专利名称：场发射式显示器的发射源的活化方法
技术领域：
本发明涉及一种场发射式显示器的发射源的活化方法。
背景技术：
场发射式显示器发光原理，是在真空环境下利用电场将电子发射尖端的电子吸引出，而离开阴极板的场发射电子受阳极上正电压的加速吸引，撞击至阳极的荧光粉而发光 (Luminescence)。阴极板作为场电子发射源，而阳极板作为发光源，由阴极板射出的电子撞击阳极板上的荧光层而发光。一般来说，电子发射尖端可由纳米碳管或是金属制成。但是在含有氧气的环境之下，上述纳米碳管或是金属电子发射尖端容易与氧气产生反应而形成氧化物。上述的氧化物会使得电子发射尖端的发射电流降低，而造成场发射式显示器的发光亮度降低。目前已经有研究指出，电子发射尖端在含有氢气的环境之下有助于增进场发射特性。但是过多的氢气反而会对场发射造成反面效果。这主要是因为过多的氢离子会对电子发射尖端产生离子轰击效应，而使得电子发射尖端遭到破坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种场发射式显示器的发射源的活化方法，其可以还原电子发射尖端与氧气产生氧化反应，又同时可以防止电子发射尖端遭到离子轰击的破坏。为达上述目的，本发明提出一种场发射式显示器的发射源的活化方法，其包括提供场发射式显示器，其中所述场发射式显示器中装设有吸氢材料，其中吸氢材料已经吸收有饱和氢气。将场发射式显示器内抽真空，之后对吸氢材料进行初始活化程序。接着进行所述活化程序，以使吸氢材料中的氢气被释放出来。基于上述，本发明在场发射式显示器放置吸收有饱和氢气的吸氢材料。之后当进行活化程序时可释放出吸氢材料中的氢气。通过上述方法可以使电子发射尖端在含有氢气的环境之下活化发射源，以增进场发射特性。又同时可控制氢气存在场发射式显示器内的量不会过多。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。
图1是根据本发明一实施例的场发射式显示器的剖面示意图；图2A是根据本发明一实施例的于通入氢气材料之前的场发射式显示器的上视示意图；图2B是根据本发明一实施例的于通入氢气材料之后的场发射式显示器的上视示意图；图3是根据本发明一实施例的对场发射式显示器进行活化程序的示意图4是根据本发明另一实施例的场发射式显示器的剖面示意图；图5是根据本发明一实施例的场发射式显示器的时间与发射电流的关系图。主要元件符号说明100:场发射式显示器110:第一基板IlOa:外表面IlOb:内表面111:开口112:第一电极层113:电阻层114:介电层116:第二电极层120 第二基板122 第三电极层130 密封结构150 发光材料层140 电子发射器200 吸氢材料250:外加容置结构252:开口CH:腔体400 高周波加热装置
具体实施例方式图1是根据本发明一实施例的场发射式显示器的剖面示意图。图2A是根据本发明一实施例的于通入氢气材料之前的场发射式显示器的上视示意图。图2B是根据本发明一实施例的于通入氢气材料之后的场发射式显示器的上视示意图。为了清楚的说明本实施例，图2A以及图2B仅显示出场发射式显示器的部分元件，详细的组成构件仍以图1为主。请参照图1以及图2A及图2B，本实施例的场发射式显示器的发射源 的活化方法首先提供场发射式显示器100，且所述场发射式显示器100中装设有吸氢材料200。根据本实施例，所述场发射式显示器100包括第一基板110、多个电子发射器140、 第二基板120、发光材料层150以及密封结构130。第一基板110的材质可为玻璃、石英、或是不透光/反射材料(例如导电材料、金属、晶片、陶瓷、或其它可适用的材料)、或是其它可适用的材料。第一基板110主要是用来承载显示器的元件以及线路之用。第一基板Iio具有外表面IlOa以及内表面110b。根据本实施例，第一基板110上可进一步包括第一电极层112、电阻层113、介电层114以及第二电极层116。第一电极层112位于第一基板110的内表面IlOb上。第一电极层112—般是使用金属材料。然而本发明不仅限于此，根据其他实施例，第一电极层112也可以使用其他导电材料。例如合金、金属材料的氮化物、金属材料的氧化物、金属材料的氮氧化物、或其它合适的材料)、或是金属材料与其它导材料的堆叠层。