CN100530495C - 等离子体显示板电极的薄膜光刻制造方法及其产品 - Google Patents
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Abstract
本发明针对薄膜光刻技术制备金属电极中，热压感光干膜工艺容易在感光干膜与基板之间残留气泡，进而在接触式曝光中气泡被放大，从而使基板上的电极出现大量缺陷的问题，公开了一种可降低感光性干膜与基板之间残留的气泡对基板质量的影响的基于薄膜金属电极的制备方法及利用该电极所制造的等离子体显示板，其特征所述的前板电极组(2)和后板电极组(6)采用金属电极，并用薄膜光刻技术制备，所述的薄膜光刻技术在显影工艺结束后，增加了二次热压干膜工艺。它具有工艺简单，效率高，成品率高，成本低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种等离子体显示板用电极的制造方法及利用该方法所得电极的等离子体显示板，尤其是一种基于薄膜金属电极的等离子体显示板，具体地说是一种等离子体显示板电极的薄膜光刻制造方法及其产品。
背景技术
目前，常规的等离子体显示板由前板和后板组成。前板主要由衬底玻璃基板、电极组(包括扫描电极和维持电极)、介电层、保护膜等组成。后板主要由衬底玻璃基板、电极组、介电层、障壁等组成。
常规的等离子体显示板中，前板的电极组通常有两种可能，一种是由透明的ITO电极和金属电极构成的复合电极，另一种是纯金属电极。后板的电极组是纯金属电极。
如前板的电极组采用复合电极，则在复合电极中，ITO电极是显示单元用于放电的电极，为了将等离子体放电激发的可见光尽可能多地由前板发射出去，显示电极通常选择透明的ITO，但由于ITO电极经过高温烧结后电阻会变得很大，为了节约驱动能耗和获得较大的开口率，通常在ITO电极的表面制作宽度较窄、电阻较小的金属电极作为汇流电极，常用的汇流电极是用厚膜光刻法制备的银电极，或用薄膜光刻法制备的铬/铜/铬电极。
在大面积、高分辨率等离子体显示板中，每个放电单元的几何尺寸很微小，因而电极的宽度和间隙已达到设计极限，这时用复合电极作为前板的电极组已没有太大意义，直接用纯金属电极作为前板的电极组是必然趋势。后板的电极组也是纯金属电极。作为纯金属电极，金属材料不同，制备方法也不同，通常采用厚膜光刻法或薄膜光刻法，例如：银电极用厚膜光刻法制备，而铝电极、铬/铜/铬电极用薄膜光刻法制备。
综上所述，在等离子体显示板的制备过程中，无论是前板，还是后板，均需要制作金属电极。在厚膜光刻法制备银电极技术中，电极浆料需经过高温烧结后才具有导电能力，而高温烧结过程将使电极的边缘上翘，使电极的厚度均匀性变差，进而降低基板的耐压性能，最后在显示屏上就会出现次点，甚至断线。而薄膜光刻技术不仅能解决上述问题，而且其工艺成熟，材料成本低，被广泛用于等离子体显示板的金属电极的制备。
薄膜光刻法的工艺主要由以下步骤组成：薄膜电极的蒸镀，感光性材料的涂覆，感光性材料的曝光，感光性材料的显影，感光性材料的固化，薄膜电极的蚀刻，感光性材料的去除。其中，感光性材料的涂覆在薄膜光刻工艺中起着关键的作用。
现今，在大面积等离子体显示板的制程中，感光性材料的涂覆多采用干膜热压法，即将感光性材料制成一定厚度的、均匀的干膜，通过热压辊将加热的干膜压服在传动的基板上。这种方法的优点是工艺简单、时间短、效率高，适合量产；缺点是对干膜的质量要求较高，干膜上不能有凹陷、突起等异常点存在，否则将给后道工艺带来更多的缺陷。干膜的热压过程中，产生废品的主要原因是：感光性干膜与基板之间残留微小气泡。这些微小气泡的形成原因有很多，比如基板表面的缺陷、环境洁净度不够而掉落的灰尘、感光性干膜的异常点等。
感光性材料的曝光可以利用曝光机来完成。曝光机通常有两种：非接触式曝光机和接触式曝光机。非接触式曝光机的掩膜与基板之间留有一定的间隙，彼此不接触，其优点是掩膜和基板上的涂敷材料不会彼此污染、破坏，曝光强度均匀，紫外光线基本垂直基板表面入射；缺点是要求光源系统能够产生准直光，使曝光设备的制造难度和成本都很高。接触式曝光机的掩膜与基板是彼此接触的，因为光源系统的出射光线与基板表面不垂直，因而掩膜与基板必须紧密贴合才能保证曝光的精度，通常采用抽真空的方法实现掩膜与基板的紧密贴合。接触式曝光机的优点是设备制造难度和成本低，缺点是设备的调校困难，大面积平面真空系统的设计难度高。
