專(zhuān)利名稱(chēng)：帶有副柵極的背柵結(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)明屬于平面顯示技術(shù)領(lǐng)域、微電子科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域、真空科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域以及納米科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的相互交叉領(lǐng)域，涉及到平板場(chǎng)致發(fā)射顯示器的器件制作，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，特別涉及到帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)的、碳納米管陰極的場(chǎng)致發(fā)射平面顯示器件的制作工藝。
背景技術(shù)：
碳納米管具有小的尖端曲率半徑、高的縱橫比率，良好的導(dǎo)電性能，優(yōu)秀的場(chǎng)致發(fā)射特性以及極高的機(jī)械強(qiáng)度，是一種比較理想的冷陰極制作材料，已經(jīng)引起了眾多研究者們的高度關(guān)注。利用碳納米管作為陰極而制作的場(chǎng)致發(fā)射平板顯示器是近來(lái)一種新興的平面器件，具有高亮度、高清晰度、完全平面化、寬視角、薄型化等諸多優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用越來(lái)越廣泛，具有十分廣闊的發(fā)展空間。
為了降低整體器件的生產(chǎn)成本，以便于能夠和常規(guī)的集成驅(qū)動(dòng)電路相結(jié)合起來(lái)，制作三極結(jié)構(gòu)的場(chǎng)致發(fā)射顯示器件已經(jīng)成為了一種必然的選擇。在三極結(jié)構(gòu)的碳納米管陰極平板顯示器件中，柵極是一個(gè)比較關(guān)鍵的元件，它對(duì)碳納米管陰極的電子發(fā)射起著必要的控制作用，而柵極結(jié)構(gòu)的好與壞也直接影響著整體器件的制作是否成功。目前，大多數(shù)的平板顯示器件都選擇了柵極結(jié)構(gòu)位于碳納米管陰極上方的結(jié)構(gòu)形式，柵極結(jié)構(gòu)的強(qiáng)有力控制作用明顯，制作工藝比較簡(jiǎn)單，但是所形成的柵極電流比較大，工作電壓有些偏高，對(duì)于制作材料的要求比較嚴(yán)格，這是其不利之處。因此，如何選擇適合的柵極結(jié)構(gòu)形式以及選擇適合的制作工藝，就是研究人員所面臨的一個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。在三極結(jié)構(gòu)的平板顯示器件當(dāng)中，柵極和碳納米管陰極之間的間距也是一個(gè)比較關(guān)鍵的因素，二者之間的距離越小，則控制電壓也就下降，這是符合降低整體器件工作電壓的要求的，但是隨著二者之間的距離越來(lái)越小，對(duì)于器件的制作材料和制作工藝的要求也越來(lái)越高，在很多情況下是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，因此，這就要求研究人員在綜合考慮器件結(jié)構(gòu)和器件制作工藝、器件制作材料等因素的基礎(chǔ)上來(lái)選擇合適的結(jié)構(gòu)形式。
