發(fā)光材料與器件基礎(chǔ)_第六章.ppt

1、2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),1,發(fā)光材料與器件基礎(chǔ),西安郵電學(xué)院電信系光電工程專業(yè),2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),2,第六章 等離子平板顯示（PDP）,1. 氣體放電物理，徐學(xué)基 諸定昌編著 上海 復(fù)旦大學(xué)出版社, 1996 2. 等離子體物理學(xué)導(dǎo)論，F(xiàn).F.Chen著; 林光海譯 北京 人民教育出版社 1981.9 3. IEEE transaction on devices 4. Journal of display technology 5. Journal of the society for information display 6. The SID2004 Sy

2、mposium on information display,主要參考書目及資料,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),3,第六章 等離子平板顯示（PDP）,主要參考書目及資料,7. The SID2005 Symposium on information display 8. 平板顯示技術(shù)，應(yīng)根裕, 胡文波, 邱勇等編著 北京， 人民郵電出版社, 2002， 9. 大屏幕顯示(日)， 西田信夫主編馬杰譯 北京 科學(xué)出版社, 2003 10. 攝象與顯示器件原理 ，清華大學(xué) 孫伯堯 應(yīng)根裕 國(guó)防出版社1986.12 11. 顯示技術(shù) ，劉榴娣編 北京 北京理工大學(xué)出版社 1993.8,2020

3、/8/2,電信系光電工程專業(yè),4,第六章 等離子平板顯示（PDP）,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),5,主要內(nèi)容,等離子體基本概念,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),6,等離子體基本概念,由大量帶電粒子組成的非束縛態(tài)的宏觀體系 非束縛性：異類帶電粒子之間相互“自由”，等離子體的基本粒子元是正負(fù)荷電的粒子（電子、離子），而不是其結(jié)合體。 粒子與電磁場(chǎng)的不可分割性：等離子體中粒子的運(yùn)動(dòng)與電磁場(chǎng)（外場(chǎng)及粒子產(chǎn)生的自洽場(chǎng)）的運(yùn)動(dòng)緊密耦合，不可分割。 集體效應(yīng)起主導(dǎo)作用：等離子體中相互作用的電磁力是長(zhǎng)程的，每個(gè)粒子均與周圍許多粒子同時(shí)發(fā)生作用。,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),7,等離子

4、體是物質(zhì)的第四態(tài),00C,1000C,100000C,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),8,等離子體的分類,熱：熱平衡 冷：非熱平衡,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),9,等離子體基本概念,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),10,Plasma TV Screen,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),11,影響氣體放電著火電壓的因素, pd值的作用 巴邢定律表明，當(dāng)其它因素不變時(shí)，pd值的變化對(duì)著火電壓的變化起了決定性的作用。因此，PDP中充入氣體的壓強(qiáng)和電極間隙對(duì)PDP的著火電壓有很大影響。,氣體放電物理基礎(chǔ),2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),12,氣體放電物理基礎(chǔ),2020

5、/8/2,電信系光電工程專業(yè),13,氣體放電物理基礎(chǔ),2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),14,氣體放電物理基礎(chǔ),2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),15,潘寧電離： 設(shè)A、B為不同種類的原子，原子A的亞穩(wěn)激發(fā)電位大于原子B的電離電位，亞穩(wěn)原子A* 與基態(tài)原子B碰撞時(shí)，使B電離，變?yōu)榛鶓B(tài)正離子B+（或激發(fā)態(tài)正離子B+*），而亞穩(wěn)原子A*降低到較低能態(tài)，或變?yōu)榛鶓B(tài)原子A. A*+BA+B+（或B+*）+e 由于亞穩(wěn)原子平均壽命是10-410-2s ，因此潘寧電離的幾率較高，使得基本氣體的有效電離電位明顯降低。另外，著火電壓下降的大小還與兩種氣體的性質(zhì)和它們量的混合比有非常密切的關(guān)系。,氣體放

