顯示器件設(shè)計(jì)制作實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)顯示器件設(shè)計(jì)制作實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^只做表面?zhèn)鞯诫娮影l(fā)射源的實(shí)驗(yàn)過程，了解平板顯示器件核心部件的工作原理及制作方法，熟悉磁控濺射鍍膜、光刻、絲網(wǎng)印刷、真空系統(tǒng)中電子發(fā)射測試等在顯示器件中的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)任務(wù)通過學(xué)習(xí)實(shí)踐平板顯示器件的制作過程，結(jié)合所學(xué)知識，深刻認(rèn)識場致電子發(fā)生的機(jī)理和應(yīng)用，了解平板顯示技術(shù)。學(xué)習(xí)、了解表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射源的原理以及真空器件的制作；學(xué)習(xí)、了解平板顯示器件對玻璃基板的要求，玻璃清洗和退火的工藝過程；學(xué)習(xí)、了解磁控濺射原理和方法，學(xué)習(xí)光刻法制作薄膜電

2、極；學(xué)習(xí)、了解到店默默材料的選擇和導(dǎo)電薄膜的制備方法；學(xué)習(xí)、了解絲網(wǎng)印刷原理，學(xué)習(xí)陽極熒光板的制作；學(xué)習(xí)、了解在真空系統(tǒng)中進(jìn)行電子發(fā)射源的測試以及性能評價(jià)方法。三、實(shí)驗(yàn)原理SED工作原理與發(fā)展 SED表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示器是FED的一種，其成像效果媲美CRT，卻比CRT更加輕薄、時(shí)尚、方便。雖然都是電子撞擊熒光物質(zhì)發(fā)光，但CRT與SED有著顯著的差別，CRT是利用偏轉(zhuǎn)磁場，掃面電子槍發(fā)射出來的電子，按信號使電子一次轟擊紅、綠、藍(lán)三色熒光物質(zhì)，起到發(fā)光的效果。SED是利用微信電子發(fā)生器轟擊熒光板發(fā)光，無需掃面磁場的幫助，每個微型電子發(fā)生器就像是像素點(diǎn)，只要矩陣選址。SED的結(jié)構(gòu)SED是一個真空器

3、件，依次為，上下兩塊玻璃以及四周的特殊玻璃封接組成；上班玻璃是發(fā)光部分，在其上一依次制備有濾色膜、黑矩陣、熒光粉和面板電極，濾色膜分別對應(yīng)三種熒光粉，用以提高色純度、黑矩陣將3種熒光粉按像素分割以避免干擾，熒光粉間隔沉積。上面還要鍍上一層鋁膜作為陽極。SED下板是電子發(fā)射源，在陽極作用下，隧道效應(yīng)電子向陽極運(yùn)動，進(jìn)而轟擊熒光物質(zhì)，達(dá)到發(fā)光的效果。SED電子發(fā)射機(jī)理SED的簡單物理模型，他表示孤島之間的電場分布和電子發(fā)射情況。電子從一個孤島發(fā)射到下一個孤島，實(shí)現(xiàn)了表面?zhèn)鲗?dǎo)。如果在陽極板上施加電壓，股道至簡通過真空傳導(dǎo)電子中的一部分將會在陽極電壓的作用下到達(dá)陽極。目前關(guān)于SED電子發(fā)射機(jī)理有兩種理

4、論模型解釋：電子多重散射模型：電子最傳下風(fēng)濕，會同時(shí)薄膜發(fā)生碰撞，結(jié)果導(dǎo)致一部分電子進(jìn)入薄膜，成為博膜表面電流，另一部分電子被散射進(jìn)入SED內(nèi)部空間。散射出去電子有兩種運(yùn)動軌跡：重新進(jìn)入薄膜，再次循環(huán)發(fā)生散射；或者在垂直電場起作用，在電場作用下轟擊陽極。電子慣性離心模型：電子在電場中運(yùn)動時(shí)，由于運(yùn)動軌跡不是垂直的，會受到慣性離心力的作用李的作用更容易脫離西風(fēng)，到達(dá)陽極。濺射鍍膜： 濺射鍍膜是借助高能粒子攻擊所產(chǎn)生的動量交換，把鍍膜材料的原子從固體表面撞出并發(fā)射出來出來，放在靶前面的的基材料截濺射出來的原子流，后者凝聚成鍍膜。主要分為： 1）直流濺射；2）射頻濺射；3）磁控濺射；4）反應(yīng)濺射光刻

