DE4345504B4 - Feldemissions-Anzeigevorrichtung - Google Patents

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Abstract

Feldemissions-Anzeigevorrichtung mit einer Anzahl von Feldemittern (22A bis 22C) mit einem positiven und einem negativen Spannungsversorgungsanschluß und mit mehreren Emitterstromsteuerschaltungen (QC, QR), die je in Reihe zwischen den negativen Spannungsversorgungsanschluß und mindestens einen der Feldemitter (22A bis 22C) geschaltet sind und mittels welchen der elektrische Stromfluß in einem Stromflußpfad zwischen dem negativen Spannungsversorgungsanschluß und dem jeweiligen mindestens einen Feldemitter (22A bis 22C) steuerbar ist; gekennzeichnet durch
mehrere schmelzbare Verbindungen (FL), von denen jede mindestens einem der Feldemitter (22A bis 22C) zugeordnet ist und in den Stromflußpfad zwischen einem der Spannungsversorgungsanschlüsse und den der jeweiligen schmelzbaren Verbindung (FL) zugeordneten mindestens einen Feldemitter (22A bis 22C) geschaltet ist;
wodurch der Stromfluß durch den mindestens einen Feldemitter (22A bis 22C) unterbunden werden kann, ohne den Stromfluß durch andere Feldemitter (22A bis 22C) der Anzeigevorrichtung zu unterbinden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Feldemissions-Anzeigevorrichtung mit einer Anzahl von Feldemittern und ein Verfahren zum Unterbinden eines Stromflusses zu mindestens einem der Feldemitter.
  • Bei einer Feldemissions-Anzeigevorrichtung handelt es sich um eine Flachtafelanzeigevorrichtung, insbesondere eine matrixadressierbare Flachtafelanzeigevorrichtung, in der hohe Pixel-Aktivierungsspannungen geschaltet werden müssen. Es werden Reihen- und Spaltensignalspannungen ermöglicht, die mit herkömmlichen CMOS-, NMOS- oder anderen üblichen integrierten Schaltkreisen hinsichtlich der Logik-Spannungs-Pegel kompatibel sind, wobei außerdem viel höhere Pixel-Aktivierungsspannungen erreicht werden.
  • Über ein halbes Jahrhundert hinweg war die Kathodenstrahlröhre (CRT) das Anzeigegerät zur Visualisierung von Information schlechthin. Obschon Kathodenstrahlröhren in diesem Zeitraum bezüglich ihrer speziellen Eigenschaften erheblich verbessert wurden, insbesondere hinsichtlich Farbe, Helligkeit, Kontrast und Auflösung, blieben diese Geräte nach wie vor voluminös und in starkem Maße leistungsverbrauchend. Mit dem Aufkommen von tragbaren Rechnern stieg entsprechend das Bedürfnis, Anzeigemittel zur Verfügung zu haben, die sich nicht nur durch geringes Gewicht und kompakte Bauweise auszeichnen, sondern außerdem mit geringer Leistung betrieben werden können. Obschon derzeit praktisch bei Laptop-Rechnern überall Flüssigkristallanzeigevorrichtungen eingesetzt werden, leiden diese jedoch unter einem geringen Kontrast, verglichen mit Kathodenstrahlröhren, einem beschränkten Sichtwinkelbereich, wobei eine beträchtliche Leistungsaufnahme speziell bei den Farbversionen dieser Anzeigevorrichtungen hinzukommt, so daß sich ihr Einsatz für den Batteriebetrieb kaum empfiehlt. Verglichen mit Kathodenstrahlröhren gleicher Bildschirmgröße sind die Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtungen wesentlich teurer.
  • Aufgrund der Nachteile der Flüssigkristallanzeigevorrichtungen konzentrierten sich die Entwicklungen in der Industrie sehr stark auf die Dünnschicht-Feldemissions-Anzeigevorrichtungen. Flachtafelanzeigen, die in dieser Technologie ausgeführt sind, besitzen ein matrixadressierbares Feld von spitz zulaufenden Dünnschicht-Kalt-Feldemissions-Kathoden in Kombination mit einem Leuchtstoffbildschirm. Das Phänomen der Feldemission wurde in den fünfziger Jahren entdeckt, und erhebliche Forschungen durch zahlreiche Personen, beispielsweise Charles A. Spindt von SRI International, haben die Technologie derart verbessert, daß die Aussichten, billige, wenig Leistung aufnehmende, sich durch hohe Auflösung und hohen Kontrast auszeichnende, flache Vollcolor-Anzeigevorrichtungen herstellen zu können, vielversprechend sind. Allerdings bleibt noch viel Arbeit zu erledigen, um die Technologie bis zur kommerziellen Auswertbarkeit voranzutreiben.