此外，在確保柵極結(jié)構(gòu)對(duì)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(jìn)行穩(wěn)定可靠、成本低廉、性能優(yōu)良、高質(zhì)量的器件制作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述平板顯示器件中存在的缺點(diǎn)而提供一種成本低廉、制作過(guò)程穩(wěn)定可靠、制作成功率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)的平板顯示器件及其制作工藝。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)的平板顯示器，包括由陰極面板、陽(yáng)極面板和四周玻璃圍框所構(gòu)成的密封真空腔；在陰極面板上有碳納米管陰極、陰極導(dǎo)電層；在陽(yáng)極面板上有光刻的陽(yáng)極導(dǎo)電層以及制備在陽(yáng)極導(dǎo)電層上面的熒光粉層；支撐墻結(jié)構(gòu)以及消氣劑附屬元件，在陰極面板上制作有用于控制碳納米管陰極電子發(fā)射的帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)，帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)的固定位置為安裝固定在陰極面板上，柵極導(dǎo)電層位于碳納米管陰極的背部，控制碳納米管陰極的電子發(fā)射，同時(shí)副柵極位于碳納米管陰極的側(cè)向；帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)的陰極面板上存在著柵極導(dǎo)電層，柵極導(dǎo)電層的上面存在一個(gè)二氧化硅絕緣層，此二氧化硅絕緣層完全覆蓋住陰極面板和柵極導(dǎo)電層；此二氧化硅層充當(dāng)柵極和陰極之間的絕緣層；二氧化硅絕緣層經(jīng)刻蝕形成連接孔；此連接孔，將二氧化硅絕緣層下面的柵極導(dǎo)電層和二氧化硅絕緣層上面的副柵極金屬層相互連接起來(lái)，帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)的副柵極金屬層的上面存在一個(gè)二氧化硅覆蓋層，此二氧化硅覆蓋層位于副柵極金屬層的上方，將副柵極金屬層完全覆蓋??；陰極導(dǎo)電層的上面存在一個(gè)催化劑金屬層，催化劑金屬層的圖案和陰極導(dǎo)電層的圖案相同；陰極導(dǎo)電層和柵極導(dǎo)電層的走向相互垂直，二氧化硅絕緣層的上面存在一個(gè)金屬層，刻蝕后的金屬層分為兩部分，一部分形成碳納米管陰極的陰極導(dǎo)電層，另一部分形成副柵極金屬層，并且該副柵極金屬層和底部的柵極導(dǎo)電層相互連通。
柵極導(dǎo)電層為錫銦氧化物膜層或金、銀、錫、鉬、鎢金屬層。
所述的帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)的二氧化硅絕緣層上面的金屬層為金屬金、銀、錫、鉬、銦。
一種帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)的平板顯示器的制作工藝，其制作工藝如下A、陽(yáng)極板的制作1)、陽(yáng)極面板的制作對(duì)整體玻璃進(jìn)行劃片，除掉灰塵和雜質(zhì)，形成陽(yáng)極面板；2)、陽(yáng)極導(dǎo)電層的制作在陽(yáng)極面板的上面蒸鍍一層錫銦氧化物膜層；結(jié)合常規(guī)的光刻工藝，對(duì)錫銦氧化物膜層進(jìn)行刻蝕，形成陽(yáng)極導(dǎo)電層；3)、絕緣漿料層的制作結(jié)合絲網(wǎng)印刷工藝，在陽(yáng)極導(dǎo)電層的非顯示區(qū)域印刷絕緣漿料層，用于防止寄生電子發(fā)射，在150℃±10℃的溫度條件下烘烤5～15分鐘之后，放置在燒結(jié)爐中進(jìn)行580℃±10℃的高溫?zé)Y(jié)，保持時(shí)間為5～15分鐘；
