[发明专利]月牙型阴极上弧栅控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，特别涉及一种月牙型阴极上弧栅控结构的平板显示器及其制作工艺。

背景技术

显示器件已经成为人们日常生活中不可缺少的一部分。平板显示器件具有许多优点，越来越受到消费者的青睐。其特点如：薄型化、重量轻，整机可便于携带；属于低压器件；功耗低；显示图像质量高；适用温区广，即使在零下20多摄氏度的寒冷环境中仍可正常使用。因此，平板显示器件在军用、民用领域都有极其广泛的用途。碳纳米管是一种优秀的冷阴极材料，能够在较低的电场强度下发射出大量的电子。利用碳纳米管的这一特性，已经进行了碳纳米管阴极的平板显示器件的研发和制作。

为更快的显示动态图像以及进一步降低整体器件的工作电压，制作三极结构的平板显示器也就提上了日程。栅极结构的主要功能在于能够将外界所施加的电压转换为碳纳米管阴极表面的强大电场强度，从而迫使碳纳米管发射出大量的电子，形成高速电子流。受到具体制作材料以及制作结构的限制，目前所制作的平板显示器的栅极工作电流均比较偏大，造成栅极电压居高不下，这不符合低压器件的初衷。此外，碳纳米管阴极的形状以及制作工艺等也会间接影响栅极工作电压。对于这些实际问题，目前还没有一个比较完美的解决办法，还需要众多科研人员继续攻关。此外，对于整体平板显示器件的制作，进一步降低总体器件成本，进行稳定可靠、性能优良的器件制作，也是不可忽视的一个重要方面。

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、制作工艺简单、制作过程稳定可靠的月牙型阴极上弧栅控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：

一种月牙型阴极上弧栅控结构的平板显示器，包括由阴极玻璃面板、阳极玻璃面板和四周玻璃边框所构成的密封真空腔；设置在阳极玻璃面板上的阳极电极层、阳极绝缘层以及制备在阳极电极层上面的荧光粉层；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；其特征在于：

在阴极玻璃面板上设置有月牙型阴极上弧栅控结构。

所述的月牙型阴极上弧栅控结构的衬底材料为阴极玻璃面板；阴极玻璃面板上印刷并烧结的绝缘浆料形成隔离层；隔离层上面存在阴极底层，在阴极底层中存在向下凹陷的月牙型窝坑，月牙型窝坑的上边缘与阴极底层的上表面平齐，其下边缘不低于阴极底层的下表面；在阴极底层的周围存在阴极电极层，阴极电极层与阴极底层是相互连通的；在阴极底层的月牙型窝坑中存在阴极过渡层；阴极过渡层布满阴极底层的月牙型窝坑的侧壁，在月牙型窝坑的底部不存在阴极过渡层；阴极底层上面的印刷并烧结的绝缘浆料形成栅阴间隔层；栅阴间隔层中存在孔洞，要暴露出阴极底层上的阴极过渡层；栅阴间隔层孔洞的侧壁是倾斜的，靠近栅阴间隔层上表面孔洞的直径大，而靠近栅阴间隔层下表面孔洞的直径小；栅阴间隔层下表面孔洞的直径与阴极底层月牙型窝坑的表面直径相同；栅阴间隔层孔洞的侧壁由两部分组成，其上面部分的侧壁呈现向内凹陷的弧形，高度占栅阴间隔层高度的二分之一，其下面部分的侧壁是侧向直线型的，高度占栅阴间隔层高度的二分之一；栅阴间隔层上存在栅极电极层；栅极电极层中存在栅极孔洞，栅极电极层孔洞的直径与栅阴间隔层上表面孔洞的直径相同；栅极电极层要延伸到栅阴间隔层孔洞的侧壁，布满栅阴间隔层孔洞的上面部分的弧形侧壁；栅阴间隔层上在栅极电极层周围存在栅极引线层；栅极引线层和栅极电极层是相互连通的；栅极引线层上面印刷并烧结的绝缘浆料形成栅极遮挡层；栅极遮挡层要覆盖栅极引线层和栅极电极层；碳纳米管制备在阴极过渡层上面。

所述的栅极电极层为金属金、银、铝、钼、铬、铅、锡、铟之一；阴极电极层为金属金、银、铝、钼、铬、铅、锡、铟之一；阴极过渡层可以为金属铁、钴、镍之一，栅极电极层为条形，其走向与阴极底层的走向是相互垂直的。

阴极玻璃面板采用钠钙玻璃或硼硅玻璃。

一种所述的月牙型阴极上弧栅控结构的平板显示器的制作工艺，其特征在于，其制作工艺如下：

1)阴极玻璃面板的制作：对整体平板玻璃进行切割，制作出阴极玻璃面板；

2)隔离层的制作：在阴极玻璃面板上印刷绝缘浆料，经常规烘烤、烧结工艺后形成隔离层；

3)阴极底层的制作：在隔离层的上面印刷银浆，经常规烘烤、烧结工艺后形成阴极底层；