專利名稱：發(fā)光元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種發(fā)光元件，特別涉及一種有碳微管發(fā)射源的發(fā)光元件。
高亮度、省電型的顯示器可以應(yīng)用在許多需要傳達(dá)信息的機(jī)構(gòu)上，例如大型運動場的分?jǐn)?shù)板、公共場所的電子顯示板，高速公路上的路標(biāo)、路況顯示等，用途非常廣泛。應(yīng)用在大型電子顯示板的顯示屏幕是由許多小發(fā)光元件組合而成，目前制作這些小發(fā)光元件的技術(shù)有白熾燈泡，小陰極射線管，高壓真空熒光管(high voltage vacuum fluorescentdisplay HVVFD)，小熒光燈，與發(fā)光二極管等五種。
白熾燈泡是利用燈泡中燈絲加熱發(fā)光的原理，由于發(fā)光時燈泡中燈絲(鎢絲材料)的溫度必需保持在900～1500℃，因此利用白熾燈泡組成的顯示板非常耗電，能源效率非常低。同時由于白熾燈泡僅發(fā)射偏黃的白光(yellowish white)，因此要組成一個彩色顯示板非常困難。
陰極射線管利用電子束撞擊熒光粉發(fā)光，這種發(fā)光方式在發(fā)光效率上非常高，因此，理論上CRT的能源效率也應(yīng)該很高，然而，在CRT中電子的來源是加熱在金屬表面涂覆容易釋放出電子的氧化物(如氧化鋇)所制成的熱陰極，當(dāng)熱陰極加熱時，這些氧化物便能釋放出熱電子。由于產(chǎn)生電子的電子槍為點電子源，因此欲得到高的電子密度就必需提高電子槍的溫度亦即提高電子槍的電流，如此在以高亮度為主要功能的顯示元件中，提高電子槍的電流勢必導(dǎo)致電子槍壽命變短，同時增加能源消耗。另一方面，CRT本身體積龐大，厚、重的缺點使它在組合成大型的顯示板時受到限制，無法組成可以顯示精細(xì)畫面的顯示屏幕。以小CRT所組成的顯示屏幕非常耗電，以目前產(chǎn)品中小CRT組成的25m×40m顯示板能源消耗達(dá)2000KW，雖然僅有白熾燈泡的1／10，但是由于點電子源的限制而無法發(fā)揮熒光粉高發(fā)光效率的特性。
高壓真空熒光管(HVVFD)就是將CRT中的點電子源改進(jìn)成為線電子源。線電子源是將容易發(fā)射電子的氧化物涂覆在細(xì)鎢絲上，由于線型的電子源可以發(fā)射出許多熱電子以撞擊熒光粉發(fā)光，因此可以大幅度改進(jìn)CRT在能源消耗上的缺點。同時高壓真空熒光管可以在一個發(fā)光單元上涂繪出紅、藍(lán)、綠三原色，因此高壓真空熒光管組合彩色顯示屏幕比CRT更容易，在分辨率上也比CRT高。
盡管以高壓真空熒光管所組成的顯示屏幕特性上和能源消耗上比小CRT組合成的屏幕好，但是，高壓真空熒光管構(gòu)造復(fù)雜、制作非常困難，同時以鎢絲加熱來激發(fā)熱電子仍然消耗大量的能源，以目前高壓真空熒光管所組合而成的25m×40m大小的顯示屏幕，消耗電能仍然高達(dá)1，000kW左右。
利用紫外光激光熒光粉發(fā)光制成的小熒光燈也可以組成一個顯示屏幕，但是目前熒光燈元件受限于顏色無法多樣化，同時每個熒光燈尺寸難以縮小到1線／mm以下，因此要形成精細(xì)的畫面極為困難。非熒光性的發(fā)光二極管也被廣泛的應(yīng)用到大型的顯示屏幕上。雖然目前已經(jīng)開發(fā)出可以分別發(fā)出紅、藍(lán)、綠三原色的材料，但是高亮度綠與藍(lán)色材料制作困難，同時與熒光粉的發(fā)光效率可高達(dá)30lm／w相比，LED的發(fā)光效率不到10lm／w，除了發(fā)光效率低以外，LED有嚴(yán)重的視角(viewangle)問題，造成在大屏幕上使用的缺陷。
常規(guī)的發(fā)光元件有下列缺點(1)效率不高，發(fā)光效率太低，無法供大屏幕使用。
(2)消耗能源，因為發(fā)光元件的發(fā)光特性，會發(fā)生能源消耗極大的情況。
