CN101383260B - 发光装置及使用该发光装置作为其光源的显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种发光装置及使用该发光装置作为其光源的显示装置，发光装置包括：第一和第二基板，彼此相对并在两者之间具有间隙；电子发射单元，设置在第一基板上并具有多个电子发射元件；发光单元，设置在第二基板上并具有磷光层和阳极电极；和多个间隔垫，设置在第一和第二基板之间。间隔垫包括：由介质材料形成的间隔垫主体；第一涂覆层，设置在间隔垫主体的第一区域的侧表面上；和第二涂覆层，设置在间隔垫主体的第二区域的侧表面上，第一和第二区域邻近第一和第二基板。在施加到第一区域的操作电压条件下第一涂覆层的最高二次电子发射系数为0.8到1。在施加到第一和第二区域的操作电压条件下第二涂覆层的最高二次电子发射系数为3到16。

Description

发光装置及使用该发光装置作为其光源的显示装置
技术领域
本发明涉及发光装置和使用该发光装置作为其光源的显示装置。
背景技术
存在辐射可见光的多种不同类型的发光装置。一种类型的发光装置包括：电子发射单元，其具有设置在第一基板上的电子发射区域和驱动电极；以及发光单元，其具有设置在第二基板上的磷光层(phosphor layer)和阳极电极。这种类型的发光装置可用作具有非自发射显示面板的显示装置中的光源。
另外，电子发射元件包括电子发射区域和驱动电极，并且有多种类型的冷阴极电子发射元件，包括场发射阵列(FEA)型电子发射元件和表面传导发射(SCE)型电子发射元件。
而且，电子发射单元包括用作扫描电极和数据电极的多个驱动电极，用于控制从每个像素发射的电子量。通过施加高电压(阳极电压)到阳极电极，发光单元加速从第一基板发出并朝向第二基板的电子。电子激发磷光层，以发射可见光，从而发出光并显示图像。
在如上所述的电子发射装置(或者显示器)中，使用诸如熔接棒(frit bars，或玻璃料棒)的密封构件，第一基板和第二基板在它们的外围密封在一起以形成真空容器。真空容器的内部抽空以保持在大约10-6Torr的真空度下。由于真空容器的内部与外部之间的压差，所以在真空容器上施加有高压缩力。该压缩力与电子发射装置的屏幕尺寸成比例增加。
因此，多个间隔垫设置在真空容器中，以承受施加到真空容器上的压缩力并均匀保持第一基板与第二基板之间的间隙。这时，间隔垫主要由诸如玻璃或陶瓷的介电材料形成，以防止(或阻止)设置在第一基板上的驱动电极与设置在第二基板上的阳极电极之间短路。
然而，在传统的电子发射显示器中，从电子发射区域发出的电子有辐散，例如以预定发散角，朝向第二基板传播而不是以直线传播。由于电子束辐散，电子与间隔垫的表面碰撞，从而间隔垫根据其材料性质(例如，介电常数或二次电子发射系数)充正电或负电。
充电后的间隔垫改变附近的电场，从而使电子束路径扭曲。例如，充有正电的间隔垫吸引周围的电子，而充负电的间隔垫排斥周围的电子。这里，电子束路径的扭曲妨碍了间隔垫周围正确的颜色表达，并使间隔垫所在的区域在屏幕上可以观察到，从而使显示质量退化。
发明内容
本发明的一个方面旨在提供一种发光装置，其具有安装在发光装置的真空容器内的间隔垫，以承受施加到真空容器上的压缩力。
本发明的另一方面旨在提供一种电子发射显示器，其可通过使间隔垫表面充中性电势来抑制间隔垫周围的电子束扭曲而改善显示质量。
根据本发明的一个实施例，一种发光装置包括：第一基板和第二基板，其彼此相对并在两者之间具有间隙；电子发射单元，其设置在第一基板上并具有多个电子发射元件；发光单元，其设置在第二基板上并具有磷光层和阳极电极；以及多个间隔垫，其设置在第一基板和第二基板之间。每个间隔垫都包括：由介质材料形成的间隔垫主体；第一涂覆层，其设置在间隔垫主体的第一区域的侧表面上，第一区域邻近第一基板；以及第二涂覆层，其设置在间隔垫主体的第二区域的侧表面上，第二区域邻近第二基板。在施加到第一区域的操作电压条件下，第一涂覆层的最高二次电子发射系数为0.8到1，以及在施加到第一区域和第二区域的操作电压条件下，第二涂覆层的最高二次电子发射系数为3到16。
