斜方型丝状高栅阵列结构的平板显示器及其制作工艺
专利汇可以提供斜方型丝状高栅阵列结构的平板显示器及其制作工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种斜方型丝状高栅阵列结构的平板显示器及其制作工艺，包括由 阴极 玻璃面板、 阳极 玻璃面板和四周玻璃围框所构成的密封 真空 腔；在阴极玻璃面板上有阴极导电层、 碳 纳米管 以及斜方型丝状高栅阵列结构；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，能够进一步的降低栅极结构的工作 电压 ，减小栅极结构和 碳纳米管 阴极结构之间的极间电容，有利于提高器件的工作速度，提高器件的显示图像 质量 ，具有制作过程稳定可靠、制作工艺简单、制作成本低廉、结构简单的优点。，下面是斜方型丝状高栅阵列结构的平板显示器及其制作工艺专利的具体信息内容。
1、一种斜方型丝状高栅阵列结构的平板显示器，包括由阴极玻璃面板 [1]、阳极玻璃面板[12]和四周玻璃围框[17]所构成的密封真空腔；在阳极玻 璃面板上有阳极导电层[13]、制备在阳极导电层上面的荧光粉层[15]以及在 阳极导电层的非显示区域印刷的绝缘浆料层[14]；位于阳极玻璃面板和阴极 玻璃面板之间的支撑墙结构[16]以及消气剂附属元件[18]，其特征在于：
在阴极玻璃面板上有阴极导电层[6]、碳纳米管[11]以及斜方型丝状高栅 阵列结构；
所述的斜方型丝状高栅阵列结构的衬底材料为玻璃，也就是阴极玻璃面 板；阴极玻璃面板上的刻蚀后的二氧化硅层形成绝缘层；绝缘层上面的刻蚀 后的金属层形成阴极引线层；阴极引线层上面的刻蚀后的掺杂多晶硅层形成 阴极基底层；阴极基底层为圆柱体形形状，其下底面为平面型，和阴极引线 层紧密接触，上表面也为平面型；阴极基底层上表面上的刻蚀后的二氧化硅 层形成阴极覆盖层；阴极覆盖层不能覆盖住整个阴极基底层的上表面，而是 仅仅位于阴极基底层上表面的中心位置，呈现圆型形状，而在四周暴露出一 个圆环型形状的阴极基底层上表面；阴极基底层表面上的刻蚀后的金属层形 成阴极导电层；阴极导电层要覆盖住阴极基底层上表面上的暴露的圆环型阴 极基底层的上面，还要覆盖住阴极基底层侧面圆柱面；绝缘层上面的刻蚀后 的二氧化硅层形成隔离层；隔离层中存在方形孔，暴露出阴极基底层和阴极 导电层；方形孔的边长与阴极基底层的圆柱体直径是相同的；隔离层的下表 面为一个平面，要覆盖住阴极引线层以及空余的绝缘层部分，上表面也为一 个平面，和栅极引线层相互接触；隔离层中方形孔的内侧壁是垂直于阴极玻 璃面板的；隔离层的高度要高于阴极基底层的高度；隔离层上面的刻蚀后的 金属层形成调控栅极层；调控栅极层为斜方型丝状，即调控栅极层仅仅位于 隔离层中方形孔的内侧壁上，且仅仅靠近隔离层的上表面；调控栅极层的宽 度小，呈现细条丝状；隔离层上面的刻蚀后的金属层形成栅极引线层；栅极 引线层将调控栅极层进行连接起来，且是通过相邻的调控栅极层的对角线顶 点进行相互连接的，呈现一种斜方型形状；栅极引线层上面的刻蚀后的二氧 化硅层形成栅极覆盖层；碳纳米管制备在阴极导电层的上面。
2、根据权利要求1所述的斜方型丝状高栅阵列结构的平板显示器，其特 征在于：所述的斜方型丝状高栅阵列结构的固定位置为安装固定在阴极玻璃 面板上；阴极引线层为金属金、银、铜、铝、钼、铬、锡之一；阴极基底层 的掺杂类型为n型或p型；阴极导电层为金属铁、钴、镍之一；栅极引线层 的走向和阴极引线层的走向是相互垂直的；栅极引线层为金属金、银、钼、 铬、铝之一。
3、一种如权利要求1所述的斜方型丝状高栅阵列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[1]的制作：对整体平板玻璃进行划割，制作出阴极玻 璃面板；
2)绝缘层[2]的制作：在阴极玻璃面板上制备出一个二氧化硅层，刻蚀 后形成绝缘层；
3)阴极引线层[3]的制作：在绝缘层的上面制备出一个金属层，刻蚀后 形成阴极引线层；
