场发射显示器的电子发射源表面活化的方法技术

一种场发射显示器的电子发射源表面活化的方法，在阴极结构制作并高温烧结后，进行电子发射源表面活化制作。利用喷涂技术，该喷涂技术包括有喷涂装置，该喷涂装置利用高压空气将待喷涂的溶液均匀喷涂灌注在该阴极结构的表面上；此时该溶液将覆盖闸极电极层，并由穿孔及凹陷区域渗入电子发射源表面上，形成喷涂批覆层；再使其干燥成膜后，利用滚筒式脱膜装置进行脱膜处理。该滚筒式脱膜装置具有两滚筒，上述两滚筒中的一滚筒内具有加热单元，在滚压该阴极结构的批覆层时，该滚筒先对该批覆层进行加热软化，让另一滚筒可以轻易将批覆层剥除。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，尤其涉及一种利用喷涂技术的高压空气将溶液均匀喷涂灌注在阴极结构的各像素内，待其干燥成膜后，再将干燥后的批覆膜利用剥膜设备移除，以到达活化电子发射源表面的效果的。
技术介绍
公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。在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，并作为该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)；而该阴极结构包括阴极基板、阴极导电层、电子发射源层、介电层及闸极层；其中，该闸极层被提供电位差以汲引电子发射源层的电子射出，由阳极导电层所提供的高电压使电子束加速，使电子有足够的动能撞击(impinge)阳极结构上的荧光粉体层激发而使其发光。为了使电子在场发射显示器中移动，需以真空设备将显示器保持至少10-5托(torr)以下的真空度，使电子获得良好的平均自由行程(mean free path)，同时应避免电子发射源和荧光粉区的污染及毒化。另外，为使电子有足够能量去撞击荧光粉，故在两板间需有适当间隙，使电子有足够的加速空间来撞击荧光粉体，达到使荧光粉体能充分产生发光效应。其中，电子发射源层以纳米碳管为主成分，由于纳米碳管(Carbonnanotubes)自1991年被Iijima提出后(Nature 354，56(1991))具备极高的电子特性，并且已被多种电子组件内所使用，而纳米碳管可以有很高的长宽比(aspect ratio)，大于500以上和高的刚性，其杨氏系数多在1000GPn以上，而纳米碳管的尖端或缺陷处均为原子级规模的露出，以上这些特性因此被认为一种理想的场电子发射源(electron field emitter)材料，例如一种场发射显示器的阴极结构上的电子发射源的利用。由于纳米碳管具备以上所示的物理特性，因此也可被设计应用在多种制造过程中，如网印或薄膜制程等以图腾化在电子组件使用。其中，该阴极结构的制作工艺为将纳米碳管作为电子发源材料，制作在阴极导电层上，其制作方法可以有化学真空沉积(CVD)或是一种可以以感光型纳米碳管溶液图腾化制作在各该像素内的阴极导电层上，也可为喷图纳米碳管溶液配合网罩制作，或是一种电泳法将纳米碳管涂布沉积在阴极导电层上；然而不论何种做法，均须在图样制作后进行500℃以上的高温烧结，以将各制造过程后残留的溶剂移除，并使纳米碳管固着在阴极导电层上，以增加其附着力。当该阴极结构的制造过程并未就此完成，通常在高温烧结后仍需进行表面活化过程。由于高温烧结仍不足以移除电子发射源表面其它非纳米碳管的碳质块材结构或其它不良晶型的纳米碳管，或其它碳球结构等，或其它因高温烧结所形成的高温有机材料，以上素材仍影响纳米碳管电子发射源的电子产出效率，因此仍需经过上述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，该活化技术可以有；如已公开的“纳米碳管发射源场发射效率的增强方法”专利技术专利申请，该专利申请的技术方案为，在贴膜后进行剥膜处理，利用一种胶带贴覆在电子发射源表面，再将该胶带剥除，以移除上述的多于材料或结构以达到活化的目的；或是，近来发展的激光或电浆的热处理，利用瞬间区域的高温可使不良结构的碳材再结晶或是分解移除；或是，喷砂处理，以物理力量将不良的材料及结构加以破坏移除。然而，上述方法仍各有其缺陷，如以胶带剥膜的处理方式，虽然成本低，但不适用于电子发射源已制作在三极的阴极结构内，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；再如喷砂处理方式，可能会伤害到原碳管结构，且不利于高解析的像素阴极结构的实施。在另一公开的“纳米碳管电子源场发射电流增益制程”专利技术专利申请中，利用一种热熔胶或可熔性涂料利用热铸型以灌注三极结构的各该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。该制造过程虽然过程简易且成本低廉，但该技术仍然以热熔涂料灌注，在实施中仍有限制，其中一重大限制实施的因素是，一种高黏度材料，即使在热熔过程黏度仍为1000cps以上，由于场发射显示器组件为高解析产品，像素则为长宽更小，以该高黏度熔胶即便加热铸熔，在涂布覆盖过程中，往往有部分区域的熔胶与像素孔隙间形成空气间隙，该空气间隙将影响熔胶与纳米碳管电子发射源的密和，将难达到全面活化表面，此限制将致使电子发射源表面活化区域不均匀，显示画面效果大打折扣。