专利名称：桥栅结构的三极场致发射显示器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种带有桥栅结构、碳纳米管阴极、三极结构的桥栅结构的三极场致发射显示器。
背景技术：
碳纳米管是一种特殊的阴极材料，能够仅仅在外界电压的作用下发射大量的电子，形成场致发射电子，这是由于其特殊的形状而决定的。对于利用碳纳米管作为阴极材料的场致发射平板显示器件来说，为了能够最大程度的降低生产成本，降低整体器件的工作电压，以便于和常规的集成电路相结合，制作三极结构的场致发射平面显示器件是一个必然的选择。
由于控制栅极和碳纳米管阴极之间的距离很近，因此在控制栅极上施加相对比较低的电压，就容易在碳纳米管阴极的顶端形成强大的电场强度。显然，栅极结构在控制着碳纳米管电子发射方面占有重要的地位。在以往的栅极结构中，栅极条位于碳纳米管阴极的正上方，并且在栅极条上预留电子通道孔，以便于从碳纳米管阴极发射的电子顺利通过电子通道孔向阳极运动。而所制作的栅极条都是平面型结构的，没有充分的结合碳纳米管尖端的特点，使得碳纳米管场致发射电子的能力大打折扣；从碳纳米管发射电子的角度来说，其顶端的电场强度最大，发射电子的数量也最大，但是受到实际工艺的影响，所制作的碳纳米管阴极并不都是直立的，而是朝向各个方向的都有，这就更进一步削弱了栅极的控制作用。即使对于直立的碳纳米管阴极来说，其顶端稍下部分的两侧也能够发射大量的电子，而由于受到平面型栅极条的限制，并不能够充分利用这一部分的电子发射。这些都是其不利之处。而实际上，无论是从理论模拟的结果来分析，还是从实际器件演示的结论来看，其能够大量发射电子的部位恰恰是碳纳米管阴极的边沿部分，这里的碳纳米管顶端曲率半径最大，所发射的电子也最多。如果能够充分利用碳纳米管阴极的这一特点，那么无疑将极大的增强碳纳米管发射电子的能力，提高显示器件的场致发射性能。
此外，还需要进一步降低整体平板显示器件的制作成本，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。目前，各制作企业或者研究机构用来制作控制栅极的材料各不相同，但大多都使用了专用的特殊制作材料，同时也使用了特殊的制作工艺，这就带来了一系列的问题，如器件制作成本高；制作过程复杂；制作工艺条件要求过于苛刻，无法进行大面积制作等等。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述场致发射显示器中存在的缺点而提供一种带有桥栅结构的、制作过程稳定可靠、结构简单、成品率高、成本低廉的三极碳纳米管场致发射平面显示器及其制作工艺。
本实用新型的目的是这样实现的包括由阴极面板玻璃、阳极面板玻璃和玻璃围框构成的密封真空腔，在阴极面板玻璃上设置有碳纳米管阴极以及控制碳纳米管阴极电子发射的桥栅结构，在阳极面板玻璃上有光刻的锡铟氧化物薄膜层以及制备在锡铟氧化物薄膜层上面的荧光粉层。所述的桥栅结构由阴极面板玻璃、碳纳米管阴极导电条、绝缘隔离层、控制栅极导电条构成，在阴极面板玻璃上设置碳纳米管阴极导电条，碳纳米管阴极设置在碳纳米管阴极导电条上，控制栅极导电条设置在绝缘隔离层上，以碳纳米管阴极为中心孔，形成一个碳纳米管阴极孔孔沿高，向外四周呈一定坡度下降的锥形体，锥形体的外层为控制栅极导电条，中间层为绝缘隔离层，里层为碳纳米管阴极导电条。
