專利名稱：一種感光型介質(zhì)粉體涂料及用其制備陰極絕緣層的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及場發(fā)射顯示器(Field Emission Display; FED)的陰極絕緣 層及其制備方法，尤其是一種感光型介質(zhì)粉體涂料及用其制備陰極絕緣層 的方法。
背景技術(shù)：
目前帶有柵極的場發(fā)射顯示器，其結(jié)構(gòu)至少包括陽極和陰極，該陰極 與陽極之間設(shè)置有隔離子，以提供陽極與陰極之間真空區(qū)域的間隔，并作 為上下極板之間的支撐。該陽極，至少包含一陽極玻璃基板、陽極導(dǎo)電層 以及一熒光粉體涂層；而陰極至少包含一陰極玻璃基板、陰極導(dǎo)電層、介 質(zhì)絕緣層以及柵極；其中陽極與陰極之間的是由隔離子保持的真空區(qū)域， 并藉由柵極和陰極之間的一個(gè)電壓差形成的電場，使得陰極釋出電子，再 經(jīng)過陽極和陰極之間的高壓電場加速電子使之轟擊熒光粉體而發(fā)光。
基于以上要求，在微米級規(guī)格的陰陽極面板間隙以及利用低驅(qū)動(dòng)電壓 的電路結(jié)構(gòu)下，對于作為絕緣層的介質(zhì)層要求更為苛刻，關(guān)鍵因素有
1、 介質(zhì)層圖形的精細(xì)度對于高分辨率的FED顯示器，要求熒光粉 的線寬在200pm內(nèi)，對應(yīng)的對于絕緣層的線條寬度也是一樣的，線寬的誤 差必須小于該電場陰陽極間隙部分誤差規(guī)格內(nèi)，否則會(huì)對顯示的控制產(chǎn)生 影響；
2、 絕緣層的厚度對于用作印刷柵極基底的介質(zhì)粉層，厚度過小會(huì) 使柵極對電子的牽引力大，對電子的方向選擇性變差，所以對于絕緣層的厚度要求比較高，作為陰極和陽極之間厚度為毫米級的FED，其需要的絕 緣層厚度應(yīng)大于20nm。
參考熒光粉的制作技術(shù)，現(xiàn)有的主要制作技術(shù)是 一、使用濕法刻蝕， 在印刷的絕緣層上通過光刻做出絕緣層的感光膠圖案，再以感光膠為掩膜 采用濕法刻蝕的方法刻蝕出所需圖形；二、以絲網(wǎng)印刷法直接將介質(zhì)粉漿 料圖騰化印刷于陰極板上。
以上兩種不同的方式，各存在以下缺陷-
1、 濕法刻蝕工藝簡單，但其化學(xué)反應(yīng)的各向異性較差，橫向鉆蝕使 所得的刻蝕剖面呈圓弧形。這不僅使圖形剖面發(fā)生變化，而且當(dāng)稍有過刻 蝕時(shí)剖面會(huì)致使薄膜上圖形的線寬比原抗蝕劑膜上形成的線寬小,并且隨 過刻蝕時(shí)間迅速增大。這使精確控制圖形變得困難。濕法刻蝕的另一問題， 是抗蝕劑在溶液中，特別在較高溫度的溶液中易受破壞而使掩蔽失效，因 而對于那些只能在這種條件下刻蝕的薄膜必須采用更為復(fù)雜的掩蔽方案。 考慮到燒結(jié)收縮率率的問題，印刷出的絕緣層需要的厚度大約在30pm左 右，所以需要刻蝕的時(shí)間比較長，線條精度不易控制。
2、 印刷制作絕緣層，對于高解析度FED，線條小于200pm，印刷法 難以達(dá)到高精度；其次，由于對絕緣層要求比較高，印刷一層厚度大約為 10pm左右，30)im的高度需要印刷至少3層，對于印刷法，微米級的精確 對位非常困難。
因此，如何提供一種可以精確控制印刷圖形以達(dá)到高解析度；如何制 作出厚度達(dá)到需要的絕緣層作為柵極基底，成為.FED制作中一個(gè)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種感光型介質(zhì)粉體涂料，能夠用于制備場 發(fā)射顯示器的陰極絕緣層。本發(fā)明的另一目的是提供一種制備陰極絕緣層的方法，對于場發(fā)射顯 示器的陰極絕緣層，可以提供一種新的網(wǎng)印配合曝光顯影制程的制作技 術(shù)，并且可以制作出高解析的絕緣層，還可以使制程簡化，涂料成本降低， 非常適用于玻璃基板的制作。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種感光型介質(zhì)粉體涂料，其特別之處在于，以重量份計(jì)組成為
