專利名稱：帶有屏蔽電極結(jié)構(gòu)的場致發(fā)射平板顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于真空科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域、納米科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域以及平面顯示技術(shù)領(lǐng)域的相互交叉領(lǐng)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(nèi)容，特別涉及到帶有屏蔽電極結(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)：
平板顯示器件已經(jīng)滲透到當(dāng)今民用和軍用的各個領(lǐng)域。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，對顯示技術(shù)和顯示器件提出了越來越高的要求。碳納米管具有小的尖端曲率半徑，以及高的縱橫比率，是一種較為理想的陰極制作材料。在利用碳納米管作為陰極材料的場致發(fā)射平板顯示器件當(dāng)中，由于支撐墻結(jié)構(gòu)的存在，不可避免的影響著顯示器件的電勢分布和電場強(qiáng)度分布。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，這樣就有一部分的電子要飛向支撐墻結(jié)構(gòu)，并打在支撐墻結(jié)構(gòu)，引起二次電子發(fā)射，這對于進(jìn)一步提高平板器件的顯示質(zhì)量是非常不利的。在嚴(yán)重的情況下，還容易引起整體器件的燒毀現(xiàn)象的出現(xiàn)。因此，在平板碳納米管場致發(fā)射顯示器件當(dāng)中，如何控制二次電子發(fā)射是必須解決的一個現(xiàn)實問題。
在陽極面板的制作過程中，由于并不是在陽極面板的所有面積上都制備了熒光粉層，而從碳納米管陰極發(fā)射的電子，以極高的能量向陽極面板高速運(yùn)動，轟擊熒光粉層而發(fā)出可見光。但是，如果該電子轟擊在熒光粉層以外的區(qū)域，就會被陽極面板迅速的反彈回來，散射在真空腔當(dāng)中，或者反彈在控制柵極上面的絕緣層上，引起該處的二次電子發(fā)射。這也是研究人員需要解決的一個現(xiàn)實問題。
此外，在確保柵極結(jié)構(gòu)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(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
本實用新型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的、制作過程穩(wěn)定可靠的、結(jié)構(gòu)簡單的、制作成功率高的、帶有屏蔽電極結(jié)構(gòu)的平板顯示器。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的包括由陰極面板、陽極面板和四周玻璃圍框構(gòu)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，支撐墻結(jié)構(gòu)，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，在顯示器內(nèi)部真空腔中設(shè)置有用于屏蔽二次電子發(fā)射的屏蔽電極結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高器件制作的成功率，提高了器件的顯示壽命和顯示質(zhì)量。