显示器件设计制作实验报告
一、 实验目的
通过只做表面传到电子发射源的实验过程，了解平板显示器件核心部件的工作原理及制作方法，熟悉磁控溅射镀膜、光刻、丝网印刷、真空系统中电子发射测试等在显示器件中的应用。
二、实验任务
通过学习实践平板显示器件的制作过程，结合所学知识，深刻认识场致电子发生的机理和应用，了解平板显示技术。
1、学习、了解表面传导电子发射源的原理以及真空器件的制作；
2、学习、了解平板显示器件对玻璃基板的要求，玻璃清洗和退火的工艺过程；
3、学习、了解磁控溅射原理和方法，学习光刻法制作薄膜电极；
4、学习、了解到店默默材料的选择和导电薄膜的制备方法；
5、学习、了解丝网印刷原理，学习阳极荧光板的制作；
学习、了解在真空系统中进行电子发射源的测试以及性能评价方法。
三、实验原理
1、SED工作原理与发展
SED表面传导电子发射显示器是FED的一种，其成像效果媲美CRT，却比CRT更加轻薄、时尚、方便。虽然都是电子撞击荧光物质发光，但CRT与SED有着显著的差别，CRT是利用偏转磁场，扫面电子枪发射出来的电子，按信号使电子一次轰击红、绿、蓝三色荧光物质，起到发光的效果。SED是利用微信电子发生器轰击荧光板发光，无需扫面磁场的帮助，，每个微型电子发生器就像是像素点，只要矩阵选址。
2、SED的结构
SED是一个真空器件，依次为，上下两块玻璃以及四周的特殊玻璃封接组成；上班玻璃是发光部分，在其上一依次制备有滤色膜、黑矩阵、荧光粉和面板电极，滤色膜分别对应三种荧光粉，用以提高色纯度、
黑矩阵将3种荧光粉按像素分割以避免干扰，荧光粉间隔沉积。上面还要镀上一层铝膜作为阳极。
SED下板是电子发射源，在阳极作用下，隧道效应电子向阳极运动，进而轰击荧光物质，达到发光的效果。
3、SED电子发射机理
SED的简单物理模型，他表示孤岛之间的电场分布和电子发射情况。电子从一个孤岛发射到下一个孤岛，实现了表面传导。如果在阳极板上施加电压，股道至简通过真空传导电子中的一部分将会在阳极电压的作用下到达阳极。
目前关于SED电子发射机理有两种理论模型解释：
1）电子多重散射模型：电子最传下风湿，会同时薄膜发生碰撞，结果导致一部分电子进入薄膜，成为博膜表面电流，另一部分电子被散射进入SED内部空间。散射出去电子有两种运动轨迹：重新进入薄膜，再次循环发生散射；或者在垂直电场起作用，在电场作用下轰击阳极。
2）电子惯性离心模型：电子在电场中运动时，由于运动轨迹不是垂直的，会受到惯性离心力的作用李的作用更容易脱离西风，到达阳极。
4、溅射镀膜：
溅射镀膜是借助高能粒子攻击所产生的动量交换，把镀膜材料的原子从固体表面撞出并发射出来出来，放在靶前面的的基材料截溅射出来的原子流，后者凝聚成镀膜。主要分为：
1）直流溅射；2）射频溅射；3）磁控溅射；4）反应溅射
5、光刻加工工艺
光刻加工艺是一种图形复印和腐蚀相结合的表面微细加工工艺。先用光照的方法，将光刻掩模上的图形景区地印制在涂有感光胶的薄膜表面，然后李勇敢硬件的选择保护作用薄膜进行选择性腐蚀，从而刻出图形，主要流程：
1）衬底准备；
2）涂胶；
3）前烘；
4）曝光；
5）显影；
6）坚膜；
7）刻蚀；
8）去胶
光刻主要分为正性光刻和负性光刻，正性把掩膜板的图形复制到硅片上，负性与正性光刻相反，本实验采用正性光刻。
6、透明导电膜的制作
透明导电膜具有透明和导电双重功能，主要分为：金属膜、氧化物膜、多层复合膜和高分子膜等，其中氧化物膜占主要位置。
氧化物薄膜的制备原理主要分为两种替位掺杂和制造氧空位，主要研究为掺锡的氧化锢或氧化锢锡薄膜，简称ITO薄膜。它是一种重掺杂、高简并n星半导体，迄今带宽度介于3.5~4.3ev之间买最大载流子浓度为1021cm-3，具有低电阻率、高透射率、红外高反射比、良好的化学稳定性、玻璃基体结合牢固、抗擦伤及其半导体特性的有点，广泛应用于太阳能电池、显示器、气敏元件、透明电极、抗静电涂层等领域。
7、 ITO制备方法主要有：磁控溅射、化学气相沉积、溶胶-凝胶法、脉冲激光沉积等，其中磁控溅射音可以春却控制工艺参数成为首选，本实验利用印刷荧光材质来制作SED阳极板。
8、丝网印刷技术
丝网印刷技术是厚膜技术中最重要的成膜技术，虽然厚膜成膜方
面已经出现了等离子体喷涂、光刻、印贴工艺和直接描绘技术，但丝网印刷仍然是目前最常用、最基本的成膜方法。
丝网印刷是将丝织物、合成纤维织物或金属丝网绷在网框上，采用手工刻漆膜或光化学制版的方法制作丝网印版。也可以利用感光材料通过照相制版的方法制作丝网印版（使丝网印版上图文部分的丝网孔为通孔，而非图文部分的丝网孔被堵住）。印刷时通过刮板的挤压，使油墨通过图文部分的网孔转移到承印物上，形成与原稿一样的图文。丝网印刷设备简单，操作方便，印刷、制版简单且成本低廉，适应性强。
丝网印刷一般分为接触式和非接触式印刷两种。厚膜电路制造厂商一般采用非接触式印刷。
影响丝网印刷质量的工艺变量有很多种，如：
浆料（油墨）：必须要有良好的透过性能，应当流动性大粘度低转移到承印物之后的干燥性能及附着性能好。变量包括颗粒细度、颗粒分散程度、粘度、流动性、附着性能、干燥/固化速度。
丝网：印刷的基础，选择好的丝网，才能提高印品的精度和质量。变量包括材料、丝径大小、丝网目数等。
模板：模板是形成非图像区域的成分。决定图像载体即印版的质量及其耐用性。
刮墨板（刮刀）：使丝网印版与承印物接触，协助控制浆料在承印物上的附着量。变量有刮墨板的硬度、刃口锐度、角度、运行速度、压力。
覆墨板(擦板)：在图文区均匀的填充浆料。覆墨板的动作往往与刮墨板的动作互逆。变量有覆墨板刃口锐度、角度、运行速度、压力。
承印物：变量有表面纹理（光滑度）、表面多孔性、厚度均匀性、静电作用、表面张力等。
印刷/干燥：网距、印刷台面平整度、平行度、定位方法及精度、印刷幅面、固化温度、固化时间等。本实验采用网距3mm，并采用具有图像识别功能的CCD光学视觉对位系统。