齿型高栅控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齿型高栅控结构的平板显示器及其制作工艺，包括阳极玻璃面板、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；在阴极玻璃面板上有阴极导电层、碳纳米管以及齿型高栅控结构；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，能够进一步增强栅极结构的控制功能，提高碳纳米管阴极的电子发射效率和电子发射数量，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，特别涉及一种齿型高栅控结构的平板显示器及其制作工艺。
技术介绍
显示技术及显示器件在信息技术的发展过程中占据了越来越重要的地位，电视、电脑以及各类仪器仪表上的显示器为人类的生活和工作提供着大量的信息。而显示器件领域也正在加速推进其平板化的进程。利用碳纳米管作为阴极而制作的场致发射显示器则是一种新型的平板器件，它是利用碳纳米管阴极的场致发射原理来制作研究的，具有高亮度、高清晰度、高分辨率以及功耗低等特点，已经成为了国际平板显示领域的发展方向，被公认为是下一代平板显示器件的代表。栅极结构是三极场致发射平板显示器件中的关键控制元件之一，它直接决定着碳纳米管阴极能否进行电子发射。目前在大多数的平板显示器件当中都采用了栅极结构位于碳纳米管阴极结构上方的结构形式，这种结构形式的制作工艺简单，栅极的控制作用比较显著，但所形成的栅极电流比较大，且栅极电压居高不下，这是其不利之处。在确保栅极结构良好控制作用的同时，还需要进一步降低栅极结构的工作电压，这符合低压平板器件的质量体系要求。很显然，尽可能的缩短栅极结构和碳纳米管阴极之间的距离是降低栅极工作电压的最直接办法。除此之外，还可以对碳纳米管阴极的表面形状加以改进，使其在比较低的电压下就能够产生足够强的电场强度，发射出大量的电子，这也达到了间接降低栅极工作电压的目的。此外，还需要栅极电压能够均匀的施加到碳纳米管阴极顶端，从而确保整体器件的发光均匀性。而对于这些所存在的问题，在目前的实际器件制作过程中，还没有一个很完美的解决方法。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、结构简单的齿型高栅控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，在阴极玻璃面板上有阴极导电层、碳纳米管以及齿型高栅控结构。所述的齿型高栅控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阻滞层；阻滞层上面的刻蚀后的金属层形成阴极引线层；阴极引线层上面的刻蚀后的金属层形成阴极基底层；阴极基底层呈现圆面型形状，其下表面和阴极引线层紧密接触；阴极基底层上面的刻蚀后的金属层形成阴极导电层；阴极导电层呈现三角发射型形状，即中心为一个圆环型，圆环的中心位置与阴极基底层的中心位置相重合，圆环的外直径大，内直径小，在圆环的周围排列着八个三角形，呈现发射型分布在周围八个方向上；阻滞层上面的印刷的绝缘浆料形成栅极升高层；栅极升高层的下表面为平面，要覆盖住阴极引线层和空域的阻滞层部分；栅极升高层的上表面为平面，和栅极引线层相互接触；栅极升高层中存在圆型孔，暴露出底部的阴极基底层和阴极导电层；栅极升高层中圆型孔在栅极升高层上表面处的截面为圆型面；栅极升高层中圆型孔的内侧壁是倾斜的，即从栅极升高层的上表面开始，逐渐向栅极升高层的内部凹陷倾斜，直至到达栅极升高层的下表面位置为止，靠近栅极升高层上表面处的圆型孔的直径大，靠近栅极升高层下表面处的圆型孔的直径小；栅极升高层中圆型孔内侧壁上印刷的绝缘浆料层形成栅极附加层；栅极附加层为三个三角形，形成齿型形状，从栅极升高层上表面开始依次向下排列分布；靠近栅极升高层上表面的三角形栅极附加层的表面与栅极升高层上表面平齐；栅极附加层的三个三角形形状的尖端都指向圆型孔的中心位置；栅极附加层中三个三角形形状的尖端高度依次缩进，即最上边的三角形尖角高度最大，最下边的三角形尖角高度最小，中间的三角形尖角高度居中；栅极附加层上面的刻蚀后的金属层形成栅极管制层；栅极管制层要覆盖在整个栅极附加层的上表面；栅极升高层上表面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；栅极覆盖层要完全覆盖住全部的栅极引线层；碳纳米管制备在阴极导电层上面。所述的齿型高栅控结构的固定位置为安装固定在阴极玻璃面板上；阴极引线层可以为金属金、银、铜、铝、钼、铬、锡、铅；阴极基底层可以为金属金、银、铝、钼、铬、锡；阴极导电层可以为金属铁、钴、镍；栅极管制层可以为金属金、银、铝、钼、铬；栅极引线层的走向和阴极引线层的走向是相互垂直的；栅极引线层可以为金属金、银、铝、钼、铬。