專利名稱：環(huán)門極鎮(zhèn)流結(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)明屬于平板顯示技術(shù)領(lǐng)域、電子科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域、真空科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域、集成電路科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域以及納米科學(xué)與技術(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，特別涉及一種帶有環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的平板顯示器及其制作工藝。
背景技術(shù)：
碳納米管是由呈六邊形排列的碳原子構(gòu)成的中空同軸圓管，層與層之間保持有固定的間距。碳納米管不需要額外的能量，僅僅依靠施加在碳納米管頂端的電場就可以實現(xiàn)場致發(fā)射；從這個意義上來說，通過外加電壓的調(diào)節(jié)，就完全可以控制碳納米管陰極的電子發(fā)射。新一代的場致發(fā)射顯示器是采用真空微電子技術(shù)，利用碳納米管尖端場致發(fā)射原理而制作的平板化、高效率化，高分辨率化、大面積化的器件，具有體積小、亮度高、視角大、功耗低等優(yōu)點，將來有望在顯示市場占據(jù)比較大的份額。
制作大面積、完全平板化的高清晰度顯示器件，一直是眾多科研人員不斷追求的目標(biāo)。高質(zhì)量的顯示圖像是評價平板器件的重要性能指標(biāo)之一，其中就要求整體顯示圖像要具有相當(dāng)高的顯示亮度和顯示均勻性。從平板器件的原理角度來看，是通過外加電壓對碳納米管陰極產(chǎn)生強(qiáng)大的電場強(qiáng)度，迫使碳納米管發(fā)射出大量的電子；所發(fā)射的電子以更高的速度對熒光粉層進(jìn)行轟擊，導(dǎo)致像素點發(fā)出可見光；如果碳納米管陰極的電子發(fā)射能力不同，那么就必然會引起像素點的發(fā)光亮度和發(fā)光強(qiáng)度都有所區(qū)別；然而，隨著更大顯示面積的平板器件的出現(xiàn)，很難保證所有的碳納米管陰極都具有相同的場致發(fā)射能力，這也是導(dǎo)致不良顯示圖像質(zhì)量的方面之一。那么如何對碳納米管陰極建立一個行之有效的輔助電學(xué)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，來進(jìn)一步調(diào)節(jié)碳納米管陰極的電子發(fā)射能力，來確保像素點的發(fā)光亮度和發(fā)光強(qiáng)度，達(dá)到顯示圖像的均勻性和穩(wěn)定性，這是需要解決的一個問題。
此外，在盡可能不影響碳納米管陰極的場致發(fā)射能力的前提下，還需要進(jìn)一步降低整體平板顯示器件的制作成本；在能夠進(jìn)行大面積顯示器件制作的同時，還需要使得器件制作過程免于復(fù)雜化，有利于進(jìn)行商業(yè)化的大規(guī)模生產(chǎn)。

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和不足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(jié)構(gòu)簡單的環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的平板顯示器及其制作工藝。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的平板顯示器，包括由陽極玻璃面板[17]、陰極玻璃面板[1]和四周玻璃圍框[22]所構(gòu)成的密封真空腔；在陰極玻璃面板上有控制柵極[15]、碳納米管[16]陰極以及環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)；在陽極玻璃面板上有陽極導(dǎo)電層[18]以及制備在陽極導(dǎo)電層上的熒光粉層[20]；位于陽極玻璃面板和陰極玻璃面板之間的支撐墻[21]結(jié)構(gòu)以及消氣劑[23]附屬元件。
