專利名稱：帶有集成化階梯狀槽柵結構的平板顯示器及其制作工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于平面顯示技術領域、微電子科學與技術領域、真空科學與技術領域以及納米科學技術領域的相互交叉領域，涉及到平板場致發(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致發(fā)射顯示器的器件制作方面的內容，特別涉及到帶有集成化階梯狀槽柵結構的、碳納米管陰極的場致發(fā)射平面顯示器件的制作工藝。
背景技術：
碳納米管是一種同軸的管狀物質，在外加電壓的作用下能夠發(fā)射出大量的電子，它具有小的尖端曲率半徑，高的縱橫比率，良好的場致發(fā)射特性以及優(yōu)良的物理化學穩(wěn)定性，是一種相當優(yōu)秀的冷陰極發(fā)射材料，已經引起了眾多研究人員的高度關注。目前，用于碳納米管陰極的制備方法大致可分為兩類，即直接生長法和移植法。采用移植法能夠進行大面積的碳納米管陰極制作，但是所制備的碳納米管陰極的發(fā)射效果要差一些。采用直接生長法制備的碳納米管陰極的場致發(fā)射特性要優(yōu)于其它移植方法制備的碳納米管陰極的場致發(fā)射特性，所生長的碳納米管的密度比較高，膜層也比較厚，并且基本上無其它雜質的影響，具有發(fā)射電流比較均勻、發(fā)射電流密度大、發(fā)射電流比較穩(wěn)定等諸多優(yōu)點，這是用移植法制備的碳納米管陰極所無法相比擬的。
在三極結構的碳納米管陰極平板場致發(fā)射顯示器件當中，柵極結構是一個比較關鍵的元件，它對碳納米管陰極起著必要的控制作用，而柵極結構的好與壞也直接影響著整體器件的制作是否成功。那么，如何在充分利用直接生長法制備碳納米管陰極所具有的良好場致發(fā)射特性的基礎上，將控制柵極結構和碳納米管陰極結構有機的結合到一起，從而促進整體器件的高度集成化發(fā)展，以及如何選擇適合的柵極結構形式，如何選擇適合的柵極制作工藝，等等，這些都是需要重點考慮的現實問題。
此外，在三極結構的平板場致發(fā)射顯示器件當中，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而提供一種成本低廉、制作過程穩(wěn)定可靠、制作成功率高、結構簡單的帶有集成化階梯狀槽柵結構的平板顯示器件及其制作工藝。
本發(fā)明的目的是這樣實現的包括由陰極面板、陽極面板和四周玻璃圍框構成的密封真空腔、陽極面板上光刻的陽極導電層以及制備在陽極導電層上的熒光粉層、陰極面板和陽極面板之間的支撐墻結構以及消氣劑附屬元件，在陰極面板上安裝固定有將柵極和陰極集成化到一起的集成化階梯狀槽柵結構，陰極位于階梯狀槽柵結構的臺階上，其電子發(fā)射受著柵極結構控制。
集成化階梯狀槽柵結構包括襯底材料、襯底材料下表面的柵極導電層、柵極導電層上的柵極覆蓋層，在襯底材料上表面刻蝕有二級階梯狀溝槽，該階梯狀溝槽向襯底材料內部凹陷，襯底材料上表面制有絕緣隔離層，絕緣隔離層覆蓋住襯底材料上表面及階梯狀溝槽的全部表面，在絕緣隔離層的上面制有陰極導電層，陰極導電層位于階梯狀溝槽結構中的臺階上，位于階梯狀溝槽結構中的側壁和外部的陰極導電層為一條引線，在絕緣隔離層上面制有陰極覆蓋層，陰極覆蓋層覆蓋住位于階梯狀槽柵結構中的側壁和外部的陰極導電層引線，不能覆蓋位于階梯狀溝槽結構中臺階上的陰極導電層，在該處陰極導電層上面制有催化劑金屬層，在二級階梯狀溝槽結構臺階上的催化劑金屬層上制有碳納米管陰極。
