專利名稱：帶有雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)的平板顯示器及其制作工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于真空科學(xué)技術(shù)、微電子技術(shù)、平面顯示技術(shù)以及納米科學(xué)技術(shù)的相互交叉領(lǐng)域，涉及到平板場致發(fā)射平板顯示器的器件制作，具體涉及到碳納米管陰極的平板場致發(fā)射顯示器的器件制作方面的內(nèi)容，特別涉及到帶有雙柵極發(fā)射體陰極控制電路結(jié)構(gòu)的、碳納米管陰極的平板場致發(fā)射平面顯示器件的制作工藝。
背景技術(shù)：
大多數(shù)情況下，人們依靠某種形式的顯示器與各種儀器設(shè)備打交道。從汽車儀表板上的指示盤，到高端筆記本電腦的高清晰度顯示屏，平板顯示器是這些設(shè)備中最基本的顯示器件。對于利用碳納米管作為陰極材料的場致發(fā)射平板顯示器件來說，顯示圖像質(zhì)量的高低是整體顯示器件制作成功與否的關(guān)鍵指標之一。而實現(xiàn)碳納米管陰極能夠均勻、穩(wěn)定的發(fā)射大量的電子，在外加電壓的控制下，對陽極的熒光粉層進行高能量轟擊發(fā)出可見光，這是顯示良好圖像的前提條件。目前，制作碳納米管陰極材料的最普通的方法就是采用移植法，即通過絲網(wǎng)印刷工藝來將碳納米管陰極制作在大面積襯底上，用來作為平板顯示器件的陰極。由于碳納米管呈現(xiàn)一種粉末狀，那么在將碳納米管制作成陰極材料的過程中，受到具體制作工藝、制作漿料、制作工具等各種因素的影響，其場致發(fā)射電子的能力已經(jīng)下降了許多，但這又是其所必需經(jīng)歷的過程。那么如何采取有效的措施，能夠大面積的碳納米管陰極實現(xiàn)均勻、穩(wěn)定、可靠、高質(zhì)量的發(fā)射電子，是研究人員所必需加以認真思考的一個現(xiàn)實問題。
對于印刷在陰極面板上的碳納米管來說，其場致發(fā)射電子的能力要受到多種因素的影響，例如碳納米管陰極導(dǎo)電層電阻阻值的影響，碳納米管陰極材料狀態(tài)的影響，同一碳納米管陰極在不同外界條件下發(fā)射能力的變化，碳納米管陰極與陰極面板的附著力大小的影響，等等。隨著器件顯示面積的增大，不僅位于不同導(dǎo)電條上碳納米管的數(shù)量在大量增加，而且相應(yīng)的位于同一導(dǎo)電層上碳納米管陰極的數(shù)量也在不斷的增加。對于距離相近的碳納米管陰極來說，由于受到外界因素的影響，其場致發(fā)射能力有所差別，從而導(dǎo)致其相對應(yīng)的熒光粉的發(fā)光程度也可能有所區(qū)別。在這種情況下，需要進行額外的電路進行電學(xué)調(diào)節(jié)，期望讓發(fā)光亮度比較弱的碳納米管陰極施加稍微高一些的電壓，發(fā)射更多的電子，提高該像素點的發(fā)光亮度，而讓發(fā)光亮度比較強的碳納米管陰極上的電壓稍微降低一些，降低該像素點的亮度。而對于諸如此類問題還沒有得到比較完美的解決方案。
此外，在盡可能不影響碳納米管陰極的場致發(fā)射能力的前提下，還需要進一步降低平板器件的制作成本；在能夠進行大面積的器件制作的同時，還需要使得器件制作過程免于復(fù)雜化，有利于進行商業(yè)化的大規(guī)模生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而提供一種帶有雙柵極發(fā)射體陰極控制電路結(jié)構(gòu)的、制作過程成本低廉、成品率高、結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定可靠的碳納米管陰極的場致發(fā)射平面顯示器件。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明包括有如下的組成部分由陰極面板、陽極面板以及四周玻璃圍框所構(gòu)成的密封真空腔；陽極面板上有光刻的錫銦氧化物薄膜層以及制備在錫銦氧化物薄膜層上面的熒光粉層；在陰極面板上制備有碳納米管陰極以及雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)。