CN101064233A - 电子发射显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明可以减轻或防止在密封部件接触各电极的各部位处因电阻增加而产生的弧光放电和导线断连这些问题的电子发射显示器包括：其上外露有电极的上表面的电子发射器件；设置于电子发射器件前面的正面屏，该正面屏具有荧光物质；以及通过设置在空间接触电极的边缘上而密封由电子发射器件和正面屏所形成的该空间的密封部件。各电极形成于电子发射器件的整个表面上，该电子发射器件其中使得电极与外部电源连接的端部具有较窄宽度，该密封部件对电极的接触与该电极其中电极宽度较窄位置的端部相比更为接近空间。

Description

电子发射显示器
对优先权的要求
本申请以引用方式将2006年4月26日提交给韩国知识产权局的、名称为“电子发射显示器件”的在先韩国专利申请No.10-2006-0037681纳入本申请文本，从而要求享有根据美国专利法(35U.S.C.)§119条款所产生的全部权益。
技术领域
本发明涉及电子发射显示器，尤其涉及可以解决电子发射显示器其上部外露的各电极处的电阻增加、弧光放电、以及导线断连这些问题的电子发射显示器。
背景技术
通常，电子发射器件使用热电子阴极和冷阴极作为电子发射源。使用冷阴极的各类型电子发射器件包括场致发射器件(FEDs)、表面传导发射(SCE)器件、金属-绝缘体-金属(MIM)器件、金属-绝缘体-半导体(MIS)器件、以及弹道式电子表面发射(BSE)器件。
FED器件基于这样的原理，即当使用具有低功函数或具有高β函数的材料作为电子发射源时，因真空中的场致发射差异而很容易发射电子。新近开发出的电子发射源，使用作为具有锐利尖端的主材料的钼或硅，诸如石墨、类金刚石碳(DLC)等这类碳材料，或者诸如纳米管或纳米导线的这类纳米材料所形成。
SCE器件是一在衬底上彼此相对设置的第一和第二电极两者间形成有一传导性薄膜以后在该传导性薄膜上形成有较细裂纹的电子发射源。该SCE器件基于这样的原理，即当通过对第一和第二电极提供电压而有电流通过该传导性薄膜的表面时便有电子从作为电子发射源的较细裂纹中发射。
MIM和MIS器件基于这样的原理，即当形成有分别具有MIM和MIS结构的电子发射源时，当在金属和金属之间，或者具有插入在金属和半导体之间的电介质层的金属和半导体之间提供电压时，便有电子从较高电势的金属或半导体向具有较低电势的金属发射并加速。
BSE器件则基于这样的原理，即当半导体的尺寸减小到比在该半导体中的电子的平均自由程距离更小的尺度时，电子不是散射而是按一直线行进。BSE器件是一电子发射器件，其在包括金属或半导体的电子供应层形成于一电阻性电极并且绝缘层和金属薄膜形成于该电子供应层以后，当对该电阻性电极和金属薄膜提供电压时发射电子。
图1是使用FED的现有电子发射显示器的局部分解透视图，图2是图1中的电子发射器件的平面图。
参照图1和图2，电子发射显示器100包括在电子发射器件101的正面具有荧光物质的正面屏90，该正面屏90和电子发射器件101所形成的空间由间隔体60支撑。而且，图1和图2尽管是按局部状态图示的，但该空间必须保持为真空。因此，在电子发射器件101和正面屏90两者间的空间用密封部件密封。
如图1所示，如果电子发射器件101具有的结构中的各电极外露在电子发射器件101的上表面上，密封部件便接触各电极。当密封部件接触各电极时，薄膜中所形成的各电极的电阻有所增加。各电极的电阻的增加使得电子发射显示器件101的总体驱动电压提高，发光效率降低。具体来说，当具有较窄宽度的各电极接触密封部件且电极中有电流通过时，便有可能造成弧光放电或导线断开连接这种问题。因此，需要开发一种方法来解决电阻增加、弧光放电、以及导线断连这些问题。
