TWI297163B - Cathode plate of field emission display and fabrication method thereof - Google Patents

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TWI297163B TW095109590A TW95109590A TWI297163B TW I297163 B TWI297163 B TW I297163B TW 095109590 A TW095109590 A TW 095109590A TW 95109590 A TW95109590 A TW 95109590A TW I297163 B TWI297163 B TW I297163B
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Description

l29Hc/g 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種場發射顯示器及其製造方法，且 特別是有關於一種場發射顯示器陰極板及其製造方法。 【先前技術】 場發射顯示器（Field Emission Display，FED)是一種 類似傳統陰極射線管顯不器（Cathode Ray Tube Display， CRT)的平面顯示技術。場發射顯示器具有自主發光的特 性’因此不需背光源，且其電極在低工作電壓下就可產生 和陰極射線管顯示器相近的高亮度。另外，場發射顯示器 具有相當多的優點，包括其具有較佳的環境财受性、快速 的應合速度且沒有視角上的問題。故場發射顯示器可望成 為下世代顯示器的明星。 場發射顯示器依發射方式不同，可分為Spindt型、表 面傳導型（Surface Conduction Electron Emitter Display， SCE)、奈米碳管型(Carbon Nanotube，CNT)、彈道電子面 放出型（Ballistic electron Surface emitting Display，BSD) 等。其中之奈米碳管型場發射顯示器（CNT_FED)係使用奈 米石反管作為電子發射層之材料。一般而言，奈米碳管Cnt 可利用電弧蒸鍍(arc evaporation)、利用石墨雷射剝離(laser 福ation 〇f graphite)或化學氣相沈積(cVD)方式來形成，之 後再將其調成漿料，而以網版印刷方式塗佈圖案化之奈米 碳官層於電極層上。由於網版印刷法為一種簡單、低價、 大面積量產技術，故可幫助降低奈米碳管型場發射顯示器 I297^^doc/g 之製造成本。 但是’使用網版印刷方式塗佈目案化之奈米碳管層，若 f米碳管漿料過稀時’容易溢流而有所謂灘流之問 反之’右奈米碳;I»轉過稠時或圖案線寬較小時，易 =遇到網印網結之問題’而使圖案中斷。此外，網版印刷 日守常因刮刀施力使網版受張力影響而產生變形，造成發射 ^對不準電極層圖#產生偏移，而影響印棚案品質。或 至因對不準而需將發射層線寬調細，才可減緩網印偏移 印至電極層圖案外之現象。 由於场發射顯示特性與電極層與發射層的對位精度密 切相關’因此’如何針對上述之問題，而將圖案化之奈米 碳管層精準地塗佈於電極層上，是製雜作實務上虽需達 到之目標。 【發明内容】 Μ有4直於此’本發明的目的就是在提供一種場發射顯示 陰極板及其製造方法，其電極層與發射層形成於基板 之/木中，以避免習知網印灘流或網結之問題。 、本發明提供—種場發射顯示^及其陰極板的製造方 t ’應用網版印刷或噴墨之方式，將奈米碳管層以自行對 f之方式形成於基板溝渠内之電極層上，故對位精準而沒 有之前對位偏移的顧慮。 此外，本發明提供一種陰極板與包括該陰極板之場發 射顯不器’而陰極板之電極層與發射層位於基板之下陷溝 木中故&射層與電極層對位精準，較無習知常因網印或 1297磁 f.doc/g 噴墨而有對位偏移之問題。 本發明提出-種陰極板的製造方法 ^供-基板，盼圖_幕繼於=步驟 上0以 ^案化罩幕層作為罩幕，钱刻該基板而形成多個溝早。 