專利名稱：場(chǎng)致放射顯示器和制作其陰極孔的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種場(chǎng)致放射顯示器，特別是涉及一種制作場(chǎng)致放射顯示器的陰極孔的方法。
背景技術(shù)：
通常，絲網(wǎng)印刷用來(lái)印刷設(shè)計(jì)在絲網(wǎng)或其他細(xì)篩網(wǎng)上的圖案，在其上特定的區(qū)域里涂覆有不滲透的物質(zhì)。膠被擠壓通過(guò)網(wǎng)孔滲到印刷表面上，而所涂覆區(qū)域則沒(méi)有滲透。這樣的絲網(wǎng)印刷用于制作一種低壓驅(qū)動(dòng)的平板顯示器例如液晶顯示器(LCD)，場(chǎng)致放射顯示器(FED)，等離子體顯示板(PDP)，以及真空熒光顯示器(VFD)。
絲網(wǎng)印刷的應(yīng)用之一是制作FED，下文對(duì)此將作出介紹。
FED是靠從發(fā)射體發(fā)射電子來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像的，即在陰極和柵極之間產(chǎn)生電壓差，并使電子撞擊對(duì)應(yīng)的陽(yáng)極上形成的紅色R、綠色G和蘭色B的熒光粉。
發(fā)射體在通過(guò)絕緣層的陰極孔露出的陰極上形成，絕緣層被置于高過(guò)陰極的預(yù)定高度。絲網(wǎng)印刷就是用來(lái)制作陰極孔的。
當(dāng)在其上帶有陰極的襯底上制作絕緣層時(shí)，絕緣層應(yīng)該設(shè)置有為使部分陰極露出的陰極孔，因?yàn)榘l(fā)射體應(yīng)該形成在陰極的特定部分上。
因此，如圖1所示，帶有對(duì)應(yīng)于陰極孔NH的光致抗蝕劑層的掩膜(未示出)，與其上形成有陰極120的襯底122對(duì)準(zhǔn)。強(qiáng)力擠壓絕緣膠穿過(guò)篩網(wǎng)掩膜到襯底122的上面，將絕緣層124印在襯底122上。這樣，與光致抗蝕劑層相對(duì)應(yīng)的襯底122的部分上面，絕緣膠就不能被印制形成陰極孔NH。
雖然這樣的絲網(wǎng)印刷并不昂貴，并且過(guò)程簡(jiǎn)單，但仍存在幾個(gè)問(wèn)題。
當(dāng)膠經(jīng)擠壓程序穿過(guò)掩膜，被印制在襯底的上面時(shí)，膠可能會(huì)由于自身的表面張力弄污襯底的表面。
因此，印在襯底122上的絕緣層124的邊緣部分124a，朝向陰極孔的內(nèi)側(cè)被弄污，使得直徑小于100μm的陰極孔NH難以形成。此外，這還破壞了印刷在通過(guò)陰極孔NH露出的陰極120表面上的發(fā)射體圖案的統(tǒng)一性，因此破壞了FED的品質(zhì)。
這個(gè)現(xiàn)象也發(fā)生在當(dāng)發(fā)射體(未示出)首先印刷之后，印刷絕緣層124的時(shí)候。當(dāng)發(fā)射體的圖案大小不一致時(shí)，每個(gè)發(fā)射體發(fā)出的電子數(shù)量就會(huì)不同。這會(huì)導(dǎo)致不一致的發(fā)光，因此破壞了場(chǎng)致發(fā)射顯示器的品質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明致力于解決上述問(wèn)題。
本發(fā)明的第一目的在于提供一種精確制作陰極孔的方法。
本發(fā)明的第二目的在于提供一種具有這種制作精確的陰極孔的FED。
為實(shí)現(xiàn)第一目的，本發(fā)明提供一種制作陰極孔的方法，包括如下步驟在襯底上用膠印刷多根線圖案；干燥線圖案；重復(fù)印刷和干燥的步驟直到線圖案提升到預(yù)定的高度；在與襯底上的線圖案之間垂直于線圖案用膠印刷多點(diǎn)圖案；將點(diǎn)圖案干燥；重復(fù)印刷和干燥的步驟，直到點(diǎn)圖案提升到預(yù)定的高度來(lái)限定被線圖案和點(diǎn)圖案包圍的陰極孔；烘烤線圖案和點(diǎn)圖案。
最好是，每個(gè)陰極孔的寬度都小于100μm，并且陰極孔被制成圓形、橢圓形和多邊形的一種。
最好是，線圖案的印刷是在線圖案的縱向方向上執(zhí)行的。
為實(shí)現(xiàn)第二目的，本發(fā)明提供一種具有按照上述的陰極孔制作程序制成的陰極孔的場(chǎng)致放射顯示器。
場(chǎng)致放射顯示器包括彼此面對(duì)的頂部襯底和底部襯底；在底部襯底上形成的陰極；具有由線圖案和點(diǎn)圖案限定的陰極孔的絕緣層；在通過(guò)陰極孔露出的陰極上形成的發(fā)射體；在絕緣層上形成的柵極；在面對(duì)柵極的頂部襯底上形成的陽(yáng)極；在陽(yáng)極上形成的熒光層。
