專利名稱：邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)的平面發(fā)光顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于納米科學(xué)技術(shù)、平板顯示技術(shù)、真空科學(xué)技術(shù)以及微電子科學(xué)技術(shù)的相互交叉領(lǐng)域，涉及到平板場致發(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，特別涉及到一種邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)的、碳納米管陰極的場致發(fā)射平面顯示器。
背景技術(shù)：
目前，世界已經(jīng)進入“信息革命”時代，顯示技術(shù)及顯示器件在信息技術(shù)的發(fā)展過程中占據(jù)了十分重要的地位，電視、電腦、移動電話等可攜式設(shè)備以及各類儀器儀表上的顯示屏為人們的日常生活和工作提供者大量的信息。沒有顯示器，就不會有當今迅猛發(fā)展的信息技術(shù)。平面顯示器是重要的人機界面，這已經(jīng)是不爭的事實。平板顯示器近年來由于廣視角、高解析度、大畫面等技術(shù)不斷得到突破，將逐漸趕超陰極射線管的發(fā)展趨勢，使得大屏幕平板顯示器繼續(xù)在顯示器市場上邁出更為堅定的步伐。顯示器領(lǐng)域正在朝向高畫質(zhì)(接近自然色彩)，輕便化(攜帶方便)，大畫面(滿足臨場感)以及立體化，故而朝向小型化以創(chuàng)新技術(shù)開發(fā)及平面化發(fā)展。顯示器集電子、通信和信息處理技術(shù)于一體，被認為是電子工業(yè)在20世紀微電子、計算機之后的又一重大發(fā)展機會?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，顯示技術(shù)也在發(fā)生一場革命。由于平板顯示器具有重量輕、厚度薄、體積小、無輻射、不閃爍等優(yōu)點，已成為顯示技術(shù)發(fā)展的方向。
碳納米管具有獨特的幾何結(jié)構(gòu)和極高的機械強度，能夠在外加電壓的作用下發(fā)射大量的電子，成為了新型的優(yōu)異陰極發(fā)射材料。在新型的場致發(fā)射平板顯示器件當中，已經(jīng)制作了新型的陰極結(jié)構(gòu)，并將碳納米管移植到其中。當在控制柵極上施加正電壓的情況下，在碳納米管表面就會形成強大的電場，迫使其發(fā)射大量的電子，也就是冷場致發(fā)射現(xiàn)象。但是在陰極發(fā)射的過程中，并不是所有的陰極材料都能夠均勻的發(fā)射電子的，而是在碳納米管陰極的邊緣位置發(fā)射的電子最多，其表面形成的電場強度也最大，這也是在冷場致發(fā)射中一個比較獨特的現(xiàn)象。那么如何充分利用這種現(xiàn)象，來更好的為制作新型顯示器件服務(wù)呢？也就是說應(yīng)當如何有效地利用這種最大邊緣位置發(fā)射大量電子的現(xiàn)象呢，這是研究人員需要解決的一個現(xiàn)實問題。
在目前的透射式平板顯示器件當中，可見光從陽極面板直接透射出去，需要通過各種膜層以后才能透射到器件外部，具有很大程度的光線損失，也減少了器件的發(fā)光效率。受到各種因素的制約，目前在器件制作技術(shù)上無法得到突破；而且，這種器件的陽極工作電壓過高，需要更高質(zhì)量的絕緣物質(zhì)來進行保護，這無形中增加了器件的總體制作成本，這也和平板顯示器件中成本低廉的初衷相違背。
此外，在盡可能不影響顯示圖像質(zhì)量的前提下，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
本實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制作過程成本低廉、結(jié)構(gòu)簡單、制作成品率高、穩(wěn)定可靠、邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)的邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)的平面發(fā)光顯示器。
