專(zhuān)利名稱(chēng)：雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種平面型雙面顯示器，特別涉及一種正反兩面可同時(shí)顯示圖像的雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，平面顯示器發(fā)展迅速，已被廣泛的應(yīng)用于個(gè)人計(jì)算機(jī)、移動(dòng)通訊及消費(fèi)性電子產(chǎn)品等領(lǐng)域，成為信息技術(shù)的一大平臺(tái)。目前應(yīng)用較為普遍的平面顯示器有液晶顯示器(LCD)、等離子體顯示器(PDP)及場(chǎng)發(fā)射顯示器(FED)等。其中，場(chǎng)發(fā)射顯示器與其它平面型顯示器相比，具有更高的對(duì)比度、更廣的視角、更高的亮度、更低的能量消耗、更短的響應(yīng)時(shí)間以及更寬的工作溫度等優(yōu)點(diǎn)。目前大多數(shù)平面型顯示器都是單面顯示，背面并不顯示。然而，在大型面板顯示應(yīng)用中，如交通指示燈、各種大型場(chǎng)合的信息顯示板及環(huán)形電影院等，需要展示兩個(gè)面的，傳統(tǒng)的方法就是采用兩個(gè)單面顯示板置于相反方向，以達(dá)到前后都可觀看之目的，但是，這樣設(shè)置需要兩套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，成本太高，且線(xiàn)路復(fù)雜，造成顯示器的可靠性不好，不利于實(shí)際推廣應(yīng)用。通常平面型顯示器的兩面是懸空的，其背面也可以用作平面顯示，可制成正反兩面都可以顯示的平面顯示器，以充分利用顯示空間，達(dá)到節(jié)省成本提高顯示可靠性的目的。
為了實(shí)現(xiàn)雙面顯示，中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第00133684.3號(hào)揭示了一種雙面場(chǎng)發(fā)射陰極真空微電子發(fā)光器件，請(qǐng)參閱圖1，該發(fā)光器件包括陽(yáng)極引線(xiàn)1，陰極場(chǎng)發(fā)射硅尖陣列2，熒光屏3，消氣劑4及陰極引線(xiàn)5。其中，在兩熒光屏3間設(shè)有一兩面都發(fā)射電子的陰極，該陰極的發(fā)射體采用硅尖陣列2，通過(guò)硅尖陣列2兩面都發(fā)射電子轟擊它們前面的熒光屏3，從而實(shí)現(xiàn)雙面顯示的目的。其中，硅尖陣列2與熒光屏3的陽(yáng)極之間的距離為2～30微米，需要較高的驅(qū)動(dòng)電壓才能實(shí)現(xiàn)電子的場(chǎng)發(fā)射顯示。而且，這種直接雙面顯示的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于顯示圖像時(shí)，難以控制灰度、亮度。另外，采用該發(fā)光器件兩面所顯示的圖像各不相同，兩面顯示的圖像是手性對(duì)稱(chēng)，圖像順序是相反的。此外，該器件的兩個(gè)發(fā)射腔互相獨(dú)立，因此在抽真空時(shí)需分別處理，不利于制備。
綜上所述，提供一種驅(qū)動(dòng)電壓低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便、顯示圖像可控及成本低的雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器實(shí)為必要。

發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器的驅(qū)動(dòng)電壓高、顯示圖像不可控、結(jié)構(gòu)復(fù)雜及成本高等不足，本發(fā)明提供一種電壓低、顯示圖像可控、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便及成本低的雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器，其包括兩塊相互平行的熒光屏；以及位于兩熒光屏之間的電子發(fā)射結(jié)構(gòu)；所述熒光屏分別包括透明基板及形成于其表面的陽(yáng)極和熒光層；所述電子發(fā)射結(jié)構(gòu)將顯示器的內(nèi)部空間分隔為兩部分，其包括一不透明的絕緣基底，該絕緣基底具有兩相反表面，分別面對(duì)所述兩塊熒光屏，所述絕緣基底的兩表面分別對(duì)稱(chēng)形成有行電極、電子發(fā)射體和列電極；行電極和列電極之間有絕緣層分隔。
該絕緣基底的材料包括陶瓷材料；所述絕緣基底的兩表面上形成的行電極可為陰極或柵極，列電極則相應(yīng)為柵極或陰極；該電子發(fā)射體可選用碳納米管陣列、硅尖陣列或其他具有微尖結(jié)構(gòu)的場(chǎng)發(fā)射材料，而且每個(gè)陰極上的電子發(fā)射體都正對(duì)于相應(yīng)的一熒光層。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于該雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器的每一對(duì)關(guān)于絕緣基底的面對(duì)稱(chēng)的相同行電極是互相電連接的，每一對(duì)關(guān)于絕緣基底的中心軸對(duì)稱(chēng)的列電極是互相電連接的，因此可采用一套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙面顯示相同圖像。