所述屏蔽電極結(jié)構(gòu)包括基底材料、設(shè)置在基底材料上的陰極導(dǎo)電條、設(shè)置在陰極導(dǎo)電條上的絕緣隔離層、設(shè)置在絕緣隔離層上的控制柵極導(dǎo)電條、設(shè)置在控制柵極導(dǎo)電條和絕緣隔離層上的絕緣覆蓋層、設(shè)置在絕緣覆蓋層上的屏蔽電極，在絕緣隔離層上預(yù)留有電子通道孔，在控制柵極導(dǎo)電條上也預(yù)留有相應(yīng)的電子通道孔，并且該電子通道孔和絕緣隔離層上的電子通道孔是一致的，在顯示區(qū)域的邊緣處，制作出控制柵極導(dǎo)電條的外接引線，絕緣覆蓋層覆蓋住顯示區(qū)域的整體控制柵極導(dǎo)電條和絕緣隔離層，設(shè)置在絕緣覆蓋層上的屏蔽電極分為兩部分，其中一部分位于相鄰控制柵極條之間的位置，另一部分位于控制柵極結(jié)構(gòu)和支撐墻結(jié)構(gòu)相連接的位置。
本實用新型中的屏蔽電極結(jié)構(gòu)的固定位置為安裝固定在柵極結(jié)構(gòu)上；本實用新型中的屏蔽電極結(jié)構(gòu)位于陽極面板和控制柵極結(jié)構(gòu)之間的位置；本實用新型中的屏蔽電極結(jié)構(gòu)的基底材料為大型、具有相當(dāng)良好的耐熱性和可操作性，能夠獨立制作的、成本低廉的高性能絕緣材料；本實用新型中的屏蔽電極結(jié)構(gòu)的基底材料為玻璃，如納鈣玻璃，硼硅玻璃；本實用新型中的屏蔽電極結(jié)構(gòu)中的電極是采用導(dǎo)電條來制作的；本實用新型中的屏蔽電極結(jié)構(gòu)中的電極既可以采用銀漿條來制作，也可以采用蒸鍍銅、鋁、金、鎳、鉻導(dǎo)電物質(zhì)來制作；本實用新型中的屏蔽電極結(jié)構(gòu)中的銀漿條可以采用絲網(wǎng)印刷工藝來完成；本實用新型中的屏蔽電極結(jié)構(gòu)的屏蔽電極和控制柵極條之間需要用絕緣物質(zhì)隔離開來；本實用新型中的屏蔽電極結(jié)構(gòu)中的屏蔽電極和控制柵極條之間的絕緣物質(zhì)可以為絕緣漿料層、聚酰亞胺絕緣層；本實用新型中的屏蔽電極結(jié)構(gòu)的電極是浮空的，即不施加任何電壓；本實用新型中的屏蔽電極結(jié)構(gòu)中的電極分為兩部分，一部分位于相鄰控制柵極之間的位置，另一部分位于控制柵極結(jié)構(gòu)和支撐墻結(jié)構(gòu)相連接的位置。
本實用新型具有如下積極效果本實用新型中的屏蔽電極結(jié)構(gòu)制作結(jié)構(gòu)簡單，制作工藝可靠穩(wěn)定，具有諸多優(yōu)越之處。一、本實用新型中的屏蔽電極結(jié)構(gòu)和控制柵極結(jié)構(gòu)集成化到一起，這有利于器件的高度集成化發(fā)展，也有利于進(jìn)行大規(guī)模的商業(yè)化生產(chǎn)；二、本實用新型中的屏蔽電極結(jié)構(gòu)中的一部分電極位于相鄰控制柵極之間的位置，這對于器件制作方面而言，極大地提升了器件制作的成功率。眾所周知，由于控制柵極和屏蔽電極之間需要用絕緣材料相互隔離開來，而控制柵極上又要施加很高的工作電壓，這就要求控制柵極和屏蔽電極之間的絕緣材料的絕緣程度要很高，對絕緣材料的質(zhì)量提出了更高的要求，無形中也增加了總體器件的制作成本。在本實用新型中的屏蔽電極結(jié)構(gòu)中，其中一部分電極位于相鄰控制柵極之間的位置，有利的增加了控制柵極和屏蔽電極之間的距離，也就增加了器件制作的成功率；三、此外，由于該部分屏蔽電極位于控制柵極和陽極之間的位置，并且該部分屏蔽電極上沒有施加任何的工作電壓，這在防止整體器件出現(xiàn)柵極失控現(xiàn)象出現(xiàn)方面有預(yù)防作用；四、該屏蔽電極的另一部分位于支撐墻結(jié)構(gòu)和控制柵極結(jié)構(gòu)相連接的位置，這對于防止支撐墻結(jié)構(gòu)的二次電子發(fā)射起著不可替代的作用。從碳納米管陰極發(fā)射的多余電子，在向支撐墻結(jié)構(gòu)運(yùn)動的過程中，由于屏蔽電極的存在，就被該部分電極所吸收，減少了多余電子轟擊支撐墻結(jié)構(gòu)的可能性；即使有部分電子越過屏蔽電極而轟擊到支撐墻結(jié)構(gòu)上，那么反彈回來的電子也會被該部分屏蔽電極吸收，而不會對整體顯示器件造成不利影響；五、本實用新型中的屏蔽電極結(jié)構(gòu)對于陽極面板的二次電子發(fā)射也有一定的阻滯作用。