CN101582359A - 一种底栅型fed下板的制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种底栅型FED下板制作方法，首先在阴极玻璃基片上印刷栅极层图形，曝光、烧结成形，在栅极层图形印刷抗蚀耐电镀油墨层；其次以栅极作为阳极，在栅极层表面电镀AgCl；然后在栅极层图形上印刷介质层图形，烧结成形；最后在介质层图形上印刷阴极层图形，烧结成形。本发明采用在栅极层表面电镀一层AgCl绝缘层保护栅极，既能保证栅极与阴极之间的电场不受影响，又解决了底栅型FED下板制作时栅极和阴极间容易短路的问题，该方法工艺简洁，简单易行，能够达到较好的效果。
Description
技术领域
本发明属于场发射显示器(FED)技术领域，涉及一种底栅型FED下板的制作方法，具体涉及下板栅极层、介质层以及阴极图形的制作方法。
背景技术
场发射显示器(Field Emission Display；FED)是利用电场自发射阴极(cathode emitter)材料的尖端放出电子来轰击屏幕上的荧光粉，从而激活荧光粉发光，其特点是轻、薄、亮度高、视角广、反应快。
底栅型的场发射显示器的组件结构示意图，如图1所示，包括阳极和阴极，阳极和阴极之间设置有隔离子4，隔离子4作为上下基板之间的支撑，并提供阳极与阴极之间真空区域的间隔；阳极包含阳极玻璃基板1、阳极导电层2以及荧光粉体涂层3；阴极包含阴极玻璃基板8、栅极层7、阴极电阻层6以及阴极层5；其中该阳极与阴极是由隔离子4保持真空区域，并藉由栅极和阴极之间电压差形成的电场，使得阴极释出电子，再经过阳极和阴极之间的高压电场加速电子，使之轰击荧光粉体而发光。
现有的底栅型FED下板一般是采用栅极、介质、阴极三层图形依次曝光显影或者印刷方法来完成制作。由于介质层在烧结后不可能总是足够致密，在烧结阴极图形时，阴极材料渗透介质层，会导致阴极图形与与最底层栅极接触，从而导致电路短路。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷，解决底栅型FED下板制作时栅极和阴极间容易短路的问题，提供一种改进的底栅型FED下板制作方法。
本发明是通过以下技术方案来实现：
1)在阴极玻璃基片上印刷栅极层图形：
a、在阴极玻璃基片上，通过丝网印刷法印刷感光银浆料，置于烘箱中烘烤，烘烤温度为100～120℃，烘烤时间为20～30分钟，然后自然冷却；
b、将印刷感光银浆料后的阴极玻璃基片通过栅极层图形掩膜版在紫外灯下曝光，曝光量为600～800mJ/cm2；
c、将曝光过的阴极玻璃基片采用质量分数为0.4％的Na2CO3溶液显影，显影时间20～30秒，显影压力为1.5kgf/cm2；
d、将显影过的阴极玻璃基片转入烧结炉中烧结，在450～480℃下保温30分钟，然后在570～600℃下保温30分钟，得到栅极层图形；
2)在栅极层图形上印刷感光型的抗蚀耐电镀油墨层：
a、在阴极玻璃基片的栅极层图形上印刷感光型的抗蚀耐电镀油墨，置于烘箱中烘烤，烘烤温度为80～100℃，烘烤时间为20～40分钟，然后自然冷却；
b、在抗蚀耐电镀油墨层上覆盖耐电镀油墨掩膜版后，置于紫外光下曝光，曝光量为600～800mJ/cm2；
c、曝光后采用质量百分比浓度为0.4％的Na2CO3溶液显影，显影时间20～30秒，显影压力为1.5kgf/cm2，然后转入烘箱中烘烤，烘烤温度为80～100℃、烘烤时间为80～120分钟；
3)栅极层AgCl绝缘层的电镀：
a、以0.1mol/l的KCl溶液为电解液，以栅极作为阳极，电流为15～35mA，进行电镀80～120min，在无抗蚀耐电镀油墨层保护的栅极层表面发生电化学反应形成AgCl绝缘层；
b、电镀之后，采用质量百分比浓度为0.5％的NaOH溶液淋洗，淋洗时间20s，淋洗压力为1.5kgf/cm2；
4)介质层图形和阴极层图形的印刷：
a、利用丝网印刷方法在AgCl绝缘层上印刷介质层图形，转入烘箱干燥，烧结成形；
b、利用丝网印刷方法在介质层图形上印刷出阴极层图形，转入烘箱干燥，烧结成形。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明采用在无耐电镀油墨层保护的栅极层表面电镀一层AgCl绝缘层保护栅极，既能保证栅极与阴极之间的电场不受影响，又解决了底栅型FED下板制作时栅极和阴极间容易短路的问题，该方法工艺简洁，简单易行，能够达到较好的效果。
