DE4112078C2 - Anzeigevorrichtung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine ebene Anzeigevorrichtung, die als
Bildanzeigevorrichtung für verschiedene Arten elektronischer
und elektrischer Anwendungen, beispielsweise bei Fernsehgerä
ten, verwendet wird, und insbesondere eine Anzeigevorrich
tung, welche Feldemissionskathoden (im folgenden "FECs" be
zeichnet) verwendet, die als elektronenerzeugende Quelle in
Kombination mit Dünnfilmtransistoren (im folgenden mit "TFTs"
bezeichnet) eingesetzt ist, um eine Anzeige hoher Lumineszenz
zu erzeugen.
In der Praxis gibt es als ebene Anzeigevorrichtungen Flüssig
kristall-Anzeigevorrichtungen (LCD), Elektrolumineszenz-An
zeigevorrichtungen (ELD), Plasma-Anzeigetafeln (PDP) und
Fluoreszenz-Anzeigevorrichtungen (VFD). Verschiedene Verbes
serungen bezüglich der ebenen Anzeigevorrichtungen wurden ge
macht, um einen Ersatz für Kathodenstrahlröhren bereitzustel
len.
Beispielsweise wurde zum Zwecke der Verbesserung der Anzahl
der Bildzellen und Anzeigedichte bei LCDs eine Technik ver
wendet, bei welcher eine Elektrodenvorrichtung durch ein TFT-
Feld gebildet wird, und die Auswahl der Bildzellen durch das
Treiben einer Matrix ausgeführt wird, wobei eine der Elektro
den des TFTs als eine Elektrode verwendet wurde. Derartige
TFT-Techniken wurden entsprechend in VFDs verwendet, wobei
jeder der Elektroden des TFTs eine Elektrode des VFDs bildet
und eine Phosphorschicht auf der Elektrode zur Bildung einer
Anode angeordnet ist, welche einem Ein/Aus-Betrieb durch
einen Matrixtreiber unterworfen ist, welcher TFTs verwendet,
um somit das Auftreffen der Elektroden von einer Kathode auf
die Anode zu steuern, voraus Lichtemission oder Luminanz der
Anode resultiert.
Der schnelle Fortschritt der Techniken bei der Halbleiterher
stellung hat eine Möglichkeit hervorgebracht, die die Verwen
dung der FEC, welche zum Einsatz als Kathode für einen Vaku
umröhren-IC entwickelt wurde, als ebene Elektronenquelle er
laubt, so daß die Anwendung auf verschiedene Vorrichtungen
nun zu erwarten ist.
So offenbart die WO 88/01098 eine matrix-adressierte Anzeige
vorrichtung mit einer Kathodenmatrix, die zwischen einer
transparenten vorderen Platte und einer hinteren Platte ange
ordnet ist. Jede Kathode besteht hierbei aus einem Feldemis
sionskathodenbereich, der eine Vielzahl von elektronenemit
tierenden Spitzen aufweist. Zur Erzeugung und Steuerung der
Elektronenemission aus diesen ist jeweils eine elektrisch
leitende Gate- oder Extraktionselektrode mit jeweils einem
Loch zu jedem der Emitter an diese angrenzend angeordnet. Die
Anode besteht hier aus einem dünnen Film aus elektrisch leit
fähigem transparentem Material, wie etwa Indium-Zinn-Oxid und
kann darauf phosphorbeschichtete Schichten zur Bereitstellung
der Lumineszenz aufweisen.
Das Prinzip der Matrixadressierung zur Ansteuerung einer An
zeigevorrichtung ist beispielsweise in "Nachrichtentechnische
Zeitschrift", Bd. 33, H. 2, S. 80-88, (1980), oder in "Funk
schau", H. 11, S. 79-86, (1980), beschrieben. Insbesondere
die letztere Druckschrift beschreibt die prinzipielle Schal
tung einer Dünnfilmtransistoranordnung.
Ferner ist aus der DE 32 43 596 A1 eine Vorrichtung zur Übertragung
von Bildern auf einen Bildschirm bekannt, bei der Leuchtzen
tren des Bildschirms mit entsprechend dem zu übertragenden
Bild gesteuerten Elektrodenstrahlen angeregt werden, die von
Kathodenspitzen einer Dünnfilm-Feldeffektorkathode emittiert
werden. Die Kathodenspitzen können einzeln und auch simultan
angesteuert werden, wobei im letzteren Fall Ladungsübertra
gungssysteme verwendet werden.
