專利名稱：帶有側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的平面發(fā)光顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于納米科學(xué)技術(shù)、微電子科學(xué)技術(shù)、平板顯示技術(shù)以及真空科學(xué)技術(shù)的相互交叉領(lǐng)域，涉及到平板場(chǎng)致發(fā)射發(fā)光顯示器件的制作，具體涉及到碳納米管陰極的平板場(chǎng)致發(fā)射顯示器的器件制作方面的內(nèi)容，特別涉及到一種帶有側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的、碳納米管陰極的場(chǎng)致發(fā)射平面顯示器。
背景技術(shù)：
碳納米管是一種有著獨(dú)特幾何外形結(jié)構(gòu)的高性能材料，具有大的縱橫比率，小的尖端曲率半徑，極高的機(jī)械強(qiáng)度以及良好的電學(xué)特性等諸多特點(diǎn)。當(dāng)外界電壓施加到碳納米管陰極表面的時(shí)候，在碳納米管陰極表面就會(huì)形成強(qiáng)大的電場(chǎng)強(qiáng)度，迫使碳納米管發(fā)射出大量的電子，這就是冷場(chǎng)致發(fā)射現(xiàn)象。這是充分的利用到了這一原理，才使得利用碳納米管作為陰極材料來(lái)制作場(chǎng)致發(fā)射平板發(fā)光顯示器件成為現(xiàn)實(shí)，并在最近的幾年中得到了極大的進(jìn)展。在將碳納米管制作成陰極材料的過(guò)程中，受到具體制作工藝、制作工序、制作漿料、制作器械等各種因素的影響，其場(chǎng)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(guò)程。那么，如何采取有效的措施，能夠讓大面積的碳納米管陰極實(shí)現(xiàn)均勻、穩(wěn)定的發(fā)射電子，是研究人員所需要解決的一個(gè)問(wèn)題。
對(duì)于印刷到陰極導(dǎo)電層上碳納米管來(lái)說(shuō)，是通過(guò)外界在陰極導(dǎo)電層上施加電壓，然后再將外加電壓傳遞到碳納米管陰極上的。碳納米管的場(chǎng)致發(fā)射能力的大小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，碳納米管與陰極導(dǎo)電層之間的附著力大小的影響，碳納米管與陰極導(dǎo)電層之間的歐姆接觸情況，同一碳納米管陰極在不同外界條件下發(fā)射能力的變化，等等。一方面要對(duì)碳納米管陰極導(dǎo)電層中的電阻阻值進(jìn)行一定程度的調(diào)節(jié)，使得外加電壓能夠均勻的施加到碳納米管陰極上，避免出現(xiàn)部分碳納米管材料上電壓比較高而另一部分碳納米管材料上電壓比較低的現(xiàn)象；另一方面還要對(duì)陰極導(dǎo)電層中的電流流向進(jìn)行一定程度的控制，避免出現(xiàn)在某一方面上的陰極電流過(guò)大，造成陰極電極失調(diào)現(xiàn)象的出現(xiàn)。碳納米管陰極具有獨(dú)特的陰極邊緣電場(chǎng)集中現(xiàn)象，在碳納米管陰極發(fā)射電子的過(guò)程中，并不都是所有的陰極材料都能夠均勻的發(fā)射大量電子的，而是在碳納米管陰極的邊緣位置發(fā)射的電子最多，這也是冷場(chǎng)致發(fā)射中比較獨(dú)特的一個(gè)現(xiàn)象。如何能夠充分利用這一有利現(xiàn)象，并且將其和陰極結(jié)構(gòu)的選擇綜合起來(lái)進(jìn)行考慮，這是研究制作人員所需要思考的一個(gè)問(wèn)題。而對(duì)于諸如此類問(wèn)題還沒(méi)有得到完美的解決方案。
此外，在盡可能不影響碳納米管陰極的場(chǎng)致電子發(fā)射能力的前提下，在引入改善處理工藝的同時(shí)，還需要進(jìn)一步降低器件的制作成本，能夠進(jìn)行大面積的器件制作，器件制作過(guò)程免于復(fù)雜化，有利于進(jìn)行商業(yè)化的大規(guī)模生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作過(guò)程成本低廉、穩(wěn)定可靠、制作成品率高、帶有側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的碳納米管陰極場(chǎng)致發(fā)射平面顯示器。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的包括由前玻璃面板、后玻璃面板以及四周玻璃圍框所構(gòu)成的密封真空腔，設(shè)置在前玻璃面板上的陽(yáng)極電極層和印刷在陽(yáng)極電極層上的熒光粉層，用于控制電子發(fā)射的控制柵極，絕緣支撐墻結(jié)構(gòu)以及附屬消氣劑元件，在后玻璃面板上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)碳納米管陰極的電流走向和調(diào)整碳納米管場(chǎng)致發(fā)射電子的能力的側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)。
