專利名稱：具有填充材料的發(fā)光顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于發(fā)光顯示裝置的屏結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
如圖1所示，在諸如場(chǎng)致發(fā)射顯示裝置(field emission display, FED)之類的發(fā)光顯示裝置中，來(lái)自陰極7中的多個(gè)發(fā)射器16的電子18撞擊陽(yáng)極板4上的磷光體元件33并且引起光子發(fā)射46。如圖1所示，F(xiàn)ED技術(shù)中目前慣例是將透明導(dǎo)體l (例如，氧化銦錫(indium tin oxide))應(yīng)用到陽(yáng)極板4的玻璃基板2。磷光體元件33應(yīng)用在透明導(dǎo)體1上。在顯示操作期間，電位15被施加到陽(yáng)極4。為了從特定的陣列發(fā)射器孔(emitteraperture) 25發(fā)射電子18，門電位(gate potential) Vq被施加于特定的門26，這些特定的門26可被支撐在某種介電材料28上。介電材料28和電子發(fā)射器16可被支撐在陰極組件31上，陰極組件31可被支持在陰極背板29上，陰極背板29又可被支撐在背板支撐結(jié)構(gòu)30上。
通過(guò)將薄的反射金屬膜21應(yīng)用在磷光體的陰極側(cè)可以大大增強(qiáng)所產(chǎn)生的圖像的亮度。實(shí)際上，反射金屬膜21可以使觀看者觀察到的光46加倍。理由是反射金屬膜21使遠(yuǎn)離觀看者傳播的那部分發(fā)射光朝向觀看者反射。(當(dāng)磷光體被激發(fā)時(shí)，在所有方向上發(fā)射光。并且，最初從磷光體朝向觀看者或者遠(yuǎn)離觀看者發(fā)射的光的強(qiáng)度大致相等。)
在FED中，反射金屬膜21在磷光體上方的區(qū)域中必須是光滑和連續(xù)的，以有效地將光46導(dǎo)向觀看者。如果膜是粗糙或不連續(xù)的(即，有空隙)，或者是粗糙且不連續(xù)的，則最初遠(yuǎn)離觀看者傳播的一些發(fā)射光可能不會(huì)被朝向觀看者反射。圖2示出己完成的組件中的單個(gè)磷光體元件33的概況。個(gè)體磷光體粒子39也被示出。示出的鋁層21具有空隙38，空隙38往往減少光輸出，因?yàn)楣鈺?huì)經(jīng)由這些空隙逃逸。 一些空隙是在陽(yáng)極板被烘烤(bake out)以去除有機(jī)材料時(shí)產(chǎn)生的， 一些空隙可能是由于沉積的磷光體元件33的拓?fù)洚a(chǎn)生的。圖3示出了在(通常通過(guò)鋁的化學(xué)氣相沉積)應(yīng)用反射金屬膜21之后并在進(jìn)行烘烤之前的磷光體元件的示例。磷光體元件中的囊(pocket) 41可包括沉積處理中使用的粘接劑(binder)和/或有機(jī)材料。(有機(jī)材料可包括用于使用光致抗蝕劑處理或其它已知的印刷處理來(lái)印刷磷光體元件的有機(jī)材料。)有機(jī)材料需要進(jìn)行烘烤以具有可操作的FED。圖3還示出在反射金屬膜21之前應(yīng)用的漆膜層42。(通常通過(guò)旋涂來(lái)應(yīng)用漆膜層42。)漆膜層42用于提供光滑連續(xù)的基板，鋁被應(yīng)用到該基板上。在沒(méi)有漆膜層42來(lái)提供光滑連續(xù)的基板的情況下，反射金屬膜21通常質(zhì)量很差，并且不可以輔助將光輸出增加到其它方式可能的程度。
為了提供有效地將光向觀看者傳播的FED，需要高質(zhì)量的反射金屬膜21，并且需要促進(jìn)發(fā)射光向觀看者的傳播的屏結(jié)構(gòu)特性。

發(fā)明內(nèi)容
一種發(fā)光顯示裝置具有在由玻璃板上的通過(guò)間隙隔開的多個(gè)個(gè)體離散磷光體元件。這些間隙包含填充材料，該填充材料可以是白色的。填充材料接觸磷光體元件的側(cè)面。填充材料可以具有峰值高度，該峰值高度是填充材料位于其間的個(gè)體磷光體元件的高度的至少一半。優(yōu)選地，填充材料可以具有與相鄰的磷光體沉積物(deposit)的高度相同的高度。在個(gè)體磷光體元件上存在反射金屬膜。