每一個像素點下對應(yīng)的碳納米管陰極都制備有一個用于調(diào)整碳納米管場致發(fā)射電子的能力，達到使得整體碳納米管陰極能夠均勻、穩(wěn)定發(fā)射電子的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明中的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)的固定位置為安裝固定在陰極面板上；本發(fā)明中的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)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；本發(fā)明中的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)的襯底材料為玻璃，如鈉鈣玻璃，硼硅玻璃；本發(fā)明中的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)中的襯底材料玻璃上存在一個二氧化硅絕緣層；本發(fā)明中的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)中需要在二氧化硅絕緣層的上面制備一層摻雜硅層；本發(fā)明中的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)的摻雜硅層可以為p型，也可以為n型；本發(fā)明中的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)中的摻雜硅層可以制作一層，也可以制作多層；本發(fā)明中的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)中需要在摻雜硅層的上面再次制備一層二氧化硅絕緣隔離層；本發(fā)明中的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)中的二氧化硅絕緣隔離層的制作和光刻可以采用常規(guī)的光刻工藝來完成；本發(fā)明中的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)中需要在二氧化硅絕緣隔離層的上面制作一個金屬導(dǎo)電層，分別充當源極、漏極、控制柵極和陰極調(diào)節(jié)電極；本發(fā)明中的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)中的金屬導(dǎo)電層可以采用濺射或者蒸鍍工藝來完成；本發(fā)明中的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)中的源極、漏極、控制柵極以及陰極調(diào)節(jié)電極可以用金屬金、銀、鎳、鉻、鋁來制作；本發(fā)明中的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)中需要在源極、控制柵極以及陰極調(diào)節(jié)電極的上面覆蓋上一層二氧化硅保護層；本發(fā)明中的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)中將碳納米管陰極制備在漏極上。
本發(fā)明中的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)包括襯底材料、二氧化硅層、p型摻雜硅層、二氧化硅隔離層、漏極、控制柵極、陰極調(diào)節(jié)電極、源極、二氧化硅覆蓋層部分，并采用如下的工藝進行制作
1)襯底材料玻璃的制作對整體襯底材料玻璃進行劃割；2)二氧化硅層的制作在襯底材料上制備出一層二氧化硅層；此二氧化硅層充當雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)和襯底材料之間的絕緣層；3)p型摻雜硅層的制作在二氧化硅層上制備出一層p型摻雜硅層；4)p型摻雜硅層的光刻對p型摻雜硅層進行光刻；導(dǎo)電溝道就形成在p型摻雜硅層中；5)二氧化硅隔離層的制作在p型摻雜硅層的上面制備出二氧化硅隔離層；此二氧化硅隔離層充當p型摻雜硅層和電極(包括控制柵極和陰極調(diào)節(jié)電極)之間的絕緣隔離