花瓣型下栅控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花瓣型下栅控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、碳纳米管以及花瓣型下栅控阴极结构；能够增强栅极结构的控制功能和控制效率，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，特别涉及一种花瓣型下栅控阴极结构的平板显示器及其制作工艺。
技术介绍
碳纳米管场致发射显示器技术将会在显示技术舞台上大放光彩，其原理是使用碳纳米管冷阴极发射的电子，不需要额外能量，电子束窄且具有较高亮度，对荧光粉层进行轰击而发出可见光。这种显示器非常薄、轻，且节省能源，其更高的显示亮度使得可在阳光下轻松阅读文字，高速的响应速度使得它能适应诸如游戏、电影等快速更新画面的场合，内置千万冗余电子源让其表面更加凸凹不平，视角更宽广，从而映射出它是一种比较理想的下一代平板显示器件。为了降低总体器件成本，便于和常规的集成电路联系，制作三极结构的碳纳米管阴极场致发射显示器已经成为一种必然选择。而在目前所报道的三极显示器件中，普遍都存在着栅极电压居高不下，碳纳米管阴极的有效电子发射面积小，碳纳米管的电子发射效率低，器件显示亮度不高等不利之处，还需要进一步加以研究和解决。目前大多数的显示器件中都采用了栅极结构位于碳纳米管阴极结构上方的控制模式，而受到栅极结构的制约，碳纳米管阴极的发射面积不可能扩大，这也就限制了器件显示亮度的提高。碳纳米管阴极的宏观表面形状对于其所形成的电场强度具有一定的影响，这是不可忽视的重要方面。因此还需要对现有的器件结构加以改进，在增大碳纳米管阴极有效电子发射面积的同时，提高阴极电子发射效率，降低栅极工作电压，从而进行高质量的器件制作。而目前还没有一个比较好的解决办法，还需要仔细的思考和设计。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、结构简单的带有一种花瓣型下栅控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、碳纳米管以及花瓣型下栅控阴极结构。所述的花瓣型下栅控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；绝缘层上面的刻蚀后的金属层形成栅极引线层；栅极引线层上面的印刷的绝缘浆料层形成提升层；提升层中存在小圆孔，用作栅极延长线层的通道；提升层中小圆孔内印刷的银浆层形成栅极延长线层；提升层上面的刻蚀后的金属层形成调控栅极一层；调控栅极一层呈现圆盘面型形状，依附于提升层的上表面，且和栅极延长线层相互连通；调控栅极一层上面的印刷的绝缘浆料层形成栅极升高一层；栅极升高一层呈现凹陷倒梯型形状，即凹陷倒梯型的短边位于调控栅极一层上面，两侧是从凹陷倒梯型上表面长边开始的倾斜面，直至到达下面的短边位置为止，凹陷倒梯型上表面呈现一个向内凹陷的倒三角型形状，这样由倒三角型的边和凹陷倒梯型的侧面边就构成了分别斜向上指向的尖角型形状；凹陷倒梯型形状上表面上印刷的绝缘浆料层形成栅极升高二层；栅极升高二层呈现一个正立的尖角三角型形状，坐落于凹陷倒梯型形状的上表面中心位置，其尖角指向阳极方向；栅极升高一层和栅极升高二层的表面上刻蚀后的金属层形成调控栅极二层；调控栅极二层布满栅极升高一层和栅极升高二层的整个上表面，且和底部的调控栅极一层相互连通；调控栅极二层和调控栅极一层上面印刷的绝缘浆料层形成间隔层；间隔层上表面呈现半球型形状，间隔层下表面完全覆盖住调控栅极一层和调控栅极二层；间隔层上面的刻蚀后的金属层形成阴极过渡层；阴极过渡层布满间隔层的整个上表面；阴极过渡层上面的刻蚀后的金属层形成阴极导电层；阴极导电层分为三部分，一部分位于阴极过渡层的顶部，呈现覆盖于阴极过渡层表面的圆面型形状，在垂直方向上底部正对应着调控栅极二层的尖角型形状，另一部分位于阴极过渡层的侧面，呈现圆环型形状环绕在阴极过渡层的周围，其底部正对应着调控栅极二层的侧向尖角型形状，剩余一部分位于阴极过渡层的侧面底部，也是呈现圆环型形状环绕在阴极过渡层的周围，内部正对应着调控栅极一层；提升层上面刻蚀后的金属层形成阴极引线层；阴极引线层和阴极过渡层、阴极导电层都是相互连通的；阴极引线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。所述的花瓣型下栅控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；调控栅极一层可以为金属金、银、铝、钼、铬、锡；调控栅极二层可以为金属金、银、钼、铬、铝、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；阴极过渡层可以为金属金、银、铝、钼、铬、锡、铅、铜；阴极导电层可以为金属铁、钴、镍。