电阻层112覆盖第一电极层112。 介电层114位于电阻层112上。介电层114例如是氧化硅、氮化硅等无机介电材料。介电层114中具有多个开口(未标号)。第二电极层116位于介电层114的表面上，且不填入介电层114的开口内。一般来说，具有第一电极层112以及第二电极层116的第一基板110 又称为阴极板。 电子发射器140位于第一基板110上。在本实施例中，电子发射器140是位于电极层112上方的介电层114的开口内。电子发射器140可为纳米碳管电子发射端或是金属电子发射端。此外，本发明不对电子发射器140的数目作限制。值得一提的是，本发明不限制电子发射器140、第一电极层112、介电层114以及第二电极层116之间的配置形式需如图1所绘示。根据其他实施例，电子发射器140、第一电极层112、介电层114以及第二电极层116之间还可以采用其他的配置方式。第二基板120位于第一基板110的对向，其材质可为玻璃、石英、或是其它可适用的材料。第二基板120主要是用来承载显示器的元件以及线路之用。发光材料层150位于第二基板120上。在此发光材料层150包括磷光材料层或是荧光材料层。在一实施例中， 发光材料层150包括红色磷光/荧光材料层、绿色磷光/荧光材料层以及蓝色磷光/荧光材料层。根据本实施例，第二基板120上还包括覆盖有第三电极层122。一般来说，具有第三电极层122的第二基板120又可称为阳极板。另外，第三电极层122与第一电极层112/ 第二电极层116之间所产生的电场可使得电子发射器140所产生的电子束可以往第三电极层122加速以激发发光材料层150而产生特定的色光。密封结构130位于第一基板110与第二基板120之间，以使第一基板110、第二基板120以及密封结构130之间形成腔体CH(如图1以及图2所示)。密封结构130例如是由玻璃框架(例如为玻璃熔块(frit))与/或密封胶构成，或是由支撑结构与密封胶构成。值得一提的是，为了后续能够对场发射式显示器进行抽真空的程序以使腔体CH 中具有一定的真空度，密封结构130具有开口 132。另外，装设于场发射式显示器100中的吸氢材料200包括由锆(&)、钒(V)、铁 (Fe)、钛(Ti)或其组合所形成的合金。在本实施例中，吸氢材料200是装设于场发射式显示器的外部。更详细来说，如图1以及图2所示，本实施例的场发射式显示器还包括外加容置结构250，其是装设于第一基板110的外表面IOOa上。吸氢材料200则是装设于所述外加容置结构250内，并且通过此外加容置结构250的开口 252而与腔体CH相通。为了使外加容置结构250与腔体CH相通，第一基板110在对应外加容置结构250的开口 252处也设计有开口 111，通过相连通的开口 111与开口 252，而使得外加容置结构250与腔体CH相通。 如此一来，设置在外加容置结构250内的吸氢材料200便可对腔体CH内的氢气产生吸收作用。根据本实施例，所述吸氢材料200吸收有饱和的氢气。使吸氢材料200吸收饱和的氢气的方式例如是在场发射式显示器100中装设吸氢材料200之后，在场发射式显示器 100内通入氢气，以使吸氢材料200吸收氢气。于场发射式显示器100内通入氢气的方法例如是通过密封结构130的开口 132 (如图2所示)而将氢气注入场发射式显示器100的腔体CH中。根据本实施例，在场发射式显示器100中通入氢气的条件包括压力为0. 01 0. Iatm，时间为大于2小时，且温度为室温。然本发明不限于此。于进行上述的通入氢气的步骤之后，场发射式显示器100的腔体CH中充满氢气，且氢气通过开口 111以及开口 252 而被吸氢材料200吸收。为了确保吸氢材料200能够饱和地吸收氢气，可通入过饱和的氢气至腔体CH中。一般来说，通过吸氢材料200的量(面积、体积或重量等等)的调整，可以控制吸氢材料200吸收的氢气量。而对于越大尺寸的面板，所需的吸氢材料200的量(面积、体积或重量等等)越大。在此，所设置的吸氢材料200是能够吸收足够的氢气以使后续所释放出的氢气能对显示器100内的电子发射器140产生活化的作用。