專利名稱：電子發(fā)射元件、電子發(fā)射顯示器及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子發(fā)射顯示器，更具體地講，涉及一種具有電阻層的電子發(fā)射元件以及具有這種電子發(fā)射元件的電子發(fā)射顯示器。
背景技術(shù)：
通常，電子發(fā)射元件被分為采用熱陰極作為電子發(fā)射源的電子發(fā)射元件和采用冷陰極作為電子發(fā)射源的電子發(fā)射元件。存在幾種類型的冷陰極電子發(fā)射元件，包括場發(fā)射陣列(FEA)元件、表面?zhèn)鲗?dǎo)發(fā)射(SCE)元件、金屬-絕緣體-金屬(MIM)元件和金屬-絕緣體-半導(dǎo)體(MIS)元件。
FEA元件包括電子發(fā)射區(qū)和作為驅(qū)動(dòng)電極的陰極和柵電極。電子發(fā)射區(qū)由具有相對低的功函數(shù)或者相對大的長徑比(aspect ratio)的材料形成，例如由含碳材料或者納米尺寸的材料形成，從而當(dāng)對真空氛圍中的電子發(fā)射區(qū)施加電場時(shí)，電子能被有效地發(fā)射。
采用FEA元件的典型的電子發(fā)射顯示器包括第一基底，電子發(fā)射區(qū)和陰極、柵電極設(shè)置在第一基底上；第二基底，磷光層和陽極設(shè)置在第二基底上。電子發(fā)射區(qū)與陰極電連接，柵電極位于陰極上方，絕緣層位于柵電極和陰極之間。
以上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)對陰極和柵電極施加預(yù)定的驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，在像素區(qū)中的電子發(fā)射區(qū)形成電場，其中，該像素區(qū)由陰極和柵電極之間的疊置區(qū)限定。如果在像素區(qū)中，陰極和柵電極之間的電壓差高于閾值，則將從電子發(fā)射區(qū)發(fā)射電子。發(fā)射的電子被施加了高電壓的陽極吸引，與對應(yīng)像素區(qū)的磷光層碰撞，從而激發(fā)磷光層。
然而，當(dāng)對陰極或柵電極施加不穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，或者由于陰極或柵電極的內(nèi)電阻引起電壓降時(shí)，或者電子發(fā)射區(qū)和驅(qū)動(dòng)電極制造不精確時(shí)，在對各個(gè)像素區(qū)的電子發(fā)射區(qū)施加的電場之間會存在強(qiáng)度差。
具體地講，當(dāng)陰極由透明導(dǎo)電材料例如氧化銦錫(ITO)形成時(shí)，為了在電子發(fā)射區(qū)的形成過程中應(yīng)用后表面曝光工藝，這種陰極要具有比由金屬導(dǎo)電材料形成的陰極的電阻高的電阻。
像素區(qū)之間的上述電場強(qiáng)度差引起像素區(qū)之間的電子發(fā)射的量的差。這使得像素的亮度均勻性劣化，從而顯示器的質(zhì)量劣化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的電子發(fā)射元件、采用該改進(jìn)的電子發(fā)射元件的顯示裝置以及制造該改進(jìn)的電子發(fā)射元件和顯示裝置的工藝。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)了像素的電子發(fā)射均勻性的電子發(fā)射元件、具有該電子發(fā)射元件的電子發(fā)射顯示器以及制造包括該電子發(fā)射元件的電子發(fā)射單元的方法。
