專利名稱：利用纖維場致發射器的顯示面板的制作方法
技術領域：
本發明總的來說涉及顯示面板。尤其是具有包含電子場致發射器的一個懸掛的纖維陰極的顯示面板。
背景技術：
顯示屏有極其廣闊的用途，諸如家庭和商業的大屏幕電視，膝上型電腦和臺式電腦，以及室內和戶外做廣告和信息顯示。所謂的平面顯示器是僅僅幾英寸厚，而不是在普通電視機和臺式電腦上用的有深的陰極射線管的監視器。平的顯示面板是膝上型電腦所必需的，而且在許多其它應用中提供其在尺寸和重量方面的優勢。目前的膝上型電腦平面顯示利用能通過小的電信號的施加，從一種透明狀態轉換至一種不透明狀態的液晶。這難于產生大于膝上型電腦的那些更大尺寸的顯示屏。
等離子體顯示已被推薦取代液晶顯示。等離子體顯示利用放電氣體的微小的象素產生圖象，并且要求較大的電力來操作。
具有一個利用場致發射電子源的陰極，即場發射材料或者場發射器，和在場發射器發射的電子轟擊下能發光的熒光劑的顯示面板已被提出。這樣的顯示面板有視覺顯示優于常規陰極射線管以及深度，重量和功耗優于平面顯示的潛力。美國專利No.4,857,799和5,015,912公開了利用由鎢，鉬或者硅所構成的微型-尖端陰極的矩陣-編址平面顯示。WO94-15352，WO94-15350和WO94-28571公開了有比較平的發射表面的陰極的平面顯示。
現在發現纖維陰極較陰極具有能提供較平坦的發射表面的優點。纖維陰極由基底支持，并且當纖維陰極的部分被編址，從此處發生電子發射，以及纖維陰極被懸掛而不與基底發生直接物理接觸時，能進一步改進性能。結果，當需要時，就要求另一種技術以制造用于這些用途的高質量和有效的和大尺寸顯示面板。本發明的其它目標與優點將在熟悉本專業的人士參考以下的附圖和對本發明的詳盡描述后而一目了然。
發明綜述本發明提供了一種包含由至少一種包括場致發射材料的纖維所形成的纖維陰極的顯示面板，導電膜作為陽極，并和纖維陰極之間有一間隙，以及能夠在被纖維場致發射材料發射的電子轟擊時發光的熒光劑層，并且被配置與陽極鄰近，在其中纖維陰極由基底支撐，所說的纖維陰極部分被編址，從中產生電子發射，并且被懸掛而與基底不直接物理接觸。
一個實施例提供a.在基底上的有規律的起伏表面，其上有第一組平行的凸脊行和凹槽行及第二組平行的凸脊行和凹槽行，其中第一組的凸脊行和凹槽行與第二組的凸脊行和凹槽行不平行；b.基本由至少一種包括場致發射材料的纖維所形成的纖維陰極沿第一組平行的凸脊行和凹槽行的每一凹槽的長度方向排成一行；和c.沿著第二組平行的凸脊行和凹槽行的每一凹槽的長度方向放置的懸掛元件，支持纖維陰極。
優選的是，第一組平行的凸脊行和凹槽行垂直于第二組平行的凸脊行和凹槽行。另外最好在基底除了第二組平行的凸脊行和凹槽行的凹槽中和凹槽的側面外，都被涂上一層導電材料。這一導電涂層作為柵電極。懸掛元件可包含沿第二組平行的凸脊行和凹槽行中的每一凹槽的長度方向排成一行的非發射纖維。第二非發射纖維在纖維陰極的頂端沿第二組平行的凸脊行和凹槽行中的每一凹槽的長度方向排成一行，因而固定所說的纖維陰極。
另一個實施例提供a.在基底上的有規律的起伏表面，其上有平行的凹槽行和基本上低平的凸脊行；及b.纖維陰極基本上由規律間隔平行排列的，包含發射材料的纖維構成，其中纖維由基底的基本上低平的凸脊行支撐，且被懸掛在基底的凹槽的上面。
