CN1779884A - 纳米碳管场效发射显示器的阴极板及显示器的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种纳米碳管场效发射显示器的阴极板及显示器的制作方法，包含：提供一压印模板及一形成在一具有导电层的第一板体上的纳米碳管涂层、压合压印模板及纳米碳管涂层并于两者间形成电场以使纳米碳管涂层上形成多个间隔设置并具多个呈顺向排列的纳米碳管的碳管区，及固化纳米碳管涂层并分离压印模板及具有纳米碳管涂层的第一板体以完成该阴极板；本发明亦提供一种由前述的阴极板所制得的显示器的制作方法。本发明可在简化制作纳米碳管阴极板的制程的同时，又能兼具制作出具有顺向排列的纳米碳管。
Description
技术领域
本发明涉及一种场效发射显示器(field emission display；简称FED)的阴极板(cathode)及场效发射显示器的制作方法，特别是指一种纳米碳管场效发射显示器(carbon Nanotube fieldemission display；简称CNTFED)的阴极板及纳米碳管场效发射显示器的制作方法。
背景技术
近年来，在半导体薄膜制程等相关领域的技术开发下，使得当下的电子用品日趋轻薄短小化，此种现象也可见于显示器等相关产业，例如：液晶显示器(liquid crystal display；简称LCD)、电浆显示器(plasma display panel；简称PDP)、有机发光二极管(organic light emitting diode)显示器及纳米碳管场效发射显示器等。
一般地，目前CNTFED的相关业界大致上是借由薄膜制程制作CNTFED的阴极板，亦或是将借由薄膜沉积(thin filmdeposition)所制得的CNT制备成网印胶(screen printingpaste)，配合网印及薄膜制程等方法制作CNTFED的阴极板。
在第428189号的中国台湾专利中，揭露出一种冷阴极阵列的制造方法(图未示)，首先，提供一具有电路设计的多个阴极线、多个与该等阴极线相互交错并位在该等阴极线上的绝缘层(insulator)，及多个形成在该等绝缘层上的栅极(gate)线的基板。接续，于该等阴极线的一裸露区进行一阳极处理(anodizing)以在该等阴极线的裸露区分别形成一阳极处理膜(anodized film)，使每一阳极处理膜具有多个孔洞。进一步地，将触媒(catalyst)分别形成于该等孔洞内。最终，再将该基板设置在一电浆(plasma)***中，利用含碳气体与该触媒反应，以使得多个毫微米碳管自该等孔洞内成长出来。
前面所提及的电浆***，是借含碳气体经由电浆***解离出碳离子，进而使得被解离的碳离子可借由催化剂形成过饱和析出(oversaturation precipitation)以产生石墨化(graphitization)的碳管。
其中，含碳气体可以有甲烷(CH4)、乙炔(C2H2)等，电浆***可以是电浆辅助化学气相沉积(plasma enhanced chemicalvapor deposition；简称PECVD)***、微波电浆辅助化学气相沉积(microwave plasma enhanced chemical vapor deposition；简称MPECVD)***，及电子回旋共振化学气相沉积(electroncyclotron resonance chemical vapor deposition；简称ECRCVD)***。
熟知场效发射技术领域者皆知，场效发射率是与长宽比(aspect ratio)、场效发射面积(field emission area)、真空度等因素成正比，且与两极板间的距离成反比。然而，此种借由薄膜沉积完成冷阴极阵列的制造方法，虽然可制备出具有阵列式(array)顺向(orientation)排列的纳米碳管，但所需的真空(vacuum)镀膜周边设备昂贵，且抽真空时间耗时久，因此具有设备成本及时间成本高等缺点。
参阅图1至图5，一种纳米碳管场发射显示器的阴极板的制作方法(中国台湾专利公告案号为518632)，依序包含下列步骤：
(a)准备一透明基板101，该透明基板101备有一表面及一下表面；
