CN1790605A - 电子发射显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种包括有电子发射衬底和图像形成衬底的电子发射显示器。所述电子发射衬底包括至少一个电子发射装置。所述图像形成衬底包括至少一个荧光层，以及至少一个与所述荧光层相接触的电阻层。在使用中，功率通过所述电阻层施加到所述荧光层上。这种配置防止了在图像形成衬底的局部区域中的放电和电弧。

Description

电子发射显示器
技术领域
本发明涉及一种在显示期间能够防止放电和电弧的电子发射显示器。更特别地，本发明针对一种包括图像形成衬底的电子发射显示器，该图像形成衬底具有至少一个荧光层和至少一个电阻层。功率通过该至少一个电阻层施加在该至少一个荧光层上。
背景技术
通常，电子发射显示器从电连接到阴极电极上的电子发射装置发射电子。通过在阴极和门电极之间施加电场，产生量子力学隧道效应，电子发射装置被连接到阴极上。电子发射显示器利用热阴极或冷阴极作为电子源。利用冷阴极的电子发射显示器可被分类为场致发射器阵列(field emitter array，FEA)型、表面传导发射器(SCE)型、金属-绝缘体-金属(MIM)型、金属-绝缘体-半导体(MIS)型、冲击式电子表面发射(ballistic electron surfaceemitting，BSE)型等等。
电子发射装置用于形成电子发射显示器、各种背光(backlights)、用于平板印刷术(lithography)的电子束设备等等。典型的电子发射显示器包括用于发射电子的电子发射装置。电子发射显示器还包括荧光层，所发出的电子撞击该荧光层并发光。电子发射显示器通常包括多个电子发射装置，以及在电子发射衬底上的用于控制电子发射的控制电极。电子发射显示器还包括在图像形成衬底上的荧光层，以及连接到该荧光层上以加速所发射的电子朝向荧光层运动的加速电极。
如上所述，传统的电子发射显示器具有围绕图像形成衬底的电阻层。据说这些电阻层可抑制由图像形成衬底产生的放电和电弧。然而，这些电子发射显示器可被图像形成衬底的内部区域中产生的电弧所损坏，该图像形成衬底正是荧光层所在的位置。结果是，荧光层的寿命被缩短。此外，常用激光微调法在图像形成衬底上形成电阻层，以连接电阻层和电极。然而，这种用于形成电阻层的方法生产率很低，从而降低了产量。
发明内容
在本发明的一个实施例中，电子发射显示器包括形成在图像形成衬底中央的电阻层。将高驱动电压通过该电阻层施加到该图像形成衬底的荧光层上。
在本发明的一个示例性实施例中，电子发射显示器包括电子发射衬底，该电子发射衬底包括至少一个电子发射装置。该电子发射显示器还包括图像形成衬底，该图像形成衬底包括至少一个荧光层，以及至少一个与该荧光层相接触的电阻层。由电子发射装置发出的电子与荧光层相撞击，从而发出光。在使用中，功率通过该电阻层施加在该荧光层上。
在本发明的另一个示例性实施例中，电子发射显示器包括电子发射衬底，该电子发射衬底包括以矩阵形式排列的多个电子发射装置。该电子发射显示器还包括图像形成衬底，该图像形成衬底包括至少一个荧光层和至少一个与该荧光层相接触的电阻层。由电子发射装置发出的电子与荧光层相撞击，从而发出光。在使用中，功率通过该电阻层施加在该荧光层上。
在一个实施例中，电阻层具有约为103至约为1014Ω/□的表面电阻率(薄膜电阻)。在另一个实施例中，电阻层具有约为107至约为1014Ω/□的表面电阻率。电阻层可包括从由Co、Cr、氧化铬(CrOx)和氧化钌(RuOx)组成的组中选择的材料。该电阻层可为黑色。
在一个实施例中，该至少一个荧光层和至少一个电阻层形成至少一个子像素(sub-pixel)。在另一个实施例中，该至少一个荧光层和至少一个电阻层形成至少一个像素(pixel)。
在一个可选的实施例中，该电子发射显示器还包括在荧光层和电阻层之间的遮光层。遮光层可包括导电材料。
