專利名稱：改進(jìn)電子發(fā)射的場(chǎng)發(fā)射顯示器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)電子發(fā)射的場(chǎng)發(fā)射顯示器及其制造方法，尤其涉及一種將場(chǎng)發(fā)射顯示器的陰極電極層結(jié)構(gòu)的陰極電極層制作呈突起狀，該突起狀的中心位置(較高)至閘極導(dǎo)電層的穿孔(gate hole)的直線距離與陰極電極四周較低位置至閘極導(dǎo)電層的穿孔(gate hole)的距離一致，讓陰極電極的電子發(fā)射源的吸引電場(chǎng)一致，所產(chǎn)生的電子束電流密度均勻，以改進(jìn)像素色純不均的問題。
背景技術(shù)：
納米碳管的問世，激起了全球開發(fā)微小化納米技術(shù)的全新競(jìng)爭(zhēng)。而在這些激烈的競(jìng)爭(zhēng)中，納米碳管的技術(shù)也被運(yùn)在光電顯示應(yīng)用上，如目前納米碳管場(chǎng)發(fā)射顯示器(CNT-FED)是前景最被看好的平面顯示技術(shù)之一。傳統(tǒng)的FED是由前板與基板組成，其顯像原理是利用場(chǎng)發(fā)射的電子，在陰極尖端的電場(chǎng)下產(chǎn)生尖端放電，撞擊熒光幕上的熒光粉發(fā)光后再產(chǎn)生影像，具有大面積應(yīng)用、較短的響應(yīng)時(shí)間、寬視角等優(yōu)點(diǎn)，可取代現(xiàn)有CRT屏幕，未來可廣泛應(yīng)用在需要平面顯示的電子產(chǎn)品上。
FED的前板與基板用真空封裝，其中必須有一層隔板(Spacer)做隔離，以避免玻璃板被大氣壓力破壞。過去，F(xiàn)ED制造面臨的瓶頸是生產(chǎn)成本過高，不過在納米碳管技術(shù)被開發(fā)出來后，新一代的CNT-FED應(yīng)用日趨成熟，它不僅保留了CRT的影像品質(zhì)，同時(shí)具有省電及體積小等優(yōu)勢(shì)，大幅加速了FED的發(fā)展腳步。
但是，現(xiàn)有的納米碳管場(chǎng)發(fā)射顯示器(CNT-FED)在使用上仍然存在許多缺陷。如圖1所示，其具有一陽極電極層結(jié)構(gòu)1a，陽極電極層結(jié)構(gòu)1a包括一基板(substrate)11a。在基板11a上形成有第一導(dǎo)電層12a，在第一導(dǎo)電層12a上形成有包覆第一導(dǎo)電層12a的第二導(dǎo)電層13a。第一、二導(dǎo)電層12a、13a形成一受電子束撞擊而擊發(fā)的陽極電極層14a。陰極電極層結(jié)構(gòu)2a包括一基板21a。在基板21a上形成絕緣層(Dielectric)22a，在絕緣層22a上形成有閘極導(dǎo)電層3a，在閘極導(dǎo)電層3a上形成有穿孔31a以及暴露基板21a的凹陷區(qū)域23a。在穿孔31a及凹陷區(qū)域23a之間的暴露的基板21a的表面形成有第一導(dǎo)電層(銀膠)24a，在第一導(dǎo)電層24a上形成有第二導(dǎo)電層(納米碳管)25a。第一、二導(dǎo)電層24a、25a形成一陰極電極層26a。由于第二導(dǎo)電層25a的周圍至閘極導(dǎo)電層3a的穿孔31a周圍的直線距離較小，所以電場(chǎng)大，所吸引的電子密度高，而第二導(dǎo)電層25a的中心位置至閘極導(dǎo)電層3a的穿孔31a周圍的直線距離較大，電場(chǎng)較小，因此所吸引的電子密度低，相對(duì)電子束在擊發(fā)陽極電極層結(jié)構(gòu)1a時(shí)，易形成狀色純不均現(xiàn)象。因?yàn)殛帢O電極層26a為一平面結(jié)構(gòu)與閘極導(dǎo)電層3a的穿孔31a周圍所形成的電場(chǎng)易在閘極導(dǎo)電層3a的穿孔31a上形成較高的電場(chǎng)，該電場(chǎng)不均勻效應(yīng)易使吸引的電子束經(jīng)過閘極導(dǎo)電層3a的導(dǎo)引時(shí)流失，致使所吸引的電流損失。
