带有环形组聚焦电极结构的平板显示器及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种带有环形组聚焦电极结构的平板显示器及其制作方法，包括由阴极面板、阳极面板和四周玻璃围框构成的密封真空腔，在阴极面板上有印刷的碳纳米管阴极，用于控制碳纳米管阴极电子发射的控制栅极，用于电子聚焦的环形组聚焦电极结构，在阳极面板上有光刻的锡铟氧化物薄膜层以及制备在锡铟氧化物薄膜层上面的荧光粉层，环形组聚焦电极结构中的聚焦电极孔对对应于同一像素的阴极发射电子进行聚焦，这就在确保良好的聚焦作用的同时，极大地简化了器件的制作过程，简化了器件制作的实际工艺，确保器件制作的成功率，改进了碳纳米管阴极的场致发射电子的能力，降低了整体平板显示器件的制作成本，有利于进行大规模生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于平面显示
、真空科学以及纳米科学
的相互交叉
，涉及一种平板场致发射显示器的器件制作，特别涉及一种。
技术介绍
碳纳米管具有小的尖端曲率半径、极高的机械强度以及高的纵横比率，是一种较为理想的冷阴极制作材料，目前，对于利用碳纳米管作为冷阴极的场致发射平板显示器件来说，通常情况下是没有聚焦电极的，由于从碳纳米管阴极发射的电子并不都是垂直于阳极面板方向的，而是存在着各个方向的发射角度，这样就容易在阳极面板上形成一个很大的象素点光斑范围，这对于进一步提高平板显示器件的显示分辨率是非常不利的；另一方面，由于在阳极面板上的像素点面积很小，发散的电子束在阳极面板上所覆盖的显示面积过大，极其容易造成多个相邻像素点同时发光，出现了显示器件中的颜色交叉失真现象。因此，在平板碳纳米管场致发射显示器件当中，如何控制电子束发散是必须解决的一个现实问题，而聚焦电极结构制作质量的优劣直接影响到整体显示器件的质量，其聚焦特性也是衡量平板显示器件的重要性能指标之一。为了进一步提高平板显示器件的使用寿命，就需要使用耐高电压的荧光粉，这也就是说，需要增加阳极和控制栅极之间的距离来使得电子获得足够高的能量而激发荧光粉发光，但这又同需要减少阳极和控制栅极之间的距离来降低电子束发散的影响现象是相互矛盾的，如何解决这个矛盾现象也是需要重点思考的问题之一。此外，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现有技术中存在的缺点而提供一种成本低廉、结构简单、制作成功率高、制作过程稳定可靠的。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的包括由阴极面板、阳极面板和四周玻璃围框构成的密封真空腔、在阴极面板上印刷的碳纳米管阴极、用于控制碳纳米管阴极电子发射的控制栅极和用于电子聚焦的环形组聚焦电极，在阳极面板上有光刻的锡铟氧化物薄膜层以及制备在锡铟氧化物薄膜层上面的荧光粉层，在环形组聚焦电极结构中的聚焦电极孔对对应于同一像素的阴极发射电子进行聚焦。所述的环形组聚焦电极结构包括基底材料、设置在基底材料上的控制栅极、覆盖住控制栅极的绝缘隔离层、印刷在绝缘隔离层上的聚焦电极和覆盖住聚焦电极的绝缘覆盖层，在上述结构中，从基底材料到绝缘覆盖层之间开有上下贯通的电子通道孔，三个电子通道孔组成聚焦电极孔。所述的环形组聚焦电极结构设置在碳纳米管阴极上方，其中聚焦电极位于阳极面板和控制栅极之间。所述的环形组聚焦电极结构的基底材料为薄层玻璃、云母板、陶瓷片以及云母片绝缘材料中的任一种，所述的环形组聚焦电极结构中的聚焦电极为导电条、银浆线条和蒸镀铜、铝、金导电物质中的一种。所述的控制栅极是利用镀膜机，在基底材料上蒸镀一层金属铝膜，然后通过常规的光刻工艺，对金属铝膜进行光刻，制作出控制栅极导电条。所述的环形组聚焦电极结构中的聚焦电极是在绝缘隔离层上印刷一层银浆，形成聚焦电极条，在聚焦电极条上开有聚焦电极孔，其中一个聚焦电极孔同时控制着对应于同一像素的一组阴极发射的电子。