4)阴极基底层[4]的制作：在阴极引线层的上面制备出一个掺杂多晶硅 层，刻蚀后形成阴极基底层；
5)阴极覆盖层[5]的制作：在阴极基底层的上顶面上制备出一个二氧化 硅层，刻蚀后形成阴极覆盖层；
6)阴极导电层[6]的制作：在阴极基底层的表面上制备出一个金属层， 刻蚀后形成阴极导电层；
7)隔离层[7]的制作：在绝缘层上面制备出一个二氧化硅层，刻蚀后形 成隔离层；隔离层中存在方形孔；
8)调控栅极层[8]的制作：在隔离层中方形孔的内侧壁上制备出一个金 属层，刻蚀后形成调控栅极层；
9)栅极引线层[9]的制作：在隔离层上面制备出一个金属层，刻蚀后形 成栅极引线层；
10)栅极覆盖层[10]的制作：在栅极引线层的上面制备出一个二氧化硅 层，刻蚀后形成栅极覆盖层；
11)斜方型丝状高栅阵列结构的表面清洁处理：对斜方型丝状高栅阵列 结构的表面进行清洁处理，除掉杂质和灰尘；
12)碳纳米管[11]的制备：将碳纳米管制备在阴极导电层上面；
13)阳极玻璃面板[12]的制作：对整体平板钠钙玻璃进行划割，制作出阳 极玻璃面板；
14)阳极导电层[13]的制作：在阳极玻璃面板上蒸镀一层锡铟氧化物膜 层；刻蚀后形成阳极导电层；
15)绝缘浆料层[14]的制作：在阳极导电层的非显示区域印刷绝缘浆料 层；
16)荧光粉层[15]的制作：在阳极导电层上面的显示区域印刷荧光粉层；
17)器件装配：将阴极玻璃面板、阳极玻璃面板、支撑墙结构[16]和四 周玻璃围框[17]装配到一起，并将消气剂附属元件[18]放入到空腔当中，用 低熔点玻璃粉固定；
18)成品制作：对已经装配好的器件进行封装工艺形成成品件。
4、根据权利要求3所述的斜方型丝状高栅阵列结构的平板显示器的制作 工艺，其特征在于：所述步骤15具体为在阳极导电层的非显示区域印刷绝缘 浆料层，用于防止寄生电子发射；经过烘烤，烘烤温度：150℃，保持时间：5 分钟之后，放置在烧结炉中进行高温烧结，烧结温度：580℃，保持时间：10 分钟。
5、根据权利要求3所述的斜方型丝状高栅阵列结构的平板显示器的制作 工艺，其特征在于：所述步骤16具体为在阳极导电层上面的显示区域印刷荧 光粉层；在烘箱当中进行烘烤，烘烤温度：120℃，保持时间：10分钟。
6、根据权利要求3所述的斜方型丝状高栅阵列结构的平板显示器的制作 工艺，其特征在于：所述步骤18具体为对已经装配好的器件进行如下的封装 工艺：将样品器件放入烘箱当中进行烘烤；放入烧结炉当中进行高温烧结； 在排气台上进行器件排气、封离，在烤消机上对器件内部的消气剂附属元件 进行烤消，最后加装管脚形成成品件。
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，特别涉及一种斜方型丝状高栅阵列结构的平板显示器及其制作工艺。
背景技术
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。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。因此，栅极是显示器件中不可或缺的重要控制元件。一方 面，需要尽可能的缩短栅极结构和碳纳米管阴极结构之间的距离，以便于减小 栅极结构的工作电压；另一方面，还需要对栅极结构进行改进，以便于能够使 得在碳纳米管阴极表面顶端形成更大的电场强度。那么，究竟采用何种结构的 栅极模式，究竟如何对栅极结构进行更好的改进，如何更好的增强栅极结构的 控制性能，都是值得思考的现实问题，以便于进行高质量、高亮度的显示器件 制作。
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
本发明的目的是这样实现的，包括由阴极玻璃面板、阳极玻璃面板和四周 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、制备在阳极 导电层上面的荧光粉层以及在阳极导电层的非显示区域印刷的绝缘浆料层；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 极玻璃面板上有阴极导电层、碳纳米管以及斜方型丝状高栅阵列结构。