溶劑10-30
樹脂15-25
活性成份3-5
介質(zhì)粉50-70
分散劑1-2
消泡劑1-2。
其中介質(zhì)粉是玻璃粉。 其中樹脂為聚甲基丙烯酸甲酯。
其中溶劑是Texanol酯醇(2， 2, 4-三甲基-1. 3戊二醇單異丁酸酯)。 其中活性成份是光引發(fā)劑2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-嗎啉基-1-丙酮。
其中分散劑是BYK2025。 其中消泡劑是Foamex N (二甲基聚硅氧垸)。
采用前述的感光型介質(zhì)粉體涂料制備陰極絕緣層的方法，其特征在 于，包括如下步驟
a、 以絲網(wǎng)印刷方式將感光型介質(zhì)涂料印制涂覆于印有陰極電極圖案的 基板上；
b、 在90-105'C條件下干燥20~30分鐘，經(jīng)過烘烤使涂料固化成膜， 厚度為10-20pm;c、 將步驟a、 b重復(fù)三次，共印制三層；
d、 采用紫外光配合掩膜定位曝光，曝光量為70-80 mJ/cm2，圖像區(qū)感 光型介質(zhì)粉體涂料發(fā)生光鏈接反應(yīng)；
e、 采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.4%的Na2C03溶液進(jìn)行顯影，控制顯影速度 2.0-5.0m/min，顯影壓力1.2-2.0kg￡^m2;
f、 在9(M05。C下，干燥2-3小時(shí)。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明所述的感光型介質(zhì)粉體涂料及其制作陰極 絕緣層的方法，至少具有下列結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)
1、 本發(fā)明對于場發(fā)射顯示器的陰極絕緣層，可以提供一種新的網(wǎng)印 配合曝光顯影制程的制作技術(shù)，具有產(chǎn)業(yè)廣泛應(yīng)用的價(jià)值；
2、 依本發(fā)明制作的感光型介質(zhì)粉體涂料，可以印刷方式實(shí)施，其制 作簡易，可以制作出高解析的絕緣層；
3、 本發(fā)明以曝光顯影制程可以制作出高解析的精密圖形。依本發(fā)明 制作的以曝光顯影方式制作的絕緣層，可以達(dá)到精密對準(zhǔn)，可制作高解析 度的陰極面板；
4、 依本發(fā)明制作的絕緣層，厚度可以達(dá)到所需要求，從而制作出所 需的柵極；
5、 本發(fā)明的制程方式，可以使制程簡化，涂料成本降低，非常適用 于玻璃基板的制作，適于實(shí)用；
6、 本發(fā)朋的應(yīng)用上述感光型介質(zhì)粉體涂料制作陰極絕緣層的方法可 使網(wǎng)印(表明涂層常用技術(shù))配合顯影技術(shù)(半導(dǎo)體常用技術(shù)〉的步驟可 使兩個(gè)原本不同領(lǐng)域的技術(shù)用于另一新領(lǐng)域(場發(fā)射顯示器)，可以具有 節(jié)省新技術(shù)研發(fā)時(shí)間以及提高顯示分辨率的效果。
綜上所述，本發(fā)明特殊的感光型介質(zhì)粉涂料及其制作陰極絕緣層的方 法，可用一種簡易的網(wǎng)印制作涂覆涂料，再配合曝光顯影制程圖騰化所需的絕緣層；其制作時(shí)的曝光顯影可以制作出高解析的圖形；其可以制作出 厚度達(dá)到要求的高解析絕緣層，從而制作達(dá)到要求的柵極。本發(fā)明感光型 介質(zhì)粉涂料制作陰極絕緣層的方法，具有節(jié)省新技術(shù)研發(fā)時(shí)間以及提高顯 示器分辨功效的優(yōu)良效果。