TW200534323A - Manufacturing method for cathode of carbon nanotube field emission display and carbon nanotube field emission display - Google Patents

Manufacturing method for cathode of carbon nanotube field emission display and carbon nanotube field emission display Download PDF

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TW200534323A TW93110134A TW93110134A TW200534323A TW 200534323 A TW200534323 A TW 200534323A TW 93110134 A TW93110134 A TW 93110134A TW 93110134 A TW93110134 A TW 93110134A TW 200534323 A TW200534323 A TW 200534323A
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Wang-Lin Liu
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yi-shou Cai
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200534323 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 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 下,使得§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·、夜晶顯示器(Hquid crystal display;簡稱 LCD)、電漿顯示器(plasmadisplay Panel ;簡稱PDP)、有機發光二極體(〇rganic nght emitting diode)顯示器及奈米碳管場效發射顯示器等。 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tMn film depositlon)所製得的CNT製備成網印膠(screen printing paste),配合網印及薄膜製程等方法製作cntf肋 之陰極板。 在第428189號之中華民國專利中,揭露出一種冷卜 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(i職lator),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__ 200534323 區進行一陽極處理(anod i z i ng)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(oversaturat ion precipi tat ion)以產生石 10 墨化(graphitization)的碳管。 其中,含碳氣體可以有甲烷(CHU)、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 漿辅助化學氣相沉積(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(field emission 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(orientation) 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 200534323 高等缺點。 