场致发射器件及其制造方法技术

一种包括电子发射器的器件和一种形成包括电子发射器的器件的方法。所述方法包括将成束的纤维段构成的片的第一面暴露至反应液体，使所述纤维段的第一末端与所述反应液体反应，以便从其上去除材料。在被去除了材料的第一面上淀积涂覆材料。所述方法还包括将成束的纤维段构成的片的第二面暴露至反应液体，使所述纤维段的第二末端与所述反应液体反应，以便从其上去除材料，从而暴露涂覆材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及一种场致发射器件，更具体而言，涉及一种形成包括电子发射阵列的场致发射器件的方法。
技术介绍
经常在诸如平板显示器(FPD)、离子枪、电子束平面印刷术、高能加速器、自由电子激光器、电子显微镜等的各种应用中发现场致发射器件的身影。典型的场致发射器件包括阴极和多个场致发射器尖端、紧密靠近所述发射器尖端的网格栅(grid)和与所述阴极间隔较远的阳极。电压引发电子从尖端穿过网格栅朝向阳极发射。图1是常规三极管型场致发射器件100的简化图示，三极管型场致发射器件100包括发射电子的发射器102、用于控制从发射器102产生的电子量的栅电极104和位于所述栅电极104之上的阳极106。从源电极108向发射器102有选择地施加电流，其取决于施加到晶体管的栅电极110的电压。向栅电极104施加用于从发射器102放射电子的高压。阴极材料特性在预测性能时很重要。阴极材料通常为诸如Mo等的金属，或诸如Si等的半导体。对于金属和半导体材料而言，发射所需的控制电压较高。高控制电压增大了由离子轰击和表面扩散引起的阴极尖端上的损伤，并使高功率密度成为了产生所需的发射电流密度的必要条件。到目前为止，制造均匀的尖锐尖端是困难、缓慢而且昂贵的，尤其是在大面积上制造时更是如此。作为具有潜在使用性的电子场致发射器，最近出现了另一种被称为纳米级(nanoscale)导体的发射器。纳米级导体是微小的导电纳米管(中空)或纳米线(实心)。典型地，纳米级导体是以不易于或不便于结合到场致发射器件当中的随机取向、针状或细意大利面(spaghetti)状粉末的形式生长的。由于这种随机构造，无法充分利用或优化电子发射属性。可以从整体上埋入很多纳米级导体尖端。因此，需要一种改进的方法来形成在场致发射器件中使用的发射器。
技术实现思路
本专利技术提供了一种制造用于场致发射器件的电子发射器的方法和一种采用这样的方法制造的用于平板显示器等的场致发射器件。在本专利技术的一个方面中，提供了一种形成包括电子发射器的器件的方法。所述方法包括将成束的纤维段构成的片的第一面暴露至反应液体，使所述纤维段的第一末端与所述反应液体反应，以便从其上去除材料。在被去除了材料的第一面上淀积涂覆材料。所述方法还包括将成束的纤维段构成的片的第二面暴露至反应液体，使所述纤维段的第二末端与所述反应液体反应，以从其上去除材料，从而暴露所述涂覆材料。在本专利技术的另一方面中，提供了一种场致发射器件。所述场致发射器件包括通过下述方式形成的阴极板将成束的纤维段构成的片的第一面暴露至反应液体，使所述纤维段的第一末端与所述反应液体反应，以便从其上去除材料；在被去除了所述材料的所述第一面上淀积涂覆材料；以及将成束的纤维段构成的片的第二面暴露至反应液体，使所述纤维段的第二末端与所述反应液体反应，以便从其上去除材料，从而暴露所述涂覆材料。所述场致发射器件还包括通过下述方式形成的阳极板提供具有淀积于其上的透明导电材料的透明衬底；在所述透明衬底上形成介电间隔体；以及对所述介电间隔体的选定区域进行蚀刻，以形成容纳彩色磷光体的室。所述场致发射器件还可以包括制作在所述阴极板的第二面上或所述阳极板的间隔体层的顶部上的经构图的栅电极层。将所述阳极板和所述阴极板形成到一起，从而将所述被蚀刻的选定区域与所述暴露的涂覆材料对准。在本专利技术的又一方面中，提供了一种形成包括发射器的器件的方法。所述方法包括提供纤维段构成的片，每一纤维段具有第一末端和第二末端；将所述纤维段的所述第一末端暴露至反应液体，使所述反应液体与所述第一末端反应，以便从其上去除材料；在所述第一末端上淀积涂覆材料；在所述被涂覆的第一末端上淀积介电层，并将衬底附着于其上；将所述纤维段的所述第二末端暴露至反应液体，使所述反应液体与所述第二末端反应，以便从其上去除材料，从而暴露所述涂覆材料；提供包括容纳彩色磷光体的室的阳极板；在所述阴极板的第二面上或者在所述阳极板的间隔体层的顶部上制作栅电极；以及将所述室与所述的暴露的涂覆材料对准，以形成场致发射器件。根据本专利技术的制造场致发射器的工艺比典型的发射器制造工艺容易，因为该工艺简单、不复杂。本专利技术的工艺不需要为形成所述发射器而单个单个地构图任何结构。在所述制造工艺中不需要净室或其他专门设备。而且，本专利技术的工艺尤其适于制造大的单片场致发射器阵列，例如约为70英寸×70英寸或更大的场致发射器阵列。本专利技术的范围由权利要求限定，在此将其引入本部分以供参考。通过考虑下文对一个或多个实施例的详细描述，本领域技术人员将更为充分地理解本专利技术的实施例，以及其额外优点的实现。将参考附图，首先将对附图进行简要说明。附图说明图1是典型场致发射器件的简化图示；图2是说明形成根据本专利技术实施例的阴极板的工艺的流程图；图3是根据本专利技术实施例的一片柱形构件的简化图示；图4是根据本专利技术实施例的蚀刻槽的简化图示；图5是根据本专利技术实施例在受到蚀刻处理之前和受到蚀刻处理之后各构件段的简化图示；图6是根据本专利技术实施例的经蚀刻的纤维阵列的简化图示；图7A到图7C是根据本专利技术实施例形成阴极板的工艺的简化图示；图7D是根据本专利技术的备选实施例形成的阴极板的简化图示；图8A是根据本专利技术的实施例通过平版构图(lithographic patterning)形成的形成有容纳RGB彩色磷光体的容室的阳极结构的简化图示；图8B是根据本专利技术的备选实施例通过平版构图(lithographic patterning)形成的形成有容纳RGB彩色磷光体的容室的阳极结构的简化图示；以及图9是根据本专利技术实施例的场致发射器件的简化图示。