一种花瓣型下栅控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备出一个金属层，刻蚀形成栅极引线层；4)提升层的制作在栅极引线层上面印刷的绝缘浆料层，经烘烤、烧结工艺后形成提升层；5)栅极延长线层的制作在提升层小圆孔内印刷银浆层，经烘烤、烧结工艺后形成栅极延长线层；6)调控栅极一层的制作在提升层上面制出一个金属层，刻蚀形成调控栅极一层；7)栅极升高一层的制作在调控栅极一层上面印刷绝缘浆料层，经烘烤、烧结工艺后形成栅极升高一层；8)栅极升高二层的制作在栅极升高一层的上面印刷绝缘浆料层，经烘烤、烧结工艺后形成栅极升高二层；9)调控栅极二层的制作在栅极升高一层和栅极升高二层的上面制备出一个金属层，刻蚀后形成调控栅极二层；10)间隔层的制作在调控栅极一层和调控栅极二层的上面印刷绝缘浆料层，经烘烤、烧结工艺后形成间隔层；11)阴极过渡层的制作在间隔层上面制出金属层，刻蚀形成阴极过渡层；12)阴极导电层的制作在阴极过渡层上面制备出金属层，刻蚀形成阴极导电层；13)阴极引线层的制作在提升层的上面制备出一个金属层，刻蚀后形成阴极引线层；14)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；15)花瓣型下栅控阴极结构的表面清洁处理对花瓣型下栅控阴极结构的表面进行清洁处理，除掉杂质和灰尘；16)碳纳米管的制备将碳纳米管制备在阴极导电层上面；17)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；18)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；19)绝缘浆料层的制作在阳极导电层的非显示区域印刷绝缘浆料层；20)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；21)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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种花瓣型下栅控阴极结构的平板显示器，包括由阳极玻璃面板［１６］、阴极玻璃面板［１］和四周玻璃围框［２１］构成的密封真空腔；设在阳极玻璃面板上的阳极导电层［１７］以及制在阳极导电层上面的荧光粉层［１９］；位于阳极玻璃面板和阴极玻璃面板之间的支撑墙结构［２０］以及消气剂附属元件［２２］；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［１５］以及花瓣型下栅控阴极结构。

【技术特征摘要】
1.一种花瓣型下栅控阴极结构的平板显示器，包括由阳极玻璃面板[16]、阴极玻璃面板[1]和四周玻璃围框[21]构成的密封真空腔；设在阳极玻璃面板上的阳极导电层[17]以及制在阳极导电层上面的荧光粉层[19]；位于阳极玻璃面板和阴极玻璃面板之间的支撑墙结构[20]以及消气剂附属元件[22]；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[15]以及花瓣型下栅控阴极结构。2.根据权利要求1所述的花瓣型下栅控阴极结构的平板显示器，其特征在于所述的花瓣型下栅控阴极结构衬底材料为钠钙玻璃、硼硅玻璃，即阴极玻璃面板；阴极玻璃面板上印刷的绝缘浆料层形成绝缘层；绝缘层上面刻蚀后金属层形成栅极引线层；栅极引线层上面印刷的绝缘浆料层形成提升层；提升层中存在小圆孔，作栅极延长线层的通道；提升层中小圆孔内印刷的银浆层形成栅极延长线层；提升层上面刻蚀后的金属层形成调控栅极一层；调控栅极一层呈现圆盘面型形状，依附于提升层上表面，且和栅极延长线层相互连通；调控栅极一层上面印刷的绝缘浆料层形成栅极升高一层；栅极升高一层呈现凹陷倒梯型形状，即凹陷倒梯型的短边位于调控栅极一层的上面，两侧是从凹陷倒梯型上表面长边开始的倾斜面，直至下面的短边位置为止，凹陷倒梯型上表面呈现向内凹陷的倒三角型形状，由倒三角型的边和凹陷倒梯型的侧面边构成了分别斜向上指向的尖角型形状；凹陷倒梯型形状上表面上印刷的绝缘浆料层形成栅极升高二层；栅极升高二层呈现一个正立的尖角三角型形状，坐于凹陷倒梯型形状上表面中心位置，其尖角指向阳极方向；栅极升高一层和栅极升高二层表面上刻蚀后的金属层形成调控栅极二层；调控栅极二层布满栅极升高一层和栅极升高二层的整个上表面，且和底部的调控栅极一层相互连通；调控栅极二层和调控栅极一层上面的印刷的绝缘浆料层形成间隔层；间隔层的上表面呈现半球型形状，间隔层下表面覆盖调控栅极一层和调控栅极二层；间隔层上面刻蚀后金属层形成阴极过渡层；阴极过渡层布满间隔层的整个上表面；阴极过渡层上面刻蚀后的金属层形成阴极导电层；阴极导电层分为三部分，一部分位于阴极过渡层顶部，呈现覆盖于阴极过渡层表面的圆面型形状，在垂直方向上底部正对调控栅极二层的尖角型形状，另一部分位于阴极过渡层的侧面，呈现圆环型形状环绕在阴极过渡层的周围，其底部正对应着调控栅极二层的侧向尖角型形状，剩余一部分位于阴极过渡层侧面底部，呈现圆环型形状环绕在阴极过渡层的周围，内部正对调控栅极一层；提升层上面刻蚀后金属层形成阴极引线层；阴极引线层和阴极过渡层、阴极导电层相互连通；阴极引线层上面印刷的绝缘浆料层形成阴极覆盖层；碳纳米管制在阴极导电层的上面。3.根据权利要求2所述的花瓣型下栅控阴极结构的平板显示器，其特征在于所述的花瓣型下栅控阴极结构的固定位置为固定在阴极玻璃面板上；栅极引线层为金、银、铝、钼、铬；调控栅极一层为金、银、铝、钼、铬、锡；调控栅极二层为金、银、钼、铬、铝、锡；阴极引线层走向和栅极引线层走向相互垂直；阴极引线层为金、银、铜、铝、钼、铬、锡、铅、铟；阴极过渡层为金、银、铝、钼、铬、锡、铅、铜；阴极导电层为铁、钴、镍。4.一种花瓣型下栅控阴极结构的平板...

【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]