专利名称：边缘发射结构的平面发光显示器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于纳米科学技术、平板显示技术、真空科学技术以及微电子科学技术的相互交叉领域，涉及到平板场致发射发光显示器件的制作，具体涉及到碳纳米管阴极的平板场致发射显示器的器件制作方面的内容，特别涉及到一种边缘发射结构的、碳纳米管阴极的场致发射平面显示器。
背景技术：
目前，世界已经进入“信息革命”时代，显示技术及显示器件在信息技术的发展过程中占据了十分重要的地位，电视、电脑、移动电话等可携式设备以及各类仪器仪表上的显示屏为人们的日常生活和工作提供者大量的信息。没有显示器，就不会有当今迅猛发展的信息技术。平面显示器是重要的人机界面，这已经是不争的事实。平板显示器近年来由于广视角、高解析度、大画面等技术不断得到突破，将逐渐赶超阴极射线管的发展趋势，使得大屏幕平板显示器继续在显示器市场上迈出更为坚定的步伐。显示器领域正在朝向高画质(接近自然色彩)，轻便化(携带方便)，大画面(满足临场感)以及立体化，故而朝向小型化以创新技术开发及平面化发展。显示器集电子、通信和信息处理技术于一体，被认为是电子工业在20世纪微电子、计算机之后的又一重大发展机会。科学技术的发展日新月异，显示技术也在发生一场革命。由于平板显示器具有重量轻、厚度薄、体积小、无辐射、不闪烁等优点，已成为显示技术发展的方向。
碳纳米管具有独特的几何结构和极高的机械强度，能够在外加电压的作用下发射大量的电子，成为了新型的优异阴极发射材料。在新型的场致发射平板显示器件当中，已经制作了新型的阴极结构，并将碳纳米管移植到其中。当在控制栅极上施加正电压的情况下，在碳纳米管表面就会形成强大的电场，迫使其发射大量的电子，也就是冷场致发射现象。但是在阴极发射的过程中，并不是所有的阴极材料都能够均匀的发射电子的，而是在碳纳米管阴极的边缘位置发射的电子最多，其表面形成的电场强度也最大，这也是在冷场致发射中一个比较独特的现象。那么如何充分利用这种现象，来更好的为制作新型显示器件服务呢？也就是说应当如何有效地利用这种最大边缘位置发射大量电子的现象呢，这是研究人员需要解决的一个现实问题。
在目前的透射式平板显示器件当中，可见光从阳极面板直接透射出去，需要通过各种膜层以后才能透射到器件外部，具有很大程度的光线损失，也减少了器件的发光效率。受到各种因素的制约，目前在器件制作技术上无法得到突破；而且，这种器件的阳极工作电压过高，需要更高质量的绝缘物质来进行保护，这无形中增加了器件的总体制作成本，这也和平板显示器件中成本低廉的初衷相违背。
此外，在尽可能不影响显示图像质量的前提下，还需要进一步降低平板器件的制作成本；在能够进行大面积的器件制作的同时，还需要使得器件制作过程免于复杂化，有利于进行商业化的大规模生产。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种制作过程成本低廉、结构简单、制作成品率高、稳定可靠、边缘发射结构的边缘发射结构的平面发光显示器。
本实用新型的目的是这样实现的包括由前玻璃面板、后玻璃面板以及四周玻璃围框所构成的密封真空腔，设置在前玻璃面板上的支撑墙结构以及附属消气剂元件，在后玻璃面板上设置有阳极电极层，在后玻璃面板上印刷上一层绝缘浆料层，形成绝缘增高层，绝缘增高层覆盖住后玻璃面板和阳极电极层，并且在绝缘增高层上预留出阳极像素孔，并且阳极像素孔中的阳极电极层暴露出来，在绝缘隔离层上面设置有阴极电极层，在阴极电极层的上面设置有绝缘隔离层，在绝缘隔离层的上面设置有控制栅极电极层，在阳极电极层的上面设置有荧光粉层，在阴极电极层的上面还设置有碳纳米管阴极。在充分利用阴极边缘发射大量电子原理的基础上，由阴极发射的电子直接轰击阳极荧光粉而发出可见光，并经过阳极电极层的发射，从前玻璃面板透射到器件外部。
所述的阴极电极层的上面存在一个绝缘隔离层，绝缘隔离层可以为绝缘浆料层、二氧化硅层之一，绝缘隔离层不全部覆盖住阴极电极层，仅仅覆盖住中间部分，在两侧要预留出阴极电极层部分，以便于为碳纳米管阴极的制备提供空间，绝缘隔离层的上面存在一个控制栅极电极层，控制栅极电极层可以为金、银、镍、铬、铝金属层。
