專利名稱：具碳納米管陰極的車用顯示面板模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種場發(fā)射顯示器(Field Emission Display；FED)相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)，即一種具碳納米管陰極的車用顯示面板模塊的構(gòu)造技術(shù)，尤指一種以碳納米管為電子發(fā)射源層(陰極)的圖騰化車用顯示面板模塊構(gòu)造技術(shù)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的LCD面板包含TN/STN/TFT LCD，利用液晶的光電效應(yīng)，借助外部的電壓控制，再通過液晶分子的折射特性，以及對光線的旋轉(zhuǎn)能力來獲得亮暗情況(或稱為可視光學(xué)的對比)，進(jìn)而達(dá)到顯像的目的，然而由于液晶本身不發(fā)光，故需提供一背光源，而背光源種類有LED，EL，CCFL...等。
又VFD(真空熒光顯示器)，是一種在透明的真空容器中由直熱型陰極發(fā)射出熱電子，經(jīng)過柵極加速撞擊至陽極利用陽極上的熒光體受電子的沖擊而發(fā)光，依柵極的結(jié)構(gòu)不同驅(qū)動方式可分為靜態(tài)直流(static)驅(qū)動，動態(tài)脈沖(dynamic)驅(qū)動，一般車載品以靜態(tài)驅(qū)動應(yīng)用為主。
以上述傳統(tǒng)的技術(shù)而言，LCD面板輕薄，省電，且VFD優(yōu)點(diǎn)為自發(fā)光，壽命長，操作溫度范圍廣，成本低；但是LCD亮度低，依賴背光源表現(xiàn)亮度僅達(dá)數(shù)百nits，往往難以提醒駕駛?cè)藛T的注意；LCD反應(yīng)時間長，需約數(shù)十至數(shù)百微秒(ms)；有視角限制天；有使用環(huán)境限制，環(huán)境溫度限制在0℃至60℃；且VFD耗電量高；反應(yīng)時間長，無法滿足動態(tài)畫面呈現(xiàn)；因此傳統(tǒng)技術(shù)用于車用顯示面板皆有其缺點(diǎn)。
由于碳納米管(Carbon Nanotubes)自1991年被Iijima提出后(Nature354，56(1991))具備極高的電子特性，并且已被多種電子組件內(nèi)所使用，而碳納米管可以有很高的長寬比(aspect ratio)大于500以上，和高的剛性，其楊氏系數(shù)多在1000GPn以上，而碳納米管的尖端或缺陷處均為原子級規(guī)模的露出，以上這些特性因此被認(rèn)為一種理想的場電子發(fā)射源(electron field emitter)材料，例如一種場發(fā)射顯示器的陰極板上的電子發(fā)射源的利用。由于碳納米管具備以上所示的物理特性，因此也可被設(shè)計采用多種如絲網(wǎng)印刷或薄膜制造技術(shù)以圖案標(biāo)識(圖騰)方式應(yīng)用于電子組件上。
本實(shí)用新型所謂的場發(fā)射顯示器是一種利用電場使陰極電子發(fā)射源(Cathode electron emitter)產(chǎn)生電子，借助該電子激發(fā)陽極板的熒光粉體，使熒光粉體產(chǎn)生光子發(fā)光，其特色是輕、薄、有效顯示區(qū)域尺寸的大小可依制造程序及產(chǎn)品需求制作，此外也沒有如平面液晶顯示器的視角問題。
請參考圖1所示一種簡易的現(xiàn)有場發(fā)射顯示器1a，其結(jié)構(gòu)至少包含陽極3a與陰極4a，單元結(jié)構(gòu)5a有單元陽極51a及單元陰極52a，其間設(shè)置有阻隔壁(rib)53a，提供為陽極與陰極間真空區(qū)域的間隔，及作為陽極與陰極之間的支撐，參閱圖1所示，一陽極3a至少包含一陽極玻璃基板31a，一陽極導(dǎo)電層32a，一熒光粉體涂層(phosphors layer)33a；而一陰極4a至少包含一陰極玻璃基板41a，一陰極導(dǎo)電層42a，一電子發(fā)射源層43a；其中陽極3a與陰極4a的間隔是由阻隔壁53a配置，其功能為保持陰極板與陽極板之間的真空區(qū)域，并通過提供的一外加電場，使陰極板上的電子發(fā)射源層產(chǎn)生電子并射向陽極板上的場發(fā)射顯示器，陰極與陽極的間隙可介于50μm至200μm之間，所需要的驅(qū)動電場強(qiáng)度大多不必超過10V/μm，或驅(qū)動電壓(Turn on Voltage)大于150V以上，即可使陰極產(chǎn)生電子，至于熒光粉的發(fā)光效率則依選用的該熒光粉材料特性而定。
然而，以碳納米管作為漿料的方式實(shí)施于場發(fā)射顯示器1a以制作為陰極的電子發(fā)射源層43a，也還要考慮是否有陽極發(fā)熱的現(xiàn)象，此現(xiàn)象在直流驅(qū)動發(fā)光時特別明顯，這一問題有待進(jìn)一步解決。本發(fā)明設(shè)計了一種具交流電驅(qū)動的具碳納米管陰極的車用顯示面板模塊，借助一交變電路設(shè)置于陰陽極玻璃基板上(或陰極與柵極間)，再借助外部驅(qū)動IC(integral circuit)控制，據(jù)此以本方法制作可提供以下的優(yōu)點(diǎn)一、可提供一散熱良好，能抵抗發(fā)光組件熱集中的較佳構(gòu)造；二、以現(xiàn)有技術(shù)易于取得驅(qū)動IC(integral circuit)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的，是提供一種可提供一散熱良好，能抵抗發(fā)光組件熱集中的較佳構(gòu)造用于場發(fā)射顯示器，以使車用顯示面板的用途需求得以滿足。
