倒尖角重叠多弯曲阴极结构的平板显示器及其制作工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种倒尖角重叠多弯曲阴极结构的平板显示器及其制作工艺，包括由阳极玻璃面板、阴极玻璃面板和四周玻璃围框所构成的密封真空腔；设置在阳极玻璃面板上的阳极导电层以及制备在阳极导电层上面的荧光粉层；位于阳极玻璃面板和阴极玻璃面板之间的支撑墙结构以及消气剂附属元件；在阴极玻璃面板上设置有栅极引线层、碳纳米管以及倒尖角重叠多弯曲阴极结构；能够进一步提高碳纳米管的电子发射效率和增大碳纳米管阴极的电子发射面积，有助于提高器件的显示图像质量；具有制作过程稳定可靠、制作工艺简单、制作成本低廉、结构简单的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于平板显示
、微电子科学与
、真空科学与
以及纳米科学与
的相互交叉领域，涉及到平板场致发射显示器的器件制作，具体涉及到碳纳米管阴极的平板场致发射显示器的器件制作方面的内容，特别涉及一种倒尖角重叠多弯曲阴极结构的平板显示器及其制作工艺。
技术介绍
碳纳米管阴极场致发射显示器是一种新型的平面显示设备，其应用领域非常广阔，如各种场所的大屏幕壁挂彩色电视机，会议室、演播室或者指挥中心的显示屏幕，车站或码头的户外大型广告牌，军用头盔式目视镜等等。碳纳米管是一种小型的、石墨层卷曲结构的管状物质，具有高的纵横比率，在外加电场强度的作用下能够发射大量电子，形成冷场致发射现象。利用这一原理，进行了高亮度场致发射平板显示器的研制。这种显示器将阴极射线管显示器的高图像质量以及液晶显示器的超薄型等优点集于一身，业已成为了新一代国际平板显示技术的发展方向。在三极结构的场致发射平板显示器件当中，栅极结构是直接决定碳纳米管阴极进行电子发射的关键控制元件。在目前所报道的研制器件当中，普遍都存在着栅极的工作电压居高不下，整体器件的显示亮度不高等不利因素，这需要进一步加以解决。虽然通过缩减栅极结构和碳纳米管阴极结构之间的距离能够有效地降低栅极工作电压，但是还要受到绝缘材料的制作工艺、材料属性等因素的制约，不可能无限制的缩减距离，否则容易引发电学击穿现象的出现。在器件显示亮度方面，碳纳米管阴极的电子发射效率不高，以及能够进行碳纳米管阴极电子发射的有效面积不大等因素是制约着提高显示亮度的瓶颈，因此在相同栅极控制电压作用下，还需要采取改变碳纳米管阴极的宏观表面形状，以期提高碳纳米管的电子发射效率等措施。因此，在实际器件的制作过程中，上述因素都是相互关联、相互制约的，急需综合加以考虑和解决。此外，在三极结构的平板场致发射显示器件当中，在确保栅极结构对碳纳米管阴极具有良好控制作用的前提下，还需要尽可能的降低总体器件成本，进行稳定可靠、成本低廉、性能优良、高质量的器件制作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述平板显示器件中存在的缺点和不足而提供一种成本低廉、制作过程稳定可靠、制作成功率高、结构简单的倒尖角重叠多弯曲阴极结构的平板显示器及其制作工艺。本专利技术的目的是这样实现的，包括由阳极玻璃面板、阴极玻璃面板和四周玻璃围框所构成的密封真空腔；设置在阳极玻璃面板上的阳极导电层以及制备在阳极导电层上面的荧光粉层；位于阳极玻璃面板和阴极玻璃面板之间的支撑墙结构以及消气剂附属元件；在阴极玻璃面板上设置有栅极引线层、碳纳米管以及倒尖角重叠多弯曲阴极结构。