[发明专利]帽型底栅控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，特别涉及一种帽型底栅控阴极结构的平板显示器及其制作工艺。

背景技术

碳纳米管具有小的尖端曲率半径，高的纵横比率，良好的物理化学性质，以及优秀的场致发射特性，使其非常适合于用作场致发射冷阴极材料。利用这一原理，进行了场致发射平板显示器的器件制作。碳纳米管阴极场致发射显示器是一种新型的平板显示设备，它将阴极射线管显示器以及液晶显示器的优点相互结合起来，其更高的显示亮度能够在阳光下轻松阅读资料，更高速的响应速度使得它能够适应诸如游戏电影等快速更新画面的场合；内置的成千上万电子发射源使其视角更宽阔，而且还极大提高器件的制作成功率，即使部分阴极在使用过程中突然实效，也不会对整体显示效果造成影响。这种显示器业已成为了下一代平板显示器的代表和发展方向。

目前，在大多数的碳纳米管阴极平板显示器件当中，都采用了栅极结构位于碳纳米管阴极结构上方的结构模式。其栅极结构的控制作用比较显著，但是栅极工作电压居高不下，且所形成的栅极电流也偏大。如果不进一步降低栅极结构的工作电压，那么只能会造成总体器件成本的升高，也就无法形成产品进入市场，同时也不符合低压平板显示器件的质量体系要求。在器件制作过程中，受到具体材料性质以及制作工艺等各种因素的限制，栅极结构和碳纳米管阴极结构之间的距离过大，这是造成栅极工作电压偏高的主要原因；同时碳纳米管阴极的宏观形状，栅极结构的控制方式，碳纳米管阴极浆料成分以及栅极的形状等等其它因素也会对栅极工作电压具有一定的影响作用。那么，这些实际问题目前还没有一个比较完美的解决方案。在实际器件的制作过程中，就需要众多科研人员来认真地思考，并加以解决。

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、结构简单的帽型底栅控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栅极引线层、碳纳米管以及帽型底栅控阴极结构。

所述的帽型底栅控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栅极引线层；栅极引线层上面的印刷的绝缘浆料层形成间隔一层；间隔一层的上下表面均为平面，下表面要完全覆盖住栅极引线层以及空余的阻滞层部分；间隔一层中存在小圆孔，作为栅极延长线层的通道；间隔一层中小圆孔内印刷的银浆层形成栅极延长线层；栅极延长线层和栅极引线层是相互连通的；间隔一层上面的刻蚀后的金属层形成调控栅极层；调控栅极层依附于间隔一层的上表面，呈现圆盘面型形状，其下表面和栅极延长线层相互连通，且相互连接点位于调控栅极层下表面的圆心位置；调控栅极层上面的印刷的绝缘浆料层形成间隔二层；间隔二层的下表面为平面，要完全覆盖住调控栅极层以及空余的间隔一层上表面部分；间隔二层的上表面大部分为平面，但是在位于调控栅极层的上方部分存在一个半球型凸起，此半球型凸起的圆型底面与调控栅极层的圆盘面型形状完全重合；间隔二层上表面上的半球型凸起的表面上的刻蚀后的金属层形成阴极过渡层；阴极过渡层呈现圆环型形状，依附于半球型形状的表面上，且靠近半球型凸起和间隔二层上表面交界位置；间隔二层上面的刻蚀后的金属层形成阴极引线层；阴极引线层上面的印刷的绝缘浆料层形成阴极覆盖层；阴极过渡层上面的刻蚀后的金属层形成阴极导电层；阴极导电层布满阴极过渡层的上表面；阴极引线层、阴极过渡层以及阴极导电层都是相互连通的；碳纳米管制备在阴极导电层的上面。