5、加工工藝 光刻加工藝是一種圖形復(fù)印和腐蝕相結(jié)合的表面微細(xì)加工工藝。先用光照的方法，將光刻掩模上的圖形景區(qū)地印制在涂有感光膠的薄膜表面，然后李勇敢硬件的選擇保護(hù)作用薄膜進(jìn)行選擇性腐蝕，從而刻出圖形，主要流程：1）襯底準(zhǔn)備；2）涂膠；3）前烘；4）曝光；5）顯影；6）堅(jiān)膜；7）刻蝕；8）去膠光刻主要分為正性光刻和負(fù)性光刻，正性把掩膜板的圖形復(fù)制到硅片上，負(fù)性與正性光刻相反，本實(shí)驗(yàn)采用正性光刻。透明導(dǎo)電膜的制作 透明導(dǎo)電膜具有透明和導(dǎo)電雙重功能，主要分為：金屬膜、氧化物膜、多層復(fù)合膜和高分子膜等，其中氧化物膜占主要位置。 氧化物薄膜的制備原理主要分為兩種替位摻雜和制造氧空位，主要研究為摻錫的氧化錮或

6、氧化錮錫薄膜，簡稱ITO薄膜。它是一種重?fù)诫s、高簡并n星半導(dǎo)體，迄今帶寬度介于3.54.3ev之間買最大載流子濃度為1021cm-3，具有低電阻率、高透射率、紅外高反射比、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、玻璃基體結(jié)合牢固、抗擦傷及其半導(dǎo)體特性的有點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于太陽能電池、顯示器、氣敏元件、透明電極、抗靜電涂層等領(lǐng)域。 ITO制備方法主要有：磁控濺射、化學(xué)氣相沉積、溶膠-凝膠法、脈沖激光沉積等，其中磁控濺射音可以春卻控制工藝參數(shù)成為首選，本實(shí)驗(yàn)利用印刷熒光材質(zhì)來制作SED陽極板。8、絲網(wǎng)印刷技術(shù)絲網(wǎng)印刷技術(shù)是厚膜技術(shù)中最重要的成膜技術(shù)，雖然厚膜成膜方面已經(jīng)出現(xiàn)了等離子體噴涂、光刻、印貼工藝和直接描繪技術(shù)，但絲

7、網(wǎng)印刷仍然是目前最常用、最基本的成膜方法。絲網(wǎng)印刷是將絲織物、合成纖維織物或金屬絲網(wǎng)繃在網(wǎng)框上，采用手工刻漆膜或光化學(xué)制版的方法制作絲網(wǎng)印版。也可以利用感光材料通過照相制版的方法制作絲網(wǎng)印版（使絲網(wǎng)印版上圖文部分的絲網(wǎng)孔為通孔，而非圖文部分的絲網(wǎng)孔被堵?。?。印刷時(shí)通過刮板的擠壓，使油墨通過圖文部分的網(wǎng)孔轉(zhuǎn)移到承印物上，形成與原稿一樣的圖文。絲網(wǎng)印刷設(shè)備簡單，操作方便，印刷、制版簡單且成本低廉，適應(yīng)性強(qiáng)。絲網(wǎng)印刷一般分為接觸式和非接觸式印刷兩種。厚膜電路制造廠商一般采用非接觸式印刷。影響絲網(wǎng)印刷質(zhì)量的工藝變量有很多種，如：漿料（油墨）：必須要有良好的透過性能，應(yīng)當(dāng)流動性大粘度低轉(zhuǎn)移到承印物之后的

8、干燥性能及附著性能好。變量包括顆粒細(xì)度、顆粒分散程度、粘度、流動性、附著性能、干燥/固化速度。絲網(wǎng)：印刷的基礎(chǔ)，選擇好的絲網(wǎng)，才能提高印品的精度和質(zhì)量。變量包括材料、絲徑大小、絲網(wǎng)目數(shù)等。模板：模板是形成非圖像區(qū)域的成分。決定圖像載體即印版的質(zhì)量及其耐用性。刮墨板（刮刀）：使絲網(wǎng)印版與承印物接觸，協(xié)助控制漿料在承印物上的附著量。變量有刮墨板的硬度、刃口銳度、角度、運(yùn)行速度、壓力。覆墨板(擦板)：在圖文區(qū)均勻的填充漿料。覆墨板的動作往往與刮墨板的動作互逆。變量有覆墨板刃口銳度、角度、運(yùn)行速度、壓力。承印物：變量有表面紋理（光滑度）、表面多孔性、厚度均勻性、靜電作用、表面張力等。印刷/干燥：網(wǎng)距、