所述的帶有環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的襯底材料為玻璃，也就是陰極玻璃面板[1]，陰極玻璃面板上存在一個金屬層，刻蝕后的金屬層分為三部分，即形成門極引線層[2]、源極引線層[3]和漏極引線層[4]，門極引線層、源極引線層和漏極引線層是互不連通的，門極引線層的上面存在一個摻雜多晶硅一層[5]，刻蝕后的摻雜多晶硅一層的下表面和門極引線層相接處，而上表面形成一個半圓型凹陷面，刻蝕后的摻雜多晶硅一層僅僅位于門極引線層的上面，其余位置沒有摻雜多晶硅一層，刻蝕后的摻雜多晶硅一層上面的二氧化硅層形成絕緣一層[6]，絕緣一層要完全覆蓋住摻雜多晶硅一層，還要覆蓋住門極引線層，門極引線層和源極引線層之間的空余部分，門極引線層和漏極引線層之間的空余部分，絕緣一層的上面存在一個n型摻雜硅層[7]，刻蝕后的n型摻雜硅層呈現(xiàn)圓柱型位于摻雜多晶硅一層的半圓型凹陷面之上，但是二者之間用絕緣一層進(jìn)行相互隔離開來，刻蝕后的圓柱型n型摻雜硅層上面的二氧化硅層形成絕緣二層[8]，絕緣二層要覆蓋住圓柱型n型摻雜硅層的上表面，同時和絕緣一層相互連接起來，絕緣一層和絕緣二層構(gòu)成一個環(huán)形結(jié)構(gòu)，將圓柱型n型摻雜硅層包圍起來，使之和摻雜多晶硅層相互隔離，絕緣二層的上面存在一個摻雜多晶硅二層[9]，摻雜多晶硅二層呈現(xiàn)一個半圓型結(jié)構(gòu)覆蓋在絕緣二層的上面，但是和n型摻雜硅層是相互隔離的，摻雜多晶硅二層和摻雜多晶硅一層是相互接觸的，共同構(gòu)成一個圓筒型結(jié)構(gòu)，包圍在圓柱型n型摻雜硅層的外部，但是通過絕緣二層和絕緣一層進(jìn)行相互隔離，摻雜多晶硅一層和摻雜多晶硅二層共同構(gòu)成門極部分，陰極玻璃面板上存在一個n型重?fù)诫s硅層，刻蝕后的n型重?fù)诫s硅層分為兩部分，即源極部分和漏極部分，分別位于圓柱型n型摻雜硅層的兩側(cè)，源極部分和漏極部分是互不連通的，但是都和n型摻雜硅層相互連通，源極部分[10]和漏極部分[11]都與門極部分是相互隔離的，源極部分位于源極引線層的上面，漏極部分位于漏極引線層的上面，刻蝕后的二氧化硅層形成絕緣保護(hù)層[12]，絕緣保護(hù)層要完全覆蓋住門極部分、源極部分、漏極部分以及絕緣二層的上面，絕緣保護(hù)層旁側(cè)的刻蝕后的金屬層形成陰極引線層[13]，陰極引線層和漏極引線層是相互連通的，陰極引線層的上面存在一個二氧化硅層，刻蝕后的二氧化硅層形成隔離層[14]，隔離層的中間存在一個電子孔，暴露出底部的陰極引線層，隔離層的上面存在一個柵極層[15]，碳納米管陰極[16]制備在電子孔中的陰極引線層上。
所述的帶有環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的固定位置為安裝固定在陰極玻璃面板上，且柵極和陰極是集成到一起的，柵極位于碳納米管陰極的上方，控制著碳納米管陰極的電子發(fā)射，陰極玻璃面板上存在一個金屬層，為金屬金、銀、鋁、錫、鉻、鉬，摻雜多晶硅一層的摻雜類型為n型或為p型，摻雜多晶硅二層的摻雜類型為n型或為p型，但是要求和摻雜多晶硅一層的摻雜類型要相同，在絕緣保護(hù)層的旁側(cè)存在一個金屬層，為金屬金、銀、鉻、鋁、錫、鉬，隔離層的上面存在一個柵極層，為金屬金、銀、鋁、鉬、鉻、鎳、錫。
一種環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的平板顯示器的制作工藝，其制作工藝如下1)陰極玻璃面板[1]的制作對整體平板玻璃進(jìn)行劃割，制作出陰極玻璃面板；2)門極引線層[2]、源極引線層[3]、漏極引線層[4]的制作在陰極玻璃面板上蒸鍍上一層金屬層，刻蝕后的金屬層分為三部分，即形成門極引線層，源極引線層和漏極引線層；門極引線層，源極引線層和漏極引線層是互不連通的；3)摻雜多晶硅一層[5]的制作在門極引線層的上面制備出一個n型摻雜多晶硅一層，刻蝕后形成摻雜多晶硅一層[5]；4)絕緣一層[6]的制作在n型摻雜多晶硅一層的上面制備出一個二氧化硅層，刻蝕后的二氧化硅層形成絕緣一層；5)n型摻雜硅層[7]的制作在絕緣一層的上面制備出一個n型摻雜硅層，刻蝕后的n型摻雜硅層形成n型摻雜硅層[7]；
6)絕緣二層[8]的制作在圓柱型n型摻雜硅層的上面制備出一個二氧化硅層，刻蝕后的二氧化硅層形成絕緣二層；7)摻雜多晶硅二層[9]的制作在絕緣二層的上面制備出一個n型摻雜多晶硅二層，刻蝕后形成摻雜多晶硅二層[9]；8)源極[10]、漏極[11]的制作在陰極玻璃面板上制備出一個n型重?fù)诫s硅層，刻蝕后的n型重?fù)诫s硅層分為兩部分，即源極部分和漏極部分；9)絕緣保護(hù)層[12]的制作在陰極玻璃面板上再次制備出一個二氧化硅層，刻蝕后的二氧化硅層形成絕緣保護(hù)層；絕緣保護(hù)層要完全覆蓋住門極部分、源極部分、漏極部分以及絕緣二層的上面；10)陰極引線層[13]的制作在絕緣保護(hù)層的旁側(cè)制備出一個金屬層，刻蝕后的鉬層構(gòu)成陰極引線層；陰極引線層和漏極引線層是相互連通的；11)隔離層[14]的制作在陰極引線層的上面制備出一個二氧化硅層，刻蝕后的二氧化硅層形成隔離層；刻蝕后的隔離層的中間存在一個電子孔，暴露出底部的陰極引線層；12)柵極[15]的制作在隔離層的上面制備出一個金屬層，刻蝕后形成柵極；13)環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的表面清潔處理對整體環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的表面進(jìn)行清潔處理，除掉雜質(zhì)和灰塵；14)碳納米管[16]的制備碳納米管制備在陰極引線層上；15)陽極玻璃面板[17]的制作對整體平板鈉鈣玻璃進(jìn)行劃割，制作出陽極玻璃面板；16)陽極導(dǎo)電層[18]的制作在陽極玻璃面板上蒸鍍一層錫銦氧化物膜層；刻蝕后形成陽極導(dǎo)電層；
