CN1510713A - 具有栅极板的场发射显示器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有栅极板的场发射显示器，其中在具有荧光体的阳极板与具有场发射体和用于控制场发射电流的控制装置的阴极板之间，形成一个栅极板，此栅极板具有栅极孔和围绕这个栅极孔的栅电极，其中阴极板的场发射体构造成通过栅极孔与阳极板的荧光体相对。根据本发明，通过将场发射显示器的扫描和数据信号加到每个像素的控制装置，能够显著降低显示器的行/列驱动电压，并且本发明致力于提高场发射显示器的亮度，通过栅极板的栅电极施加场发射所需的电场，来自由地控制阳极板和阴极板之间的距离，从而可以将一个高电压施加到阳极。

Description

具有栅极板的场发射显示器

技术领域

本发明涉及一种将场发射装置应用于平面显示器的场发射显示器(FED)，特别涉及一种场发射显示器，其中在具有荧光体的一个阳极板与具有场发射体和用于控制场发射电流的控制装置的一个阴极板之间形成有一个栅极板，所述栅极板具有栅极孔和在栅极孔周围的栅电极，其中阴极板的场发射体通过栅极孔与阳极板的荧光体相对构置。

背景技术

场发射显示器是一种通过荧光体的阴极电子激发光来显示图像的装置，利用从阴极板的场发射体发射的电子碰撞阳极板的荧光体，其中具有场发射体的阴极板和具有荧光体的阳极板通过真空封装而相对设置，并隔开一给定的距离(例如2mm)。最近，在场发射显示器方面进行了许多研究和开发，因为这种平板显示器能够代替传统的阴极射线管(CRT)。场发射体中的电子发射效率是场发射显示器的核心构成要素，它随着装置的结构、发射体材料和发射体形状而改变。

场发射装置的结构主要可以分为具有阴极(或发射体)和阳极的二极管型，和具有阴极、栅极和阳极的三极管型。金属、硅、金刚石、类金刚石碳、碳纳米管等通常可以用作发射体材料。通常，用金属和硅制作三极管结构，而用金刚石、碳纳米管等制作二极管结构。

二极管场发射体通常是通过将金刚石或碳纳米管制成膜状而构成的。与三极管场发射体相比，尽管二极管场发射体在电子发射的可控性和低电压驱动方面存在不足，但是它具有制造工艺简单和电子发射高可靠性的优点。

下面将参照附图描述一个具有场发射体的传统场发射显示器。

图1是一个透视图，简要地示出了具有二极管场发射体的传统场发射显示器的结构。

阴极板具有设置在下部玻璃基板10B上的带状阴极电极11，和设置在部分阴极电极上的膜状场发射体材料12。阳极板具有设置在上部玻璃基板10T上的带状透明阳极电极13，和设置在部分阳极电极上的红(R)、绿(G)和蓝(B)色荧光体14。阴极板和阳极板相互面对，利用隔离物15作为支撑件，平行地真空封装阴极板和阳极板。阴极板的阴极电极11和阳极板的透明阳极电极13相互交叉设置。在上述情况，一个交叉区域定义为一个像素。

在图1所示的场发射显示器中，电子发射所要求的电场是由阴极电极11和阳极电极13之间的电压差给出的。我们注意到，当施加到场发射体材料的电场值大于0.1V/μm时，通常会在场发射体中发生电子发射。

图2示出了为了改进图1所示的场发射显示器的缺陷而提出的一种场发射显示器，它简明地示出了一个传统场发射显示器的结构，该场发射显示器使用一个控制装置来控制阴极板的每个像素中的场发射。

