TWI248630B - Method for fabricating cathode of carbon nanotube field effect emission display and the carbon nanotube field effect emission display - Google Patents

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1248630 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種製作場效發射顯示器（field emission display;簡稱 FED)之陰極板（cathode)及場效 5 發射顯示器的方法，特別是指一種製作奈米碳管場效發射 顯示器（carbon Nanotube field emission display;簡 稱CNTFED)之陰極板及奈米碳管場效發射顯示器的方法。 【先前技術】 近年來，在半導體薄膜製程等相關領域的技術開發 10 下，使得當下的電子用品日趨輕薄短小化，此種現象也可 見於顯示器等相關產業，例如：液晶顯示器（1 iquid crystal display;簡稱 LCD)、電漿顯示器（plasma display panel ;簡稱 PDP)、有機發光二極體（organic 1 ight emitting diode)顯示器及奈米碳管場效發射顯示器等。 15 一般地，目前CNTFED之相關業界大致上是藉由薄膜 製程製作CNTFED之陰極板，亦或是將藉由薄膜沉積thin film deposition)所製得的CNT製備成網印膠（screen print ing paste)，配合網印及薄膜製程等方法製作CNTFED 之陰極板。 20 在第428189號之中華民國專利中，揭露出一種冷陰 極陣列之製造方法（圖未示），首先，提供一具有電路設計 之複數陰極線、複數與該等陰極線相互交錯並位在該等陰 極線上的絕緣層（insulator)，及複數形成在該等絕緣層 上的閘極（gate)線之基板。接續，於該等陰極線的一裸露 1248630 區進行一陽極處理（anodizing)以在該等陰極線之裸露區 分別形成一陽極處理膜（anodized film)，使每一陽極處 理膜具有複數孔洞。進一步地，將觸媒（catalyst)分別形 成於該等孔洞内。最終，再將該基板設置在一電漿（plasma) 5 系統中，利用含碳氣體與該觸媒反應，以使得複數毫微米 碳管自該等孔洞内成長出來。 前面所提及的電漿系統，是藉含碳氣體經由電漿系統 解離出碳離子，進而使得被解離的碳離子可藉由催化劑形 成過飽和析出（oversaturation precipitation)以產生石 10 墨化（graphi tization)的碳管。 其中，含碳氣體可以有甲烷（CH4)、乙炔（C2H2)等，電 漿系統解可以是電漿輔助化學氣相沉積（plasma enhanced chemical vapor deposition;簡稱 PECVD)系統、微波電 漿輔助化學氣相沉積（microwave plasma enhanced 15 chemical vapor deposition ;簡稱 MPECVD)系統，及電子 迴旋共振化學氣相沉積（electron cyclotron resonance chemical vapor deposition;簡稱 ECRCVD)系統。 熟知場效發射技術領域者皆知，場效發射率是與長寬 比（aspect ratio)、場效發射面積（fieid emissi〇n 20 area)、真空度等因素成正比，且與兩極板間的距離成反 比。然而，此種藉由薄膜沉積完成冷陰極陣列之製造方 法’雖然可製備出具有陣列式（array)順向（orientati〇n) 排列的奈米碳管’但所需的真空（vacuum)鍍膜週邊設備昂 貴’且抽真空時間耗時久，因此具有設備成本及時間成本 1248630 高等缺點。 