專利名稱：四極結(jié)構(gòu)場發(fā)射顯示器的網(wǎng)罩制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種四極結(jié)構(gòu)的場發(fā)射顯示器的網(wǎng)罩制造方法，尤其涉及一種將收斂電極層、絕緣層及收斂電極層合成一獨立網(wǎng)罩的網(wǎng)罩制造方法。
背景技術(shù)：
場發(fā)射顯示器(Field Emission Display，F(xiàn)ED)是近年來新興的平面顯示器之一，其具有自體發(fā)光的效果，無需另外使用背光光源，與LCD相比，除具有較佳的亮度外，還有可視角度范圍更寬、耗電量低、反應(yīng)速度快(不留殘影)及操作溫度較廣等優(yōu)點，并且其影像畫質(zhì)非常近似于傳統(tǒng)的陰極射線管(CRT)顯示器，而體積卻遠比陰極射線管輕、薄，所以場發(fā)射顯示器成為取代液晶顯示器及電漿顯示器的明日之星實為指日可待之事。另外，由于近年來納米技術(shù)的迅速發(fā)展，將納米材料應(yīng)用于場發(fā)射顯示器中，勢將進一步促進其發(fā)展為成熟商品。


圖1為一種公知的三極結(jié)構(gòu)場發(fā)射顯示器的剖視圖。如圖1所示，主要包括陽極板10與陰極板20。在陽極板10與陰極板20之間設(shè)置有支撐器(spacer)14，用于在陽極板10與陰極板20之間設(shè)置真空區(qū)域間隔及作為陽極板10與陰極板20之間的支撐。陽極板10包括一陽極基板11、一陽極導(dǎo)電層12及一熒光粉體層(phosphors layer)13，陰極板20包括一陰極基板21、一陰極導(dǎo)電層22、一電子發(fā)射源層23、一介電層24及一閘極層25。其中，閘極層25具有一電位差用來吸引電子發(fā)射源層23射出電子。由陽極導(dǎo)電層12提供高電壓來使電子束加速，使電子有足夠的動能撞擊(impinge)陽極板10上的熒光粉體層13使其被激發(fā)而發(fā)光。
因為射出的電子束會發(fā)散而形成扇形，因而這種三極結(jié)構(gòu)的場發(fā)射顯示器，難以控制電子束的發(fā)散幅度，使電子束過度發(fā)散，甚至有可能撞擊到鄰近單元的熒光粉體層33，因而降低了顯像效果。于是出現(xiàn)了如圖2所示的四極結(jié)構(gòu)的場發(fā)射顯示器，這種四極結(jié)構(gòu)的場發(fā)射顯示器也是本申請人提出的，在原有三極結(jié)構(gòu)以外再增設(shè)第四電極(即收斂電極)。主要是在陰極板40與陽極板30間對應(yīng)固定設(shè)置一網(wǎng)罩5，網(wǎng)罩5具有收斂電極層51、絕緣層52與閘極層53的三層結(jié)構(gòu)，且收斂電極層51面對陽極板30。在陽極板30和收斂電極層51之間設(shè)置有多個條狀支撐器34。陽極板30是由陽極基板31、陽極導(dǎo)電層32及熒光粉體層33所組成的陽極單元。閘極層53面對陰極板40，在閘極層53和陰極板40之間設(shè)有阻隔壁44。陰極板40是由陰極基板41、陰極導(dǎo)電層42及電子發(fā)射源層43所組成的陰極單元。閘極層53及收斂電極層51均具有適當(dāng)?shù)碾娢弧＞W(wǎng)罩5上開設(shè)有對著每一陰陽極單元的多個通孔54，以使從電子發(fā)射源層43射向熒光粉體層33的電子束穿過。
在實際運行中，因為電子束成扇形發(fā)散，因此網(wǎng)罩5的通孔54需要加以變化，使收斂效果更佳，如圖3所示，位于收斂電極層51’的第一通孔511’的孔徑大于絕緣層52’的第二通孔521’與閘極層53’的第三通孔531’的孔徑。這種網(wǎng)罩的制造方法是用一金屬導(dǎo)電板為基板，并用該金屬導(dǎo)電板作為收斂電極層51，在其下側(cè)面布設(shè)一絕緣層52，再在絕緣層52的下側(cè)面再布設(shè)一導(dǎo)電層，即形成閘極層53。在網(wǎng)罩5的金屬導(dǎo)電板(即收斂電極層51)上開設(shè)有多個成矩陣排列的第一通孔511，第一通孔51的位置對著每一陰陽極單元(即電子發(fā)射源及熒光粉體)排列，作為陰極電子發(fā)射源層43產(chǎn)生的電子束射向陽極熒光粉體層33時穿過網(wǎng)罩5的通道。