柵極導電層為金屬層，柵極覆蓋層將柵極導電層全部覆蓋住，催化劑金屬層為金屬鐵、鈷、鎳，襯底材料為n型或p型摻雜硅片，柵極導電層為金屬層，為金屬金、銀、鋁、錫、銦、鉬、鉻。
一種帶有集成化階梯狀槽柵結構的平板顯示器的制作工藝，其制作工藝包括如下步驟1)、制作出陰極面板和陽極面板，2)、在陰極面板上制作集成化階梯狀槽柵結構，3)、在陽極玻璃面板上形成陽極電極層，在陽極電極層的非顯示區(qū)域印刷絕緣漿料層，在陽極電極層上面的顯示區(qū)域印刷熒光粉層；4)、器件裝配將陰極玻璃面板、陽極玻璃面板、支撐墻結構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；5)、成品制作對裝配好的器件進行封裝。
所述的步驟2的具體步驟如下1)、制作出襯底材料；2)、柵極導電層的制作在襯底材料下表面制作出柵極導電層；3)、柵極覆蓋層的制作在柵極導電層上制作出柵極覆蓋層；4)、二級階梯狀溝槽的制作對襯底材料上表面進行刻蝕；刻蝕后的襯底材料的形狀為二級階梯狀溝槽，該階梯狀溝槽向摻雜硅片的內部凹陷；5)、絕緣隔離層的制作在襯底材料硅片的上表面制備出絕緣隔離層；此絕緣隔離層將整體摻雜硅片的上表面以及階梯狀溝槽的表面全部覆蓋??；
6)、陰極導電層的制作在絕緣隔離層的上面制出陰極導電層，陰極導電層形狀為位于階梯狀溝槽結構中臺階上的陰極導電層全部保留，位于階梯狀溝槽結構中側壁和外部的陰極導電層保留一條引線，其余的全部刻蝕去掉；7)、陰極覆蓋層的制作在絕緣隔離層的上面形成陰極覆蓋層，陰極覆蓋層的形狀為將位于階梯狀槽柵結構中的側壁和外部的陰極導電層引線全部覆蓋，但是不能覆蓋位于階梯狀溝槽結構中的臺階上陰極導電層；8)、催化劑金屬層的制作在陰極導電層的上面形成催化劑金屬層；9)、碳納米管陰極的生長利用催化劑金屬層作為生長碳納米管用的催化劑，在二級階梯狀溝槽結構的臺階上生長出碳納米管陰極；其中，所述的柵極導電層的制作具體如下在襯底材料下表面蒸鍍上一層金屬，結合常規(guī)的光刻工藝，對金屬層進行刻蝕，制作出柵極導電層，所述的柵極覆蓋層的制作具體如下在襯底材料的下表面制備出一層二氧化硅層，作為柵極覆蓋層，將柵極導電層以及硅片的下表面全部覆蓋??；所述的二級階梯狀溝槽的制作具體如下結合常規(guī)的光刻工藝，對襯底材料的上表面進行刻蝕，刻蝕后的襯底材料上具有如下的形狀出現一個二級階梯狀溝槽，該階梯狀溝槽向內部凹陷，所述的絕緣隔離層的制作具體如下在襯底材料硅片的上表面制備出一個二氧化硅層，即制作出絕緣隔離層，此絕緣隔離層將襯底材料上表面以及階梯狀溝槽的表面全部覆蓋住，所述的陰極導電層的制作具體如下在絕緣隔離層的上面蒸鍍一個金屬層，然后結合常規(guī)的光刻工藝，對金屬層進行刻蝕，形成陰極導電層，刻蝕后的陰極導電層具有如下的形狀，即位于階梯狀溝槽結構中的臺階上的陰極導電層全部保留，而位于階梯狀溝槽結構中的側壁和外部的陰極導電層僅保留一條引線，其余的全部刻蝕去掉，所述的