層；6)二氧化硅隔離層的光刻對二氧化硅隔離層進行光刻；要求將漏極的部位下面的二氧化硅隔離層完全刻蝕掉，暴露出摻雜硅層；要求將源極的部位下面的二氧化硅隔離層完全刻蝕掉，暴露出摻雜硅層；要求控制柵極的部位的二氧化硅隔離層不被刻蝕；要求將陰極調(diào)節(jié)電極的部位的二氧化硅隔離層部分刻蝕，其厚度為控制柵極部位二氧化硅隔離層厚度的二分之一；7)鎳金屬層的蒸鍍在p型摻雜硅層和二氧化硅層的上面蒸鍍上一層鎳金屬層；8)鎳金屬層的光刻對蒸鍍的鎳金屬層進行光刻；要求鎳金屬層覆蓋住源極部位的p型摻雜硅層，形成源極電極；要求鎳金屬層覆蓋住漏極部位的p型摻雜硅層，形成漏極電極；要求鎳金屬層覆蓋住控制柵極部位的二氧化硅隔離層，形成控制柵極電極；要求鎳金屬層覆蓋住陰極調(diào)節(jié)電極部位的二氧化硅隔離層，形成陰極調(diào)節(jié)電極；要求漏極、控制柵極、陰極調(diào)節(jié)電極和源極的各個電極互不相連；
9)二氧化硅覆蓋層的制作在雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)的上面制備出二氧化硅層；要求將所有的漏極、控制柵極、陰極調(diào)節(jié)電極、源極和二氧化硅隔離層全部覆蓋起來；10)二氧化硅覆蓋層的光刻對二氧化硅覆蓋層進行光刻；要求僅僅暴露出鎳金屬漏極部分，其余部分充當雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)中的二氧化硅覆蓋層；11)玻璃表面的清潔處理對整體玻璃表面進行清潔處理，除掉灰塵和雜質(zhì)。
本發(fā)明中的帶有雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)的碳納米管陰極場致發(fā)射平板顯示器主要由陽極面板結(jié)構(gòu)、陰極面板結(jié)構(gòu)、控制柵極結(jié)構(gòu)及其附屬消氣劑元件構(gòu)成。
本發(fā)明中的帶有雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)的碳納米管陰極場致發(fā)射平板顯示器的制作工藝如下1、陰極板的制作1)碳納米管陰極的印刷結(jié)合絲網(wǎng)印刷工藝，將碳納米管印刷在襯底材料玻璃的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)中的鎳金屬漏極上，形成用于發(fā)射電子的碳納米管陰極；2)碳納米管陰極的后處理對印刷后的碳納米管陰極進行后處理，以改善碳納米管的場致發(fā)射特性。
2、陽極面板的制作1)清潔平板玻璃，除掉表面雜質(zhì)；
2)在平板玻璃上蒸鍍一層錫銦氧化物薄膜；3)對錫銦氧化物薄膜進行光刻，形成導(dǎo)電條；4)結(jié)合絲網(wǎng)印刷工藝，在導(dǎo)電條的非顯示區(qū)域印刷絕緣漿料層，用于防止寄生電子發(fā)射；經(jīng)過烘烤(烘烤溫度150℃，保持時間5分鐘)之后，放置在燒結(jié)爐中進行高溫?zé)Y(jié)(燒結(jié)溫度580℃，保持時間10分鐘)；5)結(jié)合絲網(wǎng)印刷工藝，在導(dǎo)電條上面的顯示區(qū)域印刷熒光粉層；在烘箱當中進行烘烤(烘烤溫度120℃，保持時間10分鐘)；3、器件裝配將陰極面板、陽極面板、控制柵極以及玻璃圍框裝配到一起，并將消氣劑放入到空腔當中，用低熔點玻璃粉固定。在玻璃面板的四周涂抹好低熔點玻璃粉，用夾子固定。
4、成品制作對已經(jīng)裝配好的器件進行如下的封裝工藝將樣品器件放入烘箱當中進行烘烤；放入燒結(jié)爐當中進行高溫?zé)Y(jié)；在排氣臺上進行器件排氣、封離，在烤消機上對器件內(nèi)部的消氣劑進行烤消，最后加裝管腳形成成品件。