6、電物理基礎(chǔ),2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),16,氣體放電物理基礎(chǔ),使用輔助電離源來(lái)加快帶電粒子的形成，也可以使著火電壓降低。 例如： 人工加熱陰極產(chǎn)生熱電子發(fā)射，取代發(fā)射過(guò)程的作用； 用紫外光照射陰極，使陰極產(chǎn)生光電發(fā)射； 放射性物質(zhì)靠近放電管，放射性射線引起氣體電離； 通過(guò)預(yù)放電提供初始的帶電粒子等可以大大降低著火電壓。,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),17,氣體放電物理基礎(chǔ),輝光放電的發(fā)光,基本特征： (1) 放電時(shí)，在放電空間呈現(xiàn)明暗相間、有一定分布規(guī)律的光區(qū)。 (2) 由于著火后，空間電荷引起的電場(chǎng)畸變使放電空間電位基本上分成兩段：陰極位降區(qū)和正柱區(qū)。在陰極位降區(qū)中產(chǎn)生電

7、子繁流過(guò)程，滿足放電自持條件，故它是維持輝光放電必不可少的部分。 (3) 管壓降明顯低于著火電壓，并且不隨電流而變。電流為毫安級(jí)。電流密度為A/cm2至mA/cm2數(shù)量級(jí)。 (4) 陰極電子發(fā)射主要是過(guò)程。,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),18,氣體放電物理基礎(chǔ),正常輝光放電的光區(qū)分布：,一個(gè)充氖的冷陰極放電管長(zhǎng)50cm，氣壓 P133Pa， 在正常輝光放電時(shí)的光區(qū)和電參量分布,(1)阿斯頓暗區(qū) 由于受正離子轟擊從陰極發(fā)射出來(lái)的二次電子初速很小，不具備激發(fā)條件。由于沒(méi)有受激原子，因而是暗區(qū)。 (2)陰極光層 電子在通過(guò)阿斯頓暗區(qū)以后，從電場(chǎng)中獲得了一定的能量，足以產(chǎn)生激發(fā)碰撞，使氣體發(fā)光

8、。但電子數(shù)量不大，激發(fā)很微弱。,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),19,氣體放電物理基礎(chǔ),(3)陰極暗區(qū) 電子離開陰極后，到這里獲得的能量愈來(lái)愈大，甚至超過(guò)了激發(fā)幾率的最大值，于是激發(fā)減少，發(fā)光減弱。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，電子能量已超過(guò)電離電位，引起了大量的碰撞電離，繁流放電集中在這里發(fā)生。,在正常輝光放電時(shí)的光區(qū)和電參量分布,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),20,氣體放電物理基礎(chǔ),(4)負(fù)輝區(qū) 進(jìn)入負(fù)輝區(qū)的電子可以分為兩類: 快電子和慢電子。慢速電子是多數(shù)，它們?cè)谪?fù)輝區(qū)產(chǎn)生許多激發(fā)碰撞，因而產(chǎn)生明亮的輝光。 在陰極暗區(qū)，因離子濃度很高，它們會(huì)向負(fù)輝區(qū)擴(kuò)散，因而負(fù)輝區(qū)中，電子和正離子的濃度都

9、很大，而電場(chǎng)很弱，幾乎是無(wú)場(chǎng)空間。負(fù)輝區(qū)中電子和正離子濃度比正柱區(qū)中約大20倍。,在正常輝光放電時(shí)的光區(qū)和電參量分布,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),21,氣體放電物理基礎(chǔ),（5）法拉第暗區(qū) 這是一個(gè)處于負(fù)輝區(qū)和正柱區(qū)之間的過(guò)渡區(qū)。由于電子在負(fù)輝區(qū)中損失了很多能量，進(jìn)入這個(gè)區(qū)域以后，便沒(méi)有足夠的能量來(lái)產(chǎn)生激發(fā)，所以是暗區(qū)。,在正常輝光放電時(shí)的光區(qū)和電參量分布,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),22,氣體放電物理基礎(chǔ),（6）正柱區(qū) 在任何位置電子密度和正離子密度相等，凈空間電荷為零。電場(chǎng)沿管軸均勻分布。因正離子的遷移率很小，放電電流主要是電子流。正柱區(qū)中有一定的軸向電場(chǎng)強(qiáng)度，電子從電場(chǎng)

