TWI470320B - 平面光源裝置及具有該裝置之液晶顯示裝置以及其製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種平面光源裝置及具有該平面光源裝置之液晶顯示(LCD)裝置。更特定而言,本發明係關於一種場發射型平面光源裝置及具有該平面光源裝置的LCD裝置。
已開發各種平面顯示面板裝置(諸如,液晶顯示(LCD)裝置、電漿顯示面板(PDP)裝置、有機發光二極體(OLED)裝置等)以替代陰極射線管(CRT)裝置。
廣泛用於各種領域中的LCD裝置包括:一具有一薄膜電晶體(TFT)基板之LCD面板、一彩色濾光片基板及一插入該TFT基板與該彩色濾光片基板之間的液晶層。該LCD面板為一非發射型顯示元件,且因此該LCD裝置需要一安置於該TFT基板之下的背光單元,以向該LCD面板供應光。液晶層之液晶回應於施加至其上的電場而變化排列,且因此改變液晶層的透光度,藉此顯示具有預定灰階的影像。
背光單元之光源包括:一冷陰極螢光燈(CCFL)、一外部電極螢光燈(EEFL)、一為一種平面光源的平面螢光燈(FFL)等。CCFL、EEFL及FFL中之每一者使用電漿放電來產生光。當將高電壓差施加至燈的電極時,一電場形成於該等電極間以發射電子。該等電子激勵汞分子,且自該等經激勵之汞分子產生紫外光。螢光層將該紫外光改變成可見光,使得該可見光退出該燈。然而,汞為一污染物且為環境法規所限制。因此,需要不使用汞的光源。
本發明提供一種場發射型平面光源裝置。
本發明亦提供一種具有以上提及之平面光源裝置的液晶顯示(LCD)裝置。
根據本發明之一態樣的場發射型平面光源裝置包括:一包括一奈米碳管的發射極尖端,及一具有一不超過約10- 6 . 1
A/cm2
之電荷變遷率的陰極。
根據本發明之另一態樣的場發射型平面光源裝置包括:一包括一奈米碳管的發射極尖端、一環繞該發射極尖端之上部的閘電極及一加速該閘電極上之奈米碳管之生長的觸媒金屬。
根據本發明之又一態樣的場發射型平面光源裝置包括:一下部基板、一在該下部基板上包括至少兩層的陰極電極、一生長於該陰極電極上的奈米碳管及一面向該下部基板的上部基板,該上部基板包括一螢光材料及一透明電極。
該陰極電極可包括一每單位面積不超過約10- 6 . 1
A/cm2
的電荷變遷率。該陰極電極可具有一包括一下陰極電極層及一上陰極層的雙層結構,且該下陰極電極層可包括大體上與該閘電極相同的材料。
該閘電極可包括一具有每單位面積不小於約10- 6 . 0
A/cm2
之電荷遷移率的材料。
根據本發明之一態樣的液晶顯示(LCD)裝置可包括該平面光源裝置及一在該平面光源裝置上的LCD面板。
施加至閘電極之電壓的頻率大體上可與LCD面板之驅動框頻相同,或為該LCD面板之驅動框頻的N倍,其中N為一整數。
製造根據本發明之一態樣之平面光源裝置的方法包括在一腔室中於一下部基板的一陰極電極上選擇性地生長一奈米碳管。
如下提供了製造根據本發明之另一態樣之平面光源裝置的方法。在一下部基板上形成一包括至少一層的陰極電極。在該陰極電極上形成一與該陰極電極電絕緣的閘電極。經由該閘電極的一開口曝露該陰極電極。在該閘電極及該閘電極之開口中的陰極電極上形成一觸媒金屬層。使用該觸媒金屬層,在該閘電極之開口中的陰極電極上生長一奈米碳管。形成一包括一螢光材料及一透明電極的上部基板。該上部基板面向該下部基板。
可在氨氣氛下預處理該觸媒金屬層以形成該觸媒金屬層。
可在氨(NH3
)氣及烴氣之混合物的氣氛下形成該奈米碳管。
可經由單光子製程來製造平面光源裝置以形成該閘電極圖案。
可藉由在該平面光源裝置上形成一光學膜及在該光學膜上配置一LCD面板來製造根據本發明之一態樣的LCD裝置。
