專利名稱：場發(fā)射電子器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種場發(fā)射電子器件，尤其涉及一種應(yīng)用碳納米管作為電子發(fā)射體的 場發(fā)射電子器件。
背景技術(shù)：
場發(fā)射電子器件在低溫或者室溫下工作，與電真空器件中的熱發(fā)射電子器件相比 具有功耗低、響應(yīng)速度快以及低放氣等優(yōu)點，因此用場發(fā)射電子器件有望替代電真空器件 中的熱發(fā)射電子器件。碳納米管(Carbon Nanotube, CNT)是一種新型碳材料，由日本研究人員Iijima 在 1991 年發(fā)現(xiàn)，請參見〃 Helical Microtubules of Graphitic Carbon “，S. Iijima， Nature, vol.354, p56(1991)。碳納米管具有極優(yōu)異的導(dǎo)電性能、良好的化學(xué)穩(wěn)定性和大 的長徑比，且其具有幾乎接近理論極限的尖端表面積(尖端表面積愈小，其局部電場愈集 中)，因而碳納米管在場發(fā)射領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。目前的研究表明，碳納米管是已知 的最好的場發(fā)射材料之一，它的尖端尺寸只有幾納米至幾十納米，具有低的開啟電壓，可傳 輸極大的電流密度，并且電流穩(wěn)定，使用壽命長，因而非常適合作為一種極佳的點電子源， 應(yīng)用在場發(fā)射電子器件中作為電子發(fā)射體。現(xiàn)有的場發(fā)射電子器件的電子發(fā)射體包括一碳納米管長線。該碳納米管長線具有 一第一端以及與第一端相對的第二端，該碳納米管長線的第一端可與一陰極電極電連接， 該碳納米管長線的第二端從陰極電極向外延伸。所述碳納米管長線的第二端用做電子發(fā)射 端。然而，所述碳納米管長線的制備方法為將一較長的碳納米管線機(jī)械切割后獲得，因此， 碳納米管長線的電子發(fā)射端為平齊結(jié)構(gòu)。該種平齊結(jié)構(gòu)的電子發(fā)射端的場增強(qiáng)因子較小， 且電子發(fā)射端處多個碳納米管緊密結(jié)合在一起，相互之間存在電磁屏蔽效應(yīng)，所以該種電 子發(fā)射體的電子發(fā)射能力較差，導(dǎo)致該場發(fā)射器件的場發(fā)射能力較差。

發(fā)明內(nèi)容
因此，確有必要提供一種具有較佳電子發(fā)射能力的場發(fā)射電子器件。一種場發(fā)射電子器件，其包括一絕緣基板；多個行電極間隔設(shè)置于絕緣基板的 表面；多個陰極發(fā)射體設(shè)置于所述行電極表面，且呈矩陣狀分布；一隔離層；多個列電極設(shè) 置于隔離層的表面，該多個列電極通過隔離層支撐且與行電極絕緣；一陽極裝置，該陽極裝 置包括一陽極玻璃基板、一陽極電極以及所述多個熒光粉區(qū)域，所述熒光粉區(qū)域?qū)?yīng)于所 述行電極和列電極相交叉的位置；所述多個陰極發(fā)射體中的每個陰極發(fā)射體均包括至少一 電子發(fā)射體，所述電子發(fā)射體包括一碳納米管管狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的一端與 所述行電極電連接，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的另一端向所述陽極延伸作為電子發(fā)射體的電 子發(fā)射端，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)具有一中空的線狀軸心，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)為多個 碳納米管圍繞該中空的線狀軸心組成，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)沿所述線狀軸心的一端延伸 出多個電子發(fā)射尖端。
