專利名稱：平板顯示器及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種平板顯示器，該平板顯示器通過使電子發(fā)射源發(fā)射的電子轟擊熒光體屏幕而發(fā)光，更具體地，涉及一種使用納米管纖維作為電子發(fā)射源的平板顯示器。
背景技術：
近年來，已經提出了如場發(fā)射顯示器(FED)或使用如碳納米管等納米管纖維作為平面真空熒光顯示器的電子發(fā)射源的場發(fā)射顯示器等的平板顯示器，并引起了人們的注意。
碳納米管是具有以下結構的一種材料單石墨層圓柱形閉合，在圓柱的末端形成五個一組的環(huán)。由于碳納米管化學性質穩(wěn)定，不易受到殘余氣體的影響。碳納米管的典型直徑非常小，為10nm到50nm，提供了具有高縱橫比的材料。因此，碳納米管具有較高的場發(fā)射性能。
對于使用上述碳納米管作為電子發(fā)射源的平板顯示器，有以下示例一個示例使用通過利用導電粘合劑將幾μmm到幾mm長、并由一組碳納米管制成的、像針一樣的石墨柱固定在陰極上而獲得的電子發(fā)射源；另一示例使用通過利用與柱狀石墨混合的膠體進行印制而形成的電子發(fā)射源(例如，參見日本專利未審公開No.11-162383)。
按照具有碳納米管作為電子發(fā)射源的平板顯示器的特征，由于較高的場發(fā)射效率，其具有較低的功率消耗，從而具有較高的亮度。
將參照圖17，對平板顯示器的基本結構進行描述。
在平板顯示器中，通過將多個象素排列在基質中形成屏幕。此顯示器具有真空封套，包括至少部分透明的前玻璃板108和與前玻璃板108相對的基片101；陰極102，在基片101上形成；電子發(fā)射源103，在陰極102的指定區(qū)域形成；柵極電極105，具有電子通過孔，與基片101相對，與陰極102相分離；以及熒光體屏幕107和陽極電極106，在前玻璃板108的表面上形成。在陰極102和柵極電極105之間設置有絕緣基片104。
將對平板顯示器的操作進行描述。
在與電子發(fā)射源103相對應的柵極電極105和陰極102之間施加電壓，使得柵極電極105具有正電位。此電位差使電場集中在電子發(fā)射源103上，從而發(fā)射電子。
通過施加在陽極電極106和陰極102之間的電壓，使所發(fā)射的電子朝向陽極電極106加速，并撞擊在熒光體屏幕107上。這樣，熒光體屏幕107發(fā)光。當熒光體屏幕107由與光的三原色R(紅)、G(綠)和B(藍)相對應的三部分構成時，可以進行彩色顯示。
但是，傳統(tǒng)的平板顯示器存在以下問題。
例如，在驅動平板顯示器時，盡管相對于陰極為正的電壓恒定地施加在陽極電極上，卻以類似脈沖的方式順序掃描陰極。在選中指定的陰極時，依照要顯示的圖像，將相對于陰極為正的電壓施加在對應于每個象素的柵極電極上。在這種驅動電路中，將要施加在柵極電極上的電壓必須很高。因此，在柵極和陰極之間的電壓改變時，陽極電流改變，結果，在板內的顯示均勻性發(fā)生波動。同樣，由于施加在柵極電極上的電壓很高，功率消耗也增加。
在陰極基片的表面上通過如絲網印刷等印刷術或高溫CVD等形成包括如碳納米管等的膠體薄膜，從而形成設置在每個陰極的電子發(fā)射源。通過如絲網印刷等所形成的電子發(fā)射源的表面與柵極電極基片接觸。因此，在對準期間，電子發(fā)射源的表面與柵極電極表面的下表面相互摩擦，從而受到損壞。在碳納米管通過高溫CVD形成薄膜時，薄膜與柵極電極基片以與通過印刷形成薄膜的情況相同的方式相互接觸。因此，損壞了構成電子發(fā)射源的碳納米管的表面。結果，在板內的顯示均勻性發(fā)生波動。
在陰極和柵極電極基片之間形成了雜散電容。當夾在陰極和柵極電極之間的空間的交叉面積較大時，雜散電容增加，而且在驅動平板顯示器時所產生的負載電容增加。響應速度下降，結果，在板內的顯示均勻性發(fā)生波動。
發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的是提供一種可以均勻顯示的平板顯示器。
本發(fā)明的另一目的是提供一種可用降低施加在柵極電極上的電壓的平板顯示器。
本發(fā)明的另一目的是提供一種具有較高可靠性和較高驅動速度的平板顯示器。
為了獲得上述目的，按照本發(fā)明，提供了一種平板顯示器，包括真空封套，包括至少部分透明的前玻璃板和與所述前玻璃板相對的基片；陰極，在所述基片上形成并具有電子發(fā)射源；柵極電極基片，具有電子通過孔，設置在所述真空封套中，與所述基片相對，與所述陰極相分離；以及熒光體屏幕和陽極電極，在所述真空封套中的所述前玻璃板的表面上形成，其中，所述柵極電極基片至少包括具有所述電子通過孔的絕緣基片和在所述絕緣基片上形成的柵極電極。
圖1是按照第一實施例、用于解釋平板顯示器的結構的示意圖；圖2A是用于解釋柵極電極基片的示意圖；圖2B是用于解釋柵極電極基片和陰極的示意性剖面圖；圖3是按照第一實施例、用于解釋平板顯示器的結構的方框圖；圖4是按照第一實施例、用于解釋平板顯示器的一個象素中的驅動電路的方框圖；圖5A到圖5C是按照第一實施例的平板顯示器中的垂直掃描電路的驅動時序圖；圖6A到圖6D是按照第一實施例的平板顯示器中的水平掃描電路的驅動時序圖；圖7A是用于解釋沒有場控制電極的傳統(tǒng)平板顯示器的場控制電極驅動電壓的曲線圖；圖7B是按照第一實施例、用于解釋具有場控制電極的平板顯示器的場控制電極驅動電壓的曲線圖；
圖8是按照第二實施例、用于解釋平板顯示器的結構的示意圖；圖9A是按照第二實施例、用于解釋平板顯示器中的柵極電極基片的示意圖；圖9B是按照第二實施例、用于解釋平板顯示器中的陰極基片的示意圖；圖10A是用于解釋陰極基片的示意性平面圖；圖10B是沿圖10中的A-A所得到的部分的示意性剖面圖；圖10C是另一陰極基片的示意性平面圖；圖11A是平板顯示器的主要部分的示意性正視圖；圖11B是沿圖11A中的B-B所得到的部分的剖面圖；圖12A是另一平板顯示器的主要部分的示意性正視圖；圖12B是沿圖12A中的C-C所得到的部分的剖面圖；圖13A是另一平板顯示器的主要部分的示意性正視圖；圖13B是沿圖13A中的D-D所得到的部分的剖面圖；圖14A是另一平板顯示器的主要部分的示意性正視圖；圖14B是沿圖14A中的E-E所得到的部分的剖面圖；圖15A是另一平板顯示器的主要部分的示意性正視圖；圖15B是沿圖15A中的F-F所得到的部分的剖面圖；圖16A是另一平板顯示器的主要部分的示意性正視圖；圖16B是沿圖16A中的G-G所得到的部分的剖面圖；以及圖17是用于解釋傳統(tǒng)平板顯示器的結構的示意性剖面圖。
