專利名稱：場發(fā)射顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一場發(fā)射顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來，平面顯示裝置已取得了較大的發(fā)展，并在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如個人計算機，消費性電子產(chǎn)品等。一種流行的平面顯示裝置是薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)，以下簡稱液晶顯示器，其可提供較高的解析度，因而應(yīng)用較廣，然而，液晶顯示器內(nèi)在的許多不足限制了它在更廣泛的領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用，比如，在制造上，包括涂覆基板時沉積過程速率較低，制造工藝復雜，且良率不高。另外，液晶顯示器需要一背光源，且產(chǎn)生大部分光并末成像，因而能量利用率較低；此外，液晶顯示器的視場角較小且響應(yīng)度較低，典型的液晶顯示器響應(yīng)時間是25～75ms；除此之外，液晶顯示器對使用的溫度環(huán)境也較為敏感，液晶的特性依賴于液晶分子的排列方向，因而液晶分子在光學上有非等向性，液晶的折射率和入射光相對液晶光軸的方向有關(guān)， 當環(huán)境溫度升高時，液晶分子自由運動，呈各向同性，極大影響成像的效果。上述的不足限制了液晶顯示裝置在更廣的范圍領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用，如大尺寸顯示、溫差較大的環(huán)境等。另一種較好類型的顯示裝置為等離子顯示裝置(PDP)，它較適合高清晰度顯示(HDTV)及大尺寸顯示，但是，等離子顯示器能耗較高，且自身容易產(chǎn)生相當熱量，為其不足之處。
為改進液晶顯器示與等離子顯示器的不足，其它類型的平面顯示裝置也得到較快的發(fā)展，場發(fā)射顯示裝置(FED)即為其中一種，與現(xiàn)有的液晶顯示器和等離子顯示器相比，場發(fā)射顯示裝置有較多的優(yōu)勢，如，對比度高、視場角寬、亮度高、響應(yīng)速度快、能耗低和工作溫度范圍寬等。
場發(fā)射顯示裝置與液晶顯示裝置之間一個最為重要的差別是場發(fā)射顯示裝置是利用熒光層自發(fā)光，且場發(fā)射顯示裝置不需要工藝復雜的背光板和濾色片，場發(fā)射顯示裝置產(chǎn)生的光均可得到充分的利用，此外，場發(fā)射顯示裝置無需大陣列的薄膜晶體管(TFT)，因此，主動矩陣液晶顯示中的光源成本及良率不高的不利因素均可得到避免。
場發(fā)射顯示裝置是利用尖端放電原理，通過給尖端加高壓電場，電子從陰極尖端發(fā)射出來，發(fā)射的電子撞擊陽極板上的熒光層而發(fā)光，產(chǎn)生圖像。發(fā)射電流及顯示裝置的亮度取決于發(fā)射材料的功函數(shù)，對場發(fā)射顯示裝置而言，為得到較高的發(fā)射效率，選擇適當?shù)陌l(fā)射材料尤為重要。
請參閱圖3，一種傳統(tǒng)的場發(fā)射顯示裝置11的剖面示意圖，場發(fā)射顯示裝置11在玻璃基板14上沉積一電阻層12，所述電阻層12一般包含無定形硅薄膜基底，絕緣層16是由絕緣材料組成，如二氧化硅。金屬門電極層18沉積在該絕緣層16上，通過蝕刻該絕緣層16與金屬門電極層18，產(chǎn)生多個小孔穴(未標示)，金屬微錐21分別形成在所述小孔穴中，陰極22被電阻層12覆蓋，其中電阻層12略顯導電能力，這一點非常重要，通過控制電阻層12的電阻系數(shù)，以致其未完全絕緣，在金屬微錐21低于金屬門電極層18時依然能作為一有效的電阻以阻止過量的電流，從而確保金屬微錐21正常工作。
但是，精確制造極小金屬微尖21作為場發(fā)射單元非常困難，另外，為確保金屬微錐21可連續(xù)正常工作，還需保持場發(fā)射顯示裝置內(nèi)部的真空度在10-7Torr數(shù)量級，然而，較高的真空度極大增加制造成本，此外，一個典型的場發(fā)射顯示裝置在陰極與陽極之間需要施加一較高的場發(fā)射電壓，通常在1000V以上。
因此，提供一種具較低發(fā)射電壓、精確可靠發(fā)射電子且具較低能耗的場發(fā)射顯示裝置實為必要。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種場發(fā)射顯示裝置，其具有較低發(fā)射電壓和較低能耗。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種電子發(fā)射精確可靠的場發(fā)射顯示裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種場發(fā)射顯示裝置，其包括一陰極板，一電阻緩沖層，該電阻緩沖層與陰極板相接觸，多個電子發(fā)射單元，該多個電子發(fā)射單元形成在該電阻緩沖層上，每一該電子發(fā)射單元均由一連接該電阻緩沖層的圓柱形第一部分及與該第一部分相接的圓錐形第二部分構(gòu)成，一陽極板，該陽極板與該電阻緩沖層之間形成一空間，該電阻緩沖層與該第一部分由氧化硅制成，該電阻緩沖層和該第一部分的電阻率至少有一部分從電阻緩沖層至該第一部分遞減分布。
本發(fā)明的進一步改進在于該第二部分為圓錐形結(jié)構(gòu)，錐形頂端的直徑在0.3～2.0納米。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的電阻緩沖層與該第一部分的電阻率為漸變分布，因而所需的發(fā)射電壓較低，又因本發(fā)明的場發(fā)射顯示裝置發(fā)射尖端較小，因而發(fā)射精度較高。

圖1是本發(fā)明場發(fā)射顯示裝置的剖面示意圖。
