[发明专利]场致发射微尖的簇形布局

说明书

本申请是1994年11月18日提交的名为“镇流层上场致发射微尖簇形布局”的编号为08/341,829的美国专利申请部分继续申请。此申请包括了与同日提交的名为“邻近条状导体的簇形场致发射微尖”的编号为08/＿＿，＿＿，的美国专利密切相关的主题，后者是1994年11月18日提交的编号为08/341,740的专利申请的部分继续申请。

本发明一般涉及平板形显示器尤其涉及电子发射微尖(mi-crotip)结构的布局，其中一簇微尖形成于导电板上或与导电板相隔很近，而导电板与导电网格结构在横向由电阻性媒质分隔开。

便携式计算机的出现更迫切需要重量轻、袖珍式及电源效率高的显示器。因为用于这些起显示器作用的器件的空间不可能用于通常的阴极射线管(CRT)，所以特别有兴趣试图提供令人满意的及具有亮度、分辨率、显示通用性及功耗等可相比或更优越的显示特性的平板形显示器。然而当生产在某些应用上有用的显示器时，这些尝试都不能提供可与常用的CRT相比的显示器。

目前，液晶显示器几乎广泛使用于折叠和笔记本式计算机。与CRT相比，这些显示器的对比度较差，只有一有限范围的视角，并且在彩色型中它们以与扩展的电池工作不相容的速率消耗功率。此外，彩色屏幕比同等尺寸的CRT屏幕贵得多。

液晶显示器技术的缺陷引起的结果是，在工业上更加关注于薄膜形场致发射显示器技术。运用此技术的平板形显示器使用了一列矩阵可寻址的尖顶薄膜形冷场致发射阴极和一含有荧光屏的阳极。

场致发射现象在1950年左右被发现，并且由如SRI Interna-tional的查尔斯A.斯宾兹等许多个人的进一步研究把此技术提高到此程度即它有希望用于廉价、低功耗、高分辨率、高对比度及全彩色平板形显示器的制造中。

场致发射显示器技术的优点在C.A.斯宾兹等人于1973年8月28日提交的编号为3,755,704，名为“场致发射阴极结构和使用此结构的器件”的美国专利；迈克尔·博雷尔等人于1989年8月15日提交的编号为4,857,161，名为“对于由场致发射激励的阴极发光显示装置的生产工艺”的美国专利；迈克尔·博雷尔等人于1990年7月10日提交的编号为5,194,780的，名为“具有微尖发射阴极的电子源以及由使用所述光源的场致发射激励的阴极致发光显示装置”的美国专利；罗伯特·迈耶于1993年3月16日提出的编号为5,194,780，名为“具有微尖发射阴极的电源”的美国专利；以及杰恩-弗雷德里克·克拉克于1993年7月6日提出的编号为5,225,820，名为“微尖三原色荧光屏”的美国专利中被揭示。本申请将通过引用结合这些专利。

本发明涉及使用电阻层以提供一个防止电子发射体输出过剩电流的镇流器。在已有技术中，提供这种镇流有两个途径。在博雷尔等人(′916)的专利中揭示了竖向电阻的途径且这里相应于图1进行讨论；在迈耶(′780)的专利中揭示了横向电阻的途径且这里相应于图2A和2B进行讨论。

先参考图1，在此剖面图中示出可能是博雷尔等人(′916)的专利中揭示的那种类型示意的已有技术场致发射平板形显示器件的一部分。在此实施例中，场致发射器件包括一具有面对发射板的阴极致发光荧光涂层的阳极板，此荧光涂层可从相对于其激励侧看到。

更具体地说，图1的示意的已有技术竖向电阻场致发射器件包括阴极致发光阳极板10和电子发射体(或阴极)板12。发射体板12的阴极部分包括在绝缘衬底18上形成的导电层15、在导电层15上形成的电阻层16，以及在电阻层16上形成的许多导电的微尖14。

栅极包括一层淀积在覆盖了电阻层16的绝缘层20上的导电层。微尖发射体14呈锥形并在穿过导电层22和绝缘层20的孔34中形成。如此选择栅极层22和绝缘层20的厚度，使每个微尖14的顶点基本上与导电栅极层22处于同一水平上。导电层22组成横贯发射体板12表面的导电带的行，而导电层15组成横贯发射体板12的表面的导电带列，导电层22的行与导电层15的列正交，从而能对相应于一个像素的行和列交点处的微尖14进行矩阵寻址选择。