在一个实施例中，该间隔垫主体包括第三区域、第四区域和在该第三区域和该第四区域之间的参考位置，其中，在施加到该发光装置的操作电压条件下，该第三区域的二次电子发射系数大于1；在施加到该发光装置的操作电压条件下，该参考位置的二次电子发射系数为1；以及在施加到该发光装置的操作电压条件下，该第四区域的二次电子发射系数小于1。
间隔垫主体的第一区域和第二区域可以由该参考位置彼此分离开。
第一区域与第三区域相同，以及第二区域与第四区域相同。
在施加到该第二区域的操作电压条件下，该第二涂覆层的二次电子发射系数可以为大于1。
该第一涂覆层可以包括选自由石墨、类金刚石碳、碳纳米管、Cr2O3、AlN及其组合所构成的组中的材料。
该第二涂覆层可以包括选自由MgO、BeO、BaO、Al2O3及其组合构成的组中的材料。
该第一涂覆层和该第二涂覆层彼此接触，使得该间隔垫主体的侧表面完全被覆盖而不暴露。
该电子发射元件可以包括：阴极电极，其在第一方向延伸；与该阴极电极绝缘的栅极电极，其在与该第一方向交叉的第二方向延伸；以及电连接到该阴极电极的电子发射区域。
该电子发射单元可以包括在该阴极电极和该栅极电极上的聚焦电极。
该电子发射元件可以包括：第一电极，其在第一方向延伸；与第一电极绝缘的第二电极，其在与该第一方向交叉的第二方向延伸；电连接到该第一电极的第一导电层；电连接到该第二电极的第二导电层；以及在该第一导电层与该第二导电层之间的电子发射区域。
根据本发明的另一个实施例，一种显示装置，包括：用于显示图像的显示面板，以及用于将光提供到该显示面板的发光装置。该发光装置包括：第一基板和第二基板，彼此相对并在两者之间具有间隙；在该第一基板上的电子发射单元，其包括多个电子发射元件；在该第二基板上发光单元，其包括磷光层和阳极电极；以及在该第一基板与该第二基板之间的多个间隔垫。这里，每个间隔垫包括：由介质材料构成的间隔垫主体；在该间隔垫主体的第一区域的侧表面上的第一涂覆层，该第一区域邻近该第一基板；以及在该间隔垫主体的第二区域的侧表面上的第二涂覆层，该第二区域邻近该第二基板。在施加到该第一区域的操作电压条件下，该第一涂覆层的最高二次电子发射系数为0.8到1；以及在施加到该第一区域和该第二区域的操作电压条件下，该第二涂覆层的最高二次电子发射系数为3到16。
在一个实施例中，显示面板包括多个第一像素，发光装置包括多个第二像素，该多个第二像素在数量上少于该多个第一像素，以及其中该多个第二像素每一个构造成发射相应于该多个第一像素中的对应第一像素的灰度中的最高灰度的光。显示面板可以为液晶显示面板。
附图说明
附图及说明书一起用来显示本发明的示范性实施例，并且与详细描述一起作为对本发明原理的解释。附图中：
图1是根据本发明实施例的发光装置的示意性局部截面图；
图2是图1的发光装置的有源区域的分解透视图；
图3是示出间隔垫的间隔垫主体的二次电子发射系数性质关于入射能量的曲线图；
图4是示出第一基板和第二基板以及间隔垫的主体的示意性截面图；
图5是示出第一涂覆层和第二涂覆层的二次电子发射系数性质关于入射能量的曲线图；
图6是示出第一涂覆层和第二涂覆层的二次电子发射系数性质关于间隔垫主体的曲线图；
图7是使用根据图1的发光装置构成的光源的显示装置的分解透视图；
图8是在图7中示出的显示面板的横截面视图；
图9是根据本发明的第二实施例的发光装置的局部分解透视图；
图10是根据本发明的第三实施例的发光装置的局部截面视图；以及
图11是在图10中示出的电子发射单元的局部俯视平面图。
具体实施方式