所述的斜方型丝状高栅阵列结构的衬底材料为玻璃，也就是阴极玻璃面板； 阴极玻璃面板上的刻蚀后的二氧化硅层形成绝缘层；绝缘层上面的刻蚀后的金 属层形成阴极引线层；阴极引线层上面的刻蚀后的掺杂多晶硅层形成阴极基底 层；阴极基底层为圆柱体形形状，其下底面为平面型，和阴极引线层紧密接触， 上表面也为平面型；阴极基底层上表面上的刻蚀后的二氧化硅层形成阴极覆盖 层；阴极覆盖层不能覆盖住整个阴极基底层的上表面，而是仅仅位于阴极基底 层上表面的中心位置，呈现圆型形状，而在四周暴露出一个圆环型形状的阴极 基底层上表面；阴极基底层表面上的刻蚀后的金属层形成阴极导电层；阴极导 电层要覆盖住阴极基底层上表面上的暴露的圆环型阴极基底层的上面，还要覆 盖住阴极基底层侧面圆柱面；绝缘层上面的刻蚀后的二氧化硅层形成隔离层； 隔离层中存在方形孔，暴露出阴极基底层和阴极导电层；方形孔的边长与阴极 基底层的圆柱体直径是相同的；隔离层的下表面为一个平面，要覆盖住阴极引 线层以及空余的绝缘层部分，上表面也为一个平面，和栅极引线层相互接触； 隔离层中方形孔的内侧壁是垂直于阴极玻璃面板的；隔离层的高度要高于阴极 基底层的高度；隔离层上面的刻蚀后的金属层形成调控栅极层；调控栅极层为 斜方型丝状，即调控栅极层仅仅位于隔离层中方形孔的内侧壁上，且仅仅靠近 隔离层的上表面；调控栅极层的宽度小，呈现细条丝状；隔离层上面的刻蚀后 的金属层形成栅极引线层；栅极引线层将调控栅极层进行连接起来，且是通过 相邻的调控栅极层的对角线顶点进行相互连接的，呈现一种斜方型形状；栅极 引线层上面的刻蚀后的二氧化硅层形成栅极覆盖层；碳纳米管制备在阴极导电 层的上面。
所述的斜方型丝状高栅阵列结构的固定位置为安装固定在阴极玻璃面板 上；阴极引线层为金属金、银、铜、铝、钼、铬、锡；阴极基底层的掺杂类型 为n型、p型；阴极导电层为金属铁、钴、镍；栅极引线层的走向和阴极引线层 的走向是相互垂直的；栅极引线层为金属金、银、钼、铬、铝。
一种斜方型丝状高栅阵列结构的平板显示器的制作工艺，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划割，制作出阴极玻璃面板；
2)绝缘层的制作：在阴极玻璃面板上制备出一个二氧化硅层，刻蚀后形成 绝缘层；
3)阴极引线层的制作：在绝缘层的上面制备出一个金属层，刻蚀后形成阴 极引线层；
4)阴极基底层的制作：在阴极引线层的上面制备出一个掺杂多晶硅层，刻 蚀后形成阴极基底层；
5)阴极覆盖层的制作：在阴极基底层的上顶面上制备出一个二氧化硅层， 刻蚀后形成阴极覆盖层；
6)阴极导电层的制作：在阴极基底层的表面上制备出一个金属层，刻蚀后 形成阴极导电层；
7)隔离层的制作：在绝缘层上面制备出一个二氧化硅层，刻蚀后形成隔离 层；隔离层中存在方形孔；
8)调控栅极层的制作：在隔离层中方形孔的内侧壁上制备出一个金属层， 刻蚀后形成调控栅极层；
9)栅极引线层的制作：在隔离层上面制备出一个金属层，刻蚀后形成栅极 引线层；
10)栅极覆盖层的制作：在栅极引线层的上面制备出一个二氧化硅层，刻 蚀后形成栅极覆盖层；
11)斜方型丝状高栅阵列结构的表面清洁处理：对斜方型丝状高栅阵列结 构的表面进行清洁处理，除掉杂质和灰尘；
12)碳纳米管的制备：将碳纳米管制备在阴极导电层上面；
13)阳极玻璃面板的制作：对整体平板钠钙玻璃进行划割，制作出阳极玻璃 面板；
14)阳极导电层的制作：在阳极玻璃面板上蒸镀一层锡铟氧化物膜层；刻 蚀后形成阳极导电层；
15)绝缘浆料层的制作：在阳极导电层的非显示区域印刷绝缘浆料层；
16)荧光粉层的制作：在阳极导电层上面的显示区域印刷荧光粉层；
17)器件装配：将阴极玻璃面板、阳极玻璃面板、支撑墙结构和四周玻璃 围框装配到一起，并将消气剂放入到空腔当中，用低熔点玻璃粉固定；