10、中獲得一定的能量，產(chǎn)生一定數(shù)量的碰撞電離和激發(fā)。 （7）陽(yáng)極區(qū) 在該區(qū)有時(shí)可以看見陽(yáng)極暗區(qū)，在陽(yáng)極暗區(qū)之后是緊貼在陽(yáng)極上的陽(yáng)極輝光。,在正常輝光放電時(shí)的光區(qū)和電參量分布,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),23,氣體放電物理基礎(chǔ),正常輝光放電規(guī)律：,(1)在正常輝光放電時(shí)，放電僅僅發(fā)生在陰極表面的一部分面積上，隨著放電電流的增大，陰極表面的輝光面積也隨之增大，而在這個(gè)過(guò)程中，陰極電流密度jcn則保持不變，陰極位降Ucn也保持常數(shù)。當(dāng)陰極面積全部被輝光覆蓋后，若繼續(xù)增大電流，則陰極位降Ucn隨之增加，放電轉(zhuǎn)入了反常輝光放電階段。 (2)當(dāng)放電的其他條件保持不變時(shí)，正常輝光放電陰極位降區(qū)的長(zhǎng)度d

11、cn隨氣壓P成反比例變化。即Pdc常數(shù) (3)當(dāng)氣壓P改變時(shí)，放電電流密度jcn與氣壓的平方成正比。即jcn/P2常數(shù),2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),24,氣體放電物理基礎(chǔ),輝光放電的各發(fā)光區(qū)中，發(fā)光強(qiáng)度以負(fù)輝區(qū)最強(qiáng)，正柱區(qū)居中，陰極光層和陽(yáng)極輝光最弱。 PDP的發(fā)光效率不高的原因： 雖然正柱區(qū)的強(qiáng)度不如負(fù)輝區(qū)強(qiáng)，但它的發(fā)光區(qū)域最大， 因此對(duì)光通量的貢獻(xiàn)也最大。如日光燈就是利用正柱區(qū)發(fā)光，光效高達(dá)80lm/W。而PDP由于其放電單元的空間通常很小（電極間隙約100m），放電時(shí)只出現(xiàn)陰極位降區(qū)和負(fù)輝區(qū)，所以通常利用的是負(fù)輝區(qū)的發(fā)光。 提高PDP的亮度和發(fā)光效率的措施之一： 改進(jìn)放電單元結(jié)

12、構(gòu)，采用正柱放電。,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),25,氣體放電物理基礎(chǔ),2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),26,一、等離子體顯示器概述 二、氣體放電物理基礎(chǔ) 三、彩色交流等離子體顯示器（AC-PDP)介紹 四、彩色AC-PDP的制造材料和工藝 五、彩色AC-PDP電路系統(tǒng) 六、彩色AC-PDP技術(shù)的新發(fā)展 七、PDP的應(yīng)用及未來(lái)發(fā)展,提 綱,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),27,(a)對(duì)向放電型AC-PDP (b) 表面放電型AC-PDP,基本結(jié)構(gòu)和工作原理,彩色交流等離子體顯示器（AC-PDP)介紹,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),28,彩色交流等離子體顯示器（AC

13、-PDP)介紹,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),29,彩色交流等離子體顯示器（AC-PDP)介紹,PDP顯示屏放電單元,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),30,彩色交流等離子體顯示器（AC-PDP)介紹,PDP實(shí)現(xiàn)彩色化的途徑： （1）利用不同的混合氣體放電時(shí)直接發(fā)出的紅、綠、藍(lán)三基色。 （2）利用氣體放電產(chǎn)生的低能電子轟擊低壓熒光粉發(fā)光。 （3）利用氣體放電時(shí)產(chǎn)生的UV激發(fā)光致熒光粉發(fā)光。,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),31,彩色交流等離子體顯示器（AC-PDP)介紹,PDP顯示屏放電單元,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),32,彩色交流等離子體顯示器（AC-PDP)介