具體實施例方式
將參照附圖，對本發(fā)明的實施例進行描述。
在所有用于解釋實施例的附圖中，具有相同功能的部分以相同的參考數字來表示，并將省略對其重復的描述。
第一實施例如圖1所示，按照第一實施例的平板顯示器包括真空封套，包括至少部分透明的前玻璃板10和與前玻璃板10相對、并且從上面觀察時具有實質上為矩形形狀的玻璃基片1；以及陰極3，在玻璃基片1上形成，并且在指定區(qū)域中具有電子發(fā)射源。
平板顯示器還包括柵極電極基片13，具有電子通過孔6，并且設置在封套中，與玻璃基片1相對，與陰極3相分離；以及熒光體屏幕9和陽極電極8，在真空封套中的前玻璃板10的表面上形成。
陰極3具有相互平行設置的多個帶狀陰極12。類似帶狀的電極12形成電子發(fā)射源14。在多個類似帶狀的電極12之間設置基片凸緣2。
以小于等于帶狀陰極12的高度形成基片凸緣2?；咕?防止帶狀陰極12之間的放電。
為了形成電子發(fā)射源14，將導電材料填充在帶狀陰極12中所形成的開口中，以形成導電薄膜，并形成大量的納米管纖維，從導電薄膜暴露出來。代替地，可以不在帶狀陰極12中形成開口，而將導電材料填充在帶狀陰極12上，形成導電薄膜，并且可以形成大量的納米管纖維，從導電薄膜暴露出來。
每個納米管纖維均是由碳制成、厚度為大約1nm或以上到小于1μm而長度為大約1μm或以上到小于100μm的材料，例如，由碳納米管形成。
碳納米管的示例包括以下幾種一種具有單層結構；而一種具有同軸多層結構，其中，多層石墨層通過呈圓柱形閉合各個石墨層，形成了套管式層疊結構。可以采用任何一種結構。
代替地，可以采用具有不規(guī)則缺陷結構的中空石墨管或填充了碳的石墨管。可以采用混合了上述單層碳納米管和具有同軸多層結構的碳納米管的結構。
如圖2A和圖2B所示，柵極電極基片13包括絕緣基片4、在絕緣基片4上形成的柵極電極15、在柵極電極15上形成的絕緣層5和在絕緣層5上形成、以便在絕緣層5和帶狀陰極12之間施加電壓的場控制電極11。
柵極電極基片13在與帶狀陰極12中所形成的電子發(fā)射源14相交的區(qū)域中具有通孔(電子通過孔6)。從電子發(fā)射源14發(fā)射的電子通過電子通過孔6，并朝向陽極電極8加速。
在絕緣基片4上，以與平板顯示器的象素的行數相對應的數目設置柵極電極15，沿與帶狀陰極12相垂直的方向形成帶，使其實質上相互平行。在需要時，在所設置的柵極電極15之間可以形成空間。
撞擊在熒光體屏幕9上的電子的撞擊區(qū)域依賴于絕緣層5的厚度而改變。絕緣層5的厚度越大，電子的撞擊區(qū)域越窄，從而對電子進行聚焦。例如，在第一實施例中，將絕緣層5的厚度設置為幾十μm到幾百μm，從而使從電子發(fā)射源14發(fā)射的電子在熒光體屏幕9上的區(qū)域變窄，對電子進行聚焦。
形成場控制電極11，覆蓋絕緣層5的整個表面。隨著場控制電極11的出現(xiàn)，可以屏蔽柵極電極15和具有由碳納米管制成的電子發(fā)射源14的陰極3。在形成場控制電極11的區(qū)域，陰極3和陽極電極8之間的電位差不產生電場。這樣，可以防止由于集中在電子發(fā)射源14上的場所引起的損壞。
在前玻璃板10和柵極電極基片13之間形成前凸緣7。在從上面觀察時，前玻璃板10具有實質上為矩形的形狀，并通過將弱堿性鈉玻璃煅制成大約1mm到2mm厚的玻璃板獲得。
例如，前凸緣7由包含低熔點燒結玻璃的絕緣塑料制成，并以指定的間隔、沿垂直于基片凸緣2的方向懸掛在前玻璃板10和柵極電極基片13之間。
如紅光熒光體屏幕9R、綠光熒光體屏幕9G和藍光熒光體屏幕9B等熒光體屏幕9設置在前玻璃板10上，位于前凸緣7之間的區(qū)域中。陽極電極8設置在熒光體屏幕9上。熒光體屏幕9形成帶，對應于各個柵極電極15。每個熒光體屏幕均由通常用在陰極射線管之類中、在由4kV到10kV的高壓加速后的電子撞擊時發(fā)光的熒光體氧化物或熒光體硫化物制成。
在第一實施例中，形成場控制電極11，覆蓋絕緣層5的整個表面。代替地，可以形成場控制電極11，有選擇地覆蓋絕緣層5。同樣，場控制電極11可以形成網格，在場控制電極不存在的地方，留下部分絕緣層5。
當以這種方式形成場控制電極11時，可以在柵極電極和具有碳納米管的陰極上施加均勻的電場。在形成了場控制電極的區(qū)域中，陰極和陽極之間的電位差不產生電場。從而，可以防止由于對電子發(fā)射源的放電、尤其是對電子發(fā)射源的表面的放電所引起的損壞。
在本實施例中，為了發(fā)射由紅、綠和藍構成的三原色以顯示彩色，使用了三類熒光體屏幕。代替地，為了獲得單色顯示，可以使用一種類型的熒光體屏幕。
使用低熔點燒結玻璃對上述玻璃基片1、柵極電極基片13和形成有前凸緣7的前玻璃板10進行密封，夾住墊片(未示出)，從而形成真空封套。真空封套內部保持在10-5Pa量級以上的真空度。
在這種情況下，在玻璃基片1上形成的帶狀陰極12與柵極電極基片13的絕緣基片4相對，而柵極電極基片13的場控制電極11與金屬背(metal-backed)薄膜8相對。
將對按照第一實施例的平板顯示器的制造方法進行描述。
以指定的間隔、在玻璃基片1上形成基片凸緣2。例如，通過絲網印刷，在玻璃基片1上重復地形成包含低熔點燒結玻璃的絕緣膠體，直到其達到指定高度。之后，煅燒絕緣膠體，形成基片凸緣2。設置基片凸緣2的高度小于等于陰極3的高度。
當以這種方式形成基片凸緣2時，可以只由絕緣基片4的厚度限定在電子發(fā)射源14和形成了柵極電極的柵極電極基片13的電極層25之間的空間。
隨后，在玻璃基片1上形成的相鄰基片凸緣2之間設置上述帶狀陰極12，與玻璃基片1緊密接觸，然后，在帶狀陰極12中形成用于形成電子發(fā)射源14的區(qū)域。
例如，準備426合金板。在426合金板的那些不形成電子發(fā)射源14的區(qū)域上形成抗蝕圖形。然后，對426合金板進行半刻蝕，形成要形成電子發(fā)射源14的區(qū)域。半刻蝕是為了形成開口，而不是開孔(通孔)。依照平板顯示器的象素數目等，適當調整沿長邊方向的長度。
每個開口的形狀可以是傾斜的圖案或網格狀圖案、如六邊形或三角形等多邊形、通過倒圓這些多邊形的角所得到的形狀或圓形或橢圓形。