在下面的详细描述中，仅为说明性的方式显示和描述本发明的某些示范性的实施例。如本领域的技术人员能够认识到的，本发明可以以多种不同的形式来实现，而不应当解释为局限于这里所描述的实施例。而且，在本申请的上下文中，当提到某部件是在另一个部件“之上”时，其可以直接在该另一个部件之上，或者非直接位于另一个部件之上，而具有一个或者多个在二者之间的中间部件。在通篇说明书中，类似的附图标记表示类似的部件。
在本发明的实施例中，发光装置指辐射可见光的所有装置。因此，在此使用的发光装置包括用于通过显示符号、字母、数字和图像来传输信息的显示装置。另外，发光装置可用作将光提供到非自发射型显示面板的光源。
图1是根据本发明的实施例的发光装置的局部截面图，而图2是图1的发光装置的有源区域的分解透视图。
参照图1和图2，发光装置100包括彼此相对并平行间隔开可以预设的距离的第一基板12和第二基板14。第一基板12和第二基板14在其外围处使用密封构件16密封在一起，以提供真空容器。真空容器的内部排空至大约10-6Torr的真空度。
第一基板12和第二基板14的每一个都具有发射可见光的有源区域以及围绕有源区域的非有源区域。用于发射电子的电子发射单元18设置在第一基板12上的有源区域处，而用于发射可见光的发光单元20设置在第二基板14上的有源区域处。
其上设置有发光单元20的第二基板14可以为发光装置100的前基板，而其上设置有电子发射单元18的第一基板12可以为发光装置100的后基板。
电子发射单元18包括电子发射区域22以及驱动电极24和26。即，驱动电极包括以在第一方向(例如，图2的y方向)上延伸的条纹图案布置(或以多条条纹排列)在第一基板12上的多个阴极电极24，以及以在第二方向(图2的x方向)延伸的条纹图案布置(或以多条条纹排列)在绝缘层28上并与阴极电极24交叉的多个栅极电极26。
相应于各个电子发射区域22的开口261和281在阴极电极24与栅极电极26的每个交叉区域处形成于绝缘层28和栅极电极26中，以部分暴露阴极电极24的表面。电子发射区域22形成于通过绝缘层28的开口281暴露的阴极电极24的暴露部分上。
电子发射区域22由诸如碳基材料或纳米级材料的材料形成，该材料在真空气氛下将电场施加到其上时发射电子。电子发射区域22可由碳纳米管、石墨、石墨纳米纤维、金刚石、类金刚石碳、C60、硅纳米线或其组合形成。可选地，电子发射区域可以形成为由Mo-基或Si-基材料形成的尖状结构。
阴极电极24和栅极电极26的一个交叉区域可对应于发光装置100的一个像素区域。在此，在一个交叉区域中的电子发射区域22可形成电子发射元件。可选地，阴极电极24与栅极电极26的两个或多个交叉区域对应于发光装置100的一个像素区域。
发光单元20包括阳极电极30、设置在阳极电极上的磷光层32，以及覆盖磷光层32的反射层34。
阳极电极30由透明导电材料诸如铟锡氧化物(ITO)制成，透过从磷光层32发出的可见光。阳极电极30为吸引电子束的加速电极。阳极电极30接收高于数千伏的直流电压(阳极电压)，并在高电势状态下维持磷光层32。
磷光层32是发射白光的磷光混合物。磷光混合物为红磷光、绿磷光和蓝磷光的混合物，并且其可形成于第二基板14的整个发光区域上或分散在每个像素区域上。在图1和图2中，磷光层32显示为形成于第二基板14的整个发光区域上。
反射层34为具有数千
Figure G2008102148737D00061
厚度的铝层，并包括穿过电子束的细孔。反射层34将从磷光层32朝向第一基板12发出的可见光反射向第二基板14。因此，改善了发光装置100的亮度。另外，在一个实施例中，阳极电极30可以省略，并且反射层34可通过接收阳极电压而用作阳极电极30。
间隔垫36设置在第一基板12与第二基板14之间，承受施加到真空容器的压缩力并均匀保持第一基板12与第二基板14之间的间隙。间隔垫36在第一基板12和第二基板14的厚度方向具有高度(其可以为预定的)。
