具有交错型阴极调节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交错型阴极调节结构的平板显示器及器制作工艺，包括由阴极玻璃面板、阳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控制栅极、碳纳米管阴极以及交错型阴极调节结构；调节碳纳米管阴极的场致发射电子的能力，使得整体碳纳米管阴极能够均匀稳定可靠地发射大量的电子，进一步提高整体器件的显示亮度和发光均匀性，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】

本专利技术属于平面显示
、电子科学与
、真空科学与
、集成电路科学与
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，特别涉及一种带有交错型阴极调节结构的、碳纳米管阴极的场致发射平板显示器及其制作工艺。
技术介绍
显示器件是一种十分重要的人机交流界面，人类也总是依靠某种形式的显示器件来与各种仪表仪器设备打交道。从汽车仪表板上的指示盘，到高端笔记本电脑的高清晰度显示屏，在信息技术的高速发展过程中，这些显示器件占据了不可缺少的地位和作用。对于利用碳纳米管作为阴极材料的场致发射平板显示器件来说，显示图像质量的高低是整体显示器件制作成功与否的关键技术指标之一。而实现碳纳米管阴极能够均匀稳定的发射大量的电子，这是显示良好图像的前提条件。碳纳米管具有小的尖端曲率半径，高的纵横比率以及良好的导电性能，已经引起了众多科研人员的高度关注。当外界电压施加到碳纳米管阴极表面的时候，在碳纳米管顶端就会形成强大的电场强度，迫使碳纳米管发射出大量的电子。在采用移植法制备碳纳米管阴极浆料的过程中，受到具体制作工艺、制作工序以及制作原料的影响，碳纳米管的场致发射能力已经下降了许多。那么如何采取行之有效的措施，能够让大面积的碳纳米管阴极实现均匀稳定可靠的发射电子，这是需要加以解决的一个现实问题。在大面积的碳纳米管阴极中，受到其它因素的影响，不能够确保每一个阴极都具有相同的场致发射能力，也就是说，有的碳纳米管阴极的电子发射能力比较强，而有的碳纳米管阴极的电子发射能力比较弱；这样，就造成了其所对应的荧光粉像素点的亮度有所区别，也就造成了显示图像质量下降的局面。在这种情况下，就需要进行额外的电学调节机制，期望让发光亮度比较弱的碳纳米管阴极上施加稍微高一些的电压，发射更多的电子，提高该像素点的发光亮度，而让发光亮度比较强的碳纳米管阴极上的电压稍微低一些，降低该像素点的发光亮度。而对于诸如此类问题还没有比较完美的解决方案。此外，在尽可能不影响碳纳米管阴极的场致发射能力的前提下，还需要进一步降低整体平板显示器件的制作成本；在能够进行大面积显示器件制作的同时，还需要使得器件制作过程免于复杂化，有利于进行商业化的大规模生产。
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、结构简单的带有交错型阴极调节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一种交错型阴极调节结构的平板显示器，包括由阴极玻璃面板、阳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控制栅极、碳纳米管阴极以及交错型阴极调节结构。