可以適當調整開口的大小，形成矩陣或格子。
代替地，可以準備事先已具有了用于形成電子發(fā)射源14的區(qū)域的帶狀陰極12。
將印刷掩模與具有用于形成電子發(fā)射源14的區(qū)域的帶狀陰極12緊密接觸。通過絲網印刷，將包含如碳納米管等納米管纖維的導電膠體填充在用于形成電子發(fā)射源14的區(qū)域中。
例如，作為包含碳納米管的導電膠體，使用以1∶1的混合比例將主要包含碳納米管并且長度為大約10μm的針狀束(柱狀石墨)與銀漆(具有導電性的粘性溶劑)混合在一起而得到的導電膠體。
銀漆是一種在通過將樹脂溶解在溶劑中而獲得的粘性媒介中、與顆粒尺寸為大約1μm的玻璃顆粒一起分布著顆粒尺寸大約為1μm的銀顆粒(金屬顆粒)的可流動銀作為媒介，使用可以適當分解和氣化的材料，例如，在大氣壓下加熱到大約300至400就可以去除的材料。作為玻璃顆粒，使用那些可以在大約300至400就可以熔化的那些。
每根納米管纖維可以具有一端與帶狀陰極12形成電子發(fā)射源14的區(qū)域的內部相連，或者可以是彎曲的，或者與另外的納米管纖維的一端繞在一起。
在這種情況下，通過調整開口的深度或電子發(fā)射源14的厚度，可以防止電子發(fā)射源14與柵極電極基片13直接接觸。
然后，去除印刷掩模。例如，在大約450對所得到的結構加熱特定的時間，煅燒填充在用于形成電子發(fā)射源14的區(qū)域中并包含碳納米管的導電膠體，從而去除印刷掩模。
然后，以激光束照射導電薄膜的表面，通過氣化，有選擇地去除導電薄膜表面上的銀顆粒和粘合劑，從而暴露納米管束。同樣，有選擇地去除納米管束表面上、除了碳納米管以外、其他作為碳化合物的碳多面體顆粒，從而只均勻地暴露出碳納米管。
以這種方式，形成在帶狀陰極12上形成了電子發(fā)射源14的陰極3。
將對柵極電極基片13的制造方法進行描述。
首先，準備厚度為大約幾μm到幾十μm的絕緣基片4。通過沿與上述陰極基片12垂直的方向、實質上相互平行地在絕緣基片4上形成在數量上等于平板顯示器象素的行數、由如包含銀或碳作為導電材料的導電膠體等制成并且沿著短邊方向大約長0.6mm的帶狀柵極電極15。
在形成了柵極電極15的絕緣基片4上形成絕緣層5，厚度為幾十μm到幾百μm。
通過絲網印刷，在絕緣層5的整個表面上形成由包含銀或碳作為導電材料的導電膠體制成的場控制電極11，例如，厚度為幾十μm，然后進行煅燒。
依照平板顯示器等象素的數目，適當調整柵極電極15沿長邊方向的長度。在這種情況下，以指定的間隔形成相鄰的柵極電極15。
以這種方式形成柵極電極15。在絕緣基片4上設置帶狀柵極電極15時，熱可以使其分別發(fā)生膨脹，從而其尺寸可能發(fā)生改變。同樣，當平板顯示器振動時，柵極電極15也可能振動。在這些情況下，可以由柵極電極15之間的空間吸收柵極電極15在尺寸上的改變及其振動。
從而可以減小柵極電極15在尺寸上的改變或變動對陰極3的不利影響。
盡管在本實施例中通過印刷形成柵極電極15，也可以通過光刻、刻蝕或電解沉積來形成。
在柵極電極基片13的指定位置形成電子通過孔6。使用二氧化碳激光器或者通過噴砂、層壓印刷等，在柵極電極基片13的指定位置形成電子通過孔6。
例如，假設電子通過孔6是每個直徑為0.2mm到0.4mm的圓形。通過調整電子通過孔6的直徑，可以調整在從電子發(fā)射源14發(fā)射的電子中、對光發(fā)射做出貢獻的電子數目。
在前玻璃板10的一個主面上形成前凸緣7。例如，在前玻璃板10上重復地形成包含低熔點燒結玻璃的絕緣膠體，達到指定高度，然后進行煅燒，從而形成前凸緣7。
形成前凸緣7，使得每個的寬度為50μm，而且形成了柵極電極15的柵極電極基片13的表面與金屬背薄膜8之間的間隙為2.0mm到4.0mm。
設置前凸緣7之間的間隙，使得要設置在夾在前凸緣7之間的區(qū)域中的熒光體屏幕9的寬度大約為0.3mm。
在夾在前凸緣7之間、位于前玻璃板10上的區(qū)域中形成熒光體屏幕9。例如，絲網印刷由熒光體膠體制成的熒光體屏幕9，形成條，然后進行煅燒。
作為熒光體屏幕9，使用紅光熒光體屏幕9R、綠光熒光體屏幕9G和藍光熒光體屏幕9B，使得每個薄膜的厚度為10μm到100μm，寬度為0.3mm。
對于單色顯示器，可以使用一種類型的熒光體屏幕9。
在已形成的熒光體屏幕9上形成厚度大約為0.1μm的鋁薄膜。例如，采用公知的氣相沉積來形成鋁薄膜。
將柵極電極基片13放置在具有陰極3的玻璃基片1上，使場控制電極11朝上。將墊片玻璃框架(未示出)放置在玻璃基片1的四周，并將具有熒光體屏幕9、金屬背薄膜8和前凸緣7的前玻璃板10放置在墊片玻璃框架上。此時，設置前玻璃板10，使相應前凸緣7的端面與夾在帶狀柵極電極15之間的相應區(qū)域相接觸，其中，帶狀柵極電極15形成在每個絕緣基片4上。
以低熔點燒結玻璃粘合并固定玻璃基片1、前玻璃板10和墊片玻璃框架，從而形成真空封套。將墊片玻璃框架中所形成的排氣口與真空泵相連，將真空封套的內部排空到指定的壓力。之后，將排氣口密封。
按照本實施例，在形成基片時，通過以激光束照射導電薄膜的表面來暴露碳納米管。代替地，可以不通過激光束照射，而通過使用等離子體的選擇性干法刻蝕來暴露碳納米管。
作為包含碳納米管的導電膠體，使用了銀漆。代替地，可以使用另外的導電膠體。例如，可以使用利用了由銀銅合金制成的顆粒的導電膠體。代替地，可以使用導電聚合物。
作為形成真空封套的基片，使用了玻璃基片1。但是，基片并不局限于玻璃基片1，而可以使用如陶瓷基片等絕緣基片?？梢酝ㄟ^高溫CVD直接在如426合金板等帶狀陰極12上形成CNT薄膜來形成電子發(fā)射源14。
將對平板顯示器的驅動電路進行描述。
如圖3和圖4所示，平板顯示器包括陽極電源19，用于將陽極電壓施加在陽極電極8上；水平掃描電路17，用于將陰極驅動電壓施加在陰極3上；垂直掃描電路16，用于將柵極電極驅動電壓施加在柵極電極15上；場控制電極驅動電源20，用于將場控制電極驅動電壓施加在場控制電極11上；以及控制電路18，用于控制垂直掃描電路16和水平掃描電路17。
陽極電源19將如大約5kV到10kV的電壓等相對于陰極3為正的陽極電壓恒定地施加在陽極電極8上。
