專利名稱：一種消除場發射顯示器件中殘余氣體和材料出氣的方法
技術領域：
本發明是一種消除場發射器件中殘余氣體的方法，尤其是一種應用磁離子阱消除場射顯示器件中殘余氣體和材料放氣的工藝方法。
背景技術：
平板顯示器件是目前顯示器發展的一個熱點，目前研究比較多的平板顯示器有液晶顯示器、等離子顯示器、場發射顯示器等，液晶顯示器因為是被動發光，所以亮度較低，同時存在視角小、響應速度慢的問題；等離子體顯示器尺寸大，但在發光效率和高分辨率顯示上有一定難度；而場發射顯示器是一種冷陰極發射、主動發光的平板顯示器件，具有發光亮度高、功耗低、視角大、適合高分辨率顯示等特點，因此對場發射器件的研究一直非常的活躍，特別是近年碳納米管材料的出現，使得可印刷式場發射顯示器件成為可能，具有廣闊的發展前景場發射顯示器件在工作時，在門電極和陰極之間加一定的電壓，使微尖發射器尖端的場強足夠強，以至可以使微尖發射器尖端發射電子、改變門電極和陰極之間的壓可以控制微尖發射器發射電子的強度。發射的電子在陽極電壓的作用下轟擊熒粉并使其發光，因為微尖尺寸非常小，因此可以實現高分辨率顯示；因為場發射顯示是電子轟擊熒光粉的平板顯示，因此發光亮度可以很高，視角也可以非常非常的大。
場發射顯示器件因為每一個顯示單元的空間非常小，同時在器件內部還存在支撐前后基板的介質支撐，因此在器件內部要達到高真空比較困難。但是場發射顯示對器件內部的真空度的要求非常的高，真空度直接影響了器件的壽命。這主要是因為在電子向陽極運動的過程中會和器件內的殘余氣體分子以及熒光粉在電子轟擊下放出的氣體分子碰撞，并使氣體分子電離成離子。帶正電荷的離子在電場的作用下向陰極加速并轟擊到微尖發射器、門電極以及其他部位上，如果門電極上有消氣劑，那么轟擊到門電極上的離子將被消氣劑捕獲，使真空度得到一定的維持。但根據帶電粒子在電場中的運動軌跡，氣體離子中很大一部分將按照電子軌跡的反方向運動，最終轟擊在微尖發射器上。離子的轟擊會進入微尖材料表面，使微尖表面形成高阻層，同時離子的轟擊會使微尖的尖端受損，這些都會使尖端場強減弱，引起發射電流的降低，最終使場發射顯示器的壽命縮短。
發明內容
(1)發明目的本發明的目的是提供一種消除場發射器件中殘余氣體和材料放氣，提高場發射器件的真空度，并且不損害器件表面的材料特性和發射能力的一種消除場發射顯示器件中殘余氣體和材料出氣的方法。
(2)技術方案本發明的方法是在場發射顯示器件的老煉工藝中，采用磁離子阱除氣的方式，即在場發射顯示器的外部設有一組作為磁離子阱的磁場，該磁場穿過發射顯示器；在場發射顯示器內部的門電極上加比陰極電極電位高的正電位，使得當微尖電子發射器尖端的電場達到一定的強度后，微尖電子發射器開始發射電子，從而使殘余氣體消除，作為磁離子阱的磁場可以是交流磁場，也可以是直流磁場，在對場發射顯示器進行老煉的過程中，可以對整個場發射顯示器同時老煉，也可將顯示器分為幾個區域分別老煉，而作為磁離子阱的磁場針對老煉的區域作用，磁離子阱磁場可以垂直穿過場發射顯示器，也可與場發射顯示器成一定的夾角穿過。
(3)技術效果由于運動的帶電粒子在磁場中受洛侖茲力的作用會發生偏轉，如果在場發射顯示器排氣封接以后，對場發射顯示器執行老煉工藝，并應用磁場作用在場發射顯示器上，這樣可以改變電子和離子的軌跡，使大部分的離子轟擊在門電極或消氣劑上，從而消除殘氣和材料的放氣對真空度的破壞，同時避免微尖表面材料和發射特性的改變。由于這種磁場可以將離子捕獲在門電極或消氣劑上，因此可以稱其為磁離子阱。老煉工藝完成后，由于大量的氣體離子被轟擊進入門電極和消氣劑表面，從而使在正常工作時殘余氣體和材料放氣量大大降低。能夠保證器件的正常工作和長的壽命。
本發明提供了場發射顯示器老煉工藝中的磁離子阱技術，應用這種技術可以降低器件中殘余氣體和材料的放氣，提高器件中的真空度，延長器件的壽命。
場發射顯示器老煉工藝中的磁離子阱技術適用各類型的場發射顯示器，用于提高場發射器件內部的真空度，延長器件的壽命。
在場發射顯示器的煉工藝中，顯示器的門電極上加比陰極電壓高的電壓信號，此電壓信號足夠大時，微尖發射器有電子發射，提高門電極電壓，使微尖發射電子達到一定的強度。在顯示器的陽極上加比門電極電壓更高的電壓信號，當電壓足夠高時，將使熒光粉發光。提高陽極電壓可以使熒光粉的發光提高到一定亮度。
在老煉工藝開始的同時，將一磁場作用在場發射顯示器上，電子在磁場的作用下改變運動方向，電子和殘余氣體以及材料放氣的氣體分子碰撞，使氣體分子電離。大部分的氣體離子在磁場的作用下被偏轉到門電極和器件中微尖發射器以外的其他部位，并因進入材料表面而被捕獲，從而使磁場起到磁離子阱的作用。