17)絕緣漿料層[19]的制作在陽極導(dǎo)電層的非顯示區(qū)域印刷絕緣漿料層；18)熒光粉層[20]的制作在陽極導(dǎo)電層上面的顯示區(qū)域印刷熒光粉層；19)器件裝配將陰極玻璃面板、陽極玻璃面板、支撐墻結(jié)構(gòu)[21]和四周玻璃圍框[22]裝到一起，將消氣劑[23]放入空腔中，用低熔點玻璃粉固定；20)成品制作對已經(jīng)裝配好的器件進(jìn)行封裝工藝形成成品件。
所述步驟3具體為在門極引線層的上面制備出一個n型摻雜多晶硅一層，可以結(jié)合常規(guī)的光刻工藝進(jìn)行刻蝕；刻蝕后的摻雜多晶硅一層的下表面和門極引線層相接處，而上表面形成一個半圓型凹陷面；刻蝕后的摻雜多晶硅一層僅僅位于門極引線層的上面，其余位置沒有摻雜多晶硅一層。
所述步驟4具體為在n型摻雜多晶硅一層的上面制備出一個二氧化硅層，刻蝕后的二氧化硅層形成絕緣一層；絕緣一層要完全覆蓋住摻雜多晶硅一層，還要覆蓋住門極引線層，門極引線層和源極引線層之間的空余部分，門極引線層和漏極引線層之間的空余部分。
所述步驟5具體為在絕緣一層的上面制備出一個n型摻雜硅層，結(jié)合常規(guī)的光刻工藝進(jìn)行刻蝕；刻蝕后的n型摻雜硅層呈現(xiàn)圓柱型位于摻雜多晶硅一層的半圓型凹陷面上，但是二者之間用絕緣一層進(jìn)行相互隔離開來。
所述步驟17具體為在陽極導(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；經(jīng)過烘烤，烘烤溫度150℃，保持時間5分鐘，之后，放置在燒結(jié)爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)溫度580℃，保持時間10分鐘。
所述步驟18具體為在陽極導(dǎo)電層上面的顯示區(qū)域印刷熒光粉層；在烘箱當(dāng)中進(jìn)行烘烤，烘烤溫度120℃，保持時間10分鐘。
所述步驟20具體為對裝配好的器件進(jìn)行如下封裝工藝將樣品器件放入烘箱中進(jìn)行烘烤；放入燒結(jié)爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)；在排氣臺上進(jìn)行器件排氣、封離，在烤消機(jī)上對器件內(nèi)部消氣劑進(jìn)行烤消，最后加裝管腳形成成品件。
本發(fā)明具有如下的積極效果首先，在所述的環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)中，在陰極玻璃面板上制備了金屬層；該金屬層既充當(dāng)了各部分的引線層，同時也將門極部分、源極部分和漏極部分同時與陰極玻璃面板相互隔離開來，避免了陰極玻璃面板中雜質(zhì)對上述各部分的影響；其次，在所述的環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)中，將碳納米管陰極制備在旁側(cè)的陰極引線層上，而陰極引線層和漏極引線層是相互連通的。這樣，既利用了環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)對流經(jīng)碳納米管的陰極電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時又減少了對漏極的接觸，避免了漏極的損傷；第三，在所述的環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)中，在陰極玻璃面板上制作了絕緣保護(hù)層，完全覆蓋在門極部分、源極部分、漏極部分以及絕緣二層的上面；避免了其它雜質(zhì)的不良影響；第四，所述的環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)是能夠?qū)α鹘?jīng)碳納米管陰極的電子發(fā)射電流進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)的。當(dāng)在環(huán)形門極上施加適當(dāng)電壓以后，透過絕緣一層和絕緣二層，就會在n型摻雜硅層中形成導(dǎo)電溝道；這樣，當(dāng)在源極上施加電壓以后，通過n型摻雜硅層上的導(dǎo)電溝道，將電壓傳遞到漏極上，而漏極是和陰極引線層相互連通的，當(dāng)然其電壓也就會施加到碳納米管陰極上；這樣，通過控制n型摻雜硅層中導(dǎo)電溝道的形狀，也就控制了流經(jīng)碳納米管的電流。由于n型摻雜硅層呈現(xiàn)一個圓柱型結(jié)構(gòu)，受到環(huán)形門電極的控制，能夠允許更大的電流流過碳納米管陰極。
