顯示器制作實驗報告

本文格式為Word版，下載可任意編輯——顯示器制作實驗報告顯示器件制作測驗報告2022年12月8日一、測驗目的通過制作外觀傳導電子放射源的測驗過程，了解平板顯示器件核心部件的工作原理及制作方法，熟諳磁控濺射鍍膜、光刻、絲網(wǎng)印刷、真空系統(tǒng)中電子放射測試等在顯示器件中的應用。

二、測驗任務1、了解外觀傳導電子放射源的原理并制作；

2、學習平板顯示器件的完整制作過程；

3、電子放射源的性能測試。

三、測驗內(nèi)容1.測驗打定學習和完成平板玻璃的清洗和退火處理。

2.器件電極制作學習磁控濺射、光刻原理和應用，完成器件電極的制作。

3.導電薄膜制作學習導電薄膜材料選擇和導電薄膜的制備方法，完成導電薄膜的制作。

4.陽極熒光板制作了解絲網(wǎng)印刷原理，學習陽極熒光板的制作。

5.電子放射源性能測試正確使用真空測試系統(tǒng)，完成電子放射源的電形成工藝、激活工藝及測試過程，對測試所得的數(shù)據(jù)舉行分析議論。

6.器件封接學習（觀摩）陰極板和陽極板的封接，了解封接原理和過程。

四、測驗過程首先各自選擇較明凈的玻璃，在各自的玻璃不好的一面右下角上刻上各自的的學號。

1.測驗打定學習和完成平板玻璃的清洗和退火處理（1）玻璃基板清洗為保證平整度，測驗中使用的玻璃是浮法玻璃。這種玻璃的兩個外觀略有差異，但根本不影響測驗。本組測驗共有12塊玻璃片。

清洗按如下步驟舉行②制洗衣粉溶液，并將待洗玻璃片平勻分布置于溶液中浸泡約20分鐘。

②戴上橡膠手套后用海綿反復擦洗玻璃片。擦洗過程中（以及之后全體過程中）盡量制止對玻璃外觀的直接觸摸，僅可輕輕抓住玻璃片的邊緣片面。

③若要查看玻璃片是否洗凈，可先用大量自來水沖洗，再留心查看。若水既不凝成水滴也不成股流下，而形成平勻的水膜，那么根本洗凈。否那么重復②的操作。

④用純真水再次沖洗玻璃外觀，確定清洗明凈后，用高壓氣流槍對玻片舉行預枯燥，直到玻璃片上肉眼看不見水珠。

⑤將玻璃片正面朝上放入枯燥爐內(nèi)。以結(jié)果放入的那塊玻璃片的時間為計時起點，在枯燥爐內(nèi)枯燥20分鐘以上。

留神先清洗好的玻璃片放上面，后清洗好的玻璃片放下面，制止先枯燥的玻璃片被再次打濕而污染。

⑥玻璃片枯燥完后提防取出，正面朝上放入清白的容器內(nèi)。容器應事先做好標記，以免與其他組混淆。

（2）玻璃板的退火處理玻璃在制造過程中由于受熱不均有可能在內(nèi)部產(chǎn)生應力和缺陷。這將導致玻璃在重新受熱時有可能會發(fā)生不規(guī)矩的形變。而本測驗有多個環(huán)節(jié)會體驗較高的溫度，玻璃片的不規(guī)矩微小形變會影響制作精度，因此在后續(xù)工藝前需要先對玻璃片舉行退火，以消釋應力。

退火溫度選在約500℃，這個溫度是高于后續(xù)全體工藝所要體驗的最高溫度的，因此可以保證不會產(chǎn)生新的應力。退火的溫度是隨時間按階梯變化的。為節(jié)省空間和時間，并使玻璃片受熱平勻，退火爐有兩個爐室。當玻璃片在其中一個爐室內(nèi)加熱時，另一個爐室同時打定將溫度穩(wěn)定到下一個臺階，以充分利用空間和時間。

2、磁控濺射鍍膜①本次試驗所用的磁控濺射儀主要布局包括兩個真空室打定室和成膜室。兩個腔室相互合作使用，制止在處理多片玻片時，每次都從室內(nèi)大氣壓開頭抽到高真空，大大節(jié)省了測驗時間。

②首先將成膜室抽至高真空。再將玻片夾持至打定室中安放好，關閉腔室門，對打定室抽真空，同時開啟加熱裝置，使鍍膜溫度為130度。打定室抽到適合真空度后，玻片被轉(zhuǎn)移進成膜室，開頭鍍膜。