按照另一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明提供一種制作場(chǎng)致放射顯示器的陰極孔的方法，包括如下步驟在襯底上用膠印刷多線圖案；在位于襯底上的線圖案之間用膠印刷多點(diǎn)圖案；使線圖案和點(diǎn)圖案干燥；重復(fù)印刷多線圖案，印刷多點(diǎn)圖案，干燥線圖案和點(diǎn)圖案的步驟，直到線圖案和點(diǎn)圖案提升到預(yù)定的高度，由此獲得由線圖案和點(diǎn)圖案限定的陰極孔的預(yù)定深度；然后烘干這些線圖案和點(diǎn)圖案。
通常，用來(lái)印刷的膠由溶劑和溶質(zhì)組成，這樣在經(jīng)過(guò)干燥程序時(shí)膠有一種吸收特性。因此，印刷在襯底上限定線圖案和點(diǎn)圖案的膠在脫水步驟之后具有吸收特性。
因此，當(dāng)在先前已用膠印刷/干燥的點(diǎn)圖案和線圖案的上面印刷新的相同的圖案時(shí)，新的相同的圖案的溶劑被已印刷和干燥的點(diǎn)圖案和線圖案吸收，因此新的相同的圖案的溶質(zhì)保留在先前已印刷和干燥的點(diǎn)圖案和線圖案的上面。
這樣防止了線圖案和點(diǎn)圖案的邊緣部分將陰極孔的區(qū)域弄污，使精確制作寬度小于100μm，特別是大約為30--50μm的陰極孔成為可能。
由于陰極孔制作精確，因此通過(guò)陰極孔緊貼陰極的發(fā)射體也能被精確地制作，因此提高了場(chǎng)致放射顯示器發(fā)光的均勻性。


附圖構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，舉例說(shuō)明了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，并且與說(shuō)明文字一起用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。
圖1是具有傳統(tǒng)絲網(wǎng)印刷方法形成的陰極孔的FED的局部透視圖；圖2是具有按本發(fā)明的方法形成的陰極孔的FED的剖視圖；圖3是描述按照本發(fā)明的最佳實(shí)施例制作陰極孔的方法的方框圖；圖4是在圖3的步驟10完成時(shí)FED的局部透視圖；圖5是在圖3的步驟30完成時(shí)FED的局部透視圖；圖6是在圖3的步驟40完成時(shí)FED的局部透視圖；圖7是在圖3的步驟60完成時(shí)FED的局部透視圖；圖8是描述按照本發(fā)明另一個(gè)最佳實(shí)施例制作陰極孔的方法的方框圖。
具體實(shí)施例方式
以下將結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖2所示為具有按照本發(fā)明的方法形成的陰極孔的FED。
場(chǎng)致放射顯示器包括頂部襯底12和底部襯底14，兩者之間形成內(nèi)部空間。
具有多個(gè)線圖案的陰極16置于底部襯底14上，絕緣層18形成在陰極16上，達(dá)到預(yù)定的高度。為使陰極16的部分線圖案露出，絕緣層18帶有多個(gè)陰極孔NH。具有與陰極16的線圖案垂直相交的多個(gè)線圖案的柵極20在絕緣層18上除形成陰極孔NH之外的區(qū)域形成。平面發(fā)射體22形成在陰極16上通過(guò)陰極孔NH露出的線圖案上。具有多個(gè)線圖案的陽(yáng)極24在平行于陰極16的方向上，在頂部襯底12上形成。熒光層26在陽(yáng)極24上形成，它靠發(fā)射體22發(fā)射的電子激發(fā)。
發(fā)射體22由碳基的材料組成，如碳納米管、石墨、鉆石型碳、碳纖維等等，并且具有平面形表面。當(dāng)陰極16和柵極20之間的電壓差高于臨界電壓時(shí)，這樣的碳基材料發(fā)射出電子。臨界電壓指的是開(kāi)始發(fā)射電子的電壓。
柵極20控制發(fā)射體22發(fā)射電子的數(shù)量，也被用作控制電子撞擊熒光層26的聚焦長(zhǎng)度的控制電極。
如果驅(qū)動(dòng)電壓被施加在陰極16和柵極20之間以產(chǎn)生高于臨界電壓的電壓差，發(fā)射體22發(fā)射電子。被發(fā)射的電子通過(guò)施加到陽(yáng)極24上以激發(fā)熒光層26的電壓的作用下被引向熒光層26。
