场致发射显示器的三极结构及其制备方法
专利汇可以提供场致发射显示器的三极结构及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且场致发射显示器的三极结构及其制备方法涉及场致发射显示器件、 纳米材料 的生长和 表面处理 ，制备方法为：在 阴极 玻璃 基板 (1)上制备高导电阴极 电极 (2)；在阴极电极上通过印刷或者 镀 膜 的方法制备带膜孔图案的介质层(4)；在介质层(4)上制备栅极电极(5)；在阴极电极(2)上低温生长纳米 氧 化锌棒发射体(3)；通过掺杂的方法使纳米氧化锌棒发射体(3)具有一定的 电阻 特性，减小纳米氧化锌棒发射体(3)与栅极电极(5)之间的 短路 ，并提高发射 稳定性 ；制备 支撑 体(6)；在带 透明导电膜 的 阳极 基板(7)上制备 荧光 粉层(8)；将阴极基板与阳极基板封接排气，形成器件内的 真空 工作环境。本 发明 的场致发射显示器其发射性能优良，制备工艺简单。，下面是场致发射显示器的三极结构及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种场致发射显示器的三极结构，其特征是在阴极玻璃基板(1)上设有阴极电极(2)，在阴极电极(2)上设有纳米氧化锌棒发射体(3)，介质层(4)对称位于纳米氧化锌棒发射体(3)的两旁同时位于阴极玻璃基板(1)和阴极电极(2)上，在介质层(4)上设有栅极电极(5)，在栅极电极(5)上设有支撑体(6)，在支撑体(6)上设有带透明导电膜阳极玻璃基板(7)，荧光粉层(8)位于带透明导电膜阳极玻璃基板(7)的透明导电膜一侧的下面，且位于两支撑体(6)之间。
2.一种如权利要求1所述的场致发射显示器的三极结构的制备方法，其特征是制备的方法为：a.)在阴极玻璃基板(1)上制备高导电阴极电极(2)，b.)在阴极电极(2)上通过印刷或者镀膜的方法制备带膜孔图案的介质层(4)，在介质层(4)上制备栅极电极(5)，c.)在阴极电极(2)上低温生长纳米氧化锌棒发射体(3)，通过掺杂的方法使纳米氧化锌棒发射体(3)具有一定的电阻特性，减小纳米氧化锌棒发射体(3)与栅极电极(5)之间的短路，并提高发射稳定性，d.)制备支撑体(6)；e.)在带透明导电膜阳极玻璃基板(7)的透明导电膜一侧上制备荧光粉层(8)；将阴极基板(1)与带透明导电膜阳极玻璃基板(7)封接排气，形成器件内的真空工作环境。
3.根据权利要求2所述的场致发射显示器的三极结构的制备方法，其特征是阴极电极(2)的制备采用透明导电膜、金属膜经过曝光、显影得到阴极电极图形，或通过金属浆料的丝网印刷方法制作图形化的阴极电极(2)。
4.根据权利要求2所述的场致发射显示器的三极结构的制备方法，其特征是阴极电极(2)由掺杂的氧化锌薄膜制作而成。
5.根据权利要求2所述的场致发射显示器的三极结构的制备方法，其特征是在阴极电极(2)上利用水热法，在低于450℃下生长纳米氧化锌棒发射体(3)，其电阻率为30KΩm至80KΩm。
6.根据权利要求2所述的场致发射显示器的三极结构的制备方法，其特征是纳米氧化锌棒发射体(3)通过等离子体处理和粘合处理，提高纳米氧化锌棒发射体(3)作为发射体与氧化锌阴极电极(2)的附着力。
场致发射显示器的三极结构及其制备方法
技术领域
背景技术
采用二极结构可以构成最简单的场致发射显示器，并通过矩阵扫描的方式实现视频图像的显示。在二极结构场致发射显示屏中，一方面阳极需要高压才能给电子足够能量轰击荧光粉实现高亮度，另一方面阳极电极又充当调制电极，连接外围驱动电路芯片不能承受过高的电压，因此存在发光亮度和驱动电压之间存在矛盾，必须在二极结构的基础上引入三极结构，由栅极进行电压调制，由阳极控制发光亮度。
在三极结构中，栅极必须尽可能靠近阴极，同时要求栅极孔径足够小(一般在50微米以下，视器件的整体结构而定)，才能有效地实现低电压调制。因为栅极孔径很小，而且栅极距离阴极很近，采用丝网印刷的方法很难把发射体浆料准确填冲到栅极孔中。另外还容易造成发射体和栅极电极相连而短路。一般先制备阴极发射阵列并覆盖保护层，然后再采用掩膜工艺和精密光刻工艺制备介质膜孔结构和栅极电极，最后打开发射体的保护层。采用这方法须用多次掩膜和精密光刻，对位要求苛刻，成品率较低。虽然保护层对阴极有一定的保护作用，但是仍然会造成部分发射体的损伤，影响显示器件性能。如果在三极结构中采用CVD的方法在介质膜孔中直接生长发射材料，虽然可以避免材料填充的困难，但是由于CVD的工作温度很高，容易对玻璃基板造成损伤。
发明内容
技术方案：针对传统三极结构中的上述问题，本发明采用水热法在介质膜孔内低温生长纳米氧化锌棒，克服了传统丝网印刷方法的困难；通过掺杂的方式使纳米氧化锌发射体具有一定的电阻特性，减小发射体与栅极电极的短路，并提高发射稳定性；采用氧化锌导电薄膜作为阴极电极，增强发射体与阴极基板的附作力，改善工作稳定性。
