[实用新型]背栅极场发射显示器的阴极结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及场致发射平板显示器件，采用一种新型的阴极结构，提高背栅极场发射显示器件的分辨率和亮度均匀性，降低制造成本。

背景技术

场致发射显示器件(Field Emission Display Panel)是一种新型的平板显示器件。该显示器采用场致发射体作为电子源。如果对场致发射体施加一很强的电场，由于隧道效应，电子可由发射体逸出至真空，产生场致发射。从电子源发射出的电子经过聚焦后轰击到荧光粉，激发荧光粉发光，实现图象显示。由于场致发射显示器件的图象显示机理与传统的阴极射线管(Cathode Ray Tube)非常接近，因此场致发射显示器件可以达到与CRT相同的图像显示质量。

场致发射显示器是一种平板显示器件，场发射阴极与栅极电极呈行列排列，场发射阴极有阴极电极和场发射体组成，对阴极和栅极分别施加数据信号和扫描信号，实现矩阵扫描，造成被选中的阴极发射电子，阳极施加相对于栅极要高的高压信号，是阴极发射的轰击阳极荧光粉发光。在场发射显示器中，场发射阴极的发射性能是影响其图像显示质量的重要因素。为了使阴极发射均匀稳定，通常在阴极电极与场发射体之间增加一电阻层。在场发射显示器件中由于采用矩阵扫描，不同阴极列之间容易出现发射的串扰，从而影响图像显示质量。因此在场发射显示器中，特别是高分辨率显示时，必须确保发射体与阴极电极的精确对准，因此在实际制作中的难度比较大。

一种可以比较简单实现大面积制作场发射显示屏的方法是采用背栅极的场发射显示的结构如图1所示。在阴极基板1上首先制备背栅极电极2；其后在背栅极上通过印刷或者镀膜的方法制备绝缘介质层3；在绝缘介质上制备与背栅极电极方向垂直的阴极电极4；在阴极电极上制备电阻层5和场致发射体6；在阳极基板7上制备彩色荧光粉图案8；将阴极基板与阳极基板封接排气，形成器件内的真空工作环境。当背栅极场发射显示器正常工作时，阳极施加一高压以保证电子轰击荧光屏的能量；背栅极施加扫描信号选择工作行；阴极施加数据信号，决定各象素点的亮度。在这种背栅极场发射显示器结构中，发射体材料必须准确地制作在阴极电极之上。如果发射材料略超过阴极电极，则可能造成相邻阴极数据线之间的短路。如果发射体材料的宽度小于阴极电极的宽度，虽然不会形成阴极电极间的短路，但是会使驱动电压迅速增加。当显示器件分辨率较高时，阴极电极之间间距很小，发射体涂层的图案化制备难度大、成本高。

发明内容

技术问题：本实用新型的目的是提供一种高分辨率、亮度均匀性好和制造成本相对低廉的背栅极场发射显示器的阴极结构。

技术方案：本实用新型的背栅极场发射显示器的阴极结构，是在阴极基板上设有条状的背栅极电极，在背栅极电极上设有绝缘介质层，在绝缘介质层上设有与背栅极电极方向垂直的条状阴极电极；在阴极电极上以及两阴极电极之间的间隙上设有场发射体层，或在阴极电极上设有与对应背栅极电极平行的条状场发射体层，增加大面积制作场发射体层时阴极电极之间的电阻；在阳极基板上制备有彩色荧光粉图案；由阴极基板与阳极基板封接形成背栅极场发射显示器。

在绝缘介质层和阴极电极上可整片制作有场发射体层。也可在绝缘介质层和阴极电极上制作有与阴极电极垂直的条状场发射体层。

背栅极场发射显示器的一种阴极结构是在阴极基板上设有条状的背栅极电极，在背栅极电极上设有绝缘介质层，在绝缘介质层上设有与背栅极电极方向垂直的条状阴极电极；在阴极电极上以及两阴极电极之间的间隙上设有场发射体层，或在阴极电极上设有与对应背栅极电极平行的条状场发射体层，增加大面积制作场发射体层时阴极电极之间的电阻；在阳极基板上制备有彩色荧光粉图案；由阴极基板与阳极基板封接、排气，形成背栅极场发射显示器。

在绝缘介质层和阴极电极上整片制作有场发射体层。

在绝缘介质层和阴极电极上制作有与阴极电极垂直的条状场发射体层。

整片制作的场发射体层通过掺杂方法调整其电阻特性，使相邻阴极电极之间在阴极电压信号的作用下不发生短路现象，各阴极电极间的电阻大于2M。

场发射体层通过丝网印刷、化学生长或物理生长的办法整片制作的纳米半导体材料发射体层，或制作和阴极电极垂直的条状场发射体层。

场发射体层的材料是由氧化锌、或氮化铝半导体纳米材料制成。