本發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。本發(fā)明將場(chǎng)發(fā)射顯示器的陰極電極層結(jié)構(gòu)重新設(shè)計(jì)，讓陰極電極的電子發(fā)射源的吸引電場(chǎng)一致，所產(chǎn)生電子束電流密度均勻，改進(jìn)了像素色純不均的問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明將陰極電極層結(jié)構(gòu)的陰極電極層制作成一突起狀，讓突起狀的陰極電極層中心位置(較高)至閘極導(dǎo)電層的穿孔(gate hole)的直線距離與陰極電極四周較低位置至閘極導(dǎo)電層的穿孔(gate hole)的距離一致，使相對(duì)于陰極電極的電子發(fā)射源的吸引電場(chǎng)一致，所產(chǎn)生電子束電流密度均勻。
本發(fā)明的改進(jìn)電子發(fā)射的場(chǎng)發(fā)射顯示器及其制造方法改進(jìn)了像素色純不均的問題。
附圖的簡(jiǎn)要說明圖1為傳統(tǒng)單一像素結(jié)構(gòu)的場(chǎng)發(fā)射顯示器示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的單一像素結(jié)構(gòu)的場(chǎng)發(fā)射顯示器示意圖；
圖3至圖5為本發(fā)明實(shí)施例的陰極電極層結(jié)構(gòu)制作流程示圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例的單一像素結(jié)構(gòu)的場(chǎng)發(fā)射顯示器的電子發(fā)射狀態(tài)示意圖。
附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下1a-陽極電極層結(jié)構(gòu) 11a、21a-基板12a、24a-第一導(dǎo)電層13a、25a-第二導(dǎo)電層14a-陽極電極層 2a-陰極電極層結(jié)構(gòu)22a-絕緣層 3a-閘極導(dǎo)電層31a-穿孔 23a-凹陷區(qū)域26a-陰極電極層1-陽極電極層結(jié)構(gòu) 11、21-基板12、24-第一導(dǎo)電層 13、25-第二導(dǎo)電層14-陽極電極層 2-陰極電極層結(jié)構(gòu)22-絕緣層 23-凹陷區(qū)域26-陰極電極層 3-閘極導(dǎo)電層31-穿孔4-銀膠材質(zhì)5-階灰光罩 6-黃光51-中心位置52-四周位置7-納米碳管粉 8-電子束具體實(shí)施方式
有關(guān)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及詳細(xì)說明，配合


如下圖2為本發(fā)明的單一像素結(jié)構(gòu)的場(chǎng)發(fā)射顯示器示意圖。如圖2所示，本發(fā)明的改進(jìn)電子發(fā)射的場(chǎng)發(fā)射顯示器，包括一陽極電極層結(jié)構(gòu)1及一與陽極電極層結(jié)構(gòu)1相對(duì)的陰極電極層結(jié)構(gòu)2。本發(fā)明的特征在于提供一種突起狀的陰極電極層結(jié)構(gòu)2，使陰極電極層的突起狀的中心位置(較高)至閘極導(dǎo)電層3的穿孔31(gate hole)的直線距離與陰極電極層四周較低的位置至閘極導(dǎo)電層3的穿孔31(gate hole)的距離一致，由此，能夠使對(duì)著陰極電極的電子發(fā)射源的吸引電場(chǎng)一致，使所產(chǎn)生的電子束電流密度均勻，改善像素色純不均的問題。
陽極電極層結(jié)構(gòu)1包括一基板(substrate)11，基板11用玻璃材料制成。在基板11上形成有第一導(dǎo)電層12，第一導(dǎo)電層12用銦錫氧化物(ITO，Indium Tin Oxide)材料制成。在第一導(dǎo)電層12上形成有包覆第一導(dǎo)電層11的第二導(dǎo)電層13，第二導(dǎo)電層13為熒光粉(phosphor)材料制成，第一、二導(dǎo)電層12、13形成一受電子束撞擊而擊發(fā)的陽極電極層14。
