电子发射源表面活化方法技术

一种电子发射源表面活化方法，主要是在阴极结构制作并经高温烧结后，利用喷涂技术将溶液均匀喷涂灌注于阴极结构的表面上，以形成贴覆层，再于贴覆层表面贴覆一层胶膜，然后利用滚筒式脱膜装置将胶膜剥除，在胶膜被剥除时，一并移除贴覆层，由于胶膜材质的强度可以在脱膜过程中使贴覆层不致破损或断裂，因此将来可应用于大尺寸面板，而且对使用贴覆层的材料具有更广泛的适用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电子发射源表面活化的方法，特别涉及一种利用喷涂技术将溶液均匀喷涂灌注于阴极结构的各像素内，以形成贴覆层，再于贴覆层表面贴覆一层胶膜，利用剥膜设备移除胶膜时，一并移除贴覆层的方法，由于胶膜材质的强度在脱膜过程中可使贴覆层不致破损或断裂，因此本专利技术可应用于大尺寸面板，而且对使用贴覆层的材料具有更广泛的适用性。
技术介绍
已知的三极场发射显示器，其结构主要包括阳极结构与阴极结构，阳极结构与阴极结构之间设置有支撑器(spacer)，作为阳极结构与阴极结构间真空区域的间隔、以及作为阳极结构与阴极结构间的支撑，该阳极结构包括阳极基板、阳极导电层及荧光粉体层(phosphors layer)；而该阴极结构则包括阴极基板、阴极导电层、电子发射源层、介电层及栅极层；其中该栅极层上提供有电位差以使得电子发射源层发射电子，通过阳极导电层所提供的高电压，使电子束加速，从而使电子有足够的动能撞击(impinge)阳极结构上的荧光粉体层以使其激发从而发光。因此，为了使电子在场发射显示器中运动，需要使用真空设备将显示器的真空度保持在至少10-5托(torr)以下，以使电子具有足够的平均自由程(mean freepath)，同时应避免电子发射源和荧光粉区的污染及毒化。另外，为使电子具有足够能量以撞击荧光粉，在两板间需要有适当间隙，使电子有足够的加速空间来撞击荧光粉体，以使荧光粉体能充分产生发光效应。其中所谓的电子发射源层以碳纳米管(Carbon nanotubes)为主要成分，碳纳米管自1991年被Iijima提出(Nature 354，56(1991))具备极高的电子特性后，其已被多种电子组件所使用。碳纳米管可以有很高的深宽比(aspect ratio)，其深宽比大于500以上，并且具有高的刚性，其杨氏系数多在1000GPn以上，而碳纳米管的尖端或缺陷处均为原子量级的露出，由于其具有以上这些特性，因此被认为是一种理想的场电子发射源(electron field emitter)材料，例如用于一种场发射显示器的阴极结构上的电子发射源。由于碳纳米管具备以上所述的物理特性，因此也可被设计用于多种制作过程，如网印或薄膜制作过程等，以用于布图电子组件。而所谓的阴极结构制作技术，是将碳纳米管作为电子发源材料制作于阴极导电层上，其制作方法可以有化学真空沉积(CVD)，或是一种可以将感光型碳纳米管溶液图腾化制作于各像素内的阴极导电层上的方法，也可为喷图碳纳米管溶液搭配网罩制作，或是一种将碳纳米管涂布沉积于阴极导电层上的电泳法，然而不论是上述哪种做法，均须在图样制作后进行500℃以上的高温烧结，以使在完成上述各制作过程后残留的溶剂移除，并使碳纳米管固着于阴极导电层上，以增加其附着力。不过阴极结构的制作过程于此尚未完成，通常在高温烧结过程后仍需进行所谓的表面活化制作过程，由于高温烧结仍不足以移除电子发射源表面的其它非碳纳米管的碳质块材结构、或者其它不良晶体类型的碳纳米管、或者其它碳球结构等、以及其它因高温烧结所形成的高温有机材料，以上物质仍影响碳纳米管电子发射源的电子产出效率，因此仍需经过上述所谓的表面活化程序而加以移除或改质，以达到活化电子发射源、提高电子束产生的效果，此类活化技术可以包括一种现有技术是在贴膜后进行剥膜处理，其利用一种胶带贴覆于电子发射源表面，再将该胶带剥除，以移除上述所谓的多余材料或结构以达到活化的目的；或是利用近来发展的激光或电浆进行热处理，即利用瞬间区域的高温使不良结构的碳材料再结晶或是分解移除；或是进行喷砂处理，通过物理作用将不良材料及结构加以破坏以移除。然而上述方法仍各有其缺点，如以胶带剥膜的方式，虽然成本低，但不适用于电子发射源已制作于三极的阴极结构内的情况，因为胶带贴覆不到电子发射源，另外，以激光或电浆处理的方式不利于大型面板结构，且实施方式成本过高，此外，喷砂处理方式可能会伤害到原碳管结构，且不利于实现高解析的像素阴极结构。另一种现有技术是利用一种热熔胶或可熔性涂料，利用热铸型灌注于三极结构的各像素内的电子发射源表面，成形后再将该熔胶剥除，以达到活化电子发射源表面的目的，该制作过程虽然过程简易且成本低廉，但由于该技术是以热熔涂料灌注，因此其仍然存在限制，其中限制其实施的一个重要因素是，该涂料为一种高黏度材料，即使在热熔过程中其黏度仍在1000cps以上，这样场发射显示器组件如果是高分辨率的产品，其像素的长宽更小，而这种高黏度熔胶即便加热铸熔，在涂布覆盖过程，部分区域的熔胶往往也会与像素孔隙间形成空气间隙，这种空气间隙将影响熔胶与碳纳米管电子发射源的紧密结合，因此将难以全面活化表面，致使电子发射源表面活化区域无法均匀，影响显示画面的效果。