[發(fā)明專利]利用表面發(fā)射型電子源的平板顯示裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910218905.5
• 申請日: 2009-11-10
• 公開（公告）號: CN101728186A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡文波;鄭宇;劉純亮;吳勝利;高燕龍
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: H01J31/12
• 分類號: H01J31/12;H01J29/02;G09G3/30
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于顯示器件制造領(lǐng)域，涉及平板顯示裝置，特別涉及一種利用由多層薄膜構(gòu)成的電子源產(chǎn)生表面電子發(fā)射以激發(fā)氣體原子的平板顯示裝置。

背景技術(shù)

當(dāng)前，等離子體顯示器(PDP)以其響應(yīng)速度快、動態(tài)圖像分辨率高、暗室對比度高、視角寬等優(yōu)點(diǎn)，成為了平板電視市場上的主流器件之一。PDP的發(fā)光原理是利用惰性氣體的輝光放電以產(chǎn)生真空紫外線(VUV)，再由VUV激勵三基色熒光粉發(fā)光。但目前PDP較低的發(fā)光效率(1-2lm/w)和較高的功耗制約了其應(yīng)用的進(jìn)一步推廣和普及。

導(dǎo)致PDP的發(fā)光效率較低的主要原因?yàn)樗鼈兪抢枚栊詺怏w的輝光放電來發(fā)光，而氣體放電中大部分電能被用于氣體原子的電離及離子加速上，這部分能量最后基本上都轉(zhuǎn)化為熱能損失掉，而用于激發(fā)氣體原子來產(chǎn)生VUV的電能很少。并且目前PDP的工作電壓一般較高，為150-260V。

如果能實(shí)現(xiàn)在不發(fā)生氣體放電的情況下，直接由電子激發(fā)氣體原子以產(chǎn)生VUV而激發(fā)熒光粉發(fā)光，則可大大提高PDP的發(fā)光效率，并且可有效降低器件工作電壓。而要在不發(fā)生放電的情況下在氣體空間中產(chǎn)生電子，則必須要有可不斷地向氣體空間注入較高能量電子的電子源。

金屬-絕緣體-金屬(MIM)和金屬-絕緣體-半導(dǎo)體-金屬(MISM)多層薄膜可構(gòu)成性能優(yōu)良的電子源，它們能產(chǎn)生場助熱電子發(fā)射，具有表面電子發(fā)射能力、低電壓工作、發(fā)射均勻性好和電子發(fā)散角小等特點(diǎn)，更為重要的是其抗污染能力強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)已證實(shí)它們可在很低的真空度甚至一定的氣體環(huán)境下工作。目前，MIM和MISM多層薄膜一般作為場發(fā)射陰極應(yīng)用于場發(fā)射顯示器(FED)中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種將氣體放電發(fā)光技術(shù)和場電子發(fā)射技術(shù)相結(jié)合的一種新型平板顯示裝置，該平板顯示裝置中設(shè)有多層薄膜構(gòu)成的電子源，電子源在電場的作用下產(chǎn)生表面電子發(fā)射，向氣體空間注入能量較高的電子以直接激發(fā)氣體原子，從而提高平板顯示裝置的發(fā)光效率和亮度，并實(shí)現(xiàn)低電壓工作，同時(shí)由于工作電壓低，平板顯示裝置還可采用薄膜晶體管(TFT)矩陣來驅(qū)動，使其驅(qū)動電路集成度提高并得到簡化。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)解決方案：

本發(fā)明的基本構(gòu)思是：平板顯示裝置包括由玻璃材料制成的前基板和后基板，在前、后基板之一或兩者上設(shè)置有熒光粉層，在前基板或后基板上設(shè)置能產(chǎn)生表面電子發(fā)射的電子源，它由用金屬、絕緣體和半導(dǎo)體材料制備的多層薄膜構(gòu)成，前、后基板間充入惰性氣體。平板顯示裝置利用電子源發(fā)射電子來激發(fā)氣體原子輻射VUV，從而激發(fā)熒光粉發(fā)光。具體方案如下：

一種利用表面發(fā)射型電子源的平板顯示裝置，包括由玻璃材料制成的前基板1和后基板2，其特征在于：所述前基板1或后基板2上設(shè)置有能產(chǎn)生表面電子發(fā)射的電子源；所述前基板1和后基板2中至少一個(gè)涂覆有熒光粉層4；所述電子源由上電極7、絕緣膜6和下電極5構(gòu)成；所述下電極5平鋪在后基板2表面，絕緣膜6平鋪在下電極5表面，上電極7平鋪在絕緣膜6表面；所述上電極7與下電極5各包括多條平行的條狀電極，上電極7與下電極5成正交排列，在上電極7和下電極5的每一個(gè)交叉點(diǎn)處形成一個(gè)由電子源及熒光粉層組成的顯示單元，相鄰顯示單元之間設(shè)置有障壁8；所述障壁8的側(cè)壁上涂覆有熒光粉層4。

所述前基板1和后基板2之間充有惰性氣體，電子源置于惰性氣體中。

所述絕緣膜6連續(xù)鋪放在下電極5表面，或只鋪放在上電極7與下電極5交叉點(diǎn)處的下電極5表面。

所述絕緣膜6材料從三氧化二鋁、二氧化硅、氧化鎂、五氧化二鉭、氮化硅、二氧化鉿和氧化鋯中選擇，膜厚為3-500nm。

所述絕緣膜6具有多晶或非晶結(jié)構(gòu)。

所述上電極7和絕緣膜6之間設(shè)置有半導(dǎo)體膜9；

所述電子源由上電極7、半導(dǎo)體膜9、絕緣膜6和下電極5構(gòu)成。

所述半導(dǎo)體膜9材料從硫化鋅、氧化鋅、氧化鎂鋅、硫化鎂、硫化鎘、硒化鋅、硒化鎘中選擇，膜厚為3-100nm。

所述半導(dǎo)體膜9連續(xù)鋪放在絕緣膜6表面，或只鋪放在上電極7與下電極5交叉點(diǎn)處的絕緣膜6表面。

所述下電極5選用Al、W、Cr、Ni、Mo等材料制作，上電極7選用Au、Pt、Ir等材料制作。

所述顯示單元采用由薄膜晶體管構(gòu)成的矩陣來驅(qū)動。

上述技術(shù)方案可以是以下兩種：

第一種技術(shù)方案：