环带下栅控发射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环带下栅控发射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、碳纳米管以及环带下栅控发射结构；能够进一步提高碳纳米管的电子发射效率，有助于提高整体器件的显示亮度，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，特别涉及一种环带下栅控发射结构的平板显示器及其制作工艺。
技术介绍
碳纳米管是一种呈现空心小管状的石墨层卷曲结构的物质，具有小的尖端曲率半径，高的纵横比率，在外加电场强度的作用下能够发射出大量的电子，形成冷场致发射现象，是一种性能优秀的冷阴极制作材料。利用碳纳米管的这一性质，进行了场致发射平板显示器的器件研制。碳纳米管阴极的场致发射平板显示器是一种新型的平面显示设备，具有高亮度、高清晰度、高分辨率、功耗低、视角宽、响应速度快等诸多特点，早已引起了众多科研人员的高度关注，并已经成为了国际平板显示领域的热门话题。在三极结构的场致发射显示器件中，栅极结构是不可或缺的重要组成部分之一，它直接控制并决定着碳纳米管阴极的电子发射。然而，在目前所研制的大多数显示器件当中，普遍存在着栅极电压居高不下的缺点，形成了一个非常难以克服的课题。虽然进一步降低栅极结构和碳纳米管阴极结构之间的距离，能够有效的降低栅极工作电压，而这还要受到绝缘材料的材料属性、制作工艺等各种因素的制约，不可能无限制的缩减距离，否则容易造成电学击穿现象的发生。同时，栅极结构和碳纳米管阴极之间的旁路电容效应以及极间电容效应也是不可忽略的重要因素，如果旁路电容以及极间电容过大，不仅会造成整体器件的工作频率下降，而且还由于电容的电荷储存效应，对绝缘材料的绝缘等级提出更高的要求，造成器件整体成本的上升。此外，还要尽可能的让更多的碳纳米管阴极发射电子，以确保整体器件的显示亮度。而对于这些所提到的问题，目前还没有一个比较完美的解决办法。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环带下栅控发射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、碳纳米管以及环带下栅控发射结构。所述的环带下栅控发射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栅极引线层；栅极引线层上面的刻蚀后的金属层形成栅极基底层；栅极基底层呈现圆面型形状，和栅极引线层是相互连通的；栅极基底层上面的印刷的绝缘浆料层形成提升层；提升层分为两部分，内部分是一个半球型形状，下表面为平面，和栅极基底层相互接触，而外部分的纵向截面呈现一种直角梯形形状，底边为长边，和栅极基底层相互接触，上边为短边，内侧边为倾斜面，外侧边为垂直于阴极玻璃面板的垂直面，即直角边位于外侧部位，以内部分的圆心位置为中心，外部分梯形形状环绕形成一个环形形状；提升层外部分直角边位于栅极基底层的圆盘面外边缘；提升层上表面的刻蚀后的金属层形成调控栅极层；调控栅极层布满提升层的上表面，包括内部分的上表面和外部分的上表面在内；调控栅极层和栅极基底层是相互连通的；调控栅极层上面的印刷的绝缘浆料层形成间隔层；间隔层的上表面为平面，下表面要完全覆盖住调控栅极层、栅极引线层以及空余的绝缘层部分；间隔层上面的印刷的绝缘浆料层形成附加间隔层；附加间隔层的上下表面均为平面，下表面和间隔层的上表面相互接触；附加间隔层中存在斜面孔，即斜面孔在附加间隔层的上表面所形成的截面为中空的圆型面，在下表面所形成的截面也为一个中空的圆型面，但其直径要小于上表面中空圆型面的直径；附加间隔层中下表面中空圆型面的直径与栅极基底层的直径相同；附加间隔层中斜面孔底部要暴露出间隔层的上表面；位于斜面孔中的间隔层的上表面上的刻蚀后的金属层形成渡越层；渡越层的中心是一个圆型面，位于提升层半球型内部分的正上方，且二者的直径是相同的，渡越层的外部分是一个圆环面型形状，位于提升层环形梯形的上方；渡越层的内部分和外部分通过引线相互连通；渡越层上面的刻蚀后的金属层形成阴极导电层；附加间隔层上面的刻蚀后的金属层形成阴极引线层；阴极引线层、渡越层以及阴极导电层是相互连通的；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。所述的环带下栅控发射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；栅极基底层可以为金属金、银、铜、铝、钼、铬、锡；调控栅极层可以为金属金、银、铜、铝、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。