14、紹,對(duì)放電氣體的要求： 著火電壓低； 輻射的真空紫外光譜與熒光粉的激勵(lì)光譜相匹配，而且強(qiáng)度高； 放電本身發(fā)出的可見光對(duì)熒光粉發(fā)光色純影響小； 放電產(chǎn)生的離子對(duì)介質(zhì)保護(hù)膜材料濺射??； 化學(xué)性能穩(wěn)定。,彩色PDP用放電氣體： 放電氣體(成分、混合配比和充氣壓強(qiáng)) 對(duì)彩色PDP性能的影響: 工作電壓 發(fā)光效率 發(fā)光亮度 功耗 白場(chǎng)色度 顯示的穩(wěn)定性 壽命,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),33,彩色交流等離子體顯示器（AC-PDP)介紹,為什么汞蒸汽 不能用于彩色PDP: 汞的飽和蒸氣壓較低，不能滿足高氣壓、低著火電壓要求；大量使用汞會(huì)污染環(huán)境。,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),34,彩色

15、交流等離子體顯示器（AC-PDP)介紹,發(fā)光機(jī)理: 彩色PDP發(fā)光的基本過(guò)程： （1）氣體放電過(guò)程，即利用稀有混合氣體在外加電壓的作用下產(chǎn)生放電，使原子受激而躍遷，發(fā)射出真空紫外線（200nm）的過(guò)程； （2）熒光粉發(fā)光過(guò)程，即利用氣體放電所產(chǎn)生的紫外線，激發(fā)光致熒光粉發(fā)射出可見光的過(guò)程。,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),35,彩色交流等離子體顯示器（AC-PDP)介紹,Ne-Xe氣體放電的主要電離過(guò)程： 電子碰撞電離和潘寧電離。 電子被電場(chǎng)加速到能量大于21.6ev時(shí)，可與基態(tài)Ne原子發(fā)生電離碰撞 e+NeNe+2e 電子被電場(chǎng)加速到能量達(dá)16.6ev時(shí)，與Ne原子碰撞，可使基態(tài)Ne原

16、子激發(fā)到亞穩(wěn)態(tài) e+NeNem+e Nem的壽命長(zhǎng)達(dá)0.110ms，與其它原子碰撞的幾率很高，當(dāng)與Xe原子碰撞時(shí)可使其電離，即發(fā)生潘寧電離 Nem+XeNe+Xe+e,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),36,彩色交流等離子體顯示器（AC-PDP)介紹,被加速的電子還會(huì)與Xe+碰撞形成Xe的激發(fā)態(tài) e+Xe+Xe*+ h Xe*為Xe原子2P5，2P6能級(jí)的激發(fā)態(tài)。它很不穩(wěn)定，極易躍遷到諧振態(tài)Xe*（1S4能級(jí)），并發(fā)出波長(zhǎng)為828nm的紅外線。 Xe*(1S4)Xe+h（147nm） Xe2U表示分子激發(fā)態(tài)Xe2*(Ou+)，Xe2V表示分子激發(fā)態(tài)Xe2*(1u+)和Xe2*(3u+)，它

17、們由以下的兩體或三體碰撞產(chǎn)生：,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),37,彩色交流等離子體顯示器（AC-PDP)介紹,混合氣中Xe原子對(duì)著火電壓的影響： 與He和Ne原子發(fā)生潘寧電離，有利于放電進(jìn)行； Xe含量增高使平均電子能量下降，引起電子對(duì)He、Ne、Xe原子電離碰撞總截面減小，不利于放電進(jìn)行。 最終使著火電壓增高還是降低，要看這兩方面的影響哪個(gè)是主要的。這與Xe氣含量有關(guān)。,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),38,彩色交流等離子體顯示器（AC-PDP)介紹,彩色PDP三基色熒光粉材料及發(fā)光機(jī)理,對(duì)彩色PDP使用的熒光粉的要求： 在真空紫外線的激發(fā)下，發(fā)光效率高； 色彩飽和度高，色彩