所述的交错型阴极调节结构的衬底材料为玻璃，也就是阴极玻璃面板；阴极玻璃面板上存在一个金属层，刻蚀后用于分别形成源极引线层和漏极引线层；阴极玻璃面板上刻蚀后的n型重掺杂硅层分为两部分，一部分用于形成源极，另一部分用于形成漏极；阴极玻璃面板上的源极n型重掺杂硅层要位于源极引线层的上面，漏极n型重掺杂硅层要位于漏极引线层的上面；阴极玻璃面板上的源极部分和漏极部分是互不相通的；源极部分和漏极部分都呈现一种梯形形状，且梯形形状的长边位于下方，和各自的引线层相接触；在阴极玻璃面板上再次制备一个n型掺杂硅层，此掺杂n型硅层要同时覆盖住源极部分和漏极部分；刻蚀后的n型掺杂硅层的中间部分要向下凹陷，而向下凹陷部分要位于源极和漏极的中间位置；n型掺杂硅层的上面存在一个二氧化硅绝缘层，二氧化硅绝缘层要完全覆盖住n型掺杂硅层；二氧化硅绝缘层的上面存在一个门极金属层，刻蚀后形成门极；门极金属层的上面存在一个二氧化硅保护层；二氧化硅保护层要完全覆盖住门极金属层；绝缘隔离层、栅极以及栅极覆盖层都位于漏极引线层的上面；绝缘隔离层、栅极以及栅极覆盖层并不是位于二氧化硅绝缘层的上面，而是位于二氧化硅绝缘层的旁侧，是通过漏极引线层和漏极部分相连通的；碳纳米管阴极制备在电子通道孔中的漏极引线层上。所述的交错型阴极调节结构的固定位置为安装固定在阴极玻璃面板上，源极引线层和漏极引线层为金属金、银、铬、镍、钼、铝，阴极玻璃面板上的n型重掺杂硅层制作一层或制作多层，门极金属层为金属金、银、镍、铬、钼、锡、铝、铟。一种交错型阴极调节结构的平板显示器的制作工艺，其特征在于其制作工艺如下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)源极引线层和漏极引线层的制作在阴极玻璃面板上蒸镀上一层金属，刻蚀后分别形成源极引线层和漏极引线层； 3)源极和漏极的制作在阴极玻璃面板上再次制作出一个n型重掺杂硅层，刻蚀后分别形成源极和漏极；4)n型掺杂硅层的制作在阴极玻璃面板上再次制备出一个掺杂n型硅层，刻蚀后形成n型掺杂硅层；此掺杂n型掺杂硅层要同时覆盖住源极部分和漏极部分；5)二氧化硅绝缘层的制作在n型掺杂硅层的上面制备出一个二氧化硅绝缘层，刻蚀后形成二氧化硅绝缘层；二氧化硅绝缘层要完全覆盖住n型掺杂硅层；6)门极金属层的制作在二氧化硅绝缘层的上面制作出一层金属层，刻蚀后形成门极金属层；7)二氧化硅保护层的制作在门极金属层的上面制作出一个二氧化硅保护层，刻蚀后形成二氧化硅保护层；二氧化硅保护层要完全覆盖住门极金属层；8)绝缘隔离层的制作在漏极引线层上制备出一层二氧化硅层，刻蚀后形成绝缘隔离层；在绝缘隔离层中间位置形成电子通道孔，暴露出底部的漏极引线层；9)栅极的制作在绝缘隔离层的上面蒸镀上一层金属，刻蚀后形成栅极；10)栅极覆盖层的制作在栅极的上面再次制作出一个二氧化硅层，刻蚀后形成栅极覆盖层；11)交错型阴极调节结构的表面清洁处理对整体阴极玻璃面板表面进行清洁处理，除掉灰尘和杂质；12)碳纳米管的制备将碳纳米管制备在电子通道孔中的漏极引线层上；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、支撑墙结构和玻璃围框装配到一起，并将消气剂附属元件放入到空腔当中，用低熔点玻璃粉固定；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3具体为在阴极玻璃面板上再次制作出一个n型重掺杂硅层，刻蚀后分别形成源极和漏极；n型重掺杂硅层可以制作一层，也可以制作多层；刻蚀后的n型重掺杂硅层分为两部分，一部分用于形成源极，另一部分用于形成漏极；源极n型重掺杂硅层要位于源极引线层的上面，漏极n型重掺杂硅层要位于漏极引线层的上面；源极部分和漏极部分是互不相通的；源极部分和漏极部分都呈现出一种梯形形状，且梯形形状的长边位于下方，和各自的引线层相接触。