阴极板包括：带状的扫描信号线21S和数据信号线21D，它们由玻璃基板20B上的金属构成并且能够电气行/列寻址；由金刚石、类金刚石碳、碳纳米管等构成的膜(薄膜或厚膜)状场发射体22，位于由扫描信号线21S和数据信号线21D确定的各像素中；以及连接到扫描信号线21S、数据信号线21D和场发射体22的控制装置23，其依据显示器的扫描和数据信号来控制场发射电流。阳极板包括设置在玻璃基板20T上的带状透明阳极电极24，和设置在部分阳极电极上的红(R)、绿(G)和蓝(B)色荧光体25。阴极板和阳极板相互面对，通过使用隔离物26做为一个支撑件，并被平行地真空封装。

在图2所示的场发射显示器中，将一个高电压加在阳极电极24上，导致从阴极板中的膜状场发射体22中发射出电子，同时使发射的电子在高能量下加速。那么，如果显示器的信号通过扫描信号线21S和数据信号线21D输入到控制装置23，控制装置23就控制从膜状场发射体中发射的电子数量，从而显示出行/列图像。

如上所述，图1和图2所示的用于场发射显示器的二极管场发射体具有结构简单和制造工艺容易的优点，因为它不象锥形三极管场发射体那样，需要栅极和栅极绝缘膜。

此外，在二极管场发射体的情况下，在电子发射期间因溅射效应导致场发射体击穿的可能性非常小，所以它具有高可靠性，并且不存在三极管场发射体中难以解决的栅极和栅极绝缘体的击穿现象。

然而，在图1所示的具有二极管场发射体的场发射显示器中，场发射所必须的高压电场是通过相隔一显著距离(通常，200μm到2mm)的上部和下部板的电极(图1中阴极电极11和透明阳极电极13)来施加的，于是需要具有高电压的显示信号。从而，就存在需要昂贵的高压驱动电路的缺陷。

特别在图1中具有二极管场发射体的场发射显示器中，虽然通过减小上部板和下部板之间的距离降低了电子发射所需的电压，但是低电压驱动几乎是不可能的，因为阳极电极13既用作显示器信号线又用作电子加速电极。在场发射显示器中，要求超过200eV的高能电子轰击荧光体。电子能量越高，发光效率越好。因此，只有在阳极电极上施加高电压，才能够获得高亮度的场发射显示。

在具有图2所示的传统二极管场发射体的有源矩阵场发射显示器中，场发射体的控制装置23用于每个像素，并且通过它输入显示信号，有源矩阵场发射显示器能够解决图1中的高电压驱动问题，同时解决诸如电子发射的不均匀性、串扰等问题。然而，施加到阳极电极24上用于场发射和电子加速的高电压会在每个像素的控制装置23上产生一个相当高的电压。如果产生的电压超过控制装置23的击穿电压，将损坏该控制装置。

因此，传统有源矩阵场发射显示器具有施加到阳极电极24的电压受控制装置23的击穿特性限制的缺点，由于受阳极电压的限制，所以难于制造具有高亮度的场发射显示器。

发明内容

因此，本发明是考虑到上述问题而做出的，并且本发明通过对每个像素的控制装置施加场发射显示器的扫描和数据信号，致力于有效地降低显示行/列驱动电压。

本发明以这样一种方式致力于提高场发射显示器的亮度，即通过栅极板的栅电极施加场发射所需的电场，来自由地控制阳极板和阴极板之间的距离，从而可以在阳极上提供高电压。

另外，本发明致力于允许分别制造栅极板和阴极板，并随后组装它们，所以可以容易地完成制造工艺，而且通过从根本上消除场发射体的栅绝缘膜的击穿现象，能够提高生产效率和产量。

为了达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种具有栅极板的场发射显示器，包括：一个阳极板，具有在基板上的透明电极，和在透明电极的一部分上的荧光体；一个阴极板，具有在基板上能够实现行/列寻址的带状行/列信号线，和由行信号线和列信号线限定的各像素，其中每个像素具有一个膜状场发射体和用于控制场发射体的控制装置，控制装置具有至少连接到行/列信号线的两个接线端和一个连接到膜状场发射体的接线端；一个栅极板，具有贯穿其中的栅极孔和围绕栅极孔顶部的栅电极；以及在阴极板和阳极板之间支撑栅极板的隔离物，其中阴极板的场发射体构造成通过栅极孔与阳极板的荧光体相对，并由真空封装而成。