18、再現(xiàn)區(qū)域大； 余輝適宜； 熱穩(wěn)定性和輻照穩(wěn)定性好； 有良好真空性能，即具有低的飽和蒸汽壓并容易去氣； 涂覆性能良好。,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),39,彩色交流等離子體顯示器（AC-PDP)介紹,彩色PDP通常選用的熒光粉： 紅粉： (Y,Gd) BO3:Eu3+； 綠粉：BaAl12O19: Mn2+，Zn2SiO4:Mn2+； 藍(lán)粉：BaMgAl10O17 :Eu2+，BaMgAl14O23:Eu2+。 (Y,Gd) BO3:Eu3+ ， Zn2SiO4:Mn2+ ， BaMgAl14O23:Eu2+熒光 粉組合，可達(dá)到與彩色顯像管相近的彩色重現(xiàn)區(qū)域。,2020/8/2,電信系光

19、電工程專業(yè),40,彩色交流等離子體顯示器（AC-PDP)介紹,熒光粉發(fā)光過(guò)程,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),41,彩色交流等離子體顯示器（AC-PDP)介紹,熒光粉的劣化,工序劣化 熒光粉在PDP制作過(guò)程中受到工藝影響而產(chǎn)生的劣化稱為工序劣化。在PDP制作過(guò)程中主要的工序劣化：混合成為漿料過(guò)程中的機(jī)械沖擊力和在干燥、焙燒、封接和排氣過(guò)程中受到的熱沖擊。,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),42,彩色交流等離子體顯示器（AC-PDP)介紹, 歷時(shí)劣化 在PDP工作過(guò)程中，熒光粉受到以下負(fù)荷： 激勵(lì)熒光粉發(fā)光的真空紫外線的轟擊； 所充氣體如Xe離子等的轟擊； 從前面板濺射的MgO覆蓋到熒

20、光粉屏后，使紫外線無(wú)法打倒熒光粉上(MgO對(duì)紫外線有強(qiáng)烈的吸收作用)。,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),43,彩色交流等離子體顯示器（AC-PDP)介紹,MgO薄膜的二次電子發(fā)射 二次電子發(fā)射機(jī)理： 勢(shì)能發(fā)射 在勢(shì)能發(fā)射中，出射電子是入射離子在轟擊表面時(shí)勢(shì)能傳輸?shù)慕Y(jié)果。 條件： 只有當(dāng)入射離子的勢(shì)能高于功函數(shù)的兩倍（金屬靶）或電子親和勢(shì)與能帶間隙的和（Eg）的兩倍（半導(dǎo)體靶和絕緣體靶）時(shí)電子發(fā)射才會(huì)發(fā)生。,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),44,彩色交流等離子體顯示器（AC-PDP)介紹,彩色等離子體顯示板的典型結(jié)構(gòu),Thomson公司采用的彩色AC-PDP結(jié)構(gòu),富士通公司開發(fā)的三電

21、極表面放電型結(jié)構(gòu)彩色AC-PDP,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),45,彩色交流等離子體顯示器（AC-PDP)介紹,三電極表面放電型AC-PDP,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),46,彩色交流等離子體顯示器（AC-PDP)介紹,（1）反射式面放電結(jié)構(gòu)可減少熒光粉損傷，實(shí)現(xiàn)3萬(wàn)小時(shí)以上的長(zhǎng)壽命。 （2）放電間隙一致性容易控制，整體畫面的亮度均勻性好，易實(shí)現(xiàn)大屏幕顯示。 （3）放電在共面的陰極和陽(yáng)極之間進(jìn)行，放電有效區(qū)域大，VUV輻射空間大，亮度和發(fā)光效率高。 （4）通過(guò)特殊的放電單元構(gòu)造，可擴(kuò)大熒光粉的涂覆面積，大大提高亮度和發(fā)光效率。,面放電AC PDP結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),2020/8/2