另外，本专利技术的申请人曾提出一种利用喷涂成膜方式以利于贴覆材料深入电子发射源结构的技术，该技术是利用热熔胶或高分子材料在三极结构的阴极电极表面形成所谓的贴覆层，再脱除该贴覆层以达到活化电子发射源的效果。以上所述的热熔胶或高分子材料形成贴覆层的制作过程虽过程简易且成本低廉，且可应用于大量生产，然而对于所形成的贴覆层的脱膜机制仍不明确，由于受所贴覆的材料限制，若直接对于该脱膜层材料进行脱膜，如果其依赖于所形成的贴覆层强度，则在脱膜过程将可能发生断裂或破损，尤其是对于未来大尺寸面板的需求，更需要提供一种脱膜机制，其可用于大量生产以提供大尺寸面板阴极的脱膜，以达到均匀活化效果。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是解决上述现有技术种存在的问题。本专利技术于贴覆层表面再贴覆胶膜，在脱膜过程中，由于胶膜材质的强度可以在脱膜过程中使贴覆层不致破损或断裂，因此本专利技术可应用于大尺寸面板，而且对使用贴覆层的材料适用性更广。为了实现上述目的，本专利技术的电子发射源表面活化的方法，是在阴极结构制作完成并进行高温烧结后，利用喷涂技术将溶液均匀喷涂灌注于阴极结构的表面上，此时溶液将覆盖栅极电极层，并由穿孔及凹陷区域渗入至电子发射源的表面上，以形成喷涂贴覆层，再使其干燥后，将至少一侧具有黏胶的胶膜贴覆于贴覆层表面上，利用滚筒式脱膜装置进行脱膜处理，在滚筒将胶膜剥除时，一并移除贴覆层，以移除电子发射源表面的残余碳材或有机氧化物等，以达到活化电子发射源表面的效果。附图的简要说明附图说明图1为本专利技术的阴极结构示意图。图2为本专利技术的阴极结构喷涂溶液制作流程示意图。图3为本专利技术的阴极结构喷涂溶液制作流程完成示意图。图4为本专利技术的阴极结构表面胶膜及贴覆层进行剥除处理示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下阴极结构..................10基板......................1电极层....................2介电层....................3栅极电极..................4穿孔......................5凹陷区域..................6电子发射源................7溶液......................8贴覆层....................9胶膜......................101喷涂装置..................20滚筒式脱膜装置............本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子发射源表面活化方法，包括：ａ）首先选取烧结后的阴极结构；ｂ）利用喷涂装置将溶液喷涂于所述阴极结构，以形成贴覆层；ｃ）待所述阴极结构上形成的所述贴覆层干燥后，在所述贴覆层表面贴覆胶膜，再利用脱膜装置将所述阴极结 构表面的所述胶膜脱模，在所述胶膜脱模时，一并移除所述贴覆层，以移除所述阴极结构的电子发射源表面的残余碳材料或有机氧化物。

【技术特征摘要】
1.一种电子发射源表面活化方法，包括a)首先选取烧结后的阴极结构；b)利用喷涂装置将溶液喷涂于所述阴极结构，以形成贴覆层；c)待所述阴极结构上形成的所述贴覆层干燥后，在所述贴覆层表面贴覆胶膜，再利用脱膜装置将所述阴极结构表面的所述胶膜脱模，在所述胶膜脱模时，一并移除所述贴覆层，以移除所述阴极结构的电子发射源表面的残余碳材料或有机氧化物。2.如权利要求1所述的电子发射源表面活化方法，其中，所述阴极结构为三极场发射显示器，所述阴极结构至少包括有基板，在所述基板上形成有电极层，所述电极层上形成有介电层，所述介电层上形成有栅极电极层，所述栅极电极层上形成有穿孔以及暴露所述电极层的凹陷区域，在所述电极层上利用碳纳米管形成有电子发射源。3.如权利要求1所述的电子发射源表面活化方法，其中，所述喷涂装置为高压空气填充罐或喷枪。4.如权利要求3所述的电子发射源表面活化方法，其中，所述喷枪为了配合所使用的涂布溶液及悬浮的固体物含量比例，选用的涂装喷枪空气进气流量至少大于200升/分钟。5.如权利要求1所述的电子发射源表面活化方法，其中，所述溶液为PVA或PVP溶液。6.如权利要求5所述的电子发射源表面活化方法，其中，所述溶液为浓度5％～10％的水溶液。7.如权利要求5所述的电子发射源表面活化方法，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑奎文，李裕安，萧俊彦，蔡金龙，李协恒，
申请(专利权)人：东元电机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]