續阻隔壁工艺流程容易制作保护数据电极免受到後續工艺流程的損傷增加螢光反射 以提高面板亮度工艺流程有两種方式直接以平面印刷法涂布介电层漿料压合介电层胶膜 20 新型显示技术 3 阻隔壁制作 1 阻隔壁 Rib 功能主要有二 当做上 下玻璃板間的支撐物或間隔物 Spacer防止螢光粉的混色隨著对PDP对比與亮度要求 目前阻隔壁已分为上 下层两種顏色上层为黑色 目的是增加畫面之对比下层为白色可反射可見光 以增加畫面之亮度 21 新型显示技术 3 阻隔壁制作 2 量产方式 以噴砂法为主流先在白色反射层上 以厚膜工艺流程方式 各別地依序涂布一定厚度的白色层與黑色层乾燥後進行噴砂最後進行燒結 22 新型显示技术 数据來源 中華映管 23 新型显示技术 4 螢光层制作 螢光层是涂布在阻隔壁的两側與各阻隔壁之間 且相鄰两色間不可有混色現象一般多采用印刷方式 将不同色之螢光粉漿料分別地填入各阻隔壁之間 因此RGB三色需要印刷三次 24 新型显示技术 数据來源 中華映管 25 新型显示技术 5 封合层制作 封合层目的 是为了将两片玻璃貼合在一起 且要能防止填充气体的漏气若有漏气現象则放电气体会有污染问题发生 且造成每个胞的啟動电压有很大变化目前封合层涂布方式 以点胶涂布机制作 当涂布完成後要先進行預熔步驟 将有机物質去除 26 新型显示技术 数据來源 中華映管 27 新型显示技术 数据來源 中華映管 28 新型显示技术 封合和組裝工艺流程 当上板工艺流程與下板工艺流程分別完成後 必須進行上 下两片玻璃基板貼合工作上板與下板工艺流程中 分別已有設計对位记号 利用自動对位貼合机将玻璃貼合在一起将玻璃抽气管固定貼合在背板的抽气口上 再将此組合面板同时進行烘烤與抽气工艺流程此工艺流程是将面板中的空气與烘烤中所产生的有机廢气排除 以避免影响後續所填充惰性气体的純度 而导致各胞的啟動电压变高 並降低面板壽命 29 新型显示技术 数据來源 中華映管 PDP制造流程及其技术发展 31 新型显示技术 1 玻璃基板 技术要求 表面平坦 应变点温度高 热膨胀系数与电极材料和介质材料匹配 实用材料 1 普通平板钠钙玻璃优点 价格便宜 与已开发出的彩色PDP所用的其它材料相匹配 缺点 应变点低 一般为500 左右 热稳定性差 一 彩色AC PDP的主要部件及其制作材料 32 新型显示技术 玻璃的几个特征温度 转换温度指玻璃成塑性体与弹性体之间的分界温度 它相当于玻璃粘度为1013Pa s时的温度 在此温度下 玻璃体内的应力大约需保温4h才可基本消除 退火温度它相当于玻璃粘度为1012Pa s时的温度 在该温度时 玻璃处于塑性状态 玻璃体内应力只需保温4min就可基本消除 软化温度玻璃由塑性状态变为具有流动性能时的温度 称为软化温度 它相当于粘度为105Pa s时的温度 33 新型显示技术 钠钙玻璃由于冷却速度不同造成热处理后的变形 钠钙玻璃在电极浆料烧结后的产生的弯曲 34 新型显示技术 2 PDP专用基板玻璃优点 高应变点 如PD200 应变点570 CS25 应变点610 热稳定性好 缺点 价格昂贵 35 新型显示技术 PDP用玻璃基板生产厂家日本 主要有旭硝子 Central硝子 日本板硝子等公司 旭硝子于1991年前后与PDP厂家签订共同开发合司 1992年制成PDP用玻璃板 l995年夏购入PDP用玻璃基板的浮法生产设备 同年开始出售小批量产品 1996年7月发表关于PDP高应变温度玻璃的信息 其他 美国Corning公司和法国SaintGobain公司联合进行PDP用玻璃基板的生产 36 新型显示技术 二 透明电极 作用 透明电极仅设置在AC PDP的前基板上 减少对可见光的阻挡 并与同一基板上设置的汇流电极成对构成放电用的电极 