在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，電子發(fā)射元件可被構(gòu)造為具有至少一個(gè)電極；電子發(fā)射區(qū)；電阻層，用于將電極與電子發(fā)射區(qū)電連接，電阻層可由金屬氧化物材料或金屬氮化物材料形成。
金屬氧化物材料或金屬氮化物材料可包含從Cr、Mo、Nb、Ni、W、Ta、Al、Pt及它們的組合的組中選擇的金屬。
電極可包括第一電極和與第一電極分開的第二電極。電子發(fā)射區(qū)形成在第一電極上。
第一電極可由透明導(dǎo)電材料形成，第二電極由金屬形成。另外，金屬氧化物材料或金屬氮化物材料可包含與形成第二電極的金屬相同的金屬。
在另一示例性實(shí)施例中，電子發(fā)射顯示器可被構(gòu)造為具有第一基底和第二基底，彼此面對；陰極，形成在第一基底上；電子發(fā)射區(qū)，與陰極電連接；電阻層，電連接到陰極和電子發(fā)射區(qū)；擴(kuò)散阻擋層，形成在第一基底上并覆蓋陰極，擴(kuò)散阻擋層具有位于與電子發(fā)射區(qū)對應(yīng)的位置處的開口；柵電極，形成在擴(kuò)散阻擋層的上方，絕緣層位于擴(kuò)散阻擋層和柵電極之間，柵電極具有位于與電子發(fā)射區(qū)對應(yīng)的的位置處的開口；磷光層，形成在第二基底上；陽極，形成在磷光層上。
電阻層可由金屬氧化物材料或者金屬氮化物材料形成。
擴(kuò)散阻擋層可包括從SiO2、TiO、Si3N4、TiN以及它們的組合的組中選擇的絕緣材料。
陰極可包括第一電極和與第一電極分開的第二電極，電子發(fā)射區(qū)可形成在第一電極上。
第二電極可具有第一電極位于其中的開口，電阻層可形成在第一電極的兩側(cè)。
所述電子發(fā)射顯示器還可包括布置在第二電極的開口中的附加的第一電極以及與第一電極電互連的附加的電阻層。
所述電子發(fā)射顯示器還可包括形成在柵電極上方的聚集電極，絕緣層位于聚集電極和柵電極之間。
在又一示例性實(shí)施例中，提供了一種制造包括電子發(fā)射元件的電子發(fā)射單元的方法，包括的步驟為意圖在基底上形成第一電極，第一電極由透明導(dǎo)電材料形成；在基底上形成第二電極，第二電極接觸第一電極并且由金屬形成；在基底上形成擴(kuò)散阻擋層；在擴(kuò)散阻擋層中形成第一開口和第二開口，第一開口暴露第一電極的一部分，第二開口暴露第二電極的一部分；通過氧化或氮化第二電極的暴露部分形成電阻層。
所述方法還可包括在形成電阻層的過程中在基底上方形成絕緣層。
形成絕緣層的步驟可包括在基底上涂覆氧化物材料并且干燥和煅燒氧化物材料，在這個(gè)過程中，第二電極被第二開口暴露的部分被氧化，從而形成由金屬氧化物材料形成的電阻層。
可選地，形成絕緣層的步驟可包括在基底上涂覆氮化物材料并且干燥和煅燒氮化物材料，在這個(gè)過程中，第二電極被第二開口暴露的部分被氮化，從而形成由金屬氮化物材料形成的電阻層。
透明導(dǎo)電材料可為ITO或IZO(氧化銦鋅)，金屬從Cr、Mo、Nb、W、Ta、Al、Pt及它們的組合的組中選擇。


當(dāng)結(jié)合附圖考慮并參照下面的詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的更完整地理解及本發(fā)明的許多附加優(yōu)點(diǎn)將容易理解并且本發(fā)明變得更好理解，附圖中，相同的標(biāo)號表示相同或相似的組件，附圖中圖1是被構(gòu)造作為本發(fā)明實(shí)施例的電子發(fā)射顯示器的局部分解透視圖；圖2是圖1的電子發(fā)射顯示器的局部剖視圖；圖3是圖1的電子發(fā)射顯示器的電子發(fā)射單元的局部俯視圖；圖4是被構(gòu)造作為本發(fā)明另一實(shí)施例的電子發(fā)射顯示器的電子發(fā)射單元的局部俯視圖；圖5是被構(gòu)造作為本發(fā)明又一實(shí)施例的電子發(fā)射顯示器的電子發(fā)射單元的局部俯視圖；圖6是被構(gòu)造作為本發(fā)明又一實(shí)施例的電子發(fā)射顯示器的局部剖視圖；圖7A至圖7I是示出制造圖3的電子發(fā)射單元的方法的示意圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將參照附圖來更充分地描述本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