9、印刷臺面平整度、平行度、定位方法及精度、印刷幅面、固化溫度、固化時(shí)間等。本實(shí)驗(yàn)采用網(wǎng)距3mm，并采用具有圖像識別功能的CCD光學(xué)視覺對位系統(tǒng)。環(huán)境：環(huán)境變量有空氣中的污染物、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度等。9、真空技術(shù)真空科學(xué)與技術(shù)研究對象是稱之為“真空”的特殊物理環(huán)境。真空技術(shù)是使現(xiàn)代工業(yè)和尖端科學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展的一種基礎(chǔ)技術(shù)。真空絕不是沒有物質(zhì)的空間。指氣體壓力低于1個大氣壓（或氣體分子密度小于約）的稀薄氣體狀態(tài)或指定空間。通常將真空度劃分為幾個區(qū)域：粗真空、低真空、高真空、超高真空、極高真空。不同真空狀態(tài)不僅意味著“量”的變化，也意味著“質(zhì)”的變化。真空是用排出或捕獲分子的方法、使容器中的氣相分子數(shù)

10、目減少來獲得的。抽氣可由真空泵、阱和消氣劑來完成。真空抽氣的原理和方法有：通過輸運(yùn)方法將氣體分子由一方轉(zhuǎn)移到另一方，最后被排出泵外。所用原理：（a）氣體的壓縮和膨脹；（b）粘滯效應(yīng)產(chǎn)生的曳引力；（c）擴(kuò)散效應(yīng)產(chǎn)生的曳引力；（d）分子曳引力；（e）離子在電磁場中的運(yùn)動。通過捕獲方法吸掉氣體分子，使之暫時(shí)或永久留在泵內(nèi)。所用原理有：（a）電離效應(yīng)；（b）物理化學(xué)吸著。獲得真空后需要一個量具來量度系統(tǒng)內(nèi)絕對壓力的大小，稱之為真空計(jì)或真空規(guī)。目前真空規(guī)的種類很多，每一種只能測量一定范圍內(nèi)的真空度，大體可分為三類：力學(xué)型：直接測量物理量所得，量程在760-1torr，屬于絕對真空計(jì)；熱導(dǎo)型：熱傳導(dǎo)隨壓強(qiáng)

11、的升高而減小的特性；電離型：離子流隨壓強(qiáng)的升高而增大。兩類均與氣體的種類有關(guān)，其讀數(shù)是氣體種類的函數(shù)。本次試驗(yàn)中，共三處用到真空設(shè)備：磁控濺射鍍膜，電子發(fā)射性能測試和器件封裝。四、實(shí)驗(yàn)材料儀器實(shí)驗(yàn)材料:玻璃基板、ITO玻璃、氫氧化鈉、硫酸高鈰、光刻膠、酒精（無水乙醇）、硝酸、PSG-P1熒光漿料等。實(shí)驗(yàn)儀器：有蓋搪瓷方盤、燒杯、玻璃攪拌棒、托盤天平、KW-4A型旋轉(zhuǎn)甩膠機(jī)、LC-233型控溫烘箱、W-SP-4860A型紫外曝光機(jī)、ACS-4000-C4型多功能磁控濺射儀、金相顯微鏡、絲網(wǎng)印刷設(shè)備、HGL-650型傳送帶干燥爐、N6705電源分析儀、高壓電源、真空實(shí)驗(yàn)裝置等。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、實(shí)驗(yàn)