圖1是現(xiàn)有的場(chǎng)致發(fā)射顯示裝置的剖視圖；圖2是現(xiàn)有的場(chǎng)致發(fā)射顯示裝置的磷光體元件的剖視圖；圖3是現(xiàn)有的場(chǎng)致發(fā)射顯示裝置的磷光體元件在烘烤之前的剖視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的場(chǎng)致發(fā)射顯示裝置的剖視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的在場(chǎng)致發(fā)射顯示裝置的間隙中具有填充物的多個(gè)磷光體元件的平面圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的磷光體元件的剖視圖7是根據(jù)本發(fā)明的磷光體元件在烘烤之后的剖視圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的磷光體元件在烘烤之后的剖視圖；及
圖9是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的使用FED背光的LCD顯示裝置的剖視圖。
具體實(shí)施例
接下來(lái)將參考附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。如圖4所示，陰極7包括以陣列方式布置的多個(gè)發(fā)射器16，這些發(fā)射器16由于陰極7中所產(chǎn)生的電場(chǎng)而發(fā)射電子18。這些電子18被朝向陽(yáng)極4投射。
陽(yáng)極4可以包括玻璃基板2，玻璃基板2上沉積了透明導(dǎo)體1。然后，個(gè)體磷光體元件33可被應(yīng)用到透明導(dǎo)體1上并且可被彼此分離。如圖4所示，磷光體元件33可以包括紅色磷光體(R)、綠色磷光體(G)和藍(lán)色磷光體(B)?？梢酝ㄟ^(guò)諸如光致抗蝕劑處理之類的已知屏幕印刷技術(shù)來(lái)形成磷光體元件33。在個(gè)體磷光體元件33之間定義間隙44。在間隙44中沉積填充材料45。該填充材料實(shí)際上是在平面之上堆積的材料的沉積物，該平面是由磷光體元件被沉積到的表面所定義的。填充材料也可以在磷光體元件被沉積之后通過(guò)已知的印刷技術(shù)形成的或者從漿液配制品沉淀(settle)的。填充材料45可以是惰性材料并且在性質(zhì)上是顆粒狀的
(盡管在圖中未示出)，其中，其顆粒大小(particle size)可以和磷光體顆粒的顆粒大小一樣大。"惰性"意味著該材料可以在通常用于FED制造的高溫下的烘烤中存在(survive)。在優(yōu)選實(shí)施例中，在材料是多晶材料
(可以是各向異性的)或者固有為白色的材料的意義上，惰性材料是白色的。氧化鈦或者氧化鋯是合適的材料。圖5示出磷光體元件33的陣列的平面圖，其中紅色磷光體元件33R、綠色磷光體元件33G和藍(lán)色磷光體元件33B被以重復(fù)的列來(lái)排列，間隙44中包含填充材料45。這些間隙可以按行和列來(lái)延伸。如圖4所示，反射膜21的連續(xù)層可以沉積在磷光體元件33和填充材料45兩者上。反射膜21可以是反射金屬膜。在另一實(shí)施例中，特定顏色的磷光體元件可以是條帶(stripe)，沿條帶不存在間隙
644。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明的給定磷光體元件33的剖面。具體而言，示出的是在應(yīng)用反射金屬層21之后的磷光體元件的示例。反射金屬層可以是鋁。磷光體元件內(nèi)的囊41可以包括沉積處理中使用的粘接劑和/或有機(jī)材料。有機(jī)材料需要被烘烤以具有可操作的FED。圖7示出烘烤之后的磷光體元件33。在這種情況中，因?yàn)樘畛洳牧?5與磷光體元件33的側(cè)面緊密接觸，所以在磷光體元件33的這些側(cè)面上沒(méi)有反射金屬膜。因此，在磷光體元件33的側(cè)面上不存在反射金屬膜意味著不涉及如在圖2示出的現(xiàn)有技術(shù)中存在的在這些側(cè)面上的反射金屬膜21中的空隙38。