圖1至圖3示出了被構(gòu)造作為根據(jù)本發(fā)明原理的一個(gè)實(shí)施例的電子發(fā)射顯示器。
現(xiàn)在，參照圖1至圖3，被構(gòu)造作為本發(fā)明實(shí)施例的電子發(fā)射顯示器包括第一基底10和第二基底12。密封件(未示出)設(shè)置在第一基底10和第二基底12的外圍，以將第一基底10和第二基底12密封在一起，從而形成密封的真空容器。該真空容器的內(nèi)部真空等級被保持在大約10-6托。
電子發(fā)射單元100A形成在面向第二基底12的第一基底10的表面上，發(fā)光單元102形成在面向第一基底10的第二基底12的表面上。發(fā)光單元102發(fā)射由從電子發(fā)射單元100A發(fā)射的電子產(chǎn)生的可見光。
在電子發(fā)射單元100A中，在y軸方向(見圖1)上，以帶狀圖案均勻地分開形成的陰極14布置在第一基底10上。
在本實(shí)施例中，陰極14包括第一電極16和與第一電極16分開的第二電極18。第二電極18設(shè)置有開口181，第一電極16設(shè)置在開口181中。
第一電極16可由透明導(dǎo)電材料例如ITO(氧化銦錫)和IZO(氧化銦鋅)形成。第二電極18可由金屬例如Cr、Mo、Nb、Ni、W、Ta、Al、Pt以及它們的組合形成，每個(gè)第二電極18具有比第一電極16的電阻低的電阻。
電子發(fā)射區(qū)20形成在每個(gè)第一電極16上，第一電極16通過電阻層22與第二電極18電連接。因此，當(dāng)對第二電極18施加驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，電子發(fā)射區(qū)20通過電阻層22和第一電極16接收發(fā)射電子所需的電流。電阻層22可具有大約103～105Ωcm的比電阻。
電子發(fā)射區(qū)20可由當(dāng)對真空氣氛中的電子發(fā)射區(qū)20施加電場時(shí)能發(fā)射電子的含碳材料或者納米尺寸的材料形成。例如，電子發(fā)射區(qū)20可由碳納米管、石墨、石墨納米纖維、金剛石、仿鉆結(jié)晶碳、富勒烯(C60)、硅納米線或者它們的組合形成。電子發(fā)射區(qū)20可通過網(wǎng)版印刷工藝、化學(xué)氣相沉積工藝、直接生長工藝或者濺射工藝形成。
在本實(shí)施例中，電阻層22可由金屬氧化物材料或金屬氮化物材料形成，上述金屬氧化物或金屬氮化物材料可包括從Cr、Mo、Nb、Ni、W、Ta、Al、Pt及它們的組合的組中選擇的金屬。特別地，電阻層22可包含與在第二電極18中所包含的金屬相同的金屬。
用于電阻層22的金屬氧化物材料和金屬氮化物材料是具有相對較高熱阻的金屬陶瓷。因此，即使經(jīng)歷高溫工藝之后，本實(shí)施例的電阻層22也具有穩(wěn)定的質(zhì)量和恒定的比電阻。
第一電極16和第二電極18位于第一基底10上，電阻層22從各第一電極16的兩側(cè)向第二電極18延伸。各電阻層22的電阻值可通過改變第一電極16和第二電極18之間的距離“d”或者電阻層22的寬度“w”(見圖3)來控制。
電阻層22不僅可接觸相應(yīng)的第一電極16的側(cè)表面，而且可接觸第二電極18的側(cè)表面。