—種場發(fā)射電子器件，其包括一絕緣基板；多個行電極與列電極分別平行且等 間隔設(shè)置于絕緣基板上，該多個行電極與多個列電極相互交叉設(shè)置，每兩個相鄰的行電極 與兩個相鄰的列電極形成一個網(wǎng)格，行電極與列電極之間電絕緣；多個電子發(fā)射單元，每個 電子發(fā)射單元對應(yīng)一個網(wǎng)格設(shè)置，每個電子發(fā)射單元進(jìn)一步包括間隔設(shè)置的一陰極電極與 一陽極電極，且該陽極電極和陰極電極分別與上述行電極與列電極電連接，以及一陰極發(fā) 射體，該陰極發(fā)射體與陰極電極電連接；所述陰極發(fā)射體包括至少一電子發(fā)射體，所述電子 發(fā)射體包括一碳納米管管狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的一端與所述陰極電極電連接， 所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的另一端向所述陽極電極延伸作為電子發(fā)射體的電子發(fā)射端，所述 碳納米管管狀結(jié)構(gòu)具有一中空的線狀軸心，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)為多個碳納米管圍繞該 中空的線狀軸心組成，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)沿所述線狀軸心的一端延伸出多個電子發(fā)射 尖端。一種場發(fā)射電子器件，其包括一絕緣基板；多個行電極與列電極分別平行且等 間隔設(shè)置于絕緣基板上，該多個行電極與多個列電極相互交叉設(shè)置，每兩個相鄰的行電極 與兩個相鄰的列電極形成一個網(wǎng)格，行電極與列電極之間電絕緣；多個電子發(fā)射單元，每 個電子發(fā)射單元對應(yīng)一個網(wǎng)格設(shè)置，每個電子發(fā)射單元進(jìn)一步包括間隔設(shè)置的一陰極電極 與一柵極電極，且該柵極電極和陰極電極分別與上述行電極與列電極電連接，以及一陰極 發(fā)射體，該陰極發(fā)射體與陰極電極電連接；一陽極裝置，該陽極裝置包括一玻璃基板，一透 明陽極及涂覆于透明陽極上的熒光粉層；所述陰極發(fā)射體均包括至少一電子發(fā)射體，所述 電子發(fā)射體包括一碳納米管管狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的一端與所述陰極電極電連 接，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的另一端向所述柵極電極延伸作為電子發(fā)射體的電子發(fā)射端， 所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)具有一中空的線狀軸心，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)為多個碳納米管圍 繞該中空的線狀軸心組成，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)沿所述線狀軸心的一端延伸出多個電子 發(fā)射尖端。一種場發(fā)射電子器件，其包括一絕緣基板；一陰極電極設(shè)置在所述絕緣基板表 面，該陰極電極包括陰極電極和多個電子發(fā)射體與所述陰極電極電性連接；以及一柵極，該 柵極通過一隔離層與所述陰極電極間隔且電性絕緣設(shè)置，所述電子發(fā)射體包括一碳納米管 管狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的一端與所述陰極電極電連接，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu) 的另一端向所述柵極電極延伸作為電子發(fā)射體的電子發(fā)射端，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)具有 一中空的線狀軸心，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)為多個碳納米管圍繞該中空的線狀軸心組成， 所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的一端與所述陰極電極電性連接，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的另一端 向所述柵極延伸并延伸出多個電子發(fā)射尖端。