本实用新型具有如下的积极效果本实用新型中的主要特点在于制作了边缘发射结构的、碳纳米管阴极的发光平板显示器件。在充分利用碳纳米管阴极边缘发射大量电子原理的基础上，由阴极发射的电子直接轰击阳极荧光粉而发出可见光，并经过阳极电极层的发射，从前玻璃面板透射到器件外部。将丝网印刷工艺的大面积可行性以及良好的器件结构的有利之处相结合起来，制作出性能更加优良的场致发射发光平板器件。
1、采用了边缘发射结构来制作场致发射显示器件，有利于进一步提升器件的发射效率。在本实用新型中，制作在后玻璃面板上的阳极铝膜层充当着阳极电极的作用，在铝膜层的上面存在着荧光粉层。碳纳米管阴极位于绝缘增高层上面的两侧，当在控制栅极电极上施加正向电压以后，在碳纳米管阴极表面就会形成强大的电场强度，从而发射出大量的电子；而由于阳极荧光粉层位于碳纳米管阴极的侧面略低位置，这就使得碳纳米管阴极边缘处的碳纳米管有了更为优越的发展空间，也就充分利用了碳纳米管阴极边缘位置更加能够发射大量电子的原理；而且，由于阳极荧光粉层位于碳纳米管阴极的侧面略低位置，这也使得从碳纳米管阴极发射的电子有一个高速运动的过程，在阳极高电压的作用下轰击荧光粉层而发出可见光。由于从碳纳米管阴极发射的电子没有经过任何其它元件，也没有受到任何其它元件的不良干扰，直接对荧光粉层进行高能量轰击，这显著提高了器件的发光效率。
2、在后玻璃面板上制作了铝膜层，其一方面充当阳极的电极，使得能够对器件施加适当的阳极高电压，另一方面也使利用蒸镀的铝膜形成一个反射镜面，来对可见光更好的进行反射，从前玻璃面板透射到器件外部。
3、采用反射式的发光平板显示结构，有利于提高器件的图像显示质量。在本发明中的边缘发射结构发光平板显示器件当中，当荧光粉层被电子轰击而发出可见光以后，发出的可见光经过荧光粉层背部的铝膜层(也就是阳极电极层)反射，从前玻璃面板直接透射到器件外部。由于前玻璃面板上的显示区域无任何其它器件，因此，器件发出的可见光可以说是几乎没有任何损失的就透射到器件外部，这无疑会极大地提高器件的图象显示质量。
此外，在本实用新型中的边缘发射结构的发光平板显示器件当中，在充分结合了丝网印刷工艺的基础上进行了器件制作，具有制作大面积显示器件的可行性；在本实用新型中的边缘发射结构发光平板显示器件的制作过程中，并没有采用特殊的器件制作材料以及特殊的器件制作工艺，能够极大地降低器件的生产成本，具有制作工艺简单、制作成本低廉、稳定可靠、高质量显示图像等优越之处。
图1给出了本实用新型的后玻璃面板结构的纵向结构示意图。
图2给出了本实用新型的后玻璃面板结构的横向结构示意图。
图3中给出了本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行进一步说明，但本实用新型并不局限于这些实施例。
本实用新型包括由前玻璃面板9、后玻璃面板1以及四周玻璃围框10所构成的密封真空腔，设置在前玻璃面板9上的支撑墙结构11以及附属消气剂元件12，在后玻璃面板1上设置有阳极电极层2，在后玻璃面板1上印刷上一层绝缘浆料层，形成绝缘增高层3，绝缘增高层3覆盖住后玻璃面板1和阳极电极层2，并且在绝缘增高层3上预留出阳极像素孔，并且阳极像素孔中的阳极电极层2暴露出来，在绝缘隔离层3上面设置有阴极电极层4，在阴极电极层4的上面设置有绝缘隔离层5，在绝缘隔离层5的上面设置有控制栅极电极层6，在阳极电极层2的上面设置有荧光粉层7，在阴极电极层4的上面还设置有碳纳米管阴极8。
所述的前玻璃面板和后玻璃面板为钠钙玻璃、硼硅玻璃材料之一。所述的绝缘增高层的阴极电极层可以为金、银、镍、铬、铝金属之一。所述的阴极电极层的上面存在一个绝缘隔离层，绝缘隔离层可以为绝缘浆料层、二氧化硅层之一，绝缘隔离层不全部覆盖住阴极电极层，仅仅覆盖住中间部分，在两侧要预留出阴极电极层部分，以便于为碳纳米管阴极的制备提供空间，绝缘隔离层的上面存在一个控制栅极电极层，控制栅极电极层可以为金、银、镍、铬、铝金属层。
