发明名称 反向型FED结构与其制造方法
摘要 本发明是一种可以从背面板观看影像的场发射显示器之结构和其制造方法,它相对于传统场发射显示器,有较高的光转换效率;它包含一片前面板和一片背面板,安装在一起;前面板是使用玻璃基板,上有一层能反射光的导电层,和一层萤光物质层;背面板亦是使用玻璃基板,上面依序制作上第一层透明绝缘层、平行透明阴极电极、金属辅助阴极电极、第二层透明绝缘层、平行透明闸极电极、和金属辅助闸极电极,然后在闸极电极上开许多小孔,贯穿闸极电极和第二层绝缘层,在每一个孔中,制作一个锥形发射极,这些锥形发射极均连接到各平行阴极电极,可以选择性的发射电子,激发前面板上的萤光物质,发光形成影像,然后从背面板观看影像。
申请公布号 TW364211 申请公布日期 1999.07.11
申请号 TW085101724 申请日期 1996.02.09
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 钱河清
分类号 H01J9/02;H01L27/15 主分类号 H01J9/02
代理机构 代理人
主权项 1.一种由前面板和背面板构成的场发射显示器,系 包含: a.一片玻璃基板,当作上述前面板的基板;b.一层能 反射 光的导电层,在前述的玻璃基板上;c.一层萤光物质 层, 在前述的能反射光的导电层上;d.第二片玻璃基板, 当作 前述的背面板的基板,并与前述的前面板平行且相 对的安 装在一起;e.第一层透明绝缘层,形成在前述的第二 片玻 璃基板上;f.互相平行且透明的许多阴极电极,在前 述的 第一层透明绝缘层上;g.金属辅助阴极电极,在前述 的平 行且透明的阴极电极上,且其宽度较窄;h.互相平行 且透 明的许多闸极电极;在前述的互相平行且透明的阴 极电极 之上,互相绝缘,且互相垂直;i.金属辅助闸极电极, 在 前述的平行且透明的闸极电极上,且其宽度较窄;j. 第二 层透明绝缘层,在前述的平行且透明的阴极电极和 前述的 平行且透明的闸极电极之间;k.许多的小孔,洞穿前 述的 第二层透明绝缘层和前述的互相平行透明的闸极 电极;和 l.在每一个前述的小孔内,都有一个锥形发射极,此 锥形 发射极连接到前述的互相平行且透明的阴极电极 上,电子 可以选择性的从所述的锥形发射极发射出来,激发 前述的 前面板上的萤光物质层,形成一个影像,并可从前 述的背 面板来观看影像。2.如申请专利范围第1项所述的 场发射显示器,其中所述 的金属辅助阴极电极的宽度,是其中所述的平行且 透明的 阴极电极宽度的5%到10%。3.如申请专利范围第1项 所述的场发射显示器,其中所述 的金属辅助闸极电极的宽度,是其中所述的平行且 透明的 闸极电极宽度的5%到10%。4.如申请专利范围第1项 所述的场发射显示器,其中所述 的平行且透明的阴极电极,和所述的平行且透明的 闸极电 极,均是由透明导电材料构成,这些透明导电材料 包含氧 化锡铟(Indium Tin Oxide)、氧化锌铟(Indium Zinc Oxide)、和氧化锡镉(Cadmium Stannate)。5.如申请专利 范围第1项所述的场发射显示器,还包含:a .其中所述的每一个锥形发射体之下,均有一个金 属垫, 此金属垫是位于其中所述的平行且透明的阴极电 极之上; 和b.其中所述的每一个小孔上,均有一个金属环,此 金属 环连接到其中所述的平行且透明的闸极电极。6. 如申请专利范围第1项所述的场发射显示器,其中 所述 的第一层和第二层透明绝缘层是由氧化矽构成。7 .一种由前面板和背面板构成的场发射显示器,系 包含: a.一片玻璃基板,当作上述前面板的基板;b.一层能 反射 光的导电层,在前述的玻璃基板上;c.一层萤光物质 层, 在前述的能反射光的导电层上;d.