本实用新型具有如下积极效果本实用新型中的桥栅结构是非平面型的，充分的结合了碳纳米管尖端的特点，进一步提高了碳纳米管场致发射电子的能力。本发明中的桥栅结构中的控制栅极导电条位于碳纳米管阴极的上方，用于控制碳纳米管阴极电子的场致发射。在受到实际工艺影响的情况下，尽管并不是所有的碳纳米管阴极都是直立的，但是由于桥型栅极结构的存在，使得大部分的电场强度都能够集中于碳纳米管管的尖端部分，增强了碳纳米管发射电子的场致发射能力。即使是对于直立的碳纳米管阴极来说，也能够充分利用碳纳米管顶端稍下部分的两侧发射大量电子的能力，提高了显示器件的场致发射性能。
另外，在底栅结构的制作过程中，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，有利于进行商业化的大规模生产。
该带有桥栅结构的三极碳纳米管阴极场致发射平面显示器包括有如下的主要组成部分由阴极面板、阳极面板和玻璃围框构成的密封真空腔，在阴极面板上有印刷的碳纳米管阴极以及控制碳纳米管电子发射的桥栅结构控制栅极，在阳极面板上有光刻的锡铟氧化物薄膜层以及制备在锡铟氧化物薄膜层上面的荧光粉层。在阴极面板上制作了桥栅结构，用于控制碳纳米管阴极的电子发射，提高了碳纳米管发射电子的能力，改善了显示器件的场致发射性能。
图1为本实用新型的纵向结构示意图。
图2为本实用新型的横向结构示意图。
图3为本实用新型的总体结构示意图。
具体实施方式
如图1、2、3所示，本实用新型包括由阴极面板玻璃1、阳极面板玻璃6和玻璃围框10构成的密封真空腔，阴极面板玻璃1上设置有碳纳米管阴极5以及控制碳纳米管阴极5电子发射的桥栅结构，在阳极面板玻璃6上有光刻的锡铟氧化物薄膜层7以及制备在锡铟氧化物薄膜层7上面的荧光粉层9。所述的桥栅结构由阴极面板玻璃1、碳纳米管阴极导电条2、绝缘隔离层3、控制栅极导电条4构成，在阴极面板玻璃1上设置碳纳米管阴极导电条2，碳纳米管阴极5设置在碳纳米管阴极导电条2上，控制栅极导电条4设置在绝缘隔离层3上，以碳纳米管阴极5为中心孔，形成一个碳纳米管阴极孔孔沿高，向外四周呈一定坡度下降的锥形体，锥形体的外层为控制栅极导电条4，中间层为绝缘隔离层3，里层为碳纳米管阴极导电条2。
权利要求1.一种桥栅结构的三极场致发射显示器，包括由阴极面板玻璃(1)、阳极面板玻璃(6)和玻璃围框(10)构成的密封真空腔，其特征在于在阴极面板玻璃(1)上设置有碳纳米管阴极(5)以及控制碳纳米管阴极(5)电子发射的桥栅结构，在阳极面板玻璃(6)上有光刻的锡铟氧化物薄膜层(7)以及制备在锡铟氧化物薄膜层(7)上面的荧光粉层(9)。
2.根据权利要求1所述的一种桥栅结构的三极场致发射显示器，其特征在于所述的桥栅结构由阴极面板玻璃(1)、碳纳米管阴极导电条(2)、绝缘隔离层(3)、控制栅极导电条(4)构成，在阴极面板玻璃(1)上设置碳纳米管阴极导电条(2)，碳纳米管阴极(5)设置在碳纳米管阴极导电条(2)上，控制栅极导电条(4)设置在绝缘隔离层(3)上，以碳纳米管阴极(5)为中心孔，形成一个碳纳米管阴极孔孔沿高，向外四周呈一定坡度下降的锥形体，锥形体的外层为控制栅极导电条(4)，中间层为绝缘隔离层(3)，里层为碳纳米管阴极导电条(2)。
专利摘要本实用新型涉及一种带有桥栅结构、碳纳米管阴极、三极结构的桥栅结构的三极场致发射显示器包括由阴极面板玻璃、阳极面板玻璃和玻璃围框构成的密封真空腔，在阴极面板玻璃上设置有碳纳米管阴极以及控制碳纳米管阴极电子发射的桥栅结构，在阳极面板玻璃上有光刻的锡铟氧化物薄膜层以及制备在锡铟氧化物薄膜层上面的荧光粉层，具有结构简单、制作工艺简单、制作成本低廉、制作过程稳定可靠的优点。
文档编号H01J31/15GK2779599SQ20052003033
公开日2006年5月10日 申请日期2005年3月30日 优先权日2005年3月30日
发明者李玉魁 申请人:中原工学院