一种带有齿型高栅控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)阻滞层的制作在阴极玻璃面板上印刷绝缘浆料，经烘烤、烧结工艺后形成阻滞层；3)阴极引线层的制作在阻滞层的上面制备出一个金属层，刻蚀后形成阴极引线层；4)阴极基底层的制作在阴极引线层的上面制备出一个金属层，刻蚀后形成阴极基底层；5)阴极导电层的制作在阴极基底层的上面制备出一个金属层，刻蚀后形成阴极导电层；6)栅极升高层的制作在阻滞层的上面印刷绝缘浆料，经烘烤、烧结工艺后形成栅极升高层；栅极升高层中存在圆型孔；7)栅极附加层的制作在栅极升高层中圆型孔内侧壁上印刷绝缘浆料，经烘烤、烧结工艺后形成栅极附加层；8)栅极管制层的制作在栅极附加层上面制备出一个金属层，刻蚀后形成栅极管制层；9)栅极引线层的制作在栅极升高层的上面制备出一个金属层，刻蚀后形成栅极引线层；10)栅极覆盖层的制作在栅极引线层的上面印刷绝缘浆料，经烘烤、烧结工艺后形成栅极覆盖层；11)齿型高栅控结构的表面清洁处理对齿型高栅控结构的表面进行清洁处理，除掉杂质和灰尘； 12)碳纳米管的制备将碳纳米管制备在阴极导电层上面；13)阳极玻璃面板的制作对整体平板玻璃进行划割，制作出阳极玻璃面板；14)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；15)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；16)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；17)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。在玻璃面板的四周涂抹好低熔点玻璃粉，用夹子固定；18)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15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16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18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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种齿型高栅控结构的平板显示器，包括阳极玻璃面板［１２］、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［１３］以及制备在阳极导电层上面的荧光粉层［１５］；位于阳极玻璃面板和阴极玻璃面板之间的支撑墙结构［１８］以及消气剂附属元件［１７］，其特征在于：在阴极玻璃面板上有阴极导电层［５］、碳纳米管［１１］以及齿型高栅控结构。

【技术特征摘要】
1.一种齿型高栅控结构的平板显示器，包括阳极玻璃面板[12]、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[13]以及制备在阳极导电层上面的荧光粉层[15]；位于阳极玻璃面板和阴极玻璃面板之间的支撑墙结构[18]以及消气剂附属元件[17]，其特征在于在阴极玻璃面板上有阴极导电层[5]、碳纳米管[11]以及齿型高栅控结构。2.根据权利要求1所述的齿型高栅控结构的平板显示器，其特征在于所述的齿型高栅控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阻滞层；阻滞层上面的刻蚀后的金属层形成阴极引线层；阴极引线层上面的刻蚀后的金属层形成阴极基底层；阴极基底层呈现圆面型形状，其下表面和阴极引线层紧密接触；阴极基底层上面的刻蚀后的金属层形成阴极导电层；阴极导电层呈现三角发射型形状，即中心为一个圆环型，圆环的中心位置与阴极基底层的中心位置相重合，圆环的外直径大，内直径小，在圆环的周围排列着八个三角形，呈现发射型分布在周围八个方向上；阻滞层上面的印刷的绝缘浆料形成栅极升高层；栅极升高层的下表面为平面，要覆盖住阴极引线层和空域的阻滞层部分；栅极升高层的上表面为平面，和栅极引线层相互接触；栅极升高层中存在圆型孔，暴露出底部的阴极基底层和阴极导电层；栅极升高层中圆型孔在栅极升高层上表面处的截面为圆型面；栅极升高层中圆型孔的内侧壁是倾斜的，即从栅极升高层的上表面开始，逐渐向栅极升高层的内部凹陷倾斜，直至到达栅极升高层的下表面位置为止，靠近栅极升高层上表面处的圆型孔的直径大，靠近栅极升高层下表面处的圆型孔的直径小；栅极升高层中圆型孔内侧壁上印刷的绝缘浆料层形成栅极附加层；栅极附加层为三个三角形，形成齿型形状，从栅极升高层上表面开始依次向下排列分布；靠近栅极升高层上表面的三角形栅极附加层的表面与栅极升高层上表面平齐；栅极附加层的三个三角形形状的尖端都指向圆型孔的中心位置；栅极附加层中三个三角形形状的尖端高度依次缩进，即最上边的三角形尖角高度最大，最下边的三角形尖角高度最小，中间的三角形尖角高度居中；栅极附加层上面的刻蚀后的金属层形成栅极管制层；栅极管制层要覆盖在整个栅极附加层的上表面；栅极升高层上表面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；栅极覆盖层要完全覆盖住全部的栅极引线层；碳纳米管制备在阴极导电层上面。3.根据权利要求2所述的齿型高栅控结构的平板显示器，其特征在于所述的齿型高栅控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；阴极基底层为金属金、银、铝、钼、铬、锡；阴极导电层为金属铁、钴、镍；栅极管制层为金属金、银、铝、钼、铬；栅极引线层的走向和阴极引线层的走...

【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]