专利名称：显示像素结构与显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光元件，且特别涉及一种电子发射式发光元件及其应用。
背景技术：
目前量产的光源装置或显示装置中主要应用两大类的发光结构，包括1. 气体放电光源应用于例如等离子体面板或气体放电灯上，主 要利用阴极与阳极之间的电场，使充满于放电腔内的气体游离，通过辉 光放电(glow discharge)的方式使电子撞击气体后产生跃迁并发出紫外 光，而同样位于放电腔内的焚光层吸收紫外光后便发出可见光。2. 场发射光源应用于例如纳米碳管场发射显示器等，主要是提 供超高真空的环境，并且在阴极上制作纳米碳材的电子发射端(electron emitter),以利用电子发射端中高深宽比的微结构帮助电子克服阴极的功 函数(work flmction)而脱离阴极。此外，在铟锡氧化物(ITO)制成的阳极 上涂布荧光层，以通过阴极与阳极之间的高电场使电子由阴极的纳米碳 管逸出。如此，电子可在真空环境中撞击阳极上的荧光层，以发出可见 光。然而，上述两种发光结构皆有其缺点。举例而言，因考量受到紫外光照 射后的衰减问题，因此对于气体放电光源内的材料选用需有特殊要求。此外， 因为气体放电的发光机制历经两道过程才能发出可见光，故能量的损耗较 大，如果过程中需产生等离子体，则更为耗电。另一方面，场发射光源需要 在阴极上成长或涂布均匀的电子发射端，但目前大面积生产此类阴极结构的 技术尚未成熟，且遇到电子发射端的均匀度与生产成品率不佳的瓶颈。此外， 场发射光源的阴极与阳极的间距需控制精确，超高真空度的封装困难，也相 对增加制作的成本。发明内容本发明涉及一种具有良好发光效率并且易于制作的显示像素结构，由电 子发射式发光元件所构成。本发明还涉及一种显示装置，应用上述的电子发射式发光元件来作为显 示像素，用以提供良好的显示品质，并可降低制作时的成本与复杂度。为具体描述本发明的内容，在此提出一种显示装置的像素结构包括第一 基板与第二基板。多个阴极结构层，位于该第一基板上。第二基板是光穿透 材料。多个阳极结构层位于第二基板上，其中阳极结构是光穿透导电材料。 第 一基板与第二基板是相面对，使该阴极结构层与该阳极结构层分别对准。 分隔结构位于第一基板与第二基板之间，分别将该阳极结构层与该阴极结构 层对应分隔，以构成多个空间。多个荧光层分别位于该阳极结构层与该阴极 结构层之间。低压气体分别填入该空间。低压气体层有一电子平均自由路径， 允许至少足够数量的电子在一操作电压下直接撞击荧光层。此外，本发明提出一种显示装置，具有阵列排列的多个显示像素，其中 每一显示像素包括电子发射式发光元件，该电子发射式发光元件包括阴极结构层；阳极结构层；荧光层，配置于该阴极结构层与该阳极结构层之间；以 及低压气体，配置于该阴极与该阳极之间，用以诱导该阴极均匀发出多个电 子。其中低压气体有一电子平均自由路径，允许至少足够数量的电子在一操 作电压下直接撞击该荧光层。本发明又提出一种显示装置，包括第一基板与第二基板。多个阴极结构 层位于第一基板上，构成二维阵列。第二基板是光穿透材料。多个阳极结构 层位于该第二基板上，其中该阳极结构层是光穿透导电材料，其中该第一基 板与该第二基板是相面对，使该阴极结构层与该阳极结构层分别对准。分隔 结构位于该第一基板与该第二基板之间，分别将该阳极结构层与该阴极结构 层对应分隔，以构成多个空间。多个荧光层分别位于该阳极结构层与该阴极 结构层之间。低压气体分别填入该空间，其中该低压气体层有一电子平均自 由路径，允许至少足够数量的电子在一操作电压下直接撞击该荧光层。多个 驱动单元设置于该第一基板与该第二基板至少其一上，该用控制该二维阵列 的该像素，以施加对应的该操作电压，而产生辉度灰阶。基于上述，本发明利用稀薄的气体将电子由阴极轻易导出，因此可避免 在阴极上制作电子发射端可能产生的问题。另外，由于所使用的为稀薄的气 体，因此电子的平均自由路径(mean free path)较大，还是有大量电子在撞击气体前就可直接与荧光层反应而发出光线，此过程并不会产生辉光放电。换 言之，本发明的电子发射式发光元件具有较高的发光效率，且制作容易并具 有较佳的生产成品率。为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优 选实施例，并配合附图，作详细说明如下。