所述的聚焦电极和控制栅极之间的绝缘隔离层为聚酰亚胺绝缘层。所述的环形组聚焦电极结构的制作方法为1).基底材料云母板的制作对整体云母板进行裁剪，制作出基底材料云母板；2).电子通道孔的制作在裁剪后的基底材料云母板上制作出电子通道孔；3).控制栅极导电条的制作利用镀膜机，在基底材料云母板上蒸镀一层金属铝膜，然后通过常规的光刻工艺，对金属铝膜进行光刻，制作出控制栅极导电条；4).绝缘隔离层的制作结合丝网印刷工艺，在基底材料云母板上印刷绝缘浆料，形成绝缘隔离层，在150℃±10℃的温度条件下烘烤5～15分钟之后，放置在烧结炉中进行590℃±10℃的高温烧结，烧结时间为5～15分钟，其中绝缘隔离层要覆盖住基底材料云母板和控制栅极导电条；5).聚焦电极条的制作结合丝网印刷工艺，在绝缘隔离层上印刷银浆，形成聚焦电极条，在150℃±10℃的温度条件下烘烤5～15分钟之后，放置在烧结炉中进行585℃±10℃的高温烧结，烧结时间为5～15分钟，其中一个聚焦电极孔同时控制着对应于同一像素的一组阴极发射的电子；6).绝缘覆盖层的制作结合丝网印刷工艺，在绝缘隔离层上印刷绝缘浆料，形成绝缘覆盖层，在150℃±10℃的温度条件下烘烤5～15分钟之后，放置在烧结炉中进行590℃±10℃的高温烧结，烧结时间为5～15分钟，其中绝缘覆盖层要覆盖住绝缘隔离层和聚焦电极条；7).环形组聚焦电极结构表面的清洁处理对环形组聚焦电极结构的表面进行清洁处理，除掉灰尘和杂质。所述的带有环形组聚焦电极结构平板显示器的制作方法，其具体步骤为A、阴极板的制作1).阴极板玻璃的制作对整体玻璃进行划割，制作出阴极板玻璃。要求阴极板玻璃的内侧存在锡铟氧化物膜层；2).阴极导电条的制作结合常规的光刻工艺，对阴极板玻璃内侧的锡铟氧化物膜层进行光刻，形成阴极导电条；3).碳纳米管阴极的印刷结合丝网印刷工艺，将碳纳米管印刷在阴极导电条的上面；2)碳纳米管阴极的后处理对印刷后的碳纳米管阴极进行后处理，以改善碳纳米管的场发射特性；B、阳极面板的制作1).清洁平板玻璃，除掉表面杂质；2).在平板玻璃上蒸镀一层锡铟氧化物薄膜；3).对锡铟氧化物薄膜进行光刻，形成阳极导电条；4).结合丝网印刷工艺，在导电条的非显示区域印刷绝缘浆料层，用于防止寄生电子发射，在150℃±10℃的温度条件下烘烤5～15分钟之后，放置在烧结炉中进行580℃±10℃的高温烧结，烧结时间为5～15分钟；5).结合丝网印刷工艺，在导电条上面的显示区域印刷荧光粉层，放置在烘箱中，在120℃±10℃的温度条件下烘烤5～15分钟；C、器件装配将阴极面板、阳极面板以及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；D、成品制作对已经装配好的器件进行如下的封装工艺1).将样品器件放入烘箱当中进行烘烤；2).放入烧结炉当中进行高温烧结；3).在排气台上进行器件排气、封离，在烤消机上对器件内部的消气剂进行烤消，最后加装管脚形成所需要的带有环形组聚焦电极结构平板显示器。本专利技术具有如下积极有益效果本专利技术中的环形组聚焦电极结构位于碳纳米管阴极的上方，用于对从碳纳米管阴极发射的电子进行聚焦，当在控制栅极上施加适当电压的时候，碳纳米管阴极就会发射出大量的电子，所发射的电子在阳极高电压的作用下，向阳极高速运动，轰击荧光粉层而发光；由于环形组聚焦电极结构位于阳极面板和控制栅极之间，对阴极发射的电子有聚焦作用，因此使得电子在阳极面板上所形成的像素点面积极大的减少，这对进一步提高平板显示器件的显示分辨率是有利的，也提高了显示器件的发光效率。在本专利技术中的环形组聚焦电极结构中，由于聚焦电极孔对像素起着强有力的控制作用，因此极大的减少了电子束的发散程度，避免了像素点颜色交叉失真现象的发生。