[发明专利]多段弯线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，特别涉及一种多段弯线型阴极结构的平板显示器及其制作工艺。

背景技术

碳纳米管阴极的场致发射显示器是一种新兴的平板器件，它在显示原理上融合了阴极射线管显示器和液晶显示器二者的优势，并在功耗、显示品质和成本等方面表现更佳。碳纳米管具有小的尖端曲率半径，能够在外加电压的作用下发射出大量的电子，是一种相当优秀的冷阴极发射材料，而利用这一原理，已经进行了场致发射平板显示器件的研究和制作。这种显示器具有体积小、重量轻、视角大以及工作温区大等优点，代表着未来国际平板显示领域的发展方向。

为了降低总体器件成本，以便于能够和常规的集成驱动电路相联系，制作三极结构的场致发射平板显示器件已经成为了一种必然的选择。其中，栅极结构是比较关键的元件之一，它直接决定着碳纳米管阴极能否进行电子发射，而进一步降低栅极结构的工作电压，也符合低压平板器件质量体系的要求。很显然这要从多方面开始着手开展工作，一方面需要尽可能的缩减栅极结构和碳纳米管阴极结构之间的距离，使得利用较低的栅极电压就足以迫使碳纳米管阴极发射出大量的电子；另一方面还需要对碳纳米管阴极的形状加以改进，来进一步增强碳纳米管阴极表面顶端的电场强度；同时还要使得整体碳纳米管阴极的电场分布要均匀化和稳定化，来提高器件发光的均匀性。那么，在实际器件的制作过程中，究竟如何来进一步增强栅极结构的控制功能，究竟如何来进一步提高碳纳米管阴极的电子发射效率，以及究竟如何来进一步降低栅极的工作电压等等，都是急需解决的问题。

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、结构简单的多段弯线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、在阳极玻璃面板上设置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、碳纳米管以及多段弯线型阴极结构。

所述的多段弯线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形成绝缘层；绝缘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；阴极基底层为六边棱型形状，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；阴极导电层呈现多段弯线型形状，即一段弯线为两半部分，每半部分都是一小段直线，两半部分的角度为135度，三段弯线为一组，整个阴极导电层有三组，斜对称着排列；绝缘层上面的印刷的绝缘浆料形成分隔一层；分隔一层的上下表面均为平面，下表面要覆盖住阴极引线层以及空余的绝缘层部分；分隔一层中存在圆型孔，暴露出底部的阴极基底层以及阴极导电层；分隔一层中圆型孔的内侧壁为弧形凹陷形状，即分隔一层上表面处的圆型孔的横截面为圆型，从上表面开始，逐渐斜向分隔一层的内部凹陷，其直径逐渐扩大，直至到达分隔一层的下表面为止；分隔一层中圆型孔的内侧壁上的刻蚀后的金属层形成可调栅极层；可调栅极层呈现弯面圆环型形状，依附于圆型孔内侧壁靠近分隔一层上表面的位置；分隔一层上面的印刷的绝缘浆料层形成分隔二层；分隔二层的上下表面均为平面，其下表面和分隔一层的上表面相互接触；分隔二层中也存在圆型孔，其圆型孔的最底端和分隔一层中圆型孔的最顶端的直径是完全相同的；分隔二层中圆型孔的内侧壁为一个斜面型形状，分隔二层上表面处圆型孔的直径最大，依次逐渐直径变小，直至到达分隔二层的下表面为止，其内侧壁形成一个斜坡面；分隔二层底部的圆型孔与分隔一层顶部的圆型孔完全重合；分隔二层上表面的刻蚀后的金属层形成栅极引线层；栅极引线层要覆盖分隔二层中圆型孔的整个斜面内侧壁，并和分隔一层中圆型孔的可调栅极层相互连通；栅极引线层上面的印刷的绝缘浆料层形成栅极覆盖层；栅极覆盖层要完全覆盖住栅极引线层，包括分隔二层中圆型孔的斜面部分在内；碳纳米管制备在阴极导电层上面。