In der US 4 528 480 wird ein Aufbau einer
Dünnfilmtransistorvorrichtung beschrieben. So besteht diese
aus zwei Dünnfilmtransistoren 12 und 13 und einem Kondensator
14. Der Transistor 12 umfaßt eine Halbleiterschicht 32A mit
einer Kanalregion 32Aa, jeweils darauf angeordnet eine
Soruce-Elektrode 38A und eine Drain-Elektrode 38B und eine
Gate-Elektrode 36A, die einen bestimmten Teil der Halbleiter
schicht 32A mittels eines Gate-Oxidfilms 33A Films überzieht.
Eine typische Struktur der FEC ist in Fig. 6 veranschaulicht, vergl. die JP 61-221 783 A,
wobei Bezugszeichen 100 ein in hoher
Konzentration dotiertes Substrat bezeichnet, woraus eine hohe
Leitfähigkeit resultiert. Auf dem Substrat 100 ist eine Iso
lationsschicht 101 aus SiO2 gebildet, welches mit Aussparun
gen 102 darauf gebildet ist. In jeder der Aussparungen 102
ist ein Emitter 103 aus Mo gebildet, um als Elektronenemit
terbereich zu wirken. Weiterhin umfaßt die FEC einen dünnen
Film aus Mo, welcher auf der Isolationsschicht so ausgebildet
ist, daß er die Emitter 103 umgreift, um so als Gate-Elek
trode 104 zu wirken.
Die wie oben beschrieben konstruierte FEC kann durch Wider
standsbeschichtung hergestellt werden, wie sie bei der Fein
behandlungstechnik in der Halbleiterherstellung verwendet
wird, durch Elektrodenstrahlbelichtung, Ätzen oder dgl.. Hin
sichtlich ihrer Dimensionen ist die FEC so ausgebildet, daß
die Aussparung 102 einen Durchmesser von 1 bis 2 µm hat, die
Isolationsschicht 101 1 bis 2 µm Dicke und die Gate-Elektrode
104 ca. 0,4 µm Dicke aufweisen. Weiterhin sind etwa 100 bis
10.000 Emitter in einer konischen Form gebildet und auf einer
Fläche von ca. 25 mm2 integriert, woraus die FEC entsteht.
Die so hergestellte FEC bewirkt ein elektrisches Feld von ca.
106 bis 107 V/cm, welches zwischen dem äußersten Ende des
Emitters 103 und der Gate-Elektrode 104 erzeugt wird, wenn
die Gate-Elektrode in einem Spektrum zwischen 10 und hunder
ten von V gegen das Substrat 100 vorgespannt ist, so daß die
Elektronen von hunderten mA alle von dem äußersten Ende der
Emitter 103 entladen werden.
Daher ist durch die Verwendung der FEC eine Reduzierung des
Energieverbrauchs zu erwarten, da eine kalte Elektrode im
Vergleich zu einer thermionischen Kathode, welche üblicher
weise für eine Fluoreszenzanzeigevorrichtung verwendet wurde,
die matrixartige Ansteuerung der Kathode erlaubt, die selbst als
Elektronen emittierende Quelle wirkt und eine ebene Elektrode
großer Fläche bereitstellt. Eine Anzeigevorrichtung FECs
verwendet, wurde in der JP-61-221783 A
und in "JAPAN DISPLAY '86", Seiten 512 bis 515,
beschrieben.
LCDs, die TFTs verwenden, erfordern weiterhin Treiber-TFTs,
die in der gleichen Ebene wie die Bildzellen angeordnet sind,
zusätzlich zu den TFTs für die Bildzellen, sowie einen Kon
densator, um eine Auslastung von 1 zu erreichen. Bedauerli
cherweise bewirken diese eine tote Fläche innerhalb der An
zeigefläche, was einer Verbesserung der Anzeigedichte entge
gensteht.