本實(shí)用新型又一目的，是提供用于車用顯示面的場發(fā)射顯示器構(gòu)造，借助以現(xiàn)有技術(shù)易于取得驅(qū)動IC(integral circuit)，避免開發(fā)新控制電路的成本。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種具交流電驅(qū)動的具碳納米管陰極的車用顯示面板模塊，借助一交變電路設(shè)置于陰陽極玻璃基板上(或陰極與柵極間)，再借助外部驅(qū)動IC(integral circuit)控制，及各種相關(guān)附加構(gòu)造，使得現(xiàn)有技術(shù)中的種種問題得以克服。
本實(shí)用新型所述的一種具碳納米管陰極的車用顯示面板模塊，包含陽極構(gòu)造，具熒光粉體層；陰極構(gòu)造，具碳納米管層；及交變電路，具有電壓施加端，可承受一預(yù)定交流頻率與一預(yù)定交流電壓的電流，施加于該電壓施加端與該陰極間，其中該陽極構(gòu)造具有車用顯示面板的圖騰區(qū)塊。
本實(shí)用新型通過在現(xiàn)有的場發(fā)射顯示器加入交流電驅(qū)動電路，來克服下列問題一、提供一高亮度面板，以提醒駕駛?cè)嗽隈{駛過程的警示效果。二、可用于室外環(huán)境，環(huán)境要求限制低。三、提供一個可實(shí)時反應(yīng)效果的動態(tài)顯示畫面(如車速或倒車警示)。
為了更好地說明本實(shí)用新型的特征及技術(shù)內(nèi)容，請進(jìn)一步參閱以下有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)說明與附圖。當(dāng)然，該附圖僅用于提供參考與說明，并非用來對本實(shí)用新型加以限制。同時，其它目的與優(yōu)點(diǎn)，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在參考附圖及實(shí)施例后，亦可更加明了。


圖1為場發(fā)射顯示組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型具碳納米管陰極的車用顯示面板模塊構(gòu)造示意圖。
其中，附圖標(biāo)記說明場發(fā)射顯示器1a，陽極3a陽極玻璃基板31a，陽極導(dǎo)電層32a熒光粉體層33a，陰極4a陰極玻璃基板41a，陰極導(dǎo)電層42a電子發(fā)射源層43a，單元結(jié)構(gòu)5a單元陽極51a，單元陰極52a阻隔壁53a，陽極構(gòu)造3陰極構(gòu)造4
圖騰區(qū)塊具體實(shí)施方式
請參考圖2，本實(shí)用新型提供了一種具碳納米管陰極的車用顯示面板模塊，其包含陽極結(jié)構(gòu)3，具熒光粉體層，用以受陰極結(jié)構(gòu)發(fā)出的電子撞擊而發(fā)光，又有陰極結(jié)構(gòu)4，具碳納米管層，受電偏壓時可放出電子束；及交變電路，具有電壓施加端，一般是與陽極結(jié)構(gòu)或柵極相連接，而以陰極結(jié)構(gòu)4為0V的電位，可承受一預(yù)定交流頻率與一預(yù)定交流電壓的電流，施加于該電壓施加端與該陰極間；其中該陽極結(jié)構(gòu)具有車用顯示面板的圖騰區(qū)塊6，該圖騰區(qū)塊6一般為多個顯示區(qū)域，如油料、速度、倒車或左右轉(zhuǎn)的顯示，每一圖騰區(qū)塊6可具有驅(qū)動端電路而連到外界驅(qū)動電源；本實(shí)用新型可為二極(陰極對陽極發(fā)射電子束)或三極(陰級對柵極及陽極發(fā)射電子束)結(jié)構(gòu)，若為三極結(jié)構(gòu)，通常柵極可與陰極結(jié)構(gòu)互相機(jī)構(gòu)性連接而介于陽極結(jié)構(gòu)與陰極結(jié)構(gòu)之間，以方便實(shí)際制造。由于控制邏輯與一般的半導(dǎo)體二極管與三極管極為相似，因此驅(qū)動IC非常容易開發(fā)，可就現(xiàn)在IC成品設(shè)計改做即可使用。