可選地，如圖2中所示，電阻層22可疊置到相應(yīng)的第一電極16的頂部表面的一部分上。在第二種情況下，由于電阻層22和相應(yīng)的第一電極16之間的接觸面積增大，所以相對于第一種情況，可進(jìn)一步減小電阻層22和相應(yīng)的第一電極16之間的接觸電阻。
在圖中，盡管第一電極16以矩形形狀形成并且沿著第二電極18的縱軸布置在第二電極18的開口181中，電子發(fā)射區(qū)20以圓形形狀形成并且位于各個(gè)第一電極16上，但是本發(fā)明不限于此。換而言之，第一電極16和電子發(fā)射區(qū)20的形狀以及第一電極16的布置可適當(dāng)?shù)馗淖儭?br> 擴(kuò)散阻擋層24形成在第一基底10上，以覆蓋陰極14。擴(kuò)散阻擋層24防止第二電極18的金屬材料向隨后將描述的絕緣層26擴(kuò)散，抑制了絕緣層26的電阻劣化。
擴(kuò)散阻擋層24可由從氧化物材料例如SiO2和TiO、氮化物材料例如Si3N4和TiN及它們的組合的組中選擇的絕緣材料形成。
形成在第一基底10上的擴(kuò)散阻擋層24設(shè)置有與電子發(fā)射區(qū)20對應(yīng)的第一開口241，以暴露電子發(fā)射區(qū)20。另外，擴(kuò)散阻擋層24可選擇性地設(shè)置有與電阻層22對應(yīng)的第二開口242，以暴露電阻層22。在本實(shí)施例中，第一開口241和第二開口242都形成在擴(kuò)散阻擋層24中。
絕緣層26通過例如所謂的薄膜工藝?yán)缇W(wǎng)版印刷工藝形成在擴(kuò)散阻擋層24上，使得絕緣層26具有3μm以上的厚度，例如具有大約3-10μm的厚度。
柵電極28形成在絕緣層26上并且以直角與陰極14交叉。陰極14和柵電極28的交叉區(qū)域限定像素區(qū)。開口181、第一電極16、電子發(fā)射區(qū)20對應(yīng)于交叉區(qū)域(即，像素區(qū))排列。
與電子發(fā)射區(qū)20對應(yīng)的開口261和281分別形成在絕緣層26和柵電極28中，從而可暴露第一基底10上的電子發(fā)射區(qū)20。絕緣層26的開口261和柵電極28的開口281可分別以其直徑大于電子發(fā)射區(qū)20的寬度但小于第二電極18的開口181的寬度的圓形形狀形成。
在發(fā)光單元102中，磷光層30例如紅色(R)磷光層30R、綠色(G)磷光層30G和藍(lán)色(B)磷光層30B形成在面向第一基底10的第二基底12的表面上，用于提高屏幕的對比度的黑色層32布置在R磷光層30R、G磷光層30G和B磷光層30B之間。
陰極14和柵電極28的每個(gè)交叉區(qū)域與單一顏色磷光層對應(yīng)。磷光層可以以帶狀圖案在縱向方向(例如，圖1中的y軸方向)延伸地形成。
由導(dǎo)電材料例如鋁形成的陽極34形成在磷光層30和黑色層32上。陽極34通過接收對電子發(fā)射區(qū)20中產(chǎn)生的電子束加速所需的高電壓來提高屏幕亮度，并且向第二基底12反射從磷光層30向第一基底10輻射的可見光。
可選地，陽極34可由透明導(dǎo)電材料例如氧化銦錫(ITO)來代替金屬材料形成。在這種情況下，陽極位于第二基底12上，磷光層30和黑色層32形成在陽極34上。
在第一基底10和第二基底12之間設(shè)置用于抵抗外力并均勻地保持第一基底10和第二基底12之間的間隙的分隔件36(見圖2)。分隔件36與黑色層32對應(yīng)地布置，從而分隔件36不阻擋磷光層30。
在上述電子發(fā)射顯示器中，位于一個(gè)像素區(qū)中的第一電極16、第二電極18、電子發(fā)射區(qū)20、電阻層22、擴(kuò)散阻擋層24、絕緣層26和柵電極28構(gòu)成一個(gè)電子發(fā)射元件104。