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的場發(fā)射電子器件具有以下優(yōu)點其一，場發(fā)射電子 器件中的電子發(fā)射體包括一碳納米管管狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的一端延伸出多個 電子發(fā)射尖端，因此，可有效降低該電子發(fā)射體的電場屏蔽效應(yīng)；其二，所述多個電子發(fā)射 尖端的尖端狀可增強(qiáng)電子發(fā)射體的場增強(qiáng)因子，使電子發(fā)射體更易于發(fā)射電子，從而提高 電子發(fā)射體的場發(fā)射性能；其三，所述電子發(fā)射體具有多個電子發(fā)射尖端，因此，電子發(fā)射 體的電流密度較大，可適當(dāng)減少場發(fā)射電子器件中的電子發(fā)射體的數(shù)量，使場發(fā)射電子器 件更加易于制備。


圖1是本發(fā)明第一實施例提供的場發(fā)射電子器件的剖視圖。圖2是本發(fā)明第一實施例提供的場發(fā)射電子器件的立體圖。圖3是本發(fā)明第一實施例提供的場發(fā)射電子器件中的電子發(fā)射體的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3中的電子發(fā)射體的掃描電鏡照片。圖5是圖3中的電子發(fā)射體的剖視圖。圖6是圖3中的電子發(fā)射體的電子發(fā)射部的掃描電鏡照片。圖7是圖3中的電子發(fā)射體的開口的掃描電鏡照片。圖8是圖3中的電子發(fā)射體的場發(fā)射尖端的透射電鏡照片。圖9是圖3中的電子發(fā)射體的制備過程中的碳納米管預(yù)制體的掃描電鏡照片。圖10是本發(fā)明第一實施例提供的另一種電子發(fā)射體的剖視圖。圖11是本發(fā)明第二實施例提供的場發(fā)射電子器件的剖視圖。圖12是本發(fā)明第二實施例提供的場發(fā)射電子器件的立體圖。圖13是本發(fā)明第三實施例提供的場發(fā)射電子器件的俯視圖。圖14是本發(fā)明第三實施例提供的場發(fā)射電子器件的剖視圖。圖15是本發(fā)明第四實施例提供的場發(fā)射電子器件的剖視圖。主要元件符號說明10、20、21822242628100a、100b、200、300102104106108110a、110b、202、302111120a、120b、204、306130a、130b、216140a、140b、206150a、150b、208、308160a、160b170a、170b180a、180b、210190a、190b、336212、312214網(wǎng)格
電子發(fā)射體 電子發(fā)射部 碳納米管層 導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu) 電子發(fā)射尖端 場發(fā)射電子器件
碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的第一端 碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的第二端 電子發(fā)射尖端 電子發(fā)射部 色緣基板
開口 行電極 隔離體 列電極 陰極發(fā)射體 陽極基板 通孔 陽極電極 熒光粉區(qū)域 陰極電極
220、320
電子發(fā)射單元222310330332334
電子發(fā)射端 柵極電極 陽極裝置 玻璃基板 透明陽極