這種四極結(jié)構(gòu)可使收斂電極層51對電子束產(chǎn)生收斂作用，縮小其扇形發(fā)散幅度，使電子束可以準(zhǔn)確地撞擊對應(yīng)的熒光粉體層33，而不會撞擊到鄰近單元，有效地提高了場發(fā)射顯示器的顯像效果。但在現(xiàn)有技術(shù)中，網(wǎng)罩5的絕緣層52與閘極層53都是用網(wǎng)版印刷方式布設(shè)，有以下的缺陷1.如圖3所示的孔形，用網(wǎng)板印刷制作構(gòu)圖(patterning or patternize)的絕緣層52’與閘極層53’，因收斂電極層51’的第一通孔511’的孔徑較大，使印刷下墨的區(qū)域無支撐處，印刷的第二通孔521’及第三通孔531’的四周容易造成坍塌崩毀。
2.在印刷過程中，由于收斂電極層51’的第一通孔511’的存在，使部分通孔在印制過程下墨料攤流在該第一通孔511’內(nèi)，其中絕緣層52’的玻璃膠涂料會造成第一通孔511’的污染或阻塞，閘極層53’的銀膠涂料會造成部分閘極層53’與收斂電極層51’的導(dǎo)通。
由此方法制造的網(wǎng)罩的質(zhì)量參差不齊，因此，現(xiàn)有的網(wǎng)罩的制造方法存在不完善的并且可以加以改進的地方。
本發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于提供一種四極結(jié)構(gòu)場發(fā)射顯示器的網(wǎng)罩制造方法，其是用一種壓合裝置壓合涂料，并結(jié)合微影蝕刻制造工藝取代現(xiàn)有的網(wǎng)版印刷，可避免收斂電極層的第一通孔所造成的第二通孔及第三通孔的崩塌問題，及收斂電極層與閘極層的導(dǎo)通短路問題，提高了網(wǎng)罩制造的成品率。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明用一金屬導(dǎo)電板形成收斂電極層，并采用一壓合制造過程制作絕緣層并填塞收斂電極層的第一通孔，再用微影或印刷制造工藝制作閘極層，并在閘極層上形成有第三通孔，接著用蝕刻工藝將原被填塞的通孔再次開通，并在絕緣層對著收斂電極層與閘極層的通孔的位置蝕刻形成第二通孔。
本發(fā)明的四極結(jié)構(gòu)場發(fā)射顯示器的網(wǎng)罩制造方法可以完全解決現(xiàn)有的網(wǎng)罩制造方法中存在的缺陷，提高了網(wǎng)罩制造過程中的成品率。
附圖的簡要說明圖1為公知三極結(jié)構(gòu)的場發(fā)射顯示器的局部剖視圖；圖2為公知四極結(jié)構(gòu)的場發(fā)射顯示器的局部剖視圖；圖3為公知四極結(jié)構(gòu)的場發(fā)射顯示器的另一種網(wǎng)罩局部剖視圖；圖4為本發(fā)明實施例的網(wǎng)罩制造方法第一步驟示意圖；圖5為本發(fā)明實施例的網(wǎng)罩制造方法第二步驟示意圖；圖6為本發(fā)明實施例的網(wǎng)罩制造方法第四步驟示意圖；圖7為本發(fā)明實施例的網(wǎng)罩制造方法第七步驟示意圖；圖8為本發(fā)明實施例的網(wǎng)罩制造方法第八步驟示意圖；
圖9為本發(fā)明實施例的網(wǎng)罩制造方法第九步驟示意圖；圖10為本發(fā)明實施例的網(wǎng)罩制造方法第十步驟示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的四極結(jié)構(gòu)場發(fā)射顯示器的網(wǎng)罩制造方法包括以下步驟第一步，如圖4所示，先用一種非接觸式(free contact)涂料裝置61將玻璃膠或二氧化硅膠涂覆在一平面膠膜71上，形成一均勻厚度的涂層72，涂層72可使用美國Dupond公司生產(chǎn)的DG001玻璃膠涂料。
第二步，如圖5所示，將一具多個第一通孔731的金屬導(dǎo)電板置于涂層72上，該金屬導(dǎo)板即為收斂電極層73，其是用一種膨脹系數(shù)與陰陽極基板近似的鐵鎳合金材料制成，可避免在封裝時因膨脹差而異造成裂片。再用一壓合設(shè)備62壓合(laminate)收斂電極層73，使涂層72的玻璃膠充分填塞在收斂電極層73的多個第一通孔731內(nèi)。
第三步，將第二步所完成的板體以低溫微烤后，移除膠膜71。
