[實用新型]背柵極場發射顯示器的陰極結構

無效

• 申請號: 200920036714.2
• 申請日: 2009-02-23
• 公開（公告）號: CN201345341Y
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 雷威;張曉兵;婁朝剛
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H01J29/04
• 分類號: H01J29/04;H01J29/02;H01J31/12
• 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

本實用新型涉及場致發射平板顯示器件，采用一種新型的陰極結構，提高背柵極場發射顯示器件的分辨率和亮度均勻性，降低制造成本。

背景技術

場致發射顯示器件(Field?Emission?Display?Panel)是一種新型的平板顯示器件。該顯示器采用場致發射體作為電子源。如果對場致發射體施加一很強的電場，由于隧道效應，電子可由發射體逸出至真空，產生場致發射。從電子源發射出的電子經過聚焦后轟擊到熒光粉，激發熒光粉發光，實現圖象顯示。由于場致發射顯示器件的圖象顯示機理與傳統的陰極射線管(Cathode?Ray?Tube)非常接近，因此場致發射顯示器件可以達到與CRT相同的圖像顯示質量。

場致發射顯示器是一種平板顯示器件，場發射陰極與柵極電極呈行列排列，場發射陰極有陰極電極和場發射體組成，對陰極和柵極分別施加數據信號和掃描信號，實現矩陣掃描，造成被選中的陰極發射電子，陽極施加相對于柵極要高的高壓信號，是陰極發射的轟擊陽極熒光粉發光。在場發射顯示器中，場發射陰極的發射性能是影響其圖像顯示質量的重要因素。為了使陰極發射均勻穩定，通常在陰極電極與場發射體之間增加一電阻層。在場發射顯示器件中由于采用矩陣掃描，不同陰極列之間容易出現發射的串擾，從而影響圖像顯示質量。因此在場發射顯示器中，特別是高分辨率顯示時，必須確保發射體與陰極電極的精確對準，因此在實際制作中的難度比較大。

一種可以比較簡單實現大面積制作場發射顯示屏的方法是采用背柵極的場發射顯示的結構如圖1所示。在陰極基板1上首先制備背柵極電極2；其后在背柵極上通過印刷或者鍍膜的方法制備絕緣介質層3；在絕緣介質上制備與背柵極電極方向垂直的陰極電極4；在陰極電極上制備電阻層5和場致發射體6；在陽極基板7上制備彩色熒光粉圖案8；將陰極基板與陽極基板封接排氣，形成器件內的真空工作環境。當背柵極場發射顯示器正常工作時，陽極施加一高壓以保證電子轟擊熒光屏的能量；背柵極施加掃描信號選擇工作行；陰極施加數據信號，決定各象素點的亮度。在這種背柵極場發射顯示器結構中，發射體材料必須準確地制作在陰極電極之上。如果發射材料略超過陰極電極，則可能造成相鄰陰極數據線之間的短路。如果發射體材料的寬度小于陰極電極的寬度，雖然不會形成陰極電極間的短路，但是會使驅動電壓迅速增加。當顯示器件分辨率較高時，陰極電極之間間距很小，發射體涂層的圖案化制備難度大、成本高。

發明內容

技術問題：本實用新型的目的是提供一種高分辨率、亮度均勻性好和制造成本相對低廉的背柵極場發射顯示器的陰極結構。

技術方案：本實用新型的背柵極場發射顯示器的陰極結構，是在陰極基板上設有條狀的背柵極電極，在背柵極電極上設有絕緣介質層，在絕緣介質層上設有與背柵極電極方向垂直的條狀陰極電極；在陰極電極上以及兩陰極電極之間的間隙上設有場發射體層，或在陰極電極上設有與對應背柵極電極平行的條狀場發射體層，增加大面積制作場發射體層時陰極電極之間的電阻；在陽極基板上制備有彩色熒光粉圖案；由陰極基板與陽極基板封接形成背柵極場發射顯示器。

在絕緣介質層和陰極電極上可整片制作有場發射體層。也可在絕緣介質層和陰極電極上制作有與陰極電極垂直的條狀場發射體層。

背柵極場發射顯示器的一種陰極結構是在陰極基板上設有條狀的背柵極電極，在背柵極電極上設有絕緣介質層，在絕緣介質層上設有與背柵極電極方向垂直的條狀陰極電極；在陰極電極上以及兩陰極電極之間的間隙上設有場發射體層，或在陰極電極上設有與對應背柵極電極平行的條狀場發射體層，增加大面積制作場發射體層時陰極電極之間的電阻；在陽極基板上制備有彩色熒光粉圖案；由陰極基板與陽極基板封接、排氣，形成背柵極場發射顯示器。

在絕緣介質層和陰極電極上整片制作有場發射體層。

在絕緣介質層和陰極電極上制作有與陰極電極垂直的條狀場發射體層。

整片制作的場發射體層通過摻雜方法調整其電阻特性，使相鄰陰極電極之間在陰極電壓信號的作用下不發生短路現象，各陰極電極間的電阻大于2M。

場發射體層通過絲網印刷、化學生長或物理生長的辦法整片制作的納米半導體材料發射體層，或制作和陰極電極垂直的條狀場發射體層。

場發射體層的材料是由氧化鋅、或氮化鋁半導體納米材料制成。