等离子电视制造设备技术介绍.docx

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1、第四编 等离子电视制造设备第一章 第一节 湿洗装置 1.前言最近等离子电视在各地常能看到,机场、展示会等大型显示器都用等离子电视。其屏幕大视角广、精度高的特点很显著,并且逐步解决了质量轻、耗电量低、价格低的课题。清洗装置也被要求具有高处理能力、高能清洗时要求节省空间、等离子电视向生产的低成本化发展也在不断研究。2.关于清洗装置的想法2.1高吞吐率 伴随基板向大型化发展,高吞吐率是降低运行成本的最重要的项目。为实现高吞吐能力就以下项目讲述。去除粒径大的微粒(10um以上)使用刷子及洗涤剂,如何提高效率是重要的。关于洗涤剂的选择,要看微粒的性质是有机质还是无机质、附着物是化学的还是物理的、是否与电

2、气相结合,这些方面也要鉴别选择。例如使用由无机碱系的界面活性剂与溶剂构成的洗涤剂时,如果是清洗只是由有机质和无机质构成的微粒,其洗涤剂可以以前者为主体。即使是有机质微粒,如果是树脂系(含粘接剂)的微粒,也要选择溶剂含有量多的。并且需要设定适当的浓度温度条件。去除物理的附着微粒时刷子最适合,特别是线径为0.150.2mm的尼龙刷子较好。快速排掉大型基板上的清洗水,实现高处理率。各槽使用过的清洗水/洗涤水怎样不会被带入下一工序,如何保持含微粒的洗涤水的清洁性是很重要的。为此采用使用高压缩空气的液体切割(liquid cutter)。我公司作为别的解决方案,采用新开发出Air jet shower(

3、A/J)。如图1所示。此方法即纯净水纯净水+空气(2个水流)间歇高压缩空气的工序在数秒内重复、纯净水挨着基板的部分不会形成多余的水膜,并且有防止带入下一工序的作用。2个水流的喷头还具有气穴现象。该法有助于提高清洗度、增加排水效果、缩短清洗装置的长度,从而实现高处理效率。22 取代UV改质的等离子改质(常压)清洗装置表面改质是重要项目、是在层压或者电阻涂敷中必须进行的。以往的依赖UV照射进行改质,今后以等离子照射(常压)主流。本公司从2001年开始开发销售常压等离子装置。其理由是运行成本低。为进行表面改质,用空气引起等离子也可以,一般需要N2、Ar、O2等气体。即使使用价格高的气体,预计运行成本

4、能够削减50%70%。现在已经在LCD的前工序、后工序、模块工序、彩色过滤及OLED的制造工序或者ITO、Cr喷镀前工序开始研究采用,我认为接着将用于等离子电视工序中。 23 空气切割刀干燥干燥以气割刀为主体,气割基板60英寸以上时的空气消耗量也大。工厂需要配备大容量的压缩机,增加运行成本。因此气割刀设置上下一对,空气消耗量为3000Nl/min。但是也有用高压环状鼓风机进行气割的。需要更干燥的状态的工序中,也有在装置中加入热空气的。图3是清洗装置的外观图。3 清洗装置的分类等离子电视制造工序中的清洗装置分前、后基板的装置,前基板的装置种类有接纳、厚膜印刷前、喷镀前、漏网印刷前;后基板有接纳、

5、漏网印刷前、层压前、喷砂、感光浆料涂敷前的装置。按照工序不同选择清洗装置以及使用的洗涤剂,增加与含改质玻璃的粘结力,同时提高清洗能力,并且在层压时能够去掉异物突起。清洗机规格大致分为使用洗涤剂时、只用纯净水、或者干燥工序(干燥、表面改质)所需的规格。任何情况都可以将滚刷、气喷、高压水枪、等离子改质、等离子清洗、IR、CP等组合。关于清洗漏网罩用的装置另外说明,有除去网眼堵塞物的甘油清洗剂、进行浸渍、US、涮洗、干燥的装置。4结束语 本章对等离子电视清洗装置的高吞吐率、装置的省空间化、新的等离子改质、等离子清洗器进行了介绍。这些都是今后有助于环保、安全的、能够降低运行成本的提案。第二章第一节 喷

6、镀装置1前言FPD 28英寸左右的电视称a-siTFT(LCD),36英寸以上的大型FPD称为等离子面板(等离子电视),作为民用的量产体制现在已就绪,现在各生产厂家都在积极地增加对大型高清晰度壁挂电视的设计。有关面板尺寸,不断有5060英寸的大型面板达到实用化阶段的公布发表,如何提高发光效率、达到高清晰度、低成本,成为制造大型面板技术的重要开发课题。等离子电视制造工序中,在设备及其成膜成本中,薄膜成膜装置占有非常的地位。大型化基板对于喷镀装置的要求越来越高,下面对喷镀装置有代表性的要求列举如下:能够高速形成均匀膜质、能够安稳搬运60英寸以上的大型基板、装置的占有面积小。本节针对大型面板制造技术