相反，如果填充材料45在性質(zhì)上是反射的(例如白色材料)，則反射材料45將表現(xiàn)為將朝向磷光體元件33的側(cè)面?zhèn)鞑サ陌l(fā)射光46遠(yuǎn)離這些側(cè)面來(lái)進(jìn)行反射和/或散射，從而增加向觀看者出射的發(fā)射光46的發(fā)生。與沒(méi)有填充物的屏幕相比，填充材料使得形成具有較少的輪廓沉降(contour depressions)的表面，從而使得在烘烤之后漆膜能夠填充進(jìn)該表面并且反射金屬膜21能夠陷落(collapse)進(jìn)該表面。換而言之，填充材料使得形成具有更均勻高度的表面。并且，填充材料促成了更為均勻的局部表面拓?fù)洌沟闷崮じ饣?。這樣，將減少漆的成膜條紋(filming steak)的發(fā)生，從而為鋁層提供更好的表面。此外，己經(jīng)了解到，因?yàn)榕c沒(méi)有填充物的現(xiàn)有技術(shù)相比，在本發(fā)明中反射金屬膜21更接近平坦，所以烘烤期間在反射金屬膜21上施加的應(yīng)力更小。反射金屬膜21必須沉淀到其要覆蓋的表面上。在本發(fā)明中，發(fā)射金屬層的沉淀是柔和且均勻的，尤其是在接近磷光體元件的側(cè)面的情況中。在現(xiàn)有技術(shù)中，反射金屬層的沉淀不這么均勻，其中，間隙44中的反射金屬膜21可能必須比磷光體元件上的金屬層部分移動(dòng)或者沉淀更大的距離。因此，使用本發(fā)明在反射金屬膜21中產(chǎn)生較少空隙38。
由于改善質(zhì)量的光滑膜和在反射金屬膜21中形成的較少的空隙，由反射金屬膜21反射的光的強(qiáng)度增大。并且，白色的填充材料將入射到其上的任何發(fā)射光46反射和散射回磷光體元件中，從而增大朝向觀看者出射的光的強(qiáng)度。高度為磷光體元件的高度的至少一半的填充材料45是優(yōu)選的。然而，使磷光體元件和填充材料具有基本相同的高度是理想的?；鞠嗤梢灾父叨仍诒舜说?0%以內(nèi)。
還考慮本發(fā)明的其它實(shí)施例。例如，本發(fā)明意欲包括反射金屬膜21的一些部分彼此隔離的實(shí)施例。這有助于降低可能在陽(yáng)極和陰極之間電短路期間發(fā)生的放電電流(arcing current)的電平。與當(dāng)沒(méi)有隔離時(shí)FED中的所有電荷都不利地放電相反，利用這樣的隔離，只有在發(fā)生短路的區(qū)域中所隔離的電荷將會(huì)放電。反射金屬膜被分段的實(shí)施例提供附加的益處-允許在烘烤處理期間生成的揮發(fā)氣體容易地經(jīng)由未被反射金屬覆蓋的位置逃逸。當(dāng)這些氣體在這些區(qū)域逃逸時(shí)，這些氣體不會(huì)被強(qiáng)制經(jīng)由反射金屬膜逃逸。這樣，反射金屬膜能夠更好地維護(hù)其結(jié)構(gòu)完整性并且避免在烘烤期間被通過(guò)反射金屬膜的氣體穿孔。
其它實(shí)施例包括在間隙44中，在陽(yáng)極上使用黑矩陣材料(blackmatrix material)。在這樣的實(shí)施例中，填充材料45將應(yīng)用到該矩陣材料上。使用矩陣材料具有增大顯示對(duì)比度的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明能夠應(yīng)用到如下的發(fā)光顯示裝置這些發(fā)光顯示裝置包含由從例如FED或SED (表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示裝置)中的某種發(fā)射器發(fā)射的電子來(lái)激發(fā)的磷光體元件。
此外，本發(fā)明意欲包括這樣的實(shí)施例，其中，發(fā)光顯示裝置是利用包含之前描述的磷光體元件和填充材料的高效FED的液晶顯示裝置(LCD)。在這些實(shí)施例中，高效FED實(shí)質(zhì)上為L(zhǎng)CD提供背光照明(backlighting)。圖9示出一種基本設(shè)計(jì)，其中，F(xiàn)ED50位于擴(kuò)散器51之前。擴(kuò)散器51之后是偏振器52和薄膜晶體管53。該裝置還包括位于薄膜晶體管53之后的液晶材料54。如圖9中所示和所排列的，LCD裝置還可以包括玻璃板55、第二偏振器56和表面處理膜57。盡管示出了液晶顯示裝置的這種配置，但是本發(fā)明可以包括如下的FED部件這些FED部件是用于具有不同配置和不同部件的LCD的背光，其中最小配置需求是FED 50作為生成光以撞擊包含液晶材料的像素單元的背光。使用FD作為背光的主要優(yōu)點(diǎn)是其可以在色彩順序模式下操作，從而降低或消除對(duì)濾色器(colorfilter)的需要。