陰極覆蓋層的制作具體如下在絕緣隔離層的上面制備出一個二氧化硅層，結合常規(guī)的光刻工藝，對二氧化硅層進行刻蝕，形成陰極覆蓋層，刻蝕后的陰極覆蓋層具有如下的形狀，即將位于階梯狀槽柵結構中的側壁和外部的陰極導電層引線全部覆蓋，但是不能覆蓋位于階梯狀溝槽結構中的臺階上陰極導電層，所述的催化劑金屬層的制作具體如下在襯底材料的上表面的暴露的陰極導電層的上面蒸鍍一層金屬，然后結合常規(guī)的光刻工藝，對金屬層進行刻蝕，形成催化劑金屬層。
所述的步驟3具體步驟如下1)、對整體玻璃進行裁剪，制作出陽極玻璃面板；2)、在陽極玻璃面板上蒸鍍一層錫銦氧化物膜層，結合常規(guī)的光刻工藝，對錫銦氧化物膜層進行刻蝕，形成陽極電極層；3)、結合絲網印刷工藝，在陽極電極層的非顯示區(qū)域印刷絕緣漿料層，經過烘烤，烘烤溫度150℃，保持時間5分鐘，之后，放置在燒結爐中進行高溫燒結，燒結溫度580℃，保持時間10分鐘；4)、結合絲網印刷工藝，在陽極電極層上面的顯示區(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；所述的步驟4具體步驟如下將陰極面板、陽極面板、支撐墻結構裝配到一起，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。
所述的步驟5具體步驟如下對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，放入燒結爐當中進行高溫燒結，在排氣臺上進行器件排氣、封離，在烤消機上對器件內部的消氣劑進行烤消，最后加裝管腳形成成品件。
所述的步驟1具體步驟如下對整體平板玻璃進行劃割，制作出陽極玻璃面板和陰極玻璃面板。
本發(fā)明具有如下的積極效果本發(fā)明中的最主要特點在于制作了集成化階梯狀槽柵結構，并制作了帶有集成化階梯狀槽柵結構的、碳納米管陰極的場致發(fā)射平板發(fā)光顯示器件。
首先，在本發(fā)明中的集成化階梯狀槽柵結構中，在襯底材料摻雜硅片上制作了二級階梯狀溝槽結構，作為碳納米管陰極的基底。當在柵極上施加適當電壓以后，在碳納米管陰極表面頂端就會形成強大的電場強度，迫使碳納米管陰極發(fā)射出大量的電子，形成場致發(fā)射現象。利用低溫直接生長的碳納米管全部位于二級階梯狀溝槽中的臺階上，而控制柵極則圍繞在碳納米管陰極的側面和底部，極大地加強了對碳納米管陰極的控制作用，所發(fā)射的碳納米管陰極電子不會受到柵極結構的大量截流，這樣也就極大地減少了柵極電流，提高了整體顯示器件的顯示亮度；其次，在本發(fā)明中的集成化階梯狀槽柵結構中，碳納米管陰極位于二級階梯狀溝槽的臺階上，一方面，柵極結構和陰極結構之間利用絕緣隔離層相互隔離開來，這樣，通過有效的控制絕緣隔離層的厚度，就可以有效地控制陰極和柵極之間的距離，也可以進一步的縮減二者之間的有效距離，從而降低整體顯示器件的工作電壓；由于陰極和柵極之間用絕緣隔離層完全隔離開來，因此不必擔心二者之間短路打火現象的發(fā)生，極大地提高了整體器件的制作成功率；另一方面，碳納米管陰極位于二級階梯狀溝槽的臺階上，形成一個圓環(huán)狀結構，這樣就充分利用碳納米管陰極邊緣大量發(fā)射電子的特性，即邊緣電場增強現象，極大的提高了整體陰極的電子發(fā)射效率；第三，在本發(fā)明中的集成化階梯狀槽柵結構中，襯底材料硅片既充當了集成化階梯狀槽柵結構的襯底材料，同時也充當了集成化階梯狀槽柵結構的柵極導電電極；在二級階梯狀溝槽的臺階上生長了碳納米管陰極。