(3)分辨率低，受限于發(fā)光元件的排列以及顏色，所以形成精細(xì)畫面比較困難。
本發(fā)明針對上述常規(guī)技術(shù)的缺陷，提出一種改善的發(fā)光元件，對現(xiàn)有元件的優(yōu)缺點進(jìn)行系統(tǒng)性的分析，并且引入新材料和新結(jié)構(gòu)，發(fā)明出具有高亮度、高分辨率的顯示元件，此元件組合而成可以傳遞包括靜態(tài)文字信息和動態(tài)影象信息的大型電子板(electric board)。
針對現(xiàn)有的發(fā)光元件分析，我們發(fā)現(xiàn)利用電子撞擊熒光粉的發(fā)光效率高于其它的發(fā)光技術(shù)，因此，小CRT與高壓真空熒光管在發(fā)光的效率上比白熾燈泡、發(fā)光二極管等發(fā)光元件高。然而、小CRT與高壓真空熒光管元件中利用加熱方式產(chǎn)生熱電子的方法是造成能源消耗的主要原因。要降低此能源的消耗，場發(fā)射冷陰極便是最佳的選擇。
1995年，Rinzler在“A simple and robust electron beam source fromcarbon nanotubes”by Philip G Collins and A Zettl．Appl．Phys．Lett．69(13)，1996中首先提出以碳材料所組成的碳微管(carbon nano-tube)具有放射電子的特性，1997年，Wang等人更在“Field Emission fromnanotubes bindleemitters at low field”by Q．H．Wang，T．D．Corrigan，J．Y．Dai and R．P．H．Chang，A．R．Krauss，Appl．Phys．Lett，70(24)，1997中提出只要在0．8V／μm的低電場下碳微管即可釋放出大量的電子。因此，只要結(jié)合碳微管在低電場下即可釋放出電子的特性與熒光粉高效率的發(fā)光特性就可以制作出高亮度，省能源，高精密度的發(fā)光元件，這種發(fā)光元件可以組合成可以顯示單色或是彩色的顯示屏幕，以顯示包括靜態(tài)文字，動態(tài)信息的電子板。
本發(fā)明揭示一種利用碳微管微電子發(fā)射源發(fā)射電子以撞擊熒光粉而達(dá)到發(fā)光目的的元件，同時利用這種元件高亮度、省能源的特性組成一種省電，單色或多色或是全彩、高分辨率的顯示屏幕，此屏幕可應(yīng)用于顯示靜態(tài)圖文信息或是動態(tài)影象信息的電子板。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種發(fā)光元件，利用該元件體產(chǎn)生的電子與發(fā)光物質(zhì)相互作用以產(chǎn)生光，其包含發(fā)射結(jié)構(gòu)，其具有發(fā)射源，該發(fā)射源具有碳微管，而該發(fā)射結(jié)構(gòu)通過該發(fā)射源的碳微管產(chǎn)生電子；以及發(fā)光結(jié)構(gòu)，用以接收電子以產(chǎn)生光。其中該發(fā)射結(jié)構(gòu)包含一柵極，還包含一導(dǎo)線?？梢岳迷摪l(fā)射源與該柵極間的電場以產(chǎn)生電子。而電子由碳微管發(fā)射。該發(fā)光結(jié)構(gòu)是一布滿發(fā)光物質(zhì)的玻璃板。而且該發(fā)光物質(zhì)是熒光粉。在發(fā)光物質(zhì)上可以由鋁層所覆蓋。
另外，本發(fā)明還提出一種發(fā)光元件的發(fā)光方法，利用該發(fā)光元件體產(chǎn)生的電子與發(fā)光物質(zhì)相互作用以產(chǎn)生光，包含下列步驟提供碳微管；施加電場于該碳微管上，以產(chǎn)生電子；以及使電子加速與發(fā)光物質(zhì)產(chǎn)生相互作用，通過該發(fā)光物質(zhì)的特性產(chǎn)生光。而電子由電場激發(fā)產(chǎn)生。我們所使用的該發(fā)光物質(zhì)是熒光粉。光則是利用電子撞擊發(fā)光物質(zhì)所產(chǎn)生的作用。