當(dāng)對陰極14、柵極28和陽極34施加預(yù)定電壓時(shí)，驅(qū)動(dòng)上述電子發(fā)射顯示器。
例如，陰極14和柵電極28中的一個(gè)作為接收掃描驅(qū)動(dòng)電壓的掃描電極，另一個(gè)作為接收數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓的數(shù)據(jù)電極。陽極34接收將加速電子束的例如幾百至幾千伏的直流(DC)電壓。
接著，在陰極14和柵電極28之間的電壓差高于閾值的像素區(qū)中，在電子發(fā)射區(qū)20周圍形成電場，從而從電子發(fā)射區(qū)20發(fā)射電子。由于對陽極34施加高電壓使得發(fā)射的電子撞擊對應(yīng)像素區(qū)的磷光層30，從而激發(fā)磷光層30。
在上述驅(qū)動(dòng)過程期間，電阻層22均勻地控制對電子發(fā)射區(qū)20施加的電流的強(qiáng)度。因此，在本實(shí)施例的電子發(fā)射顯示器中，即使當(dāng)施加不穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，或者電子發(fā)射區(qū)20的形狀一致性不好時(shí)，來自各電子發(fā)射區(qū)20的發(fā)射電流也能是均勻的。結(jié)果，可提高像素的發(fā)光均勻性。
另外，由于陰極14的第二電極18具有相對較低的電阻，所以可有效抑制陰極14的電壓降和信號變形。
圖4是被構(gòu)造作為本發(fā)明另一實(shí)施例的電子發(fā)射顯示器的電子發(fā)射單元的局部俯視圖。
參照圖4，本實(shí)施例的電子發(fā)射單元100B基本上包括參照圖1至圖3描述的前述實(shí)施例的元件，還包括附加的電阻層38，以提供第一電極16之間的電互連。在此處，擴(kuò)散阻擋層24′包括暴露電子發(fā)射區(qū)20的第一開口241、暴露電阻層22的第二開口242以及暴露附加電阻層38的第三開口243。
在本實(shí)施例中，即使當(dāng)位于由開口181限定的相對較小的區(qū)域中的多個(gè)第一電極16未對準(zhǔn)時(shí)，通過附加電阻層38以及通過電阻層22也能夠可靠地實(shí)現(xiàn)第一電極16之間的電互連。因此，能防止第一電極16和第二電極18之間的斷開導(dǎo)致的產(chǎn)品缺陷。
圖5是被構(gòu)造作為本發(fā)明又一實(shí)施例的電子發(fā)射顯示器的電子發(fā)射單元的局部俯視圖。
參照圖5，在本實(shí)施例的電子發(fā)射單元100C中，省略圖1的第一電極并且電子發(fā)射區(qū)20直接形成在第一基底上。電子發(fā)射區(qū)20通過電阻層22′與第二電極18電連接。
換而言之，電阻層22′被布置為在電子發(fā)射區(qū)20的兩側(cè)接觸電子發(fā)射區(qū)20和第二電極18的側(cè)表面。擴(kuò)散阻擋層24″可設(shè)置有不僅能暴露電子發(fā)射區(qū)20而且能暴露電阻層22′的開口244。
圖6是被構(gòu)造作為本發(fā)明又一實(shí)施例的電子發(fā)射顯示器的局部剖視圖。
參照圖6，除了參照圖1至圖3描述的前述實(shí)施例的元件之外，本實(shí)施例的電子發(fā)射顯示器包括形成在柵電極28上的附加絕緣層40以及形成在附加絕緣層40上的聚集電極42。
電子束通過其穿過的開口401和421分別形成在附加絕緣層40和聚集電極42中。
形成在聚集電極42中的開口421可與各像素區(qū)對應(yīng)，以總體上聚集從各個(gè)像素區(qū)發(fā)射的電子。可選地，形成在聚集電極42中的開口421可與各電子發(fā)射區(qū)20對應(yīng)，以分別聚集從各電子發(fā)射區(qū)20發(fā)射的電子。