此外，上述的剥膜方法未被充分公开，疏不知各该电子发射源于被剥膜活化过程的向上剥除的物理力量的均一性，使各该被剥除活化的电子发射源区域有均一破坏性物理力量，若仅任意剥除仍难达到均匀活化效果，尤其对未来显示器产品有大尺寸化的趋势，更需有可量产性的剥膜方法存在。本专利技术的内容本专利技术的主要目的在于解决上述现有技术中存在的以剥膜表面活化处理三极结构的阴极电子发射源，无法全面活化处理的限制的缺陷，本专利技术提供一种以喷涂溶液在电子发射源表面以形成贴覆膜的方式，再将该贴覆的膜剥除以完成活化电子发射源表面的效果；该喷涂方式可完全将贴覆溶液灌注在三极的阴极结构的各像素内，以克服现有技术中通过热熔铸形工艺无法完全灌注所造成均匀性不佳的现象，之后再利用将灌注后的溶液干燥成膜，再剥膜处理的方法，以移除电子发射源表面的残余碳材或有机氧化物等，配合该剥膜方法，本专利技术还提供一均匀性剥膜装置以达到均匀性剥膜活化的效果。为了实现上述目的，本专利技术提供一种，在阴极结构制作完成并利用高温烧结后，再进行电子发射源表面活化制作。电子发射源表面活化制作是利用喷涂技术，该喷涂技术包括有喷涂装置，在该喷涂装置内部填充有溶液，该喷涂装置利用高压空气将待喷涂的溶液均匀喷涂灌注在阴极结构的表面上。此时溶液将覆盖闸极电极层，并由穿孔及凹陷区域渗入电子发射源表面上，以形成喷涂批覆层，再使其干燥膜后，利用滚筒式脱膜装置进行脱膜处理。该滚筒式脱膜装置具有两滚筒，其中一滚筒内具有加热单元，在滚压阴极结构的批覆层时，该滚筒先对该批覆层进行加热软化，让另一滚筒可以轻易将批覆层剥除。附图的简要说明图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后的示意图；图4为本专利技术的阴极结构表面批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10-阴极结构1-基板2-电极层3-介电层4-闸极电极5-穿孔6-凹陷区域7-电子发射源8-溶液9-批覆层20-喷涂装置30-滚筒式脱膜装置301、302-滚筒具体实施方式有关本专利技术的
技术实现思路
及详细说明，现配合附图说明如下 图1为本专利技术的阴极结构示意图。如图1所示，本专利技术的，主要是在阴极结构的电子发射源表面上喷涂溶液以形成贴覆膜，再将该贴覆的膜剥除以完成活化电子发射源表面。利用该喷涂方式可完全将贴覆溶液灌注在三极的阴极结构的各该像素内，以克服传统热熔铸形工艺无法完全灌注所造成均匀性不佳的现象，之后再将灌注后的溶液干燥成膜，再进行剥膜处理，以移除电子发射源表面的残余碳材或有机氧化物等。配合该剥膜方法，提供一均匀性剥膜装置以达到均匀性剥膜活化效果。该方法的成本低廉，实施简易，克服结构上活化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种场发射显示器的电子发射源表面活化的方法，用以活化电子发射源表面的方法，其特征在于，所述方法包括：ａ）先取烧结后的阴极结构；ｂ）利用喷涂装置将溶液喷涂在所述阴极结构，以形成批覆层；ｃ）待所述阴极结构上所形成的批覆层 干燥后，利用脱膜装置将所述阴极结构表面的批覆层脱模，以移除阴极结构的电子发射源表面的残余碳材或有机氧化物。

【技术特征摘要】
1.一种场发射显示器的电子发射源表面活化的方法，用以活化电子发射源表面的方法，其特征在于，所述方法包括a)先取烧结后的阴极结构；b)利用喷涂装置将溶液喷涂在所述阴极结构，以形成批覆层；c)待所述阴极结构上所形成的批覆层干燥后，利用脱膜装置将所述阴极结构表面的批覆层脱模，以移除阴极结构的电子发射源表面的残余碳材或有机氧化物。2.如权利要求1所述的场发射显示器的电子发射源表面活化的方法，其特征在于所述阴极结构为三极场发射显示器。3.如权利要求2所述的场发射显示器的电子发射源表面活化的方法，其特征在于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，在所述电极层上形成有介电层，在所述介电层上形成有闸极电极层，在所述闸极电极层上形成有穿孔以及用于暴露所述电极层的凹陷区域，再利用纳米碳管在所述电极层上形成有所述电子发射源。4.如权利要求1所述的场发射显示器的电子发射源表面活化的方法，其特征在于所述喷涂装置为高压空气填充罐。5.如权利要求1所述的场发射显示器的电子发射源表面活化的方法，其特征在于所述喷涂装置为喷枪。6.如权利要求5所述的场发射显示器的电子发射源表面活化的方法，其特征在于所述喷枪以高压空气的压送方式将涂料雾化喷涂在所述阴极结构的电子发射源表面上。7.如权利要求5所述的场发射显示器的电子发射源表面活化的方法，其特征在于所述喷枪为了配合使用涂布溶液及悬浮的固含量比例，选用的涂装喷枪空气进气流量至少大于200l/min。8.如权利要求1所述的场发射显示器的电子发射源表面活化的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国荣，
申请(专利权)人：东元奈米应材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]