专利名称：一种消除场发射显示器件中残余气体和材料出气的方法
技术领域：
本发明是一种消除场发射器件中残余气体的方法，尤其是一种应用磁离子阱消除场射显示器件中残余气体和材料放气的工艺方法。
背景技术：
平板显示器件是目前显示器发展的一个热点，目前研究比较多的平板显示器有液晶显示器、等离子显示器、场发射显示器等，液晶显示器因为是被动发光，所以亮度较低，同时存在视角小、响应速度慢的问题；等离子体显示器尺寸大，但在发光效率和高分辨率显示上有一定难度；而场发射显示器是一种冷阴极发射、主动发光的平板显示器件，具有发光亮度高、功耗低、视角大、适合高分辨率显示等特点，因此对场发射器件的研究一直非常的活跃，特别是近年碳纳米管材料的出现，使得可印刷式场发射显示器件成为可能，具有广阔的发展前景场发射显示器件在工作时，在门电极和阴极之间加一定的电压，使微尖发射器尖端的场强足够强，以至可以使微尖发射器尖端发射电子、改变门电极和阴极之间的压可以控制微尖发射器发射电子的强度。发射的电子在阳极电压的作用下轰击荧粉并使其发光，因为微尖尺寸非常小，因此可以实现高分辨率显示；因为场发射显示是电子轰击荧光粉的平板显示，因此发光亮度可以很高，视角也可以非常非常的大。
场发射显示器件因为每一个显示单元的空间非常小，同时在器件内部还存在支撑前后基板的介质支撑，因此在器件内部要达到高真空比较困难。但是场发射显示对器件内部的真空度的要求非常的高，真空度直接影响了器件的寿命。这主要是因为在电子向阳极运动的过程中会和器件内的残余气体分子以及荧光粉在电子轰击下放出的气体分子碰撞，并使气体分子电离成离子。带正电荷的离子在电场的作用下向阴极加速并轰击到微尖发射器、门电极以及其他部位上，如果门电极上有消气剂，那么轰击到门电极上的离子将被消气剂捕获，使真空度得到一定的维持。但根据带电粒子在电场中的运动轨迹，气体离子中很大一部分将按照电子轨迹的反方向运动，最终轰击在微尖发射器上。离子的轰击会进入微尖材料表面，使微尖表面形成高阻层，同时离子的轰击会使微尖的尖端受损，这些都会使尖端场强减弱，引起发射电流的降低，最终使场发射显示器的寿命缩短。
发明内容
(1)发明目的本发明的目的是提供一种消除场发射器件中残余气体和材料放气，提高场发射器件的真空度，并且不损害器件表面的材料特性和发射能力的一种消除场发射显示器件中残余气体和材料出气的方法。
(2)技术方案本发明的方法是在场发射显示器件的老炼工艺中，采用磁离子阱除气的方式，即在场发射显示器的外部设有一组作为磁离子阱的磁场，该磁场穿过发射显示器；在场发射显示器内部的门电极上加比阴极电极电位高的正电位，使得当微尖电子发射器尖端的电场达到一定的强度后，微尖电子发射器开始发射电子，从而使残余气体消除，作为磁离子阱的磁场可以是交流磁场，也可以是直流磁场，在对场发射显示器进行老炼的过程中，可以对整个场发射显示器同时老炼，也可将显示器分为几个区域分别老炼，而作为磁离子阱的磁场针对老炼的区域作用，磁离子阱磁场可以垂直穿过场发射显示器，也可与场发射显示器成一定的夹角穿过。
(3)技术效果由于运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力的作用会发生偏转，如果在场发射显示器排气封接以后，对场发射显示器执行老炼工艺，并应用磁场作用在场发射显示器上，这样可以改变电子和离子的轨迹，使大部分的离子轰击在门电极或消气剂上，从而消除残气和材料的放气对真空度的破坏，同时避免微尖表面材料和发射特性的改变。由于这种磁场可以将离子捕获在门电极或消气剂上，因此可以称其为磁离子阱。老炼工艺完成后，由于大量的气体离子被轰击进入门电极和消气剂表面，从而使在正常工作时残余气体和材料放气量大大降低。能够保证器件的正常工作和长的寿命。
本发明提供了场发射显示器老炼工艺中的磁离子阱技术，应用这种技术可以降低器件中残余气体和材料的放气，提高器件中的真空度，延长器件的寿命。
场发射显示器老炼工艺中的磁离子阱技术适用各类型的场发射显示器，用于提高场发射器件内部的真空度，延长器件的寿命。
在场发射显示器的炼工艺中，显示器的门电极上加比阴极电压高的电压信号，此电压信号足够大时，微尖发射器有电子发射，提高门电极电压，使微尖发射电子达到一定的强度。在显示器的阳极上加比门电极电压更高的电压信号，当电压足够高时，将使荧光粉发光。提高阳极电压可以使荧光粉的发光提高到一定亮度。
在老炼工艺开始的同时，将一磁场作用在场发射显示器上，电子在磁场的作用下改变运动方向，电子和残余气体以及材料放气的气体分子碰撞，使气体分子电离。大部分的气体离子在磁场的作用下被偏转到门电极和器件中微尖发射器以外的其他部位，并因进入材料表面而被捕获，从而使磁场起到磁离子阱的作用。