7、的薄膜成型工序中的喷镀装置进行介绍。2 等离子电视用的并列式喷镀装置这里讲述本公司的并列喷镀装置是如何适应上述要求的。21 大型基板的均一高速镀膜技术在以往的并列喷镀装置中,采用基板装在称作托架的台车上,在喷镀阴极前面以一定的速度使其通过,形成光膜的动态成膜法(旁路成膜法)。在基板通过的高度方向对膜质进行调整的话、基板的长度方面能够镀膜均匀,这种方法最适合大型基板的镀膜。与本公司的并列式喷镀搭载的阴极(cathode),靶使用效率达到百分之40以上。本公司准备了能够使用ITO低电压喷镀法(本公司已取得专利)的和Cu靶板厚30mm的长期型两种,能够配合等离子电视用的大型基板。这一次装载了新开发的

8、ITO用阴极,提高了以往的靶使用效率、镀膜速度也提高了2倍。这样可以减少了装载阴极台数、降低了运行成本。本公司装置中装载的新开发的阴极的特征如下:镀膜速度是本公司原来的阴极的2倍、由于装载阴极台数减少,装置的长度也缩短、使托架台.数减少成为可能。提高了靶的使用效率、靶的寿命延长1.8倍、镀膜速度是原来的2倍、靶的交换周期与现在使用的阴极同等。与以往的低电压型阴极一样,能够得到同等程度的低电阻ITO膜。22 大型基板的均匀加热技术并列式喷镀装置中一般采用成膜前基板预先加热、降低排出气体的操作。以往的并列喷镀装置中,在喷镀室前的加热室中进行预先加热,插入喷镀室后由托架一边进行搬运,最终进行再次加热

9、,来调整基板内的温度分布。新型并列式喷镀装置中,以更均匀的基板温度分布和降低排放气体为目标,装载了能够在加热室内保持均匀的温度、并且能够快速升温的新型加热器,在喷镀室以保温为主的加热方式。23大型基板的的安稳搬运技术在以往的并列喷镀装置中,在台车两边的基板托架上,基板被垂直装载。因此基板卸取时基板托架必须水平展开,使基板的光膜面朝下进行卸货。但是这种方式对超过60英寸的大型基板存在下列问题。对于超过60英寸的大型基板,在卸货时水平支持基板会损伤基板。基板在设备上保持垂直,基板加热或者成膜时基板会引起变形或翘起,相对于基板托架的变形,基板失去自由度,有损伤基板的危险。本公司的新型并列喷镀装置是使

10、基板的托架整体倾斜、基板预先倾斜的方式,具有如下特征。基板卸下时,基板的托架不需要水平展开、基板就能卸货。同时、基板托架展开所需要的设备及时间可以免去,加快生产节奏。对于基板托架上的基板不需要积极的保护,对于加热中/成膜中、或者基板托架的变形都能适应。另外不需要基板的垂直设备、也省去了零件的清洗。24 占有面积小的装置 以往的并列喷镀装置的构成:真空槽(装入室、加热室、喷镀室、取出室)纵向排列,托架在前后巡回、升降机(转盘)与这些相连构成空气搬运系统、并设有卸去基板的位置。因此设备较长,60英寸级别的等离子电视的电极镀膜装置全长约达到35米。本公司发挥前述托架整体倾斜方式的特征基板卸下时的位置

11、优势(可以缩短卸下时间),缩短了设备的间歇时间。而且,与以往的两面同时镀膜不同,采用单面镀膜,即在镀膜室的中途折回往返的镀膜构造,这样虽然是大型基板的镀膜设备但是占用面积小。3. 等离子电视用并列式喷镀装置的未来展望现在作为等离子电视用并列镀膜装置,几乎都需要透明电极膜ITO和SiO2+ITO成膜装置,以及Cr/Cu/Cr电极膜和Cr/ Al/Cr成膜装置。但是,考虑到喷镀方法的优点即镀膜均匀性(易控制型)以及修理维护方面,现在用热蒸法镀的氧化镁将来有可能用喷镀法镀膜。本公司正在积极开发用喷镀法来镀氧化镁的技术。关于Cr/Cu/Cr代表的电极膜、今后要使用高使用效率的阴极。为了实现等离子电视的

12、1英寸=1万日元的目标,需要进一步降低电力消耗、节省设备空间。第二章第一(二)节 喷镀装置ATX-7001.前言在99年时等离子电视的生产数量达到10万台,当时预测,按这样的增长速度,到2003年年产量会达到100万台。市场情况尽管没有预期的那么好,但是对等离子电视的潜在需求应当是十分旺盛的。在降低销售价格和具有魅力的节目内容出现后,市场的急速增长是确定无疑的。现在许多等离子电视厂家都瞄准未来的市场,开始建造新一代产品的生产工厂。在提高生产设备规模时,怎样降低成本来生产高性能的面板,将成为要点。本节我们对用于PDP的薄膜材料与其成膜装置进行介绍。2.ITO 透明电极作为显示器前面板的第一层透明

