專利名稱：場發射顯示器的閘極網罩制作方法
技術領域：
本發明涉及一種場發射顯示器的閘極網罩制作方法，尤其涉及一種在四極場發射顯示器的聚焦金屬網罩表面上制作一層黏滯接口，用于將絕緣層涂料容易地涂覆在黏滯接口上，由黏滯接口的特性可避免絕緣層涂料攤流在聚焦金屬網罩孔隙內的場發射顯示器的閘極網罩的制作方法。
背景技術：
已知的四極場發射顯示器(如圖1所示)，在陰極電極4的閘極電極層41上進一步設置一收斂電極層(聚焦金屬網罩)42，該收斂電極層42介于閘極電極層41與陽極電極5之間，用于聚焦收斂電子束。
上述收斂電極層42結合閘極電極層41結構形成一種三明治(夾層)結構，可簡化封裝制程，提高成品率，降低成本。該技術利用一閘極網罩涂布或網印制作一絕緣層43，再在絕緣層43上制作一閘極電極層41。其中結合微影及蝕刻制程以形成對應孔隙44，孔隙44作為被激發的電子束的通道，以激發陽極的熒光粉體層。而制作成一獨立組件的收斂電極層42結合閘極電極層41形成一種三明治結構，該結構設置在場發射顯示器中，用閘極電極層41吸引陰極電子發射源的電子形成電子束。而收斂電極層42則用于聚焦收斂電子束。由此，網罩結構可提供在場發射顯示器中制作一四極結構的場發射顯示器。
由于收斂電極層42是一種膨脹系數與玻璃材料近似的合金材料，而涂覆在其上的絕緣層43選用一種含玻璃材料的有機涂料，在制作上將絕緣層43涂料以非接觸方法涂覆，或用一種滾筒印壓方法在網罩上將絕緣層43涂覆成膜狀，而后再以一種燒結制程將絕緣層43涂料內的玻璃材料結晶固著收斂在電極層42上，然而由于本制造過程中的絕緣層43涂料的材料與收斂電極層42材料的差異，若直接涂覆在收斂電極層42上，將有以下的缺陷1、因為材料特性的差異，致使該材料不易在收斂電極層42上涂覆成膜狀。
2、涂覆材料在收斂電極層42的孔隙44周圍因部分涂覆材料攤流在孔隙44內，而造成孔隙44四周的涂層型成不平整的現象，因此對于絕緣層43與收斂電極層42的材料選用有更多限制。
本實用新型的內容本發明的主要目的在于解決上述現有技術中存在的缺陷。本發明利用新的制作方法，可以防止絕緣層產生攤流現象所造成的靠近孔隙附近的涂層變形，影響閘極電極層的制作的現象產生。
為了實現上述目的，本發明的場發射顯示器的閘極網罩制作方法為先形成一聚焦金屬網罩，并在該聚焦金屬網罩上形成多個孔隙，再在該聚焦金屬網罩表面涂布低黏度的水溶性高分子溶液，形成一黏滯接口，再經過第一次低溫簡易干燥過程，使黏滯接口成膜干燥，待該黏滯接口成膜干燥后，再采用一種網印制程將絕緣材料涂布在該黏滯接口表面上，形成一均勻的絕緣層后，可以利用第二次低溫干燥程序使表面成膜干燥，再利用燒結制程，有效完全地去除該黏滯接口，并可將絕緣層涂料結晶在聚焦金屬網罩上，利于后續閘極電極層制作。
本發明的場發射顯示器的閘極網罩制作方法可以有效地解決現有技術中存在的缺陷，防止絕緣層產生攤流現象所造成的靠近孔隙附近的涂層變形，影響閘極電極層的制作的現象產生；對于不同特性的網罩材料與絕緣層材料涂覆實施的可行性大增，對于各材料的選用范圍更廣。
附圖的簡要說明圖1為傳統的四極場發射顯示器結構示意圖；圖2為本發明的聚焦金屬網罩結構示意圖；圖3為本發明的聚焦金屬網罩結構表面涂布黏滯接口示意圖；圖4為本發明的黏滯接口表面涂布絕緣材料示意圖；圖5為本發明的聚焦金屬網罩與絕緣層燒結后移除黏滯接口示意圖；
圖6為本發明的燒結爐溫度設定表。
附圖中，各標號所代表的部件列表如下4-陰極電極 41-閘極電極層42-收斂電極層 43-絕緣層44-孔隙5-陽極電極1-聚焦金屬網罩 11-孔隙2-黏滯接口 3-絕緣層具體實施方式