即显示电极 技术要求 可见光透过率高 电导率高 刻蚀性能优良 37 新型显示技术 实用材料 氧化铟锡 ITO 薄膜 SnO2薄膜 ITO膜采用氧化铟与氧化锡比值大致为9 1的混合物靶通过溅射法制取 膜层具有优良的光透射率及导电性 PDP用ITO膜的表面电阻从20 30 每单位面积电阻 膜厚1500A 到1000 膜厚500A 38 新型显示技术 ITO薄膜特点 ITO工艺成熟 刻蚀性能良好 但在PDP工艺中经过高温处理时 阻值变化较大 SnO2薄膜特点 成膜工艺简单 成本低 且热稳定性好 但其刻蚀性能不易掌握 39 新型显示技术 三 汇流电极和寻址电极 汇流电极 作用 减小显示电极电阻 要求 导电性能好 与透明导电薄膜附着力强 制作材料和方法 Cr Cu Cr薄膜磁控溅射法制备薄膜 刻蚀成形Ag浆料丝网印刷图形 烧结制成光敏Ag浆料丝网印刷 光刻成形 烧结制成 40 新型显示技术 寻址电极 要求 导电性能好 与基板玻璃附着力强 制作材料和方法 Ag浆料丝网印刷图形 烧结制成 光敏Ag浆料丝网印刷 光刻成形 烧结制成 41 新型显示技术 四 介质层 作用 把电极与放电等离子体分隔开 限制了放电电流的无限增长 保护了电极 使AC PDP工作在存储模式 有利于降低放电的维持电压 材料 介质浆料主要由玻璃粉 树脂粘结剂 溶剂等组成 42 新型显示技术 介质浆料种类 1 流动型介质烧结温度远高于介质的软化点 特点 透过率高 表面平滑性好 但与电极反应大 绝缘性能不如软化型浆料 2 软化型介质的烧结温度在介质的软化点附近 特点 绝缘性能良好 与电极反应小 但表面平滑性差 透过率低 43 新型显示技术 两种介质层材料性能的比较 44 新型显示技术 五 介质保护膜 作用 延长显示器的寿命 增加工作电压的稳定性 降低器件的着火电压 减小放电的时间延迟 45 新型显示技术 技术要求 二次电子发射系数高 表面电阻率及体电阻率高 s 1012 v 1011 m 耐离子轰击 击穿强度高 E 8 10 106v m 与介质层的膨胀系数相近 放电延迟小 易于制备 46 新型显示技术 材料 可供选择的保护膜材料有 1 碱金属氧化物 CsO 优点是使PDP工作电压低 缺点是CsO在空气中极不稳定 难以制备保护膜 2 碱土金属 A族 氧化物 BaO MgO CaO SrO工作电压低 且提高了PDP的工作稳定性 但它们在空气中的稳定性也较差 3 B及 族氧化物 Al2O3 SiO2 TiO2 ZrO2 HfO2等 工作稳定性好 但工作电压高 47 新型显示技术 4 La系金属氧化物 La2O3 CeO2等 工作电压低 工作稳定 但放电延时大 以上材料中 MgO薄膜不仅具有很强的抗溅射能力 而且有很高的二次电子发射系数 有利于提高PDP的寿命和降低PDP的工作电压 MgO薄膜最适合作为PDP的介质保护薄膜 48 新型显示技术 MgO晶体的性质MgO是一种面心立方晶体 其晶格常数为4 213 主要以 111 200 220 三种晶面取向存在 MgO的禁带宽度为6 7 8eV 逸出功为6 85eV 8 65eV 1 物理特性 熔点为2827 折射率为1 7 对紫外区强烈的吸收 对可见光区透明 介电常数为9 10 表面电阻率 s 1012 口 体电阻率高 v 1011 1013 m 49 新型显示技术 2 化学性质在室温下空气中发生以下反应 在高温下将发生以下反应 50 新型显示技术 六 障壁 作用 保证两块基板间的放电间隙 确保一定的放电空间 防止相邻单元间的光电串扰 技术要求 对障壁的要求是高度一致 偏差在 5 m以内 形状均匀 障壁宽度应尽可能窄 以增大单元的开口率 提高器件亮度 51 新型显示技术 障壁材料 低熔点玻璃浆料 七 