參閱圖1A至圖1E，一種奈米碳管場發射顯示器之陰 極板的製作方法（中華民國專利公告案號為518632)，依序 包含下列步驟： (a) 準備一透明基板101，該透明基板101備有一表 面及一下表面； (b) 將一感光性（photo sensitivity)導電漿料塗佈 於该透明基板101的一表面上，再利用微影製程 (Photolithography)及燒結（sintering)製程完 成一具有一圖案之底電極層1〇2 (如圖1A所示）； (c) 利用一網印方式將一奈米碳管層1〇3印製於該底 電極層102之圖案上（如圖1B所示）； (d) 全面性塗佈一層可以蝕刻（etching)之介電材料 (dielectric)作為一介電層104(如圖lc所示）； (e) 於該介電層104上方全面性塗佈一層感光性閘極 (gate)材料，再利用微影製程及燒結製程形成一 閘極圖案1〇5(如圖1D所示）；及 (Ο以該閘極圖案105作為一具有圖案之保護層，結 合一蝕刻製程蝕刻掉未被該閘極圖案丨〇5保護之 介電層104,並在一燒結製程後完成該陰極板結 構（如圖1E所示）。 此種搭配薄膜沉積製程及網印製程所製得的奈米碳 管場發射顯示器之陰極板，雖然可降低部分耗時的製程時 間及節省部分不必要的鑛膜週邊設備。但是藉由網印製做 1248630 的奈米碳管層103,容易因網版本身的乳劑(emulsi〇n)厚 度設計不佳、於網印過程壓力控制不當、含有奈米碳管之 網印膠，黏度（ViSCGSity)與網版網目（_)尺寸大小無 法配合等因素’而造成陰極板解析度不良等問題。 再者，藉由網印形成在該底電極層1〇2之圖案上的奈 米碳管層iG3,所呈現㈣排列方式是呈__毛球狀的不規 則（random)外觀’因此，無法形成呈現—陣列式順向排列 的奈米碳管以符合場效發射率的需求。 10 以上所提到的所有前案專利，在此併入本案作為參考 文獻。 因此，如何簡化製作奈米碳管陰極板之製程的同時， 又能兼具製作出具有順向排列的奈米碳管，是開發奈米碳 管陰極板相關領域人士所應克服的一大難題。 【發明内容】 因此，本發明之目的，即在提供一種製作奈米碳管場 效發射顯示器之陰極板的方法。 本發明之另一目的，即在提供一種製作奈米碳管場效 發射顯示器的方法。 本發明製作奈米碳管場效發射顯示器之陰極板的方 法，包含以下步驟： (A) 於一具有一導電層的第一板體上形成一奈米碳管 塗層； (B) 提供一引導模板； (C) 於该引導模板及該第一板體兩者間提供一磁場 1248630 (magnetic field)； (D) 壓合該引導模板及該奈米碳管塗層，以在該奈米 石反官塗層上形成複數相間隔設置並具有複數呈順 向排列之奈米碳管的碳管區； (E) 固化（curing)該奈米碳管塗層；及 (F) 分離該引導模板及具有該奈米碳管塗層的第一板 體，以形成一具有該第一板體、該導電層及該等 碳管區的陰極板。 另外，配合本發明製作奈米碳管場效發射顯示器之陰 極板的方法可完成一製作奈米碳管場效發射顯示器的方 法。該製作奈米碳管場效發射顯示器的方法，包含以下步 驟： (I) 提供一由前述之方法製作而成的陰極板； (Π)於該陰極板上提供一空間支撐器（spacer)，並 藉由該空間支撐器之一底緣將該等碳管區相 間隔開； (III) 於每一碳管區的一外圍形成一絕緣層； (IV) 於每一絕緣層上形成一閘極層；及 (V) 於該空間支撐器的一頂緣設置一陽極板 (anode)，以形成一奈米碳管場效發射顯示器。 【實施方式】 參閱圖2’本發明之奈米碳管場效發射顯示器之陰極 板的製作方法，包含以下步驟： (A)於一具有一導電層的第一板體上形成一奈米碳管 10 1248630 塗層； (B) 提供一引導模板； (C) 於該引導模板及該第一板體兩者間提供一磁場； (D) 壓合該引導模板及該奈米碳管塗層，以在該奈米 5 碳管塗層上形成複數相間隔設置並具有複數呈順 向排列之奈米碳管的碳管區； (E) 固化該奈米碳管塗層；及 (F) 分離該引導模板及具有該奈米碳管塗層的第一板 體，以形成一具有該第一板體、該導電層及該等 10 碳管區的陰極板。 較佳地，該奈米碳管塗層是將一含有奈米碳管之塗料 (slurry)形成在該導電層上所製成。