[發明專利]一種場致發射平板顯示器及制備方法

無效

• 申請號: 200810232726.2
• 申請日: 2008-12-09
• 公開（公告）號: CN101436505A
• 公開（公告）日: 2009-05-20
• 發明（設計）人: 丁興隆;俞敏
• 申請（專利權）人: 彩虹集團公司
• 主分類號: H01J31/12
• 分類號: H01J31/12;H01J29/86;H01J9/20;H01J9/26
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 朱海臨

技術領域

本發明屬于光電顯示技術領域，具體涉及一種場致發射平板顯示器及制備方法。

背景技術

場致發射顯示器件是一種新型的平板顯示器件，應用電子束轟擊熒光粉發出可見光的原理，通過控制電子束的束流開關及束流大小來實現動態畫面的顯示，工作原理類似于傳統的CRT顯示器(使用陰極射線管Cathode?RayTube的顯示器)。所不用的是，CRT顯示器件利用熱絲來實現電子發射，然后通過線圈控制電子束的偏轉，對熒光屏不斷地掃描來實現畫面顯示，電子發射的功能由一只電子槍完成。而場致發射顯示器件通過在行電極和列電極的交匯處設置電子發射源，在行電極和列電極的交匯處對應一個顯示像素，通過行電極和列電極交叉點形成的矩陣實現畫面顯示。傳統CRT顯像管因為必需通過電子槍發射電子束和偏轉線圈來實現畫面顯示，所以器件體積較大，重量也較大。場致發射顯示器每個像素有自己相對應的電子發射源，發射源到熒光粉之間的距離只有數百微米到一兩個毫米，器件厚度可以控制到一個厘米以內，具有厚度薄，重量輕，又因為沒有CRT必需的偏轉結構，畫面無畸變，工作原理與CRT一樣同為電子束激發熒光粉，保留了CRT顯示技術響應速度快，色彩鮮艷，電光轉換效率高等優點。

場致發射顯示器件根據發射源的不同，有尖錐形、碳納米管型、表面傳導發射型、低功函數面發射型等多種類型，不同發射源的器件結構不同，制作工藝也不同。尖錐型場致發射顯示器件加工工藝涉及到多次真空沉積鍍膜工藝，工藝復雜，成本高，發射源的一致性不好控制，因此雖然研究最早，也最先投放市場，但因為成本高，良品率低，一直以來只限于少數的特殊應用場合。其他類型的場致發射擊顯示器也受制于各自的技術瓶頸，遲遲沒有形成商品化的產品。

發明內容

本發明的目的是提供一種新結構的場致發射平板顯示器及制備方法，采用低功函數材料作為電子發射源，發射源為面發射形式，發射均勻性較好，效率高，同時結構較為簡單。

為達到以上目的，本發明是采取如下技術方案予以實現的：

一種場致發射平板顯示器，包括平行設置的上、下基板，在上基板的內側表面設置有透明的高壓陽極，高壓陽極表面設置平行的帶狀熒光粉層，帶狀熒光粉層之間設置有分隔三基色帶狀熒光粉層的黑底；下基板的內側表面設置有行電極，行電極表面設置保護層，保護層的表面設置有介質層，介質層上設置有條狀列電極，列電極表面設置低功函數電子發射材料；上基板熒光粉層的帶狀圖形與下基板列電極的條狀圖形一一對應，上、下基板之間設置有300微米到2毫米的間隙，以十字隔離支架進行支撐，上、下基板四周設置有封接框將上、下、基板連接成一個密閉的腔體。

上述方案中，所述高壓陽極為在設置在上基板內側表面整面的氧化銦錫電極，厚度為數十至數百納米。所述保護層為與下基板內側表面一致的整面圖形。所述列電極圖形方向與介質層圖形一致，并與行電極垂直排列。

前述場致發射平板顯示器的制備方法，包括下述工序：

第一步，在下基板內側印制行電極圖形，在550℃～600℃燒結形成3至5微米厚的行電極；在燒結有行電極的下基板表面磁控濺射一層100納米以上的保護層；然后在保護層上印制酸蝕性介質漿料，采用行電極同樣的燒結工藝形成厚度為10～50微米的介質層；然后用光刻工藝在介質層上制作出條狀介質層圖形；在條狀介質層圖形表面印制列電極漿料，然后采用行電極同樣的燒結工藝形成條狀列電極；最后在列電極表面印制低功函數的電子發射材料；并在下基板上設置隔離支架；

第二步，在內側帶有透明高壓陽極的上基板表面，印刷整面黑底漿料，采用光刻工藝形成間隔狀黑底圖形并進行燒結；在黑底圖形間隔中印制三基色帶狀熒光粉層圖形并燒結；

第三步，將上基板熒光粉層的帶狀圖形與下基板列電極條狀圖形一一對應，上、下基板之間設置300微米到2毫米的間隙，四周用封接框將上基板和下基板組合，450℃燒結封接到一起，最后將封接形成的密閉腔體抽真空使腔體內的氣壓達到10^-3Pa以上的真空度。

上述工序中，所述行電極可采用印刷整面的感光電極漿料后再通過光刻工藝制作出圖形；所述行電極的燒結是先升溫到350℃～370℃，保溫10分鐘，然后升溫到550℃～600℃，保溫20分鐘。所述保護層為二氧化硅。所述酸蝕性介質漿料為以氧化鋅為主成分的低熔點玻璃粉漿料，所述低功函數的電子發射材料為碳納米管陰極發射材料。