18)成品制作：对已经装配好的器件进行封装工艺形成成品件。
所述步骤15具体为在阳极导电层的非显示区域印刷绝缘浆料层，用于防止 寄生电子发射；经过烘烤，烘烤温度：150℃，保持时间：5分钟之后，放置在 烧结炉中进行高温烧结，烧结温度：580℃，保持时间：10分钟。
所述步骤16具体为在阳极导电层上面的显示区域印刷荧光粉层；在烘箱当 中进行烘烤，烘烤温度：120℃，保持时间：10分钟。
所述步骤18具体为对已经装配好的器件进行如下的封装工艺：将样品器件 放入烘箱当中进行烘烤；放入烧结炉当中进行高温烧结；在排气台上进行器件 排气、封离，在烤消机上对器件内部的消气剂进行烤消，最后加装管脚形成成 品件。
本发明具有如下的积极效果：
首先，在所述的斜方型丝状高栅阵列结构中，在隔离层中方形孔的内侧壁 上制作了细条丝状调控栅极结构。这样，当通过栅极引线层在调控栅极层上施 加适当电压以后，就会在碳纳米管阴极的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，从其存在着一个十分显著的栅极控制作用。另外， 由于调控栅极层制作成立斜方型丝状，这样可以极大地减小栅极结构和阴极结 构之间的极间电容，有利于进一步提高器件的工作频率和工作速度。
其次，在所述的斜方型丝状高栅阵列结构中，将碳纳米管制备在阴极基底 层上面的阴极导电层上，这样就极大地增加了碳纳米管阴极的电子发射面积， 使得更多的碳纳米管阴极都同时参与到了场致电子发射；同时，这种结构还更 改了碳纳米管阴极的表面形状，有利于进一步发挥碳纳米管阴极边缘位置能够 发射大量电子的现象，有利于提高整体器件的显示亮度和显示图像质量。
此外，在所述的斜方型丝状高栅阵列结构中，并没有采用特殊的结构制作 材料，也没有采用特殊的器件制作工艺，这在很大程度上就进一步降低了整体 平板显示器件的制作成本，简化了器件的制作过程，能够进行大面积的器件制 作，有利于进行商业化的大规模生产。
附图说明
图1给出了斜方型丝状高栅阵列结构的纵向结构示意图；
图2给出了斜方型丝状高栅阵列结构的横向结构示意图；
图3给出了带有斜方型丝状高栅阵列结构的、碳纳米管场致发射平面显示 器的结构示意图。
具体实施方式
所述的一种斜方型丝状高栅阵列结构的平板显示器，包括由阴极玻璃面板 [1]、阳极玻璃面板[12]和四周玻璃围框[17]所构成的密封真空腔；在阳极玻璃 面板上有阳极导电层[13]、制备在阳极导电层上面的荧光粉层[15]以及在阳极 导电层的非显示区域印刷的绝缘浆料层[14]；位于阳极玻璃面板和阴极玻璃面 板之间的支撑墙结构[16]以及消气剂附属元件[18]，在阴极玻璃面板上有阴极 导电层[6]、碳纳米管[11]以及斜方型丝状高栅阵列结构。
所述的斜方型丝状高栅阵列结构包括阴极玻璃面板[1]、绝缘层[2]、阴极 引线层[3]、阴极基底层[4]、阴极覆盖层[5]、阴极导电层[6]、隔离层[7]、调 控栅极层[8]、栅极引线层[9]、栅极覆盖层[10]和碳纳米管[11]部分。
所述的斜方型丝状高栅阵列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；阴极玻璃面板上的刻蚀后的二氧化硅层形成绝缘层； 绝缘层上面的刻蚀后的金属层形成阴极引线层；阴极引线层上面的刻蚀后的掺 杂多晶硅层形成阴极基底层；阴极基底层为圆柱体形形状，其下底面为平面型， 和阴极引线层紧密接触，上表面也为平面型；阴极基底层上表面上的刻蚀后的 二氧化硅层形成阴极覆盖层；阴极覆盖层不能覆盖住整个阴极基底层的上表面， 而是仅仅位于阴极基底层上表面的中心位置，呈现圆型形状，而在四周暴露出 一个圆环型形状的阴极基底层上表面；阴极基底层表面上的刻蚀后的金属层形 成阴极导电层；阴极导电层要覆盖住阴极基底层上表面上的暴露的圆环型阴极 基底层的上面，还要覆盖住阴极基底层侧面圆柱面；绝缘层上面的刻蚀后的二 氧化硅层形成隔离层；隔离层中存在方形孔，暴露出阴极基底层和阴极导电层； 