在一个实施例中，该电子发射衬底包括至少一个阴极电极和至少一个门电极，该阴极电极与该门电极绝缘并交叉。至少一个电子发射装置电连接到该阴极电极上。该电子发射衬底可包括至少一个位于阴极电极和门电极的交点处以矩阵形式排列的电子发射装置。该电子发射衬底还可包括第三电极，用于引导从电子发射装置发射的电子到荧光层。该电子发射显示器可进一步包括隔板，用于将电子发射衬底和图像形成衬底隔开。
附图说明
通过结合附图来参照下面的详细描述，本发明的上述及其它特征和优点将变得更加明显，其中：
图1为根据本发明一个实施例的电子发射显示器的示意性横剖面视图；
图2A为图1的电子发射显示器的图像形成衬底的一个代表性部分的示意性俯视图；
图2B为图2A的图像形成衬底沿线2B-2B剖切的横剖面视图；
图3A为根据本发明一个可选实施例的图像形成衬底的一个代表性部分的示意性俯视图；
图3B为图3A的图像形成衬底沿线3B-3B剖切的横剖面视图；
图4A为根据本发明另一个实施例的图像形成衬底的一个代表性部分的示意性俯视图；
图4B为图4A的图像形成衬底沿线4B-4B剖切的横剖面视图；
图5A为根据本发明另一个实施例的图像形成衬底的一个代表性部分的示意性俯视图；以及
图5B为图5A的图像形成衬底沿线5B-5B剖切的横剖面视图。
具体实施方式
现将参照附图描述本发明的示例性实施例。图1为根据本发明一个实施例的电子发射显示器的示意性横剖面视图。参见图1，电子发射显示器300包括：电子发射衬底100，该电子发射衬底100包括至少一个电子发射装置150；以及图像形成衬底200，该图像形成衬底200包括至少一个荧光层220和至少一个与该荧光层220接触的电阻层240。从电子发射衬底上的电子发射装置150发射的电子与荧光层220相撞击，从而发出光。在使用中，功率通过电阻层240施加在该荧光层220上。
更特别地，电子发射衬底100包括至少一个电子发射装置150，该电子发射装置150通过形成在阴极电极120和门电极140之间的电场发射电子。电子发射衬底100包括底层110、至少一个阴极电极120、至少一个门电极140、至少一个用于使阴极电极120与门电极140绝缘的绝缘层130、至少一个连接到阴极电极120上的电子发射装置150，以及栅极(grid electrode)(未示出)。在本实施例中，阴极电极120与门电极140互相垂直。在一个可选实施例中，阴极电极120与门电极140互相平行。
至少一个阴极电极120被以例如条纹形图案的预定图案布置在底层110上。底层110包括任意传统材料，例如玻璃或硅。底层110可利用碳纳米管(CNT：cardon nanotube)胶通过背面曝光法(rear surface exposure method)来形成。当以此方式形成时，底层110优选地包括诸如玻璃的透明衬底。
阴极电极120将来自数据驱动区域(未示出)和/或扫描驱动区域(未示出)的数据信号和/或扫描信号引导至电子发射装置150。电子发射衬底100包括位于阴极电极120与门电极140的交点处的电子发射装置150。阴极电极120可包括氧化锡铟(ITO)。
绝缘层130位于底层110上，覆盖着阴极电极120，以使阴极电极120和门电极140电绝缘。绝缘层130包括至少一个位于阴极电极120和门电极140的交点处的开口135。该开口135使阴极电极120得以暴露。
门电极140以例如条纹形的预定图案位于绝缘层130上，并沿垂直于阴极电极120的方向布置。门电极140将来自数据驱动区域(未示出)和/或扫描驱动区域(未示出)的数据信号和/或扫描信号引导至电子发射装置150。门电极140包括至少一个对应于绝缘层130中的开口135的开口145，用于使电子发射装置150得以暴露。
电子发射装置150电连接到阴极电极120上，并位于阴极电极120上对应于绝缘层中开口135和门电极中开口145的位置。在一个实施例中，电子发射装置包括从由碳纳米管、石墨、石墨纳米纤维、金刚石状碳、C60、硅纳米线等组成的组中选取的材料。
如上所述，电子发射衬底100包括多个电子发射装置150，每个电子发射装置150位于阴极电极120和门电极140的交点处。电子发射装置150以例如矩阵形状的预定图案布置在电子发射衬底100上。电子发射衬底100包括互相垂直布置的阴极电极120和门电极140、用于使阴极电极120与门电极140绝缘的绝缘层130、以及电连接到阴极电极120上的电子发射装置150。至少一个电子发射装置150在位置上对应于图像形成衬底200上的荧光层220。