具體實施例方式以下將結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明實施例提供的場發(fā)射電子器件。請參閱圖1和圖2，本發(fā)明第一實施例提供一種場發(fā)射電子器件100a，其包括一絕 緣基板110a、多個行電極120a、一隔離層、多個列電極140a、多個陰極發(fā)射體150a、一陽極 基板160a、一陽極電極180a以及多個熒光粉區(qū)域190a。所述多個行電極120a相互平行且 間隔設(shè)置于絕緣基板IlOa的表面。所述陰極發(fā)射體150a設(shè)置于所述行電極120a表面且 與該行電極120a電連接。所述多個陰極發(fā)射體150a呈矩陣狀分布。所述隔離層包括多個 條形的相互平行且間隔設(shè)置的隔離體130a。所述多個隔離體130a與所述多個行電極120a 相互垂直交叉設(shè)置，且所述多個隔離體130a覆蓋部分行電極120a。所述多個隔離體130a 對應(yīng)于多個陰極發(fā)射體150a的位置處形成有多個通孔170a。所述多個列電極140a通過所 述隔離體130a支撐并與所述行電極120a電絕緣。所述列電極140a與和所述多個行電極 120a相交叉的位置處形成有多個通孔170b，所述通孔170a與170b連通設(shè)置。所述陰極發(fā) 射體150a設(shè)置于所述隔離體130a和列電極140a的通孔170a與170b內(nèi)，并與所述行電極 120a電性連接。即所述陰極發(fā)射體150a位于多個行電極120a和多個列電極140a相交叉 的位置。所述每個陰極發(fā)射體150a的位置與一個熒光粉區(qū)域190a正對設(shè)置。即所述多個 行電極120a和多個列電極140a相交叉的位置正對于一熒光粉區(qū)域190a。所述絕緣基板IlOa的材料為玻璃、陶瓷或二氧化硅等絕緣材料。本實施例中，所 述絕緣基板IlOa的材料為玻璃。所述多個行電極120a的形狀為長條形或帶狀，所述多個行電極120a平行且等間 距間隔設(shè)置于絕緣基板IlOa表面，所述行電極120a的材料為銅、鋁、金或銀等金屬。所述 多個行電極120a的材料還可以為銦錫氧化物(ITO)或?qū)щ姖{料。本實施例中，所述多個行 電極120a為銀電極。所述多個隔離體130a設(shè)置于絕緣基板IlOa表面，覆蓋部分行電極120a，并對應(yīng)每 一個陰極發(fā)射體150a處設(shè)置有通孔170a。所述陰極發(fā)射體150a設(shè)置于所述隔離體130a 的通孔170a內(nèi)。隔離體130a的具體形狀不限。所述隔離體130a的材料為玻璃、陶瓷或二 氧化硅等絕緣材料，隔離體130a的高度大于15微米。所述隔離體130a的高度不宜太高， 否則將會使列電極140a所需施加的電壓太高?？梢岳斫?，所述隔離層還可為一體成型具有 多個通孔170a的絕緣面板，該絕緣面板還可以和絕緣基板IlOa—體成型。本實施例中，所 述隔離層為多個隔離體130a，所述多個隔離體130a中每個隔離體130a的高度為20微米。所述列電極140a的材料可以為銅、鋁、金、銀等金屬。所述列電極140a的材料還 可以為ITO或?qū)щ姖{料。所述列電極140a上形成有一排通孔170b，該通孔170b與隔離體 130a的通孔170a連通設(shè)置，以使電子發(fā)射單元150a發(fā)射的電子可以通過該通孔170b射出。優(yōu)選地，所述列電極140a與所述隔離體130a—一對應(yīng)且重疊設(shè)置。本實施例中，所述 列電極140a的材料為銀電極。所述陽極電極180a為氧化銦錫薄膜。所述陽極基板160a、陽極電極180a以及所 述多個熒光粉區(qū)域190a組成一陽極裝置。該陽極裝置與所述絕緣基板IlOa相對且間隔一 段距離設(shè)置，并可進(jìn)一步封裝成一密封空間。所述陰極發(fā)射體150a包括至少一電子發(fā)射體10。請參閱圖3、圖4、圖5和圖6， 所述第一電子發(fā)射體10包括一碳納米管管狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)具有一中空的 線狀軸心，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)為多個碳納米管圍繞該中空的線狀軸心組成，所述碳納 米管管狀結(jié)構(gòu)沿線狀軸心的一端延伸出多個電子發(fā)射尖端106。所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)中 多個碳納米管通過范德華力相互連接成一體結(jié)構(gòu)。所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)中大多數(shù)碳納米 管通過范德華力首尾相連并圍繞中空的線狀軸心螺旋延伸?？