CN101620969B - 一种用于印刷型场发射显示器的下基板及其制作方法 - Google Patents

一种用于印刷型场发射显示器的下基板及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种印刷型场发射显示器下基板制作方法，按照以下步骤：(1)制作栅极；(2)制作绝缘介质层；(3)制作SiO2绝缘层，SiO2绝缘层厚度为200nm；(4)制作阴极；(5)制作阴极发射体，完成下基板的制作。本发明的改进印刷型FED下基板的制作工艺，提高下栅极2结构FED下基板栅极与阴极之间的绝缘性能，保证整个FED的可靠性和稳定性。

Description

一种用于印刷型场发射显示器的下基板及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于印刷型场发射显示器的下基板制作方法，特别涉及一种下栅极2场发射显示器下基板制作方法。
背景技术：
众所周知，下栅极2场发射显示器(FED)结构中，栅极2与阴极5图形呈正交排布，栅极2与阴极5中间由绝缘介质隔离，并且在阴栅电极的正交区域上方制作发射源材料。当在阴极5与栅极2之间施加电压时，每个阴极5与栅极2交汇处便产生电场，当电场强度足够大时，发射源中的电子便被引出发射体。随后在阳极电场作用下，电子向阳极加速，轰击阳极荧光粉实现发光。
FED的整体性能要得到保障，发射体必须能够在电场下均匀地发射电子，于是就要保证下基板阴极5与栅极2之间的介质具有足够高的抗压强度。如果介质材料性能不好或者制备的介质存在缺陷，那么在电场作用下介质就很容易被击穿，使得阴极5与栅极2之间短路。现在普遍采用的是印刷法制备介质，不论采用普通的印刷性介质浆料，还是感光性介质浆料，还是刻蚀型介质浆料，其中都包含着不同比例的有机助剂或载体，而这些有机物在烧结过程中就会被烧掉或者挥发掉，留下许多的孔洞或缺陷在介质中间，而这些孔洞与缺陷在下一制程中就会存在隐患：即上层的电极浆料印刷后其中的高导电成份银颗粒就会渗入这些孔洞与缺陷中，增加了上下电极短路的可能性，也使得介质耐击穿强度大大降低。
发明内容：
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于印刷型场发射显示器的下基板制作方法，按照以下步骤：
(1)、制作栅极：用去污粉和去离子水分别超声清洗玻璃基板1并用***吹干，然后用精密丝网印刷机在玻璃基板1上印刷栅极2，玻璃基板1上的印刷栅极2在100℃干燥20min后烧结，烧结制度为370℃保温20min，570℃保温20min，升温速率5℃/min，得到栅极2；
(2)、制作绝缘介质层：在栅极2上印刷绝缘介质层3，印刷好的绝缘介质层3在100℃干燥20min后烧结，烧结制度为370℃保温20min，580℃保温20min，升温速率5℃/min，得到绝缘介质层3；
(3)、制作SiO2绝缘层：利用磁控溅射法，用镍合金片制作掩膜，在绝缘介质层3上溅射SiO2膜，获得带SiO2绝缘层4，SiO2绝缘层4厚度为200nm；所述磁控溅射法采用SiO2陶瓷靶作靶材，衬底温度为400℃，工作气体为Ar，背底真空度为4×10-3Pa，工作气压为0.8Pa，溅射功率为350W，溅射时间为10min；
(4)、制作阴极：在SiO2绝缘层4上印刷阴极5银浆料，印刷好的阴极5银浆料在100℃干燥20min后烧结，烧结制度为370℃保温20min，570℃保温20min，升温速率5℃/min，得到阴极5；
(5)、制作阴极发射体：碳纳米管、有机载体和金属填料混合均匀配制成浆料，其中碳纳米管的质量分数为8％-20％，金属填料的质量分数为4％-10％，余量为有机载体；将浆料印刷在阴极5上并在120℃干燥20min后烧结，烧结制度为340℃保温20min，450℃保温20min，升温速率5℃/min，得到阴极发射体6，完成下基板的制作。
所述有机载体由松油醇和乙基纤维素按照质量比9∶1的比例构成。
所述金属填料为银纳米颗粒。
所述下基板包括SiO2绝缘层4。
所述SiO2绝缘层4设置在绝缘介质层3和阴极5之间。
下基板包括玻璃基板1、印制在玻璃基板1上的栅极2、栅极2上的绝缘介质层3和下基板最上部的阴极5，所述下基板包括设置在绝缘介质层3和阴极5之间的SiO2绝缘层4。
本发明的改进印刷型FED下基板的制作工艺，提高下栅极2结构FED下基板栅极2与阴极5之间的的绝缘性能，保证整个FED的可靠性和稳定性。
附图说明：
图1为本发明的方法示意图；
图2为制作栅极示意图。
图3为制作介质层示意图。
图4为制作SiO2绝缘层示意图。
图5为制作阴极示意图。
图6为制作阴极发射体示意图。
图7本发明的下基板的俯视图。
图中1为玻璃基板、2为栅极、3为绝缘介质层、4为SiO2绝缘层、5为阴极、6为阴极发射体。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1、2、3、4、5、6、7，一种用于印刷型场发射显示器的下基板制作方法，按照以下步骤：
(1)、制作栅极：用去污粉和去离子水分别超声清洗玻璃基板1(所用玻璃基板1为日本旭硝子公司生产的PD200玻璃)并用***吹干，然后用精密丝网印刷机在玻璃基板1上印刷栅极2(栅极2浆料为杜邦公司Vg903)，玻璃基板1上的印刷栅极2在100℃干燥20min后烧结，烧结制度为370℃保温20min，570℃保温20min，升温速率5℃/min，得到栅极2；
(2)、制作绝缘介质层：在栅极2上印刷绝缘介质层3(绝缘介质为杜邦公司Vg904)，印刷好的绝缘介质层3在100℃干燥20min后烧结，烧结制度为370℃保温20min，580℃保温20min，升温速率5℃/min，得到绝缘介质层3；
(3)、制作SiO2绝缘层：利用磁控溅射法，用镍合金片制作掩膜，在绝缘介质层3上溅射SiO2膜，获得带SiO2绝缘层4，SiO2绝缘层4厚度为200nm；所述磁控溅射法采用SiO2陶瓷靶作靶材，衬底温度为400℃，工作气体为Ar，背底真空度为4×10-3Pa，工作气压为0.8Pa，溅射功率为350W，溅射时间为10min；
(4)、制作阴极：在SiO2绝缘层4上印刷阴极5银浆料(阴极5银浆料为杜邦公司Vg903)，印刷好的阴极5银浆料在100℃干燥20min后烧结，烧结制度为370℃保温20min，570℃保温20min，升温速率5℃/min，得到阴极5；
(5)、制作阴极发射体：碳纳米管、有机载体和金属填料混合均匀配制成混合浆料，其中碳纳米管的质量分数为8％-20％，金属填料的质量分数为4％-10％，余量为有机载体；将浆料印刷在阴极5上(与栅极2交叉的部分)并在120℃干燥20min后烧结，烧结制度为340℃保温20min，450℃保温20min，升温速率5℃/min，得到阴极发射体6，完成下基板的制作。
所述有机载体由松油醇和乙基纤维素按照质量比9∶1的比例构成。
所述金属填料为银纳米颗粒。
所述下基板包括SiO2绝缘层4。
所述SiO2绝缘层4设置在绝缘介质层3和阴极5之间。
下基板包括玻璃基板1、印制在玻璃基板1上的栅极2、栅极2上的绝缘介质层3和下基板最上部的阴极5，所述下基板包括设置在绝缘介质层3和阴极5之间的SiO2绝缘层4。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (4)