下文將參考展示了本發明之實施例的附圖更充分地描述本發明。然而,本發明能以許多不同形式體現,且不應將其解釋為僅限於本文闡明之該等實施例。確切地說,提供此等實施例,使得本揭示內容將為詳盡且完整的,且將把本發明之範疇充分地傳達至熟習此項技術者。在該等圖式中,為了清晰起見,可能誇大了層及區域的尺寸及相對尺寸。
將瞭解當將一元件或層稱為在另一元件或層"上"、"連接至"或"耦接至"另一元件或層時,其可為直接在其他元件/層上、連接或耦接至其他元件/層上,或可存在插入元件/層。相比而言,當將一元件稱為直接在另一元件或層"上"、"直接連接至"或"直接耦接至"另一元件或層時,不存在插入元件或層。相同數字始終指示相同元件。如本文所使用,術語"及/或"包括相關所列項目中之一個或多個的所有組合。
將瞭解儘管術語"第一"、"第二"、"第三"等可在本文中用以描述各種元件、組件、區域、層及/或截面,但此等元件、組件、區域、層及/或截面不應受此等術語的限制。此等術語僅用以將一元件、組件、區域、層或截面區別於另一區域、層或截面。因此,以下論述之第一元件、組件、區域、層或截面可在不背離本發明之教示的情況下,稱為第二元件、組件、區域、層或截面。
為了描述之簡潔起見,空間相對術語(諸如,"在......之下"、"在......下方"、"下部"、"在......上方"、"上部"等)可在本文中用以描述如圖中所說明之一元件或特徵與另一(其他)元件或特徵的關係。將瞭解空間相對術語意欲包括使用或操作中之裝置除該等圖式中描繪之方位以外的不同方位。舉例而言,若該等圖式中之裝置顛倒,則描述為"在"其他元件或特徵"下方"或"之下"的元件繼而將定位於"在"其他元件或特徵"上方"。因此,示範性術語"在......下方"可包括"在......上方"和"在......下方"兩個方位。可另外定位(旋轉90度或在其他方位)該裝置,且可相應地解譯本文中使用之空間相對描述符。
本文中使用之術語僅出於描述特殊實施例的目的,且並非意欲作為本發明的限制。如本文所使用,單數形式"一"(a/an)及"該"(the)同樣意欲包括複數形式,除非本文另有明確指示。將進一步瞭解當術語"包含"(comprises及/或comprising)用於此說明書中時,其表示所述特徵、整數、步驟、操作、元件及/或組件的存在,但不排除一個或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、組件及/或其群組的存在或添加。
在本文中參考係本發明之理想化實施例(及中間結構)之圖解說明的橫截面說明來描述本發明的實施例。因而,舉例而言,作為製造技術及/或容限之結果,將預期自該等說明之形狀的變化。因此,不應將本發明之實施例解釋為限於本文中所說明之區域的特殊形狀,而將包括由(例如)製造而引起之形狀中的偏差。舉例而言,說明為一矩形的植入區域通常將具有圓的或彎曲的特徵及/或在其邊緣處之植入濃度的梯度,而非自植入至非植入區域的二元改變。同樣地,藉由植入所形成之內埋區可導致在該內埋區與該表面(植入經由其而發生)間之區域中的某些植入。因此,該等圖中所說明之該等區域本質上為示意性的,且其形狀並非意欲說明裝置之區域的實際形狀,且並非意欲限制本發明的範疇。
除非另外界定,否則本文使用之所有術語(包括技術和科學術語)具有與一般熟習本發明所屬此項技術者普遍瞭解的相同意義。將進一步瞭解諸如通用詞典中界定之彼等術語的術語應解譯為具有與相關技術內容中其意義一致的意義,且不以理想化或過於正式的意思進行解譯,除非本文明確如此界定。
在下文中,將參看該等附圖詳細描述本發明。
圖1為說明根據本發明之一實施例之液晶顯示(LCD)裝置的分解透視圖。
