專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于碳納米管場(chǎng)發(fā)射陣列的三電極平面型顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種平面型顯示器的制作方法，尤其涉及一種場(chǎng)發(fā)射平面型顯示器的制作方法。
背景技術(shù)：
場(chǎng)發(fā)射顯示器(Field Emission Display-FED)被認(rèn)為是CRT的最好繼承者，兼有CRT和LCD的優(yōu)點(diǎn)，即(1)冷陰極發(fā)射；(2)低的工作電壓、低功耗；(3)自發(fā)光和高亮度；(4)寬視角(170°)；(5)高響應(yīng)速度(微秒級(jí))；(6)很寬的環(huán)境溫度變化范圍；(7)無(wú)圖像扭曲；(8)不受地磁場(chǎng)以及其它周?chē)艌?chǎng)的影響。因此FED被認(rèn)為是最理想的平板顯示器件，是二十一世紀(jì)要發(fā)展的最重要的顯示器之一，具有廣闊的市場(chǎng)和很好的應(yīng)用前景。FED的最大優(yōu)點(diǎn)就是它是一種高亮度、低耗能的顯示器，正是由于以上原因，醫(yī)療器材及飛行儀表上指定要這種高價(jià)位的FED。FED的技術(shù)現(xiàn)狀是亮度150cd/m2；對(duì)比度100∶1；彩色26色；幀頻＞60Hz；分辨率100dpi；視角水平±80°，垂直±80°；尺寸7.6～33cm。從目前場(chǎng)發(fā)射顯示器的研究進(jìn)展來(lái)看，具有代表性的是日本Canon公司設(shè)計(jì)的表面導(dǎo)電型(Surface conduction electron emission)。這種表面導(dǎo)電型場(chǎng)發(fā)射顯示器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適合做成大面積顯示器。其發(fā)射體采用低功函數(shù)材料如PdO。但根據(jù)Canon公司報(bào)道的技術(shù)資料，其電子發(fā)射的傳輸效率只有1％左右，到2003年底，傳輸效率低的問(wèn)題仍然是該顯示器的瓶頸所在；特別是賦能成型(Energizing Forming Process)過(guò)程存在許多不確定的因素(如狹縫的走向、位置、寬窄都不能很好地確定)，賦能成型后的后續(xù)工作復(fù)雜(如存在激活過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)、均勻性欠佳、還要進(jìn)行非發(fā)射區(qū)電阻的還原作用等)。另外還有PixTech公司推出的Spindt型場(chǎng)發(fā)射顯示器，采用三電極結(jié)構(gòu)，發(fā)射材料用金屬和硅等，但這種結(jié)構(gòu)對(duì)光刻技術(shù)要求很高，一般要求在直徑為1mm圓面積內(nèi)，做成5000個(gè)尖錐陣列，尖錐的曲率半徑為50nm，這會(huì)大大降低成品率，難以實(shí)現(xiàn)顯示的大面積化，尤其是由于制造工藝上的問(wèn)題，可能使發(fā)射尖的高低、曲率半徑不同，這樣在加上相同的陰、柵、陽(yáng)極電壓時(shí)，發(fā)射尖附近的局部場(chǎng)強(qiáng)相差較大，造成發(fā)射電流不均勻，最終導(dǎo)致屏上亮度不均勻，且由于發(fā)射尖易受污染，最終導(dǎo)致發(fā)射性能不穩(wěn)定，使用壽命短。雖然可以通過(guò)在陰極布線上鍍一層非晶硅或者將每個(gè)發(fā)射體做成一個(gè)N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管從而起到恒流的作用，但這是一種用增加制作工藝難度來(lái)?yè)Q取發(fā)射穩(wěn)定性的方法。SIDiamond公司研制出了采用金剛石薄膜做陰極的二極管型場(chǎng)發(fā)射顯示器，金剛石膜具有負(fù)的電子親和勢(shì)、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、高硬度、高抗離子侵蝕能力，不像金屬微尖發(fā)射陰極，容易吸附雜質(zhì)而導(dǎo)致功函數(shù)增加，使得在使用之前必須在高真空條件下加熱使金屬解吸附。納米級(jí)微晶金剛石以及N型摻雜多晶金剛石膜的發(fā)射能力更強(qiáng)，發(fā)射域值場(chǎng)強(qiáng)小于20V/μm時(shí)，就可以獲得10μA的發(fā)射電流，另一方面，金剛石冷陰極甚至可以采用膜結(jié)構(gòu)，使得低成本大批量生產(chǎn)大屏幕的平板顯示器成為可能。但有一點(diǎn)值得注意純凈的金剛石雖然具有負(fù)的電子親和勢(shì)和較小的功函數(shù)，但由于純凈的金剛石晶體具有較大的禁帶寬度(～5.5eV)，導(dǎo)帶中幾乎沒(méi)有電子，因而不是理想的發(fā)射陰極，在場(chǎng)強(qiáng)達(dá)到200～1000V/μm才有較強(qiáng)的電子發(fā)射。但采用摻雜、形成缺陷能級(jí)、進(jìn)行表面處理以及生長(zhǎng)類(lèi)金剛石膜，可以降低金剛石的有效功函數(shù)。但金剛石場(chǎng)發(fā)射陰極發(fā)射不均勻，使得成像質(zhì)量變壞，當(dāng)采用三極管顯示結(jié)構(gòu)時(shí)，柵極的制作往往變得困難重重。而將碳納米管用做場(chǎng)發(fā)射顯示器的，大多數(shù)都采用二電極結(jié)構(gòu)，這種二電極結(jié)構(gòu)要求驅(qū)動(dòng)電壓比較高，且一般都用低壓熒光粉，而低壓熒光粉的研制現(xiàn)階段還不成熟。將柵極做在陰極下面的結(jié)構(gòu)同樣存在驅(qū)動(dòng)電壓高(100～300V)的問(wèn)題。目前韓國(guó)的三星公司和美國(guó)的摩托羅拉公司研制的基于碳納米管場(chǎng)發(fā)射顯示器都存在柵極制作難度大、成本高的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種基于碳納米管場(chǎng)發(fā)射陣列的三電極平面型顯示器的制作方法，其解決了背景技術(shù)中柵極制作難度大、電子傳輸效率低以及成本高的技術(shù)問(wèn)題。