這樣，這種結構有效的將柵極和碳納米管陰極高度集成到一起，有利于進一步降低整體器件的生產成本，提高整體器件的顯示分辨率；第四，在本發(fā)明中的集成化階梯狀槽柵結構中，在二級階梯狀溝槽的臺階上的陰極導電層的表面制作了催化劑金屬層，這就為后續(xù)工藝中的碳納米管陰極的生長作了充分的準備，這樣就可以在陰極導電層的表面直接生長碳納米管陰極了；結合低溫直接生長法，進行碳納米管陰極的制備；這樣就充分利用了直接生長法制備碳納米管陰極所具有的良好場致發(fā)射特性；此外，在本發(fā)明中的集成化階梯狀槽柵結構中，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，簡化了器件的制作流程，有利于進行商業(yè)化的大規(guī)模生產。


圖1給出了集成化階梯狀槽柵結構的縱向結構示意圖；圖2給出了集成化階梯狀槽柵結構的橫向結構示意圖；圖3給出了帶有集成化階梯狀槽柵結構的、碳納米管場致發(fā)射平面顯示器的結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進行進一步說明，但本發(fā)明并不局限于這些實施例。
如圖1、2、3所示，一種帶有集成化階梯狀槽柵結構的平板顯示器包括由陰極面板10、陽極面板11和四周玻璃圍框16構成的密封真空腔、陽極面板11上光刻的陽極導電層12以及制備在陽極導電層12上的熒光粉層14、陰極面板10和陽極面板11之間的支撐墻結構17以及消氣劑附屬元件15，在陰極面板10上安裝固定有將柵極和陰極集成化到一起的集成化階梯狀槽柵結構，陰極位于階梯狀槽柵結構的臺階上，其電子發(fā)射受著柵極結構控制。
集成化階梯狀槽柵結構包括襯底材料1、襯底材料下表面的柵極導電層2、柵極導電層2上的柵極覆蓋層3，在襯底材料上表面刻蝕有二級階梯狀溝槽4，該階梯狀溝槽向襯底材料內部凹陷，襯底材料上表面制有絕緣隔離層5，絕緣隔離層5覆蓋住襯底材料上表面及階梯狀溝槽的全部表面，在絕緣隔離層5的上面制有陰極導電層6，陰極導電層6位于階梯狀溝槽結構中的臺階上，位于階梯狀溝槽結構中的側壁和外部的陰極導電層為一條引線，在絕緣隔離層5上面制有陰極覆蓋層7，陰極覆蓋層覆蓋住位于階梯狀槽柵結構中的側壁和外部的陰極導電層引線，不能覆蓋位于階梯狀溝槽結構中臺階上的陰極導電層，在該處陰極導電層6上面制有催化劑金屬層8，在二級階梯狀溝槽結構臺階上的催化劑金屬層8上制有碳納米管陰極9。
所述的集成化階梯狀槽柵結構的暴露的陰極導電層的上面存在一個催化劑金屬層，催化劑金屬層可以為金屬鐵、鈷、鎳；靠催化劑金屬作為催化劑來制備碳納米管陰極。
襯底材料為摻雜硅片，襯底材料摻雜硅片既可以是n型，也可以為p型；襯底材料摻雜硅片既充當了集成化階梯狀槽柵結構的襯底材料，同時也充當了集成化階梯狀槽柵結構中的柵極導電電極。柵極導電層為金屬層，為金屬金、銀、鋁、錫、銦、鉬、鉻。