本发明在对栅极层进行电镀AgCl绝缘层时，在栅极图形上方印刷感光型抗蚀耐电镀油墨层，覆盖耐电镀油墨图形掩模板曝光显影，耐电镀油墨层是用来保护栅极上的银不完全被电镀生成绝缘的AgCl，耐电镀油墨层在电镀完成后用NaOH显影去掉；栅极层图形掩模板与耐电镀油墨图形掩模板二者分别起到不同的作用：栅极层图形掩模板的作用是通过曝光显影形成银栅极层图形，耐电镀油墨图形掩模板保护的图形不形成AgCl绝缘层，保持了栅极良好的导电性。
附图说明
图1为现有的底栅型的场发射显示器的组件结构示意图；
图2为通过本发明制备的底栅型的场发射显示器的组件结构示意图；
图3为本发明的栅极层AgCl绝缘层电镀的示意图；
其中，1：阳极玻璃基板，2：阳极导电层，3：荧光粉体层，4：隔离子，5：阴极，6：阴极电阻层，7：栅极层，8：阴极玻璃极板，9：AgCl绝缘层，10：抗蚀耐电镀油墨层，11：电解容器，12：电解液，13：恒流电源，14：石墨棒。
具体实施方式
下面对本发明做详细描述，所述是对本发明的解释而不是限定。
对比图1、图2，本发明提供一种底栅型FED下板制作方法，采用在栅极层7表面电镀一层AgCl绝缘层9保护栅极，既能保证栅极与阴极之间的电场不受影响，又解决了底栅型FED下板制作时栅极和阴极间容易短路的问题。
AgCl绝缘层9的制备通过电镀来实现，参见图3，电解容器11里放置作为电解液12的0.1M的KCl溶液，以栅极层图形上印刷抗蚀耐电镀油墨层10的栅极层7作为阳极，以石墨棒14作为阴极，以恒流电源13作为电源，在阴极玻璃极板8的栅极层7电镀AgCl绝缘层9。
以下通过具体实施例对本发明做进一步的详述。
实施例1：
1.在清洁处理后的平板玻璃基片上，通过丝网印刷法印刷一层感光银浆料VG903，置于烘箱中烘烤，烘烤温度为100℃、烘烤时间为20分钟，然后自然冷却；
2.通过栅极层图形的掩膜版，将经步骤(1)处理过的玻璃基片置于紫外灯下曝光，曝光量为600mJ/cm2；
3.将上述玻璃基片采用质量百分比浓度为0.4％的Na2CO3溶液显影，显影时间20秒，显影压力为1.5kgf/cm2；
4.显影之后转入烧结炉中烧结，具体条件为先在450℃下保温30分钟，然后在570℃下保温30分钟，在玻璃基片上得到所需的栅极层图形；
5.在步骤(4)制得的栅极层图形上，印刷一层感光抗蚀耐电镀油墨，本实施例中采用杭州科望特种油墨有限公司的LPR-801感光抗蚀耐电镀油墨，置于烘箱中烘烤，烘烤温度为80℃、烘烤时间为40分钟，然后自然冷却；
6.覆盖耐电镀油墨图形掩膜板后置于紫外光下曝光，曝光量为800mJ/cm2；
7.采用质量百分比浓度为0.4％的Na2CO3溶液显影，显影时间20秒，显影压力为1.5kgf/cm2，然后转入烘箱中烘烤，烘烤温度为80℃、烘烤时间为120分钟；
8.将上述基片置于使用0.1M的KCl溶液作为电解液的电解池中，栅电极作为阳极进行电镀，电源输出电流15mA，持续时间120分钟，在无抗蚀油墨保护的栅极层表面形成一层AgCl绝缘层；
9.将上述基片采用质量百分比浓度为0.5％的NaOH溶液淋洗，淋洗时间20秒，淋洗压力为1.5kgf/cm2；
10.利用丝网印刷方法在AgCl绝缘层上印刷出介质层图形，转入烘箱干燥，烧结成形；
11.利用丝网印刷方法在介质层图形上方印刷出阴极层图形，转入烘箱干燥，烧结成形。
实施例2：
1.在清洁处理后的平板玻璃基片上，通过丝网印刷法印刷一层感光银浆料VG903，置于烘箱中烘烤，烘烤温度为120℃、烘烤时间为30分钟，然后自然冷却，重复本步骤1次；
2.通过所需栅极层7图形的掩膜版，将经步骤(1)处理过的基片置于紫外灯下曝光，曝光量为750mJ/cm2；
3.将上述基片采用质量百分比浓度为0.4％的Na2CO3溶液显影，显影时间30秒，显影压力为1.5kgf/cm2；
4.转入烧结炉中烧结，具体条件为先在450℃下保温30分钟，然后在570℃下保温30分钟，得到所需栅极层图形；
5.在步骤(4)制得的栅极层图形上面，印刷一层感光抗蚀耐电镀油墨，本实施例中采用杭州科望特种油墨有限公司的LPR-801感光抗蚀耐电镀油墨，置于烘箱中烘烤，烘烤温度为90℃、烘烤时间为30分钟，然后自然冷却；
6.覆盖耐电镀油墨图形掩膜板后置于紫外光下曝光，曝光量为800mJ/cm2；
7.将上述基片采用质量百分比浓度为0.4％的Na2CO3溶液显影，显影时间20秒，显影压力为1.5kgf/cm2，然后转入烘箱中烘烤，烘烤温度为90℃、烘烤时间为100分钟；