根据本发明的另一个实施例，在上述具有栅极板的场发射显示器中，阳极板、阴极板和栅极板优选由不同的绝缘基板构成。

根据本发明的再一个实施例，在上述具有栅极板的场发射显示器中，隔离物优选形成在阴极板和栅极板之间以及在阳极板和栅极板之间。

根据本发明的又一个实施例，在上述具有栅极板的场发射显示器中，每个像素的荧光体是红(R)、绿(G)或蓝(B)色荧光体。

此外，根据本发明的另外一个实施例，在上述具有栅极板的场发射显示器中，一个遮光膜(黑色矩阵)还形成在阳极的荧光体之间的给定区域处。

优选地，场发射体由包括金刚石、类金刚石碳或碳纳米管的薄膜或厚膜构成，并且控制装置是薄膜晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管。

根据本发明的另一个实施例，在上述具有栅极板的场发射显示器中，一个直流电压施加到栅电极，引起来自阴极板中的膜状场发射体的电子发射；通过施加一个直流电压到阳极板的透明电极，使所述发射的电子在高能量下加速；和将扫描和数据信号寻址到阴极板的每个像素中的场发射体的控制装置，场发射体的控制装置由此控制场发射体的电子发射来显示图像。

此外，施加到栅极板的栅电极上的直流电压在50～1500V的范围内，施加到阳极板的透明电极的直流电压超过2kV，并通过控制装置的控制来改变施加到场发射体的数据信号电压的脉冲幅度和/或脉冲宽度(持续时间)，来表示图像的灰度，其中施加到场发射体的数据信号脉冲电压优选在0～50V的范围内。

根据本发明的另外一个实施例，在上述具有栅极板的场发射显示器中，在阴极板和栅极板之间还形成有一个电子聚焦电极，所述电子聚焦电极帮助从场发射体中发射的电子更好地聚焦在阳极板的荧光体上，并通过施加恒定的电压到所述电子聚焦电极，禁止由阳极电压与所述栅极板的栅电极一起引起的场发射体的电子发射，并且所述电子聚焦电极优选用作遮光膜。

根据本发明的另外一个实施例，在上述具有栅极板的场发射显示器中，场发射体包括分成多个区域的点，并且栅极板上具有对应于每个点的数量的栅极孔。

另外，控制装置是薄膜晶体管，它包括：在阴极板上由金属制成的一个栅极；在包括栅极的阴极板上形成的一个栅绝缘膜；在栅极和栅绝缘膜的一部分上由半导体薄膜形成的一个有源层；在有源层的两端形成的一个源极和一个漏极；以及一个层间绝缘层，具有一个接触孔，用于将源极和漏极连接到电极。

此外，在如上所述的场发射显示器中，在层间绝缘层上还形成了由金属制成的一个电子聚焦电极，薄膜晶体管的有源层由非晶硅或多晶硅层组成，而层间绝缘层由非晶氮化硅膜或二氧化硅膜构成。

