《介質(zhì)制作》課件.ppt

介質(zhì)層制作,工藝技術(shù)部,概要,前板介質(zhì)制作后板介質(zhì)制作厚膜制作方法Coating簡介,前介質(zhì)層作用,前板介質(zhì),前介質(zhì)層作用,把電極與放電等離子體隔開，限制了放電電流的無限增大，保護(hù)電極；使AC-PDP工作在存儲模式，有利于降低放電時(shí)的維持電壓。,前板介質(zhì),介質(zhì)要求,(1)透過率高；(2)燒成膜表面光滑、致密、無涂布痕跡；(3)絕緣性要求比下板介質(zhì)更高；(4)與電極反應(yīng)小。,前板介質(zhì),前介質(zhì)材料,玻璃粉+載體載體=溶劑+樹脂溶劑：松油醇，丁基卡比醇乙酸脂樹脂：乙基纖維素,前板介質(zhì),介質(zhì)漿料分類,1、流動型：介質(zhì)燒結(jié)溫度遠(yuǎn)高于介質(zhì)的軟化點(diǎn)。特點(diǎn)：透過率高，表面平滑性好，但與電極反應(yīng)大，絕緣性能不如軟化型漿料。2、軟化型：介質(zhì)的燒結(jié)溫度在介質(zhì)的軟化點(diǎn)附近。特點(diǎn)：絕緣性能好，與電極反應(yīng)小，但表面平滑性差，透過率低。,前板介質(zhì),玻璃,含鉛：Pb-B-Si（Al，Ca，Mg，Li，Zn等），Pb-B-Ba系等；無鉛：Bi-B-Si系，P系，Al-B-Si系，Bi-B-Ba系等。,前板介質(zhì),含鉛玻璃為有毒物質(zhì)，所以國際上現(xiàn)在禁止使用，因此現(xiàn)在大部分廠家著力開發(fā)新的無鉛漿料。,玻璃制作,高溫熔融爐軋片機(jī)球磨機(jī)粉料分選機(jī)粒度測試儀,前板介質(zhì),配料高溫熔融冷卻壓軋成片研磨成粉過篩粒度檢驗(yàn)打包入庫,玻璃粉末球磨成粒,前板介質(zhì),球磨罐選擇,球磨罐：剛玉，瑪瑙；小球：瑪瑙球，鋯球，剛玉。選擇根據(jù)：耐磨，硬度高，化學(xué)性能穩(wěn)定。,前板介質(zhì),玻璃粉體球磨成粒,玻璃粉盡量均勻，在壓軋和球磨過程中盡量少的摻入其他雜質(zhì)；雜質(zhì)種類：環(huán)境灰塵，軋輥材料，球磨介質(zhì)，球磨小球材料，球磨罐體材料等。前介質(zhì)球磨時(shí)對球磨罐和球磨介質(zhì)有要求；球磨時(shí)間，轉(zhuǎn)速與球料比決定粒徑。,前板介質(zhì),玻璃粉體氣流粉碎,原理：氣流粉碎機(jī)的粉碎室四周設(shè)有相向排列的經(jīng)特殊設(shè)計(jì)的高壓進(jìn)氣噴嘴，經(jīng)過凈化和干燥的壓縮空氣自噴嘴射出，形成超聲速氣流。物料在高速氣流交點(diǎn)中心發(fā)生碰撞，瞬間內(nèi)被粉碎。經(jīng)粉碎的粒子隨氣流上升至分級室，合格的粒子隨氣流進(jìn)入旋風(fēng)分離器，最終獲得所需產(chǎn)品，尾氣進(jìn)入除塵器排出。,前板介質(zhì),玻璃粉體氣流粉碎,氣流粉碎效果好，顆粒均勻度高，雜質(zhì)污染少，效率高；設(shè)備復(fù)雜。,前板介質(zhì),形貌,前板介質(zhì),漿料要求,顆粒分布：無大顆粒、團(tuán)聚，分布符合要求；粘度合適：適合涂布，流平性好；穩(wěn)定性好，不發(fā)生團(tuán)聚、沉淀。,前板介質(zhì),粒度,在玻璃軟化點(diǎn)以上的溫度燒結(jié)樣品時(shí)，粉末越細(xì)受熱效率越高，軟化填充效果越好，玻璃粉末顆粒之間的間隙非常小，那么燒成后的介質(zhì)層中所含有的氣泡會很少，也很小，介質(zhì)層的透光率也就高。如果粉末偏粗，只要增長燒結(jié)時(shí)間或者降低玻璃的軟化點(diǎn)，使得粉末能夠充分受熱軟化，相互填充致密，同樣可以獲得高透明度的介質(zhì)層。