較佳地，該塗料内的 奈米碳管具有選自於下列所構成之群組的磁性金屬元 素··鐵（Fe)、鈷（Co)、鎳（Ni)及此等之一組合。在一具體 15 例中，該磁性金屬元素是鐵。 較佳地’該奈米碳管層是藉由選自於下列所構成之群 組的塗佈法所形成：刮刀塗佈法（blah coating)、旋轉 塗佈法（spin coating)、含浸塗佈法（dip coating)及滾 軸塗佈法（roll coating)。在一具體例中，該塗佈法是刮 20 刀塗佈法。 較佳地，該引導模板是由一非磁性材料所製成，並具 有複數呈一陣列式排列的穿孔，於該引導模板提供一磁力 裝置以產生該磁場。在一具體例中，該非磁性材料是石英 (quartz)玻璃。 1248630 更佳地，於該引導模板的一上表面提供一磁性體、於 該磁性體的一外圍設置一可產生電磁效應 (electromagnetic effect)的線圈（coil)，並於該線圈上 電性連接一電源（power)以形成該磁力裝置並產生該磁 場。適用於本發明之該磁性體是由選自於下列所構成之群 組的磁性材料（magnetic material)所製成：鐵磁體 (ferromagnetics)、亞鐵磁體（ferrimagnetic materials)、反鐵磁體（antiferromagnet)及順磁體 (paramagnet)。較佳地，該磁性材料是鐵磁體。適用於本 發明之該鐵磁體是選自於下列所構成之群組：鐵石夕合金 (Fe-Si alloy)、含鐵合金、含姑合金、含錄合金及鐵鎳 合金。在一具體例中，該鐵磁體是鐵矽合金。 更佳地，於該引導模板的一上表面提供一永久磁體 (permanent magnet)以形成該磁力裝置並產生該磁場。在 一具體例中，該永久磁體是亞力可合金（Alnico alloy ; alumin-nickel-cobalt alloy) 〇 適用於本發明之形成該等穿孔的方法是選自於下列 所構成之群組的加工法：電子束直寫法（e_beam writing)、反應式離子餘刻法（reactive ionic etching ; 簡稱RIE)、雷射光束直寫法（laser beam writing)及微精 密鑽孔加工（precision drilling)。在一具體例中，該加 工法是電子束直寫法。 值得一提的是，前述的該磁性體的一下表面與該引導 模板上表面是藉由下列所構成之群組的接合法所組接而 12 1248630 成··化學接合法（chemical joining)、機械接合法 (mechanical jointing)及此等之一組合。適用於本發明 之該化學接合法是化學劑黏合（adhesion)。適用於本發明 之該機械接合法是選自於下列所構成之群組：栓接 (bolting)、螺接（screwing)、焊接（weiding)、卡接 (lapping)、對接（butting)及鉚接（riveting)。更佳地， 該接合法是化學接合法及機械接合法。在一具體例中，該 化學接合法是化學劑黏合，該機械接合法是栓接。 另外，該永久磁體的一下表面與該引導模板上表面的 接合法同於前述之該磁性體及該引導模板之接合法。 此外’藉由該等穿孔與該磁性體的下表面共同界定出 複數封閉端。每一封閉端是呈一選自於下列所構成之群組 的形狀：平面（planar)狀、錐狀（awl-shaped)及弧狀。在 一具體例中，該等封閉端是分別呈一平面狀。 另外，藉由該等穿孔與該永久磁體的一表面共同界定 出的複數封閉端，是呈同於前述之形狀。 較佳地，該引導模板是由一非磁性材料所製成，並具 有複數呈一陣列式排列的盲孔，於該引導模板提供一磁力 裝置以產生該磁場。在一具體例中，該非磁性材料是石英 (quartz)玻璃，於該引導模板的一外圍設置一螺旋線圈及 於該螺旋線圈上電性連接一電源，以形成該磁力裝置並產 生該磁場。 較佳地，該引導模板是由一非磁性材料所製成，並具 有複數呈一陣列式排列的盲孔，於該引導模板的一上方及 13 1248630 該第一板體的一下方分別提供一第一永久磁體及一第二 永久磁體以形成一磁力裝置並產生該磁場。在一具體例 中，該非磁性材料是石英（quartz)玻璃，該第一及第二永 久磁體是亞立可合金。 