[发明专利]纤维场致发射体的连接方法和用该方法制造的场致发射体阴极

说明书

发明的领域

本发明涉及将场致发射纤维电和机械地连接到衬底上的方法，特别涉及这种连接在用于显示板的场致发射体阴极中的应用。

发明的背景

显示板有着广泛的应用，例如民用和工业电视机、便携式和台式计算机和室内及室外广告和信息显示。与大多数电视机和台式计算机中见到的厚的阴极射线管监视器相比，平板显示器仅有几英寸厚度。对于便携式计算机来说，平板显示器是必需的，而且对于许多其它的应用而言，平板显示器也能提供其在重量和尺寸上的优势。目前，便携式计算机平板显示器使用通过施加小的电信号就可以将透明状态转换成不透明状态的液晶。在其尺寸大于适合便携式计算机的尺寸时，难以可靠地生产这样的显示器。已经提出用等离子体显示器来代替液晶显示器。等离子体显示器利用带电气体的微小象素单元产生图象，并需要较大的电压和功率来进行控制。

已经提出具有使用场致发射电子源例如使用场致发射材料或场致发射体的阴极和受电子轰击可发光的荧光体的平板显示器。这种显示工具有可提供普通阴极射线管的视觉显示优点和其它平板显示器的厚度、重量及功耗的优点的潜力。美国专利4857799和5015912披露了使用钨、钼或硅构成的微尖阴极的矩阵寻址平板显示器。WO94/15352、WO94/15350和WO94/28571披露了其阴极有较平坦发射面的平板显示器。

例如参见WO95/22169，可以发现由纤维电子场致发射体构成的阴极优于上述已公开的阴极，其中，阴极纤维基本上处于阴极面中并在纤维长度上的预定区域实现发射。由衬底支撑纤维阴极，当纤维阴极的一部分被寻址时，从该部分产生电子发射并且该部分是悬置的，不与衬底直接物理接触，从而可实现进一步改善的性能。

本发明提供将场致发射纤维直接电和机械地连接到衬底上的方法。参照以下详细的说明和附图，本领域的技术人员将明了本发明的其它目的和优点。

发明的公开

本发明提供将场致发射纤维电和机械地连接到衬底上的方法。该方法包括：

a)把场致发射纤维放置在衬底的表面上和在要进行连接的衬底区域上使场致发射纤维对中；

b)将金属带放置于场致发射纤维上，金属带长度方向基本上垂直于场致发射纤维轴，以使金属带在场致发射纤维上延伸，所述金属带的各端部与衬底直接接触；和

c)通过超声波、热压或加压连接，将金属带连接到衬底和场致发射纤维上。

金属带最好是金、铝或铝合金。金属带的长度不是严格的。但是，该长度必须足够长以与场致发射纤维的轮廓一致，并在场致发射纤维的两端有适当的部分以便与衬底连接。一般地，金属带的宽度为约2密耳(0.05mm)至约40密耳(1mm)，厚度为约0.25密耳(0.006mm)至约2密耳(0.05mm)。

本发明还提供改进的纤维阴极和带有纤维阴极的改进的平板显示器，其中在各种情况下，所述改进都包括场致发射纤维利用金属带连接到所述阴极衬底上，所述金属带焊接到衬底和场致发射纤维上。

本发明还提供改进的纤维阴极和带有纤维阴极的改进的平板显示器，其中在各种情况下，所述改进都包括将场致发射纤维机械和电连接于阴极衬底上。

在本发明的优选实施例中，场致发射纤维在沿场致发射纤维长度上的多处与阴极衬底连接。

将场致发射纤维连接于衬底上的这种方法的主要优点在于，该方法可以在自动处理中采用，在该处理中，可以迅速地进行大量的这种连接。

附图的简要说明

图1(a)、1(b)和1(c)表示悬置的纤维阴极和采用本发明的方法在沿场致发射纤维长度上的多处设置触点。

图2表示采用金属带将场致发射纤维连接到衬底上。

图3(a)和3(b)表示将场致发射纤维连接到包括钠钙玻璃上的薄金膜的衬底上的金属带的扫描电子显微照片。

优选实施例的详细说明

本发明提供将场致发射纤维连接到衬底上的方法，并由此提供一种改进的纤维阴极。这里使用的术语“纤维阴极”包括由至少一个场致发射纤维形成的阴极。