值得一提的是，上述所通入的氢气可与电子发射器140表面的氧化物反应而生成气体，因而可以避免因氧化物的存在而造成电子发射器140的发射电流降低。根据其他实施例，使吸氢材料200吸收饱和的氢气的方式也可以是在将吸氢材料 200装设于场发射式显示器100之前，即先使吸氢材料200吸收饱和的氢气。接着对所述场发射式显示器100进行抽真空程序。根据本实施例，对场发射式显示器100进行抽真空的方法例如是通过密封结构130的开口 132(如图2所示)而将腔体 CH内的气体抽出，以使腔体CH中呈现一定程度的真空度。在进行上述抽真空程序之后，接着利用密封材料134将上述的开口 132封住，以使得腔体CH维持一定的真空度，例如是在 10_6torr的真空状态。
之后，对吸氢材料200进行初始活化程序。根据本实施例，上述的初始活化程序包括对吸氢材料200进行加热处理，所述加热的温度为摄氏150至450度，较佳的是摄氏 350至450度。在此，对吸氢材料200进行初始活化程序的方法例如是使用高周波加热装置400(如图3所示)，但本发明不限于此。使用高周波加热装置400对吸氢材料200进行活化程序的优点是，此种加热装置可以只针对显示器的特定部位(装设有吸氢材料200处) 进行加热，而不会对显示器的整体进行加热。如此可以避免因高温加热而对显示器内的其他元件造成影响。接着对吸氢材料200进行活化程序，以使吸氢材料200产生逆反应而释放出氢气。 此时所释放出的氢气可与电子发射器140表面的氧化物反应而生成气体，因而可以避免因氧化物的存在而造成电子发射器140的发射电流降低。根据本实施例，上述的活化程序包括对吸氢材料200进行加热处理，所述加热处理主要与吸氢材料200本身的材质有关，其温度例如是摄氏100度至摄氏1000度之间。在此，对吸氢材料200进行活化程序的方法例如是使用高周波加热装置400 (如图3所示)，但本发明不限于此。使用高周波加热装置400 对吸氢材料200进行活化程序的优点是，此种加热装置可以只针对显示器的特定部位(装设有吸氢材料200处)进行加热，而不会对显示器的整体进行加热。如此可以避免因高温加热而对显示器内的其他元件造成影响。根据本发明的一实施例，上述的活化程序除了对吸氢材料200进行加热处理之夕卜，可进一步包括对场发射式显示器进行点亮步骤。所述点亮步骤例如是对间极(即第二电极层116)施予0 35V电压，且对阴极(第三电极层122)施予0 IKV电压。换言之， 当对上述的电极层施予上述电压时，电子发射器140会被诱使产生电子束。承上所述，对吸氢材料200进行活化程序以释放出吸氢材料200中的氢气之后，所释放出的氢气可扩散至整体腔室CH中，以使得显示器100内的电子发射器140处于含有氢气的环境中，进而增进其场发射特性。值得一提的是，于进行上述的活化程序以使吸氢材料200释放出氢气之后，所述吸氢材料200可再度吸收场发射式显示器100内的多余的氢气。如此一来，除了可使得场发射式显示器100内含有氢气之外，又可确保显示器100内的氢气量不会过多，以避免过多的氢离子会对电子发射尖端产生离子轰击效应。值得一提的是，吸氢材料200除了吸收多余的氢气之外，吸氢材料200更可进一步吸收氢气与氧化物反应生成的气体。承上所述，根据另一实施例，当所述吸氢材料200再度吸收场发射式显示器内的氢气之后，可选择性地再度进行一次所述活化程序，以使吸氢材料200释放出氢气。换言之，本实施例可 根据实际所需而重复地使吸氢材料200进行吸附氢气以及释放氢气的程序。图5显示场发射式显示器中通入氢气之后的时间与发射电流的关系图。请参照图 5，横轴表示时间(秒)，右边纵轴表示真空度(Torr)，左边纵轴表示发射电流(A)。曲线A 表示以脉冲方式通入氢气时，场发射式显示器在300秒至600秒之间有真空度的变化。曲线C表示在场发射式显示器在通入氢气之后进行发射电流的第一次量测，曲线B表示在曲线C的量测之后进行第二次发射电流的量测。由曲线B可知，当场发射式显示器内的氢气过多时，反而造成场发射式显示器的发射电流下降。因此可证明，场发射式显示器内的氢气过多反而对场发射式显示器产生不良的影响。因此，本实施例先在场发射式显示器通入氢气，以使吸氢材料吸收氢气之后，再将场发射式显示器内抽真空，并且通过活化程序以释放出吸氢材料中的氢气。