在這一實施例中，優選的是，在基底的一組平行的凹槽行和基本上低平的凸脊行的凹槽中和凹槽的側面，都被涂上一層導電材料，即，使基底沿每一列凹槽行而不是基本上低平的凸脊行涂上一層連續的導電材料帶。每一所說的導電涂層帶作為柵電極。起伏的表面能通過蝕刻平滑的基底而形成，基本上低平的凸脊對應于基底的輕度蝕刻的區域，同時凹槽對應于基底的深度蝕刻的區域。(本發明也可使用其它清除和構建材料形成凹槽和凸脊的裝置)。
在上面所描述的兩個實施例中，至少可提供一個附加的柵電極以更好地控制電子的發射。更優選的是纖維陰極包含至少一種金剛石，金剛石類型碳或者玻璃類型碳合成纖維，合成纖維基本上由非金剛石核心的金剛石，金剛石類型碳或者玻璃類型碳構成。可以理解上面所描述的有金剛石，金剛石類型碳或者玻璃類型碳涂層的合成纖維也可包括以上組合的涂層。
這些實施例提供在顯示面板中電子發射控制的改進。
附圖簡述

圖1(a)顯示本發明的一個實施例，即包含第一組平行的凸脊行和凹槽行并垂直于第二組平行的凸脊行和凹槽行的基底。
圖1(b)和1(c)顯示圖1的直角面，顯示包含有在懸掛元件和固定元件之間的一個纖維陰極的凸脊行和凹槽行的平行。
圖2，包含圖2(a)，2(b)和2(c)，說明本發明另一個可能的實施例，其中基底是平行的凹槽行和基本平坦的凸脊行以金剛石類型晶格形成的。
優選實施例詳述本發明提供包括纖維陰極的顯示面板，其中發生電子發射的纖維陰極部分被編址，并且被懸掛而不與基底有直接的物理接觸。
由本發明所提供的顯示面板最好包括(a)由多個場致發射材料構成的纖維所形成的一個纖維陰極；(b)一個有晶格，透明的導電膜作為陽極，與纖維陰極之間有一空間；同時(C)熒光劑層，被安置在緊鄰陽極的位置，通過纖維陰極的纖維的發射電子轟擊而致發光。
不偏離本發明精神的陽極和熒光劑層的安排與放置是可以的。例如，熒光劑層可以被配置在陽極和陰極之間或者，另外，陽極可以被配置在熒光劑層和陰極之間。典型的顯示面板也能包含一或更多在陽極和纖維陰極之間的柵電極。柵電極一般地包括被安排到基本垂直于陽極晶格膜的傳導通道的一種晶格結構。每一條傳導通道是有選擇地，可操作地與電源連接。
平面顯示之所以這樣叫是因為它們僅僅幾英寸厚。它們一般是平面的，但是能彎曲或者按特殊用途而有其它構造。這樣，作為在這里的應用，術語“顯示面板”或者“平面顯示面板”包括平面，曲面以及其它可能的幾何學面。
陽極是在支撐板上的導電膜。典型地支撐板必須是一種透光材料諸如玻璃，同時導電膜必須是銦-錫氧化物。導電膜放置在面對陰極的陽設支撐板的側面。導電膜可以是晶格，在這樣的實施例中，晶格傳導膜最好是由成行的傳導材料組成的。雖然，盡管表面可以被構成以能更完善地執行場致發射性能的表面，但典型的陰極與陽極是平面結構。陽極的平面基本上與陰極的平面平行。典型地陰極與陽極靠一個機械定位器相互保持一定空間。熒光劑層通過纖維陰極發射的電子轟擊發射所要求波長的光線。這樣的熒光劑的例子包括氧化鋅，硫化鋅，硫化鋅鍍層及等等此類物質。優選地，熒光劑層很鄰近陽極；同時，為制造方便，可被直接沉積在導電膜上。
當應用時，柵電極典型地包括一種晶格的導電材料，它與包含熒光劑層的纖維陰極和陽極絕緣。通過把晶格的導電材料沉積在位于陰極和熒光劑層之間或在陰極后面的絕緣材料上面，從而使陰極配置在柵電極和陽極之間，這很容易完成。當這基底有合適的成型表面時(例如可以是平的或者是起伏表面)時，柵電極能形成在支持纖維陰極的基底上。適合于柵電極的材料包括一般用作為膜導體的諸如銅，黃金，鋁，銦-錫氧化物，鎢，鉬，鉻及同類的任何金屬導體。晶格材料能按行或者帶的形式形成。
