CN101355000B - 多层薄膜表面传导电子发射电子源 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于平板显示器件的多层薄膜表面传导电子发射电子源。多层薄膜表面传导电子发射电子源由器件电极和多层薄膜传导电子发射薄膜构成，各层薄膜采用不同的材料或不同的工艺参数制作，薄膜物理性质不同，具有不同的膨胀系数或是热应力参数。在薄膜上施加电压时，由于多层薄膜物理性质不同，易产生传导电子发射所需的纳米级裂缝。薄膜产生裂缝后具有传导电子发射效果，可应用于平板显示器件阴极。

Description

多层薄膜表面传导电子发射电子源
技术领域
本发明涉及一种传导电子发射平板显示器件，特别是一种多层薄膜表面传导电子发射电子源。
背景技术
日本佳能公司提出的表面传导电子发射显示器(Surface-conductionElectron-emitter Display，SED)，做为FED的一种，其显示效果在目前平板显示器件中非常的突出。
SED的显像原理与传统的阴极射线显像管(Cathode Ray Tube，CRT)类似，不同于CRT的是，SED将涂有荧光材料的玻璃板与铺有大量表面传导电子发射源的玻璃底板平行摆放，这样的结构使得SED的厚度可以做得相当薄，易于平板化、大型化。同时，SED的能耗也比较低。
目前佳能公司的SED制作技术需要使用钯制作电子发射源传导电子发射薄膜，而钯是一种贵重金属，大量的使用这种材料会使SED的制作成本较高。电成型工艺是传导电子发射薄膜制作的关键步骤，但目前传导电子发射薄膜电成型比较难以控制，成型时间也较长。
发明内容
本发明的目的是提出一种多层薄膜传导电子发射电子源，可应用与传导电子发射平板显示器件。采用本发明提出的多层薄膜传导电子发射电子源，使得传导电子发射显示器单元一致性好，电成型工艺简单。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明包含两个器件电极及多层薄膜传导电子发射薄膜，多层薄膜传导电子发射薄膜由多层薄膜复合构成。
多层薄膜传导电子发射薄膜由两层薄膜构成，其中第一层薄膜制作在玻璃基板上，厚度在10nm～200nm之间，薄膜材料可选用ZnO或PaO，第二层薄膜制作在第一层薄膜上，薄膜材料可选用Pa溢出功小的材料。
多层薄膜传导电子发射薄膜由三层薄膜构成，其中第一层薄膜制作在玻璃基板上，厚度在10nm～200nm之间，薄膜材料可选用ZnO或PaO，第二层薄膜制作在第一层薄膜上，薄膜材料可选用Al、Ni膨胀系数较大的材料，第三层薄膜制作在第二层薄膜上，薄膜材料可选用ZnO、PaO。
本发明提出的多层薄膜传导电子发射电子源，由在玻璃基板上两个器件电极和在两个电子之间制作的多层薄膜传导电子发射薄膜构成；多层薄膜传导电子发射薄膜采用磁控溅射、电子束蒸发薄膜成型工艺，但不局限于这几种工艺，在玻璃基底上依次制作多层薄膜，薄膜厚度在10nm～200nm；薄膜采用ZnO、PaO、Al、Ni、Pa等，但不局限于这些材料构成；多层薄膜传导电子发射薄膜在制作时各层可选用不同的材料；多层薄膜传导电子发射薄膜在制作时各层可选用不同的工艺参数。
采用本发明提出的多层薄膜传导电子发射薄膜，在电成型工艺过程中非常容易形成电子发射所需的nm级裂缝，提高电成型过程的效率；采用本发明提出的多层薄膜表面传导电子发射电子源，可以使得薄膜溢出功小，电子容易发射出来，增加的电子发射效率。
附图说明
图1是本发明SED原理结构示意图；
图2是SED一个子像素原理结构示意图；
图3是SED一个子像素的阴极结构示意图；
其中(a)为顶视图，(b)为前视图；
图4是本发明公开的多层薄膜表面传导电子发射电子源结构示意图；
其中(a)为顶视图，(b)为前视图；
图5是三层结构的电子发射源示意图，为本发明实施例之一；
图6是两层结构的电子发射源示意图，为本发明实施例之二；
下面结合附图对本发明的内容作进一步详细说明。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不限于这些实施例。