此外，在環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)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，簡化了器件的制作過程，能夠進(jìn)行大面積的器件制作。


圖1給出了環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的縱向結(jié)構(gòu)示意圖；圖2給出了環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖3給出了環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的橫向結(jié)構(gòu)示意圖；圖4給出了帶有環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的、碳納米管場致發(fā)射平面顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不局限于這些實施例。
所述的一種帶有環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的平板顯示器，包括由陽極玻璃面板[17]、陰極玻璃面板[1]和四周玻璃圍框[22]所構(gòu)成的密封真空腔；在陰極玻璃面板上有控制柵極[15]、碳納米管[16]陰極以及環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)；在陽極玻璃面板上有陽極導(dǎo)電層[18]以及制備在陽極導(dǎo)電層上的熒光粉層[20]；位于陽極玻璃面板和陰極玻璃面板之間的支撐墻[21]結(jié)構(gòu)以及消氣劑[23]附屬元件。
所述的帶有環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)包括陰極玻璃面板[1]、門極引線層[2]、源極引線層[3]、漏極引線層[4]、摻雜多晶硅一層[5]、絕緣一層[6]、n型摻雜硅層[7]、絕緣二層[8]、摻雜多晶硅二層[9]、源極[10]、漏極[11]、絕緣保護(hù)層[12]、陰極引線層[13]、隔離層[14]、柵極[15]和碳納米管[16]部分。
所述的帶有環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的襯底材料為玻璃，如鈉鈣玻璃、硼硅玻璃，也就是陰極玻璃面板[1]，陰極玻璃面板上存在一個金屬層，刻蝕后的金屬層分為三部分，即形成門極引線層[2]、源極引線層[3]和漏極引線層[4]，門極引線層、源極引線層和漏極引線層是互不連通的，門極引線層的上面存在一個摻雜多晶硅一層[5]，刻蝕后的摻雜多晶硅一層的下表面和門極引線層相接處，而上表面形成一個半圓型凹陷面，刻蝕后的摻雜多晶硅一層僅僅位于門極引線層的上面，其余位置沒有摻雜多晶硅一層，刻蝕后的摻雜多晶硅一層上面的二氧化硅層形成絕緣一層[6]，絕緣一層要完全覆蓋住摻雜多晶硅一層，還要覆蓋住門極引線層，門極引線層和源極引線層之間的空余部分，門極引線層和漏極引線層之間的空余部分，絕緣一層的上面存在一個n型摻雜硅層[7]，刻蝕后的n型摻雜硅層呈現(xiàn)圓柱型位于摻雜多晶硅一層的半圓型凹陷面之上，但是二者之間用絕緣一層進(jìn)行相互隔離開來，刻蝕后的圓柱型n型摻雜硅層上面的二氧化硅層形成絕緣二層[8]，絕緣二層要覆蓋住圓柱型n型摻雜硅層的上表面，同時和絕緣一層相互連接起來，絕緣一層和絕緣二層構(gòu)成一個環(huán)形結(jié)構(gòu)，將圓柱型n型摻雜硅層包圍起來，使之和摻雜多晶硅層相互隔離，絕緣二層的上面存在一個摻雜多晶硅二層[9]，摻雜多晶硅二層呈現(xiàn)一個半圓型結(jié)構(gòu)覆蓋在絕緣二層的上面，但是和n型摻雜硅層是相互隔離的，摻雜多晶硅二層和摻雜多晶硅一層是相互接觸的，共同構(gòu)成一個圓筒型結(jié)構(gòu)，包圍在圓柱型n型摻雜硅層的外部，但是通過絕緣二層和絕緣一層進(jìn)行相互隔離，摻雜多晶硅一層和摻雜多晶硅二層共同構(gòu)成門極部分，陰極玻璃面板上存在一個n型重?fù)诫s硅層，刻蝕后的n型重?fù)诫s硅層分為兩部分，即源極部分和漏極部分，分別位于圓柱型n型摻雜硅層的兩側(cè)，源極部分和漏極部分是互不連通的，但是都和n型摻雜硅層相互連通，源極部分[10]和漏極部分[11]都與門極部分是相互隔離的，源極部分位于源極引線層的上面，漏極部分位于漏極引線層的上面，刻蝕后的二氧化硅層形成絕緣保護(hù)層[12]，絕緣保護(hù)層要完全覆蓋住門極部分、源極部分、漏極部分以及絕緣二層的上面，絕緣保護(hù)層旁側(cè)的刻蝕后的金屬層形成陰極引線層[13]，陰極引線層和漏極引線層是相互連通的，陰極引線層的上面存在一個二氧化硅層，刻蝕后的二氧化硅層形成隔離層[14]，隔離層的中間存在一個電子孔，暴露出底部的陰極引線層，隔離層的上面存在一個柵極層[15]，碳納米管陰極[16]制備在電子孔中的陰極引線層上。