本發(fā)明具有如下的積極效果首先，本發(fā)明中的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)是能夠?qū)μ技{米管陰極的發(fā)射電流進行調(diào)節(jié)。當在控制柵極和陰極調(diào)節(jié)電極上分別施加電壓以后，利用控制柵極和陰極調(diào)節(jié)電極部位下面的二氧化硅層作為絕緣隔離層，這樣就會在p摻雜硅層中形成導(dǎo)電溝道；當在溝道兩端施加電壓的時候，溝道中就會形成電流，這樣，外加電壓施加到鎳金屬源極上，通過導(dǎo)電溝道，也就會施加到鎳金屬漏極上，當然其電壓也就會施加到制備在鎳金屬漏極上的碳納米管陰極上。利用這種方式，不僅可以通過鎳金屬源極上的電壓大小來調(diào)節(jié)流經(jīng)碳納米管陰極的電流，同時也能夠調(diào)節(jié)陰極調(diào)節(jié)電極上電壓的大小，間接影響到源極和漏極之間的導(dǎo)電溝道的形狀，從而也能夠調(diào)節(jié)流經(jīng)碳納米管陰極的電流大小，使得對于碳納米管陰極電流的控制能力進一步得以增強。值得注意的是，在本發(fā)明中的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)中，控制柵極上電壓的大小也在影響著源極和漏極之間導(dǎo)電溝道的形狀，從而也能夠?qū)α鹘?jīng)碳納米管陰極的電流大小起到一定的控制作用。也就是說，控制柵極和陰極調(diào)節(jié)電極共同來對碳納米管陰極的電流進行控制，使得其控制作用進一步增強。當某一像素點上的電流過大、像素點亮度過高的時候，通過雙柵極MOSFET發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)，可以降低陰極調(diào)節(jié)電極和控制柵極上的電壓，來削弱施加到碳納米管陰極上的電壓，達到了減小碳納米管陰極發(fā)射電流的作用；既然碳納米管陰極上發(fā)射的電子減少，相對應(yīng)的像素點的亮度也就會降低，；當某一像素點的電流過小，像素點亮度過低的時候，與前一種情況相類似，通過雙柵極MOSFET發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)，可以增加控制柵極和陰極調(diào)節(jié)電極上的電壓，那么施加到碳納米管陰極上的電壓會有所增加，從而能提高碳納米管發(fā)射電子的數(shù)量，相對應(yīng)的像素點的亮度也就會增強。利用這個雙柵極MOSFET發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)，可以非常靈活、非常高效率的來平衡各個碳納米管發(fā)射陰極上的電壓，從而也就調(diào)節(jié)了不同像素點下的碳納米管陰極的場致發(fā)射能力，達到了實現(xiàn)整體碳納米管陰極能夠均勻、穩(wěn)定的發(fā)射大量電子，從而實現(xiàn)顯示圖像的均勻性和穩(wěn)定性。
在本發(fā)明中的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)中，控制柵極不僅能夠控制碳納米管頂端的電場強度的大小，這決定著碳納米管陰極發(fā)射電子的能力；同時控制柵極也調(diào)節(jié)著p型摻雜硅層中的導(dǎo)電溝道，從而調(diào)節(jié)著流經(jīng)碳納米管陰極的電流大小，這就使得控制柵極的控制作用極大的得到了增強。此外，在雙柵極MOSFET發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)中，首先在襯底材料玻璃上制備了一層二氧化硅層，然后再開始制作陰極控制結(jié)構(gòu)，這能夠進一步增強陰極控制結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免襯底材料玻璃中的雜質(zhì)對陰極控制結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利的影響；在本發(fā)明中，在源極、控制柵極以及陰極調(diào)節(jié)電極的上面均覆蓋了一層二氧化硅層，起到了有效保護陰極控制結(jié)構(gòu)的作用，提高了整體器件的制作成功率。
本發(fā)明中的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)的主要目的為為每一個像素點下對應(yīng)的碳納米管陰極都制備了一個陰極控制結(jié)構(gòu)，用于調(diào)整碳納米管場致發(fā)射電子的能力，從而達到使得整體碳納米管陰極能夠均勻、穩(wěn)定、可靠、高質(zhì)量發(fā)射電子的作用，以期進一步改善整體顯示器件的圖像顯示質(zhì)量。