图1示出SED显示器一个像素的结构，SED包含了下玻璃基板100和上玻璃基板110，每个像素单元包含红绿蓝三个子像素，电子发射源130制作在下玻璃基板100上。表面传导电子发射电子源包括两个器件电极150和传导电子发射薄膜250。SED显示器件还包含一个高电压阳极170。当在器件电极150上施加直流电压时，传导电子发射250会发射电子，在阳极170电压加速下，电子轰击荧光粉160发光。
图2示出SED显示器一个子像素的结构，包含了下玻璃基板100和上玻璃基板110，电子发射源130制作在下玻璃基板100上。表面传导电子发射电子源包括两个器件电极150和传导电子发射薄膜250。SED显示器件还包含一个高电压阳极170。当在器件电极150上施加直流电压时，传导电子发射250会发射电子，在阳极170电压加速下，电子轰击荧光粉160发光。
图3示出了一个子像素的表面传导电子发射电子源结构示意图，其中(a)为顶视图，(b)为前视图，表面传导电子发射电子源制作在下玻璃基板100上。电子发射源包括两个器件电极150和传导电子发射薄膜250。
图4示出了本发明所公开的表面传导电子发射电子源结构示意图，其中(a)为顶视图，(b)为前视图，表面传导电子发射电子源制作在下玻璃基板100上。电子发射源包括两个器件电极150和多层薄膜表面传导电子发射薄膜260。
图5示出了本发明所公开的多层薄膜表面传导电子发射薄膜的结构示意图，也是本发明的为本发明实施例之一。多层薄膜表面传导电子发射薄膜260包括三层薄膜。第一层薄膜200制作在玻璃基板100上，可采用磁控溅射、电子束蒸发等薄膜工艺制作，厚度在10nm～200nm之间，薄膜材料可选用ZnO、PaO等。第二层薄膜300制作在第一层薄膜200上，薄膜材料可选用Al、Ni等膨胀系数较大的材料，制作工艺可采用磁控溅射等薄膜制作工艺。第三层薄膜400制作在第二层薄膜300上，薄膜材料可选用ZnO、PaO等，制作工艺可采用磁控溅射、电子束蒸发等薄膜制作工艺。利用各层薄膜热膨胀系数不同的特点，在电成型处理时，非常容易形成传导电子发射所需要的nm级的裂缝。
图6示出了另一种本发明所公开的多层薄膜表面传导电子发射薄膜的结构示意图，也是本发明的为本发明实施例之二。多层薄膜表面传导电子发射薄膜260包括两层层薄膜。第一层薄膜210制作在玻璃基板100上，可采用磁控溅射、电子束蒸发等薄膜工艺制作，厚度在10nm～200nm之间，薄膜材料可选用ZnO、PaO等。第二层薄膜220制作在第一层薄膜210上，薄膜材料可选用Pa等溢出功小的材料，制作工艺可采用磁控溅射、电子束蒸发等薄膜制作工艺。
综上所述，本发明具有如下的优点：
1)采用本发明提出的多层薄膜表面传导电子发射电子源，在电成型工艺过程中非常容易形成电子发射所需的nm级裂缝，提高电成型过程的效率。
2)采用本发明提出的多层薄膜表面传导电子发射电子源，可以使得薄膜溢出功小，电子容易发射出来，增加的电子发射效率。

Claims (2)

1.一种多层薄膜表面传导电子发射电子源，包含两个器件电极(150、151)及多层薄膜传导电子发射薄膜(260)，其特征在于：多层薄膜传导电子发射薄膜由多层薄膜复合构成，多层薄膜传导电子发射薄膜由两层薄膜构成，其中第一层薄膜(210)制作在玻璃基板(100)上，厚度在10nm～200nm之间，薄膜材料选用ZnO或PaO，第二层薄膜(220)制作在第一层薄膜(210)上，薄膜材料选用Pa。
2.根据权利要求1所述的多层薄膜表面传导电子发射电子源，其特征在于，多层薄膜传导电子发射薄膜由三层薄膜构成，其中第一层薄膜(200)制作在玻璃基板(100)上，厚度在10nm～200nm之间，薄膜材料选用ZnO或PaO，第二层薄膜(300)制作在第一层薄膜(200)上，薄膜材料选用Al或Ni，第三层薄膜(400)制作在第二层薄膜(300)上，薄膜材料选用ZnO或PaO。
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