本发明的场致发射显示器的三极结构是在阴极玻璃基板上设有阴极电极，在阴极电极上设有纳米氧化锌棒发射体，介质层对称位于纳米氧化锌棒发射体的两旁同时位于阴极玻璃基板和阴极电极上，在介质层上设有栅极电极，在栅极电极上设有支撑体，在支撑体上设有阳极基板，阳极基板为带透明导电膜的玻璃，透明导电膜一侧制作荧光粉层，荧光粉层位于阳极基板的下面，且位于两支撑体之间。
制备的方法为：在阴极玻璃基板上制备高导电阴极电极；在阴极电极上通过印刷或者镀膜的方法制备带膜孔图案的介质层；在介质层上制备栅极电极；在阴极电极上低温生长纳米氧化锌棒发射体；通过掺杂的方法使纳米氧化锌棒发射体具有一定的电阻特性，减小纳米氧化锌棒发射体与栅极电极之间的短路，并提高发射稳定性；制备支撑体；在带透明导电膜的阳极玻璃基板的透明导电膜一侧制作荧光粉层，；为了提高荧光粉层的导电性，还可以在荧光粉层上再制作一层铝膜；将阴极基板与阳极基板封接排气，形成器件内的真空工作环境。
阴极电极的制备采用透明导电膜、金属膜经过曝光、显影得到阴极电极图形，或通过金属浆料的丝网印刷方法制作图形化的阴极电极。阴极电极也可以由具有良好导电性的掺杂的氧化锌薄膜制作而成。在阴极电极上利用水热法，在低于450℃下生长纳米氧化锌棒发射体，其电阻率为30KΩm至80KΩm。
纳米氧化锌棒发射体通过等离子体处理和粘合处理，提高纳米氧化锌棒发射体作为发射体与氧化锌阴极电极的附着力。
本发明的的三极结构与现有的三极结构不同之处为：●阴极电极为高导电的氧化锌薄膜；
●在介质膜孔内利用水热法低温(＜450℃)生长纳米氧化锌棒；●通过掺杂的方式，控制纳米氧化锌棒发射体的电阻率，使其电阻率为30KΩm至80KΩm。
在本发明的的三极结构中，利用水热法在介质膜孔内低温生长纳米氧化锌棒，避免了对玻璃基板的破坏。纳米氧化锌棒具有一定的电阻特性，不仅可以起到限流电阻的作用，还可以减小发射体与栅极电极的短路。
有益效果：本发明在介质膜孔中采用水热法低温生长(＜450℃)纳米氧化锌棒作为发射体，克服了普通结构的技术难点，简化了制备工艺。在本发明所提出的新型三极结构中，采用高导电的氧化锌薄膜作为阴极电极，增加了发射体与阴极基板的附作力，提高工作稳定性。在新型结构中，通过掺杂的方式控制氧化锌棒的电阻特性，一方面可以减小发射体与栅极电极的短路，另一方面可以起限流电阻作用，进一步提高发射稳定性。
附图说明
图1是本发明所提出的三极结构示意图。其中有：阴极玻璃基板1、阴极电极2、纳米氧化锌棒发射体3、介质层4、栅极电极5、支撑体6、带透明导电膜阳极玻璃基板7、荧光粉层8。
具体实施方式
通常可采用丝网印刷的方法印制图案化的场发射体层。为了避免介质层制备和栅极制备等后道工序对发射体的影响，必须在发射体上覆盖保护层。这增加了工艺复杂性，而且仍有部分发射体性能将受到破坏。如果先制备介质膜孔和栅极电极，采用丝网印刷的方法很难将发射材料准确地填充到膜孔内。
如果在三极结构中采用CVD的方法直接生长发射材料，虽然可以将发射体准确定位，但其较高的工作温度(＞550℃)可对玻璃基板产生破坏。
本发明的场致发射显示器的三极结构是在阴极玻璃基板1上设有阴极电极2，在阴极电极2上设有纳米氧化锌棒发射体3，介质层4位于纳米氧化锌棒发射体3的两旁同时位于阴极玻璃基板1和阴极电极2上，在介质层4上设有栅极电极5，在栅极电极5上设有支撑体6，在支撑体6上设有带透明导电膜的阳极玻璃基板7，荧光粉层8位于带透明导电膜阳极玻璃基板7的下面带透明导电膜的一侧。
其制备方法为：在阴极玻璃基板1上制备高导电阴极电极2；在阴极电极2上通过印刷或者镀膜的方法制备带膜孔图案的介质层4；在介质层4上制备栅极电极5；在阴极电极2上低温生长纳米氧化锌棒发射体3；通过掺杂的方法使纳米氧化锌棒发射体3具有一定的电阻特性，减小纳米氧化锌棒发射体3与栅极电极5之间的短路，并提高发射稳定性；制备支撑体6；在带透明导电膜阳极玻璃基板7上制备荧光粉层8；将阴极基板与阳极基板封接排气，形成器件内的真空工作环境。阴极电极2的制备采用透明导电膜、金属膜经过曝光、显影得到阴极电极图形，或通过金属浆料的丝网印刷方法制作图形化的阴极电极2。阴极电极2由具有良好导电性的掺杂的氧化锌薄膜制作而成。在阴极电极2上利用水热法，在低于450℃下生长纳米氧化锌棒发射体3，其电阻率为30KΩm至80KΩm。纳米氧化锌棒发射体3通过等离子体处理和粘合处理，提高纳米氧化锌棒发射体(3)作为发射体与氧化锌阴极电极2的附着力。
本发明的新型场发射三极结是在阴极玻璃基板1上制备高导电氧化锌薄膜，经过图案化形成阴极电极2，并对氧化锌薄膜进行掺杂，使其具有导电性，然后制备带膜孔图案的介质层4和栅极电极5，最后利用水热法在阴极电极上低温生长纳米氧化锌棒3作为发射体，对纳米氧化锌棒进行掺杂，使其具有一定的电阻特性，起到限流电阻的作用。
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