③鍍膜開頭前，需濺射掉靶材料外觀一層，即對靶材料舉行清洗，去掉靶材料外觀氧化物，以免摻入雜質(zhì)。開頭鍍膜，先鍍一層鎳（30秒），主要是為了使其他金屬與玻片附著更好；

再鍍一層銅（2分鐘），主要目的是導電；

結(jié)果再鍍一層鎳（3分鐘），主要目的是防氧化。

④鍍膜完成后，玻片被轉(zhuǎn)移回打定室，取出。放入下一塊玻片，重復上述過程。本測驗一共鍍了6塊玻璃，每2人一塊。

3、制作器件電極①涂膠、甩膠首先配置好光刻膠。本次試驗所用為正膠，即曝光片面的感光膠將被溶解，而未曝光片面將留存。因此顯影后圖像與掩模板一致。用滴管取適量滴在玻片上，輕輕傾斜玻片使膠液在整個玻璃片上平勻滾動。若玻片上有氣泡，可將玻璃片靠在燒杯上，用膠液反復沖刷。涂好膠后，將玻璃片放在甩膠臺上，蓋好蓋子，開頭甩膠。

留神玻璃片要放在正中心，保證甩膠平勻，同時制止甩膠過程中由于轉(zhuǎn)速太快和受力不均，而使甩膠機振動，進而將雜質(zhì)落在玻璃片上；

甩膠前確定要抽真空，將玻璃片固定在轉(zhuǎn)盤上；

若不慎將膠液沾到手上，可用酒精棉擦明凈。

②前烘將甩完膠的玻璃片正面朝上放入枯燥爐內(nèi)，枯燥約20分鐘。主要目的是為了增加光刻膠的粘附性，制止在顯影過程中剝落。

③曝光先將掩模版正面朝上放在曝光臺上，再將玻璃片要曝光的一面朝下對準掩膜版輕輕放下，以十字線所確定的區(qū)域在玻璃片正中為好。結(jié)果蓋好蓋子，鋪好軟布，緩緩關上曝光機，曝光機自動抽真空。抽完真空后手動啟動曝光。

留神對準掩膜版時，玻片應在掩膜版正上方移動而不與掩膜版直接接觸，制止外觀磨損；

操作要提防精心，以免損壞儀器。

④顯影先配制顯影液，稱取4.5克的氫氧化鈉溶于1000毫升的水中，用玻璃棒攪拌至完全溶解，得到濃度為4.5‰的氫氧化鈉溶液；

再將曝光后的玻片放入已配置好的顯影液中，戴上手套，捏著玻片側(cè)面，將玻片浸入溶液中，不觸碰見容器壁，來回晃動玻璃片，約20秒后取出，用自來水清洗明凈，用高壓氣流槍枯燥后放在顯微鏡下查看顯影后的圖像，并記錄下來。

留神可根據(jù)實際處境適當調(diào)整顯影時間。由于溶液濃度逐步降低，后面的同學顯影時間應適當延長一些。以查看到光刻膠剝落后再浸泡5秒為準。如有顯影不完全的處境，可再次顯影。

圖（1）a顯影良好的玻璃片圖（1）b未顯影完全的玻璃片⑤后烘結(jié)果將玻片放入枯燥爐內(nèi)再次舉行烘焙，其主要目的是堅膜。

⑥刻蝕再將玻片用鑷子夾持放入已配置好的刻蝕液（硫酸高鈰和稀硝酸的混合液）中，輕輕晃動，20秒后取出清洗枯燥，再用顯微鏡查看刻蝕后的圖像，并記錄下來。

圖（2）a刻蝕良好的玻璃片圖（2）b有缺陷的玻璃片4、陽極熒光板的制作①選擇一塊明凈的ITO（氧化銦錫通明導電膜）導電玻璃，用酒精擦拭明凈。

②絲網(wǎng)印刷首先需要調(diào)整絲網(wǎng)印刷機的設置和網(wǎng)版的位置。將網(wǎng)版固定在印刷機上，將印刷臺面移動至網(wǎng)版下方，調(diào)整網(wǎng)版和臺面、網(wǎng)版和油墨刮刀的距離，以油墨刮刀放下后放在刮刀和網(wǎng)版見得紙條恰好不能抽動為宜。網(wǎng)版水平位置的調(diào)整主要靠目測，印刷窗口約莫能將ITO玻璃片中間片面籠罩即可。