一种环带下栅控发射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[1]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[2]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[3]的制作在绝缘层的上面制备出一个金属层，刻蚀后形成栅极引线层；4)栅极基底层[4]的制作在栅极引线层上面制备出一个金属层，刻蚀后形成栅极基底层；5)提升层[5]的制作在栅极基底层的上面印刷绝缘浆料层，经烘烤、烧结工艺后形成提升层；6)调控栅极层[6]的制作在提升层的上表面上制备出一个金属层，刻蚀后形成调控栅极层；7)间隔层[7]的制作在调控栅极层的上面印刷绝缘浆料层，经烘烤、烧结工艺后形成间隔层；8)附加间隔层[8]的制作在间隔层的上面再次印刷绝缘浆料层，经烘烤、烧结工艺后形成附加间隔层；9)渡越层[9]的制作在位于斜面孔中的间隔层的上表面上制备出一个金属层，刻蚀后形成渡越层；10)阴极导电层[10]的制作在渡越层的上面制备出一个金属层，刻蚀后形成阴极导电层；11)阴极引线层[11]的制作在附加间隔层的上表面上制备出一个金属层，刻蚀后形成阴极引线层；12)阴极覆盖层[12]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；13)环带下栅控发射结构的表面清洁处理对环带下栅控发射结构的表面进行清洁处理，除掉杂质和灰尘；14)碳纳米管[13]的制备将碳纳米管制备在阴极导电层上面；15)阳极玻璃面板[14]的制作对整体平板钠钙玻璃进行划割，制作出阳极玻璃面板；16)阳极导电层[15]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；17)绝缘浆料层[16]的制作在阳极导电层的非显示区域印刷绝缘浆料层；18)荧光粉层[17]的制作在阳极导电层上面的显示区域印刷荧光粉层；19)器件装配将阴极玻璃面板、阳极玻璃面板、支撑墙结构[18]和四周玻璃围框[19]装到一起，将消气剂[20]放入到空腔当中，用低熔点玻璃粉固定；20)成品制作对已经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环带下栅控发射结构的平板显示器，包括由阳极玻璃面板［１４］、阴极玻璃面板［１］和四周玻璃围框［１９］所构成的密封真空腔；在阳极玻璃面板上有阳极导电层［１５］以及制备在阳极导电层上面的荧光粉层［１７］；位于阳极玻璃面板和阴极玻璃面板之间的支撑墙结构［１８］以及消气剂［２０］附属元件；其特征在于：在阴极玻璃面板上有栅极引线层［３］、碳纳米管［１３］以及环带下栅控发射结构。

【技术特征摘要】
1.一种环带下栅控发射结构的平板显示器，包括由阳极玻璃面板[14]、阴极玻璃面板[1]和四周玻璃围框[19]所构成的密封真空腔；在阳极玻璃面板上有阳极导电层[15]以及制备在阳极导电层上面的荧光粉层[17]；位于阳极玻璃面板和阴极玻璃面板之间的支撑墙结构[18]以及消气剂[20]附属元件；其特征在于在阴极玻璃面板上有栅极引线层[3]、碳纳米管[13]以及环带下栅控发射结构。2.根据权利要求1所述的环带下栅控发射结构的平板显示器，其特征在于所述的环带下栅控发射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；绝缘层上面刻蚀后的金属层形成栅极引线层；栅极引线层上面刻蚀后的金属层形成栅极基底层；栅极基底层呈现圆面型形状，和栅极引线层是相互连通的；栅极基底层上面的印刷的绝缘浆料层形成提升层；提升层分为两部分，内部分是一个半球型形状，下表面为平面，和栅极基底层相互接触，而外部分的纵向截面呈现一种直角梯形形状，底边为长边，和栅极基底层相互接触，上边为短边，内侧边为倾斜面，外侧边为垂直于阴极玻璃面板的垂直面，即直角边位于外侧部位，以内部分的圆心位置为中心，外部分梯形形状环绕形成一个环形形状；提升层外部分直角边位于栅极基底层的圆盘面外边缘；提升层上表面的刻蚀后的金属层形成调控栅极层；调控栅极层布满提升层的上表面，包括内部分的上表面和外部分的上表面在内；调控栅极层和栅极基底层是相互连通的；调控栅极层上面的印刷的绝缘浆料层形成间隔层；间隔层的上表面为平面，下表面要完全覆盖住调控栅极层、栅极引线层以及空余的绝缘层部分；间隔层上面的印刷的绝缘浆料层形成附加间隔层；附加间隔层的上下表面均为平面，下表面和间隔层的上表面相互接触；附加间隔层中存在斜面孔，即斜面孔在附加间隔层的上表面所形成的截面为中空的圆型面，在下表面所形成的截面也为一个中空的圆型面，但其直径要小于上表面中空圆型面的直径；附加间隔层中下表面中空圆型面的直径与栅极基底层的直径相同；附加间隔层中斜面孔底部要暴露出间隔层的上表面；位于斜面孔中的间隔层的上表面上的刻蚀后的金属层形成渡越层；渡越层的中心是一个圆型面，位于提升层半球型内部分的正上方，且二者的直径是相同的，渡越层的外部分是一个圆环面型形状，位于提升层环形梯形的上方；渡越层的内部分和外部分通过引线相互连通；渡越层上面的刻蚀后的金属层形成阴极导电层；附加间隔层上面的刻蚀后的金属层形成阴极引线层；阴极引线层、渡越层以及阴极导电层是相互连通的；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。3.根据权利要求2所述的环带下栅控发射结构的平板显示器，其特征在于所述的环带下栅控发射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；栅极基底层为金属金、银、铜、铝、钼、铬、锡；调控栅极层为金属金、银、铜、铝、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、...

【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[]