參看圖1,LCD裝置1000包括一LCD面板200、一光學構件300及一平面光源裝置400。該光學構件300係在該LCD面板200的一後表面上。該平面光源裝置400向該光學構件300供應光。在一上部底盤100與一下部底盤500之間容納LCD面板200、光學構件300及平面光源裝置400。
LCD面板200包括:一薄膜電晶體(TFT)基板213、一彩色濾光片基板223、一密封劑及一液晶層。該彩色濾光片基板223面向該TFT基板213。經由該密封劑,將該TFT基板213與該彩色濾光片基板223組合。在TFT基板213、彩色濾光片基板223與該密封劑之間插入該液晶層。該LCD面板200之液晶層通常為一非發射型元件,使得LCD裝置1000可採用在該LCD面板200之後表面上的平面光源裝置400將光供應至該LCD面板200。施加驅動信號之驅動零件250在TFT基板213的一側上。
該驅動零件250包括:一可撓性印刷電路板(FPC)260、一驅動晶片270及一印刷電路板(PCB)280。該驅動晶片270在該FPC 260上。該PCB 280電連接至該FPC 260。該驅動零件250可包括(非限制):一薄膜覆晶(COF)結構、一捲帶式封裝(TCP)結構或一玻璃覆晶(COG)結構。或者,可藉由TFT基板213之線及像素,將驅動零件250直接形成於該TFT基板213上。
在LCD面板200之後表面上的光學構件300可包括一基膜及一形成於該基膜上的光學圖案。該光學構件300可包括(非限制)一光擴散板、一稜鏡片、一再循環膜、一穿透反射膜、一增亮膜或一反射式偏光增亮膜。
該基膜包括一透明材料,且大體上平行於該LCD面板而對準。該光學圖案可包括複數個形成於面向該LCD面板200之基膜上的透鏡。可用於該基膜之透明材料的實例包括(非限制)聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)及聚環烯烴聚合物(COP)。此等材料可單獨或以其組合進行使用。該光學圖案可包括大體上與該基膜相同的材料,且可與該基膜整體形成。該光學圖案擴散入射至光學構件300中的光。該光學圖案可具有一珠形。大體上可在該基膜的整個表面上形成該光學圖案。
圖2為說明根據本發明之一實施例之平面光源裝置的橫截面圖。
參看圖2,平面光源裝置400使用場發射效應產生光。該平面光源裝置400包括一下部基板10,及一與該下部基板10組合以形成一發射空間的上部基板90。下部基板10及上部基板90分別包括一透明絕緣材料。可用於個別下部基板10及上基板90之透明絕緣材料的實例包括(非限制)玻璃及石英。
在該下部基板10上形成陰極電極20。該陰極電極20可具有一單層結構或可具有一多層結構。該陰極電極20可包括一諸如金屬的導電材料。
在該下部基板10上形成一支撐部分30及一閘電極40。該支撐部分30朝向下部基板10之前面部分突出。該閘電極係在該支撐部分30上。在該支撐部分30之鄰近部分上形成複數個凹槽。
經由該等凹槽部分地曝露陰極電極20。即,在下基板10上界定一對應於閘電極40之區域及一曝露區域(其中經由閘電極40之鄰近部分間的開口部分地曝露陰極電極20)。該陰極電極20可為一大體上形成於下部基板10之整個表面上的金屬層。此外,該閘電極40亦可為一大體上形成於支撐部分30之整個表面上的金屬層。例如,自平面光源裝置產生之光可為白光,且該LCD面板200可藉由使用自該平面光源400發射之白光顯示一影像。
支撐部分30包括一絕緣材料。可用於支撐部分30之絕緣材料的實例包括(非限制)氧化矽、氮化矽及有機材料。
複數個奈米碳管50作為發射極尖端形成於陰極電極20上之該等凹槽中。奈米碳管50基於自陰極電極20接收之電壓發射電子。奈米碳管50可生長於陰極電極20上。或者,奈米碳管50可使用奈米碳管材料及一高聚合物的混合物形成於陰極電極20上。