  • Es gibt eine Reihe von Problemen in Verbindung mit den derzeit verfügbaren matrixadressierbaren Feldemissionsanzeigevorrichtungen. Frühere derartige Anzeigevorrichtungen wurden so aufgebaut, daß ein Spaltensignal einen einzelnen leitenden Streifen innerhalb des Gitters aktivierte, während ein Reihensignal einen leitenden Streifen innerhalb der Emitter-Basiselektrode aktivierte. Am Schnittpunkt einer aktivierten Spalte mit einer aktivierten Reihe existiert dann eine Gitter-Emitter-Spannungsdifferenz, die ausreicht, eine Feldemission zu induzieren, mit der Folge, daß der zugehörige Leuchtstoff in dem phosphoreszierenden Schirm aufleuchtet. In 1, die eine representative Darstellung des Aufbaus einer derartigen Vorrichtung ist, schneiden sich drei Gitterstreifen (Gitter) 11A, 11B und 11C mit einem Trio von Emitter-Basiselektroden-(Reihen-)Streifen 12A, 12B und 12C. In dieser Darstellung enthält jede Reihen-Spalten-Schnittstelle (das Äquivalent eines einzelnen Pixels oder Bildelements innerhalb der Anzeigevorrichtung) sechzehn Feldemissionskathoden (im folgenden "Emitter") 13. In der Praxis kann die Anzahl von Emitterspitzen pro Pixel sehr stark schwanken. Die Spitze jeder Emitterspitze ist umgeben von einer Gitterstreifen-Öffnung 14. Damit eine Feldemission erfolgt, muß die Spannungsdifferenz zwischen einem Reihenleiter und einem Spaltenleiter mindestens so groß sein wie eine Spannung, die akzeptierbaren Feldemissionspegeln entspricht. Die Intensität der Feldemission hängt sehr stark von verschiedenen Faktoren ab, von denen der wichtigste die Schärfe der Kathoden-Emitterspitze und die Stärke des elektrischen Feldes an der Spitze ist. Obschon ein für den Betrieb von Flachtafelanzeigevorrichtungen geeigneter Pegel der Feldemission mit Emitter-Gitter-Spannungen von lediglich 80 Volt erreicht wurde (man erwartet, daß sich diese Zahl in den kommenden Jahren durch weitere Verbesserungen der Struktur des Emitters und durch Verbesserungen der Fertigungstechnik verringert), werden die Emissionsspannungen dennoch auch in der Zukunft wesentlich größer als 5 Volt sein, was dem Standardpegel "1" in der CMOS-, NMOS- und TTL-Technologie entspricht. Wenn also die Feldemissions-Schwellenspannung 80 Volt beträgt, müssen die Reihen- und Spaltenleitungen so ausgelegt werden, daß sie zwischen 0 und entweder +40 oder –40 Volt schalten können, um zu einer Schnittstellen-Spannungsdifferenz von 80 Volt zu kommen. Folglich ist es notwendig, ein Hochspannungs-Umschalten bei diesen Reihen- und Spaltenleitungen hervorzurufen. Es gibt folglich nicht nur das Problem, geeignete Treiber zum Schalten derart hoher Spannungen zu entwickeln, sondern man muß sich auch mit dem Problem übermäßiger Leistungsaufnahme befassen, bedingt durch die kapazitive Kopplung von Reihen- und Spaltenleitern. Das heißt: je höher die Spannung auf den Leitungen, desto größer ist die Leistung, die zum Treiben der Anzeigevorrichtung benötigt wird.
  • Ein Beispiel, bei welchem die zur Erzielung einer Lichtemission benötigte Spannung mittels Schalttransistoren geschaltet werden muß, ist aus der DE 27 56 354 C2 bekannt, dort allerdings für eine Gasentladungsanzeigevorrichtung mit matrixartig angeordneten Gasentladungszellen.