5 其中，形成該等盲孔的方法是同等於前述形成該等穿 孔的方法。 值得一提的是，該引導模板的每一盲孔的一封閉端是 呈一選自於下列所構成之群組的形狀：平面狀、錐狀及弧 狀。在一具體例中，該等盲孔的封閉端是分別呈一平面狀。 10 較佳地，藉由選自於下列所構成之群組的固化法來完 成固化：熱固化法（thermal curing)、光固化法（1 ight curing)及化學固化法（chemical curing)。在一具體例 中，該固化法是熱固化法。 較佳地，於該步驟（F)之後更進一步地包含一用以移 15 除該等奈米碳管上的磁性金屬元素的步驟（F’）。 較佳地，藉由選自於下列所構成之群組的移除法來完 成移除：化學式處理法（chemical treatment)、機械式加 工法（machining)及化學機械綜合加工法 (chemical-mechanical processing)。適用於本發明之該 20 化學式處理法是選自於下列所構成之群組：蝕刻 (etching)、酸洗處理（acid treatment)、驗洗處理（alkal i treatment)及氧化處理（oxidation treatment)。適用於 本發明之該機械式加工法是選自於下列所構成之群組：喷 砂（sandblasting)、雷射力口工（laser beam machining)、 14 1248630 電子束加工（e-beam machining)及表面研磨 (PQUshing)。更佳地，該移除法是化學式處理法。在一 具體例中，該化學式處理法是蝕刻。 / 5 10 15 20 藉由本發明之製作奈米碳管場效發射顯示器之陰極 板的方法’可進-步地完成製作本發明之奈米碳管場效發 射顯示器的方法。本發明之製作奈米碳管場效發射顯示器 的方法，包含以下步驟： ⑴提供-由前面所述之方法製作而成的陰極板； (Π)於該陰極板上提供一空間支撐器，並藉由該空 間支撐器之一底緣將該等碳管區相間隔開； (III) 於每一碳管區的一外圍形成一絕緣層； (IV) 於每一絕緣層上形成一閘極層；及 (V) 於該空間支撐器的一頂緣設置一陽極板，以形 成一奈米碳管場效發射顯示器。 值得一提的是，於前面所提及的該步驟（Γ)之移除法 也可在完成該步驟（Π)、步驟（Π)、或步驟（jy)其中一者 之後實施。 較佳地，藉由在一呈透明的第二板體的一下表面形成 一透明導電層、在該透明導電層之一下表面形成一用以增 強對比的吸收層，及於該吸收層之一下表面且與該等碳管 區相對應處形成複數螢光塗層以形成該陽極板。 適用於本發明之該陽極板的透明導電層是選自於下 列所構成之群組：氧化銦錫（Indiuin Tin Oxide，簡稱 ITO)、氧化銻錫（Antimony Tin Oxide，簡稱 ΑΤΟ)、氧化 15 1248630 氟錫（Fluorine-Doped Tin Oxide，簡稱 FTO)，以及氧化 銥錫（Iridium Tin Oxide，簡稱IRT〇)。在一具體例中， 該第二基板及該透明導電層分別為一透明玻璃基板及一 ΙΤ0。 值得一提的是’該等螢光塗層是可因應電路 (electric circuit)設計的需求，而為下述兩種型態：第 一種是形成呈紅綠藍（簡稱RGB)三原色之螢光粉，且分別 獨立設置，第二種是將RGB三原色同時形成在單一螢光塗 層上。 10 較佳地，該步驟（V)之後更包含一步驟（v，）。將該陰 極板、空間支撐器及陽極板相配合界定出的一容置空間於 予減壓，以使該容置空間達一至少低於〇·〇1 mT〇rr的壓 力環境，並進一步地封裝該陰極板、空間支撐器及陽極板 以完成該步驟（V，）。 15 . 有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效，在 以下配合參考圖式之四個具體例的詳細說明中，將可清楚 的明白。 在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說 明中，類似的元件是以相同的編號來表示。 <具體例一〉 以下就本發明之一具體例一說明之。 將一含有奈米碳管之塗料藉由刮刀塗佈法塗佈在一 具有一 ΙΤ0陰極導電層22的透明玻璃陰極基板21上，以 形成一具有一奈米碳管塗層23的陰極板2。