一種帶有集成化階梯狀槽柵結構的平板顯示器的制作工藝，制作工藝如下1)、襯底材料硅片的制作對整體硅片進行裁剪，制作出襯底材料硅片；此硅片為摻雜硅片，既可以為n型，也可以為p型；襯底材料摻雜硅片既充當了集成化階梯狀槽柵結構的襯底材料，同時也充當了集成化階梯狀槽柵結構中的柵極導電電極；2)、柵極導電層的制作在襯底材料硅片的下表面蒸鍍上一層金屬鉻，結合常規(guī)的光刻工藝，對金屬鉻層進行刻蝕，制作出柵極導電層；3)、柵極覆蓋層的制作在襯底材料硅片的下表面制備出一層二氧化硅層，作為柵極覆蓋層；用于將柵極導電層以及硅片的下表面全部覆蓋?。?)、二級階梯狀溝槽的制作結合常規(guī)的光刻工藝，對襯底材料硅片的上表面進行刻蝕；刻蝕后的襯底材料摻雜硅片上應具有如下的形狀，即出現一個二級階梯狀溝槽，該階梯狀溝槽向摻雜硅片的內部凹陷；5)、絕緣隔離層的制作在襯底材料硅片的上表面制備出一個二氧化硅層，即制作出絕緣隔離層；此絕緣隔離層要整體摻雜硅片的上表面以及階梯狀溝槽的表面全部覆蓋住；6)、陰極導電層的制作在絕緣隔離層的上面蒸鍍一個金屬鉬層，然后結合常規(guī)的光刻工藝，對金屬鉬層進行刻蝕，形成陰極導電層；刻蝕后的陰極導電層應該具有如下的形狀，即位于階梯狀溝槽結構中的臺階上的陰極導電層全部保留，而位于階梯狀溝槽結構中的側壁和外部的陰極導電層僅僅保留一條引線即可，其余的全部刻蝕去掉；7)、陰極覆蓋層的制作在絕緣隔離層的上面再次制備出一個二氧化硅層，結合常規(guī)的光刻工藝，對二氧化硅層進行刻蝕，形成陰極覆蓋層；刻蝕后的陰極覆蓋層應具有如下的形狀，即將位于階梯狀槽柵結構中的側壁和外部的陰極導電層引線全部覆蓋，但是不能覆蓋位于階梯狀溝槽結構中的臺階上陰極導電層；8)、催化劑金屬層的制作在襯底材料硅片的上表面的暴露的陰極導電層的上面蒸鍍一層金屬鈷，然后結合常規(guī)的光刻工藝，對金屬鈷層進行刻蝕，形成催化劑金屬層；9)、集成化階梯狀槽柵結構的表面清潔處理對集成化階梯狀槽柵結構的表面進行清潔處理，除掉雜質和灰塵；10)、碳納米管陰極的生長利用催化劑金屬層作為生長碳納米管用的催化劑，結合低溫直接生長工藝，在二級階梯狀溝槽結構的臺階上生長出碳納米管陰極；11)、陰極玻璃面板的制作對整體平板鈉鈣玻璃進行劃割，制作出陰極玻璃面板；12)、陽極玻璃面板的制作對整體鈉鈣平板玻璃進行裁剪，制作出陽極玻璃面板；13)、陽極電極層的制作在陽極玻璃面板上蒸鍍一層錫銦氧化物膜層；結合常規(guī)的光刻工藝，對錫銦氧化物膜層進行刻蝕，形成陽極電極層；14)、絕緣漿料層的制作結合絲網印刷工藝，在陽極電極層的非顯示區(qū)域印刷絕緣漿料層，用于防止寄生電子發(fā)射；經過烘烤(烘烤溫度150℃，保持時間5分鐘)之后，放置在燒結爐中進行高溫燒結(燒結溫度580℃，保持時間10分鐘)；16)、熒光粉層的制作結合絲網印刷工藝，在陽極電極層上面的顯示區(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)；17)、器件裝配將陰極玻璃面板、陽極玻璃面板、支撐墻結構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。