場控制電極驅動電源20將如大于1kV的電壓等相對于帶狀陰極12為正的電壓恒定地施加在場控制電極11上。要施加在場控制電極驅動電源20上的電壓為以下電壓利用此電壓，場控制電極11和陰極13之間的電位差低于產生了使電子發(fā)射源14發(fā)射電子的電場的電位差。
水平掃描電路17通過接通/斷開與各個帶狀陰極12相連的陰極驅動電源開關23，將電壓順序施加在帶狀陰極12上，從而掃描帶狀陰極12。在這種情況下，為了執(zhí)行光發(fā)射，接通相應的陰極驅動電源開關23，從而將如-60V等的電壓施加在相應的帶狀陰極12上。為了禁止光發(fā)射，斷開相應的陰極驅動電源開關23，將如0V等電壓施加在相應的帶狀陰極12上。
垂直掃描電路16通過接通/斷開與相應柵極電極15相連的柵極電極驅動電源開關22，將電壓順序施加在柵極電極15上。在這種情況下，要施加在柵極電極15上的電壓與要施加在陰極3上的電壓應當具有指定的電勢差(如上所述)。
例如，對于激活的行(陰極驅動電源開關23為接通的行)，當接通柵極電極驅動電源開關22時，將如50V的電壓等柵極電極驅動電壓施加在柵極電極15上。結果，柵極電極15和陰極3之間的電位差為110V(50V+60V)。
以這種方式，場控制電極驅動電源將相對于陰極為正的電壓(場控制電極驅動電壓)恒定地施加在場控制電極11上。在這種狀態(tài)下，柵極驅動電源將比場控制電極驅動電壓低的電壓施加在柵極電極上。在選中陰極時，已經將負電壓施加在陰極上。
控制電路18將要顯示的圖像的信號分解為垂直掃描電路16所需的信號和水平掃描電路17所需的信號?？刂齐娐?8同樣控制水平掃描電路17和垂直掃描電路16施加電壓的定時。
將對平板顯示器的操作進行描述。如圖3所示，將描述沿行方向設置三個象素、沿列方向設置四個象素的情況。以相同的方式可以對沿行和列方向設置多個象素的情況進行解釋。
將參照圖5A到圖5C和圖6A到圖6C，對在柵極電極G1和帶狀陰極C1和C4相交的區(qū)域所形成的象素進行顯示的情況進行描述。
陽極電源19將相對于陰極3為正的陽極電壓恒定地施加在陽極電極8上。場控制電極驅動電源20將如1kV等相對于陰極3為正的電壓施加在場控制電極11上。
水平掃描電路17通過以類似脈沖的方式將電壓順序施加在帶狀陰極12上，對帶狀陰極12進行掃描。例如，為了產生光發(fā)射，將電壓設置為-60V；為了禁止光發(fā)射，將電壓設置為0V。在這種情況下，將電壓c11、0V、0V和c41分別施加在帶狀電極C1、帶狀電極C2、帶狀電極C3和帶狀電極C4(圖6A到6D)。例如，c11和c41是-60V的負電壓。于是，除了那些具有被顯示的地址之外的其他電子發(fā)射源14并不發(fā)射電子。
當對指定的帶狀陰極進行掃描時，接通于要顯示的圖像的每個象素相對應的柵極電極G1的柵極電極驅動電源開關22。于是，相對于陰極3，將指定的電源施加在柵極電極G1上。例如，當50V的電壓施加在柵極電極G1上時，相對于陰極3產生大約110V的電位差(圖5A到圖5C)。
結果，帶狀陰極C1和C4與柵極電極G1相交區(qū)域的電位差為110V，而帶狀陰極C2和C3與柵極電極G1相交區(qū)域的電位差為0V。在帶狀陰極12與柵極電極15之間的電位差為大約110V時所產生的電場使相應的電子發(fā)射源14發(fā)射電子。于是，電子發(fā)射源14發(fā)射電子。
在本實施例中，已經對柵極電極15的激活行保持在指定電壓而其余行保持在0V的情況進行了描述。代替地，可以通過將柵極電極15的激活行保持在正電壓，而對其余的行施加大于幾V的負偏壓，使得除了那些具有要顯示的地址的電子發(fā)射源之外的其他電子發(fā)射源不發(fā)射電子。
如上所述，在將其余行設置為0V時，不需要使用負電壓。于是，不再需要負電壓電源。這對于成本降低是有效的。
將參照圖7A和7B，對要施加在場控制電極11上的電壓進行描述。按照圖7A和7B，當陰極3與柵極電極15之間的電位差為特定的電壓Vth或更小時，沒有電流流動。當施加了Vth或更高的電位差時，電流開始流動。隨著電位差的增加，電流也增加。這表明，在電子發(fā)射源14和柵極電極15之間的電位差變?yōu)閂th或更高時所產生的電場使電子發(fā)射源14發(fā)射電子。
在圖7A中，電壓Vth為大約300V，而圖7B中為大約100V。以這種方式，在設置有場控制電極11并且將相對于陰極3為正的電壓恒定地施加在場控制電極11上時，可以降低所要施加在柵極電極15上的電壓。
由電子發(fā)射源14和柵極電極15之間的電位差所產生的電場同樣依賴于電子發(fā)射源14和柵極電極15之間的距離等發(fā)生改變。因此，只要其能夠產生使電子發(fā)射源14發(fā)射電子的電場，可以按照多種方式改變電子發(fā)射源14與柵極電極15之間的電位差、以及電子發(fā)射源14與柵極電極15之間的距離。
因此，當事先在場控制電極11上施加了相對于陰極3為正的電壓時，可以降低用于產生使電子發(fā)射源14發(fā)射電子的電場的電位差，以及可以降低相對于陰極3、要施加在柵極電極15上的電壓。
于是，當將非常低的柵極電壓施加在設置于比場控制電極11更接近電子發(fā)射源14的位置處的柵極電極15上時，電子發(fā)射源14可以發(fā)射電子，從而熒光體屏幕9可以發(fā)光。由于可以減小柵極和陰極之間電壓的變化，也可以減小陽極電流的變化。結果，每個象素的陽極電流變得均勻，從而提高了在板內的顯示均勻性。
當降低了要施加在柵極電極15上的電壓時，可以降低驅動器成本，從而降低板的成本。
按照上述實施例，由于柵極電極基片由絕緣基片、在絕緣基片上形成的柵極電極、在柵極電極上形成的絕緣層和在絕緣層上形成的場控制電極形成，可以降低要施加在每個柵極電極上的電壓。
由于設置了場控制電極，可以對柵極電極和具有碳納米管的陰極進行屏蔽。在形成有場控制電極的區(qū)域，陰極和陽極電極之間的電位差不產生任何電場。從而，可以防止集中在電子發(fā)射源、尤其是電子發(fā)射源表面的場所引起的損壞。結果，陰極能夠均勻地發(fā)射電子，從而改進板內的顯示均勻性。
第二實施例將參照附圖，對第二實施例進行描述。
按照第二實施例的平板顯示器是一種改進了柵極電極基片和陰極的結構以提高顯示均勻性的平板顯示器。如圖8所示，按照第二實施例的平板顯示器由基片、柵極電極基片11、前凸緣7和面板構成。
將對基片進行描述?；蓮纳厦嬗^察時實質上為矩形形狀的玻璃基片1、基片凸緣2和陰極3形成。