Weiterhin verwenden die FECs verwendende Anzeigevorrichtungen
üblicherweise einen Treibermodus, wobei eine XY-Matrix durch
das Substrat definiert ist, auf welchem die konischen FECs
angeordnet sind (Kathodenlinie), sowie durch eine Gate-Elek
trodenlinie, und die FECs werden unter Zeitaufteilung ange
trieben. Damit verringert sich die Auslastung, wenn sich die
Anzeigedichte erhöht, so daß die Anzeigevorrichtung nicht
ausreichend Lumineszenz aufweist. Eine Erhöhung der Lumines
zenz erfordert eine Erhöhung der Gate-Spannung oder der An
odenspannung, so daß der Aufbau der Vorrichtung verkompli
ziert ist, da besondere Maßnahmen wie Isolation zwischen den
Elektroden und dgl. erforderlich sind.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anzeigevor
richtung in bezug auf die obenbeschriebenen Nachteile des
Standes der Technik zu verbessern, welche in der Lage ist,
eine ausreichende Lumineszenz bei der Verwendung von FECs als
ebene Elektronenquelle hervorzubringen.
Eine Anzeigevorrichtung zur Lösung dieser Aufgabe ist in dem
Hauptanspruch gekennzeichnet.
Der Substratbereich umfaßt Dünnfilmtransistor
bereiche (TFT-Bereiche), die eine Speicherfunktion ausführen,
sowie Feldemissionskathodenbereiche (FEC-Bereiche), welche
jeweils mit einer Elektrode eines der TFT-Bereiche verbunden
sind.
Bei der erfindungsgemäßen, oben beschriebenen
Anzeigevorrichtung wird das TFT-Feld, welches auf dem Sub
stratbereich gebildet ist, matrixartig angetrieben und das
FEC-Feld, welches mit dem TFT-Feld verbunden ist, in einem
Zeitteilungsverfahren angewählt, beispielsweise spaltenweise.
Gleichzeitig wird, synchron mit dem
Betrieb, ein Anzeigesignal auf jede Reihe der Feldanordnung
angelegt, um die FEC-Bereiche anzuwählen, um ein elektrisches
Feld zu entladen und somit Elektronen zu emittieren. Die TFTs
umfassen jeweils einen Kondensator, welcher ein Eingangssi
gnal hält, bis das nächste Signal angelegt wird, so daß die
Elektronen während dieser Zeit weiterhin entladen werden.
Eine Anodenspannung wird an die Phosphorschicht angelegt,
welche auf der Anode oder jeder der Anoden, die auf dem An
zeigesubstrat angeordnet sind, anliegt. Somit schlagen die
von den FEC-Bereichen emittierten Elektronen auf die
Phosphorschicht, woraus eine Lichtemission oder Luminanz re
sultiert. Die Luminanz wird bis zum nächsten Signal auf
rechterhalten, welches der Signallinie der TFT-Bereiche zuge
führt wird. Dies bewirkt, daß der Auslastungsgrad für die Lu
minanz annähernd 1 ist, so daß eine hohe Leuchtkraft erzielt
wird. Alternativ erlaubt dies, daß die Anzeigevorrichtung bei
einer bemerkenswert reduzierten Spannung betrieben wird.
Weiterhin macht der oben beschriebene Aufbau der vorliegenden
Erfindung die Notwendigkeit der Bereitstellung eines Steuer
schaltkreise zum Anwählen von Bildzellen unnötig, wodurch die
Anzeigedichte verbessert und die Gleichförmigkeit der Anzeige
garantiert werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus
der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand
der Figuren. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Elektrodenstruk
tur für ein Ausführungsbeispiel einer erfindungs
gemäßen Anzeigevorrichtung;
Fig. 2 eine Schnittansicht eines Kathodensubstrates;
Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Anodenstruktur
für eine Vollfarbenanzeigevorrichtung (full co
lour display);
Fig. 4 ein Schaltdiagramm des Betriebsprinzips der An
zeigevorrichtung gemäß Fig. 1, wobei die Art der
Elektrodenverbindung gezeigt ist;
Fig. 5 ein Treiberzeitdiagramm, welches den Betrieb der
Anzeigevorrichtung nach Fig. 1 zeigt; und
Fig. 6 eine Schnittansicht, die die Struktur einer
Feldemissionskathode zeigt.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Elektrodenstruktur für ein Aus
führungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung
und Fig. 2 ein Kathodensubstrat, welches als ein Substratbe
reich dient. Bezugszeichen 1 bezeichnet die Dünnfilmtransi
storbereiche (im folgenden als "TFT-Bereiche" bezeichnet),
welche für jede Bildzelle zwei Transistoren Tr1 und Tr2 und
einen Kondensator C umfassen. Bezugszeichen 2 bezeichnet
einen Feldemissionskathodenbereich (im folgenden als "FEC-Be
reich" bezeichnet). In jedem FEC-Bereich sind auf einer ge
meinsamen Kathode 100 bis 1000 FECs integriert, welche je
weils eine wie in Fig. 6 gezeigte Mikrostruktur aufweisen,
woraus resultiert, daß diese eine Bildzelle bilden. Die Emit
ter der FECs einer Bildzelle sind mit einer der Elektroden
(Drain- oder Source-Elektrode) des Treibertransistors Tr1 des
TFT-Bereiches 2 verbunden. Weiterhin ist eine Gate-Elektrode
in der Nähe der Emitter angeordnet, welche entsprechend zu
jedem der Emitter ein Loch aufweist. Die Gate-Elektrode ist
für alle Bildzellen gemeinsam ausgebildet.