現(xiàn)在，將參照圖7A至圖7I來描述制造圖3的電子發(fā)射單元的方法。
首先參照圖7A和圖7B，第一電極16采用ITO或IZO形成在第一基底10上。第一電極16可以以矩形形狀形成并且在y軸(見圖7B)方向沿著第一基底10彼此平行地布置。
參照圖7C和圖7D，金屬層采用從Cr、Mo、Nb、Ni、W、Ta、Al、Pt以及它們的組合的組中選擇的金屬形成在第一基底10上，金屬層以預(yù)定圖案形成，產(chǎn)生第二電極18。
第二電極18以分開的帶狀圖案形成并且在第一電極16布置的方向上延伸。每個(gè)第二電極18被圖案化為具有第一電極16布置在其中的開口181。第二電極18從第一電極16的兩側(cè)延伸，接觸第一電極16，從而形成具有第一電極16和第二電極18的陰極14。
參照圖7E，擴(kuò)散阻擋層24形成在第一基底10上，以覆蓋第一電極16和第二電極18。擴(kuò)散阻擋層24可包含從氧化物材料例如SiO2和TiO、氮化物材料例如Si3N4和TiN以及它們的組合的組中選擇的絕緣材料。擴(kuò)散阻擋層24可通過所謂的薄膜工藝?yán)鐬R射工藝形成為具有大約0.1～1μm的厚度。
參照圖7F，通過傳統(tǒng)的光刻工藝來處理擴(kuò)散阻擋層24，以形成暴露各第一電極16的一部分的第一開口241以及暴露第二電極18的一部分的第二開口242。
在隨后的步驟中，通過第一開口241，電子發(fā)射區(qū)20將形成在各第一電極16的暴露部分上，通過第二開口242，電阻層22將形成在第二電極18的暴露部分上。
參照圖7G，絕緣材料例如氧化物材料或氮化物材料涂覆在第一基底10上，干燥并煅燒涂覆的材料，形成絕緣層26?？赏ㄟ^網(wǎng)版印刷工藝進(jìn)行絕緣材料的涂覆，絕緣材料的煅燒溫度可為大約540～570℃。絕緣層26可具有大約3～10μm的厚度。
當(dāng)煅燒絕緣層26時(shí)，擴(kuò)散阻擋層24防止第二電極18的金屬材料擴(kuò)散到絕緣層26中，從而抑制了絕緣層26的電阻劣化。在絕緣層26的煅燒工藝期間，第二電極18被擴(kuò)散阻擋層24的第二開口242暴露的部分被氧化或氮化，形成電阻層22。
換而言之，當(dāng)絕緣層26由氧化物材料形成時(shí)，在絕緣層26的煅燒工藝期間，第二電極18接觸絕緣層26的部分被氧化，從而由金屬氧化物材料形成電阻層22。可選地，當(dāng)絕緣層由氮化物材料形成時(shí)，在絕緣層26的煅燒工藝期間，第二電極18接觸絕緣層26的部分被氮化，從而由金屬氮化物材料形成電阻層22。
可選地，可通過在形成擴(kuò)散阻擋層24和絕緣層26之前氧化或者氮化第二電極18和第一電極16之間的接觸部分來形成電阻層22。在這種情況下，擴(kuò)散阻擋層24可僅設(shè)置有暴露電子發(fā)射區(qū)的第一開口241。
參照圖7H，金屬層44形成在絕緣層26上，通過傳統(tǒng)的光刻工藝，與陰極14和金屬層44的交叉區(qū)域?qū)?yīng)的開口281形成在金屬層44中。
每個(gè)開口281的直徑大于擴(kuò)散阻擋層24的第一開口241的寬度，但小于第二電極18的開口181的寬度。
參照圖7I，通過蝕刻絕緣層26被開口281暴露的部分，開口261形成在絕緣層26中。通過光刻工藝將金屬層44處理為帶狀圖案，從而柵電極28和陰極14以直角交叉形成。
接著，通過擴(kuò)散阻擋層24的第一開口241，電子發(fā)射區(qū)20形成在各第一電極16上。
通過印刷由用有機(jī)材料例如粘合劑混合載色料形成的膏，在各第一電極16上形成電子發(fā)射區(qū)20，干燥并煅燒印刷的膏。