其中，該塗料 16 1248630 内的奈米碳管是具有磁性金屬元素鐵粒子。另外，提供一 藉由電子束直寫法製作而成的具有複數呈一陣列式排列 的穿孔311的石英玻璃引導模板31。利用化學劑黏合並配 合栓接，於該石英玻璃引導模板31的一上表面接合一鐵 石夕合金板91 a、且於該鐵石夕合金板91 a的一外圍設置一可 產生電磁效應的螺旋線圈91b，並於該螺旋線圈上91b電 性連接一電源91c，以形成一磁力裝置9並於該陰極板2 及該石英玻璃引導模板31兩者間產生一磁場（如圖3A所 示）〇 參閱圖3B至圖3C，緩緩地靠近並壓合該陰極板2及 該石英玻璃引導模板31。藉由該磁場及該石英玻璃引導模 板31的穿孔311，以在該奈米碳管塗層23上形成複數呈 陣列式排列且相間隔設置並具有複數呈順向排列之奈米 碳管232的碳管區231。該等碳管區231是藉由該磁場吸 引位於該等奈米碳管232上的磁性金屬元素鐵粒子233所 形成。其中’藉該等穿孔311及該鐵石夕合金板9ia的一下 表面共同界定出複數分別呈一平面狀的封閉端，以使該等 碳管區231内原本呈現不等長度的奈米碳管232，在經由 該磁場的吸引之下可藉由該等呈平面狀的封閉端形成呈 齊頭式排列的奈米碳管232。此外，藉由一加熱源95對該 具有奈米碳管塗層23的陰極板2施予熱固化。 參閱圖3D及圖3E，分離該陰極板2及該石英玻璃引 導模板31，並利用餘刻法移除分別位於該等奈米碳管gw 頂緣的磁性金屬兀素鐵粒子233，以完成具有該透明玻璃 17 1248630 陰極基板21、該ΙΤ0陰極導電層22及該等碳管區231的 陰極板2。 配合參閱圖4,可得在該具體例一中所提及的磁場與 該等奈米碳管232上的磁性金屬元素鐵粒子233之間的作 5 用關係。藉由該磁場的吸引，致使該等位於奈米碳管232 上的磁性金屬元素鐵粒子233產生暫時性的磁化 (magnetization)，並形成順向排列的奈米碳管2犯。值得 一提的是，隨著磁場方向的改變，可轉變該等磁性金屬元 素鐵粒子233受磁化的方向。因此，當該螺旋線圈^匕上 1〇 所形成的一電流（i)方向相反時，該等磁性金屬元素鐵粒 子233的磁化方向可隨著改變。此外，隨著磁場強度的改 變，可良好地控制該等碳管232直立排列的方向。 參閱圖5A至圖5B，提供前述方法所製得的陰極板2， 並於該陰極板2上提供一空間支撐器4。藉由該空間支撐 15 器4之一底緣將該等碳管區231相間隔開。 參閱圖5C，利用半導體製程於每一碳管區231的一外 圍形成一絕緣層5 ’並於每一絕緣層5上形成一閘極層6。 於一透明玻璃陽極基板71的一下表面形成一 IT〇陽 極導電層72、在該ΙΤ0陽極導電層72之一下表面形成一 W 用以增強對比的吸收層73，及於該吸收層73之一下表面 且與該等碳管區231相對應處形成複數螢光塗層74以形 成一陽極板7。將該陽極板7設置於該空間支撐器4的一 頂緣（如圖5D所示），最終，將該陰極板2、空間支撐器4 及陽極板7相配合界定出的一容置空間8於予減壓，以使 18 1248630 該容置空間8達一 1 x 10_7Torr的壓力環境。進一步地， 對該陰極板2、空間支撐器4及陽極板7進行封裝，以完 成製作本發明之奈米碳管場效發射顯示器的方法。 〈具體例二〉 5 本發明之一具體例二大致上是與該具體例一相同，其 不同處在於提供於該石英玻璃引導模板31上的該磁力裝 置9。 " 參閱圖6,本發明之該具體例二是藉由於該石英玻璃 引導模板31的上表面接合一亞力可合金板92，以形成該 10 磁力裝置9並產生該磁場。 〈具體例三〉 本發明之一具體例三大致上是與該具體例一相同，其 不同處在於該石英玻璃引導模板31的結構及提供於該石 英玻璃引導模板31上的磁力裝置9。 15 參閱圖7，本發明之該具體例三的石英玻璃引導模板 31是藉由電子束直寫法於該石英玻璃引導模板31上形成 複數呈一陣列式排列的盲孔312。在該石英玻璃引導模板 31的一外圍提供一螺旋線圈93a，及電性連接一電源93b 於該螺旋線圈93a上以形成該具體例三的磁力裝置9並產 20 生該磁場。 