陰極3由陰極基片12和電子發(fā)射源14形成。通過將具有如由426合金制成并且厚度為大約0.1mm到0.15mm的金屬件等導電表面的基片加工成類似帶狀的形狀，獲得每個陰極基片12。此外，如圖9B所示，通過以指定間隔、在一個主面上形成正方形開口，在陰極基片12中形成電子發(fā)射源形成區(qū)域13，并在電子發(fā)射源形成區(qū)域13中形成電子發(fā)射源14。
如圖10A和圖10B所示，在電子發(fā)射源14中，例如，將導電材料填充在電子發(fā)射源13中，形成導電薄膜，并且形成大量的納米管纖維，從導電薄膜上暴露出來。
在施加大約100V的電場時，碳納米管可以通過場發(fā)射從其末端發(fā)射電子。同樣，相鄰電子發(fā)射源形成區(qū)域13之間的間隙可以形成得很窄。
在形成在陰極基片中的開口的內壁上形成構成了電子發(fā)射源14的納米管纖維。因此，納米管纖維并不與柵極電極基片11接觸，而且在對準期間，電子發(fā)射源14的表面與柵極電極基片11的下表面并不相互摩擦，從而可以防止對電子發(fā)射源14的表面的損壞。
當通過埋在開口中形成電子發(fā)射源14時，可以平坦地形成。
陰極3在除形成了開口的區(qū)域之外的其他區(qū)域中與柵極電極基片11的絕緣基片4接觸。從而，可以限制陰極3和柵極電極基片11的接觸區(qū)域。
每個電子發(fā)射源形成區(qū)域13的形狀并不局限于上述的正方形，而可以是如圖10C所示的傾斜圖案或網格圖案、如六邊形或三角形等多邊形、通過倒圓這些多邊形的角所得到的形狀或者圓形或橢圓形。開口可以形成矩陣或格子。
基片具有以下結構以與平板顯示器的掃描線數相對應的數目、實質上相互平行地設置陰極基片12，并且在相鄰的陰極基片12之間設置基片凸緣2。
現(xiàn)在，將對柵極電極基片11進行描述。如圖9A所示，每個柵極電極基片11均由絕緣基片4和電極層(柵極電極25)形成。還可以形成加固層。電極層25具有類似帶狀的形狀。以與平板顯示器象素的行數相對應的數目、實質上相互平行地并實質上與陰極基片12相交地設置電極層25。
如果需要，在所設置的電極層25之間可以形成空間。電極層25以這種方式形成了類似帶狀的形狀。將帶狀電極層25設置在絕緣基片4上時，熱可以使其分別發(fā)生膨脹，從而其尺寸可能發(fā)生改變。同樣，當平板顯示器振動時，電極層25也可能振動。在這些情況下，可以由電極層25之間的空間吸收電極成25在尺寸上的改變及其振動。
從而，可以防止電極層25相對于陰極3的移動。
在柵極電極基片11與陰極基片12相交的那些區(qū)域中，形成用作延伸通過電極層25和絕緣基片4的通孔的電子通過孔6。從電子發(fā)射源14發(fā)射的電子通過電子通過孔6，并朝向金屬背薄膜8加速。
柵極電極基片11至少在部分與陰極基片12相交的區(qū)域中，具有凹口35。只要其形成在柵極電極基片11與陰極基片12的相交區(qū)域中，可以在基片凸緣2的上面形成凹口35。如圖11A和11B所示，凹口35可以減少由柵極電極基片11的電極層25與陰極基片12夾在中間的間隙的相交面積。
在圖11A中，在設置在包含了基片凸緣2的陰極基片12上的區(qū)域上，形成凹口35，相對于沿著帶狀電極層25長度方向的中心線呈軸對稱。于是，如圖11B所示，在陰極3上出現(xiàn)了不存在柵極電極基片11的區(qū)域。這樣可以減少由陰極3和柵極電極基片11的電極層25夾在中間的間隙的相交面積。
在由柵極電極基片11的電極層25和陰極3夾在中間的間隙中，形成了雜散電容。雜散電容與基片凸緣2的材料的介電常數及柵極電極基片11和陰極3的相交面積成正比，而與基片凸緣2的厚度(高度)成反比。雜散電容產生浮充電荷(floating charge)。浮充電荷是不需要外部施加電壓就發(fā)射出的電荷，影響了光發(fā)射，改變了亮度。
在雜散電容增加時，在驅動平板顯示器時所產生的負載電容增加，因而，響應速度下降。同樣，雜散電容的增加引起了每個象素在響應速度上的不同。結果，在板內的顯示均勻性發(fā)生波動。
在形成了上述凹口35時，可以減小柵極電極基片11的電極層25和陰極3夾在中間的間隙內的相交區(qū)域的面積，從而可以減小雜散電容。這樣，可以實現(xiàn)穩(wěn)定的亮度，而且可以增加電路信號的響應速度。由于相交區(qū)域的面積中的波動也減少，可以使象素的響應速度均勻。結果，可以改進板內的顯示均勻性。
現(xiàn)在將對面板進行描述。
面板由從上面觀察實質上為正方形形狀的前玻璃板10、熒光體屏幕9和金屬背薄膜8形成。例如，金屬背薄膜8由厚度大約為0.1μm的鋁薄膜形成。金屬背薄膜8用作陽極。
在設置在前玻璃板10上的前凸緣7之間的區(qū)域中形成如紅光熒光體屏幕9R、綠光熒光體屏幕9G和藍光熒光體屏幕9B等熒光體屏幕9，并且將金屬背薄膜8設置在熒光體屏幕9上。設置熒光體屏幕9，與柵極電極基片11相對。
使用低熔點燒結玻璃將墊片(未示出)夾在中間，對上述基片、柵極電極基片11和形成有前凸緣7的面板進行密封，從而形成真空封套。真空封套內部保持在10-5Pa量級以上的真空度。
在這種情況下，在基片上形成的陰極3與柵極電極基片11的絕緣基片4相對，而柵極電極基片11的電極層25與面板的金屬背薄膜8相對。
在上述平板顯示器中，在柵極電極基片11上形成了凹口35，從而減小了陰極3和柵極電極基片11的電極層25夾在中間的間隙中的相交面積。代替地，如圖12A和12B所示，可以形成由開孔所形成的開口部分26，從而可以減小陰極3和柵極電極基片11的電極層25夾在中間的間隙中的相交面積。
在圖12A中，在位于包括了基片凸緣2的陰極3的上面的區(qū)域中，形成開口部分26。于是，如圖12B所示，在陰極3上出現(xiàn)了不存在柵極電極基片11的區(qū)域。這樣可以減小陰極3和柵極電極基片11的相交面積。
在形成開口部分26時，在各個基片凸緣2上、在包括其周長的兩個點支撐每個柵極電極基片11。從而，牢固地支撐柵極電極基片11，防止振動等。
如圖13A和13B所示，可以形成柵極電極基片11，使其只在電子發(fā)射源形成區(qū)域13的上面延伸，從而可以減小由陰極3和柵極電極基片11的電極層25夾在中間的間隙中的相交面積。于是，如圖13B所示，可以消除由除了電極發(fā)射源14和柵極電極基片11的電極層25之外的區(qū)域夾在中間的間隙中的相交面積。
