電子源及其方法
2023-05-01 15:52:41
專利名稱：電子源及其方法
技術領域：
本發明涉及電子發射顯示裝置，具體涉及用於電子發射源的一種新穎的引出柵極。
場致發射裝置(FED)在本領域是眾所周知的，並且普遍用在包含圖象顯示裝置在內的廣闊範圍的應用中。一種FED的例子在1992年8月25日授予Robert C.Kane的美國專利5,142,184中給出了。FED典型地採用至少兩個電極，比如一個陰極導體和一個門電極或引出柵極。引出柵極和陰極導體通常呈直角形式，以便利用行和列尋址來激發來自發射端或發射極的電子發射。陰極導體和引出柵極電極一般利用一個絕緣層來實現電氣隔離。在FED形成過程中，在介電層中形成針孔，並且在引出柵極與陰極導體之間導致電短路。由於該電短路，迫使陰極導體和引出柵極處於相同的電位，藉此，防止一列發射極和該行不致被激勵。短路的那行發射極不能產生圖像，因此，由這樣的電短路形成的顯示裝置在短路行和列的所在處通常具有一條暗線、或一條持續的亮線。
據此，現在希望有一種電子源，在引出柵極與陰極導體短路時，該電子源仍保持發揮作用。
圖1示出根據本發明的顯示器的放大剖面圖；圖2示出根據本發明圖1的顯示器的局部放大平面圖。
圖1示意性地示出一個場致發射顯示器10的一個像素放大的剖面部分，它具有一個新穎的電子源，這個電子源又帶有引出柵極或行導體17。顯示器10含有多個這樣的像素。顯示器10還含有一個襯底11，其上形成像素和顯示器10的其它部分。襯底11通常是一種絕緣或半絕緣材料，例如是具有一個介電層的矽或玻璃。在優選實施例中，襯底11是玻璃。顯示器10還含有一個列導體或陰極12，其上形成多個場致發射發射極，比如發射極13和18。陰極12通常是一個導體，並且可以在陰極12和發射極13及18之間設有鎮流電阻器。
行電極17設置在一個絕緣層16上以使導體17與襯底11和陰極12電絕緣。在接下來對圖2的討論中可以清楚地看到，導體17具有多個引出部分，比如引出部分23和19，有利於改進顯示器10的可製造性。引出部分19和23分別具有發射孔21和14，這些孔的中心大致分別對準發射極18和13，以允許電子從發射極13及18運行到遠端設置的陽極24，並且在其上形成一個圖像。通常在對著發射極13和18的陽極24的表面上塗覆磷，以在電子撞擊陽極24時提供顯示。
顯示器10通常包含多個行，比如行導體17，這些行以直角與多個列導體或陰極(比如陰極12)相交。發射極(比如發射極13和18)在行和列的相交處形成，以產生顯示器10的像素。儘管在圖1表示的像素部分僅有兩個發射極，但顯示器10的每個像素可以具有多個發射極，例如，發射極13和18，這從下文中可以明白。另外，顯示器10可以包含多個列導體、多個行以及多個像素，每個像素具有多個引出部分，比如引出部分19和23。
圖2示出顯示器10局部的放大平面圖。圖2與圖1相同的部件具有相同的標號。行導體17具有多個彼此並列並且沿導體17的主軸27延伸的軸向部件。該多個軸向部件包含第一軸向部件26和第二軸線部件28，這兩個軸向部件除了橫越第二列導體或陰極36以外，還橫越陰極12。疊加到陰極12和36上的場致發射發射極的導體17的部分分別形成像素32和37。像素32和37用虛線框表示。軸向部件26和28在像素32和37中分別具有引出部分，以便從下面的發射體引出電子，從而在陽極24(圖1)上形成一個圖像。
在優選實施例中，第一軸向部件26在像素32中具有一個第一引出部分23，從部件26向第二軸向部件28伸延。第二軸向部件28在像素32中具有一個第二引出部分19，從部件28向第一引出部分23伸延。引出部分19和23隔開一段間隔22，以使引出部分19和23之間無電接觸。在該優選實施例中，間隔22大約是2至10微米。引出部分23具有多個發射孔34，其功能類似於引出孔14。類似地，引出部分19具有多個發射孔33，功能類似於發射孔21。
行導體17還具有多個橫向連接體，它們包含第一橫向連接體29、第二橫向連接體38和第三橫向連接體，用於電連接軸向部件26和28。多個橫向連接體允許一部分導體17電絕緣，而不損害導體17的功能性。例如，如果部件28覆蓋陰極12的部分與陰極12短路，則在例如由箭頭41和42指示的部分通過切斷部件28可以從部件28中去除短路部分。這就允許部件28的剩餘部分正常發揮功能。連接體29和38在部件28的周圍提供了一個電通路，該電通路與導體17電絕緣，藉此，允許導體17發揮其功能。重要的是連接體29和38放置得與導體12有一距離31，以保證當切斷或者電絕緣一部分導體17時不損壞陰極12。在該優選實施例中，距離31至少是5微米。