〈具體例四〉 本發明之一具體例四大致上是與該具體例三相同，其 不同處在於該磁力裝置9。 參閱圖8，於該石英玻璃引導模板31的一上方及該陰 19 1248630 極板2的一下方分別提供一第一亞立可合金板94a及一第 二亞立可合金板94b以形成該磁力裝置9並產生該磁場。 ίο 15 2〇 本發明之製作奈米碳管場效發射顯示器之陰極板及 奈米碳管場效發射顯示器的方法，可降低在真空鍍膜製程 中所需耗費的抽氣時間。另外，與傳統網印過程比較，藉 由本發明之製作方法所形成的奈米碳管塗層，不會因為在 網印過程中網版本身的乳劑厚度設計不佳、壓力控制不 當、含有奈米碳管之網印膠的黏度與網版網目尺寸大小無 法配合等因素，而造成陰極板解析度不良等問題。再者， 藉由本發明之製作方法所製得的陰極板，是具有呈順向排 列且可提高場效發射效率的奈米碳管。 综上所述，本發明之製作奈米碳管場效發射顯示器之 陰極板及奈米碳管場效發射顯示器的方法，可在簡化製作 奈米碳管陰極板之製程的同時，又能兼具製作出具有順向 排列的奈米碳管，確實達到本發明之目的。 惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不 能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明中請專利 範圍及發明說明書内容所作之簡單的等效變化與修飾，皆 應仍屬本發明專利涵蓋之範圍内。 【圓式簡單說明】 儿叶展朴流程侧視、忍閾，就 一種奈米碳管場發射顯示器之陰極板的製作方法； '圖1A是一側視示意圖，說明該習知於一透明基相 形成一具有一圖案之底電極層； 20 1248630 圖1B是一側視示意圖 圖案上形成一奈米碳管層； 圖1C是一側視示意圖 上形成一介電層； 知於該底電極層之 ’說明該習知於該奈米碳管層 圖1D是一側視示意圖，說明該習知於該介電層上形 成一閘極圖案； 圖1E是二侧視示意圖，說明完成該習知之方法後所 形成的奈米碳管場發射顯示器之陰極板的結構· ίο 15 20 圖2-流程圖，說明本發明之製作奈米碳管場效發射 顯示器之陰極板的方法； 圖3A至3E是-元件製作流程側視示意圖說明本發 明一具體例一之製作奈米碳管場效發射顯示器之陰極板 的方法； 圖3A是一側視示意圖，說明於一具有一 IT〇陰極導 電層的透明玻璃陰極基板上提供一奈米碳管塗層，及提供 一設置有一磁力裝置的石英玻璃引導模板，以在該透明玻 璃陰極基板及该石央玻璃引導模板兩者間產生一磁場· 圖3Β是一側視示意圖，說明緩緩縮小該石英玻璃引 導模板及該奈米碳管塗層兩者間的距離； 圖3C是一側視示意圖，說明壓合該石英玻璃引導模 板及該奈米碳管塗層，並固化該奈米碳管塗層； 圖3D是一側視示意圖，說明分離該石英破璃引導模 板及該具有奈米碳管塗層的透明玻璃陰極基板； 圖3Ε是一側視示意圖，說明移除複數奈米碳管上的 21 1248630 磁性金屬元素鐵粒子； 圖4是該圖3B的一局部放大示意圖，說明該等磁性 金屬元素鐵粒子與該磁場之間的作用關係； 圖5A至5D是一元件製作流程側視示意圖，說明本發 5 明之製作奈米碳管場效發射顯示器的方法； 圖5A是一側視示意圖，說明提供一藉由本發明之該 具體例一所製得的陰極板；. 圖5B是一側視示意圖，說明於該陰極板上設置一空 間支撐器； 10 圖5C是一側視示意圖，說明於複數碳管區外圍分別 形成複數絕緣層，及在該等絕緣層上分別形成複數閘極 層； 圖5D是一側視示意圖，說明於該空間支撐器的一頂 緣設置一陽極板； 15 ® 6是一側視示意、圖，說明本發明製作奈米碳管場效 發射顯示器之陰極板的方法的一具體例二· 圖7是-側視示意圖，說明本發明製作奈米碳管場效 發射顯示器之陰極板的方法的一具體例三；及 圖8是-側視示意圖，說明本發明製作奈米碳管場效 20 發射顯示器之陰極板的方法的一具體例四。 22 1248630 【圖式之主要元件代表符號簡單說明】 2…"·* ……陰極板 71……· •♦…透明玻璃陽極板 21 ****** ......