(b)将一感旋光性(photo sensitivity)导电浆料涂布于该透明基板101的一表面上，再利用微影制程(photolithography)及烧结(sintering)制程完成一具有一图案的底电极层102(如图1所示)；
(c)利用一网印方式将一纳米碳管层103印制于该底电极层102的图案上(如图2所示)；
(d)全面性涂布一层可以蚀刻(etching)的介电材料(dielectric)作为一介电层104(如图3所示)；
(e)于该介电层104上方全面性涂布一层感旋光性栅极(gate)材料，再利用微影制程及烧结制程形成一栅极图案105(如图4所示)；及
(f)以该栅极图案105作为一具有图案的保护层，结合一蚀刻制程蚀刻掉未被该栅极图案105保护的介电层104，并在一烧结制程后完成该阴极板结构(如图5所示)。
此种搭配薄膜沉积制程及网印制程所制得的纳米碳管场发射显示器的阴极板，虽然可降低部分耗时的制程时间及节省部分不必要的镀膜周边设备。但是借由网印制做的纳米碳管层103，容易因网版本身的乳剂(emulsion)厚度设计不佳、于网印过程压力控制不当、含有纳米碳管的网印胶的黏度(viscosity)与网版网目(mesh)尺寸大小无法配合等因素，而造成阴极板分辨率不良等问题。
再者，借由网印形成在该底电极层102的图案上的纳米碳管层103，所呈现出的排列方式是呈一毛球状的不规则(random)外观，因此，无法形成呈现一阵列式顺向排列的纳米碳管以符合场效发射率的需求。
以上所提到的所有前案专利，在此并入本案作为参考文献。
因此，如何简化制作纳米碳管阴极板的制程的同时，又能兼具制作出具有顺向排列的纳米碳管，是开发纳米碳管阴极板相关领域人士所应克服的一大难题。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种纳米碳管场效发射显示器的阴极板的制作方法。
本发明的另一目的，即在提供一种纳米碳管场效发射显示器的制作方法。
本发明纳米碳管场效发射显示器的阴极板的制作方法，包含以下步骤：
步骤一：提供一压印模板(Impression plate)及一形成在一具有一导电层的第一板体上的纳米碳管涂层；
步骤二：借由压合该压印模板及该纳米碳管涂层的同时，于两者间形成一电场(electric field)，以使该纳米碳管涂层上形成有多个相间隔设置并具有多个呈顺向排列的纳米碳管的碳管区；及
步骤三：固化(curing)该纳米碳管涂层并分离该压印模板及具有该纳米碳管涂层的第一板体，以完成该阴极板。
本发明所述的纳米碳管场效发射显示器的阴极板的制作方法，该纳米碳管涂层是将一含有纳米碳管的涂料形成在该导电层上所制成。
本发明所述的纳米碳管场效发射显示器的阴极板的制作方法，该步骤一中的压印模板是具有多个呈一阵列式排列的盲孔。
本发明所述的纳米碳管场效发射显示器的阴极板的制作方法，于该压印模板的每一盲孔的一封闭端提供多个第一型电荷，并于该含有纳米碳管的涂料提供多个相反于该第一型电荷的第二型电荷，使位于该碳管区内的纳米碳管，借由呈相反电性的电荷于相互吸引下形成该电场，以使该纳米碳管呈现顺向排列。
本发明所述的纳米碳管场效发射显示器的阴极板的制作方法，对该压印模板提供一外加电场且于每一盲孔的封闭端形成一诱导层，以形成该第一型电荷，该诱导层是由一选自于下列所构成的群组的材料所制成：导体材料及半导体材料。
本发明所述的纳米碳管场效发射显示器的阴极板的制作方法，该涂料内所含的多个纳米碳管是呈一绝缘性，该第二型电荷是借由静电原理形成。
本发明所述的纳米碳管场效发射显示器的阴极板的制作方法，该涂料内所含的多个纳米碳管是呈一非绝缘性，将该纳米碳管暴露在一溶液中以形成该第二型电荷，该溶液是一选自于下列所构成的群组：酸性溶液及碱性溶液。
本发明所述的纳米碳管场效发射显示器的阴极板的制作方法，该涂料内所含的多个纳米碳管是呈一非绝缘性，将该纳米碳管暴露在一含有分散剂的溶液中以形成该第二型电荷。
本发明所述的纳米碳管场效发射显示器的阴极板的制作方法，该固化是一选自于下列所构成的群组的固化法：热固化、光固化及化学固化。
另外，配合本发明纳米碳管场效发射显示器的阴极板的制作方法可完成一纳米碳管场效发射显示器的制作方法。该纳米碳管场效发射显示器的制作方法，包含以下步骤：.
