[发明专利]场发射显示器

说明书

技术领域

本发明一种场发射显示器，尤指一种适用于侧向型发射的场发射显示器。

背景技术

显示器在人们现今生活中的重要性日益增加，除了使用计算机或因特网外，电视机、手机、个人数字助理(PDA)、数字相机等，均须透过显示器控制来传递讯息。相较于传统映像管显示器，新世代的平面显示器具有重量轻、体积小、及符合人体健康的优点，但其视角、亮度、功率消耗等问题仍有改善的空间。

在众多新兴的平面显示器技术中，场发射显示器(field emissiondisplay，FED)不仅拥有传统映像管高画质的优点，且相较于液晶显示器的视角不清、使用温度范围过小、及反应速度慢而言，场发射显示器具有高制成率、反应时间迅速、良好的协调显示性能、超过100ftL的高亮度、轻薄构造、宽广视角、工作温度范围大、高行动效率、及良好的偏斜方向辨认性等优点。

此外，FED使用时不需背光模块，所以即使在户外阳光下使用，依然能够提供优异的亮度表现。随着纳米科技的发展，促使FED拥有崭新的电子发射组件的材料，而形成目前热门的研发方向。纳米碳管型的场发射显示器，其主要是利用纳米碳管尖端放电的原理，而取代现有寿命短暂且制作不易的电子尖端发射组件。因此，目前FED已被视为相当有机会与液晶显示技术竞争，甚至将其取代的新显示技术。

场发射显示器的工作原理与传统阴极映像管相似，须在低于10-6 torr的真空环境下利用电场将阴极尖端的电子拉出，并且在阳极板正电压的加速下，撞击阳极板的荧光粉而产生发光(Luminescence)现象。因此，电场的强弱会直接影响阴极放射出的电子数量，亦即电场越大阴极放射出的电子数量越多。相对地，当电场强弱分布不均时，将造成电子发射分布不均的问题，如此即导致场发射显示器的画面亮度不均、对比度低、及产品良率不佳等缺点，进而影响成像品质。

由于场发射显示器的每一个画素皆各自拥有对应的场发射数组，且电子发射组件是在阴极与闸极间的外加偏压下发射出电子，因此，如何准确地控制阴极与闸极间距离并且维持每个画素的阴极与闸极间的外加偏压大小一致，以使电子放射基板能均匀地发射出电子，将是目前以低成本的印刷制程技术制造场发射显示器尚待突破的课题。

所以，目前亟需一种可均匀地发射出电子的场发射显示器，以改善现有低成本的场发射显示器因电子发射不均匀造成的画面亮度不均、对比度低、及产品良率不佳等问题。

发明内容

本发明提供一种场发射显示器，其  可控制电子发射体与闸极位于同一高度，以改善电子发射不均的问题，并且增加画面亮度的均匀性及色彩的对比度。此外，上述本发明结构改良可简化制程且能控制较佳的产品良率，即可降低场发射显示器的制造成本。

本发明提供一种场发射显示器，其包括有一含有一荧光粉层与一阳极的上基板、一下基板、至少一含有一平台部分与至少一突出部分的阴极、一具有开孔图样的绝缘层、至少一位于具有开孔图样的绝缘层上方的闸极、以及至少一位于阴极的突出部分上方的电子发射体。

其中，本发明的阴极位于下基板上方，具有开孔图样的绝缘层位于阴极的平台部分上方，且绝缘层的图样具有至少一开孔。另外，本发明阴极的平台部分与突出部分具有不相同高度，且阴极的突出部分是位于具有开孔图样的绝缘层开孔内。通过此，本发明场发射显示器可准确地控制施加于阴极与闸极间的电压差的变化，所以在指定的时间每个电子发射体可准确地射出电子，以改善电子发射不均的问题，并且增加画面亮度的均匀性及提升色彩对比度。

于本发明场发射显示器中，其绝缘层的开孔排列方式无限制，较佳可排列成一M×N的矩阵图形，且M及N皆为一大于零的整数。本发明绝缘层开孔所排列的矩阵图形亦无限制其形状，较佳可为四方形、圆形、多边形、或椭圆形。另外，除了上述矩阵图形的开孔图样外，本发明绝缘层的开孔图样亦可为至少一沟槽，且沟槽的排列方式较佳可平行排列于阴极平台部分的上方。

此外，本发明阴极的突出部分填充于具有开孔图样的绝缘层开孔内的高度无限制，且阴极突出部分较佳可填满于该具有开孔图样的绝缘层开孔内。于一较佳具体例中，本发明绝缘层表面与阴极的突出部分表面是具有相同高度或近乎相同高度。