還有一種發(fā)光元件的制造過程，利用該發(fā)光元件體產(chǎn)生的電子與發(fā)光物質(zhì)相互作用以產(chǎn)生光，包含下列步驟形成發(fā)射結(jié)構(gòu)，該發(fā)射結(jié)構(gòu)具有碳微管，以產(chǎn)生電子；在該發(fā)射結(jié)構(gòu)上形成間隔區(qū)域；以及在該間隔區(qū)間上形成發(fā)光結(jié)構(gòu)，該發(fā)光結(jié)構(gòu)上涂有發(fā)光物質(zhì)，使得電子撞擊該發(fā)光物質(zhì)時發(fā)出光。
其中該發(fā)射結(jié)構(gòu)的形成包含下列步驟(A1)形成基板；(A2)在該基板上形成發(fā)射源；以及(A3)在該發(fā)射源上形成柵極。
步驟(A1)中的基板是玻璃基板或陶瓷基板。而步驟(A2)中的發(fā)射源包含該碳微管和一導(dǎo)線。先在該玻璃基板上形成導(dǎo)線。然后在該導(dǎo)線上形成碳微管。其中間隔區(qū)域是利用一間隔器形成，用以將該發(fā)射結(jié)構(gòu)與該發(fā)光結(jié)構(gòu)隔開。
而該發(fā)光結(jié)構(gòu)的形成包含下列步驟
(B1)形成發(fā)光層；以及(B2)形成鋁層。
步驟(B1)的該發(fā)光層是將該發(fā)光物質(zhì)形成在玻璃板上。
該發(fā)光物質(zhì)是熒光粉。而步驟(B2)的鋁層形成在該發(fā)光物質(zhì)上。
另外，本發(fā)明還可包含發(fā)射源，用以產(chǎn)生電子；柵極，相鄰于該發(fā)射源，具有第一金屬層及第一絕緣層，限定出多個發(fā)光點，并通過控制該柵極使特定發(fā)光點的位置得以通過電子；以及發(fā)光結(jié)構(gòu)，相鄰于該柵極，用以接收電子，使其與該發(fā)光物質(zhì)作用以產(chǎn)生光。
該柵極為一金屬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有xy矩陣尋址能力的發(fā)射電子源，以控制該特定發(fā)光點的明與暗。該金屬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包含一金屬層。電子是利用該發(fā)射源與該柵極間的電場產(chǎn)生。該發(fā)射源是碳微管，用以發(fā)射電子。
該多個發(fā)光點形成一xy陣列。該柵極還包含第二金屬層，使該絕緣層介于該第一金屬層及該第二金屬層之間。該柵極還包含第二絕緣層及第三金屬層，該第二絕緣層相鄰于該第二金屬層，而該第三金屬層相鄰于該第二絕緣層，使得該第二絕緣層介于該第二金屬層及該第三金屬層之間。
另外，本發(fā)明的發(fā)光元件，也可包含發(fā)射源，用以產(chǎn)生電子；柵極，相鄰于該發(fā)射源，用以與該發(fā)射源限定出多個發(fā)光點，并通過控制該柵極使特定發(fā)光點的位置得以通過電子；以及發(fā)光結(jié)構(gòu)，相鄰于該柵極，用以接收電子，使其與該發(fā)光物質(zhì)作用以產(chǎn)生光。
而且，本發(fā)明的發(fā)光元件還可包含發(fā)射源，用以限定出多個發(fā)光點，并通過控制該發(fā)射源使特定發(fā)光點的位置得以發(fā)射電子；柵極，相鄰于該發(fā)射源，使特定發(fā)光點的位置得以通過電子；以及發(fā)光結(jié)構(gòu)，相鄰于該柵極，用以接收電子，使其與該發(fā)光物質(zhì)作用以產(chǎn)生光。
通過下列圖示及詳細(xì)說明，可對本發(fā)明有進(jìn)一步了解

圖1本發(fā)明發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)；圖2本發(fā)明發(fā)光元件的另一結(jié)構(gòu)；圖3本發(fā)明發(fā)光元件的控制方法；圖4本發(fā)明各種柵極示意圖；圖5本發(fā)明各種尋址示意圖。
