CN101098574A

CN101098574A - 场发射显示器的间隔体

Info

Publication number: CN101098574A
Application number: CNA2006100904444A
Authority: CN
Inventors: 罗吉宗; 杨宗翰; 邱正茂; 赖诗文; 林正丰; 林兆焄
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI; Tatung Co Ltd
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI; Tatung Co Ltd
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2008-01-02
Anticipated expiration: 2026-06-27
Also published as: CN100502605C

Abstract

本发明是有关于一种场发射显示器的间隔体。此间隔体是夹置于一阴极发射基板以及一显示面板之间用以支撑场发射显示器的架构。其包括有至少二绝缘层，用以电性绝缘，以及至少一金属层夹置于二绝缘层的中间，并且金属层具有复数个通孔以提供电子通过。

Description

场发射显示器的间隔体

技术领域

本发明是关于一种间隔体，尤指一种适用于场发射显示器的间隔体。

背景技术

显示器在人们现今生活中的重要性日益增加，除了使用计算机或因特网外，电视机、手机、个人数字助理(PDA)、车用信息系统等，均须透过显示器控制来传递讯息。基于重量、体积、及健康方面的理由，人们采用平板显示器的比率越来越高。在众多新兴的显示器技术中，场发射显示(fieldemission display，FED)由于具有映像管高画质的优点，较传统液晶面板的视角不清、使用温度范围过小及反应慢而言，具有高制成率、高速反应、良好的协调显示性能，及超过100ftL的高亮度、轻薄构造、色温范围大、高移动效率、良好的偏斜方向辨认性等优点。也因为 FED为自体发光的平面显示器，结构中使用高效率荧光膜技术，所以即使在户外阳光下使用，依然能够提供优异的亮度表现，被视为相当有机会与液晶显示技术竞争，甚至将其取代的新技术。

FED发光原理须在低于10^-6torr的高度真空环境下，利用电场将阴极尖端的电子拉出，在阳极板正电压的加速下，撞击阳极板的荧光粉而产生发光(Luminescence)现象。因此，电场大小会直接影响阴极放射出的电子数量，亦即电场越大阴极放射出的电子数量越多。由于场发射显示器的闸极成环状，因此，阴极受到的电场大小不同，造成阴极发射出去的电子分布呈环状而发射分布不均。这种现象，会造成场发射显示器的画面亮度不均，而影响成像品质。

另外，FED除了阳极和阴极之外还必须包括有间隔体用以维持阴极和阳极之间的空间。传统的FED间隔体需要非常大的高宽比，以减少占据显示画面面积。然而，高宽比大，不仅制作不易，而且间隔体容易歪斜。另一种公知的间隔体则是由一支持结构与一延长的长杆所构成。经由这些长杆将所有支持结构连结在一起，而达到将阴极板与阳极板隔开的目的。然而，其制作虽然较容易，却仍然无法解决电子射出不均的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种场发射显示器的间隔体，其克服了传统场发射显示器电子发射不均匀的缺点，使阳极接受到的电子均匀化，并可以隔绝阳极高电场对阴极的影响，使电路更好控制。

本发明的间隔体是夹置于一阴极发射基板以及一显示面板之间用以支撑场发射显示器的架构。其包括有至少二绝缘层，用以电性绝缘，以及至少一金属层夹置于二绝缘层的中间，并且金属层具有复数个通孔以提供电子通过。

也就是说，本发明的间隔体是由金属层和绝缘层迭加而成。因此，本发明的间隔体不需要制作大的高宽比，不仅制作容易，而且结构稳定不易歪斜。再者，本发明的间隔体可由改变金属层通孔的形状，打乱电子，使阳极接受到的电子均匀化。而解决传统场发射显示器电子发射不均匀的缺点。同时，本发明的间隔体还可由改变金属层通孔的配置，防止电子打回到阴极。而且，由于间隔体的金属层具有屏蔽作用，所以可以隔绝阳极高电场对阴极的影响，使电路更好控制。