对于作为磁离子阱的磁场，可以是交流磁场，也可以是直流磁场，交流磁场因为可以使电子扫描荧光粉的区域大，因此能使荧光粉材料放气充分，有更多的气体被离子阱捕获，因此效果会更好。
四
图1是本发明外加磁离子于场发射显示器的结构示意图。基中有前玻璃基板1、后玻璃基板2、阴极电极3、微尖电子发射器4、门电极5、透明导电阳极6、荧光粉7、绝缘介质8、介质9、真空封接10、介质间隔11、消气剂12、磁离子阱的磁场13。
五具体实施例方式
场发射显示器它包括一块作为该显示器件有效显示工作面的前玻璃基板1和一块与前玻璃基板平行相对的后玻璃基板2；在后玻璃基板上设有多条相互平行的阴极电极3和位于其上并保持电连接的微尖电子发射器4；微尖电子发射器在与其对应的门电极5的控制下当其电场达到一定强度时开始发射电子，发射电流随电场强度的增加而增加；发射的电子在位于前基板上的透明导电阳极6的作用下在向阳极加速，阳极和阴极成正交配置；并通过一真空空间后轰击在前基板的荧光粉7上使荧光粉发光，光可以通过透明导电的阳极和前玻璃基板而可以被看到。为保证门电极5和阴极电极3的电隔离，在门电极和阴极电极之间有绝缘介质层8，在各阴极电极之间有介质9隔离。整个器件通过真空封接10将前、后玻璃基板密封为真容器，并通过排气系统使器件内部为真空。为使前后玻璃基板能够随承受外部大气压和内部真空之间的压力差，在器件内部还制有介质间隔11，用于支撑前后玻璃基板。为使能够将工作过程中的荧光粉材料的放气除掉，保持器件内部的高真空，有时还在器件的门电极上或其他部位制作消气剂12。在场发射显示器件的老炼工艺中，采用磁离子阱除气的方式，即在场发射显示器的外部设有一组作为磁离子阱的磁场13，该磁场穿过发射显示器，在场发射显示器内部门电极5上加比阴极电极3电位高的正电位，使得当微尖电子发射器4尖端的场达到一定的强度后，微尖电子发射器4开始发射电子，电子和残余气体以及材料放气的气体分子碰撞，使气体分子电离，并在磁场的作用下被门电极和微尖发射器以外的其他部位捕获从而使残余气体消除。作为磁离子阱的磁场13可以是交流磁场，也可以是直流磁场。在对场发射显示器进行老炼的过程中，可以对整个场发射显示器同时老炼，也可将显示器分为几个区域分别老炼，而作为磁离子阱的磁场13针对老炼的区域作用。磁离子阱磁场13可以垂直穿过场发射显示器，也可与场发射显示器成一定的夹角穿过。
权利要求
1.一种消除场发射显示器件中残余气体和材料出气的方法，其特征在于在场发射显示器件的老炼工艺中，采用磁离子阱除气的方式，即在场发射显示器的外部设有一组作为磁离子阱的磁场(13)，该磁场穿过发射显示器，在场发射显示器内部的门电极(5)上加比阴极电极(3)电位高的正电位，使得当微尖电子发射器(4)尖端的电场达到一定的强度后，微尖电子发射器(4)开始发射电子，从而使残余气体消除。
2.根据权利要求1所述的一种消除场发射显示器件中残余气体和材料出气的方法，其特征在于作为磁离子阱的磁场(13)可以是交流磁场，也可以是直流磁场。
3.根据权利要求1或2所述的一种消除场发射显示器件中残余气体和材料出气的方法，其特征在于在对场发射显示器进行老炼的过程中，可以对整个场发射显示器同时老炼，也可将显示器分为几个区域分别老炼，而作为磁离子阱的磁场(13)针对老炼的区域作用。
4.根据权利要求1或2所述的一种消除场发射显示器件中残余气体和材料出气的方法，其特征在于磁离子阱磁场(13)可以垂直穿过场发射显示器，也可与场发射显示器成一定的夹角穿过。
全文摘要
一种消除场发射显示器件中残余气体和材料出气的方法是一种应用磁离子阱消除场发射显示器中残余气体和材料放气的工艺方法,该方法是在场发射显示器件的老炼工艺中,采用磁离子阱除气的方式,即在场发射显示器的外部设有一组作为磁离子阱的磁场,该磁场穿过场发射显示器,在场发射显示器内部门电极上加比阴极电极电位高的正电位,使得当微尖电子发射器尖端的场达到一定的强度后,微尖电子发射器开始发射电子,从而使残余气体消除。作为磁离子阱的磁场可以是交流磁场,也可以是直流磁场。在对场发射显示器进行老炼的过程中,可以对整个场发射显示器同时老炼,也可将显示器分为几个区域分别老炼,而作为磁离子阱的磁场针对老炼的区域作用。
文档编号H01J9/38GK1353440SQ01137348
公开日2002年6月12日 申请日期2001年12月5日 优先权日2001年12月5日
发明者张晓兵, 雷威 申请人:东南大学