通过将扫描驱动电压施加到阴极电极24或者栅极电极26，将数据驱动电压施加到另一个电极，以及将高于约数千伏的阳极电压施加到阳极电极30而驱动发光装置100。
因而，电场形成于在阴极电极24与栅极电极26之间的压差高于阈值的像素中的电子发射区域22周围，并且从这里发射电子。所发射的电子被施加到阳极电极30的阳极电压牵引，以碰撞相应的磷光层32，从而致使发光。每个像素的磷光层32的亮度对应于发射到相应像素的电子的量。
在该工艺中，发光单元20和电子发射单元18根据阳极电压值具有数个至数十千伏的压差。因此，在第一基板12和第二基板14之间的真空区域处产生电压梯度，其中电压从电子发射单元18朝向发光单元20逐渐增加。另外，在上述的驱动工艺中，从电子发射区域22发射的电子被朝向第二基板14扩散，因而部分电子与间隔垫36的表面碰撞。
本发明的实施例的每个间隔垫36设计有以下结构，使得其表面在上述的发光装置100的驱动环境下为电中性，从而最小化或减小由间隔垫36充电所导致的电子束扭曲。
在一个实施例中，间隔垫36包括：由介质材料形成的间隔垫主体361；设置在间隔垫主体361的下部区域(或第一区域I)的侧表面上的第一涂覆层362；和设置在间隔垫主体361的上部区域(或第二区域II)侧表面上的第二涂覆层363。
间隔垫主体361由诸如玻璃、陶瓷、强化玻璃或玻璃-陶瓷混合物的电介质以棒、柱或各种其它合适的形状形成。例如，图2示出间隔垫主体36具有矩形柱的形状。
第一涂覆层362在施加到间隔垫36的第一区域的操作电压条件下具有0.8到1的最大二次电子发射系数。第二涂覆层363在施加到间隔垫36的第一和第二区域的操作电压条件下具有3到16的最大二次电子发射系数。
第一涂覆层362和第二涂覆层363可以由含有不同掺杂剂的体型材料形成。例如，第一涂覆层362可包括选自石墨、类金刚石碳、碳纳米管、Cr2O3、AlN及其组合的材料。第二涂覆层363包括选自MgO、BeO、BaO、Al2O3及其组合的材料。
第一涂覆层362的上端接触第二涂覆层363的下端，使得间隔垫主体361的侧表面由涂覆层362和363覆盖而不暴露于真空区域。通过使用它们各自的二次电子发射系数性质与正电或负电相合，第一涂覆层362和第二涂覆层363用于降低在上述驱动工艺期间可能充电在间隔垫主体361表面上的正电或负电。
图3是示出间隔垫的间隔垫主体的二次电子发射系数性质关于入射能量的曲线图，而图4是示出第一基板和第二基板以及间隔垫的间隔垫主体的示意性横截面图。
在图3的曲线图中，表示为“入射能量”的水平轴表示在间隔垫36高度方向上真空区域的电压梯度。V0表示0V，而Va表示施加到阳极电极30的阳极电压。
在图4中，h0表示间隔垫主体361的下端，其与第一基板12相对；h1表示间隔垫主体361的上部区域与下部区域(或第三区域和第四区域，III和IV)之间的边界；而h2表示间隔垫主体361的上端，其与第二基板14相对。
参照图3和图4，根据入射到二次电子发射系数高于1的第三区域III以及二次电子发射系数小于1的第四区域IV的入射能量的强度来划分由传统的电介质形成的间隔垫主体22。这里，当施加电压V1，h1(参考位置)设置于在间隔垫主体361的高度方向位于电压V1的位置处时，间隔垫主体361的二次电子发射系数为1。
当二次电子发射系数大于1时，表面充正电。当二次电子发射系数小于1时，表面充负电。因此，限定于h0和h1之间且其二次电子发射系数大于1的第三区域III，即，间隔垫主体361的下部区域，表面充正电。另外，限定于h1和h2之间且其二次电子发射系数小于1的第四区域IV，即，间隔垫主体361的上部区域，表面充负电。
当驱动发光装置100时，由电子束的碰撞在间隔垫主体下部区域中所产生的放电量较小，但是在上部区域中所产生的放电量高于下部区域。这是因为与上部区域碰撞的电子量高于下部区域。因而，抑制上部区域中的电荷很重要。