图1所绘示传统发光结构与本发明的电子发射式发光元件的发光机制比 较图。图2绘示本发明的电子发射式发光元件的基本架构。 图3绘示本发明另一实施例的电子发射式发光元件。 图4A 4C分别绘示本发明多种具有诱发放电结构的电子发射式发光元件。 构。图6绘示为依据本发明的一实施例的一种光源装置。图7 8绘示为依据本发明的实施例的显示装置。图9 10绘示为依据本发明的实施例的显示装置的像素结构。图11~12绘示为依据本发明的一实施例的辉度灰阶控制机制。图13 14绘示为依据本发明的一实施例的种显示装置。附图标记说明200、300、 400a、 400b、 400c:电子发射式发光元件202、302、 402、 502、 602、702:电子204、304、 504、 704:离子210、310、 410、 510、 610、710、810:阳极220、320、 420、 520、 620、720、820:阴极230、330、 430、 530、 630、730:气体240、340、 440、 540、 640、740、840:焚光层322:二次电子源材料层452、 454: i秀发》文电结构500、600、 700:发光结构560:间隙物570:密闭空间680、 880:基板800:光源装置900:显示装置1000:第一基板1004 、 1004，阴极结构层1008a、 1008b、 1008c:焚光层1010 、 1010，阳才及结构1300、 1400:显示装置1304、 1308:控制电路1410:发光单元L:光线R:红色显示像素 B:蓝色显示像素800a:电子发射式发光元件 902:显示像素 1002:第二基板 1006: j氏压气体1008a，、 1008b，、 1008c，荧光层 1012:分隔结构1302、 1306、 1402、 1404:驱动器1310、 1406:像素1408:开关控制单元S:面光源G:绿色显示像素O:橙色显示像素具体实施方式
本发明所提出的电子发射式发光元件兼具传统气体放电光源与场发射 光源的优点，且克服了这两种传统发光结构的缺点。请参照图l所绘示的上详细地说，已知的气体辉光放电光源利用阴极与阳极之间的电场，使充满于 放电腔内的气体游离，通过气体导电的方式使电子撞击其他气体分子后产生 紫外光，而荧光层吸收紫外光后发出可见光。此外，已知的场发射光源是在 超高真空的环境中，通过阴极上的电子发射端的高深宽比结构来帮助电子克 服阴极的功函数而脱离阴极。其后，电子通过阴极与阳极之间的高电场自阴 极的电子发射端逸出，并撞击阳极上的荧光层，以发出可见光。也就是说， 焚光层的材料依照设计机制的需要可以采用可发出可见光、红外光、或是紫 外光等的材料。与上述两种已知发光机制不同的是，本发明的电子发射式发光元件不需 形成电子发射端，而是利用稀薄的气体将电子由阴极轻易导出，并使电子直 接与荧光层反应而发出光线。相较于已知的气体辉光放电光源，本发明的电子发射式发光元件内所填 充的气体的量仅需要能将电子由阴极导出即可，不会产生辉光放电，且并非 利用紫外光照射荧光层来产生光线，因此不需担心元件内的材料被紫外光照射的衰减问题。由实验与理论验证我们得知，本发明的电子发射式发光元件内的气体较为稀薄，因此电子的平均自由路径可以达到约5mm或大于5mm。 换言之，大部分的电子在撞击气体的分子前便会直接撞击到荧光层，而发出 光线。此外，本发明的电子发射式发光元件不需经由两道过程来产生光线， 因此发光效率较高，也可减少能量损耗。另一方面，相较于已知的场发射光源，需要在阴极上形成作为电子发射 端的微结构，此微结构在大面积的工艺控制困难。