圖示主要標(biāo)號說明如下11BM(black matrix)12熒光粉13上面板 14鋁層15間隔器(Spacer) 16柵極17玻璃基板18碳微管19導(dǎo)電線路21底板中導(dǎo)線L22柵極放大圖 221第一金屬層222第二金屬層 223絕緣層224孔洞 31第二金屬層線40金屬網(wǎng) 41金屬層42絕緣層 411第一金屬層412第二金屬層 413第三金屬層421第一絕緣層 422第二絕緣層51發(fā)射源 52柵極53發(fā)光結(jié)構(gòu)以下為應(yīng)用本發(fā)明所設(shè)計的元件結(jié)構(gòu)實施例，這些結(jié)構(gòu)驗證了本發(fā)明的可行性，本發(fā)明的范圍不局限于實施例的結(jié)構(gòu)中。實施例一二極紅、藍(lán)、綠發(fā)光元件本發(fā)明具有紅(R)、藍(lán)(G)、綠(B)三原色的發(fā)光元件其結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖中上面板13上，BM11是增加對比的黑底，R、G、B分別為紅、綠、藍(lán)的熒光粉12，在上面板13上還有一層可以增加反射的鋁層14。下面板是在玻璃基板17上形成導(dǎo)電線路(conductive line)19，導(dǎo)電線路19上就是碳微管18，碳微管18上架上多孔導(dǎo)體制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)作為柵極16。上下面板是以玻璃作為間隔器15隔開，整個單元結(jié)構(gòu)如CRT，VFD一般密閉在一個真空環(huán)境中。
在此結(jié)構(gòu)中柵極16與碳微管18之間只要施加一個能夠使碳微管18釋放出電子的電場(如，0．8V／μm)，電子便能夠從碳微管18中釋放出，當(dāng)陽極的熒光板施加一個高電壓(如，5000V)，則碳微管18釋放出的電子便受到陽極電場作用穿過多孔性的柵極16撞擊熒光粉12而達(dá)到發(fā)光的目的。碳微管18下層的導(dǎo)電層19可以通過輸入的電壓來達(dá)到控制碳微管18是否發(fā)射電子而達(dá)到開-關(guān)的效果。將許多單位發(fā)光元件碳微管18組合即可以形成可以尋址(address)的大型彩色顯示屏幕。
由于碳微管18在低電壓即可釋放出電子，因此可以大幅度改進(jìn)CRT與高壓真空熒光管中熱電子消耗能源的缺點。同時在一個單元中就可以同時具備紅、藍(lán)、綠等三種原色，因此本元件可以組合成省能源、可達(dá)到全彩的電子板。
在此結(jié)構(gòu)中，將柵極16設(shè)計成如圖左邊的放大圖22。放大圖中的柵極16結(jié)構(gòu)是在材料上、下面分別涂覆上導(dǎo)電的材料，如以網(wǎng)印的方法印上銀膠圖案而得到第一金屬層221與第二金屬層222。第一金屬層221與第二金屬層222之間則由絕緣層223隔開。
第一金屬層221的作用是提供可以激發(fā)碳微管18發(fā)射電子的電場如0．8V／μm，而第二金屬層222的作用是控制發(fā)射出來的電子是否可以通過孔洞224而達(dá)到開關(guān)的目的。例如當(dāng)?shù)诙饘賹?22的導(dǎo)線與底板中導(dǎo)線L21垂直時就可以達(dá)到x，y，矩陣尋址(x，y，matrix address)的控制能力。其控制如下圖3示意圖所示底板中的L導(dǎo)線21輸入正電壓時對應(yīng)的整條線可以發(fā)射出電子，但是只有當(dāng)?shù)诙饘賹泳€31也同時是輸入正電壓時，發(fā)射出來的電子才得以穿過柵極16而撞到相對應(yīng)的熒光粉12而使熒光粉12發(fā)光。