13、导电膜,许多等离子电视厂家都使用ITO。而且作为追加的碱性势垒层是否有必要使用SiO2等,根据使用的玻璃基板的种类而变化。一般用于LCD的碱石灰玻璃基板,使需要SiO2层的。通常,膜的厚度是100300,此层使用RF喷镀方法制成。ITO膜一般使用DC喷镀。膜的电阻值和透光率的物理特性是最重要的特性。1.1mm厚的基板上镀成电阻值10/sq的膜时,透光率为89%。图1显示一般ITO膜的透光率和膜厚度的关系。ITO膜厚约为1500时,体(bulk)电阻平均为150cm。决定体电阻的主要要素是ITO膜的结晶性和化学计量。而且这些特性越是均匀,膜的老化性也越均匀,现在各种溶液中,花费多少时间以及每秒多

14、少的老化率,从数到数百单位能够正确地进行预测。ITO成膜工艺中,靶的使用效率是非常重要的因素,现在多数镀膜设备达到40%以上的效率。并且通过提高靶的寿命,除去球粒的附着也很重要。不使球粒产生,能够发生击穿及使其激减,其结果,成膜后的胶片上的附着异物及钉状物变少,能够得到非常光滑的膜表面。3.总线电极及旋转阴极喷镀镀膜设备能制造的另一个PDP零件是总线电极材料。该零件采用CrCuCr或者CrAlCr,数m厚的Cu或者Al的导电层夹在10002000的铬层中。这个多层的电阻率约为0.2/sq。这些金属薄膜要求的特性是膜厚的均匀性、电阻值、密封性、防止交叉污染、孔径、老化特性、低膜应力。这些各要求特

15、性必须通过成膜设备的机械设计、工艺的最佳设置来解决。尤其是作为中间膜的Cu及Al镀膜时,膜厚12m,要求高速成膜率和靶的较长使用寿命,本公司引进的旋转靶可以作为有效的解决策略。(图2)在今后面向低价格的研发中,要对于电极形成工艺采用喷镀的真空工艺方式、由银浆代表的非真空工艺进行对比研究。一般认为非真空方法具有廉价的优点,如果重视性能方面则使用真空镀膜方法较好。镀膜方法的问题上,初期投资金额大、设备大小、靶的寿命等问题,今后等离子电视的精度不断提高,需要在考虑总的成本的基础上,对2种方法展开研究。4镀膜设备ATX-700业界全体的PDP TV镀模年目标是镀膜面积达到100万平米,考虑到镀膜成本、

16、吞吐率,采用并列式镀膜设备有希望达到。一般的并列喷镀装置一个月以42型面板换算能够制造22000以上的面板。本公司开发的并列喷镀装置ATX-700以42型面板换算,能够每月镀膜24000片。ATX-700是为了提供所有成本、最适合等离子电视用而开发出来的设备。此设备是以容易操作和维护为目的进行设计的。由于并列装置被设计为由往返操作分割,在基板投入和镀膜后呈真空状态下使基板翻转、搬出与投入从同一侧进行。托架按照倾斜7度设置,基板不但安装容易,自动化操作(机器人)也变得容易。托架的驱动由磁力联轴器进行,链条等不需要放在真空氛围内,也可以完全防止从最容易产生异物的驱动系统进来的污染。为了使各操作室、

17、靶的交换和维护容易进行,采取向阴极及屏蔽存储容易的设计。而且此装置是模块式,可以在短时间内设置。5搬运系统的改善等离子电视使用的标准型高弯曲玻璃不经撞击,即使是小的裂纹也会造成基板破裂,拿放时要非常慎重。因此为了防止破损,在这种玻璃的取放设备中必须引进新的搬运系统。展望将来的批量生产前景,将会不可避免地要使用完全自动的搬运系统,需要由机器人等对基板进行装卸、并在成膜装置内采取防止破损的对策。尤其是在成膜工序中,基板的前加热处理温度是ITO膜300摄氏度前后、氧化镁膜在200摄氏度以上、电极在150摄氏度以上的高温,施加在基板上的加热压力太大。ATX-700的最大特点是基板托架呈7度角。这样基板

18、玻璃的装卸容易进行,不用像以往那样基板上留出夹子的位置。这样可以缓和对玻璃的压力、搬运时可以防止玻璃基板的破损。而且也方便机器人搬进搬出基板。(图4)前述的磁力驱动搬运装置可以进行无振动的平稳搬运,降低对玻璃基板的损伤。6结束语为了使等离子电视降低价格,成膜装置的所有成本必须进一步下降。因此需要组建完全自动的生产线、开发免维护的系统。而且需要进一步发挥真空系统的优点,对非真空系统不具备的方面提出解决方案。例如对于不断向大型化发展的等离子电视,喷溅成膜技术是比较容易应付的。新的阴极设计可以说在节省连续运转时间、容易维护方面比印刷手法先进。但是在初期投资金额、设备占有面积等方面还需要改进。ITO成