其次，固定網(wǎng)版，并在臺面的監(jiān)視器上將光標定位在玻璃片的左上角和右下角。在網(wǎng)版上預先涂布熒光粉漿料，即可開頭印刷。

印刷前開啟真空泵，將玻璃片固定在臺面上。玻璃片的位置由預先做好的標記抉擇。假設由于玻璃的誤差導致不能完全和標記重合，可平攤公差。

結(jié)果開頭印刷。將印刷臺面移至網(wǎng)版下方，啟動自動印刷程序。印刷過程中要隨時保持足夠的漿料，制止因漿料缺乏導致的印刷質(zhì)量的下降。

③將涂覆好熒光粉漿料的玻片放入枯燥爐內(nèi)烘干，陽極熒光板制作即完畢。

5、鈀導電膜制作①檢測玻璃片上電極的導電狀態(tài)，用萬用表電阻檔直接測量。先用“200Ω”檔測量單根電極的電阻，再用“20KΩ”檔測量電極間電阻。若測得電極間電阻不大，那么證明該兩根電極導通，不成用，做好標記。同一個電極兩端間的電阻以小于10Ω為宜。

②按從前涂膠甩膠前烘曝光顯影步驟制作鈀導電膜窗口。此次所用的掩膜版有兩塊，其中一塊是為了形成滴鈀溶液的窗口，另一塊那么是為了留出電極兩端，便當檢測。故同一塊玻璃片需曝光兩次，且制作導電膜窗口時需要對準制作電極時留下的十字標記?？蓛蓧K片子同時舉行曝光以節(jié)省時間。

留神由于需要使玻璃片和掩模板上的兩個十字完全重合即可，對準難度較大，可直接將玻璃片放在掩膜版上移動，用手指輕輕推動，切不成太過用力。

③將顯影完畢后的玻璃片放入枯燥爐內(nèi)枯燥。同時配置好鈀溶液（金屬鈀溶在有機溶劑中），取出少量放在另一塊明凈的玻璃片上。將枯燥好的玻片取出，用極細的有斜針口的針管，每次蘸取少量，在顯微鏡下或直接（若肉眼可望見）逐點滴在已制作好的窗口上，每塊玻璃片可選擇其中可用的兩條電極。

留神不能將鈀溶液一次性滴在全體窗口上，溶液可能會滾動而導致各窗口分布不均，進而影響導電性能。

④將滴完鈀溶液的玻璃片放入枯燥爐內(nèi)再次枯燥。此過程中鈀溶液將被氧化為氧化鈀。

6、電子放射源性能測試圖（3）本測驗所使用的真空系統(tǒng)圖A、加電形成①測定玻片每對電極間的電阻，數(shù)據(jù)記錄如下編號電極電阻Ω電極間電阻ΩX1X2X3X4Y1Y2Y3Y4R1R2R3R4R5R6R7156.76.96.87.27.17.06.87.49.6207.47.27.07.37.07.07.07.1236.36.56.56.46.56.66.56.48.4358.42491110.61110.6109.6893.03.3M258.79.38.68.78.48.99.98.6277.67.47.57.48.27.67.67.4150K63129278.636.828.6287.98.08.17.68.27.87.98.4然后從中選擇一個對比好的玻片做測試。

②將制作好的陰極板和陽極板按要求固定在真空室中，將引入的電壓加在電極兩端。為鞏固導電性，固定時用夾子同時夾住一小塊銅網(wǎng)。

③線路連接好后，關閉真空室抽真空，抽至8.410-4Pa。留神開機依次冷卻水總電源真空計機械泵分子泵。

④給陰極板電極加上漸增型三角波（峰值分別為12V、13V、14V），電壓步長為0.1V/S，運行波形，每隔10s記錄下相應的電壓電流值。再次測量電阻，為183Ω。

B、性能測試分別給陽極加高壓500V、1000V、1500V、2000V，同時陰極電極電壓從0V開頭，每次增加1V，直到電流有一個突降。在此過程中，陰極放射的電子打在陽極板的熒光粉上，發(fā)綠光。記錄下相應的器件電流和放射電流，同時記錄玻璃片被點亮時所對應的器件電壓值。對應同一陽極電壓，至少反復測驗兩次。

圖（4）實際的發(fā)光處境7、封零①在陽極板上鉆一個小孔，其主要是用于排氣，孔徑大小取決于所用的鉆孔機（直徑為2毫米，非實心）。孔打好后，將玻片清洗明凈。

②配置漿料取出確定量的低玻粉放入小燒杯中，滴入適量的載體，調(diào)成糊狀，即為漿料。

留神低玻粉主要用途是降低玻璃的軟化點，此次測驗所用低玻粉含氧化鉛，有毒。測驗過程中應戴上口罩，并留神通風。

③將配好的漿料倒入一個大的注射器中，利用注射器將漿料平勻涂在陰極板的玻璃框（玻璃框厚度為2毫米，主要目的是保證陰極板和陽極板的距離）上。再放上陽極