在陰極和熒光劑層之間，或者如果陽極在陰極和熒光劑層之間時則在陰極和陽極之間的區域應提供一種合適的真空。所有用于形成顯示面板的接觸或暴露于真空的材料必需適合于這樣一種真空。
用于本發明的纖維陰極中的場致發射器或者場致發射材料是場致發射源。各種各樣的纖維或者纖維樣的幾何形材料可用于形成包括至少一種這樣的纖維的纖維陰極。“纖維”意味著一個尺寸絕對地比其它的兩種尺寸更大。“纖維樣”意味著任何類似纖維的結構，甚至那種結構不會活動，并且不能夠支持它自己的重量。例如，某種“纖維樣”結構，典型地其直徑不到10微米，能被直接在基底上產生。如果不是制造手段對纖維截面的限制(例如，拉絲模或噴絲頭的設計)，可使用任何形狀的纖維。另外，噴絲頭形狀的變體可以產生理想的纖維本身內部分子微型結構。纖維可以以若干細絲的方式被捆扎在一起。
這些纖維可由場發射器單獨制造，或者是配備有一個薄層的非場發射器核心并涂上一薄層圍繞核心的場發射器的一種合成纖維。優選地，核心材料應是導體或者半導體。在另一個實施例中，纖維可以是由一種更復雜的結構組成的，例如，被圍繞的一個非導體核心涂上一薄層導體或者半導體材料，涂層上再圍繞涂上一層場致發射材料。
本發明可以使用，例如，金剛石，金剛石類型碳或者玻璃類型碳作為場致發射材料。纖維陰極可包括金剛石，金剛石類型碳或者玻璃類型碳的合成纖維，此合成纖維包括在非金剛石核心纖維上的金剛石，金剛石類型碳，以及玻璃類型碳。核心材料可以是，例如，一塊導體碳諸如石墨或者金屬諸如鎢，銅，鈦或者鉬，也可是半導體，例如，硅或者硅碳化物。在另一實施例中，核心可是一種用金屬處理的絕緣體諸如在鎢上涂一層非導體聚酯，尼龍或者KevLar纖維(KevLar是E.1.du PontNemours and company，Wilmington，DE的一個登記的商標)。在其它實施例中，將一層金剛石，金剛石類型碳或者玻璃類型碳的先質涂于非金剛石核心上，同時金剛石，金剛石類型碳或者玻璃類型碳通過對先質的適當處理形成。
金剛石纖維和纖維金剛石合成物，諸如金剛石涂上一層石墨或者金剛石-涂上一層碳，最好包括金剛石亞微米規模結晶狀結構，即，金剛石的結晶尺寸至少在一個結晶維向有一種晶體尺寸小于1微米。在亞微米尺寸的金剛石晶體中，這樣的金剛石晶體包括至少一些暴露111-定向晶面，一些暴露于100-定向晶面，或者兩者都有。適合亞微米尺寸的另一個金剛石形式一般被稱作花椰菜金剛石，這種金剛石有相對于錐體結構的細晶粒球。
包括配有一個適當的近程秩序的金剛石類型碳，即，合適的sp2和sp3的結合的纖維，可以提供具有高電流密度的場發射材料。“近程秩序”一般意味著在任何尺寸上原子的有序排列小于10納米(nm)。也可能是利用纖維，例如，碳纖維，經由Davanloo等在J.Mater.Res.，Vol.5，Nov.1990.上描述的激光燒蝕涂上一層無定形金剛石。
包含玻璃類型碳，一種顯示喇曼凸脊在大約1380厘米和1598厘米的無定形的材料的用作為場發射器材料的纖維也有用。“金剛石類型碳”用來在這里指定在文中的金剛石類型碳和玻璃類型碳，和包含玻璃類型碳微摻雜物的碳，所有這些材料在作為纖維場致發射材料時性能都是金剛石類型碳。
一般地，合成纖維的總的直徑范圍從大約1微米到100微米，優選為從大約3微米至大約15微米。合成纖維中的發射材料層或者涂層一般從大約50埃(5納米)到大約50,000埃(5微米)，優選為從大約1000埃(0.1微米)到20,000埃(2微米)，最好從1,000埃(0.1微米)到大約5,000埃(0.5微米)。
