專利名稱：一種印刷型場發(fā)射顯示器及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光顯示面板制備技術(shù)領(lǐng)域，一種印刷型場發(fā)射顯示器及其制作方法。
背景技術(shù)：
場發(fā)射顯示器(Field Emission Display)是一種新型的平板顯示器件。該顯示器采用場致發(fā)射體作為電子源。如果對(duì)場致發(fā)射體施加一很強(qiáng)的電場，由于隧道效應(yīng)，電子可由發(fā)射體逸出至真空，產(chǎn)生場致發(fā)射。從電子源發(fā)射出的電子經(jīng)過聚焦后轟擊到熒光粉，激發(fā)熒光粉發(fā)光，實(shí)現(xiàn)圖象顯示。由于場致發(fā)射顯示器件的圖象顯示機(jī)理與傳統(tǒng)的陰極射線管(CathodeRay Tube)非常接近，因此場致發(fā)射顯示器件可以達(dá)到與CRT相同的圖像顯示質(zhì)量。 眾所周知，下柵極場發(fā)射顯示器(FED)結(jié)構(gòu)中，柵極與陰極圖形呈正交排布，柵極與陰極中間由絕緣介質(zhì)隔離，并且在陰柵電極的正交區(qū)域上方制作發(fā)射源材料。當(dāng)在陰極與柵極之間施加電壓時(shí)，每個(gè)陰極與柵極交匯處便產(chǎn)生電場，當(dāng)電場強(qiáng)度足夠大時(shí)，發(fā)射源中的電子便被引出發(fā)射體。隨后在陽極電場作用下，電子向陽極加速，轟擊陽極熒光粉實(shí)現(xiàn)發(fā)光。 FED的整體性能要得到保障，發(fā)射體必須能夠在電場下均勻地發(fā)射電子，于是就要保證下基板陰極與柵極之間的介質(zhì)具有足夠高的抗壓強(qiáng)度。如果介質(zhì)材料性能不好或者制備的介質(zhì)存在缺陷，那么在電場作用下介質(zhì)就很容易被擊穿，使得陰極與柵極之間短路?，F(xiàn)在普遍采用的是印刷法制備介質(zhì)，不論采用普通的印刷性介質(zhì)漿料，還是感光性介質(zhì)漿料，還是刻蝕型介質(zhì)漿料，其中都包含著不同比例的有機(jī)助劑或載體，而這些有機(jī)物在燒結(jié)過程中就會(huì)被燒掉或者揮發(fā)掉，留下許多的孔洞或缺陷在介質(zhì)中間，而這些孔洞與缺陷在下一制程中就會(huì)存在隱患即上層的電極漿料印刷后其中的高導(dǎo)電成份銀顆粒就會(huì)滲入這些孔洞與缺陷中，增加了上下電極短路的可能性，也使得介質(zhì)耐擊穿強(qiáng)度大大降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是改進(jìn)印刷型FED的制作工藝，并制作該印刷型場發(fā)射顯示器，以
提高下柵極結(jié)構(gòu)FED柵極與陰極之間的的絕緣性能，保證整個(gè)FED的可靠性和穩(wěn)定性。 本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種印刷型場發(fā)射顯示器，包括下基
板及與下基板相封裝的上基板及其上、下基板之間的支撐體，其特征在于所述下基版包括
玻璃基板、印制在玻璃基板上的柵極、柵極上的絕緣介質(zhì)層和絕緣介質(zhì)層上設(shè)置的陰極，陰
極上設(shè)有陰極發(fā)射體；在所述下基板絕緣介質(zhì)層和陰極之間設(shè)置有Si02絕緣層。 所述上基板包括ITO玻璃基板、印刷在ITO玻璃基板下端面的黑矩陣及RGB熒光
粉；所述的RGB熒光粉分別嵌套在黑矩陣之間，并且該RGB熒光粉與下基板上的陰極發(fā)射體
正對(duì)應(yīng)。
1)制作下基板 a)、制作柵極用去污粉和去離子水分別超聲清洗玻璃基板并用氣槍吹干，然后用精密絲網(wǎng)印刷機(jī)在玻璃基板上印刷柵極，玻璃基板上的印刷柵極在10(TC干燥20min后升溫至370。C燒結(jié)，燒結(jié)溫度為370。C保溫20min，570。C保溫20min，升溫速率5°C /min，得到柵極； b)、制作絕緣介質(zhì)層在柵極上印刷絕緣介質(zhì)層，印刷好的絕緣介質(zhì)層在IO(TC干燥20min后燒結(jié)，燒結(jié)溫度為370。C保溫20min， 580。C保溫20min，升溫速率5°C /min，得到絕緣介質(zhì)層； c)、制作Si02絕緣層利用磁控濺射法，用鎳合金片制作掩膜，在絕緣介質(zhì)層上濺射Si02膜，獲得帶Si02絕緣層，Si02絕緣層厚度為200nm ;所述磁控濺射法采用Si02陶瓷靶作靶材，襯底溫度為40(TC，工作氣體為Ar氣，背底真空度為4X10—卞a，工作氣壓為0. 