最常使用到的微结构是纳 米碳管(carbon nanotube),在阴极的涂布上有碳管长短不一与聚集成丛的问 题，使得其发光面有暗点存在，发光均句性不佳一直是场发射光源的技术瓶均匀导出，只需要简单的阴极平面结构就可使4"电子发射式发光面板的发光 均匀性达到75%的程度，解决传统场发射发光装置的发光均勻性难以提升的 瓶颈。因此可以大幅节省制作成本，工艺上也较为简单。此外，本发明的电子发射式发光元件内填充稀薄的气体，因此不需超高真空度环境，可避免进 行超高真空度封装时所遇到的困难。另外，经由实验获知，本发明的电子发射式发光元件通过气体的帮助，可以使启始电压(tum on voltage)降至约0.4V/^im,远低于一般场发射光源高达1 3V/nm的启始电压值。再者，依据已知的Child-Langmuir方程式，将本发明的电子发射式发光 元件的实际相关数据代入计算，可以得出本发明的电子发射式发光元件的阴 极暗区分布范围约在10 25厘米(cm)之间，远大于阳极与阴极的间距。换言 之，在阳极与阴极之间的几乎不会产生等离子体状态的气体，因此可以确定 本发明的电子发射式发光元件并非利用等离子体机制发光，而是利用气体导 电的方式导出阴极的电子，再由电子直接与荧光层作用而发光。请参考图2，其绘示本发明的电子发射式发光元件的基本架构。如图2 所示，电子发射式发光元件200主要包括阳极210、阴极220、气体230以 及荧光层240,其中气体230位于阳极210与阴极220之间，且气体230受 到电场作用后会产生适量的带正电离子204，用以诱导阴极220发出多个电 子202。值得注意的是，本发明的气体230所存在的环境的气压介于8xl(T1 乇(torr)至10-3乇，较佳者，此气压例如介于2xl0^乇至10^乇或是2xl0々乇 至1.5xl0"乇。此外，焚光层240配置于电子202的移动路径上，以与电子 202作用而发出光线L。在本实施例中，荧光层240例如是被涂布在阳极210的表面。此外，阳 极210例如是由一透明导电氧化物(Transparent Conductive Oxide, TCO)所制 成，以使光线L穿过阳极210射出电子发射式发光元件200，其中可以选用 的透明导电氧化物例如是铟锡氧化物(ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)或铟锌氧化 物(IZO)等常见的材料。当然，在其他实施例中，阳极210或阴极220也可 以是由金属或其他具有良好导电性的材料制作而成。本发明所使用的气体230可以是氮(N》、氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、 氙(Xe)等惰性气体，或是氢气(H。、 二氧化碳(C02)等解离后具有良好导电性 能的气体，或是氧气(02)、空气(Air)等一般气体。此外，通过选择荧光层240 的种类，可以使电子发射式发光元件200发出可见光、红外线或紫外线等不 同类型的光线。除了图2所绘示的实施例之外，本发明为了提高发光效率，更可以在阴 极上形成容易产生电子的材料，用以提供额外的电子源。如图3所绘示的本 发明另一实施例的电子发射式发光元件300，其阴极320上例如形成有二次 电子源、才才泮+层(secondary electron source material layer) 322。 jt匕二)欠电子〉原才才 料层322的材料可以为氧化镁(MgO)、三氧化二铽(Tb203)、三氧化二镧(1^203) 或二氧化铈(Ce02)。由于导电气体330会产生游离的离子304，且离子304 带正电荷，会远离阳极310而朝向阴极320移动，因此当离子304撞击阴极 320上的二次电子源材料层322时，便可产生额外的二次电子302'。较多的 电子(包括原有的电子302与二次电子302，)与荧光层340作用，便有助于增 加发光效率。值得注意的是，此二次电子源材料层322不仅有助于产生二次 电子，更可以保护阴极320避免受到离子304的过度轰击。