Введение к работе
Настоящая диссертация посвящена решению народнохозяйственной
задачи, направленной на совершенствование промышленной технологии
:ершшого производства изделии знакосинтезирующей электроники —
кидкокристаллических индикаторов (ЖКИ) и экранов (ЖКЭ), используемых в
электронных часах, микрокалькуляторах, электронных играх, псрсоналыгых
«эмпьюторах, измерительной радио—, электронной, медицинской и другой
шпаратуры. '
Актуальность работы определяется расширением масштабов грименения различных средств отображения визуальной информации шдивидуального и коллективного пользования, необходимостью обеспечения иродного хозяйства товарами культурно-бытового назначения и специальной ЄХНИКИ. Все это связано с решением комплексных задач по созданию и іазвитшо высокопроизводительной, экономичной и конкурентноспособной течественной технологии крупносерийного производства ЖКИ, неуклонным игровым ростом производства жидкокристаллических индикаторов (до 4 млрд. м.долл. в 1994т), уникальностью электрофизических (прежде всего оптических) эксплуагапиозпшх свойств ЖКИ.
Работа выполнена в ПО "Рефлектор" — крупнейшем производителе ККИ в России — и явилась органическим продолжением ранее начатых работ. Исследования проводились в плане комплексных программ по азвигию оптоэлектронных устройств в России, определенных постановлениями яда министерств, ведомств и высшей школы.
При определении цели работы мы исходили из следующих основных ринципов. Во—первых, в основу работы была положена преемственность їзовьш технологическим процессам крупносерийного производства ЖКИ. При гом обязательной являлась "обкатка" каждого технического решения впосредственио в опытном и серийном производстве ЖКИ. Во—вторых, вставленные в диссертации проблемы требовали всестороннего исследования атериаловедческих, технологических и конструкторских вопросов в тесном (трудничестве с фундаментальной и прикладной наукой, с их методологией, с лгользованием новейших методов и аппаратуры, включая математическую ірабогку результатов. В—третьих, мы считали важным осуществлять -следования так, чтобы полученные выводы гарантировали качество їготовлешгьгх впоследствии узлов, деталей и конечной продукции ЖКИ в лом.
Таким образом, целью работы явились проведение исследований и зработка эффективных материалов и технологий, обеспечивающих высокие сплуатационные параметры массовых жидкокристаллических индикаторов, едрение результатов работы в серийное производство, повышение оизводительности труда и снижение себестоимости индикаторов, для чего ебовалось:
комплексное изучение физико — химических и поверхностных свойств зкла электродных плат ЖКИ, разработка концепции и технологии іфективной очистки;
исследование свойств тонких оксидоиндиевых пленок (ИТО— пленки), рассмотрение условий кх осаждения в вакуумных установках магнетронного напыления, разработка оптимальных технологий серийного производства;
оптимизация процесса формирования токопроводягцего
топологического рисунка электродных плат ЖКИ методом трафаретного нанесения защитных печатных красок и нового способа прямой плоской печати;
исследование возможности создания бездефектной структуры травленного топологического рисунка для высокоинформагивных ЖК-дисплеев;
внедрение результатов работы в серийное производство ЖКИ и учебный процесс на филиалах кафедры Саратовского госушшерситета при ПС "Рефлектор".
Научная новизна работы состоит в следующем :
І.Установлено, что адгезионные свойства ИТО—плёнок, напылённьи на подложку щелочно —силикатного стекла, в большей степени зависят от наличия и параметров промежуточного слоя, а не от содержания загрязнешк на поверхности стекла.
2.Выявлен комплекс физико-химических и эксплуатационный факторов, влияющих на технологию магнетронного способа формирование низкоомных прозрачных ИТО—пленок.
З.Впервые исследован и разработан комплекс материалов, технологи! и оборудования для формирования токопроводягцего рисунка ИТО—плёнок ( помощью нанесения защитной краски методом трафаретной и прямой плоскої печати.
4.Впервые рассмотрены вопросы получения бездефектной топологического рисунка для высокоинформативных ЖК—дисплеев с помощьк комбинированных материалов и технологий их нанесения.
Защищаемые положения и результаты:
і.Модель системы стеклянная подложка — ИТО—плёнка, объясняющая адгезионные свойства плёнок и основанная на существовании промежуточного слоя продуктов гидролиза щёлочно—силикатного стекла подложки.
2.Способ стабилизации процесса нанесения ИТО—пленки с помощи реактивного магнетронного напыления на постоянном токе за счет автоматического регулирования содержания кислорода в плазме, позволяюппс получать ИТО—плёнки с сопротивлением 10...20 ом/квадрат и оптически] пропусканием до 90%.
З.Состав краски с улучшенной реологией и повышенно: жизнестойкостью (до 200 часов) для нанесения на ИТО—плёнку методо] трафаретной и прямой плоской печати защитной маски с высоким качество: (сплошность, растекаемость, рельефность, кислотная стойкость, экологичность : т.д.) и разрешающей способностью до 80 ркм.
4.Технологический процесс изготовления бездефектной структурі травленного топологического рисунка ИТО—плёнки высокоинформативны индикаторов — жидкокристаллических экранов методом двойной фотолито-. графин защитной маски
Практическая значимость работы определяется:
внедрением ее результатов в опытное и серийное производство ЖК — ндикаторов на крупнейшем в России предприятии—изготовителе изделий пакосинтезиругощей электроники — ПО "Рефлектор";
разработкой опытных образцов ЖК— индикаторов и
ысокоинформативных ЖК —экранов в рамках опытно—конструкторских и ;аучно—исследовательских работ в НИИ знакосинтезирующей электроники Волга";
получением экономического эффекта от внедрения результатов в лане новой техники и авторских свидетельств на изобретения;
созданием на филиале кафедры технической химии Саратовского осуниверситета при ПО "Рефлектор" учебного процесса, включая разработку ;овых спецкурсов в области материаловедения знакосинтезирующей лсктроники, издание соответствующих учебных пособий и лабораторного рактикума.
Научный вклад автора.
В диссертации обобщены результаты исследований 1983 — 1994гг. штор настоящей диссертации явился инициатором и научным руководителем :аучпо—исследовательских и опытно—конструкторских работ по овершенстаованшо технологии производства ЖКИ, разработке новых [атериалов, внедрению результатов работы в серийное производство, оздшппо методики подготовки студентов Саратовского госуниверситета в бласти конструирования и технологии изделий знакосинтезирующей лектроники. Работа проводилась в рамках межотраслевых я международных рограмм, в формировании и выполнении которых соискатель принимал ;епосрсдственное участие.
Автор определил направления и задачи исследований, лично частвовал в проведении экспериментов, в теоретическом обобщении юзультатов, решении методологических вопросов, в консгрукторско — охнологических разработках по созданию ЖКИ и высокоинформативных кранов на их основе. Им лично составлялись заявки на изобретения, іапясаньї главы в научных изданиях /1,2/.
Апробация работы и ігубликации.
Материалы работы доложены на Всес. симпозиуме "Дисплей—90" Саратов—1990г.), Республиканской конференции по практическому [спользовапиго жидких кристаллов (Баку—1989т), Совете Главных инструкторов по средствам отображения информации ( Москва, Отрадное — 992г и Москва, Отрадное — lS94r), Республиканской конференцій! по новым эормам обучения в университетах (Пермь — 1990г) и изложены в 18 губликациях, в том числе 2 научных издаїшях, 3 статьях, 5 изобретениях и іатентах, 8 тезисах докладов, а также в ряде ішформационньгх листков Жидкокристаллические дисплеи".
-6.