圖2是本發(fā)明場發(fā)射顯示裝置的電子發(fā)射單元的立體3是現(xiàn)有利用金屬尖端場發(fā)射顯示裝置的剖面示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1，本發(fā)明的場發(fā)射顯示裝置1包括一第一基板10、一陰極板20、一電阻緩沖層30、多個電子發(fā)射單元40、一陽極板50和一第二基板60，該陰極板20由導電材料制成，形成在該第一基板10上，該電阻緩沖層30的一面與陰極板20相接觸，該多個電子發(fā)射單元40垂直形成在電阻緩沖層30的另一面，該陽極板50與該電阻緩沖層30之間形成一空間(未標示)，多個電子發(fā)射單元40形成在該空間內(nèi)。
第一基板10包含一玻璃基底101和一硅薄膜層102，硅薄膜層102形成在玻璃基底101上，該硅薄膜層102具粘結(jié)特性，可提供陰極板20與玻璃基底101的有效粘結(jié)。
請一并參閱圖2，每一電子發(fā)射單元40均由一與電阻緩沖層30相接觸的柱狀第一部分401和一遠離電阻緩沖層30的圓錐形第二部分402構(gòu)成，第一部分401與電阻緩沖層30相接觸且均由氧化硅(SiOx)制成，其中X可依化學計量法要求加以控制，在本發(fā)明中，控制X值可確保電阻緩沖層30與第一部分401的電阻率有一漸變的分布，接近陰極板20一側(cè)的電阻率最大，越接近陽極板50電阻率越小，該第二部分402形成在401上，由鉬(Mo)制成。
再請參閱圖2，本發(fā)明的實施例中，第一部分401的直徑在5～50納米，長度為0.2～2微米，第二部分402的底端直徑在5～50納米，與第一部分401的直徑大小一致，而尖端直徑則為0.3～2納米。
在本發(fā)明的另一實施例中，電阻緩沖層30與第一部分401的電阻率不限于一個漸變分布，也可為漸變與恒值交替分布。
陽極板50形成在第二基板60上，包括一透明電極502及一熒光層501二部分，透明電極502可由氧化銦錫(ITO)構(gòu)成，熒光層501涂覆于該透明電極502上。當電子發(fā)射單元40的第二部分402發(fā)射的電子撞擊該熒光層501時，熒光層501發(fā)光。第二基板60是透光材料制成，如玻璃。
場發(fā)射顯示裝置1工作時，在陰極板20與透明電極502間施加一發(fā)射電壓，電子將從電子發(fā)射單元40的第二部分402發(fā)射出來，并穿越一空間區(qū)域到達陽極板50，經(jīng)熒光層501吸收并發(fā)光，透過透明電極502與第二基板成像。
可以理解，因電阻緩沖層30和第一部分401的電阻率為漸變分布，且第二部分402的尖端尺寸很小，因而陰極板20與透明電極502間僅需一較低的發(fā)射電壓，電子便可從第二部分402發(fā)射出來。
權(quán)利要求
1.一種場發(fā)射顯示裝置，其包括一陰極板，一電阻緩沖層，該電阻緩沖層與陰極板相接觸，多個電子發(fā)射單元，該多個電子發(fā)射單元形成在該電阻緩沖層上，每一該電子發(fā)射單元均由一連接該電阻緩沖層之第一部分及與該第一部分相接的第二部分構(gòu)成，一陽極板，該陽極板與該電阻緩沖層之間形成一空間，其特征在于該電阻緩沖層與該第一部分由氧化硅制成，該電阻緩沖層和該第一部分的電阻率至少有一部分從電阻緩沖層至該第一部分遞減分布。
2.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射顯示裝置，其特征在于該第一部分為圓柱形，其直徑在5～50納米。
3.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射顯示裝置，其特征在于該第一部分長度在0.2～2微米。
4.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射顯示裝置，其特征在于該第二部分為圓錐形結(jié)構(gòu)，且錐形頂端直徑為0.3～2.0納米。
5.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射顯示裝置，其特征在于該第二部分由鉬制成。
6.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射顯示裝置，其特征在于該陽極由一涂覆熒光層的透明電極構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求6所述的場發(fā)射顯示裝置，其特征在于該透明電極包含ITO。
8.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射顯示裝置，其特征在于該陰極板形成在第一基板上，該陽極板形成在第二基板上，該第一基板及第二基板可為玻璃。
9.如權(quán)利要求8所述的場發(fā)射顯示裝置，其特征在于該第一基板進一步包括硅薄膜，該硅薄膜置于陰極板與玻璃基底之間。
全文摘要
一種場發(fā)射顯示裝置，其包括一陰極板、一電阻緩沖層、一組電子發(fā)射單元及一陽極板。該電阻緩沖層與該陰極板接觸，多個電子發(fā)射單元形成在該電阻緩沖層上，該陽極板與該電阻緩沖層之間有一空間區(qū)域。每一電子發(fā)射單元皆由第一部分和第二部分構(gòu)成，該電阻緩沖層與所述第一部分由氧化硅(SiOx)制成。且該電阻緩沖層與該第一部分的電阻率為漸變分布，越接近陰極電阻率越大，越接近陽極電阻率越小，所述第二部分的材質(zhì)為金屬鉬。當在陰極板與陽極板之間施加發(fā)射電壓時，從第二部分發(fā)射的電子經(jīng)由電場加速橫穿所述空間區(qū)域后為陽極板接收并發(fā)光，因該電阻緩沖層與該第一部分的電阻率呈漸變分布，因而，發(fā)射電子所需的發(fā)射電壓較低。
文檔編號H01J1/304GK1467784SQ02147459
公開日2004年1月14日 申請日期2002年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月11日
發(fā)明者陳杰良 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司