本發(fā)明的第一種技術(shù)方案是一種基于碳納米管場(chǎng)發(fā)射陣列的三電極平面型顯示器的制作方法，該制作方法如下1]在后基板102上制作陰極101、柵極103和布線電極；2]在陰極101上制作碳納米管陣列104；3]在前基板106上制作熒光粉層205和陽(yáng)極105；4]制作隔離子112并將其放置在前基板106和后基板102間；5]封裝顯示器。
上述制作方法的一種具體方法如下1]取后基板102；2]在后基板102上鍍金屬膜；3]刻蝕金屬膜形成陰極101、柵極103和布線電極；4]配制碳納米管漿料；
5]在陰極101和柵極103之間填充碳納米管漿料；6]對(duì)陰極101和柵極103間的碳納米管漿料固化并刻蝕形成溝槽207；7]在前基板106上印制紅熒光粉108、綠熒光粉109、藍(lán)熒光粉110和黑色氧化銅隔色條107；8]在熒光粉層205上鍍一層導(dǎo)電金屬膜206；9]取陶瓷片；10]將陶瓷片切割成長(zhǎng)方體形長(zhǎng)條形成隔離子112；11]在隔離子112的上下兩側(cè)或一側(cè)鍍金屬膜111或粘接金屬絲113；12]用熱壓法、熱聲法或超聲法將隔離子112固定在前基板106和后基板102間；13]封裝顯示器。
上述制作方法的另一種具體方法如下1]取后基板102；2]在后基板102上制作玻璃溝槽；3]在后基板102上鍍金屬膜；4]刻蝕金屬膜形成陰極101、柵極103和布線電極；5]配制碳納米管漿料；6]在陰極101和柵極103之間填充碳納米管漿料；7]對(duì)陰極101和柵極103間及玻璃溝槽中的碳納米管漿料固化并刻蝕形成溝槽207；8]在前基板106上印制紅熒光粉108、綠熒光粉109、藍(lán)熒光粉110和黑色氧化銅隔色條107；9]在熒光粉層205上鍍一層導(dǎo)電金屬膜206；10]取陶瓷片；11]將陶瓷片切割成長(zhǎng)方體形長(zhǎng)條形成隔離子112；12]在隔離子112的上下兩側(cè)或一側(cè)鍍金屬膜111或粘接金屬絲113；13]用熱壓法、熱聲法或超聲法將隔離子112固定在前基板106和后基板102間；14]封裝顯示器。
上述制作方法的第三種具體方法如下1]取后基板102；2]在后基板102上鍍金屬膜；3]刻蝕金屬膜形成陰極101、柵極103和布線電極；4]在陰極101和柵極103之間采用直接生長(zhǎng)法排列碳納米管；
5]在前基板106上印制紅熒光粉108、綠熒光粉109、藍(lán)熒光粉110和黑色氧化銅隔色條107；6]在熒光粉層205上鍍一層導(dǎo)電金屬膜206；7]取陶瓷片；8]將陶瓷片切割成長(zhǎng)方體形長(zhǎng)條形成隔離子112；9]在隔離子112的上下兩側(cè)或一側(cè)鍍金屬膜111或粘接金屬絲113；10]用熱壓法、熱聲法或超聲法將隔離子112固定在前基板106和后基板102間；111]封裝顯示器。
上述制作方法的第四種具體方法如下1]取后基板102；2]在后基板102上制作玻璃溝槽；3]在后基板102上鍍金屬膜；4]刻蝕金屬膜形成陰極101、柵極103和布線電極；5]在陰極101和柵極103之間及玻璃溝槽兩側(cè)采用直接生長(zhǎng)法排列碳納米管；6]在前基板106上印制紅熒光粉108、綠熒光粉109、藍(lán)熒光粉110和黑色氧化銅隔色條107；7]在熒光粉表面鍍一層金屬膜；8]取陶瓷片；9]將陶瓷片切割成長(zhǎng)方體形長(zhǎng)條形成隔離子112；10]在隔離子112的上下兩側(cè)或一側(cè)鍍金屬膜111或粘接金屬絲113；11]用熱壓法、熱聲法或超聲法將隔離子112固定在前基板106和后基板102間；12]封裝顯示器。
本發(fā)明的第二種技術(shù)方案是一種基于碳納米管場(chǎng)發(fā)射陣列的三電極平面型顯示器的制作方法，該制作方法如下1]取后基板102；2]配制碳納米管漿料；3]在后基板102上用碳納米管漿料制作陰極101、柵極103和布線電極；4]在前基板106上制作熒光屏層205和陽(yáng)極105；5]制作隔離子112并將其放置在前基板106和后基板102間；6]封裝顯示器。
上述制作方法的具體方法如下1]取后基板102；2]配制碳納米管漿料；3]在后基板102上用碳納米管漿料制作陰極101、柵極103和布線電極；4]在前基板106上印制紅熒光粉108、綠熒光粉109、藍(lán)熒光粉110和黑色氧化銅隔色條107；5]在熒光粉層205上鍍一層導(dǎo)電金屬膜206；6]取陶瓷片；7]將陶瓷片切割成長(zhǎng)方體形長(zhǎng)條形成隔離子112；8]在隔離子112的上下兩側(cè)或一側(cè)鍍金屬膜111或粘接金屬絲113；9]用熱壓法、熱聲法或超聲法將隔離子112固定在前基板106和后基板102間；10]封裝顯示器。
本發(fā)明的第三種技術(shù)方案是一種基于碳納米管場(chǎng)發(fā)射陣列的三電極平面型顯示器的制作方法，該制作方法如下1]取后基板102；2]在后基板102上制作玻璃溝槽；3]配制碳納米管漿料；4]在后基板102上鍍金屬膜并刻蝕制作陰極101、柵極103和布線電極；5]在玻璃溝槽中印制碳納米管漿料，固化后刻蝕形成溝槽207；6]在前基板106上制作熒光粉層205和陽(yáng)極105；7]制作隔離子112并將其放置在前基板106和后基板102間；8]封裝顯示器。