由于同時可以在一個單元做x，y矩陣式的尋址驅(qū)動，因此在一個發(fā)光元件上就可以制作許多紅、藍(lán)、綠的象素，如此一來，本元件就可以輕易的達(dá)到1線／mm的分辨率。以此高分辨率組合而成的顯示屏幕可以用來顯示出全彩和動態(tài)的信息。
圖4為各種柵極的示意圖。圖4(a)為柵極的雛型，為一金屬網(wǎng)，這類設(shè)計可應(yīng)用在最簡單的發(fā)光元件上，能發(fā)出一團(tuán)不必尋址的光，或是由陰極尋址的發(fā)光元件。圖4(b)柵極可由金屬層41及絕緣層42構(gòu)成，如此一來則可控制金屬層41使特定位置的條帶發(fā)光。圖4(c)為圖4(b)的變更設(shè)計，金屬層41與絕緣層42上下位置對調(diào)。圖4(d)為一改良型設(shè)計，含絕緣層42、第一金屬層411及第二金屬層412，這樣的設(shè)計可以使第一金屬層411及第二金屬層限定出xy陣列，驅(qū)動特定位置的發(fā)光點發(fā)光。圖4(e)為進(jìn)一步的改良，含第一絕緣層421、第二絕緣層422、第一金屬層411、第二金屬層412及第三金屬層413，其中第一金屬層411與第二金屬層412可定出xy位置的發(fā)光點，而第三金屬層則可產(chǎn)生聚集的作用，使發(fā)射出的電子集中在一光點上，而不會發(fā)散開來。
上述的金屬層可以為鋁層或銀層，可以用蒸鍍法或印刷法來形成，而絕緣層的材料可以用陶瓷或玻璃。
圖5為各種尋址的示意圖。若要顯示出各種圖形，則必須通過xy尋址來完成。圖5是柵極驅(qū)動，尋址的方式是通過柵極來完成。第一金屬層521控制x坐標(biāo)，第二金屬層523控制y坐標(biāo)，在二金屬層之間則有一絕緣層522。電子源發(fā)出的電子則可通過二層金屬層的尋址，有選擇性地從特定的位置通過，再與發(fā)光結(jié)構(gòu)53上的熒光粉撞擊發(fā)出光點。
圖5(b)為另一種柵極驅(qū)動，尋址的方式是通過柵極52的金屬層525定出x(或y)坐標(biāo)，而由發(fā)射源51的碳微管511定出y(或x)坐標(biāo)，來定出特定發(fā)光點的位置。通過控制碳微管511及金屬層525之間的電場即可使特定位置的電子發(fā)射至發(fā)光結(jié)構(gòu)53上，以發(fā)出光點。
圖5(c)為陰極驅(qū)動，通過發(fā)射源的結(jié)構(gòu)來達(dá)成尋址的目的，在發(fā)射源51的面板上有xy陣列的電子源材料511(本發(fā)明的實施例為碳微管)，對于xy陣列的電子源材料511可通過控制電路56對控制信號s加以解碼，即可使特定的電子源材料發(fā)射出電子，再由柵極52的吸引，發(fā)射到發(fā)光結(jié)構(gòu)以發(fā)出光點。
由上述圖解及說明，我們可以得出下列結(jié)果一、本發(fā)明發(fā)光元件具有高效率；二、本發(fā)明發(fā)光元件可以減低功率的消耗，達(dá)到省能源的目標(biāo)；三、本發(fā)明發(fā)光元件具有高分辨率。
本技術(shù)領(lǐng)域人員在不偏離所附權(quán)利要求范圍的情況下，可以對本發(fā)明進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1．一種發(fā)光元件，利用電子與發(fā)光物質(zhì)相互作用以產(chǎn)生光，包含發(fā)射結(jié)構(gòu)，其具有發(fā)射源及一柵極，所述發(fā)射源有碳微管，所述柵極限定出多個發(fā)光點，并通過控制所述柵極以定出其中特定發(fā)光點，而所述發(fā)射結(jié)構(gòu)通過所述發(fā)射源的碳微管以產(chǎn)生電子；以及發(fā)光結(jié)構(gòu)，用以接收電子與所述發(fā)光物質(zhì)相互作用以產(chǎn)生光。
