[发明专利]等离子体显示器平板障壁的大面积压印成型方法

说明书

技术领域

本发明属于微电子、微机械制造技术领域，具体涉及一种能大面积压印成型等离子体显示器(PDP)平板障壁——三维微腔体阵列结构的制造方法，该方法制备的等离子体显示器障壁可直接涂铺荧光材料，再进行高温焙烧，完成PDP显示器的微腔体制造。该方法将现有的制造工艺，如：固态光刻胶膜裱贴(简称贴干膜，用于光刻障壁结构图形)、曝光、显影、喷砂、剥胶(清洗残胶)等，缩减为压印成型一道工艺，以一套压印设备取代原有的5套相关设备(如，贴膜机、曝光机、显影机、喷砂机、剥胶清洗机)。同时，该方法也适合于以碳纳米管为发射极的大面积场发射平板显示的显示微腔体的制造。

背景技术

随着大面积平板显示器的发展，PDP显示器作为一类极具发展前景的平板显示器，发展的步伐正在加快。在PDP平板显示器的制作工艺流程中，障壁的制作工艺是PDP平板显示器制造的四大关键技术之一，极大影响了PDP显示器件的性能及成本。传统制作PDP障壁的方法有两类：厚膜印刷法和喷砂法。厚膜印刷法成本低，简易可行，但其限于制作数百微米宽的粗犷图形，很难制成宽几十微米的精细图形，均一性差，当漏模尺寸较大时，易产生弯曲和扭曲变形，且不适合高清晰度和特殊形状障壁(如waffle和meander型障壁)制造；喷砂法可制作出离散误差很小的障壁结构，可保证图形精度，但在制作过程中大部分玻璃浆糊被切削掉(约70％左右)，其废弃物中含有大量的氧化铅，易污染环境，必须经过一定的处理，而且，PDP障壁制作中过多的采用光刻技术，工序多，成本很高。针对目前PDP障壁制作工艺，各研发公司正在开发新一代的障壁制作方法，如引入lift-off法等微制造技术。

传统的微制造技术中，对于微米级(即小于100μm)特征尺寸器件的制作，目前主要采用常规的集成电路光刻中制作工艺(即布胶、曝光、显影、清洗、化学/物理刻蚀等)。其制作特点局限为制作面积受限(最大十几英寸)、深宽比较小、且需要连续多道工艺配合完成。对于小面积(英寸级)、高深宽比尺寸结构器件的制作，LIGA工艺是目前最被看好和应用最广的技术，其特点是通过在SU8型光刻胶上深度曝光(采用X射线曝光)形成大深度的直壁曝光区域，再通过显影、电铸等制作工艺，制作出微米级大深宽比(可达20∶1以上)的元器件。如果结合lift-off工艺，也能够实现底部悬空的器件(如悬臂梁结构)的制作。上述两类工艺其共同的特点是需要昂贵的曝光束源、特殊的光刻胶材料、精确的刻蚀(湿法、干法)控制、制作周期长、成本较高，也不具备制作大面积(米级以上)微细结构的能力。

微压印光刻工艺是近年来提出的一种对于微纳米级图型结构或构件制作的先进工艺技术。根据国际上已公开的文献，微压印的图型复制能力最小可以达到6nm，工艺简单，且成本极其低廉，因此受到工业界的重视。一般认为：微压印光刻作为一种高效率、低成本的微纳结构制造技术，有可能在某些工业应用中成为下一代光学投影光刻工艺技术的补充或部分替代，可以大大降低各种微纳器件制造的成本。但已公开的压印工艺中均采用平板式模具，实行分区压印，面积受限，效率较低，且无大面积(米级以上)三维微结构压印尝试的先例或专利记载。

综上，PDP显示器作为一类极具发展潜力的大面积平板显示器已引起各大公司的关注，但作为其关键技术之一的障壁制作工艺，目前较多的采用了光刻中的相关技术，但存在成本过高，且难以实现大面积(米级及以上)的均一化制造，已经极大的限制了PDP显示器的进一步发展。如何降低障壁制作的成本，提高障壁的精细度和大面积的均一性，已成为相关研究单位的热点问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷或不足，为了降低PDP显示器平板障壁制作的成本，并实现大面积(米级以上)的均一化、精细(尺寸0.05mm以下)的障壁制作，本发明的目的在于，提供一种等离子体显示器平板障壁的大面积压印成型方法，该方法能够制作大面积、精细化的PDP显示器障壁结构。

为了实现上述任务，本发明采取以下的技术解决方案：

一种等离子体显示器平板障壁的大面积压印成型方法，该方法采用紫外固化辊压印复型的工艺，实现大面积障壁结构的复型，具体的工艺过程包括下列步骤：

1)具有PDP显示器障壁形状微结构的辊压模具的准备：