圖1給出了雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)的縱向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2給出了雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)的橫向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3中給出了一個帶有雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)的的碳納米管陰極場致發(fā)射平面顯示器的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明包括由陰極面板1、陽極面板11以及四周玻璃圍框15所構(gòu)成的密封真空腔、陽極面板11上有光刻的錫銦氧化物薄膜層12以及制備在錫銦氧化物薄膜層上面的熒光粉層14、在陰極面板上制備有碳納米管陰極10，在陰極面板上制備有雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)，每一個像素點下對應(yīng)的碳納米管陰極都制備有一個用于調(diào)整碳納米管場致發(fā)射電子的能力，達到使得整體碳納米管陰極能夠均勻、穩(wěn)定發(fā)射電子的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)。
所述的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)包括襯底材料1、在襯底材料1上制備的二氧化硅層2、在二氧化硅層上制備的帶有導(dǎo)電溝道的p型摻雜硅層3、在p型摻雜硅層上制備的二氧化硅隔離層4、穿過二氧化硅隔離層4設(shè)置在摻雜硅層3上的漏極5、設(shè)置在二氧化硅隔離層4上的控制柵極6、陰極調(diào)節(jié)電極7、源極8和二氧化硅覆蓋層9，漏極5、控制柵極6、陰極調(diào)節(jié)電極7和源極8的各個電極互不相連。
所述的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)的固定位置為安裝固定在陰極面板上。所述的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)的襯底材料為玻璃，如鈉鈣玻璃，硼硅玻璃；襯底材料上存在一個二氧化硅絕緣層；在二氧化硅絕緣層的上面制備了一層摻雜硅層；摻雜硅層可以為p型，也可以為n型；摻雜硅層可以制作一層，也可以制作多層；所述雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)在摻雜硅層的上面再次制備一層二氧化硅絕緣隔離層；在二氧化硅絕緣隔離層的上面制作一個金屬導(dǎo)電層，分別充當源極、漏極、控制柵極和陰極調(diào)節(jié)電極；源極、漏極、控制柵極以及陰極調(diào)節(jié)電極可以用金屬金、銀、鎳、鉻、鋁來制作；需要在源極、控制柵極以及陰極調(diào)節(jié)電極的上面覆蓋上一層二氧化硅保護層；將碳納米管陰極制備在漏極上。
雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)包括襯底材料玻璃1、二氧化硅層2、p型摻雜硅層3、二氧化硅隔離層4、漏極5、控制柵極6、陰極調(diào)節(jié)電極7、源極8、二氧化硅覆蓋層9，并采用如下的工藝進行制作1)襯底材料玻璃1的制作對整體襯底材料玻璃進行劃割；2)二氧化硅層2的制作在襯底材料玻璃1上制備出一層二氧化硅2層；此二氧化硅層充當雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)和襯底材料玻璃1之間的絕緣層；3)p型摻雜硅層3的制作在二氧化硅層上制備出一層p型摻雜硅層3；4)p型摻雜硅層3的光刻對p型摻雜硅層進行光刻；導(dǎo)電溝道就形成在p型摻雜硅層中；5)二氧化硅隔離層4的制作在p型摻雜硅層的上面制備出二氧化硅隔離層4；此二氧化硅隔離層充當p型摻雜硅層3和電極(包括控制柵極6和陰極調(diào)節(jié)電極7)之間的絕緣隔離層；6)二氧