图5是示出间隔垫的第一和第二涂覆层的二次电子发射系数性质关于入射能量的曲线图。在图5的曲线图中，表示为“入射能量”的水平轴表示在间隔垫高度方向上真空区域中的电压梯度。
参照图5，第一涂覆层362和第二涂覆层363的每一个都具有在随着入射能量强度增加而急剧增加之后缓慢降低的二次电子发射系数性质。第一涂覆层362的二次电子发射系数在入射能量的基本上整个范围内小于1。第二涂覆层363的二次电子发射系数在入射能量的整个范围内大于1。
更详细地讲，第一涂覆层362的最高二次电子发射系数在V0到V1的电压条件(或者操作电压条件)下为1或更低，并且第一涂覆层362产生负电荷并将其下部区域处形成的正电荷抵消(offset)。第二涂覆层363在V0到Va的电压条件(或者操作电压条件)下具有3或更高的最高二次电子发射系数，而在V1到Va的电压条件(或者操作电压条件)下具有大于1的二次电子发射系数。因而，第二涂覆层363可产生正电荷并将在间隔垫主体361的上部区域处所形成的负电荷抵消。
在一个实施例中，当第一涂覆层362的最高二次电子发射系数大于1时，难以提供防止(或者避免)放电的适当效果。在另一个实施例中，当最高二次电子发射系数小于3时，由于第二涂覆层363的二次电子发射系数可能小于1，所以不能实现由第二涂覆层363防止(或避免)放电。即，当最高二次电子发射系数变大时，第二涂覆层363的二次电子发射系数在V1到Va的电压条件下也变大，由第二涂覆层363防止或减小放电的效率也增加。
关于第一涂覆层362的材料的选择，在V0到V1电压条件下，材料的最高二次电子发射系数应当大于0.8但是小于1。同样，关于第二涂覆层363的材料的选择，在V0到Va电压条件下，材料的最高二次电子发射系数应当大于3但是小于16。因而，第一涂覆层362在V0到V1电压条件下具有0.8～1的最高二次电子发射系数，而第二涂覆层363在V0到Va电压条件下具有3～16的最高二次电子发射系数。
图6是示出间隔垫主体的第一涂覆层和第二涂覆层的二次电子发射系数性质的曲线图。
参照图6，在发光装置100的操作电压下并作为间隔垫36上的第一和第二涂覆层的结果，除了根据高度方向(图1和图2的z方向)的间隔垫36的下部部分之外，间隔垫主体361的第一涂覆层362和第二涂覆层363的相对二次电子发射系数接近1。
即，对于在表示电压条件V0到V1的间隔垫36的下部部分的上部，间隔垫主体361的第一涂覆层362的相对二次电子发射系数接近1，而在表示电压条件V0～Va的间隔垫36的整个上部中，间隔垫主体361的第二涂覆层363的相对二次电子发射系数接近1。
因此，本发明的实施例的间隔垫36的表面由于在间隔垫36的下部部分的上部和间隔垫36的整个上部部分中的第一涂覆层362和第二涂覆层363而变为电中性，所以没有引起间隔垫36周围的电子束扭曲。因此，本发明的实施例的发光装置100可改善间隔垫36周围亮度的均匀性，并且减小间隔垫36在屏幕上可以观察到的可能性。
以上的发光装置100可以作为将白光提供到非发射型平板显示器的光源。在发光装置100中的第一基板12和第二基板14之间的距离可以为5到12mm，从而减少了真空容器中的电弧放电。此外，可以施加高于10kV(例如，10到15kV)的高电压到阳极电极30。
图7是使用根据图1的发光装置构成的光源的显示装置的分解透视图，而图8是图7中示出的显示面板的截面视图。
如在图7中所示，根据本发明的实施例的显示装置200包括发光装置100和设置在发光装置100前面的显示面板40。用于均匀扩散从发光装置100发出的光的光分散器(diffuser)42可设置在发光装置100和显示面板40之间，并且光分散器42与发光装置100可以彼此隔开。
显示面板40可以为液晶显示面板或其它合适的非自发射型(或被动)显示面板。现在将更详细地描述液晶显示面板。