步骤一：提供一阴极板；
步骤二：于该阴极板上设置一空间支撑器(spacer)；
步骤三：形成多个绝缘层及多个分别形成在该等绝缘层上的栅极层；及
步骤四：于该空间支撑器的一顶缘设置一阳极板(anode)，使该空间支撑器介于该阴极板及该阳极板之间。
其中，于该步骤一中的阴极板是借由以下步骤制作而成：
提供一压印模板及一形成在一具有一导电层的第一板体上的纳米碳管涂层；
借由压合该压印模板及该纳米碳管涂层的同时，于两者间形成一电场，以使该纳米碳管涂层上形成有多个相间隔设置并具有多个呈顺向排列的纳米碳管的碳管区；及
固化该纳米碳管涂层并分离该压印模板及具有该纳米碳管涂层的第一板体，以完成该阴极板，
借由该步骤二中的空间支撑器的一底缘将该等碳管区相间隔开，且每一绝缘层是形成在每一碳管区的周边处并位在该纳米碳管涂层上。
本发明所述的纳米碳管场效发射显示器的制作方法，该纳米碳管涂层是将一含有纳米碳管的涂料形成在该导电层上所制成。
本发明所述的纳米碳管场效发射显示器的制作方法，该步骤一中的压印模板是具有多个呈一阵列式排列的盲孔。
本发明所述的纳米碳管场效发射显示器的制作方法，于该压印模板的每一盲孔的一封闭端提供多个第一型电荷，并于该含有纳米碳管的涂料提供多个相反于该第一型电荷的第二型电荷，使位于该碳管区内的纳米碳管，借由呈相反电性的电荷于相互吸引下形成该电场，以使该纳米碳管呈现顺向排列。
本发明所述的纳米碳管场效发射显示器的制作方法，对该压印模板提供一外加电场且于每一盲孔的封闭端形成一诱导层，以形成该第一型电荷，该诱导层是由一选自于下列所构成的群组的材料所制成：导体材料及半导体材料。
本发明所述的纳米碳管场效发射显示器的制作方法，该涂料内所含的多个纳米碳管是呈一绝缘性，该第二型电荷是借由静电原理形成。
本发明所述的纳米碳管场效发射显示器的制作方法，该涂料内所含的多个纳米碳管是呈一非绝缘性，将该纳米碳管暴露在一溶液中以形成该第二型电荷，该溶液是一选自于下列所构成的群组：酸性溶液及碱性溶液。
本发明所述的纳米碳管场效发射显示器的制作方法，该涂料内所含的多个纳米碳管是呈一非绝缘性，将该纳米碳管暴露在一含有分散剂的溶液中以形成该第二型电荷。
本发明所述的纳米碳管场效发射显示器的制作方法，该固化是一选自于下列所构成的群组的固化法：热固化、光固化及化学固化。
本发明所述的纳米碳管场效发射显示器的制作方法，该阳极板具有一呈透明的第二板体、一形成在该第二板体的一下表面的透明导电层、一形成在该透明导电层的一下表面并用以增强对比的吸收层，及多个形成于该吸收层的一下表面且与该碳管区相对应的萤光涂层。
本发明所述的纳米碳管场效发射显示器的制作方法，该步骤四后更包含一步骤五，将该阴极板、空间支撑器及阳极板相配合界定出的一容置空间予以减压，以使该容置空间达一至少低于0.01mTorr的压力环境，并进一步地封装该阴极板、空间支撑器及阳极板以完成该步骤五。
本发明的功效在于简化制作纳米碳管阴极板的制程的同时，又能兼具制作出具有顺向排列的纳米碳管。
附图说明
图1是一侧视示意图，是中国台湾专利公告案号为518632号所揭露的一种现有的纳米碳管场发射显示器的阴极板的制作方法，说明于一透明基板上形成一具有一图案的底电极层；
图2是延续该图1的一侧视示意图，说明于该底电极层的图案上形成一纳米碳管层；
图3是延续该图2的一侧视示意图，说明于该纳米碳管层上形成一介电层；
图4是延续该图3的一侧视示意图，说明于该介电层上形成一栅极图案；
图5是延续该图4的一侧视示意图，说明最终完成后所形成的纳米碳管场发射显示器的阴极板的结构；
图6是一流程图，说明本发明纳米碳管场效发射显示器的阴极板的制作方法；
图7是一侧视示意图，说明提供一压印模板及一形成在一具有一导电层的第一板体上的纳米碳管涂层；
图8是延续该图7的一侧视示意图，说明压合该压印模板及该纳米碳管涂层的同时，于两者间形成一电场，以使该纳米碳管涂层上形成有多个相间隔设置并具有多个呈顺向排列的纳米碳管的碳管区；
图9是延续该图8的一侧视示意图，说明固化该纳米碳管涂层；
