專利名稱：電子發(fā)射顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子發(fā)射顯示器。特別地，本發(fā)明涉及具有安裝在真空容器內(nèi)用以抵擋施加于其上的壓力的隔離物的電子發(fā)射顯示器。
背景技術(shù)：
通常，根據(jù)電子源的類型將電子發(fā)射元件分為不同的類型。這其中包括使用熱陰極的第一類型和使用冷陰極的第二類型。使用冷陰極的第二類型電子發(fā)射元件包括場發(fā)射器陣列(FEA)類型、表面導(dǎo)電發(fā)射(SCE)類型、金屬-絕緣體-金屬(MIM)類型以及金屬-絕緣體-半導(dǎo)體(MIS)類型。為了構(gòu)造電子發(fā)射顯示器，將電子發(fā)射元件的陣列布置在第一基板上，一起形成電子發(fā)射裝置。將該電子發(fā)射裝置與具有光發(fā)射單元和陽極的第二基板組合在一起，其中光發(fā)射單元具有熒光層。這樣，就構(gòu)成了電子發(fā)射顯示器。
電子發(fā)射裝置通常包括電子發(fā)射區(qū)域和用作掃描和驅(qū)動電極的多個電極。電子發(fā)射區(qū)域、掃描和驅(qū)動電極用來控制電子從由掃描和驅(qū)動電極交叉形成的像素發(fā)射出來、以及從電子發(fā)射區(qū)域發(fā)射出來的電子量。在電子發(fā)射顯示器中，從電子發(fā)射區(qū)域發(fā)射出來的電子激發(fā)在第二基板中形成的熒光層，形成光發(fā)射，并顯示所需要的圖案。
為了形成電子發(fā)射顯示器，具有電子發(fā)射區(qū)域以及掃描和驅(qū)動電極的第一基板與具有光發(fā)射單元的第二基板的外圍利用密封件相互密封在一起。密封之后，將內(nèi)部空間抽空到約10-6托。從而真空容器與密封件一起構(gòu)成。由于真空容器內(nèi)部和外部的壓力差，該真空容器承受著高的壓力。施加在真空容器上的壓力與真空容器的屏幕尺寸成比例增加。
在第一基板和第二基板之間安裝有多個隔離物，從而抵擋施加在真空容器上的壓力，以及保持兩個基板之間的距離。隔離物由具有良好強度且不導(dǎo)電的材料形成，例如玻璃或陶瓷。隔離物位于第二基板中由黑色層形成的區(qū)域上，從而使其不進入到熒光層的其它區(qū)域。
然而，在電子發(fā)射顯示器的運行過程中，很難完全以筆直的方式發(fā)射電子束。換言之，雖然從第一基板的電子發(fā)射區(qū)域發(fā)射出來的大多數(shù)電子被漫射或吸引到第二基板的熒光層，但有些電子以預(yù)定的漫射角度被漫射或散射。由于電子束中一些電子的漫射，因此漫射的電子與隔離物的表面相撞擊。因此，隔離物就會表面帶電，根據(jù)材料的特性，例如介電常數(shù)和二次電子發(fā)射系數(shù)，隔離物會具有正的或負的電位。
表面帶電的隔離物改變了隔離物周圍的電場，從而扭曲了電子束的軌跡。例如，帶有正電位的隔離物吸引電子束，帶有負電位的隔離物排斥電子束。電子束軌跡的扭曲影響了隔離物周圍熒光層區(qū)域中顏色的正確表現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種電子發(fā)射顯示器，其引出隔離物表面的電荷，以防止或者減少由于隔離物帶電引起的電子束的扭曲以及顯示質(zhì)量的惡化。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，電子發(fā)射顯示器包括彼此相對的第一基板和第二基板；用于發(fā)射電子并在第一基板上形成的電子發(fā)射區(qū)域；在第一基板上形成并用于控制電子從所述電子發(fā)射區(qū)域發(fā)射的驅(qū)動電極。在第二基板的表面上形成熒光層。在熒光層表面上布置陽極電極。在第一基板和第二基板之間安裝隔離物。將抗靜電電極置于第一基板上面，該抗靜電電極與驅(qū)動電極絕緣，并且與隔離物電連接。
抗靜電電極可以被置于第一基板最上面的部分之上。
聚焦電極可以被置于驅(qū)動電極之上，該聚焦電極與驅(qū)動電極絕緣。在這種情況下，抗靜電電極可以被置于與聚焦電極相同的表面上，該抗靜電電極與聚焦電極被隔開一距離?？轨o電電極可以具有小于隔離物寬度的寬度。