Die Anzeigevorrichtung des gezeigten Ausführungsbeispieles
umfaßt weiterhin ein Anodensubstrat 3, welches als Anzeige
substratbereich dient. Das Ausführungsbeispiel ist so gebil
det, daß eine Anzeige durch das Anodensubstrat 3 gesehen wer
den kann, weshalb es aus einem transparenten Material wie
Glas, Keramik oder dergleichen gebildet ist. Auf der Oberflä
che des Anodensubstrats 3 ist gegenüber den FEC-Bereichen 2
wenigstens eine Anode 4 angeordnet, auf welcher eine Phos
phorschicht 5 gebildet ist.
Wird eine Monochromanzeige gewünscht, kann eine Anode gemein
sam für alle Bildzellen verwendet werden, wobei eine Phos
phorschicht 5 über die gesamte Anode 4 gebildet sein kann. Um
jedoch Kreuzkopplungen der Anzeige vorzubeugen, können eine
Vielzahl von Phosphorschichten 5 streifenförmig auf der Anode
4 angeordnet sein. Alternativ können diese auch punktförmig
aufgebracht werden. Ist eine Vollfarbanzeige gewünscht (full
colour display), werden drei solcher Anoden 4 in geteilter
Form angeordnet, wobei auf jeder der Anoden Phosphorschichten
von roten (R), grünen (G) und blauen (B) Leuchtfarben aufge
bracht werden, wie in Fig. 3 gezeigt ist.
Die gezeigte Anzeigevorrichtung umfaßt weiterhin ein Katho
densubstrat 6, welches in der in Fig. 2 gezeigten Weise aus
gebildet ist. In Fig. 2 ist der Treibertransistor Tr1 des
TFT-Bereiches 1 und der FEC-Bereich 2 gezeigt. Das gezeigte
Ausführungsbeispiel verwendet eine polykristalline Si-Dünn
filmtransistorstruktur. Insbesondere ist auf dem Kathodensub
strat 6, welches aus einem isolierenden Material wie Glas
oder dergleichen gebildet ist, eine Source-Elektrode 7 und
eine Drain-Elektrode 8 angeordnet, auf welchen eine Halblei
terschicht 9 aus polykristallinem Silicium so angeordnet ist,
daß beide Elektroden überbrückt sind. Die Struktur umfaßt
weiterhin ein Gate 11, welches durch Laminieren eines isolie
renden Gate-Films 10 aus SiO2 auf der Halbleiterschicht 9
aufgebracht wird, so daß der Transistor Tr1 gebildet ist. Die
Gate-Schicht 11 und die Drain-Elektrode 8 weisen je
weils eine (nicht gezeigte) Leitung auf, welche auf dem Ka
thodensubstrat 6 angeordnet ist und sich zum FEC-Bereich 2
erstreckt. Die Source-Elektrode 7 umfaßt eine (nicht ge
zeigte) Leitung, welche elektrisch mit dieser verbunden und
geerdet ist. Die Leitungen der Source-Elektrode 7 und der
Gate-Schicht 11 sind durch eine Isolationsschicht zueinander
überlagert, an welche der Kondensator C gebildet ist. Die
Leitung der Gate-Schicht 11 ist über einen Leitungsdraht mit
einer Source-Elektrode 7a des Schalttransistors Tr2 verbunden
(Fig. 1).