電轉覆蓋該随化轉層與該些溝渠絲，移除 =圖案化罩幕層，亚移除位於該圖案化罩幕層上之部分該 二蛋層’而留下位於该些溝渠底面上之該電極層 成一發射層覆蓋在該些溝渠底面上之該電極層上。…、" 提====== 上形成-電㈣；並形成—發射層覆蓋在該賴中之 極層上。 Μ电 依照本發明的較佳實施例所述，其中該發射層之 j奈米碳管(CNT)。該發射層之形成步驟包括合太半 礙管調成漿料後，以網版印刷或喷墨法塗佈—奈米 於邊電極層上。*該電極層之形成步驟包括以崎方= 成一銀金屬層。 式形 本發明提供-種陰極板結構，適用於一場發射顯 包括具有多個溝渠之—基板、位於該溝渠之底面上之二 極層’以及-奈米碳管(CNT)發射層，覆蓋在該溝渠^ 。亥電極層上，而該發射層之上表面低於該基板之上表面。 依照本發明的較佳實施例所述，其中基板可為 板塑膠基板、陶兗基板或石夕基板。電極層之材 八 屬，厚度介於約0.2.0.5 μιη之間。❿奈米石炭管發射層之^ 1297繼_ 120例如是濕蝕刻步驟’應用如緩衝氧化蝕刻液(b〇e)或氟 化氫(HF)做姓刻劑。溝渠1()2之圖案設計可根據場發射顯 不器之設計而定；溝渠102之深度dl視基板與電極層之厚 度而可調整，例如可介於約5_20 之間，而溝渠1〇2之 九度d2則視圖案設計所需而疋，例如可介於約 之間。 參照圖1C，於基板100之上形成一電極層1〇4。舉例 而吕’以濺鑛方式形成電極層104 ;而該電極層104為一 金屬層，例如為一銀電極層，其厚度約為〇·2-〇·5隅。 之後，參照圖ID，移除圖案化之罩幕層11〇a。而移除 圖案化之罩幕層ll〇a時也一併移除形成於其上之電極層 104，而僅留下形成於於溝渠102中之電極層1〇4。 凊參.¾圖1E ’於溝渠102中之電極層1〇4上形成一發 射層106。於燒結之後而完成一陰極板10。依照上述步驟 獲得陰極板10，其結構主要包括具多個凹陷溝渠1〇2之基 板100,而每一溝渠中包括位於溝渠底面上之一電極層ι〇4 與位於電極層1〇4上之發射層106。而發射層1〇6之上表 面l〇6a係低於基板上表面l〇〇a。 該發射層106例如是一奈米碳管(CNT)層，厚度約為 5-10 μπι。CNT可利用目前已知之方式合成，包括電弧蒸 錢、石墨雷射剝離或化學氣相沈積(CVD)等方式形成。該 發射層106之形成方法，例如：利用前述方式形成奈米碳 官(CNT)後將其調成漿料，而以網版印刷或喷墨方式塗佈。 以網版印刷方式為例，參見圖2，由於溝渠1〇2係凹陷 9 doc/g 1297 麻
印日_2G2刮過時，會_揮 透過網版施刮至凹陷溝渠搬巾，而CN 電極層104。且由於電板層⑽位於溝 二1，_04會均勻分佈於溝_ 内之電極層1G4上，而漿料2G4受限於 灘流等問題，而發射層與電極層圖案會自行 二呈 圖案品質。而噴墨方式—般也合有 ' σ 所土十叫日胃/ 又也曰有墨點軍開與圖形邊緣品 Ϊ應用於本發明之製程方法時，喷出漿料 為溝木所侷限，故亦可改善圖案品質。 辦或魅枝㈣轉時，—漿料係塗 :ft内即可，對位之容忍度較大，故可提高網印 或唷墨法之精準度，而降低製造成本。 凊翏知、圖1F，依照上述步驟獲得陰極板1()後，提供一 陽極板20純數财撐器％，並賴 該 極板與極板之間並黏合該陰極板與該陽極板，而^ 完成该％發射顯示器5〇。 ❿ 綜上所述’依照本發明之方式製作陰極板，由於將發射 層形成於凹陷於基板100之溝渠102中，故可解決習知灘 開溢流或網結之問題，提高發射層圖案品質，並提高網印 或喷墨方式之對位精準度，而節省製作成本。 此外’利用到刀直接將發射層漿料塗佈於溝渠内之電極 層上，可降低網版印刷對不準之機率，而提高製程可靠度。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明’任何熟習此技藝者，在不脱離本發明之精神 c/g I297il(^Sf.d〇 和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 圖1 A-1F繪示為依照本發明一實施例之場發射顯示器及 其陰極板製造方法之步驟流程剖面圖。 圖2繪示為依照本發明一實施例以網印方式塗佈陰極 板發射層之步驟剖面放大圖。 【主要元件符號說明】 10 :陰極板 20 ··陽極板 30 ··支撐器 50 :場發射顯示器 100 :基板 102 :溝渠 104 ··電極層 106 :發射層 110、110a :罩幕層 120 :蝕刻步驟 202 :刮刀 204 :漿料 206 :網版 11