本发明的间隔体，其中金属层可为任何形状，较佳为薄板状或网状。本发明的间隔体，其中每二绝缘层之间可以夹置有任意个金属层，较佳为一个以上。本发明的间隔体，其中通孔的壁面可视需要设计形状，较佳为凹斜面、平斜面、垂直面及凸斜面所成组合之一，更佳为一凹面朝上的凹斜面和一凹面朝下的凹斜面组合而成。本发明的间隔体，其中该二凹斜面尺寸大小不同。本发明的间隔体，其中各金属层可以选择性的作大小不同的设置及配置，较佳为通孔的尺寸由该阴极电子发射基板往显示面板的方向逐渐变大，或者各金属层的通孔中心不在同一垂直于阴极电子发射基板的直线上，或者两者并行。本发明的间隔体，其中每一绝缘层可为任何形式组成，较佳是由复数个绝缘支柱所组成或者由复数个连续管壁所组成。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的场发射显示器结构侧视图；

图2是图1中金属层的立体图；

图3是本发明另一金属层(金属网)的侧视图；

图4是本发明另一金属层的侧视图；

图5是本发明另一金属层的侧视图；

图6是本发明另一较佳实施例的场发射显示器结构侧视图；

图7是本发明的另一间距物的多层金属层位置配置的示意图；

图8是本发明的另一间距物的多层金属层位置配置的示意图。

具体实施方式

实施例一

参阅图1，为本发明一实施例的场发射显示器，其主要包括有阴极发射基板10、显示面板70以及夹置于两者之间的间隔体20。

如图1所示，阴极电子发射基板10包括有：基板11、第一电极12、阴极电子放射部13、第一绝缘层14与第二电极(闸极)15。此第一电极12披覆于基板11之上。而在第一电极12上的适当的位置，设置有数个阴极电子放射部13。此阴极电子放射部13是由阴极电子放射材料所组成，例如奈米碳管，用以提供场发射显示器的发光机制所需的电子。因此，由控制施加于第一电极12与第二电极(闸极)15间的电压差的变化，可控制每个阴极电子放射部13在指定的时间出射电子。

而显示面板70则包括有：发光层71、遮光层74、上电极72及透光面板73。上电极72是由铟锡氧化物(indium tin oxide；ITO)等透明导电材料所制作而成的电极；而此上电极72的下表面具有一层发光层71和遮光层74。此发光层71是由荧光或其它发光材料所制成。而在上电极72的上方，设置有以玻璃或是其它透明材料制作而成的透光面板73。

因此，通过施加电位差于阴极电子发射基板10中的电极与显示面板70中的电极，此电子会受到阴极电子发射基板10及显示面板70间的电位差的影响，而由阴极电子发射基板10往显示面板70的方向加速移动。当电子撞击到发光层71时，会和荧光材料发生反应而产生可见光，而所产生的可见光会穿透此透光面板73至外部，而被肉眼所看见。

请同时参阅图1和图2，间隔体20是夹置于阴极发射基板10以及一显示面板70之间，用以支撑整个显示器架构，其结构包括有：第二绝缘层21、第一金属层22及第三绝缘层23。此第二绝缘层21和第三绝缘层23可以利用一根一根的绝缘支柱或是连续管壁的型式形成，用以提供电性隔绝。此第一金属层22可以是开设有复数个通孔22a的金属薄板(见图2)或是金属网(见图3)。

由于第一金属层22可产生屏蔽效应，因此，可以隔绝显示面板70电极的高电场对阴极电子放射基板10电极的影响，使场发射显示器的电路更好控制。

参阅图2，在本实施例中，通孔22a的壁面是由一凹面朝上的凹斜面和一凹面朝下的凹斜面组合而成，并且凹面朝下的凹斜面尺寸较大。而除了上述通孔22a的型式之外，也可以改变形状形成如图4所示的通孔22a，或者堆栈多层金属层22形成形状更复杂的通孔22a(如图5所示)，或其它规则和不规则的斜面型式。

因此，电子向上移动的过程，是先经由在第一电极12与第二电极15间外加偏压形成电场，而使电子出射。接着，因第一金属层22较高电位的吸引，使电子由阴极电子放射部13往第一金属22层飞行，在穿过第一金属层22的通孔22a后，再往显示面板70的方向加速移动。