如在图8中所示，显示面板40包括：其上形成薄膜晶体管(TFT)44和像素电极46的下部基板48；其上形成滤色层50和公共电极52的上部基板54；以及设置在上部基板54与下部基板48之间的液晶层56。偏振板58和60分别设置在上部基板54的上表面和下部基板48的下表面，以将透过显示面板40的光偏振。
像素电极46设置在每个子像素中，并且受TFT44控制。像素电极46和公共电极52由透明材料形成。对于每个子像素，滤色层50包括红色滤色层、绿色滤色层和/或蓝色滤色层。
当子像素的TFT44导通时，在像素电极46与公共电极52之间形成电场，并且液晶颗粒的取向角度根据电场而变化。因此，透光率随变化的取向角度而改变。这样，显示面板40可通过以上所述的工艺来控制每个像素的亮度和发出的颜色。
另外，图7还显示了用于将栅极驱动信号传输到每个TFT的栅极电极的栅极电路板组件62，以及用于将数据驱动信号传输到每个TFT44的源极电极的数据电路板组件64。
参考图7，发光装置100包括比显示面板40少的像素，从而使发光装置100的单个像素对应于显示面板40的两个或多个像素。发光装置100的每个像素可发出相应于显示面板40多个像素中的最高灰度级别的光，并且能显示2到8的灰度级。
为了方便描述的目的，显示面板40的像素称为第一像素，而发光装置100的像素称为第二像素。对应于一个第二像素的多个第一像素称为第一像素组。
用于驱动发光装置100的方法可包括：①在控制显示面板40的信号控制器处检测第一像素组的第一像素中的最高灰度级别；②根据所检测的灰度级别计算有待由第二像素发射的光的灰度级别，并将所计算的灰度级别转化为数字数据；③使用数字数据生成发光装置100的驱动信号；以及④将所产生的驱动信号施加到发光装置100的驱动电极。
发光装置100的驱动信号包括扫描驱动信号和数据驱动信号。阴极电极或栅极电极接收扫描驱动信号，而另外的电极接收数据驱动信号。
扫描电路板组件和数据电路板组件可设置在发光装置100的后表面处，用于驱动发光装置100。在图7中，第一连接器66是用于连接阴极电极和数据电路板组件的，而第二连接器68是用于连接栅极电极和扫描电路板组件的。阳极电极连接到第三连接器70，以通过第三连接器70接收阳极电压。
发光装置100的第二像素与第一像素组同步并且图像显示在相应的第一像素组上时以一灰度级别发光。即，发光装置100将高亮度的光提供到显示面板40的亮区，并将低亮度的光提供到显示面板40的暗区。因此，根据本发明的实施例的显示装置200可增加屏幕的对比度并提供清晰图像品质。
图9是根据本发明的第二实施例的发光装置的局部分解透视图。相似的附图标记用于上面已经描述的相似元件。
如在图9中所示，发光装置102包括发光单元181，该发光单元还包括设置在栅极电极26上的聚焦电极(focusing electrode)72。当设置在阴极电极24与栅极电极26之间的绝缘层28称为第一绝缘层时，第二绝缘层74设置在栅极电极26与聚焦电极72之间。
第二绝缘层74和聚焦电极72包括电子束透过其进行传输的开口741和721。聚焦电极72接收接地电压或数伏至数十伏负直流电，以聚焦透过聚焦电极开口721的电子。
阴极电极24和栅极电极26的交叉区域的尺寸可小于示于图1和图2的实施例的交叉区域尺寸，并且设置在本实施例的每个交叉区域上的电子发射区域22的数量可少于设置在示于图1和图2的实施例的每个交叉区域上的电子发射区域22的数量。
发光单元201包括彼此隔开的红色磷光层32R、绿色磷光层32G和蓝色磷光层32B，而黑色层76设置在各层磷光层321之间。
阴极电极24和栅极电极26的交叉区域可对应于一个子像素，并且各个红色磷光层32R、绿色磷光层32G和蓝色磷光层32B对应于一个子像素设置。其中排列红色磷光层32R、绿色磷光层32G和蓝色磷光层32B的三个子像素形成一个像素。
对于每个子像素，电子发射区域22的发射电子量由施加到阴极电极24和栅极电极26的驱动电压确定，并且电子与相应子像素的磷光层32R、32G和32B碰撞，以激发磷光层321。发光装置102控制像素亮度和发光颜色以实现彩色屏幕。