此夕卜，本发明亦可以选择在阳极或阴极其中之一或同时在阳极与阴极上 形成类似场发射光源的电子发射端的结构，用以降低电极上的工作电压，更 容易产生电子。图4A 4C即分别绘示本发明多种具有诱发放电结构的电子 发射式发光元件，其中以相同的标号表示类似的构件，而对于这些构件不会 重复说明。如图4A所示，电子发射式发光元件400a的阴极420上形成有诱发放电 结构452,其例如是金属材、纳米碳管(carbon nanotube)、纳米碳壁(carbon nanowall)、纳米孔隙碳材(carbon nanoporous)、柱状氧化锌(ZnO)、氧化锌(ZnO) 材等所构成的微结构。又，诱发放电结构452也可以再结合增加前述的二次电子源材料层。此外，气体430位于阳极410与阴极420之间，而荧光层440 配置于阳极410表面。通过诱发放电结构452可以降低阳极410与阴极420 之间工电压，更容易产生电子402。电子402与焚光层440作用，便可以 产生光线L。图4B所绘示的电子发射式发光元件400b与图4A所绘示者类似，较明 显的差异处乃是改为在阳极410上配置诱发放电结构454，而此诱发放电结 构454如同前述，可为金属材、纟内米碳管(carbon nanotube)、纳米碳壁(carbon nanowall)、纳米孔隙碳材(carbon nanoporous)、柱状氧化锌(ZnO)、氧化锌(ZnO) 材等所构成的微结构。又，诱发放电结构452也可以再结合增加前述的二次 电子源材料层。此外，荧光层440则是配置于诱发放电结构454上。图4C则是绘示兼具诱发放电结构454与452的一种电子发射式发光元 件400c,其中诱发放电结构454配置于阳极410上，荧光层440配置于诱发 ^:电结构454上，而诱发;^文电结构452配置于阴极420上。气体430则位于 阳极410与阴极420之间。上述的多种具有诱发放电结构452与/或454的电子发射式发光元件 400a、 400b或400c更可以整合如图3所绘示的二次电子源材料层322的设 计，而在阴极420上形成二次电子源材料层，若阴极420上已形成有诱发放 电结构454，则可以使二次电子源材料层覆盖诱发放电结构454。如此，不 仅可以降低阳极410与阴极420之间的工作电压，使电子402的产生更为容 易，也可以通过二次电子源材料层增加电子402的数量，提高发光效率。本发明所提出的电子发射式发光元件作为发光结构，可以具有不同的型发光结构。图5所示为另一种水平发射式(in-plane emission type)的发光结构600， 主要是将阳极610、阴极620以及荧光层640配置在基板(substrate)680上， 此基板680例如是玻璃基板，而阳极610与阴极620的材料例如是金属、铟 锡氧化物或铟锌氧化物等常见的透明导电氧化物或其他具有良好导电性的 材料制作而成。荧光层640位于阳极610与阴极620之间，通过气体630所 诱发的电子602会穿过荧光层640，使其发出光线L。本发明的气体630所 存在的环境的气压如同前述，可介于8xl0"乇至10-3乇，较佳者，此气压介 于2xl(^乇至10-3乇与1.5xl0"乇。实际的气体压力与操作电压依阴阳极距离、气体种类与结构不同而异。另夕卜，本发明所使用的气体63 0可以是N2(氮)、 氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)等惰性气体，或是氢气(H。、 二氧 化碳(C02)等解离后具有良好导电性能的气体，或是氧气(02)、空气(Air)等一 般气体。此外，通过选择荧光层640的种类，可以使发光结构600发出可见 光、红外线或紫外线等不同类型的光线。至于如何维持封闭的气体环境例如 可以通过一般的技术达成，其细节于此不予详述。关于其他元件的相关说明请参照前述实施例，在此不再重复赘述。 值得注意的是，上述图5的发光结构仅为举例之用，并非用以限定本发 明所能应用的发光结构之外型。