[发明专利]爆发星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，特别涉及一种爆发星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平板显示设备，它充分利用了碳纳米管阴极的场致发射原理，同时结合了阴极射线管显示器的发光机理，在每个像素点的后面都具有相当多的电子源，当接通电源以后，电子就直接激发需要发光的荧光粉，从而发出可见光。这样的结果就是利用了一个很薄的屏幕可以显示具有阴极射线管显示器同样的高质量显示图像。这种显示器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。

为了降低总体器件成本，以便于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已经成为了一种必然的选择。目前，在大多数的碳纳米管阴极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控制模式，这种结构形式的栅极控制作用比较显著，显示器件的亮度比较高，显示效果比较好，但是其栅极工作电压居高不下，还远远不能满足低压平板显示器件的质量体系要求，这还需要进一步的改进。那么，尽可能的缩减栅极结构和碳纳米管阴极结构之间的距离，似乎是一种最直接最有效的方法，但同样也要受到绝缘材料的绝缘等级，绝缘材料的制作工艺等等因素的限制。除此之外，如对碳纳米管阴极的宏观形状加以改变，使得碳纳米管阴极能够在较低的工作电压下就能够发射出大量的电子，这也是从间接角度来降低了栅极结构的工作电压。当然还会有其它办法存在。那么，在实际器件的制作过程中，如何进一步降低栅极的工作电压，如何提高碳纳米管阴极的电子发射效率，等等问题，都是值得认真思考和解决的。

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、结构简单的爆发星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；在阳极玻璃面板上有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、碳纳米管以及爆发星型阴极结构。

所述的爆发星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型形状，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提升层；阴极提升层呈现一种爆发星型形状，即从横向结构上看阴极提升层的中心是一个空心的圆型孔，周围环绕着许多的不规则尖端，形成一种爆发星型形状，从纵向结构上看阴极提升层的中心高，周围低；阴极提升层上面的刻蚀后的金属层形成阴极导电层；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；间隔层中存在异型孔，即异型孔在间隔层上表面所形成的截面为中空的圆型面，异型孔的上半部分的内侧壁是垂直于阴极玻璃面板的圆筒面，下半部分的内侧壁则是一个向间隔层内部凹陷的圆台面；异型孔中从上下部分交界处开始，逐渐向间隔层内部凹陷，圆台直径逐渐变大，直至到达间隔层的下表面位置为止；异型孔上半部分的高度要小于下半部分的高度；间隔层上表面上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栅极覆盖层；栅极覆盖层要完全覆盖住栅极引线层，且其前端部分与异型孔的内侧壁相平齐；异型孔上半部分内侧壁表面上的刻蚀后的金属层形成调控栅极层；调控栅极层依附于异型孔的内侧壁表面上，呈现一种圆环面型形状；调控栅极层与栅极引线层是相互连通的，且栅极引线层与调控栅极层的连接点位于调控栅极层圆环背部的中间位置；碳纳米管制备在阴极导电层的上面。