一種場(chǎng)致發(fā)光顯示器件及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于顯示領(lǐng)域，具體涉及一種場(chǎng)致發(fā)光顯示器件結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]場(chǎng)致電子發(fā)射指在物體表面施加強(qiáng)電場(chǎng)以消弱阻礙電子逸出物體的束縛能，利用隧穿效應(yīng)使之逸出物體的發(fā)射。場(chǎng)發(fā)射電流密度的大小與外加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)和發(fā)射體的功函數(shù)有密切的關(guān)系。目前場(chǎng)發(fā)射陰極的形狀有尖錐型和平面薄膜型，尖錐型場(chǎng)發(fā)射陰極制備工藝復(fù)雜、難度大、成本高、不易做成大面積顯示器件；平面薄膜型一般采用金剛石薄膜或類金剛型薄膜，但是金剛石是負(fù)電子親和勢(shì)材料，負(fù)電子親和勢(shì)使電子向材料內(nèi)迀移，造成材料導(dǎo)帶電子補(bǔ)給困難，加上金剛石有很高的電阻，導(dǎo)致場(chǎng)致發(fā)射性能受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種場(chǎng)致發(fā)光顯示器件及其制備方法。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0005]—種場(chǎng)致發(fā)光顯示器件，包括相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)基板、設(shè)置于其中一個(gè)基板上的陰極、設(shè)置于陰極上的按照矩陣方式間隔排列的多個(gè)場(chǎng)致電子發(fā)射體、設(shè)置于另一個(gè)基板上的熒光粉層以及設(shè)置于熒光粉層上的陽(yáng)極，所述場(chǎng)致電子發(fā)射體與陽(yáng)極之間設(shè)置有與所述場(chǎng)致電子發(fā)射體以及陽(yáng)極均不接觸的微通道板，陰極與所述微通道板之間設(shè)置有下隔離柱，下隔離柱覆蓋在除陰極邊緣以及所述場(chǎng)致電子發(fā)射體占據(jù)位置以外的陰極區(qū)域上，微通道板與陽(yáng)極之間設(shè)置有與下隔離柱結(jié)構(gòu)相同的上隔離柱，通過(guò)上隔離柱以及下隔離柱為所述場(chǎng)致電子發(fā)射體形成從陰極經(jīng)所述微通道板上對(duì)應(yīng)區(qū)域或?qū)?yīng)微通道至陽(yáng)極的相互隔離的電子移動(dòng)通道，兩個(gè)基板之間設(shè)置有用于將各個(gè)電子移動(dòng)通道以及熒光粉層統(tǒng)一封裝的封框膠。
[0006]所述場(chǎng)致電子發(fā)射體與所述微通道板的近陰極端表面的間距Cl1= I?1nm ;所述微通道板的厚度d2= 0.1?10mm，所述微通道板上微通道的直徑Φ = 10?30 μπι ;所述微通道板的近陽(yáng)極端表面到陽(yáng)極的距離d3= 0.1?10mm。
[0007]在陰極和所述微通道板的近陰極端表面上的電極(即微通道板下表面上的下電極)之間加上O或大于1V的電壓；在所述微通道板的近陰極端表面以及近陽(yáng)極端表面上的對(duì)應(yīng)兩個(gè)電極之間加上200?1000V可調(diào)的電壓；在所述微通道板的近陽(yáng)極端表面上的電極(即微通道板上表面上的上電極)和陽(yáng)極之間加上小于1KV的電壓；陰極、所述微通道板的近陰極端表面上的電極、所述微通道板的近陽(yáng)極端表面上的電極以及陽(yáng)極上的電壓依次增加。
