CN1705416A - 可双面显示的场发射显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可双面显示的场发射显示器，主要是在两阳极板之间设置一阴极板所组成的三层结构。其中，该阴极板在其两面对称设置阴极单元，两阳极板在面对阴极板的一侧分别设置与阴极单元对应的阳极单元，在该阴阳极板间设置有支撑器或通过封装边条形成固定间隙。当在阴阳极单元施加适当电位时，可使阴极板两侧的阴极单元分别向两阳极板射出电子束，即可在两阳极板上分别成像。

Description

可双面显示的场发射显示器

技术领域

本发明涉及了一种可双面显示的场发射显示器，尤其涉及一种在两阳极板之间设置一阴极板所构成的，相当于两独立的场发射显示器通过共享阴极板的方式结合为一体式的可双面显示的场发射显示器。

背景技术

场发射显示器(Field Emission Display，FED)是近年来新兴的平面显示器之一，其原因在于，场发射显示器具有自体发光的效果，无须另外使用背光光源。与各种LCD相比较，除了具有较佳的亮度外，还具有可视角度范围更宽广、耗电量低、反应速度快(不留残影)及操作温度较广等优点，并且所呈现的影像画质非常近似于传统的阴极射线管(CRT)显示器，而体积却远比阴极射线管轻、薄。相对于液晶显示器(LCD)可视角度范围小、反应速度慢、亮度不足(尤其是大尺寸时)等缺点，以及等离子显示器(PDP)的高耗电量、高发热量、不适用于小尺寸面板且全黑表现不佳等缺点，场发射显示器均可一一克服。因此场发射显示器成为取代液晶显示器及等离子显示器的明日之星指日可待。另外，由于近年来纳米技术的迅速发展，将纳米材料应用在场发射显示器中，势必将进一步促进其发展成为成熟商品。

图1为一种公知的三极结构场发射显示器的剖视图。如图1所示，该场发射显示器的结构主要包括阳极板10与阴极板20。阳极板10与阴极板20之间设置有支撑器(spacer)14，用于在阳极板10与阴极板20之间设置真空间隔并作为阳极板10与阴极板20之间的支撑。阳极板10包括一阳极基板11、一阳极导电层12和一荧光粉体层(phosphors layer)13；阴极板20包括一阴极基板21、一阴极导电层22、一电子发射源层23、一介电层24和一闸极层25。其中，闸极层25被施加一电位差使电子发射源层23射出电子，通过阳极导电层12所提供的高电压来加速电子束，使电子有足够的动能撞击(impinge)阳极板10上的荧光粉体层13，使其激发而发光。

此外还有一种较为简单的二极结构场发射显示器，仅有阳极板10和阴极板20，而未设有闸极层25。因此在这种结构下，电子束的动能较低，所产生的画面亮度低，适用于亮度要求较低的场合，如航空器或船舶的仪表，或仅作为平面光源使用。

场发射显示器的优点如前所述，但公知的场发射显示器都仅能单面显示，虽已能满足家庭和一般商业使用，但在需要双面显示的特殊场合，如展场、卖场及球场等，则必须使用两台单机背对背的设置才能达到双面显示的目的。由于两台单机为完全独立的机体，资源无法共享或共享如机壳、遥控选台器、讯号处理器和控制电路等，必然造成购置成本的增加及浪费，且在安装时也必须使用两套独立的固定架，造成了成本上的浪费。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种可双面显示的场发射显示器，通过单一机体提供朝向双面的画面显示，并将可共享的部分加以结合，制造成本比两台单面显示的单机低，且在安装时仅需要一组固定架即可完成固定，因此使用者的购置成本和安装成本均可有效降低。

为了达到上述目的，本发明主要是在两阳极板之间设置一阴极板，该阴极板的两侧分别设置阴极单元，用于与两阳极板上的阳极单元对应形成一共享阴极板的两独立显示器。

本发明不仅可达到双面显示的目的，且能有效降低购买成本和安装成本，具有较高的实用性和经济性。

附图的简要说明

图1为公知的三极结构单面显示场发射显示器的局部侧视剖面图；

图2为本发明实施例的可双面显示的场发射显示器采用二极结构的侧视剖面图；

图3为本发明实施例的可双面显示的场发射显示器采用三板结构的侧视剖面图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细说明。