在陽極面板的制作過程中，由于并不是在陽極面板的所有面積上都制備了熒光粉層，而從碳納米管陰極發(fā)射的電子，以極高的能量向陽極面板高速運(yùn)動，轟擊熒光粉層而發(fā)出可見光。但是，如果該電子轟擊在熒光粉層以外的區(qū)域，就會被陽極面板迅速的反彈回來，散射在真空腔當(dāng)中。由于有屏蔽電極的存在，該部分散設(shè)電子會迅速的被屏蔽電極所吸收，減少了器件損壞的可能性。
另一方面，在屏蔽電極結(jié)構(gòu)的制作過程中，并沒有采用特殊的結(jié)構(gòu)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(jìn)一步降低了整體平板顯示器件的制作成本，有利于進(jìn)行商業(yè)化的大規(guī)模生產(chǎn)。


圖1給出了屏蔽電極結(jié)構(gòu)的縱向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2給出了屏蔽電極結(jié)構(gòu)的橫向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3中給出了一個帶有屏蔽電極結(jié)構(gòu)的的碳納米管陰極場致發(fā)射平面顯示器的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型包括由陰極面板1、陽極面板9和四周玻璃圍框13構(gòu)成的密封真空腔、在陰極面板1上有印刷的碳納米管陰極8、用于控制碳納米管陰極8電子發(fā)射的控制柵極4、支撐墻結(jié)構(gòu)15、在陽極面板9上有光刻的錫銦氧化物薄膜層10、制備在錫銦氧化物薄膜層10上面的熒光粉12層以及在導(dǎo)電條的非顯示區(qū)域印刷絕緣漿料層11，在顯示器內(nèi)部真空腔中設(shè)置有用于屏蔽二次電子發(fā)射的屏蔽電極結(jié)構(gòu)7。陰極面板1、陽極面板9和四周玻璃圍框13構(gòu)成的密封真空腔中安裝的消氣劑器件14。
所述屏蔽電極結(jié)構(gòu)7包括基底材料1、設(shè)置在基底材料上的陰極導(dǎo)電條2、設(shè)置在陰極導(dǎo)電條2上的絕緣隔離層3、設(shè)置在絕緣隔離層上的控制柵極導(dǎo)電條4、設(shè)置在控制柵極導(dǎo)電條和絕緣隔離層上的絕緣覆蓋層5、設(shè)置在絕緣覆蓋層上的屏蔽電極7，在絕緣隔離層3上預(yù)留有電子通道孔6，在控制柵極導(dǎo)電條4上也預(yù)留有相應(yīng)的電子通道孔，并且該電子通道孔6和絕緣隔離層上的電子通道孔6是一致的，在顯示區(qū)域的邊緣處，制作出控制柵極導(dǎo)電條的外接引線，絕緣覆蓋層5覆蓋住顯示區(qū)域的整體控制柵極導(dǎo)電條4和絕緣隔離層3，設(shè)置在絕緣覆蓋層上的屏蔽電極7分為兩部分，其中一部分位于相鄰控制柵極條之間的位置，另一部分位于控制柵極結(jié)構(gòu)和支撐墻結(jié)構(gòu)相連接的位置。
所述屏蔽電極結(jié)構(gòu)的固定位置為安裝固定在柵極結(jié)構(gòu)上，屏蔽電極結(jié)構(gòu)位于陽極面板和控制柵極結(jié)構(gòu)之間的位置。
所述屏蔽電極結(jié)構(gòu)的基底材料為玻璃，如納鈣玻璃，硼硅玻璃；屏蔽電極結(jié)構(gòu)中的電極是采用導(dǎo)電條來制作的；屏蔽電極結(jié)構(gòu)中的電極既可以采用銀漿條來制作，也可以采用蒸鍍銅、鋁、金、鎳、鉻導(dǎo)電物質(zhì)來制作；屏蔽電極結(jié)構(gòu)的屏蔽電極和控制柵極條之間需要用絕緣物質(zhì)隔離開來；屏蔽電極和控制柵極條之間的絕緣物質(zhì)可以為絕緣漿料層、聚酰亞胺絕緣層。
所述屏蔽電極結(jié)構(gòu)的電極是浮空的，即不施加任何電壓。