閘電極40係在支撐部分30上。閘電極40之高度可比奈米碳管50之高度大。
在個別下部基板10與上部基板90之間之發射空間可處於真空狀態,使得平面光源裝置400可自間隔物60獲益,以保持個別下部基板10與上部基板90間的距離。
期望在上部基板90上依次形成一陽極電極80及一螢光層70。該陽極電極80包括一透明導電材料以加速自奈米碳管50發射之電子。可用於陽極電極80之透明導電材料的實例包括(非限制)氧化銦錫(ITO)及氧化銦鋅(IZO)。該螢光層70可包括複數個磷光粒子。螢光層70基於激勵磷光粒子之該等電子產生光。自該螢光層70產生之光可為白光。在圖2中,紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)螢光材料經混合以形成螢光層70,使得R、G及B光經混合以形成包括紅色、綠色及藍色之三種色彩類型的白光。因此,自平面表面光源之前表面發射包括三種色彩類型的白光。或者,可藉由大體上恆定的距離將R、G及B螢光部分相互間隔,使得平面光源裝置100發射三種色彩類型之光。當R、G及B螢光部分相互間隔時,在平面光源裝置400與LCD面板200間之空間中混合R、G及B光。
或者,可在上部基板90之外表面上形成陽極電極80,且在陽極電極80上形成一保護層。示範性保護層可包括(非限制)氮化矽層、氧化矽層及一透射光的高聚合物層。
可將具有預定頻率之電壓施加至閘電極40。奈米碳管50可基於閘電極40與奈米碳管50間之電壓差來發射電子。藉由施加至陽極電極80之電壓加速該等電子,使得該等電子衝擊至螢光層70上。施加至閘電極40之電壓fV g
的頻率可大體上與LCD面板200之框頻fF p
相同,或與高於該LCD面板200之框頻若干倍的頻率相同。即,fV
=nfF
,自1至N之n的整數值包括在內。在選定實施例中,LCD面板200的框頻可大體上與施加至閘電極40之電壓的頻率相同。例如,當LCD面板200之框頻為約60 Hz或約120 Hz時,施加至閘電極40之電壓的頻率可為約60 Hz或約120 Hz。在選定之其他實施例中,施加至閘電極40之電壓的頻率可比約60 Hz或約120 Hz高若干倍。當LCD面板200之框頻與施加至閘電極40之電壓的頻率同步時,可將一黑影像插入鄰近影像間的一區域中。插入之黑影像精確地界定了鄰近影像間的一邊界以改良LCD裝置1000的影像顯示品質。
通常,將負位準之電壓施加至陰極電極20,且將正位準之電壓施加至閘電極40及陽極電極80。在陰極電極20與閘電極40之間形成一電壓差,使得電場形成於其間,且藉由奈米碳管50來實現電子的發射。藉由陰極電極20與陽極電極80間形成之電場,自奈米碳管50發射的該等電子朝向陽極電極80加速。
圖3A至5C為根據本發明之一實施例展示在一陰極電極上之奈米碳管的電子顯微影像。
在不同的陰極電極上生長了奈米碳管。在一基板上形成了該陰極電極,且在該基板上製備了觸媒金屬。在一腔室中預處理了陰極電極及觸媒金屬,且生長了該等奈米碳管。觸媒金屬為鎳(Ni)。例如,藉由氨電漿在氨氣氛中預處理陰極電極及觸媒金屬。使用包括氨(NH3
)及乙炔(C2
H2
)之混合物的電漿來生長該等奈米碳管。可用於生長奈米碳管之觸媒金屬的實例包括(非限制)鎳(Ni)、鐵(Fe)及鈷(Co)。該基板為一玻璃基板,且在不超過約500℃之溫度下,執行該生長製程。
在圖3A至3C中,圖3A之陰極電極、圖3B的陰極電極及圖3C之陰極電極分別包括鉑(Pt)、鉻(Cr)及鎢(W)。在圖4A至4E中,圖4A之陰極電極、圖4B的陰極電極、圖4C之陰極電極、圖4D之陰極電極及圖4E的陰極電極分別包括鉬鎢(MoW)合金、鉬(Mo)、銀(Ag)、銅(Cu)及鋁(Al)。在圖5A至5C中,圖5A及圖5B之陰極電極分別包括鈦鉑(Ti-Pt)分層式結構及鈦鉻(Ti-Cr)分層式結構。在圖5C中,該陰極電極包括鈦(Ti)。在圖3A至5C中,該觸媒金屬為鎳(Ni),其中該陰極電極插入於玻璃與鎳(Ni)之間。