儘管切斷導體17的短路部分導致像素32產生一個不如相鄰像素亮的圖象，但在一個顯示器中不會注意到一個單獨的半亮的像素，尤其是在導體17的其餘部分正常起作用的情況下。
如圖2所示，導體17對於每個像素具有一個橫向連接體，然而導體17可以每隔一個像素或者甚至幾個橫向像素而具有一個連接體。另外，引出部分19和23可以以其它形狀形成。例如，部分19和23可以分別處於軸向部件28和26的部分中，軸向部件28和26跨接陰極12，而不是從部件28和26向外凸出。另外，引出部分19和23可以是從軸向部件26和28伸出的叉指型的指狀物。
至此，應該理解，這裡已經提出了一種能夠用來形成一個顯示器的新穎的電子源。利用多個軸向部件產生一行，並使軸向部件與一個橫向連接件相互連接，可以切斷該行的不起作用的部分，從而使該行發揮功能。其結果是，增加了顯示器的產量和可製造性，從而導致降低顯示器成本。
權利要求
1.一種電子源，其特徵在於一個列導體(12)，它具有多個場致發射發射極(13，18)；和一個行導體(17)，它橫越過列導體(12)並且覆蓋多個場致發射發射體(13，18)，該行導體(17)具有多個沿著行導體(17)的一個主軸(27)並列的多個軸向部件(26，28)，其中每個軸向部件(26，28)具有一個覆蓋多個場致發射發射體(13，18)一部分的引出部分，並且一個跨接連接體把多個軸向部件(26，28)電耦合在一起。
2.根據權利要求1的電子源，其特徵在於每個引出部分(19，23)由一個間隔分隔開。
3.根據權利要求1的電子源，其特徵在於跨接連接體(29，38)不覆蓋列導體(12)。
4.根據權利要求1的電子源，其特徵在於多個軸向部件(26，28)包括第一軸向部件(26)和第二軸向部件(28)，第一軸向部件(26)具有一個覆蓋多個場發射發射體(13，18)第一部分的第一引出部分(23)，第二軸向部件(28)具有一個覆蓋多個場發射發射體(13，18)第二部分的第二引出部分(19)。
5.根據權利要求1的電子源，其特徵在於每個引出部分具有發射孔，以允許電子通過發射孔渡越。
6.一種顯示裝置，其特徵在於多個列導體(12)；多個在每個列導體(12)上的場致發射發射體(13，18)；和多個行導體(17)，這些行導體(17)覆蓋多個列導體(12)並且跨接多個列導體(12)，在相交處形成一個像素，每個行導體(17)具有一個沿一個主軸布置的第一軸向部件，和一個與第一軸向部件(26)並列的第二軸向部件(28)，一個在像素內並從第一軸向部件(26)向第二軸向部件(28)伸展的第一引出部分(23)，其中第一引出部分(23)覆蓋多個場發射發射體(13，18)的第一部分，一個在象素內並從第二軸向部件(28)向第一引出部分(23)伸展的第二引出部分(19)，其中第二引出部分(19)覆蓋多個場發射發射體(13，18)的第二部分，一個分隔第一引出部分(23)和第二引出部分(19)的間隔，和一個從第一軸向部件(26)向第二軸向部件(28)伸展的橫向連接體，其中該橫向連接體不在像素內並且不覆蓋多個列導體(12)。
7.根據權利要求6的顯示裝置，其特徵在於所說的間隔大約是2至10微米。
8.根據權利要求6的顯示裝置，其特徵在於橫向連接體通過一個間隔與多個列導體的一個列導體分隔開。
9.一種用以形成電子源的方法，其特徵在於形成一個具有多個發射體(13，18)的列導體；形成一個具有多個橫過列導體(12)的導體條的行導體(17)；和在遠離列導體(12)處將多個導體條充分電耦合在一起，使得切斷多個導體條之中的一個不會損壞列(12)導體，同時還能維持多個導體條之間的電耦合。
10.根據權利要求9的方法，其特徵在於在遠離列導體(12)處將多個導體條充分地電耦合包括把多個導體(12)條與多個在多個導體條之間伸展的橫嚮導體(29，38，39)條進行電耦合。
全文摘要
顯示器(10)包含一個具有一個行導體(17)的電子源，該行導體(17)採用多個軸向部件(26，28)。每個軸向部件(26，28)具有引出部分(19，23)，該引出部分從軸向部件向一個鄰近的軸向部件伸展。利用多個橫向連接體(29，38，39)電連接軸向部件(26，28)。在行(17)和下面覆蓋的列(12，36)之間發生短路時，可以電絕緣短路部分，使得行的其餘部分繼續發揮功能。
文檔編號G09F9/313GK1139815SQ96105470
公開日1997年1月8日 申請日期1996年4月25日 優先權日1995年5月2日
發明者迪安·巴克 申請人:摩託羅拉公司