附图说明

在以下参照附图的本发明优选实施例的详细描述中，本发明的以上和其它的目的、特征和优点将显现出来，在附图中：

图1是一个透视图，简明地示出了具有二极管场发射体的传统场发射显示器的结构，

图2是一个透视图，简明地示出了具有二极管场发射体的传统有源矩阵场发射显示器的结构，

图3是一个透视图，简明地示出了根据本发明的具有栅极板的有源矩阵场发射显示器的结构，

图4是一个透视图，简明地示出了根据本发明的场发射显示器中的一个阴极板、一个栅极板和一个阳极板，

图5是一个截面图，示出了根据本发明的一个实施例的场发射显示器的像素结构，

图6是一个截面图，示出了根据本发明的另一个实施例的场发射显示器的像素结构，

图7是一个截面图，示出了根据本发明的又一个实施例的场发射显示器的像素结构，以及

图8是一个截面图，示出了根据本发明的再一个实施例的场发射显示器的像素结构。

具体实施方式

本发明的场发射显示器与现有技术领域中的相比，在阴极板和栅极板的结构以及其驱动方法上有显著区别。以下，将参照图3到图8详细描述根据本发明的场发射显示器。

图3是一个透视图，简明地示出了根据本发明的具有栅极板的有源矩阵场发射显示器的结构，图4是一个透视图，简明地示出了根据本发明的场发射显示器中的一个阴极板、一个栅极板和一个阳极板。场发射显示器包括阴极板100、栅极板200和阳极板300。

如图4所示，阴极板100包括在含有玻璃、塑料、各种陶瓷等的绝缘基板110上的带状行信号线120S和列信号线120D，其中带状行信号线和列信号线由金属制成，并能够行/列寻址。由行信号线120S和列信号线120D限定单元像素。每个像素包括一个膜状(薄膜或厚膜)场发射体130和一个场发射体的控制装置140，膜状场发射体130由金刚石、类金刚石碳、碳纳米管等制成。优选控制装置140包括至少连接到行信号线120S和列信号线120D的两个接线端，和连接到膜状场发射体130的一个接线端。例如，控制装置140可以是非晶薄膜晶体管、多晶硅薄膜晶体管、金属氧化物半导体场效应管、或类似器件。

栅极板200包括贯穿基板210的栅极孔220，和由金属制成的围绕栅极孔220的栅电极230。栅极板200的基板210可以由一个透明基板例如玻璃、塑料、各种陶瓷、各种透明绝缘基板等构成，如果需要，不透明基板也能用作基板210。栅极板200的厚度可以是例如0.01～1.1mm，栅电极的厚度可以是几百埃到几千埃。用于栅电极230的金属可以是铬、铝、钼和类似金属，但不限于这些。另外，栅极孔220可以形成为开口比各像素稍大一些，以使得孔220能够作为形成在阴极板100中的单元像素的孔径(例如几十μm到几百μm)。本领域技术人员能够认识到，栅极孔220的尺寸、截面的形状、栅极板200的厚度、栅电极230的厚度、形状和与场发射体130隔开的距离等不是特别限定的，而是可以进行各种的修改。

如图4所示，阳极板300包括在一个由玻璃、塑料、各种陶瓷等制成的透明绝缘基板310上的一个透明电极320和形成在透明电极320的一部分上的红(R)、绿(G)和蓝(B)色荧光体330。

如图3和图4所示，而且，在阴极板100、栅极板200和阳极板300中，阴极板100的场发射体130通过栅极板200的栅极孔220真空封装地平行于阳极板300的荧光体330，并相互面对，并用隔离物400作为支撑件。隔离物400可以由玻璃珠、陶瓷、聚合物等制成，并可以具有一个在大约200μm～3mm的范围内的高度。

另一方面，通过选择用于栅电极230的金属的类型或膜的厚度，栅电极230还可以用作遮光膜。

下面，参照图5详细描述根据本发明的一个实施例的场发射显示器的制造方法。图5是一个截面图，示出了根据本发明的场发射显示器的单元像素。

在图5的实施例中，栅极板粘接到阴极板，此时阳极板是通过支撑在阳极板和栅极板之间的隔离物与栅极板分隔开并被真空封装的。阴极板、栅极板和阳极板能够单独制造，并随后组装起来。