8Pa，濺射功率為350W，濺射時(shí)間為10min ; d)、制作陰極在Si02絕緣層上印刷陰極銀漿料，印刷好的陰極銀漿料在IO(TC干燥20min后燒結(jié)，燒結(jié)溫度為370。C保溫20min， 570。C保溫20min，升溫速率5°C /min，得到陰極； e)、制作陰極發(fā)射體碳納米管、有機(jī)載體和金屬填料混合均勻配制成漿料，其中碳納米管的質(zhì)量百分比為8%-20%，金屬填料的質(zhì)量百分比為4%_10%，余量為有機(jī)載體70% -88% ; 將上述制備好的漿料印刷在陰極上并在12(TC干燥20min后燒結(jié)，燒結(jié)制度為340。C保溫20min，450。C保溫20min，升溫速率5°C /min，得到陰極發(fā)射體；
f)、制作支撐體用隔離子散布裝置在陰極發(fā)射體間隙處均勻布置直徑為70微米的支撐體； 2)制作上基板 a)、制作黑矩陣在ITO基板玻璃上印刷黑介質(zhì)漿料，并在IO(TC干燥20min后升
溫至590。C燒結(jié)，燒結(jié)溫度為590。C保溫20min，升溫速率5°C /min，得到黑矩陣； b)、制作RGB三色熒光粉圖形在燒結(jié)好的黑矩陣間隙依次印刷RGB三色熒光粉，
并干燥，干燥溫度為180°C ; 3)封排及老練 a)、封裝在上下基板周圍分別均勻涂布低玻漿料，然后在上下基板之間放置封接
框，將上下基板對(duì)合好之后，進(jìn)行低玻燒結(jié)，燒結(jié)溫度為430°C ; b)、排氣在排氣臺(tái)上對(duì)封裝好的FED進(jìn)行排氣，使其真空度^ 104Pa ; c)、進(jìn)行老練，得到印刷型場發(fā)射顯示器。 所述制作下基板步驟e)碳納米管漿料中的有機(jī)載體由松油醇和乙基纖維素按照
質(zhì)量比9:1的比例構(gòu)成。 所述金屬填料為銀納米顆粒。 本發(fā)明的改進(jìn)印刷型FED的制作工藝，提高了下柵極2結(jié)構(gòu)FED柵極2與陰極5之間的絕緣性能，保證了整個(gè)FED的可靠性和穩(wěn)定性。


圖1為本發(fā)明FED下基板制作示意 圖2為本發(fā)明FED上基板制作示意 圖3為本發(fā)明FED的截面圖。
圖中1為玻璃基板；2為柵極；3為絕緣介質(zhì)層；；4為Si02絕緣層；5為陰極；6
為陰極發(fā)射體；7為支撐體；8為封接框；9為ITO玻璃基板；10為黑矩陣；11為RGB熒光粉。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。 —種印刷型場發(fā)射顯示器的制作方法，按照以下步驟 參見圖1所示，( — )制作下基板 a)、制作柵極2 :用去污粉和去離子水分別超聲清洗玻璃基板1并用氣槍吹干，然后用精密絲網(wǎng)印刷機(jī)在玻璃基板1上印刷柵極2，玻璃基板1上的印刷柵極2在IO(TC干燥20min后升溫至370。C燒結(jié)，燒結(jié)溫度為370。C保溫20min， 570。C保溫20min，升溫速率5°C /min，得到柵極2 ; b)、制作絕緣介質(zhì)層3 :在柵極2上印刷絕緣介質(zhì)層3，印刷好的絕緣介質(zhì)層3在100。C干燥20min后升溫至370。C燒結(jié)，燒結(jié)溫度為370。C保溫20min， 580。C保溫20min，升溫速率5°C /min，得到絕緣介質(zhì)層3 ; c)、制作Si02絕緣層4 :利用磁控濺射法，用鎳合金片制作掩膜，在絕緣介質(zhì)層3上濺射Si02膜，獲得Si02絕緣層4， Si02絕緣層4厚度為200nm ; 所述磁控濺射法采用Si02陶瓷靶作靶材，襯底溫度為400°C ，工作氣體為Ar氣，背
底真空度為4X 10—3pa，工作氣壓為0. 8Pa，濺射功率為350W，濺射時(shí)間為10min ; d)、制作陰極5 :在Si02絕緣層4上印刷陰極5銀漿料，印刷好的陰極5銀漿料在
IO(TC干燥20min后升溫至370。C燒結(jié)，燒結(jié)溫度為370。C保溫20min， 570。C保溫20min，升