上述制作方法的具體方法如下1]取后基板102；2]在后基板102上制作玻璃溝槽；3]配制碳納米管漿料；4]在后基板102上用碳納米管漿料制作陰極101、柵極103和布線電極，對(duì)玻璃溝槽中固化的碳納米管漿料刻蝕形成溝槽207；5]在前基板106上印制紅熒光粉108、綠熒光粉109、藍(lán)熒光粉110和黑色氧化銅隔色條107；6]在熒光粉層205上鍍一層導(dǎo)電金屬膜206；7]取陶瓷片；
8]將陶瓷片切割成長(zhǎng)方體形長(zhǎng)條形成隔離子112；9]在隔離子112的上下兩側(cè)或一側(cè)鍍金屬膜111或粘接金屬絲113；10]用熱壓法、熱聲法或超聲法將隔離子112固定在前基板106和后基板102間；11]封裝顯示器。
上述三種技術(shù)方案中配制碳納米管漿料的方法如下1]制備碳納米管；2]對(duì)碳納米管進(jìn)行分離；3]在碳納米管中加入環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、納米級(jí)金屬粉和有機(jī)溶劑，形成碳納米管漿料。
上述三種技術(shù)方案中在陰極101和柵極103之間填充碳納米管漿料的方法是采用絲網(wǎng)印刷工藝或采用精確定位智能?chē)婎^進(jìn)行定點(diǎn)填充；在后基板102上用碳納米管漿料制作陰極101、柵極103和布線電極的方法是采用絲網(wǎng)印刷工藝；對(duì)固化的碳納米管漿料刻蝕形成溝槽207的方法是采用激光打標(biāo)機(jī)進(jìn)行刻蝕。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、電子傳輸比大大提高。本發(fā)明和Canon公司的場(chǎng)發(fā)射平板顯示器方案相比，可以進(jìn)一步提高了電子傳輸比(到達(dá)陽(yáng)極的電子數(shù)與陰極發(fā)射電子數(shù)之比)，根據(jù)Canon公司的資料，其傳輸比只有不到1％[3]，提高電子傳輸比是Canon公司表面導(dǎo)電型顯示器要攻克的核心技術(shù)之一。本專(zhuān)利中電子的傳輸比很容易超過(guò)這個(gè)值，理論計(jì)算可以達(dá)到40％(與碳納米管的傾斜角有關(guān)系)，而實(shí)驗(yàn)結(jié)果為29.3％。在絲網(wǎng)印制過(guò)程中，漿料和網(wǎng)板之間的相互粘接作用，在絲網(wǎng)向上提拉的過(guò)程中，網(wǎng)板對(duì)碳納米管有向上提拉的作用，使一部分碳納米管和陰極基底之間形成一定的傾角，這部分碳納米管對(duì)提高電子傳輸比的貢獻(xiàn)很大。這也是我們實(shí)驗(yàn)中得到電子傳輸比高出Canon公司實(shí)驗(yàn)結(jié)果30多倍的原因。
2、工藝過(guò)程簡(jiǎn)化。本發(fā)明的制作方法跟Spindt型場(chǎng)發(fā)射顯示結(jié)構(gòu)相比，其工藝過(guò)程得到了很大的簡(jiǎn)化，它將平面型的發(fā)射結(jié)構(gòu)和碳納米管的強(qiáng)發(fā)射特性有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。而且本發(fā)明避開(kāi)了低壓熒光粉研制的難題，采用成熟技術(shù)的高壓熒光粉，使得工藝過(guò)程更加簡(jiǎn)單。
3、成本降低。碳納米管本身尖端(無(wú)論是開(kāi)口或是封閉的)具有小的曲率半徑，使得場(chǎng)發(fā)射的幾何增強(qiáng)因子很高，而納米級(jí)幾何尺寸的量子限制效應(yīng)又使其費(fèi)米能級(jí)附近出現(xiàn)局部量子能級(jí)，使得單位尖端表面可以容納更多的電子，這對(duì)局部場(chǎng)也有增強(qiáng)作用，對(duì)于頂端開(kāi)口的碳納米管，這種量子效應(yīng)表現(xiàn)的更突出，因?yàn)橄嗤L(zhǎng)度和底面半徑的開(kāi)口和閉口碳納米管，位于相同強(qiáng)度的宏觀感應(yīng)電場(chǎng)中，在距離頂端一個(gè)底面半徑的范圍內(nèi)，開(kāi)口管的感應(yīng)電荷密度要比閉口管感應(yīng)電荷密度大，因而其尖端形成的局部場(chǎng)強(qiáng)就強(qiáng)。而在距離頂端一個(gè)底面半徑以下，二者的感應(yīng)電荷密度相當(dāng)。另一方面由于溝槽兩壁(陰、柵電極)上都分布有碳納米管陣列，對(duì)電場(chǎng)有雙重增強(qiáng)作用，這三方面的場(chǎng)增強(qiáng)因素可以讓驅(qū)動(dòng)電壓降低，從而降低了驅(qū)動(dòng)電路的成本。
4、應(yīng)用范圍寬。如果采用絲網(wǎng)印制技術(shù)，有望制作超過(guò)40英寸大面積場(chǎng)發(fā)射陣列。
5、發(fā)射穩(wěn)定可靠。本發(fā)明碳納米管本身的尖端和現(xiàn)有技術(shù)的金屬發(fā)射尖相比，其抗污染和抗離子轟擊的能力較強(qiáng)，因而發(fā)射穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)，對(duì)真空度要求不是很高。和金剛石膜發(fā)射體相比，其發(fā)射的均勻性又有較大的提高。
6、調(diào)節(jié)方便。通過(guò)改變碳納米管陣列的整體取向，可以使碳納米管尖端突出布線電極平面，很容易達(dá)到場(chǎng)發(fā)射顯示器的高亮度要求。而且對(duì)傳輸比可以進(jìn)行調(diào)整一種是通過(guò)調(diào)整柵極和陽(yáng)極電壓來(lái)調(diào)整(當(dāng)然要受驅(qū)動(dòng)電路所能承受電壓的限制)，一種是在玻璃基底上刻蝕溝槽的時(shí)候，將其刻成梯形或矩形，使碳納米管陣列的總體取向與基底表面的夾角發(fā)生變化，也可以在用電泳法生成碳納米管陣列的時(shí)候通過(guò)加輔助電極的辦法改變碳納米管陣列的總體取向而達(dá)到調(diào)整傳輸比的目的，也可以通過(guò)改變陰極和柵極之間的高度差來(lái)調(diào)整發(fā)射電子的傳輸比。