12、準(zhǔn)備：學(xué)習(xí)完成平板玻璃的清洗與退火處理2、器件電極制作：學(xué)習(xí)磁控濺射，光刻原理和應(yīng)用，完成器件電極的制作3、導(dǎo)電薄膜制作：學(xué)習(xí)導(dǎo)電薄膜材料的選擇和導(dǎo)電薄膜的制備方法，完成導(dǎo)電薄膜的制作4、陽極熒光板的制作：了解絲網(wǎng)印刷原理，學(xué)習(xí)陽極熒光板的制作5、電子發(fā)射性能測試：正確使用真空測試系統(tǒng)，完成電子發(fā)射的電形成工藝、激活工藝及測試工藝。對測試的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析討論6、器件封接：學(xué)習(xí)陰極板和陽極板的封接，了解封接原理和過程（觀察實(shí)驗(yàn)）六、實(shí)驗(yàn)過程1、玻璃清洗與退火檢查玻璃及刻字將用于制作陰陽極板的玻璃基片在洗滌中浸泡20分鐘帶上橡膠手套用海綿仔細(xì)清洗3-5分鐘，直到洗去玻璃基片表面污漬用清水將玻璃基片上

13、的清洗液沖洗干凈，然后用壓縮空氣吹干玻璃基片表面水漬對著燈光觀察玻璃基片表面是否有殘留污漬，若沒有就進(jìn)入下一步，否則返回上一步用去離子水沖洗玻璃基片一遍，然后用壓縮空氣吹干玻璃基片表面水漬將洗凈的玻璃基片放入烘箱，在100攝氏度下烘烤30分鐘后取出放入潔凈的有蓋搪瓷方盤中備用退火工藝是將洗好的玻璃板放入燒成爐中進(jìn)行，退火溫度600攝氏度，10分鐘至此玻璃清洗與退火工序完成。玻璃基片未徹底清洗干凈，在其上鍍金屬膜厚會出現(xiàn)各種狀況，如薄膜出現(xiàn)針孔，脫落等。退火是為了消除制品的內(nèi)應(yīng)力或控制結(jié)晶過程，將制品加熱到合適的溫度并保持一定時(shí)間然后慢慢冷卻的操作。保證了玻璃基片在之后的鍍膜過程中不會變形或者裂

14、紋。因此本次實(shí)驗(yàn)操作所有的工藝都在玻璃基片進(jìn)行，玻璃基片的清洗與退火是實(shí)驗(yàn)成功的基礎(chǔ)，重要性不容忽視。2、器件電極制作（鍍膜） 采用磁控濺射鍍膜法在玻璃基片上鍍金屬膜作為器件電極材料 我們采用磁控濺射鍍膜設(shè)備是ACS-4000-C4型多功能磁控濺射儀。它是一臺先進(jìn)的磁控濺射鍍膜設(shè)備，主要由準(zhǔn)備室和濺射室構(gòu)成，準(zhǔn)備室較小，濺射室保持高正空環(huán)境，節(jié)省了換片時(shí)抽真空的時(shí)間。系統(tǒng)采用微機(jī)控制，它擁有兩個獨(dú)立的射頻電源，一組直流電源。將準(zhǔn)備好的玻璃基片放在鍍膜托盤上，一次可以放兩片，鍍膜面朝下。用托盤叉將托盤放入準(zhǔn)備室，然后戴上手套調(diào)整托盤位置，使卡口對齊。關(guān)閉準(zhǔn)備室艙門，開始給準(zhǔn)備室抽真空。當(dāng)準(zhǔn)備室內(nèi)

15、的真空度達(dá)到高真空時(shí)，開啟準(zhǔn)備室與濺射室傳送通道，按線控制器上的open按鈕將準(zhǔn)備室內(nèi)的鍍膜托盤傳送至濺射室，手動搖動手柄將鍍膜盤向上抓起。將傳送裝置送回準(zhǔn)備室，按下close 按鈕關(guān)閉連接通道。搖動手柄將鍍膜盤降下，準(zhǔn)備磁控濺射鍍膜。載入磁控濺射鍍膜參數(shù)程序，開始鍍膜。第一組鍍膜參數(shù)為快速加熱基片到140攝氏度；然后慢速加熱基片到150攝氏度；氬氣氣氛下預(yù)濺射靶材20秒，氬氣氣氛下磁控濺射銅600秒；氬氣氣氛下磁控濺射鍍鎳240秒。開啟準(zhǔn)備室與濺射室通道，啟動傳送裝置將濺射室內(nèi)的鍍膜托盤傳回到準(zhǔn)備室，關(guān)閉連接通道。開啟準(zhǔn)備室，用托盤叉將托盤取出，將鍍好膜的玻璃基片取下放入潔凈的有蓋搪瓷方盤中