19、膜要求靶使用效率比现状的效率提高40%以上。而且在高温处理时要求电阻值不变化、膜不变色、与介质层亲和性好。关于总线电极,近年用户对环境问题很关心,要求削减工序数,电极希望使用无Cr层的物质。第三章第一节 氧化镁成膜装置C-3600S系列1 前言最近市场上出现的薄型、具有震撼效果的等离子电视很引人注目。作为等离子电视的保护膜使用氧化镁膜,一直广泛使用电子热蒸(EB)法。但是为了提高生产率以及氧化镁的膜质,提出了新的成膜方法。氧化镁膜是吸湿性非常高的材料,量产装置中确保稳定的成膜环境很重要。C-3600S系列(照片1)是融合了稳定成膜环境的TOSS(transfer only substrate

20、system)技术以及中外炉工业公司的离子电镀技术SUPLaDUO的氧化镁成膜装置。利用SUPLaDUO技术实现了更高的成膜速度,利用TOSS技术能够形成稳定的膜。已经有几家大型工厂的量产生产线上,今后为了进一步普及等离子电视,必须提高生产率、提高膜质。本节介绍本设备的特征及提高生产率所作的研发情况。2SUPLaDUO的概要21 构成与原理SUPLaDUO是使用压力倾斜型的等离子的离子电镀成膜系统。图1是离子枪的构造和系统的基本构成。阴极射线管部分产生的高密度电子光束是低电压、大电流,高效率地激励氩气和蒸发的氧化镁,形成离子化,阴极射线管与成膜室之间设置压力倾斜,防止从成膜室出来的气体和离子的

21、逆流对阴极射线管的损伤。电子光束是薄板化的磁铁被压大成薄板状,以此为坩埚下的阳极磁铁实现广范围的蒸发。而且为得到基板上的所定模厚度及膜质分布,入射光束可以用阳极磁铁等进行调整。22 成膜特性一般用EB热蒸法增加投入功率的话就容易发生溅水现象,难以增加成膜速度。与此相对,SUPLaDUO离子的生成电压为100V,与EB方法比较,是低电压,光束的薄片化使得能量分散,能够高效率地组成稳定的氧化镁膜。图2是氧化镁成膜时的等离子枪的放电电力和成膜速度的关系。成膜速度达到14nm/s,与EB热蒸法比较,无溅水现象发生、能够得到稳定的膜。氧化镁膜的耐喷镀性是决定等离子电视寿命的主要因素之一,有报告说结晶配向

22、性按照(220)(200)(111)的顺序较好。SUPLaDUO由于变更流程条件,能够分别独立控制具有(111)、(200)、(220)的结晶配向性的氧化镁膜的形成。而且即使是形成同样(111)配向膜,用SUPLaDUO比用EB热蒸法形成的膜密度大,并且能够形成耐喷镀性的大膜。这样可以推断使用SUPLaDUO方法,蒸发粒子的激励、离子化效率高。而且从面板的特性上有报告说,与(111)配向面比较,工作函数较小的(220)配向面2次电子放出系数大、放电压力小。在实际应用上还有许多应该研究的,期待着利用(220)配向膜,降低面板成本。3C-3600S系列设备的特征C-3600S系列分为大规模生产用的

23、G类型、小规模生产用的E型、研究试作用的B型3种。这里介绍大规模生产用的G型、成膜室1室构成的C-3601SG的概要。3 1基本构成C-3601SG是玻璃基板一片一片地连续水平搬运移动进行成膜的并列式通过式成膜方式。对于氧化镁膜的吸湿性方面,为了尽量排除成膜时水分的影响,采用本公司独自开发的TOSS基板搬运方式。32 TOSS基板搬运方式图3是TOSS的概念。从LL室来的基板经过预备加热后、装在CR室的罩托架上,进行镀膜。成膜后的基板在CR室被托架分离,向空气侧排出。这种方式是带着氧化镁膜的托架在设备内循环,不暴露在空气中、阻挡水分进入设备内,从而保证膜质的稳定性。并且托架在真空中保持加热、温

24、度稳定、能够有效地防止微粒的产生。4 结束语为了要提高生产率,需要提高成膜率、基板向大型化发展。本设备中,等离子枪并列几组,能够应付这种发展需求。图4是50英寸基板并列2片成膜时测定的成膜率和膜厚均匀数据,其中成膜速度约为12nm/s,膜厚度均匀在6%以内。本设备的可以装载基板尺寸一直到65英寸。本公司今后还要使蒸发源的构成与成膜条件达到最佳配合,进一步适应基板的大型化发展、并提高生产率。第三章第二节 氧化镁成膜装置ECH系列1 前言主要以业务用途为主开始生产的等离子电视,历经了对彩色等离子电视的证实阶段,2001年开始以民用为目标,进入成本竞争时代。面板价格这一年从1英寸=2.02.5万日元