陰極電極層結(jié)構(gòu)2包括一基板21，基板21為玻璃材料制成，在基板21上形成一絕緣層(Dielectric)22，在絕緣層22上形成有一閘極導(dǎo)電層3。利用微影或蝕刻方法，在閘極(gate)導(dǎo)電層3上形成一穿孔(hole)31，以及暴露基板21的凹陷區(qū)域23。在穿孔31及凹陷區(qū)域23之間的暴露的基板21的表面形成有一中心位置較高而四周位置較低的呈突起狀的第一導(dǎo)電層24，再利用噴涂或黃光微影方式在第一導(dǎo)電層24上形成第二導(dǎo)電層25，在陰極電極層結(jié)構(gòu)2上第一、二導(dǎo)電層24、25構(gòu)成一呈突起狀的陰極電極層26，讓突起狀的陰極電極層26的中心位置(較高)至閘極導(dǎo)電層3的穿孔31(gate hole)的直線距離與陰極電極四周較低的位置至閘極導(dǎo)電層3的穿孔31(gate hole)的距離一致，使對(duì)著陰極電極的電子發(fā)射源的吸引電場(chǎng)一致，所產(chǎn)生的電子束的電流密度均勻。
圖3、圖4及圖5為本發(fā)明的單一像素結(jié)構(gòu)的場(chǎng)發(fā)射顯示器的陰極電極層結(jié)構(gòu)制作流程示意圖。如圖3、圖4及圖5所示陰極電極層26在制作時(shí)，在基板21表面利用網(wǎng)版印刷方式印刷有厚度為/但不限于20um的銀膠材質(zhì)4，并利用公知的階灰光罩5對(duì)銀膠材質(zhì)進(jìn)行微影制作。在黃光6照射下，階灰光罩5的曝光區(qū)域分布為中心位置51約為/但不限于20％的透光率，四周位置52約為/但不限于100％的透光率，20％以外至不透光區(qū)域以線性分布制作，即得到一個(gè)中心厚度約為/但不限于15um的銀膠材質(zhì)4，形成陰極電極層26的第一導(dǎo)電層24。
然后在陰極電極層26的第一導(dǎo)電層24上利用噴涂方式將納米碳管粉7噴涂在第一導(dǎo)電層24表面，再利用真空燒結(jié)方式讓納米碳管粉7固著在第一導(dǎo)電層24的表面，形成陰極電極層26的第二導(dǎo)電層25。
圖6為本發(fā)明的單一像素結(jié)構(gòu)的場(chǎng)發(fā)射顯示器的電子發(fā)射狀態(tài)示意圖。如6圖所示，當(dāng)顯示器在使用時(shí)，陰極電極層結(jié)構(gòu)2的陰極電極層26所產(chǎn)生的電子束8部分會(huì)直接穿過閘極導(dǎo)電層3的穿孔31射向陽極電極層結(jié)構(gòu)1的第二導(dǎo)電層13，而部分電子束8則射向至閘極導(dǎo)電層3的穿孔31，由于陰極電極層26已被制作成突起的形狀，所以由突起狀的陰極電極層26中心較高位置射向閘極導(dǎo)電層3的穿孔31的直線距離與陰極電極層26四周較低位置射向閘極導(dǎo)電層3的穿孔31的直線距離一致，因此陰極電極的電子發(fā)射源的吸引電場(chǎng)一致，所產(chǎn)生電子束8的電流密度均勻，致使此像素不會(huì)產(chǎn)生現(xiàn)有技術(shù)中存在的色純不均勻的問題。
上述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但并非是限定本發(fā)明的實(shí)施例。凡是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)特征所做的等效變換與修飾，均包括在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種改進(jìn)電子發(fā)射的場(chǎng)發(fā)射顯示器，所述場(chǎng)發(fā)射顯示器包括一陽極電極層結(jié)構(gòu)；一與所述陽極電極層結(jié)構(gòu)相對(duì)配置的陰極電極層結(jié)構(gòu)，所述陰極電極層結(jié)構(gòu)包括一基板，所述基板上形成有一絕緣層，在絕緣層上形成有一閘極導(dǎo)電層，在所述絕緣層與閘極導(dǎo)電層上形成有用于暴露基板的穿孔及凹陷區(qū)域，其特征在于，在所述凹陷區(qū)域暴露的基板表面上形成有一呈突起狀的陰極電極層，所述突起狀的陰極電極層中心的位置較高而四周的位置較低，使從陰極電極層中心位置射向閘極導(dǎo)電層的穿孔的直線距離與從陰極電極層四周位置射向閘極導(dǎo)電層的穿孔的直線距離一致，使電子發(fā)射源的吸引電場(chǎng)一致，所產(chǎn)生的電子束電流密度均勻。