所述隔離物可以通過低電阻粘合層附在抗靜電電極上。隔離物可以由基于玻璃和陶瓷中至少一種的隔離物主體、以及置于隔離物主體側(cè)面上的高電阻涂敷膜形成。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，支撐著電子發(fā)射顯示器兩個基板之間空間的電子發(fā)射顯示器的隔離物包括主體和與該主體的一端連接的電極，其中該電極的寬度等于或小于所述主體的寬度，從而提高該電極的電壓電阻。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，電子發(fā)射顯示器包括第一基板；至少一個用于發(fā)射電子并且在第一基板上形成的電子發(fā)射器；第二基板；至少一個在第一基板和第二基板之間形成的并且用于支撐第一基板和第二基板的隔離物；以及至少一個在第一基板和所述至少一個隔離物之間形成的電極，其中來自所述至少一個電極的電場阻止電子與所述至少一個隔離物撞擊。
本發(fā)明的其它方面和/或優(yōu)點將在以下描述中進行說明，且其中的部分特征可從這些描述中清楚地顯現(xiàn)，或者可以通過實施本發(fā)明來獲悉。


通過以下結(jié)合附圖的詳細描述，本發(fā)明的上述和/或其他方面及優(yōu)點將變得更加清晰，并且容易理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明一個方面的電子發(fā)射顯示器的局部分解透視圖；圖2是圖1所示的電子發(fā)射顯示器的局部截面圖；以及圖3是圖1所示的電子發(fā)射顯示器的局部平面圖。
具體實施例方式
下面將詳細描述本發(fā)明的各個方面以及附圖中的示例，其中類似的附圖標記始終表示類似的元件。下面描述各個方面，從而通過參照附圖解釋本發(fā)明。
圖1和圖2分別是根據(jù)本發(fā)明一個方面的電子發(fā)射顯示器的局部分解透視圖和局部截面圖。盡管并不是在所有結(jié)構(gòu)中都需要，在圖1和圖2中示出了FEA類型的電子發(fā)射顯示器。
如圖1和圖2所示，電子發(fā)射顯示器1包括平行的第一基板10和第二基板12，兩者相向并間隔預(yù)定的距離。在第一基板10和第二基板12的外圍提供密封件(未顯示)，從而將它們彼此密封在一起。密封之后，將密封空間抽空到約10-6托。從而由第一基板10和第二基板12以及密封件構(gòu)成了真空容器。
為了在第一基板10上形成電子發(fā)射裝置100，在第一基板10的表面上面向第二基板12布置電子發(fā)射元件的陣列。電子發(fā)射裝置100與具有光發(fā)射單元110的第二基板12相結(jié)合。從而，構(gòu)成了電子發(fā)射顯示器裝置1。
在電子發(fā)射裝置100中，在第一基板10上(在第一基板10第一方向上)形成多個陰極電極(或一個電極)14(第一電極)。陰極電極14為條紋狀的或帶狀的。在第一基板10的整個表面上形成第一絕緣層16，以覆蓋陰極電極14。在第一絕緣層16上，在垂直于陰極電極14的第二方向上形成多個柵電極(或一個電極)18(第二電極)。柵電極18為條紋狀的或帶狀的。
在這一方面，當(dāng)將陰極電極14和柵電極18相交叉的多個區(qū)域(或一個區(qū)域)限定為多個像素(或一個像素)時，在相應(yīng)像素的陰極電極14上形成了電子發(fā)射區(qū)域20。在第一絕緣層16和柵電極18中、與電子發(fā)射區(qū)域20對應(yīng)的位置處，分別形成開口部分(或開口)161和181，從而使第一基板10上形成的電子發(fā)射區(qū)域20暴露出來。
電子發(fā)射區(qū)域20由在真空下向其施加電場時發(fā)射電子的材料形成。這種材料的例子包括含碳的材料和納米尺寸的材料。例如，電子發(fā)射區(qū)域20可以由碳納米管(CNT)、石磨、石磨納米纖維、金剛石、類金剛石碳(DLC)、富勒烯(C60)、硅納米絲或者它們的組合形成?？蛇x地，電子發(fā)射區(qū)域20可以由主要基于鉬Mo、硅Si或者它們的組合的尖頭結(jié)構(gòu)形成。這種尖頭結(jié)構(gòu)被稱作spindt型結(jié)構(gòu)。