所述的帶有環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的固定位置為安裝固定在陰極玻璃面板上，且柵極和陰極是集成到一起的，柵極位于碳納米管陰極的上方，控制著碳納米管陰極的電子發(fā)射。陰極玻璃面板上存在一個金屬層，可以為金屬金、銀、鋁、錫、鉻、鉬。摻雜多晶硅一層的摻雜類型可以為n型，也可以為p型。摻雜多晶硅二層的摻雜類型可以為n型，也可以為p型，但是要求和摻雜多晶硅一層的摻雜類型要相同。在絕緣保護(hù)層的旁側(cè)存在一個金屬層，可以為金屬金、銀、鉻、鋁、錫、鉬。隔離層的上面存在一個柵極層，可以為金屬金、銀、鋁、鉬、鉻、鎳、錫。
一種帶有環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的平板顯示器的制作工藝，其制作工藝如下1)陰極玻璃面板[1]的制作對整體平板玻璃，如鈉鈣玻璃、硼硅玻璃，進(jìn)行劃割，制作出陰極玻璃面板；2)門極引線層[2]、源極引線層[3]、漏極引線層[4]的制作在陰極玻璃面板上蒸鍍上一層金屬層，如鉻層，刻蝕后的鉻層分為三部分，即形成門極引線層，源極引線層和漏極引線層；門極引線層，源極引線層和漏極引線層是互不連通的；3)摻雜多晶硅一層[5]的制作在門極引線層的上面制備出一個n型摻雜多晶硅一層，刻蝕后形成摻雜多晶硅一層[5]；4)絕緣一層[6]的制作在n型摻雜多晶硅一層的上面制備出一個二氧化硅層，刻蝕后的二氧化硅層形成絕緣一層；
5)n型摻雜硅層[7]的制作在絕緣一層的上面制備出一個n型摻雜硅層，刻蝕后的n型摻雜硅層形成n型摻雜硅層[7]；6)絕緣二層[8]的制作在圓柱型n型摻雜硅層的上面制備出一個二氧化硅層，刻蝕后的二氧化硅層形成絕緣二層；7)摻雜多晶硅二層[9]的制作在絕緣二層的上面制備出一個n型摻雜多晶硅二層，刻蝕后形成摻雜多晶硅二層[9]；8)源極[10]、漏極[11]的制作在陰極玻璃面板上制備出一個n型重?fù)诫s硅層，刻蝕后的n型重?fù)诫s硅層分為兩部分，即源極部分和漏極部分；9)絕緣保護(hù)層[12]的制作在陰極玻璃面板上再次制備出一個二氧化硅層，刻蝕后的二氧化硅層形成絕緣保護(hù)層；絕緣保護(hù)層要完全覆蓋住門極部分、源極部分、漏極部分以及絕緣二層的上面；10)陰極引線層[13]的制作在絕緣保護(hù)層的旁側(cè)制備出一個金屬層，如鉬層，刻蝕后的鉬層構(gòu)成陰極引線層；陰極引線層和漏極引線層是相互連通的；11)隔離層[14]的制作在陰極引線層的上面制備出一個二氧化硅層，刻蝕后的二氧化硅層形成隔離層；刻蝕后的隔離層的中間存在一個電子孔，暴露出底部的陰極引線層；12)柵極[15]的制作在隔離層的上面制備出一個金屬層，如鎳層，刻蝕后形成柵極；13)環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的表面清潔處理對整體環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的表面進(jìn)行清潔處理，除掉雜質(zhì)和灰塵；14)碳納米管[16]的制備碳納米管制備在陰極引線層上；15)陽極玻璃面板[17]的制作對整體平板玻璃進(jìn)行劃割，制作出陽極玻璃面板；
16)陽極導(dǎo)電層[18]的制作在陽極玻璃面板上蒸鍍一層錫銦氧化物膜層；刻蝕后形成陽極導(dǎo)電層；17)絕緣漿料層[19]的制作在陽極導(dǎo)電層的非顯示區(qū)域印刷絕緣漿料層；18)熒光粉層[20]的制作在陽極導(dǎo)電層上面的顯示區(qū)域印刷熒光粉層；19)器件裝配將陰極玻璃面板、陽極玻璃面板、支撐墻結(jié)構(gòu)[21]和四周玻璃圍框[22]裝配到一起，并將消氣劑[23]放入到空腔當(dāng)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；20)成品制作對已經(jīng)裝配好的器件進(jìn)行封裝工藝形成成品件。