所述的倒尖角重叠多弯曲阴极结构的衬底材料为玻璃，如钠钙玻璃、硼硅玻璃，也就是阴极玻璃面板；阴极玻璃面板上的印刷的绝缘浆料层形成绝缘层；绝缘层的下表面为平面，要覆盖住阴极玻璃面板的显示区域；绝缘层的上表面大部分为平面；绝缘层的上表面存在倒置的尖角三角尖锥孔，即此倒置的尖角三角尖锥孔在绝缘层上表面的截面为一个中空的圆型面，从绝缘层的上表面开始，逐渐向绝缘层的内部凹陷，最后汇聚成一点，形成尖角三角尖锥孔的顶点，尖角三角尖锥孔的顶点朝向下方；绝缘层上面的刻蚀后的金属层形成栅极引线层；绝缘层上表面倒置尖角三角尖锥孔的侧面上的刻蚀后的金属层形成调控栅极层；调控栅极层布满倒置尖角三角尖锥孔的内侧面，并且和栅极引线层是相互连通的；栅极引线层上面的印刷的绝缘浆料层形成间隔层；间隔层的上下表面均为平面，其下表面要完全覆盖住栅极引线层和调控栅极层；间隔层的上表面存在着一个异型孔，即此异型孔的中央形状为一个倒置的三角型，三角型的尖角向下，其斜边的倾斜角度与绝缘层中倒置尖角三角尖锥孔的侧面倾斜角度相同，异型孔的尖角指向绝缘层中倒置尖角三角尖锥孔的尖角，且二者处于同一个垂直面上；间隔层中异型孔中央倒置三角型的旁侧还存在一个倒置的小三角型，环绕在中央倒置三角型的周围，形成一个环状的槽状形状；间隔层中异型孔中中央倒置三角型的最高点的高度要低于间隔层上表面的高度；间隔层中异型孔内表面上面的刻蚀后的金属层形成渡越层；渡越层布满间隔层中异型孔的内表面；渡越层上面的刻蚀后的金属层形成阴极导电层；间隔层上表面的刻蚀后的金属层形成阴极引线层；阴极引线层、渡越层和阴极导电层都是相互连通的；阴极表面层上面的印刷的绝缘浆料层形成阴极覆盖层；碳纳米管制备在阴极导电层的上面。所述的倒尖角重叠多弯曲阴极结构的固定位置为安装固定在阴极玻璃面板上；栅极引线层可以为金属金、银、铝、钼、铬；调控栅极层可以为金属金、银、铝、铜、钼、铬、锡；阴极引线层的走向和栅极引线层的走向是相互垂直的；阴极引线层可以为金属金、银、铜、铝、钼、铬、锡、铅、铟；渡越层可以为金属金、银、铜、铝、钼、铬、锡；阴极导电层可以为金属铁、钴、镍。一种倒尖角重叠多弯曲阴极结构的平板显示器的制作工艺，其制作工艺如下 1)阴极玻璃面板的制作对整体平板玻璃进行划割，制作出阴极玻璃面板；2)绝缘层的制作在阴极玻璃面板上印刷绝缘浆料层，经烘烤、烧结工艺后形成绝缘层；3)栅极引线层的制作在绝缘层的上面制出金属层，刻蚀形成栅极引线层；4)调控栅极层的制作在绝缘层上表面倒置尖角三角尖锥孔的内侧面上制备出一个金属层，刻蚀后形成调控栅极层；5)间隔层的制作在栅极引线层上面印刷绝缘浆料层，经烘烤、烧结工艺后形成间隔层；6)渡越层的制作在间隔层中异型孔内表面上面制出金属层，刻蚀形成渡越层；7)阴极导电层的制作在渡越层上面制出金属层，刻蚀形成阴极导电层；8)阴极引线层的制作在间隔层上表面上制出金属层，刻蚀成阴极引线层；9)阴极覆盖层的制作在阴极引线层的上面印刷绝缘浆料层，经烘烤、烧结工艺后形成阴极覆盖层；10)倒尖角重叠多弯曲阴极结构的表面清洁处理对倒尖角重叠多弯曲阴极结构的表面进行清洁处理，除掉杂质和灰尘；11)碳纳米管的制备将碳纳米管制备在阴极导电层上面；12)阳极玻璃面板的制作对整体平板玻璃划割，制作出阳极玻璃面板；13)阳极导电层的制作在阳极玻璃面板上蒸镀一层锡铟氧化物膜层；刻蚀后形成阳极导电层；14)绝缘浆料层的制作在阳极导电层非显示区域印刷绝缘浆料层；15)荧光粉层的制作在阳极导电层上面的显示区域印刷荧光粉层；16)器件装配将阴极玻璃面板、阳极玻璃面板、支撑墙结构和四周玻璃围框装配到一起，并将消气剂放入到空腔当中，用低熔点玻璃粉固定；17)成品制作对已经装配好的器件进行封装工艺形成成品件。所述步骤14具体为在阳极导电层的非显示区域印刷绝缘浆料层，用于防止寄生电子发射；经过烘烤(烘烤温度150℃，保持时间5分钟)之后，放置在烧结炉中进行高温烧结(烧结温度580℃，保持时间10分钟)。所述步骤15具体为在阳极导电层上面的显示区域印刷荧光粉层；在烘箱当中进行烘烤(烘烤温度120℃，保持时间10分钟)。所述步骤17具体为对已经装配好的器件进行如下的封装工艺将样品器件放入烘箱当中进行烘烤；放入烧结炉当中进行烧结；在排气台上进行器件排气、封离，在烤消机上对器件内部的消气剂进行烤消，最后加装管脚形成成品件。