2.如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)電子發(fā)射的場(chǎng)發(fā)射顯示器，其特征在于所述陽極電極層結(jié)構(gòu)包括至少一基板，在所述基板上形成有第一導(dǎo)電層，在第一導(dǎo)電層上形成有包覆第一導(dǎo)電層的第二導(dǎo)電層。
3.如權(quán)利要求2所述的改進(jìn)電子發(fā)射的場(chǎng)發(fā)射顯示器，其特征在于所述基板用玻璃材料制成。
4.如權(quán)利要求2所述的改進(jìn)電子發(fā)射的場(chǎng)發(fā)射顯示器，其特征在于所述第一導(dǎo)電層由銦錫氧化物材料制成。
5.如權(quán)利要求2所述的改進(jìn)電子發(fā)射的場(chǎng)發(fā)射顯示器，其特征在于所述第二導(dǎo)電層由熒光粉構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)電子發(fā)射的場(chǎng)發(fā)射顯示器，其特征在于所述陰極電極層包括所述凹陷區(qū)域暴露的基板表面形成的一中心位置較高而四周位置較低成突起狀的第一導(dǎo)電層及一固著在所述第一導(dǎo)電層表面的第二導(dǎo)電層。
7.如權(quán)利要求6所述的改進(jìn)電子發(fā)射的場(chǎng)發(fā)射顯示器，其特征在于所述第一導(dǎo)電層由銀膠材料制成。
8.如權(quán)利要求6所述的改進(jìn)電子發(fā)射的場(chǎng)發(fā)射顯示器，其特征在于所述第二導(dǎo)電層由納米碳管粉構(gòu)成。
9.一種改進(jìn)電子發(fā)射的場(chǎng)發(fā)射顯示器的制造方法，其特征在于，在場(chǎng)發(fā)射顯示器的陰極電極層結(jié)構(gòu)制作一呈突起狀的陰極電極層，所述制作方法包括a)在所述陰極電極層結(jié)構(gòu)的基板表面印制銀膠材料；b)利用階灰光罩對(duì)所述銀膠材料進(jìn)行微影制作；c)在黃光照射下，經(jīng)階灰光罩曝光區(qū)域一個(gè)中心位置較高及四周位置較低的銀膠材質(zhì)，形成陰極電極層的第一導(dǎo)電層；及，d)利用納米碳管粉噴涂在所述第一導(dǎo)電層表面，再利用真空燒結(jié)方式讓納米碳管粉固著在第一導(dǎo)電層表面，形成陰極電極層的第二導(dǎo)電層。
10.如權(quán)利要求9所述的改進(jìn)電子發(fā)射的場(chǎng)發(fā)射顯示器的制造方法，其特征在于所述階灰光罩曝光區(qū)域分布中心位置為/但不限于20％的透光率，四周位置為/但不限于100％的透光率，20％以外至不透光區(qū)域以線性分布制作。
全文摘要
一種改進(jìn)電子發(fā)射的場(chǎng)發(fā)射顯示器及其制造方法，主要是使電子發(fā)射的直線距離一致，該場(chǎng)發(fā)射顯示器包括一陽極電極層結(jié)構(gòu)及一與該陽極電極層結(jié)構(gòu)相對(duì)配置的陰極電極層結(jié)構(gòu)，該陰極電極層結(jié)構(gòu)包括一基板，該基板上形成有一絕緣層，在該絕緣層上形成有一閘極導(dǎo)電層，在該絕緣層與閘極導(dǎo)電層上形成有用于暴露基板的穿孔及凹陷區(qū)域，在該凹陷區(qū)域暴露的基板表面上形成有一呈突起狀的陰極電極層，該突起狀的陰極電極層的中心位置較高而四周位置較低，使從陰極電極層中心位置射向閘極導(dǎo)電層的穿孔直線距離與從陰極電極層四周位置射向閘極導(dǎo)電層的穿孔直線距離一致，讓電子發(fā)射源的吸引電場(chǎng)一致，所產(chǎn)生的電子束電流密度均勻。
文檔編號(hào)H01J29/04GK1677611SQ20041003073
公開日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2004年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
發(fā)明者方金壽 申請(qǐng)人:東元奈米應(yīng)材股份有限公司