[发明专利]W型斜面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W型斜面阴极结构的平板显示器及其制作工艺。

背景技术

利用碳纳米管作为阴极材料而制作的场致发射显示器是一种新发展起来的平板显示器，在亮度、视角、响应时间、工作温度范围、能耗等方面具有潜在的优势。碳纳米管具有优良的场致发射性能，发射电流大且发射特性稳定，使用寿命长且可靠性高，被认为是最有希望的理想场发射体材料。利用这一原理，进行了碳纳米管阴极场致发射平板显示器的研制。这种显示器具有高亮度、高分辨率、高图像质量以及功耗低等特点，已经成为了国际平板显示领域的热门话题，并且被认为是下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显示器已经成为了一种必然的选择。而在三极结构的场致发射显示器中，进一步降低栅极结构的工作电压就成为了首要的任务之一。当在栅极上施加适当电压以后，就会在碳纳米管阴极表面顶端形成强大的电场强度，迫使碳纳米管发射出大量的电子。要想降低栅极结构的工作电压，一方面可以进一步缩减栅极结构和碳纳米管阴极结构之间的有效距离，从而达到降低栅极工作电压的目的；另一方面也可以进一步更改碳纳米管阴极的形状，使得能够在相对较低的电压下就能够发射出更多的电子，从而间接的也可以降低栅极结构的工作电压。同时，还要将栅极电压均匀的施加到碳纳米管阴极顶端，以便于提高整体器件的显示均匀度。那么，在实际器件的制作过程中，究竟采取何种栅极结构形式，如何进一步增强栅极的控制功能，如何降低栅极结构的工作电压，等等，这些都是需要解决的问题。

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W型斜面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有阳极导电层以及制备在阳极导电层上的荧光粉层；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栅极引线层、碳纳米管以及W型斜面阴极结构。

所述的W型斜面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绝缘层部分；间隔层中存在倒置圆形尖锥孔，即此倒置圆形尖锥孔在隔离层上表面的截面为一个圆形，从间隔层的上表面开始，逐渐向间隔层内部倾斜，其直径越来越小，直至到达间隔层的下表面位置为止，也就是说，斜面孔的内侧壁类似于一个尖角向下的圆形尖锥面；间隔层中倒置圆形尖锥孔的底部要暴露出阴极引线层；间隔层中倒置圆形尖锥孔的内侧壁上的刻蚀后的金属层形成阴极延长线层；阴极延长线层布满倒置圆形尖锥孔的大下半部分，并且和底部的阴极引线层是相互连通的；倒置圆形尖锥孔底部的印刷的银浆层形成提升层；提升层的截面呈现菱形形状，位于倒置圆形尖锥孔的底部，和阴极延长线层紧密接触，也就是说，提升层位于倒置圆形尖锥孔的底部，形成一个尖角向上的小尖圆椎，与阴极延长线层一起形成一个截面为W型阴极表面；提升层和阴极延长线层的表面上的刻蚀后的金属层形成阴极导电层；阴极导电层要布满提升层和阴极延长线层的表面；间隔层上表面的刻蚀后的金属层形成栅极引线层；栅极引线层大部分都覆盖在间隔层的上表面上，但其前端部分要向倒置圆形尖锥孔内部延伸，呈现三段折线型形状，即先沿着倒置圆形尖锥孔内侧壁的斜面延伸，然后向上弯曲，其向上弯曲的倾斜度与提升层斜面的弯曲倾斜度相似；栅极引线层上面的印刷的绝缘浆料形成栅极覆盖层；栅极覆盖层要完全覆盖住栅极引线层，包括其前端折线型悬空态部分；碳纳米管制备在阴极导电层上面。