透明玻璃陰極基板 72……· •…·ΙΤ0陽極導電層 22…… ……ΙΤ0陰極導電層 73……· …*·吸收層 23…… ……奈米碳管塗層 74……· …··螢光塗層 231 - * ……碳管區 8……… …··容置空間 232 …· •…Μ奈米碳管 9……··♦ ….·磁力裝置 233 …* ……磁性金屬元素鐵粒子 91a…“ ••…鐵矽合金板 3L·…" ……石英玻璃引導模板 91b…·· …··螺旋線圈 311 - ……穿孔 91c…" …··電源 312 …* ……盲孔 92……♦ ••…亞力可合金板 4……“ ……空間支撐器 93a, ***** …··螺旋線圈 5.……· ......絕緣層 93b …♦· …··電源 6……·· ……閘極層 94a …·· ••…第一亞力可合金板 7…… …··· 1¼極板 94b …·· …··第二亞力可合金板 23

Claims (1)

1248630 拾、申請專利範圍·· 1. 一種製作奈米碳管場效發射顯示器之陰極板的方法，包 含以下步驟： · (A) 於一具有一導電層的第一板體上形成一奈米碳管塗 層； (B) 提供一引導模板； (C) 於該引導模板及該第一板體兩者間提供一磁場； (D) 壓合該引導模板及該奈米碳管塗層，以在該奈米碳管 塗層上形成複數相間隔設置並具有複數呈順向排列 之奈米碳管的碳管區； (E) 固化該奈米碳管塗層；及 (F) 分離該引導模板及具有該奈米碳管塗層的第一板 體，以形成一具有該第一板體、該導電層及該等碳管 區的陰極板。 2·依據申請專利範圍第1項之製作奈米碳管場效發射顯示 器之陰極板的方法，其中，該奈米碳管塗層是將一含有 奈米碳管之塗料形成在該導電層上所製成，該塗料内的 奈米碳管具有選自於下列所構成之群組的磁性金屬元 素：鐵、始、鎳及此等之一組合。 3 ·依據申清專利範圍第2項之製作奈米碳管場效發射顯示 器之陰極板的方法，其中，該引導模板是由一非磁性材 料所製成’並具有複數呈一陣列式排列的穿孔，於該引 導模板提供一磁力裝置以產生該磁場。 4.依據申明專利範圍第3項之製作奈米碳管場效發射顯示 24 1248630 态之陰極板的方法，其中，於該引導模板的一上表面提 仏磁性體、於該磁性體的一外圍設置一螺旋線圈，並 於該螺旋線圈上電性連接一電源以形成該磁力裝置並產 生亥磁场’該磁性體疋由選自於下列所構成之群組的磁 性材料所製成··鐵磁體、亞鐵磁體、反鐵磁體及順磁體。 5·依據申請專利範圍第4項之製作奈米碳管場效發射顯示 為之陰極板的方法，其中，該磁性材料是鐵磁體。 6·依據申請專利範圍第3項之製作奈米碳管場效發射顯示 态之陰極板的方法，其中，於該引導模板的一上表面提 供一永久磁體以形成該磁力裝置並產生該磁場。 7·依據申請專利範圍第2項之製作奈米碳管場效發射顯示 器之陰極板的方法，其中，該引導模板是由一非磁性材 料所製成，並具有複數呈一陣列式排列的盲孔，於該引 導模板的一外圍設置一螺旋線圈及於該螺旋線圈上電性 連接一電壓以形成一磁力裴置並產生該磁場。 8·依據申請專利範圍第2項之製作奈米碳管場效發射顯示 器之陰極板的方法，其中，該引導模板是由一非磁性材 料所製成，並具有複數呈一陣列式排列的盲孔，於該引 導模板的一上方及該第一板體的一下方分別提供一第一 永久磁體及一第二永久磁體以形成一磁力裝置並產生該 磁場。 9.依據申請專利範圍第i項之製作奈米碳管場效發射顯示 器之陰極板的方法’其中’藉由選自於下騎構成之群 組的固化法來完成固化：熱固化法、光固化法及化學固 25 1248630 化法。 10·依據申請專利範圍第9項之製作奈米碳管場效發射顯示 器之陰極板的方法’其中，該固化法是熱固化法。 U·依據申請專利範圍第2項之製作奈米碳管場效發射顯矛 器之陰極板的方法，於該步驟（F)之後更進一步地包含2 用以移除該等奈米碳管上的磁性金屬元素的步驟（f，）。 12·依據申請專利範圍第U項之製作奈米碳管場效發射顯矛 器之陰極板的方法，其中，藉由選自於下列所構成之： 組的移除法來完成移除：化學式處理法、機械式加工法 及化學機械綜合加工法；該化學式處王里法是選自於下列 所構成之群組：蝕刻、酸洗處理、鹼洗處理及氧化處理； 該機械式加工法是選自於下列所構成之群組：喷砂、雷 射加工、電子束加工及表面研磨。 