Der TFT-Bereich 1 und der Kondensator C können durch Aufdamp
fen, Kathodenzerstäubung oder Ätzung hergestellt werden, wie
es üblicherweise zur Herstellung von Halbleitern verwendet
wird. Auf dem so gebildeten TFT-Bereich 1 ist eine Isolati
onsschicht aus einem geeigneten Material. wie Si3N4, SiO2 oder
dergleichen gebildet ist, um als eine Passivierungsschicht zu
dienen. Die Isolationsschicht 12 ist so ausgebildet, daß sie
den FEC-Bereich 2 umspannt.
Der FEC-Bereich 2 wird gebildet, indem zunächst auf der Iso
lationsschicht 12, welche auch als Passivierungsschicht des
TFT-Bereichs 1 dient, ein Metallfilm, wie beispielsweise Mo
lybdän (Mo) mittels einer Elektronenstrahlaufbringtechnik an
geordnet wird, welche eine Gate-Elektrode 13 des FEC bildet.
Dann wird die Gate-Elektrode 13 mit einer Vielzahl von Lö
chern 13a durch Fotolithagraphie gebildet. Entsprechend wird
die Isolationsschicht 12 geätzt, um die Leitungen der Drain-
Elektrode 8 freizulegen, während die Gate-Elektrode 13 abge
deckt ist, um somit die Aushöhlungen 14 zu bilden. Die frei
liegenden Bereiche der Leitungen der Drain-Elektrode 8 bilden
jeweils eine Kathode 15 des FEC. Abschließend wird Mo auf der
Kathode 15 in den Aushöhlungen 14 durch Elektronenstrahlauf
bringtechniken aufgebracht, so daß eine Vielzahl von koni
schen Emittern 16 ausgebildet werden, um als Emittergruppe zu
dienen, wodurch der FEC-Bereich 2 gebildet ist.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfaßt der FEC-Bereich 2
für eine Bildzelle, die mit jedem Treibertransistor 1 verbun
den ist, 100 bis 1000 Emitter 16.
Das Anodensubstrat 3 und das Kathodensubstrat 6 dienen als
vordere und hintere Platte eines kistenförmigen Umschlages,
welcher dann auf Hochvakuum evakuiert wird, wodurch die ge
zeigte Anzeigevorrichtung gebildet ist.
Das gezeigte Ausführungsbeispiel kann so ausgebildet sein,
daß zwischen den Kathoden 15, die auf dem Kathodensubstrat 6
ausgebildet sind, Bänke so angeordnet sind, daß sie sich
senkrecht zu der Phosphorschicht 5 erstrecken. Diese Ausbil
dung verhindert effektiv eine Kreuzkopplung der Anzeige in Längs
richtung der Phosphorschicht. Die Bänke können entweder auf
der Gate-Elektrode 13 oder auf dem Anodensubstrat 3 angeord
net sein.
Im folgenden wird der Betrieb der oben beschriebenen Anzeige
vorrichtung unter Hinweis auf Fig. 4 beschrieben, in welcher
das Betriebsprinzip gezeigt ist. In dem beschriebenen Ausfüh
rungsbeispiel sind drei Anoden 4 voneinander getrennt ange
ordnet, wobei auf jeder eine Phosphorschicht einer roten
Leuchtfarbe (R), einer grünen Leuchtfarbe (G) und einer
blauen Leuchtfarbe (B) wiederholt für eine Vollfarbanzeige
aufgebracht sind.
Eine Bildzelle bestehend aus R, G und B umfaßt den TFT-Be
reich 1 mit den Transistoren Tr1 und Tr2 sowie dem Kondensa
tor C, den FEC-Bereich 2 (mit den Emittern. 16 und der Gate-
Elektrode 13), welcher mit der Drain-Elektrode 8 des Transi
stors verbunden ist, und die drei Anoden 4, welche elektrisch
voneinander getrennt sind und jeweils die Phosphorlagen R, G
und B aufweisen. Eine Vielzahl von Bildzellen, die jeweils,
wie oben beschrieben, gebildet sind, sind matrixartig ange
ordnet, um die Anzeigebildebene zu bilden.