另外，所述絕緣基底的非場(chǎng)發(fā)射邊緣區(qū)域形成有通孔，便于顯示器內(nèi)部同時(shí)抽真空。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器采用的三電極雙顯示屏結(jié)構(gòu)，充分利用了顯示屏的雙面空間；加上行電極和列電極并存，可降低場(chǎng)發(fā)射驅(qū)動(dòng)電壓，使得能耗降低，實(shí)現(xiàn)圖像可控。本發(fā)明的雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器進(jìn)一步通過(guò)上述行列電極連接方式，實(shí)現(xiàn)兩面顯示屏顯示相同圖像；同時(shí)，通過(guò)共用一套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，節(jié)省了一套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的成本。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器的電極的行連接示意圖；圖4是本發(fā)明的雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器的電極的列連接示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
請(qǐng)參閱圖2，圖2為本發(fā)明場(chǎng)發(fā)射顯示器的一個(gè)顯示單元，即一包括三原色(RGB)的像素原理結(jié)構(gòu)圖，整個(gè)顯示結(jié)構(gòu)由大量這樣的像素排列構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)包括兩塊軸對(duì)稱(chēng)的熒光屏10和10′；以及位于兩熒光屏之間能雙面發(fā)射電子的電子發(fā)射結(jié)構(gòu)20。熒光屏10包括透明基板11(如玻璃)、形成在透明基板11表面上的陽(yáng)極12、形成在陽(yáng)極12上的熒光層13及覆蓋熒光層13的鋁膜14，熒光層13具有三種類(lèi)型，分別代表三原色，即紅(Red)、綠(Green)、藍(lán)(Blue)三種熒光層(圖未分別標(biāo)示)，每三種熒光層為一組，通過(guò)它們的組合能顯示各種顏色。熒光屏10′與熒光屏10的結(jié)構(gòu)相同，包括透明基板11′、陽(yáng)極12′、熒光層13′及鋁膜14′。電子發(fā)射結(jié)構(gòu)20包括一不透明的絕緣基底28，其面向熒光屏10的表面281上形成有多個(gè)陰極26及與該陰極26相問(wèn)的多個(gè)絕緣層251。該陰極26上形成有發(fā)射體27，該絕緣層251上形成有柵極25。同樣，在不透明的絕緣基底28面向熒光屏10′的表面282上對(duì)稱(chēng)形成有上述相同的結(jié)構(gòu)，包括陰極26′、發(fā)射體27′、絕緣層251′及柵極25′。其中，發(fā)射體27、27′分別正對(duì)于相應(yīng)的一種原色的熒光層13、13′，發(fā)射體27、27′可選用碳納米管陣列、硅尖陣列、金屬尖端或其他具有微尖結(jié)構(gòu)的場(chǎng)發(fā)射材料，而碳納米管陣列的尖端較小，更有利于尖端放電，降低電子發(fā)射的驅(qū)動(dòng)電壓，并能提高場(chǎng)發(fā)射的精度。
該電子發(fā)射結(jié)構(gòu)20將本發(fā)明的雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器的內(nèi)部空間分隔為兩部分，分別為前后兩發(fā)射腔31、31′，在發(fā)射腔31、31′的邊緣圍有側(cè)壁30及30′，其與前后兩熒光屏10、10′構(gòu)成顯示器的外殼。在此，不透明的絕緣基底28起到擋光的作用，能消除正反兩面的熒光層13、13′的互相影響，從而形成兩個(gè)互不干擾的場(chǎng)發(fā)射區(qū)域。在絕緣基底28的非發(fā)射邊緣區(qū)域形成有通孔29，利用通孔29可以將被分割的前后兩發(fā)射腔31、31′連通起來(lái)，這樣，在制備過(guò)程中可以一次性地將兩發(fā)射腔31、31′抽成真空，無(wú)需分別抽氣，減少制程復(fù)雜性。另外，通孔29設(shè)在非場(chǎng)發(fā)射邊緣區(qū)域，不會(huì)對(duì)場(chǎng)發(fā)射和顯示效果產(chǎn)生不良影響。
當(dāng)顯示器工作時(shí)，在柵極25與陰極26之間以及柵極25′與陰極26′之間同時(shí)施加不同電壓，以使發(fā)射體27、27′分別發(fā)射電子，電子在電場(chǎng)作用下轟擊熒光層13、13′使之發(fā)光，所發(fā)的光通過(guò)透明絕緣層11、11′而產(chǎn)生圖像，即可達(dá)到雙面顯示圖像的效果。由于柵極25、25′的存在，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電子發(fā)射的精確控制，而且發(fā)射體27、27′在較低的電壓下就能發(fā)射出電子，從而可降低電子發(fā)射的驅(qū)動(dòng)電壓，并降低能耗，成本也相應(yīng)地減少。
請(qǐng)一起參閱圖3及圖4，分別為本發(fā)明的雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器電極的行連接與列連接示意圖。電極的連接方式有兩種情況一是行電極為陰極，列電極則為柵極；二是行電極為柵極，列電極則為陰極。此兩種情況的電極連接方式是相同的，在此以第一種情況為例加以詳細(xì)說(shuō)明。先將相同行的陰極相連接，即將分別位于不透明的絕緣基底28兩表面上的第一行的陰極261與陰極261′通過(guò)線(xiàn)路32相連接，再將位于絕緣基底28兩表面上的第二行的兩陰極262、262′相連接，然后依次將位于絕緣基底28兩表面上的其他各行按此相同的方式連接(如圖3所示)。而對(duì)于列柵極，由于觀看圖像時(shí)人們習(xí)慣上按從左到右的順序，因此列柵極的連接應(yīng)該將位于絕緣基底28兩表面上關(guān)于其中心軸對(duì)稱(chēng)的列柵極相連接，即將分別位于不透明的絕緣基底28兩表面上的柵極250與柵極250′通過(guò)線(xiàn)路32′相連接，同樣，其他柵極也按此相同的方式連接(如圖4所示)。那么，行列電極按這樣的連接方式即可實(shí)現(xiàn)雙面顯示相同的圖像。