溫速率5t: /min，得到陰極5 ; e)、制作陰極發(fā)射體6 : 首先將碳納米管、有機(jī)載體和金屬填料混合均勻配制成漿料，其中碳納米管的質(zhì)量百分比為8%，銀納米顆粒的質(zhì)量百分比為4%，有機(jī)載體的質(zhì)量百分比88% (其中，有機(jī)載體由松油醇和乙基纖維素構(gòu)成，松油醇乙基纖維素=9 : 1); 將漿料印刷在陰極5上并在12(TC干燥20min后燒結(jié)，燒結(jié)溫度為34(TC保溫20min， 450。C保溫20min，升溫速率5°C /min，得到陰極發(fā)射體6 ; f)、制作支撐體7 :用隔離子散布裝置在陰極發(fā)射體6間隙處均勻布置直徑為70
微米的支撐體7。 參見圖2所示， ( 二 )制作上基板 a)、制作黑矩陣10 :在ITO基板玻璃9上印刷黑介質(zhì)漿料，并在IO(TC干燥20min后升溫至59(TC燒結(jié)，燒結(jié)溫度為59(TC保溫20min，升溫速率5°C /min，得到黑矩陣10 ;
b)、制作RGB三色熒光粉圖形在燒結(jié)好的黑矩陣10間隙依次印刷RGB熒光粉11，并干燥，干燥溫度為180°C。 [OO48](三)封排及老練 a)、封裝在上下基板周圍分別均勻涂布低玻漿料，然后在上、下基板之間放置封
接框8，將上、下基板對(duì)合好之后，進(jìn)行低玻燒結(jié)，燒結(jié)溫度為430°C ; b)、排氣在排氣臺(tái)上對(duì)封裝好的FED進(jìn)行排氣，使其真空度^ 104Pa ; c)、進(jìn)行老練，得到印刷型場發(fā)射顯示器。 上述漿料的制備方法不僅限于實(shí)施例1的制備方法。 實(shí)施例2 該印刷型場發(fā)射顯示器的制作方法同實(shí)施例l，所不同的是其制作下基板步驟e) 中漿料的制備方法，該制備方法如下 碳納米管、有機(jī)載體和金屬填料混合均勻配制成漿料，其中碳納米管的質(zhì)量百分 比20%，銀納米顆粒的質(zhì)量百分比為10%，有機(jī)載體的質(zhì)量百分比為70% (其中，松油醇 乙基纖維素=9 : 1)。
實(shí)施例3 該印刷型場發(fā)射顯示器的制作方法同實(shí)施例l，所不同的是其制作下基板步驟e) 中漿料的制備方法，該制備方法如下 碳納米管、有機(jī)載體和金屬填料混合均勻配制成漿料，其中碳納米管的質(zhì)量百分 比18%，銀納米顆粒的質(zhì)量百分比為5%，有機(jī)載體的質(zhì)量百分比為77%，其中，松油醇 乙基纖維素=9 : 1)。 參見圖3所示，為制作印刷型場發(fā)射顯示器結(jié)構(gòu)示意圖。該印刷型場發(fā)射顯示器 包括下基板及與下基板相封裝的上基板及其上、下基板之間的支撐體7，在上、下基板之間 外側(cè)設(shè)置有封接框8。 其中，所述下基板包括玻璃基板1、印制在玻璃基板1上的柵極2、柵極2上的絕緣 介質(zhì)層3和絕緣介質(zhì)層3上設(shè)置的陰極5，陰極5上設(shè)有陰極發(fā)射體6 ;在所述下基板絕緣 介質(zhì)層3和陰極5之間設(shè)置有Si02絕緣層4 ;所述上基板包括ITO玻璃基板9、印刷在ITO 玻璃基板9下端面的黑矩陣10及RGB熒光粉11 ;所述的RGB熒光粉11分別嵌套在黑矩陣 10之間，并且該RGB熒光粉11與下基板上的陰極發(fā)射體6相對(duì)應(yīng)。
權(quán)利要求
一種印刷型場發(fā)射顯示器，包括下基板及與下基板相封裝的上基板及其上、下基板之間的支撐體(7)，其特征在于所述下基板包括玻璃基板(1)、印制在玻璃基板(1)上的柵極(2)、柵極(2)上的絕緣介質(zhì)層(3)和絕緣介質(zhì)層(3)上設(shè)置的陰極(5)，陰極(5)上設(shè)有陰極發(fā)射體(6)；在所述下基板絕緣介質(zhì)層(3)和陰極(5)之間設(shè)置有SiO2絕緣層(4)；所述上基板包括ITO玻璃基板(9)、印刷在ITO玻璃基板(9)下端面的黑矩陣(10)及RGB熒光粉(11)；所述的RGB熒光粉(11)分別嵌套在黑矩陣(10)之間，并且該RGB熒光粉(11)與下基板上的陰極發(fā)射體(6)相對(duì)應(yīng)。