4)、熒光粉層的制作結(jié)合絲網(wǎng)印刷工藝，在陽(yáng)極導(dǎo)電層上面的顯示區(qū)域印刷熒光粉層，放置在烘箱中，在120℃±10℃的溫度條件下烘烤5～15分鐘；B、陰極板的制作碳納米管陰極的生長(zhǎng)利用催化劑金屬層作為生長(zhǎng)碳納米管用的催化劑，結(jié)合直接生長(zhǎng)法，在金屬過(guò)渡層的上面制備出碳納米管陰極；C、器件裝配將陰極面板、陽(yáng)極面板以及玻璃圍框、支撐墻結(jié)構(gòu)裝配到一起，并將消氣劑放入到空腔當(dāng)中，用低熔點(diǎn)玻璃粉固定，在玻璃面板的四周涂抹好低熔點(diǎn)玻璃粉，用夾子固定；D、成品制作對(duì)已經(jīng)裝配好的器件進(jìn)行如下的封裝工藝1)、將樣品器件放入烘箱當(dāng)中進(jìn)行烘烤；2)、放入燒結(jié)爐當(dāng)中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)；3)、在排氣臺(tái)上進(jìn)行器件排氣、封離，在烤消機(jī)上對(duì)器件內(nèi)部的消氣劑進(jìn)行烤消，最后加裝管腳形成所需要的平板顯示器。
帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)包括陰極面板、柵極導(dǎo)電層、二氧化硅絕緣層、連接孔、副柵極金屬層、陰極導(dǎo)電層、二氧化硅覆蓋層、催化劑金屬層部分，并采用如下的工藝進(jìn)行制作1)、陰極面板的制作對(duì)整體玻璃進(jìn)行劃片，形成陰極面板；2)、柵極導(dǎo)電層的制作在陰極面板上蒸鍍上一層金屬鉬，然后結(jié)合常規(guī)的光刻工藝，對(duì)金屬鉬層進(jìn)行刻蝕，形成柵極導(dǎo)電層；3)、二氧化硅絕緣層的制作在陰極面板上制備出二氧化硅絕緣層，此二氧化硅絕緣層充當(dāng)柵極和陰極之間的絕緣隔離層；此二氧化硅絕緣層覆蓋住陰極面板和柵極導(dǎo)電層；4)、連接孔的制作結(jié)合常規(guī)的光刻工藝，對(duì)二氧化硅絕緣層進(jìn)行刻蝕，形成連接孔；此連接孔將二氧化硅絕緣層下面的柵極導(dǎo)電層和二氧化硅絕緣層上面的副柵極金屬層相互連接起來(lái)；5)、副柵極金屬層和陰極導(dǎo)電層的制作在二氧化硅絕緣層的上面蒸鍍一個(gè)金屬鉬層，此金屬鉬層覆蓋住二氧化硅絕緣層；結(jié)合常規(guī)的光刻工藝對(duì)金屬鉬層進(jìn)行刻蝕，將金屬鉬層分為兩部分一部分形成碳納米管陰極的陰極導(dǎo)電層，另一部分形成副柵極金屬層，并且該副柵極金屬層和底部的柵極導(dǎo)電層通過(guò)連接孔相互連通；6)、二氧化硅覆蓋層的制作在副柵極金屬層的上面制備出一個(gè)二氧化硅覆蓋層，此二氧化硅覆蓋層位于副柵極金屬層的上方，將副柵極金屬層完全覆蓋??；7)、催化劑金屬層的制作在陰極導(dǎo)電層上蒸鍍上一層金屬鎳，然后結(jié)合常規(guī)的光刻工藝，對(duì)金屬鎳層進(jìn)行刻蝕，形成催化劑金屬層；催化劑金屬層的圖案和陰極導(dǎo)電層的圖案完全相同；8)、玻璃表面的清潔處理對(duì)陰極面板玻璃表面進(jìn)行清潔處理，除掉雜質(zhì)和灰塵；本發(fā)明具有如下的積極效果本發(fā)明中的最主要特點(diǎn)在于制作了副柵極的背柵結(jié)構(gòu)，并制作了帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)的、碳納米管陰極的場(chǎng)致發(fā)射平板發(fā)光顯示器件。
本發(fā)明中的帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)中的柵極結(jié)構(gòu)主要位于碳納米管陰極的下方，對(duì)于碳納米管陰極的電子發(fā)射起著強(qiáng)有力的控制作用。當(dāng)在柵極上施加適當(dāng)電壓以后，碳納米管就會(huì)發(fā)射出大量的電子，所發(fā)射的電子不會(huì)受到柵極結(jié)構(gòu)的截流，所形成的柵極電流也比較小，極大地提高了碳納米管陰極的場(chǎng)致發(fā)射效率，提高了整體顯示器件的發(fā)光效率，有效的降低了器件的工作電壓。
