CN1145914C - 场致发射显示装置 - Google Patents

Abstract

披露了一种场致发射显示装置，其中阴极和微尖端之间的最短距离根据电阻层和连接到电源的阴极的电源连接点之间的距离而变化。另外，形成在各个单元组中的微尖端的密度随着电阻层更远离电源连接点而变高。此外，形成在栅中的开口的尺寸随着电阻层更远离电源连接点而变小。

Description

场致发射显示装置

技术领域

本发明涉及具有改进的电阻层结构的场致发射显示装置，更具体地，涉及具有用于补偿随带有微尖端的电阻层和阴极电源连接点之间的距离的增加而出现的电压降的改进结构的场致发射显示装置。

背景技术

场致发射显示(FED)装置是这样一种装置，即通过在门和微尖端之间施加正电压而形成强电场来形成图象，并且将从微尖端发出的电子束聚焦在阳极上以便涂覆在阳极上的发光材料发出光。FED装置可以用作平板型显示装置，或用于例如代替了阴极射线管的热电子发射器的冷阴极电子束发射器。

常规FED装置的示意结构示于图1和2。参考附图，条形的阴极12设在后基片11的上表面上。电阻层18通过除去阴极的一部分而分段形成，同时以电阻材料填充除去的部分。

多个微尖端13形成在电阻层18上。微尖端是圆锥型的并被分组为预定数目的微尖端单元。说明书和权利要求中所称的“单元组”由电阻层18和形成于其上的预定数目的微尖端13构成。另外，几个组(例如图1的四个组)组成一个象素“A”。

一个绝缘层14设在阴极12的整个上表面上。通过形成在绝缘层14上的孔洞14a而使微尖端13从其中突出。栅条15垂直于阴极条12设在绝缘层14之上。多个开口15a形成在栅15中以露出微尖端13。以“A”标出的区域是形成单个象素的部分，等效于阴极12和栅15的交叉部分。

前基片21(见图2)与其上形成有阴极结构的后基片11分开一个预定的距离。前和后基片21和11间形成的空间被做成真空的。前基片21由例如玻璃之类的透明材料制成，并且如图2所示，阳极22形成在前基片21之下。阳极22被设置成对应于从栅15的开口15a露出的微尖端13，并且发光层23被涂覆在阳极的下表面。

在常规的具有这种结构的场致发射显示装置中，电子由于在栅15和微尖端13之间的电位差产生的电场而从微尖端13发射并且发射的电子在阳极22累积。然后，累积的电子撞击涂覆在阳极22表面的发光层23以发出光，从而形成图象。

图3详细示出在常规场致发射显示装置中的微尖端13的设计。此处，与前图相同的标号代表相同的部件。标号35代表连接到电源的阴极12的电源连接点。另外，标号13₁、13₂、13₃、......、13_n代表形成在各个相应单元组中的微尖端，其中单元组从阴极12的电源连接点顺序设置。标号d₁、d₂、......、d_n代表从阴极12和电阻层18之间的边界到相应微尖端13₁-13_n的最短距离，即在各个单元组中阴极12和相应微尖端13₁-13_n之间的最短距离。

根据常规技术，阴极12和相应微尖端13₁-13_n之间的最短距离由下式表示：

d₁＝d₂＝...＝d_n

亦即，不考虑电源连接点35和微尖端13₁-13_n之间的距离，各个微尖端13₁-13_n被设置在距阴极12相等的距离。

但是，上述微尖端13₁-13_n的设计有问题。亦即，通过阴极12施加到各个微尖端13₁-13_n的电压随着微尖端变得更远离电源连接点35而减小，这是由于阴极12本身的电阻所致。因而，各个象素“A”(见图1)的亮度根据阴极12和电源连接点35之间的距离而变化。也就是说，包括位于相对接近于阴极12的电源连接点35的微尖端13₁的象素亮度高，而包括位于相对远离处的微尖端35的象素亮度低。最终，这影响整个图象的亮度从而导致显示装置的质量降低。

另外，由于微尖端13(见图2)的密度相对于各个单元组是均匀的，因电阻层18与电源连接点35之间的距离增加而产生的电压降不能被补偿。这还导致了整个图象的不规则亮度。

