PDP制程与技术发展

第10章PDP製程與技術發展前言•電漿顯示器(PlasmaDisplay)基本原理–是利用氣體放電的物理現象–又稱為氣體放電顯示器(GasDischargeDisplay)電漿面板顯示器分類與原理(1)•電漿面板顯示器(PlasmaDisplayPanel，PDP)–利用氣體放電產生發光的顯示器–發光原理基本上是與螢光燈的原理相同–在真空玻璃管中注入惰性氣體或水銀氣體，利用加電壓方式，使氣體產生電漿效應，放出可見光與紫外線，藉由紫外線照射到塗佈在玻璃管壁表面上之螢光粉時，螢光粉就會被激發出可見光，可見光的顏色由螢光粉的種類所決定電漿面板顯示器分類與原理(2)•彩色PDP–可想像成被縮小化的螢光燈，有許多個以陣列方式聚集在一起放電–每一個放電空間稱為一個胞(Cell)–放電空間中封入的氣體為氖(Ne)與氙(Xe)，或氦(He)與氙(Xe)等惰性混合氣體–氣體經施以高電壓後，產生氣體放電現象–放電現象所釋放出來的紫外線波長以147nm為主電漿面板顯示器分類與原理(3)•彩色PDP的螢光粉種類，包括–可發出紅(R)、藍(B)、綠(G)三原色光的三種不同螢光粉–非單一種發白色光的螢光粉電漿面板顯示器分類與原理(4)•PDP–DC-PDP•記憶型•非記憶型–Nixie-NationalElectronics–Segment-BeckmanBurroughsCherryDaleDisplayInc.–DotMatrix-BeckmanDaleDisplayInc.MatsushitaOkayaOki–Shift-Burroughs–AC-PDP•記憶型–DotMatrix-Electro-PlasmaFujitsuIBMNordenPhotonicsThomson-CSF–Shift-Fujitsu•非記憶型–DotMatrix-NBC–Segment-FujitsuNCRNECPDP製程資料來源：中華映管資料來源：中華映管資料來源：中華映管資料來源：中華映管資料來源：中華映管資料來源：中華映管資料來源：中華映管資料來源：中華映管資料來源：中華映管資料來源：中華映管資料來源：中華映管資料來源：中華映管資料來源：中華映管資料來源：中華映管資料來源：中華映管資料來源：中華映管資料來源：中華映管資料來源：中華映管資料來源：中華映管資料來源：中華映管資料來源：中華映管資料來源：中華映管資料來源：中華映管PDP製程•不論是上板製程或下板製程，一定由空白的平面透明玻璃基板開始•玻璃基板要能承受熱處理溫度(450至600ºC)，不會有收縮或彎曲變形過大的問題發生•產生收縮或彎曲變形過大時，將使得上、下板中的對位記號(AligmentMark)，及其他各層電路圖案位置產生位移•量產玻璃基板是採用高應力點的玻璃基板來解決熱處理應力要求•AsahiPD200有直接提供鍍有ITO薄膜的玻璃基板上板製程1、透明電極製作•透明電極功能，是作為表面放電維持電極使用•透明目的，是為了避免螢光粉被紫外線激發出之可見光被阻擋，使面板的亮度降低•目前量產上所使用的透明電極材料，包括–氧化銦錫(ITO，Tin-DopedIndiumOxide)–氧化錫(SnO2，TinOxide)兩種–ITO膜的導電度與透光率較SnO2膜為佳2、金屬輔助電極製作•透明電極的電阻值仍然過高，為避免在放電時電壓下降過大，導致應用在大尺寸PDP時，無法產生均勻放電，故在其上方製作較窄之金屬輔助電極(BusElectrode)，以增加其導電度•目前量產