[發明專利]具有邊緣增強效應的前柵型場發射陰極結構及其制備方法

無效

• 申請號: 201010165816.1
• 申請日: 2010-05-08
• 公開（公告）號: CN101819913A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 郭太良;葉蕓;張永愛;胡利勤;蘇藝菁;林賀
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H01J29/04
• 分類號: H01J29/04;H01J9/02
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及場發射平板顯示器件的陰極板，采用一種具有邊緣增強效應的前柵型場發射陰極結構，增強柵極調控作用，降低場發射陰極開啟電場，提高前柵型場發射顯示器件的陰極場發射性能，簡化工藝程序，降低制造成本。

背景技術

場致發射顯示器（FieldEmissionDisplay，FED）是一種新型的平板顯示器件，具有質量輕、耗電量低、無視角差等優點，其發光原理最接近陰極射線管（CathodeRayTube，CRT），是目前廣為研究的一種顯示器件。

前柵型場致發射顯示器是一種具有三極結構的平板顯示器件，由陽極板和陰極板對向組裝而成，在陽極板與陰極板之間通過支撐體陣列來保持陽極板與陰極板之間的距離，其通過對陽極、柵極和陰極分別施加相應的信號，使場發射陰極發射電子轟擊陽極熒光粉發光，其中柵極起著調控陰極電子發射的作用。在前柵型場發射顯示器中，場發射陰極的發射性能是影響其圖像顯示質量的重要因素，而陰極結構和場發射體層是影響場發射陰極發射性能的重要因素。

一種典型的前柵型場致發射顯示器的陰極板結構如圖1所示，該陰極板由下而上依次為玻璃基板11、條狀陰極電極12、絕緣介質層13和垂直于條狀陰極電極的條狀柵極電極14，其中絕緣介質層與條狀柵極電極上均有開口，即介層孔15、柵極孔16，且兩開口相互對準，以裸露出部分陰極電極，即開口部分在條狀陰極電極與條狀柵極電極的交叉點上，再將陰極場發射材料轉移到裸露的部分陰極電極上，形成前柵型場發射顯示器的陰極板。這種典型的前柵型場發射顯示器的陰極板制作采用了大量的絲網印刷技術、精密光刻技術、刻蝕技術等工藝，且柵極開口尺寸、柵極開口位置、陰極場發射材料位置在實際制作中控制難度比較大，工藝復雜，器件的場發射性能難以保證。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有邊緣增強效應的前柵型場發射陰極結構，將發射體轉移至場發射陰極電極的邊緣，充分利用邊緣增強效應，以增強柵極調控作用，降低場發射陰極開啟電場，提高前柵型場發射陰極的場發射性能。

本發明的另一目的是提供一種具有邊緣增強效應的前柵型場發射陰極結構的制備方法，簡化工藝程序，降低制造成本。

本發明提出一種具有邊緣增強效應的前柵型場發射陰極結構，具有邊緣增強效應的前柵型場發射陰極結構，包括陰極基板,其特征在于：所述陰極基板上設有復數個相互平行間隔的條狀的陰極電極，所述陰極電極的上表面兩側邊緣設有場發射體，所述場發射體中間的陰極電極表面上設有條狀絕緣介質層，所述條狀絕緣介質層上設有條狀柵極電極。

本發明提供一種具有邊緣增強效應的前柵型場發射陰極結構的制作方法，其特征是包括以下步驟：

（1）、提供一陰極基板；

（2）、在所述陰極基板上利用鍍膜技術結合光刻技術形成復數個相互平行間隔的陰極電極；

（3）、采用絲網印刷法在所述陰極電極表面制作一條狀絕緣介質層，所述的條狀絕緣介質層寬度比陰極電極窄，以裸露出所述陰極電極的邊緣用于制作場發射體；

（4）、采用絲網印刷法在所述條狀絕緣介質層表面形成一條狀柵極電極；

（5）、采用電泳沉積法于上述邊緣處形成場發射體。

與上述相同的目的，本發明還提供一種具有邊緣增強效應的前柵型場發射陰極結構，包括陰極基板,其特征在于：所述陰極基板上設有條狀的陰極電極，所述陰極電極的上表面兩側邊緣設有場發射體，所述場發射體上架設有條狀絕緣介質層，所述條狀絕緣介質層上設有條狀柵極電極。

為實現上述結構特征，本發明還另外提供一種具有邊緣增強效應的前柵型場發射陰極結構的制作方法，其特征是包括以下步驟：

（1）、提供一陰極基板；

（2）、在所述陰極基板上利用鍍膜技術結合光刻技術形成復數個相互平行間隔的陰極電極；

（3）、采用鍍膜技術在所述陰極電極上表面兩側邊緣鍍上一層Fe、Ni或Co顆粒作為催化劑的催化劑薄膜；

（4）、采用絲網印刷法在制備有催化劑顆粒的陰極電極表面制作與陰極電極垂直的條狀絕緣介質層；

（5）、采用絲網印刷法在所述的條狀絕緣介質層表面形成一條狀柵極電極；

（6）、采用離子體增強化學氣相沉積法于步驟（3）所述的催化劑薄膜上生長場發射體。

按照本發明的具有邊緣增強效應的前柵型場發射陰極結構及其制備方法，將發射體轉移至場發射陰極電極的邊緣，利用邊緣增強效應，增強柵極調控作用，降低場發射陰極開啟電場，提高器件的陰極場發射性能，且簡化工藝程序，降低制造成本。

為了使本發明之上述目的和其他特征、優點更加清晰，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作如下詳細說明。