專利名稱：帶有環(huán)形組聚焦電極結構的平板顯示器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于平面顯示技術領域、真空科學以及納米科學技術領域的相互交叉技術領域，涉及一種平板場致發(fā)射顯示器的器件制作，特別涉及一種帶有環(huán)形組聚焦電極結構的平板顯示器。
背景技術：
碳納米管具有小的尖端曲率半徑、極高的機械強度以及高的縱橫比率，是一種較為理想的冷陰極制作材料，目前，對于利用碳納米管作為冷陰極的場致發(fā)射平板顯示器件來說，通常情況下是沒有聚焦電極的，由于從碳納米管陰極發(fā)射的電子并不都是垂直于陽極面板方向的，而是存在著各個方向的發(fā)射角度，這樣就容易在陽極面板上形成一個很大的象素點光斑范圍，這對于進一步提高平板顯示器件的顯示分辨率是非常不利的；另一方面，由于在陽極面板上的像素點面積很小，發(fā)散的電子束在陽極面板上所覆蓋的顯示面積過大，極其容易造成多個相鄰像素點同時發(fā)光，出現(xiàn)了顯示器件中的顏色交叉失真現(xiàn)象。因此，在平板碳納米管場致發(fā)射顯示器件當中，如何控制電子束發(fā)散是必須解決的一個現(xiàn)實問題，而聚焦電極結構制作質量的優(yōu)劣直接影響到整體顯示器件的質量，其聚焦特性也是衡量平板顯示器件的重要性能指標之一。
為了進一步提高平板顯示器件的使用壽命，就需要使用耐高電壓的熒光粉，這也就是說，需要增加陽極和控制柵極之間的距離來使得電子獲得足夠高的能量而激發(fā)熒光粉發(fā)光，但這又同需要減少陽極和控制柵極之間的距離來降低電子束發(fā)散的影響現(xiàn)象是相互矛盾的，如何解決這個矛盾現(xiàn)象也是需要重點思考的問題之一。
此外，在確保柵極結構對碳納米管陰極具有良好控制作用的前提下，還需要盡可能的降低總體器件成本，進行穩(wěn)定可靠、成本低廉、性能優(yōu)良、高質量的器件制作。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的缺點而提供一種成本低廉、結構簡單、制作成功率高、制作過程穩(wěn)定可靠的帶有環(huán)形組聚焦電極結構的平板顯示器。
本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的包括由陰極面板、陽極面板和四周玻璃圍框構成的密封真空腔、在陰極面板上印刷的碳納米管陰極、用于控制碳納米管陰極電子發(fā)射的控制柵極和用于電子聚焦的環(huán)形組聚焦電極，在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，在環(huán)形組聚焦電極結構中的聚焦電極孔對對應于同一像素的陰極發(fā)射電子進行聚焦。所述的環(huán)形組聚焦電極結構包括基底材料、設置在基底材料上的控制柵極、覆蓋住控制柵極的絕緣隔離層、印刷在絕緣隔離層上的聚焦電極和覆蓋住聚焦電極的絕緣覆蓋層，在上述結構中，從基底材料到絕緣覆蓋層之間開有上下貫通的電子通道孔，三個電子通道孔組成聚焦電極孔。
所述的環(huán)形組聚焦電極結構設置在碳納米管陰極上方，其中聚焦電極位于陽極面板和控制柵極之間。所述的環(huán)形組聚焦電極結構的基底材料為薄層玻璃、云母板、陶瓷片以及云母片絕緣材料中的任一種，所述的環(huán)形組聚焦電極結構中的聚焦電極為導電條、銀漿線條和蒸鍍銅、鋁、金導電物質中的一種。所述的控制柵極是利用鍍膜機，在基底材料上蒸鍍一層金屬鋁膜，然后通過常規(guī)的光刻工藝，對金屬鋁膜進行光刻，制作出控制柵極導電條。所述的環(huán)形組聚焦電極結構中的聚焦電極是在絕緣隔離層上印刷一層銀漿，形成聚焦電極條，在聚焦電極條上開有聚焦電極孔，其中一個聚焦電極孔同時控制著對應于同一像素的一組陰極發(fā)射的電子。所述的聚焦電極和控制柵極之間的絕緣隔離層為聚酰亞胺絕緣層。