芩閱圖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1〇1,該透明基板1〇1備有一表 面及一下表面; (b) 將感光性(photo sensitivity)導電漿料塗佈 於名透明基板101的一表面上,再利用微影製程 (Photol i th〇graphy)及燒結(sintering)製程完 ίο 15 成一具有一圖案之底電極層1〇2(如圖u所示); (c) 利用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1β所示); w全面性塗佈—層可以㈣j(etching)之介電材料 (dielectric)作為一介電層1〇4(如圖1C所示); (e)於遠介電層1Q4上方全面性塗佈―層感光性間極 (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 ⑴以該閘極圖案1G5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1〇5保護之 I電層104 ’並在一燒結製程後完成該陰極板結 構(如圖1E所示)。 ………傾衣狂汉網叩裂程所製得的奈 g场^射顯不③之陰極板,雖然可降低部分耗時的製 間及即$部分不必要的鍍膜週邊設備。但是藉由網印 20 200534323 的奈米礙管層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#、含有奈米碳管之 網印膠之黏度(viscosity)與網版網目(mesh)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。 5 再者,藉由網印形成在該底電極層102之圖案上的奈 米石炭管層103 ’所呈現出的排列方式是呈一毛球狀的不規 則(rand〇m)外觀,因此,無法形成呈現一陣列式順向排列 的奈米碳管以符合場效發射率的需求。 以上所提到的所有前案專利,在此併入本案作為參考 10 文獻。 口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石炭管,是開發奈米碳 官陰極板相關領域人士所應克服的一大難題。 【發明内容】 15 因此’本發明之目的,即在提供-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 20 法,包含以下步驟: (A) 提供一壓印模板(Impressi〇n “犲幻及一形成在 具有一導電層的第一板體上的奈米碳管塗層; (B) 藉由壓合該壓印模板及該奈米碳管塗層的同 牯,於兩者間形成一電場(electric field),以 200534323 使該奈米碳管塗層上形成有複數相間隔設置並 具有複數呈順向排狀奈/切管的碳管區;及 (◦固化(_)該奈米複管塗層並分離該剛 板及具有該奈米碳管塗層的第—板體,以完成該 5 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—製作奈㈣管場效發射顯示器的方 法。該製作奈米礙管場效發射顯示器的方法,包含以 驟: / 10 (I) 提供一陰極板; (Π)於該陰極板上設置—^間支撐器⑽⑽); (III)形成複數絕緣層及複數分別形成在該等絕緣層 上的閘極層;及 15 (ΙΌ於該空間支標器的—頂緣設置一陽極板 (anode)’㈣”切时於職極板及該陽 極板之間。 20 其中,於該步驟⑴中的陰極板是藉由前面發明内容 所提及的方法製作而成。藉由該步驟⑴中的空間支擇哭 底緣將該等碳管區相間隔開,且每-絕緣層是形成在 母-碳管區的外圍處並位在該奈米碳管塗層上。 本么明之功效在於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。 【實施方式】 參閲圖2及圖3(圖3Α至圖D),本發明之奈米碳管場 10 200534323 效發射顯示器之陰極板的製作方法,包含以下步驟: ⑴提供—壓印模板3及-形成在―具有-導電層22 的第-板體21上的奈米碳管塗層23(如圖3a所 示); 嶋由壓合該壓印模板3及該奈米碳管塗層Μ的同 時,於兩者間形成一電場’以使該奈米碳管塗層 23上形成有複數相間隔設置並具有複數呈順向: 列之奈米碳管232的碳管區231(如圖3B至圖3c 所示);及 籲 ίο 15 20 (C)固化該奈米碳管塗層23並分離該壓印模板3及具 有該奈米碳管塗層23的第一板體21(如圖3C至圖 3D所示),以完成該陰極板2。 其中,該奈米碳管塗層23是將一含有奈米碳管之塗 料(slurry)形成在該導電層22上所製成。在本發明中, 該導電層22是由選自於下列所構成之群組的方法製成: 濺鍍法(sputtering)、蒸鍍法(evaporati〇n)、浸鍍法 (dip-coating)及凝膠(gel)法。