在圖1和圖2所示的結(jié)構(gòu)中，電子發(fā)射區(qū)域20為圓形的，并線形排列在陰極電極14的縱向上。然而，可以理解，電子發(fā)射區(qū)域20的形狀、每像素數(shù)量以及排列并不局限于所示出的這些，可以有多種形式的變換。在不同方面，電子發(fā)射區(qū)域20的形狀可以是橢圓形、矩形等等。每像素數(shù)量可以是三個、多于三個或少于三個。另外，排列可以是成對的、分組的等等。
更進一步，盡管所示的柵電極18被布置在陰極電極14的上面，從而在它們之間插入了第一絕緣層16，但是在其它方面，柵電極18也可以布置在陰極電極14下面，并且在它們之間插入第一絕緣層16。在后一情形中，可以在第一絕緣層16上所形成的陰極電極的側(cè)面形成電子發(fā)射區(qū)域20。
在柵電極18和第一絕緣層16上形成聚焦電極(或多個電極)22(第三電極)。在聚焦電極22下面布置第二絕緣層24，從而將柵電極18與聚焦電極22絕緣。在聚焦電極22和第二絕緣層24中形成開口部分(或開口)221和241，以通過電子束。在開口部分221和241相互疊加地形成在相應(yīng)的像素上面，以使得聚焦電極22將從每個像素發(fā)射出來的電子共同聚焦。
在另一基板12中，包括紅熒光層26R、綠熒光層26G和藍熒光層26B的熒光層26形成在第二基板12面向第一基板10的表面上。第一基板10和第二基板12被彼此隔開一定的距離。在熒光層26中，在相應(yīng)的紅熒光層26R、綠熒光層26G和藍熒光層26B之間形成黑色層28，以增強屏幕的對比度。熒光層26R、26G和26B位于在第一基板10上限定的像素中，以使得每個帶有顏色的熒光層26R、26G和26B對應(yīng)于各個像素。
在熒光層26和黑色層28上形成陽極電極30。陽極電極30由金屬材料形成，例如鋁Al。陽極電極30接收加速來自電子發(fā)射區(qū)域20的電子束所需要的高電壓，并使得熒光層26處于高壓狀態(tài)。陽極電極30在從第一基板10到第二基板12的方向上反射從熒光層26發(fā)出的可見射線，使得屏幕亮度增加。
可選地，陽極電極30可以由透明導(dǎo)電材料形成，例如氧化銦錫(ITO)。ITO的陽極電極30可以放置在熒光層26和黑色層28的下面，從而使得陽極電極30位于第二基板12上的熒光層26和黑色層28之間。另一方面，透明導(dǎo)電層或?qū)щ姴牧弦约敖饘賹踊蚪饘俨牧峡梢酝瑫r作為用于陽極電極30的層或材料。
在根據(jù)本發(fā)明一個方面的電子發(fā)射顯示器1中，隔離物32被布置在第一基板10和第二基板12之間，以抵擋施加到真空容器(電子發(fā)射顯示器)上的壓力，并保持兩個基板10和12之間的距離。隔離物32被放置在第二基板12的具有黑色層28的區(qū)域內(nèi)，從而不進入熒光層26的具有顏色熒光層26R、26G和26B的區(qū)域。在所示的結(jié)構(gòu)中，給出了壁式的隔離物。然而，可以理解，也可以使用其它形式的隔離物，包括柱式的、桁架式的、格子式的等等。
隔離物32可以由基于玻璃或陶瓷的隔離物主體321、覆蓋隔離主體321側(cè)面的涂敷膜322形成。在不同結(jié)構(gòu)中，涂敷膜322可以是具有高電阻的膜。另一方面，隔離物32與分離的抗靜電電極(或多個電極)34電連接，從而將隔離物32的表面電荷減到最少。
出于這個目的，如圖2和圖3所示，聚焦電極22接觸隔離物32的部分被去除(或不存在)，從而暴露出下面的第二絕緣層24的表面?？轨o電電極34形成于第二絕緣層24所暴露的表面部分上，并且與聚焦電極22隔離開。換言之，抗靜電電極34和聚焦電極是分離的，并且不直接接觸。
聚焦電極22和抗靜電電極34可以由相同的導(dǎo)電材料形成。例如，可以在第二絕緣層24的整個表面上涂敷導(dǎo)電膜，作為聚焦電極22和抗靜電電極34的前體。然后，可以在聚焦電極22和抗靜電電極34之間蝕刻出邊界部分，以使得兩個電極22和34相互絕緣(例如電隔離或者絕緣)?？轨o電電極34可以具有小于隔離物32的寬度，以加強抗靜電電極34相對于聚焦電極22的電壓電阻特性。另一方面，抗靜電電極34的寬度可以形成得比隔離物32寬，以增加穩(wěn)定性。
隔離物32通過允許電連接的低電阻粘合層36附在抗靜電電極34上，抗靜電電極34接收來自其它電極，例如聚焦電極22的分離的或者獨立的電壓，以防止或者減少隔離物32表面帶電。例如，抗靜電電極34接收負的直流(DC)電壓，其高于聚焦電極22的電壓。
