[发明专利]三角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，特别涉及一种三角底栅控阴极结构的平板显示器及其制作工艺。

背景技术

碳纳米管是一种卷曲的石墨层管状物质，具有小的尖端曲率半径，高的纵横比率，在外加电场强度的作用下能够发射出大量的电子，呈现出良好的场致发射特性。利用这一原理，已经进行了碳纳米管阴极的场致发射平板显示器器件的研制。场致发射平板显示器是将真空微电子管应用于显示系统的技术，具有视角宽、响应速度快、工作温区大以及分辨率高等特点，它将阴极射线管显示器的高图像质量，等离子体显示器的大面积性以及液晶显示器的超薄型等优点集于一身，业已成为了新一代国际平板显示技术的发展方向。

在目前的平板显示器件中，大多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。当在栅极结构上施加适当电压以后，就会在碳纳米管阴极顶端形成强大的电场强度，迫使碳纳米管阴极发射电子，轰击荧光粉层而发出可见光，从而体现了栅极结构的强有力控制作用。但是这种结构显示器所需要的栅极电压往往居高不下，很难和常规的集成驱动电路相联系在一起，而制作专用的驱动电路又会使得整体器件的制作成本大幅度的上升，因此进一步的降低栅极结构的工作电压就成了首要解决的问题。其次，由于碳纳米管阴极所发射的电子要经过栅极结构以后才能够飞向阳极结构，受到栅极正电压的影响，部分电子会受到栅极结构的截留，形成所谓的栅极电流，这部分电流往往是无用的，只会增加栅极结构的负担，因此减小栅极结构的电流也是一个需要解决的问题。而对于这样存在的问题，目前还没有一个比较好的解决方法。那么在实际器件的制作过程中，就需要研究人员认真的思考和设计。

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、结构简单的三角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、碳纳米管以及三角底栅控阴极结构。

所述的三角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；间隔一层呈现一个尖角向上的三角圆锥型形状，底面和栅极引线层紧密接触；间隔一层的上表面上的刻蚀后的金属层形成调控栅极层；调控栅极层布满间隔一层的上表面，并且和底部的栅极引线层是相互连通的；调控栅极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调控栅极层；栅极引线层上面的印刷的绝缘浆料层形成间隔二层；间隔二层要完全覆盖住栅极引线层、栅极覆盖层以及空余的阻滞层部分；间隔二层的上表面为平面，和阴极引线层相互接触；间隔二层中存在一个折线型圆孔，即折线型圆孔在间隔二层的上表面所形成的截面为一个中空的圆型孔，此处的圆型孔直径最大，从间隔二层的上表面开始，逐渐向间隔二层的内部凹陷，侧壁形成一个斜坡面，直到到达间隔二层高度的中间位置为止，形成了折线型圆孔的上半部分，从折线型圆孔的上半部分开始，继续向下倾斜，侧壁还是形成一个斜坡面，不过这个斜坡面平面要垂直于调控栅极层的平面，直至暴露出栅极覆盖层为止，形成折线型圆孔的下半部分；间隔二层中折线型圆孔中内侧壁上的刻蚀后的金属层形成阴极过渡层；阴极过渡层布满折线型圆孔的内侧壁，包括上半部分和下半部分在内；间隔二层折线型圆孔的下半部分的阴极过渡层的上面的刻蚀后的金属层形成阴极导电层；阴极导电层仅仅存在且布满折线型圆孔的下半部分的阴极过渡层的上面；间隔二层上表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；碳纳米管制备在阴极导电层上面。