在其他实施例中，例如更可依据不同的考量， 将上述的发光结构结合图3的二次电子源材料层322或4A 4C的诱发放电 结构452与454,以满足不同的需求。本发明的电子发射式发光元件更可用于制作光源装置，其例如是由前述 多个实施例中的任一种电子发射式发光元件所组成，用以提供一光源。图6 绘示为依据本发明的一实施例的一种光源装置。如图6所示，光源装置800 包括阵列排列的多个电子发射式发光元件800a，用以提供一面光源S。本实 施例所选用的电子发射式发光元件800a的设计例如包括前述多个实施例中 的任何一种。举例而言，光源装置800可以釆用类似图5的发光结构600的 设计，而在基板880上制作多组阳极810、阴极820以及荧光层840的结构， 以达到大型化的目的。图7绘示为依据本发明的一实施例的一种显示装置。如图7所示，显示装置 900的每一显示像素卯2是由电子发射式发光元件所构成，以通过多个显示 像素902组成显示图框，显示静态或动态画面。由于是以电子发射式发光元 件作为显示像素902，因此电子发射式发光元件中例如是采用可发出红光、 绿光与蓝光的荧光层，以构成红色显示像素R、绿色显示像素G以及蓝色显 示像素B,进而达到全彩的显示效果。另外，如图8所示，另一种显示装置 900，的红光、绿光与蓝光的像素阵列的安排可依实际的设计而定，以达到色 彩灰阶的显示。又，依设计需要，其也可以再增加一色光，例如是橙色(Orange, O)光的像素，配合红、绿、蓝像素，构成像素单元的结构。图9绘示为依据本发明的一实施例的一种显示装置的像素结构。参阅图 9, 一般而言，颜色是由红、绿、蓝的三个原色，依照相对的亮度灰阶达成。实施例是以三个像素对应红、绿、蓝的像素为例做说明。利用前述的技术来设计，像素结构例如可以包括第一基板1000与第二 基板1002。多个阴极结构层1004，位于第一基板1000上。第二基板1002 是光穿透材料。多个阳极结构层1010位于第二基板1002上，其中阳极结构 1010是光穿透导电材料。第一基板1000与第二基板1002是相面对，使阴极 结构层1004与阳极结构层1010分别对准。分隔结构1012位于第一基板1000 与第二基板1002之间，分别将阳极结构层1010与阴极结构层1004对应分 隔，以构成多个空间。多个焚光层1008a、 1008b、 1008c分别位于阳极结构 层IOIO与阴极结构层1004之间。低压气体1006分别填入那些空间。低压 气体1006有一电子平均自由路径，允许至少足够数量的电子在一操作电压 下直接撞击荧光层1008a、 1008b、 1008c。于此，荧光层1008a、焚光层1008b与荧光层1008c例如分别不同的材 料，经激发后发出红光、绿光、蓝光。至于分别像素的气体的气压值，可以 是都相同或是分别不同，其是设计上以及实际操作的变化。当然，如果显示 器仅是要求单一颜色的显示，则荧光层的材料配置也可以有不同安排。图10绘示为依据本发明的另一实施例的一种显示装置的像素结构。参 阅图IO,例如采用图6的设计原则，配合图9的结构达成显示装置的设计， 但是不是唯一的选择。在图9的显示装置，其二个电极结构1004、 1010是 分别在不同的下基板1000与上基板1002。在图10中，二个电极结构1004，、 IOIO，以及在电极之间的荧光层1008a，、 1008b，、 1008c，是同侧，例如位于基 板1000上。基板1000例如具有光反射的功能。依照荧光材料的选择可以发 出不同颜色的可见光，产生所要的混合色彩。由于图像需要利用辉度灰阶的变化来显示。所需要的色彩是由红光、绿 光、蓝光的相对辉度灰阶来决定。因此每个像素的灰阶需要一些机制来调整。 图11-12绘示为依据本发明的一实施例的辉度灰阶控制机制。参阅图11，依 照气体的气压与施加电压的不同，会产生不同反应的电流。 一般而言，以 2xl0^乇的气压而言，其电流与施加电压大致上是成线性关系。另外启始电 压也会因气压不同而有变化。