图10是延续该图9的一侧视示意图，说明分离该压印模板及具有该纳米碳管涂层的第一板体；
图11是一侧视示意图，说明提供一借由本发明纳米碳管场效发射显示器的阴极板的制作方法所制得的阴极板；
图12是延续该图11的一侧视示意图，说明于该阴极板上设置一空间支撑器；
图13是延续该图12的一侧视示意图，说明于该纳米碳管涂层上形成多个绝缘层及多个分别形成在该等绝缘层上的栅极层；
图14是延续该图14的一侧视示意图，说明于该空间支撑器的一顶缘设置一阳极板；
图15是发明的一具体实施例一，说明将呈绝缘性的纳米碳管靠近一带多个负电荷的物体，使靠近该物体的纳米碳管表面借由静电原理带有多个正电荷；
图16是延续该图15的一侧视示意图，说明对纳米碳管接地使借由静电原理形成于纳米碳管的负电荷被电性中和；
图17是延续该图16的一侧视示意图，说明最终形成带有正电荷的纳米碳管；
图18是本发明的一具体实施例二，说明提供呈导电性的纳米碳管；
图19是延续该图18的一侧视示意图，说明将呈导电性的纳米碳管放置于酸性溶液中，以使纳米碳管借由该酸性溶液形成带有正电荷的纳米碳管；
图20是延续该图19的一侧视示意图，说明最终形成带有正电荷的纳米碳管；
图21是本发明的一具体实施例三，说明提供呈导电性的纳米碳管；
图22是延续该图21的一侧视示意图，说明将呈导电性的纳米碳管放置入一含有疏水型分散剂的溶液中，以使纳米碳管借由该含有疏水型分散剂的溶液形成带有正电荷的纳米碳管；
图23是延续该图22的一侧视示意图，说明最终形成带有正电荷的纳米碳管。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：
参阅图6，并配合参阅图7至图10，本发明的纳米碳管场效发射显示器的阴极板的制作方法，包含以下步骤：
步骤一：提供一压印模板3及一形成在一具有一导电层22的第一板体21上的纳米碳管涂层23(如图7所示)；
步骤二：借由压合该压印模板3及该纳米碳管涂层23的同时，于两者间形成一电场，以使该纳米碳管涂层23上形成有多个相间隔设置并具有多个呈顺向排列的纳米碳管232的碳管区231(如图8至图9所示)；及
步骤三：固化该纳米碳管涂层23并分离该压印模板3及具有该纳米碳管涂层23的第一板体21(如图9至图10所示)，以完成该阴极板2。
其中，该纳米碳管涂层23是将一含有纳米碳管的涂料(slurry)形成在该导电层22上所制成。在本发明中，该导电层22是由一选自于下列所构成的群组的方法制成：溅镀法(sputtering)、蒸镀法(evaporation)、浸镀法(dip-coating)及凝胶(gel)法。在一具体实施例中，该导电层22是利用溅镀法将一氧化铟锡(ITO)透明导电层形成于该第一板体21上。
较佳地，该步骤一中的压印模板3是具有多个呈一阵列式排列的盲孔31。适用于本发明的形成该等盲孔31的方法是选自于下列所构成的群组的加工法：反应式离子蚀刻法(reactive ionicetching；简称RIE)、电子束直写法(e-beam writing)、激光束直写法(laser beam writing)及微精密钻孔加工(precisiondrilling)。在一具体实施例中，是使用电子束直写法形成该等盲孔31。每一盲孔31的一封闭端311是分别呈一选自于下列所构成的群组的形状：平面(planar)状、锥状(awl-shaped)及弧状。在一具体实施例中，该等封闭端311是分别呈一平面状。
适用于本发明的该压印模板3的材质是一选自于下列所构成的群组：透明材料及热传导体材料(thermal conductor)材料。较佳地，本该压印模板3的材质是透明材料。在一具体实施例中，该压印模板3的该透明材料是一透明石英玻璃(quartz)。
较佳地，于该压印模板3的每一盲孔31的封闭端311提供多个第一型电荷，并于该含有纳米碳管的涂料提供多个相反于该等第一型电荷的第二型电荷，使位于该等碳管区231内的纳米碳管232，借由呈相反电性的电荷于相互吸引下形成该电场，以使该等纳米碳管232呈现顺向排列。