栅极位于门电极140上，并包括至少一个开口，所发射的电子可穿过该开口。栅极将从电子发射装置150发出的电子引导至荧光层220，并防止由于电弧放电对电极的损害。在一个实施例中，该栅极包括导电网板(meshsheet)。
图像形成衬底200包括顶层210、至少一个位于顶层210上的荧光层220、以及至少一个与荧光层220接触并围绕荧光层220的遮光层230。从电子发射衬底100上的电子发射装置150发射的电子与荧光层220相撞击，从而发出光。图像形成衬底200还包括围绕至少一个荧光层220外缘的电阻层240。在包括遮光层230的实施例中，电阻层240可围绕至少一个遮光层230来定位。在使用中，功率通过电阻层240施加在荧光层220上。
当由电子发射装置发射的电子与荧光层220相撞击时，荧光层220发出光。将荧光层220有选择性地定位于图像形成衬底200的顶层210上，并以预定间距互相分隔开来。每个荧光层220包括单个层。例如，每个荧光层220可以包括荧光层、像素单元或线条单元，用于显示红(R)、绿(G)或蓝(B)色。在一个实施例中，顶层210包括透明材料。
遮光层230与以预定间距互相隔开的荧光层220相接触。遮光层230通过吸收和阻挡外部光并防止光串扰来提高对比度(contrast ratio)。在一个实施例中，遮光层230与荧光层220接触并围绕着荧光层220的外缘。类似地，电阻层240与荧光层220接触并围绕着荧光层220，以形成图像形成衬底200。
如上所述，电阻层240围绕着荧光层220的外缘。高电子加速电压(阳极电压)从外部电源(未示出)施加到图像形成衬底200上。在本实施例中，这些电压通过电阻层240施加到遮光层230和荧光层220上。因此，每个遮光层230包括导电材料。
电阻层240在图像形成衬底200的它们各自的区域中阻止放电和电弧。因而，电阻层240滤掉不稳定的和意外的诸如脉冲的高加速电压。结果是，只有稳定的电压被施加到图像形成衬底200上。在一个实施例中，每个电阻层240具有大约103至大约1014Ω/□的表面电阻率。依靠电子发射显示器的功率消耗不同，每个电阻层240可选地可具有大约107至大约1014Ω/□的表面电阻率。具有这些表面电阻率值的电阻层240可包括从由Co、Cr、氧化铬(CrOx)和氧化钌(RuOx)组成的组中选择的材料。电阻层240包括可由印制、沉积、台面涂覆(table coating)等形成的胶。此外，电阻层240可为黑色，如遮光层230那样，以防止光串扰。
电子发射显示器300还包括隔板310，以将电子发射衬底100和图像形成衬底200隔开。将正电压施加到阴极电极120上，将负电压施加到门电极140上，且将正电压施加到遮光层230上。结果是，由于阴极电极120和门电极140之间的电压差，在电子发射装置150周围产生电场。该电场使电子发射装置150发射电子。然后，施加到图像形成衬底200上的高电压导致所发射的电子与荧光层220的碰撞，该荧光层220对应于各个电子发射装置150的位置，从而发出光并显示图像。
现将描述本发明的各种可选实施例。例如，在一个实施例中，每个荧光层包括子像素单元、像素单元或线条单元。在另一个实施例中，电阻层起到遮光层的作用。
图2A为图1的电子发射显示器的图像形成衬底的一个代表性部分的示意性俯视图。图2B为图2A中的图像形成衬底沿线2B-2B剖切的横剖面视图。图2A和2B说明了本发明的一个实施例，其中荧光层形成至少一个子像素。
参见图2A和2B，图像形成衬底200包括至少一个形成在衬底200的顶层210上的荧光层220。至少一个遮光层230连接到每个荧光层220上，并围绕着荧光层220的外缘。荧光层220和遮光层230形成单个子像素，在图2A中以A表示。电阻层240连接到并围绕着每个遮光层230的外缘，如图2A所示。在本结构中，施加到图像形成衬底200上的电压通过电阻层240单独地施加到每个可导电的遮光层230和荧光层220上。在本实施例中，电阻层240起到遮光层230的作用。从而，当电阻层240包括黑色材料时，可省去遮光层230。