在根据本实施例的发光装置102中，与在第一实施例中一样，间隔垫36’包括间隔垫主体361、第一涂覆层362和第二涂覆层363。当操作发光装置102时，间隔垫36’可最小化或者减小电荷积累并从而防止或减小在间隔垫36’周围产生的电子束路径的扭曲。作为例子，间隔垫36’显示为具有棒的形状。
虽然上面已经示出发光单元为场发射阵列(FEA)型，但是也可形成为表面传导发射(SCE)型。
图10是根据本发明第三实施例的发光装置的局部截面视图，而图11是在图10中示出的发光单元的局部俯视平面图。
如在图10和图11中所示的，发光装置104与图1、2和9所示实施例的发光装置基本相同，除了发光单元182为SCE型之外。作为例子，图10示出了与图1和图2的实施例基本上相同(或者相同类型)的发光单元和间隔垫，并且对于图1和图2的实施例中的相似元件使用相似的附图标记。
电子发射单元182包括：第一电极78，其沿着第一基板12的第一方向以条纹图案(或多条条纹)形成；第二电极80，其沿着与第一方向交叉的第二方向以条纹图案(或多条条纹)形成并与第一电极78绝缘；第一导电层82，其电连接到第一电极78；第二导电层84，其电连接到第二电极80并与第一导电层82隔开；以及电子发射区域86，其设置在第一导电层82与第二导电层84之间。
每个电子发射区域86包括含有碳基材料的层。在该情形下，电子发射区域86可由选自碳纳米管、石墨、石墨纳米纤维、类金刚石碳、富勒烯(C60)及其组合的材料组成。另外，电子发射区域86可在第一导电层82与第二导电层86之间形成为小裂缝或裂纹。
在上述结构中，一个第一电极78、一个第二电极80、一个第一导电层82、一个第二导电层84和一个电子发射区域86形成一个电子发射元件。一个电子发射元件可相应于发光装置104的一个像素区域，或多个电子发射元件可相应于发光装置104的一个像素区域。
当将驱动电压施加到第一电极78和第二电极80时，电流在基本水平(或者平行于电子发射区域86的表面)的方向流经第一导电层82和第二导电层84并流到电子发射区域86的表面，并且从电子发射区域86执行表面传导发射。
尽管已经结合特定的示范性实施例对本发明进行了描述，但是可以理解，本发明不局限于所公开的实施例，相反，本发明旨在包括不脱离所附权利要求及其等同物的精神和范围的各种变型和等同替换设计。

Claims (18)

1.一种发光装置，包含：
第一基板和第二基板，其彼此相对并在两者之间具有间隙；
在该第一基板上的电子发射单元，其包括多个电子发射元件；
在该第二基板上的发光单元，其包括磷光层和阳极电极；以及
在第一基板和第二基板之间的多个间隔垫，
其中，当驱动发光装置时，形成第一基板和第二基板之间的电压条件，
其中，每个间隔垫都包括：
由介质材料形成且具有第一区域和第二区域的间隔垫主体，第一区域和第二区域由参考位置彼此分离开，在第一基板和第二基板之间的电压条件下，该参考位置的二次电子发射系数为1；
在该间隔垫主体的第一区域的侧表面上的第一涂覆层，该第一区域邻近该第一基板；以及
在该间隔垫主体的第二区域的侧表面上的第二涂覆层，该第二区域邻近该第二基板，
其中在施加到该第一区域的电压条件下，该第一涂覆层的最高二次电子发射系数为0.8到1，以及
在施加到该第一区域和该第二区域的电压条件下，该第二涂覆层的最高二次电子发射系数为3到16。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中该间隔垫主体包括第三区域和第四区域，该参考位置在该第三区域和该第四区域之间，
其中，在第一基板和第二基板之间的电压条件下，该第三区域的二次电子发射系数大于1；以及在第一基板和第二基板之间的电压条件下，该第四区域的二次电子发射系数小于1。