通过参考下述详细说明，本专利技术的实施例及其优点将得到最佳的理解。应当意识到，采用类似的附图标记表示在一幅或多幅附图中示出的类似元件。具体实施例方式图2是说明形成根据本专利技术实施例的电子发射器阵列的工艺200的流程图。工艺200包括形成或提供一束柱形构件，例如由玻璃(SiO2)、塑料等构成的柱形杆或纤维(s202)。将所述柱形构件束切成由柱形构件段构成的一个或多个片(s204)，其中每一片具有第一面和第二面。可以对每一片中的每一柱形构件段的末端抛光，从而获得平滑末端(s206)。在一个实施例中，工艺200还可以包括对所述片的一面或两面进行抛光，从而将所述片的面形成为从平直表面到更为圆润或弯曲的表面变化的表面。对所述片的第一面内的每一构件段的末端蚀刻，以形成蚀刻的或修正的末端(s208)。在一个实施例中，柱形构件段构成的每一片的第一面受到液浴或液体喷涂形式的反应液体处理。在一个实施例中，柱形构件段构成的片的第一面至少部分浸入到液浴当中，所述液浴包括蚀刻液体。在另一个实施例中，将合适的蚀刻液体喷涂到柱形构件段构成的片上。蚀刻液体通过从每一构件段去除材料而对其进行蚀刻或修正，其通常首先从每一构件段的外围开始，在下文中将对其予以更为详细的说明。从每一结成束的构件段去除材料在相邻构件段之间创造空隙或“胞腔(cell)”。所述胞腔可以和具有开阔顶端和界定较窄端的底端的沟槽相似。可以采用用于提供电子的低电子亲合势或低能量电子发射导电材料涂覆(s210)由修正末端构件段构成的新形成的阵列。在修正末端上淀积发射导电材料，由此填充所述胞腔。由修正末端构件段构成的阵列一旦受到涂覆，就可以用介电材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成包括发射器的器件的方法，包括：将成束的纤维段构成的片的第一面暴露至反应液体，使所述纤维段的第一末端与所述反应液体反应，以便从其上去除材料；在被去除了所述材料的所述第一面上淀积涂覆材料；以及将所述的成束的纤维段 构成的片的第二面暴露至反应液体，使所述纤维段的第二末端与所述反应液体反应，以便从其上去除材料，暴露所述涂覆材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-1-8 10/754,365;US 2004-2-9 10/775,793;US 21.一种形成包括发射器的器件的方法，包括将成束的纤维段构成的片的第一面暴露至反应液体，使所述纤维段的第一末端与所述反应液体反应，以便从其上去除材料；在被去除了所述材料的所述第一面上淀积涂覆材料；以及将所述的成束的纤维段构成的片的第二面暴露至反应液体，使所述纤维段的第二末端与所述反应液体反应，以便从其上去除材料，暴露所述涂覆材料。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述反应液体包括HF酸浴液。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述反应液体包括HF酸喷涂液。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述涂覆材料包括取自由α-C、PdOx、Pd、Mo、Ni、Cr、Cu、Au、Pt、Ir、金刚石等构成的集合的低电子亲合势材料。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述的将所述成束纤维段构成的片的所述第一面暴露至反应液体包括从所述第一末端去除材料，以形成修正末端和胞腔，其中，在被去除了所述材料的所述第一面上淀积所述涂覆材料包括在所述修正末端上和在所述胞腔内淀积所述涂覆材料。6.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述涂覆材料上形成介电层。7.根据权利要求6所述的方法，还包括在所述介电层上安装衬底。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述暴露的涂覆材料形成电子发射器。9.根据权利要求1所述的方法，还包括提供具有淀积于其上的透明导电材料的透明衬底；在所述透明衬底上形成介电间隔体；对所述介电间隔体的选定区域进行构图和蚀刻，以形成容纳彩色磷光体的室；以及将所述被蚀刻的选定区域与所述的暴露的涂覆材料对准，以形成场致发射器件。10.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述介电间隔体上形成栅电极。11.根据权利要求9所述的方法，还包括在所述透明衬底上淀积透明导电材料，并对所述透明导电材料构图。12.根据权利要求9所述的方法，还包括在将所述场致发射器件抽成真空之后，密封所述场致发射器件。13.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述成束纤维段构成的片的第二面上淀积栅电极层，并对其构图。14.一种场致发射器件，包括通过下述方式形成的阴极板将成束的纤维段构成的片的第一面暴露...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤寅生，
申请(专利权)人：汤寅生，
类型：发明
国别省市：US[美国]