權(quán)利要求1.一種帶有屏蔽電極結(jié)構(gòu)的場致發(fā)射平板顯示器，包括由陰極面板[1]、陽極面板[9]和四周玻璃圍框[13]構(gòu)成的密封真空腔、在陰極面板[1]上有印刷的碳納米管陰極[8]、用于控制碳納米管陰極[8]電子發(fā)射的控制柵極[4]、支撐墻結(jié)構(gòu)[15]、在陽極面板[9]上有光刻的錫銦氧化物薄膜層[10]以及制備在錫銦氧化物薄膜層[10]上面的熒光粉[12]層，其特征在于在顯示器內(nèi)部真空腔中設(shè)置有用于屏蔽二次電子發(fā)射的屏蔽電極結(jié)構(gòu)[7]。
2.如權(quán)利要求1所述的一種帶有屏蔽電極結(jié)構(gòu)的場致發(fā)射平板顯示器，其特征在于所述屏蔽電極結(jié)構(gòu)[7]包括基底材料[1]、設(shè)置在基底材料上的陰極導(dǎo)電條[2]、設(shè)置在陰極導(dǎo)電條[2]上的絕緣隔離層[3]、設(shè)置在絕緣隔離層上的控制柵極導(dǎo)電條[4]、設(shè)置在控制柵極導(dǎo)電條和絕緣隔離層上的絕緣覆蓋層[5]、設(shè)置在絕緣覆蓋層上的屏蔽電極[7]，在絕緣隔離層[3]上預(yù)留有電子通道孔[6]，在控制柵極導(dǎo)電條[4]上也預(yù)留有相應(yīng)的電子通道孔，并且該電子通道孔[6]和絕緣隔離層上的電子通道孔[6]是一致的，在顯示區(qū)域的邊緣處，制作出控制柵極導(dǎo)電條的外接引線，絕緣覆蓋層[5]覆蓋住顯示區(qū)域的整體控制柵極導(dǎo)電條[4]和絕緣隔離層[3]，設(shè)置在絕緣覆蓋層上的屏蔽電極[7]分為兩部分，其中一部分位于相鄰控制柵極條之間的位置，另一部分位于控制柵極結(jié)構(gòu)和支撐墻結(jié)構(gòu)相連接的位置。
3.如權(quán)利要求1所述的一種帶有屏蔽電極結(jié)構(gòu)的場致發(fā)射平板顯示器，其特征在于所述屏蔽電極結(jié)構(gòu)的固定位置為安裝固定在柵極結(jié)構(gòu)上，屏蔽電極結(jié)構(gòu)位于陽極面板和控制柵極結(jié)構(gòu)之間的位置。
4.如權(quán)利要求1所述的一種帶有屏蔽電極結(jié)構(gòu)的場致發(fā)射平板顯示器，其特征在于所述屏蔽電極結(jié)構(gòu)的基底材料為玻璃，如納鈣玻璃，硼硅玻璃；屏蔽電極結(jié)構(gòu)中的電極是采用導(dǎo)電條來制作的；屏蔽電極結(jié)構(gòu)中的電極既可以采用銀漿條來制作，也可以采用蒸鍍銅、鋁、金、鎳、鉻導(dǎo)電物質(zhì)來制作；屏蔽電極結(jié)構(gòu)的屏蔽電極和控制柵極條之間需要用絕緣物質(zhì)隔離開來；屏蔽電極和控制柵極條之間的絕緣物質(zhì)可以為絕緣漿料層、聚酰亞胺絕緣層。
5.如權(quán)利要求1所述的一種帶有屏蔽電極結(jié)構(gòu)的場致發(fā)射平板顯示器，其特征在于所述屏蔽電極結(jié)構(gòu)的電極是浮空的，即不施加任何電壓。
專利摘要本實用新型涉及一種帶有屏蔽電極結(jié)構(gòu)的場致發(fā)射平板顯示器，包括由陰極面板、陽極面板和四周玻璃圍框構(gòu)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，支撐墻結(jié)構(gòu)，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，在顯示器內(nèi)部真空腔中設(shè)置有用于屏蔽二次電子發(fā)射的屏蔽電極結(jié)構(gòu)，具有可進(jìn)一步提高器件制作的成功率，提高器件的顯示壽命和顯示質(zhì)量，制作過程穩(wěn)定可靠，結(jié)構(gòu)簡單，制作成功率高的優(yōu)點。
文檔編號H01J31/12GK2924784SQ200520032298
公開日2007年7月18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