发明内容

为克服上述问题，本发明的目的是提供一种场致发射显示装置，其中阴极和微尖端之间的距离被设定成根据电源连接点和电阻层之间的距离而变化，以便改进整个图象的亮度。

本发明的另一个目的是提供一种场致发射显示装置，其中，形成在电阻层中的微尖端的密度根据电源连接点和电阻层之间的距离而变化。

本发明的再一个目的是提供一种场致发射显示装置，其中，形成在栅中的开口的尺寸根据电源连接点和电阻层之间的距离而变化。

因此，为完成第一个目的，提供了一种场致发射显示装置，包括：一个后基片、一个以条形形成在后基片上的阴极、一个分段填充在阴极中的电阻层、多个形成在电阻层上的微尖端、一个通过其孔洞允许微尖端从中伸出并设置在阴极上的绝缘层、一个具有开口以露出微尖端并以条形设置在绝缘层上而与阴极相交的栅、一个与后基片间隔预定距离设置的前基片、一个形成在前基片面向后基片的表面上的阳极和涂覆阳极的发光层；其中，阴极和微尖端之间的距离根据电阻层和阴极的与电源连接的电源连接点之间的距离而变化。

优选地假定在各段中的微尖端和阴极的最短距离分别由d₁、d₂、......、d_n表示，由于微尖端与电源连接点间隔开，满足d₁＞d₂＞...＞d_n的关系。

为完成第二个目的，提供了一种场致发射显示装置，包括：一个后基片、一个以条形形成在后基片上的阴极、一个分段填充在阴极中的电阻层、多个形成在电阻层上的微尖端、一个通过其孔洞允许微尖端从中伸出并设置在阴极上的绝缘层、一个具有开口以露出微尖端并以条形设置在绝缘层上而与阴极相交的栅、一个与后基片间隔预定距离设置的前基片、一个形成在前基片面向后基片的表面上的阳极和涂覆阳极的发光层；其中，形成在各个单元组中的微尖端的密度随着电阻层更远离电源连接点而变高。

为完成第三个目的，提供了一种场致发射显示装置，包括：一个后基片、一个以条形形成在后基片上的阴极、一个分段填充在阴极中的电阻层、多个形成在电阻层上的微尖端、一个通过其孔洞允许微尖端从中伸出并设置在阴极上的绝缘层、一个具有开口以露出微尖端并以条形设置在绝缘层上而与阴极相交的栅、一个与后基片间隔预定距离设置的前基片、一个形成在前基片面向后基片的表面上的阳极和涂覆阳极的发光层；其中，形成在栅中的开口的尺寸随着电阻层更远离电源连接点而变小。

附图说明

本发明的上述目的和优点将通过以下参考附图详细描述的实施例而更清楚。

图1是示出常规场致发射显示装置的透视示意图，其中省略了阳极结构；

图2是示出图1所示场致发射显示装置的截面示意图；

图3是示出与2所示场致发射显示装置一部分的截面示意图以说明微尖端的设计；

图4是示出根据本发明一个实施例的场致发射显示装置的截面示意图；

图5是示出根据本发明另一个实施例的场致发射显示装置的分解透视示意图；

图6是示出根据本发明再一个实施例的场致发射显示装置的分解透视示意图。

具体实施方式

根据本发明的场致发射显示装置与图1所示的场致发射显示装置类似。参考图4，根据本发明的场致发射显示装置包括阴极结构40和阳极结构50。阴极结构40包括后基片41、以条形形成在后基片41上的阴极42、分段填充在阴极中的电阻层48₁、48₂、......、48_n、形成在电阻层48₁、48₂、......、48_n上的多个微尖端43₁、43₂、......、43_n、设置在阴极42上并且在其中有孔洞44a通过以允许各个微尖端41₁-43_n穿过而形成的绝缘层44、以及以条形设置在绝缘层44上以与阴极42相交并且在其中有开口45a用于露出各个微尖端41₁-43_n的栅45。阴极42与栅45相交的部分形成象素“A”(见图)。

阳极结构50包括与后基片41间隔预定距离设置的前基片51、形成在前基片51面对后基片41的表面上的阳极52、以及涂覆在阳极52上的发光层53。

形成在前基片51和后基片41之间的空间被保持在真空状态。优选地，前基片51用例如玻璃之类的透明材料制造。

本发明的一个特征在于阴极42和微尖端41₁-43_n之间的最短距离(D₁、D₂、......、D_n)根据微尖端41₁-43_n的位置而变化。也就是说，阴极42和微尖端41₁-43_n之间的最短距离D₁、D₂、......、D_n根据电阻层48₁-48_n和阴极42的连接到电源的电源连接点65之间的距离而设定为不同，这可以用下式表示：