典型地，金剛石有若干低的或者負電子親和勢的低指數的小面，例如，具有一種低電子親和勢的100-小面金剛石，而111-小面金剛石有一種負電子親和勢。金剛石類型碳或者玻璃類型碳最好為帶有n-型摻雜物，例如，氮或者磷，以提供更多電子，并且減少材料的工作功能。
這樣一種金剛石或者金剛石類型碳層最好是有粗的鋸齒狀邊緣，使得一系列凸脊與凹槽被提供給金剛石或者金剛石類型碳層。在金剛石涂層中，這種表面形態是由金剛石材料的微晶結構產生。微量石墨被配置在所說的金剛石涂層內的金剛石晶體的至少一部分之間可獲得更好的結果。由于晶體增長之間的輕微的對準誤差，優選地也可以經由化學汽相沉積(CVD)以柱狀的方式生長金剛石。這種對準誤差也可以促進金剛石形態的鋸齒狀邊緣的發展。
提供金剛石合成纖維的一種方式是經由等離子體CVD過程對流入包括少量含碳氣體諸如甲烷，乙烯，一氧化碳等和大量氫氣的氣體混合物，用微波激發，無線電頻激發或者熱絲激發在纖維形基底上涂一層金剛石。當石墨是金剛石合成核心的核心時，金剛石CVD涂層過程被略微修改的，因為眾所周知石墨是一種很困難經由CVD涂上一層金剛石的材料，這是由于在等離子體中的氫原子消蝕掉石墨基底。因此，最好是預處理石墨，以便為石墨纖維表面的金剛石增加核位置密度。石墨纖維可以與金剛石粉或者沙礫混合在液體介質中，最好是有機溶劑如甲醇中進行攪拌，進而融蝕表面，并且在石墨中嵌入金剛石粉微粒。
在圖1(a)中顯示用于本發明的實施例的基底10，在其中基底包含兩組平行的凸脊行和凹槽行。第一組平行的凸脊11和凹槽12(第一組)提供這些凹槽，沿這些凹槽纖維陰極(必須包含至少一個包含場致發射材料的纖維)排列成一行。第二組平行的凸脊13和凹槽14(第二組)顯示與第一組垂直，這是優選的配置。兩組凸脊行和凹槽行顯示伴隨有凸脊行和凹槽行之間的垂直墻壁，但是傾斜或者彎曲段也能用。凸脊行和凹槽行的平行的行之間顯示有規律地隔開，即，兩個相鄰凸脊的中心之間的距離或者在兩個相鄰的凹槽的中心之間的距離在每一組中都是相同的。另外，當若干熒光劑被利用時(例如，三種熒光劑能用來提供彩色顯示)在第一組中的尺寸能變化以便對不同的熒光劑的效率的差別進行補償。在那種情況下，每一種三素組，即，每三對凸脊行和凹槽行為一組，將有規律地隔開。
在圖(1)中顯示，典型地，第二組的凹槽比第一組的凹槽更狹窄和較淺。一般地，第一組凹槽深約為25微米到約250微米深，優選為從約100微米到約150微米深，約10微米到約350微米寬，優選為從大約150微米至250微米寬，以及第一組凸脊從約25微米到約250微米寬，優選為從大約50微米至約150微米寬。一般地，第二組的凹槽約10微米到約150微米深，優選為從大約20微米到大約50微米深，約50微米到約125微米寬，第二組的凸脊大約600微米到700微米寬。基底可由絕緣體諸如小蘇打石灰玻璃，耐熱玻璃，以及玻璃陶瓷制造。
雖然前述尺寸典型地用于高密度電視，那些精通本專業的人士將明白，尺寸將根據其它更低或者更高的象素尺寸或不同形狀的顯示面板的類型而變化。
在這些基底材料上形成這樣兩組平行的凸脊行和凹槽行的典型方法包括蝕刻，利用陶瓷的GREENTAPETM(可由E.I.du Pont de Nemousand Company，Wilmington，DE購買)，噴沙，厚膜順序沉積，激光燒蝕以及鍛造，然而本發明也不排除其它可能的方法。