有關本發明的技術內容及詳細說明，現配合
如下本發明的場發射顯示器的閘極網罩制作方法，主要是在四極場發射顯示器的聚焦金屬網罩上制作一黏滯接口，使絕緣層涂料可以容易地涂覆在黏滯接口上，通過黏滯接口的特性可避免絕緣層涂料攤流在聚焦金屬網罩的孔隙內，利于形成一平整的絕緣層表面。制造黏滯接口所使用的材料需要為一種可在燒結中可簡易移除的材料，且不會影響絕緣層結晶燒結固著在金屬網罩上。
圖2至圖5為本發明的聚焦金屬網罩與絕緣層制作流程示意圖。如圖2至圖5所示本發明是利用一種膨脹系數與玻璃材料近似的合金材料制作聚焦金屬網罩1，并在聚焦金屬網罩1上形成有多個供電子束通過的孔隙11。
待聚焦金屬網罩1制作完成后，在聚焦金屬網罩1上利用旋轉方式涂布一2％～6％重量百分比的高分子聚乙烯醇溶液，在聚焦金屬網罩1表面形成膜，以形成一黏滯接口2，其中，以4％重量百分比的高分子聚乙烯醇溶液為最優選，而4％的重量百分比高分子聚乙烯醇溶液以水為溶劑調制4％重量百分比的高分子聚乙烯醇，或者也可以采用一種4％重量百分比PVP高分子材料調制而成；待黏滯接口2制作完成后，再經過第一次低溫60℃簡易干燥過程，使黏滯接口2成膜干燥；待黏滯接口2成膜干燥后，再采用一種網印或一種非接觸涂布制程來涂布絕緣材料(Dupont DG001)，在黏滯接口2表面上制作一均勻涂層的絕緣層3，而所形成的絕緣層3所使用的材料為含有玻璃材料的有機涂料；待絕緣層3涂覆后，可采用第二次低溫80～90℃的干燥程序使表面成膜干燥，再利用燒結制程，有效完全地去除黏滯接口2，并可將絕緣層3涂料結晶在聚焦金屬網罩1上，利于后續閘極電極層制作。
圖6為本發明的燒結爐溫度設定表。如圖6所示在聚焦金屬網罩1與絕緣層3之間的黏滯接口2制作完成后，配合一種特定條件的燒結制程，有效完全地去除黏滯接口2，并可將絕緣層3涂料結晶在聚焦金屬網罩上。在燒結過程中，在溫度升至斜率在SP1，溫度210℃時，維持溫度在210℃約1小時，其目的是將黏滯接口2中的水溶液或低分子量的介質蒸發移除。此外，為避免在升溫過程中部分低分子量材料汽化產生氣泡，或造成絕緣層3剝離現象，因此燒結過程的升溫斜率要盡量緩和。而升溫斜率SP3，溫度410℃，維持溫度在410℃約1小時，燒除高分子等有機材料。升溫斜率SP5，溫度580℃，維持溫度在580℃約3小時，用于將絕緣層3的玻璃燒結固著在聚焦金屬網罩1。
本發明在聚焦金屬網罩1與絕緣層3之間設置一黏滯接口2，使將絕緣層涂覆在網罩上的過程的更加容易，對于不同特性的網罩材料與絕緣層材料涂覆實施的可行性大增，對于各材料的選用范圍更廣。
黏滯接口2可使絕緣層3涂層的成型特性更佳，可避免絕緣層3的材料攤流至聚焦金屬網罩1的孔隙11內，甚至因絕緣層3攤流而造成靠近孔隙11附近的涂層變形的現象產生。
因此，所制作的黏滯接口2以一種低黏度的水溶性高分子溶液制作，材料來源成本低，且涂覆實施容易，實施后可以配合簡易的燒結過程控制移除。
上述僅為本發明的優選實施例而已，并非用來限制本發明實施范圍。凡是按照本發明申請專利范圍所做的等效變換，皆包括在本發明的專利范圍內。
權利要求
1.一種場發射顯示器的閘極網罩制作方法，適用于四極場發射顯示器上，其特征在于，所述方法包括a)先形成一聚焦金屬網罩，并在所述聚焦金屬網罩上形成有多個孔隙；b)待所述聚焦金屬網罩制作完成后，在所述聚焦金屬網罩表面涂布低黏度的水溶性高分子溶液，形成一黏滯接口；c)待所述黏滯接口制作完成后，再經過第一次低溫簡易干燥過程，使所述黏滯接口成膜干燥；d)待所述黏滯接口成膜干燥后，再采用一種網印制程將絕緣材料涂布在所述黏滯接口的表面，形成一均勻的絕緣層；e)待所述絕緣層涂覆后，可以利用第二次低溫干燥程序使表面成膜干燥，再利用燒結制程，有效完全地去除所述黏滯接口，并將所述絕緣層涂料結晶在所述聚焦金屬網罩上。