  • Was gebraucht wird, ist ein Typ einer Feldemissionsanzeige-Architektur, der die Probleme des Schaltens hoher Spannungen überwindet und das Problem von Emitter-Gitter-Kurzschlüssen erheblich mildert und darüberhinaus die Leistungsaufnahme der Anzeigevorrichtung herabsetzt.
  • Aus der DE 41 12 078 A1 ist eine Feldemissionsanzeigevorrichtung bekannt, bei welcher zwischen den Feldemitter eines jeden Pixels und Masse ein Treibertransistor geschaltet ist, der in Abhängigkeit von der Ladespannung eines Kondensators leitend oder nicht-leitend gesteuert wird. Dabei ist der Kondensator zwischen Gate und Source des Treibertransistors geschaltet und ist mittels eines Ladetransistors, mit dem er in Reihe geschaltet ist, auf- und entladbar. Der Gateanschluß des Ladetransistors ist mit dem Spaltenleiter und dessen Drainanschluß ist mit dem Reihenleiter des zugehörigen Pixels verbunden. Der Sourceanschluß des Ladetransistors ist mit dem Gateanschluß des Treibertransistors verbunden. Die beiden Transistoren brauchen nicht die relativ hohe Feldemissionsspannung zu schalten sondern nur Spalten- und Reihenleitersignale, die viel niedriger sein können als die Feldemissionsspannung.
  • Zusätzlich zu dem Problem des Schaltens hoher Spannungen leiden Feldemissions-Anzeigevorrichtungen aufgrund der Möglichkeit von Emitter-Gitter-Kurzschlüssen an einer geringen Fertigungsausbeute und geringer Zuverlässigkeit. Derartige Kurzschlußerscheinungen beeinflussen die Spannungsdifferenz zwischen den Emittern und dem Gitter innerhalb des gesamten Feldes und können sehr wohl zu einer völligen Unbrauchbarkeit des Feldes führen, entweder deshalb, weil derart viel Leistung verbraucht wird, daß die Leistungsversorgung keine ausreichend hohe Spannung zur Induzierung der Feldemission zu liefern vermag, oder weil tatsächlich so viel Wärme erzeugt wird, daß ein Teil des Feldes schmilzt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Feldemissions-Anzeigevorrichtung verfügbar zu machen, bei der die Unbrauchbarkeit einer solchen Anzeigevorrichtung beim Auftreten von Emitter-Gitter-Kurzschlüssen vermieden werden kann.
  • Dies wird mit einer Feldemissions-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1 erreicht und durch ein Verfahren, wie es in Anspruch 6 angegeben ist. Weiterbildungen zeigen die abhängigen Ansprüche.
  • Erfindungsgemäß enthält der Strompfad zu jedem Emitterbasisknoten eine schmelzbare Verbindung, die bei der Prüfung der Feldemissions-Anzeigevorrichtung durchgeschmolzen werden kann, wenn ein Gitter-Emitter-Kurzschluß innerhalb des Emitterknotens existiert, um auf diese Weise den kurzgeschlossenen Knoten vom Rest des Feldes abzutrennen und dadurch die Produktionsausbeute zu steigern und die Leistungsaufnahme des Feldes zu minimieren. Andere funktionelle Knoten innerhalb des Pixels arbeiten aber noch weiter.
  • Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Feldemissions-Anzeigevorrichtung weist jedes Pixel zwei der Emitterstromsteuerung dienende Transistoren auf, sind die Kanäle der beiden Transistoren eines jeden Pixels in Reihe geschaltet und sind die Steuerelektroden der beiden Transistoren des jeweiligen Pixels mit dem Reihenadreßleiter bzw. dem Spaltenadreßleiter verbunden. In diesem Fall ist der Strompfad zu jedem Emitterbasisknoten durch die zwei in Reihe geschalteten Transistoren gebildet und enthält dieser Strompfad eine der schmelzbaren Verbindungen.