梢岳斫猓撎技{米管管狀結(jié) 構(gòu)中也存在少數(shù)隨機(jī)排列的碳納米管。該少數(shù)隨機(jī)排列的碳納米管的延伸方向沒有規(guī)則。 但是，所述少數(shù)隨機(jī)排列的碳納米管不影響所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)中大多數(shù)碳納米管的排 列方式與延伸方向。在此，將線狀軸心的長度方向定義為多個碳納米管的延伸方向，將多個 碳納米管圍繞所述線狀軸心螺旋形成的方向定義為螺旋方向。在螺旋方向上相鄰的碳納米 管通過范德華力首尾相連，在延伸方向上相鄰的碳納米管通過范德華力緊密結(jié)合。該碳納 米管管狀結(jié)構(gòu)中的大多數(shù)碳納米管的螺旋方向與所述線狀軸心的長度方向形成一定的交 叉角α，且0° < α彡90°。所述線狀軸心是空的，是虛擬的，是該碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的軸心。該線狀軸心的截 面形狀可以為方形、梯形、圓形或橢圓形等形狀，該線狀軸心的截面大小，可以根據(jù)實際要 求而定。所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的一端具有多個電子發(fā)射尖端106，所述多個電子發(fā)射尖 端106圍繞所述線狀軸心呈環(huán)形排列。具體地，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)在沿線狀軸心長度 的方向具有一第一端102和與該第一端102相對的一第二端104。所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu) 的第一端102與所述行電極120a電連接，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的第二端104向所述陽極 電極180a延伸作為電子發(fā)射體10的電子發(fā)射端106。本實施例中，該碳納米管管狀結(jié)構(gòu) 垂直于行電極120a設(shè)置。在第二端104，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的整體直徑沿遠(yuǎn)離行電極 120a的方向逐漸減小，并收縮形成一類圓錐形的縮口，作為所述第一電子發(fā)射體10的電子 發(fā)射部108。所述第一電子發(fā)射體10在應(yīng)用時，在電場作用下從電子發(fā)射部108發(fā)射出電 子，由于第一電子發(fā)射體10的電子發(fā)射部108為類圓錐形，可使電子發(fā)射部108的局部電 場集中，因此可增強(qiáng)電子發(fā)射部108的場增強(qiáng)因子，使第一電子發(fā)射體10易于發(fā)射出電子。請一并參閱圖7，所述類圓錐形的電子發(fā)射部108的末端具有一開口 111，及多個 突出的碳納米管束。即，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)具有多個電子發(fā)射尖端106的一端具有一 開口 111，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)從開口 111處延伸出多個碳納米管束作為多個電子發(fā)射 尖端106。該多個碳納米管束為所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)從第二端104延伸出來的多個由碳 納米管組成的束狀結(jié)構(gòu)。該多個碳納米管束圍繞所述線狀軸心呈環(huán)狀排列，且向陽極電極 180a延伸，作為多個電子發(fā)射尖端106。由于該多個電子發(fā)射尖端106呈環(huán)形排列，因此，該 多個電子發(fā)射尖端106之間的間距較大，降低了該多個電子發(fā)射尖端106之間的電場屏蔽 效應(yīng)。該多個碳納米管束的延伸方向基本一致，即該多個電子發(fā)射尖端106基本沿所述線