在本专利技术中的环形组聚焦电极结构中，由于一个聚焦电极孔同时控制着一组像素中的红、绿、蓝三个荧光粉发光点，这就在确保良好的聚焦作用的同时，极大地简化了器件的制作过程，简化了器件制作的实际工艺，确保器件制作的成功率。在本专利技术中的环形组聚焦电极结构中，从制作工艺的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有环形组聚焦电极结构的平板显示器，包括由阴极面板（７）、阳极面板（１０）和四周玻璃围框（１４）构成的密封真空腔、在阴极面板（７）上印刷的碳纳米管阴极（９）、用于控制碳纳米管阴极（９）电子发射的控制栅极（３）和用于电子聚焦的环形组聚焦电极（５），在阳极面板（１０）上有光刻的锡铟氧化物薄膜层以及制备在锡铟氧化物薄膜层上面的荧光粉层（１３），其特征在于：在环形组聚焦电极结构中的聚焦电极孔对对应于同一像素的阴极发射电子进行聚焦。

【技术特征摘要】
1.一种带有环形组聚焦电极结构的平板显示器，包括由阴极面板(7)、阳极面板(10)和四周玻璃围框(14)构成的密封真空腔、在阴极面板(7)上印刷的碳纳米管阴极(9)、用于控制碳纳米管阴极(9)电子发射的控制栅极(3)和用于电子聚焦的环形组聚焦电极(5)，在阳极面板(10)上有光刻的锡铟氧化物薄膜层以及制备在锡铟氧化物薄膜层上面的荧光粉层(13)，其特征在于在环形组聚焦电极结构中的聚焦电极孔对对应于同一像素的阴极发射电子进行聚焦。2.根据权利要求1所述的一种带有环形组聚焦电极结构的平板显示器，其特征在于所述的环形组聚焦电极结构包括基底材料(1)、设置在基底材料(1)上的控制栅极(3)、覆盖住控制栅极(3)的绝缘隔离层(4)、印刷在绝缘隔离层(4)上的聚焦电极(5)和覆盖住聚焦电极(5)的绝缘覆盖层(6)，在上述结构中，从基底材料(1)到绝缘覆盖层(6)之间开有上下贯通的电子通道孔(2)，三个电子通道孔(2)组成聚焦电极孔。3.根据权利要求1所述的一种带有环形组聚焦电极结构的平板显示器，其特征在于所述的环形组聚焦电极结构设置在碳纳米管阴极(9)上方，其中聚焦电极(5)位于阳极面板(10)和控制栅极(3)之间。4.根据权利要求2所述的一种带有环形组聚焦电极结构的平板显示器，其特征在于所述的环形组聚焦电极结构的基底材料为薄层玻璃、云母板、陶瓷片以及云母片绝缘材料中的任一种，所述的环形组聚焦电极结构中的聚焦电极为导电条、银浆线条和蒸镀铜、铝、金导电物质中的一种。5.根据权利要求2所述的一种带有环形组聚焦电极结构的平板显示器，其特征在于所述的控制栅极(3)是利用镀膜机，在基底材料(1)上蒸镀一层金属铝膜，然后通过常规的光刻工艺，对金属铝膜进行光刻，制作出控制栅极导电条(3)。6.根据权利要求2所述的一种带有环形组聚焦电极结构的平板显示器，其特征在于所述的环形组聚焦电极结构中的聚焦电极(5)是在绝缘隔离层(4)上印刷一层银浆，形成聚焦电极条，在聚焦电极条上开有聚焦电极孔，其中一个聚焦电极孔同时控制着对应于同一像素的一组阴极发射的电子。7.根据权利要求2所述的一种带有环形组聚焦电极结构的平板显示器，其特征在于所述的聚焦电极(5)和控制栅极(3)之间的绝缘隔离层(4)为聚酰亚胺绝缘层。8.根据权利要求1～7任一项所述的一种带有环形组聚焦电极结构的平板显示器，其特征在于所述的环形组聚焦电极结构的制作方法为1).基底材料云母板(1)的制作对整体云母板进行裁剪，制作出基底材料云母板(1)；2).电子通道孔(2)的制作在裁剪后的基底材料云母板(1)上制作出电子通道孔(2)；3).控制栅极导电条(3)的制作利用镀膜机，在基底材料云母板(1)上蒸镀一层金属铝膜，然后通过常规的光刻工艺，对金属铝膜进行光刻，制作出控制栅极导电条(3)；4).绝缘隔离层(4)的...

【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[]