等离子体显示板用光敏浆料阻挡肋成形

Takaki Masaki、Yuichiro Iguchi和Soo Jong Kim

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AZojomo（ISSN 1833-122X）2006年3月第2卷

主题

摘要

关键字

介绍

实验的

光敏粘贴准备

印刷

光刻法制备屏障肋图案

结果和讨论

结论

参考文献

联系方式

摘要

在等离子显示板的后面板上，形成了阻挡肋条纹和矩阵安排，以保持放电之间的空间这个两块玻璃板，以防止电气和光学交叉干扰在相邻的细胞之间。提出了各种屏障肋的形成途径包括丝网印刷、喷砂、剥离、卷绕绿色胶带，以及光敏粘贴。在这个在这项研究中，提出了一种利用感光膏进行后面板成形的工艺。通过加入玻璃粉、粘结剂聚合物、功能单体、光引发剂、添加剂和溶剂制备了光敏阻隔肋膏。通过优化浆料配方和光刻工艺，可获得高150μm、宽30μm、间距150μm的高分辨率阻挡肋。

关键字

等离子体显示面板、屏障罗纹、光刻、感光膏、精细图案

介绍

在等离子显示面板（PDP）的后面板上，以条纹和矩阵布置形成阻挡肋，以保持两个玻璃板之间的放电空间，防止相邻电池之间的电和光交叉，并在其侧壁上提供磷光体涂层的附加区域，这有助于提高设备的对比度和亮度。PDP中使用的屏障肋的宽度通常在30-80μm范围内，其高度为110-140μm。对于42英寸(107厘米)全规格，屏障肋中心之间的距离(亚像素间距，间距)为150和420μm。高清电视（HDTV），1920×1080像素）和视频图形适配器（VGA），852×480像素）级PDP。更高分辨率的器件需要尺寸更细的肋。

提出并研究了各种障壁筋形成路线，包括丝网印刷[1]、喷砂[2]、提取、绿带[3]卷取、光敏粘贴等[4-6]，如图1所示。在这些路线中，喷砂和感光膏目前用于大多数PDP生产线。

在感光膏工艺中，在玻璃基板上涂覆感光玻璃膏，并且通过常规光刻工艺进行图案形成。然而，尽管光敏银膏已被广泛用于形成维持电极、总线电极和寻址电极[7,8]，但传统的光敏银膏工艺尚未实际用作肋骨形成。

通过传统的感光膏工艺，通过一次曝光获得的图案厚度薄至30μm，如图2所示。因此，重复施用糊剂、干燥和暴露4-10次以形成所需高度的肋，即200μm（烧制后约140μm），这是一个很大的缺点。

在本工作中，解决了重复曝光和显影的缺点，通过对制备工艺的检验，即膏体组成和玻璃粉设计。研究了玻璃粉的化学成分、粒度、分布和烧结条件。由此建立了光敏糊工艺，通过一次涂布、烘干、曝光、显影，即可形成所需的罗纹图案，如图3所示[9,10]。

通过加入以下方法制备光敏肋骨膏：玻璃粉、粘合剂聚合物、功能单体、光引发剂、添加剂、，和溶剂。研究了膏体成分和光刻工艺对肋形成的影响。研究了曝光能量、镀膜与掩模之间的间隙、显影条件等工艺参数对凸棱高度、宽度、间距和横截面的影响。

实验的

光敏粘贴准备

光敏粘贴过程示意图如图4所示。感光浆料是由无机组成的玻璃粉和光敏有机成分，包括丙烯酸粘合剂聚合物、紫外线（UV）可固化功能单体、光引发剂、增塑剂、添加剂、，和溶剂。

无机玻璃粉由玻璃厂家生产，其化学成分在B_2.O_3.-硅_2.状态”_2.O_3.-李_2.O-BaO-MgO体系。使用激光衍射粒度分析（Microtrack）测量的玻璃粉末平均粒度为1.0-4.0μM

通过捏合玻璃粉末和有机成分，即溶剂、聚合物粘合剂、单体、增塑剂和其他添加剂，制备用于肋骨成型的糊料。

首先，使用机械搅拌器将粘合剂聚合物溶解在γ-BL（丁内酯）溶剂中，直至不含任何凝胶或共凝胶。单体,向该溶液中添加光引发剂、增塑剂和添加剂，并搅拌所得混合物。向该混合物中添加浆料和玻璃粉，并使用机械搅拌器进行混合。然后将所需配方的全部浆料由三辊磨机(德国Exact公司)捏合5 -10次，以达到均匀分散和所需的粘度。

