专利名称：环门极镇流结构的平板显示器及其制作工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于平板显示技术领域、电子科学与技术领域、真空科学与技术领域、集成电路科学与技术领域以及纳米科学与技术领域的相互交叉领域，涉及到平板场致发射显示器的器件制作，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，特别涉及一种带有环门极镇流结构的平板显示器及其制作工艺。
背景技术：
碳纳米管是由呈六边形排列的碳原子构成的中空同轴圆管，层与层之间保持有固定的间距。碳纳米管不需要额外的能量，仅仅依靠施加在碳纳米管顶端的电场就可以实现场致发射；从这个意义上来说，通过外加电压的调节，就完全可以控制碳纳米管阴极的电子发射。新一代的场致发射显示器是采用真空微电子技术，利用碳纳米管尖端场致发射原理而制作的平板化、高效率化，高分辨率化、大面积化的器件，具有体积小、亮度高、视角大、功耗低等优点，将来有望在显示市场占据比较大的份额。
制作大面积、完全平板化的高清晰度显示器件，一直是众多科研人员不断追求的目标。高质量的显示图像是评价平板器件的重要性能指标之一，其中就要求整体显示图像要具有相当高的显示亮度和显示均匀性。从平板器件的原理角度来看，是通过外加电压对碳纳米管阴极产生强大的电场强度，迫使碳纳米管发射出大量的电子；所发射的电子以更高的速度对荧光粉层进行轰击，导致像素点发出可见光；如果碳纳米管阴极的电子发射能力不同，那么就必然会引起像素点的发光亮度和发光强度都有所区别；然而，随着更大显示面积的平板器件的出现，很难保证所有的碳纳米管阴极都具有相同的场致发射能力，这也是导致不良显示图像质量的方面之一。那么如何对碳纳米管阴极建立一个行之有效的辅助电学调节结构，来进一步调节碳纳米管阴极的电子发射能力，来确保像素点的发光亮度和发光强度，达到显示图像的均匀性和稳定性，这是需要解决的一个问题。
此外，在尽可能不影响碳纳米管阴极的场致发射能力的前提下，还需要进一步降低整体平板显示器件的制作成本；在能够进行大面积显示器件制作的同时，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
本发明的目的在于克服上述平板显示器件中存在的缺点和不足而提供一种成本低廉、制作过程稳定可靠、制作成功率高、结构简单的环门极镇流结构的平板显示器及其制作工艺。
本发明的目的是这样实现的一种环门极镇流结构的平板显示器，包括由阳极玻璃面板[17]、阴极玻璃面板[1]和四周玻璃围框[22]所构成的密封真空腔；在阴极玻璃面板上有控制栅极[15]、碳纳米管[16]阴极以及环门极镇流结构；在阳极玻璃面板上有阳极导电层[18]以及制备在阳极导电层上的荧光粉层[20]；位于阳极玻璃面板和阴极玻璃面板之间的支撑墙[21]结构以及消气剂[23]附属元件。
所述的带有环门极镇流结构的衬底材料为玻璃，也就是阴极玻璃面板[1]，阴极玻璃面板上存在一个金属层，刻蚀后的金属层分为三部分，即形成门极引线层[2]、源极引线层[3]和漏极引线层[4]，门极引线层、源极引线层和漏极引线层是互不连通的，门极引线层的上面存在一个掺杂多晶硅一层[5]，刻蚀后的掺杂多晶硅一层的下表面和门极引线层相接处，而上表面形成一个半圆型凹陷面，刻蚀后的掺杂多晶硅一层仅仅位于门极引线层的上面，其余位置没有掺杂多晶硅一层，刻蚀后的掺杂多晶硅一层上面的二氧化硅层形成绝缘一层[6]，绝缘一层要完全覆盖住掺杂多晶硅一层，还要覆盖住门极引线层，门极引线层和源极引线层之间的空余部分，门极引线层和漏极引线层之间的空余部分，绝缘一层的上面存在一个n型掺杂硅层[7]，刻蚀后的n型掺