第二組的凹槽提供了用于懸掛纖維陰極的裝置。纖維陰極能沿著第一組的每一個凹槽的長度放置，并且當第二組凹槽比第一組凹槽淺時，能靠近第二組凹槽的表面懸掛。優選的，懸掛元件沿著第二組的每一凹槽的長度被放置以便支撐纖維陰極。懸掛元件可是一種連續結構，例如，一個非發射纖維沿每一個凹槽的長度排成一行，纖維陰極擱置其上。沿著每一個凹槽的長度延伸的膜也可用。圖1(b)和1(c)中顯示了一個使用沿每個凹槽長度方向排列的，用作懸掛元件的非發射纖維的實施例，圖1(b)和1(c)為圖1(a)中所示基底的兩幅相互垂直的視圖。在纖維陰極配置在基底上面之前，最好使基底涂上一層導電材料，以提供一個用于施加一電壓，并產生發射所需電場的裝置。在圖1(b)和(c)中顯示了這樣的導電材料15。基底涂上一層導電材料，除第二組凹槽和凹槽的側面外，從而為基底涂上一連續導電材料帶的平行陣列。該平行陣列的每一帶用作為柵電極。纖維陰極16顯示為被擱置在通過第二組的每一個凹槽的非發射纖維17上。也顯示了第二非發射纖維18沿第二組每一個凹槽的長度方向排成一行，并位于所說的纖維陰極的頂端將纖維陰極固定在原地。當懸掛不是通過非發射纖維實現的時，也可使用沿第二組每一個凹槽的長度排成一行，并位于所說的纖維陰極的頂端將纖維陰極固定在原地的非發射纖維。
另外，懸掛元件可以是一種不連續的結構，包括位于第二組的每一個凹槽與第一組的一個凹槽的每一相交處一系列基座或膜。當第二組的凹槽與第一組的凹槽一樣或比它更深時，需要使用懸掛元件。
一個或更多附加的柵電極能進一步更好地控制電子的發射。
在本發明的另一個實施例中，顯示面板在基底上有規律地起伏的表面，而基底包含平行的凹槽行和基本平的凸脊行。在這實施例中，纖維陰極是基本上由纖維的規律空間平行陣列組成，在其中纖維支撐在基底的基本上低平的凸脊上，并且懸掛在基底的凹槽上。例如，能通過蝕刻平滑的基底而形成起伏的表面，使得基本平的凸脊對應于基底的輕度蝕刻的區域，同時凹槽對應于基底的深度蝕刻的區域。這種類型結構的基底也能用在上面的第一實施例所提供的方法形成，包括激光燒蝕。優選地，纖維陰極的纖維與平行的凹槽行和凸脊行基本上垂直。更優選地，是使基底涂上一層連續的導電材料帶于平行的凹槽行和凹槽的側面和基本平的凸脊上(即，使基底的每一平行的凹槽行而非基本低平的凸脊行上涂上一層連續的導電材料帶。進而，這樣給基底提供一層連續不斷的導電材料帶，每一這樣的帶沿著每一凹槽行。這種平行的陣列提供許多柵電極(即，每一所說的帶作為一個柵電極)，它沿著纖維陰極的纖維的方向橫向穿過這些凹槽。
這一實施例的變型，能提供更好的電子發射控制，是這些凹槽和基本上低平的凸脊成一行但是不連續，即，這一基底的區域是連續性的凹槽和基本上低平的凸脊構成的起伏表面，在這個區域的側面是基本上低平表面的區域，在這兩個低平的區域的另一面是其它連續的凹槽和基本低平的凸脊形成的起伏的表面。這樣，根據這一變型實施例，這里仍然有平行的凹槽和基本上低平的凸脊行；然而，它們不是連續的行，但是，(1)凹槽行中，凹槽沿著每一行有規則的間隔被配置；并且(2)基本上低平的凸脊沿著每一行有規則的間隔被配置。這樣的實施例在圖2中被顯示。圖2(a)顯示在基底的表面上一種可能的蝕刻圖案。這種圖案能用來形成凹槽和基本上低平的凸脊。圖2(b)顯示基底的將被蝕刻的區域，和圖2(c)顯示沿圖2(b)的21-22線路的輪廓深度。纖維陰極的纖維將沿圖2(b)和圖2(c)的21-22線路排成一行。