本實用新型的目的是這樣實現(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)置有陽極電極層，在后玻璃面板上印刷上一層絕緣漿料層，形成絕緣增高層，絕緣增高層覆蓋住后玻璃面板和陽極電極層，并且在絕緣增高層上預(yù)留出陽極像素孔，并且陽極像素孔中的陽極電極層暴露出來，在絕緣隔離層上面設(shè)置有陰極電極層，在陰極電極層的上面設(shè)置有絕緣隔離層，在絕緣隔離層的上面設(shè)置有控制柵極電極層，在陽極電極層的上面設(shè)置有熒光粉層，在陰極電極層的上面還設(shè)置有碳納米管陰極。在充分利用陰極邊緣發(fā)射大量電子原理的基礎(chǔ)上，由陰極發(fā)射的電子直接轟擊陽極熒光粉而發(fā)出可見光，并經(jīng)過陽極電極層的發(fā)射，從前玻璃面板透射到器件外部。
所述的陰極電極層的上面存在一個絕緣隔離層，絕緣隔離層可以為絕緣漿料層、二氧化硅層之一，絕緣隔離層不全部覆蓋住陰極電極層，僅僅覆蓋住中間部分，在兩側(cè)要預(yù)留出陰極電極層部分，以便于為碳納米管陰極的制備提供空間，絕緣隔離層的上面存在一個控制柵極電極層，控制柵極電極層可以為金、銀、鎳、鉻、鋁金屬層。
本實用新型具有如下的積極效果本實用新型中的主要特點在于制作了邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)的、碳納米管陰極的發(fā)光平板顯示器件。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，由陰極發(fā)射的電子直接轟擊陽極熒光粉而發(fā)出可見光，并經(jīng)過陽極電極層的發(fā)射，從前玻璃面板透射到器件外部。將絲網(wǎng)印刷工藝的大面積可行性以及良好的器件結(jié)構(gòu)的有利之處相結(jié)合起來，制作出性能更加優(yōu)良的場致發(fā)射發(fā)光平板器件。
1、采用了邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)來制作場致發(fā)射顯示器件，有利于進一步提升器件的發(fā)射效率。在本實用新型中，制作在后玻璃面板上的陽極鋁膜層充當著陽極電極的作用，在鋁膜層的上面存在著熒光粉層。碳納米管陰極位于絕緣增高層上面的兩側(cè)，當在控制柵極電極上施加正向電壓以后，在碳納米管陰極表面就會形成強大的電場強度，從而發(fā)射出大量的電子；而由于陽極熒光粉層位于碳納米管陰極的側(cè)面略低位置，這就使得碳納米管陰極邊緣處的碳納米管有了更為優(yōu)越的發(fā)展空間，也就充分利用了碳納米管陰極邊緣位置更加能夠發(fā)射大量電子的原理；而且，由于陽極熒光粉層位于碳納米管陰極的側(cè)面略低位置，這也使得從碳納米管陰極發(fā)射的電子有一個高速運動的過程，在陽極高電壓的作用下轟擊熒光粉層而發(fā)出可見光。由于從碳納米管陰極發(fā)射的電子沒有經(jīng)過任何其它元件，也沒有受到任何其它元件的不良干擾，直接對熒光粉層進行高能量轟擊，這顯著提高了器件的發(fā)光效率。
2、在后玻璃面板上制作了鋁膜層，其一方面充當陽極的電極，使得能夠?qū)ζ骷┘舆m當?shù)年枠O高電壓，另一方面也使利用蒸鍍的鋁膜形成一個反射鏡面，來對可見光更好的進行反射，從前玻璃面板透射到器件外部。
3、采用反射式的發(fā)光平板顯示結(jié)構(gòu)，有利于提高器件的圖像顯示質(zhì)量。在本發(fā)明中的邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)發(fā)光平板顯示器件當中，當熒光粉層被電子轟擊而發(fā)出可見光以后，發(fā)出的可見光經(jīng)過熒光粉層背部的鋁膜層(也就是陽極電極層)反射，從前玻璃面板直接透射到器件外部。由于前玻璃面板上的顯示區(qū)域無任何其它器件，因此，器件發(fā)出的可見光可以說是幾乎沒有任何損失的就透射到器件外部，這無疑會極大地提高器件的圖象顯示質(zhì)量。
此外，在本實用新型中的邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)的發(fā)光平板顯示器件當中，在充分結(jié)合了絲網(wǎng)印刷工藝的基礎(chǔ)上進行了器件制作，具有制作大面積顯示器件的可行性；在本實用新型中的邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)發(fā)光平板顯示器件的制作過程中，并沒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給出了本實用新型的后玻璃面板結(jié)構(gòu)的縱向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2給出了本實用新型的后玻璃面板結(jié)構(gòu)的橫向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3中給出了本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行進一步說明，但本實用新型并不局限于這些實施例。