對于作為磁離子阱的磁場，可以是交流磁場，也可以是直流磁場，交流磁場因為可以使電子掃描熒光粉的區域大，因此能使熒光粉材料放氣充分，有更多的氣體被離子阱捕獲，因此效果會更好。
四
圖1是本發明外加磁離子于場發射顯示器的結構示意圖。基中有前玻璃基板1、后玻璃基板2、陰極電極3、微尖電子發射器4、門電極5、透明導電陽極6、熒光粉7、絕緣介質8、介質9、真空封接10、介質間隔11、消氣劑12、磁離子阱的磁場13。
五具體實施例方式
場發射顯示器它包括一塊作為該顯示器件有效顯示工作面的前玻璃基板1和一塊與前玻璃基板平行相對的后玻璃基板2；在后玻璃基板上設有多條相互平行的陰極電極3和位于其上并保持電連接的微尖電子發射器4；微尖電子發射器在與其對應的門電極5的控制下當其電場達到一定強度時開始發射電子，發射電流隨電場強度的增加而增加；發射的電子在位于前基板上的透明導電陽極6的作用下在向陽極加速，陽極和陰極成正交配置；并通過一真空空間后轟擊在前基板的熒光粉7上使熒光粉發光，光可以通過透明導電的陽極和前玻璃基板而可以被看到。為保證門電極5和陰極電極3的電隔離，在門電極和陰極電極之間有絕緣介質層8，在各陰極電極之間有介質9隔離。整個器件通過真空封接10將前、后玻璃基板密封為真容器，并通過排氣系統使器件內部為真空。為使前后玻璃基板能夠隨承受外部大氣壓和內部真空之間的壓力差，在器件內部還制有介質間隔11，用于支撐前后玻璃基板。為使能夠將工作過程中的熒光粉材料的放氣除掉，保持器件內部的高真空，有時還在器件的門電極上或其他部位制作消氣劑12。在場發射顯示器件的老煉工藝中，采用磁離子阱除氣的方式，即在場發射顯示器的外部設有一組作為磁離子阱的磁場13，該磁場穿過發射顯示器，在場發射顯示器內部門電極5上加比陰極電極3電位高的正電位，使得當微尖電子發射器4尖端的場達到一定的強度后，微尖電子發射器4開始發射電子，電子和殘余氣體以及材料放氣的氣體分子碰撞，使氣體分子電離，并在磁場的作用下被門電極和微尖發射器以外的其他部位捕獲從而使殘余氣體消除。作為磁離子阱的磁場13可以是交流磁場，也可以是直流磁場。在對場發射顯示器進行老煉的過程中，可以對整個場發射顯示器同時老煉，也可將顯示器分為幾個區域分別老煉，而作為磁離子阱的磁場13針對老煉的區域作用。磁離子阱磁場13可以垂直穿過場發射顯示器，也可與場發射顯示器成一定的夾角穿過。
權利要求
1.一種消除場發射顯示器件中殘余氣體和材料出氣的方法，其特征在于在場發射顯示器件的老煉工藝中，采用磁離子阱除氣的方式，即在場發射顯示器的外部設有一組作為磁離子阱的磁場(13)，該磁場穿過發射顯示器，在場發射顯示器內部的門電極(5)上加比陰極電極(3)電位高的正電位，使得當微尖電子發射器(4)尖端的電場達到一定的強度后，微尖電子發射器(4)開始發射電子，從而使殘余氣體消除。
2.根據權利要求1所述的一種消除場發射顯示器件中殘余氣體和材料出氣的方法，其特征在于作為磁離子阱的磁場(13)可以是交流磁場，也可以是直流磁場。
3.根據權利要求1或2所述的一種消除場發射顯示器件中殘余氣體和材料出氣的方法，其特征在于在對場發射顯示器進行老煉的過程中，可以對整個場發射顯示器同時老煉，也可將顯示器分為幾個區域分別老煉，而作為磁離子阱的磁場(13)針對老煉的區域作用。
4.根據權利要求1或2所述的一種消除場發射顯示器件中殘余氣體和材料出氣的方法，其特征在于磁離子阱磁場(13)可以垂直穿過場發射顯示器，也可與場發射顯示器成一定的夾角穿過。
全文摘要
一種消除場發射顯示器件中殘余氣體和材料出氣的方法是一種應用磁離子阱消除場發射顯示器中殘余氣體和材料放氣的工藝方法,該方法是在場發射顯示器件的老煉工藝中,采用磁離子阱除氣的方式,即在場發射顯示器的外部設有一組作為磁離子阱的磁場,該磁場穿過場發射顯示器,在場發射顯示器內部門電極上加比陰極電極電位高的正電位,使得當微尖電子發射器尖端的場達到一定的強度后,微尖電子發射器開始發射電子,從而使殘余氣體消除。作為磁離子阱的磁場可以是交流磁場,也可以是直流磁場。在對場發射顯示器進行老煉的過程中,可以對整個場發射顯示器同時老煉,也可將顯示器分為幾個區域分別老煉,而作為磁離子阱的磁場針對老煉的區域作用。
文檔編號H01J9/38GK1353440SQ01137348
公開日2002年6月12日 申請日期2001年12月5日 優先權日2001年12月5日
發明者張曉兵, 雷威 申請人:東南大學