22、,電信系光電工程專業(yè),47,彩色交流等離子體顯示器（AC-PDP)介紹,富士通公司開發(fā)的53cm彩色AC-PDP所采用的三電極表面放電型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)： （1）前后基板都只具有一維結(jié)構(gòu)，并且相互正交。兩塊板裝配時(shí)，對(duì)位要求不嚴(yán)格，因?yàn)檎唤Y(jié)構(gòu)無(wú)論在哪里交叉都會(huì)自動(dòng)構(gòu)成像素。,單一基板上制造障壁，工藝簡(jiǎn)化,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),48,彩色交流等離子體顯示器（AC-PDP)介紹,（2）采用了條狀障壁結(jié)構(gòu)，像素結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。便于減小像素節(jié)距，而且可以使沒(méi)有被電極覆蓋的像素面積增加，使亮度提高。,“田”字形單元排列的像素結(jié)構(gòu),條形排列的像素結(jié)構(gòu),2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),49,彩色

23、交流等離子體顯示器（AC-PDP)介紹,（3）采用反射式PDP結(jié)構(gòu)，熒光粉涂覆在后基板和障壁的側(cè)壁上。 （4）為了增加透光性，前基板上的顯示電極使用透明導(dǎo)電材料。但透明電極的阻值較高（1020 K），為了增加動(dòng)態(tài)范圍，必須減小電極電阻（200），因此，再在透明電極之上制作很細(xì)的金屬電極。,反射式發(fā)光，亮度高,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),50,彩色AC-PDP的的制造材料和工藝,彩色AC-PDP主要部件,1. 玻璃基板 技術(shù)要求: 表面平坦， 應(yīng)變點(diǎn)溫度高，熱膨脹系數(shù)與電極材料和介質(zhì)材料匹配。 實(shí)用材料： （1）普通平板鈉鈣玻璃 優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格便宜，與已開發(fā)出的彩色 PDP所用的其它材料相

24、匹配。 缺點(diǎn)：應(yīng)變點(diǎn)低（一般為500左右），熱穩(wěn)定性差。,（一）彩色AC-PDP的主要部件及其制作材料,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),51,彩色AC-PDP的的制造材料和工藝,玻璃的幾個(gè)特征溫度,轉(zhuǎn)換溫度 指玻璃成塑性體與彈性體之間的分界溫度。它相當(dāng)于玻璃粘度為1013Pa.s時(shí)的溫度。在此溫度下，玻璃體內(nèi)的應(yīng)力大約需保溫4h才可基本消除。 退火溫度 它相當(dāng)于玻璃粘度為1012Pa.s時(shí)的溫度。在該溫度時(shí)，玻璃處于塑性狀態(tài)，玻璃體內(nèi)應(yīng)力只需保溫4min就可基本消除。 軟化溫度 玻璃由塑性狀態(tài)變?yōu)榫哂辛鲃?dòng)性能時(shí)的溫度，稱為軟化溫度。它相當(dāng)于粘度為105Pa.s時(shí)的溫度。,2020/8/2

25、,電信系光電工程專業(yè),52,彩色AC-PDP的的制造材料和工藝,鈉鈣玻璃由于冷卻速度不同造成熱處理后的變形,鈉鈣玻璃在電極漿料燒結(jié)后的產(chǎn)生的彎曲,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),53,彩色AC-PDP的的制造材料和工藝,（2） PDP專用基板玻璃 優(yōu)點(diǎn)：高應(yīng)變點(diǎn)，如 PD200（應(yīng)變點(diǎn)570）、CS25（應(yīng)變點(diǎn)610）， 熱穩(wěn)定性好。 缺點(diǎn)：價(jià)格昂貴,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),54,彩色AC-PDP的的制造材料和工藝, PDP用玻璃基板生產(chǎn)廠家 日本： 主要有旭硝子、Central硝子、日本板硝子等公司。 旭硝子于1991年前后與PDP廠家簽訂共同開發(fā)合司； 1992年制成P