第四步，如圖6所示，在被移除膠膜71的一側(cè)，再用非接觸式涂料裝置61或用一滿版無構(gòu)圖的印刷方式，再涂覆或印制一層涂層72，形成絕緣層74。
第五步，實施第一燒結(jié)程序，使?jié){料固化成膜體。
第六步，用網(wǎng)板印刷或微影制造工藝在上述膜體的外側(cè)構(gòu)圖制作閘極層75，并使閘極層75的多個第三通孔751正對著收斂電極層73的第一通孔731，閘極層75用一種感光型銀膠制成，如美國Dupond公司的DC206，用黃光微影制作，并用低濃度的碳酸鈉水溶液作為顯像液。
第七步，如圖7所示，將第六步所完成的半成品再進行第二燒結(jié)，使閘極層75固著在絕緣層74上。
第八步，如圖8所示，在閘極層75的外側(cè)與收斂電極層73的外側(cè)，分別用網(wǎng)板印刷或微影制造工藝構(gòu)圖分別制作一保護層76、77。兩保護層76、77的多個通孔761，771分別對著收斂電極層73的第一通孔731與閘極層75的第三通孔751。保護層76、77的設(shè)置是為了配合蝕刻制造過程，移除第一通孔731內(nèi)的填充物(玻璃膠)及形成絕緣層74的第二通孔。該保護層采用一般電鍍行業(yè)通用的負(fù)型光阻干膜(dry film withnegative type photoresist)，用低濃度的碳酸鈉水溶液進行顯影。
第九步，如圖9所示，用蝕刻制造過程移除收斂電極層73的第一通孔731內(nèi)的填充物(玻璃膠)，并將絕緣層74對著第一通孔731處的玻璃膠蝕刻形成第二通孔741，使收斂電極層73的第一通孔731、絕緣層74的第二通孔741與閘極層75的第三通孔751對應(yīng)形成一連續(xù)相通的通孔。本步驟中采用一種低濃度的硝酸來進行蝕刻。
第十步，如圖10所示，剝離保護層76、77。本步驟中采用一種低濃度的氫氧化鈉水溶液以剝除保護層76、77，剝離保護層76，77后即完成網(wǎng)罩的制作。
由上述本發(fā)明的步驟所制造的網(wǎng)罩，可以克服并滿足收斂電極層的第一通孔大于絕緣層與閘極電極層的第二與第三通孔的要求，可完全解決閘極層的銀膠攤流至收斂電極層所造成的短路，或玻璃膠阻塞通孔的問題。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例的舉例說明，并非用來限制本發(fā)明的專利范圍，其它利用本發(fā)明的技術(shù)特征所作的任何等效變換，均包括在發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種四極結(jié)構(gòu)場發(fā)射顯示器的網(wǎng)罩制造方法，所述網(wǎng)罩放置在陰極基板與陽極基板之間，具有收斂電極層、絕緣層與閘極層三層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述方法包括a.將軟性絕緣材料涂覆在一平面膠膜上，形成一涂層；b.將一具有多個第一通孔的金屬導(dǎo)電板放置在所述涂層上，壓合所述金屬導(dǎo)電板，使所述涂層的絕緣材料填塞在所述金屬導(dǎo)電板的第一通孔內(nèi)，用所述金屬導(dǎo)電板作為收斂電極層；c.將步驟b中所完成的板體加以烘烤后，移除膠膜；d.在被移除膠膜的一側(cè)布設(shè)一層與步驟a相同的涂層，形成絕緣層；e.進行燒結(jié)程序，使?jié){料固化成膜體；f.在所述膜體外側(cè)設(shè)置閘極層，使所述閘極層的多個第三通孔正對著所述金屬導(dǎo)電板的第一通孔，所述閘極層用一種感光型金屬材料制成；g.將步驟f所完成的半成品進行第二次燒結(jié)，使所述閘極層固著在所述絕緣層上；h.在所述閘極層的外側(cè)及所述收斂電極層的外側(cè)分別制作一保護層，所述兩保護層的多個通孔分別對著收斂電極層的第一通孔與閘極層的第三通孔；i.用蝕刻制造工藝移除所述收斂電極層的第一通孔內(nèi)的填充物，并將絕緣層對著所述第一通孔處的玻璃膠蝕刻形成第二通孔，使所述收斂電極層的第一通孔、絕緣層的第二通孔及閘極層的第三通孔對應(yīng)形成一連續(xù)相通的通孔；j.剝離所述保護層
2.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)罩制造方法，其特征在于所述步驟a中的軟性絕緣材料為玻璃膠或二氧化硅膠。
