專利名稱：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，尤其涉及一種場(chǎng)發(fā)射平面型顯示器。
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)以及其它周圍磁場(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)就是它提供最亮、最美、低耗能的顯示器，這也就是為什么醫(yī)療器材及飛行儀表上指定要這種高價(jià)位的FED的原因。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 electronemission)。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。SI Diamond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，其解決了背景技術(shù)中電子發(fā)射的傳輸效率低、制造工藝復(fù)雜、成本高的技術(shù)問(wèn)題。
本發(fā)明的技術(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，包括前基板106，后基板102，設(shè)置于前基板106上的熒光粉層205和導(dǎo)電金屬膜206，其特殊之處是所述顯示器還包括位于后基板102上的相互正交且處于電隔離的布線電極，分別與布線電極相連、且位于同一平面的陰極101和柵極103；所述陰極101上設(shè)置有碳納米管陣列104；所述前基板106和后基板102之間設(shè)置有絕緣材料制成的、可起支撐作用的、多個(gè)平行放置的長(zhǎng)方形條狀隔離子112，該隔離子112設(shè)置在布線電極上。
上述柵極103上也可設(shè)置碳納米管陣列104。
上述陰極101和柵極103之間可設(shè)置溝槽207，該溝槽207的陰極101側(cè)設(shè)置有碳納米管陣列104。
上述溝槽207中的柵極103上也可設(shè)置碳納米管陣列104。
上述隔離子112與前基板106和后基板102間設(shè)置有金屬絲113或金屬膜111。
上述前基板106上可設(shè)置障壁114，隔離子112則設(shè)置在布線電極和障壁114之間。
上述熒光粉層205為氧化物熒光粉。
上述導(dǎo)電金屬膜206為鋁反射膜。
上述隔離子112是采用陶瓷或氧化鋁制成的。
上述布線電極包括X布線電極208和Y布線電極209。
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％，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-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
一種本發(fā)明的顯示器的具體結(jié)構(gòu)包括用玻璃制作的前基板106和后基板102，在前基板106上內(nèi)表面上用絲網(wǎng)印刷工藝或點(diǎn)膠法形成三色熒光粉層205，該三色熒光粉層205為氧化物熒光粉，包括依次排列的紅熒光粉108、綠熒光粉109、藍(lán)熒光粉110，再在三色熒光粉層205上蒸鍍鋁反射膜，該鋁反射膜也即陽(yáng)極105，在后基板102上用絲網(wǎng)印刷工藝形成相互正交且處于電隔離的布線電極，該布線電極包括X布線電極208和Y布線電極209，該布線電極分別與位于同一平面的陰極101和柵極103相連，在陰極101和柵極103兩側(cè)都設(shè)置有相對(duì)的碳納米管陣列104，前基板106和后基板102之間有多個(gè)隔離子112，該隔離子112是采用長(zhǎng)方形條狀陶瓷片制作的，一般每隔數(shù)個(gè)紅、綠、藍(lán)熒光粉條后在黑色氧化銅隔色條107和布線電極之間放置一個(gè)隔離子112。隔離子112與前基板106和后基板102間設(shè)置有金屬絲113或金屬膜111，最好是兩側(cè)或一側(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)分別粘接金屬絲(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。為了工藝制作方便，也可在前基板106上設(shè)置有與隔離子112數(shù)量相等的障壁114，障壁114上也設(shè)置黑色氧化銅隔色條107，隔離子112設(shè)置在布線電極和障壁114之間。
本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)的顯示器的不同之處是，在每一組陰極101和柵極103間都設(shè)置有溝槽207，該溝槽207可以是梯形溝槽(見(jiàn)圖8)或矩型溝槽(見(jiàn)圖9)，一般是先在后基板102上刻蝕出玻璃溝槽，然后再制作布線電極和相應(yīng)的陰極101、柵極103，該陰極101、柵極103的兩側(cè)都設(shè)置有相對(duì)的碳納米管陣列104，在陰極101和柵極103兩側(cè)設(shè)置有相對(duì)的碳納米管陣列104，溝槽207中的陰極101和柵極103上也設(shè)置有碳納米管陣列104。
本發(fā)明原理我們提出的基于碳納米管場(chǎng)發(fā)射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為陽(yáng)極，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布線電極某一行和Y布線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7a、b、c、d分別是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，隔離子的放置和后基板上溝槽壁垂直但和前基板上隔色條平行，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。總之，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，包括前基板(106)，后基板(102)，設(shè)置于前基板(106)上的熒光粉層(205)和導(dǎo)電金屬膜(206)，其特征在于所述顯示器還包括位于后基板(102)上的相互正交且處于電隔離的布線電極，分別與布線電極相連、且位于同一平面的陰極(101)和柵極(103)；所述陰極(101)上設(shè)置有碳納米管陣列(104)；所述前基板(106)和后基板(102)之間設(shè)置有絕緣材料制成的、可起支撐作用的、多個(gè)平行放置的長(zhǎng)方形條狀隔離子(112)，該隔離子(112)設(shè)置在布線電極上。
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，其特征在于所述柵極(103)上設(shè)置有碳納米管陣列(104)。
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，其特征在于所述陰極(101)和柵極(103)之間設(shè)置有溝槽(207)，所述溝槽(207)的陰極(101)側(cè)設(shè)置有碳納米管陣列(104)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3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，其特征在于所述溝槽(207)的柵極(103)側(cè)設(shè)置有碳納米管陣列(104)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4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，其特征在于所述隔離子(112)與前基板(106)和后基板(102)間設(shè)置有金屬絲(113)或金屬膜(111)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5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，其特征在于所述前基板(106)上設(shè)置有障壁(114)，所述隔離子(112)設(shè)置在布線電極和障壁(114)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6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，其特征在于所述熒光粉層(205)為氧化物熒光粉。
8.根據(jù)權(quán)利要求7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，其特征在于所述導(dǎo)電金屬膜(206)為鋁反射膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求8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，其特征在于所述隔離子(112)是采用陶瓷或氧化鋁制成的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9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，其特征在于所述布線電極包括X布線電極(208)和Y布線電極(209)。
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，包括前基板，后基板，設(shè)置于前基板上的彩色熒光粉層和導(dǎo)電金屬膜，位于后基板上的布線電極陣列，分別與布線電極陣列相連、且位于同一平面的陰極和柵極，陰極上設(shè)置有碳納米管陣列；前基板和后基板之間有多個(gè)條狀隔離子，該隔離子設(shè)置在布線電極上。本發(fā)明將平面型的發(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(理論值為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)H01J31/12GK1790598SQ20041007338
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, 劉百玉, 白永林, 歐陽(yáng)嫻, 白曉紅, 王琛, 黃蕾, 王俊峰 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所