在本發(fā)明中的帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)中，在二氧化硅絕緣層的上面存在一個(gè)副柵極。眾所周知，柵極和碳納米管陰極之間的距離是一個(gè)比較關(guān)鍵的影響因素，二者之間的距離越小，則用于控制碳納米管電子發(fā)射的電壓也就越低，這是符合整體器件低工作電壓的要求的。在帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)中，已經(jīng)盡可能的將二氧化硅絕緣層的厚度作的小一些，以便于確保低的柵極工作電壓。但是受到絕緣層擊穿強(qiáng)度的限制，不可能將絕緣層制作的過(guò)薄。如果二氧化硅層過(guò)薄，則容易引起柵極和陰極之間的電學(xué)擊穿，另外，在制作材料和制作工藝上也不容易實(shí)現(xiàn)。這種情況下，在二氧化硅絕緣層上制作了連接孔，然后通過(guò)連接孔將位于二氧化硅絕緣層下面的柵極導(dǎo)電層和位于二氧化硅上面的副柵極金屬層相互連接起來(lái)。結(jié)合精確的光刻工藝，能夠?qū)⒏睎艠O金屬層和碳納米管陰極層之間的距離進(jìn)一步減小，并且還不受具體材料材質(zhì)的限制，位于二氧化硅絕緣層下面的柵極導(dǎo)電層也不會(huì)受到任何影響。這樣，也就是說(shuō)，通過(guò)副柵極結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⑻技{米管陰極和柵極之間的距離進(jìn)一步縮減，進(jìn)一步有效的降低了器件的工作電壓。
另外，在本發(fā)明中的帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)中，在陰極導(dǎo)電層的上面又制作了催化劑金屬層，這就為后續(xù)工藝中碳納米管陰極的生長(zhǎng)作了充分的準(zhǔn)備。這樣，就可以在陰極導(dǎo)電層的上面直接進(jìn)行碳納米管的生長(zhǎng)了，也就使得柵極結(jié)構(gòu)和碳納米管陰極高度集成到一起，既簡(jiǎn)化了整體器件的制作工藝，同時(shí)也有利于進(jìn)一步提高整體器件的顯示分辨率。
此外，在本發(fā)明中的帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)中，并沒(méi)有采用特殊的結(jié)構(gòu)制作材料，也沒(méi)有采用特殊的器件制作工藝，這在很大程度上就進(jìn)一步降低了整體平板顯示器件的制作成本，簡(jiǎn)化了器件的制作過(guò)程，能夠進(jìn)行大面積的器件制作，有利于進(jìn)行商業(yè)化的大規(guī)模生產(chǎn)。


圖1給出了帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)的縱向結(jié)構(gòu)示意圖；圖2給出了帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)的橫向結(jié)構(gòu)示意圖；圖3給出了帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)的、碳納米管場(chǎng)致發(fā)射平面顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