18)、成品制作對已經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；放入燒結爐當中進行高溫燒結；在排氣臺上進行器件排氣、封離，在烤消機上對器件內部的消氣劑進行烤消，最后加裝管腳形成成品件。
本發(fā)明中的帶有集成化階梯狀槽柵結構的平板發(fā)光顯示器主要包括有如下組成部分由陰極玻璃面板、陽極玻璃面板和四周玻璃圍框構成的密封真空腔；在陽極玻璃面板上有陽極電極層以及印刷在陽極電極層上的熒光粉層；在陰極面板上有集成化階梯狀槽柵結構、用于控制電子發(fā)射的柵極導電層以及生長的碳納米管陰極；支撐墻結構以及消氣劑附屬元件。制作了集成化階梯狀槽柵結構，充分利用了直接生長法制備的碳納米管所具有的良好場致發(fā)射特性，還充分利用了邊緣場致發(fā)射增強效應，有效地降低了器件的工作電壓，同時還將柵極和陰極高度集成化到一起，提高了整體器件的制作成功率。
本發(fā)明中的集成化階梯狀槽柵結構的固定位置為安裝固定在陰極面板上；集成化階梯狀槽柵結構中的柵極結構和陰極結構高度集成到一起；集成化階梯狀槽柵結構中的陰極位于階梯狀槽柵結構的臺階上，其電子發(fā)射受著柵極結構的強有力控制；集成化階梯狀槽柵結構的襯底材料為摻雜硅片，既可以是n型，也可以為p型；襯底材料摻雜硅片既充當了集成化階梯狀槽柵結構的襯底材料，也充當了集成化階梯狀槽柵結構中的柵極導電電極；襯底材料硅片的下表面存在一個柵極導電層，可以結合常規(guī)的光刻工藝進行刻蝕；柵極導電層為金屬層，可以為金屬金、銀、鋁、錫、銦、鉬、鉻；柵極導電層的上面存在一個柵極覆蓋層，即二氧化硅層，用于將柵極導電層全部覆蓋??；本發(fā)明中的集成化階梯狀槽柵結構中的需要對襯底材料摻雜硅片的上表面進行刻蝕，是結合常規(guī)的光刻工藝進行刻蝕的；催化劑金屬層可以為金屬鐵、鈷、鎳；利用催化劑金屬作為催化劑來制備碳納米管陰極。
權利要求
1.一種帶有集成化階梯狀槽柵結構的平板顯示器，包括由陰極面板[10]、陽極面板[11]和四周玻璃圍框[16]構成的密封真空腔、陽極面板[11]上光刻的陽極導電層[12]以及制備在陽極導電層[12]上的熒光粉層[14]、陰極面板[10]和陽極面板[11]之間的支撐墻結構[17]以及消氣劑附屬元件[15]，其特征在于在陰極面板[10]上安裝固定有將柵極和陰極集成化到一起的集成化階梯狀槽柵結構，陰極位于階梯狀槽柵結構的臺階上，其電子發(fā)射受著柵極結構控制。
2.根據權利要求1所述的一種帶有集成化階梯狀槽柵結構的平板顯示器，其特征在于集成化階梯狀槽柵結構包括襯底材料[1]、襯底材料下表面的柵極導電層[2]、柵極導電層[2]上的柵極覆蓋層[3]，在襯底材料上表面刻蝕有二級階梯狀溝槽[4]，該階梯狀溝槽向襯底材料內部凹陷，襯底材料上表面制有絕緣隔離層[5]，絕緣隔離層[5]覆蓋住襯底材料上表面及階梯狀溝槽的全部表面，在絕緣隔離層[5]的上面制有陰極導電層[6]，陰極導電層[6]位于階梯狀溝槽結構中的臺階上，位于階梯狀溝槽結構中的側壁和外部的陰極導電層為一條引線，在絕緣隔離層[5]上面制有陰極覆蓋層[7]，陰極覆蓋層覆蓋住位于階梯狀槽柵結構中的側壁和外部的陰極導電層引線，不能覆蓋位于階梯狀溝槽結構中臺階上的陰極導電層，在該處陰極導電層[6]上面制有催化劑金屬層[8]，在二級階梯狀溝槽結構臺階上的催化劑金屬層[8]上制有碳納米管陰極[9]。