本實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10所構(gòu)成的密封真空腔，設(shè)置在前玻璃面板9上的支撐墻結(jié)構(gòu)11以及附屬消氣劑元件12，在后玻璃面板1上設(shè)置有陽極電極層2，在后玻璃面板1上印刷上一層絕緣漿料層，形成絕緣增高層3，絕緣增高層3覆蓋住后玻璃面板1和陽極電極層2，并且在絕緣增高層3上預(yù)留出陽極像素孔，并且陽極像素孔中的陽極電極層2暴露出來，在絕緣隔離層3上面設(shè)置有陰極電極層4，在陰極電極層4的上面設(shè)置有絕緣隔離層5，在絕緣隔離層5的上面設(shè)置有控制柵極電極層6，在陽極電極層2的上面設(shè)置有熒光粉層7，在陰極電極層4的上面還設(shè)置有碳納米管陰極8。
所述的前玻璃面板和后玻璃面板為鈉鈣玻璃、硼硅玻璃材料之一。所述的絕緣增高層的陰極電極層可以為金、銀、鎳、鉻、鋁金屬之一。所述的陰極電極層的上面存在一個絕緣隔離層，絕緣隔離層可以為絕緣漿料層、二氧化硅層之一，絕緣隔離層不全部覆蓋住陰極電極層，僅僅覆蓋住中間部分，在兩側(cè)要預(yù)留出陰極電極層部分，以便于為碳納米管陰極的制備提供空間，絕緣隔離層的上面存在一個控制柵極電極層，控制柵極電極層可以為金、銀、鎳、鉻、鋁金屬層。
本實用新型中的邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)平板發(fā)光顯示器件的前玻璃面板和后玻璃面板為大型、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；本實用新型中的邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)平板發(fā)光顯示器件的前玻璃面板和后玻璃面板為玻璃材料，如鈉鈣玻璃、硼硅玻璃；本實用新型中的邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)平板發(fā)光顯示器件的后玻璃面板上存在一個陽極金屬層；本實用新型中的邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)平板發(fā)光顯示器件的后玻璃面板上的陽極金屬層為鋁膜層；本實用新型中的邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)平板發(fā)光顯示器件的后玻璃面板上的鋁膜層的制作可以結(jié)合常規(guī)的蒸鍍工藝和光刻工藝來完成，來形成陽極電極；本實用新型中的邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)平板發(fā)光顯示器件的后玻璃面板上存在一個絕緣增高層；本實用新型中的邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)平板發(fā)光顯示器件的后玻璃面板上的絕緣增高層可以為絕緣漿料層、二氧化硅層和聚銑亞胺層；本實用新型中的邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)平板發(fā)光顯示器件的絕緣增高層上預(yù)留有陽極像素孔；本實用新型中的邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)平板發(fā)光顯示器件的絕緣增高層的陽極像素孔中要暴露出下面的陽極電極；本實用新型中的邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)平板發(fā)光顯示器件的絕緣增高層的上面存在一個陰極電極層；本實用新型中的邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)平板發(fā)