本實用新型具有如下積極有益效果本實用新型中的環(huán)形組聚焦電極結構位于碳納米管陰極的上方，用于對從碳納米管陰極發(fā)射的電子進行聚焦，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，向陽極高速運動，轟擊熒光粉層而發(fā)光；由于環(huán)形組聚焦電極結構位于陽極面板和控制柵極之間，對陰極發(fā)射的電子有聚焦作用，因此使得電子在陽極面板上所形成的像素點面積極大的減少，這對進一步提高平板顯示器件的顯示分辨率是有利的，也提高了顯示器件的發(fā)光效率。在本實用新型中的環(huán)形組聚焦電極結構中，由于聚焦電極孔對像素起著強有力的控制作用，因此極大的減少了電子束的發(fā)散程度，避免了像素點顏色交叉失真現(xiàn)象的發(fā)生。在本實用新型中的環(huán)形組聚焦電極結構中，由于一個聚焦電極孔同時控制著一組像素中的紅、綠、藍三個熒光粉發(fā)光點，這就在確保良好的聚焦作用的同時，極大地簡化了器件的制作過程，簡化了器件制作的實際工藝，確保器件制作的成功率。在本實用新型中的環(huán)形組聚焦電極結構中，從制作工藝的角度來看，環(huán)形組聚焦電極結構和陰極板的制作工藝是相互獨立的，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(chǎn)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，在環(huán)形組聚焦電極結構的制作過程中，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，有利于進行商業(yè)化的大規(guī)模生產(chǎn)。
在該帶有環(huán)形組聚焦電極結構的三極碳納米管陰極場致發(fā)射平板顯示器包括如下的主要組成部分由陰極面板、陽極面板和四周玻璃圍框構成的密封真空腔，在陰極面板上有印刷的碳納米管陰極，用于控制碳納米管陰極電子發(fā)射的控制柵極，用于電子聚焦的環(huán)形組聚焦電極結構，在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。其特征在于制作了環(huán)形組聚焦電極結構，用于對對應于同一像素的一組陰極發(fā)射電子進行聚焦，進一步提高平板器件的顯示分辨率。簡化器件的制作工藝，降低器件制作的成本。
圖1是環(huán)形組聚焦電極結構的縱向結構示意圖；圖2是環(huán)形組聚焦電極結構的橫向結構示意圖；圖3中是一個帶有環(huán)形組聚焦電極結構的的碳納米管陰極場致發(fā)射平面顯示器的結構示意圖。
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7、陽極面板10和四周玻璃圍框14構成的密封真空腔、在陰極面板7的陰極導電條8上印刷的碳納米管陰極9、用于控制碳納米管陰極9電子發(fā)射的控制柵極3和用于電子聚焦的環(huán)形組聚焦電極5，在陽極面板10上有光刻的錫銦氧化物薄膜層11、制備在錫銦氧化物薄膜層11上面的熒光粉層13以及在導電條的非顯示區(qū)域印刷絕緣漿料層12，在環(huán)形組聚焦電極結構中的聚焦電極孔對對應于同一像素的陰極發(fā)射電子進行聚焦。陰極面板7、陽極面板10和四周玻璃圍框14構成的密封真空腔放有的消氣劑15。
所述的環(huán)形組聚焦電極結構包括基底材料1、設置在基底材料1上的控制柵極3、覆蓋住控制柵極3的絕緣隔離層4、印刷在絕緣隔離層4上的聚焦電極5和覆蓋住聚焦電極5的絕緣覆蓋層6，在上述結構中，從基底材料1到絕緣覆蓋層6之間開有上下貫通的電子通道孔2，三個電子通道孔2組成一組聚焦電極孔。
所述的環(huán)形組聚焦電極結構設置在碳納米管陰極9上方，其中聚焦電極5位于陽極面板10和控制柵極3之間。
所述的環(huán)形組聚焦電極結構的基底材料為薄層玻璃、云母板、陶瓷片以及云母片絕緣材料中的任一種，所述的環(huán)形組聚焦電極結構中的聚焦電極為導電條、銀漿線條和蒸鍍銅、鋁、金導電物質中的一種。
所述的控制柵極3是利用鍍膜機，在基底材料1上蒸鍍一層金屬鋁膜，然后通過常規(guī)的光刻工藝，對金屬鋁膜進行光刻，制作出控制柵極導電條3。
所述的環(huán)形組聚焦電極結構中的聚焦電極5是在絕緣隔離層4上印刷一層銀漿，形成聚焦電極條，在聚焦電極條上開有聚焦電極孔，其中一個聚焦電極孔同時控制著對應于同一像素的一組陰極發(fā)射的電子。
所述的聚焦電極5和控制柵極3之間的絕緣隔離層4為聚酰亞胺絕緣層。