发明内容
本发明提供一种可以减轻或防止密封部件接触各电极的各部位处的电阻增加、弧光放电、以及导线断连这些问题的电子发射显示器。
根据本发明的一方面，提供的电子发射显示器包括：包括其上表面外露的电极的电子发射器件；配置于电子发射器件前面的正面屏，该正面屏具有荧光物质；以及适于密封由电子发射器件和正面屏所限定的空间的密封部件，该密封部件设置于接触该电极的空间的边缘上；其中该电极配置于电子发射器件的整个表面上，具有较窄部分的该电极配置于电子发射器件其中将电极配置为与外部电源连接的位置的端部；以及密封部件对电极的接触与该电极中配置有电极窄部的端部相比更为接近空间。
荧光物质最好是在经过加速的电子的激励下产生可见光。
正面屏最好还包括：配置为与电子发射器件相平行并面向该电子发射器件的正面衬底；以及配置于接近荧光物质的该正面衬底的下面并用以将电子发射源所发射的电子向该荧光物质加速的阳极。
该电子发射器件最好包括：基底；配置于该基底上的多个阴极；以及与该阴极电绝缘的多个栅极电极；以及基底的上表面上外露的各电极是栅极电极。可以作为替代的是，该电子发射器件最好包括：基底；配置于该基底上的多个阴极；与该阴极电绝缘的多个栅极电极；以及设置于该栅极电极之上并与阴极电绝缘的多个聚焦电极；以及电子发射器件的上表面上外露的各电极是聚焦电极。
该密封部件最好包括熔块玻璃。
附图简述
随着本发明通过参照下面结合附图所考虑的具体说明得到了较好的理解，本发明更加完整的评价及其附带的很多优点将变得易于显而易见，上述附图中同样的附图标记表示相同或类似部件。其中：
图1是使用FED的现有电子发射显示器的局部分解透视图；
图2是图1中场致发射器件(FED)的平面图；
图3是根据本发明一实施例的电子发射显示器的局部分解透视图；
图4是图3中电子发射显示器按IV-IV线剖切的剖面示意图；
图5是图4中电子发射显示器的V部分的放大图；
图6是构成图3中电子发射显示器的电子发射器件的平面图；
图7是根据本发明另一实施例的电子发射显示器的局部分解透视图；
图8是图7中电子发射显示器按VIII-VIII线剖切的剖面示意图；以及
图9是构成图7中电子发射显示器的电子发射器件的平面图。
具体实施方式
下面参照给出本发明示范性实施例的附图更为全面地说明本发明。
图3是根据本发明一实施例的电子发射显示器100的局部分解透视图，以及图4是图3中电子发射显示器100按IV-IV线剖切的剖面示意图。图5是图4中电子发射显示器100的V部分的放大图，图6是构成图3中电子发射显示器的电子发射器件100的平面图。
参照图3和图4，电子发射显示器100包括电子发射器件101和设置于电子发射器件101前面的正面屏102。
电子发射器件101包括基底110、阴极120、栅极电极140、第一绝缘层130、以及电子发射源150。
基底110是具有一预定厚度的板部件，可以是由石英玻璃形成的玻璃衬底，该玻璃包含少量诸如Na、玻璃片、或涂覆有SiO2的玻璃等这类杂质、氧化铝衬底、或陶瓷衬底。为了实现可挠曲的显示装置，该基底110可以由挠性材料形成。
阴极120在基底110上按一个方向延伸，并且可以由常规的导电材料形成，举例来说，由诸如Al、Ti、Cr、Ni、Au、Ag、Mo、W、Pt、Cu、Pd或这些金属的合金的金属；诸如Pd、Ag、RuO2、Pd-Ag这类金属、或包括金属氧化物和玻璃的印制传导性材料；诸如ITO、In2O3、或SnO2的这类透明传导性材料；或诸如多晶硅的这类半导体材料所形成。具体来说，当要求使光从基底110背面透射的工艺时，该阴极120可以由诸如ITO、In2O3、或SnO2的这类透明传导性材料所形成。