荧光粉层将VUV转变为可见光 实现彩色显示 要求 发光效率高 色彩饱和度高 厚度均匀 八 放电气体用于产生真空紫外辐射 VUV 彩色AC PDP制作工艺 排气 充气 老练 驱动线路装配 53 新型显示技术 丝网印刷原理示意图1 丝网印版 a 网框 b 丝网上非图文部分 简称版膜 c 丝网上图文部分 2 刮板 3 浆料 4 基板 丝网印刷的工艺流程 丝印制版 丝网印刷 浆料烘干 浆料烧结用丝网印刷法制作PDP的各个部件 其质量取决于多种因素 1 浆料方面浆料的性质 成分 颗粒度及均匀性 载体材料 粘度及触变性等 a b c 1 2 3 4 54 新型显示技术 2 基板方面基板材料 尺寸精度 平整度和光洁度等 3 刮板方面刮板材料的种类 硬度 形状等 4 丝网方面丝网材料的种类 性质 丝网目数 丝网线径 丝网张力 版膜的种类 框架平整度 框架与网线夹角等 5 印刷方式方面印刷接触角 印刷压力 印刷速度 印刷间隙等 在印刷环境条件方面 有温度 湿度和清洁度等 6 其他方面干燥时间和温度以及烧结工艺等 55 新型显示技术 印刷工艺的优点 具有设备低价 工艺简易 生产率高 成本低等优点 主要用来制造汇流电极 寻址电极 介质层 荧光粉层 障壁 封接层等部件 缺点 与光刻技术相比 印刷工艺的缺点是精度较差 分辨率不易做高 56 新型显示技术 光刻工艺 掩模板的制造 图形从掩模板至待刻蚀材料的转移 基板前处理 抗蚀剂 涂覆 待刻蚀材 料涂覆 掩模对 准曝光 显影 坚膜 刻蚀 去胶 掩模制作 掩模图形设计 掩模原图 主掩模 工作掩模 57 新型显示技术 影响图形加工精度主要因素 掩模板的质量和精度 抗蚀剂的性能 图形的形成方法及装置精度 位置的对准方法及精度 刻蚀方法等 光刻工艺的特点 能够实现大面积 高精度的图形 且工艺成熟 如用来制作PDP丝网印刷漏印版 以及PDP的ITO电极 Cr Cu Cr电极等部件 58 新型显示技术 浮法工艺过程 玻璃板制造工艺 59 新型显示技术 前基板的关键制造工艺 一 透明电极的制作ITO连续薄膜的形成 磁控溅射镀ITO膜的特点 高速 沉积速度高 低温 靶和基板的温度都较低 低损伤 基板表面受高能电子轰击损伤小 60 新型显示技术 光刻出ITO电极图形 61 新型显示技术 二 汇流电极的制作 富士通公司采用Cr Cu Cr薄膜材料制作汇流电极 底层Cr用来增加电极和玻璃基板的附着力 顶层Cr用来防止Cu的氧化 Cu是电极导电的主体 Cr和Cu薄膜用溅射法制作 特点 图形精细准确 边缘整齐导电性能优良 但其制作工艺复杂 成本较高 62 新型显示技术 采用厚膜技术制作汇流电极的方法 1 丝网印刷法把金属浆料印刷在透明ITO膜的边缘上 再经高温烧结而成 这是厚膜技术中普遍采用的制作方法 最常用的金属浆料是Ag浆料 2 厚膜光刻技术使用的材料是光敏Ag浆料 主要由颗粒极细的Ag粉和感光树脂构成 用丝网印刷的方法形成几微米厚的连续膜层 然后用光刻法形成电极 最后经烧结而成 63 新型显示技术 三 上基板介质层的制作 要求 1 透过率高 2 烧成膜表面光滑 致密 无丝网印刷痕迹 3 绝缘性要求比下板更高 4 与电极反应小 5 与玻璃附着牢固 64 新型显示技术 介质层的缺陷 厚度均匀性差 介质层表面粗糙度大 针孔 气泡 由于异物而造成的下陷和突起等 65 新型显示技术 印刷压力 刮刀角度 介质浆料 丝网厚度 丝网开口率 丝网与基板之间的间隙 影响介质层厚度的因素 66 新型显示技术 影响介质层表面粗糙度的因素 介质层表面有粗糙度 这是由于介质膜是通过丝网形成的 因此印刷完毕后 在介质表面会产生丝网痕迹 由于介质层下面有电极 也会导致介质表面起伏不平 为了克服这一点 有必要在介质印完以后室温下放置10分钟 