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(烧结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交错型阴极调节结构的平板显示器，包括由阴极玻璃面板［１］、阳极玻璃面板［１４］和四周玻璃围框［２０］所构成的密封真空腔；在阳极玻璃面板［１４］上有阳极导电层［１５］以及制备在阳极导电层上的荧光粉层［１７］；位于阳极玻璃面板和阴极玻璃面板之间的支撑墙结构［１９］以及消气剂附属元件［１８］，其特征在于：在阴极玻璃面板［１］上有控制栅极［１１］、碳纳米管阴极［１３］以及交错型阴极调节结构。

【技术特征摘要】
1.一种交错型阴极调节结构的平板显示器，包括由阴极玻璃面板[1]、阳极玻璃面板[14]和四周玻璃围框[20]所构成的密封真空腔；在阳极玻璃面板[14]上有阳极导电层[15]以及制备在阳极导电层上的荧光粉层[17]；位于阳极玻璃面板和阴极玻璃面板之间的支撑墙结构[19]以及消气剂附属元件[18]，其特征在于在阴极玻璃面板[1]上有控制栅极[11]、碳纳米管阴极[13]以及交错型阴极调节结构。2.根据权利要求1所述的交错型阴极调节结构的平板显示器，其特征在于所述的交错型阴极调节结构的衬底材料为玻璃，也就是阴极玻璃面板[1]；阴极玻璃面板上存在一个金属层，刻蚀后用于分别形成源极引线层[2]和漏极引线层[3]；阴极玻璃面板上刻蚀后的n型重掺杂硅层分为两部分，一部分用于形成源极[4]，另一部分用于形成漏极[5]；阴极玻璃面板上的源极n型重掺杂硅层要位于源极引线层的上面，漏极n型重掺杂硅层要位于漏极引线层的上面；阴极玻璃面板上的源极部分和漏极部分是互不相通的；源极部分和漏极部分都呈现一种梯形形状，且梯形形状的长边位于下方，和各自的引线层相接触；在阴极玻璃面板上再次制备一个n型掺杂硅层[6]，此掺杂n型硅层要同时覆盖住源极部分和漏极部分；刻蚀后的n型掺杂硅层的中间部分要向下凹陷，而向下凹陷部分要位于源极和漏极的中间位置；n型掺杂硅层的上面存在一个二氧化硅绝缘层[7]，二氧化硅绝缘层要完全覆盖住n型掺杂硅层；二氧化硅绝缘层的上面存在一个门极金属层[8]，刻蚀后形成门极；门极金属层[8]的上面存在一个二氧化硅保护层[9]；二氧化硅保护层[9]要完全覆盖住门极金属层[8]；绝缘隔离层[10]、栅极[11]以及栅极覆盖层[12]都位于漏极引线层[3]的上面；绝缘隔离层、栅极以及栅极覆盖层并不是位于二氧化硅绝缘层的上面，而是位于二氧化硅绝缘层[7]的旁侧，是通过漏极引线层和漏极部分相连通的；碳纳米管阴极[13]制备在电子通道孔中的漏极引线层[3]上。3.根据权利要求2所述的交错型阴极调节结构的平板显示器，其特征在于所述的交错型阴极调节结构的固定位置为安装固定在阴极玻璃面板上，源极引线层和漏极引线层为金属金、银、铬、镍、钼、铝，阴极玻璃面板上的n型重掺杂硅层制作一层或制作多层，门极金属层为金属金、银、镍、铬、钼、锡、铝、铟。4.一种交错型阴极调节结构的平板显示器的制作工艺，其特征在于其制作工艺如下1)阴极玻璃面板[1]的制作对整体平板玻璃进行划割，制作出阴极玻璃面板；2)源极引线层[2]和漏极引线层[3]的制作在阴极玻璃面板上蒸镀上一层金属，刻蚀后分别形成源极引线层和漏极引线层；3)源极[4]和漏极[5]的制作在阴极玻璃面板上再次制作出一个n型重掺杂硅层，刻蚀后分别形成源极和漏极；4)n型掺杂硅层[6]的制作在阴极玻璃面板上再次制备出一个掺杂n型硅层，刻蚀后形成n型掺杂硅层[6]；此掺杂n型掺杂硅层要同时覆盖住源极部分和漏极部分；5)二氧化硅绝缘层[7]的制作在n型掺杂硅层的上面制备出一个二氧化硅绝缘层，刻蚀后形...

【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]