專利名稱：多層薄膜表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射電子源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳導(dǎo)電子發(fā)射平板顯示器件，特別是一種多層薄膜表面 傳導(dǎo)電子發(fā)射電子源。
背景技術(shù)：
日本佳能公司提出的表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示器(Surface-conduction Electron-emitter Display, SED)，做為FED的一種，其顯示效果在目前平板
顯示器件中非常的突出。
SED的顯像原理與傳統(tǒng)的陰極射線顯像管(Cathode Ray Tube, CRT)類 似，不同于CRT的是，SED將涂有熒光材料的玻璃板與鋪有大量表面?zhèn)鲗?dǎo) 電子發(fā)射源的玻璃底板平行擺放，這樣的結(jié)構(gòu)使得SED的厚度可以做得相 當(dāng)薄，易于平板化、大型化。同時(shí)，SED的能耗也比較低。
目前佳能公司的SED制作技術(shù)需要使用鈀制作電子發(fā)射源傳導(dǎo)電子發(fā) 射薄膜，而鈀是一種貴重金屬，大量的使用這種材料會(huì)使SED的制作成本較 高。電成型工藝是傳導(dǎo)電子發(fā)射薄膜制作的關(guān)鍵步驟，但目前傳導(dǎo)電子發(fā)射 薄膜電成型比較難以控制，成型時(shí)間也較長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種多層薄膜傳導(dǎo)電子發(fā)射電子源，可應(yīng)用與傳導(dǎo) 電子發(fā)射平板顯示器件。采用本發(fā)明提出的多層薄膜傳導(dǎo)電子發(fā)射電子源， 使得傳導(dǎo)電子發(fā)射顯示器單元一致性好，電成型工藝簡單。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明包含兩個(gè)器件電極及多層薄膜 傳導(dǎo)電子發(fā)射薄膜，多層薄膜傳導(dǎo)電子發(fā)射薄膜由多層薄膜復(fù)合構(gòu)成。
多層薄膜傳導(dǎo)電子發(fā)射薄膜由兩層薄膜構(gòu)成，其中第一層薄膜制作在玻 璃基板上，厚度在10nm 200nm之間，薄膜材料可選用ZnO或PaO，第二層 薄膜制作在第一層薄膜上，薄膜材料可選用Pa溢出功小的材料。
多層薄膜傳導(dǎo)電子發(fā)射薄膜由三層薄膜構(gòu)成，其中第一層薄膜制作在玻 璃基板上，厚度在10nm 200nm之間，薄膜材料可選用ZnO或PaO，第二層 薄膜制作在第一層薄膜上，薄膜材料可選用Al、 Ni膨脹系數(shù)較大的材料，第 三層薄膜制作在第二層薄膜上，薄膜材料可選用ZnO、 PaO。
本發(fā)明提出的多層薄膜傳導(dǎo)電子發(fā)射電子源，由在玻璃基板上兩個(gè)器件 電極和在兩個(gè)電子之間制作的多層薄膜傳導(dǎo)電子發(fā)射薄膜構(gòu)成；多層薄膜傳 導(dǎo)電子發(fā)射薄膜采用磁控濺射、電子束蒸發(fā)薄膜成型工藝，但不局限于這幾 種工藝，在玻璃基底上依次制作多層薄膜，薄膜厚度在10nm 200nm;薄膜 采用ZnO、 PaO、 Al、 Ni、 Pa等，但不局限于這些材料構(gòu)成；多層薄膜傳導(dǎo) 電子發(fā)射薄膜在制作時(shí)各層可選用不同的材料；多層薄膜傳導(dǎo)電子發(fā)射薄膜 在制作時(shí)各層可選用不同的工藝參數(shù)。
采用本發(fā)明提出的多層薄膜傳導(dǎo)電子發(fā)射薄膜，在電成型工藝過程中非 常容易形成電子發(fā)射所需的nm級裂縫，提高電成型過程的效率；采用本發(fā) 明提出的多層薄膜表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射電子源，可以使得薄膜溢出功小，電子 容易發(fā)射出來，增加的電子發(fā)射效率。


圖1是本發(fā)明SED原理結(jié)構(gòu)示意圖2是SED —個(gè)子像素原理結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是SED —個(gè)子像素的陰極結(jié)構(gòu)示意圖； 其中(a)為頂視圖，(b)為前視圖4是本發(fā)明公開的多層薄膜表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射電子源結(jié)構(gòu)示意圖； 其中(a)為頂視圖，(b)為前視圖5是三層結(jié)構(gòu)的電子發(fā)射源示意圖，為本發(fā)明實(shí)施例之一； 圖6是兩層結(jié)構(gòu)的電子發(fā)射源示意圖，為本發(fā)明實(shí)施例之二； 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不限于這些實(shí) 施例。
圖1示出SED顯示器一個(gè)像素的結(jié)構(gòu)，SED包含了下玻璃基板100和 上玻璃基板110，每個(gè)像素單元包含紅綠藍(lán)三個(gè)子像素，電子發(fā)射源130制 作在下玻璃基板100上。表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射電子源包括兩個(gè)器件電極150和 傳導(dǎo)電子發(fā)射薄膜250。 SED顯示器件還包含一個(gè)高電壓陽極170。當(dāng)在器 件電極150上施加直流電壓時(shí)，傳導(dǎo)電子發(fā)射250會(huì)發(fā)射電子，在陽極170 電壓加速下，電子轟擊熒光粉160發(fā)光。
圖2示出SED顯示器一個(gè)子像素的結(jié)構(gòu)，包含了下玻璃基板100和上玻 璃基板110，電子發(fā)射源130制作在下玻璃基板100上。表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射 電子源包括兩個(gè)器件電極150和傳導(dǎo)電子發(fā)射薄膜250。 SED顯示器件還包 含一個(gè)高電壓陽極170。當(dāng)在器件電極150上施加直流電壓時(shí)，傳導(dǎo)電子發(fā) 射250會(huì)發(fā)射電子，在陽極170電壓加速下，電子轟擊熒光粉160發(fā)光。
圖3示出了一個(gè)子像素的表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射電子源結(jié)構(gòu)示意圖，其中(a)