其具有上述諸多的優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，并在同類 產(chǎn)品及方法中未見有類似的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及方法公開發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新， 其不論在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、制造方法或功能上皆有較大改進(jìn)，在技術(shù)上有較大進(jìn) 步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，從而更具有廣泛的利用價(jià)值。
具體實(shí)施例方式
以下通過三個(gè)具體實(shí)施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明 實(shí)施例1
感光型介質(zhì)粉涂料的配制采用如下過程取玻璃粉(即介質(zhì)粉)50克 倒入研缽中，加入Texanol酯醇(2， 2, 4-三甲基-1. 3戊二醇單異丁酸酯) (即溶劑)20g，聚甲基丙烯酸甲酯樹脂(即樹脂)25克，光引發(fā)劑2-甲 基-:L-[4-甲硫基苯基]-2-嗎啉基-1-丙酮(即活性成份)3g， BYK2025 (即 分散劑)lg， FoamexN (二甲基聚硅氧垸)(即消泡劑)lg，攪拌研磨5-15 分鐘。
應(yīng)用上述感光型介質(zhì)粉體涂料制作陰極絕緣層的方法為如下過程
(1) 以絲網(wǎng)印刷方式先將感光型介質(zhì)粉體涂料印制涂覆于印有陰極 圖形的基板上；
(2) 經(jīng)過10(TC烘烤20分鐘，使涂覆層固化成膜，厚度為lOpm;
(3) 在烘烤成膜的陰極板上繼續(xù)印刷一層，厚度為10Mm;
(4) 再次IO(TC烘烤20分鐘使第二層烘烤成膜；
(5) 在兩層絕緣層的基礎(chǔ)上印刷第三層厚度10Hm;
(6) 第三次10(TC下進(jìn)行烘烤25分鐘；(7) 以紫外燈激發(fā)產(chǎn)生紫外燈，并配合所需掩膜進(jìn)行曝光，曝光量 為70 mj/cm2，使所需圖形區(qū)域進(jìn)行光反應(yīng)化學(xué)鏈接；
(8) 采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 4%的碳酸鈉溶液進(jìn)行顯影，顯影速度2. 0m/min, 顯影壓力1. 5kgf/cm2;
(9) 在10(TC下，干燥2.5小時(shí)。 實(shí)施例2
感光型介質(zhì)粉涂料的配制采用如下過程取玻璃粉70克倒入研缽中， 加入Te雄ol酯醇(2，2，4-三甲基-1.3戊二醇單異丁酸酯)10g，聚甲基 丙烯酸甲酯樹脂15克，光引發(fā)劑2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-嗎啉基-1-丙酮3g， BYK2025 lg, Foamex N (二甲基聚硅氧烷)lg，攪拌研磨5-15 分鐘。
應(yīng)用上述感光型介質(zhì)粉體涂料制作陰極絕緣層的方法，步驟(7)中 曝光量為75 mj/cm2，步驟(8)中顯影速度為2. Om/min，顯影壓力 1. 5kgf/cm2。其他與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例3
感光型介質(zhì)粉涂料的配制采用如下過程取玻璃粉60克倒入研缽中， 加入Texanol酯醇(2， 2， 4_三甲基-1. 3戊二醇單異丁酸酯)10g，聚甲基 丙烯酸甲酯樹脂20克，光引發(fā)劑2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-嗎啉基-1-丙酮5g， BYK2025 3g， Foamex N (二甲基聚硅氧烷)2g，攪拌研磨5-15 分鐘。
