[實用新型]帶垂直通道的平面三極場發射顯示器

無效

• 申請號: 200720038019.0
• 申請日: 2007-05-25
• 公開（公告）號: CN201063904Y
• 公開（公告）日: 2008-05-21
• 發明（設計）人: 雷威;張曉兵;婁朝剛;李馳
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H05B33/26
• 分類號: H05B33/26;H05B33/28;H05B33/14;H05B33/22;G09G3/12
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 葉連生

技術領域

本實用新型是一種場致發射顯示器件的單元結構，涉及場致發射顯示器件中陰極、柵極和陽極的結構設計及其制備方法。

背景技術

目前，場致發射顯示器件(FED)作為新型的平板顯示器件，距離市場化還有一定的差距，存在一些關鍵技術瓶頸。其中三極結構的設計和制備是影響場發射顯示器件實用化的一個重要因素。

采用二極結構可以構成最簡單的場致發射顯示器，并通過矩陣掃描的方式實現視頻圖像的顯示。在二極結構場致發射顯示屏中，一方面陽極需要高壓才能給電子足夠能量轟擊熒光粉實現高亮度，另一方面陽極電極又充當調制電極，連接外圍驅動電路芯片不能承受過高的電壓，因此存在發光亮度和驅動電壓之間存在矛盾，必須在二極結構的基礎上引入三極結構，由柵極進行電壓調制，由陽極控制發光亮度。

在三極結構中，柵極必須盡可能靠近陰極，同時要求柵極孔徑足夠小(一般在50微米以下，視器件的整體結構而定)，才能有效地實現低電壓調制。因為柵極孔徑很小，而且柵極距離陰極很近，采用絲網印刷的方法很難把發射體漿料準確填沖到柵極孔中。另外還容易造成發射體和柵極電極相連而短路。一般先制備陰極發射陣列并覆蓋保護層，然后再采用掩膜工藝和精密光刻工藝制備介質膜孔結構和柵極電極，最后打開發射體的保護層。采用這方法須用多次掩膜和精密光刻，對位要求苛刻，成品率較低。雖然保護層對陰極有一定的保護作用，但是仍然會造成部分發射體的損傷，影響顯示器件性能。如果在三極結構中采用CVD的方法在介質膜孔中直接生長發射材料，雖然可以避免材料填充的困難，但是由于CVD的工作溫度很高，容易對玻璃基板造成損傷。

發明內容

技術問題：本實用新型的目的是提供一種帶垂直通道的平面三極場發射顯示器，該結構的制備工藝簡單，制作成本低廉。該結構還可以提供優良的發射性能和較低的驅動電壓，從而簡化驅動電路。

技術方案：針對傳統三極結構中的前述技術難點，本實用新型提出一種帶直孔通道的平面式場發射三極結構。在該結構中，連接電極和行掃描電極位于同一平面內，連接電極通過直孔通道與數據電極相導通?？梢圆捎闷矫嬗∷⒒蛘咤兡すに囍苽湓撈矫嫒龢O結構，因此制備工藝簡單，制作成本低廉。在本發明所提出的結構中，采用帶有表面電子傳導特性的場發射材料作為陰極發射體，其驅動電壓決定于行掃描電極和連接電極之間的間隙寬度，因此該結構可以實現低電壓驅動。

本實用新型提出的帶直孔通道平面式場發射三極結構涉及場致發射顯示器件的三極結構的及其制備方法，在陰極玻璃基板上設有數據電極，在數據電極上設有介質層，該介質層中設有貫穿通道；在介質層上設有連接電極和與數據電極垂直的行掃描電極；在連接電極、行掃描電極和介質層上設有具有表面電子傳導特性的場發射材料；在陰極玻璃基板或介質層上設有支撐體，在支撐體上設有陽極玻璃基板，在陽極玻璃基板的下表面設有陽極電極，在陽極電極的下表面設有熒光粉層。

連接電極通過貫穿的垂直孔道與數據電極相連接；連接電極與數據電極平行，與行掃描電極垂直。連接電極與行掃描電極間有一小于500微米的間隙。具有表面電子傳導特性的場發射材料采用帶有表面電子傳導特性的場發射納米材料。陽極玻璃基板由制作在透明導電膜玻璃基板上的透明導電膜作為陽極電極以及在透明導電膜上制作的熒光粉層共同構成，熒光粉層位于陽極玻璃基板面向陰極玻璃基板的一側；或者陽極玻璃基板也可以是將熒光粉層制作在透明導電膜玻璃基板上后，再在熒光粉層上制作一層鋁膜陽極電極制成。

本實用新型的的三極結構與現有的三極結構不同之處為：

●介質層為平面狀介質層，該介質層帶有貫穿的直孔通道。數據電極通過直孔通道與連接電極相導通；

●采用具有表面電子傳導特性的場發射材料作為陰極發射體；

●驅動電壓取決于連接電極和行掃描電極的間隙寬度，而與介質層厚度無直接關系。因此可以增加介質層厚度以減小數據電極和行掃描電極間的漏電流；

●場發射材料只需印刷在連接電極與行掃描電極的間隙間，不需要精確對位。