  • Daß die Kanäle der beiden Transistoren eines Pixels in Reihe geschaltet sind, eröffnet die Möglichkeit, beide Transistoren mit einem gemeinsamen Kanal herzustellen. Damit kann viel Chipplatz eingespart werden im Vergleich zu einer Steuerschaltung mit zwei in Kaskade geschalteten Transistoren ( DE 41 12 078 A1 ), die nur mit zwei getrennten Kanälen hergestellt werden können. Für eine Anzeigevorrichtung mit einer sehr großen Anzahl Pixeln und einer entsprechend großen Anzahl Transistoren ist eine solche Einsparung an Chipplatz von hoher Bedeutung. Mit der erfindungsgemäßen Reihenschaltung der beiden Transistoren eines jeden Pixels kann daher der Abstand zwischen den einzelnen Pixeln erheblich verringert und die Auflösung der Anzeigevorrichtung entsprechend erhöht werden.
  • Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine vereinfachte perspektivische Darstellung des Aufbaus der Gitter- und Emitterbasis-Elektroden in einer herkömmlichen Flachtafel-Feldemissionsanzeigevorrichtung;
  • 2 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines einzelnen Emitterknotens einer Feldemissions-Anzeigevorrichtung mit erfindungsgemäßer schmelzbarer Verbindung, wobei die Emitterbasiselektrode von dem Gitter getrennt ist;
  • 3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines einzelnen Emitterknotens einer Feldemissions-Anzeigevorrichtung mit erfindungsgemäßer schmelzbarer Verbindung, wobei ein strombegrenzender Transistor die Emitterbasiselektrode mit dem Gitter verbindet;
  • 4 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines einzelnen Emitterknotens einer Feldemissions-Anzeigevorrichtung mit erfindungsgemäßer schmelzbarer Verbindung, wobei ein Stromregulierwiderstand eingebaut ist;
  • 5 eine Draufsicht auf ein mögliches Layout für die neue Flachtafel-Anzeigearchitektur, wobei aus der Darstellung hervorgeht, wie mehrere Emitterknoten in eine einzelne Reihen-Spalten-Schnittstelle (d. h. ein einzelnes Pixel) einbaubar sind; und
  • 6 eine Draufsicht auf ein mögliches Layout für die Niederspannungs-Schalt-Feldemissions-Anzeigevorrichtung mit Stromregulierwiderstand.
  • Gemäß 2 ist ein einzelner Emitterknoten nach der ersten Ausführungsform eines neuen Feldemissions-Anzeigeaufbaus mit einem (auch als ein erstes Pixelelement bezeichneten) leitenden Gitter 21 versehen, welches sich über das gesamte Feld kontinuierlich erstreckt und auf einem konstanten Potential VGRID gehalten wird. Jedes Pixelelement innerhalb des Feldes wird durch eine Emittergruppe zum Leuchten gebracht. Um die Produktzuverlässigkeit und die Fertigungsausbeute zu verbessern, besteht jede Emittergruppe aus mehreren Emitterknoten, wobei jeder Knoten wiederum mehrere Feldemissionskathoden enthält (auch als "Feldemitter" oder nur "Emitter" bezeichnet). Obschon der einzelne Emitterknoten gemäß 1 lediglich drei Emitter (22A, 22B, 22C) aufweist, kann in der Praxis die Zahl viel höher sein. Jeder der Emitter 22 ist an eine Basiselektrode 23 angeschlossen, die gemeinsam für lediglich die Emitter eines einzelnen Emitterknotens ist. Die Kombination aus Emittern und Basiselektrode wird hier auch als ein zweites Pixelelement bezeichnet.
  • Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Basiselektrode 23 von dem Gitter 21 getrennt. Um eine Feldemission zu induzieren, wird die Basiselektrode 23 über ein Paar von in Serie geschalteten Feldeffekttransistoren QC und QR auf Masse gelegt. Der Transistor QC wird von einem Spaltenleitungssignal SC offengesteuert, während der Transistor QR durch ein Reihenleitungssignal SR offengesteuert wird. Die üblichen logischen Signalspannungen für die CMOS-, NMOS-, TTL- und andere Technologien integrierter Schaltkreise betragen durchwegs 5 Volt oder weniger und können hier sowohl für das Spalten- als auch das Reihenleitungssignal hergenommen werden. Es sei angemerkt, daß der Transistor QC ersetzt werden kann durch zwei oder mehr in Reihe geschaltete FETs, die sämtlich von derselben Spaltenleitung gesteuert werden. In ähnlicher Weise kann der Transistor QR durch zwei oder mehr in Reihe geschaltete FETs ersetzt werden, die sämtlich von derselben Reihenleitung gesteuert werden. In ähnlicher Weise können andere durch Steuerlogik gesteuerte FETs in Reihe innerhalb des Erdungsweges angeordnet sein. Ein Pixel (Bildelement) wird dadurch ausgeschaltet (d. h. in den nicht-emittierenden Zustand gebracht), daß entweder einer oder beide der in Reihe geschalteten FETs (QC und QR) ausgeschaltet werden.
