[发明专利]有源式场发射基板与有源式场发射显示器

说明书

技术领域

本发明涉及一种场发射显示器(field emission display)的技术，且特别涉及一种有源式场发射基板(active field emission substrate)与有源式场发射显示器。

背景技术

显示器在人们现今生活中的重要性日益增加，除了使用计算机或网际网路外，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信息。相较于传统映像管显示器，新一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。

在众多新兴的平面显示器技术中，场发射显示器(field emission display，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较小、使用温度范围过小、及反应速度慢的缺点而言，场发射显示器具有高发光效率、反应时间迅速、良好的协调显示性能、高亮度、轻薄构造、宽广视角、工作温度范围大、高行动效率等优点。此外，场发射显示器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。因此，目前场发射显示器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。

目前场发射显示器的种类大致分为无源式场发射显示器以及有源式场发射显示器。其中的有源式场发射显示器因为可以利用电流控制，所以能精确控制电子撞击阳极的数目，因而更能增加显示状态的稳定性。例如中国台湾专利TW 480511已披露一种具有薄膜晶体管的有源式场发射显示器，如图1所示。

在图1中，场发射阵列100设置于玻璃基板102上的薄膜晶体管104，每个薄膜晶体管104均具有源极106、漏极108和栅极110，并在薄膜晶体管104上镀有隔绝层112。至于纳米碳管114则成长在隔绝层112表面，且每一组纳米碳管114是藉由导孔(via)116连接至对应的漏极108。

但是，因为传统有源式场发射显示器必须将控制电路与场发射基板、元件等，利用半导体工艺完成制作，所以不但制作成本高，且完成的有源式场发射显示器成品率低。

发明内容

本发明提供一种有源式场发射基板。

本发明另提供一种有源式场发射显示器，以解决传统有源式场发射显示器制作成本高，成品率低的问题。

本发明提出一种有源式场发射基板，包括一个薄膜晶体管基板以及一个场发射元件基板。前述薄膜晶体管基板具有多个薄膜晶体管，其中每一薄膜晶体管至少包括一个源极、一个漏极与一个栅极。而场发射元件基板是位于薄膜晶体管基板上，且前述场发射元件基板具有多个导电沟道(channel)以及多个场发射源，其中每一导电沟道贯穿场发射元件基板并分别与每一场发射源电性相连。而且，前述场发射元件基板的每一导电沟道分别与薄膜晶体管基板的每一薄膜晶体管中的源极、漏极其中之一电性导通。

本发明另提出一种有源式场发射显示器，包括阳极基板和阴极基板，其中阴极基板与阳极基板呈相对应配置。而且，阴极基板包括一个薄膜晶体管基板以及一个场发射元件基板。前述薄膜晶体管基板具有多个薄膜晶体管，其中每一薄膜晶体管至少包括一个源极、一个漏极与一个栅极。而场发射元件基板是位于薄膜晶体管基板上，且前述场发射元件基板具有多个导电沟道以及多个场发射源，其中每一导电沟道贯穿场发射元件基板并分别与每一场发射源电性相连。而且，前述场发射元件基板的每一导电沟道分别与薄膜晶体管基板的每一薄膜晶体管中的源极、漏极其中之一电性导通。

在本发明的实施例中，上述阳极基板包括一层阳极层以及一层荧光层。前述荧光层是位于阳极层朝向上述阴极基板的表面上。其中，阳极层包括透明导电层(ITO)。

在本发明的实施例中，上述导电沟道的材料包括金、银、铝、镍、铜等薄膜或厚膜导电材料。

在本发明的实施例中，上述导电沟道的直径约在10μm～5mm之间。

在本发明的实施例中，上述薄膜晶体管基板的材料包括玻璃基板、陶瓷基板、塑胶基板或半导体基板等。

在本发明的实施例中，上述薄膜晶体管基板还包括多个像素电极，且每一像素电极与每一薄膜晶体管的漏极电性连接。

在本发明的实施例中，每一薄膜晶体管的漏极透过上述像素电极与场发射元件基板的每一导电沟道电性导通。

在本发明的实施例中，上述薄膜晶体管基板中的薄膜晶体管包括栅极在底部(bottom-gate)的薄膜晶体管或栅极在顶部(top-gate)的薄膜晶体管。

在本发明的实施例中，上述薄膜晶体管基板还包括多条扫描线(scan line)和多条数据线(data line)，其中扫描线连接薄膜晶体管的栅极，而数据线则是连接薄膜晶体管的源极。