附面說(shuō)明

圖1是本發(fā)明包括三個(gè)亞像元的像元結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明碳納米管漿料表面碳納米管電子顯微圖；圖4是本發(fā)明碳納米管漿料溝槽側(cè)壁的碳納米管電子顯微圖；圖5是本發(fā)明用激光打標(biāo)機(jī)刻蝕的溝槽的三維視頻顯微圖；圖6是本發(fā)明碳納米管漿料上一個(gè)裂紋的示意圖；圖7中a、b、c、d分別是本發(fā)明在加上相同的柵極電壓而加不同的陽(yáng)極電壓時(shí)熒光屏的光斑分布示意圖；圖8是橫截面為梯形的玻璃溝槽及其上的陰極和柵極結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是橫截面為矩形的玻璃溝槽及其上的陰極和柵極結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明101-陰極；102-后基板；103-柵極；104-碳納米管陣列；105-導(dǎo)電金屬膜兼陽(yáng)極；106-前基板；107-黑色氧化銅隔色條；108-紅熒光粉；109-綠熒光粉；110-藍(lán)熒光粉；111-隔離子上側(cè)的金屬膜；112-隔離子；113-隔離子兩側(cè)的金屬絲；114-障壁；201-X布線電極接線柱；202-陽(yáng)極接線柱；203-Y布線接電極線柱；204-前基板；205-熒光粉層；206-導(dǎo)電金屬膜；207-溝槽；208-X布線電極；209-Y布線電極。
具體實(shí)施例方式
一、玻璃溝槽的制作玻璃溝槽的是在后基板上通過(guò)物理或化學(xué)刻蝕的方法直接形成，其工藝過(guò)程包括模板的形成、勻膠、曝光、溶膠、刻蝕等過(guò)程，也可以用玻璃膠通過(guò)絲網(wǎng)印制技術(shù)形成，還可以用離子束通過(guò)“噴沙”的辦法形成，玻璃溝槽的深度和寬度一般在幾十個(gè)微米到100個(gè)微米左右，具體受工藝條件和器件空間分辨率的限制。
二、碳納米管漿料的制備1]碳納米管的制備和提純。不管是單壁或是復(fù)壁碳納米管，其制備和提純的技術(shù)都已經(jīng)比較成熟，其中制備技術(shù)有化學(xué)氣相沉淀法、電弧放電法、熱絲等離子體法、激光燒蝕法等，需要指出的是，根據(jù)溝槽寬度不同，需要不同長(zhǎng)度的碳納米管，這可以用強(qiáng)氧化的辦法進(jìn)行剪切。碳納米管的提純，用強(qiáng)氧化劑氧化的方法來(lái)完成，先將制備好的樣品進(jìn)行充分研磨，用超聲或堿溶液使其分散成更小的團(tuán)蔟，清洗后加濃硫酸和濃硝酸，強(qiáng)氧化性的濃硝酸和強(qiáng)脫水性的濃硫酸二者發(fā)生協(xié)同作用，使無(wú)定形碳和碳納米粒子首先氧化掉，剩下比較穩(wěn)定的碳納米管，用去離子水沖洗，并用PH試紙測(cè)試，直到其酸堿度接近7左右，過(guò)濾晾干待用。
2]碳納米管的分散。一般多壁碳納米管的直徑為20～40nm，長(zhǎng)度為5μm左右，很多碳納米管往往聚集、纏結(jié)在一起，因此需要用超聲的辦法將其分散開(kāi)。用潔凈的勺子取適量碳納米管粉末倒入瑪瑙研缽中進(jìn)行充分研磨，然后倒入丙酮溶液中，超聲2小時(shí)以上。在超聲過(guò)程中，用開(kāi)口的燒杯作為超聲液的容器，等半個(gè)小時(shí)后，丙酮揮發(fā)所剩無(wú)幾，然后將剩余的碳納米管和丙酮溶液用濾紙過(guò)濾，在干燥通風(fēng)的環(huán)境中放置12小時(shí)以上，這種自然風(fēng)干的碳納米管不容易結(jié)塊，有利于下一步分散。
3]碳納米管漿料的合成。漿料的成分包括環(huán)氧樹(shù)脂(或乙基纖維素)、固化劑、納米級(jí)金屬粉(平均粒度為20nm)、碳納米管(直徑在20～40nm)、有機(jī)溶劑。漿料中碳納米管的均勻性最為重要，只有碳納米管和金屬粉在微觀上分布均勻了，才能使得配置的漿料中碳納米管有較好的電接觸，可以保證碳納米管尖端發(fā)射出去的電子得到源源不斷地補(bǔ)充，才可能使得陰極電子發(fā)射均勻。漿料合成的關(guān)鍵是碳納米管的均勻分散，必須保證印制形成的涂層在微觀上是導(dǎo)電的，即相鄰碳納米管在微觀上最好能形成搭橋以保證良好的導(dǎo)電性。涂層導(dǎo)電性能的強(qiáng)弱反映了碳納米管分散的均勻性。為此，我們將步驟2]中準(zhǔn)備好的碳納米管以及合成漿料的各組分混合形成稀釋溶液，在室溫下超聲半個(gè)小時(shí)以后將水溫加熱到沸點(diǎn)，在繼續(xù)超聲的情況下用水浴法蒸發(fā)過(guò)多的有機(jī)溶劑，使得合成的漿料粘稠度適合絲網(wǎng)印刷工藝。將合成的漿料置于棕色瓶中密封保存。
三、柵極和陰極的形成在玻璃溝槽上直接蒸鍍或印制一層導(dǎo)電金屬膜，厚度為0.5微米到幾十微米，材料可以是鉻、鉑、金、銅等常用的導(dǎo)電金屬，成膜后，刻蝕形成陰、柵電極和布線電極，布線電極在X和Y方向上互相垂直分布，如圖2中的208、209所示，布線電極和陰、柵電極不能一次形成，比如先形成X方向的布線電極，然后在與Y電極相交處用掩膜形成一層二氧化硅等絕緣層，最后形成Y布線電極，從而使X和Y方向的布線電極保持電隔離。最后用酒精和去離子水對(duì)其進(jìn)行徹底地清洗。如果不用玻璃溝槽，陰極和柵極要做的厚一點(diǎn)，保證它們之間的溝槽有一定的深度可以沉積足夠的碳納米管。另外，如果隔離子與布線電極接觸的一端帶有金屬絲和金屬膜，那么還須在布線電極上相應(yīng)位置沉積一層絕緣物質(zhì)，以免使布線電極相互短路。
四、碳納米管陣列的形成除了用直接生長(zhǎng)法，要做到用后處理的辦法使碳納米管整整齊齊地排列在溝槽兩側(cè)是比較困難的，不過(guò)，由于碳納米管數(shù)量很大，只要其中的一部分定向排列就可以提供足夠的電子數(shù)滿足圖像顯示。