2.如權利要求1所述的場發射顯示器的閘極網罩制作方法，其特征在于所述聚焦金屬網罩用一種膨脹系數與玻璃材料近似的合金材料制作。
3.如權利要求1所述的場發射顯示器的閘極網罩制作方法，其特征在于所述聚焦金屬網罩表面涂布低黏度的水溶性高分子溶液的重量百分比為2％～6％。
4.如權利要求3所述的場發射顯示器的閘極網罩制作方法，其特征在于所述水溶性高分子溶液重量百分比以4％為最佳。
5.如權利要求1或3所述的場發射顯示器的閘極網罩制作方法，其特征在于所述水溶性高分子溶液為高分子聚乙烯醇溶液，以水為溶劑調制4％重量百分比的高分子聚乙烯醇而成。
6.如權利要求1或3所述的場發射顯示器的閘極網罩制作方法，其特征在于所述水溶性高分子溶液為PVP高分子材料調制而成。
7.如權利要求1所述的場發射顯示器的閘極網罩制作方法，其特征在于所述第一次低溫為60℃。
8.如權利要求1所述的場發射顯示器的閘極網罩制作方法，其特征在于所述絕緣層所使用的材料為含有玻璃材料的有機涂料。
9.如權利要求1所述的場發射顯示器的閘極網罩制作方法，其特征在于所述第二次低溫為80～90℃。
10.如權利要求1所述的場發射顯示器的閘極網罩制作方法，其特征在于所述燒結溫度范圍在0～580℃之間。
11.如權利要求10所述的場發射顯示器的閘極網罩制作方法，其特征在于所述燒結溫度在溫度為210℃時，維持溫度不變約1小時，用于將黏滯接口中的水溶液或低分子量的介質蒸發移除。
12.如權利要求10所述的場發射顯示器的閘極網罩制作方法，其特征在于所述燒結溫度在溫度為410℃時，維持溫度不變約1小時，用于燒除高分子等有機材料。
13.如權利要求10所述的場發射顯示器的閘極網罩制作方法，其特征在于所述燒結溫度在溫度為580℃時，維持溫度不變約3小時，用于將絕緣層的玻璃燒結固著在所述聚焦金屬網罩。
14.一種場發射顯示器的閘極網罩制作方法，適用于四極場發射顯示器上，其特征在于，所述方法包括a)先形成一聚焦金屬網罩，并在所述聚焦金屬網罩上形成有多個孔隙；b)待所述聚焦金屬網罩制作完成后，在所述聚焦金屬網罩表面涂布低黏度的水溶性高分子溶液，形成一黏滯接口；c)待所述黏滯接口制作完成后，再經過第一次低溫簡易干燥過程，使所述黏滯接口成膜干燥；d)待所述黏滯接口成膜干燥后，再采用一種非接觸涂布制程將絕緣材料涂布在所述黏滯接口表面上，形成一均勻的絕緣層；e)待所述絕緣層涂覆后，可以利用第二次低溫干燥程序使表面成膜干燥，再利用燒結制程，有效完全地去除所述黏滯接口，并可將所述絕緣層涂料結晶在聚焦金屬網罩上。
全文摘要
一種場發射顯示器的閘極網罩制作方法，適用于四極場發射顯示器上。該制作方法為先形成一聚焦金屬網罩，并在聚焦金屬網罩上形成有多個孔隙，再在該聚焦金屬網罩表面涂布低黏度的水溶性高分子溶液，以形成一黏滯接口，再經過第一次低溫簡易干燥過程，使該黏滯接口成膜干燥，待黏滯接口成膜干燥后，再以一種網印制程在黏滯接口表面上涂布絕緣材料，形成一均勻的絕緣層后，可以利用第二次低溫干燥程序使表面成膜干燥，再利用燒結制程，有效完全地去除黏滯接口，并可將絕緣層涂料結晶在該聚焦金屬網罩上，利于后續閘極電極層制作。
文檔編號H05B33/02GK1725912SQ200410070868
公開日2006年1月25日 申請日期2004年7月23日 優先權日2004年7月23日
發明者許瑞庭, 吳家宏, 張普欣, 陳士勛, 蕭世堅 申請人:東元奈米應材股份有限公司