9狀軸心的長度方向向陽極電極180a的方向延伸，所述遠(yuǎn)離碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的方向是指 遠(yuǎn)離碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的第一端102的方向延伸。進(jìn)一步地，該多個碳納米管束圍繞所述 線狀軸心呈發(fā)散狀排列，即該多個電子發(fā)射尖端106的延伸方向逐漸遠(yuǎn)離所述線狀軸心。 當(dāng)該多個碳納米管束呈發(fā)散狀排列時，雖然所述電子發(fā)射部108的徑向尺寸為沿遠(yuǎn)離碳納 米管管狀結(jié)構(gòu)的第一端102方向逐漸減小，但多個電子發(fā)射尖端106呈發(fā)散性的排列，進(jìn)而 電子發(fā)射部108的末端向外略微擴(kuò)張，從而多個電子發(fā)射尖端106之間的距離沿延伸方向 逐漸變大，使開口 111處的多個電子發(fā)射尖端106相互間的間距更加擴(kuò)大，降低了電子發(fā)射 尖端106之間的電場屏蔽效應(yīng)。所述開口 111的徑向尺寸范圍為4微米-6微米，本實施例 中，所述開口 111為圓形，所述開口 111的徑向尺寸為5微米，因此位于開口 111的相對兩 端的電子發(fā)射尖端106的間距大于等于5微米。請一并參閱圖8，每個電子發(fā)射尖端106包括多個基本平行排列的碳納米管，并且 每個電子發(fā)射尖端106的頂端突出有一根碳納米管，即所述多個平行排列的碳納米管的中 心位置突出一根碳納米管。該突出的碳納米管的底端(即突出的碳納米管的非自由端)周 圍還圍繞有多個碳納米管，該多個圍繞的碳納米管起到固定該突出的碳納米管的作用。該 突出碳納米管的直徑小于5納米。本實施例中突出的碳納米管的直徑為4納米。由于該突 出的碳納米管的直徑極其小，因此，該突出的碳納米管具有十分大的長徑比，進(jìn)而增加了該 突出的碳納米管的場增強(qiáng)因子，使該突出的碳納米管的場發(fā)射性能優(yōu)異。所述多個電子發(fā) 射尖端106中相鄰的電子發(fā)射尖端106中的突出的碳納米管之間的距離為0. 1微米至2微 米。相鄰的兩電子發(fā)射尖端106中的突出的碳納米管之間的距離與突出的碳納米管直徑的 比例的范圍為20 1至500 1。可以理解，相鄰的電子發(fā)射尖端106的突出的碳納米管 之間的間距遠(yuǎn)大于突出的碳納米管的直徑，可有效降低相鄰的突出碳納米管之間的電場屏 蔽效應(yīng)。具體的，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)是由至少一碳納米管膜或至少一碳納米管線沿該 線狀軸心的軸向緊密環(huán)繞而形成。可以理解，該碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的管壁具有一定的厚度， 所述厚度可以通過控制所環(huán)繞碳納米管膜或碳納米管線的層數(shù)確定。該碳納米管管狀結(jié)構(gòu) 內(nèi)徑和外徑的大小可以根據(jù)實際需求制備。優(yōu)選地，該碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑范圍為2 微米至100微米，外徑為10微米至120微米。優(yōu)選地，該碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑范圍為 10微米至40微米，外徑為20微米至50微米。本實施例中，該碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑約 為18微米，外徑約為30微米。所述第一電子發(fā)射體10的制備方法，包括以下步驟(S10)提供一線狀支撐體； (S20)提供至少一碳納米管膜或至少一碳納米管線，將所述至少一碳納米管膜或至少一碳 納米管線纏繞在所述線狀支撐體表面形成一碳納米管層；(S30)移除所述線狀支撐體，得 到一由碳納米管層圍成的管狀碳納米管預(yù)制體；以及(S40)將該管狀碳納米管預(yù)制體熔 斷，形成所述電子發(fā)射體10。在步驟(SlO)中，該線狀支撐體在一控制裝置的控制下既能夠繞其中心軸旋轉(zhuǎn)又 能夠沿其中心軸延伸方向做直線運動。所述線狀支撐體的材料可為單質(zhì)金屬、金屬合金或高分子材料等。所述單質(zhì)金屬 包括金、銀、銅或鋁等，所述金屬合金包括銅錫合金等。進(jìn)一步的，所述銅錫合金表面可鍍 銀。所述銅錫合金可為97%銅與3%錫的合金。