  • Von dem Moment an, zu dem mindestens einer der FETs nicht-leitend wird (d. h. die Gate-Spannung VGS unter den Bauelement-Schwellenspannungswert VT abfällt), werden Elektronen aus den Emitterspitzen, die diesem Pixel entsprechen, so weit entladen, bis die Spannungsdifferenz zwischen der Basis und dem Gitter gerade unterhalb des Emissions-Schwellenspannungswerts liegt.
  • 3 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Emitterknotens, wobei der Emitterknoten funktionell und vom Aufbau her der ersten Ausführungsform des Emitterknotens nach 2 ähnlich ist. Der Hauptunterschied besteht darin, daß die Basiselektrode 23 mit dem Gitter 21 über einen strombegrenzenden N-Kanal-Feldeffekttransistor QL, der eine Schwellenspannung VT besitzt, gekoppelt ist. Sowohl der Drain als auch das Gate des Transistors QL sind direkt mit dem Gitter 21 gekoppelt. Der Kanal des Transistors QL ist derart bemessen, daß der Strom nur auf einen derartigen Wert beschränkt ist, der benötigt wird, um die Basiselektrode 23 und die zugehörigen Emitter 22A, 22B und 22C auf ein Potential zurückzustellen, das im wesentlichen dem Wert VGRID – VT gleicht, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die ausreicht, eine angemessene Grauabstufungs-Auflösung zu gewährleisten.
  • 4 zeigt einen einzelnen Emitterknoten ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 2, wobei hier jedoch der Emitterknoten über ein Paar von in Reihe geschaltete Feldeffekttransistoren QC und QR und außerdem über einen stromregulierenden Widerstand R auf Masse gelegt wird. Der Widerstand R liegt zwischen der Source des Transistors QR und Masse. In dem wahrscheinlichen Fall, daß die Gitterspannung größer als 20 Volt ist, muß das dem Gitter 21 am nächsten liegenden MOSFET-Bauelement (in diesem Fall das MOSFET QC) ein Hochspannungs-Bauelement sein, um einen Kathoden-Substrat-Durchbruch zu verhindern. Die Durchbruchsicherheit eines solchen Hochspannungstransistors hängt ab von dem Spannungshub des Emitterknotens.
  • Wie in den 2, 3 und 4 dargestellt, liegt erfindungsgemäß in Serie zu dem Absenk-Strompfad, der von der Basiselektrode 23 über die Transistoren QC und QR zu Masse führt, eine schmelzbare Verbindung FL. Die schmelzbare Verbindung FL kann während der Prüfung des Bauelements durchgebrannt werden, wenn ein Gitter-Emitter-Kurzschluß innerhalb dieser Emittergruppe vorliegt, um so die kurzgeschlossene Gruppe vom Rest des Feldes zu trennen und so die Bauelementausbeute heraufzusetzen und die Leistungsaufnahme des Anzeigefeldes zu verringern. Es sei angemerkt, daß die Lage der Schmelzsicherung FL innerhalb des Strompfades ohne Auswirkungen ist, soweit es die Schaltungstechnik angeht. Das heißt, der Zweck, einen kurzgeschlossenen Knoten abzutrennen, wird unabhängig davon erreicht, ob die Schmelzsicherung zwischen den Transistoren QC und QR, zwischen der Basiselektrode 23 und dem auf Masse führenden Transistorpaar, wie es in 2 gezeigt ist, oder zwischen Masse und dem auf Masse liegenden Transistorpaar liegt.
  • Wiederum bezugnehmend auf 2, 3 und 4 sei angemerkt, daß die Grauabstufung (d. h. das Variieren der Pixel-Beleuchtung) in einer arbeitenden Anzeigevorrichtung dadurch erfolgen kann, daß man den Tastzyklus oder das Tastverhältnis (die Zeitspanne, in der die Emitter innerhalb eines Pixels tatsächlich emittieren, ausgedrückt als Prozentsatz der Vollbildzeit) variiert. Die Helligkeitssteuerung kann dadurch erfolgen, daß man den Emitterstrom variiert, beispielsweise über das Ändern der Gate-Spannungen entweder des Transistors QC oder des Transistors QR oder beider Transistoren.