2．如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其中所述柵極為一金屬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有陰極尋址的能力，以控制所述特定發(fā)光點的明與暗。
3．如權(quán)利要求2所述的發(fā)光元件，其中所述金屬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包含一金屬層及一絕緣層。
4．如權(quán)利要求2所述的發(fā)光元件，其中電子是利用所述發(fā)射源與所述柵極間的電場產(chǎn)生。
5．如權(quán)利要求4所述的發(fā)光元件，其中電子由所述碳微管發(fā)射。
6．如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其中所述多個發(fā)光點形成一xy陣列。
7．如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)是一布滿所述發(fā)光物質(zhì)的基板。
8．如權(quán)利要求7所述的發(fā)光元件，其中所述發(fā)光物質(zhì)是熒光粉。
9．如權(quán)利要求7所述的發(fā)光元件，其中所述發(fā)光物質(zhì)上覆蓋有一鋁層。
10．一種發(fā)光元件的發(fā)光方法，利用所述發(fā)光元件體產(chǎn)生的電子與發(fā)光物質(zhì)相互作用以產(chǎn)生光，包含下列步驟提供一碳微管及一柵極，所述柵極限定出多個發(fā)光點，并通過控制所述柵極以定出其中特定發(fā)光點；施加一電場于所述碳微管上，以產(chǎn)生電子；以及使電子加速通過所述柵極，與所述發(fā)光物質(zhì)產(chǎn)生相互作用，通過所述發(fā)光物質(zhì)的特性產(chǎn)生光。
11．如權(quán)利要求10所述的發(fā)光元件的發(fā)光方法，其中所述柵極為一金屬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有xy軸尋址的能力，以控制所述特定發(fā)光點的明與暗。
12．如權(quán)利要求10所述的發(fā)光元件的發(fā)光方法，其中所述相互作用是所述電子撞擊所述發(fā)光物質(zhì)所產(chǎn)生的作用。
13．一種發(fā)光元件的制造過程，利用所述發(fā)光元件體產(chǎn)生的電子與一發(fā)光物質(zhì)相互作用以產(chǎn)生光，包含下列步驟形成一發(fā)射結(jié)構(gòu)，所述發(fā)射結(jié)構(gòu)具有一碳微管及一柵極，所述碳微管用以產(chǎn)生電子，而所述柵極限定出多個發(fā)光點，并通過控制所述柵極以定出其中特定發(fā)光點；在所述發(fā)射結(jié)構(gòu)上形成一間隔區(qū)域；以及在所述間隔區(qū)間上形成一發(fā)光結(jié)構(gòu)，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)上涂有發(fā)光物質(zhì)，使得電子撞擊所述發(fā)光物質(zhì)時發(fā)出光。
14．如權(quán)利要求13所述的發(fā)光元件的制造過程，其中所述發(fā)射結(jié)構(gòu)的形成包含下列步驟(A1)形成一基板；(A2)在所述基板上形成一發(fā)射源；以及(A3)在所述發(fā)射源上形成所述柵極。
15．如權(quán)利要求14所述的發(fā)光元件的制造過程，其中所述步驟(A1)中的所述基板是一玻璃基板或陶瓷基板。
16．如權(quán)利要求14所述的發(fā)光元件的制造過程，其中所述步驟(A2)中的所述發(fā)射源包含所述碳微管與一導(dǎo)線。
17．如權(quán)利要求16所述的發(fā)光元件的制造過程，其中先在所述玻璃基板上形成導(dǎo)線。