Claims (1)

  1. doc/g 十、申請專利範圍： 該陰極板適用於一場發射顧 1· 一種陰極板的製造方法， 禾器，該方法包括： 提供一基板; 形成一圖案化罩幕層覆蓋於該基板上；
    以該圖案化罩幕層作為罩幕，_該基板而形成多個溝 形成二電極層覆蓋該圖案化軍幕層與該些溝渠底面； A私除韻案化罩幕層，並移除位於該圖案化罩幕層上之 分該電極層，而留下位於該些溝渠底面上之該電極層； 以及 形成-發射層覆蓋在該些溝渠底面上之該電極層上。 2.如申請專利範圍第i項所述之陰極板的製造方法，盆 中該發射層之材質為奈米碳管(CNT)。 /、 3·^申請專利範圍第2項所述之陰極板的製造方法，其 中形成，發射層覆蓋在該電極層上之步驟包括合成奈米碳 管調成漿料後’以網版印刷㈣-奈米碳管層於該電極層 上。 4·如申％專利範圍第2項所述之陰極板的製造方法，其 中形成該發射層覆蓋在該電極層上之步驟包括合成奈米碳 管調成聚料後’时墨法塗佈—奈米碳管層於該圖案化電 極層上。 5.如申請專利範圍第丨項所述之陰極板的製造方法，^ 中形成該電極層之步驟包括雜形成-銀金屬;I覆爹该圖 I297i4jfdoc/g 案化罩幕層與該些溝渠底面。 6·如申請專利範圍第1項所述之陰極板的製造方法，其 中餘刻該基板之步驟包括濕钮刻步驟。 一 7• —種陰極板的製造方法，該陰極板適用於〆場發舯顯 示器，談方法包括： 提供一基板，而該基板具有多個溝渠；
    於任一溝渠底面上形成一電極層；以及 形成一發射層覆蓋在該溝渠中之該電極層上。 8·如申請專利範圍第7項所述之陰極板的製造方法，其 中形成該些溝渠之步驟包括·· 、 形成-圖案化罩幕層覆蓋於該基板上；以及 飿刻移除未被該圖案化罩幕層遮蓋之部基板而形 战该些溝渠。 9.：
    中开請專鄕圍第8項所述之陰極板的製造方法，其 形成垓些電極層之步驟包括： 形成-電極層覆蓋該_化罩幕層與該些溝渠底面；以 及 上罩幕而層留㊁物除位於_ 層。 Τ層而留下位於該些溝渠底面上之該電才」 其中“項所述之陰極板的製造方法’ 11 4 & 材貝為奈米碳管(CNT)。 法，其項所述之陰極板的製造力 /天、層覆盍在該電極層上之步驟包栝合成 13 f.doc/g 奈米碳管調成漿料後，以網版印刷塗佈一奈米碳管層於該 電極層上。 12. 如申請專利範圍第10項所述之陰極板的製造方 法，其中形成該發射層覆蓋在該電極層上之步驟包括合成 奈米碳管調成漿料後，以喷墨法塗佈一奈米碳管層於該圖 案化電極層上。 13. 如申請專利範圍第7項所述之陰極板的製造方法， 其中形成該電極層之步驟包括濺鍍形成一銀金屬層覆蓋該 φ 圖案化罩幕層與該些溝渠底面。 14. 如申請專利範圍第8項所述之陰極板的製造方法， 其中蝕刻部份該基板之步驟包括濕蝕刻步驟。 15. —種陰極板結構，該陰極板結構適用於一場發射顯 示器，包括： 一基板，而該基板具有多個溝渠； 一電極層位於該溝渠之底面上；以及 一奈米碳管(CNT)發射層覆蓋在該溝渠中之該電極層 φ 上，而該發射層之上表面低於該基板之上表面。 16. 如申請專利範圍第15項所述之陰極板結構，其中該 電極層之材質為銀金屬。 17. 如申請專利範圍第16項所述之陰極板結構，其中該 電極層之厚度介於約0.2-0.5 μιη之間。 18. 如申請專利範圍第15項所述之陰極板結構，其中該 奈米碳管發射層係以網版印刷方式塗佈並燒結而成。 19. 如申請專利範圍第15項所述之陰極板結構，其中該 14 f.doc/g 奈米碳管發射層係以喷墨方式塗佈並燒結而成。 20. 如申請專利範圍第15項所述之陰極板結構，其中該 奈米碳管發射層之厚度約為5-10 μπι。 21. 如申請專利範圍第15項所述之陰極板結構，其中該 基板為一玻璃基板、塑膠基板、陶莞基板或梦基板。
    15
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