1]激光打標(biāo)機(jī)刻蝕方法。將配置好的碳納米管漿料用絲網(wǎng)印刷技術(shù)印制，陰極和柵極之間的溝槽用激光打標(biāo)機(jī)刻蝕形成，為了保證印制圖案的質(zhì)量，將網(wǎng)板水平落下，用刮板取適量的漿料滴在網(wǎng)孔中央，保持刮板和網(wǎng)面成30°角進(jìn)行印制，刮板用力和移動(dòng)的速度要平穩(wěn)，更不能在印制過(guò)程中移動(dòng)絲網(wǎng)，絲網(wǎng)要水平落下和去掉，尤其是當(dāng)絲網(wǎng)上粘有漿料的時(shí)候，這樣可以防止在不該印制的地方粘上漿料。將樣片置于馬福爐內(nèi)加熱，使銀漿固化。關(guān)掉馬福爐電源，等溫度進(jìn)一步降低到室溫時(shí)取出玻璃樣片，置于潔凈的玻璃皿中保存。因?yàn)殂y漿一方面對(duì)碳納米管有固定作用，另一方面使碳納米管上發(fā)射的電子源源不斷地得到補(bǔ)充。利用碳納米管和銀漿汽化溫度不同，用熱蝕法在銀漿上刻蝕出溝槽，仔細(xì)調(diào)節(jié)激光打標(biāo)機(jī)的能量和掃描速度，既要保證能夠刻蝕下銀漿，使陰極和柵極之間形成電絕緣，又要保證在溝槽邊緣留下碳納米管。
2]直接生長(zhǎng)法。采用新的催化劑FeZrN和用微波等離子體場(chǎng)增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(MPECVD)可以將生長(zhǎng)碳納米管的溫度降低到500℃以下，甚至300℃，這樣，就可以在堿石灰玻璃(lime glass)基底上直接生長(zhǎng)碳納米管而不用擔(dān)心玻璃熔化，在生長(zhǎng)碳納米管之前必須先用光刻、印制等辦法制做好布線電極以及陰極和柵極之間的溝槽，如果布線電極是過(guò)渡金屬，可以直接在溝槽兩側(cè)生長(zhǎng)碳納米管，否則需要用掩膜等辦法在溝槽中滴適量過(guò)渡金屬的有機(jī)溶液，作為生長(zhǎng)碳納米管的催化劑前驅(qū)物，在整個(gè)電極平面上用涂膠，曝光、溶膠的辦法只讓溝槽壁一側(cè)或兩側(cè)暴露出來(lái)，尤其是不能暴露溝槽底部，然后在暴露部分滴適量過(guò)渡金屬的有機(jī)溶液，加熱分解生成金屬氧化物，光刻膠可以用加熱的辦法氣化，也可以用相應(yīng)的溶劑溶解掉，用氫等離子氣體還原金屬氧化物，使其還原成納米級(jí)金屬顆粒作為碳納米管生長(zhǎng)的催化劑。其實(shí)也可以在整個(gè)電極布線部分噴灑有機(jī)金屬溶液，不用精確對(duì)準(zhǔn)，只不過(guò)位于光刻膠上的金屬氧化物顆粒會(huì)隨光刻膠的溶解而隨之溶于溶劑中，只有溝槽壁上的金屬催化劑顆粒固化到溝槽壁上，這時(shí)可以用現(xiàn)有的化學(xué)氣相沉淀法在溝槽壁上有金屬催化劑顆粒的地方生長(zhǎng)碳納米管，為了實(shí)現(xiàn)碳納米管的取向生長(zhǎng)必須同時(shí)在陰、柵電極間加較強(qiáng)的電場(chǎng)，這是因?yàn)?，雖然實(shí)際能達(dá)到的場(chǎng)強(qiáng)并不能保證碳納米管在生長(zhǎng)過(guò)程中是開(kāi)口的決定性因素，但電場(chǎng)的存在能對(duì)碳納米管的生長(zhǎng)具有導(dǎo)向作用，使得碳納米管能沿電場(chǎng)方向生長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)碳納米管的有序排列。同樣，對(duì)于個(gè)別較長(zhǎng)而在陰、柵極間形成“搭橋”的碳納米管，可以通過(guò)在陰、柵極間加上脈沖電壓，將其“熔斷”，修剪成長(zhǎng)度一致的碳納米管陣列，如果電極布線是過(guò)渡金屬，生長(zhǎng)碳納米管的過(guò)程中，在電極布線上也會(huì)有碳納米管形成，不過(guò)這部分碳納米管不會(huì)形成電子發(fā)射，和溝槽邊緣上的碳納米管相比，這部分碳納米管的尖端離柵極比較遠(yuǎn)，碳納米管尖端的強(qiáng)電場(chǎng)主要是由柵極電壓提供而不是陽(yáng)極電壓。
3]光刻法。將碳納米管、納米金屬粉和感光材料混合在一起，用絲網(wǎng)印制技術(shù)印制在陰極和柵極的溝槽中間，然后平行于陰、柵極溝槽光刻出更小的溝槽，曝光部分的碳納米管和納米金屬粉跟隨被溶解掉的感光膠一起到達(dá)溶劑中，對(duì)于部分殘余的碳管和納米金屬粉可以用加電脈沖的辦法熔解掉。
4]電泳法。用超聲將提純后的碳納米管均勻地分散于去離子水或異丙醇溶劑中形成懸浮液，再加入適量的La(NO3)3或Mg(NO3)3·6H2O溶液對(duì)碳納米管進(jìn)行修飾，然后分別將連接?xùn)艠O的布線電極和連接陰極的布線電極連接起來(lái)，分別加適當(dāng)?shù)慕涣麟妷夯蛑绷麟妷?，?duì)于交流電，碳納米管的取向與交流電的變化頻率有關(guān)，頻率越高，排列越不整齊。如果要對(duì)碳納米管陣列的整體取向進(jìn)行調(diào)整，則需要再加一個(gè)輔助電極，輔助電極、陰極和柵極電壓在溝槽壁上形成的電場(chǎng)方向就是要排列的碳納米管陣列的整體取向。為了能夠得到較高的電泳速度，必須在電極界面上供應(yīng)充足的電泳電壓，保持較大的電位梯度，修飾液的含量要適當(dāng)，若不足，電泳液電阻過(guò)大，無(wú)法形成電泳電流，不出現(xiàn)碳納米管的沉積排列，若過(guò)量，則電位梯度過(guò)于平坦，也沒(méi)有電泳現(xiàn)象產(chǎn)生。當(dāng)各個(gè)電極上加電壓后，表面帶有電荷的碳納米管在超聲和電場(chǎng)的共同作用下向柵極和陰極遷移，釋放或得到電荷后沉積在電極上形成整齊排列的碳納米管陣列。碳納米管和電極間的粘結(jié)是靠范德華力來(lái)維系的。等碳納米管陣列排列好以后，取出玻璃基板，用去離子水進(jìn)行充分地清洗，然后放在干燥潔凈的環(huán)境中晾干，甚至用氫等離子氣體處理，使碳納米管表面的金屬離子以及電負(fù)性吸附原子得到徹底的清除，這些吸附物可能?chē)?yán)重影響碳納米管的發(fā)射特性。