3.根據權利要求2所述的一種帶有集成化階梯狀槽柵結構的平板顯示器，其特征在于柵極導電層[2]為金屬層，柵極覆蓋層[3]將柵極導電層[2]全部覆蓋住，催化劑金屬層為金屬鐵、鈷、鎳，襯底材料為n型或p型摻雜硅片，柵極導電層為金屬層，為金屬金、銀、鋁、錫、銦、鉬、鉻。
4.一種帶有集成化階梯狀槽柵結構的平板顯示器的制作工藝，其特征在于其制作工藝包括如下步驟1)、制作出陰極面板和陽極面板，2)、在陰極面板上制作集成化階梯狀槽柵結構，3)、在陽極玻璃面板上形成陽極電極層，在陽極電極層的非顯示區(qū)域印刷絕緣漿料層，在陽極電極層上面的顯示區(qū)域印刷熒光粉層；4)、器件裝配將陰極玻璃面板、陽極玻璃面板、支撐墻結構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；5)、成品制作對裝配好的器件進行封裝。
5.根據權利要求4所述的一種帶有集成化階梯狀槽柵結構的平板顯示器的制作工藝，其特征在于所述的步驟2的具體步驟如下1)、制作出襯底材料；2)、柵極導電層的制作在襯底材料下表面制作出柵極導電層；3)、柵極覆蓋層的制作在柵極導電層上制作出柵極覆蓋層；4)、二級階梯狀溝槽的制作對襯底材料上表面進行刻蝕；刻蝕后的襯底材料的形狀為二級階梯狀溝槽，該階梯狀溝槽向摻雜硅片的內部凹陷；5)、絕緣隔離層的制作在襯底材料硅片的上表面制備出絕緣隔離層；此絕緣隔離層將整體摻雜硅片的上表面以及階梯狀溝槽的表面全部覆蓋住；6)、陰極導電層的制作在絕緣隔離層的上面制出陰極導電層，陰極導電層形狀為位于階梯狀溝槽結構中臺階上的陰極導電層全部保留，位于階梯狀溝槽結構中側壁和外部的陰極導電層保留一條引線，其余的全部刻蝕去掉；7)、陰極覆蓋層的制作在絕緣隔離層的上面形成陰極覆蓋層，陰極覆蓋層的形狀為將位于階梯狀槽柵結構中的側壁和外部的陰極導電層引線全部覆蓋，但是不能覆蓋位于階梯狀溝槽結構中的臺階上陰極導電層；8)、催化劑金屬層的制作在陰極導電層的上面形成催化劑金屬層；9)、碳納米管陰極的生長利用催化劑金屬層作為生長碳納米管用的催化劑，在二級階梯狀溝槽結構的臺階上生長出碳納米管陰極；
6.根據權利要求5所述的一種帶有集成化階梯狀槽柵結構的平板顯示器的制作工藝，其特征在于所述的柵極導電層的制作具體如下在襯底材料下表面蒸鍍上一層金屬，結合常規(guī)的光刻工藝，對金屬層進行刻蝕，制作出柵極導電層，所述的柵極覆蓋層的制作具體如下在襯底材料的下表面制備出一層二氧化硅層，作為柵極覆蓋層，將柵極導電層以及硅片的下表面全部覆蓋??；所述的二級階梯狀溝槽的制作具體如下結合常規(guī)的光刻工藝，對襯底材料的上表面進行刻蝕，刻蝕后的襯底材料上具有如下的形狀出現一個二級階梯狀溝槽，該階梯狀溝槽向內部凹陷，所述的絕緣隔離層的制作具體如下在襯底材料硅片的上表面制備出一個二氧化硅層，即制作出絕緣隔離層，此絕緣隔離層將襯底材料上表面以及階梯狀溝槽的表面全部覆蓋住，所述的陰極導電層的制作具體如下在絕緣隔離層的上面蒸鍍一個金屬層，然后結合常規(guī)的光刻工藝，對金屬層進行刻蝕，形成陰極導電層，刻蝕后的陰極導電層具有如下的形狀，即位于階梯狀溝槽結構中的臺階上的陰極導電層全部保留，而位于階梯狀溝槽結構中的側壁和外部的陰