TW559851B - Field emission display device - Google Patents

Description

五、發明說明（1) 【發明領域】 本發明係關於一種場發射 —π Emission Display )，大、妒〜不器（FED，F i e 1 d 兀才日一種接田+、卜 低發射電壓及優良機械性妒 不米級發射子且具有 【發明背景】 匕每發射顯示器。 在習知場發射顯 端，電子便自發射子射出，電子ϋ =發射電壓於發射子尖 粉而產生圖像。製作發射 ，擊透明基板背面之熒光 矽等半導體材料。 、科可為翻等金屬，亦可為 習知場發射顯示器的一個缺 料或半導體材料之功函數太、‘，、、疋‘作發射子的金屬材 電壓非常高。習知場發射顯示器= 的發射 械性能較差，當場發射顯示哭 2 2疋叙射子的機 粒子撞擊電子時，氣體粒將^於真二狀態的殘餘氣體 離子碰到發射子後，一部菸1“離為氣體離子，該氣體 再具有電子發射源之功能：=:的性能將退化以致於不 及工作壽命。為克服上述缺點：須：：：：：射子的性能 較好工作性能及較長工；機械性能之發射以獲得 此外典型場發射顯示器在力σ載一雷場日± 子自發射子射出，亦有一定叙旦^電场日守，大部份電 出。電子自陰極最外Ϊ射出子自陰極最外層射 射顯示器提供服該缺點，須為場發 民衣置以獲得均勻之電子發射。 五、發明說明（2) 【發明目的】 一士發明之目的在於提供一種具奈米級發射子之場發射 顯示器，其中該奈米級發射子具低發射電壓及優良之機械 性能。 本發明之另一目的在於提供一種 子之場發射顯示器。 」#毛射電 【發明特徵】 本發明係提供一種場發射顯示器，該場發射 哭勺 括一陰極、一與陰極相連之緩衝層、複數 :不抑b 之電子發射子及一與該複數發射子具有一 ^ *門門衝層上 形成於對應柱狀第一部份遠離緩衝層一端：：二部，及 伤。該緩衝層與發射子之第一二开二。p (SiCx)製成，其中X可根據需要之化學二化物 該緩衝層與發射子之柱狀第一部份丘/里比而控制。 分佈，且最靠近陰極部份的電阻=° 3，—漸變之電阻 的電阻最低。發射子之第二部份由=制:最靠近陽極部份 間施加一發射電壓’電子自發射子二，、°,=陰極與陽極 距而為陽極接收。由於該漸變電阻亚牙過該空間間 示器僅需要較低之發射電壓。 在，故該場發射顯 本發明場發射顯示器之緩衝層愈 可共同具有多個漸變之電阻分佈。，、射子之弟一部份還 【較佳實施例】 請參照第一圖，本發明場發射顯示器】包括一第—基 559851

一基底10上之陰極 成於緩衝層30之複數 具一定空間間距之陽 底ίο、一由導電材料製成並形成於第 20、一與陰極20相連之緩衝層3〇、形 電子發射子40、一與該複數發射子4〇 極50及一第二基底6〇。 母一散射子4〇可為一奈米柱或一奈米盆 成於緩衝層3 0上之妇壯笛一邱於j η 1 ^ 第一邱nni /柱狀弟…刀4〇ι及一形成於對應柱狀 衝声3°〇1兮離緩衝層3〇 一端之錐形第二部份402。該緩 k 〇柱狀第一部份4 〇 1由矽之碳化物（s丨Cx )掣 :中其=根據需要的化學計量比而控制。在“實施 且一 w、交化以使該緩衝層30與該柱狀第一部份4〇1共同 阻曰俏二，電阻分佈，使電阻最高的部份靠近陰極20，電 取低的σ卩份靠近陽極50。該錐形第二部份4〇2由翻 (Mo )製成。 、曰 齐米在^铨汽施例中，每個柱狀第一部份4 0 1直徑為5至5 0 二:社i度為〇·2至2·0微米。每個錐形第二部份4〇2具有 示j 了兮（未標示），在其末端包括一環形上表面（未標 Ϊ表面之直徑為〇·3至2·0奈米。在較佳實施例 〜、、、衝層30及發射子40可通過化學氣相沈積 VD )、電漿輔助化學氣相沈積（PECVD )或其他一政合 過· @ 彳 b $ '一 σ 子 & 理沈積方法，如反應錢射、離子束濺射、雙離 子乂及其他一些適合生長之放電方法預先形成。該