權(quán)利要求
1. 一種發(fā)光顯示裝置，包括多個(gè)彼此分離的磷光體元件；在所述磷光體元件之間的填充材料；以及在所述磷光體元件之上的反射膜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光顯示裝置， 為所述磷光體元件的高度的至少一半。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光顯示裝置， 與所述磷光體元件的高度基本相同。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光顯示裝置， 所述磷光體元件和所述填充材料的至少一些。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光顯示裝置， 磷光體元件并且被分段。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光顯示裝置，的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光顯示裝置， 鈦或者氧化鋯。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光顯示裝置， 多晶的。
9. 一種發(fā)光顯示裝置，包括 多個(gè)彼此分離的磷光體元件； 在所述磷光體元件之間的填充材料，所述填充材料的高度為所述磷光體元件的高度的至少一半；以及位于所述磷光體元件之上的反射金屬膜。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光顯示裝置，其中，所述填充材料是白 色的，從而能夠?qū)⑷肷涞狡渖系墓夥瓷浠蛏⑸涞较噜彽牧坠怏w元件中以增 加所述發(fā)光顯示裝置的光輸出。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的發(fā)光顯示裝置，其中，所述反射金屬膜覆其中，所述填充材料的高度 其中，所述填充材料的高度 其中，所述反射金屬膜覆蓋 其中，所述反射膜覆蓋所述 其中，所述填充材料是白色 其中，所述填充材料是氧化 其中，所述白色填充材料是蓋所述磷光體元件和所述填充材料的至少一些。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的發(fā)光顯示裝置，其中，所述反射金屬膜被 分段。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光顯示裝置，其中，所述填充材料包括 氧化鈦或者氧化鋯。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光顯示裝置，其中，所述填充材料是多 晶的。
15. —種包括場(chǎng)致發(fā)射裝置背光的液晶顯示裝置，所述場(chǎng)致發(fā)射裝置 包括多個(gè)彼此分離的磷光體元件、在所述磷光體元件之間的填充材料和位 于所述磷光體元件之上的反射金屬膜。
全文摘要
一種發(fā)光顯示裝置具有在玻璃板上的彼此分離的多個(gè)個(gè)體離散磷光體元件(33)、在磷光體元件之間的填充材料(45)和在個(gè)體磷光體元件(33)之上的反射膜。填充材料(45)可以是白色的并且接觸磷光體元件(33)的側(cè)面。填充材料(45)可以具有峰值高度，該峰值高度是填充材料(45)位于其間的個(gè)體磷光體元件(33)的高度的至少一半。
文檔編號(hào)H01J29/28GK101473401SQ200680055134
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2006年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月28日
發(fā)明者詹姆士·凱勒品格爾 申請(qǐng)人:湯姆遜許可證公司