極導電層僅保留一條引線，其余的全部刻蝕去掉，所述的陰極覆蓋層的制作具體如下在絕緣隔離層的上面制備出一個二氧化硅層，結合常規(guī)的光刻工藝，對二氧化硅層進行刻蝕，形成陰極覆蓋層，刻蝕后的陰極覆蓋層具有如下的形狀，即將位于階梯狀槽柵結構中的側壁和外部的陰極導電層引線全部覆蓋，但是不能覆蓋位于階梯狀溝槽結構中的臺階上陰極導電層，所述的催化劑金屬層的制作具體如下在襯底材料的上表面的暴露的陰極導電層的上面蒸鍍一層金屬，然后結合常規(guī)的光刻工藝，對金屬層進行刻蝕，形成催化劑金屬層。
7.根據權利要求4所述的一種帶有集成化階梯狀槽柵結構的平板顯示器的制作工藝，其特征在于所述的步驟3具體步驟如下1)、對整體玻璃進行裁剪，制作出陽極玻璃面板；2)、在陽極玻璃面板上蒸鍍一層錫銦氧化物膜層，結合常規(guī)的光刻工藝，對錫銦氧化物膜層進行刻蝕，形成陽極電極層；3)、結合絲網印刷工藝，在陽極電極層的非顯示區(qū)域印刷絕緣漿料層，經過烘烤，烘烤溫度150℃，保持時間5分鐘，之后，放置在燒結爐中進行高溫燒結，燒結溫度580℃，保持時間10分鐘；4)、結合絲網印刷工藝，在陽極電極層上面的顯示區(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；
8.根據權利要求4所述的一種帶有集成化階梯狀槽柵結構的平板顯示器的制作工藝，其特征在于所述的步驟4具體步驟如下將陰極面板、陽極而板、支撐墻結構裝配到一起，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。
9.根據權利要求4所述的一種帶有集成化階梯狀槽柵結構的平板顯示器的制作工藝，其特征在于所述的步驟5具體步驟如下對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，放入燒結爐當中進行高溫燒結，在排氣臺上進行器件排氣、封離，在烤消機上對器件內部的消氣劑進行烤消，最后加裝管腳形成成品件。
10.根據權利要求4所述的一種帶有集成化階梯狀槽柵結構的平板顯示器的制作工藝，其特征在于所述的步驟1具體步驟如下對整體平板玻璃進行劃割，制作出陽極玻璃面板和陰極玻璃面板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有集成化階梯狀槽柵結構的平板顯示器及其制作工藝，平板顯示器包括由陰極玻璃面板、陽極玻璃面板和四周玻璃圍框構成的密封真空腔、在陽極玻璃面板上有陽極電極層以及印刷在陽極電極層上的熒光粉層、用于控制電子發(fā)射的柵極導電層以及生長的碳納米管陰極、支撐墻結構以及消氣劑附屬元件，在陰極面板上有集成化階梯狀槽柵結構，充分利用了直接生長法制備的碳納米管所具有的良好場致發(fā)射特性和邊緣場致發(fā)射增強效應降低了器件的工作電壓，還將柵極和陰極高度集成化到一起，提高了整體器件的制作成功率，具有制作過程穩(wěn)定可靠、制作工藝簡單、制作成本低廉、結構簡單的優(yōu)點。
文檔編號H01J1/30GK1822297SQ20061001754
公開日2006年8月23日 申請日期2006年3月20日 優(yōu)先權日2006年3月20日
發(fā)明者李玉魁 申請人:中原工學院