表1表示在選定之浮動金屬上之該等奈米碳管的電流密度及生長,諸如圖3A至5C中所示之奈米碳管的生長。
在表1中,將該等金屬劃分成具有不小於約10- 6 . 0
A/cm2
之電荷變遷率的第一組金屬,及具有不超過約10- 6 . 1
A/cm2
之電荷變遷率的第二組金屬及合金。第一組包括鈀(Pd)、鉑(Pt)、銠(Rh)、銥(lr)、鎳(Ni)、鐵(Fe)、金(Au)、鎢(W)及鉻(Cr)。第二組包括銀(Ag)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、銅(Cu)、鉭(Ta)、鉍(Bi)、鋁(Al)、鈦(Ti)及鉬鎢(MoW)合金。
表1中之"X"項指示在陰極電極上未生長奈米碳管的情況;表1中之"O"項指示在陰極電極上生長奈米碳管的情況;且表1中之短劃項(-)指示奈米碳管之電流密度、生長或兩者均為無法確定的情況。
在表1中,電流密度表示電浮動之金屬之每單位面積的電荷變化,即,在藉由電漿氣體充電之金屬表面上的電荷變遷率。在表1中,在以A/cm2
為單位之對數標度上顯示電流密度。舉例而言,當電流密度為約10- 3 . 0
時,電流密度之對應的對數標度約為-3.0。
在圖3A至3C中,在陰極電極上未生長該等奈米碳管。然而,在圖4A至5C中,在陰極電極上生長了該等奈米碳管。
參看圖5A及5B,圖5A之陰極電極的分層式結構可採用包括(非限制)鉑(Pt)或鉻(Cr)之下部第一組金屬層,及包括鈦(Ti)之上部第二組金屬層。在圖5C中,該陰極電極採用了鈦(Ti)層。在上部第二組金屬層上生長該等奈米碳管。換言之,該等奈米碳管之生長與下部金屬層無關,而視上部金屬層而定。
圖6A至6D為根據本發明之一實施例展示在根據不同源氣體比率的一陰極電極上之奈米碳管的電子顯微影像。
使用包括氨(NH3
)及烴氣之混合物的電漿來生長該等奈米碳管。在圖6A至6D中,烴氣為乙炔(C2
H2
)氣。
參看圖6A至6D,氨(NH3
)氣與乙炔(C2
H2
)氣之體積比經改變以測試奈米碳管的生長。藉由標準立方公分(SCCM)單位來量測體積比,其中一個SCCM表示於一個大氣壓下在0℃的1 cm3
。在圖6A中,氨(NH3
)氣與乙炔(C2
H2
)氣之體積比約為1:1。在圖6B中,氨(NH3
)氣與乙炔(C2
H2
)氣之體積比約為2:1。在圖6C中,氨(NH3
)氣與乙炔(C2
H2
)氣之體積比約為4:1。在圖6D中,氨(NH3
)氣與乙炔(C2
H2
)氣之體積比約為6:1。例如,2:1之比率表示兩個氨分子及一個乙炔(C2
H2
)分子。當氨(NH3
)氣與乙炔(C2
H2
)氣之體積比為約1:1至大約4:1時,奈米碳管易於生長。詳言之,當氨(NH3
)氣與乙炔(C2
H2
)氣之體積比約為2:1時,該等奈米碳管在垂直方向上生長。
圖7A及7B為根據本發明之一實施例展示在不同電壓下的一陰極電極上之奈米碳管的電子顯微影像。在圖7A中,電漿電壓之位準約為400V。在圖7B中,電漿電壓之位準約為40V。
參看圖7A及7B,在約40V之電漿電壓下形成之奈米碳管的高度在垂直方向上比在約400V之電漿電壓下形成之奈米碳管的高度小。詳言之,當電漿電壓約為400V時,該等奈米碳管在垂直方向上以比電漿電壓約為40V時之高的高度生長。因此,可能需要約400V或更高的電漿電壓。
圖8至13為說明製造根據本發明之一實施例的平面光源裝置之方法的橫截面。