25、降低到1.5万日元,预计将降到1英寸=1.0万日元。对于成膜装置要求高吞吐率和合理价格、能够达到各个面板厂家需要的膜质。现在成为主流的AC型等离子电视,其保护膜使用2次电子放出系数高、耐喷镀性好的氧化镁膜。氧化镁成膜方法有电子光束蒸干、反应性孔阴极蒸(HCD)干、等离子枪蒸干以及反应性喷镀方法等。从生产设备膜质及连续运转时的稳定性考虑,使用皮尔斯式电子枪的电子光束蒸干方法是主流。本节对量产使用的本公司的氧化镁成膜用并列式蒸干设备的概要和将来展望进行讲述。2 氧化镁蒸干设备21等离子电视用氧化镁蒸干设备的概念等离子电视用氧化镁蒸干设备是基板放在托架上、在蒸发源上一边通过一边镀膜的并列式设备。采用

26、并列式通过镀膜方式可以与搬运方向垂直的方向配置多个蒸发源,对于60英寸、70英寸的大面积基板也能够比较容易地均匀镀膜(图1)。在与搬运方向平行方向配置蒸发源,可以容易地实现高吞吐率。(图2)下面是本公司等离子电视用氧化镁蒸干设备ECH系列的特征。 对大型基板均匀镀膜 高速成膜、高吞吐量 能够长时间连续稳定运转 能够配合成批的批量生产 缩短维护时间及待机时间本设备对于最大基板70英寸、膜厚度700nm的标准,可以连续运转2周左右。22 蒸发源的概要氧化镁的蒸干是由皮尔斯电子枪进行的。电子枪独立设置在蒸干室,由于设置了专用的排气系统,电子枪本身的压力始终比成膜周围空气约低2位数,这样减少了灯丝的氧

27、化消耗,能够长时间地连续运转。为了能够长时间连续运转中保持稳定的蒸发速度,蒸发面经常要保持一定的状态。氧化镁是升华性物质,固定式的电子光束集中在一点,蒸发材料局部减少,不能得到均匀厚度的膜。为了防止这种现象的发生,采用旋转式环状装置和颗粒进料器。成膜过程中环状物旋转,抑制蒸发面局部的变化。并且由颗粒进料器按量供给蒸发材料,由刮板刮平保持一定的蒸发面,这样形成了能够得到稳定的蒸发速度的构造。3氧化镁成膜设备的未来展望现在的生产装置是从量产试作生产线发展起来的,具有高吞吐能力,是成本低、性能优秀的生产装置。下一代的设备将可能进一步配合改进面板特性、提高生产率、提高制造流程的控制性、以及是节省能源、

28、节省空间的、能够连续流程操作的设备。现在、前面板经氧化镁镀膜后,基板被一度那到空气中与后面板调整后,投入密封/排气装置。由于氧化镁是吸湿性高的膜,成膜后拿到空气中的前面板在吸湿密封/排气工序不但需要排气时间,也会对面板带来不利影响。本公司与神港精机共同开发出氧化镁成膜与密封/排气流程在真空中或者与大气分离的环境下能够连续自动处理的设备,是生产率高的连贯处理设备。设备构成如图3。4结束语为了确立作为家庭用的等离子电视的地位,面板价格必须降到一英寸0.5万日元以下。本公司作为设备厂家将为实现此目标积极进取。第四章第一节 漏网(丝网)印刷装置LZ-1800HTVA / SG-1600(1800)1前

29、言漏网印刷装置由于其印刷特性,在本行业使用的是具有代表性的厚膜形成装置。等离子面板的结构是在厚膜形成工序上积累的,因此漏网印刷机被多用,用在电极、介质体、障壁(拱)、黑条、荧光体等的制造工序中。从80年代后半期开始的单色发光1213英寸等离子电视电视、到现在超过60英寸的高清晰度全彩成为薄型大屏幕的代表电视、本公司的漏网印刷机适应各个时代的要求,成为制造等离子电视不可缺的装置一直被使用。本节讲述漏网印刷机的基础、最新的等离子电视漏网印刷机(LZ-1800HTVA)(照片1、表1)、滑动台研磨装置SG-1600(1800)。虽说是等离子电视用的,但不是什么特殊的漏网印刷机。作为最大尺寸的精密漏版

30、印刷机,为了在1700mm以上的玻璃基板上进行高精度印刷,我们提高了印刷机的强度和可操作性,还附加了各种补充构件、增加了此印刷设备功能。另外荧光体印刷采用了特殊的方法,将与必备构件一起说明。 表1的主要设计和规格适应基板的尺寸1,7101,710mm漏网边框(最大)2,5002,500mm设备尺寸(W)5,135(D)3,775(H)1,710mm主要用于等离子电视的装置2阶段版离开构造除去渗出物的装置浆料的供给装置滑动台头旋转构造滑动台自动平行构造滑动台摆动构造2 漏网印刷机的基础漏网印刷是借助于漏版进行的印刷,版通常是聚酯纤维或者是不锈的细丝网成的。称作滑动台的橡胶片通过网将墨压出,印刷到