化硅隔離層4的光刻對二氧化硅隔離層4進行光刻；要求將漏極5的部位下面的二氧化硅隔離層4完全刻蝕掉，暴露出摻雜硅層3；要求將源極8的部位下面的二氧化硅隔離層4完全刻蝕掉，暴露出摻雜硅層3；要求控制柵極6的部位的二氧化硅隔離層4不被刻蝕；要求將陰極調(diào)節(jié)電極7的部位的二氧化硅隔離層4部分刻蝕，其厚度為控制柵極6部位二氧化硅隔離層厚度的二分之一；7)鎳金屬層的蒸鍍在p型摻雜硅層和二氧化硅層的上面蒸鍍上一層鎳金屬層；8)鎳金屬層的光刻對蒸鍍的鎳金屬層進行光刻；要求鎳金屬層覆蓋住源極部位的p型摻雜硅層3，形成源極8電極；要求鎳金屬層覆蓋住漏極部位的p型摻雜硅層3，形成漏極5電極；要求鎳金屬層覆蓋住控制柵極部位的二氧化硅隔離層4，形成控制柵極6電極；要求鎳金屬層覆蓋住陰極調(diào)節(jié)電極部位的二氧化硅隔離層4，形成陰極調(diào)節(jié)電極7電極；要求漏極5、控制柵極6、陰極調(diào)節(jié)電極7和源極8的各個電極互不相連；9)二氧化硅覆蓋層9的制作在雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)的上面制備出二氧化硅層；要求將所有的漏極5、控制柵極6、陰極調(diào)節(jié)電極7、源極8和二氧化硅隔離層全部覆蓋起來；10)二氧化硅覆蓋層9的光刻對二氧化硅覆蓋層進行光刻；要求僅僅暴露出鎳金屬漏極5部分，其余部分充當雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)中的二氧化硅覆蓋層9；11)玻璃表面清潔處理對整體玻璃表面進行清潔處理，除掉灰塵和雜質(zhì)。
本發(fā)明中的帶有雙柵極射體陰極控制結(jié)構(gòu)的碳納米管陰極場致發(fā)射平板顯示器主要由陽極面板結(jié)構(gòu)、陰極面板結(jié)構(gòu)、控制柵極結(jié)構(gòu)及其附屬消氣劑元件構(gòu)成。本發(fā)明的帶有雙柵極射體陰極控制結(jié)構(gòu)的碳納米管陰極場致發(fā)射平板顯示器的制作工藝如下1、陰極板的制作1)碳納米管陰極10的印刷結(jié)合絲網(wǎng)印刷工藝，將碳納米管印刷在襯底材料玻璃1的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)中的鎳金屬漏極5上，形成用于發(fā)射電子的碳納米管陰極；2)碳納米管陰極的后處理對印刷后的碳納米管陰極進行后處理，以改善碳納米管的場致發(fā)射特性。
2、陽極面板的制作1)清潔平板玻璃11，除掉表面雜質(zhì)；2)在平板玻璃11上蒸鍍一層錫銦氧化物12薄膜；3)對錫銦氧化物12薄膜進行光刻，形成導(dǎo)電條；4)結(jié)合絲網(wǎng)印刷工藝，在導(dǎo)電條的非顯示區(qū)域印刷絕緣漿料13層，用于防止寄生電子發(fā)射；經(jīng)過烘烤(烘烤溫度150℃，保持時間5分鐘)之后，放置在燒結(jié)爐中進行高溫?zé)Y(jié)(燒結(jié)溫度580℃，保持時間10分鐘)；5)結(jié)合絲網(wǎng)印刷工藝，在導(dǎo)電條上面的顯示區(qū)域印刷熒光粉層14；在烘箱當中進行烘烤(烘烤溫度120℃，保持時間10分鐘)；3、器件裝配將陰極面板、陽極面板、控制柵極以及玻璃圍框[15]裝配到一起，并將消氣劑16放入到空腔當中，用低熔點玻璃粉固定。在玻璃面板的四周涂抹好低熔點玻璃粉，用夾子固定。
4、成品制作對已經(jīng)裝配好的器件進行如下的封裝工藝將樣品器件放入烘箱當中進行烘烤；放入燒結(jié)爐當中進行高溫?zé)Y(jié)；在排氣臺上進行器件排氣、封離，在烤消機上對器件內(nèi)部的消氣劑進行烤消，最后加裝管腳形成成品件。
權(quán)利要求