较佳地，对该压印模板3提供一外加电场E且于每一盲孔31的封闭端311形成一诱导层32，以形成该等第一型电荷。在一具体实施例中，于该等诱导层32上提供一负电压，并于没有形成该等盲孔31的平面上形成一透明导电膜33，且于该透明导电膜33上提供一正电压以形成该外加电场E，使形成在该等诱导层32上的该等第一型电荷为负电荷(electron)。较佳地，该诱导层是由一选自于下列所构成的群组的材料所制成：导体材料及半导体(semiconductor)材料。更佳地，该诱导层是由导体材料所制成。在一具体实施例中，该诱导层是由呈透明的氧化铟锡(ITO)所制成。
另外，值得一提的是，在不限该压印模板3材质的情况下，该外加电场E的连接方式，是可将该正电压连接该阴极板2的导电层22上(图未示)，也可使该正电压形成在该阴极板2的另一面以形成该外加电场，并于该等诱导层32上形成该等负电荷(图未示)。
较佳地，该涂料内所含的多个纳米碳管是呈一绝缘性。该等第二型电荷是借由静电(static electricity)原理形成。在一具体实施例中，是将该等纳米碳管靠近一带有负电荷的物体，以使形成在该含有纳米碳管的涂料的第二型电荷为正电荷(positivecharge)。
较佳地，该涂料内所含的多个纳米碳管是呈一非绝缘性，将该等纳米碳管暴露在一溶液(solution)中以形成该等第二型电荷。该溶液是选自于下列所构成的群组：酸性溶液及碱性溶液。在一具体实施例中，是将该等纳米碳管暴露在一酸性溶液中，以使形成在该含有纳米碳管的涂料的第二型电荷为正电荷。
较佳地，该涂料内所含的多个纳米碳管是呈一非绝缘性，将该等纳米碳管暴露在一含有分散剂(dispersant)的溶液中以形成该等第二型电荷。在一具体实施例中，将该等纳米碳管放置入一含有疏水型分散剂，以使形成在该含有纳米碳管的涂料的第二型电荷为正电荷。前面所提及的粒子表面带电的方法，为胶体化学相关领域者所熟知，因此，在此不再多加详述。
适用于本发明的该固化是一选自于下列所构成的群组的固化法：热固化(Thermal Curing)、光固化(Light Curing)及化学固化(Chemical Curing)。在一具体实施例中，该光固化是使用紫外线(简称UV)照射固化法。值得一提的是，该热固化所配合使用的压印模板是具有光源穿透性(transmittance characteristic)的透明材料，也可是热传导体材料。适用于本发明的该热传导体材料是一选自于下列所构成的群组：不锈钢(stainless steel)、铝合金(aluminum alloy)及镁合金(magnesium alloy)。
在一具体实施例中，是于未形成有该等盲孔31的压印模板3的一上表面提供一UV光源以使该纳米碳管涂层23完成该UV照射固化法。另外值得一提的是，该UV光源是可以由该第一板体21的一下表面往上照射以使该纳米碳管涂层23完成该UV照射固化法，该UV光源也可以是由该压印模板3的上表面及该第一板体21的下表面同时向下及向上照射，以使该纳米碳管涂层23完成该UV照射固化法。
值得一提的是，由于在本发明的涂料内所含有多个纳米碳管的长度是介于0.99μm至1.01μm。然而，在该压印模板3以缓慢速度相互压合时，该等不等长度的纳米碳管会因为所带的第二型电荷被该等盲孔31的封闭端311的第一型电荷所吸引，以使得该等纳米碳管可沿着该等封闭端311的形状形成该等碳管区231。因此，利用在一具体实施例中的平面式封闭端311所压合出来的该等碳管区231是分别呈一平面状齐头式排列。
借由本发明的纳米碳管场效发射显示器的阴极板的制作方法，可进一步地完成本发明的纳米碳管场效发射显示器的制作方法。参阅图11至图14，本发明的纳米碳管场效发射显示器的制作方法，包含以下步骤：
步骤一：提供一阴极板2(如图11所示)；
步骤二：于该阴极板2上设置一空间支撑器4(如图12所示)；
步骤三：形成多个绝缘层5及多个分别形成在该等绝缘层5上的栅极层6(如图13所示)；及