為了防止在布線電極陣列上沉積碳納米管，對(duì)于有輔助電極存在的情況下，可以采用事先加輔助模板(如有機(jī)膜)的方法遮住布線電極，讓碳納米管只在溝槽壁上沉積。等碳納米管排列好以后，將有機(jī)膜溶解掉或者用氫等離子氣體清洗掉，但對(duì)于不加輔助電極的情況下，由于溝槽內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于布線電極其它位置邊緣上電場(chǎng)強(qiáng)度，所以一般不會(huì)在這些地方沉積碳納米管。另外可以采用智能?chē)婎^(類(lèi)似于數(shù)控機(jī)床可以精確定位噴頭的位置)將含有碳納米管的電泳液噴到每一個(gè)溝槽中，就不用擔(dān)心碳納米管會(huì)在溝槽外沉積。對(duì)于個(gè)別較長(zhǎng)而在陰、柵極間形成“搭橋”的碳納米管，可以通過(guò)在陰、柵極間加上脈沖電壓，將其“熔斷”，修剪成長(zhǎng)度一致的碳納米管陣列。
五、熒光屏和陽(yáng)極的制作熒光屏的制作工藝已經(jīng)很成熟，而且所用熒光粉也是傳統(tǒng)的P20熒光粉。像素(包含紅、綠、藍(lán)三個(gè)亞像素)與像素之間也可以用絲網(wǎng)印制技術(shù)印制突起的玻璃條，我們稱(chēng)為障壁，寬度要比亞像素之間的距離要寬，紅、綠、藍(lán)熒光粉條之間印制黑色的氧化銅隔色條，隔離子就是垂直支撐在氧化銅隔色條或障壁上，避免串色。需要特別說(shuō)明的是熒光粉表面要鍍一層很薄的鋁膜(100nm左右)，可以作為顯示器的陽(yáng)極，另一方面它可以防止熒光粉塵在電子的轟擊下散落而污染碳納米管發(fā)射尖，其次可以使背散射光子向前反射以增強(qiáng)顯示亮度。為了防止熒光粉聚團(tuán)，在制作的時(shí)候需要加入一定量的分散劑Sr(NO3)2，為了使粉層和基底具有一定的粘結(jié)力，在制作時(shí)還需要加入一定量的K2OmSiO2。
六、隔離子的加工和放置隔離子看起來(lái)是一項(xiàng)十分簡(jiǎn)單，實(shí)施起來(lái)卻是十分復(fù)雜的問(wèn)題，材料的選取應(yīng)遵守在真空中不出氣或少出氣以避免破壞高真空或引起破壞性電弧，還要能經(jīng)受雜散電子的轟擊而不會(huì)被擊穿、退化或產(chǎn)生二次電子。同時(shí)還不能在圖像中留下陰影或阻擋電子發(fā)射而損害圖像的質(zhì)量，必須有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，陶瓷是一種比較理想的材料，通常用激光切割技術(shù)將陶瓷片切割成長(zhǎng)方體形長(zhǎng)條，其高度要盡可能做的均勻一致，否則因各隔離子上承受的力不均勻而導(dǎo)致較高的隔離子碎裂，為了防止隔離子碎裂，一般在隔離子加工好以后，將其并置，在其上、下表面的一側(cè)、最好是兩側(cè)分別鍍一層熔點(diǎn)低、延展性好的金屬膜(如鋁、金等)，同時(shí)在放置隔離子的時(shí)候，在上下兩側(cè)或一側(cè)要粘接金屬絲(同樣應(yīng)該具有低熔點(diǎn)、延展性好的特點(diǎn))，這樣做的好處是一方面鍍膜和金屬絲可以作為將隔離子固定在前后板間的粘合劑，另一方面，當(dāng)隔離子因某種原因發(fā)生形變的時(shí)候，使得這種形變能處于金屬絲和金屬膜的彈性變化范圍內(nèi)而不會(huì)導(dǎo)致隔離子碎裂。將隔離子固定在前后基板像素間隙之間的方法有熱壓法、熱聲法和超聲法等，熱壓、熱聲法的工作溫度不能超過(guò)500℃，否則會(huì)造成電極布線、陽(yáng)極以及陰極發(fā)射尖氧化，必須在真空或惰性氣體環(huán)境中進(jìn)行操作。如果隔離子上下兩端都具有金屬絲和金屬膜，那么在后基板上相應(yīng)的電極布線上要制作一層絕緣物質(zhì)。
本發(fā)明原理本發(fā)明所制造的基于碳納米管場(chǎng)發(fā)射的三電極平面型顯示器，陽(yáng)極Va一般加3kV～6kV的高壓，陰極一般接地，柵極Vg為10～100V的驅(qū)動(dòng)電壓，該驅(qū)動(dòng)電壓受視頻信號(hào)調(diào)制以實(shí)現(xiàn)圖像不同灰度等級(jí)顯示，由于電子束到達(dá)陽(yáng)極的電子與柵極電壓有關(guān)，為了防止圖像晃動(dòng)，最好通過(guò)改變柵極電壓點(diǎn)亮的時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)實(shí)現(xiàn)不同圖像灰度等級(jí)的顯示。圖1是一個(gè)像元(包括三個(gè)亞像元)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中101為陰極，102為后基板，103為柵極，104為定向排列整齊的碳納米管陣列，105為鋁反射膜兼陽(yáng)極的作用，106為前基板，107為黑色氧化銅隔色條，108、109、110分別為紅、綠、藍(lán)熒光粉，后基板102和前基板106以及封裝組件可以為陰極電子的穩(wěn)定發(fā)射提供一個(gè)10-3～10-5Pa的真空環(huán)境。其工作原理為在驅(qū)動(dòng)電壓Vg的作用下，陰極碳納米管尖端產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng)，碳納米管尖端的電子通過(guò)勢(shì)壘貫穿飛出碳納米管尖端表面，這樣一部分電子在陽(yáng)極高壓的作用下，飛向陽(yáng)極穿過(guò)鋁膜，分別轟擊紅、綠、藍(lán)三個(gè)基色熒光粉，產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的光子，實(shí)現(xiàn)彩色信號(hào)的顯示，背散射的光子經(jīng)鋁反射膜反射后向前傳播，以增強(qiáng)彩色信號(hào)的強(qiáng)度。