本实用新型中的边缘发射结构平板发光显示器件的前玻璃面板和后玻璃面板为大型、具有相当良好的耐热性和可操作性、成本低廉的高性能绝缘材料；本实用新型中的边缘发射结构平板发光显示器件的前玻璃面板和后玻璃面板为玻璃材料，如钠钙玻璃、硼硅玻璃；本实用新型中的边缘发射结构平板发光显示器件的后玻璃面板上存在一个阳极金属层；本实用新型中的边缘发射结构平板发光显示器件的后玻璃面板上的阳极金属层为铝膜层；本实用新型中的边缘发射结构平板发光显示器件的后玻璃面板上的铝膜层的制作可以结合常规的蒸镀工艺和光刻工艺来完成，来形成阳极电极；本实用新型中的边缘发射结构平板发光显示器件的后玻璃面板上存在一个绝缘增高层；本实用新型中的边缘发射结构平板发光显示器件的后玻璃面板上的绝缘增高层可以为绝缘浆料层、二氧化硅层和聚铣亚胺层；本实用新型中的边缘发射结构平板发光显示器件的绝缘增高层上预留有阳极像素孔；本实用新型中的边缘发射结构平板发光显示器件的绝缘增高层的阳极像素孔中要暴露出下面的阳极电极；本实用新型中的边缘发射结构平板发光显示器件的绝缘增高层的上面存在一个阴极电极层；本实用新型中的边缘发射结构平板发光显示器件的阴极电极层可以为金、银、镍、铬、铝金属；本实用新型中的边缘发射结构平板发光显示器件的碳纳米管阴极就制备在阴极电极层上；本实用新型中的边缘发射结构平板发光显示器件的阴极电极层的上面存在一个绝缘隔离层；本实用新型中的边缘发射结构平板发光显示器件的绝缘隔离层可以为绝缘浆料层、二氧化硅层；本实用新型中的边缘发射结构平板发光显示器件的绝缘隔离层不能够全部覆盖住阴极电极层，仅仅覆盖住中间部分，在两侧要预留出阴极电极层部分，以便于为碳纳米管阴极的制备提供空间；本实用新型中的边缘发射结构平板发光显示器件的绝缘隔离层的上面存在一个控制栅极电极层；本实用新型中的边缘发射结构平板发光显示器件的控制栅极电极层可以为金、银、镍、铬、铝金属层；本实用新型中的边缘发射结构平板发光显示器在阳极电极层上制备有荧光粉层。
权利要求1.一种边缘发射结构的平面发光显示器，包括由前玻璃面板[9]、后玻璃面板[1]以及四周玻璃围框[10]所构成的密封真空腔，设置在前玻璃面板[9]上的支撑墙结构[11]以及附属消气剂元件[12]，其特征在于在后玻璃面板[1]上设置有阳极电极层[2]，在后玻璃面板[1]上印刷上一层绝缘浆料层，形成绝缘增高层[3]，绝缘增高层[3]覆盖住后玻璃面板[1]和阳极电极层[2]，并且在绝缘增高层[3]上预留出阳极像素孔，并且阳极像素孔中的阳极电极层[2]暴露出来，在绝缘隔离层[3]上面设置有阴极电极层[4]，在阴极电极层[4]的上面设置有绝缘隔离层[5]，在绝缘隔离层[5]的上面设置有控制栅极电极层[6]，在阳极电极层[2]的上面设置有荧光粉层[7]，在阴极电极层[4]的上面还设置有碳纳米管阴极[8]。
2.如权利要求1所述的一种边缘发射结构的平面发光显示器，其特征在于所述的前玻璃面板和后玻璃面板为钠钙玻璃、硼硅玻璃材料之一。
3.如权利要求1所述的一种边缘发射结构的平面发光显示器，其特征在于所述的绝缘增高层的阴极电极层可以为金、银、镍、铬、铝金属之一。
4.如权利要求1所述的一种边缘发射结构的平面发光显示器，其特征在于所述的阴极电极层的上面存在一个绝缘隔离层，绝缘隔离层可以为绝缘浆料层、二氧化硅层之一，绝缘隔离层不全部覆盖住阴极电极层，仅仅覆盖住中间部分，在两侧要预留出阴极电极层部分，以便于为碳纳米管阴极的制备提供空间，绝缘隔离层的上面存在一个控制栅极电极层，控制栅极电极层可以为金、银、镍、铬、铝金属层。
专利摘要本实用新型涉及一种场致发射平面显示器件，包括由阳极衬底玻璃、阴极衬底玻璃以及四周玻璃围框所构成的密封真空腔，阴极衬底玻璃上有阴极导电条以及印刷的碳纳米管阴极，用于控制电子发射的控制栅极，阳极衬底玻璃上有制备的荧光粉层，支撑墙结构及其附属消气剂元件，在阳极面板上安装有高色度对比度结构，具有制作过程成本低廉、结构简单、制作成品率高、稳定可靠的优点。
文档编号H01J29/86GK2904280SQ200520032299
公开日2007年5月23日 申请日期2005年10月18日 优先权日2005年10月18日
发明者李玉魁 申请人:中原工学院