1.一種帶有雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)的平板顯示器，包括由陰極面板[1]、陽極面板[11]以及四周玻璃圍框[15]所構(gòu)成的密封真空腔、陽極面板[11]上有光刻的錫銦氧化物薄膜層[12]以及制備在錫銦氧化物薄膜層上面的熒光粉層[14]、在陰極面板上制備有碳納米管陰極[10]，其特征在于在陰極面板上制備有雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)，每一個像素點下對應(yīng)的碳納米管陰極都制備有一個用于調(diào)整碳納米管場致發(fā)射電子的能力，達到使得整體碳納米管陰極能夠均勻、穩(wěn)定發(fā)射電子的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種帶有雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)的平板顯示器，其特征在于所述的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)包括襯底材料[1]、在襯底材料[1]上制備的二氧化硅層[2]、在二氧化硅層上制備的帶有導(dǎo)電溝道的p型摻雜硅層[3]、在p型摻雜硅層上制備的二氧化硅隔離層[4]、穿過二氧化硅隔離層[4]設(shè)置在摻雜硅層[3]上的漏極[5]、設(shè)置在二氧化硅隔離層[4]上的控制柵極[6]、陰極調(diào)節(jié)電極[7]、源極[8]和二氧化硅覆蓋層[9]，漏極[5]、控制柵極[6]、陰極調(diào)節(jié)電極[7]和源極[8]的各個電極互不相連。
3.如權(quán)利要求2所述的一種帶有雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)的平板顯示器，其特征在于所述的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)的固定位置為安裝固定在陰極面板上。
4.如權(quán)利要求2所述的一種帶有雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)的平板顯示器，其特征在于所述的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)的襯底材料為玻璃，如鈉鈣玻璃，硼硅玻璃；襯底材料上存在一個二氧化硅絕緣層；在二氧化硅絕緣層的上面制備了一層摻雜硅層；摻雜硅層可以為p型，也可以為n型；摻雜硅層可以制作一層，也可以制作多層；
5.如權(quán)利要求2所述的一種帶有雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)的平板顯示器，其特征在于所述雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)在摻雜硅層的上面再次制備一層二氧化硅絕緣隔離層；在二氧化硅絕緣隔離層的上面制作一個金屬導(dǎo)電層，分別充當源極、漏極、控制柵極和陰極調(diào)節(jié)電極；源極、漏極、控制柵極以及陰極調(diào)節(jié)電極可以用金屬金、銀、鎳、鉻、鋁來制作；需要在源極、控制柵極以及陰極調(diào)節(jié)電極的上面覆蓋上一層二氧化硅保護層；將碳納米管陰極制備在漏極上。
6.一種帶有雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)的平板顯示器的制作工藝，其特征在于制作工藝如下a、陰極板的制作1)碳納米管陰極[10]的印刷結(jié)合絲網(wǎng)印刷工藝，將碳納米管[10]印刷在襯底材料[1]的雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)中的鎳金屬漏極[5]上，形成用于發(fā)射電子的碳納米管[10]陰極；2)碳納米管[10]陰極的后處理對印刷后的碳納米管[10]陰極進行后處理，以改善碳納米管的場致發(fā)射特性，b、陽極面板的制作1)清潔平板玻璃[11]，除掉表面雜質(zhì)；2)在平板玻璃[11]上蒸鍍一層錫銦氧化物[12]薄膜；3)對錫銦氧化物[12]薄膜進行光刻，形成導(dǎo)電條；4)結(jié)合絲網(wǎng)印刷工藝，在導(dǎo)電條的非顯示區(qū)域印刷絕緣漿料[13]層，用于防止寄生電子發(fā)射；經(jīng)過烘烤，烘烤溫度150℃，保持時間5分鐘，之后，放置在燒結(jié)爐中進行高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)溫度580℃，保持時間10分鐘；5)結(jié)合絲網(wǎng)印刷工藝，在導(dǎo)電條上面的顯示區(qū)域印刷熒光粉層[14]；在烘箱當中進行烘烤，烘烤溫度120℃，保持時間10分鐘；c、器件裝配將陰極面板、陽極面板、控制柵極以及玻璃圍框[15]裝配到一起，并將消氣劑[16]放入到空腔當中，用低熔點玻璃粉固定。