所述的側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)包括基底材料、設(shè)置在基底材料上的陰極電極層、設(shè)置在陰極電極層上面和陰極電極層中間位置的陰極電阻層、設(shè)置在陰極電阻層上面的絕緣隔離層，其中位于陰極電極層中間位置的陰極電阻層的上面設(shè)置有陰極接觸層，在陰極接觸層上設(shè)置有陰極過(guò)渡層，在陰極過(guò)渡層的上面設(shè)置有碳納米管陰極，在絕緣隔離層的上面設(shè)置有控制柵極電極層。
陰極電阻層為摻雜多晶硅層、單晶硅層之一，陰極電極層上面的陰極電阻層和陰極電極層中間位置的陰極電阻層是相互連通的，并且呈現(xiàn)一種溝槽結(jié)構(gòu)，位于陰極電極層上面的陰極電阻層要比位于陰極電極層中間位置的陰極電阻層要高。所述的陰極接觸層呈現(xiàn)一種兩側(cè)高、中間低的“V”字型結(jié)構(gòu)。在充分利用碳納米管陰極邊緣發(fā)射大量電子原理的基礎(chǔ)上，制作了側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)碳納米管陰極的電流走向，調(diào)整碳納米管場(chǎng)致發(fā)射電子的能力，從而達(dá)到使得整體碳納米管陰極能夠均勻、穩(wěn)定發(fā)射電子的作用，以期進(jìn)一步改善整體顯示器件的圖像顯示質(zhì)量。
本實(shí)用新型具有如下的積極效果本實(shí)用新型中的主要特點(diǎn)在于制作了帶有側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的、碳納米管陰極的平板發(fā)光場(chǎng)致發(fā)射顯示器件。在充分利用碳納米管陰極邊緣發(fā)射大量電子原理的基礎(chǔ)上，制作了側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)碳納米管陰極的電流走向，調(diào)整碳納米管場(chǎng)致發(fā)射電子的能力，從而達(dá)到使得整體碳納米管陰極能夠均勻、穩(wěn)定發(fā)射電子的作用，以期進(jìn)一步改善整體顯示器件的圖像顯示質(zhì)量。
其一，制作了高度不同的陰極電阻層結(jié)構(gòu)，能夠充分的調(diào)節(jié)陰極電流的走向，調(diào)整碳納米管場(chǎng)致發(fā)射電子的能力，從而達(dá)到使得整體碳納米管陰極均勻穩(wěn)定的發(fā)射大量的電子。在本實(shí)用新型中的側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)中，利用n型摻雜多晶硅制作了陰極電阻層。當(dāng)外加電壓施加到陰極電極層以后，通過(guò)n型摻雜多晶硅層的傳遞，就可以將電壓傳遞到碳納米管陰極上面。利用n型摻雜多晶硅的半導(dǎo)體特性，可以對(duì)流經(jīng)碳納米管陰極的電流進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)某一部分碳納米管陰極電流過(guò)大的時(shí)候，那么該處的n型摻雜多晶硅層也就必須承擔(dān)著大的電勢(shì)差，從而減少了該處碳納米管陰極的電壓；反之亦然。這樣n型摻雜多晶硅層就能夠自動(dòng)的來(lái)調(diào)節(jié)碳納米管陰極上的電壓大小。另外，由于陰極電極層的抬高作用，陰極電阻層的高度是不同的，位于相鄰陰極電極層中間位置的陰極電阻層比較低，位于陰極電極層上面的陰極電阻層高度比較高，這樣就對(duì)碳納米管陰極的側(cè)向有一個(gè)鎮(zhèn)流的作用，使得碳納米管陰極的側(cè)面方向不至于向絕緣隔離層結(jié)構(gòu)發(fā)射過(guò)多的電子，也就減少了絕緣隔離層上的電學(xué)壓力。
其二、制作了“V”字型的陰極接觸層結(jié)構(gòu)，能夠充分的利用碳納米管陰極的邊緣電場(chǎng)集中現(xiàn)象，也就能夠使得碳納米管陰極發(fā)射大量的電子。在本實(shí)用新型中的側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)當(dāng)中，同樣利用n型摻雜多晶硅制作了陰極接觸層，但是將陰極接觸層制作成了“V”字型結(jié)構(gòu)，即中間低，兩側(cè)高。這樣當(dāng)碳納米管陰極制備在該位置以后，所形成的碳納米管陰極層也就是一個(gè)“V”字型結(jié)構(gòu)，這樣就更加容易的利用碳納米管陰極邊緣發(fā)射大量電子的工作原理。