如圖14A和14B所示，可以形成柵極電極基片11，使其制造電子發(fā)射源形成區(qū)域13的上面延伸，并且可以形成由開孔形成的開口部分26，從而可以減小由陰極3和柵極電極基片11的電極層25夾在中間的間隙中的相交面積。于是，如圖14B所示，可以減小除了電極發(fā)射源14和柵極電極基片11之外的區(qū)域的相交面積。
在形成開口部分26時，在各個基片凸緣2上、在包括其周長的兩個點支撐每個柵極電極基片11。從而，牢固地支撐柵極電極基片11，防止振動等。
如圖15A和15B所示，可以形成柵極電極基片11，具有類似環(huán)形的形狀，從而可以減小陰極3和柵極電極基片11的相交面積。于是，如圖15B所示，可以減小包含電子發(fā)射源14的陰極3與柵極電極基片11的相交面積。
如圖16A和16B所示，可以形成柵極電極基片11，具有類似環(huán)形的形狀，并且可以形成由開孔形成的開口部分26，使柵極電極基片11留在基片凸緣2上，從而可以減小由陰極3和柵極電極基片11的電極層25夾在中間的間隙中的相交面積。于是，如圖16B所示，可以減小由包含電子發(fā)射源14的陰極3與柵極電極基片11的電極層25夾在中間的間隙中的相交面積。
在形成開口部分26、將柵極電極基片11留在基片凸緣2上時，由各個基片凸緣2支撐柵極電極基片11。從而，可以牢固地支撐柵極電極基片11，防止振動等。
將對按照第二實施例的平板顯示器的操作進行描述。
首先，將對關于一個象素的操作進行描述。
在陰極3和柵極電極基片11的電極層25之間設置電位差，使電極層25具有正電位。于是，電場集中在如碳納米管等在柵極電極基片11與陰極3相交的區(qū)域中出現(xiàn)的電子發(fā)射源14的納米管纖維上。設置在高電場中的碳納米管從其末端發(fā)射電子。
從電子發(fā)射源14發(fā)射出來的電子朝向施加了正電場(加速電壓)的金屬背薄膜8加速，并穿過金屬背薄膜8，撞擊在熒光體屏幕9上。這樣，熒光體發(fā)光。
將對具有以下結構的平板顯示器的操作進行描述設置了沿列方向、具有指定數目的電極層25的柵極電極基片11，并且設置了沿行方向指定數目的陰極3，與柵極電極基片11相對應。
利用施加了正電壓(加速電壓)的金屬背薄膜8，將指定的正電壓施加在第一行柵極電極基片11的電極層25上。執(zhí)行順序掃描，將指定的負電壓施加在位于第一行到指定行上發(fā)光的地址的陰極3上。從第一列到指定列的電極層25執(zhí)行此操作。于是，可以執(zhí)行點矩陣顯示。
在這種情況下，將不施加電壓的陰極3和電極層25設置為0V。代替地，相對于陰極3，將大約幾V的負偏壓施加在電極層25上。于是，除了那些具有要顯示的地址的電子發(fā)射源14之外的其他電子發(fā)射源14并不發(fā)射電子。
代替地，要施加在陰極3上的電壓可以包括兩個不同的電壓，即0V和正電壓。為了進行光發(fā)射，可以施加0V電壓。為了禁止光發(fā)射，可以施加正電壓。
在這種情況下，對于電極層25，激活行保持為正電壓，而將0V或大約幾V的負偏壓施加在其余行上，使得除了那些具有要顯示的地址的電子發(fā)射源14之外的其他帶你咱發(fā)射源14不發(fā)射電子。例如，將要施加在金屬背薄膜8上的電壓設置為6kV，而將要施加在柵極電極基片11的電極層25上的電壓設置為包括兩個不同的電壓，即，500V和0V。于是，不需要使用負電壓。這樣，不需要負電壓電源，并可以實現(xiàn)成本縮減。
在按照本實施例的平板顯示器中，由于柵極電極基片11至少具有凹口35和開口部分26，可以減小由柵極電極基片11的電極層25和陰極3夾在中間的間隙中的相交面積。從而，降低了雜散電容，可以實現(xiàn)穩(wěn)定的亮度，并能夠提高電路信號的響應速度。由于相交面積在面積上的變化也減小，可以使每個象素的響應速度均勻。結果，改進了板內的顯示均勻性。
將對按照第二實施例的平板顯示器的制造方法進行描述。
首先，以指定的間隔、在玻璃基片1上形成基片凸緣2。例如，通過絲網印刷，在玻璃基片1上重復地形成包含低熔點燒結玻璃的絕緣膠體，直到其達到指定高度。之后，煅燒絕緣膠體，形成基片凸緣2。設置基片凸緣2的高度小于等于陰極3的高度。
隨后，在玻璃基片1上形成的相鄰基片凸緣2之間設置上述陰極基片12，與玻璃基片1緊密接觸，并在陰極12上形成用于形成電子發(fā)射源14的電子發(fā)射源形成區(qū)域13。
例如，準備短邊長0.7mm、厚大約0.15mm的426合金板。在426合金板的那些不形成電子發(fā)射源形成區(qū)域13的區(qū)域上形成抗蝕圖形。然后，對426合金板進行半刻蝕，形成電子發(fā)射源形成區(qū)域13。半刻蝕是為了形成開口，而不是開孔(通孔)。依照平板顯示器的象素數目等，適當調整沿長邊方向的長度。
例如，每個開口的大小為0.5mm×0.7mm×0.15mm。每個開口的深度可以任意設置在0.1mm與0.3mm之間。在這種情況下，準備厚426合金板。
代替地，可以準備事先已具有了電子發(fā)射源形成區(qū)域13的陰極基片12。
將印刷掩模與具有電子發(fā)射源形成區(qū)域13的陰極基片12緊密接觸。通過絲網印刷，將納米管纖維填充在電子發(fā)射源形成區(qū)域13中。
每根納米管纖維可以具有一端與相應的陰極基片12的電子發(fā)射源形成區(qū)域13的內壁相連，或者可以是彎曲的，或者與另外的納米管纖維的一端繞在一起。由于通過在陰極基片12中形成開口，形成了電子發(fā)射源形成區(qū)域13，可以形成電子發(fā)射源14，而使其不與柵極電極基片11直接接觸。
在這種情況下，通過調整開口的深度或電子發(fā)射源14的厚度，可以防止電子發(fā)射源14與柵極電極基片11直接接觸。
作為利用開口形成的電子發(fā)射源形成區(qū)域13，可以防止包含碳納米管的導電膠體流到玻璃基片1上。
然后，去除印刷掩模。例如，在大約450對所得到的結構加熱特定的時間，煅燒填充在電子發(fā)射源形成區(qū)域13中并包含碳納米管的導電膠體，從而去除印刷掩模。這樣，在電子發(fā)射源形成區(qū)域13中形成了包含納米管束的導電薄膜。例如，在每個大約0.5mm×0.7mm的狹窄空間中等，在電子發(fā)射源形成區(qū)域13中形成導電薄膜。在煅燒導電膠體并且使其中所包含的玻璃顆粒熔化時，并不在其表面上鼓起，而使其平坦。結果，可以得到在厚度上變化較小的平坦導電薄膜。