[0008]所述場(chǎng)致電子發(fā)射體采用金屬、半導(dǎo)體或金屬氧化物，場(chǎng)致電子發(fā)射體的形狀是球面體或長(zhǎng)方體，場(chǎng)致電子發(fā)射體的尺寸為μ m量級(jí)。
[0009]所述陰極采用金屬或IT0。
[0010]所述微通道板的近陰極端表面以及近陽(yáng)極端表面上的電極刻蝕成條狀引出電極，利用該引出電極并使用相關(guān)電路器件對(duì)微通道板上微通道的電子倍增效應(yīng)進(jìn)行控制。
[0011]所述熒光粉層采用有機(jī)熒光粉或無(wú)機(jī)熒光粉，通過(guò)采用不同顏色的熒光粉實(shí)現(xiàn)單色、彩色以及白色顯示。
[0012]所述陽(yáng)極采用金屬或ΙΤ0。
[0013]所述上隔離柱以及下隔離柱所用的材料是光刻膠或金屬氧化物。
[0014]一種場(chǎng)致發(fā)光顯示器件的制備方法，包括以下步驟:
[0015]I)準(zhǔn)備兩塊基板，在其中一塊基板上蒸鍍陰極，在另一塊基板上制備熒光粉層，然后在熒光粉層上蒸鍍陽(yáng)極；
[0016]2)在陰極上制備呈矩陣方式間隔排列的多個(gè)場(chǎng)致電子發(fā)射體；
[0017]3)在陰極上固定高度高于所述場(chǎng)致電子發(fā)射體的隔離柱，該隔離柱覆蓋在除陰極邊緣以及所述場(chǎng)致電子發(fā)射體占據(jù)位置以外的陰極區(qū)域上；
[0018]4)經(jīng)過(guò)步驟3)后，在步驟3)所述隔離柱上固定微通道板，使所述場(chǎng)致電子發(fā)射體各自正對(duì)微通道板一側(cè)表面上的一片微通道區(qū)域或一個(gè)微通道區(qū)域；
[0019]5)經(jīng)過(guò)步驟4)后，在微通道板的另一側(cè)表面上固定與步驟3)所述隔離柱結(jié)構(gòu)相同且以微通道板為界面呈鏡面對(duì)稱的另一個(gè)隔離柱；
[0020]6)經(jīng)過(guò)步驟5)后，將所述另一塊基板以陽(yáng)極朝向器件內(nèi)的方式固定在步驟5)所述另一個(gè)隔離柱上；
[0021]7)經(jīng)過(guò)步驟6)后，在兩個(gè)基板之間沿?zé)晒夥蹖印㈥?yáng)極、微通道板、陰極以及隔離柱的邊緣涂敷封框膠。
[0022]本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
[0023]本發(fā)明所述場(chǎng)致發(fā)光顯示器件的結(jié)構(gòu)中引入了具有電子增益作用的微通道板結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致本發(fā)明對(duì)陰極發(fā)射出的電子的數(shù)量要求不高，使得電子發(fā)射體可以采用金屬、半導(dǎo)體、金屬氧化物等多種材料，電子發(fā)射體的形狀可以是球面體、長(zhǎng)方體等多種形狀，因此選材范圍比較寬，相比現(xiàn)有的場(chǎng)致發(fā)光顯示器件結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，無(wú)需制備特殊結(jié)構(gòu)的器件組件，整個(gè)器件可以通過(guò)印刷、蒸鍍、光刻等方法實(shí)現(xiàn)，制備工藝成熟、操作簡(jiǎn)單。
[0024]本發(fā)明中場(chǎng)致電子發(fā)射體的尺寸可以為ym量級(jí)，有利于提高顯示器件的分辨率。
[0025]本發(fā)明所述場(chǎng)致發(fā)光顯示器件中通過(guò)引入微通道板來(lái)增加電子的數(shù)量，微通道板的增益為17?10 8，因此即使陰極產(chǎn)生少量的電子，經(jīng)過(guò)微通道板的倍增，電子的數(shù)量會(huì)大幅增加，因此可以通過(guò)調(diào)節(jié)微通道板上、下表面處兩個(gè)電極間的電壓大小，控制微通道板的增益，從而得到不同的灰度等級(jí)。