  • 5 zeigt ein vereinfachtes Layout für Mehrfach-Emitterknoten für jede Reihen-Spalten-Schnittstelle des Anzeigefeldes. Ein Paar von Polysilizium-Reihenleitungen R0 und R1 schneidet sich senkrecht mit Metall-Spaltenleitungen C0 und C1 sowie mit einem Paar Metall-Masseleitungen GND0 und GND1. Die Masseleitung GND0 gehört zu einer Spaltenleitung C0, während die Masseleitung GND1 zur Spaltenleitung C1 gehört. Für jede Schnittstelle von Reihen- und Spalten (d. h. für jedes individuell adressierbare Pixel innerhalb der Anzeigevorrichtung) gibt es mindestens eine Reihenleitung-Stichleitung, welche die Gates und die Gate-Verbindungsstellen für Mehrfach-Emitterknoten innerhalb dieses Pixels bildet. Beispielsweise gehört die Verlängerung E00 zur der Schnittstelle der Reihe R0 mit der Spalte C0, die Stichleitung E01, gehört zu der Schnittstelle der Reihe R0 mit der Spalte C1; die Stichleitung E10 gehört zu der Schnittstelle der Reihe R1 mit der Spalte C0; und die Stichleitung E11 gehört zu der Schnittstelle der Reihe R1 mit der Spalte C1. Alle diese Schnittstellen funktionieren in identischer Weise, so daß hier lediglich die Komponenten in der Schnittstellenzone R0 – C0 im einzelnen erläutert werden.
  • Nach 5 trägt die Schnittzone R0 – C0 drei Emitterknoten EN1, EN2 und EN3. Jeder Emitterknoten enthält einen ersten aktiven Bereich AA1 und einen zweiten aktiven Bereich AA2. Eine Metall-Masseleitung GND stellt Kontakt zu einem Ende eines ersten aktiven Bereichs AA1 an einem ersten Kontakt CT1 her. In Kombination mit dem ersten aktiven Bereich AA1 bildet ein erster L-förmiger Polysilizium-Streifen S1 das Gate des Feldeffekttransistors QC (vgl. 2). Die Metall-Spaltenleitung C0 stellt den Kontakt zu dem Polysilizium-Streifen G1 an einer zweiten Kontaktstelle CT2 her. Die Polysilizium-Stichleitung E00 bildet das Gate des Feldeffekttransistors QR (siehe wiederum 2 und 3). Ein erster Metallstreifen MS1 verbindet den ersten aktiven Bereich AA1 mit dem zweiten aktiven Bereich AA2 durch Kotaktgabe über einen dritten Kontakt CT3 bzw. einen vierten Kontakt CT4.
  • Der Abschnitt des Metallstreifens MS1, der zwischen dem dritten Kontakt CT3 und dem vierten Kontakt CT4 liegt, bildet die erfindungsgemäße Schmelzverbindung FL. Die Emitterbasiselektrode (siehe Position 23 in 2 und 3, da die Emitterbasiselektrode in diesem Layout nicht gezeigt ist) ist mit dem Metallstreifen MS, gekoppelt. Ein zweiter L-förmiger Polysilizium-Streifen S2 bildet das Gate des Strombegrenzungstransistors QL, und ein zweiter Metallstreifen MS2 ist an einem fünften Kontakt CT5 mit dem zweiten Polysilizium-Streifen S2 verbunden, und über einen dritten Kontakt CT6 mit dem zweiten aktiven Bereich AA2 verbunden. Die Gitterplatte (siehe Position 21 in 2 und 3, da die Gitterplatte in diesem Layout nicht dargestellt ist), ist mit dem zweiten Metallstreifen MS2 verbunden. Es muß betont werden, daß das Layout nach 5 lediglich beispielhaft ist.