一種帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)的平板顯示器，包括由陰極面板1、陽(yáng)極面板9和四周玻璃圍框15所構(gòu)成的密封真空腔；在陰極面板1上有碳納米管陰極16、陰極導(dǎo)電層6；在陽(yáng)極面板9上有光刻的陽(yáng)極導(dǎo)電層10以及制備在陽(yáng)極導(dǎo)電層上面的熒光粉層11；支撐墻結(jié)構(gòu)13以及消氣劑附屬元件14，在陰極面板1上制作有用于控制碳納米管16陰極電子發(fā)射的帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)，帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)的固定位置為安裝固定在陰極面板上，柵極導(dǎo)電層位于碳納米管陰極的背部，控制碳納米管陰極的電子發(fā)射，同時(shí)副柵極位于碳納米管陰極的側(cè)向；帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)的陰極面板上存在著柵極導(dǎo)電層，柵極導(dǎo)電層的上面存在一個(gè)二氧化硅絕緣層，此二氧化硅絕緣層完全覆蓋住陰極面板和柵極導(dǎo)電層；此二氧化硅層充當(dāng)柵極和陰極之間的絕緣層；二氧化硅絕緣層經(jīng)刻蝕形成連接孔；此連接孔，將二氧化硅絕緣層下面的柵極導(dǎo)電層和二氧化硅絕緣層上面的副柵極金屬層相互連接起來(lái)，帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)的副柵極金屬層的上面存在一個(gè)二氧化硅覆蓋層，此二氧化硅覆蓋層位于副柵極金屬層的上方，將副柵極金屬層完全覆蓋??；陰極導(dǎo)電層的上面存在一個(gè)催化劑金屬層，催化劑金屬層的圖案和陰極導(dǎo)電層的圖案相同；陰極導(dǎo)電層和柵極導(dǎo)電層的走向相互垂直，二氧化硅絕緣層的上面存在一個(gè)金屬層，刻蝕后的金屬層分為兩部分，一部分形成碳納米管陰極的陰極導(dǎo)電層，另一部分形成副柵極金屬層，并且該副柵極金屬層和底部的柵極導(dǎo)電層相互連通。
柵極導(dǎo)電層為錫銦氧化物膜層或金、銀、錫、鉬、鎢金屬層。所述的帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)的二氧化硅絕緣層上面的金屬層為金屬金、銀、錫、鉬、銦。
本發(fā)明中的帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)包括陰極面板1、柵極導(dǎo)電層2、二氧化硅絕緣層3、連接孔4、副柵極金屬層5、陰極導(dǎo)電層6、二氧化硅覆蓋層7、催化劑金屬層8部分，并采用如下的工藝進(jìn)行制作1、陰極面板的制作對(duì)整體玻璃進(jìn)行劃片，形成陰極面板；2、柵極導(dǎo)電層的制作在陰極面板上蒸鍍上一層金屬鉬，然后結(jié)合常規(guī)的光刻工藝，對(duì)金屬鉬層進(jìn)行刻蝕，形成柵極導(dǎo)電層；3、二氧化硅絕緣層的制作在陰極面板上制備出二氧化硅絕緣層，此二氧化硅絕緣層充當(dāng)柵極和陰極之間的絕緣隔離層；此二氧化硅絕緣層要覆蓋住陰極面板和柵極導(dǎo)電層。
4、連接孔的制作結(jié)合常規(guī)的光刻工藝，對(duì)二氧化硅絕緣層進(jìn)行刻蝕，形成連接孔；此連接孔能夠?qū)⒍趸杞^緣層下面的柵極導(dǎo)電層和二氧化硅絕緣層上面的副柵極金屬層相互連接起來(lái)，但是與碳納米管陰極的陰極導(dǎo)電層無(wú)關(guān)；5、副柵極金屬層和陰極導(dǎo)電層的制作在二氧化硅絕緣層的上面蒸鍍一個(gè)金屬鉬層，此金屬鉬層要完全覆蓋住二氧化硅絕緣層；結(jié)合常規(guī)的光刻工藝對(duì)金屬鉬層進(jìn)行刻蝕，將金屬鉬層分為兩部分一部分形成碳納米管陰極的陰極導(dǎo)電層，另一部分形成副柵極金屬層，并且該副柵極金屬層和底部的柵極導(dǎo)電層是通過(guò)連接孔相互連通的；6、二氧化硅覆蓋層的制作在副柵極金屬層的上面制備出一個(gè)二氧化硅覆蓋層，此二氧化硅覆蓋層僅僅位于副柵極金屬層的上方，將副柵極金屬層完全覆蓋??；7、催化劑金屬層的制作在陰極導(dǎo)電層上蒸鍍上一層金屬鎳，然后結(jié)合常規(guī)的光刻工藝，對(duì)金屬鎳層進(jìn)行刻蝕，形成催化劑金屬層；催化劑金屬層的圖案和陰極導(dǎo)電層的圖案完全相同。
