[发明专利]高栅控多棱型阴极结构的平板显示器及其制作工艺

说明书

技术领域

本发明属于平板显示技术领域、微电子科学与技术领域、真空科学与技术领域以及纳米科学与技术领域的相互交叉领域，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，特别涉及一种高栅控多棱型阴极结构的平板显示器及其制作工艺。

背景技术

场致发射平板显示器是一种新型的自发光平板显示设备，具有功耗低、高亮度、宽视角以及响应速度快等优点，公认为是一种理想的平板显示器件。碳纳米管具有小的尖端曲率半径，高的纵横比率以及极高的机械强度，能够呈现出优良的场致发射特性，是一种新型的冷阴极材料。而碳纳米管阴极场致发射显示器就是利用碳纳米管阴极的这种场致发射原理而研制出来的，具有高显示亮度、高显示图像质量、高分辨率等特点，代表着国际平板显示技术领域的发展方向。

目前，在大多数的三极结构场致发射显示器件当中，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。其制作工艺简单，栅极控制作用显著，但是栅极电流偏大，且栅极电压居高不下，这是其不利之处。进一步降低栅极结构的工作电压也是符合低压平板显示器件的质量体系要求的。尽可能的缩减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结构的工作电压；同时，碳纳米管阴极的形状也对所形成的电场强度存在着一定的影响作用。很显然，碳纳米管阴极的形状的曲率越小，也就越能够增强表面顶端的电场强度，这实际上从间接角度来降低了栅极结构的工作电压。此外，还需要尽可能的碳纳米管阴极都参与到电子发射当中来，以便于提高器件的显示亮度。那么，在实际器件的制作过程中，究竟采用何种栅极结构，如何进一步的降低栅极的工作电压，等等，这些都是值得考虑的问题。

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。

发明内容

本发明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、结构简单的高栅控多棱型阴极结构的平板显示器及其制作工艺。

本发明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阴极导电层、碳纳米管以及高栅控多棱型阴极结构。

所述的高栅控多棱型阴极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过渡层；阴极过渡层呈现圆盘面形状，其下表面和阴极引线层紧密接触；阴极过渡层上面的印刷的银浆层形成阴极升高层；阴极升高层呈现三角棱型形状，即阴极升高层的横截面为三角型，长度方向为长条型，依次相邻排列在阴极过渡层的上表面上；阴极升高层上表面上的刻蚀后的金属层形成阴极导电层；阴极导电层要布满阴极升高层的上表面；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，暴露出底部的阴极过渡层、阴极升高层以及阴极导电层；间隔层中圆型孔的内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都是平面，但是在圆型孔的周围形成一个倾斜面，即从间隔层的上表面开始，逐渐向下倾斜，直至到达圆型孔的内侧壁位置为止；间隔层倾斜面上的刻蚀后的金属层形成栅极管制一层；栅极管制一层布满间隔层倾斜面上表面，其前端部分与圆型孔内侧壁平齐；间隔层的上表面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是相互连通的；栅极引线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，下表面要覆盖住全部的栅极引线层；附加间隔层靠近圆型孔一侧的前端部分呈现一个半圆型形状；附加间隔层前端半圆型形状在垂直方向上位于间隔层倾斜面的上方，其最前端也不能超越圆型孔内侧壁；附加间隔层前端半圆型形状的表面上的刻蚀后的金属层形成栅极管制二层；栅极管制二层的底部和栅极管制一层相互连通；碳纳米管制备在阴极导电层上面。