由于电子在向上移动的过程中，会碰撞到通孔22a的壁面，造成电子的移动路径被打乱。因此，阴极电子放射部13所射出的电子即使分布不均匀，也会被第一金属层22打乱，使电子分布均匀化。换句话说，本实施例的间隔体20可以使场发射显示器的每个画素亮度更均匀。此外，通孔22a的斜面还具有阻挡阳离子回流的功能，且同时避免阳极材料或是荧光材料在下端的阴极电子放射部13或是第二电极15产生沉积，而缩短产品的寿命。

本实施例的间隔体20是由金属薄板22以及绝缘层21堆栈而成，所以不会有间隔体高宽比大，不仅制作不易，而且间隔体容易歪斜的问题。换句话说，本实施例的间隔体20不需要大高宽比，所以制程简单而且结构更稳定。

实施例二

参阅图6为本发明另一实施例的结构侧视图，其整体架构大致上与第一实施例雷同，但是在间隔体20的部分它是由多层的金属层及绝缘层迭加而成。

如图6所示，电子放大单元20包括有：第四绝缘层24、第二金属层25、第五绝缘层26、第三金属层27、第六绝缘层28、第四金属层29、第七绝缘层30、第五金属层31以及第八绝缘层32。

在本发明中，每一层电极上的具有斜壁的通孔25a、27a、29a、31a可以选择性的作大小不同的设置及配置(如图6、图7和图8)。如图6所示，在本实施例中，第五电子金属层31中通孔31a的尺寸是最大的，而第四电子金属层29中通孔29a的尺寸是次大的，而第三电子金属层27中通孔27a的尺寸是第三大的，最后，第二电子金属层25中通孔25a的尺寸是最小的，由此阻挡阳离子回流。此外，在本实施例中，各通孔的中心不在同一垂直于阴极电子发射基板13的直线上。由此加强阻挡阳离子回流而且同时避免阳极材料或是荧光材料在下端的阴极电子放射部13或是第二电极15产生沉积，而缩短产品的寿命。

然后，经由在第一电极与第二电极间外加偏压，形成电场而使电子经由穿隧效应，由阴极电子放射部13往第二金属层25飞行，在穿过第二金属层25的通孔25a后，再度因第三金属层2 7更高的电位的吸引而飞第三金属层27。如此重复进行到电子最后能完全离开第五金属层31。

同样的，在电子向上移动的过程中，阴极电子放射部13所射出的电子会被第二金属层25、第三金属层27、第四金属层29以及第五金属层31打的更乱，使电子分布更为均匀。并且，间隔体20不需要大高宽比，所以制作容易而且结构稳定，而能加强空间的立体支撑效果，使整个显示器架构能够更稳定。

上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求书保护范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims

1.一种场发射显示器的间隔体，是夹置于一阴极发射基板以及一显示面板之间，其特征在于，包括有：

至少二绝缘层，用以电性绝缘；以及

至少一金属层夹置于二该绝缘层的中间，并且该金属层具有复数个通孔以提供电子通过。

2.如权利要求1所述的间隔体，其特征在于，所述该金属层为薄板状的金属层。

3.如权利要求1所述的间隔体，其特征在于，所述该金属层为网状的金属层。

4.如权利要求1所述的间隔体，其特征在于，所述每二绝缘层之间夹置有一个该金属层。

5.如权利要求1所述的间隔体，其特征在于，所述每二绝缘层之间夹置有复数个该金属层。

6.如权利要求1所述的间隔体，其特征在于，所述该通孔的壁面是选自由凹斜面、平斜面、垂直面及凸斜面所成组合之一。

7.如权利要求1所述的间隔体，其特征在于，所述各该通孔的壁面是由一凹面朝上的凹斜面和一凹面朝下的凹斜面组合而成。

8.如权利要求7所述的间隔体，其特征在于，所述该二凹斜面尺寸大小不同。

9.如权利要求1所述的间隔体，其特征在于，所述各该金属层的该通孔的尺寸是由该阴极电子发射基板往该显示面板的方向逐渐变大。

10.如权利要求1所述的间隔体，其特征在于，所述各该金属层的该通孔中心不在同一垂直于该阴极电子发射基板的直线上。

11.如权利要求1所述的间隔体，其特征在于，所述每一该绝缘层是由复数个绝缘支柱所组成。

12.如权利要求1所述的间隔体，其特征在于，所述每一该绝缘层是由复数个连续管壁所组成。