  • Nunmehr bezugnehmend auf 6, ist ein mögliches Layout für die erste Ausführungsform des Emitterknotens in Kombination mit einem stromregulierenden Widerstand des Masseweges dargestellt. Obschon dem Layout nach 5 sehr ähnlich, besteht ein Unterschied insofern, als kein Strombegrenzungstransistor QL durch eine aktive Zone AA2 und den Streifen S2 gebildet wird, die als das Gate des Strombegrenzungstransistors QL fungiert. Bei diesem Layout werden die Emitterspitzen E1 und E2 direkt auf dem aktiven Bereich AA2 gebildet. Ein weiterer Unterschied besteht in dem Vorhandensein des Stromregulierwiderstands R, der hier in Form eines C-förmigen Polysilizium-Streifens PR ausgebildet ist. Ein Ende des C-förmigen Polysilizium-Streifens PR hat direkten Kontakt mit dem ersten aktiven Flächenbereich AA1, während das andere einen Kontakt mit einer metallischen Erdungsleitung oder – schiene GND bei einer ersten Kontaktstelle CT1 hat. Obschon der größte Teil des C-förmigen Polysilizium-Streifens geringfügig mit einem Pegel dotiert ist, der den Widerstandswert für den Widerstand R in geeigneter Weise einstellt, sind seine Enden starkt dotiert, so daß ein wirksamer ohmscher Kontakt vorhanden ist.
  • Äquivalente Layouts sind möglich, und es sind andere Widerstands- und Leitermaterialien anstelle der Polysilizium- und Metallstrukturen in den 5 und 6 möglich.

Claims (10)

  1. Feldemissions-Anzeigevorrichtung mit einer Anzahl von Feldemittern (22A bis 22C) mit einem positiven und einem negativen Spannungsversorgungsanschluß und mit mehreren Emitterstromsteuerschaltungen (QC, QR), die je in Reihe zwischen den negativen Spannungsversorgungsanschluß und mindestens einen der Feldemitter (22A bis 22C) geschaltet sind und mittels welchen der elektrische Stromfluß in einem Stromflußpfad zwischen dem negativen Spannungsversorgungsanschluß und dem jeweiligen mindestens einen Feldemitter (22A bis 22C) steuerbar ist; gekennzeichnet durch mehrere schmelzbare Verbindungen (FL), von denen jede mindestens einem der Feldemitter (22A bis 22C) zugeordnet ist und in den Stromflußpfad zwischen einem der Spannungsversorgungsanschlüsse und den der jeweiligen schmelzbaren Verbindung (FL) zugeordneten mindestens einen Feldemitter (22A bis 22C) geschaltet ist; wodurch der Stromfluß durch den mindestens einen Feldemitter (22A bis 22C) unterbunden werden kann, ohne den Stromfluß durch andere Feldemitter (22A bis 22C) der Anzeigevorrichtung zu unterbinden.
  2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Emitterstromsteuerschaltung einen Transistorkanal (QR, QC; AA1) aufweist, der in Reihe zwischen den negativen Spannungsversorgungsanschluß und den mindestens einen Feldemitter (22A bis 22C) geschaltet ist.
  3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede schmelzbare Verbindung (FL) zwischen den ihr zugeordneten, mindestens eine Feldemitter (22A bis 22C) und eine der Emitterstromsteuerschaltungen (QC, QR) geschaltet ist.
  4. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede schmelzbare Verbindung (FL) zwischen eine der Emitterstromsteuerschaltungen und den negativen Spannungsversorgungsanschluß geschaltet ist.
  5. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß a) jede Emitterstromsteuerschaltung (QC, QR) einen ersten Transistor (QR) und einen zweiten Transistor (QC) mit je einem Sourceanschluß, einem Drainanschluß und einem Gateanschluß aufweist, wobei der Sourceanschluß des ersten Transistors (QR) mit dem negativen Spannungsversorgungsanschluß und der Drainanschluß des zweiten Transistors (QC) mit dem mindestens einen von der jeweiligen Emitterstromsteuerschaltung (QC, QR) gesteuerten Feldemitter (22A bis 22C) verbunden sind; und b) jede schmelzbare Verbindung (FL) zwischen den Drainanschluß des ersten Transistors (QR) der zugehörigen Emitterstromsteuerschaltung (QC, QR) und den Sourceanschluß des zweiten Transistors (QC) dieser Emitterstromsteuerschaltung (QC, QR) geschaltet ist.