所述步驟3具體為在門極引線層的上面制備出一個n型摻雜多晶硅一層，可以結(jié)合常規(guī)的光刻工藝進(jìn)行刻蝕；刻蝕后的摻雜多晶硅一層的下表面和門極引線層相接處，而上表面形成一個半圓型凹陷面；刻蝕后的摻雜多晶硅一層僅僅位于門極引線層的上面，其余位置沒有摻雜多晶硅一層；所述步驟4具體為在n型摻雜多晶硅一層的上面制備出一個二氧化硅層，刻蝕后的二氧化硅層形成絕緣一層；絕緣一層要完全覆蓋住摻雜多晶硅一層，還要覆蓋住門極引線層，門極引線層和源極引線層之間的空余部分，門極引線層和漏極引線層之間的空余部分；所述步驟5具體為在絕緣一層的上面制備出一個n型摻雜硅層，可以結(jié)合常規(guī)的光刻工藝進(jìn)行刻蝕；刻蝕后的n型摻雜硅層呈現(xiàn)圓柱型位于摻雜多晶硅一層的半圓型凹陷面之上，但是二者之間用絕緣一層進(jìn)行相互隔離開來；所述步驟6具體為在圓柱型n型摻雜硅層的上面制備出一個二氧化硅層，可以結(jié)合常規(guī)的光刻工藝進(jìn)行刻蝕；刻蝕后的二氧化硅層形成絕緣二層；絕緣二層要覆蓋住圓柱型n型摻雜硅層的上表面，同時和絕緣一層相互連接起來；絕緣一層和絕緣二層構(gòu)成一個環(huán)形結(jié)構(gòu)，將圓柱型n型摻雜硅層包圍起來，使之和摻雜多晶硅層相互隔離；所述步驟7具體為在絕緣二層的上面制備出一個n型摻雜多晶硅二層，可以結(jié)合常規(guī)的光刻工藝進(jìn)行刻蝕；刻蝕后的摻雜多晶硅二層呈現(xiàn)一個半圓型結(jié)構(gòu)覆蓋在絕緣二層的上面，但是和n型摻雜硅層是相互隔離的；摻雜多晶硅二層和摻雜多晶硅一層是相互接觸的，共同構(gòu)成一個圓筒型結(jié)構(gòu)，包圍在圓柱型n型摻雜硅層的外部，但是通過絕緣二層和絕緣一層進(jìn)行相互隔離；摻雜多晶硅一層和摻雜多晶硅二層共同構(gòu)成門極部分；所述步驟8具體為在陰極玻璃面板上制備出一個n型重?fù)诫s硅層，可以結(jié)合常規(guī)的光刻工藝進(jìn)行刻蝕；刻蝕后的n型重?fù)诫s硅層分為兩部分，即源極部分和漏極部分，分別位于圓柱型n型摻雜硅層的兩側(cè)；源極部分和漏極部分是互不連通的，但是都和n型摻雜硅層相互連通；源極部分和漏極部分都與門極部分是相互隔離的；源極部分位于源極引線層的上面，漏極部分位于漏極引線層的上面；所述步驟17具體為在陽極導(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；經(jīng)過烘烤(烘烤溫度150℃，保持時間5分鐘)之后，放置在燒結(jié)爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)(燒結(jié)溫度580℃，保持時間10分鐘)；所述步驟18具體為在陽極導(dǎo)電層上面的顯示區(qū)域印刷熒光粉層；在烘箱當(dāng)中進(jìn)行烘烤(烘烤溫度120℃，保持時間10分鐘)；所述步驟20具體為對已經(jīng)裝配好的器件進(jìn)行如下的封裝工藝將樣品器件放入烘箱當(dāng)中進(jìn)行烘烤；放入燒結(jié)爐當(dāng)中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)；在排氣臺上進(jìn)行器件排氣、封離，在烤消機(jī)上對器件內(nèi)部的消氣劑進(jìn)行烤消，最后加裝管腳形成成品件。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的平板顯示器，包括由陽極玻璃面板[17]、陰極玻璃面板[1]和四周玻璃圍框[22]所構(gòu)成的密封真空腔；在陰極玻璃面板上有控制柵極[15]、碳納米管[16]陰極以及環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)；在陽極玻璃面板上有陽極導(dǎo)電層[18]以及制備在陽極導(dǎo)電層上的熒光粉層[20]；位于陽極玻璃面板和陰極玻璃面板之間的支撐墻[21]結(jié)構(gòu)以及消氣劑[23]附屬元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的平板顯示器，其特征在于所述的帶有環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的襯底材料為玻璃，也就是陰極玻璃面板[1]，陰極玻璃面板上存在一個金屬層，刻蝕后的金屬層分為三部分，即形成門極引線層[2]、源極引線層[3]和漏極引線層[4]，門極引線層、源極引線層和漏極引線層是互不連通的，門極引線層的上面存在一個摻雜多晶硅一層[5]，刻蝕后的摻雜多晶硅一層的下表面和門極引線層相接處，而上表面形成一個半圓型凹陷面，刻蝕后的摻雜多晶硅一層僅僅位于門極引線層的上面，其余位置沒有摻雜多晶硅一層，刻蝕后的摻雜多晶硅一層上面的二氧化硅層形成絕緣一層[6]，絕緣一層要完全覆蓋住摻雜多晶硅一層，還要覆蓋住門極引線層，門極引線層和源極引線層之間的空余部分，門極引線層和漏極引線層之間的空余部分，絕緣一層的上面存在一個n型摻雜硅層[7]，刻蝕后的n型摻雜硅層呈現(xiàn)圓柱型位于摻雜多晶硅一層的半圓型凹陷面之上，但是二者之間用絕緣一層進(jìn)行相互隔離開來，刻蝕后的圓柱型n型摻雜硅層上面的二氧化硅層形成絕緣二層[8]，絕緣二層要覆蓋住圓柱型n型摻雜硅層