Die Anoden 4 der entsprechenden Bildzellen, die die matrixar
tige Anzeigenbildebene bilden, sind im allgemeinen jeweils
mit den Phosphorlagen R, G, B untereinander verbunden und
dann an äußere, Anschlüsse herausgeführt, wie in Fig. 4 ge
zeigt. Weiterhin sind die Gates 17 der Transistoren Tr2 der
Bildzellen, die die Matrix bilden, üblicherweise in jeder
Spalte der Matrix verbunden und dann an äußere Anschlüsse
herausgeführt. Weiterhin sind die Drain-Elektroden 18 der
Transistoren Tr2 üblicherweise in jeder Reihe der Matrix mit
einander verbunden und dann an äußere Anschlüsse herausge
führt.
Unter Hinweis auf Fig. 4 und 5 wird die Art des Betriebs der
Anzeigevorrichtung beschrieben. Das Ausführungsbeispiel ist
so gebildet, daß es, wie oben beschrieben, eine Vollfarban
zeige durchführt. Insbesondere verwendet es, wie in Fig. 5
gezeigt, ein System, bei welchem Daten für rote, grüne und
blaue Leuchtfarben in ersten, zweiten und dritten Feldern
entsprechend für eine Bildzelle (oder Rahmen) angezeigt wer
den.
In dem ersten Feld wird eine Anodenspannung an die rot
leuchtende Phosphorfarbe oder den Bereich R der Anode 4 ange
legt, um ein Scan-Signal an die erste Spalte anzulegen. Dar
aus resultiert, daß ein On-Signal an die Gates aller Transi
storen Tr1 angelegt wird, die mit der ersten Spalte verbunden
sind. Gleichzeitig wird ein Löschsignal (Erdung oder negative
Spannung) an alle Reihendatenlinien angelegt (Reihendaten 1,
2, ----, m in Fig. 5), um zu bewirken, daß die Kondensatoren
C der TFT-Bereiche 1, die mit der ersten Spalte verbunden
sind, entladen werden. Damit bewirkt das Abtasten der ersten
spalte gemäß Fig. 5, daß die erste Spalte gelöscht wird
(cleared). Dann wird ein Reihendatensignal an jeder erforder
liche Reihe angelegt, in Abhängigkeit von den Reihenanzeige
daten. Insbesondere wird ein Signal "1" an die erforderlichen
Reihen während einer Zeitperiode angelegt, in welcher Daten
für die erste Spalte eingeschrieben werden, wenn Lichtemis
sion oder Aufleuchten gewünscht wird; wird keine Lichtemis
sion gewünscht, wird ein Signal "0" angelegt, wie dies durch
gebrochene Linien gezeigt ist.
Das Datensignal wird in dem Kondensator C akkumuliert, wäh
rend der Transistor Tr2 eingeschaltet bleibt, so daß der
Treibertransistor Tr1 gesteuert werden kann. Ist das Reihen
datensignal "1", bewirkt die Ladung des Kondensators C, daß
der Treibertransistor Tr1 eingeschaltet ist, woraus resul
tiert, daß an die Emitter 16 eine Erdungsspannung anliegt, so
daß ein großes elektrisches Feld zwischen der Gate-Elektrode
13 und den Emittern 16 gebildet werden kann, um zu bewirken,
daß Elektronen von dem Emitter 16 entladen werden. Sie pral
len dann auf die Anode 4 auf, an welcher eine Anodenspannung
anliegt, so daß ein Aufleuchten einer roten Farbe durchge
führt wird. Ist das Reihendatensignal "0", findet keine Elek
tronenentladung statt, da keinerlei Ladung im Kondensator C
akkumuliert wird, so daß die Anode 4 keine Lichtemission
durchführt.
Der Kondensator C wird geladen gehalten, auch wenn das Rei
hendatensignal gelöscht ist und der Transistor Tr2 angeschal
tet ist. Daraus resultiert, daß der Treibertransistor Tr1 an
geschaltet bleibt, bis das nächste Löschsignal angelegt wird,
so daß der Emitter 16, der mit dem Transistor Tr1 verbunden
ist, weiterhin Elektronen emittiert, so daß die Erleuchtung
auf der Anode 4 beibehalten wird.
Entsprechend ist ein Spaltentastsignal auf die zweite Spalte
anzulegen, um diese auszuwählen, und Reihendaten werden syn
chron mit dem Spaltentastsignal angelegt, womit die Lichte
mission gesteuert wird. Wenn die Anzeige ei
ner roten Leuchtfarbe in dem ersten Feld vervollständigt ist,
wird der Betrieb des zweiten Feldes initiiert, wobei der Kon
densator jeder der Reihen entladen bzw. in den entsprechenden
Bereichen der Reihendaten gelöscht wird und dann eine Anzeige
einer grünen Leuchtfarbe im zweiten Feld durchgeführt wird.