通过上述方法可以控制氢气在场发射式显示器的量，以避免过多的氢离子会对电子发射尖端产生离子轰击效应而使得电子发射尖端遭到破坏。图4是根据本发明另一实施例的场发射式显示器的剖面示意图。图4的实施例与图1的实施例相似，因此相同的元件以相同的符号表示，且不再重复说明。请参照图4，在本实施例中，吸氢材料200是设置在密封结构130的表面上。换言之，吸氢材料200是设置在场发射式显示器的内部。将吸氢材料200设置在场发射式显示器100的内部同样可以使吸氢材料200吸收氢气并且通过活化程序而释放出氢气，以使得显示器100内的电子发射器 140处于含有氢气的环境中进而增进其场发射特性。虽然结合以上实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。
权利要求
1.一种场发射式显示器的发射源的活化方法，包括提供一场发射式显示器，其中该场发射式显示器中装设有一吸氢材料，其中该吸氢材料已经吸收饱和氢气；将该场发射式显示器内抽真空；对吸氢材料进行一初始活化程序；以及进行一活化程序，以使该吸氢材料中的氢气被释放出来。
2.如权利要求1所述的场发射式显示器的发射源的活化方法，其中进行该活化程序以释放出该吸氢材料中的氢气之后，该吸氢材料可再度吸收该场发射式显示器内的氢气。
3.如权利要求2所述的场发射式显示器的发射源的活化方法，其中该吸氢材料吸收该场发射式显示器内的氢气之后，可再次进行该活化程序。
4.如权利要求1所述的场发射式显示器的发射源的活化方法，其中该活化程序包括对该吸氢材料进行一加热处理。
5.如权利要求4所述的场发射式显示器的发射源的活化方法，其中该加热处理的温度为摄氏100度至摄氏1000度。
6.如权利要求4所述的场发射式显示器的发射源的活化方法，其中该加热处理包括使用一高周波加热装置。
7.如权利要求1所述的场发射式显示器的发射源的活化方法，其中在该场发射式显示器通入氢气的条件包括压力为0. 01 0. Iatm,时间为大于2小时，且温度为室温。
8.如权利要求1所述的场发射式显示器的发射源的活化方法，其中该场发射式显示器包括第一基板；第一电极层，位于该第一基板上；介电层，位于该第一电极层上，其中该第一电极层具有多个开口 ；多个电子发射器，位于该介电层的该些开口内；第二电极层，位于该介电层的表面上；第二基板，位于该第一基板的对向；发光材料层，位于该第二基板上；第三电极层，覆盖该发光材料层；以及密封结构，位于该第一基板与该第二基板之间，以使该第一基板、该第二基板以及该密封结构之间形成一腔体。
9.如权利要求8所述的场发射式显示器的发射源的活化方法，其中该活化程序还包括对该第二电极层施予0 35V电压，且对该第三电极层施予0 IKV电压。
10.如权利要求8所述的场发射式显示器的发射源的活化方法，其中该场发射式显示器还包括一外加容置结构，设置于该第一基板的一外表面上，该外加容置结构具有与该腔体相通的一开口，且该吸氢材料装设于外加容置结构内。
11.如权利要求8所述的场发射式显示器的发射源的活化方法，其中该吸氢材料设置在该密封结构的表面上。
12.如权利要求1所述的场发射式显示器的发射源的活化方法，其中在该电子发射器表面的氧化物与氢气反应所生成的一气体会被该吸氢材料吸附。
13.如权利要求1所述的场发射式显示器的发射源的活化方法，其中该吸氢材料包括由锆(&)、钒(V)、铁(Fe)、钛(Ti)或其组合所形成的合金。
14.如权利要求1所述的场发射式显示器的发射源的活化方法，其中该初始活化程序的温度为摄氏150至450度。
全文摘要
本发明公开一种场发射式显示器的发射源的活化方法，其包括提供场发射式显示器，其中所述场发射式显示器中装设有吸氢材料，且吸氢材料已经吸收有饱和氢气。将场发射式显示器内抽真空，之后对吸氢材料进行初始活化程序。接着进行活化程序，以使吸氢材料中的氢气被释放出来。
文档编号H01J9/02GK102354643SQ20111035945
公开日2012年2月15日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年10月5日
发明者郭志彻, 陈德铭 申请人:友达光电股份有限公司