31、被印刷物上。称作版框的框状铝管施加张力使其粘接,漏网的两面涂上感光乳剂、防止印刷部的负片被曝光。曝光后、冲洗印刷乳剂制成版。版从它的构造上,具有伸缩性、网线的粗细和密度、感光乳化剂的厚度大体决定印刷膜的厚度。使用具有此种特性的版进行良好印刷,印刷机需要具备以下基本性能。 滑动台无震动能够平稳运作 印刷台与滑动台的平行度好 含调整的定位以及反复精度高为了满足这些基本性能的要求,防止因印刷机向大型化发展而不易操作,等离子电视的制造工序必须使用达到要求的印刷机。而且印刷机还必须能够应付新的制造工艺的变化。3作为等离子电视规格的设备31 版离开的构造(离开构造)漏网印刷通常版和印刷品之间留出几毫米的间

32、隙,具有伸缩性的版由滑动台压下,使印刷品与网线一边接触、滑动台在漏网上一边摆动,由此印刷和版离开(与印刷物接触的版自身的张力使印刷物离开的现象)同时进行。但是在遍涂(全部涂满)印刷或者浆料粘性高的情况下,印刷结束后即使滑动台上升、但也有版不会离开的时候。这种版框的一边抬起、使版离开的装置称作版离开构造。这是漏网印刷机的一般构造,在用于等离子电视的20002500mm角尺寸的版时,采用遍涂印刷,为了得到均匀的膜,有时必须做到极细微的版离开动作。本公司版离开动作可以通过2阶段来控制,能够根据漏网和浆料的状态的变化,改变版离开动作。32荧光体印刷以及取出渗出物的装置(照片2)漏网印刷的渗出是漏网里面

33、带有浆料造成的。主要原因是从漏网版压出的浆料没有全部被印刷上、清理时取得太多、印压(对滑动台的压入力)施加过大等。其中等离子电视的荧光体印刷时是特殊的渗出。荧光体印刷光的3原色redgreenblue的浆料在障壁之间每一种颜色分三次进行漏网印刷的方法,障壁和障壁之间设置有版的开口部,用滑动台将浆料从障壁的谷间压出。障壁谷被填充了浆料、与障壁接触的漏网里面粘有浆料。这样接下来的印刷中,障壁被弄脏,需要对版进行清洁,取出版里面的渗出物。取出方法有胶带卷成磙子状安装在版边框,版的里面向着粘的一面,从卷中拉出胶带,使粘结部分与版里面的滑动台粘紧,这样胶带将版里面的墨临摹、进行清洁。取出渗出物的构造不是

34、仅限于等离子电视的印刷,由于漏网太大、人工进行清洁困难等原因,这成为荧光体印刷的必备构件。本公司此装置取得许多实际成效、受到用户的好评。33 浆料的供给设备等离子电视印刷工序由于版大、全涂满的印刷多,使用浆料也多,版面需要足够的浆料。但是如果向版供应过多的浆,其重量会使版松懈,影响印刷。这里为了保证适当的浆料量,需要供给装置。此供给装置是由密闭压力容器(罐)和喷嘴构成,浆料放入罐,从上部对其加压,由喷嘴前端供给。喷嘴是透明的柔软树脂,是前端由汽缸夹板的构造。按照供给、停止要求,夹板打开、关闭。浆料的供给量可以由压力、时间、印刷撞击次数控制。34 滑动台头等离子电视印刷尺寸大,为了减轻操作者的负

35、担,研究了种种的构造,下面介绍几例。3.4.1滑动台头的旋转构造(照片3)漏网印刷机的滑动台、刮板是在各支架由下向上安装固定的。按照这种方式安装超过1000mm的滑动台、刮板时,要一只手支撑十几公斤的重物操作,操作者负担大。这是滑动台、刮板横向或者斜着能从上部安装、容易两手操作的旋转构造。3.4.2 滑动台自动平行调整构造滑动台与桌面是否平行地移动是得到均匀厚度的膜的前提条件。因此操作者要对滑动台相对于的桌面平行进行调整。此装置在桌上设置有传感器监视滑动台的左右两端的间隙、自动调整其平行。3.4.3 滑动台摆动装置得到均匀的印刷膜的前提是浆料涂层无斑点。斑点是在用刮板涂浆料时,粘到滑动台上的浆