在本發明的實施例中應該注意，組成纖維陰極的每一纖維的軸心基本上位于陰極平面上。這樣，從這些纖維的電子發射是沿所用的纖維長度方向發射，而不是從纖維尖端或者末端發射。
如上所要注意的，基底可由絕緣體諸如小蘇打石灰玻璃，耐熱玻璃(硼硅酸鹽玻璃)和玻璃陶瓷制造。凹槽和基本上低平的凸脊能用眾所周知的蝕刻技術形成。在一個例子中，玻璃基底用去污劑予以清洗(可由漁業科學所提供的Sparkleen)，并且用去離子水沖洗好。用異丙基乙醇蒸發器移去水分。將被蝕刻和制作圖案的玻璃的側面用電子束涂料器涂上一層50nm厚的鉻，再涂上一層200nm的黃金層。正光致抗蝕劑(可由Hoechst Celanese購買的EPA 914E2-30)密布在黃金表面，并在100度被烘烤30分鐘。光致抗蝕劑的暴露用Colight真空接觸打印機完成，同時圖象用Ultramac MF 96顯影機顯影。暴露的黃金圖象由I2/KI溶液蝕刻，由這種蝕刻方法暴露的鉻中接著再在KTI Chrome Etch中被蝕刻。所暴露的玻璃在HF溶液中被蝕刻，以便獲得在玻璃中的適當的蝕刻深度。
雖然在前面的描述中已經描述了本發明的具體實施例，熟悉本專業的人士將明白不背離本發明的精神或重要屬性的許多的修正，置換和重新安排是允許的。可參考在后附加的權利要求，而非前述說明書，作為本發明的范圍。
權利要求
1.包括至少一種由包括場致發射材料的纖維所形成的纖維陰極的顯示面板，導電膜作為陽極和纖維陰極之間有一間隙，以及能夠在由纖維場致發射材料發射的電子的轟擊時發光的熒光劑層，并且被配置與陽極鄰近，在其中纖維陰極由基底支撐，所說的纖維陰極部分被編址，從中產生電子發射，并且被懸掛而與基底不直接物理接觸，這里的顯示面板還包括a.在所說的基底上有規律的起伏表面，其上有第一組平行的凸脊行和凹槽行及第二組平行的凸脊行和凹槽行，其中第一組的凸脊行和凹槽行與第二組的凸脊行和凹槽行不平行；b.由至少一種包括場致發射材料的纖維形成的纖維陰極沿第一組平行的凸脊行和凹槽行的每一凹槽的長度方向排成一行；并且c.懸掛元件沿著第二組平行的凸脊行和凹槽行的每一凹槽的長度方向放置，并支持所說的纖維陰極。
2.權利要求1的顯示面板，其中所說的基底除了在凹槽中和在第二組平行的凸脊行和凹槽行中的凹槽的側面外，都被涂上一層導電材料，因而提供給基底一層連續不斷的導電材料帶，每一所說的帶都用作為柵電極。
3.權利要求2的顯示面板，其中所說的纖維陰極包括至少一種金剛石，金剛石類型碳或者玻璃類型碳合成纖維，合成纖維基本上由在非金剛石核心上的金剛石，金剛石類型碳或者玻璃類型碳組成。
4.權利要求1的顯示面板，其中所說的懸掛元件包含沿所說的第二組平行的凸脊行和凹槽行中的每一凹槽的長度方向排成一行的非發射纖維。
5.權利要求4的顯示面板，其中沿所說的第二組平行的凸脊行和凹槽行中的每一凹槽的長度方向排成一行的第二非發射纖維在所說的纖維陰極的頂端，因而固定所說的纖維陰極在原地。
6.權利要求2-5的任何一個的顯示面板進一步包括至少一附加的柵電極。
7.權利要求2-5的任何一個的顯示面板，其中所說的第一組平行的凸脊行和凹槽行垂直于第二組平行的凸脊行和凹槽行。
8.權利要求7的顯示面板進一步包括至少一附加的柵電極。
9.權利要求7的顯示面板，其中所說的第一組凹槽深約為25微米到250微米深，約10微米到350微米寬，所說的第一組的凸脊約25微米到250微米寬，所說的第二組的凹槽約10微米到150微米深，約50微米到125微米寬，所說的第二組的凸脊大約600微米到700微米寬。