工藝上由于效率和應(yīng)用要求，燒結(jié)時(shí)間控制在一定范圍，玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)不能低于后續(xù)工藝溫度，所以為了制作高透明度的前板介質(zhì)，無機(jī)玻璃粉末粒度，包括漿料粒度不能偏大，必須達(dá)到較小的粒度分布要求。,前板介質(zhì),介質(zhì)層厚度的確定,減小介質(zhì)層厚度都會使著火電壓下降，放電電流增大，亮度增加，功耗增加。從工藝角度，為了保證透明介質(zhì)有一定的耐擊穿能力，不宜做的太薄，一般分兩次印、烘、燒的過程。對于薄膜Bus電極(Cr-Cu-Cr)，透明介質(zhì)厚取2025m，對于厚膜銀Bus電極，透明介質(zhì)厚取2530m。,前板介質(zhì),GlassFritPowder,Paste(frit+solvent+binder),Printing/Coating,GreenSheet(frit+solvent+binder),Lamination,Sintering,前板介質(zhì),烘干及燒結(jié)工藝,烘干目的：使?jié){料中的溶劑揮發(fā)的過程。烘干工藝：溫度為100150，時(shí)間為612分鐘。燒結(jié)目的：去除有機(jī)樹脂成份，還要保證一定的透明度和表面平滑性。燒結(jié)工藝：介質(zhì)漿料有軟化點(diǎn)不同以及其他相關(guān)性能的不同，因此，燒結(jié)溫度也要根據(jù)所使用的漿料來選定。,前板介質(zhì),燒結(jié)時(shí)升溫速率與介質(zhì)表面狀態(tài)和介質(zhì)缺陷的關(guān)系,介質(zhì)燒結(jié)時(shí)會產(chǎn)生以下反應(yīng):CxHyOz+O2CO2+H2O若升溫速率太慢,則燒結(jié)時(shí)間太長，不利于生產(chǎn)；若升溫度速太快1.介質(zhì)里邊的氣體會沖出介質(zhì)表面形成空洞，也可能由于介質(zhì)表面有機(jī)樹脂揮發(fā)太快而使表面過早固化，包住了介質(zhì)里邊的氣體使介質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生氣泡；2.使介質(zhì)里邊的樹脂因缺少氧氣而無法氧化、分解成氣體，造成介質(zhì)層絕緣性能下降，在放電時(shí)易產(chǎn)生打火。,前板介質(zhì),前板介質(zhì),介質(zhì)層的缺陷,面內(nèi)放電不均透明度不夠絕緣性不好厚度均勻性差介質(zhì)層表面粗糙度大欠點(diǎn)、針孔、氣泡由于異物而造成的下陷和突起等,前板介質(zhì),造成針孔的原因：絲網(wǎng)堵孔玻板表面有突起有污染物等,氣泡的產(chǎn)生原因：電極或玻璃表面不平整有灰塵和異物,克服由于異物而造成的下陷和突起的措施：提高環(huán)境潔凈度,克服針孔和氣泡的方法：多層涂布。,介質(zhì)層的缺陷,前板介質(zhì),后板結(jié)構(gòu),后板介質(zhì),后介質(zhì)作用,1、保護(hù)作用：下板介質(zhì)的主要作用是保護(hù)尋址電極，特別是在噴砂和刻蝕工藝制作障壁的過程中要考慮加工的可行性。2、介電性：尋址時(shí)電荷形成，使PDP工作在存儲模式；3、反射性：可見光反射，把熒光粉發(fā)出的可見光反射向窗口。,后板介質(zhì),后介質(zhì)要求,(1)反射率高,它可以將熒光粉發(fā)出的光全部反射到屏前面來。(2)燒成膜平滑,以利于障壁的印刷。(3)絕緣性好,滿足尋址要求。(4)抗磨損,與玻璃附著牢固。(5)與電極反應(yīng)小。,后板介質(zhì),后介質(zhì)材料,玻璃粉+著色劑+載體載體=溶劑+樹脂溶劑：松油醇，丁基卡比醇乙酸脂，Texanol樹脂：乙基纖維素,后板介質(zhì),玻璃,含鉛：Pb-B-Si（Al，Ca等）系；加入Al，Ca等是為了改善玻璃的燒結(jié)和介電性能。無鉛：Bi-B-Si系，ZnB-Si系，P系等。