參看圖8,在基板2000上形成一陰極電極211。詳言之,在基板2000上,依次形成一下陰極電極層205及一上陰極電極層210,以形成陰極電極211。陰極電極211之上陰極電極層210包括一第二組的金屬。可用於上陰極電極層210之第二組之金屬的實例包括(非限制)銀(Ag)、鉛(Pb)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、銅(Cu)、鉭(Ta)、鉍(Bi)、鋁(Al)及鈦(Ti)。第二組金屬亦可包括一合金,其包括(非限制)一鉬鎢(MoW)合金。第二組金屬之電流密度通常不超過約10-6.1
A/cm2
。期望地,圖8-13之基板2000可為平面光源裝置400的組成元件。
當陰極電極211具有包括下陰極電極層205及上陰極電極層210之雙層結構時,該下陰極電極層205包括第一組或第二組之金屬,且該上陰極電極層210包括第二組的金屬。例如,該下陰極電極層205可包括鉻(Cr),且該上陰極電極層210可包括鈦(Ti)。
可經由濺鍍法來形成下陰極電極層205及上陰極電極層210。
在圖8中,該陰極電極211可為一整體形成的導體,使得陰極電極211可不具有一隔離部分。
在具有陰極電極211之下部基板2000上依次形成一絕緣層215、一閘電極層220及一光阻層225。
參看圖9,經由光微影製程來圖案化閘電極層220。詳言之,使用一曝光單元來曝光形成於閘電極層220上的光阻層225。顯影光阻層225以圖案化來形成光阻圖案225'。將光阻圖案225'用作一蝕刻遮罩部分地蝕刻該閘電極層220。閘電極220'包括第一組之金屬。或者,該閘電極220'可包括如圖8中所示之鉻(Cr)。該閘電極220'亦可包括大體上與下陰極電極205相同的材料。當閘電極220'包括大體上與下陰極電極205相同的材料時,可減少製造成本。可用於絕緣層215之絕緣材料的實例包括有機材料、氧化矽、氮化矽等。此等材料可單獨或以其組合進行使用。
閘電極220'可為一整體形成之導體,使得該閘電極220'可不具有一隔離部分。在圖1及9中,該平面光源裝置產生具有均勻亮度之光,且不包括單獨受驅動的像素。
參看圖10,將閘電極220'用作一蝕刻遮罩部分地蝕刻絕緣層215,使得陰極電極210部分地曝露。可乾式蝕刻或濕式蝕刻該絕緣層215。當濕式蝕刻絕緣層215時,各向同性地蝕刻該絕緣層215,使得絕緣層215在閘電極220'之一側下的一部分凹進,因此形成一底切(undercut)。
參看圖11,在具有閘電極220'之下部基板2000上形成用於奈米碳管的觸媒金屬層227,且經由閘電極220'之鄰近部分間的一開口部分地曝露出陰極電極210。可用於觸媒金屬層227之觸媒金屬的實例包括鎳(Ni)、鐵(Fe)、鈷(Co)等。可經由濺鍍法來形成觸媒金屬層227。
參看圖12,預處理具有該觸媒金屬層227的下部基板2000。將下部基板2000劃分成一複數個觸媒金屬晶種227'形成於其中之區域,及一位在鄰近觸媒金屬晶種227'間的區域。舉例而言,使用氨電漿預處理具有觸媒金屬層227之下部基板2000。該等觸媒金屬晶種227'充當用於生長奈米碳管的晶種。
參看圖13,奈米碳管230基於該等觸媒金屬晶種227'而生長。詳言之,使用包括氨(NH3
)及烴之混合物的電漿來生長該等奈米碳管230。烴可為乙炔(C2
H2
)。該等奈米碳管230生長於第二組之金屬上(其對應於該等觸媒金屬晶種227')。儘管觸媒金屬晶種227'係在第一組之金屬上,但該等奈米碳管230可不生長在該第一組的金屬上。因此,在圖13中,僅在藉由閘電極225'之鄰近部分環繞之區域中的陰極電極210上生長該等奈米碳管230。
可就地執行圖12及13的該等製程。即,可在一腔室中執行該等製程,而不曝露於外部空氣。此外,圖12及13之該等製程可包括一光製程。