的上表面，同時和絕緣一層相互連接起來，絕緣一層和絕緣二層構(gòu)成一個環(huán)形結(jié)構(gòu)，將圓柱型n型摻雜硅層包圍起來，使之和摻雜多晶硅層相互隔離，絕緣二層的上面存在一個摻雜多晶硅二層[9]，摻雜多晶硅二層呈現(xiàn)一個半圓型結(jié)構(gòu)覆蓋在絕緣二層的上面，但是和n型摻雜硅層是相互隔離的，摻雜多晶硅二層和摻雜多晶硅一層是相互接觸的，共同構(gòu)成一個圓筒型結(jié)構(gòu)，包圍在圓柱型n型摻雜硅層的外部，但是通過絕緣二層和絕緣一層進(jìn)行相互隔離，摻雜多晶硅一層和摻雜多晶硅二層共同構(gòu)成門極部分，陰極玻璃面板上存在一個n型重?fù)诫s硅層，刻蝕后的n型重?fù)诫s硅層分為兩部分，即源極部分和漏極部分，分別位于圓柱型n型摻雜硅層的兩側(cè)，源極部分和漏極部分是互不連通的，但是都和n型摻雜硅層相互連通，源極部分[10]和漏極部分[11]都與門極部分是相互隔離的，源極部分位于源極引線層的上面，漏極部分位于漏極引線層的上面，刻蝕后的二氧化硅層形成絕緣保護(hù)層[12]，絕緣保護(hù)層要完全覆蓋住門極部分、源極部分、漏極部分以及絕緣二層的上面，絕緣保護(hù)層旁側(cè)的刻蝕后的金屬層形成陰極引線層[13]，陰極引線層和漏極引線層是相互連通的，陰極引線層的上面存在一個二氧化硅層，刻蝕后的二氧化硅層形成隔離層[14]，隔離層的中間存在一個電子孔，暴露出底部的陰極引線層，隔離層的上面存在一個柵極層[15]，碳納米管陰極[16]制備在電子孔中的陰極引線層上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的平板顯示器，其特征在于所述的帶有環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的固定位置為安裝固定在陰極玻璃面板上，且柵極和陰極是集成到一起的，柵極位于碳納米管陰極的上方，控制著碳納米管陰極的電子發(fā)射，陰極玻璃面板上存在一個金屬層，為金屬金、銀、鋁、錫、鉻、鉬，摻雜多晶硅一層的摻雜類型為n型或為p型，摻雜多晶硅二層的摻雜類型為n型或為p型，但是要求和摻雜多晶硅一層的摻雜類型要相同，在絕緣保護(hù)層的旁側(cè)存在一個金屬層，為金屬金、銀、鉻、鋁、錫、鉬，隔離層的上面存在一個柵極層，為金屬金、銀、鋁、鉬、鉻、鎳、錫。
4.一種環(huán)門極鎮(zhèn)流結(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1)陰極玻璃面板[1]的制作對整體平板玻璃進(jìn)行劃割，制作出陰極玻璃面板；2)門極引線層[2]、源極引線層[3]、漏極引線層[4]的制作在陰極玻璃面板上蒸鍍上一層金屬層，刻蝕后的金屬層分為三部分，即形成門極引線層，源極引線層和漏極引線層；門極引線層，源極引線層和漏極引線層是互不連通的；3)摻雜多晶硅一層[5]的制作在門極引線層的上面制備出一個n型摻雜多晶硅一層，刻蝕后形成摻雜多晶硅一層[5]；4)絕緣一層[6]的制作在n型摻雜多晶硅一層的上面制備出一個二氧化硅層，刻蝕后的二氧化硅層形成絕緣一層；5)n型摻雜硅層[7]的制作在絕緣一層的上面制備出一個n型摻雜硅層，刻蝕后的n型摻雜硅層形成n型摻雜硅層[7]；6)絕緣二層[8]的制作在圓柱型n型摻雜硅層的上面制備出一個二氧化硅層，刻蝕后的二氧化硅層形成絕緣二層；7)摻雜多晶硅二層[9]的制作在絕緣二層的上面制備出一個n型摻雜多晶硅二層，刻蝕后形成摻雜多晶硅二層[9]；8)源極[10]、漏極[11]的制作在陰極玻璃面板上制備出一個n型重?fù)诫s硅層，刻蝕后的n型重?fù)诫s硅層分為兩部分，即源極部分和漏極部分；9)絕緣保護(hù)層[12]的制作在陰極玻璃面板上再次制備出一個二氧化硅層，刻蝕后的二氧化硅層形成絕緣保護(hù)層；絕緣保護(hù)層要完全覆蓋住門極部分、源極部分、漏極部分以及絕緣二層的上面；10)陰極引線層[13]的制作在絕緣保護(hù)層的旁側(cè)制備出一個金屬層，刻蝕后的鉬層構(gòu)成陰極引線層；陰極引線層和漏極引線層是相互連通的；11)隔離層[14]的制作在陰極引線層的上面制備出一個二氧化硅層，刻蝕后的二氧化硅層形成隔離層；刻蝕后的隔離層的中間存在一個電子孔，暴露出底部的陰極引線層；12)柵極[15]的制作在隔離層的上面制備出一個金屬層，刻蝕后形成柵極；13)環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的表面清潔處理對整體環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的表面進(jìn)行清潔處理，除掉雜質(zhì)和灰塵；14)碳納米管[16]的制備碳納米管制備在陰極引線層上；15)陽極玻璃面板[17]的制作對整體平板鈉鈣玻璃進(jìn)行劃割，制作出陽極玻璃面板；16)陽極導(dǎo)電層[18]的制作在陽極