步骤四：于该空间支撑器4的一顶缘设置一阳极板7，使该空间支撑器4介于该阴极板2及该阳极板7之间(如图14所示)。
其中，于该步骤一中的阴极板是借由前面实施方式所提及的方法制作而成，在此不再多加详述。借由该步骤二中的空间支撑器4的一底缘将该等碳管区231相间隔开，且每一绝缘层5是形成在每一碳管区231的周边处并位在该纳米碳管涂层23上。
较佳地，该阳极板7具有一呈透明的第二板体71、一形成在该第二板体71的一下表面的透明导电层72、一形成在该透明导电层72的一下表面并用以增强对比(contrast)的吸收层73，及多个形成于该吸收层73的一下表面且与该等碳管区231相对应的萤光(phosphor)涂层74。
适用于本发明的该阳极板的透明导电层72是一选自于下列所构成的群组：氧化铟锡(Indium Tin Oxide，简称ITO)、氧化锑锡(Antimony Tin Oxide，简称 ATO)、氧化氟锡(Fluorine-Doped Tin Oxide，简称FTO)，以及氧化铱锡(IridiumTin Oxide，简称IRTO)。在一具体实施例中，该第二基板71及该透明导电层72分别为一透明玻璃基板及一ITO导电层。
值得一提的是，该等萤光涂层74是可因应电路(electriccircuit)设计的需求，而为下述两种型态：第一种是形成呈红绿蓝(简称RGB)三原色的萤光粉，且分别独立设置，第二种是将RGB三原色同时形成在单一萤光涂层74上。
较佳地，该步骤四后更包含一步骤五。将该阴极板2、空间支撑器4及阳极板7相配合界定出的一容置空间8予以减压，以使该容置空间8达一至少低于0.01mTorr的压力环境，并进一步地封装该阴极板2、空间支撑器4及阳极板7以完成该步骤五。
在本发明被详细描述的前，要注意的是，在以下的说明中，类似的元件是以相同的编号来表示。
具体实施例一：
提供一带有正电荷的含有纳米碳管(可简称CNT)的涂料。参阅图15至图17，首先将多个呈绝缘性的纳米碳管231(在此为简化绘制于图标中的纳米碳管的数量，图15至图17是只以一纳米碳管表示于图标中)靠近一带多个负电荷的物体9(如图15所示)，使靠近该物体9的纳米碳管231表面借由静电原理带有多个正电荷。参阅图16，对该等纳米碳管231接地(grounding)使借由静电原理形成于该等纳米碳管231的负电荷被电性中和，以形成多个带有正电荷的纳米碳管231’(如图17所示)，并将该等带有正电荷的纳米碳管231’制备成该带有正电荷的含有CNT的涂料。
另外，该具体实施例一中的压印模板是先利用电子束直写法于一透明玻璃压印模板的一第一表面上，形成多个呈一阵列式排列的盲孔，并于该透明玻璃压印模板的第一表面形成一ITO导电层。进一步地，在形成有该ITO导电层的表面形成一绝缘层，并利用微影蚀刻法将每一盲孔的一封闭端的绝缘层移除，以定义出位在每一盲孔的封闭端的ITO导电层为一诱导层。在该具体实施例一中，该等封闭端是分别呈一平面状。
利用溅镀法将ITO透明导电膜形成于一透明玻璃阴极基板上以形成一阴极导电层，将该带有正电荷的含有CNT的涂料利用旋涂法(spin coating)涂布在阴极导电层上以形成一CNT涂层。
压合该CNT涂层及该压印模板的同时，于该压印模板的ITO导电层上提供一负电压，以在该等诱导层上提供多个负电荷，使包含在该CNT涂层内的CNT借由正负电荷的吸引下，于该CNT涂层上形成有多个相间隔设置并具有多个呈顺向排列的CNT的碳管区。接着，于相反于该压印模板的第一表面的第二表面提供一UV光源，对该CNT涂层予以硬化。最后，分离该压印模板及具有该CNT涂层的透明玻璃阴极基板以完成本发明的制作该阴极板的方法。
于该阴极板上提供一空间支撑器，借该空间支撑器的一底缘将该等碳管区相间隔开。
利用半导体制程于该CNT涂层上形成多个设置于该等碳管区周边的绝缘层，及多个分别形成在该等绝缘层上的栅极层。