著色劑：TiO2，ZnO，Al2O3等,高溫熔融玻璃原料冷卻壓軋成片研磨成粉過篩粒度檢驗(yàn)打包入庫,后板介質(zhì),漿料要求,顆粒分布：無大顆粒、團(tuán)聚，分布符合要求；粘度合適：適合涂布，流平性好；穩(wěn)定性好，不發(fā)生團(tuán)聚、沉淀。,后板介質(zhì),形貌量產(chǎn)用漿料,后板介質(zhì),形貌-自制樣品,后板介質(zhì),著色劑,后板介質(zhì),著色劑,1、顏色：白色；2、粒度：納米級；3、摻入方式：一般為在玻璃粉料中混合后，再與載體混合；4、摻入量：可根據(jù)介質(zhì)層的反射率來調(diào)整，但是不能摻入過多，否則影響介質(zhì)層的介電性能；5、種類：TiO2，ZnO，Al2O3等。金紅石型鈦白粉結(jié)構(gòu)致密，光化學(xué)活性小。,介質(zhì)制作檢查項(xiàng)目與設(shè)備,介電常數(shù)厚度平整度透明度擊穿強(qiáng)度白度,介電常數(shù)測試儀場擊穿測試儀三坐標(biāo)測試儀透過率測試儀反射率測試儀,制作方法,PrintingGreensheetCoating,烘干及燒結(jié)工藝,烘干目的：使?jié){料中的溶劑揮發(fā)的過程。烘干工藝：溫度為100150，時(shí)間為612分鐘。燒結(jié)目的：去除有機(jī)樹脂成份，還要保證表面平滑性，方便障壁制作。燒結(jié)工藝：介質(zhì)漿料有軟化點(diǎn)不同以及其他相關(guān)性能的不同，因此，燒結(jié)溫度也要根據(jù)所使用的漿料來選定。,后板介質(zhì),燒結(jié)時(shí)升溫速率與介質(zhì)表面狀態(tài)和介質(zhì)缺陷的關(guān)系,介質(zhì)燒結(jié)時(shí)會產(chǎn)生以下反應(yīng):CxHyOz+O2CO2+H2O若升溫速率太慢,則燒結(jié)時(shí)間太長，不利于生產(chǎn)；若升溫度速太快，介質(zhì)里邊的氣體會沖出介質(zhì)表面形成空洞，也可能由于介質(zhì)表面有機(jī)樹脂揮發(fā)太快而使表面過早固化，包住了介質(zhì)里邊的氣體使介質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生氣泡；使介質(zhì)里邊的樹脂因缺少氧氣而無法氧化、分解成氣體，造成介質(zhì)層絕緣性能下降，在放電時(shí)易產(chǎn)生打火。,后板介質(zhì),后介質(zhì)缺陷,厚度均勻性差介質(zhì)層表面粗糙度大欠點(diǎn)、針孔、氣泡由于異物而造成的下陷和突起等由于介質(zhì)層下面有電極，也會導(dǎo)致介質(zhì)表面起伏不平。為了克服這一點(diǎn)，有必要在介質(zhì)印完以后室溫下放置10分鐘，使?jié){料自行流平,后板介質(zhì),后介質(zhì)缺陷,造成針孔的原因：絲網(wǎng)堵孔玻板表面有突起有污染物等,氣泡的產(chǎn)生原因：電極或玻璃表面不平整有灰塵和異物,克服由于異物而造成的下陷和突起的措施：提高環(huán)境潔凈度,克服針孔和氣泡的方法：多層涂布。,后板介質(zhì),厚膜制作方法簡介,印刷法GreensheetCoating,印刷法,印刷法,絲網(wǎng)印刷的工藝流程：絲印制版絲網(wǎng)印刷漿料烘干漿料燒結(jié)用絲網(wǎng)印刷法制作介質(zhì)，其質(zhì)量取決于多種因素：（1）漿料方面漿料的性質(zhì)、成分、顆粒度及均勻性、載體材料、粘度及觸變性等。,印刷法,（2）基板方面基板材料、尺寸精度、平整度和光潔度等。（3）刮板方面刮板材料的種類、硬度、形狀等。（4）絲網(wǎng)方面絲網(wǎng)材料的種類、性質(zhì)、絲網(wǎng)目數(shù)、絲網(wǎng)線徑、絲網(wǎng)張力、版膜的種類、框架平整度、框架與網(wǎng)線夾角等。（5）印刷方式方面印刷接觸角、印刷壓力、印刷速度、印刷間隙等；在印刷環(huán)境條件方面，有溫度、濕度和清潔度等。（6）其他方面干燥時(shí)間和溫度以及燒結(jié)工藝等。