图5所示的场发射显示器的单元像素包括阴极板、栅极板和阳极板。阴极板具有基板110、薄膜晶体管元件、场发射体等。

薄膜晶体管元件包括：在基板110上由金属制成的栅极141，在包括栅极141的基板110上由一层非晶氮化硅(a-SiNx)膜或一层二氧化硅膜构成的薄膜晶体管的栅绝缘膜142，在栅极141和栅绝缘膜142的一部分上由非晶硅(a-Si)形成的薄膜晶体管的有源层143，在有源层143的两端由n型非晶硅形成的薄膜晶体管的源极144和漏极145，在源极144和栅绝缘膜142的一部分上由金属形成的薄膜晶体管的源电极146，在漏极145和栅绝缘膜142的一部分上由金属形成的薄膜晶体管的漏电极147，薄膜晶体管的源电极146，和在薄膜晶体管的有源层143以及源电极146和漏电极147的一部分上由非晶氮化硅膜或二氧化硅膜构成的层间绝缘膜(钝化绝缘膜)148。其中，由金属形成的一个电子聚焦电极149可以插入到层间绝缘膜148的一部分上。电子聚焦电极149能够做一个遮光膜，和通过施加一个合适的电压，可以对从场发射体130中发射出来的电子执行聚焦的功能。在薄膜晶体管的漏电极147的一部分上的场发射体130可以由金刚石、类金刚石碳、碳纳米管和类似物质构成。

将不具有栅电极230的栅极板表面粘接到阴极板上。此时，所述栅极板根据阴极板的场发射体130设置，阳极板与栅极板隔开，使用隔离物400在它们之间做为支撑件。此外，设置并真空封装所述阳极板，使得阳极板的荧光体330和阴极板的场发射体130相对。隔离物400在阴极板/栅极板与阳极板之间用于保持隔离。但不必在每个像素中安装隔离物400。

栅极板包括贯穿玻璃基板210形成的栅极孔220，和围绕栅极孔220的由金属制成的栅电极230。

阳极板包括：形成在基板310的一部分上的透明电极320，形成在透明电极320的一部分上的红、绿和蓝色荧光体330，和形成在所述各荧光体330之间的黑色矩阵340。

另一方面，由于能够单独制造栅极板和阴极板，所以制造工艺可以容易地完成，因此能够完全省去场发射体中的栅绝缘膜。因此，单独制造的栅极板、阴极板和阳极板组合在一起。结果，能够显著地提高场发射显示器的制造生产效率和产量。

下面，将参照图3到图5说明根据本发明的场发射显示器的驱动原理。

50～1500V的直流电压施加到栅极板的栅电极230上，引起了来自于阴极板的膜状场发射体130的电子发射。同时，通过施加一个超过2kV的高压到阳极板的透明电极320来使所述发射电子在高能量下加速。而且，通过调整加到显示器的行信号线120S和列信号线120D的电压，能够控制在阴极板的每个像素中的场发射体的控制装置的操作。换句话说，每个像素中的场发射体的控制装置140通过控制场发射体130的电子发射来显示图像。

此时，加到栅极板的栅电极230的电压用于禁止由阳极电压引起的场发射体的电子发射，并通过在阳极板和栅极板之间形成一个较均匀的电势，也防止了局部飞弧。加到显示器的行信号线120S和列信号线120D的电压被施加到薄膜晶体管的栅极和源极。当具有由非晶硅构成的有源层的薄膜晶体管导通时，施加到薄膜晶体管栅极的电压可以是大于5V和小于50V；而当薄膜晶体管关断时，该电压可以是低于5V或是一个负电压。此外，施加到源极的电压大约可以在0～50V的范围内。如上所述，能够通过一个外部驱动电路(未示出)来对所施加电压进行控制。

接下来，将对场发射显示器的灰度表示进行说明。

通用场发射显示器的灰度表示是使用脉宽调制(pulse width modulation，PWM)模式实现的。这种模式是通过控制施加到场发射体的数据信号的电压持续时间来表示灰度的。其中，通过在给定时间中发射的电子数量的不同来表示灰度。换句话说，如果在给定的时间内存在大量的电子，那么相应的像素发射出具有高亮度的光。然而，这种模式具有一个临界极限，在实现大尺寸、高分辨率的屏幕中，分配给单元像素的脉冲宽度(时间)逐渐减小。此外，还存在难于精确控制发射电子数量的问题。