于该空间支撑器的一顶缘设置一阳极板，使该空间支撑器介于该阴极板及该阳极板之间。该阳极板具有一透明玻璃阳极基板、一形成在该透明玻璃阳极基板的一下表面的ITO阳极导电层、一形成在该ITO阳极导电层的一下表面并用以增强对比的吸收层，及多个形成于该吸收层的一下表面且与该等碳管区相对应的萤光涂层。
最终，将该阴极板、空间支撑器及阳极板相配合界定出的一容置空间予以减压，以使该容置空间达一1×10-7Torr的压力环境，并进一步地对该阴极板、空间支撑器及阳极板进行封装，以完成本发明的纳米碳管场效发射显示器的制作方法。
具体实施例二：
本发明的一具体实施例二的制作方法大致上是与该具体实施例一相同。其不同处在于，形成该带有正电荷的含有CNT的涂料的方法。参阅图18至图20，首先将多个呈导电性的纳米碳管232放置于酸性溶液9’中(如图18、图19所示)，以使该等纳米碳管232借由该酸性溶液9’形成多个带有正电荷的纳米碳管232’，并将该等带有正电荷的纳米碳管232’制备成该带有正电荷的含有CNT的涂料。(在此为简化绘制于图标中的纳米碳管的数量，图18至图20是只以一纳米碳管表示于图标中)。
具体实施例三：
本发明的一具体实施例三的制作方法大致上是与该具体实施例二相同。其不同处在于，形成带有正电荷的含有CNT的涂料的方法。参阅图21至图23，首先将多个呈导电性的纳米碳管233放置入一含有疏水型分散剂的溶液9”中，以使该等纳米碳管233借由该含有疏水型分散剂的溶液9”形成多个带有正电荷的纳米碳管233’，并将该等带有正电荷的纳米碳管233’制备成该带有正电荷的含有CNT的涂料。(在此为简化绘制于图标中的纳米碳管的数量，图21至图23是只以一纳米碳管表示于图标中)。
本发明的纳米碳管场效发射显示器的阴极板及纳米碳管场效发射显示器的制作方法，可降低在真空镀膜制程中所需耗费的抽气时间。另外，与传统网印相比较下，借由本发明的制作方法所形成的CNT涂层，不会因为在网印过程中网版本身的乳剂厚度设计不佳、压力控制不当、含有纳米碳管的网印胶的黏度与网版网目尺寸大小无法配合等因素，而造成阴极板分辨率不良等问题。再者，借由本发明的制作方法所制得的阴极板，是具有呈顺向排列且可提高场效发射效率的CNT。
归纳上述，本发明的纳米碳管场效发射显示器的阴极板及纳米碳管场效发射显示器的制作方法，可在简化制作纳米碳管阴极板的制程的同时，又能兼具制作出具有顺向排列的纳米碳管，所以确实能达到本发明的目的。
Claims (20)
1、一种纳米碳管场效发射显示器的阴极板的制作方法，其特征在于其包含以下步骤：
步骤一：提供一压印模板及一形成在一具有一导电层的第一板体上的纳米碳管涂层；
步骤二：借由压合该压印模板及该纳米碳管涂层的同时，于两者间形成一电场，以使该纳米碳管涂层上形成有多个相间隔设置并具有多个呈顺向排列的纳米碳管的碳管区；及
步骤三：固化该纳米碳管涂层并分离该压印模板及具有该纳米碳管涂层的第一板体，以完成该阴极板。
2、如权利要求1所述的纳米碳管场效发射显示器的阴极板的制作方法，其特征在于：
该纳米碳管涂层是将一含有纳米碳管的涂料形成在该导电层上所制成。
3、如权利要求2所述的纳米碳管场效发射显示器的阴极板的制作方法，其特征在于：
该步骤一中的压印模板是具有多个呈一阵列式排列的盲孔。
4、如权利要求3所述的纳米碳管场效发射显示器的阴极板的制作方法，其特征在于：
于该压印模板的每一盲孔的一封闭端提供多个第一型电荷，并于该含有纳米碳管的涂料提供多个相反于该第一型电荷的第二型电荷，使位于该碳管区内的纳米碳管，借由呈相反电性的电荷于相互吸引下形成该电场，以使该纳米碳管呈现顺向排列。
5、如权利要求4所述的纳米碳管场效发射显示器的阴极板的制作方法，其特征在于：
对该压印模板提供一外加电场且于每一盲孔的封闭端形成一诱导层，以形成该第一型电荷，该诱导层是由一选自于下列所构成的群组的材料所制成：导体材料及半导体材料。
6、如权利要求5所述的纳米碳管场效发射显示器的阴极板的制作方法，其特征在于：
该涂料内所含的多个纳米碳管是呈一绝缘性，该第二型电荷是借由静电原理形成。