另外参阅12，施加电压的大小也意味撞击荧光 层的电子的数量多少以及撞击的能量。单位面积的辉度也与施加电压大致上 是成线性关系，可通过改变施加的电压来改变灰阶值，以组合出所要的色彩。基于气体的反应，对于选定的气压值下，可以得到实际施加电压与灰阶的关系，做为灰阶修正的资料。例如取图9或图10的红绿蓝三个像素做为一像素单元，其对应灰阶的 电压可通过驱动器来驱动。参阅图13，显示装置1300以二维阵列的驱动方 式为基础，包含有多个驱动器1302、 1306在对应的基板上，分别以二个方 向来控制像素的阳极结构与阴极结构。驱动器1302有多条控制电路1304例 如耦接到对应行(column)的多个像素的P曰极(或阴极)，驱动器1306有多条控 制电路1308例如耦接到对应歹'J(row)的多个像素的阴极(或阳极)。通过控制 电路1304与控制电路1308选择交叉的像素1310，以施加对应灰阶值的电压。就被动式的驱动机制而言，例如以时间分割的机制，以扫描线的图框单 位，依序显示扫描线。由于人的眼睛由视觉暂留现象，在一定时间内依序显 示所有的扫描线组成影^像。于此，由于第一条扫描显线与最后一条扫描线仍 由时间差，因此为了更调整其亮度差易，可以安排第一条扫描显线较亮，而 依序渐低亮度。上述的驱动机制是以被动方式来调整。另外也可以采用主动方式来驱 动。参阅图14,显示装置1400以二维阵列的驱动方式为基础，包含有多个 驱动器1402、 1404在对应的基板上，分别以二个方向来控制像素的阳极结 构与阴极结构。驱动器1402有多条控制电路例如耦接到对应行的多个像素 的阳极(或阴极)，驱动器1404有多条控制电路例如耦接到对应列的多个像素 的阴极(或阳极)。通过控制电路选择交叉的像素，以施加对应灰阶值的电压。 与被动式驱动机制的不同是每个像素1406除了包含发光单元M10外还有开 关控制单元1408。开关控制单元1408例如可以有薄膜晶体管(TFT， Thin Film Transistor)单元，接受驱动器的控制，来开启或关闭像素，以及其发光亮度 的控制。前述的驱动机制的细节，应可为本领域技术人员可了解，利用本发明的 像素结构与发光机制做实际的设计规划，其细节不于此描述。另夕卜，所举的多个实施例，可相互做适当组合，不限于特定的实施方式。置与显示装置具有节省能源、发光效率高、响应时间(response time)短、容易 制造且环保(不含汞)等特色，因此可以提供市场另 一种光源装置与显示装置 的选择。与已知的发光结构相较，本发明所提出的电子发射式发光元件结构 简单，阴极只需为平面结构便可正常运作，相关的二次电子源材料层或诱发放电结构只是选择性的，并非必要元件。此外，本发明的电子发射式发光元 件不需要进行超高真空封装，可简化生产工艺并有利于大面积生产。另一方面，本发明的电子发射式发光元件的阴极可为金属，因此可提高 反射率并增加亮度与发光效率。此外，电子发射式发光元件所发出的光波长 视荧光层种类而定，可因应光源装置或显示装置等不同用途，而设计不同波长范围的光源。另外，本发明的电子发射式发光元件可设计为平面(planar) 光源、线型(linear)光源或点(spot)光源，可符合显示装置、光源装置(例如背 光模块或照明灯具)等不同用途的需求。虽然本发明已以优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，本领 域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因 此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的为准。
权利要求
1.一种显示像素结构，包括第一基板；多个阴极结构层，位于该第一基板上；第二基板，是光穿透材料；多个阳极结构层，位于该第二基板上，其中该阳极结构层是光穿透导电材料，该第一基板与该第二基板是相面对，使该阴极结构层与该阳极结构层分别对准；分隔结构，于该第一基板与该第二基板之间，分别将该阳极结构层与该阴极结构层对应分隔，以构成多个空间；多个荧光层，分别位于该阳极结构层与该阴极结构层之间，构成多个像素；以及低压气体，分别填入该空间，其中该低压气体层有一电子平均自由路径，允许至少足够数量的电子在一操作电压下直接撞击该荧光层。