為頂視圖，(b)為前視圖，表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射電子源制作在下玻璃基板100 上。電子發(fā)射源包括兩個(gè)器件電極150和傳導(dǎo)電子發(fā)射薄膜250。
圖4示出了本發(fā)明所公開的表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射電子源結(jié)構(gòu)示意圖，其中 (a)為頂視圖，(b)為前視圖，表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射電子源制作在下玻璃基板 100上。電子發(fā)射源包括兩個(gè)器件電極150和多層薄膜表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射薄 膜260。
圖5示出了本發(fā)明所公開的多層薄膜表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射薄膜的結(jié)構(gòu)示意 圖，也是本發(fā)明的為本發(fā)明實(shí)施例之一。多層薄膜表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射薄膜260 包括三層薄膜。第一層薄膜200制作在玻璃基板100上，可采用磁控濺射、 電子束蒸發(fā)等薄膜工藝制作，厚度在10nm 200nm之間，薄膜材料可選用 ZnO、 PaO等。第二層薄膜300制作在第一層薄膜200上，薄膜材料可選用 Al、 Ni等膨脹系數(shù)較大的材料，制作工藝可采用磁控濺射等薄膜制作工藝。 第三層薄膜400制作在第二層薄膜300上，薄膜材料可選用ZnO、 PaO等， 制作工藝可采用磁控濺射、電子束蒸發(fā)等薄膜制作工藝。利用各層薄膜熱膨 脹系數(shù)不同的特點(diǎn)，在電成型處理時(shí)，非常容易形成傳導(dǎo)電子發(fā)射所需要的 nm級的裂縫。
圖6示出了另一種本發(fā)明所公開的多層薄膜表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射薄膜的結(jié) 構(gòu)示意圖，也是本發(fā)明的為本發(fā)明實(shí)施例之二。多層薄膜表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射 薄膜260包括兩層層薄膜。第一層薄膜210制作在玻璃基板100上，可采用 磁控濺射、電子束蒸發(fā)等薄膜工藝制作，厚度在10nm 200nm之間，薄膜材 料可選用ZnO、 PaO等。第二層薄膜220制作在第一層薄膜210上，薄膜材 料可選用Pa等溢出功小的材料，制作工藝可采用磁控濺射、電子束蒸發(fā)等薄膜制作工藝。
綜上所述，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)
1) 采用本發(fā)明提出的多層薄膜表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射電子源，在電成型工藝 過程中非常容易形成電子發(fā)射所需的nm級裂縫，提高電成型過程的效率。
2) 采用本發(fā)明提出的多層薄膜表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射電子源，可以使得薄膜 溢出功小，電子容易發(fā)射出來，增加的電子發(fā)射效率。
權(quán)利要求
1、一種多層薄膜表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射電子源，包含兩個(gè)器件電極(150、151)及多層薄膜傳導(dǎo)電子發(fā)射薄膜(260)，其特征在于多層薄膜傳導(dǎo)電子發(fā)射薄膜由多層薄膜復(fù)合構(gòu)成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多層薄膜表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射電子源，其特征在于， 多層薄膜傳導(dǎo)電子發(fā)射薄膜由兩層薄膜構(gòu)成，其中第一層薄膜(210)制作在玻璃 基板(100)上，厚度在10nm 200nm之間，薄膜材料可選用ZnO或PaO,第二 層薄膜(220)制作在第一層薄膜(210)上，薄膜材料可選用Pa溢出功小的材料。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多層薄膜表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射電子源，其特征在于， 多層薄膜傳導(dǎo)電子發(fā)射薄膜由三層薄膜構(gòu)成，其中第一層薄膜(200)制作在玻璃 基板(100)上，厚度在10nm 200nm之間，薄膜材料可選用ZnO或PaO，第二 層薄膜(300)制作在第一層薄膜(200)上，薄膜材料可選用Al、 Ni膨脹系數(shù)較 大的材料，第三層薄膜(400)制作在第二層薄膜(300)上，薄膜材料可選用ZnO、 PaO。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于平板顯示器件的多層薄膜表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射電子源。多層薄膜表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射電子源由器件電極和多層薄膜傳導(dǎo)電子發(fā)射薄膜構(gòu)成，各層薄膜采用不同的材料或不同的工藝參數(shù)制作，薄膜物理性質(zhì)不同，具有不同的膨脹系數(shù)或是熱應(yīng)力參數(shù)。在薄膜上施加電壓時(shí)，由于多層薄膜物理性質(zhì)不同，易產(chǎn)生傳導(dǎo)電子發(fā)射所需的納米級裂縫。薄膜產(chǎn)生裂縫后具有傳導(dǎo)電子發(fā)射效果。可應(yīng)用于平板顯示器件陰極。
文檔編號H01J29/04GK101355000SQ20081015104
公開日2009年1月28日 申請日期2008年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月19日
發(fā)明者劉純亮, 吳勝利, 孫宏博, 張勁濤, 梁志虎, 胡文波 申請人:西安交通大學(xué)