而另一部分電子到達(dá)柵極形成傳導(dǎo)電流。圖2為這種顯示器的總體結(jié)構(gòu)原理圖，當(dāng)X電極某一行和Y電極某一列分別加尋址信號(hào)(通常為一負(fù)脈沖)和數(shù)據(jù)信號(hào)(正脈沖)時(shí)，則有一發(fā)射單元被選中而發(fā)射電子，同時(shí)相應(yīng)的像元被點(diǎn)亮。圖3和圖4分別為碳納米管漿料表面和溝槽側(cè)壁的碳納米管電子顯微圖。圖5是用激光打標(biāo)機(jī)刻蝕的一個(gè)溝槽三維視頻顯微圖。圖6是我們配制漿料上的一個(gè)裂紋，兩側(cè)壁分布有碳納米管，對(duì)碳納米管尖端的局部電場(chǎng)有“雙層場(chǎng)增強(qiáng)效應(yīng)”，使得碳納米管尖端的局部電場(chǎng)強(qiáng)度更強(qiáng)。有利于降低柵極驅(qū)動(dòng)電壓。正是這些突出來(lái)的碳納米管將提供顯示器用的場(chǎng)發(fā)射電子。圖7中a、b、c、d分別是在加上相同的柵極電壓而加不同的陽(yáng)極電壓時(shí)熒光屏的發(fā)光情況保持陰極和陽(yáng)極之間的距離為1.06mm，陰極和柵極之間的距離為0.19mm，真空度為5.3×10-5Pa，陰極和柵極以及溝槽的結(jié)構(gòu)圖如圖5所示陰極接地，陽(yáng)極電壓保持為0時(shí)，當(dāng)柵極電壓增大到380V時(shí)，陰極和柵極之間的傳導(dǎo)電流為1.1μA，此時(shí)，保持柵極電壓不變，逐漸給陽(yáng)極加電壓，當(dāng)陽(yáng)極電壓增大到2800V時(shí)，到達(dá)陽(yáng)極的發(fā)射電流為0.22μA，同時(shí)屏幕上出現(xiàn)一列細(xì)小的光斑，這一列光斑就是溝槽邊沿碳納米管上發(fā)射出來(lái)的電子轟擊熒光屏所致。當(dāng)陽(yáng)極電壓進(jìn)一步增大到3000V時(shí)，發(fā)射電流增大到0.33μA，光斑的分布情況如圖7所示，這些光斑中，除了最上面的一個(gè)光斑外，其余光斑都位于和溝槽對(duì)應(yīng)的一條直線上，很顯然是位于溝槽邊緣碳納米管發(fā)射出來(lái)的電子轟擊熒光屏所致。而最上面的一個(gè)光斑是由于表面突出的碳納米管發(fā)射出來(lái)的電子所致。為了驗(yàn)證這一點(diǎn)，將柵極電壓緩慢降低到0，就會(huì)發(fā)現(xiàn)沿溝槽方向分布的光斑全部消失，只剩下最上面的一個(gè)光斑，此時(shí)的發(fā)射電流為10nA，這樣計(jì)算得到圖7c的電子傳輸比為η＝(0.33(總發(fā)射電流)-0.01(面發(fā)射電流))/1.1μA＝29.1％和Canon公司不到1％的傳輸比相比，電子傳輸比得到大幅度地提高，可見(jiàn)隨著陽(yáng)極電壓的增大，到達(dá)陽(yáng)極上的電子增多，電子傳輸比也隨著提高。對(duì)于大屏幕顯示器來(lái)說(shuō)，由于器件內(nèi)部抽成真空，前后板之間將承受很大的大氣壓力，必須在前后板之間相隔一定距離擱置支撐體——隔離子，這里采用條狀陶瓷隔離子，一方面可以使隔離子隱藏于相鄰像素之間，另一方面，由于發(fā)射出來(lái)的電子在柵極電壓作用下有一定的偏轉(zhuǎn)，這樣電子的偏轉(zhuǎn)方向和隔離子平行，不會(huì)造成隔離子上電荷的積累而影響電子的發(fā)射?？傊?，材料的選取應(yīng)遵守在真空中不出氣或少出氣以避免破壞高真空或引起破壞性電弧，還要能經(jīng)受雜散電子的轟擊而不會(huì)被擊穿、退化或產(chǎn)生二次電子。
權(quán)利要求
1.一種基于碳納米管場(chǎng)發(fā)射陣列的三電極平面型顯示器的制作方法，其特征在于該制作方法如下1]在后基板(102)上制作陰極(101)、柵極(103)和布線電極；2]在陰極(101)上制作碳納米管陣列(104)；3]在前基板(106)上制作熒光粉層(205)和陽(yáng)極(105)；4]制作隔離子(112)并將其放置在前基板(106)和后基板(102)間；5]封裝顯示器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于碳納米管場(chǎng)發(fā)射陣列的三電極平面型顯示器的制作方法，其特征在于所述在后基板(102)上制作陰極(101)、柵極(103)和布線電極的方法如下1]取后基板(102)；2]在后基板(102)上鍍金屬膜；3]刻蝕金屬膜形成陰極(101)、柵極(103)和布線電極；所述在陰極(101)上制作碳納米管陣列的方法如下1]配制碳納米管漿料；2]在陰極(101)和柵極(103)之間填充碳納米管漿料；3]對(duì)陰極(101)和柵極(103)間的碳納米管漿料固化并刻蝕形成溝槽207。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于碳納米管場(chǎng)發(fā)射陣列的三電極平面型顯示器的制作方法，其特征在于所述在后基板(102)上制作陰極(101)、柵極(103)和布線電極的方法如下1]取后基板(102)；2]在后基板(102)上制作玻璃溝槽；3]在后基板(102)上鍍金屬膜；4]刻蝕金屬膜形成陰極(101)、柵極(103)和布線電極；所述在陰極(101)上制作碳納米管陣列(104)的方法如下1]配制碳納米管漿料；2]在陰極(101)和柵極(103)之間填充碳納米管漿料；3]對(duì)陰極(101)和柵極(103)間及玻璃溝槽中的碳納米管漿料固化并刻蝕形成溝槽(207)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于碳納米管場(chǎng)發(fā)射陣列的三電極平面型顯示器的制作方法，其特征在于所述在后基板(102)上制作陰極(101)、柵極(103)和布線電極的方法如下1]取后基板(102)；2