由陰極面板、陽極面板和四周玻璃圍框構成的密封真空腔，在陰極面板上有印刷的碳納米管陰極，用于控制碳納米管陰極電子發(fā)射的控制柵極，用于電子聚焦的環(huán)形組聚焦電極結構，在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。其特征在于制作了環(huán)形組聚焦電極結構，用于對對應于同一像素的一組陰極發(fā)射電子進行聚焦，進一步提高平板器件的顯示分辨率。整體平板顯示器件在提高碳納米管陰極場致發(fā)射性能、改進顯示器件的場發(fā)射效率的同時，還能夠進一步降低整體平板器件的制作成本，簡化整體器件制作工藝和制作過程。
權利要求1.一種帶有環(huán)形組聚焦電極結構的平板顯示器，包括由陰極面板(7)、陽極面板(10)和四周玻璃圍框(14)構成的密封真空腔、在陰極面板(7)上印刷的碳納米管陰極(9)、用于控制碳納米管陰極(9)電子發(fā)射的控制柵極(3)和用于電子聚焦的環(huán)形組聚焦電極(5)，在陽極面板(10)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(13)，其特征在于在環(huán)形組聚焦電極結構中的聚焦電極孔對對應于同一像素的陰極發(fā)射電子進行聚焦。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有環(huán)形組聚焦電極結構的平板顯示器，其特征在于所述的環(huán)形組聚焦電極結構包括基底材料(1)、設置在基底材料(1)上的控制柵極(3)、覆蓋住控制柵極(3)的絕緣隔離層(4)、印刷在絕緣隔離層(4)上的聚焦電極(5)和覆蓋住聚焦電極(5)的絕緣覆蓋層(6)，在上述結構中，從基底材料(1)到絕緣覆蓋層(6)之間開有上下貫通的電子通道孔(2)，三個電子通道孔(2)組成聚焦電極孔。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有環(huán)形組聚焦電極結構的平板顯示器，其特征在于所述的環(huán)形組聚焦電極結構設置在碳納米管陰極(9)上方，其中聚焦電極(5)位于陽極面板(10)和控制柵極(3)之間。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種帶有環(huán)形組聚焦電極結構的平板顯示器，其特征在于所述的環(huán)形組聚焦電極結構的基底材料為薄層玻璃、云母板、陶瓷片以及云母片絕緣材料中的任一種，所述的環(huán)形組聚焦電極結構中的聚焦電極為導電條、銀漿線條和蒸鍍銅、鋁、金導電物質中的一種。
5.根據(jù)權利要求2所述的一種帶有環(huán)形組聚焦電極結構的平板顯示器，其特征在于所述的控制柵極(3)是利用鍍膜機，在基底材料(1)上蒸鍍一層金屬鋁膜，然后通過常規(guī)的光刻工藝，對金屬鋁膜進行光刻，制作出控制柵極導電條(3)。
6.根據(jù)權利要求2所述的一種帶有環(huán)形組聚焦電極結構的平板顯示器，其特征在于所述的環(huán)形組聚焦電極結構中的聚焦電極(5)是在絕緣隔離層(4)上印刷一層銀漿，形成聚焦電極條，在聚焦電極條上開有聚焦電極孔，其中一個聚焦電極孔同時控制著對應于同一像素的一組陰極發(fā)射的電子。
7.根據(jù)權利要求2所述的一種帶有環(huán)形組聚焦電極結構的平板顯示器，其特征在于所述的聚焦電極(5)和控制柵極(3)之間的絕緣隔離層(4)為聚酰亞胺絕緣層。
專利摘要本實用新型涉及一種帶有環(huán)形組聚焦電極結構的平板顯示器，包括由陰極面板、陽極面板和四周玻璃圍框構成的密封真空腔，在陰極面板上有印刷的碳納米管陰極，用于控制碳納米管陰極電子發(fā)射的控制柵極，用于電子聚焦的環(huán)形組聚焦電極結構，在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，環(huán)形組聚焦電極結構中的聚焦電極孔對對應于同一像素的陰極發(fā)射電子進行聚焦，這就在確保良好的聚焦作用的同時，極大地簡化了器件的制作過程，簡化了器件制作的實際工藝，確保器件制作的成功率，改進了碳納米管陰極的場致發(fā)射電子的能力，降低了整體平板顯示器件的制作成本，有利于進行大規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號H01J29/02GK2904277SQ20052003229
公開日2007年5月23日 申請日期2005年10月18日 優(yōu)先權日2005年10月18日
發(fā)明者李玉魁 申請人:中原工學院