在一具體例中,該導電層籲 22是利用濺鍍法將一氧化銦錫(no)透明導電層形成於該 第一板體21上。 較佳地,該步驟(A)中的壓印模板3是具有複數呈一 陣列式排列的盲孔31。適用於本發明之形成該等盲孔3 j 的方法是選自於下列所構成之群組的加工法:反應式離子 I虫刻法(reactive ionic etching ;簡稱 rie)、電子束直 寫法(e-beam writing)、雷射光束直寫法(iaser beam 11 200534323 5 10 15 20 writing)及微精密鑽孔加工(precisi〇n drUling)。在一 具體例中’是使用電子束直寫法形成該等盲孔31。每一盲 孔31的一封閉端311是分別呈一選自於下列所構成之群 、、且的幵^狀·平面(planar)狀、錐狀以叩以)及弧狀。 在-具體例中,該等封閉端311是分別呈一平面狀。 適用於本發明之該壓印模板3的材質是選自於下列所 構成之群組:透明材料及熱傳導體材料(丨以㈣“ conductor)材料。較佳地,本該壓印模板3的材質是透明 材料。在一具體例中,該壓印模板3的該透明材料是一透· 明石英玻璃(quartz)。 較佳地,於該壓印模板3之每一盲孔31的封閉端 提供複數第-型電荷’並於該含有奈米碳管之塗料提供複 數相反於該等第-型電荷的第二型電荷,使位於該等碳管 區231内的奈米碳管232,藉由呈相反電性的電荷於相I 吸引下形成該電場,以使該等奈米碳管232呈現順向排列。 亡較佳地,對該壓印模板3提供一外加電場£且於每一 盲孔31的封閉端311形成—誘導層犯,以形成該等第—修 型電荷。在一具體例中,於該等誘導層32上提供—負電 ®,並於沒有形成該等盲孔31的平面上形成—透明導I 膜33 ’且於該透明導電膜33上提供—正電壓以形成^ 加電場E,使形成在該等誘導層32上的該等第―型電^ 負電荷(electron)。較佳地,該誘導層是由選自於下^所 構成之群組的材料所製成:導體材料及半導體 (semiconductor)材料。更佳地,該誘導層是由導體材 12 200534323 所製成。在-具體例中,該誘導層是由呈透明的氧化鋼錫 (no)所製成。 . 5 10 20 另外,值侍一提的是,在不限該壓印模板3材質的情 况下.亥外加弘E的連接方式,是可將該正電壓連接該 陰極板2的導電層22上(圖未示),也可使該正電壓形成 在该陰極板2的另一面以形成該外加電場,並於該等誘導 層32上形成該等負電荷(圖未示)。 較佳地,該塗料内所含的複數奈米碳管是呈一絕緣 性:該等第二型電荷是藉由靜電(static electricity)原鲁 理^成。在-具體例中,是將該等奈米碳管靠近一帶有負 電何的物體’以使形成在該含有奈米碳管之塗料的第二型 電荷為正電荷(Positive charge)。 較佳地’該塗料内所含的複數奈米碳管是呈一非絕緣 ^將該等奈米碳管暴露在一溶液(solution)中以形成該 等第二型電荷。該溶液是選自於下列所構成之群組:酸性 溶液及鹼性溶液。在一具體例中,是將該等奈米碳管暴露 在一酸性溶液中,以使形成在該含有奈米碳管之塗料的第Φ 二型電荷為正電荷。 較佳地’該塗料内所含的複數奈米碳管是呈一非絕緣 將該等奈米碳管暴露在一含有分散劑(diSpersant)之 溶=以形成該等第二型電荷。在一具體例中,將該等奈 米碳管放置入一含有疏水型分散劑,以使形成在該含有夺 米碳管之塗料的第二型電荷為正電荷。前面所提及的粒子 表面帶電的方法,為膠體化學相關領域者所熟知,因此, 13 200534323 因此在此不再多加詳述。 適用於本發明之該固化是選自於下列所構成之群組 的固化法:熱固化(Thermal Curing)、光固化(LigM Curing)及化學固化(Chemical Curing)。在一具體例中, 5 該光固化是使用紫外線(簡稱UV)照射固化法。值得一提的 是,該熱固化所配合使用的壓印模板是具有光源穿透性 (transmittance characteristic)的透明材料,也可是熱 傳導體材料。適用於本發明之該熱傳導體材料是選自於下 列所構成之群組··不鏽鋼(stainless steel)、鋁合金_ 10 (alumin⑽ alloy)及鎂合金(magnesium aU〇y)。 在一具體例中,是於未形成有該等盲孔31的壓印模 板3之一上表面提供一肝光源以使該奈米碳管塗層23完 成該UV照射固化法。另外值得一提的是,該⑽光源是可 以由該第一板體21的一下表面往上照射以使該奈米碳管 15 、塗層23完成該UV照射固化法,該UV光源也可以是由該 壓印模板3之上表面及該第一板體21之下表面同時向下 及向上照射,以使該奈米碳管塗層23完成該照射固化鲁 法。 