26、DP用玻璃板； l995年夏購(gòu)入PDP用玻璃基板的浮法生產(chǎn)設(shè)備，同年開始出 售小批量產(chǎn)品； 1996年7月發(fā)表關(guān)于PDP高應(yīng)變溫度玻璃的信息。 其他： 美國(guó)Corning公司和法國(guó)Saint Gobain公司聯(lián)合進(jìn)行PDP用玻璃基板的生產(chǎn)。,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),55,彩色AC-PDP的的制造材料和工藝,（二）透明電極, 作用： 透明電極僅設(shè)置在AC-PDP的前基板上，減少對(duì)可見光的阻擋，并與同一基板上設(shè)置的匯流電極成對(duì)構(gòu)成放電用的電極，即顯示電極。, 技術(shù)要求: 可見光透過(guò)率高，電導(dǎo)率高，刻蝕性能優(yōu)良。, 實(shí)用材料： 氧化銦錫（ITO）薄膜、SnO2薄膜。 ITO膜采用氧化銦

27、與氧化錫比值大致為9：1的混合物靶通過(guò)濺射法制取膜層具有優(yōu)良的光透射率及導(dǎo)電性。PDP用ITO膜的表面電阻從2030(每單位面積電阻，膜厚1500A)到1000 (膜厚500A)。,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),56,彩色AC-PDP的的制造材料和工藝,ITO薄膜特點(diǎn)： ITO工藝成熟，刻蝕性能良好，但在PDP工藝中經(jīng)過(guò)高溫處理時(shí)，阻值變化較大。 SnO2薄膜特點(diǎn)： 成膜工藝簡(jiǎn)單，成本低，且熱穩(wěn)定性好，但其刻蝕性能不易掌握。,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),57,彩色AC-PDP的的制造材料和工藝,（三）匯流電極和尋址電極,匯流電極: 作用: 減小顯示電極電阻 要求: 導(dǎo)電性能好

28、，與透明導(dǎo)電薄膜附著力強(qiáng) 制作材料和方法: Cr-Cu-Cr薄膜 磁控濺射法制備薄膜，刻蝕成形 Ag漿料 絲網(wǎng)印刷圖形，燒結(jié)制成 光敏Ag漿料 絲網(wǎng)印刷，光刻成形，燒結(jié)制成,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),58,彩色AC-PDP的的制造材料和工藝,尋址電極: 要求: 導(dǎo)電性能好，與基板玻璃附著力強(qiáng)。 制作材料和方法: Ag漿料 絲網(wǎng)印刷圖形，燒結(jié)制成。 光敏Ag漿料 絲網(wǎng)印刷，光刻成形，燒結(jié)制成。,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),59,彩色AC-PDP的的制造材料和工藝,（四）介質(zhì)層 作用: 把電極與放電等離子體分隔開，限制了放電電流的無(wú)限增長(zhǎng)，保護(hù)了電極； 使 AC-PDP工作在

29、存儲(chǔ)模式, 有利于降低放電的維持電壓 材料: 介質(zhì)漿料主要由玻璃粉、樹脂粘結(jié)劑、溶劑等組成。,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),60,彩色AC-PDP的的制造材料和工藝,介質(zhì)漿料種類: (1) 流動(dòng)型 介質(zhì)燒結(jié)溫度遠(yuǎn)高于介質(zhì)的軟化點(diǎn)。 特點(diǎn)：透過(guò)率高，表面平滑性好，但與電極反應(yīng)大，絕緣性能不如軟化型漿料。 (2)軟化型 介質(zhì)的燒結(jié)溫度在介質(zhì)的軟化點(diǎn)附近。 特點(diǎn)：絕緣性能良好，與電極反應(yīng)小，但表面平滑性差、透過(guò)率低。,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),61,彩色AC-PDP的的制造材料和工藝,（五）介質(zhì)保護(hù)膜 作用: 延長(zhǎng)顯示器的壽命； 增加工作電壓的穩(wěn)定性； 降低器件的著火電壓； 減小

30、放電的時(shí)間延遲。, 技術(shù)要求: 二次電子發(fā)射系數(shù)高； 表面電阻率及體電阻率高： s1012/，v1011.m 耐離子轟擊； 擊穿強(qiáng)度高：E(8-10)106v/m； 與介質(zhì)層的膨脹系數(shù)相近； 放電延遲?。?易于制備。,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),62,彩色AC-PDP的的制造材料和工藝, 材料: 可供選擇的保護(hù)膜材料有： （1）堿金屬氧化物（CsO）：優(yōu)點(diǎn)是使PDP工作電壓低，缺點(diǎn)是CsO在空氣中極不穩(wěn)定，難以制備保護(hù)膜。 （2）堿土金屬（A族）氧化物：BaO，MgO，CaO，SrO工作電壓低，且提高了PDP的工作穩(wěn)定性，但它們?cè)诳諝庵械姆€(wěn)定性也較差。 （3）B及族氧化物：Al2O3