玻璃面板上蒸鍍一層錫銦氧化物膜層；刻蝕后形成陽極導(dǎo)電層；17)絕緣漿料層[19]的制作在陽極導(dǎo)電層的非顯示區(qū)域印刷絕緣漿料層；18)熒光粉層[20]的制作在陽極導(dǎo)電層上面的顯示區(qū)域印刷熒光粉層；19)器件裝配將陰極玻璃面板、陽極玻璃面板、支撐墻結(jié)構(gòu)[21]和四周玻璃圍框[22]裝到一起，將消氣劑[23]放入空腔中，用低熔點玻璃粉固定；20)成品制作對已經(jīng)裝配好的器件進(jìn)行封裝工藝形成成品件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的平板顯示器的制作工藝，其特征在于所述步驟3具體為在門極引線層的上面制備出一個n型摻雜多晶硅一層，可以結(jié)合常規(guī)的光刻工藝進(jìn)行刻蝕；刻蝕后的摻雜多晶硅一層的下表面和門極引線層相接處，而上表面形成一個半圓型凹陷面；刻蝕后的摻雜多晶硅一層僅僅位于門極引線層的上面，其余位置沒有摻雜多晶硅一層。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的平板顯示器的制作工藝，其特征在于所述步驟4具體為在n型摻雜多晶硅一層的上面制備出一個二氧化硅層，刻蝕后的二氧化硅層形成絕緣一層；絕緣一層要完全覆蓋住摻雜多晶硅一層，還要覆蓋住門極引線層，門極引線層和源極引線層之間的空余部分，門極引線層和漏極引線層之間的空余部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的平板顯示器的制作工藝，其特征在于所述步驟5具體為在絕緣一層的上面制備出一個n型摻雜硅層，結(jié)合常規(guī)的光刻工藝進(jìn)行刻蝕；刻蝕后的n型摻雜硅層呈現(xiàn)圓柱型位于摻雜多晶硅一層的半圓型凹陷面上，但是二者之間用絕緣一層進(jìn)行相互隔離開來。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的平板顯示器的制作工藝，其特征在于所述步驟17具體為在陽極導(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；經(jīng)過烘烤，烘烤溫度150℃，保持時間5分鐘，之后，放置在燒結(jié)爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)溫度580℃，保持時間10分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的平板顯示器的制作工藝，其特征在于所述步驟18具體為在陽極導(dǎo)電層上面的顯示區(qū)域印刷熒光粉層；在烘箱當(dāng)中進(jìn)行烘烤，烘烤溫度120℃，保持時間10分鐘。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種帶有環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的平板顯示器的制作工藝，其特征在于所述步驟20具體為對裝配好的器件進(jìn)行如下封裝工藝將樣品器件放入烘箱中進(jìn)行烘烤；放入燒結(jié)爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)；在排氣臺上進(jìn)行器件排氣、封離，在烤消機(jī)上對器件內(nèi)部消氣劑進(jìn)行烤消，最后加裝管腳形成成品件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)的平板顯示器及其制作工藝，包括由陽極玻璃面板、陰極玻璃面板和四周玻璃圍框所構(gòu)成的密封真空腔；在陽極玻璃面板上有陽極導(dǎo)電層以及制備在陽極導(dǎo)電層上的熒光粉層；位于陽極玻璃面板和陰極玻璃面板之間的支撐墻結(jié)構(gòu)以及消氣劑附屬元件；在陰極玻璃面板上有控制柵極、碳納米管陰極以及環(huán)門極鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)；門極部分環(huán)繞在導(dǎo)電溝道的周圍，調(diào)整著導(dǎo)電溝道的形狀，調(diào)節(jié)流經(jīng)碳納米管陰極的電子發(fā)射電流，從而控制碳納米管的電子發(fā)射；具有制作過程穩(wěn)定可靠、制作工藝簡單、制作成本低廉、結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點。
文檔編號H01J29/00GK1929082SQ20061004852
公開日2007年3月14日 申請日期2006年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月2日
發(fā)明者李玉魁 申請人:中原工學(xué)院