栅极电极140通过第一绝缘层130而与阴极120绝缘。栅极电极140可以由作为阴极120制成材料的常规导电材料形成。
为了实现图像而非简单起到产生可见光的光照灯的作用，阴极120和栅极电极140也可以如图3所示的设置方式予以替代。而且，在以替代方式设置有阴极120和栅极电极140的区域中，形成有各电子发射源孔131来设置各电子发射源150。
第一绝缘层130介于栅极电极140和阴极120两者之间来使其两者间绝缘，因此防止栅极电极140和阴极120两者间的短路。
电子发射源150设置为相对于栅极电极140处于较低电平时电连接至阴极120。电子发射源150可以由具有针状的任何材料所形成。具体来说，电子发射源150可以由诸如具有低功函数和高β函数的碳纳米管(CNTs)、石墨、金刚石、类金刚石碳(DLC)的这类碳材料，或诸如纳米管、纳米导线、以及纳米棒的这类纳米材料形成。具体来说，CNTs具有电子发射特性，因而使能以低电压驱动电子发射显示器。因此，使用CNTs作为电子发射源有利于制造大屏幕显示设备。
在具有上述结构的电子发射器件101中，当对阴极120提供一负电压并对栅极电极140提供一正电压时，因阴极120和栅极电极140两者间所形成的电场的作用而使得电子从电子发射源150发射。
正面屏102包括荧光层70。
该荧光层70由当该荧光层70受到经过加速的电子的激励时可以产生可见光的阴极发光(Cathode Luminescence(CL))荧光物质所形成。举例来说，荧光层70可用的荧光物质包括诸如SrTiO3:Pr、Y2O3:Eu、Y2O3S:Eu等这类红色荧光材料，诸如Zn(Ga、Al)2O4:Mn、Y3(Al、Ga)5O12:Tb、Y2SiO5:Tb、ZnS:Cu、Al等这类绿色荧光材料，诸如Y2SiO5:Ce、ZnGa2O4、ZnS:Ag、Cl等这类蓝色荧光材料。然而，本发明的荧光物质不限于此。
正面屏102可进一步包括正面衬底90和在该正面衬底90上配置的阳极80。
正面衬底90是具有一与基底110同样的预定厚度的板部件，并且可以由与基底110相同的材料所形成。阳极80由与阴极120和栅极电极140相同的常规导电材料所形成。具体来说，阳极80可以是一透明电极以便从荧光层70所产生的可见光可往前透射。
包括基底110的电子发射器件101和包括正面衬底90的正面屏102彼此保持一预定距离来形成一真空空间103。该电子发射器件101和正面屏102两者间设置有间隔体60用以在电子发射器件101和正面屏102两者间保持一预定距离，该间隔体60可由绝缘材料所形成。
而且，为了保持由电子发射器件101和正面屏102所形成的真空空间103处于真空状态，真空空间103的各边缘用一密封部件105密封，于是，该真空空间处于抽真空状态。该密封部件105可以是熔块玻璃。
当密封部件105对由电子发射器件101和正面屏102所形成的真空空间103的各边缘进行密封时，该密封部件105与电子发射器件101的上表面接触。该密封部件105与电子发射器件101的上表面上外露的各栅极电极140接触。密封部件105必须具有一预定宽度W，参照图6，从而可以使该真空空间103保持预定的真空状态，即使是对密封部件105施加预定幅度的外部冲击。该密封部件105位于该真空空间103的外侧，与具有较窄宽度的栅极电极140以便与端子(未图示)连接的端部相比更靠近真空空间103。也就是说，该密封部件105设置为在栅极电极140中与宽度保持均匀的栅极电极140的部位接触。这样，当密封部件105设置为在栅极电极140中与宽度保持均匀的栅极电极140的部位接触时，栅极电极140在电子发射器件101的上表面上外露的宽度比现有技术宽，并且该密封部件105与栅极电极140中电阻较低的部位接触。因此，即便是栅极电极140在密封部件105与该栅极电极140接触的部位电阻有所增加，电阻增加的幅度也较低。因而，可以避免在接触点位置处弧光放电或导线断连。
