專利名稱：底柵結構的三極場發(fā)射顯示器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種帶有底柵結構、碳納米管陰極、三極結構的底柵結構的三極場發(fā)射顯示器。
背景技術：
碳納米管是一種特殊的冷陰極材料，能夠僅僅在外界電壓的作用下發(fā)射大量的電子，這是由于其特殊的結構而決定的。對于利用碳納米管作為陰極材料的場致發(fā)射平面顯示器件來說，為了能夠最大程度的降低生產成本，降低整體器件的工作電壓，以便于和常規(guī)的IC電路相結合，制作三極結構的場致發(fā)射平面顯示器件是一個必然的選擇。
在三極結構的碳納米管陰極場致發(fā)射顯示器件中，柵極結構對于碳納米管陰極的電子發(fā)射起著必要的控制作用。柵極結構的制作工藝以及柵極襯底材料的選擇都有著十分嚴格的要求。其中，控制柵極結構形式的選擇也是研究人員重點考慮的內容之一，目前，大多數(shù)平板顯示器件中都選擇了控制柵極位于碳納米管陰極上方的結構形式，柵極結構的強有力控制作用很明顯。但是所形成的柵極電流比較大，對于器件的材料要求比較高，在器件的制作過程中容易使得碳納米管陰極受到一定的損傷和污染，這是其不利之處。
目前，各制作企業(yè)或者研究機構使用的用來制作控制柵極的材料各不相同，但大多都使用了專用的特殊制作材料，同時也使用了特殊的制作工藝，這就帶來了一系列的問題，如器件制作成本高；制作過程復雜；制作工藝條件要求過于苛刻，無法進行大面積制作等等。

發(fā)明內容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的不足而提供一種帶有底柵結構的、制作過程穩(wěn)定可靠、結構簡單、成品率高、成本低廉的三極場發(fā)射平面顯示器。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的包括由陰極面板、陽極面板以及玻璃圍框所構成的密封真空腔，在陰極面板上設置有碳納米管陰極以及控制碳納米管電子發(fā)射的底柵結構，底柵結構位于碳納米管陰極的底部和兩側，在陽極面板上設置有光刻的錫銦氧化物薄膜層以及設置在錫銦氧化物薄膜層上面的熒光粉層。在底柵結構中，底部控制柵極導電條設置在陰極面板上，絕緣隔離層設置在底部控制柵極導電條上，在絕緣隔離層上設置有碳納米管陰極導電條，側壁控制柵極導電條位于碳納米管陰極導電條的兩側，側壁控制柵極導電條與碳納米管陰極導電條之間為絕緣隔離層，側壁控制柵極導電條與底部控制柵極導電條相連通，在絕緣隔離層上還設置有絕緣保護層。碳納米管陰極導電條的走向是和底部控制柵極導電條的走向相互垂直的，在碳納米管陰極導電條的上方為碳納米管陰極。在絕緣隔離層上設置絕緣保護層，在碳納米管陰極導電條的上方預留出碳納米管陰極的空余之處，其余之處全部用絕緣漿料保護層覆蓋起來。碳納米管陰極導電條和側壁控制柵極導電條之間相互隔離開，其相互隔離開的距離等于碳納米管陰極導電條和底部控制柵極導電條之間的垂直距離。
本實用新型中的底柵結構中的控制柵極部分是位于碳納米管陰極的底部和兩側，用于控制碳納米管陰極電子的場致發(fā)射。當在控制柵極上施加適當電壓的時候，碳納米管陰極就會發(fā)射出大量的電子，所發(fā)射的電子在陽極高電壓的作用下，直接向陽極高速運動，轟擊熒光粉層而發(fā)光，由于控制柵極位于碳納米管陰極的底部和兩側，并且用絕緣隔離層和碳納米管陰極相互隔離開，所以所發(fā)射的電子不會受到控制柵極結構的截流，這樣所形成的控制柵極電流也就比較小，極大地提高了碳納米管陰極的場致發(fā)射效率，也提高了顯示器件的發(fā)光效率。