將具有一透明電極及一螢光層之上部基板與具有該等奈米碳管的下部基板組合以形成平面光源裝置。可在上部基板與下部基板之間形成一間隔物。
在圖1至13中,該平面光源裝置400用作LCD裝置1000的背光總成。然而,該平面光源裝置400可用於各種其他領域中,例如,用作通用照明裝置。
根據本發明,場發射型平面光源裝置及具有該平面光源裝置之LCD裝置可在(例如)不使用汞的情況下產生光。
參考實例實施例已描述了本發明。然而,明顯地,依據以上描述,許多替代性修改及變化對於熟習此項技術者將為顯而易見的。因此,本發明包含屬於隨附申請專利範圍之精神及範疇內的所有該等替代性修改及變化。
10...下部基板
20...陰極電極
30...支撐部分
40...閘電極
50...奈米碳管
60...間隔物
70...螢光層
80...陽極電極
90...上部基板
100...上部底盤
200...LCD面板
205...下陰極電極層
210...上陰極電極層
211...陰極電極
213...薄膜電晶體基板
215...絕緣層
220...閘電極層
220'...閘電極
223...彩色濾光片基板
225...光阻層
225'...光阻圖案
227...觸媒金屬層
227'...觸媒金屬晶種
230...奈米碳管
250...驅動零件
260...可撓性印刷電路板
270...驅動晶片
280...印刷電路板
300...光學構件
400...平面光源裝置
500...下部底盤
1000...LCD裝置
2000...下部基板
圖1為說明根據本發明之一實施例之液晶顯示(LCD)裝置的分解透視圖;圖2為說明根據本發明之一實施例之平面光源裝置的橫截面圖;圖3A至5C為根據本發明之一實施例展示在一陰極電極上之奈米碳管的電子顯微影像;圖6A至6D為根據本發明之一實施例展示在根據不同源氣體比率的一陰極電極上之奈米碳管的電子顯微影像;圖7A及7B為根據本發明之一實施例展示在不同電壓下的一陰極電極上之奈米碳管的電子顯微影像;及圖8至13為說明製造根據本發明之一實施例的平面光源裝置之方法的橫截面。
10...下部基板
20...陰極電極
30...支撐部分
40...閘電極
50...奈米碳管
60...間隔物
70...螢光層
80...陽極電極
90...上部基板
400...平面光源裝置
Claims (20)
- 一種平面光源裝置,其包含:一下部基板;一在該下部基板上包括至少兩層的陰極電極,該陰極電極之一最上層包括自由下列各物組成之群中選出的至少一者:銀(Ag)、鉛(Pb)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、銅(Cu)、鉭(Ta)、鉍(Bi)、鋁(Al)、鈦(Ti)及鉬鎢(MoW)合金;一生長於該陰極電極上以形成一發射極尖端的奈米碳管;及一面向該下部基板之上部基板,該上部基板包括一螢光材料及一透明電極,其中該陰極電極之複數個層係彼此完全重疊。
- 如請求項1之平面光源裝置,其進一步包含一在該陰極電極上的閘電極,該閘電極與該陰極電極電絕緣。
- 如請求項2之平面光源裝置,其中該閘電極包含自由下列各物組成之群中選出的至少一者:鉛(Pb)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、銠(Rh)、銥(Ir)、鎳(Ni)、鐵(Fe)、金(Au)、鎢(W)及鉻(Cr)。
- 如請求項2之平面光源裝置,其中雙層結構之該陰極電極包含一包括鉻的下陰極電極層及一包括鈦的上陰極電極層。
- 如請求項4之平面光源裝置,其中該下陰極電極層包含大體上與該閘電極相同的材料。