  6. Verfahren zum Unterbinden eines Stromflusses zu mindestens einem Feldemitter einer Feldemissions-Anzeigevorrichtung mit a) einem positiven und einem negativen Spannungsversorgungsanschluß (GND), b) einer mit dem positiven Spannungsversorgungsanschluß verbundenen Gitterelektrode (21) mit mehreren Gitteröffnungen (14), c) wobei jeder Gitteröffnung (14) mindestens ein Feldemitter (22A bis 22C) benachbart ist, und mit d) mehreren Emittersteuerschaltungen (QR, QC), von denen jede zwischen den negativen Spannungsversorgungsanschluß (GND) und mindestens einen der Feldemitter (22A bis 22C) geschaltet ist, wobei jede Emittersteuerschaltung (QR, QC) den Stromfluß vom negativen Spannungsversorgungsanschluß (GND) zu dem mindestens einen Feldemitter (22A bis 22C), der mit der jeweiligen Emittersteuerschaltung (QR, QC) verbunden ist, steuert dadurch gekennzeichnet, daß e) mehrere schmelzbare Verbindungen (FL) verwendet werden, von denen jede mindestens einem der Feldemitter (22A bis 22C) zugeordnet und in den Stromflußpfad zwischen den Spannungsversorgungsanschlüssen und den mindestens einem der jeweiligen schmelzbaren Verbindung (FL) zugeordneten Feldemitter (22A bis 22C) geschaltet ist, wodurch f) der Stromfluß zwischen den Spannungsversorgungsanschlüssen und dem mindestens einen dieser schmelzbaren Verbindung (FL) zugeordneten Feldemitter (22A bis 22C) durch Unterbrechung dieser Verbindung unterbunden wird, ohne den Stromfluß zu anderen Feldemittern (22A bis 22C) zu unterbinden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Emitterstromsteuerschaltung, die einen Transistorkanal (QR, QC; AA1) aufweist, der in Reihe zwischen den negativen Spannungsversorgungsanschluß und den mindestens einen Feldemitter (22A bis 22C) geschaltet ist, den Stromfluß vom negativen Spannungsversorgungsanschluß (GND) zu dem mindestens einen Feldemitter (22A bis 22C) steuert.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feldemissions-Anzeigevorrichtung verwendet wird, bei welcher jede schmelzbare Verbindung (FL) zwischen die ihr zugeordneten Feldemitter (22A bis 22C) und eine der Emitterstromsteuerschaltungen (QR, QC) geschaltet ist, wobei jede Emittersteuerschaltung (QR, QC) den Stromfluß vom negativen Spannungsversorgungsanschluß (GND) zu dem mindestens einen Feldemitter (22A bis 22C) steuert.
  9. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feldemissions-Anzeigevorrichtung verwendet wird, bei welcher jede schmelzbare Verbindung (FL) zwischen eine der Emitterstromsteuerschaltungen (QC, QR) und den negativen Spannungsversorgungsanschluß geschaltet ist, wobei jede Emittersteuerschaltung (QC, QR) den Stromfluß vom negativen Spannungsversorgungsanschluß (GND) zu dem mindestens einen Feldemitter (22A bis 22C) steuert.
  10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feldemissions-Anzeigevorrichtung verwendet wird, bei welcher a) jede Emitterstromsteuerschaltung einen ersten Transistor (QR) und einen zweiten Transistor (QC) mit je einem Sourceanschluß, einem Drainanschluß und einem Gateanschluß aufweist, wobei der Sourceanschluß des ersten Transistors (QR) mit dem negativen Spannungsversorgungsanschluß und der Drainanschluß des zweiten Transistors (QC) mit dem mindestens einen von der jeweiligen Emitterstromsteuerschaltung gesteuerten Feldemitter (22A bis 22C) verbunden sind; und b) jede schmelzbare Verbindung (FL) zwischen den Drainanschluß des ersten Transistor (QR) der je zugehörigen Emitterstromsteuerschaltung und den Sourceanschluß des zweiten Transistors (QC) dieser Emitterstromsteuerschaltung geschaltet ist, wobei jede Emittersteuerschaltung (QC, QR)den Stromfluß vom negativen Spannungsversorgungsanschluß (GND) zu dem mindestens einen Feldemitter (22A bis 22C) steuert.
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