使浆料自行流平 67 新型显示技术 造成针孔的原因 丝网堵孔 玻板表面有突起 有污染物等 气泡的产生原因 电极或玻璃表面不平整 有灰尘和异物 克服由于异物而造成的下陷和突起的措施 提高环境洁净度 克服针孔和气泡的方法 多层印刷 68 新型显示技术 对介质层浆料的烘干及烧结工艺烘干目的 使浆料中的溶剂挥发的过程 烘干工艺 温度为100 150 时间为6 12分钟 烧结目的 去除有机树脂成份 而对上板介质 还要保证一定的透明度和表面平滑性 烧结工艺 介质浆料有软化点不同以及其他相关性能的不同 因此烧结温度也要根据所使用的浆料来选定 69 新型显示技术 烧结时升温速率与介质表面状态和介质缺陷的关系 介质烧结时会产生以下反应 CxHyOz O2CO2 H2O 若升温速率太慢 则烧结时间太长 不利于生产 若升温度速太快 介质里边的气体会冲出介质表面形成空洞 也可能由于介质表面有机树脂挥发太快而使表面过早固化 包住了介质里边的气体使介质内部产生气泡 使介质里边的树脂因缺少氧气而无法氧化 分解成气体 造成介质层绝缘性能下降 在放电时易产生打火 70 新型显示技术 四 封接层的制作 对封接层的涂覆要求 四条边的厚度和宽度均匀一致 以保证密封质量 一般采用丝网印刷法或喷涂法制作 然后进行预烧结 71 新型显示技术 由膜材料和对膜特性的要求所决定 要选择适于制取高熔点介质膜的方法 经济性 各工艺参数是否简单 可控 设备的体积 成本等 PDP对保护膜特性的要求为 大面积均匀 二次电子发射系数高 膜层致密 洁净 选择PDP介质保护膜制备方法时考虑的因素 五 介质保护膜的制作 72 新型显示技术 电子束蒸发成膜技术中 影响薄膜特性的主要因素 蒸发速率 基片温度 蒸发原子入射方向 基片表面状态 真空度等 73 新型显示技术 主要制作材料 纯氧化镁膜料蒸发前的本底真空度 10 4Pa 蒸发过程中通入氧气 薄膜厚度的不均匀度要求 10 以内 电子束蒸发镀膜装置示意图 电子束蒸发制备的MgO薄膜的结构呈现出明显的结晶面择优取向 由于相对于其它结晶取向来说 结晶面择优取向的MgO薄膜最能降低PDP的着火电压 74 新型显示技术 后基板的关键制造工艺 一 寻址电极的制作一般采用丝网印刷法或厚膜光刻技术制作 二 介质层的制作 1 反射率高 它可以将荧光粉发出的光全部反射到屏前面来 2 烧成膜平滑 以利于障壁的印刷 3 绝缘性好 满足寻址要求 4 抗磨损 与玻璃附着牢固 5 与电极反应小 采用丝网印刷法制作 75 新型显示技术 三 障壁的制作障壁高度一般在100 200 m的范围 主要制作技术有 1 丝网印刷 优点 材料浪费少 材料成本低 缺点 工艺步骤多 制作时间长 对位要求严格 而且要求操作人员有熟练的技术 以及对印刷设备的性能 浆料性能 环境对丝网的影响等有全面的了解 所以制作工艺复杂 76 新型显示技术 Photographofthetopshapeoftheprintingribbeforepolishing 77 新型显示技术 2 喷砂法由于采用光刻中的曝光技术 障壁尺寸一致性好 目前障壁的宽度实验室可做到30 m 生产上做到70 m 有利于器件开口率的提高 喷砂法仅需和寻址电极对准一次 制作大面积器件时失配的问题较小 喷砂法的生产率高 只需数分钟就可完成喷砂刻蚀 喷砂法是一种适合于大生产的工艺技术 喷砂法的缺点是材料利用率低 并且被喷砂刻蚀的材料中含有不少铅的氧化物 污染环境 喷砂法制作障壁示意图 光敏干膜 障壁材料层 喷嘴 砂粒 障壁 干膜光刻 制出图形 喷砂 去除干膜 烧结 78 新型显示技术 四 荧光粉层的制作采用丝网印刷法或厚膜光刻法制作 79 新型显示技术 80 新型显示技术 81 新型显示技