以下將結(jié)合圖3、4、5、6、7來(lái)描述按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例制作陰極孔的方法。
首先，其上形成有陰極16的底部襯底14固定在印刷裝置上(未示出)，絕緣膠穿過(guò)掩膜(未示出)被擠壓到陰極16上印刷多線圖案LP(ST10)。
此時(shí)，最好在多線圖案LP的縱向方向上進(jìn)行擠壓，以便印刷出精確的圖案。
絕緣膠可以通過(guò)將溶質(zhì)與載體混合來(lái)制備，該溶質(zhì)是將玻璃料同粉末混合在一起制成的，載體又是通過(guò)將溶劑與粘合劑混合而制成的，溶劑例如萜品醇，丁基卡必醇BC，丁基卡必酯BCA，粘合劑例如乙基纖維素EC或硝基纖維素TC。
圖4中的參考標(biāo)記H1表明了線圖案LP印刷一次時(shí)的高度。
在印刷了圖4所示的線圖案LP之后，將這些圖案在大約120-150℃的溫度上干燥10到30分鐘，這樣線圖案LP就具備類似海綿的吸收特性了(ST20)。
然后交替重復(fù)ST10和ST20將線圖案LP提升到圖5所示的預(yù)定高度H2。
如上所述，當(dāng)新的線圖案LP在已印刷和脫水的線圖案LP上重復(fù)印刷時(shí)，由于新的線圖案的溶劑被已印刷和干燥的線圖案LP吸收，新的線圖案只有溶質(zhì)保留在已印刷和干燥的線圖案LP上，而且新的線圖案的大小和形狀與那些已印刷和干燥的線圖案保持相同。
圖5示出了具有預(yù)定高度H2的多根線圖案LP，這在ST30實(shí)現(xiàn)。
接下來(lái)，進(jìn)一步將絕緣膠擠壓穿過(guò)掩膜(未示出)到線圖案LP之間的襯底上，形成垂直于線圖案的多點(diǎn)圖案DP，如圖6所示(ST40)，之后將點(diǎn)圖案DP在大約120-150℃的溫度上干燥10到30分鐘，使其具有類似海綿的吸收特性(ST50)。
ST40和ST50重復(fù)進(jìn)行，以便將點(diǎn)圖案DP提升到與線圖案LP的高度H2相同的高度。
換句話說(shuō)，當(dāng)在已印刷和干燥的點(diǎn)圖案DP上重復(fù)印刷新的點(diǎn)圖案DP時(shí)，由于新的點(diǎn)圖案DP的溶劑被已印刷和脫水的點(diǎn)圖案DP吸收，新的點(diǎn)圖案DP只有溶質(zhì)保留在已印刷和脫水的線圖案LP的上面。
因此，如圖7所示，具有相同圖案寬度W1的多個(gè)陰極孔就制成了，該寬度是由線圖案LP和點(diǎn)圖案DP限定的，線圖案和點(diǎn)圖案同時(shí)烘干(ST70)。
這種方法使得可以通過(guò)改變點(diǎn)圖案DP的設(shè)計(jì)來(lái)制作不同形狀的孔，例如圓形、橢圓形和多邊形。
孔形成之后，擠壓發(fā)射體膠，使其穿過(guò)掩膜到通過(guò)陰極孔NH露出的陰極上，在陰極16上形成平面形發(fā)射體22。然后，在絕緣層18上印刷柵極20，并在底部襯底14上完成圖案成形過(guò)程。
發(fā)射體膠由碳基電極發(fā)射材料、添加劑和粘合劑的混合物組成，碳基電極發(fā)射材料選自由石墨，碳纖維，鉆石型碳，碳納米管組成的物質(zhì)組，添加劑如玻璃料。
如上所述，按照本發(fā)明的陰極孔制作方法，可精確地制作出設(shè)計(jì)尺寸的陰極孔，在通過(guò)陰極孔NH露出的陰極16的表面上制成精確的平面發(fā)射體22。這樣，我們就能獲得均勻的電場(chǎng)發(fā)射。
圖8所示為一種按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例制作陰極孔的方法。
首先在襯底上印刷多根線圖案(ST100)。在線圖案(ST200)之間的襯底上印刷多點(diǎn)圖案DP，然后將線圖案和點(diǎn)圖案干燥(ST300)。重復(fù)操作ST100到ST300，以便使線圖案和點(diǎn)圖案提升到預(yù)定的高度，因而獲得陰極孔NH預(yù)定的深度(ST400)。然后同時(shí)烘干線圖案和點(diǎn)圖案(ST500)。
本發(fā)明描述了現(xiàn)在被認(rèn)為是最實(shí)用和最佳的實(shí)施例，但要理解的是，本發(fā)明并不限于公開(kāi)的實(shí)施例，正好相反，本發(fā)明將覆蓋不同的但包括在本發(fā)明權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)的修改和等同設(shè)計(jì)。
權(quán)利要求