杂硅层呈现圆柱型位于掺杂多晶硅一层的半圆型凹陷面之上，但是二者之间用绝缘一层进行相互隔离开来，刻蚀后的圆柱型n型掺杂硅层上面的二氧化硅层形成绝缘二层[8]，绝缘二层要覆盖住圆柱型n型掺杂硅层的上表面，同时和绝缘一层相互连接起来，绝缘一层和绝缘二层构成一个环形结构，将圆柱型n型掺杂硅层包围起来，使之和掺杂多晶硅层相互隔离，绝缘二层的上面存在一个掺杂多晶硅二层[9]，掺杂多晶硅二层呈现一个半圆型结构覆盖在绝缘二层的上面，但是和n型掺杂硅层是相互隔离的，掺杂多晶硅二层和掺杂多晶硅一层是相互接触的，共同构成一个圆筒型结构，包围在圆柱型n型掺杂硅层的外部，但是通过绝缘二层和绝缘一层进行相互隔离，掺杂多晶硅一层和掺杂多晶硅二层共同构成门极部分，阴极玻璃面板上存在一个n型重掺杂硅层，刻蚀后的n型重掺杂硅层分为两部分，即源极部分和漏极部分，分别位于圆柱型n型掺杂硅层的两侧，源极部分和漏极部分是互不连通的，但是都和n型掺杂硅层相互连通，源极部分[10]和漏极部分[11]都与门极部分是相互隔离的，源极部分位于源极引线层的上面，漏极部分位于漏极引线层的上面，刻蚀后的二氧化硅层形成绝缘保护层[12]，绝缘保护层要完全覆盖住门极部分、源极部分、漏极部分以及绝缘二层的上面，绝缘保护层旁侧的刻蚀后的金属层形成阴极引线层[13]，阴极引线层和漏极引线层是相互连通的，阴极引线层的上面存在一个二氧化硅层，刻蚀后的二氧化硅层形成隔离层[14]，隔离层的中间存在一个电子孔，暴露出底部的阴极引线层，隔离层的上面存在一个栅极层[15]，碳纳米管阴极[16]制备在电子孔中的阴极引线层上。
所述的带有环门极镇流结构的固定位置为安装固定在阴极玻璃面板上，且栅极和阴极是集成到一起的，栅极位于碳纳米管阴极的上方，控制着碳纳米管阴极的电子发射，阴极玻璃面板上存在一个金属层，为金属金、银、铝、锡、铬、钼，掺杂多晶硅一层的掺杂类型为n型或为p型，掺杂多晶硅二层的掺杂类型为n型或为p型，但是要求和掺杂多晶硅一层的掺杂类型要相同，在绝缘保护层的旁侧存在一个金属层，为金属金、银、铬、铝、锡、钼，隔离层的上面存在一个栅极层，为金属金、银、铝、钼、铬、镍、锡。
一种环门极镇流结构的平板显示器的制作工艺，其制作工艺如下1)阴极玻璃面板[1]的制作对整体平板玻璃进行划割，制作出阴极玻璃面板；2)门极引线层[2]、源极引线层[3]、漏极引线层[4]的制作在阴极玻璃面板上蒸镀上一层金属层，刻蚀后的金属层分为三部分，即形成门极引线层，源极引线层和漏极引线层；门极引线层，源极引线层和漏极引线层是互不连通的；3)掺杂多晶硅一层[5]的制作在门极引线层的上面制备出一个n型掺杂多晶硅一层，刻蚀后形成掺杂多晶硅一层[5]；4)绝缘一层[6]的制作在n型掺杂多晶硅一层的上面制备出一个二氧化硅层，刻蚀后的二氧化硅层形成绝缘一层；5)n型掺杂硅层[7]的制作在绝缘一层的上面制备出一个n型掺杂硅层，刻蚀后的n型掺杂硅层形成n型掺杂硅层[7]；
6)绝缘二层[8]的制作在圆柱型n型掺杂硅层的上面制备出一个二氧化硅层，刻蚀后的二氧化硅层形成绝缘二层；7)掺杂多晶硅二层[9]的制作在绝缘二层的上面制备出一个n型掺杂多晶硅二层，刻蚀后形成掺杂多晶硅二层[9]；8)源极[10]、漏极[11]的制作在阴极玻璃面板上制备出一个n型重掺杂硅层，刻蚀后的n型重掺杂硅层分为两部分，即源极部分和漏极部分；9)绝缘保护层[12]的制作在阴极玻璃面板上再次制备出一个二氧化硅层，刻蚀后的二氧化硅层形成绝缘保护层；绝缘保护层要完全覆盖住门极部分、源极部分、漏极部分以及绝缘二层的上面；10)阴极引线层[13]的制作在绝缘保护层的旁侧制备出一个金属层，刻蚀后的钼层构成阴极引线层；阴极引线层和漏极引线层是相互连通的；11)隔离层