2. 如权利要求1所述的显示像素结构，其中该低压气体的气压介于8x10" 乇至1(13乇之间。
3. 如权利要求1所述的显示像素结构，其中该荧光层分别位于该阳极表面。
4. 如权利要求1所述的显示像素结构，其中该荧光层依照材料特性，发 出不同颜色的光。
5. 如权利要求1所述的显示像素结构，其中以相邻至少三个像素为一像 素单元，该三个荧光层包含分别发出红光、绿光、蓝光的三种荧光材料。
6. 如权利要求5所述的显示像素结构，其中该像素单元还包括另一原色光。
7. 如权利要求1所述的显示像素结构，其中对应该像素的该阳极结构层 与该阴极结构层，分别施加该操作电压，以产生分别所需要的辉度灰阶。
8. 如权利要求1所述的显示像素结构，还包括多个二次电子源材料层， 分别在该阴极结构层上。
9. 如权利要求8所述的显示像素结构，其中该二次电子源材料层的材料包括氧化:、三氧化二^U三氧化二镧或二氧化铈。
10. 如权利要求1所述的显示像素结构，还包括多个诱发放电结构，配置 于该阳极结构层与该阴极结构层至少其中之一上。
11. 一种显示装置，具有阵列排列的多个显示像素，其中每一显示像素包 括一电子发射式发光元件，该电子发射式发光元件包括.-阴极结构层； 阳极结构层；荧光层，配置于该阴极结构层与该阳极结构层之间；以及低压气体，配置于该阴极与该阳极之间，用以诱导该阴极发出多个电子，其中该低压气体有一电子平均自由路径，允许至少足够数量的电子在一操作电压下直接撞击该荧光层。
12. 如权利要求11所述的显示装置，其中该低压气体所存在的环境的气 压介于8x10"乇至10-3乇。
13. 如权利要求11所述的显示装置，其中每一电子发射式发光元件的该 焚光层位于该阳极结构层的表面。
14. 如权利要求11所述的显示装置，还包括上基板与下基板，用以承载 每一 电子发射式发光元件的该阳极结构层与该阴极结构层。
15. 如权利要求11所述的显示装置，其中每一电子发射式发光元件还包 括一诱发放电结构，其配置于该阳极结构层与该阴极结构层至少其中之一 上。
16. 如权利要求11所述的显示装置，其中每一电子发射式发光元件还包 括二次电子源材料层，配置于该阴极上。
17. 如权利要求11所述的显示装置，其中相邻三个电子发射式发光元件 构成像素单元，分别发出红光、绿光与蓝光。
18. 如权利要求17所述的显示装置，其中该像素单元还包括另 一原色光。
19. 一种显示装置，包括 第一基板；多个阴极结构层，位于该第一基板上，构成二维阵列； 第二基板，是光穿透材料；多个阳极结构层，位于该第二基板上，其中该阳极结构层是光穿透导电 材料，其中该第一基板与该第二基板是相面对，使该阴极结构层与该阳极结构层分别对准；分隔结构，于该第一基板与该第二基板之间，分别将该阳极结构层与该 阴极结构层对应分隔，以构成多个空间；多个荧光层，分别位于该阳极结构层与该阴极结构层之间，构成多个像素；低压气体，分别填入该空间，其中该低压气体层有一电子平均自由路径， 允许至少足够数量的电子在一操作电压下直接撞击该荧光层；以及多个驱动单元，设置于该第一基与该第二基板的至少其一上，用以控制 该二维阵列的该像素，以施加对应的该操作电压，而产生辉度灰阶。
20. 如权利要求19所述的显示装置，其中该驱动单元是以主动模式或是 被动纟莫式驱动该像素。
21. 如权利要求19所述的显示装置，其中该低压气体的气压介于8x10" 乇至10-3乇之间。
22. 如权利要求19所述的显示装置，每个像素还包至少一薄膜晶体管， 在该驱动单元的控制下配合驱动该像素。
23. 如权利要求19所述的显示装置，其中该荧光层依照材料特性，发出 不同颜色的光。
24. 如权利要求19所述的显示装置，其中该焚光层依照不同的操作电压， 发出不同辉度灰阶。