8、玻璃表面的清潔處理對(duì)陰極面板玻璃表面進(jìn)行清潔處理，除掉雜質(zhì)和灰塵；本發(fā)明中帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)的碳納米管場(chǎng)致發(fā)射平板顯示器的制作工藝如下A、陽(yáng)極板的制作1)、陽(yáng)極面板9的制作對(duì)整體玻璃進(jìn)行劃片，除掉灰塵和雜質(zhì)，形成陽(yáng)極面板9；2)、陽(yáng)極導(dǎo)電層10的制作在陽(yáng)極面板9的上面蒸鍍一層錫銦氧化物膜層；結(jié)合常規(guī)的光刻工藝，對(duì)錫銦氧化物膜層進(jìn)行刻蝕，形成陽(yáng)極導(dǎo)電層10；3)、絕緣漿料層12的制作結(jié)合絲網(wǎng)印刷工藝，在陽(yáng)極導(dǎo)電層10的非顯示區(qū)域印刷絕緣漿料層12，用于防止寄生電子發(fā)射，在150℃±10℃的溫度條件下烘烤5～15分鐘之后，放置在燒結(jié)爐中進(jìn)行580℃±10℃的高溫?zé)Y(jié)，保持時(shí)間為5～15分鐘；
4)、熒光粉層11的制作結(jié)合絲網(wǎng)印刷工藝，在陽(yáng)極導(dǎo)電層10上面的顯示區(qū)域印刷熒光粉層11，放置在烘箱中，在120℃±10℃的溫度條件下烘烤5～15分鐘；B、陰極板的制作1)、碳納米管16陰極的生長(zhǎng)利用催化劑金屬層8作為生長(zhǎng)碳納米管用的催化劑，結(jié)合直接生長(zhǎng)法，在金屬過(guò)渡層的上面制備出碳納米管16陰極；2)、碳納米管16陰極的后處理對(duì)碳納米管陰極進(jìn)行后處理，以進(jìn)一步改善碳納米管陰極的場(chǎng)致發(fā)射特性。
C、器件裝配將陰極面板1、陽(yáng)極面板9以及玻璃圍框15、支撐墻13結(jié)構(gòu)裝配到一起，并將消氣劑14放入到空腔當(dāng)中，用低熔點(diǎn)玻璃粉固定，在玻璃面板的四周涂抹好低熔點(diǎn)玻璃粉，用夾子固定；D、成品制作對(duì)已經(jīng)裝配好的器件進(jìn)行如下的封裝工藝1)、將樣品器件放入烘箱當(dāng)中進(jìn)行烘烤；2)、放入燒結(jié)爐當(dāng)中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)；3)、在排氣臺(tái)上進(jìn)行器件排氣、封離，在烤消機(jī)上對(duì)器件內(nèi)部的消氣劑進(jìn)行烤消，最后加裝管腳形成所需要的平板顯示器。
權(quán)利要求
1.一種帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)的平板顯示器，包括由陰極面板[1]、陽(yáng)極面板[9]和四周玻璃圍框[15]所構(gòu)成的密封真空腔、在陽(yáng)極面板[9]上有光刻的陽(yáng)極導(dǎo)電層[10]以及制備在陽(yáng)極導(dǎo)電層上面的熒光粉層[11]、陰極面板[1]與陽(yáng)極面板[9]之間的支撐墻結(jié)構(gòu)[13]以及安裝在密封真空腔中的消氣劑附屬元件[14]，其特征在于在陰極面板[1]上制作有用于控制碳納米管陰極[16]電子發(fā)射的帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)的平板顯示器，其特征在于帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)安裝固定在陰極面板[1]上，在背柵結(jié)構(gòu)中，在陰極面板[1]上存在著柵極導(dǎo)電層(2)，在柵極導(dǎo)電層(2)的上面存在著二氧化硅絕緣層(3)，在二氧化硅絕緣層(3)上面存在著相互分離的副柵極金屬層(5)和陰極導(dǎo)電層(6)，在二氧化硅絕緣層(3)上刻蝕有將二氧化硅絕緣層下面的柵極導(dǎo)電層(2)和二氧化硅絕緣層上面的副柵極金屬層(5)相互連接起來(lái)連接孔(4)，在副柵極金屬層(5)上面存在二氧化硅覆蓋層(7)，陰極導(dǎo)電層(6)的上面存在著催化劑金屬層(8)，催化劑金屬層(8)上制有碳納米管陰極[16]。