[0026]本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn)是可以避免電子斜向干擾，提高分辨率。在整個(gè)結(jié)構(gòu)中引入隔離柱，隔離柱起到控制厚度、分割像素和絕緣的作用，避免電子在移動(dòng)過(guò)程中造成斜向干擾，使關(guān)態(tài)時(shí)亮度為0，提高對(duì)比度。
[0027]總之，本發(fā)明提供的場(chǎng)致發(fā)光顯示器件，材料選擇范圍廣，制備工藝簡(jiǎn)單、成熟，可以提高器件的分辨率、灰度等級(jí)、對(duì)比度，并降低器件成本。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為本發(fā)明所述場(chǎng)致發(fā)光顯示器件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2為本發(fā)明所述場(chǎng)致發(fā)光顯示器件施加電壓情況示意圖；
[0030]圖3為本發(fā)明所述陰極、隔離柱和場(chǎng)致電子發(fā)射體的相對(duì)位置示意圖(俯視圖)；
[0031]圖4為本發(fā)明所述微通道板上、下表面圖，其中(a)為上表面上的上電極結(jié)構(gòu)，(b)為下表面上的下電極結(jié)構(gòu)；
[0032]圖中:1為基板，2為陰極，3為封框膠，4為微通道板(上、下表面分別附有上、下電極)，5為陽(yáng)極，6為熒光粉層，7為隔離柱，8為場(chǎng)致電子發(fā)射體，9為上電極，10為下電極。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。
[0034]參見圖1、圖2以及圖3，本發(fā)明所述場(chǎng)致發(fā)光顯示器件包括兩塊基板1、陰極2、封框膠3、微通道板4 (上、下表面分別附有上電極9、下電極10)、陽(yáng)極5、熒光粉層6、隔離柱7和場(chǎng)致電子發(fā)射體8 (用于發(fā)射電子)。
[0035]陰極2設(shè)置于其中一個(gè)基板上、陰極2上按照矩陣方式間隔排列有多個(gè)場(chǎng)致電子發(fā)射體8、熒光粉層6設(shè)置于另一個(gè)基板上，熒光粉層6上設(shè)置陽(yáng)極5，場(chǎng)致電子發(fā)射體8與陽(yáng)極5之間設(shè)置有微通道板4，隔離柱7覆蓋在除陰極2邊緣(邊緣用于外接電源)以及場(chǎng)致電子發(fā)射體8占據(jù)位置以外的陰極區(qū)域上，該隔離柱(即下隔離柱)上端與微通道板下表面接觸。優(yōu)選的，微通道板上的不同微通道以及陰極上與微通道位置一一對(duì)應(yīng)的不同場(chǎng)致電子發(fā)射體通過(guò)隔離柱7分隔，使一個(gè)微通道正對(duì)一個(gè)場(chǎng)致電子發(fā)射體。隔離柱7的高度比場(chǎng)致電子發(fā)射體8高I?10nm，隔離柱7所用的材料可以是光刻膠、金屬氧化物等穩(wěn)定性好、絕緣性能好的材料，隔離柱7可以起到控制厚度、分割像素和絕緣的作用。陽(yáng)極和微通道板之間也需要設(shè)置隔離柱，作用也是控制厚度、分割像素和絕緣的作用，該隔離柱覆蓋在除陽(yáng)極5邊緣(邊緣用于外接電源)以及與場(chǎng)致電子發(fā)射體8占據(jù)位置正對(duì)區(qū)域以外的陽(yáng)極區(qū)域上，該隔離柱(即上隔離柱)的下端與微通道板上表面接觸。在兩個(gè)基板I之間沿?zé)晒夥蹖?、陽(yáng)極5、微通道板4、陰極2以及上下隔離柱的邊緣涂敷封框膠，將上下兩基板及其間部分封裝為一個(gè)整體。
[0036]為了使器件可以正常工作，微通道板4下表面到場(chǎng)致電子發(fā)射體的距離Cl1= I?1nm ;微通道板4的厚度d2= 0.1?10mm，微通道的直徑Φ = 10?30 μ m ;微通