多柱型阴极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多柱型阴极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；在阴极玻璃面板上有栅极引线层、碳纳米管以及多柱型阴极发射结构；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，能够进一步降低栅极工作电压，提高碳纳米管的电子发射效率，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，特别涉及一种多柱型阴极发射结构的平板显示器及其制作工艺。
技术介绍
随着科学技术的发展，显示器正在走向平板化，平板显示器已经成为了现实产品的主流。其中，利用碳纳米管作为阴极材料而制作的场致发射显示器的图像显示质量可以达到或超过传统阴极射线管的水平，具有体积小、亮度高、视角大、分辨率高、工作温区范围大以及功耗低等诸多特点，将来有望在显示市场占据比较大的市场份额。碳纳米管具有小的尖端曲率半径，在外加电压的作用下能够发射出大量的电子，即冷场致发射现象，非常适合于用作各种显示装置的阴极材料。目前，在大多数的三极结构场致发射平板显示器件当中，都采用了栅极结构位于碳纳米管阴极结构上方的控制形式。这种结构模式的制作工艺简单，栅极调控作用比较显著，但是所形成的栅极电流比较大，栅极电压居高不下，这是其存在的不利之处。那么，在实际器件的制作过程中就需要尽可能的降低栅极结构的工作电压和减小栅极的电流，这也是符合低压平板显示器件的质量体系要求的。一方面要缩减栅极结构和碳纳米管阴极结构之间的距离，使得较小的栅极电压就能够使得碳纳米管能够发射出大量的电子，从而直接降低了栅极结构的工作电压。然而另一方面如果对碳纳米管阴极的宏观形状加以更改，曲率变小，同样也能够在较低的栅极电压下形成足够大的电场强度，迫使碳纳米管发射电子，这样就间接的来降低了栅极的工作电压。此外，还需要尽可能多的碳纳米管阴极都参与电子发射，来提高器件的显示亮度。因此在实际器件的制作过程中，究竟采用何种栅极控制结构形式，究竟如何来进一步降低栅极的工作电压，如何减小栅极电流，等等，这些问题都需要众多科研人员认真考虑。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、结构简单的多柱型阴极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；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，在阴极玻璃面板上设置有栅极引线层、碳纳米管以及多柱型阴极发射结构。所述的多柱型阴极发射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渡越层；渡越层呈现圆面型形状，其下表面和阴极引线层紧密接触；渡越层上面印刷的银浆层形成阴极增高层；阴极增高层呈现多柱型形状，即在渡越层上面矗立着多个圆柱体型形状，相邻圆柱体型之间呈等间距排列；圆柱体型阴极增高层上下表面均为平面，且是等高度，下表面和渡越层紧密接触；阴极增高层表面上的刻蚀后的金属层形成阴极导电层；阴极导电层布满阴极增高层的表面，包括顶部和侧面部分在内；阻滞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，要覆盖住阴极引线层以及空余的阻滞层部分；间隔层中存在圆型孔，暴露出底部的渡越层、阴极增高层以及阴极导电层；圆型孔在间隔层上表面的截面为中空的圆型面，其侧壁是垂直于阴极玻璃面板的圆筒面；间隔层的上表面大部分均为平面，但靠近圆型孔周围附近存在一个斜坡面，即圆型孔边缘处较高，然后逐渐向外扩展且高度逐渐降低，直至到达间隔层的上表面位置为止，形成一个圆型孔边缘处高间隔层上表面低的倾斜坡面，此倾斜坡面环绕在圆型孔的周围；间隔层上面的倾斜坡面上的刻蚀后的金属层形成栅极管制一层；栅极管制一层布满倾斜坡面的上表面；圆型孔内侧壁上的刻蚀后的金属层形成栅极管制二层；栅极管制二层依附于圆型孔的内侧壁上，且仅仅靠近圆型孔的上边缘，呈现圆环状，环绕在圆型孔上边缘的周围；圆环型栅极管制二层的宽度要小于栅极管制一层所具有的长度；间隔层上面的印刷的绝缘浆料层形成附加间隔层；附加间隔层要覆盖住间隔层的所有上表面，包括栅极管制一层的斜坡面部分；附加间隔层的大部分上表面为平面，但在靠近圆型孔周围形成一个向下倾斜的斜坡面，即从附加间隔层的上表面开始，逐渐向下倾斜，直至到达栅极管制一层和栅极管制二层的交接处位置为止；附加间隔层的上表面上刻蚀后的金属层形成栅极引线层；栅极引线层和栅极管制一层、栅极管制二层都是相互连通；栅极引线层上面的印刷的绝缘浆料层形成栅极覆盖层；栅极覆盖层完全覆盖住栅极引线层；碳纳米管制备在阴极导电层的上面。所述的多柱型阴极发射结构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、锡、钼、铬、铅；渡越层为金属金、银、铝、钼、铬、锡；阴极导电层为金属铁、钴、镍；栅极管制一层为金属金、银、钼、铬、铝、锡；栅极管制二层为金属金、银、钼、铬、锡、铝；栅极引线层的走向和阴极引线层的走向是相互垂直的；栅极引线层为金属金、银、钼、铬、铝。