干膜热压过程中产生的微小气泡，一方面会导致电极断路缺陷；另一方面，如果采用接触式曝光机完成感光性材料的曝光，那么，由于接触式曝光机需要抽真空才能使掩膜与基板紧密贴合，在抽真空的强大负压下，感光性干膜与基板之间的微小气泡将会被放大，从而使电极断路缺陷的数量倍增。因而，在用接触式曝光机完成热压感光干膜的曝光技术中，其主要技术难题在于，如何降低感光性干膜与基板之间残留的气泡对基板质量的影响。
发明内容
本发明的目的是针对薄膜光刻技术制备金属电极过程中，热压感光干膜工艺容易在感光干膜与基板之间残留气泡，而这些气泡不仅容易给电极线带来缺陷，更加严重的是在接触式曝光中这些气泡会在负压下被放大，从而使缺陷点倍增等问题，发明一种可降低感光性干膜与基板之间残留的气泡对基板质量的影响的等离子体显示板电极的薄膜光刻制造方法及其产品。
本发明的技术方案之一是：
一种等离子体显示板电极的薄膜光刻制造方法，包括前基板电极组和后基板电极组，它们均依次由以下步骤制造而成：
(一)薄膜电极的蒸镀；
(二)感光材料的涂覆；
(三)感光性材料的曝光；
(四)感光性材料的显影；
(五)感光性材料的固化；
(六)薄膜电极的蚀刻；
(七)感光性材料的去除；
其中第(二)步的感光材料的涂覆采用干膜热压，第(三)步的感光性材料的曝光采用接触式曝光机进行曝光，其特征是在第(四)步感光性材料的显影和第(五)步感光性材料的固化之间增加一干膜热压工序，即将在第(四)步感光性材料的显影后所得的干膜再次采用热压法进行二次热压，以消除所述第(四)步所得的干膜与基板之间的残留气泡。
所述的干膜热压是指将感光材料制成厚度均匀的干膜，再将干膜置于基板与热压辊之间，使基板通过热压辊从而将干膜压服在基板上。
本发明的技术方案之二是：
一种等离子体显示板，包括前板和后板，前板包括前衬底玻璃基板1、介电层3和保护膜4，保护膜4覆盖在介电层3的表面，后板包括后衬底玻璃基板5、介电层7、阻隔壁8，阻隔壁8设在介电层7的表面，其特征是在前衬底玻璃基板1(以下简称玻璃基板1)和介电层3之间设有一利用二次热压干膜工艺加工而成的第一金属电极组2(以下简称金属电极组2)；在后衬底玻璃基板5(以下简称玻璃基板5)与介电层7之间也设有一利用二次热压干膜工艺加工而成的第二金属电极组6(以下简称金属电极组6)。
所述的第一金属电极组2或为ITO电极与金属电极构成的复合电极，或为金属电极。
所述的阻隔壁8或为玻璃浆料烧结而成，或为金属。
所述的等离子体显示板或为三电极表面放电结构，或为两电极对向放电结构。
所述的等离子体显示板或为单色等离子体显示板，或为彩色等离子体显示板。
本发明的有益效果：
①本发明采用干膜热压法制备大面积的感光涂层，工艺简单、时间短、效率高，适合量产。②本发明采用接触式曝光技术，接触式曝光设备的制造难度和成本较低。③本发明采用薄膜光刻技术制备等离子体显示板中的金属电极，工艺成熟，材料成本低，可靠性高。④本发明在薄膜光刻技术的基础上增加了二次热压工艺，减少了电极的缺陷点，提高了基板的质量。
此外，利用本发明方法所制备的等离子体显示板还具有显示均匀好，工作稳定的优点。
附图说明
图1为本发明的等离子体显示板的立体分解结构示意图。
图2为显影工艺后基板的状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
一种等离子体显示板电极的薄膜光刻制造方法，包括前基板电极组和后基板电极组，它们均依次由以下步骤制造而成：
(一)薄膜电极的蒸镀；该步骤的工艺条件和工步与现有技术相同；
(二)感光材料的涂覆(采用干膜热压进行)；该步骤的工艺条件和工步与现有技术相同，其中的干膜热压是指将感光材料制成厚度均匀的干膜，再将干膜置于基板与热压辊之间，使基板通过热压辊从而将干膜压服在基板上；
(三)感光性材料的曝光(采用接触式曝光机进行曝光)；该步骤的工艺条件和工步与现有技术相同；
(四)感光性材料的显影；该步骤的工艺条件和工步与现有技术相同；
(五)对显影后的干膜利用热压法进行二次热压，以消除干膜与基板之间的残留气泡。该步骤的工艺条件和工步与现有技术相同；