[14]的制作在阴极引线层的上面制备出一个二氧化硅层，刻蚀后的二氧化硅层形成隔离层；刻蚀后的隔离层的中间存在一个电子孔，暴露出底部的阴极引线层；12)栅极[15]的制作在隔离层的上面制备出一个金属层，刻蚀后形成栅极；13)环门极镇流结构的表面清洁处理对整体环门极镇流结构的表面进行清洁处理，除掉杂质和灰尘；14)碳纳米管[16]的制备碳纳米管制备在阴极引线层上；15)阳极玻璃面板[17]的制作对整体平板钠钙玻璃进行划割，制作出阳极玻璃面板；16)阳极导电层[18]的制作在阳极玻璃面板上蒸镀一层锡铟氧化物膜层；刻蚀后形成阳极导电层；
17)绝缘浆料层[19]的制作在阳极导电层的非显示区域印刷绝缘浆料层；18)荧光粉层[20]的制作在阳极导电层上面的显示区域印刷荧光粉层；19)器件装配将阴极玻璃面板、阳极玻璃面板、支撑墙结构[21]和四周玻璃围框[22]装到一起，将消气剂[23]放入空腔中，用低熔点玻璃粉固定；20)成品制作对已经装配好的器件进行封装工艺形成成品件。
所述步骤3具体为在门极引线层的上面制备出一个n型掺杂多晶硅一层，可以结合常规的光刻工艺进行刻蚀；刻蚀后的掺杂多晶硅一层的下表面和门极引线层相接处，而上表面形成一个半圆型凹陷面；刻蚀后的掺杂多晶硅一层仅仅位于门极引线层的上面，其余位置没有掺杂多晶硅一层。
所述步骤4具体为在n型掺杂多晶硅一层的上面制备出一个二氧化硅层，刻蚀后的二氧化硅层形成绝缘一层；绝缘一层要完全覆盖住掺杂多晶硅一层，还要覆盖住门极引线层，门极引线层和源极引线层之间的空余部分，门极引线层和漏极引线层之间的空余部分。
所述步骤5具体为在绝缘一层的上面制备出一个n型掺杂硅层，结合常规的光刻工艺进行刻蚀；刻蚀后的n型掺杂硅层呈现圆柱型位于掺杂多晶硅一层的半圆型凹陷面上，但是二者之间用绝缘一层进行相互隔离开来。
所述步骤17具体为在阳极导电层的非显示区域印刷绝缘浆料层，用于防止寄生电子发射；经过烘烤，烘烤温度150℃，保持时间5分钟，之后，放置在烧结炉中进行高温烧结，烧结温度580℃，保持时间10分钟。
所述步骤18具体为在阳极导电层上面的显示区域印刷荧光粉层；在烘箱当中进行烘烤，烘烤温度120℃，保持时间10分钟。
所述步骤20具体为对装配好的器件进行如下封装工艺将样品器件放入烘箱中进行烘烤；放入烧结炉中进行高温烧结；在排气台上进行器件排气、封离，在烤消机上对器件内部消气剂进行烤消，最后加装管脚形成成品件。
本发明具有如下的积极效果首先，在所述的环门极镇流结构中，在阴极玻璃面板上制备了金属层；该金属层既充当了各部分的引线层，同时也将门极部分、源极部分和漏极部分同时与阴极玻璃面板相互隔离开来，避免了阴极玻璃面板中杂质对上述各部分的影响；其次，在所述的环门极镇流结构中，将碳纳米管阴极制备在旁侧的阴极引线层上，而阴极引线层和漏极引线层是相互连通的。这样，既利用了环门极镇流结构对流经碳纳米管的阴极电流进行调节，同时又减少了对漏极的接触，避免了漏极的损伤；第三，在所述的环门极镇流结构中，在阴极玻璃面板上制作了绝缘保护层，完全覆盖在门极部分、源极部分、漏极部分以及绝缘二层的上面；避免了其它杂质的不良影响；第四，所述的环门极镇流结构是能够对流经碳纳米管阴极的电子发射电流进行控制和调节的。当在环形门极上施加适当电压以后，透过绝缘一层和绝缘二层，就会在n型掺杂硅层中形成导电沟道；这样，当在源极上施加电压以后，通过n型掺杂硅层上的导电沟道，将电压传递到漏极上，而漏极是和阴极引线层相互连通的，当然其电压也就会施加到碳纳米管阴极上；这样，通过控制n型掺杂硅层中导电沟道的形状，也就控制了流经碳纳米管的电流。由于n型掺杂硅层呈现一个圆柱型结构，受到环形门电极的控制，能够允许更大的电流流过碳纳米管阴极。