]在后基板(102)上鍍金屬膜；3]刻蝕金屬膜形成陰極(101)、柵極(103)和布線電極；所述在陰極(101)上制作碳納米管陣列(104)的方法如下在陰極(101)和柵極(103)之間采用直接生長(zhǎng)法排列碳納米管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于碳納米管場(chǎng)發(fā)射陣列的三電極平面型顯示器的制作方法，其特征在于所述在后基板(102)上制作陰極(101)、柵極(103)和布線電極的方法如下1]取后基板(102)；2]在后基板(102)上制作玻璃溝槽；3]在后基板(102)上鍍金屬膜；4]刻蝕金屬膜形成陰極(101)、柵極(103)和布線電極；所述在陰極(101)上制作碳納米管陣列(104)的方法如下在陰極(101)和柵極(103)之間及玻璃溝槽兩側(cè)采用直接生長(zhǎng)法排列碳納米管。
6.一種基于碳納米管場(chǎng)發(fā)射陣列的三電極平面型顯示器的制作方法，其特征在于該制作方法如下1]取后基板(102)；2]配制碳納米管漿料；3]在后基板(101)上用碳納米管漿料制作陰極(101)、柵極(103)和布線電極；4]在前基板(106)上制作熒光粉層(205)和導(dǎo)電金屬膜(206)；5]制作隔離子(112)并將其放置在前基板(106)和后基板(102)間；6]封裝顯示器。
7.一種基于碳納米管場(chǎng)發(fā)射陣列的三電極平面型顯示器的制作方法，其特征在于該方法包括以下步驟1]取后基板(102)；2]在后基板(102)上制作玻璃溝槽；3]配制碳納米管漿料；4]在后基板(102)上用碳納米管漿料制作陰極(101)、柵極(103)和布線電極，對(duì)玻璃溝槽中固化的碳納米管漿料刻蝕形成溝槽(207)；5]在前基板(106)上制作熒光粉層(205)和導(dǎo)電金屬膜(206)；6]制作隔離子(112)并將其放置在前基板(106)和后基板(102)間；7]封裝顯示器。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至7之任一權(quán)利要求所述的基于碳納米管場(chǎng)發(fā)射陣列的三電極平面型顯示器的制作方法，其特征在于所述配制碳納米管漿料的方法如下1]制備碳納米管；2]對(duì)碳納米管進(jìn)行分離；3]在碳納米管中加入環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、納米級(jí)金屬粉和有機(jī)溶劑，形成碳納米管漿料。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至7之任一權(quán)利要求所述的基于碳納米管場(chǎng)發(fā)射陣列的三電極平面型顯示器的制作方法，其特征在于所述在陰極(101)和柵極(103)之間填充碳納米管漿料的方法是采用絲網(wǎng)印刷工藝或采用精確定位智能?chē)婎^進(jìn)行定點(diǎn)填充；所述在后基板(102)上用碳納米管漿料制作陰極(101)、柵極(103)和布線電極的方法是采用絲網(wǎng)印刷工藝；所述對(duì)固化的碳納米管漿料刻蝕形成溝槽(207)的方法是采用激光打標(biāo)機(jī)進(jìn)行刻蝕。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至7之任一權(quán)利要求所述的基于碳納米管場(chǎng)發(fā)射陣列的三電極平面型顯示器的制作方法，其特征在于所述在前基板(106)上制作熒光粉層(205)和陽(yáng)極(105)的方法如下1]在前基板(106)上印制紅熒光粉(108)、綠熒光粉(109)、藍(lán)熒光粉(110)和黑色氧化銅隔色條(107)；2]在熒光粉層(205)鍍一層導(dǎo)電金屬膜(206)；所述制作隔離子(112)并將其放置在前基板(106)和后基板(102)間的方法如下1]取陶瓷片；2]將陶瓷片切割成長(zhǎng)方體形長(zhǎng)條形成隔離子(112)；3]在隔離子(112)的上下兩側(cè)或一側(cè)鍍金屬膜(111)或粘接金屬絲(113)；4]用熱壓法、熱聲法或超聲法將隔離子(112)固定在前基板(106)和后基板(102)間。
全文摘要
一種基于碳納米管場(chǎng)發(fā)射陣列的三電極平面型顯示器的制作方法，包括1]在后基板上制作陰極、柵極和布線電極；2]在陰極上制作碳納米管陣列；3]在前基板上制作熒光屏和陽(yáng)極；4]制作隔離子并將其放置在前基板和后基板間；5]封裝顯示器。本發(fā)明的制作方法將平面型的發(fā)射結(jié)構(gòu)和碳納米管的強(qiáng)發(fā)射特性有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，在處于同一平面上的陰極和柵極之間設(shè)置碳納米管陣列，解決了背景技術(shù)中柵極制作難度大、電子傳輸效率低以及成本高的技術(shù)問(wèn)題，具有電子傳輸比高(理論計(jì)算可以達(dá)到40％，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為29.3％)；工藝過(guò)程簡(jiǎn)化；成本低；應(yīng)用范圍寬；發(fā)射穩(wěn)定可靠；調(diào)節(jié)方便的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01J31/12GK1790588SQ200410073380
公開(kāi)日2006年6月21日 申請(qǐng)日期2004年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月14日
發(fā)明者田進(jìn)壽, 白永林, 劉百玉, 歐陽(yáng)嫻, 趙寶升, 白曉紅, 王琛, 黃蕾 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所