18．如權(quán)利要求17所述的發(fā)光元件的制造過程，其中再在所述導(dǎo)線上形成碳微管。
19．如權(quán)利要求14所述的發(fā)光元件的制造過程，其中所述間隔區(qū)域是利用一間隔器形成的，用以將所述發(fā)射結(jié)構(gòu)與所述發(fā)光結(jié)構(gòu)隔開。
20．如權(quán)利要求13所述的發(fā)光元件的制造過程，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)的形成包含下列步驟(B1)形成一發(fā)光層；以及(B2)形成一鋁層。
21．如權(quán)利要求20所述的發(fā)光元件的制造過程，其中所述步驟(B1)的所述發(fā)光層是將所述發(fā)光物質(zhì)形成在透明基板上。
22．如權(quán)利要求20所述的發(fā)光元件的制造過程，其中所述步驟(B2)的所述鋁層形成在所述發(fā)光物質(zhì)上。
23．一種發(fā)光元件，通過電子與發(fā)光物質(zhì)相互作用以產(chǎn)生光，其包含發(fā)射源，用以產(chǎn)生電子；柵極，相鄰于所述發(fā)射源，具有第一金屬層及第一絕緣層，限定出多個發(fā)光點，并通過控制所述柵極使特定發(fā)光點的位置得以通過電子；以及發(fā)光結(jié)構(gòu)，相鄰于所述柵極，用以接收電子，使其與所述發(fā)光物質(zhì)作用以產(chǎn)生光。
24．如權(quán)利要求23所述的發(fā)光元件，其中所述發(fā)射源是一碳微管，用以發(fā)射電子。
25．如權(quán)利要求23所述的發(fā)光元件，其中所述柵極還包含第二金屬層，使所述絕緣層介于所述第一金屬層及所述第二金屬層之間。
26．如權(quán)利要求25所述的發(fā)光元件，其中所述柵極還包含第二絕緣層及第三金屬層，所述第二絕緣層相鄰于所述第二金屬層，而所述第三金屬層相鄰于所述第二絕緣層，使得所述第二絕緣層介于所述第二金屬層及所述第三金屬層之間。
27．一種發(fā)光元件，通過電子與發(fā)光物質(zhì)相互作用以產(chǎn)生光，其包含發(fā)射源，用以產(chǎn)生電子；柵極，相鄰于所述發(fā)射源，用以與所述發(fā)射源限定出多個發(fā)光點，并通過控制所述柵極使特定發(fā)光點的位置得以通過電子；以及發(fā)光結(jié)構(gòu)，相鄰于所述柵極，用以接收電子，使其與所述發(fā)光物質(zhì)作用以產(chǎn)生光。
28．一種發(fā)光元件，通過電子與發(fā)光物質(zhì)相互作用以產(chǎn)生光，其包含發(fā)射源，用以限定出多個發(fā)光點，并通過控制所述發(fā)射源使特定發(fā)光點的位置得以發(fā)射電子；柵極，相鄰于所述發(fā)射源，使特定發(fā)光點的位置得以通過電子；以及發(fā)光結(jié)構(gòu)，相鄰于所述柵極，用以接收電子，使其與所述發(fā)光物質(zhì)作用以產(chǎn)生光。
全文摘要
本發(fā)明是利用碳微管在低電場下即可發(fā)射電子的特性制造出省電、高效率的發(fā)光元件,其是利用施加在柵極與碳微管的電場可以使電子從碳微管上發(fā)射出來,電子再經(jīng)由陽極的高電壓加速使它撞擊在陽極上的熒光粉而達(dá)到發(fā)光的目的。此元件的開關(guān)是由碳微管下方的電位來控制。高分辨率的發(fā)光元件可以利用相互絕緣、兩層?xùn)艠O的三板結(jié)構(gòu)來完成。其中一層?xùn)艠O可提供使電子發(fā)射的電場,另外一層與導(dǎo)電層垂直的柵極可用作決定電子是否通過的開關(guān)。
文檔編號H01J31/12GK1290021SQ9911949
公開日2001年4月4日 申請日期1999年9月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月27日
發(fā)明者陳來成, 蔡君徽 申請人:翰立光電股份有限公司