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)的平板顯示器，其特征在于二氧化硅絕緣層(3)完全覆蓋住柵極導(dǎo)電層(2)，二氧化硅覆蓋層(7)完全覆蓋住副柵極金屬層(5)，催化劑金屬層(8)的圖案和陰極導(dǎo)電層(6)的圖案相同，陰極導(dǎo)電層(6)和柵極導(dǎo)電層(2)的走向相互垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)的平板顯示器，其特征在于柵極導(dǎo)電層(2)、副柵極金屬層(5)、陰極導(dǎo)電層(6)為錫銦氧化物膜層或金、銀、錫、鉬、鎢金屬層。
5.一種帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)的平板顯示器的制作工藝，其特征在于其制作工藝如下A、陽(yáng)極板的制作1)、陽(yáng)極面板[9]的制作對(duì)整體玻璃進(jìn)行劃片，除掉灰塵和雜質(zhì)，形成陽(yáng)極面板[9]；2)、陽(yáng)極導(dǎo)電層[10]的制作在陽(yáng)極面板[9]的上面蒸鍍一層錫銦氧化物膜層；結(jié)合常規(guī)的光刻工藝，對(duì)錫銦氧化物膜層進(jìn)行刻蝕，形成陽(yáng)極導(dǎo)電層[10]；3)、絕緣漿料層[12]的制作結(jié)合絲網(wǎng)印刷工藝，在陽(yáng)極導(dǎo)電層[10]的非顯示區(qū)域印刷絕緣漿料層[12]，在150℃±10℃的溫度條件下烘烤5～15分鐘之后，放置在燒結(jié)爐中進(jìn)行580℃±10℃的高溫?zé)Y(jié)，保持時(shí)間為5～15分鐘；4)、熒光粉層[11]的制作結(jié)合絲網(wǎng)印刷工藝，在陽(yáng)極導(dǎo)電層[10]上面的顯示區(qū)域印刷熒光粉層[11]，放置在烘箱中，在120℃±10℃的溫度條件下烘烤5～15分鐘；B、陰極板的制作對(duì)整體玻璃進(jìn)行劃片，形成陰極面板，在陰極面板[1]上制作帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)，在帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)上制作碳納米管陰極[16]；C、器件裝配將陰極面板[1]、陽(yáng)極面板[9]以及玻璃圍框[15]、支撐墻[13]結(jié)構(gòu)裝配到一起，并將消氣劑[14]放入到空腔當(dāng)中，用低熔點(diǎn)玻璃粉固定，在玻璃面板的四周涂抹好低熔點(diǎn)玻璃粉，用夾子固定；D、成品制作對(duì)已經(jīng)裝配好的器件進(jìn)行如下的封裝工藝1)、將樣品器件放入烘箱當(dāng)中進(jìn)行烘烤；2)、放入燒結(jié)爐當(dāng)中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)；3)、在排氣臺(tái)上進(jìn)行器件排氣、封離，在烤消機(jī)上對(duì)器件內(nèi)部的消氣劑進(jìn)行烤消，最后加裝管腳形成所需要的平板顯不器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)的平板顯示器的制作工藝，其特征在于帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