图2为本发明第一实施例的侧视剖面图。如图2所示，本发明主要由一阴极板3和两阳极板4、5组成。其中阴极板3设置在两阳极板4和5之间。在阴极板3的两侧分别对称设置有阴极导电层31和电子发射源层32，形成共享阴极板3的两组阴极单元。两阳极板4和5在面对阴极板3的一侧分别设置有阳极导电层41、51和荧光粉体层42、52。阴极板3和阳极板4、5之间可以通过封装边条6形成支撑来维持固定间隙，或采用设置多个支撑器(spacer)的方式，使阴极板3的两侧分别形成一组对应的阴阳极单元，即构成两组共享阴极板3的二极结构的独立场发射显示器。当在阴极导电层31和阳极导电层41、51上施加适当的电位时，即可在两阳极板4和5上分别显示画面，形成两机一体的对称性结构。位于阴极板3两侧的阴极单元可分别向与其对应的阳极单元射出电子束而分别在两阳极板4和5上成像，通过最简单的共享阴极板3而达到双面显示的功效。

另外，本发明也适用于三极或四极结构的场发射显示器。图3为一典型的三极结构的场发射显示器。如3图所示，在阴极板3和阳极板4、5之间分别增设一闸极层7，在闸极层7上开设有多个通孔71，每一个通孔71对应于每一组对应的阴阳极单元，使每一阴极单元所射出的电子束穿越闸极层7射向阳极板4和5的阳极单元。也可在闸极层7与阳极板4和5之间再增设收敛电极层或聚焦层，用于对电子束产生收敛或聚焦作用，避免电子束的过度发散，即可形成四极结构的场发射显示器。

本发明的可双面显示的场发射显示器的制造方法，阳极板4和5与公知的制造方法相同，不再赘述。阴极板3可以用玻璃板为基材，在表面上溅镀、喷涂或蒸镀一层导电材料而形成阴极导电层31，或用金属板做基材，直接用金属板的表面作为阴极导电层31，使阴极板3和阴极导电层31合而为一。电子发射源层32可以采用纳米碳管(carbon nanotube)，有两种方式：其一为喷涂法，即将纳米碳管浸置在一种挥发性溶剂中，添加固着剂或添加剂形成低黏度的喷涂溶液，再用高压空气喷涂在阴极导电层31的表面，喷涂完成后再通过一种真空烧结技术进行烧结定形，即可将纳米碳管植于阴极板3的两侧表面。真空烧结技术是用一玻璃盖板使烧结炉内呈封闭状态，通过一由扩散泵(Diffusion Pump)及油式泵(Oil Pump)所组成的低压产生模块使烧结炉维持近真空的低压，并由红外线陶瓷加热板和陶瓷薄板所组成的低温产生模块对阴极板3的一预定温度变化率加热。

另一种附着纳米碳管的方法为电泳电镀法，主要是在含有纳米碳管的溶液或悬浮液(suspension)中添加一种化学物质作为促发剂(charger)，然后将两电极浸置在溶液中，其中一电极为用来生成纳米碳管的基材(即阴极板)，在两电极间施加交流或直流电场，使溶液中的纳米碳管附着在基材上，通过此方法可顺利的在阴极板3的两侧生成纳米碳管(即电子发射源层32)，具体制造方法参见美国专利申请公开号第2003/0102222。

综上所述，本发明通过共享阴极板3的对称性结构，达到双面显示的功能，与两台单面显示单机的制造成本相比较，本发明可降低成本，并彻底解决使用两台单面显示单机的不便与浪费，对于需要双面显示的使用者可有效降低购置成本与安装成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用于其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的范围内。

Claims (4)

1.一种可双面显示的场发射显示器，其特征在于，包括：

一阴极板，所述阴极板为一玻璃板，在其两侧分别设置有阴极导电层，在所述两阴极导电层上分别设置电子发射源层；

两阳极板，分别对称设置在所述阴极板的两侧，在所述阳极板对着所述阴极板的一侧分别设置有一阳极导电层，所述阳极导电层上设置有与电子发射源层对应的荧光粉体层；

所述阴极板与阳极板之间通过封装边条或支撑器形成特定间隙，当在阴极导电层和阳极导电层上施加适当电位时，可使所述阴极板两侧的电子发射源层分别射出电子束，撞击对应的荧光粉体层，在两阳极板上分别成像。

2.如权利要求1所述的可双面显示的场发射显示器，其特征在于所述电子发射源层用纳米碳管制成。

3.一种可双面显示的场发射显示器，其特征在于，包括：

一阴极板，所述阴极板为一金属板，利用所述金属板两侧直接形成阴极导电层，在两阴极导电层上分别设置电子发射源层；

两阳极板，分别对称设置在所述阴极板的两侧，所述阳极板对着所述阴极板的一侧分别设置有一阳极导电层，所述阳极导电层上设置有与电子发射源层对应的荧光粉体层；

所述阴极板与阳极板之间通过封装边条或支撑器形成特定间隙，当在阴极板和阳极导电层上施加适当电位时，可使所述阴极板两侧的电子发射源层分别射出电子束，撞击对应的荧光粉体层，在两阳极板上分别成像。

4.如权利要求3所述的可双面显示的场发射显示器，其特征在于所述电子发射源层由纳米碳管制成。

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