7、如权利要求5所述的纳米碳管场效发射显示器的阴极板的制作方法，其特征在于：
该涂料内所含的多个纳米碳管是呈一非绝缘性，将该纳米碳管暴露在一溶液中以形成该第二型电荷，该溶液是一选自于下列所构成的群组：酸性溶液及碱性溶液。
8、如权利要求5所述的纳米碳管场效发射显示器的阴极板的制作方法，其特征在于：
该涂料内所含的多个纳米碳管是呈一非绝缘性，将该纳米碳管暴露在一含有分散剂的溶液中以形成该第二型电荷。
9、如权利要求1所述的纳米碳管场效发射显示器的阴极板的制作方法，其特征在于：
该固化是一选自于下列所构成的群组的固化法：热固化、光固化及化学固化。
10、一种纳米碳管场效发射显示器的制作方法，其特征在于其包含以下方法：
步骤一：提供一阴极板；
步骤二：于该阴极板上设置一空间支撑器；
步骤三：形成多个绝缘层及多个分别形成在该绝缘层上的栅极层；及
步骤四：于该空间支撑器的一顶缘设置一阳极板，使该空间支撑器介于该阴极板及该阳极板之间；
其中，于该步骤一中的阴极板是借由以下步骤制作而成：
提供一压印模板及一形成在一具有一导电层的第一板体上的纳米碳管涂层；
借由压合该压印模板及该纳米碳管涂层的同时，于两者间形成一电场，以使该纳米碳管涂层上形成有多个相间隔设置并具有多个呈顺向排列的纳米碳管的碳管区；及
固化该纳米碳管涂层并分离该压印模板及具有该纳米碳管涂层的第一板体，以完成该阴极板，
借由该步骤二中的空间支撑器的一底缘将该碳管区相间隔开，且每一绝缘层是形成在每一碳管区的周边处并位在该纳米碳管涂层上。
11、如权利要求10所述的纳米碳管场效发射显示器的制作方法，其特征在于：
该纳米碳管涂层是将一含有纳米碳管的涂料形成在该导电层上所制成。
12、如权利要求11所述的纳米碳管场效发射显示器的制作方法，其特征在于：
该步骤一中的压印模板是具有多个呈一阵列式排列的盲孔。
13、如权利要求12所述的纳米碳管场效发射显示器的制作方法，其特征在于：
于该压印模板的每一盲孔的一封闭端提供多个第一型电荷，并于该含有纳米碳管的涂料提供多个相反于该第一型电荷的第二型电荷，使位于该碳管区内的纳米碳管，借由呈相反电性的电荷于相互吸引下形成该电场，以使该纳米碳管呈现顺向排列。
14、如权利要求13所述的纳米碳管场效发射显示器的制作方法，其特征在于：
对该压印模板提供一外加电场且于每一盲孔的封闭端形成一诱导层，以形成该第一型电荷，该诱导层是由一选自于下列所构成的群组的材料所制成：导体材料及半导体材料。
15、如权利要求14所述的纳米碳管场效发射显示器的制作方法，其特征在于：
该涂料内所含的多个纳米碳管是呈一绝缘性，该第二型电荷是借由静电原理形成。
16、如权利要求14所述的纳米碳管场效发射显示器的制作方法，其特征在于：
该涂料内所含的多个纳米碳管是呈一非绝缘性，将该纳米碳管暴露在一溶液中以形成该第二型电荷，该溶液是一选自于下列所构成的群组：酸性溶液及碱性溶液。
17、如权利要求14所述的纳米碳管场效发射显示器的制作方法，其特征在于：
该涂料内所含的多个纳米碳管是呈一非绝缘性，将该纳米碳管暴露在一含有分散剂的溶液中以形成该第二型电荷。
18、如权利要求10所述的纳米碳管场效发射显示器的制作方法，其特征在于：
该固化是一选自于下列所构成的群组的固化法：热固化、光固化及化学固化。
19、如权利要求10所述的纳米碳管场效发射显示器的制作方法，其特征在于：
该阳极板具有一呈透明的第二板体、一形成在该第二板体的一下表面的透明导电层、一形成在该透明导电层的一下表面并用以增强对比的吸收层，及多个形成于该吸收层的一下表面且与该碳管区相对应的萤光涂层。
20、如权利要求10所述的纳米碳管场效发射显示器的制作方法，其特征在于：
该步骤四后更包含一步骤五，将该阴极板、空间支撑器及阳极板相配合界定出的一容置空间予以减压，以使该容置空间达一至少低于0.01mTorr的压力环境，并进一步地封装该阴极板、空间支撑器及阳极板以完成该步骤五。
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