抗靜電電極34接收高于聚焦電極22的負的直流電壓，從而排斥從電子發(fā)射區(qū)域20向著隔離物32漫射的電子。因此，負的直流電壓防止或者減少了電子撞擊隔離物32的表面。例如，當(dāng)在聚焦電極22上施加-20V的電壓時，在抗靜電電極34上施加-30電壓以改變聚焦電極22和抗靜電電極34之間邊界區(qū)域的電場分布。在本發(fā)明的不同方面中，抗靜電電極34接收基于電子發(fā)射顯示器的驅(qū)動時間而變化的可變電壓。在其它方面，抗靜電電極34接收固定電壓。
因此，電子對隔離物32表面的撞擊被減到最少，從而防止或減少了隔離物32的表面帶電。那些仍然撞擊到隔離物32表面的電子通過高電阻涂敷膜322、低電阻粘合層36以及抗靜電電極34引出。因此，防止或減少了隔離物32的表面帶電。
在其它方面中，除了所示出的壁狀，隔離物32可以形成不同的形狀，例如圓柱形或者十字形。另外，隔離物32可以是柱式、桁架式、格子式等等。用在隔離物主體321側(cè)面的涂敷層322的材料也可以改變?yōu)椴煌问健Ｔ诒景l(fā)明的不同方面中，抗靜電電極34可以由與聚焦電極22不相同的材料形成。另外，抗靜電電極34也不一定是帶形，也可以是其它形狀，例如連接的十字形。利用不同的形狀，抗靜電電極34的電場可以根據(jù)需要而變化。
通過向陰極電極14、柵電極18、聚焦電極22、陽極電極30以及抗靜電電極34提供預(yù)定電壓來驅(qū)動具有上述結(jié)構(gòu)的電子發(fā)射顯示器1。
例如，陰極電極14和柵電極18中的任一電極可以接收掃描驅(qū)動電壓，以用作掃描電極，并且陰極電極14和柵電極18中的另一電極可以接收數(shù)據(jù)驅(qū)動電壓，以用作數(shù)據(jù)電極。聚焦電極22和抗靜電電極34可以接收聚焦電子束所需的電壓，例如0V或者負的幾伏特到幾十伏特(例如相同極性的)直流電壓。陽極電極30接收電壓以加速電子束。例如，所述電壓可以是正的幾百伏特到幾千伏特直流電壓。
在電子發(fā)射顯示器1的運行過程中，在陰極電極14和柵電極18之間的電壓差超過了閾值的那些像素處，在電子發(fā)射區(qū)域20的周圍形成電場，并且從這些電子發(fā)射區(qū)域20發(fā)射出電子。然后，發(fā)射出來的電子穿過聚焦電極22的開口部分221，并在電子束的束(或流)中心或附近聚焦。接著，聚焦的電子被施加在陽極電極30上的高電壓吸引，分別撞擊到熒光層26R、26G和26B上。
在電子發(fā)射顯示器1的運行過程中，抗靜電電極34排斥那些向隔離物32漫射的電子。因此，撞擊到隔離物32的表面上的電子的數(shù)量被減到了最少。進一步，撞擊到隔離物32的表面上的電子通過高電阻涂敷膜322和抗靜電電極34被引出，從而使得隔離物32不會表面帶電，并且通過隔離物周圍的電子束也不會被扭曲。
以上是根據(jù)FEA類型的電子發(fā)射顯示器進行說明的。然而，本發(fā)明的各個方面并不局限于FEA類型，還可以應(yīng)用于其它類型的電子發(fā)射顯示器，包括SCE類型、MIM類型以及MIS類型等等。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明各方面的電子發(fā)射顯示器中，抗靜電電極被分開提供，從而使得抗靜電電極與隔離物電連接。因此，即使從電子發(fā)射區(qū)域發(fā)射出來的電子撞擊到隔離物的表面，隔離物也不會表面充電，并且隔離物周圍所形成的電場也不會被改變。因此，在隔離物周圍能進行正確地進行顏色表現(xiàn)，并且隔離物也不影響屏幕上的圖像。另外，也不會在屏幕上覺察到隔離物。因此，提高了顯示質(zhì)量。
盡管顯示和描述了本發(fā)明的一些方面，但是熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)能理解，在不背離如所附權(quán)利要求及其等同替換所限定范圍的本發(fā)明的原則和精神前提下，可以從各方面進行修改。
權(quán)利要求