16、備用。重復(fù)以上步驟將所有的玻璃基片鍍上金屬膜。其中先鍍鎳30秒在基片表面形成一層很厚的鎳層，改善了接下來要鍍的銅層的附著能力，接下來要鍍銅600秒在基片表面形成一層較厚的銅層，銅具有良好的導(dǎo)電性，保證了將來制成器件電極良好導(dǎo)電性；最后鍍鎳180秒在銅表面形成一層保護(hù)層保護(hù)好易氧化的銅。于是在玻璃基片表面上鍍了三層導(dǎo)電性良好的穩(wěn)定的金屬薄膜，為之后的光刻工藝制作器件電極打下基礎(chǔ)。3、器件電極制作（光刻） 采用光刻加工工藝制作電極。光可加工的基本流程包括襯底準(zhǔn)備、涂膠、前烘、曝光、顯影、堅(jiān)膜、刻蝕、去膠。襯底準(zhǔn)備：即器件電極制作鍍膜工序甩膠：用KW-4A型旋轉(zhuǎn)甩膠機(jī)進(jìn)行甩膠。將鍍金屬薄膜的玻璃基片

17、取出，用滴管在金屬薄膜表面上滴上適量光刻膠，小心晃動玻璃基片，是使光刻膠覆蓋整個膜面。將涂好光刻膠的玻璃基片放在旋轉(zhuǎn)甩膠機(jī)中心按下吸氣按鈕將玻璃基片固定在甩膠臺上。蓋好蓋子先慢速甩9分鐘，再快速甩30秒將光刻膠均勻地甩涂到玻璃基片金屬薄膜上按動吸氣按鈕停止吸氣，將甩好膠的玻璃基片取下。前烘：將甩好膠的玻璃基片放入烘箱中，在80攝氏度下烘烤30分鐘。前烘將光刻膠的溶劑烘干，使得金屬薄膜表面的光刻膠固化，增強(qiáng)光刻膠膜與金屬薄膜表面之間的粘附性。曝光：用W-SP-4860A型光刻機(jī)進(jìn)行曝光，這臺機(jī)器可以曝光100 x120cm的大幅版面。由于我們使用的光刻膠為正性的，因此是用正性的掩膜板，將掩膜板放

18、在曝光臺上，器件電極圖像應(yīng)該處于基片中央，蓋上遮光板，開始抽真空使得遮光板緊貼玻璃面抽真空6秒后強(qiáng)紫外燈點(diǎn)亮開始曝光。曝光時(shí)間必須適當(dāng)，時(shí)間太長或者時(shí)間太短都會使得曝光過程出現(xiàn)問題。曝光時(shí)間是由光刻膠、薄膜厚度、光源強(qiáng)度、以及光源與襯底之間的距離來決定，一般曝光時(shí)間為幾秒到幾十秒的范圍內(nèi)。通常以短時(shí)間曝光為好，并通過實(shí)驗(yàn)來決定最佳曝光時(shí)間。顯影：先配置顯影液顯影液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為千分之四的氫氧化鈉溶液。帶上橡膠手套將曝光之后的玻璃基板放入顯影液中顯影。顯影時(shí)間隨著光致抗蝕劑的種類，膠膜厚度、顯影液的種類、顯影溫度和操作方法的不同而不同，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇和調(diào)整。顯影時(shí)間過長。容易使膠膜發(fā)生軟化

19、和膨脹，影響膠膜與襯底的粘附性。甚至出現(xiàn)浮膠現(xiàn)象。顯影時(shí)間過短，會引起反應(yīng)不充分。因而影響腐蝕出來的圖形精度，同時(shí)也會降低分辨率。本實(shí)驗(yàn)中的顯影時(shí)間大概為20min左右，光刻部分的金屬薄膜剛好顯露出來，顯影完畢之后在金相顯微鏡下觀察顯影情況。堅(jiān)膜（后烘）：將顯影后的玻璃基片放入烘箱中，在100下烘60分鐘。堅(jiān)膜的目的在于揮發(fā)掉殘存于光刻膠的溶劑，進(jìn)一步提高膠膜與襯底表面的粘附能力，并使膠膜致密堅(jiān)固，并可以增加膠層的抗刻蝕能力。刻蝕：使用指導(dǎo)老師事先配置好的腐蝕液，分成為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%硝酸加3g硫酸高鈰，其中硫酸高鈰為催化劑作用。用鑷子將堅(jiān)膜后的玻璃基片放入腐蝕液中，注意鑷子不要碰傷光刻膠層。