在底柵結構中，由于在碳納米管陰極導電條的兩側也同時制作了側壁控制柵極導電條部分，起到了進一步增強碳納米管頂端的電場強度的效應，進一步提高了碳納米管陰極發(fā)射電子的能力，改善了顯示器件的場致發(fā)射性能。在本發(fā)明中的底柵結構中，從制作工藝的角度來看，是先制作了底柵結構，后制作碳納米管陰極。當所有的控制柵極結構部分都制作完畢之后，才進行碳納米管陰極部分的制作，這樣，所制作的碳納米管陰極不會受到控制柵極結構制作工藝的干擾，也就不會對碳納米管陰極部分產生污染和損傷，極大地提高了器件制作的成功率，改進了碳納米管陰極的場致發(fā)射電子的能力。另外，在底柵結構的制作過程中，并沒有采用特殊的結構制作材料，也沒有采用特殊的器件制作工藝，這在很大程度上就進一步降低了整體平板顯示器件的制作成本，簡化了器件的制作過程，能夠進行大面積的器件制作，有利于進行商業(yè)化的大規(guī)模生產。


圖1為本實用新型的縱向結構示意圖。
圖2為本實用新型的橫向結構示意圖。
圖3為本實用新型的總體結構示意圖。
具體實施方式
如圖1、2、3所示，本實用新型包括由陰極面板1、陽極面板8以及玻璃圍框12所構成的密封真空腔，在陰極面板1上設置有碳納米管陰極7以及控制碳納米管7電子發(fā)射的底柵結構，底柵結構位于碳納米管陰極7的底部和兩側，在陽極面板8上設置有光刻的錫銦氧化物薄膜層9以及設置在錫銦氧化物薄膜層9上面的熒光粉層11。
在底柵結構中，底部控制柵極導電條2設置在陰極面板1上，絕緣隔離層3設置在底部控制柵極導電條2上，在絕緣隔離層3上設置有碳納米管陰極導電條5，側壁控制柵極導電條4位于碳納米管陰極導電條5的兩側，側壁控制柵極導電條4與碳納米管陰極導電條5之間為絕緣隔離層3，側壁控制柵極導電條4與底部控制柵極導電條2相連通，在絕緣隔離層3上還設置有絕緣保護層6。
碳納米管陰極導電條5的走向是和底部控制柵極導電條2的走向相互垂直的，在碳納米管陰極導電條5的上方為碳納米管陰極7。
在絕緣隔離層上設置絕緣保護層6，在碳納米管陰極導電條5的上方預留出碳納米管陰極的空余之處，其余之處全部用絕緣漿料保護層覆蓋起來。
碳納米管陰極導電條5和側壁控制柵極導電條4之間相互隔離開，其相互隔離開的距離等于碳納米管陰極導電條5和底部控制柵極導電條2之間的垂直距離。
本實用新型中的底柵結構的固定位置為安裝固定在陰極面板上，底柵結構的控制柵極位于碳納米管陰極的底部和兩側，用于控制碳納米管陰極的電子發(fā)射，底柵結構的襯底材料為大型、具有相當良好的耐熱性和可操作性、成本低廉的高性能絕緣材料，底柵結構中的襯底材料為玻璃，如鈉鈣玻璃，硼硅玻璃；底柵結構中的底部控制柵極導電條為銀漿條，也可以為錫銦氧化物薄膜導電層，也可以為鉻、鎳、金、銀金屬；底柵結構中的銀漿條是結合絲網(wǎng)印刷工藝完成的；底柵結構中的絕緣隔離層為絕緣漿料層，是結合絲網(wǎng)印刷工藝完成的；底柵結構中的側壁控制柵極導電條為銀漿條，是結合絲網(wǎng)印刷工藝完成的；底柵結構中的側壁控制柵極導體條和底部柵極導電條是相互連通的；底柵結構中的側壁控制柵極導電條位于碳納米管陰極導電條的兩側，并且利用絕緣漿料進行相互隔離開；底柵結構中的側壁控制柵極導電條可以高于碳納米管陰極導電條的制作平面，也可以和碳納米管陰極導電條位于同一水平面上，也可以略低于碳納米管陰極導電條的制作平面；底柵結構中的側壁控制柵極導電條也可以為金屬鋁、金、鎳、鉻，采用常規(guī)蒸鍍或者濺射工藝來完成；底柵結構中需要在絕緣隔離層上制作碳納米管陰極導電條；底柵結構中在絕緣隔離層上印刷銀漿來作為碳納米管陰極導電條，是結合絲網(wǎng)印刷工藝完成的；底柵結構中的碳納米管陰極導電條可以為銀漿條，也可以為鋁、金、鎳、鉻，采用