斜栅控凹弧椎型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斜栅控凹弧椎型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；在阳极玻璃面板上有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；在阴极玻璃面板上有栅极引线层、碳纳米管以及斜栅控凹弧椎型阴极结构；能够提高碳纳米管的电子发射效率，提高器件的显示亮度，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，特别涉及一种斜栅控凹弧椎型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利用场致发射电子轰击荧光粉层进行发光的矩阵显示技术设备，其原理与阴极射线管显示器的原理大致相同。碳纳米管是一种石墨层卷曲的小管状结构，在外加电场强度的作用下能够发射出大量电子，是一种性能优异的冷阴极材料。由于只要电场强度达到要求以后碳纳米管就能够发射电子，不需要额外的能量供应，因此利用这种材料制作的显示器的响应速度更快。场致发射显示器兼顾具有阴极射线管显示器和液晶显示器两者的主要优点，同时又克服可二者固有的缺点，在复杂性成本和功耗等方面也比前两者要低，这些因素可使场致发射显示器发展成为所期望的最佳显示技术。目前，在所报道的三极结构碳纳米管阴极场致发射显示器件当中，普遍都存在着栅极电压居高不下，显示器件的亮度不高，栅极电流过于偏大，栅极-阴极之间的电容效应过于显著等缺点，还需要进一步的加以研究和解决。其中，碳纳米管阴极对于显示器件图像的影响作用是不可忽视的。目前的显示器件中，碳纳米管阴极的有效电子发射面积比较小，而且还不能够进行扩大，而所发射的部分电子被栅极结构所截留，既导致栅极电流过于偏大，又导致阳极电流不足而显示亮度降低。因此对于原有的器件结构需要进行改进，既要增大碳纳米管阴极的有效发射面积，同时还要提高碳纳米管阴极的电子发射效率，来增强器件的显示亮度。而对于这些方面还没有比较好的解决方案。需要科研人员认真的思考并加以解决。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、结构简单的带有一种斜栅控凹弧椎型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；在阳极玻璃面板上有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；在阴极玻璃面板上有栅极引线层、碳纳米管以及斜栅控凹弧椎型阴极结构。所述的斜栅控凹弧椎型阴极结构的衬底材料为钠钙玻璃、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阴极引线层；阴极引线层上面的印刷的绝缘浆料层形成提升层；提升层的上下表面均为平面，下表面要覆盖住阴极引线层以及空余的绝缘层部分；提升层中存在小圆孔，作为阴极延长线层的通道；提升层中小圆孔内印刷的银浆层形成阴极延长线层；阴极延长线层和阴极引线层是相互连通的；提升层上面的刻蚀后的金属层形成阴极换接层；阴极换接层呈现圆面型形状，依附于提升层的上表面，和阴极延长线层相互连通的；阴极换接层上面的印刷的绝缘浆料层形成阴极基底层；阴极基底层呈现弧形尖锥型形状，即弧形尖锥型的底面为圆盘型形状，坐落于阴极换接层的上面，阴极基底层的上顶端形成一个尖点，垂直指向阳极方向，阴极基底层的侧面为一个向内凹陷的弧形面形状；阴极基底层侧面上的刻蚀后的金属层形成阴极过渡层；阴极过渡层和底部的阴极换接层相互连通；阴极过渡层上面刻蚀后的金属层形成阴极导电层；提升层上面印刷的绝缘浆料层形成间隔层；间隔层下表面为平面，和提升层的上表面相互接触；间隔层中存在圆形孔，圆形孔中要完全暴露出阴极基底层，阴极过渡层以及阴极导电层；间隔层中圆形孔在间隔层上下表面形成的截面均为中空的圆型面，圆形孔内侧壁是垂直于阴极玻璃面板的圆筒面；间隔层的高度要低于阴极基底层的高度；间隔层上表面大部分为平面，但是在圆形孔的周围形成一个倾斜面，圆形孔边缘部分要高于间隔层的上表面的平面部分，从圆形孔边缘部分开始，直至到间隔层上表面的平面部分位置为止，形成一个倾斜面，环绕在圆形孔的周围；间隔层上表面上的圆型孔周围斜坡面上的刻蚀后的金属层形成栅极管制层；栅极管制层大部分都位于圆形孔周围斜坡面上，但其前端要向前凸出，呈现悬空态；间隔层上表面平面部分上的刻蚀后的金属层形成栅极引线层；栅极引线层和栅极管制层是相互连通的；栅极引线层上面的印刷的绝缘浆料层形成栅极覆盖层；碳纳米管制备在阴极导电层的上面。所述的斜栅控凹弧椎型阴极结构的固定位置为安装固定在阴极玻璃面板上；阴极引线层为金属金、银、铜、铝、钼、铬、锡、铅；阴极换接层为金属金、银、铜、铝、钼、铬、锡；阴极过渡层为金属金、银、铜、铝、钼、铬、锡；阴极导电层为金属铁、钴、镍；栅极引线层和阴极引线层的走向相互垂直；栅极引线层为金属金、银、铝、钼、铬；栅极管制层为金属金、银、铜、铝、钼、铬。