在玻璃面板的四周涂抹好低熔點玻璃粉，用夾子固定，d、成品制作對已經(jīng)裝配好的器件進行如下的封裝工藝將樣品器件放入烘箱當中進行烘烤；放入燒結(jié)爐當中進行高溫?zé)Y(jié)；在排氣臺上進行器件排氣、封離，在烤消機上對器件內(nèi)部的消氣劑進行烤消，最后加裝管腳形成成品件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種帶有雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)的平板顯示器的制作工藝，其特征在于雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)采用如下的工藝進行制作1)襯底材料[1]的制作對整體襯底材料玻璃進行劃割；2)二氧化硅層[2]的制作在襯底材料[1]上制備出一層二氧化硅[2]層；此二氧化硅層充當雙柵極MOSFET發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)和襯底材料[1]之間的絕緣層；3)p型摻雜硅層[3]的制作在二氧化硅層上制備出一層p型摻雜硅層[3]；4)p型摻雜硅層[3]的光刻對p型摻雜硅層進行光刻；導(dǎo)電溝道就形成在p型摻雜硅層中；5)二氧化硅隔離層[4]的制作在p型摻雜硅層的上面制備出二氧化硅隔離層[4]；此二氧化硅隔離層充當p型摻雜硅層[3]和電極之間的絕緣隔離層；6)二氧化硅隔離層[4]的光刻對二氧化硅隔離層[4]進行光刻；要求將漏極[5]的部位下面的二氧化硅隔離層[4]完全刻蝕掉，暴露出摻雜硅層[3]；要求將源極[8]的部位下面的二氧化硅隔離層[4]完全刻蝕掉，暴露出摻雜硅層[3]；要求控制柵極[6]的部位的二氧化硅隔離層[4]不被刻蝕；要求將陰極調(diào)節(jié)電極[7]的部位的二氧化硅隔離層[4]部分刻蝕，其厚度為控制柵極[6]部位二氧化硅隔離層厚度的二分之一；7)鎳金屬層的蒸鍍在p型摻雜硅層和二氧化硅層的上面蒸鍍上一層鎳金屬層；8)鎳金屬層的光刻對蒸鍍的鎳金屬層進行光刻；要求鎳金屬層覆蓋住源極部位的p型摻雜硅層[3]，形成源極[8]電極；要求鎳金屬層覆蓋住漏極部位的p型摻雜硅層[3]，形成漏極[5]電極；要求鎳金屬層覆蓋住控制柵極部位的二氧化硅隔離層[4]，形成控制柵極[6]電極；要求鎳金屬層覆蓋住陰極調(diào)節(jié)電極部位的二氧化硅隔離層[4]，形成陰極調(diào)節(jié)電極[7]電極；要求漏極[5]、控制柵極[6]、陰極調(diào)節(jié)電極[7]和源極[8]的各個電極互不相連；9)二氧化硅覆蓋層[9]的制作在雙柵極射體陰極控制結(jié)構(gòu)的上面制備出二氧化硅層；要求將所有的漏極[5]、控制柵極[6]、陰極調(diào)節(jié)電極[7]、源極[8]和二氧化硅隔離層全部覆蓋起來；10)二氧化硅覆蓋層[9]的光刻對二氧化硅覆蓋層進行光刻；要求僅僅暴露出鎳金屬漏極[5]部分，其余部分充當雙柵極射體陰極控制結(jié)構(gòu)中的二氧化硅覆蓋層[9]；11)玻璃表面的清潔處理對整體玻璃表面進行清潔處理，除掉灰塵和雜質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)的平板顯示器及其制作工藝，包括有如下的組成部分由陰極面板、陽極面板以及四周玻璃圍框所構(gòu)成的密封真空腔，陽極面板上有光刻的錫銦氧化物薄膜層以及制備在錫銦氧化物薄膜層上面的熒光粉層，在陰極面板上制備有碳納米管陰極以及雙柵極發(fā)射體陰極控制結(jié)構(gòu)，具有制作過程成本低廉、成品率高、結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定可靠的優(yōu)點。
文檔編號H01L21/00GK1779893SQ200510048410
公開日2006年5月31日 申請日期2005年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月18日
發(fā)明者李玉魁 申請人:中原工學(xué)院