上所使用之導電電極，包括有–鉻/銅/鉻•銅導電率高，但製程中亦被氧化增加電阻，且容易被封合膠浸蝕產生斷線•鉻抗氧化及耐蝕性均較銅佳•以濺鍍及濕式蝕刻製作，精密度佳–銀-可用直接圖案印刷，成本低3、黑色對比層製作•黑色對比層功能，是增加面板影像的對比，與減少外界光的反射影響•此層是形成於每個放電胞中，兩條透明電極的兩側•黑色對比層製作方式有兩種–直接圖案印刷–黃光濕式蝕刻法4、透明介電層製作•透明介電層功能，是在使用AC時作為儲存電荷之電容，及在驅動面板時提供壁電荷，以降低驅動電壓•透明介電層材料主要成份是玻璃粉，是以厚膜製程中的平面印刷法為主•平面印刷是網版上沒有圖案(Pattern)，印刷上較有圖案的印刷為簡單5、保護層製作•保護層目的，包括有–在電漿環境中耐離子撞擊，以保護其下部的各層材料–較高的二次電子發射效率，以降低產生氣體放電的最低啟動電壓•保護層材料以氧化鎂(MgO)為主•MgO保護層製作方法，包括有–漿料塗佈法–濺鍍法–電子束蒸鍍法–離子電鍍法等下板製程1、資料電極製作•資料(Data)電極功能，是作為寫入資料用，亦稱定址電極(AddressElectrode)•資料電極層所使用材料，與上板之金屬輔助電極一樣的，包括有銀電極、銀感光性膠膜或鉻/銅/鉻電極，目前主要以直接印刷銀電極為主要製程2、白色反射層製作•增加白色反射層目的，包括有–提供一平坦表面，使得後續阻隔壁製程容易製作–保護資料電極免受到後續製程的損傷–增加螢光反射，以提高面板亮度•製程有兩種方式–直接以平面印刷法塗佈介電層漿料–壓合介電層膠膜3、阻隔壁製作(1)•阻隔壁(Rib)功能主要有二：–當做上、下玻璃板間的支撐物或間隔物(Spacer–防止螢光粉的混色•隨著對PDP對比與亮度要求，目前阻隔壁已分為上、下層兩種顏色–上層為黑色，目的是增加畫面之對比–下層為白色可反射可見光，以增加畫面之亮度3、阻隔壁製作(2)•量產方式，以噴砂法為主流–先在白色反射層上，以厚膜製程方式，各別地依序塗佈一定厚度的白色層與黑色層–乾燥後進行噴砂–最後進行燒結4、螢光層製作•螢光層是塗佈在阻隔壁的兩側與各阻隔壁之間，且相鄰兩色間不可有混色現象•一般多採用印刷方式，將不同色之螢光粉漿料分別地填入各阻隔壁之間，因此RGB三色需要印刷三次5、封合層製作•封合層目的，是為了將兩片玻璃貼合在一起，且要能防止填充氣體的漏氣•若有漏氣現象則放電氣體會有污染問題發生，且造成每個胞的啟動電壓有很大變化•目前封合層塗佈方式，以點膠塗佈機製作，當塗佈完成後要先進行預熔步驟，將有機物質去除封合和組裝製程•當上板製程與下板製程分別完成後，必須進行上、下兩片玻璃基板貼合工作–上板與下板製程中，分別已有設計對位記號，利用自動對位貼合機將玻璃貼合在一起–將玻璃抽氣管固定貼合在背板的抽氣口上，再將此組合面板同時進行烘烤與抽氣製程–此製程是將面板中的空氣與烘烤中所產生的有機廢氣排除，以避免影響後續所填充惰性氣體的純度，而導致各胞的啟動電壓變高，並降低面板壽命PDP產品特點1.大畫面、重量輕、薄型化，可作為壁掛式顯示器，節省使用空間2.高亮度、廣視野角(上下、左右皆160º以上)，且為全平面畫面3.影像不會受磁場與地磁影響4.不會產生輻射線5.直接接收數位訊號，可應用成為電腦專有名詞•電漿顯示器(PlasmaDisplayPanel，PDP)：–電漿顯示器發光基本原理是一種利用氣體放電的效應，在真空的玻璃基板中，填充特定的惰性混合氣體，然後在施加高電壓，使氣體產生解離而發生放電現象