可選地，可用所述膏混合感光材料。所得混合物網(wǎng)版印刷到第一基底10上，對第一基底10的后表面照射紫外線，通過第一基底10和第一電極16，來硬化印刷混合物被照射紫外光的部分。在這種情況下，第一基底10形成有透明玻璃，第一電極16形成有透明導(dǎo)電材料。通過顯影工藝去除印刷的混合物未被硬化的部分，干燥并煅燒剩余的印刷混合物，從而形成電子發(fā)射區(qū)20。
可選地，電子發(fā)射區(qū)20可通過直接生長、化學(xué)氣相沉積或?yàn)R射形成。
根據(jù)上述方法，由于第二電極18的部分在絕緣層26的煅燒工藝期間被相轉(zhuǎn)換為電阻層22，所以可省略用于形成電阻層22的附加層以及將附加層圖案化的工藝，從而簡化了制造工藝。另外，可有效防止可由電阻層的未對準(zhǔn)引起的第一電極16和第二電極18之間的斷開。
盡管參照圖3的電子發(fā)射單元描述了制造方法，但是應(yīng)該理解，圖4的電子發(fā)射單元可通過改變第二電極的形狀以及在擴(kuò)散阻擋層中形成第三開口來容易地制造。
還應(yīng)該理解的是，根據(jù)本發(fā)明的原理，圖5的電子發(fā)射單元可通過省略用于形成第一電極的工藝并且增加電阻層的長度來容易地制造。另外，還將理解的是，圖6的電子發(fā)射單元可通過在絕緣層和柵電極上形成附加的絕緣層和聚集電極以及在附加絕緣層和聚集電極中形成開口來容易地制造。
盡管上面已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但是應(yīng)該清楚地理解，這里所教導(dǎo)的基本發(fā)明構(gòu)思的許多變形和/或修改仍將落入如權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電子發(fā)射元件，包括至少一個(gè)電極；電子發(fā)射區(qū)；電阻層，用于將所述電極與所述電子發(fā)射區(qū)電連接，所述電阻層由金屬氧化物材料和金屬氮化物材料中的一種形成。
2.如權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射元件，所述金屬氧化物材料和所述金屬氮化物材料包含從基本上由Cr、Mo、Nb、Ni、W、Ta、Al、Pt及它們的組合組成的組中選擇的金屬。
3.如權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射元件，所述電極包括第一電極和與所述第一電極分開的第二電極，所述電子發(fā)射區(qū)形成在所述第一電極上。
4.如權(quán)利要求3所述的電子發(fā)射元件，所述第一電極由透明導(dǎo)電材料形成，所述第二電極由金屬形成。
5.如權(quán)利要求4所述的電子發(fā)射元件，所述金屬氧化物材料和所述金屬氮化物材料中的所述一種包含與所述第二電極的金屬相同的金屬。
6.一種電子發(fā)射顯示器，包括第一基底和第二基底，彼此面對；陰極，形成在所述第一基底上；電子發(fā)射區(qū)，與所述陰極電連接；電阻層，電連接到所述陰極和所述電子發(fā)射區(qū)；擴(kuò)散阻擋層，形成在所述第一基底上，所述擴(kuò)散阻擋層覆蓋所述陰極并且具有與所述電子發(fā)射區(qū)對應(yīng)的開口；柵電極，形成在所述擴(kuò)散阻擋層的上方，絕緣層位于所述柵電極和所述擴(kuò)散阻擋層之間，所述柵電極和所述絕緣層都具有與所述電子發(fā)射區(qū)對應(yīng)的開口；磷光層，形成在所述第二基底上；陽極，形成在所述磷光層的一個(gè)表面上。
7.如權(quán)利要求6所述的電子發(fā)射顯示器，所述電阻層由金屬氧化物材料或者金屬氮化物材料中的一種形成。
8.如權(quán)利要求7所述的電子發(fā)射顯示器，所述金屬氧化物材料和所述金屬氮化物材料包含從基本上由Cr、Mo、Nb、Ni、W、Ta、Al、Pt及它們的組合組成的組中選擇的金屬。