方形孔的边长与阴极基底层的圆柱体直径是相同的；隔离层的下表面为一个平 面，要覆盖住阴极引线层以及空余的绝缘层部分，上表面也为一个平面，和栅 极引线层相互接触；隔离层中方形孔的内侧壁是垂直于阴极玻璃面板的；隔离 层的高度要高于阴极基底层的高度；隔离层上面的刻蚀后的金属层形成调控栅 极层；调控栅极层为斜方型丝状，即调控栅极层仅仅位于隔离层中方形孔的内 侧壁上，且仅仅靠近隔离层的上表面；调控栅极层的宽度小，呈现细条丝状； 隔离层上面的刻蚀后的金属层形成栅极引线层；栅极引线层将调控栅极层进行 连接起来，且是通过相邻的调控栅极层的对角线顶点进行相互连接的，呈现一 种斜方型形状；栅极引线层上面的刻蚀后的二氧化硅层形成栅极覆盖层；碳纳 米管制备在阴极导电层的上面。
所述的斜方型丝状高栅阵列结构的固定位置为安装固定在阴极玻璃面板 上；阴极引线层可以为金属金、银、铜、铝、钼、铬、锡；阴极基底层的掺杂 类型可以为n型，也可以为p型；阴极导电层可以为金属铁、钴、镍；栅极引 线层的走向和阴极引线层的走向是相互垂直的；栅极引线层可以为金属金、银、 钼、铬、铝。
一种斜方型丝状高栅阵列结构的平板显示器的制作工艺，其制作工艺如下：
1)阴极玻璃面板[1]的制作：对整体平板钠钙玻璃进行划割，制作出阴极 玻璃面板；
2)绝缘层[2]的制作：在阴极玻璃面板上制备出一个二氧化硅层，刻蚀后 形成绝缘层；
3)阴极引线层[3]的制作：在绝缘层的上面制备出一个金属钼层，刻蚀后 形成阴极引线层；
4)阴极基底层[4]的制作：在阴极引线层的上面制备出一个n型掺杂多晶 硅层，刻蚀后形成阴极基底层；
5)阴极覆盖层[5]的制作：在阴极基底层的上顶面上制备出一个二氧化硅 层，刻蚀后形成阴极覆盖层；
6)阴极导电层[6]的制作：在阴极基底层的表面上制备出一个金属镍层， 刻蚀后形成阴极导电层；
7)隔离层[7]的制作：在绝缘层上面制备出一个二氧化硅层，刻蚀后形成 隔离层；隔离层中存在方形孔；
8)调控栅极层[8]的制作：在隔离层中方形孔的内侧壁上制备出一个金属 铬层，刻蚀后形成调控栅极层；
9)栅极引线层[9]的制作：在隔离层上面制备出一个金属铬层，刻蚀后形 成栅极引线层；
10)栅极覆盖层[10]的制作：在栅极引线层的上面制备出一个二氧化硅层， 刻蚀后形成栅极覆盖层；
11)斜方型丝状高栅阵列结构的表面清洁处理：对斜方型丝状高栅阵列结 构的表面进行清洁处理，除掉杂质和灰尘；
12)碳纳米管[11]的制备：将碳纳米管制备在阴极导电层上面；
13)阳极玻璃面板[12]的制作：对整体平板钠钙玻璃进行划割，制作出阳极 玻璃面板；
14)阳极导电层[13]的制作：在阳极玻璃面板上蒸镀一层锡铟氧化物膜层； 刻蚀后形成阳极导电层；
15)绝缘浆料层[14]的制作：在阳极导电层的非显示区域印刷绝缘浆料层；
16)荧光粉层[15]的制作：在阳极导电层上面的显示区域印刷荧光粉层；
17)器件装配：将阴极玻璃面板、阳极玻璃面板、支撑墙结构[16]和四周 玻璃围框[17]装配到一起，并将消气剂[18]放入到空腔当中，用低熔点玻璃粉 固定。在玻璃面板的四周涂抹好低熔点玻璃粉，用夹子固定；
18)成品制作：对已经装配好的器件进行封装工艺形成成品件。
所述步骤15具体为在阳极导电层的非显示区域印刷绝缘浆料层，用于防止 寄生电子发射；经过烘烤(烘烤温度：150℃，保持时间：5分钟)之后，放置在 烧结炉中进行高温烧结(烧结温度：580℃，保持时间：10分钟)；
所述步骤16具体为在阳极导电层上面的显示区域印刷荧光粉层；在烘箱当 中进行烘烤(烘烤温度：120℃，保持时间：10分钟)；
所述步骤18具体为对已经装配好的器件进行如下的封装工艺：将样品器件 放入烘箱当中进行烘烤；放入烧结炉当中进行高温烧结；在排气台上进行器件 排气、封离，在烤消机上对器件内部的消气剂进行烤消，最后加装管脚形成成 品件。
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