此外，在环门极镇流结构中，并没有采用特殊的结构制作材料，也没有采用特殊的器件制作工艺，这在很大程度上就进一步降低了整体平板显示器件的制作成本，简化了器件的制作过程，能够进行大面积的器件制作。
图1给出了环门极镇流结构的纵向结构示意图；图2给出了环门极镇流结构的剖面图；图3给出了环门极镇流结构的横向结构示意图；图4给出了带有环门极镇流结构的、碳纳米管场致发射平面显示器的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
所述的一种带有环门极镇流结构的平板显示器，包括由阳极玻璃面板[17]、阴极玻璃面板[1]和四周玻璃围框[22]所构成的密封真空腔；在阴极玻璃面板上有控制栅极[15]、碳纳米管[16]阴极以及环门极镇流结构；在阳极玻璃面板上有阳极导电层[18]以及制备在阳极导电层上的荧光粉层[20]；位于阳极玻璃面板和阴极玻璃面板之间的支撑墙[21]结构以及消气剂[23]附属元件。
所述的带有环门极镇流结构包括阴极玻璃面板[1]、门极引线层[2]、源极引线层[3]、漏极引线层[4]、掺杂多晶硅一层[5]、绝缘一层[6]、n型掺杂硅层[7]、绝缘二层[8]、掺杂多晶硅二层[9]、源极[10]、漏极[11]、绝缘保护层[12]、阴极引线层[13]、隔离层[14]、栅极[15]和碳纳米管[16]部分。
所述的带有环门极镇流结构的衬底材料为玻璃，如钠钙玻璃、硼硅玻璃，也就是阴极玻璃面板[1]，阴极玻璃面板上存在一个金属层，刻蚀后的金属层分为三部分，即形成门极引线层[2]、源极引线层[3]和漏极引线层[4]，门极引线层、源极引线层和漏极引线层是互不连通的，门极引线层的上面存在一个掺杂多晶硅一层[5]，刻蚀后的掺杂多晶硅一层的下表面和门极引线层相接处，而上表面形成一个半圆型凹陷面，刻蚀后的掺杂多晶硅一层仅仅位于门极引线层的上面，其余位置没有掺杂多晶硅一层，刻蚀后的掺杂多晶硅一层上面的二氧化硅层形成绝缘一层[6]，绝缘一层要完全覆盖住掺杂多晶硅一层，还要覆盖住门极引线层，门极引线层和源极引线层之间的空余部分，门极引线层和漏极引线层之间的空余部分，绝缘一层的上面存在一个n型掺杂硅层[7]，刻蚀后的n型掺杂硅层呈现圆柱型位于掺杂多晶硅一层的半圆型凹陷面之上，但是二者之间用绝缘一层进行相互隔离开来，刻蚀后的圆柱型n型掺杂硅层上面的二氧化硅层形成绝缘二层[8]，绝缘二层要覆盖住圆柱型n型掺杂硅层的上表面，同时和绝缘一层相互连接起来，绝缘一层和绝缘二层构成一个环形结构，将圆柱型n型掺杂硅层包围起来，使之和掺杂多晶硅层相互隔离，绝缘二层的上面存在一个掺杂多晶硅二层[9]，掺杂多晶硅二层呈现一个半圆型结构覆盖在绝缘二层的上面，但是和n型掺杂硅层是相互隔离的，掺杂多晶硅二层和掺杂多晶硅一层是相互接触的，共同构成一个圆筒型结构，包围在圆柱型n型掺杂硅层的外部，但是通过绝缘二层和绝缘一层进行相互隔离，掺杂多晶硅一层和掺杂多晶硅二层共同构成门极部分，阴极玻璃面板上存在一个n型重掺杂硅层，刻蚀后的n型重掺杂硅层分为两部分，即源极部分和漏极部分，分别位于圆柱型n型掺杂硅层的两侧，源极部分和漏极部分是互不连通的，但是都和n型掺杂硅层相互连通，源极部分[10]和漏极部分[11]都与门极部分是相互隔离的，源极部分位于源极引线层的上面，漏极部分位于漏极引线层的上面，刻蚀后的二氧化硅层形成绝缘保护层[12]，绝缘保护层要完全覆盖住门极部分、源极部分、漏极部分以及绝缘二层的上面，绝缘保护层旁侧的刻蚀后的金属层形成阴极引线层[13]，阴极引线层和漏极引线层是相互连通的，阴极引线层的上面存在一个二氧化硅层，刻蚀后的二氧化硅层形成隔离层[14]，隔离层的中间存在一个电子孔，暴露出底部的阴极引线层，隔离层的上面存在一个栅极层[15]，碳纳米管阴极[16]制备在电子孔中的阴极引线层上。