20、當(dāng)刻好的圖案清晰可見即可取出來用清水沖凈。用壓縮空氣吹干水漬后即可拿到顯微鏡下觀察，若發(fā)現(xiàn)刻蝕不充分可繼續(xù)放入腐蝕液中刻蝕。去膠：去膠液為510%氫氧化鈉溶液。剝膠液與光照過的膠膜發(fā)生反應(yīng)，將不再能貼敷在基板上，用清水沖凈玻璃基片殘留去膠液，用壓縮空氣吹干后放入潔凈的蓋有搪瓷方盤中備用。4、陽極熒光板制作我們在ITO薄膜玻璃上利用絲網(wǎng)印刷工藝印制一層熒光粉來制作陽極熒光板。我們采用的絲網(wǎng)印刷設(shè)備，只需要調(diào)節(jié)和設(shè)置好各種印刷變量，并利用具有圖像識別功能的CCD光學(xué)視覺對位系統(tǒng)進(jìn)行印刷區(qū)域?qū)ξ?，印刷時(shí)只需要按下幾個鍵就能自動印刷。（1）用酒精清洗ITO薄膜玻璃、絲網(wǎng)以及刮刀和擦版；（2）在絲網(wǎng)下面

21、用不干膠帶貼出印刷區(qū)域；（3）調(diào)節(jié)印刷設(shè)備，主要調(diào)節(jié)3個距離，即絲網(wǎng)與印刷面距離3毫米、刮刀與印刷面微貼、擦版與絲網(wǎng)微貼；用CCD光學(xué)視覺對位系統(tǒng)進(jìn)行印刷區(qū)域?qū)ξ?，在印刷區(qū)域上放上待印刷的ITO薄膜玻璃（有ITO薄膜面朝上）在絲網(wǎng)上印刷區(qū)域刮刀一邊添加適量的印刷漿料（PSG-P1熒光漿料）開啟真空吸住待印刷ITO薄膜玻璃，按動按鍵將ITO玻璃送到絲網(wǎng)下面開始印刷；關(guān)閉真空，將印刷好的ITO薄膜玻璃取下，換上另一片待印刷ITO薄膜玻璃；將印刷好的ITO薄膜玻璃放在HGL-650型傳送帶干燥爐的傳送帶上烘干。傳送帶的傳送速度為200mm/min，干燥爐的四個爐區(qū)溫度分別為135、105、105、1

22、00印刷完后的漿料可以回收，之后再清洗絲網(wǎng)以及刮刀和擦版至此陽極熒光板制作工序完成?？梢詫⒅谱骱玫年枠O熒光板在紫外燈下觀察，可以看到熒光材料在在紫外燈下發(fā)出明亮的綠色熒光。絲網(wǎng)印刷得到的熒光粉并不非常均勻，呈現(xiàn)兩邊厚，中間薄的狀態(tài)。5、導(dǎo)電薄膜制作（磁控濺射法）導(dǎo)電薄膜制作依然需要用到光刻工藝和磁控濺射鍍膜工藝，不過這次不是像器件電極制作工序中那樣先磁控濺射鍍膜再用光刻工藝刻蝕掉不需要的金屬薄膜；而是先用光刻工藝在器件電極間細(xì)縫處刻出鍍膜窗口，再在鍍膜窗口部位用磁控濺射鍍膜工藝鍍上導(dǎo)電薄膜氧化鈀（PdO）襯底準(zhǔn)備：取出制作好器件電極的玻璃基片。涂膠（甩膠）：用KW-4A型旋轉(zhuǎn)甩膠機(jī)進(jìn)行甩膠。將

23、制作好器件電極的玻璃基片取出，用滴管在金屬薄膜面上滴適量光刻膠，小心晃動玻璃基片，使光刻膠覆蓋整個膜面。將涂好光刻膠的玻璃基片放在甩膠機(jī)甩膠臺中心，按動吸氣按鈕將玻璃基片固定在甩膠臺上，蓋上蓋子。先慢速甩，再快速甩30秒將光刻膠均勻的甩涂到玻璃基片金屬薄膜上。按動吸氣按鈕停止吸氣，將甩好膠的玻璃基片取下。前烘：將甩好膠的玻璃基片放入烘箱中，在80下烘烤15min曝光：將掩膜板放在曝光臺上，淹膜面朝上，再將前烘后的玻璃基片有光刻膠的一面朝下放在掩膜板上，器件電極圖像上的實(shí)心十字應(yīng)套準(zhǔn)掩膜板上的空心十字，套準(zhǔn)時(shí)注意不要擦傷了光刻膠膠膜。用一個塑料蓋蓋住放好的掩膜板和玻璃基片，避免蓋上遮光板時(shí)觸動定