此外，為使雙面顯示不同的圖像，可采用兩套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，電極的連接方式采用正反兩面獨(dú)立的連接方式，通過(guò)兩套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)它們分別控制，即可實(shí)現(xiàn)正反兩面顯示不同的圖像。
權(quán)利要求
1.一種雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器，其包括兩塊相互平行的熒光屏；以及位于兩熒光屏之間的電子發(fā)射結(jié)構(gòu)；所述熒光屏分別包括透明基板及形成在其表面的陽(yáng)極和熒光層；所述電子發(fā)射結(jié)構(gòu)將顯示器的內(nèi)部空間分隔為兩部分，其包括一不透明的絕緣基底，該絕緣基底具有兩相反表面，分別面對(duì)所述兩塊熒光屏，其特征在于該絕緣基底的兩表面分別對(duì)稱(chēng)形成有行電極、電子發(fā)射體和列電極，該行電極和列電極之間有絕緣層分隔。
2.如權(quán)利要求1所述的雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器，其特征在于該雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器的每一對(duì)關(guān)于絕緣基底的面對(duì)稱(chēng)的相同行電極互相電連接，每一對(duì)關(guān)于絕緣基底的中心軸對(duì)稱(chēng)的列電極互相電連接。
3.如權(quán)利要求2所述的雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器，其特征在于該行電極是陰極，列電極是柵極，電子發(fā)射體形成在陰極上。
4.如權(quán)利要求2所述的雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器，其特征在于該行電極是柵極，列電極是陰極，電子發(fā)射體形成在陰極上。
5.如權(quán)利要求3或4所述的雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器，其特征在于該陰極與柵極是互相間隔形成的。
6.如權(quán)利要求1所述的雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器，其特征在于該絕緣基底的非場(chǎng)發(fā)射邊緣區(qū)域形成有通孔。
7.如權(quán)利要求1所述的雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器，其特征在于該電子發(fā)射體選自碳納米管陣列、硅尖陣列或金屬微尖發(fā)射材料。
8.如權(quán)利要求1所述的雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器，其特征在于每個(gè)陰極上的電子發(fā)射體都正對(duì)于相應(yīng)的一熒光層。
9.如權(quán)利要求1所述的雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器，其特征在于該絕緣基底材料包括陶瓷材料。
10.如權(quán)利要求1所述的雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器，其特征在于該雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器采用一套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器，包括兩塊相互平行的熒光屏；以及位于兩熒光屏之間的電子發(fā)射結(jié)構(gòu)。兩熒光屏的結(jié)構(gòu)相同，分別包括透明基板及形成在其表面的陽(yáng)極和熒光層；該電子發(fā)射結(jié)構(gòu)包括一不透明的絕緣基底，分別對(duì)稱(chēng)形成有行電極、電子發(fā)射體和列電極。該雙面場(chǎng)發(fā)射顯示進(jìn)一步包括對(duì)稱(chēng)性電極連接方式，以實(shí)現(xiàn)雙面顯示相同的圖像。本發(fā)明的雙面場(chǎng)發(fā)射顯示器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便、顯示圖像可控及成本低等優(yōu)點(diǎn)?？蓱?yīng)用于交通指示牌、大型場(chǎng)合信息顯示板及環(huán)形電影院等方面。
文檔編號(hào)H01J31/12GK1705070SQ20041002752
公開(kāi)日2005年12月7日 申請(qǐng)日期2004年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月2日
發(fā)明者陳丕瑾, 柳鵬, 潛力, 魏洋, 盛雷梅, 雷有華, 劉亮, 范守善 申請(qǐng)人:清華大學(xué), 鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司