所述的带有环门极镇流结构的固定位置为安装固定在阴极玻璃面板上，且栅极和阴极是集成到一起的，栅极位于碳纳米管阴极的上方，控制着碳纳米管阴极的电子发射。阴极玻璃面板上存在一个金属层，可以为金属金、银、铝、锡、铬、钼。掺杂多晶硅一层的掺杂类型可以为n型，也可以为p型。掺杂多晶硅二层的掺杂类型可以为n型，也可以为p型，但是要求和掺杂多晶硅一层的掺杂类型要相同。在绝缘保护层的旁侧存在一个金属层，可以为金属金、银、铬、铝、锡、钼。隔离层的上面存在一个栅极层，可以为金属金、银、铝、钼、铬、镍、锡。
一种带有环门极镇流结构的平板显示器的制作工艺，其制作工艺如下1)阴极玻璃面板[1]的制作对整体平板玻璃，如钠钙玻璃、硼硅玻璃，进行划割，制作出阴极玻璃面板；2)门极引线层[2]、源极引线层[3]、漏极引线层[4]的制作在阴极玻璃面板上蒸镀上一层金属层，如铬层，刻蚀后的铬层分为三部分，即形成门极引线层，源极引线层和漏极引线层；门极引线层，源极引线层和漏极引线层是互不连通的；3)掺杂多晶硅一层[5]的制作在门极引线层的上面制备出一个n型掺杂多晶硅一层，刻蚀后形成掺杂多晶硅一层[5]；4)绝缘一层[6]的制作在n型掺杂多晶硅一层的上面制备出一个二氧化硅层，刻蚀后的二氧化硅层形成绝缘一层；
5)n型掺杂硅层[7]的制作在绝缘一层的上面制备出一个n型掺杂硅层，刻蚀后的n型掺杂硅层形成n型掺杂硅层[7]；6)绝缘二层[8]的制作在圆柱型n型掺杂硅层的上面制备出一个二氧化硅层，刻蚀后的二氧化硅层形成绝缘二层；7)掺杂多晶硅二层[9]的制作在绝缘二层的上面制备出一个n型掺杂多晶硅二层，刻蚀后形成掺杂多晶硅二层[9]；8)源极[10]、漏极[11]的制作在阴极玻璃面板上制备出一个n型重掺杂硅层，刻蚀后的n型重掺杂硅层分为两部分，即源极部分和漏极部分；9)绝缘保护层[12]的制作在阴极玻璃面板上再次制备出一个二氧化硅层，刻蚀后的二氧化硅层形成绝缘保护层；绝缘保护层要完全覆盖住门极部分、源极部分、漏极部分以及绝缘二层的上面；10)阴极引线层[13]的制作在绝缘保护层的旁侧制备出一个金属层，如钼层，刻蚀后的钼层构成阴极引线层；阴极引线层和漏极引线层是相互连通的；11)隔离层[14]的制作在阴极引线层的上面制备出一个二氧化硅层，刻蚀后的二氧化硅层形成隔离层；刻蚀后的隔离层的中间存在一个电子孔，暴露出底部的阴极引线层；12)栅极[15]的制作在隔离层的上面制备出一个金属层，如镍层，刻蚀后形成栅极；13)环门极镇流结构的表面清洁处理对整体环门极镇流结构的表面进行清洁处理，除掉杂质和灰尘；14)碳纳米管[16]的制备碳纳米管制备在阴极引线层上；15)阳极玻璃面板[17]的制作对整体平板玻璃进行划割，制作出阳极玻璃面板；
16)阳极导电层[18]的制作在阳极玻璃面板上蒸镀一层锡铟氧化物膜层；刻蚀后形成阳极导电层；17)绝缘浆料层[19]的制作在阳极导电层的非显示区域印刷绝缘浆料层；18)荧光粉层[20]的制作在阳极导电层上面的显示区域印刷荧光粉层；19)器件装配将阴极玻璃面板、阳极玻璃面板、支撑墙结构[21]和四周玻璃围框[22]装配到一起，并将消气剂[23]放入到空腔当中，用低熔点玻璃粉固定。在玻璃面板的四周涂抹好低熔点玻璃粉，用夹子固定；20)成品制作对已经装配好的器件进行封装工艺形成成品件。