第二片玻璃基板, 当作 前述的背面板的基板,并与前述的前面板,平行且 相对的 安装在一起;e.第一层透明绝缘层,形成在前述的第 二片 玻璃基板上;f.互相平行的许多阴极电极,在前述的 第一 层透明绝缘层上;g.互相平行的许多闸极电极,在前 述的 互相平行的阴极电极之上,互相绝缘,且互相垂直;h .前 述的平行阴极电极和前述的平行闸极电极有许多 交叉点, 每一个交叉点形成了前述场发射显示器的一个画 素,在每 一个画素里,前述的平行阴极电极和前述的平行闸 极电极 被制作成特殊图样,只覆盖住前述的画素的部分区 域,而 留下部分区域能透光;i.第二层透明绝缘层,在前述 的平 行阴极电极和前述的平行闸极电极之间;j.许多的 小孔, 洞穿前述的第二层透明绝缘层和前述的平行闸极 电极;和 k.在每一个前述的小孔内,都有一个锥形发射极,此 锥形 发射极连接到前述的平行阴极电极上。8.如申请 专利范围第7项所述的场发射显示器,其中所述 的画素中,被所述的平行阴极电极和所述的平行闸 极电极 覆盖住的区域,约占40%到60%。9.如申请专利范围第7 项所述的场发射显示器,其中所述 的平行阴极电极,和所述的平行闸极电极,均是由 金属材 料构成,这些金属材料包含钼和钨。10.如申请专利 范围第7项所述的场发射显示器,其中所述 的平行阴极电极,和所述的平行闸极电极,均是由 透明导 电材料构成,这些透明导电材料包含氧化锡铟( Indium Tin Oxide)、氧化锌铟(lndium Zinc Oxide)、和氧化锡 镉(Cadmium Stannate)。11.如申请专利范围第10项所述 的场发射显示器,还包含 有金属辅助阴极电极,此金属辅助阴极电极位于专 利范围 10中所述的平行阴极电极之上,且其宽度较窄。12. 如申请专利范围第10项所述的场发射显示器,还包 含 有金属辅助闸极电极,此金属辅助闸极电极位于专 利范围 10中所述的平行闸极电极之上,且其宽度较窄。13. 一种制造场发射显示器的方法,此场发射显示器由 前 面板和背面板构成,其制造方法包含下列步骤:a.使 用一 片玻璃基板,作为制造上述前面板的基板;b.在前述 的玻 璃基板上,镀上一层能反射光的导电层;c.在前述能 反射 光的导电层上,制作一层萤光物质层;d.使用第二片 玻璃 基板,作为制造前述的背面板的基板,并与前述的 前面板 ,平行且相对的安装在一起;e.在前述的第二片玻璃 基板 上,沈积第一层透明绝缘层;f.在前述的第一层透明 绝缘 层上,镀上第一层透明导电层;g.使用微影蚀刻方法 ,将 前述的第一层透明导电层,制作成平行透明阴极电 极;h. 使用沈积和微影蚀刻方法,在前述平行透明的阴极 电极上 ,制作第一层金属导线,此金属导线宽度较窄;i.在 前述 的透明阴极电极和前述的金属导线上,沈积第二层 的透明 绝缘层;j.在前述的第二层透明绝缘层上,镀上第二 层透 明导电层;k.使用微影蚀刻方法,将前述的第二层透 明导 电层,制作成平行、透明的闸极电极,此平行的闸 极电极 与前述的平行阴极电极互相垂直;l.使用沈积和微 影蚀刻 方法,在前述的平行透明的闸极电极上,制作第二 层金属 导线,此金属导线宽度较窄;m.在前述的平行透明闸 极电 极上,形成第一次的开孔;n.在前述的第二层透明绝 缘层 上,形成第二次的开孔,这第二次的开孔在前述的 第一次 开孔之下;和o.在前述的第二开孔里,形成锥形发射 极, 此锥形发射极座落于前述的平行透明的阴极电极 上。14.如申请专利范围第13项所述的制造场发射 显示器的方 法,其中所述的第一层金属导线的宽度,是其中所 述平行 透明阴极电极宽度的5%到10%。15.