根据本发明的驱动方法能够克服上述问题。场发射显示器的灰度等级表示可以使用脉宽调制(PWM)模式或脉幅调制(pulse amplitude mode，PAM)模式，或它们的组合。脉幅调制(PAM)模式是基于用作为数据信号的幅度差别来表示灰度的。这种模式是在薄膜晶体管导通的情况下，通过施加到源极的电压等级的不同，可以改变输送到场发射体的电子数量来实现的。通过将电压差分为两个或多个等级来表示灰度。这种驱动方法能够用于实现大尺寸屏幕和稳定地控制电子发射。

而且，可以将一个恒定的电压施加到电子聚焦电极149上，来帮助从阴极板的场发射体130中发射的电子更好地聚焦在阳极板的荧光体330上，同时也禁止了由阳极电压与栅极板的栅电极230一起引起的场发射体130的场致发射。如果使用了电子聚焦电极149作为遮光膜，就能够防止薄膜晶体管的有源层143暴露于阳极板的荧光体或周围的光线下。

现在，将参照图6到图8详细说明本发明的其它实施例或改型。

图6是一个截面图，示出了根据本发明的另一个实施例的场发射显示器的像素结构。

除了其中插入有隔离物400的部分在栅极板和阴极板之间，图6中的阴极板、栅极板和阳极板的结构与图5中的结构相同。换句话说，不具有栅电极230的栅极板表面粘接于阳极板。

图7是一个截面图，示出了根据本发明的又一个实施例的场发射显示器的像素结构。

除了阴极板的场发射体130具有多个点和存在许多栅极板的栅极孔220，使得栅极孔220的数量与在阴极板中的场发射体130的点的数量一致以外，图7中的阳极板的结构与图5中相同。这样的结构在施加一个高电压到阳极板电极时有显著的优点。另外，它能够防止阳极电场通过上述多个点对场发射体造成有害影响。

图8是一个截面图，示出了根据本发明的再一个实施例的一个场发射显示器的像素结构。

图8中的阴极板和阳极板的结构与图7中的结构相同，除了栅极板的栅极孔220具有双重的孔，包括比阳极板的荧光体330大的孔和对应于阴极板的场发射体130的小孔，不带栅电极230的栅极板表面粘接于阳极板，在使用隔离物支撑在阴极板与栅极板之间以隔开它们的状态下，阴极板通过真空封装而成。

前述的实施例仅是示例性的，不解释为对本发明的限制。本技术能够应用于其它类型的装置。本发明的描述是说明性的，而不是限制权利要求的范围。许多替换、更改和变化对于本领域技术人员来说是显而易见的。

例如，根据一个变化的场发射显示器包括阴极板、栅极板和阳极板，且栅极板的栅极孔可以具有倾斜的内壁。具有倾斜内壁的栅极孔用于将从场发射体发射的电子聚焦到阳极的荧光体上。结果，不使用附加的聚焦栅就能够制造出具有高分辨率的场发射显示器。

根据另一个变化的场发射显示器包括一个阴极板和一个阳极板。一绝缘层可以形成在图5到图8的其中形成有纵列场发射体、控制装置等的每个阴极板的上方，而没有附加栅极板。这里，绝缘层包括具有倾斜内壁的栅极孔。围绕栅极孔的顶部形成有栅电极。

可以使用不同的材料构成绝缘层，而不进行特别地限定。例如，在0.01～2mm的厚度范围内构成绝缘层。绝缘层的栅极孔中的倾斜内壁能够以下面的方法制成，即形成多个绝缘层，每个绝缘层具有一个不同的蚀刻率，然后通过湿法蚀刻对其进行蚀刻，或将分别具有不同的蚀刻率的绝缘体堆叠制成生片，通过层叠方法将生片粘接到阴极板上，然后进行退火和蚀刻。