2. —種印刷型場發(fā)射顯示器的制作方法，其特征在于該方法包括以下步驟1) 制作下基板a) 制作柵極(2):超聲清洗玻璃基板(l)，吹干，然后在玻璃基板(1)上印刷柵極(2)，柵極(2)在IO(TC干燥20min后升溫至370。C燒結(jié)20min，升溫至570。C燒結(jié)20min ;得到柵極(2);b) 制作絕緣介質(zhì)層(3):在柵極(2)上印刷絕緣介質(zhì)層(3)，絕緣介質(zhì)層(3)在IO(TC干燥20min后燒結(jié)，370。C燒結(jié)20min，升溫至580。C燒結(jié)20min ;得到絕緣介質(zhì)層(3);c) 制作Si(^絕緣層(4):利用磁控濺射法，用鎳合金片制作掩膜，在絕緣介質(zhì)層(3)上濺射Si02膜，獲得Si02絕緣層(4)，厚度為200nm ;d) 制作陰極(5):在Si(^絕緣層(4)上印刷陰極(5)銀漿料，印刷好的陰極(5)銀漿料在IO(TC干燥20min后燒結(jié)，370。C燒結(jié)20min，升溫至570。C燒結(jié)20min ;得到陰極(5);e) 制作陰極發(fā)射體(6):制作碳納米管漿料，并將其印刷在陰極(5)上并在12(TC干燥20min后燒結(jié)，340。C燒結(jié)20min，升溫至450。C燒結(jié)20min ;得到陰極發(fā)射體(6);f) 制作支撐體(7):用隔離子散布裝置在陰極發(fā)射體(6)間隙處均勻布置直徑為70微米的支撐體(7);2) 制作上基板a) 制作黑矩陣(10):在ITO基板玻璃(9)上印刷黑介質(zhì)漿料，并在10(TC干燥20min后燒結(jié)，升溫至59(TC燒結(jié)20min;得到黑矩陣(10);b) 制作RGB三色熒光粉圖形(11):在燒結(jié)好的黑矩陣(10)間隙依次印刷RGB熒光粉(11)，于18(TC干燥；3) 封排及老練a) 封裝在上下基板周圍分別均勻涂布低玻漿料，并用封接框(8)將上下基板進(jìn)行對(duì)合，進(jìn)行低玻燒結(jié)，燒結(jié)溫度為430°C ;b) 排氣在排氣臺(tái)上對(duì)封裝好的FED進(jìn)行排氣，使其真空度^ 104Pa ;c) 進(jìn)行老練。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的印刷型場發(fā)射顯示器的制作方法，其特征在于所述超聲清洗是在超聲清洗機(jī)中分別加入去污粉和去離子水清洗，并用氣槍吹干。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的印刷型場發(fā)射顯示器的制作方法，其特征在于所述燒結(jié)升溫速率為5°C /min。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的印刷型場發(fā)射顯示器的制作方法，其特征在于所述磁控濺射法采用Si02陶瓷靶作靶材，襯底溫度為400°C，工作氣體為Ar氣，背底真空度為4X10—3pa，工作氣壓為0. 8Pa，濺射功率為350W，濺射時(shí)間為10min。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的印刷型場發(fā)射顯示器的制作方法，其特征在于所述碳納米管漿料由下述質(zhì)量百分比的原料混合配制而成碳納米管8% -20%，金屬填料4% -10%，有機(jī)載體70% -88%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的印刷型場發(fā)射顯示器的制作方法，其特征在于所述有機(jī)載體由松油醇和乙基纖維素按照質(zhì)量比9:l的比例構(gòu)成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的印刷型場發(fā)射顯示器的制作方法，其特征在于所述金屬填料為銀納米顆粒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種印刷型場發(fā)射顯示器及其制作方法，按照以下三個(gè)步驟進(jìn)行(一)制作下基板，其中又分為a)制作柵極；b)制作絕緣介質(zhì)層；c)制作SiO2絕緣層，SiO2絕緣層厚度為200nm；d)制作陰極；e)制作陰極發(fā)射體；f)制作支撐體。(二)制作上基板，其中又分為A)制作黑矩陣；B)制作RGB三色熒光粉。(三)封排及老練。本發(fā)明的改進(jìn)印刷型FED的制作工藝，提高了下柵極結(jié)構(gòu)FED柵極與陰極之間的絕緣性能，保證整個(gè)FED的可靠性和穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H01J31/12GK101777479SQ20101012203
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2010年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月11日
發(fā)明者李軍 申請(qǐng)人:彩虹集團(tuán)公司