應(yīng)用上述感光型介質(zhì)粉體涂料制作陰極絕緣層的方法，步驟(7)中 曝光量為80 mj/cm2，步驟(8)中顯影速度為2. Om/min，顯影壓力 1.5kgf/cm2。其他與實(shí)施例l相同。
權(quán)利要求
1、一種感光型介質(zhì)粉體涂料，其特征在于，以重量份計(jì)組成為溶劑10-30樹脂15-25活性成份3-5介質(zhì)粉 50-70分散劑 1-2消泡劑 1-2。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種感光型介質(zhì)粉體涂料，其特征在于 其中介質(zhì)粉是玻璃粉。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種感光型介質(zhì)粉體涂料，其特征在于 其中樹脂為聚甲基丙烯酸甲酯。
4、 如權(quán)利要求1所述的一種感光型介質(zhì)粉體涂料，其特征在于 其中溶劑是Texanol酯醇(2， 2， 4-三甲基-l. 3戊二醇單異丁酸酯)。
5、 如權(quán)利要求1所述的一種感光型介質(zhì)粉體涂料，其特征在于 其中活性成份是光引發(fā)劑2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-嗎啉基-l-丙酮。
6、 如權(quán)利要求1所述的一種感光型介質(zhì)粉體涂料，其特征在于 其中分散劑是BYK2025。
7、 如權(quán)利要求1所述的一種感光型介質(zhì)粉體涂料，其特征在于 其中消泡劑是Foamex N (二甲基聚硅氧垸)。
8、 采用權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的感光型介質(zhì)粉體涂料制備 陰極絕緣層的方法，其特征在于，包括如下步驟a、以絲網(wǎng)印刷方式將感光型介質(zhì)涂料印制涂覆于印有陰極電極圖案的基板上；b、 在90-105'C條件下干燥20 30分鐘，經(jīng)過烘烤使涂料固化成膜， 厚度為10-20pm;c、 將步驟a、 b重復(fù)三次，共印制三層；d、 采用紫外光配合掩膜定位曝光，曝光量為70-80 mJ/cm2，圖像區(qū)感 光型介質(zhì)粉體涂料發(fā)生光鏈接反應(yīng)；e、 采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.4%的Na2C03溶液進(jìn)行顯影，控制顯影速度 2.0-5.0m/min，顯影壓力1.2-2.0kgf/cm2;f、 在90-105。C下,干燥2-3小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及場發(fā)射顯示器(FED)的陰極絕緣層及其制備方法，尤其是一種感光型介質(zhì)粉體涂料及用其制備陰極絕緣層的方法，其特點(diǎn)是，以重量份計(jì)組成為溶劑10-30、樹脂15-25、活性成份3-5、介質(zhì)粉50-70、分散劑1-2、消泡劑1-2。用前述感光型介質(zhì)粉體涂料制備陰極絕緣層的方法，其特點(diǎn)是，包括如下步驟a.絲網(wǎng)印刷于基板上；b.干燥20～30分鐘；c.將步驟a、b重復(fù)三次。本發(fā)明提供的的感光型介質(zhì)粉涂料及其制作陰極絕緣層的方法，可用一種簡易的網(wǎng)印制作涂覆涂料，再配合曝光顯影制程圖騰化所需的絕緣層，可以制作出厚度達(dá)到要求的高解析絕緣層，從而制作達(dá)到要求的柵極。
文檔編號(hào)G03F7/00GK101435996SQ20081023273
公開日2009年5月20日 申請日期2008年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月9日
發(fā)明者馳 李 申請人:彩虹集團(tuán)公司