所述線狀支撐體在纏繞碳納米管膜或碳納米管線的過程中，主要起支撐作用，其 本身具有一定的穩(wěn)定性及機(jī)械強(qiáng)度，且可以通過化學(xué)方法、物理方法或機(jī)械方法移除。因 此，該線狀支撐體的材料可以選用符合上述條件的所有材料，不限于上述列舉的幾種。可以 理解，該線狀支撐體可以選用不同的直徑。本實施例中選用直徑為18微米的金線作為該線 狀支撐體。在步驟(S20)中，所述至少一碳納米管膜或至少一碳納米管線為自支撐結(jié)構(gòu)。具 體地，所述碳納米管膜可為碳納米管拉膜、碳納米管絮化膜或碳納米管碾壓膜等。所述碳納 米管膜由若干碳納米管組成，該若干碳納米管無序或有序排列。所謂無序排列是指碳納米 管的排列方向無規(guī)則。所謂有序排列是指碳納米管的排列方向有規(guī)則。具體地，當(dāng)碳納米 管膜包括無序排列的碳納米管時，碳納米管相互纏繞或者各向同性排列；當(dāng)碳納米管膜包 括有序排列的碳納米管時，碳納米管沿一個方向或者多個方向擇優(yōu)取向延伸。所謂“擇優(yōu)取 向”是指所述碳納米管膜中的大多數(shù)碳納米管在一個方向或幾個方向上具有較大的取向幾 率；即，該碳納米管膜中的大多數(shù)碳納米管的軸向基本沿同一方向或幾個方向延伸。當(dāng)所述碳納米管膜為碳納米管拉膜或碳納米管線時，其步驟(S20)可包括以下步 驟步驟(S210)，形成至少一碳納米管陣列。提供一基底，所述碳納米管陣列形成于所述基底表面。所述碳納米管陣列由多個 碳納米管組成，該碳納米管為單壁碳納米管、雙壁碳納米管及多壁碳納米管中的一種或多 種。本實施例中，該多個碳納米管為多壁碳納米管，且該多個碳納米管基本上相互平行且垂 直于所述基底，該碳納米管陣列不含雜質(zhì)，如無定型碳或殘留的催化劑金屬顆粒等。所述碳 納米管陣列的制備方法包括化學(xué)氣相沉積法、電弧放電法、激光燒蝕法等，所述碳納米管陣 列的制備方法不限。優(yōu)選地，該碳納米管陣列為超順排碳納米管陣列。步驟(S220)，從所述碳納米管陣列中拉取獲得一個碳納米管拉膜或碳納米管線。本實施例采用具有一定寬度的膠帶、鑷子或夾子接觸碳納米管陣列以選定一具有 一定寬度的多個碳納米管；以一定速度拉伸該選定的碳納米管，該拉取方向沿基本垂直于 碳納米管陣列的生長方向。從而使得碳納米管首尾相連地被拉出，進(jìn)而形成一連續(xù)的碳納 米管拉膜。在上述拉伸過程中，該多個碳納米管片段在拉力作用下沿拉伸方向逐漸脫離基 底的同時，由于范德華力作用，在拉伸方向上相鄰的多個碳納米管之間首尾相連地連續(xù)地 被拉出，從而形成一連續(xù)、均勻且具有一定寬度的碳納米管拉膜。該碳納米管拉膜的寬度與 碳納米管陣列所生長的基底的尺寸有關(guān)，該碳納米管拉膜的長度不限，可根據(jù)實際需求制 得。所述碳納米管拉膜的結(jié)構(gòu)及其制備方法請參見范守善等人于2007年2月9日申請的， 于2008年08月13日公開的第CN101239712A號中國公開專利申請?？梢岳斫?，當(dāng)該碳納 米管拉膜的寬度很窄的情況下，可以形成所述碳納米管線。步驟(S230)，將所述至少一碳納米管拉膜或至少一碳納米管線纏繞于所述線狀支 撐體上形成一碳納米管層。將所述碳納米管拉膜或碳納米管線纏繞于所述線狀支撐體上形成一碳納米管層 的方法包括以下步驟首先，將通過以上方法制備的所述碳納米管拉膜或碳納米管線的一 端固定于所述線狀支撐體表面；其次，使該線狀支撐體繞其中心軸旋轉(zhuǎn)的同時沿其中心軸 延伸方向做直線運動，即可得到一表面螺旋纏繞有碳納米管膜或碳納米管線的線狀支撐體。其中，所述碳納米管拉膜或碳納米管線中大多數(shù)碳納米管的螺旋方向與線狀支撐體的 軸心的延伸方向具有一定的交叉角α，0° < α <90°。可以理解，在碳納米管拉膜厚度 或碳納米管線直徑一定的情況下，交叉角α越小，則纏繞得到的碳納米管層就越薄，交叉 角α越大，則纏繞得到的碳納米管層的厚度就越厚。本實施例中，將一碳納米管拉膜纏繞 于一直徑為18微米的金線的表面。