值得一提的是,由於在本發明之塗料内所含有複數奈 20 米石厌官之長度是介於0_ 99 μπι至丨· 01 μιη。然而,在該壓 ㈣板3以緩慢速度相互壓合時,該等不等長度之奈米碳 吕會因為所帶的第二型電荷被該等盲孔31之封閉端Mi 的第S電荷所吸引’以使得該等奈米石炭管可沿著該等封 閉鳊311的形狀形成该等碳管區1。因此,利用在一具 14 200534323 體例中的平面式封閉端311所壓合出來的 θ 个日7遠寺碳官區231 疋为別呈一平面狀齊頭式排列。 5 10 15 20 藉由本發明之製作奈米碳管場效發射顯示器之險極 板的方法’可進-步地完成製作本發日月之奈米碳管場二發 射顯示器的方法。參閱圖4(圖4Α至圖4D),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: (I) 提供一陰極板2 (如圖4 A所示);
(II) 於該陰極板2上設置一空間支撐器4(如圖4β 所示); (ΙΠ)形成複數絕緣層5及複數分別形成在該等絕緣 層5上的閘極層6(如圖4C所示);及 (IV)於該空間支撐器4的一頂緣設置一陽極板 使該空間支撐器4介於該陰極板2及該陽極板 7之間(如圖4D所示)。
其中’於该步驟(I )中的陰極板是藉由前面實施方式 所提及的方法製作而成,在此不再多加詳述之。藉由該步 驟(Π)中的空間支撐器4之一底緣將該等碳管區231相間 隔開’且每一絕緣層5是形成在每一碳管區231的外圍處 並位在該奈米碳管塗層23上。 較佳地,該陽極板7具有一呈透明的第二板體71、一 形成在該第二板體71的一下表面的透明導電層72、一形 成在該透明導電層72之一下表面並用以增強對比 (contrast)的吸收層73,及複數形成於該吸收層73之一 下表面且與該等碳管區231相對應的螢光(phosphor)塗層 15 200534323 74。 適用於本發明之該陽極板的透明導電層72是選自於 下列所構成之群組:氧化姻錫(I ndi um Tin Oxi de,簡稱 ITO)、氧化銻錫(Antimony Tin Oxide,簡稱 ΑΤΟ)、氧化 5 氟錫(Flu〇rine-Doped Tin Oxide,簡稱 FTO),以及氧化 銥錫(Iridium Tin Oxide,簡稱IRTO)。在一具體例中, 該第二基板71及該透明導電層72分別為一透明玻璃基板 及一 ΙΤ0導電層。 值得一提的是,該等螢光塗層74是可因應電路 10 (electric Clrcuit)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74上。 較佳地,該步驟(!V)之後更包含一步驟(V)。將該陰 15 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,以使該容置空間8達一至少低於 mTorr的壓力環境,並進一步地封裝該陰極板2、空間支 樓态4及陽極板7以完成該步驟(v )。 有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效,在 20 U 了配口*考圖式之三個具體例的詳細說明巾,將可清楚 的明白。 月 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70件是以相同的編號來表示。 〈具體例一〉 16 200534323 以下就本發明之一具體例一說明之。 提供π有正電荷的含有奈米石炭管(可簡稱cnt)之塗 料。參M 5(W 5A至圖5〇 ’首先將複數呈絕緣性的奈 ,碳官230a(在此為簡化繪製於圖示中的奈米礙管之數 量,圖5A至圖5C是僅以一奈米石炭管表示於圖示中)靠近 -帶複數負電荷的物體9(如圖5A所示),使靠近該物體9 之奈米碳管230a表面藉由靜電原理帶有複數正電荷。參 閱圖5B’對該等奈米碳管23〇a接地(_祕⑻使藉由靜 電原理形成於該等奈米碳管23Qa的負電荷被電性巾和,« 以形成複數帶有正電荷的奈米碳管23〇a,(如圖冗所示), 並將該等帶有正電荷的奈米碳管23〇a,製備成該帶有正電 荷的含有CNT之塗料。 另外,該具體例一中的壓印模板是先利用電子束直寫 法於一透明玻璃壓印模板的一第一表面上,形成複數呈一 陣列式排列的盲孔,並於該透明玻璃壓印模板的第一表面 形成一 ΙΤ0導電層。