D₁＞D₂＞......＞D_n

也就是说，位于相对接近电源连接点65的电阻层48₁中的阴极42和微尖端43₁之间的最短距离D₁被设定为大于位于相对远离电源连接点65的电阻层48₂-48_n中的阴极42和微尖端43₂-43_n之间的最短距离D₂-D_n。

因次，尽管各个象素“A”(见图1)和电源连接点65之间的距离不同，但是施加到包括在各个象素“A”中的微尖端43₁-43_n电压可以被保持相当均匀。最短距离(D₁、D₂、......、D_n)递减的比率可以被适当地控制在一个范围内，以便可以保持施加到所有微尖端43₁-43_n的电压是均匀的。相对高的电压被施加到最接近电源连接点65的电阻层48₁。因此，通过将微尖端43₁与阴极42间隔开，电阻层48₁具有较高的电阻。相反地，相对低的电压被施加到最远离电源连接点65的电阻层48_n。因此，通过使微尖端43_n更接近阴极42，电阻层48_n可以具有低电阻。结果是，可以将均匀的电压施加到所有的微尖端43₁-43_n。

根据本发明的另一个实施例，由于电阻层与电源连接点分隔开而产生的电压降可以通过改变形成在各个电阻层中的微尖端密度而被补偿。因而，整个图象的亮度变得均匀。这一实施例将参考图5描述。此处，与前面附图相同的标号表示相同的部件，而标号51、52、53分别表示前基片、阳极和发光层。

参考图5，形成在单元组中的微尖端63的密度随着电阻层18和电源连接点65(见图4)之间距离的增加而增加。亦即，形成在位于相对远离电源连接点65处的电阻层18中的微尖端63的数目比形成在位于相对接近电源连接点65处的电阻层18中的微尖端的数目多。因而，形成在各个象素A₁、A₂、......、A_n中的微尖端63的密度随着象素(A₁-A_n)远离电源连接点65而变高。

在根据本发明另一个实施例的场致发射显示装置的操作中，当电源施加到电源连接点65时，由于阴极42本身的电阻，施加到位于远离电源连接点65的象素“A_n”处的微尖端63的电压变小。但是，由于包括在象素“A_n”中的微尖端63的密度高，故可以补偿电压降。

现将参考图6说明本发明的再一个实施例，其中随着电阻远离电源连接点而产生的电压降得到补偿。此处，与前述附图相同的标号本身相同的部件，

参考图6，象素A₁-A_n位于远离电源连接点65(见图4)，形成在栅15中用于允许微尖端13穿过的各个开口71₁、71₂、......、71_n的尺寸变小。改变开口71₁-71_n尺寸所获得的效果与上述参考图3和4所述的实施例类似。因此，由于因阴极12本身电阻产生的电压降可以被补偿，则施加到所有微尖端13的电压可以被控制得均匀。

优选地，开口71₁-71_n尺寸被适当地控制在一个范围内，以便施加到所有微尖端13的电压可以被保持均匀。

如上所述，根据按照本发明的场致发射显示装置，由于阴极本身的电阻而施加到与电源连接点间隔开的微尖端的电压降被补偿，以便所有微尖端的电压被控制得相对均匀。因此，尽管各个象素的位置不同，象素的亮度可以是均匀的，从而改进了图象的质量。

Claims (1)

1.一种场致发射显示装置，包括：

一个后基片；

一个以条形形成在所述后基片上的阴极；

一个分段填充在所述阴极中的电阻层；

多个形成在所述电阻层上的微尖端；

一个通过其孔洞允许所述微尖端从中伸出并设置在所述阴极上的绝缘层；

一个具有开口以露出所述微尖端并以条形设置在所述绝缘层上而与所述阴极相交的栅；

一个与所述后基片间隔预定距离设置的前基片；

一个形成在所述前基片面向所述后基片的表面上的阳极；和

涂覆所述阳极的发光层；

其特征在于，所述阴极和所述微尖端之间的距离根据所述电阻层和所述阴极的与电源连接的电源连接点之间的距离而变化，其中假定在各个所述电阻层上的各段中的所述微尖端和所述阴极的最短距离分别由d₁、d₂、......、d_n表示，由于所述微尖端与所述电源连接点间隔开，在其中满足d₁＞d₂＞...＞d_n的关系。

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