[發(fā)明專利]一種基于金屬基板的場(chǎng)發(fā)射顯示器柵極板及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710028832.4
• 申請(qǐng)日: 2007-06-26
• 公開（公告）號(hào): CN101083198A
• 公開（公告）日: 2007-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳軍;楊國(guó)威;許寧生;鄧少芝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號(hào): H01J29/02
• 分類號(hào): H01J29/02;H01J29/46;H01J1/46;H01J9/14;H01J31/12
• 代理公司: 廣州新諾專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 華輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于金屬基板的場(chǎng)發(fā)射顯示器柵極板的制備方法，屬于平板顯示器制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

場(chǎng)發(fā)射顯示器(Field?Emission?Display，F(xiàn)ED)是一種顯示性能與CRT相媲美的平板顯示器。分立結(jié)構(gòu)的FED因?yàn)槠骷母鱾€(gè)組件可以分開加工，然后組裝起來，成品率高、成本低，滿足產(chǎn)品化的要求而受到許多公司和研究單位的采納。目前，分立結(jié)構(gòu)FED的柵極板通常采用玻璃或陶瓷材料作為基板，在上面加工柵孔后直接制備金屬電極。然而，采用玻璃或陶瓷材料作為FED柵極基板的缺點(diǎn)是，玻璃或陶瓷材料易碎，加工難，這導(dǎo)致此類材料的加工成本很高，且難于應(yīng)用到大面積、高分辨的FED顯示器件上。因此制備出一種加工成本低、可用于大面積、高分辨的FED柵極板是分立結(jié)構(gòu)FED產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于金屬基板的FED柵極板及其制備方法。

本發(fā)明的特征是采用金屬材料作為柵極基板，利用等離子增強(qiáng)化學(xué)沉積、絲網(wǎng)印刷、蒸發(fā)鍍膜和光刻等工藝，制作可應(yīng)用于分立結(jié)構(gòu)FED的柵極板。具體如下：

本發(fā)明的第一個(gè)方面是一種基于金屬基板的分立結(jié)構(gòu)FED柵極板，其特征在于：所述的柵極板以金屬板為基板，基板上開有貫通基板的柵極孔陣列，在金屬基板的上下表面及柵極孔的孔壁均覆蓋絕緣層，金屬基板上、下表面絕緣層上制備有金屬柵極電極。

所述的金屬柵極電極為條狀電極。

所述的金屬柵極電極設(shè)置于柵極孔旁，與柵極孔陣列的長(zhǎng)或?qū)挾确较蚱叫性O(shè)置。

進(jìn)一步的，上述的絕緣層由內(nèi)層的薄膜絕緣過渡層及外層的厚膜絕緣層組成；薄膜絕緣過渡層的厚度為0.2～2μm，材料為二氧化硅、氮化硅或氧化鋁。薄膜絕緣層的設(shè)置可以提高柵極絕緣層與金屬基板間的黏附力。

本發(fā)明的第二個(gè)方面是一種基于金屬基板的分立結(jié)構(gòu)FED柵極板的制備方法，其制備工藝流程如下：

(1)在金屬基板上制作柵極孔陣列；

(2)拋光金屬基板，使表面光滑并使柵極孔邊緣成弧形過渡的形貌；

(3)利用絲網(wǎng)印刷的方法在基板的上下兩個(gè)表面及柵極孔壁制備厚膜絕緣層；

(4)在金屬基板上、下表面絕緣層上制備金屬柵極電極。

上述的方法，在制備厚膜絕緣層之前，先在基板上沉積一層薄膜絕緣過渡層，該過渡層的厚度為0.2～2μm，材料為二氧化硅、氮化硅或氧化鋁。

采用絲網(wǎng)印刷的方式在基板兩個(gè)面和柵極孔壁印制厚膜絕緣層：厚膜絕緣層的厚度為10微米。

金屬柵極電極可以采用光刻工藝在絕緣層的表面制備金屬柵極電極圖形而形成。

金屬柵極電極也可采用物理氣相沉積法在絕緣層上面制備；金屬柵極電極的沉積方法可以是電子束蒸發(fā)法、電阻加熱蒸發(fā)法或磁控濺射法等其它方式；所沉積的金屬柵極電極材料可以是鋁、鉻。

本發(fā)明的第三個(gè)方面是上述的基于金屬基板的分立結(jié)構(gòu)FED柵極板在場(chǎng)發(fā)射顯示器件上的應(yīng)用。

本發(fā)明采用金屬材料作為基板材，有效地解決了材料易碎，加工難，加工成本很高的問題。上述的基于金屬基板的分立結(jié)構(gòu)FED柵極板，可應(yīng)用于不同面積、不同分辨率的分立結(jié)構(gòu)FED器件上，特別適用于大面積、高分辨率的顯示器。

附圖說明

圖1基于金屬基板的分立FED柵極板的制備工藝流程。

圖2基于金屬基板的分立FED柵極板的制備工藝流示意圖。

圖3一種基于金屬基板的分立FED柵極板的示意圖。在此基板301上制作了72×32柵孔陣列302。

圖4a完成后的柵極板整體照片。

圖4b完成后的柵極板局部放大的電鏡照片。

圖5柵極板的柵極絕緣層的耐壓特性曲線。

圖6采用分立柵極基板制作FED的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，601為熒光屏，602為隔離體，603為金屬基板，604為絕緣層，605為隔離體，606為碳納米管冷陰極，607為柵極電極條，608為陰極襯底。

圖7基于金屬基板的分立柵極板制作的FED的掃面顯示情況。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地說明基于金屬基板的分立FED柵極板的制備方法，下面具體說明制作工藝流程及其所涉及的關(guān)鍵問題處理方式。

制作工藝流程如圖1所示。具體工藝示意圖如圖2所示。金屬柵極板1的起始材料為薄金屬板，可用不銹鋼或其他的金屬，厚度可以在50微米至2毫米范圍。