)包括陰極面板[1]、柵極導(dǎo)電層[2]、二氧化硅絕緣層[3]、連接孔[4]、副柵極金屬層[5]、陰極導(dǎo)電層[6]、二氧化硅覆蓋層[7]、催化劑金屬層[8]部分，并采用如下的工藝進(jìn)行制作1)、柵極導(dǎo)電層的制作在陰極面板上蒸鍍上一層金屬鉬，然后結(jié)合常規(guī)的光刻工藝，對(duì)金屬鉬層進(jìn)行刻蝕，形成柵極導(dǎo)電層；2)、二氧化硅絕緣層的制作在陰極面板上制備出二氧化硅絕緣層，此二氧化硅絕緣層充當(dāng)柵極和陰極之間的絕緣隔離層；此二氧化硅絕緣層覆蓋住陰極面板和柵極導(dǎo)電層；3)、連接孔的制作結(jié)合常規(guī)的光刻工藝，對(duì)二氧化硅絕緣層進(jìn)行刻蝕，形成連接孔；此連接孔將二氧化硅絕緣層下面的柵極導(dǎo)電層和二氧化硅絕緣層上面的副柵極金屬層相互連接起來(lái)；4)、副柵極金屬層和陰極導(dǎo)電層的制作在二氧化硅絕緣層的上面蒸鍍一個(gè)金屬鉬層，此金屬鉬層覆蓋住二氧化硅絕緣層；結(jié)合常規(guī)的光刻工藝對(duì)金屬鉬層進(jìn)行刻蝕，將金屬鉬層分為兩部分一部分形成碳納米管陰極的陰極導(dǎo)電層，另一部分形成副柵極金屬層，并且該副柵極金屬層和底部的柵極導(dǎo)電層通過(guò)連接孔相互連通；5)、二氧化硅覆蓋層的制作在副柵極金屬層的上面制備出一個(gè)二氧化硅覆蓋層，此二氧化硅覆蓋層位于副柵極金屬層的上方，將副柵極金屬層完全覆蓋??；6)、催化劑金屬層的制作在陰極導(dǎo)電層上蒸鍍上一層金屬鎳，然后結(jié)合常規(guī)的光刻工藝，對(duì)金屬鎳層進(jìn)行刻蝕，形成催化劑金屬層；催化劑金屬層的圖案和陰極導(dǎo)電層的圖案完全相同，利用催化劑金屬層作為生長(zhǎng)碳納米管用的催化劑，結(jié)合直接生長(zhǎng)法，在金屬過(guò)渡層的上面制備出碳納米管陰極；7)、玻璃表面的清潔處理對(duì)陰極面板玻璃表面進(jìn)行清潔處理，除掉雜質(zhì)和灰塵。
全文摘要
本發(fā)明涉及到帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)的平板顯示器及其制作工藝，該帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)的平板顯示器包括由陰極面板、陽(yáng)極面板和四周玻璃圍框所構(gòu)成的密封真空腔；在陰極面板上有碳納米管陰極、陰極導(dǎo)電層以及用于控制碳納米管陰極電子發(fā)射的帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)；在陽(yáng)極面板上有光刻的陽(yáng)極導(dǎo)電層以及制備在陽(yáng)極導(dǎo)電層上面的熒光粉層；支撐墻結(jié)構(gòu)以及消氣劑附屬元件，制作了帶有副柵極的背柵結(jié)構(gòu)，柵極結(jié)構(gòu)位于碳納米管陰極的下方，對(duì)于其電子發(fā)射起著強(qiáng)有力的控制作用，同時(shí)副柵極位于碳納米管陰極的側(cè)向，能夠有效的降低整體器件的工作電壓，提高碳納米管陰極的電子發(fā)射能力，有利于進(jìn)一步提高平板顯示器件的亮度，降低器件的制作成本，具有制作過(guò)程穩(wěn)定可靠、制作工藝簡(jiǎn)單、制作成本低廉、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01J29/04GK1897215SQ200610017540
公開(kāi)日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2006年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月20日
發(fā)明者李玉魁 申請(qǐng)人:中原工學(xué)院