1.一种用于印刷型场发射显示器的下基板，包括玻璃基板(1)、印制在玻璃基板(1)上的栅极(2)、栅极(2)上的绝缘介质层(3)和下基板最上部的阴极(5)，其特征在于：所述下基板包括设置在绝缘介质层(3)和阴极(5)之间的SiO2绝缘层(4)。
2.一种用于印刷型场发射显示器的下基板制作方法，其特征在于，按照以下步骤：
(1)、制作栅极：用去污粉和去离子水分别超声清洗玻璃基板(1)并用***吹干，然后用精密丝网印刷机在玻璃基板(1)上印刷栅极(2)，玻璃基板(1)上的印刷栅极(2)在100℃干燥20min后烧结，烧结制度为370℃保温20min，570℃保温20min，升温速率5℃/min，得到栅极(2)；
(2)、制作绝缘介质层：在栅极(2)上印刷绝缘介质层(3)，印刷好的绝缘介质层(3)在100℃干燥20min后烧结，烧结制度为370℃保温20min，580℃保温20min，升温速率5℃/min，得到绝缘介质层(3)；
(3)、制作SiO2绝缘层：利用磁控溅射法，用镍合金片制作掩膜，在绝缘介质层(3)上溅射SiO2膜，获得带SiO2绝缘层(4)，SiO2绝缘层(4)厚度为200nm；所述磁控溅射法采用SiO2陶瓷靶作靶材，衬底温度为400℃，工作气体为Ar，背底真空度为4×10-3Pa，工作气压为0.8Pa，溅射功率为350W，溅射时间为10min；
(4)、制作阴极：在SiO2绝缘层(4)上印刷阴极(5)银浆料，印刷好的阴极(5)银浆料在100℃干燥20min后烧结，烧结制度为370℃保温20min，570℃保温20min，升温速率5℃/min，得到阴极(5)；
(5)、制作阴极发射体：碳纳米管、有机载体和金属填料混合均匀配制成浆料，浆料中碳纳米管的质量分数为8％-20％，金属填料的质量分数为4％-10％，余量为有机载体；将浆料印刷在阴极(5)上并在120℃干燥20min后烧结，烧结制度为340℃保温20min，450℃保温20min，升温速率5℃/min，得到阴极发射体(6)，完成下基板的制作。
3.根据权利要求2所述的一种用于印刷型场发射显示器的下基板制作方法，其特征在于：所述有机载体由松油醇和乙基纤维素按照质量比9∶1的比例构成。
4.根据权利要求2所述的一种用于印刷型场发射显示器的下基板制作方法，其特征在于：所述金属填料为银纳米颗粒。
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