所述步骤3具体为在门极引线层的上面制备出一个n型掺杂多晶硅一层，可以结合常规的光刻工艺进行刻蚀；刻蚀后的掺杂多晶硅一层的下表面和门极引线层相接处，而上表面形成一个半圆型凹陷面；刻蚀后的掺杂多晶硅一层仅仅位于门极引线层的上面，其余位置没有掺杂多晶硅一层；所述步骤4具体为在n型掺杂多晶硅一层的上面制备出一个二氧化硅层，刻蚀后的二氧化硅层形成绝缘一层；绝缘一层要完全覆盖住掺杂多晶硅一层，还要覆盖住门极引线层，门极引线层和源极引线层之间的空余部分，门极引线层和漏极引线层之间的空余部分；所述步骤5具体为在绝缘一层的上面制备出一个n型掺杂硅层，可以结合常规的光刻工艺进行刻蚀；刻蚀后的n型掺杂硅层呈现圆柱型位于掺杂多晶硅一层的半圆型凹陷面之上，但是二者之间用绝缘一层进行相互隔离开来；所述步骤6具体为在圆柱型n型掺杂硅层的上面制备出一个二氧化硅层，可以结合常规的光刻工艺进行刻蚀；刻蚀后的二氧化硅层形成绝缘二层；绝缘二层要覆盖住圆柱型n型掺杂硅层的上表面，同时和绝缘一层相互连接起来；绝缘一层和绝缘二层构成一个环形结构，将圆柱型n型掺杂硅层包围起来，使之和掺杂多晶硅层相互隔离；所述步骤7具体为在绝缘二层的上面制备出一个n型掺杂多晶硅二层，可以结合常规的光刻工艺进行刻蚀；刻蚀后的掺杂多晶硅二层呈现一个半圆型结构覆盖在绝缘二层的上面，但是和n型掺杂硅层是相互隔离的；掺杂多晶硅二层和掺杂多晶硅一层是相互接触的，共同构成一个圆筒型结构，包围在圆柱型n型掺杂硅层的外部，但是通过绝缘二层和绝缘一层进行相互隔离；掺杂多晶硅一层和掺杂多晶硅二层共同构成门极部分；所述步骤8具体为在阴极玻璃面板上制备出一个n型重掺杂硅层，可以结合常规的光刻工艺进行刻蚀；刻蚀后的n型重掺杂硅层分为两部分，即源极部分和漏极部分，分别位于圆柱型n型掺杂硅层的两侧；源极部分和漏极部分是互不连通的，但是都和n型掺杂硅层相互连通；源极部分和漏极部分都与门极部分是相互隔离的；源极部分位于源极引线层的上面，漏极部分位于漏极引线层的上面；所述步骤17具体为在阳极导电层的非显示区域印刷绝缘浆料层，用于防止寄生电子发射；经过烘烤(烘烤温度150℃，保持时间5分钟)之后，放置在烧结炉中进行高温烧结(烧结温度580℃，保持时间10分钟)；所述步骤18具体为在阳极导电层上面的显示区域印刷荧光粉层；在烘箱当中进行烘烤(烘烤温度120℃，保持时间10分钟)；所述步骤20具体为对已经装配好的器件进行如下的封装工艺将样品器件放入烘箱当中进行烘烤；放入烧结炉当中进行高温烧结；在排气台上进行器件排气、封离，在烤消机上对器件内部的消气剂进行烤消，最后加装管脚形成成品件。
权利要求
1.一种环门极镇流结构的平板显示器，包括由阳极玻璃面板[17]、阴极玻璃面板[1]和四周玻璃围框[22]所构成的密封真空腔；在阴极玻璃面板上有控制栅极[15]、碳纳米管[16]阴极以及环门极镇流结构；在阳极玻璃面板上有阳极导电层[18]以及制备在阳极导电层上的荧光粉层[20]；位于阳极玻璃面板和阴极玻璃面板之间的支撑墙[21]结构以及消气剂[23]附属元件。
2.根据权利要求1所述的环门极镇流结构的平板显示器，其特征在于所述的带有环门极镇流结构的衬底材料为玻璃，也就是阴极玻璃面板[1]，阴极玻璃面板上存在一个金属层，刻蚀后的金属层分为三部分，即形成门极引线层[2]、源极引线层[3]和漏极引线层[4]，门极引线层、源极引线层和漏极引线层是互不连通的，门极引线层的上面存在一个掺杂多晶硅一层[5]，刻蚀后的掺杂多晶硅一层的下表面和门极引线层相接处，而上表面形成一个半圆型凹陷面，刻蚀后的掺杂多晶硅一层仅仅位于门极引线层的上面，其余位置没有掺杂多晶硅一层，刻蚀后的掺杂多晶硅一层上面的二氧化硅层形成绝缘一层[6]，绝缘一层要完全覆盖住掺杂多晶硅一层，还要覆盖住门极引线层，门极引线层和源极引线层之间的空余部分，门极引线层和漏极引线层之间的空余部分，绝缘一层的上面存在一个n型掺杂硅层[7]，刻蚀后的n型掺杂硅层呈现圆柱型位于掺杂多晶硅一层的半圆型凹陷面之上，但是二者之间用绝缘一层进行相互隔离开来，刻蚀后的圆柱型n