3.根据权利要求2所述的发光装置，其中该第一区域与该第三区域相同，以及该第二区域与该第四区域相同。
4.根据权利要求3所述的发光装置，其中在施加到该第二区域的电压条件下，该第二涂覆层的二次电子发射系数大于1。
5.根据权利要求1上述的发光装置，其中该第一涂覆层包括选自石墨、类金刚石碳、碳纳米管、Cr2O3、AlN及其组合所构成的组。
6.根据权利要求1所述的发光装置，其中该第二涂覆层包括选自由MgO、BeO、BaO、Al2O3及其组合构成的组中的材料。
7.根据权利要求1所述的发光装置，其中该第一涂覆层和该第二涂覆层彼此接触，使得该间隔垫主体的侧表面完全被该第一涂覆层和该第二涂覆层覆盖。
8.根据权利要求1所述的发光装置，其中该电子发射元件包括：
阴极电极，其在第一方向延伸；
与该阴极电极绝缘的栅极电极，其在与该第一方向交叉的第二方向延伸；以及
电连接到该阴极电极的电子发射区域。
9.根据权利要求8所述的发光装置，其中该电子发射单元还包括在该阴极电极和该栅极电极上的聚焦电极。
10.根据权利要求1所述的发光装置，其中该电子发射元件包括：
第一电极，其在第一方向延伸；
与第一电极绝缘的第二电极，其在与该第一方向交叉的第二方向延伸；
电连接到该第一电极的第一导电层；
电连接到该第二电极的第二导电层；以及
在该第一导电层与该第二导电层之间的电子发射区域。
11.一种显示装置，包括：
用于显示图像的显示面板，以及
用于将光提供到该显示面板的发光装置，该发光装置包括：
第一基板和第二基板，彼此相对并在两者之间具有间隙；
在该第一基板上的电子发射单元，其包括多个电子发射元件；
在该第二基板上的发光单元，其包括磷光层和阳极电极；以及
在该第一基板与该第二基板之间的多个间隔垫，
其中，当驱动该发光装置时，形成第一基板和第二基板之间的电压条件，
其中每个间隔垫包括：
由介质材料构成并具有第一区域和第二区域的间隔垫主体，第一区域和第二区域由参考位置彼此分离开，在第一基板和第二基板之间的电压条件下，该参考位置的二次电子发射系数为1；
在该间隔垫主体的第一区域的侧表面上的第一涂覆层，该第一区域邻近该第一基板；以及
在该间隔垫主体的第二区域的侧表面上的第二涂覆层，该第二区域邻近该第二基板，
其中，在施加到该第一区域的电压条件下，该第一涂覆层的最高二次电子发射系数为0.8到1；以及
在施加到该第一区域和该第二区域的电压条件下，该第二涂覆层的最高二次电子发射系数为3到16。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其中该间隔垫主体包括第三区域和第四区域，该参考位置在该第三区域和该第四区域之间，
其中，在该第一基板和该第二基板之间的电压条件下，该第三区域的二次电子发射系数大于1；以及在该第一基板和该第二基板之间的电压条件下，该第四区域的二次电子发射系数小于1。
13.根据权利要求12所述的显示装置，其中该第一区域与该第三区域相同，以及该第二区域与该第四区域相同。
14.根据权利要求13所述的显示装置，其中在施加到该第二区域的电压条件下，该第二涂覆层的二次电子发射系数大于1。
15.根据权利要求11所述的显示装置，其中该第一涂覆层包括选自由石墨、类金刚石碳、碳纳米管、Cr2O3和AlN及其组合构成的组中的材料。
16.根据权利要求11所述的显示装置，其中该第二涂覆层包括选自由MgO、BeO、BaO和Al2O3及其组合构成的组中的材料。
17.根据权利要求11所述的显示装置，其中显示面板包括多个第一像素，其中发光装置包括多个第二像素，其中该多个第二像素在数量上少于该多个第一像素，以及其中该多个第二像素每一个构造成发射相应于该多个第一像素中的对应第一像素的灰度中的最高灰度的光。
18.根据权利要求11所述的显示装置，其中显示面板为液晶显示面板。
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