在通過以這種方式埋在開口中來形成電子發(fā)射源14時，可以平坦地形成電子發(fā)射源14。
然后，以激光束照射導電薄膜的表面，通過氣化，有選擇地去除導電薄膜表面上的銀顆粒和粘合劑，從而暴露納米管束。同樣，有選擇地去除納米管束表面上、除了碳納米管以外、其他作為碳化合物的碳多面體顆粒，從而只均勻地暴露出碳納米管。
以這種方式，形成在陰極基片12上形成了電子發(fā)射源14的陰極。
將對柵極電極基片11的制造方法進行描述。
為了形成柵極電極基片11，通過絲網印刷，以指定的圖案、在絕緣基片4上形成由包含銀或碳作為導電材料的導電膠體制成的電極層25，例如，厚度為大約10μm，然后進行煅燒。
例如，在絕緣基片4上、實質上相互平行地形成每個在短邊方向上長0.6mm、在數目上等于平板顯示器象素的行數的帶狀電極層25。依照平板顯示器等象素的數目，適當調整沿長邊方向的長度。在這種情況下，以指定的間隔形成相鄰的柵極電極15。
以這種方式形成帶狀電極層25。在絕緣基片4上設置帶狀電極層25時，熱可以使其分別發(fā)生膨脹，從而其尺寸可能發(fā)生改變。同樣，當平板顯示器振動時，電極層25也可能振動。在這些情況下，可以由電極層25之間的空間吸收電極層25在尺寸上的改變及其振動。從而可以防止電極層25相對于陰極3的移動。
在柵極電極基片11的指定位置形成電子通過孔6。使用二氧化碳激光器或者通過噴砂、層壓印刷等，在柵極電極基片11的指定位置形成電子通過孔6。例如，假設電子通過孔6是每個直徑為0.2mm到0.4mm的圓形。通過調整電子通過孔6的直徑，可以調整在從電子發(fā)射源14發(fā)射的電子中、對光發(fā)射做出貢獻的電子數目。
在設置在陰極基片12上的區(qū)域形成凹口35。凹口35可以包括要設置在基片凸緣2上的區(qū)域。使用二氧化碳激光器或者通過噴砂、層壓印刷等，在柵極電極基片11的指定位置形成凹口35。
例如，在柵極電極基片11包括基片凸緣2的陰極基片12上，形成凹口35，相對于帶狀電極層25沿長邊方向的中心線呈軸對稱。代替凹口35，可以形成由開孔構成的開口部分26。使用二氧化碳激光器或者通過噴砂、層壓印刷等，在柵極電極基片11的指定位置形成凹口35。
例如，如圖12A所示，在柵極電極基片11包括基片凸緣2的陰極基片12上，形成開口部分26，實質上與帶狀電極層25垂直?？梢曰旌仙鲜霭伎?5和開口部分26。在這種情況下，使用二氧化碳激光器或者通過噴砂、層壓印刷等，在柵極電極基片11的指定位置形成凹口35和開口部分26。
在前玻璃板10的一個主面上形成前凸緣7。例如，在前玻璃板10上重復地絲網印刷包含低熔點燒結玻璃的絕緣膠體，達到指定高度，然后進行煅燒，從而形成前凸緣7。
形成前凸緣7，使得其寬度為50μm，而且形成了電極層25的柵極電極基片11的表面與金屬背薄膜8之間的間隙為2.0mm到4.0mm。
設置前凸緣7之間的間隙，使得要設置在夾在前凸緣7之間的區(qū)域中的熒光體屏幕9的寬度大約為0.3mm。在夾在前凸緣7之間、位于前玻璃板10上的區(qū)域中形成熒光體屏幕9。例如，絲網印刷由熒光體膠體制成的熒光體屏幕9，形成條，然后進行煅燒。
作為熒光體屏幕9，使用紅光熒光體屏幕9R、綠光熒光體屏幕9G和藍光熒光體屏幕9B，使得每個薄膜的厚度為10μm到100μm，寬度為0.3mm。對于單色顯示器，可以使用一種類型的熒光體屏幕9。
在已形成的熒光體屏幕9上形成厚度大約為0.1μm的鋁薄膜。例如，采用公知的氣相沉積來形成鋁薄膜。只要在前凸緣7和相鄰的金屬背薄膜8之間或者在面板和柵極電極基片11之間不發(fā)生介質擊穿、并且前凸緣7足以承受大氣壓力，在需要時，可以改變前凸緣7之間的間隙。
假設平板顯示器使用以上述方式制造的基片、柵極電極基片11和面板。
將柵極電極基片11放置在具有陰極3的玻璃基片1上，使場控制電極基片11朝上。在這種情況下，如果在柵極電極基片11中形成圖11A、圖13A和圖15A所示得凹口35，則將柵極電極基片11通過包括沿縱向的中心線的帶狀電極層25的那些區(qū)域支撐在各個基片凸緣2上。
如果形成了圖12A和14A所示的開口部分26，在各個基片凸緣2上、在包括其周長的兩個點支撐每個柵極電極基片11。
如果形成了圖16A所示的開口部分26，將柵極電極基片11留在基片凸緣2上，則通過各個基片凸緣2支撐柵極電極基片11。
將墊片玻璃框架(未示出)放置在玻璃基片1的四周，并將由具有熒光體屏幕9、金屬背薄膜8和前凸緣7的前玻璃板10形成的面板放置在墊片玻璃框架上。
此時，設置前玻璃板10，使相應前凸緣7的端面與夾在帶狀電極層25之間的相應區(qū)域相接觸，其中，帶狀電極層25形成在每個絕緣基片4上。以低熔點燒結玻璃粘合并固定玻璃基片1、前玻璃板10和墊片玻璃框架，從而形成真空封套。
將墊片玻璃框架中所形成的排氣口與真空泵相連，將真空封套的內部排空到指定的壓力。之后，將排氣口密封。
按照本實施例，在形成基片時，通過以激光束照射導電薄膜的表面來暴露碳納米管。代替地，可以不通過激光束照射，而通過使用等離子體的選擇性干法刻蝕來暴露碳納米管。
作為包含碳納米管的導電膠體，使用了銀漆。代替地，可以使用另外的導電膠體。例如，可以使用利用了由銀銅合金制成的顆粒的導電膠體。代替地，可以使用導電聚合物。
作為形成真空封套的基片，使用了玻璃基片。但是，基片并不局限于玻璃基片，而可以使用如陶瓷基片等絕緣基片。
已經對使用二氧化碳激光器或通過噴砂、層壓印刷等在柵極電極基片11中形成凹口35和開口部分26的情況進行了描述。代替地，可以在不形成凹口35或開口部分26的區(qū)域上形成抗蝕圖形，并進行刻蝕，從而形成凹口35和開口部分26。
按照上述實施例，通過在陰極基片中形成開口，形成了電子發(fā)射源形成區(qū)域，并在電子發(fā)射源形成區(qū)域中形成電子發(fā)射源。從而，電子發(fā)射源形成區(qū)域并不與柵極電極基片接觸。在對準期間，電子發(fā)射源的表面與柵極電極基片的下表面并不相互摩擦，從而可以防止對電子發(fā)射源表面的損壞。因而，電子發(fā)射源可以均勻地發(fā)射電子。結果，可以改進板內的顯示均勻性。