本专利技术具有如下的积极效果首先，在所述的倒尖角重叠多弯曲阴极结构中，将碳纳米管阴极制备在了呈现多尖角形状的阴极导电层的上面。这样，就充分利用了碳纳米管阴极中边缘位置能够发射出大量电子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种倒尖角重叠多弯曲阴极结构的平板显示器，包括由阳极玻璃面板［１１］、阴极玻璃面板［１］和四周玻璃围框［１６］所构成的密封真空腔；设置在阳极玻璃面板上的阳极导电层［１２］以及制备在阳极导电层上面的荧光粉层［１４］；位于阳极玻璃面板和阴极玻璃面板之间的支撑墙结构［１５］以及消气剂附属元件［１７］；其特征在于：在阴极玻璃面板上设置有栅极引线层［３］、碳纳米管［１０］以及倒尖角重叠多弯曲阴极结构。

【技术特征摘要】
1.一种倒尖角重叠多弯曲阴极结构的平板显示器，包括由阳极玻璃面板[11]、阴极玻璃面板[1]和四周玻璃围框[16]所构成的密封真空腔；设置在阳极玻璃面板上的阳极导电层[12]以及制备在阳极导电层上面的荧光粉层[14]；位于阳极玻璃面板和阴极玻璃面板之间的支撑墙结构[15]以及消气剂附属元件[17]；其特征在于在阴极玻璃面板上设置有栅极引线层[3]、碳纳米管[10]以及倒尖角重叠多弯曲阴极结构。2.根据权利要求1所述的倒尖角重叠多弯曲阴极结构的平板显示器，其特征在于所述的倒尖角重叠多弯曲阴极结构的衬底材料为玻璃，如钠钙玻璃、硼硅玻璃，也就是阴极玻璃面板；阴极玻璃面板上的印刷的绝缘浆料层形成绝缘层；绝缘层的下表面为平面，要覆盖住阴极玻璃面板的显示区域；绝缘层的上表面大部分为平面；绝缘层的上表面存在倒置的尖角三角尖锥孔，即此倒置的尖角三角尖锥孔在绝缘层上表面的截面为一个中空的圆型面，从绝缘层的上表面开始，逐渐向绝缘层的内部凹陷，最后汇聚成一点，形成尖角三角尖锥孔的顶点，尖角三角尖锥孔的顶点朝向下方；绝缘层上面的刻蚀后的金属层形成栅极引线层；绝缘层上表面倒置尖角三角尖锥孔的侧面上的刻蚀后的金属层形成调控栅极层；调控栅极层布满倒置尖角三角尖锥孔的内侧面，并且和栅极引线层是相互连通的；栅极引线层上面的印刷的绝缘浆料层形成间隔层；间隔层的上下表面均为平面，其下表面要完全覆盖住栅极引线层和调控栅极层；间隔层的上表面存在着一个异型孔，即此异型孔的中央形状为一个倒置的三角型，三角型的尖角向下，其斜边的倾斜角度与绝缘层中倒置尖角三角尖锥孔的侧面倾斜角度相同，异型孔的尖角指向绝缘层中倒置尖角三角尖锥孔的尖角，且二者处于同一个垂直面上；间隔层中异型孔中央倒置三角型的旁侧还存在一个倒置的小三角型，环绕在中央倒置三角型的周围，形成一个环状的槽状形状；间隔层中异型孔中中央倒置三角型的最高点的高度要低于间隔层上表面的高度；间隔层中异型孔内表面上面的刻蚀后的金属层形成渡越层；渡越层布满间隔层中异型孔的内表面；渡越层上面的刻蚀后的金属层形成阴极导电层；间隔层上表面的刻蚀后的金属层形成阴极引线层；阴极引线层、渡越层和阴极导电层都是相互连通的；阴极表面层上面的印刷的绝缘浆料层形成阴极覆盖层；碳纳米管制备在阴极导电层的上面。3.根据权利要求2所述的倒尖角重叠多弯曲阴极结构的平板显示器，其特征在于所述的倒尖角重叠多弯曲阴极结构的固定位置为安装固定在阴极玻璃面板上；栅极引线层为金属金、银、铝、钼、铬；调控栅极层为金属金、银、铝、铜、钼、铬、锡；阴极引线层的走向和栅极引线层的走向相互垂直；阴极引线层为金属金、银、铜、铝、钼、铬、锡、铅、铟；渡越层为金属金、银、铜、铝、钼、铬、锡；阴极...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉魁，
申请(专利权)人：中原工学院，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]