進一步地,在形成有該IT〇導電層的 表面形成一絕緣層,並利用微影蝕刻法將每一盲孔的一封籲 閉端之絕緣層移除,以定義出位在每一盲孔之封閉端的 ΙΤ0導電層為複數誘導層。在該具體例一中,該等封閉端 是分別呈一平面狀。 利用濺鍍法將ΙΤ0透明導電膜形成於一透明玻璃陰極 基板上以形成一陰極導電層,將該帶有正電荷的含有CNT 之塗料利用旋塗法(spin coating)塗佈在陰極導電層上以 形成一 CNT塗層。 17 200534323 壓合該CNT塗層及該壓印模板的同時,於該壓印模板 之ΙΤ0導電層上提供一負電壓,以在該等誘導層上提供複 數負電荷,使包含在該CNT塗層内的CNT藉由正負電荷的 吸引下,於該CNT塗層上形成有複數相間隔設置並具有複 5 數呈順向排列之CNT的碳管區。接著,於相反於該壓印模 板之第一表面的第二表面提供一 UV光源,對該CNT塗層 予以硬化。最後,分離該壓印模板及具有該CNT塗層的透 明玻璃陰極基板以完成本發明之製作該陰極板的方法。 於該陰極板上提供一空間支撐器,藉該空間支撐器之 10 一底緣將該等碳管區相間隔開。 利用半導體製程於該CNT塗層上形成複數設置於該等 碳管區外圍的絕緣層,及複數分別形成在該等絕緣層上的 閘極層。 於該空間支撐器的一頂緣設置一陽極板,使該空間支 15 撐器介於該陰極板及該陽極板之間。該陽極板具有一透明 玻璃陽極基板、一形成在該透明玻璃陽極基板的一下表面 的ΙΤ0陽極導電層、·一形成在該ΙΤ0陽極導電層之一下表 面並用以增強對比的吸收層,及複數形成於該吸收層之一 下表面且與該等碳管區相對應的螢光塗層。 20 最終,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 1 X 10_7 Torr的壓力環境,並進一步地對該陰極板、空間支撐器及 陽極板進行封裝,以完成製作本發明之奈米碳管場效發射 顯示器的方法。 18 200534323 〈具體例二〉
本發明之一具體例二的製作方法大致上是與該具體 例一相同。其不同處在於,形成該帶有正電荷的含有eNT 之塗料的方法。參閱圖6(圖6A至圖6C),首先將複數呈 5 導電性的奈米碳管230]3放置於酸性溶液9,中(如圖6A、6B 所示),以使該等奈米碳管230b藉由該酸性溶液9,形成複 數帶有正電荷的奈米碳管230b,,並將該等帶有正電荷的 奈米碳管230b’製備成該帶有正電荷的含有CNT之塗料。 (在此為簡化繪製於圖示中的奈米碳管之數量,圖Μ至圖 10 6C是僅以一奈米碳管表示於圖示中)。 〈具體例三〉 本發明之一具體例三的製作方法大致上是與該具體 例二相同。其不同處在於,形成帶有正電荷的含有cNT之 塗料的方法。參閱圖7(圖7A至圖7〇,首先將複數呈導 15 1性的奈米碳管23Gc放置入一含有疏水型分散劑之溶液 9中,以使该等奈米碳管23〇c藉由該含有疏水型分散劑之 溶液9”形成複數帶有正電荷的奈米碳管23〇c,,並將該等 帶有正電荷的奈米碳管230c,製備成該帶有正電荷的含有 CNT之塗料。(在此為簡化繪製於圖示中的奈米碳管之數 20 量,圖7A至圖%是僅以一奈米碳管表示於圖示中)。 本發明之製作奈米碳管場效發射顯示器之陰極板及 奈米碳官場效發射顯示器的方法,可降低在真空鍍膜製程 中所而耗費的抽氣時間。另外,比傳統網印過程中,藉由 本發明之製作方法所形成的CNT塗層,不會因為在網印過 19 200534323 程令網版本身的乳劑厚度設計不佳、壓力控制不當、含有 奈米石炭管之網印谬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,之製作方法所製得的陰極板,是具有呈順向㈣且可 5 提高場效發射效率的CNT。 縱上所述,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。 春 10 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,即大凡依本發明申請專利 範圍及發明說明書内容所作之簡單的等效變化與修倚,皆 應仍屬本發明專利涵蓋之範圍内。 