由于BSD的弹道电子释放现象所产生的电子发射角度几乎是无偏差的垂直角,因此BSD的FED可无限制的选用适用的spacer。如上所述BSD最大特点(advantage)是它的制作性,传统高电压型FED的发射电极(emitting)是先制作发射平台(hall),再制作Al2O3与Wo、Ni等覆盖层(scapegoatlay)垂直膜层,最后利用蚀刻(etching)技术去除覆盖层,相较之下BSD之FED的电子发射源祇需制作复晶硅膜,之后再经过膜层多孔化与氧化等制程即可,如此简易的制程对平面显示器(FPD:FlatPanelDisplay)大型化与低价化具有加乘效应。
表3是负极基板的制作流程,表中左侧是利用BSD试作FED的制程条件,右侧是未来商品化时的预定制造方法。
※试作type的流程如下所示:
1.先以LPVCD制作复晶硅膜。
2.HF:再用乙醇(Athanol)作阳极氧化。
3.最后以RTO(RapidThermalOxidation)将复晶硅膜氧化。
※未来商品化时的预定制作流程如下所示:
1.先以溅镀法(sputter)在苏打石玻璃(sodalineglass)制作Al等膜层,再用蚀刻法(etching)制作图样(pattern)。
2.接着利用CVD或蚀刻技术制作复晶硅膜。
3.以电解电镀技术进行阳极氧化处理制作微结晶硅。
4.最后溅镀Au或Ag等金属。
上述第1与第4项之流程系使用现有的成膜技术与材料;第2与第3项则为松下公司开发的多孔化PPS技术。有关第2项复晶硅膜制程必需将作业温度与压力等参数作最佳化组合,如此便可使苏打石玻璃在450°C~550°C的低温环境下完成长膜作业。第3项的电解液、液温、电流密度等参数经过作最佳化后,在一定条件下进行阳极氧化,之后必需再度更改制程参数(processparameter)才可再进行阳极氧化作业。
虽然第2与第3项制程稍嫌烦琐,不过并未涉及高单价材料或是高难度作业,祇需稍为修改或是延用现有的复晶硅制作技术与TFT-LCD生产设备即可。此外微结晶硅的glensize与porous的幅宽,可透过制程参数自由控制调整,因此类似要求有高细画质的spindttype的FED发射体(emitter),每一dot可设置超过100个以上的PPS。
BSD的产品应用如上所述BSD电子源具有非常独特的性能,因此利用BSD与低温制程试做2.6吋,168(RGB)×126全彩BSD平面显示器。126根下方电极是在玻璃基板上以溅镀方式制成,上方形成polysilicon之后立即进行阳极氧化与CEO制程,接着利用蒸镀法制作表面电极,使表面电极与下方电极形成直交状,然后再以离子研磨法(ionmilling)进行168×3的patterning,最后介由spacer将frontglass粘贴于BSD电子源。
有关frontglass它是先在玻璃基板coat一层ITO,再以网版印刷法依序将P22萤光体、blackmatrix与RGB各色均匀覆盖,frontglass与BSD电子源间隔约3mm,当6kV的DC电压施加于表面电极之间时可使释放电子加速,由于BSD电子源与frontglass之间不需电子收敛用grid电极,因此利用溶融玻璃密封后进行10-4Pa抽真空,便可获利BSD平面显示器。驱动BSD显示器是依序使每个line的BSD电子源加速发生emission,负极扫描速度为每秒30次,表面电极与下方电极之间施加VPS=22V的资料脉冲。
图10表4分别是利率BSD技术制作之2.6吋彩色FED外观图与规格;由于BSD的电子发射源可在大cellgap环境下,以垂直方式在涂有萤光体的面板上产生图样(pattern),因此祇要驱动电路与驱动方式经由最加化设计,便可获得令人满意的影像显示效果。

图10利用BSD制作2.6吋全彩之FED外观

表4全彩BSD的FED规格
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