其三、制作了陰極過(guò)渡層結(jié)構(gòu)，這樣能夠更好的解決碳納米管陰極和陰極導(dǎo)電層之間的良好歐姆接觸問(wèn)題。在陰極過(guò)渡層的頂端制作了一個(gè)鉬金屬層，然后將碳納米管制備在鉬金屬層的上面。由于碳納米管能夠和鉬金屬層形成良好的歐姆接觸，這樣利用鉬金屬層作為中間介質(zhì)，從而和底部的n型摻雜多晶硅層進(jìn)行連接起來(lái)，有效地解決了歐姆接觸問(wèn)題。
此外，在本實(shí)用新型中的側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)平板發(fā)光顯示器件當(dāng)中，并沒(méi)有采用特殊的器件制作材料以及特殊的器件制作工藝，能夠極大地降低器件的生產(chǎn)成本，具有制作工藝簡(jiǎn)單、制作成本低廉、穩(wěn)定可靠、高質(zhì)量顯示圖像等優(yōu)越之處。


圖1給出了帶有側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)平板發(fā)光顯示器件的后玻璃面板結(jié)構(gòu)的縱向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2給出了帶有側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)平板發(fā)光顯示器件的后玻璃面板結(jié)構(gòu)的橫向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3中給出了一個(gè)碳納米管陰極的、側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)發(fā)光平板顯示器件的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖所示，本實(shí)用新型包括由前玻璃面板9、后玻璃面板1以及四周玻璃圍框14所構(gòu)成的密封真空腔，設(shè)置在前玻璃面板9上的陽(yáng)極電極層10和印刷在陽(yáng)極電極層10上的熒光粉層12以及在陽(yáng)極電極層的非顯示區(qū)域印刷的絕緣漿料層11，用于控制電子發(fā)射的控制柵極7，絕緣支撐墻結(jié)構(gòu)13以及附屬消氣劑15元件，在后玻璃面板1上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)碳納米管陰極的電流走向和調(diào)整碳納米管場(chǎng)致發(fā)射電子的能力的側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)。
在導(dǎo)電層所述的側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)包括基底材料1、設(shè)置在基底材料上的陰極電極層2、設(shè)置在陰極電極層上面和陰極電極層中間位置的陰極電阻層3、設(shè)置在陰極電阻層3上面的絕緣隔離層6，其中位于陰極電極層中間位置的陰極電阻層的上面設(shè)置有陰極接觸層4，在陰極接觸層4上設(shè)置有陰極過(guò)渡層5，在陰極過(guò)渡層5的上面設(shè)置有碳納米管陰極8，在絕緣隔離層6的上面設(shè)置有控制柵極電極層7。
陰極電阻層3為摻雜多晶硅層、單晶硅層之一，陰極電極層上面的陰極電阻層和陰極電極層中間位置的陰極電阻層是相互連通的，并且呈現(xiàn)一種溝槽結(jié)構(gòu)，位于陰極電極層上面的陰極電阻層要比位于陰極電極層中間位置的陰極電阻層要高。
所述的側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的基底材料為鈉鈣玻璃，硼硅玻璃之一。所述的陰極電極層為錫銦氧化物膜、金、銀、鉬、鎳、鉻金屬之一。所述的陰極接觸層4呈現(xiàn)一種兩側(cè)高、中間低的“V”字型結(jié)構(gòu)。所述的陰極過(guò)渡層5為金屬層，金屬層為金、銀、鉬、鎳、鉻金屬之一。絕緣隔離層6可以為二氧化硅層、聚酰亞胺層之一。