光顯示器件的陰極電極層可以為金、銀、鎳、鉻、鋁金屬；本實用新型中的邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)平板發(fā)光顯示器件的碳納米管陰極就制備在陰極電極層上；本實用新型中的邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)平板發(fā)光顯示器件的陰極電極層的上面存在一個絕緣隔離層；本實用新型中的邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)平板發(fā)光顯示器件的絕緣隔離層可以為絕緣漿料層、二氧化硅層；本實用新型中的邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)平板發(fā)光顯示器件的絕緣隔離層不能夠全部覆蓋住陰極電極層，僅僅覆蓋住中間部分，在兩側(cè)要預(yù)留出陰極電極層部分，以便于為碳納米管陰極的制備提供空間；本實用新型中的邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)平板發(fā)光顯示器件的絕緣隔離層的上面存在一個控制柵極電極層；本實用新型中的邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)平板發(fā)光顯示器件的控制柵極電極層可以為金、銀、鎳、鉻、鋁金屬層；本實用新型中的邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)平板發(fā)光顯示器在陽極電極層上制備有熒光粉層。
權(quán)利要求1.一種邊緣發(fā)射結(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[10]所構(gòu)成的密封真空腔，設(shè)置在前玻璃面板[9]上的支撐墻結(jié)構(gòu)[11]以及附屬消氣劑元件[12]，其特征在于在后玻璃面板[1]上設(shè)置有陽極電極層[2]，在后玻璃面板[1]上印刷上一層絕緣漿料層，形成絕緣增高層[3]，絕緣增高層[3]覆蓋住后玻璃面板[1]和陽極電極層[2]，并且在絕緣增高層[3]上預(yù)留出陽極像素孔，并且陽極像素孔中的陽極電極層[2]暴露出來，在絕緣隔離層[3]上面設(shè)置有陰極電極層[4]，在陰極電極層[4]的上面設(shè)置有絕緣隔離層[5]，在絕緣隔離層[5]的上面設(shè)置有控制柵極電極層[6]，在陽極電極層[2]的上面設(shè)置有熒光粉層[7]，在陰極電極層[4]的上面還設(shè)置有碳納米管陰極[8]。
2.如權(quán)利要求1所述的一種邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)的平面發(fā)光顯示器，其特征在于所述的前玻璃面板和后玻璃面板為鈉鈣玻璃、硼硅玻璃材料之一。
3.如權(quán)利要求1所述的一種邊緣發(fā)射結(jié)構(gòu)的平面發(fā)光顯示器，其特征在于所述的絕緣增高層的陰極電極層可以為金、銀、鎳、鉻、鋁金屬之一。
4.如權(quán)利要求1所述的一種邊緣發(fā)射結(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的上面存在一個絕緣隔離層，絕緣隔離層可以為絕緣漿料層、二氧化硅層之一，絕緣隔離層不全部覆蓋住陰極電極層，僅僅覆蓋住中間部分，在兩側(cè)要預(yù)留出陰極電極層部分，以便于為碳納米管陰極的制備提供空間，絕緣隔離層的上面存在一個控制柵極電極層，控制柵極電極層可以為金、銀、鎳、鉻、鋁金屬層。
專利摘要本實用新型涉及一種場致發(fā)射平面顯示器件，包括由陽極襯底玻璃、陰極襯底玻璃以及四周玻璃圍框所構(gòu)成的密封真空腔，陰極襯底玻璃上有陰極導(dǎo)電條以及印刷的碳納米管陰極，用于控制電子發(fā)射的控制柵極，陽極襯底玻璃上有制備的熒光粉層，支撐墻結(jié)構(gòu)及其附屬消氣劑元件，在陽極面板上安裝有高色度對比度結(jié)構(gòu)，具有制作過程成本低廉、結(jié)構(gòu)簡單、制作成品率高、穩(wěn)定可靠的優(yōu)點。
文檔編號H01J29/86GK2904280SQ200520032299
公開日2007年5月23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