1.一種電子發(fā)射顯示器，包括彼此相對的第一基板和第二基板；用于發(fā)射電子并在第一基板上形成的電子發(fā)射區(qū)域；在第一基板上形成并用于控制電子從所述電子發(fā)射區(qū)域發(fā)射的驅(qū)動電極；在第二基板的表面上形成的熒光層；布置在熒光層表面上的陽極電極；安裝在第一基板和第二基板之間的隔離物；置于第一基板上面的抗靜電電極，該抗靜電電極與驅(qū)動電極絕緣，并且與隔離物電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射顯示器，其中，所述抗靜電電極被置于第一基板最上面的部分之上。
3.如權(quán)利要求2所述的電子發(fā)射顯示器，進一步包括置于驅(qū)動電極之上的聚焦電極，該聚焦電極與驅(qū)動電極絕緣，其中抗靜電電極被置于與聚焦電極相同的表面上，該抗靜電電極與聚焦電極被隔開一距離。
4.如權(quán)利要求3所述的電子發(fā)射顯示器，其中，所述抗靜電電極具有小于隔離物寬度的寬度。
5.如權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射顯示器，其中，所述隔離物通過低電阻粘合層連接到抗靜電電極上。
6.如權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射顯示器，其中，所述隔離物包括基于玻璃和陶瓷中至少一種的隔離物主體，以及置于隔離物主體側(cè)面上的高電阻涂敷膜。
7.如權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射顯示器，其中，所述抗靜電電極接收基于顯示裝置的驅(qū)動時間變化的可變電壓。
8.如權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射顯示器，其中，所述抗靜電電極接收固定電壓。
9.如權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射顯示器，其中，電子發(fā)射區(qū)域包括碳納米管、石墨、石墨納米纖維、金剛石、類金剛石碳、富勒烯(C60)以及硅納米絲中的至少一種。
10.如權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射顯示器，其中，所述來自電子發(fā)射區(qū)域的電子通過抗靜電電極被引出所述隔離物。
11.如權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射顯示器，其中，所述電子發(fā)射區(qū)域為場發(fā)射器陣列(FEA)發(fā)射器。
12.一種電子發(fā)射顯示器，包括第一基板；至少一個用于發(fā)射電子并且在第一基板上形成的電子發(fā)射器；第二基板；在第一基板和第二基板之間形成的并且用于支撐第一基板和第二基板的至少一個隔離物；在第一基板和所述至少一個隔離物之間形成的至少一個電極，其中，來自所述至少一個電極的電場阻止電子與所述至少一個隔離物撞擊。
13.如權(quán)利要求12所述的電子發(fā)射顯示器，其中，所述至少一個電極的寬度等于或者窄于所述至少一個隔離物的寬度，以提高所述至少一個電極的電壓電阻。
14.如權(quán)利要求12所述的電子發(fā)射顯示器，其中，從所述至少一個電子發(fā)射器發(fā)射出來的電子通過所述至少一個電極被引出所述至少一個隔離物。
15.如權(quán)利要求12所述的電子發(fā)射顯示器，其中，所述至少一個電極為抗靜電電極。
全文摘要
一種電子發(fā)射顯示器，包括彼此相對的第一基板和第二基板；用于發(fā)射電子并在第一基板上形成的電子發(fā)射區(qū)域；在第一基板上形成并用于控制電子從所述電子發(fā)射區(qū)域發(fā)射的驅(qū)動電極。在第二基板的表面上形成熒光層。在熒光層表面上布置陽極電極。在第一基板和第二基板之間安裝隔離物。將抗靜電電極置于第一基板上面，該抗靜電電極與驅(qū)動電極絕緣，并且與隔離物電連接。
文檔編號H01J31/15GK1959920SQ200610137630
公開日2007年5月9日 申請日期2006年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月31日
發(fā)明者丁奎元, 金一煥 申請人:三星Sdi株式會社