常規(guī)的蒸鍍或者濺射工藝來完成；底柵結構中的碳納米管陰極導電條的走向是和底部控制柵極導電條的走向相互垂直的；底柵結構中的碳納米管陰極導電條和側壁控制柵極導電條之間是相互隔離開的，其相互隔離開的距離大于或等于碳納米管陰極導電條和底部控制柵極導電條之間的垂直距離；底柵結構中需要在絕緣隔離層上再次印刷絕緣保護層；底柵結構中的絕緣保護層是絕緣漿料層，是結合絲網(wǎng)印刷工藝完成的；底柵結構中的絕緣保護層需要在碳納米管陰極導電條的上方預留出碳納米管陰極的空余之處，為后續(xù)的碳納米管陰極制備和后處理作準備，其余之處全部用絕緣保護層覆蓋起來；底柵結構中由襯底材料玻璃、底部控制柵極導電條、絕緣隔離層、側壁控制柵極導電條、碳納米管陰極導電條和絕緣保護層構成。
權利要求1.一種底柵結構的三極場發(fā)射顯示器，包括由陰極面板(1)、陽極面板(8)以及玻璃圍框(12)所構成的密封真空腔，其特征在于a、在陰極面板(1)上設置有碳納米管陰極(7)以及控制碳納米管(7)電子發(fā)射的底柵結構，底柵結構位于碳納米管陰極(7)的底部和兩側，b、在陽極面板(8)上設置有光刻的錫銦氧化物薄膜層(9)以及設置在錫銦氧化物薄膜層(9)上面的熒光粉層(11)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種底柵結構的三極場發(fā)射顯示器，其特征在于在底柵結構中，底部控制柵極導電條(2)設置在陰極面板(1)上，絕緣隔離層(3)設置在底部控制柵極導電條(2)上，在絕緣隔離層(3)上設置有碳納米管陰極導電條(5)，側壁控制柵極導電條(4)位于碳納米管陰極導電條(5)的兩側，側壁控制柵極導電條(4)與碳納米管陰極導電條(5)之間為絕緣隔離層(3)，側壁控制柵極導電條(4)與底部控制柵極導電條(2)相連通，在絕緣隔離層(3)上還設置有絕緣保護層(6)。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種底柵結構的三極場發(fā)射顯示器，其特征在于碳納米管陰極導電條(5)的走向是和底部控制柵極導電條(2)的走向相互垂直的，在碳納米管陰極導電條(5)的上方為碳納米管陰極(7)。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種底柵結構的三極場發(fā)射顯示器，其特征在于在絕緣隔離層上設置絕緣保護層(6)，在碳納米管陰極導電條(5)的上方預留出碳納米管陰極的空余之處，其余之處全部用絕緣漿料保護層覆蓋起來。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種底柵結構的三極場發(fā)射顯示器，其特征在于碳納米管陰極導電條(5)和側壁控制柵極導電條(4)之間相互隔離開，其相互隔離開的距離等于碳納米管陰極導電條(5)和底部控制柵極導電條(2)之間的垂直距離。
專利摘要本實用新型涉及一種帶有底柵結構、碳納米管陰極、三極結構的底柵結構的三極場發(fā)射顯示器，包括由陰極面板、陽極面板以及玻璃圍框所構成的密封真空腔，在陰極面板上設置有碳納米管陰極以及控制碳納米管電子發(fā)射的底柵結構，底柵結構位于碳納米管陰極的底部和兩側，在陽極面板上設置有光刻的錫銦氧化物薄膜層以及設置在錫銦氧化物薄膜層上面的熒光粉層，具有結構簡單、制作工藝簡單、制作成本低廉、制作過程穩(wěn)定可靠的優(yōu)點。
文檔編號H01J1/304GK2796081SQ20052003033
公開日2006年7月12日 申請日期2005年3月30日 優(yōu)先權日2005年3月30日
發(fā)明者李玉魁 申請人:中原工學院