10.權利要求9的顯示面板，其中所說的第一組凹槽深約為100微米到150微米深，約150微米到250微米寬，所說的第一組的凸脊大約50微米到150微米寬，所說的第二組的凹槽約20微米到50微米深。
11.權利要求1的顯示面板，進一步包括至少一個柵電極，其中所說的第一組平行的凸脊行和凹槽行垂直于第二組平行的凸脊行和凹槽行。
12.權利要求11的顯示面板，其中所說的第一組凹槽深約為25微米到250微米深，約10微米到350微米寬，所說的第一組的凸脊大約25微米到250微米寬，所說的第二組的凹槽約10微米到150微米深，約50微米到125微米寬，所說的第二組的凸脊大約600微米到700微米寬。
13.權利要求12的顯示面板，其中所說的第一組凹槽深約為100微米到150微米深，約150微米到250微米寬，所說的第一組的凸脊大約50微米到150微米寬，所說的第二組的凹槽約20微米到50微米深。
14.權利要求1或11-13的任一個的顯示面板，其中所說的纖維陰極包含至少一種金剛石，金剛石類型碳或者玻璃類型碳合成纖維，合成纖維基本上由在非金剛石核心上的金剛石，金剛石類型碳或者玻璃類型碳組成。
15.包括至少一種由包括場致發射材料的纖維形成的纖維陰極的顯示面板，導電膜作為陽極和纖維陰極之間有一間隙，以及能夠在由纖維場致發射材料發射的電子的轟擊時發光的熒光劑層，并且被配置與陽極鄰近，其中纖維陰極由基底支撐，所說的纖維陰極部分被編址，從中產生電子發射，并且被懸掛而與基底不直接物理接觸，這里的顯示面板還包括a.所說的基底上的有規律的起伏表面，其上有第一組平行的凸脊行和凹槽行及第二組平行的凸脊行和凹槽行，其中第一組的凸脊行和凹槽行與第二組的凸脊行和凹槽行不平行，且第二組的凹槽不如第一組凹槽深。b.基本包含至少一個纖維的纖維陰極沿第一組平行的凸脊行和凹槽行的每一凹槽的長度方向排成一行，并且被懸掛在第二組平行的凸脊行和凹槽行的凹槽的表面。
16.權利要求15的顯示面板，其中所說的基底除了第二組平行的凸脊行和凹槽行的凹槽中和凹槽的側面外，都被涂上一層導電材料，因而提供給基底一層連續導電帶的平行陣列，每一個所說的帶都作為一個柵電極。
17.權利要求16的顯示面板，其中所說的纖維陰極包含至少一種金剛石，金剛石類型碳或者玻璃類型碳合成纖維，合成纖維基本上由非金剛石核心的金剛石，金剛石類型碳或者玻璃類型碳構成。
18.權利要求17的顯示面板，其中非發射纖維在所說的纖維陰極的頂端沿所說的第二組平行的凸脊行和凹槽行中的每一凹槽的長度排成一行，因而固定所說的纖維陰極。
19.權利要求16-18中任何一個的顯示面板，進一步包括至少一個附加的柵電極。
20.權利要求16-18中任何一個的顯示面板，其中所說的第一組平行的凸脊行和凹槽行垂直于第二組平行的凸脊行和凹槽行。
21.權利要求20的顯示面板，其中，所說的第一組凹槽深約為25微米到250微米深，約10微米到350微米寬，所說的第一組的凸脊大約25微米到250微米寬，所說的第二組的凹槽約10微米到150微米深，約50微米到125微米寬，所說的第二組的凸脊大約600微米到700微米寬。
22.權利要求21的顯示面板，其中，所說的第一組凹槽深約為100微米到150微米深，約150微米到250微米寬，所說的第一組的凸脊大約50微米到150微米寬，所說的第二組的凹槽約20微米到50微米深。
