[實用新型]表面電子場發(fā)射三極結構

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920036712.3
• 申請日: 2009-02-23
• 公開（公告）號: CN201345342Y
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發(fā)明（設計）人: 雷威;張曉兵;婁朝剛;王保平
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H01J31/12
• 分類號: H01J31/12
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 葉連生

技術領域

本實用新型是一種場致發(fā)射顯示器件的單元結構，涉及場致發(fā)射顯示器件中場致發(fā)射材料、數(shù)據(jù)電極、掃描電極和陽極的結構設計及其制備方法。

背景技術

目前，場致發(fā)射顯示器件(FED)作為新型的平板顯示器件，距離市場化還有一定的差距，存在一些關鍵技術瓶頸。其中三極結構的設計和制備是影響場發(fā)射顯示器件實用化的一個重要因素。

采用二極結構可以構成最簡單的場致發(fā)射顯示器，并通過矩陣掃描的方式實現(xiàn)視頻圖像的顯示。在二極結構場致發(fā)射顯示屏中，一方面陽極需要高壓才能給電子足夠能量轟擊熒光粉實現(xiàn)高亮度，另一方面陽極電極又充當調制電極，連接外圍驅動電路芯片不能承受過高的電壓，因此存在發(fā)光亮度和驅動電壓之間存在矛盾，必須在二極結構的基礎上引入三極結構，由柵極進行電壓調制，由陽極控制發(fā)光亮度。

在三極結構中，柵極必須盡可能靠近陰極，同時要求柵極孔徑足夠小(一般在50微米以下，視器件的整體結構而定)，才能有效地實現(xiàn)低電壓調制。因為柵極孔徑很小，而且柵極距離陰極很近，采用絲網(wǎng)印刷的方法很難把發(fā)射體漿料準確填沖到柵極孔中。另外還容易造成發(fā)射體和柵極電極相連而短路。一般先制備陰極發(fā)射陣列并覆蓋保護層，然后再采用掩膜工藝和精密光刻工藝制備介質膜孔結構和柵極電極，最后打開發(fā)射體的保護層。采用這方法須用多次掩膜和精密光刻，對位要求苛刻，成品率較低。雖然保護層對陰極有一定的保護作用，但是仍然會造成部分發(fā)射體的損傷，影響顯示器件性能。如果在三極結構中采用CVD的方法在介質膜孔中直接生長發(fā)射材料，雖然可以避免材料填充的困難，但是由于CVD的工作溫度很高，容易對玻璃基板造成損傷。

發(fā)明內(nèi)容

技術問題：本實用新型的目的是提供一種表面電子場發(fā)射三極結構，表面電子場發(fā)射利用場致發(fā)射一次電子和散射電子、二次電子等，可有效地降低驅動電壓，本實用新型提出的三極結構的制備工藝簡單，制作成本低廉。

技術方案：針對傳統(tǒng)三極結構中的前述技術難點，本實用新型提出一種表面電子場發(fā)射三級結構及其制備方法。在該結構中，所提出的一種表面電子場發(fā)射三極結構，在陰極玻璃基板上覆蓋有數(shù)據(jù)電極，在數(shù)據(jù)電極上為介質層，介質層上設有支撐體，在支撐體上設有陽極玻璃基板，在陽極玻璃基板的下表面設有陽極電極，在陽極電極下表面的設有熒光粉層；在介質層上設有與數(shù)據(jù)電極平行的連接電極、與數(shù)據(jù)電極垂直的行掃描電極和電子散射材料層，連接電極和行掃描電極之間有寬度小于100微米的間隙，電子散射材料層的中部凸出部分位于該間隙中，兩邊覆蓋在連接電極、行掃描電極的上部，在電子散射材料層上設有納米導電顆粒層；介質層中設有貫穿通道聯(lián)通數(shù)據(jù)電極和連接電極。

電子散射材料層采用具有較好二次電子發(fā)射性能，且具有表面凸起的微細結構的材料。納米導電顆粒具有較好電導特性，顆粒大小在數(shù)十納米至數(shù)微米之間。

本實用新型的的三極結構與現(xiàn)有的帶直孔通道的三極結構不同之處為：

●在連接電極和行掃描電極之間制備電子散射材料層。該散射材料層采用具有較好二次電子發(fā)射性能，且具有表面凸起的微細結構的材料，如納米氧化鋅和納米氧化鎂結構等。其作用是增加電子束電流，提高電子的縱向運動速度，以利于電子向陽極的運動。

●在電子散射材料層上制備納米導電顆粒層。該納米導電顆粒層采用具有較好電導特性，顆粒大小在數(shù)十納米至數(shù)微米之間，如金屬納米顆粒、碳納米顆粒和碳納米管/纖維等。其作用是改變連接電極和行掃描電極之間的電場分布，進一步降低驅動電壓。

●電子散射材料層和納米導電顆粒層皆可以通過印刷或者鍍膜工藝制備。

有益效果：在本實用新型中，采用具有較好二次電子發(fā)射性能，且具有表面凸起的微細結構的材料，如納米氧化鋅和納米氧化鎂結構等做為電子散射材料。通過二次電子和散射電子發(fā)射，提高了被陽極收集的電流值。

在本實用新型中，電子散射材料層上設有納米導電顆粒層。該納米導電顆粒層采用具有較好電導特性，顆粒大小在數(shù)十納米至數(shù)微米之間，如金屬納米顆粒、碳納米顆粒和碳納米管/纖維等。這些微細導電顆粒的存在，改變了連接電極和掃描電極之間的電場分布。只需在連接電極和掃描電極之間施加一較小的電壓，即可獲得較強的場致電子發(fā)射。

本實用新型所提出的表面電子場發(fā)射三極結構，可以獲得較低的驅動電壓，簡化驅動電路，降低其成本。在該結構中，電子散射材料層和納米導電顆粒層皆可以采用印刷或者鍍膜工藝制備，制備工藝簡單、成本低廉。

附圖說明

圖1是本實用新型所提出的支撐體在介質層上、透明導電膜陽極電極的三極結構示意圖。