本實(shí)用新型的具碳納米管陰極的車用顯示面板模塊，尚且可進(jìn)一步包含下列具體特性；本實(shí)用新型可在一般二極結(jié)構(gòu)上進(jìn)一步包含一柵極，位于該陰級結(jié)構(gòu)與該陽極結(jié)構(gòu)之間，并與該電壓施加端相連接，以強(qiáng)化電子發(fā)射率；又其中該預(yù)定交流電壓范圍可為±150V到±3KV之間，而該預(yù)定交流頻率可為12KHz到14KHz之間；其中該熒光粉體層可為絲網(wǎng)印刷或噴嘴噴涂方式所涂布，對于熒光粉體層厚度可以根據(jù)產(chǎn)品特性需求予以調(diào)整；且有鑒于的汽車的操作環(huán)境多震動，本實(shí)用新型進(jìn)一步可包含防震墊結(jié)構(gòu)，設(shè)于安裝的界面，以防止車行的震動影響該具碳納米管陰極的車用顯示面板模塊的特性；又如汽車操作環(huán)境為干燥多塵狀況，本實(shí)用新型可進(jìn)一步包含防靜電導(dǎo)電涂層設(shè)于該陽極結(jié)構(gòu)或陰極結(jié)構(gòu)的外表面，并與接地電路相連，以使靜電影響程度降低；又基于發(fā)光頻率問題及電子裝置發(fā)熱的損耗問題，本實(shí)用新型進(jìn)一步包含導(dǎo)熱涂層位于該陽極結(jié)構(gòu)或該陰極結(jié)構(gòu)的外表面，以使散熱能力加強(qiáng)；而考慮改善碳納米管的導(dǎo)電與發(fā)射電子特質(zhì)，其中該碳納米管層是可包含有經(jīng)改質(zhì)后的碳納米管，具有高電子發(fā)射率。一般改質(zhì)后的碳納米管會具有特性的改善，如導(dǎo)電特性或電子發(fā)射率，且特定的界面附著能力亦可能借助改值來實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下1、為自發(fā)光，高亮度，可達(dá)1000nits以上，室外使用不論日夜皆可清楚顯示指示燈號信息。
2、可為低消耗功率，其功率視圖騰區(qū)塊數(shù)量而定，一般可小于1W。
3、具高響應(yīng)速率，可以區(qū)段電路進(jìn)行數(shù)字信息或圖案的呈現(xiàn)。
4、環(huán)境適應(yīng)性高，可做為工業(yè)等級用途。
以上所述內(nèi)容，僅為本實(shí)用新型的較佳可行實(shí)施例，并非用于限制本實(shí)用新型的實(shí)施范圍，凡根據(jù)本實(shí)用新型的主要設(shè)計構(gòu)思而進(jìn)行的等效結(jié)構(gòu)變化，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種具碳納米管陰極的車用顯示面板模塊，其特征在于，包括陽極結(jié)構(gòu)，具熒光粉體層；陰極結(jié)構(gòu)，具碳納米管層；及交變電路，具有電壓施加端，一預(yù)定交流頻率與一預(yù)定交流電壓的電流施加于該電壓施加端與該陰極間；其中該陽極結(jié)構(gòu)具有車用顯示面板的圖騰區(qū)塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具碳納米管陰極的車用顯示面板模塊，其特征在于，進(jìn)一步包含一柵極，位于該陰極結(jié)構(gòu)與該陽極結(jié)構(gòu)之間，并與該電壓施加端相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具碳納米管陰極的車用顯示面板模塊，其特征在于，該熒光粉體層為絲網(wǎng)印刷或噴涂方式所形成的涂布層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具碳納米管陰極的車用顯示面板模塊，其特征在于，進(jìn)一步包含防震墊結(jié)構(gòu)，設(shè)置于安裝界面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具碳納米管陰極的車用顯示面板模塊，其特征在于，進(jìn)一步包含防靜電導(dǎo)電涂層，設(shè)置于該陽極結(jié)構(gòu)或該陰極結(jié)構(gòu)的外表面，并與接地電路相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具碳納米管陰極的車用顯示面板楧塊，其特征在于，進(jìn)一步包含導(dǎo)熱涂層位于該陽極結(jié)構(gòu)或該陰極結(jié)構(gòu)的外表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具碳納米管陰極的車用顯示面板模塊，其特征在于，該碳納米管層包含有經(jīng)改質(zhì)后的、高電子發(fā)射率的碳納米管。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具碳納米管陰極的車用顯示面板模塊，包括陽極結(jié)構(gòu)，具熒光粉體層；陰極結(jié)構(gòu)，具碳納米管層；及交變電路，具有電壓施加端，可承受一預(yù)定交流頻率與一預(yù)定交流電壓的電流，施加于該電壓施加端與該陰極間；其中該陽極結(jié)構(gòu)具有車用顯示面板的圖騰區(qū)塊。該模塊可提供一散熱良好、能抵抗發(fā)光組件熱集中的較佳結(jié)構(gòu)，且以現(xiàn)有技術(shù)易于取得驅(qū)動IC。
文檔編號B60K35/00GK2709236SQ20042000088
公開日2005年7月13日 申請日期2004年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月20日
發(fā)明者陳耀宗, 吳智豪, 吳家宏, 姚偉淇, 鄭奎文 申請人:東元奈米應(yīng)材股份有限公司