一种多柱型阴极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)渡越层的制作在阴极引线层上面制出一个金属层，刻蚀后形成渡越层；5)阴极增高层的制作在渡越层的上面印刷银浆层，经烘烤、烧结工艺后形成阴极增高层；6)阴极导电层的制作在阴极增高层的表面上制备出一个金属层，刻蚀后形成阴极导电层；7)间隔层的制作在阻滞层上面印刷绝缘浆料，经烘烤、烧结工艺后形成间隔层；8)栅极管制一层的制作在间隔层上面倾斜坡面上制备出一个金属层，刻蚀后形成栅极管制一层；9)栅极管制二层的制作在圆型孔内侧壁靠近上边缘的位置制备出一个金属层，刻蚀后形成栅极管制二层；10)附加间隔层的制作在间隔层上表面上印刷绝缘浆料层，经烘烤、烧结工艺后形成附加间隔层；11)栅极引线层的制作在附加间隔层的上表面上制备出一个金属层，刻蚀后形成栅极引线层；12)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；13)多柱型阴极发射结构的表面清洁处理对多柱型阴极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)阳极玻璃面板的制作对整体平板玻璃进行划割，制作出阳极玻璃面板；16)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；17)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；18)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；19)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。20)成品制作对已经装配好的器件进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多柱型阴极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；设置在阳极玻璃面板上的阳极导电层［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］以及消气剂附属元件［２０］，其特征在于：在阴极玻璃面板上设置有栅极引线层［１１］、碳纳米管［１３］以及多柱型阴极发射结构。

【技术特征摘要】
1.一种多柱型阴极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；设置在阳极玻璃面板上的阳极导电层[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]以及消气剂附属元件[20]，其特征在于在阴极玻璃面板上设置有栅极引线层[11]、碳纳米管[13]以及多柱型阴极发射结构。2.根据权利要求1所述的多柱型阴极发射结构的平板显示器，其特征在于所述的多柱型阴极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渡越层；渡越层呈现圆面型形状，其下表面和阴极引线层紧密接触；渡越层上面的印刷的银浆层形成阴极增高层；阴极增高层呈现多柱型形状，即在渡越层的上面矗立着多个圆柱体型形状，相邻圆柱体型之间呈等间距排列；圆柱体型阴极增高层的上下表面均为平面，且是等高度的，下表面和渡越层紧密接触；阴极增高层表面上的刻蚀后的金属层形成阴极导电层；阴极导电层布满阴极增高层的表面，包括顶部和侧面部分在内；阻滞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，要覆盖住阴极引线层以及空余的阻滞层部分；间隔层中存在圆型孔，暴露出底部的渡越层、阴极增高层以及阴极导电层；圆型孔在间隔层上表面的截面为中空的圆型面，其侧壁是垂直于阴极玻璃面板的圆筒面；间隔层的上表面大部分均为平面，但靠近圆型孔周围附近存在一个斜坡面，即圆型孔边缘处较高，然后逐渐向外扩展且高度逐渐降低，直至到达间隔层的上表面位置为止，形成一个圆型孔边缘处高间隔层上表面低的倾斜坡面，此倾斜坡面环绕在圆型孔的周围；间隔层上面的倾斜坡面上的刻蚀后的金属层形成栅极管制一层；栅极管制一层布满倾斜坡面的上表面；圆型孔内侧壁上的刻蚀后的金属层形成栅极管制二层；栅极管制二层依附于圆型孔的内侧壁上，且仅仅靠近圆型孔的上边缘，呈现圆环状，环绕在圆型孔上边缘的周围；圆环型栅极管制二层的宽度要小于栅极管制一层所具有的长度；间隔层上面的印刷的绝缘浆料层形成附加间隔层；附加间隔层要覆盖住间隔层的所有上表面，包括栅极管制一层的斜坡面部分；附加间隔层的大部分上表面为平面，但在靠近圆型孔周围形成一个向下倾斜的斜坡面，即从附加间隔层的上表面开始，逐渐向下倾斜，直至到达栅极管制一层和栅极管制二层的交接处位置为止；附加间隔层的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一层、栅极管制二层都是相互连通的；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栅极引线层；碳纳米管制备在阴极导电层的上面。3.根据权利要求2所述的多柱型阴极发射结构的平板显示器，其特征在于所述的多柱型阴极发射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、锡、钼、铬、铅；渡越层为金属金、银、铝、钼、铬、锡；阴极导电层为金属铁、钴、镍；栅极管制一层为金属金、银、钼、铬、铝、锡；栅极管制二层为金属金、银、...

【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]