24、位好的掩膜板和玻璃基片。然后用毛巾蓋住塑料蓋，以避免塑料蓋的銳利邊角劃傷布制遮光板。蓋上遮光板，開機(jī)設(shè)置抽真空時(shí)間6秒，曝光時(shí)間大致60秒。拉上遮光板掛鉤電路接通，開始抽真空使遮光板貼緊曝光面玻璃面，抽真空6秒后強(qiáng)紫外燈點(diǎn)亮開始曝光。顯影：先配置顯影液，顯影液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.5的氫氧化鈉溶液。堅(jiān)膜（后烘）：將顯影后的玻璃基片放入烘箱中，在80下烘5分鐘。磁控濺射鍍膜：靶材料用鈀（Pd），在氬氣（Ar）氣氛下（流量20sccm）預(yù)濺射靶材料20秒；在氬氣（流量20sccm）和氧氣（）（流量10sccm）氣氛下氧化靶材料（第一次120秒，之后30秒）；在氬氣（流量20sccm）和氧氣（流量30sc

25、cm）氣氛下磁控濺射鍍膜180秒。由于時(shí)間有限，只有部分玻璃先加熱到100在進(jìn)行鍍膜，其余的玻璃基片未加熱直接鍍膜。去膠：采用溶液使器件電極表面的膠膜溶脹或溶解而脫落，去膠液為酒精。至此導(dǎo)電膜制作工序完成?？梢钥闯龌訜岷箦兩系膶?dǎo)電膜呈藍(lán)色，基片未加熱鍍上的導(dǎo)電膜呈銀白色。6、導(dǎo)電薄膜裂縫加電形成及表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射性能測試： 在電子發(fā)射膜兩端施加一定波形的電壓，使電子發(fā)射薄膜上產(chǎn)生裂紋，形成電子發(fā)射區(qū)，該步驟稱為“加電形成”。當(dāng)器件電流If突然增大后，停止脈沖電壓，測量并聯(lián)電阻Rp，如Rp增大一個數(shù)量級以上表明已經(jīng)形成裂縫。形成工藝以后，向真空室導(dǎo)入有機(jī)氣體，并在導(dǎo)電膜兩端施加脈沖電壓，氣氛

26、中的碳在裂縫附近堆積，使發(fā)射電流顯著變化這就是“激活處理”。在本實(shí)驗(yàn)中，由于時(shí)間所限，未進(jìn)行激活處理。加電形成和激活處理的示意圖如圖15所示。 導(dǎo)電薄膜裂縫加電壓形成后即可進(jìn)行表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射性能測試了。表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射測試的電路圖如圖16所示。其中Va為陽極電壓,Vf為器件電壓，If為器件電流，Ie為發(fā)射電流。 導(dǎo)電薄膜裂縫加電形成和表面電子傳導(dǎo)電子發(fā)射性能測試均在真空中進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)中用到的真空系統(tǒng)如圖17所示。 常規(guī)開機(jī)規(guī)程為：接通冷卻水（各閥門關(guān)閉，真空室關(guān)閉）；開總電源；開機(jī)械泵；開V3旁抽閥，機(jī)械泵對真空室抽氣，電阻規(guī)測量低真空；真空度低于5Pa后關(guān)閉V3旁抽閥，開分子泵總電源開關(guān)；開