當在陰極基片中形成開口并在開口中形成電子發(fā)射源時，可以使電子發(fā)射源平坦。這樣，電子發(fā)射源可以均勻地發(fā)射電子。結果，可以改進板內的顯示均勻性。
由于陰極在除形成了開口的區(qū)域之外的其他區(qū)域與柵極電極基片的絕緣基片接觸，可以限制陰極與柵極電極基片的接觸區(qū)域。
由于柵極電極基片至少具有凹口和開口部分，可以減小由陰極和柵極電極基片的柵極電極夾在中間的間隙中的相交面積。這樣，可以減小在陰極和柵極電極之間所形成的雜散電容，并且可以減小在啟動時所產生的負載電容，從而可以提高電路信號的響應速度。由于同樣減小了相交面積的變化，可以使每個象素的響應速度均勻。結果，可以改進板內的顯示均勻性。
權利要求
1.一種平板顯示器，包括真空封套(1，10)，包括至少部分透明的前玻璃板(10)和與所述前玻璃板相對的基片(1)；陰極(3)，在所述基片(1)上形成并具有電子發(fā)射源(14)；柵極電極基片(13)，具有電子通過孔(6)，設置在所述真空封套(1，10)中，與所述基片(1)相對，與所述陰極(3)相分離；以及熒光體屏幕(9)和陽極電極(8)，在所述真空封套(1，10)中的所述前玻璃板(10)的表面上形成，其中，所述柵極電極基片(11，13)至少包括絕緣基片(4)，具有所述電子通過孔(6)；以及柵極電極(15，25)，形成在所述絕緣基片(4)上。
2.按照權利要求1所述的顯示器，其特征在于所述柵極電極基片(13)還包括絕緣層(5)，在所述柵極電極(15)上形成；以及場控制電極(11)，在所述絕緣層(5)上形成。
3.按照權利要求2所述的顯示器，其特征在于所述陰極(3)包括多個帶狀陰極(12)，相互平行設置；以及電子發(fā)射源(14)，在所述帶狀陰極(12)上形成，在所述絕緣基片(4)上、沿與所述帶狀陰極(12)相垂直的方向形成所述柵極電極(15)，而且形成所述熒光體屏幕(9)，具有類似帶狀的形狀，對應于所述柵極電極(15)。
4.按照權利要求2所述的顯示器，其特征在于所述場控制電極(11)至少有選擇地覆蓋所述絕緣層(5)。
5.按照權利要求2所述的顯示器，其特征在于所述場控制電極(11)形成網格。
6.按照權利要求1所述的顯示器，其特征在于所述陰極(3)包括陰極基片(12)，具有大量的開口，以及電子發(fā)射源(14)，由納米管纖維形成，形成在所述開口的內壁上。
7.按照權利要求6所述的顯示器，其特征在于所述陰極基片(12)包括多個帶狀陰極基片(12)，形成帶，并且相互平行設置，所述柵極電極(15)由沿與所述帶狀陰極基片(12)相垂直的方向、設置在所述絕緣基片(4)上的多個帶狀電極層(25)形成，以及所述熒光體屏幕(9)包括與所述帶狀電極層(25)相對設置的多個帶狀熒光體屏幕(9R，9G，9B)。
8.按照權利要求7所述的顯示器，其特征在于所述平板顯示器還包括多個基片凸緣(2)，以指定的間隔垂直豎立在所述基片(1)上，將所述帶狀陰極基片(12)設置在所述基片凸緣(2)之間，以及至少在所述帶狀陰極(12)和所述基片凸緣(2)支撐所述柵極電極基片(11)。
9.按照權利要求6所述的顯示器，其特征在于所述柵極電極基片(11)包括凹口(35)，位于所述柵極電極基片(11)與所述帶狀陰極基片(12)相交的部分區(qū)域。
10.按照權利要求6所述的顯示器，其特征在于所述柵極電極基片(11)包括開口部分(26)，位于所述柵極電極基片(11)與所述帶狀陰極基片(12)相交的部分區(qū)域。
11.按照權利要求2所述的顯示器，其特征在于還包括第一驅動裝置(19)，用于將電壓施加在所述陽極電極(8)上；第二驅動裝置(17)，用于將陰極驅動電壓施加在陰極(12)上；第三驅動裝置(20)，用于向所述場控制電極(11)提供場控制電極驅動電壓；第四驅動裝置(16)，用于將柵極電極驅動電壓施加在所述柵極電極(15)上，所述柵極電極驅動電壓相對于所述陰極(12)形成指定的電位；以及控制裝置(18)，使所述第二驅動裝置(17)順序掃描所述陰極(12)，并且在所述第二驅動裝置(17)選中所述陰極(12)時，驅動所述第四驅動裝置(16)依照要顯示的圖像將相對于所述陰極(12)為正的電壓施加在所述相應的柵極電極(15)上。
12.按照權利要求11所述的平板顯示器驅動電路，其特征在于所述第三驅動裝置(20)將電壓施加在所述場控制電極(11)上，使得所述場控制電極(11)與所述陰極(12)之間的電位差小于產生了使所述電子發(fā)射源(14)發(fā)射電子的電場的電位差。
13.一種平板顯示器制造方法，其特征在于包括以下步驟形成真空封套(1，10)，包括至少部分透明的前玻璃板(10)和與所述前玻璃板(10)相對的基片(1)；在所述基片(1)上形成陰極(3)；在所述真空封套(1，10)中形成具有電子通過孔(6)的柵極電極基片(13)，與所述基片(1)相對，與所述陰極(3)相分離；以及在與所述基片(1)相對的所述前玻璃板(10)的表面上形成熒光體屏幕(9)，其中，形成所述陰極(3)的步驟包括以下步驟在具有導電表面的基片的一個主表面中形成大量的開口(13)，從而制造陰極基片(12)，在每個開口(13)的內壁上，形成由納米管纖維形成的電子發(fā)射源(14)，從而形成所述陰極(3)。
14.按照權利要求13所述的方法，其特征在于形成所述柵極電極基片(11)的步驟還包括以下步驟形成絕緣基片(4)；在所述絕緣基片(4)上，形成電極層(25)；以及在具有所述電極層(25)的所述絕緣基片(4)的指定區(qū)域中，形成所述電子通過孔(6)及至少形成凹口(35)和開口部分(26)。
全文摘要
一種平板顯示器包括真空封套、陰極、柵極電極基片和熒光體屏幕和陽極電極。真空封套包括至少部分透明的前玻璃板和與該前玻璃板相對的基片。在基片上形成陰極，而且陰極具有電子發(fā)射源。柵極電極基片具有電子通過孔，并設置在真空封套中，與基片相對，與陰極相分離。在真空封套中、在前玻璃板的表面上形成熒光體屏幕和陽極電極。柵極電極基片至少包括絕緣基片和柵極電極。絕緣基片具有電子通過孔。在絕緣基片上形成柵極電極。同樣公開了一種平板顯示器的制造方法。
文檔編號H01J31/12GK1497652SQ200310100778
公開日2004年5月19日 申請日期2003年10月9日 優(yōu)先權日2002年10月9日
發(fā)明者余谷純子, 上村佐四郎, 四郎 申請人:諾利塔克股份有限公司