9.如權(quán)利要求6所述的電子發(fā)射顯示器，所述擴(kuò)散阻擋層包括從基本上由SiO2、TiO、Si3N4、TiN以及它們的組合組成的組中選擇的絕緣材料。
10.如權(quán)利要求9所述的電子發(fā)射顯示器，所述擴(kuò)散阻擋層的高度低于所述電子發(fā)射區(qū)的高度。
11.如權(quán)利要求6所述的電子發(fā)射顯示器，所述陰極包括第一電極和與所述第一電極分開的第二電極，所述電子發(fā)射區(qū)形成在所述第一電極上。
12.如權(quán)利要求11所述的電子發(fā)射顯示器，所述第一電極由透明導(dǎo)電材料形成，所述第二電極由金屬形成。
13.如權(quán)利要求6所述的電子發(fā)射顯示器，所述電阻層由金屬氧化物材料和金屬氮化物材料中的一種形成，所述金屬氧化物材料和所述金屬氮化物材料中的所述一種包含與所述第二電極的金屬相同的金屬。
14.如權(quán)利要求11所述的電子發(fā)射顯示器，所述第二電極具有容納所述第一電極的開口，所述電阻層形成在所述第一電極的兩側(cè)。
15.如權(quán)利要求14所述的電子發(fā)射顯示器，還包括布置在所述第二電極的開口中的附加的第一電極以及與所述第一電極電互連的附加的電阻層。
16.如權(quán)利要求6所述的電子發(fā)射顯示器，還包括形成在所述柵電極上方的聚集電極，絕緣層位于所述聚集電極和所述柵電極之間。
17.一種制造用于電子發(fā)射顯示器的電子發(fā)射單元的方法，包括的步驟為在基底上形成第一電極，所述第一電極由透明導(dǎo)電材料形成；在所述基底上形成第二電極，所述第二電極接觸所述第一電極并且由金屬形成；在所述基底上形成擴(kuò)散阻擋層；在所述擴(kuò)散阻擋層中形成第一開口和第二開口，所述第一開口暴露所述第一電極的一部分，所述第二開口暴露所述第二電極的一部分；通過氧化或氮化所述第二電極的暴露部分形成電阻層。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括在所述基底上方形成絕緣層，在這個(gè)過程中，形成所述電阻層。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，形成所述絕緣層的步驟包括在所述基底上涂覆氧化物材料并且干燥和煅燒所述氧化物材料，在這個(gè)過程中，所述第二電極被所述第二開口暴露的部分被氧化從而由金屬氧化物材料形成所述電阻層。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，形成所述絕緣層的步驟包括在所述基底上涂覆氮化物材料并且干燥和煅燒所述氮化物材料，在這個(gè)過程中，所述第二電極被所述第二開口暴露的部分被氮化從而由金屬氮化物材料形成所述電阻層。
21.如權(quán)利要求17所述的方法，所述透明導(dǎo)電材料從氧化銦錫和氧化銦鋅中選擇一種，所述金屬從基本上由Cr、Mo、Nb、W、Ta、Al、Pt及它們的組合組成的組中選擇。
22.如權(quán)利要求11所述的電子發(fā)射顯示器，所述第二電極的電阻低于所述第一電極的電阻。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電子發(fā)射元件，該電子發(fā)射元件具有至少一個(gè)電極、電子發(fā)射區(qū)以及用于將所述電極與所述電子發(fā)射區(qū)電連接的電阻層。所述電阻層由金屬氧化物材料和金屬氮化物材料中的一種形成。
文檔編號H01J31/12GK1921052SQ20061011590
公開日2007年2月28日 申請日期2006年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月26日
發(fā)明者黃成淵 申請人:三星Sdi株式會社