36、料滴到版面而形成的。这是使滑动台摆动,防止粘在滑动台上的浆料直接滴到版面上的滑动台摆动装置。35 滑动台研磨装置滑动台与版面接触的部分称作边刃,这个部分在版面上一边摆动一边压出浆料进行印刷。边刃的形状影响印刷的结果,边刃经常和版面摩擦产生磨损。因此边刃部由于损耗在超过印刷变化的容许范围前就要使其再生。作为大型等离子电视用滑动台边刃的自动再生装置,本公司准备了滑动台研磨装置SG-1600、1800TA(照片4)。两者都可以对横状边刃、各对1600mm、1800mm长的滑动台进行研磨。此装置能够调整研磨石的旋转数和送出速度,研磨石的角度能够在045度设定,这样可以根据最适当的研磨条件、印刷状况来调

37、整角度。4结束语这几年等离子电视迅速普及,作为少数的需求成长型产品引人注目。能够普及的主要原因是画质提高、同时价格被降低。几年前1英寸=3万日元,现在降低到1英寸=2万日元,实际销售价格比这还低。实现这一步是由于厂家的技术力量增加、生产设备得到改进。在生产设备中,集中了厚膜技术的等离子电视生产用漏网印刷机发挥的作用较大。为了进一步普及等离子电视,需要继续提高品质、降低价格,今后本公司将努力提供符合这种要求的漏网印刷机。第二节 漏网印刷机1前言与销售初期相比较,这一两年来,等离子电视电视由于其价格降低而备受关注,即将实现普及的目标价格(每英寸1万日元),然而大型等离子电视电视的制造成本被严格制约

38、,看不到降低的迹象,面板厂家正在进行苦战。另一方面,由于漏网罩、浆料、印刷装置的飞跃进步,在等离子电视开发初期制造面板时采用的漏网印刷技术也有很大改进。在环境保护成为焦点的今天,对废弃物少、无多余工艺流程的再次设置成为重大课题。本节讲述漏网印刷的可能性,及本公司所提倡的印刷条件的合理化方法、应付70英寸的等离子电视的本公司印刷装置的技术规格。2 漏网印刷的实力聚酯漏网印刷技术是这十年经过很多改进的新的技术。本公司称为ASPT(Advanced screen printing technology)。这种技法使用高张力高解析度的漏网罩、与粘性稳定的高精度浆料和高精度印刷机组合而成的。应用这种技法

39、并配合印刷条件,即将实现L/S=10m。而且经确认,玻璃基板尺寸为15001290mm(印刷面积1410810mm)上面、全部涂满印刷的膜厚度的偏差在1m以内,对这种技法的实力以及今后的改进报以很大的期待。3 适当的印刷条件随着印刷机的改进,为最大发挥版/浆的性能,正在使印刷机达到高精度、能够简单地设定合适的印刷条件、可操作性强的程度。适当的印刷条件是:清除率、印压、滑动台角度以及滑动速度的适当,通过浆料和漏网规格配合,实现高精度的印刷。4 70英寸的等离子电视用漏网印刷机70英寸的等离子电视用漏网印刷机的特征如下: 使用25002500mm的漏网版框,印刷70英寸玻璃基板 硬性高的铸铁制的底

40、座,4根柱(铝铸造)支撑、印刷机框保持平衡的构造。这是为了最小限度降低多年使用的印刷机对印刷精度影响而设计的、可以长期维持印刷精度的构造。 作为滑动台的驱动方式,不使用印刷时容易引起震动的动态带和球状螺钉,而是采用表面平滑的钢带的超低震动的驱动方式。这种构造在介质层形成时不会有印刷斑点、能够形成均匀厚度的膜。 版框部分的支架采用向操作者前面滑动的方式,版的清扫、浆料的补充容易进行。 以往难以进行的滑动台调整采用远隔离操作,使调整简单、缩短装置时间。 采用低印刷压力方式(垂直浮标型的气平衡方式),能够适当地设定印压。这样,不会在过度的印刷压力下印刷,可以抑制渗出、稳定印刷后的尺寸精度、延长漏网罩

41、的寿命、减少滑动台的磨损。 使用本公司独创的微型DB滑动台(角度为5刻度、滑动台本身的角度可以研磨)。这样可容易地按浆料以及漏网罩的规格设定滑动角度,控制印刷时浆料的吐出量。5 结束语以上讲述了ASPT的概况,各浆料厂家、漏网厂家的开发热情很高,我们坚信能够应付更高的规格标准。本公司不满足于现有技术,挑战新的技术。为了符合今后关于废弃物排放的规定,用全添加法的制造方法将会越来越引人注目。第五章 第一节 浆料涂料机 台上涂料机1前言中外炉工业96年4月开始销售台上涂料机I(定盘型狭孔台式涂料机),以纯平显示器(FPD:flat panel display)为首,在印刷基板、照片框架、记录信息用纸