因此，不必具有一个附加的栅极板，从而可以省去将栅极板粘接到阴极板的工艺，并能够减少生产成本。

同时，根据另一个变化的场发射体由一个点组成。然而，场发射体也可以包括多个点，且栅极孔的数量对应于在阴极板的场发射体中的点的数量。

如上所述，根据本发明，一个场发射显示器包括由一玻璃基板组成的阳极板、阴极板和栅极板。阴极板包括能够进行行/列寻址的信号线和由行/列信号线限定的各像素，其中每个像素具有一个膜状场发射体和场发射体的控制装置。此外，通过输入和驱动显示器的扫描和数据信号到每个像素的控制装置，能够显著降低显示器的行/列驱动电压。因此，可以使用廉价的低压驱动电路代替传统场发射显示器的行/列驱动所需的高压驱动电路。

与此同时，根据本发明，由于可以通过栅极板的栅电极施加用于场发射的电场，所以可以自由地控制阳极板和阴极板之间的距离，从而可以将一个高电压加到阳极。因此，本发明有一个有利的效果，即能够显著地增加场发射显示器的亮度。此外，施加到栅极板的栅电极上的电压用于禁止由阳极电压引起的场发射体的电子发射，并且通过在阳极板和栅极板之间形成一个相对均匀的电势，也防止了局部飞弧。从而，显著提高了场发射显示器的寿命。

另外，由于能够分别制造栅极板和阴极板，并随后组装它们，所以可以容易地完成制造工艺，而且能够从根本上消除场发射体中的栅绝缘膜的击穿。从而，本发明可以显著地提高场发射显示器的制造生产效率和产量。

另外，具有倾斜内壁的栅极孔用于将从场发射体发射的电子聚焦到阳极的荧光体上。结果，不使用附加的聚焦栅就能够制造出具有高分辨率的场发射显示器。

虽然本发明的描述参照了特定示范性的实施例，但是它不受实施例的限制，仅由所附权利要求限制。可以知道，本领域技术人员能够改变和修饰这些实施例，而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (24)

1、一种具有栅极板的场发射显示器，包括：

阳极板，具有在基板上的透明电极和在该透明电极的一部分上的荧光体；

阴极板，具有在基板上能够行/列寻址的带状行/列信号线，和由所述行信号线和列信号线限定的各像素，其中每个像素具有膜状场发射体和用于控制该场发射体的控制装置，该控制装置具有至少连接到所述行/列信号线的两个接线端和连接到所述膜状场发射体的一个接线端；

栅极板，其中每个像素具有至少一个贯穿其中的栅极孔和围绕该栅极孔顶部的栅电极；和

在所述阴极板和所述阳极板之间支撑所述栅极板的隔离物，其中所述阴极板的场发射体构造成通过所述栅极孔与所述阳极板的荧光体相对并由真空封装而成。

2、如权利要求1所述的场发射显示器，其中所述阳极板、所述阴极板和所述栅极板由不同的绝缘基板构成。

3、如权利要求1所述的场发射显示器，其中所述隔离物形成在所述阴极板和所述栅极板之间。

4、如权利要求1所述的场发射显示器，其中所述隔离物形成在所述阳极板和所述栅极板之间。

5、如权利要求1所述的场发射显示器，其中每个像素的荧光体是红(R)、绿(G)或蓝(B)色荧光体。

6、如权利要求1所述的场发射显示器，还包括在阳极的所述荧光体之间的给定区域处的黑色矩阵。

7、如权利要求1所述的场发射显示器，其中所述场发射体由包括金刚石、类金刚石碳或碳纳米管的薄膜或厚膜组成。

8、如权利要求1所述的场发射显示器，其中所述控制装置是薄膜晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管。