559851 五、發明說明（4) 柱狀第一部份401及錐形第二部份4〇2可以通過電子 或其他一些合適的方法形成。 在本發明另一實施例中，該緩衝層3〇與該柱狀第一部 份4 0 1可包括多個漸變之電阻分佈。亦可使柱狀第一部份 具有較高電阻係數，錐形第二部份具有較低電阻係數。 該陽極50形成於第二基底6〇上，包括塗佈有熒光粉層 501之透明電極502。該透明電極5〇2允許光通過。該透明 電極502可包括銦錫氧化物（IT〇，Indiun] nn 〇xide)類 透明材質。該熒光粉層501在吸收由發射子4〇之錐形第二 部份402發出之電子後會發出螢光。該第二基底6〇最好由 玻璃製成。 本發明之場發射顯示器！工作時，一發射電壓加在陰 極20與陽極50間使電子從複數發射子4〇之錐形第二部份 402發出。該電子穿過複數發射子4()第二部份4Q2與陽極5〇 間的^間間距後被熒光粉層5〇1吸收。熒光粉層5〇1發出熒 光而實現顯示。 本發明場發射顯示器i之緩衝層3〇與發射子4〇之柱狀 第-部份401具-漸變之電阻分佈，故，僅需在陰極2〇盥 陽極50間提供一較低之發射電壓即可使電子自發射子40之 射出，從而降低電量之消耗，同時可準 利申IS述；ί發明符合發明專利要件，妥依法提出專 熟習本案技藝之人士，在援依本案發明之精神丄 第9頁 559851

第ίο頁

559851 圖式簡單說明 【圖式簡早說明】 第一圖係本發明場發射顯示器之剖面圖。

【主要元件符號說明】 場發射顯示器 1 第一基底 10 玻璃板 101 矽層 102 陰極 20 緩衝層 30 發射子 40 柱狀第一部份 401 錐形第二部份 402 陽極 50 熒光粉層 501 透明電極 502 第二基底 60 第11頁

Claims (1)

1. 559851 六、申請專利範圍 1 · 一種場發射顯示器，其包括·· 一陰極； 一緩衝層，該緩衝層與陰極相連； 複數電子發射子，該複數發射子形成於該緩衝層上， 每一發射子包括形成於緩衝層上的柱狀第一部份； 一陽極，該陽極與複數發射子相隔—定空間間距，· 其中，该缓衝層與發射子之柱狀第一部份由矽之碳化 物製成’該緩衝層與該發射子柱狀第一部份包括至 少一漸變之電阻分佈，電阻最高的部份靠^ j^極， 電阻最低的部份靠近陽極。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之場發射顯示器，其中今 每一柱狀第一部份之直徑為5至50奈米。 3 ·如申請專利範圍第2項所述之場發射顯示器，其中节 每一柱狀第一部份之長度為0 · 2至2 · 〇微米。 其中該 部份遠離 — I J/J 两产 緩衝層一端之錐形第二部份，該錐形第二部份由翻製 成。 5 ·如申請專利範圍第4項所述之場發射顯示器，其中該 錐形第二部份有一微結構，該微結構於遠離緩衝層未 端處具有一環形上表面，該壞形上表面的直徑為〇 3 至2. 0奈米。 6 ·如申請專利範圍第1項所述之場發射顯示器，其中該 陽極包括一塗佈熒光粉之透明電極。 4 ·如申請專利範圍第1項所述之場發射顯示器 每一發射子進一步包括形成於對應柱狀第 559851 六、申請專利範圍 7·如申請專 透明電極 8 ·如申請專 陰極形成 该陽極形 利範圍 包括銦 利範圍 於一第 成於一 9·如申請專利範圍 第一基底進一步 供有效連 1 〇 · —種場發 一陰極； 一緩衝層 複數電子 每一發 形成於 接之矽 射顯示 ’該緩 發射子 射子包 對應柱 份 第6項所述之場發射顯示器，其 錫氧化物。 、成 第1項所述之場發射顯示器，复 :基底上基底含有破；离广 =二基底上，該第二基底含有破填且 第8項所述之場發射顯示器，其 |括一用於在第—基底與陰極之間提 器，其包括： 衝層與陰極相連； ，該複數發射子形成於該緩衝声上， 括形成於緩衝層上的柱狀第一 ^ 狀第一部份遠離緩衝層一端之錐形第 —陽極 該陽極 緩衝層 ’該緩 變之電 低的部 與複數發射子相隔一定空間間距； 與發射子之柱狀第一部份由矽之碳化 衝層與該發射子柱狀第一部份包括至 阻分佈，電阻最高的部份靠近陰極， 份靠近陽極。 第1 0項所述之場發射顯示器，其中每 之直徑為5至50奈米。 ’、 、卜 第11項所述之場發射顯 一柱狀第一部份之長度為〇· 2至2· 〇微米 其中，該 物製成 少一漸 電阻最 11 ·如申清專利範圍 一柱狀第一部份 1 2 ·如申請專利範圍 器，其中每

   第13頁 參 六、申請專利範圍 1 3·如申，專利範圍第1 〇項所述之場發射顯示器，其中該 =形第二部份有一微結構，該微結構於遠離緩衝層未 端處具有一環形上表面，該環形上表面的直徑為0. 3 至2· 0奈米。 14· 種场發射顯示器，其包括： 一陰極； + 該陽極與陰極隔開， 複數電子發射子置於陰極與陽極之間，每一發射子為 二ΐίΐ，一發射子包括一鄰近陰極之柱狀第 邛伤及一毗接柱狀第一部份之 錐形第二部份與陽極有一定間隔。小弟一邛伤，该 其中，柱狀第-部份由矽之碳化物 阻係數，錐形第二部份由錮製x t且具有較高電 數。 成且具有較低電阻係