權(quán)利要求1.一種帶有側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的平面發(fā)光顯示器，包括由前玻璃面板[9]、后玻璃面板[1]以及四周玻璃圍框[14]所構(gòu)成的密封真空腔，設(shè)置在前玻璃面板[9]上的陽(yáng)極電極層[10]和印刷在陽(yáng)極電極層[10]上的熒光粉層[12]，用于控制電子發(fā)射的控制柵極[7]，絕緣支撐墻結(jié)構(gòu)[13]以及附屬消氣劑[15]元件，其特征在于在后玻璃面板[1]上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)碳納米管陰極的電流走向和調(diào)整碳納米管場(chǎng)致發(fā)射電子的能力的側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種帶有側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的平面發(fā)光顯示器，其特征在于所述的側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)包括基底材料[1]、設(shè)置在基底材料上的陰極電極層[2]、設(shè)置在陰極電極層上面和陰極電極層中間位置的陰極電阻層[3]、設(shè)置在陰極電阻層[3]上面的絕緣隔離層[6]，其中位于陰極電極層中間位置的陰極電阻層的上面設(shè)置有陰極接觸層[4]，在陰極接觸層[4]上設(shè)置有陰極過(guò)渡層[5]，在陰極過(guò)渡層[5]的上面設(shè)置有碳納米管陰極[8]，在絕緣隔離層[6]的上面設(shè)置有控制柵極電極層[7]。
3.如權(quán)利要求2所述的一種帶有側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的平面發(fā)光顯示器，其特征在于陰極電阻層[3]為摻雜多晶硅層、單晶硅層之一，陰極電極層上面的陰極電阻層和陰極電極層中間位置的陰極電阻層是相互連通的，并且呈現(xiàn)一種溝槽結(jié)構(gòu)，位于陰極電極層上面的陰極電阻層要比位于陰極電極層中間位置的陰極電阻層要高。
4.如權(quán)利要求2所述的一種帶有側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的平面發(fā)光顯示器，其特征在于所述的側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的基底材料為鈉鈣玻璃，硼硅玻璃之一。
5.如權(quán)利要求2所述的一種帶有側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的平面發(fā)光顯示器，其特征在于所述的陰極電極層為錫銦氧化物膜、金、銀、鉬、鎳、鉻金屬之一。
6.如權(quán)利要求2所述的一種帶有側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的平面發(fā)光顯示器，其特征在于所述的陰極接觸層[4]呈現(xiàn)一種兩側(cè)高、中間低的“V”字型結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求2所述的一種帶有側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的平面發(fā)光顯示器，其特征在于所述的陰極過(guò)渡層[5]為金屬層，金屬層為金、銀、鉬、鎳、鉻金屬之一。
8.如權(quán)利要求2所述的一種帶有側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的平面發(fā)光顯示器，其特征在于絕緣隔離層[6]可以為二氧化硅層、聚酰亞胺層之一。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種帶有側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的平面發(fā)光顯示器，包括由前玻璃面板、后玻璃面板以及四周玻璃圍框所構(gòu)成的密封真空腔，設(shè)置在前玻璃面板上的陽(yáng)極電極層和印刷在陽(yáng)極電極層上的熒光粉層，用于控制電子發(fā)射的控制柵極，絕緣支撐墻結(jié)構(gòu)以及附屬消氣劑元件，在后玻璃面板上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)碳納米管陰極的電流走向和調(diào)整碳納米管場(chǎng)致發(fā)射電子的能力的側(cè)向鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作過(guò)程成本低廉、穩(wěn)定可靠、制作成品率高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01J31/12GK2904275SQ200520032290
公開日2007年5月23日 申請(qǐng)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(qǐng)人:中原工學(xué)院