3.如權(quán)利要求2所述的網(wǎng)罩制造方法，其特征在于所述玻璃膠為美國Dupond公司的DG001玻璃膠涂料。
4.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)罩制造方法，其特征在于所述步驟a中的絕緣材料用非接觸式涂料裝置涂覆在所述膠膜上。
5.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)罩制造方法，其特征在于所述步驟a中的涂覆在膠膜上的絕緣材料具有均勻厚度。
6.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)罩制造方法，其特征在于所述步驟a中的金屬導(dǎo)電板為一種膨脹系數(shù)與陰陽極基板近似的金屬材料。
7.如權(quán)利要求6所述的網(wǎng)罩制造方法，其特征在于所述金屬導(dǎo)電板為鐵鎳合金。
8.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)罩制造方法，其特征在于所述步驟b中的金屬導(dǎo)電板用一壓合設(shè)備予以壓合。
9.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)罩制造方法，其特征在于所述步驟c中的烘烤為低溫烘烤。
10.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)罩制造方法，其特征在于所述步驟d中的涂層用非接觸式涂料裝置或用一滿版無構(gòu)圖的印刷方式進行涂覆或印制布設(shè)。
11.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)罩制造方法，其特征在于所述步驟f中的閘極層用網(wǎng)板印刷或微影制造工藝構(gòu)圖制作。
12.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)罩制造方法，其特征在于所述步驟f中的閘極層用感光型銀膠制成。
13.如權(quán)利要求12所述的網(wǎng)罩制造方法，其特征在于所述所述感光型銀膠，為美國Dupond公司的DC206。
14.如權(quán)利要求13所述的網(wǎng)罩制造方法，其特征在于所述的感光型銀膠用黃光微影制作，并用低濃度的碳酸鈉水溶液做為顯像液。
15.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)罩制造方法，其特征在于所述步驟h中的保護層用網(wǎng)板印刷或微影制造工藝構(gòu)圖制作。
16.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)罩制造方法，其特征在于所述步驟h中的保護層用負(fù)型光阻干膜制成，用低濃度的碳酸鈉水溶液進行顯影。
17.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)罩制造方法，其特征在于所述步驟h中的蝕刻采用低濃度的硝酸進行。
18.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)罩制造方法，其特征在于所述步驟j采用低濃度的氫氧化鈉水溶液來剝除所述保護層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種四極結(jié)構(gòu)場發(fā)射顯示器的網(wǎng)罩制造方法，該網(wǎng)罩為具有收斂電極層、絕緣層與閘極層三層結(jié)構(gòu)的獨立板體，用一種具有多個通孔的金屬導(dǎo)電板作為基板，并用該金屬導(dǎo)電板作為收斂電極層，該導(dǎo)電板的一側(cè)用一種網(wǎng)板印刷工藝并結(jié)合微影制造工藝先布設(shè)一絕緣層，在該絕緣層的外側(cè)面制作一閘極層。
文檔編號H01J9/02GK1674195SQ20041002979
公開日2005年9月28日 申請日期2004年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月26日
發(fā)明者李協(xié)恒, 鄭奎文 申請人:東元奈米應(yīng)材股份有限公司