42、等广泛领域内,销售业绩达到40多台,设备的完成程度也从当初的研究开发用到并列式的试做试验用、发展到量产使用设备。尤其是最近家电商店引人注目的等离子显示器面板,几乎都是由这种涂料机处理制造出来的。(平板显示器)等离子显示器的例子可以列举如下:等离子电视面板;液晶显示器;有机EL显示器;电场放电型显示器本节说明本公司的具有现有功能的试做/量产用浆料涂料器和台式涂料器。并且介绍为对亚维细粒程度的膜进行稳定涂敷而开发的台上涂料器(商品名FLOLIA)。2台上涂料机的特征和基本产品说明近年来,在以许多电子产品为首的各种领域,涂料机都引人注目。理由是伴随着环境保护问题和激烈的价格竞争、适应涂敷材料和涂敷液

43、体的技术革新、以及新产品的开发需求,本涂料机具有以下特征,而且能够对以往涂敷设备不能做到的涂敷规格进行涂敷。21设备的特征能够进行与旋转涂敷机相比拟的高精度涂敷。涂敷范围广,从低黏度到高黏度均可。从薄膜到厚膜都可适用。由于是全量涂敷,可以最小限度地降低涂敷液体的损耗。由封闭回路液体供给系统将涂敷液体的时间变化控制到最小。 从玻璃板、金属板到胶片、金属箔、纸,对广泛的材料都可以涂敷。22设备的基本规格涂敷精度:5%以内 涂膜厚度:1500m湿) 液体黏度:110000mPas 涂敷速度:最高 50mm/s 机械速度:最高100mm/s 涂敷幅度:最大1600mm 基板尺寸:最大16001600m

44、m作为能够涂敷幅度宽的例子,图1是1400mm宽幅的高黏度浆料的涂敷结果。3涂料机的概要31 设备的基本构成基板测定槽模平移涂敷方向槽模架间隙传感器间隙槽模升降涂敷液固定台涂敷液罐待机位置基板吸附PP槽模头清洗自动归零膜厚图2是涂料机的大概构成。本设备是由带有吸附功能的固定台(固定盘)吸附基板、槽模前端与基板表面保持适当的间隙、涂料一边定量供给槽模,由槽模移动进行涂敷的设备。 图2 涂料机的大概构成下面说明设备构成和功能:槽模本公司经过对流体的分析,为使槽模横的方向的吐出量均匀,对槽模的形状进行了最佳化设计。这样,槽模本身不附带特别的槽调整配件。因此构造简单,容易分解/清洗/组装。而且槽模安装

45、在模座上,能够简单装卸。间隙传感器如图2所示,槽模座的横的方向安装了2台间隙传感器,用来测量涂敷前基板表面与模前端的距离。按照其测量结果控制涂敷间隙。涂敷后,传感器测量涂膜表面和槽模的距离,演算与基板测定值的差,得到涂敷厚度。基板吸附构件操作台上安装有真空吸附构件,可以防止基板翘起、能够在最佳状态下进行涂敷。槽模涂敷是使模的前端接近基板进行的。因此为了得到均匀厚度的涂敷表面,需要精度高的台紧紧吸附基板、不能翘起是非常重要的。吸附构造根据涂敷材料不同有各种操作,能够随着基板的尺寸自动调整吸附区域。 模的移动/升降构件涂敷时由模平移构件控制已设定的涂敷速度;前面叙述的以间隙传感器的测定数据为基础设

46、定的间隙由模的升降构件来控制槽模。 槽模头的清洗构件涂敷刚完了时槽模头残留微量的涂液,此残留涂料会影响后面的涂敷再现性,不管使用何种方法必须除去。本涂料机采用使用刀片(blade)去除,除去的液体由真空泵回收到吸引罐中的方式。而且这个构件自动反复运转,也可以用于在待机过程中防止槽模头的液体的干燥。涂敷液的供给泵/罐槽模涂敷属于涂敷前事先计量涂液,之后使基板移动的前计量系统。因此湿膜厚度的稳定性受涂料液体的供给精度的影响很大。台式涂料机不是压送方式,使用计量精度高的定量泵,只设定目标厚度就能够得到稳定厚度的膜。自动归零构件本构件中定盘表面与槽模头的距离自动恢复到零,可以作为涂敷前的初次设定使用。槽模横的方向的两端设置了归零传感器,使槽模的升降构件自动下降,为使槽模头的高度达到目标高度,由归零传感器测定高度、自动调整升降构件。32 设备的动作前面讲述了各构件的功能。这里说明自动运转时的各构件的动作。基板安装从上面工序送来的基板,由列入固定盘的升降pin或者运送滚轴接收后、下降、基板置于台上,由定位装置定位。其后、基板吸附构件吸附基板、矫正基板的起翘。基板厚度变动的测定待机状态下的槽模在基板上面移动、下降到基板测定的位置。槽模的平移,由模座上安装的间隙传感器测定基板厚度的变动。涂敷基板测定结束后,槽模移到涂敷开始位置,涂敷间隙下降。由泵供给涂料,槽模平移进行涂敷。涂敷方式

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