(六)感光性材料的固化；该步骤的工艺条件和工步与现有技术相同；
(七)薄膜电极的蚀刻；该步骤的工艺条件和工步与现有技术相同；
(八)感光性材料的去除；该步骤的工艺条件和工步与现有技术相同。
本发明的关键是增加了二次热压来消除气泡，因此其它工艺步骤均与现有技术相同，或可采用现有技术加以实现，第一次显影后干膜的结构如图2所示。
本发明的应用了上述方法生产的电极的产品的结构为：
如图1所示。
一种等离子体显示板，它包括前板和后板。前板包括前衬底玻璃基板1、电极组2、介电层3和保护膜4，电极组2位于玻璃基板1和介电层3之间，保护膜4则覆盖在介电层3的表面。后板包括后衬底玻璃基板5、电极组6、介电层7、阻隔壁8，电极组6位于玻璃基板5与介电层7之间，阻隔壁8位于介电层7表面。其特征所述的前板电极组2和后板电极组6采用金属电极，并用薄膜光刻技术制备。所述的薄膜光刻技术的制备过程如下：蒸镀薄膜金属，热压感光干膜，接触式曝光感光干膜，显影曝光后的干膜，二次热压干膜，固化干膜，蚀刻薄膜金属电极，去除感光干膜。这里与普通的薄膜光刻技术不同的是，所述的电极组2和电极组6均是采用增加了二次热压干膜工艺的电极产品，因为这时基板上的干膜已呈现线条图形9，存在于线条上的气泡10经过热挤压极易从线条的间隙11跑出，通过2～3次的热挤压后，线条上的残留气泡可消除90％以上，大大提高了电极的质量。
所述的前板电极组或为ITO电极与金属电极构成的复合电极，或为金属电极。
所述的阻隔壁或为玻璃浆料烧结而成，或为金属。
所述等离子体显示板或为三电极表面放电结构，或为两电极对向放电结构。
所述的等离子体显示板或为单色等离子体显示板，或为彩色等离子体显示板。
Claims (7)
1、一种等离子体显示板电极的薄膜光刻制造方法，包括前基板电极组和后基板电极组，它们均依次由以下步骤制造而成：
(一)薄膜电极的蒸镀；
(二)感光材料的涂覆；
(三)感光性材料的曝光；
(四)感光性材料的显影；
(五)感光性材料的固化；
(六)薄膜电极的蚀刻；
(七)感光性材料的去除；
其中第(二)步的感光材料的涂覆采用干膜热压，第(三)步的感光性材料的曝光采用接触式曝光机进行曝光，其特征是在第(四)步感光性材料的显影和第(五)步感光性材料的固化之间增加一干膜热压工序，即将在第(四)步感光性材料的显影后所得的干膜再次采用热压法进行二次热压，以消除所述第(四)步所得的干膜与基板之间的残留气泡。
2、根据权利要求1所述的等离子体显示板电极的薄膜光刻制造方法，其特征是第(二)步中所述的干膜热压是指将感光材料制成厚度均匀的干膜，再将干膜置于基板与热压辊之间，使基板通过热压辊从而将干膜压服在基板上。
3、一种权利要求1所述方法制备所得的等离子体显示板，包括前板和后板，前板包括前衬底玻璃基板(1)、第一介电层(3)和保护膜(4)，保护膜(4)覆盖在第一介电层(3)的表面，后板包括后衬底玻璃基板(5)、第二介电层(7)、阻隔壁(8)，阻隔壁(8)设在第二介电层(7)的表面，其特征是在前衬底玻璃基板(1)和第一介电层(3)之间设有一利用二次热压干膜工艺加工而成的第一金属电极组(2)；在后衬底玻璃基板(5)与第二介电层(7)之间也设有一利用二次热压干膜工艺加工而成的第二金属电极组(6)。
4、根据权利要求3所述的等离子体显示板，其特征是所述的第一金属电极组(2)或为ITO电极与金属电极构成的复合电极，或为金属电极。
5、根据权利要求3所述的等离子体显示板，其特征是所述的阻隔壁(8)或为玻璃浆料烧结而成，或为金属。
6、根据权利要求3所述的等离子体显示板，其特征是所述的等离子体显示板或为三电极表面放电结构，或为两电极对向放电结构。
7、根据权利要求3所述的等离子体显示板，其特征是所述的等离子体显示板或为单色等离子体显示板，或为彩色等离子体显示板。
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| SMPDP中荧光粉层制备方法的对比与研究. 李青，张雄，许晓伟，樊兆雯.液晶与显示，第20卷第6期. 2005 |
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