一种斜栅控凹弧椎型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)阴极引线层的制作在绝缘层的上面制出金属层，刻蚀形成阴极引线层；4)提升层的制作在阴极引线层上面印刷绝缘浆料层，经烘烤、烧结工艺后形成提升层；5)阴极延长线层的制作在提升层中小圆孔内印刷银浆层，经烘烤、烧结工艺后形成阴极延长线层；6)阴极换接层的制作在提升层上面制出金属层，刻蚀后形成阴极换接层；7)阴极基底层的制作在阴极换接层的上面印刷绝缘浆料层，经烘烤、烧结工艺后形成阴极基底层；8)阴极过渡层的制作在阴极基底层侧面上制金属层，刻蚀成阴极过渡层；9)阴极导电层的制作在阴极过渡层的上面制备出一个金属钴层，刻蚀后形成阴极导电层；10)间隔层的制作在提升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)栅极管制层的制作在间隔层上表面的圆型孔周围斜坡面上制备出一个金属层，刻蚀后形成栅极管制层；12)栅极引线层的制作在间隔层上表面平面部分的上面制备出一个金属层，刻蚀后形成栅极引线层；13)栅极覆盖层的制作在栅极引线层的上面印刷绝缘浆料层，经烘烤、烧结工艺后形成栅极覆盖层； 14)斜栅控凹弧椎型阴极结构的表面清洁处理对斜栅控凹弧椎型阴极结构的表面进行清洁处理，除掉杂质和灰尘；15)碳纳米管的制备将碳纳米管制备在阴极导电层上面；16)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；17)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；18)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；19)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；20)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；21)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18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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种斜栅控凹弧椎型阴极结构的平板显示器，包括由阳极玻璃面板［１５］、阴极玻璃面板［１］和四周玻璃围框［２０］所构成的密封真空腔；在阳极玻璃面板上有阳极导电层［１６］以及制备在阳极导电层上面的荧光粉层［１８］；位于阳极玻璃面板和阴极玻璃面板之间的支撑墙结构［１９］以及消气剂［２１］附属元件；其特征在于：在阴极玻璃面板上设置有栅极引线层［１２］、碳纳米管［１４］以及斜栅控凹弧椎型阴极结构。

【技术特征摘要】
1.一种斜栅控凹弧椎型阴极结构的平板显示器，包括由阳极玻璃面板[15]、阴极玻璃面板[1]和四周玻璃围框[20]所构成的密封真空腔；在阳极玻璃面板上有阳极导电层[16]以及制备在阳极导电层上面的荧光粉层[18]；位于阳极玻璃面板和阴极玻璃面板之间的支撑墙结构[19]以及消气剂[21]附属元件；其特征在于在阴极玻璃面板上设置有栅极引线层[12]、碳纳米管[14]以及斜栅控凹弧椎型阴极结构。2.根据权利要求1所述的斜栅控凹弧椎型阴极结构的平板显示器，其特征在于所述的斜栅控凹弧椎型阴极结构的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阴极引线层；阴极引线层上面的印刷的绝缘浆料层形成提升层；提升层的上下表面均为平面，下表面要覆盖住阴极引线层以及空余的绝缘层部分；提升层中存在小圆孔，作为阴极延长线层的通道；提升层中小圆孔内印刷的银浆层形成阴极延长线层；阴极延长线层和阴极引线层是相互连通的；提升层上面的刻蚀后的金属层形成阴极换接层；阴极换接层呈现圆面型形状，依附于提升层的上表面，和阴极延长线层相互连通的；阴极换接层上面的印刷的绝缘浆料层形成阴极基底层；阴极基底层呈现弧形尖锥型形状，即弧形尖锥型的底面为圆盘型形状，坐落于阴极换接层的上面，阴极基底层的上顶端形成一个尖点，垂直指向阳极方向，阴极基底层的侧面为一个向内凹陷的弧形面形状；阴极基底层侧面上的刻蚀后的金属层形成阴极过渡层；阴极过渡层和底部的阴极换接层是相互连通的；阴极过渡层上面的刻蚀后的金属层形成阴极导电层；提升层上面的印刷的绝缘浆料层形成间隔层；间隔层的下表面为平面，和提升层的上表面相互接触；间隔层中存在圆形孔，圆形孔中要完全暴露出阴极基底层，阴极过渡层以及阴极导电层；间隔层中圆形孔在间隔层上下表面形成的截面均为中空的圆型面，圆形孔的内侧壁是垂直于阴极玻璃面板的圆筒面；间隔层的高度要低于阴极基底层的高度；间隔层的上表面大部分为平面，但是在圆形孔的周围形成一个倾斜面，圆形孔边缘部分要高于间隔层的上表面的平面部分，从圆形孔边缘部分开始，直至到间隔层上表面的平面部分位置为止，形成一个倾斜面，环绕在圆形孔的周围；间隔层上表面上的圆型孔周围斜坡面上的刻蚀后的金属层形成栅极管制层；栅极管制层大部分都位于圆形孔周围斜坡面上，但其前端要向前凸出，呈现悬空态；间隔层上表面平面部分上的刻蚀后的金属层形成栅极引线层；栅极引线层和栅极管制层是相互连通的；栅极引线层上面的印刷的绝缘浆料层形成栅极覆盖层；碳纳米管制备在阴极导电层的上面。3.根据权利要求2所述的斜栅控凹弧椎型阴极结构的平板显示器，其特征在于所述的斜栅控凹弧椎型阴极结构的固定位置为安装固定在阴极玻璃面板上；阴极引线层为金属金、银、铜、铝、钼、铬、锡、铅；阴极换接层为金属金、银、铜、铝、钼、铬、锡；阴极过渡层为金属金、银、铜、铝、钼、铬、锡；阴极导电层为金属铁、钴、镍；栅极引线层和阴极引线层的走向相互垂直；栅极引线层为金属金、银、铝、钼、铬；栅极管制层为金属金、银、铜、铝、钼、铬。4.一种斜栅控...

【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]