【圖式簡單說明】 15 _ 1Α^1Ε是一元件製作流程側視示意圖,說明習知 一種奈米碳管場發射顯示器之陰極板的製作方法; 圖1A是一侧視示意圖’說明該習知於一透明基板上鲁 形成一具有一圖案之底電極層; 圖1B是-側視示意圖’說明該習知於該底電極層之 2〇 圖案上形成一奈米峻管層; 圖ic是一侧視示意圖’說明該習知於該奈米碳管層 上形成一介電層; 9 圖1D是一側視示意圖,說明該習知於該介電層上形 成/閘極圖案; 20 200534323 圖1E是一側視示意圖,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; 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; 5 10 15 20 圖3A至3D疋一元件製作流程側視示意圖,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是一側視示意圖,說·明提供一壓印模板及一形 成在一具有一導電層的第一板體上的奈米碳管塗層; 圖3B是-側視示意圖,說明壓合該壓印模板及該奈_ =碳管塗層的同時’於兩者間形成一電場,以使該奈米碳 官塗層上形成有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; v 圖3C是一側視示意圖,說明固化該奈米碳管塗層; 圖3D是一側視示意圖,說明分離該壓印模板及具有 該奈米碳管塗層的第一板體; 圖4A至4D疋-元件製作流程側視示意圖,說明本發 月之‘作奈米碳管場效發射顯示器的方法; _ 圖4A是-側視示意圖,說明提供一藉由本發明之努 作奈米碳管場效發射顯示器之陰極板的方法所製得⑽ 極板; κ 間支撐器; 圖4C是-側視示意圖,說明於該奈米碳管塗層上形 设數絕緣層及複數分卿成在該等絕緣層Μ閘極層; 21 200534323 圖4D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; 圖5A至5C是本發明之一具體例一的部分流程示意 圖,說明利用靜電原理製作一帶有正電荷的含有奈米碳管 5 之塗料; 圖6A至6C是本發明之一具體例二的部分流程示意 圖,說明利用一酸性溶液製作一帶有正電荷的含有奈米碳 管之塗料;及 圖7A至7C是本發明之一具體例三的部分流程示意 10 圖,說明利用疏水性分散劑溶液製作一帶有正電荷的含有 奈米碳管之塗料。
22 200534323 【圖式之主要元件代表符號簡單說明】 2» « · « 陰極板 32 - • *誘導層 21… 第一板體 33 * ••透明導電膜 22…· 導電層 4 · · •,空間支撐器 23 * · * 奈米破管塗層 5… • ·絕緣層 230 · * 奈米$炭管 6… • *閘極層 230a*· 呈絕緣性的奈米碳管 7… * ·陽極板 230a,, 帶有正電荷的奈米礙管 71 · ••第二板體 230b … 呈導電性的奈米碳管 Ί2 ♦ ••透明導電層 230b, · 帶有正電荷的奈米碳管 73 * …吸收層 230c· · 呈導電性的奈米碳管 74 · ••螢光塗層 230c? * 帶有正電荷的奈米碳管 8… ••容置空間 231 · · 石炭管區 9 · * …物體 232 · · 順向排列的奈米峻管 9,… ••酸性溶液 3 * * * * 壓印模板 9,,· ••含有疏水型分散劑之溶液 3卜· * 盲孔 311 · * 封閉端
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Claims (1)

  1. 200534323 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) 提供一壓印模板及一形成在一 板體上的奈米;5炭管塗層; 具有一導電層的第一 (B)藉由壓合該壓印模板及該奈米碳管塗層的同時,於兩 者間形成-電場,以使該奈米碳管塗層上形成有複數
    相間隔設置並具有複數呈順向排列之奈米石炭管的碳 管區;及 (C)固化該奈米碳管塗層並分離該壓印模板及具有該奈 米碳管塗層的第一板體,以完成該陰極板。 2·依據申請專利範圍第丨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。 3·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,該步驟(A)中的壓印模板是具 有複數呈一陣列式排列的盲孔。 4.依據申請專利範圍第3項之製作奈米碳管場效發射顯示 器之陰極板的方法,其中,於該壓印模板之每一盲孔的 一封閉端提供複數第一型電荷,並於該含有奈米碳管之 塗料k供複數相反於該等第一型電荷的第二型電荷,使 位於該等碳管區内的奈米碳管,藉由呈相反電性的電荷 於相互吸引下形成該電場,以使該等奈米碳管呈現噸 排列。 