- 一種液晶顯示(LCD)裝置,其包含: 一平面光源裝置,其包括:一下部基板;一在該下部基板上包括至少兩層的陰極電極,該陰極電極之一最上層包括自由下列各物組成之群中選出的至少一者:銀(Ag)、鉛(Pb)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、銅(Cu)、鉭(Ta)、鉍(Bi)、鋁(Al)、鈦(Ti)及鉬鎢(MoW)合金;一生長於該陰極電極上以形成一發射極尖端的奈米碳管;及一面向該下部基板之上部基板,該上部基板包括一螢光材料及一透明電極;及一在該平面光源裝置上的液晶顯示面板。
- 一種平面光源裝置,其包含:一下部基板;一在該下部基板上包括至少一層的陰極電極;一在該陰極電極上且與該陰極電極電絕緣的閘電極,該陰極電極係經由該閘電極之一開口曝露出來;一在該閘電極上的觸媒金屬層;一在該閘電極之該開口中之該陰極電極上的奈米碳管,該奈米碳管係使用該觸媒金屬層而生長;及一面向該下部基板之上部基板,該上部基板包括一螢光材料及一透明電極,其中該陰極電極之複數個層係彼此完全重疊。
- 如請求項7之平面光源裝置,其中該陰極電極包含一下陰極電極層及一上陰極電極層。
- 如請求項8之平面光源裝置,其中該下陰極電極層包含大體上與該閘電極相同的材料。
- 一種製造一平面光源裝置之方法,其包含:形成一在一下部基板上包括至少一層的陰極電極;形成一在該陰極電極上且與該陰極電極電絕緣的閘電極,該陰極電極係經由該閘電極之一開口曝露出來;在該閘電極及該閘電極之該開口中的該陰極電極上形成一觸媒金屬層;使用該觸媒金屬層在該閘電極之該開口中的該陰極電極上生長一奈米碳管;及形成一包括一螢光材料及一透明電極之上部基板,該上部基板面向該下部基板。
- 如請求項10之方法,其中藉由以下步驟來形成與該陰極電極電絕緣的該閘電極:在該陰極電極上形成一絕緣層;在該絕緣層上形成一閘電極圖案;及將該閘電極圖案用作一蝕刻遮罩部分地蝕刻該絕緣層,使得該陰極電極經由該絕緣層之一開口部分地曝露出來。
- 如請求項10之方法,其中藉由以下步驟來形成該陰極電極:在該下部基板上形成一鉻層;及在該鉻層上形成一鈦層。
- 如請求項11之方法,其中該閘電極包含一鉻層。
- 如請求項10之方法,其進一步包含在一氨氣環境下預處理該觸媒金屬層。
- 如請求項10之方法,其中在氨(NH3 )氣及乙炔(C2 H2 )之一混合物的一氣體環境下形成該奈米碳管。
- 如請求項15之方法,其中該混合物之該氨(NH3 )氣與該乙炔(C2 H2 )的一比率為2:1。
- 如請求項15之方法,其中在一不小於400V的電漿電壓下生長該奈米碳管。
- 如請求項11之方法,其中光製程之數目為一,且係經由該光製程來形成該閘電極圖案。
- 一種製造一液晶顯示裝置之方法,其包含:形成一在一下部基板上包括至少一層的陰極電極;形成一在該陰極電極上且與該陰極電極電絕緣的閘電極,該陰極電極係經由該閘電極之一開口曝露出來;在該閘電極及該閘電極之該開口中的該陰極電極上形成一觸媒金屬層;使用該觸媒金屬層在該閘電極之該開口中的該陰極電極上生長一奈米碳管;形成一包括一螢光材料及一透明電極之上部基板,該上部基板面向該下部基板;及在該上部基板上形成一液晶顯示面板。
- 一種液晶顯示裝置,其包含:一平面光源裝置,其包括:一下部基板; 一在該下部基板上包括一鉻層及一鈦層的陰極電極;一在該陰極電極上且與該陰極電極電絕緣的閘電極,該閘電極包括鉻,該陰極電極係經由該閘電極之一開口曝露出來;一生長於該閘電極之該開口中之該陰極電極上的奈米碳管;及一面向該下部基板之上部基板,該上部基板包括一螢光材料及一透明電極;一在該平面光源裝置上的液晶顯示面板;及一插入該平面光源裝置與該液晶顯示面板間的光學薄片。
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