31、 ，SiO2， TiO2，ZrO2，HfO2等，工作穩(wěn)定性好，但工作電壓高。 （4）La 系金屬氧化物：La2O3 、 CeO2等，工作電壓低，工作穩(wěn)定，但放電延時(shí)大。 以上材料中，MgO薄膜不僅具有很強(qiáng)的抗濺射能力，而且有很高的二次電子發(fā)射系數(shù)，有利于提高PDP的壽命和降低PDP的工作電壓；MgO薄膜最適合作為PDP的介質(zhì)保護(hù)薄膜。,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),63,彩色AC-PDP的的制造材料和工藝,（六）障壁 作用: 保證兩塊基板間的放電間隙，確保一定的放電空間； 防止相鄰單元間的光電串?dāng)_。 技術(shù)要求: 對(duì)障壁的要求是高度一致(偏差在5m以內(nèi))，形狀均勻。 障壁寬度應(yīng)盡可能窄，

32、以增大單元的開口率，提高器件亮度。,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),64,彩色AC-PDP的的制造材料和工藝,（七）熒光粉層 將VUV轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽猓瑢?shí)現(xiàn)彩色顯示。 要求: 發(fā)光效率高，色彩飽和度高，厚度均勻. （八）放電氣體 用于產(chǎn)生真空紫外輻射（VUV）。,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),65,彩色AC-PDP制作工藝,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),66,彩色AC-PDP的的制造材料和工藝,絲網(wǎng)印刷原理示意圖 絲網(wǎng)印版（a. 網(wǎng)框, b. 絲網(wǎng)上非圖文部分(簡(jiǎn)稱版膜), c.絲網(wǎng)上圖文部分）2.刮板3.漿料4.基板,絲網(wǎng)印刷的工藝流程： 絲印制版絲網(wǎng)印刷漿料烘干漿料燒結(jié)

33、用絲網(wǎng)印刷法制作PDP的各個(gè)部件，其質(zhì)量取決于多種因素： （1）漿料方面 漿料的性質(zhì)、成分、顆粒度及均勻性、載體材料、粘度及觸變性等。,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),67,彩色AC-PDP的的制造材料和工藝,（2）基板方面 基板材料、尺寸精度、平整度和光潔度等。 （3）刮板方面 刮板材料的種類、硬度、形狀等。 （4）絲網(wǎng)方面 絲網(wǎng)材料的種類、性質(zhì)、絲網(wǎng)目數(shù)、絲網(wǎng)線徑、絲網(wǎng)張力、版膜的種類、框架平整度、框架與網(wǎng)線夾角等。 （5）印刷方式方面 印刷接觸角、印刷壓力、印刷速度、印刷間隙等；在印刷環(huán)境條件方面，有溫度、濕度和清潔度等。 （6）其他方面 干燥時(shí)間和溫度以及燒結(jié)工藝等。,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),68,彩色AC-PDP的的制造材料和工藝,印刷工藝的優(yōu)點(diǎn)： 具有設(shè)備低價(jià)，工藝簡(jiǎn)易，生產(chǎn)率高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。主要用來(lái)制造匯流電極、尋址電極、介質(zhì)層、熒光粉層、障壁、封接層等部件。 缺點(diǎn)： 與光刻技術(shù)相比，印刷工藝的缺點(diǎn)是精度較差，分辨率不易做高。,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),69,彩色AC-PDP的的制造材料和工藝,前基板的關(guān)鍵制造工藝,(一)透明電極的制作 ITO連續(xù)薄膜的形成：,2020/8/2,電信系光電工程專業(yè),70,彩色AC-PDP的的制造材料和工