8.将上述基片置于使用0.1M的KCl溶液作为电解液的电解池中，栅电极作为阳极进行电镀，电源输出电流25mA，持续时间100分钟，在无抗蚀油墨保护的栅极层表面形成一层AgCl绝缘层；
9.将上述基片采用质量百分比浓度为0.5％的NaOH溶液淋洗，淋洗时间20秒，淋洗压力为1.5kgf/cm2；
10.利用丝网印刷方法在AgCl绝缘层上印刷出介质层图形，转入烘箱干燥，烧结成形；
11.利用丝网印刷方法在介质层图形上方印刷出阴极层图形，转入烘箱干燥，烧结成形。
实施例3
1.在清洁处理后的平板玻璃基片上，通过丝网印刷法印刷一层感光银浆料VG903，置于烘箱中烘烤，烘烤温度为100℃、烘烤时间为10分钟，然后自然冷却，重复本步骤2次；
2.通过所需栅极层7图形的掩膜版，将经步骤(1)处理过的基片置于紫外灯下曝光，曝光量为800mJ/cm2；
3.将上述基片采用质量百分比浓度为0.4％的Na2CO3溶液显影，显影时间30秒，显影压力为1.5kgf/cm2；
4.转入烧结炉中烧结，具体条件为先在480℃下保温30分钟，然后在600℃下保温30分钟，得到所需栅极层图形；
5.在步骤(4)制得的栅极层图形上面，印刷一层感光抗蚀耐电镀油墨，本实施例中采用杭州科望特种油墨有限公司的LPR-801感光抗蚀耐电镀油墨，置于烘箱中烘烤，烘烤温度为100℃、烘烤时间为20分钟，然后自然冷却；
6.覆盖耐电镀油墨图形掩膜板后置于紫外光下曝光，曝光量为800mJ/cm2；
7.将上述基片采用质量百分比浓度为0.4％的Na2CO3溶液显影，显影时间20秒，显影压力为1.5kgf/cm2，然后转入烘箱中烘烤，烘烤温度为100℃、烘烤时间为80分钟；
8.将上述基片置于使用0.1M的KCl溶液作为电解液的电解池中，栅电极作为阳极进行电镀，电源输出电流35mA，持续时间80分钟，在无抗蚀油墨保护的栅极层表面形成一层AgCl绝缘层9；
9.将上述基片采用质量百分比浓度为0.5％的NaOH溶液淋洗，淋洗时间20秒，淋洗压力为1.5kgf/cm2；
10.利用丝网印刷方法在AgCl绝缘层上印刷出介质层图形，转入烘箱干燥，烧结成形；
11.利用丝网印刷方法在介质层图形上方印刷出阴极层图形，转入烘箱干燥，烧结成形。
Claims (1)
1、一种底栅型FED下板制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)在阴极玻璃基片上印刷栅极层图形：
a、在阴极玻璃基片上，通过丝网印刷法印刷感光银浆料，置于烘箱中烘烤，烘烤温度为100～120℃，烘烤时间为20～30分钟，然后自然冷却；
b、将印刷感光银浆料后的阴极玻璃基片通过栅极层图形掩膜版在紫外灯下曝光，曝光量为600～800mJ/cm2；
c、将曝光过的阴极玻璃基片采用质量分数为0.4％的Na2CO3溶液显影，显影时间20～30秒，显影压力为1.5kgf/cm2；
d、将显影过的阴极玻璃基片转入烧结炉中烧结，在450～480℃下保温30分钟，然后在570～600℃下保温30分钟，得到栅极层图形；
2)在栅极层图形上印刷感光型的抗蚀耐电镀油墨层：
a、在阴极玻璃基片的栅极层图形上印刷感光型的抗蚀耐电镀油墨，置于烘箱中烘烤，烘烤温度为80～100℃，烘烤时间为20～40分钟，然后自然冷却；
b、在抗蚀耐电镀油墨层上覆盖耐电镀油墨掩膜版后，置于紫外光下曝光，曝光量为600～800mJ/cm2；
c、曝光后采用质量百分比浓度为0.4％的Na2CO3溶液显影，显影时间20～30秒，显影压力为1.5kgf/cm2，然后转入烘箱中烘烤，烘烤温度为80～100℃、烘烤时间为80～120分钟；
3)栅极层AgCl绝缘层的电镀：
a、以0.1mol/l的KCl溶液为电解液，以栅极作为阳极，电流为15～35mA，进行电镀80～120min，在无抗蚀耐电镀油墨层保护的栅极层表面发生电化学反应形成AgCl绝缘层；
b、电镀之后，采用质量百分比浓度为0.5％的NaOH溶液淋洗，淋洗时间20s，淋洗压力为1.5kgf/cm2；
4)介质层图形和阴极层图形的印刷：
a、利用丝网印刷方法在AgCl绝缘层上印刷介质层图形，转入烘箱干燥，烧结成形；
b、利用丝网印刷方法在介质层图形上印刷出阴极层图形，转入烘箱干燥，烧结成形。
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