印刷

将光敏浆料在高应变点(旭硝子PD-200, 125 mm平方，2.8 mm厚度)的玻璃基板的整个表面进行丝网印刷。采用325目不锈钢筛网(开口25μm)。印刷干燥10次以上，厚度可达200μm。室温流平5-10 min后，在玻璃基板上涂膜80℃干燥˚C除去溶剂。

光刻法制备屏障肋图案

采用三种不同间距(360、230和130μm)的铬条纹玻璃光罩，对涂层基底进行紫外照射(波长为365、405和436 nm)。光源为超高压汞灯，曝光量为200-700 mJ/cm^2..

将暴露的基板浸入0.1-0.5%的弱碱水溶液中10-30秒。溶解未暴露部分，然后在80℃下干燥˚C以获得形成屏障肋的衬底。使用箱式炉在空气气氛中烧制阻挡肋形成的基板。温度被加热到580度˚C以80-200的速度˚C/h，并在该温度下保持15分钟以烧结。

通过这种烧制工艺，可以获得不含任何粘结剂聚合物和其他有机成分的屏障肋图案。

采用扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜对试样的横截面、俯视图和烧成图案的断开等缺陷进行了检测。

结果和讨论

屏障肋的图案取决于许多因素和参数，涉及到光敏浆料的配方和光刻工艺。紫外光固化单体/聚合物体系和光引发剂的选择是控制阻隔肋膏光敏性和光聚合性的重要因素之一。在屏障肋的底部进行完美的光聚合是获得良好图案而不断开和弯曲的关键因素。

图5显示了屏障肋横截面和整体视图的SEM图像。通过一次曝光和显影，形成了360、230和130μm间距的肋骨。为了形成200μm高度的肋骨图案，应避免感光膏的紫外散射。通过优化膏体配方和光刻工艺，可形成高150μm、宽30μm、间距150μm的高分辨率肋材(XGA)，如图6所示。未检测到肋骨断开、剥落和弯曲等任何缺陷。

此外，通过选择膏体配方和曝光能量，可以形成两种不同类型的肋截面，获得均匀的高亮度荧光粉层厚度，如图7所示。

结论

通过优化浆料配方和光刻工艺，获得了高150μm、宽30μm、烧成后间距150μm的高分辨率（XGA）。光敏粘贴工艺特别适用于高分辨率等离子显示器。

参考文献

1.A.Sabel，“等离子显示器”，IEEE Trans.Plasma Sci。，19, [6] (1991)1032-47.

2.T.Shinoda、M.Wakitani、T.Nakano和N.Awaji，“高分辨率21英寸对角全彩色表面放电等离子体显示面板的面板结构开发”，IEEE Trans。伊莱克特。装置，47, [1] (2000)77-81.

3.Kim，S-Y.Lee，S-K.Hong和Jeon，Y-S.Kim，S-Y.Lee，S-K.Hong和H-J.Jeon，“通过卷绕成型绿色胶带形成等离子显示面板的屏障肋”，J.Am.Ceram.Soc。，84, [7] 1470-74(2001).

4.朴淑珍，郑绍文，白绍辉，尹绍文，“PDP用光刻技术制作屏障肋的方法”，中华民国光刻学会，2002，第171-74页。

5.T. Masaki, G. Moriya, K. Horiuchi and Y.Iguchi, ,“Plasma Display and Method of Manufacturing the Same,” US Patent No.6043604 (28 March 2000).

6.Paek、Choi和Park，S.H.H.H.和H.S.，《用透明软模对PDP的阻挡肋进行图形化》，IMID 2002年文摘，第639-42页。。

7.L.P.Drozadyk，J.H.Choi和M.Tsuchiya，“PDP应用中的光致图案导体带”，SID 99摘要，第1044-47页。

8.T.Masaki，A.Yoshimura和K.Iwanaga，“光敏导电浆料”，日本登喜三郎，（1996）第1-7页。

9.T.Masaki和Y.Iguchi，“使用光敏玻璃膏形成PDP的阻挡肋”，摘自日本陶瓷学会会议记录，大阪陶瓷学会，（2000）第33-35页。

10.K.Iwanaga，T.Masaki和I.Iguchi，“感光膏、等离子显示器及其生产方法”，美国专利号6197480（2001年3月6日）。

联系方式