,影響印刷性能的參量,印刷壓力刮刀角度介質(zhì)漿料絲網(wǎng)厚度絲網(wǎng)開口率絲網(wǎng)與基板之間的間隙,刮刀壓力,刮刀在一定的壓力作用下，才能克服絲網(wǎng)的張力，把帶有漿料的絲網(wǎng)一同壓在玻璃基板上，如果印刷的壓力小，漿料沒有完全填充到絲網(wǎng)的縫隙內(nèi)，印刷的線條是點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)。這一點(diǎn)我們可以在調(diào)試印刷機(jī)時(shí)就可以觀察到每次印刷之前我們都要對刮板進(jìn)行較平。一般情況下，刮刀的壓力越大，漿料的觸變性越明顯，印刷的線條較寬，線條的厚度也相應(yīng)的增加，印刷線條的邊緣較整齊。但隨著壓力逐漸增大，這種變化將越來越不明顯。綜合各方面的因素，如：刮刀的磨損、絲網(wǎng)的磨損等諸多因素，,刮刀角度,刮刀在一定的傾斜角才能把漿料擠壓在漏印版的開孔內(nèi)，達(dá)到印刷的目的。傾斜角越小印刷的漿料越多，所得到的線條寬度越寬。反之，傾斜角越大印刷的漿料越少，所得到的線條寬度越窄，甚至出現(xiàn)不連續(xù)的點(diǎn)狀。一般情況下，小傾斜角印刷不易選用大壓力，否則，刮刀易產(chǎn)生形變。當(dāng)然，我們可以選擇復(fù)合材料刮刀。,介質(zhì)漿料,漿料的成份主要分為兩大類：固體成份和載體部分。固體部分就是我們需要的印刷物，如：銀電極漿料的固體成份是銀粉和導(dǎo)電玻璃粉，導(dǎo)電玻璃粉的功能是：粘接微小的銀顆粒，提高銀顆粒的導(dǎo)電性能。載體部分是為了方便印刷，把固體成份調(diào)和為漿料，同時(shí)為了提高漿料的觸變性還需要添入乙基纖維素等材料，目前使用的載體有兩類：一種是BCA;另一種是松油醇。前者的觸變性較好，后者印刷后的網(wǎng)紋較少。,介質(zhì)漿料,漿料的粘度：漿料的粘度是漿料的重要特性之一，它表示漿料的粘稠程度，但只能在同種漿料內(nèi)進(jìn)行比較，漿料的固體成份不同，漿料的粘度測量值會差別很大，因此，不具備可比性。漿料的粘度測量規(guī)范要求十分嚴(yán)格，測量時(shí)漿料的溫度，漿料的攪拌時(shí)間，測量的儀器，測量時(shí)的轉(zhuǎn)速等都會影響測量的結(jié)果。漿料的粒度：漿料的粒度不是漿料固體成份的顆粒的大小，而是這些固體成份所結(jié)團(tuán)的大小，隨著時(shí)間的增加漿料的粒度會有所增大，通過輥磨機(jī)的研磨，漿料的粒度會減小。使用粒度規(guī)可以測量漿料的粒度。我們使用的范圍是小于15微米。,mask,漏印版的張力是絲網(wǎng)脫離玻璃基板的唯一外力，如果漏印版的張力很小，由于漿料的粘度較稠，絲網(wǎng)將無法離開玻璃基板，印刷過程也就無法完成，如果漏印版的張力很大，漏印版在印刷時(shí)會產(chǎn)生不均勻，這主要是絲網(wǎng)在刮刀壓力作用下會有一個(gè)向下的形變，漏印版中心部容易壓下；而靠近邊框部分不容易壓下，最終導(dǎo)致漿料印刷到玻璃基板上的壓力不均勻。漏印版用張力計(jì)有：測量單位面積內(nèi)的張力計(jì)，測量經(jīng)緯方向的張力計(jì)等。,mask,對于那些有線條圖案的漏印版，在漏印版的背面要涂敷一層感光膠膜，這樣可以提高線條的連續(xù)性，使線條的邊緣整齊。通常我們選擇感光膠膜的厚度為1015微米。如果漏印版背面的感光膠膜較薄，印刷線條的邊緣會出現(xiàn)鋸齒狀，線條的厚度也較薄。如果漏印版背面的感光膠膜太厚會降低樓印版的使用壽命，這時(shí)的膠膜韌性和強(qiáng)度都不好。,Greensheet,在基底上把漿料制作成膜，在膜制作時(shí)，利用熱壓或者其他方式把上部的厚膜材料帖附在基板上，然后把基底層去掉，燒結(jié)成膜。,功能層,基底層,材料,介質(zhì)玻璃材料，樹脂，增塑劑等；基底