1.一種制作陰極孔的方法，包括如下步驟a)在襯底上印刷多根線圖案；b)干燥線圖案；c)重復(fù)步驟a)和b)，直到線圖案被提升到預(yù)定的高度；d)在襯底上的線圖案之間垂直于線圖案印刷點(diǎn)圖案；e)干燥點(diǎn)圖案；f)重復(fù)步驟d)和e)，直到點(diǎn)圖案被提升到預(yù)定的高度來(lái)限定被線圖案和點(diǎn)圖案包圍的陰極孔；并且g)烘干線圖案和點(diǎn)圖案。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于陰極孔的寬度小于100μm。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于陰極孔制成為圓形、橢圓形和多邊形中的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在線圖案的縱向方向上印刷線圖案。
5.一種具有按照權(quán)利要求1的方法制作的陰極孔的場(chǎng)致放射顯示器。
6.一種場(chǎng)致放射顯示器，包括彼此面對(duì)的頂部襯底和底部襯底；在底部襯底上形成的陰極；具有由線圖案和點(diǎn)圖案限定的陰極孔的絕緣層；在通過(guò)陰極孔露出的陰極上形成的發(fā)射體；在所述絕緣層上形成的柵極；在面對(duì)所述柵極的頂部襯底上形成的陽(yáng)極；在所述陽(yáng)極上形成的熒光層。
7.如權(quán)利要求6所述的場(chǎng)致放射顯示器，其特征在于陰極孔可制成為圓形、橢圓形和多邊形中的一種。
8.一種制作場(chǎng)致放射顯示器的陰極孔的方法，包括如下步驟a)在襯底上用膠印刷多根線圖案；b)在襯底上的線圖案之間垂直于線圖案印刷點(diǎn)圖案；c)干燥線圖案和點(diǎn)圖案；d)重復(fù)步驟a)、b)和c)，直到線圖案和點(diǎn)圖案被提升到預(yù)定的高度，因此獲得由線圖案和點(diǎn)圖案限定的陰極孔的預(yù)定深度；并且e)烘干線圖案和點(diǎn)圖案。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于陰極孔的寬度小于100μm。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于陰極孔可制成為圓形、橢圓形和多邊形中的一種。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于在線圖案的縱向方向上印刷線圖案。
12.一種具有按照權(quán)利要求8的方法制作的陰極孔的場(chǎng)致放射顯示器。
13.如權(quán)利要求12所述的場(chǎng)致放射顯示器，包括彼此相對(duì)的頂部襯底和底部襯底；在底部襯底上形成的陰極；具有由線圖案和點(diǎn)圖案限定的陰極孔的絕緣層；在通過(guò)陰極孔露出的陰極上形成的發(fā)射體；在所述絕緣層上形成的柵極；在面對(duì)所述柵極的頂部襯底上形成的陽(yáng)極；在所述陽(yáng)極上形成的熒光層。
14.如權(quán)利要求13所述的場(chǎng)致放射顯示器，其特征在于陰極孔可制成為圓形、橢圓形和多邊形中的一種。
15.一種由圍障(surrounding wall)制作的陰極孔，其特征在于圍障包含多層。
16.如權(quán)利要求15所述的陰極孔，其特征在于多層是通過(guò)在先前鋪放的層上重復(fù)形成一層而累積的。
17.如權(quán)利要求16所述的陰極孔，其特征在于多層是通過(guò)重復(fù)以下步驟形成的在先前鋪放的層上鋪放一層并干燥該層，直到多層達(dá)到特定的高度。
全文摘要
在制作場(chǎng)致放射顯示器的陰極孔的方法里，首先在襯底上印刷多根線圖案，然后進(jìn)行干燥。對(duì)線圖案重復(fù)印刷和干燥，直到線圖案被提升到預(yù)定的高度，然后在襯底上的線圖案之間印刷點(diǎn)圖案并干燥。對(duì)點(diǎn)圖案重復(fù)印刷和干燥，直到點(diǎn)圖案被提升到預(yù)定的高度來(lái)限定被線圖案和點(diǎn)圖案包圍的陰極孔，并同時(shí)烘干線圖案和點(diǎn)圖案。
文檔編號(hào)H01J31/12GK1407582SQ0214298
公開(kāi)日2003年4月2日 申請(qǐng)日期2002年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月29日
發(fā)明者車在喆, 丁奎元, 韓豪洙 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社