Ein entsprechender Betrieb wird im dritten Feld ausgeführt,
was zu einer Anzeige einer blauen Leuchtfarbe führt.
Die Luminanzen der drei Leuchtfarben in den drei Feldern wer
den von einem Betrachter gemischt wahrgenommen, woraus eine
Vollfarbanzeige vervollständigt ist.
Wie aus dem Vorhergehenden zu erkennen ist, ist die erfin
dungsgemäße Anzeigevorrichtung so ausgebildet, daß die FECs
durch den TFT-Schaltkreis getrieben werden, welcher eine
Speicherfunktion ausführt. Ein derartiger Aufbau ermöglicht,
daß der Auslastungsgrad annähernd auf "1" er
höht werden kann. Wird eine Vollfarbanzeige durchgeführt,
kann der Auslastungsgrad bis zu einer Höhe von "1/3" angeho
ben werden. Damit ermöglicht die vorliegende Erfindung die
gleiche Lumineszenz, wie sie bei herkömmlichen Anzeigevor
richtungen erreicht werden kann, die FECs als Elektronen
quelle verwenden, während die Anodenspannung abnimmt.
Weiterhin werden bei der vorliegenden Erfindung die Elektro
nenentladungsbereiche und Speicherbereiche auf der Seite des
Substrates angeordnet, wodurch die Anode, die die Anzeigene
bene bildet, sehr nah angeordnet werden kann.
Claims (5)
1. Anzeigevorrichtung mit
- 1. - einer kastenförmigen evakuierten Hülle mit einem An odensubstrat (3) als eine vordere Abdeckung und einem Kathodensubstrat (6) als hintere Platte;
- 2. - auf dem Kathodensubstrat (6) gebildeten Dünnfilmtransi storbereichen (1) für eine Vielzahl von Bildzellen, die jeweils zwei Transistoren (Tr1, Tr2) und einen Kondensator umfassen und eine Speicherfunktion haben;
- 3. - einer Passivierungsschicht (12) aus einem isolieren den Material auf den Dünnfilmtransistorbereichen (1);
- 4. - in der Passivierungsschicht (12) jedes Dünnfilmtran sistorbereichs (1) gebildeten Feldemissionskathoden bereichen (2), die jeweils eine Vielzahl von elek trisch voneinander getrennten Kathoden (15) aufwei sen, wobei jede Kathode (15) mit einer Vielzahl von Feldemssionsemittern (16) versehen ist und mit einem der Transistoren (Tr1) des zugehörigen Dünnfilmtran sistorbereiches (1) zur Steuerung der Elektronenemis sion der Feldemissionsemitter (16) verbunden ist;
- 5. - einer auf der Passivierungsschicht (12) angeordneten, allen Feldemissionskathodenbereichen (2) gemeinsamen Gate-Elektrode (13), die zu jedem Feldemissionsemit ter (16) ein diesen umgebendes Loch aufweist; und
- 6. - einem auf dem Anodensubstrat (3) gebildeten Anzeigesubstratbereich, der wenigstens eine Anode (4) aufweist, die gegenüber dem Kathodensubstrat (6) angeord net ist und wenigstens eine auf ihr abgeschiedene Phosphor schicht (5) aufweist.
2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Vielzahl von Phosphorschichten (5)
streifenförmig auf der wenigstens einen Anode (4) angeordnet sind.
3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Vielzahl von Phosphorschichten (5)
punktförmig auf der wenigstens einen Anode (4) angeordnet sind.
4. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Anzeigesubstratbereich in drei Berei
che geteilt ist, auf welchen jeweils Phosphorschichten (5)
von roter, grüner und blauer Leuchtfarbe angeordnet
sind.
5. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Kathodensubstrat (6) eine Source-Elek
trode (7) und eine Drain-Elektrode (8) aufweist, und daß eine Halb
leiterschicht (9) aus polykristallinem Silizium derart dar
auf angeordnet ist, daß sie die beiden Elektroden (7, 8) über
brückt, und daß ein Gate (11) gebildet ist, indem ein iso
lierender Gate-Film (10) aus SiO2 auf der Halbleiterschicht (9)
aufgebracht ist.
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