型掺杂硅层上面的二氧化硅层形成绝缘二层[8]，绝缘二层要覆盖住圆柱型n型掺杂硅层的上表面，同时和绝缘一层相互连接起来，绝缘一层和绝缘二层构成一个环形结构，将圆柱型n型掺杂硅层包围起来，使之和掺杂多晶硅层相互隔离，绝缘二层的上面存在一个掺杂多晶硅二层[9]，掺杂多晶硅二层呈现一个半圆型结构覆盖在绝缘二层的上面，但是和n型掺杂硅层是相互隔离的，掺杂多晶硅二层和掺杂多晶硅一层是相互接触的，共同构成一个圆筒型结构，包围在圆柱型n型掺杂硅层的外部，但是通过绝缘二层和绝缘一层进行相互隔离，掺杂多晶硅一层和掺杂多晶硅二层共同构成门极部分，阴极玻璃面板上存在一个n型重掺杂硅层，刻蚀后的n型重掺杂硅层分为两部分，即源极部分和漏极部分，分别位于圆柱型n型掺杂硅层的两侧，源极部分和漏极部分是互不连通的，但是都和n型掺杂硅层相互连通，源极部分[10]和漏极部分[11]都与门极部分是相互隔离的，源极部分位于源极引线层的上面，漏极部分位于漏极引线层的上面，刻蚀后的二氧化硅层形成绝缘保护层[12]，绝缘保护层要完全覆盖住门极部分、源极部分、漏极部分以及绝缘二层的上面，绝缘保护层旁侧的刻蚀后的金属层形成阴极引线层[13]，阴极引线层和漏极引线层是相互连通的，阴极引线层的上面存在一个二氧化硅层，刻蚀后的二氧化硅层形成隔离层[14]，隔离层的中间存在一个电子孔，暴露出底部的阴极引线层，隔离层的上面存在一个栅极层[15]，碳纳米管阴极[16]制备在电子孔中的阴极引线层上。
3.根据权利要求2所述的环门极镇流结构的平板显示器，其特征在于所述的带有环门极镇流结构的固定位置为安装固定在阴极玻璃面板上，且栅极和阴极是集成到一起的，栅极位于碳纳米管阴极的上方，控制着碳纳米管阴极的电子发射，阴极玻璃面板上存在一个金属层，为金属金、银、铝、锡、铬、钼，掺杂多晶硅一层的掺杂类型为n型或为p型，掺杂多晶硅二层的掺杂类型为n型或为p型，但是要求和掺杂多晶硅一层的掺杂类型要相同，在绝缘保护层的旁侧存在一个金属层，为金属金、银、铬、铝、锡、钼，隔离层的上面存在一个栅极层，为金属金、银、铝、钼、铬、镍、锡。
4.一种环门极镇流结构的平板显示器的制作工艺，其特征在于其制作工艺如下1)阴极玻璃面板[1]的制作对整体平板玻璃进行划割，制作出阴极玻璃面板；2)门极引线层[2]、源极引线层[3]、漏极引线层[4]的制作在阴极玻璃面板上蒸镀上一层金属层，刻蚀后的金属层分为三部分，即形成门极引线层，源极引线层和漏极引线层；门极引线层，源极引线层和漏极引线层是互不连通的；3)掺杂多晶硅一层[5]的制作在门极引线层的上面制备出一个n型掺杂多晶硅一层，刻蚀后形成掺杂多晶硅一层[5]；4)绝缘一层[6]的制作在n型掺杂多晶硅一层的上面制备出一个二氧化硅层，刻蚀后的二氧化硅层形成绝缘一层；5)n型掺杂硅层[7]的制作在绝缘一层的上面制备出一个n型掺杂硅层，刻蚀后的n型掺杂硅层形成n型掺杂硅层[7]；6)绝缘二层[8]的制作在圆柱型n型掺杂硅层的上面制备出一个二氧化硅层，刻蚀后的二氧化硅层形成绝缘二层；7)掺杂多晶硅二层[9]的制作在绝缘二层的上面制备出一个n型掺杂多晶硅二层，刻蚀后形成掺杂多晶硅二层[9]；8)源极[10]、漏极[11]的制作在阴极玻璃面板上制备出一个n型重掺杂硅层，刻蚀后的n型重掺杂硅层分为两部分，即源极部分和漏极部分；9)绝缘保护层[12]的制作在阴极玻璃面板上再次制备出一个二氧化硅层，刻蚀后的二氧化硅层形成绝缘保护层；绝缘保护层要完全覆盖住门极部分、源极部分、漏极部分以及绝缘二层的上面；10)阴极引线层[13]的制作在绝缘保护层的旁侧制备出一个金属层，刻蚀后的钼层构成阴极引线层；阴极引线层和漏极引线层是相互连通的；11)隔离层[14]的制作在阴极引线层的上面制备