27、電磁閥DF(分子泵LED置零）然后開分子泵啟動按鈕；開閘板閥，對真空室抽氣，分子泵正常工作后，開高真空機(jī)（電離計(jì)）。 若開機(jī)時(shí)真空度低于5Pa，可直接執(zhí)行后半部分。 關(guān)機(jī)規(guī)程為：關(guān)閉各儀表電源呢；關(guān)閉所有閥門，是系統(tǒng)保持真空；關(guān)分子泵，抽氣速率為零后關(guān)閉電磁閥；關(guān)機(jī)械泵；關(guān)總電源；關(guān)冷卻水。 首先要在真空室內(nèi)連好電路，電路如圖16所示，連接時(shí)注意各個鱷魚夾盡量不要交叉，接觸，以免短路。鱷魚夾夾住電極時(shí)在電極上墊上一塊鋼網(wǎng)，目的是增大接觸面積而減小接觸電阻，連接好電路后測量器件電極對之間電阻值并記錄。真空連接好的電路如圖18所示。按照開機(jī)規(guī)程操作對真空室抽真空使真空度達(dá)到Pa。給選用的器件電極對

28、加上加電形成電壓，記錄器件電流隨加電形成電壓（器件電壓）變化的數(shù)據(jù)。加電形成完成后測量所選器件電極對之間的電阻并記錄。給陽極加上陽極電壓Va（1000V）給加電形成好器件電極對加上器件電壓Vf，記錄器件電流If，發(fā)射電流Ie隨器件電壓Vf變化的數(shù)據(jù)。性能測試過程中觀察器件的發(fā)光情況。每次性能測試后也要測量所選器件電極對之間電阻并記錄數(shù)據(jù)（如表一）7、器件封接（觀察實(shí)驗(yàn)）SED是一種真空顯示器件，由上下玻璃基板及周圍封接材料框構(gòu)成的一個密封結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為高真空。 器件封接選用的粘合劑選用低熔點(diǎn)的玻璃粉（低玻粉），他的熔點(diǎn)比玻璃熔點(diǎn)低，具有較好的氣密性，化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。主要成分為：氧化鉛，氧化

29、鋅，乙基纖維素，硝棉等。 SED封接步驟：準(zhǔn)備好陰陽極板，以及支撐用玻璃條；配制低玻粉漿料，在支撐條上涂覆低玻粉，等待其干燥；把涂了低玻粉的支撐條安裝在陽極板上放入馬弗爐中烘烤，待自然冷卻；取出后繼續(xù)在支撐條的另一面涂覆低玻粉放入馬弗爐中烘烤；在支撐條之間涂覆低玻粉，固定好陰極，放入馬弗爐中烘烤；取出后對器件排氣，到高真空后測試。七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析1、洗滌好的玻璃基板經(jīng)過磁控濺射鍍膜之后就是光刻過程，光刻的流程包括：襯底準(zhǔn)備、甩膠、前烘、曝光、顯影、后烘等一系列流程。實(shí)驗(yàn)中的玻璃基板光刻后在金相顯微鏡下觀察的結(jié)果如圖所示：去膠前： 去膠后：分析：圖中出現(xiàn)了過刻蝕的情況，而且由于玻璃基板的洗滌不

30、干凈和涂膠的時(shí)出現(xiàn)氣泡在圖中出現(xiàn)針孔現(xiàn)象?？偟膩碚f本次光刻基本是成功的兩電極間距約為13um。在電極之間制備導(dǎo)電薄膜時(shí)沒有采用磁控濺射的方法，而是用針孔注射器人工手動操作，雖然這樣節(jié)約了原料但是卻直接影響到后期測試過程中發(fā)光點(diǎn)的數(shù)目、以及發(fā)光亮度。制作陽極板采用的是絲網(wǎng)印刷技術(shù)，即通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)，按照所需尺寸在導(dǎo)電玻璃基板上印刷一層熒光漿料，再經(jīng)過不同溫度的恒溫烘烤形成熒光板陽極。測試過程電路連接如圖所示：該過程是在高真空環(huán)境中進(jìn)行的，采用的真空實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：給陽極加高壓Va后再給器件加上一定的器件電壓Vf，記錄器件電流If,發(fā)射電流Ie隨器件電壓Vf變化，并觀察記錄下性能測試過程中器件的發(fā)光情況。八、數(shù)據(jù)處理加電前：R7 =14 器件電壓Vf（V）0.511.522.533.544.555.56器件電流If（mA）35.371.3108.3153.7217.6262.3291.5331.6408.3484.5502.210.2加電后：R7=176 陽極電壓：Ua=2kV 壓強(qiáng)：P=Pa器件電壓Vf（V）11.522.53456789器件電流If（mA）0.50.60.81.11.31.82.53.13.73.94.9發(fā)射電流Ie（0.01A）000000000001010.51111.51212.51313.51414.5156.37.37.57.66.66.65