图3A为根据本发明一个可选实施例的图像形成衬底400的一个代表性部分的示意性俯视图。图3B为图3A中的图像形成衬底400沿线3B-3B剖切的横剖面视图。图3A和3B说明了本发明的一个可选实施例，其中荧光层形成至少一个像素。
参见图3A和3B，图像形成衬底400包括至少一个位于顶层410上的荧光层420。至少一个遮光层430连接到并围绕着至少一个荧光层420的外缘。电阻层440连接到并围绕着至少一个遮光层430，如图3A所示。荧光层420和遮光层430形成至少一个子像素，在图3A中以B表示。在本实施例中，荧光层420可包括单个像素。可选地，荧光层420可包括至少两个像素，如图3A中所示。在本实施例中，施加到图像形成衬底400上的电压通过电阻层440单独地施加到荧光层420上。
图4A为根据本发明另一个可选实施例的图像形成衬底500的一个代表性部分的示意性俯视图。图4B为图4A中的图像形成衬底500沿线4B-4B线剖切的横剖面视图。图4A和4B说明了本发明的另一个可选实施例，其中荧光层形成至少一个线条。
参见图4A和4B，图像形成衬底500包括至少一个形成在顶层510上的荧光层520。至少一个遮光层530连接到并围绕着每个荧光层520，如图4A所示。电阻层540连接到并围绕着每个遮光层530，如图4A所示。在本实施例中，荧光层520和遮光层530可形成单个线条。可选地，荧光层520和遮光层530可形成至少两个线条。根据本实施例，施加到图像形成衬底500上的电压通过电阻层540单独地施加到荧光层520上。
图5A为根据本发明另一个实施例的图像形成衬底600的一个代表性部分的示意性俯视图。图5B为图5A中的图像形成衬底600沿线5B-5B剖切的横剖面视图。
参见图5A和5B，图像形成衬底600包括至少一个形成在顶层610上的荧光层620。电阻层640连接到并围绕着每个荧光层620，如图5A所示。在此实施例中，电阻层640执行其它实施例中遮光层的功能，从而简化了图像形成衬底600的结构。在此实施例中，电阻层640包括黑色材料。尽管图5A描绘了每个荧光层620和电阻层640形成子像素，在图5A中以C表示，应当理解荧光层620和电阻层640可选地可形成像素，如结合图3A和3B之所述，或形成线条，如结合图4A和4B之所述。在此实施例中，稳定的加速电压通过电阻层施加到荧光层上，从而在图像形成衬底的局部区域阻止了放电和电弧。
如上所述，本发明的电子发射显示器通过采用电阻层来围绕着荧光层，防止了在图像形成衬底的局部区域中的放电和电弧。
尽管已经描述了本发明的示例性实施例，但是本领域技术人员将会理解：能够进行各种修改和变化，而不背离如所附权利要求中所揭示的本发明的精神和范围。
本申请要求在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2004-86957号、申请日为2004年10月29日的优先权，这里引用其整个公开内容作为参考。

Claims (34)

1.一种电子发射显示器，包括：
电子发射衬底，该电子发射衬底包括至少一个电子发射装置；和
图像形成衬底，该图像形成衬底包括：
至少一个荧光层，和
至少一个围绕着所述至少一个荧光层的电阻层，其中所述电阻层适于传递电压至所述至少一个荧光层。
2.根据权利要求1的电子发射显示器，其中所述至少一个电阻层与所述至少一个荧光层相接触。
3.根据权利要求1的电子发射显示器，其中所述电阻层具有约为103至约为1014Ω/□的表面电阻率。
4.根据权利要求3的电子发射显示器，其中所述电阻层具有约为107至约为1014Ω/□的表面电阻率。
5.根据权利要求1的电子发射显示器，其中所述电阻层包括从由Co、Cr、氧化铬(CrOx)和氧化钌(RuOx)组成的组中选择的材料。
6.根据权利要求1的电子发射显示器，其中所述至少一个荧光层和至少一个电阻层形成至少一个子像素。