如申请专利范围 第13项所述的制造场发射显示器的方 法,其中所述的第二层金属导线的宽度,是其中所 述平行 透明闸极电极宽度的5%到10%。16.如申请专利范围 第13项所述的制造场发射显示器的方 法,其中所述的第一层和第二层透明导电层是由透 明导电 材料构成,这些透明导电材料包含氧化锡铟(Indium Tin Oxide)、氧化锌铟(Indium Zinc Oxide)、和氧化锡镉( Cadmium Stannate)。17.如申请专利范围第13项所述的制 造场发射显示器的方 法,还包含下列步骤:a.在制作其中所述第一层金属 导线 时,同时制作一个金属垫,这金属垫位于其中所述 的锥形 发射极的正下方;和b.在其中所述的第一次开孔后, 在小 孔四周制作金属环,这些金属环连接到其中所述的 平行透 明闸极电极上。18.如申请专利范围第13项所述的 制造场发射显示器的方 法,其中所述的第一层和第二层透明绝缘层是由氧 化矽构 成。19.一种制造场发射显示器的方法,此场发射显 示器由前 面板和后面板构成,其制造方法包含下列步骤:a.使 用一 片玻璃基板,作为制造上述前面板的基板;b.在前述 的玻 璃基板上,镀上一层能反射光的导电层;c.在前述能 反射 光的导电层上,制作一层萤光物质层;d.使用第二片 玻璃 基板,作为制造前述的背面板的基板,并与前述的 前面板 ,平行且相对的安装在一起;e.在前述的第二片玻璃 基板 上,沈积第一层透明绝缘层;f.在前述的第一层透明 绝缘 层上,镀上第一层导电层;g.使用微影蚀刻方法,将 前述 的第一层导电层,制作成平行的阴极电极,而在前 述的场 发射显示器的各画素里,此平行阴极电极被制作成 只覆盖 住前述画素的部分区域,留出部分区域能透光;h.在 前述 的平行阴极电极上,沈积第二层透明绝缘层;i.使用 微影 蚀刻方法,将前述的第二层导电层,制作成平行的 闸极电 极,此平行的闸极电极与前述的平行阴极电极互相 垂直, 而在前述的场发射显示器的各画素里,此平行闸极 电极被 制作成只覆盖住前述画素的部分区域,留出部分区 域能透 光;j.在前述的平行闸极电极上,形成第一次的开孔 ;k. 在前述的第二层透光绝缘层上,形成第二次的开孔 ,这第 二次的开孔在前述的第一次开孔之下;和l.在前述 的第二 次开孔里,形成锥形发射极,此锥形发射极座落于 前述的 平行阴极电极上。20.如申请专利范围第19项所述 的制造场发射显示器的方 法,其中所述的画素中,被所述的平行阴极电极和 所述的 闸极电极覆盖住的区域,约占40%到60%。21.如申请专 利范围第19项所述的制造场发射显示器的方 法,还包含金属辅助阴极电极的制造步骤,此金属 辅助阴 极电极制作于其中所述的平行阴极电极之上,且其 宽度较 窄。22.如申请专利范围第19项所述的制造场发射 显示器的方 法,还包含金属辅助闸极电极的制造步骤,此金属 辅助闸 极电极制作于其中所述的平行闸极电极之上,且其 宽度较 窄。图式简单说明:第一图是传统场发射显示器的 剖面图 ,其显示之影像是由前面板观看。第二图是本发明 中第一 种结构之场发射显示器的剖面图,其显示之影像是 由背面 板观看。第三图是本发明中第一种结构之场发射 显示器的 顶视图,图中沿着2-2线切开,即是第二图的剖面图 。第 四图A和第四图B是本发明中第二种结构之场发射 显示器的 顶视图。第五图A和第五图B是本发明中第三种结 构之场发 射显示器的顶视图,第三种结构是结合第一种与第 二种结 构形成的。第六图到第十图是本发明第一种到第 三种结构 的制程剖面图。第十一图到第十四图是本发明中 第四种结 构之场发射显示器的制程剖面图。第十五图是本 发明中第 四种结构之场发射显示器的顶视图,图中沿着14-14 线切 开,即是第十四图的剖面图。
地址 新竹县竹东镇中兴路四段一九五号