出一个二氧化硅层，刻蚀后的二氧化硅层形成隔离层；刻蚀后的隔离层的中间存在一个电子孔，暴露出底部的阴极引线层；12)栅极[15]的制作在隔离层的上面制备出一个金属层，刻蚀后形成栅极；13)环门极镇流结构的表面清洁处理对整体环门极镇流结构的表面进行清洁处理，除掉杂质和灰尘；14)碳纳米管[16]的制备碳纳米管制备在阴极引线层上；15)阳极玻璃面板[17]的制作对整体平板钠钙玻璃进行划割，制作出阳极玻璃面板；16)阳极导电层[18]的制作在阳极玻璃面板上蒸镀一层锡铟氧化物膜层；刻蚀后形成阳极导电层；17)绝缘浆料层[19]的制作在阳极导电层的非显示区域印刷绝缘浆料层；18)荧光粉层[20]的制作在阳极导电层上面的显示区域印刷荧光粉层；19)器件装配将阴极玻璃面板、阳极玻璃面板、支撑墙结构[21]和四周玻璃围框[22]装到一起，将消气剂[23]放入空腔中，用低熔点玻璃粉固定；20)成品制作对已经装配好的器件进行封装工艺形成成品件。
5.根据权利要求4所述的环门极镇流结构的平板显示器的制作工艺，其特征在于所述步骤3具体为在门极引线层的上面制备出一个n型掺杂多晶硅一层，可以结合常规的光刻工艺进行刻蚀；刻蚀后的掺杂多晶硅一层的下表面和门极引线层相接处，而上表面形成一个半圆型凹陷面；刻蚀后的掺杂多晶硅一层仅仅位于门极引线层的上面，其余位置没有掺杂多晶硅一层。
6.根据权利要求4所述的环门极镇流结构的平板显示器的制作工艺，其特征在于所述步骤4具体为在n型掺杂多晶硅一层的上面制备出一个二氧化硅层，刻蚀后的二氧化硅层形成绝缘一层；绝缘一层要完全覆盖住掺杂多晶硅一层，还要覆盖住门极引线层，门极引线层和源极引线层之间的空余部分，门极引线层和漏极引线层之间的空余部分。
7.根据权利要求4所述的环门极镇流结构的平板显示器的制作工艺，其特征在于所述步骤5具体为在绝缘一层的上面制备出一个n型掺杂硅层，结合常规的光刻工艺进行刻蚀；刻蚀后的n型掺杂硅层呈现圆柱型位于掺杂多晶硅一层的半圆型凹陷面上，但是二者之间用绝缘一层进行相互隔离开来。
8.根据权利要求4所述的环门极镇流结构的平板显示器的制作工艺，其特征在于所述步骤17具体为在阳极导电层的非显示区域印刷绝缘浆料层，用于防止寄生电子发射；经过烘烤，烘烤温度150℃，保持时间5分钟，之后，放置在烧结炉中进行高温烧结，烧结温度580℃，保持时间10分钟。
9.根据权利要求4所述的环门极镇流结构的平板显示器的制作工艺，其特征在于所述步骤18具体为在阳极导电层上面的显示区域印刷荧光粉层；在烘箱当中进行烘烤，烘烤温度120℃，保持时间10分钟。
10.根据权利要求4所述的一种带有环门极镇流结构的平板显示器的制作工艺，其特征在于所述步骤20具体为对装配好的器件进行如下封装工艺将样品器件放入烘箱中进行烘烤；放入烧结炉中进行高温烧结；在排气台上进行器件排气、封离，在烤消机上对器件内部消气剂进行烤消，最后加装管脚形成成品件。
全文摘要
本发明涉及一种环门极镇流结构的平板显示器及其制作工艺，包括由阳极玻璃面板、阴极玻璃面板和四周玻璃围框所构成的密封真空腔；在阳极玻璃面板上有阳极导电层以及制备在阳极导电层上的荧光粉层；位于阳极玻璃面板和阴极玻璃面板之间的支撑墙结构以及消气剂附属元件；在阴极玻璃面板上有控制栅极、碳纳米管阴极以及环门极镇流结构；门极部分环绕在导电沟道的周围，调整着导电沟道的形状，调节流经碳纳米管阴极的电子发射电流，从而控制碳纳米管的电子发射；具有制作过程稳定可靠、制作工艺简单、制作成本低廉、结构简单的优点。
文档编号H01J29/00GK1929082SQ20061004852
公开日2007年3月14日 申请日期2006年8月2日 优先权日2006年8月2日
发明者李玉魁 申请人:中原工学院