25. —种显示像素结构，包括 第一基板；第二基板，是光穿透材料；分隔结构，于该第一基板与该第二基板之间，分隔出多个空间； 多个阴极结构层，位于该第一基板上，且每一该空间有一个该阴极结构层；多个阳极结构层，位于该第一基板上，且每一该空间有一个该阳极结构层；多个荧光层，位于该第一基板上，分别位于该阳极结构层与该阴极结构 层之间，构成多个^f象素；以及 低压气体，分别填入该空间，其中该低压气体层有一电子平均自由路径，允许至少足够数量的电子在一搡作电压下直接撞击该荧光层。
26. 如权利要求25所述的显示像素结构，其中该低压气体所存在的环境 的气压介于8x10"乇至l(T3乇。
27. 如权利要求25所述的显示像素结构，其中以相邻至少三个像素为一 像素单元，该三个焚光层包含分别发出红光、绿光、蓝光的三种荧光材料。
28. 如权利要求27所述的显示像素结构，其中该像素单元还包括另一原 色光。
29. 如权利要求25所述的显示像素结构，其中对应该像素的该阳极结构 层与该阴极结构层，分别施加该操作电压，以产生分别所需要的辉度灰阶。
30. 如权利要求25所述的显示像素结构，还包括多个二次电子源材料层， 分别在该阴极结构层上。
31. 如权利要求30所述的显示像素结构，其中该二次电子源材料层的材 料包括氧化镁、三氧化二铽、三氧化二镧或二氧化铈。
32. 如权利要求25所述的显示像素结构，还包括多个诱发放电结构，配 置于该阳极结构层与该阴极结构层至少其中之一上。
33. —种显示装置，包括 第一基板；第二基板，是光穿透材料；分隔结构，于该第一基板与该第二基板之间，分隔出多个空间构成二维 阵列；多个阴极结构层，位于该第一基板上，且每一该空间有一个该阴极结构层；多个阳极结构层，位于该第一基板上，且每一该空间有一个该阳极结构层；多个荧光层，位于该第一基板上，分别位于该阳极结构层与该阴极结构 层之间，构成多个像素；以及低压气体，分别填入该空间，其中该低压气体层有一电子平均自由路径， 允许至少足够数量的电子在一操作电压下直接撞击该荧光层；以及多个驱动单元，设置于该第一基板与该第二基板的至少其一上，用以控 制该二维阵列的该像素，以施加对应的该操作电压，而产生辉度灰阶。
34. 如权利要求33所述的显示装置，其中该低压气体所存在的环境的气压介于8x10"乇至l(T3乇。
35. 如权利要求33所述的显示装置，其中以相邻至少三个像素为一像素 单元，该三个焚光层包含分别发出红光、绿光、蓝光的三种荧光材料。
36. 如权利要求33所述的显示装置，其中该像素单元还包括另 一原色光。
37. 如权利要求33所述的显示装置，其中对应该像素的该阳极结构层与 该阴极结构层，分别施加该操作电压，以产生分别所需要的辉度灰阶。
38. 如权利要求33所述的显示装置，还包括多个二次电子源材料层，分 别在该阴极结构层上。
39. 如权利要求38所述的显示装置，其中该二次电子源材料层的材料包 括氧化镁、三氧化二铽、三氧化二镧或二氧化铈。
40. 如权利要求33所述的显示装置，还包括多个诱发放电结构，配置于 该阳极结构层与该阴极结构层至少其中之一上。
全文摘要
本发明公开了一种显示像素结构和显示装置。该显示像素结构包括第一基板与第二基板。多个阴极结构层，位于该第一基板上。第二基板是光穿透材料。多个阳极结构层位于第二基板上，其中阳极结构是光穿透导电材料。第一基板与第二基板是相面对，使该阴极结构层与该阳极结构层分别对准。分隔结构位于第一基板与第二基板之间，分别将该阳极结构层与该阴极结构层对应分隔，以构成多个空间。多个荧光层分别位于该阳极结构层与该阴极结构层之间。低压气体分别填入该空间。低压气体有一电子平均自由路径，允许至少足够数量的电子在一操作电压下直接撞击荧光层。
文档编号H01J29/08GK101246799SQ20071019916
公开日2008年8月20日 申请日期2007年12月18日 优先权日2007年2月13日
发明者卓连益, 李中裕, 林依萍, 林韦至, 陈世溥 申请人:财团法人工业技术研究院