13. «中請專利範圍第12項之製作奈米碳管場效發射顯示 器之陰極板的方法，其中，該化學式處理法是蝕刻。 14· 一種製作奈米碳管場效發射顯示器的方法，包含以下步 驟： (I)提供一由申請專利範圍第1項所述之方法製作而 成的陰極板； (Π)於該陰極板上提供一空間支撐器，並藉由該空間支 撐器之一底緣將該等碳管區相間隔開； (III)於每一碳管區的一外圍形成一絕緣層； (ΙΌ於每一絕緣層上形成一閘極層；及 (V)於該空間支撐器的一頂緣設置一陽極板，以形成一 26 1248630 奈米碳管場效發射顯示器。 15·依據申請專利範圍第14項之製作奈米碳管場效發射顯示 ^的方法’其中，該步驟（I )中的奈米碳管塗層是將一 含有奈米碳管之塗料形成在該導電層上所製成，該塗料 内的奈米碳管具有選自於下列所構成之群組的磁性金屬 元素：鐵、鈷、鎳及此等之一組合。 16·依據申請專利範圍第15項之製作奈米碳管場效發射顯示 器的方法’其中，該步驟（I )中的引導模板是由一非磁 性材料所製成，並具有複數呈一陣列式排列的穿孔，於 該引導模板提供一磁力裝置以產生該磁場。 17·依據申請專利範圍第16項之製作奈米碳管場效發射顯示 器的方法，其中，於該引導模板的一上表面提供一磁性 體、於該磁性體的一外圍設置一螺旋線圈，並於該螺旋 線圈上電性連接一電源以形成該磁力裝置並產生該磁 場’該磁性體是由選自於下列所構成之群組的磁性材料 所製成：鐵磁體、亞鐵磁體、反鐵磁體及順磁體。 18_依據申請專利範圍第17項之製作奈米碳管場效發射顯示 器的方法，其中，該磁性材料是鐵磁體。 19. 依據申請專利範圍第丨6項之製作奈米碳管場效發射顯示 器的方法，其中，於該引導模板的一上表面提供一永久 磁體以形成該磁力裝置並產生該磁場。 20. 依據申請專利範圍第15項之製作奈米碳管場效發射顯示 器的方法，其中，該步驟（I )中的引導模板是由一非磁 性材料所製成，並具有複數呈一陣列式排列的盲孔，於 27 1248630 該引導模板的一外圍設置一螺旋線圈及於該螺旋線圈上 電性連接一電壓以形成一磁力裝置並產生該磁場。 21 ·依據申請專利範圍第1 5項之製作奈米碳管場效發射顯示 器的方法，其中，該步驟（I )中的引導模板是由一非磁 性材料所製成，並具有複數呈一陣列式排列的盲孔，於 該引導模板的一上方及該第一板體的一下方分別提供一 第一永久磁體及一第二永久磁體以形成一磁力裝置並產 生該磁場。 22·依據申請專利範圍第14項之製作奈米碳管場效發射顯示 器的方法，其中，藉由選自於下列所構成之群組的固化 法來完成該步驟（I )中的固化：熱固化法、光固化法及 化學固化法。 23_依據申請專利範圍第22項之製作奈米碳管場效發射顯示 器的方法，其中，該固化法是熱固化法。 24·依據申請專利範圍第15項之製作奈米碳管場效發射顯示 器的方法，於該步驟（I )之後更進一步地包含一用以移 除该專奈米碳管上的磁性金屬元素的步驟（I，）。 25·依據申請專利範圍第24項之製作奈米碳管場效發射顯示 器的方法，其中，藉由選自於下列所構成之群組的移除 法來元成移除：化學式處理法、機械式加工法及化學機 械綜合加工法；該化學式處理法是選自於下列所構成之 群組：14刻、酸洗處理.、鹼洗處理及氧化處理；該機械 式加工法是選自於下列所構成之群組：噴砂、雷射加工、 電子束加工及表面研磨。 28 1248630 26·依據申請專利範圍第25項之製作奈米碳管場效發射顯示 器的方法’其中，該化學式處理法是蝕刻。 27·依據申請專利範圍第14項之製作奈米碳管場效發射顯示 器的方法，其中，藉由在一呈透明的第二板體的一下表 面形成一透明導電層、在該透明導電層之一下表面形成 一用以增強對比的吸收層，及於該吸收層之一下表面且 與該等碳管區相對應處形成複數螢光塗層以形成該陽極 板。 28·依據申請專利範圍第14項之製作奈米碳管場效發射顯八 器的方法，其中，該步驟（v)之後更包含一步驟 將該陰極板、空間支撐器及陽極板相配合界定出的 ^ 置空間於予減壓，以使該容置空間達一至少低於〇令 mTorr的壓力環境，並進一步地封裝該陰極板、* I間#检 器及陽極板以完成該步驟（V’）。 29