7.根据权利要求1的电子发射显示器，其中所述至少一个荧光层和至少一个电阻层形成至少一个像素。
8.根据权利要求1的电子发射显示器，其中所述至少一个荧光层和至少一个电阻层形成至少一个线条。
9.根据权利要求1的电子发射显示器，其中所述电阻层包括黑色材料。
10.根据权利要求1的电子发射显示器，还包括至少一个在所述至少一个荧光层和所述电阻层之间的遮光层，其中所述至少一个遮光层围绕着所述至少一个荧光层，以及所述电阻层围绕着所述至少一个遮光层。
11.根据权利要求10的电子发射显示器，其中所述遮光层包括导电材料。
12.根据权利要求1的电子发射显示器，其中所述电子发射衬底还包括阴极电极和门电极，其中所述阴极电极和门电极被基本上互相垂直布置，所述至少一个电子发射装置以矩阵形式位于所述阴极电极和门电极的交点处。
13.根据权利要求12的电子发射显示器，其中所述电子发射衬底还包括位于所述阴极电极和门电极之间的绝缘层，所述电子发射装置电连接到所述阴极电极上。
14.根据权利要求12的电子发射显示器，其中所述电子发射衬底还包括：第三电极，用于将从所述电子发射装置发出的电子引导至所述图像形成衬底上的荧光层。
15.根据权利要求1的电子发射显示器，还包括：隔板，用于将所述电子发射衬底和所述图像形成衬底隔开。
16.一种电子发射显示器，包括：
电子发射衬底，该电子发射衬底包括至少一个以矩阵形式定位于所述电子发射衬底上的电子发射装置；和
图像形成衬底，该图像形成衬底包括：
至少一个荧光层，和
至少一个围绕着所述至少一个荧光层的电阻层，其中所述电阻层适于传递电压至所述至少一个荧光层。
17.根据权利要求16的电子发射显示器，其中所述电阻层与所述至少一个荧光层相接触。
18.根据权利要求16的电子发射显示器，其中所述电阻层具有约为103至约为1014Ω/□的表面电阻率。
19.根据权利要求16的电子发射显示器，其中所述电阻层具有约为107至约为1014Ω/□的表面电阻率。
20.根据权利要求16的电子发射显示器，其中所述电阻层包括从由Co、Cr、氧化铬(CrOx)和氧化钌(RuOx)组成的组中选择的材料。
21.根据权利要求16的电子发射显示器，其中所述至少一个荧光层和至少一个电阻层形成至少一个子像素。
22.根据权利要求16的电子发射显示器，其中所述至少一个荧光层和至少一个电阻层形成至少一个像素。
23.根据权利要求16的电子发射显示器，其中所述至少一个荧光层和至少一个电阻层形成至少一个线条。
24.根据权利要求16的电子发射显示器，其中所述电阻层包括黑色材料。
25.根据权利要求16的电子发射显示器，其中所述图像形成衬底还包括至少一个位于所述至少一个荧光层和所述电阻层之间的遮光层。
26.根据权利要求25的电子发射显示器，其中所述遮光层包括导电材料。
27.一种电子发射显示器，包括：
电子发射衬底，该电子发射衬底包括至少一个电子发射装置；和
图像形成衬底，该图像形成衬底包括：
至少一个荧光层，
至少一个围绕着所述至少一个荧光层的遮光层，和
至少一个围绕着所述至少一个遮光层的电阻层，其中所述电阻层适于传递电压至所述至少一个遮光层和至少一个荧光层。
28.根据权利要求27的电子发射显示器，其中所述电阻层具有约为103至约为1014Ω/□的表面电阻率。
29.根据权利要求27的电子发射显示器，其中所述电阻层具有约为107至约为1014Ω/□的表面电阻率。
30.根据权利要求27的电子发射显示器，其中所述电阻层包括从由Co、Cr、氧化铬(CrOx)和氧化钌(RuOx)组成的组中选择的材料。
31.根据权利要求27的电子发射显示器，其中所述至少一个荧光层和至少一个遮光层形成至少一个子像素。
32.根据权利要求27的电子发射显示器，其中所述至少一个荧光层和至少一个遮光层形成至少一个像素。
33.根据权利要求27的电子发射显示器，其中所述至少一个荧光层和至少一个遮光层形成至少一个线条。
34.根据权利要求27的电子发射显示器，其中所述遮光层包括导电材料。
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