σ 24 200534323 5. «巾請專利範圍第4項之製作奈米唆管場效發射顧示 器之陰極板的方法’其中’對該壓印模板提供一外加電 場且於每一盲孔的封閉端形成一誘導層,以形成該等第 -型電荷’該誘導層是由選自於下列所構成之群組的材 料所製成:導體材料及半導體材料。 6·:據中請專利範圍第5項之製作奈米碳管場效發射顯示 器之陰極板的方法,其中,該塗料内所含的複數奈米碳 管是呈一絕緣性,該等第二型電荷是藉由靜電原理形成。 7. ,射請專利範圍第5項之製作奈米碳管場效發射顯示 =陰極板的方法,其中,該塗料内所含的複數奈米碳 &是主非絕緣性,將該等奈米碳管暴露在一溶液中以 形成該等第二型電荷,該溶液是選自於下列所構成之群 組··酸性溶液及鹼性溶液。 8. 依據申請專利範圍帛5敎製作奈米碳管場效發射顯示 器之陰極板的方法,其中,該塗料内所含的複數奈米碳 管是呈一非絕緣性,將該等奈米碳管暴露在一含有分散 劑之溶液中以形成該等第二型電荷。 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 為之陰極板的方法,其中,該固化是選自於下列所構成 之群組的固化法··熱固化、光固化及化學固化。 10· —種製作奈米碳管場效發射顯示器的方法,包含以下步 驟: (Ϊ ) 提供一陰極板; (π)於该陰極板上設置一空間支撐器·, 25 200534323 (III) 形成複數絕緣層及複數分別形成在該等絕緣層上 的閘極層;及 (IV) 於邊空間支撐器的一頂緣設置一陽極板,使該空間 支樓器介於該陰極板及該陽極板之間; 其中,於該步驟(1 )中的陰極板是藉由申請專利範圍 第1項所述之方法製作而成,藉由該步驟(Π)中的空間 支撐器之一底緣將該等碳管區相間隔開,且每一絕緣層 是形成在每一碳管區的外圍處並位在該奈米碳管塗層 上。 11·依據申請專利範圍第10項之製作奈米碳管場效發射顯示 器之的方法,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。 人 12·依據中請專利範圍第u項之製作奈米碳管場效發射顯示 器之的方法,其中,該步驟⑴中的壓印模板是具有複 數呈一陣列式排列的盲孔。 13. ,據巾請專利範圍第12項之M作奈米碳管場效發射顯示 15之的方法’其中,於該壓印模板之每-盲孔的-封閉 端提供複數第-型電荷,並於該含有奈米碳管之塗料提 供複數相反於該等第—型電荷的第二型電荷,使位於該 等碳管區内的奈米碳管,藉由呈相反電性的電荷於相^ 吸引下形成該電場,以使該等奈米碳管呈現順向排列。 14. 依據中請專利範圍第13項之製作奈米碳管場效發射顯示 器之的方法’其中’對該壓印模板提供一外加電場且於 每-盲孔的封閉端形成一誘導層,以形成該等第, 26 200534323 荷’該誘導層是由選自於下列所構成之群組的材料所製 成:導體材料及半導體材料。 衣 15. 依射請專利範圍第14項之製作奈㈣管場效發射顯示 器之的方法,其中,該塗料内所含的複數奈米碳管是呈 緣性’ §亥等第二型電荷是藉由靜電原理形成。 16. 依據中請專利範圍第14項之製作奈米碳管場效發射顯示 器之的方法,其中,該塗料内所含的複數奈米碳管是呈 -非絕緣性,將該等奈米碳管暴露在一溶液中以形成該 等第二型電荷’該溶液是選自於下列所構成之群組:酸 性溶液及驗性溶液。 π,依據巾請專利範圍第14項之製作奈米碳管場效發射顧示 益之的方法,其中,該塗料内所含的複數奈米碳管是呈 =絕緣性,將該等奈米碳管暴露在—含有分散劑之溶 液中以形成該等第二型電荷。 18. =請專利範圍第丨。項之奈米碳管場效發射顯示器之 的固化Γ卜其中’該固化是選自於下列所構成之群組 勺口化去.熱固化、光固化及化學固化。 19. 專利範圍第10項之製作奈米碳管場效發射顯示 '之的方法,其中,該陽極板具有—呈透明的第二板體、 第二板體的一下表面的透明導電層、-形成 及複數層之""下表面並用以增強對比的吸收層, 數形成於該吸收層之一下表面 應的螢光塗層。 …亥寺奴官區相對 20. 依據申請專利範圍第1〇項之製作奈米碳管場效發射顯示 27 200534323 器之的方法,其中,該步驟(ιν)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/谷 置空間於予減壓,以使該容置空間達一至少低於〇 · 〇 1 mTorr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 )。
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