具有上述结构的电子发射显示器100其工作原理如下。
对阴极120提供负(-)电压，对栅极电极140提供正(+)电压，以便该阴极120上所形成的电子发射源150可发射电子。而且，对阳极80提供较高的正(+)电压用以使电子向该阳极80加速。当对阳极80提供较高的正(+)电压时，从构成电子发射源150的针状材料所发射的电子朝向栅极电极140行进，于是，向阳极80加速。向阳极80加速的各电子与荧光层70碰撞。于是，该荧光层70的荧光物质受到激励而发出可见光。
图7和图8分别是根据本发明另一实施例的电子发射显示器200的局部分解透视图，和如图7中所示的电子发射显示器200按VIII-VIII线剖切的剖面示意图。
参照图7和图8，如果电子发射器件201的上表面上外露的电极是聚焦电极145，该聚焦电极145设置为在聚焦电极145的宽度变窄的内部部位与密封部件105接触。在这种情况下，与参照图3说明的情形相同，在聚焦电极145和密封部件105两者间的接触面积也有所增加。因此，可以缓解聚焦电极145的电阻增加，并且在聚焦电极145中有电流流过时，可避免弧光放电和导线断开连接，由此实现对电子发射显示器200的稳定驱动。
根据当前实施例的电子发射器件201进一步包括覆盖图3中栅极电极140上表面的第二绝缘层135和在该第二绝缘层135上形成的聚焦电极145。当进一步包括该聚焦电极145时，从电子发射源150所发射的电子可聚焦于荧光层70，并且可防止电子在横向方向上散射。
根据本发明的电子发射显示器中，由于密封部件与位于电子发射器件上表面的电极接触，因而可以防止在电极中发生弧光放电和导线断连这些问题，由此实现对电子发射显示器的稳定驱动。
虽参照其示范性实施例对本发明进行了具体的图示和说明，但本领域内的普通技术人员可以理解，在不背离如下面权利要求书所限定的本发明的精神和保护范围的情况下可对其形式和细节进行种种修改。

Claims (6)

1.一种电子发射显示器，包括：
含有电极的电子发射器件，该电极具有外露的上表面；
配置于电子发射器件前面的正面屏，该正面屏具有荧光物质；以及
适于密封由电子发射器件和正面屏所限定的空间的密封部件，该密封部件设置于与电极接触的该空间的边缘上，
其中该电极配置于电子发射器件的整个表面上，该电极使窄部配置于电子发射器件中将电极配置为与外部电源连接位置的端部，
其中密封部件对电极的接触与该电极中配置有电极窄部的端部相比更为接近该空间。
2.如权利要求1所述的电子发射显示器，其特征在于，所述荧光物质在受到经过加速的电子的激励下产生可见光。
3.如权利要求1所述的电子发射显示器，其特征在于，所述正面屏进一步包括：
配置为与电子发射器件相平行并面向该电子发射器件的正面衬底；以及
配置于接近荧光物质的该正面衬底的下面的阳极用以将电子发射源所发射的电子向该荧光物质加速。
4.如权利要求1所述的电子发射显示器，其特征在于，所述电子发射器件包括：
基底；
配置于该基底上的多个阴极；以及
与该阴极电绝缘的多个栅极电极，
其中在基底的上表面上外露的各电极是栅极电极。
5.如权利要求1所述的电子发射显示器，其特征在于，所述电子发射器件包括：
基底；
配置于该基底上的多个阴极；
与该阴极电绝缘的多个栅极电极；以及
设置于该栅极电极之上并与阴极电绝缘的多个聚焦电极，
其中在电子发射器件的上表面上外露的各电极是聚焦电极。
6.如权利要求1所述的电子发射显示器，其特征在于，所述密封部件包括熔块玻璃。
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