23.權利要求15的顯示面板，進一步包括至少一附加的柵電極，且其中所說的第一組平行的凸脊行和凹槽行垂直于第二組平行的凸脊行和凹槽行。
24.權利要求23的顯示面板，其中，所說的第一組凹槽深約為25微米到250微米深，約10微米到350微米寬，所說的第一組的凸脊大約25微米到250微米寬，所說的第二組的凹槽約10微米到150微米深，約50微米到125微米寬，所說的第二組的凸脊大約600微米到700微米寬。
25.權利要求24的顯示面板，其中，所說的第一組凹槽深約為100微米到150微米深，約150微米到250微米寬，所說的第一組的凸脊大約50微米到150微米寬，所說的第二組的凹槽約20微米到50微米深。
26.權利要求15或23-25中任何一個的顯示面板，其中所說的纖維陰極包含至少一種金剛石，金剛石類型碳或者玻璃類型碳合成纖維，合成纖維基本上由非金剛石核心的金剛石，金剛石類型碳或者玻璃類型碳構成。
27.包含由至少一種包括場致發射材料的纖維所形成的纖維陰極的顯示面板，導電膜作為陽極并和纖維陰極之間有一間隙，以及能夠在被纖維場致發射材料發射的電子的轟擊時發光的熒光劑層，并且被配置與陽極鄰近，其中纖維陰極由基底支撐，所說的纖維陰極部分被編址，從中產生電子發射，并被懸掛而與基底不直接物理接觸，這里的顯示面板還包括a.所說的基底上的有規律的起伏表面，其上包含平行的凹槽行和基本上低平的凸脊行。b.所說的纖維陰極基本上由規律間隔平行排列的纖維組成，其中所說的纖維由基底的基本上低平的凸脊行支撐，且被懸掛在基底的凹槽的上面。
28.權利要求27的顯示面板，其中所說的基底除了一組平行的凹槽行和基本上低平的凸脊行的凹槽中和凹槽的側面外，都被涂上一層導電材料，因而提供給基底一層連續導電帶的平行陣列，一個帶沿著一條凹槽行，每一所說的帶作為一個柵電極。
29.權利要求28的顯示面板，其中所說的纖維陰極包含至少一種金剛石，金剛石類型碳或者玻璃類型碳合成纖維，合成纖維基本上由非金剛石核心的金剛石，金剛石類型碳或者玻璃類型碳構成。
30.權利要求29的顯示面板，其中所說的起伏的表面能通過蝕刻平滑的基底而形成，這樣基本上低平的凸脊對應于基底的輕度蝕刻的區域，同時凹槽對應于基底的深度蝕刻的區域。
31.權利要求27的顯示面板，其中所說的纖維陰極包含至少一種金剛石，金剛石類型碳或者玻璃類型碳合成纖維，合成纖維基本上由非金剛石核心的金剛石，金剛石類型碳或者玻璃類型碳組成。
32.權利要求27-31中任何一個的顯示面板，其中所說的纖維陰極的纖維基本上垂直于所說的平行的凹槽行和基本上低平的凸脊行。
33.權利要求28-31中任何一個的顯示面板，進一步包括至少一附加的柵電極。
34.權利要求33的顯示面板，其中所說的纖維陰極的纖維基本上垂直于所說的平行的凹槽行和基本上低平的凸脊行。
全文摘要
包含至少一個包含一個電子場致發射器的懸掛纖維陰極的顯示面板。纖維陰極由包含兩組平行的凹槽行和凸脊行的基底(10)支撐。第一組平行的凸脊(11)和凹槽(12)提供了纖維陰極沿其排列的凹槽。第二組平行的凸脊(13)和凹槽(14)第一組垂直。凹槽(14)提供了用于懸掛纖維電極的裝置。
文檔編號H01J31/12GK1199500SQ96197589
公開日1998年11月18日 申請日期1996年8月6日 優先權日1995年8月14日
發明者A·米勒爾, D·J·貝赤斯, S·A·利普, J·P·約翰森, 小D·I·阿梅 申請人:納幕爾杜邦公司