9、如权利要求1所述的场发射显示器，其中将一个直流电压施加到所述栅电极，引起了来自于所述阴极板中的所述膜状场发射体的电子发射；

通过施加一个直流电压到所述阳极板的透明电极，来使所述发射电子在高能量下加速；和

在所述阴极板的每个像素中，将所述扫描和数据信号寻址到所述场发射体的所述控制装置，由此所述场发射体的所述控制装置控制所述场发射体的电子发射来显示图像。

10、如权利要求9所述的场发射显示器，其中施加到所述栅极板的栅电极上的直流电压在50～1500V的范围内，和施加到所述阳极板的透明电极的直流电压超过2kV。

11、如权利要求9所述的场发射显示器，其中图像由灰度表示，它是通过所述控制装置的控制来改变施加到所述场发射体的数据信号电压的脉冲幅度和/或脉冲宽度(持续时间)来实现的。

12、如权利要求11所述的场发射显示器，其中施加到所述场发射体的数据信号的电压是在0～50V的范围内的脉冲。

13、如权利要求1所述的场发射显示器，还包括在所述阴极板和所述栅极板之间的电子聚焦电极。

14、如权利要求13所述的场发射显示器，其中所述电子聚焦电极帮助从所述场发射体中发射的电子更好地聚焦在所述阳极板的荧光体上，并通过施加恒定的电压到所述电子聚焦电极，禁止了由所述阳极电压与所述栅极板的栅电极一起引起的所述场发射体的电子发射。

15、如权利要求13所述的场发射显示器，其中所述电子聚焦电极用作遮光膜。

16、如权利要求1所述的场发射显示器，其中所述场发射体包括分成多个区域的点，并且所述栅极板的栅极孔具有对应于每个点的数量。

17、如权利要求1所述的场发射显示器，其中所述控制装置是一个薄膜晶体管，其包括：

在所述阴极板上由金属制成的栅极；

在包括所述栅极的所述阴极板上形成的栅绝缘膜；

在所述栅极和所述栅绝缘膜的一部分上由半导体薄膜形成的有源层；

在所述有源层的两端形成的源极和漏极；以及

层间绝缘膜，具有用于连接所述源极和漏极到电极的接触孔。

18、如权利要求17所述的场发射显示器，还包括在所述层间绝缘层上由金属制成的电子聚焦电极。

19、如权利要求17所述的场发射显示器，其中所述薄膜晶体管的有源层由非晶硅或多晶硅层组成。

20、如权利要求17所述的场发射显示器，其中所述层间绝缘膜由非晶氮化硅膜或二氧化硅膜构成。

21、如权利要求17所述的场发射显示器，其中所述栅极板的栅极孔具有倾斜的内壁。

22、一种具有栅极板的场发射显示器，包括：

阳极板，具有在基板上的透明电极，和在所述透明电极的一部分上的荧光体；

阴极板，具有在基板上能够行/列寻址的带状行/列信号线，和由所述行信号线和列信号线限定的各像素，其中每个像素具有膜状场发射体和用于控制所述场发射体的控制装置，该控制装置具有至少连接到所述行/列信号线的两个接线端和连接到所述膜状场发射体的一个接线端；和

支撑所述阴极板和所述阳极板的隔离物，其中所述阴极板的场发射体构造成通过所述栅极孔与所述阳极板的荧光体相对并由真空封装而成，

其中具有栅电极的绝缘层被形成在其中具有纵列场发射体(filed emitter)的阴极板的每个上部上，该绝缘层包括其中具有倾斜内壁的栅极孔和围绕该栅极孔的顶部的栅电极。

23、如权利要求22所述的场发射显示器，其中所述阳极板和所述阴极板由不同的绝缘基板构成。

24、如权利要求22所述的场发射显示器，其中所述场发射体包括分成多个区域的点，且所述绝缘层的栅极孔具有对应于每个点的数量。

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