所述碳納米管拉膜的纏繞厚度為6微米，通過將一碳納 米管拉膜的一端固定于所述金線的表面，使金線繞其中心軸旋轉(zhuǎn)同時沿其中心軸延伸方向 做直線運動，從而使碳納米管拉膜纏繞于金線的表面。步驟(S30)，移除所述線狀支撐體，得到一由碳納米管層圍成的管狀的碳納米管預(yù) 制體。將所述的線狀支撐體通過化學(xué)方法、物理方法或機(jī)械方法移除。當(dāng)采用活潑的單 質(zhì)金屬材料或金屬合金作該線狀支撐體時，如鐵或鋁及其合金，可以使用一酸性溶液與該 活潑的金屬材料反應(yīng)，將該線狀支撐體移除，例如采用濃度為0. 5mol/L的鹽酸溶液腐蝕鋁 線，將鋁線移除。當(dāng)采用不活潑的單質(zhì)金屬材料或金屬合金作該線狀支撐體時，如金或銀及 其合金，可以使用加熱蒸發(fā)的方法，移除所述線狀支撐體；當(dāng)采用高分子材料作線狀支撐體 時，可以使用一拉伸裝置沿所述線狀支撐體的中心軸方向拉出所述線狀支撐體?？梢岳斫?， 根據(jù)線狀支撐體直徑的不同可以得到不同內(nèi)徑的管狀碳納米管預(yù)制體。金線的移除可以通 過將所述碳納米管層和金線的兩端分別連接一電極，在真空環(huán)境中，通過電極給碳納米管 層和金線通電流，使碳納米管層和金線升溫，當(dāng)溫度升高到高于金線的熔點時，金線被蒸發(fā) 從而去除。請參閱圖9，本實施例中，該管狀碳納米管預(yù)制體中的大多數(shù)碳納米管均首尾相連 地沿著線狀軸心的長度方向螺旋狀延伸。該管狀碳納米管預(yù)制體中的大多數(shù)碳納米管中每 一碳納米管與在延伸方向上相鄰的碳納米管通過范德華力首尾相連。該大多數(shù)碳納米管中 每一碳納米管的延伸方向與所述管狀碳納米管預(yù)制體的線狀軸心的長度方向形成一定的 交叉角α，0° < α彡90°。步驟(S40)，將該管狀碳納米管預(yù)制體熔斷，形成所述電子發(fā)射體10。該管狀碳納米管預(yù)制體的熔斷方法包括電流熔斷法、電子轟擊法及激光照射法。 所述管狀碳納米管預(yù)制體在沿其中空線狀軸心的長度方向的一處位置發(fā)生熔斷，所述管狀 碳納米管預(yù)制體在熔斷處形成多個碳納米管束，形成兩個電子發(fā)射體10。方法一電流熔斷法，即將該管狀碳納米管預(yù)制體通電流加熱熔斷。方法一可以在 真空環(huán)境下或惰性氣體保護(hù)的環(huán)境下進(jìn)行，其具體包括以下步驟首先，將該管狀碳納米管預(yù)制體懸空設(shè)置于一真空室內(nèi)或充滿惰性氣體的反應(yīng) 室。該真空室包括一可視窗口以及一陽極接線柱與一陰極接線柱，且其真空度低于 IXlO-1帕，優(yōu)選為2Χ10—5帕。該管狀碳納米管預(yù)制體兩端分別與陽極接線柱和陰極接線 柱電性連接。本實施例中，該陽極接線柱與陰極接線柱為直徑0. 5毫米的銅絲導(dǎo)線。所述的充滿惰性氣體的反應(yīng)室結(jié)構(gòu)與真空室相同，惰性氣體可以是氦氣或氬氣寸。其次，在該管狀碳納米管預(yù)制體兩端施加一電壓，通入電流加熱熔斷。在陽極接線柱與陰極接線柱之間施加一 40伏特的直流電壓。本技術(shù)領(lǐng)域人員應(yīng)
12當(dāng)明白，陽極接線柱與陰極接線柱之間施加的電壓與所選的碳納米管預(yù)制體的內(nèi)徑、外經(jīng)、 壁厚和長度有關(guān)。在直流條件下通過焦耳熱加熱管狀碳納米管預(yù)制體。加熱溫度優(yōu)選為 2000K至Μ00Κ，加熱時間小于1小時。在真空直流加熱過程中，通過管狀碳納米管預(yù)制體 的電流會逐漸上升，但很快電流就開始下降直到管狀碳納米管預(yù)制體被熔斷。在熔斷前，管 狀碳納米管預(yù)制體上會出現(xiàn)一個亮點，管狀碳納米管預(yù)制體從該亮點處熔斷。由于管狀碳納米管預(yù)制體中各點的電阻不同，使得各點的分電壓也不同。在管狀 碳納米管預(yù)制體中電阻較大的一點，會得到較大的分電壓，從而具有較大的加熱功率，產(chǎn)生 較多的焦耳熱，使該點的溫度迅速升高。在熔斷的過程中，該點的電阻會越來越大，導(dǎo)致該 點的分電壓也越來越大，同時，溫度也越來越大直到該點斷裂，形成兩個電子發(fā)射體10。在 熔斷的瞬間，陰極與陽極之間會產(chǎn)生一個非常小的間隙，同時在熔斷點位置附近，由于碳的 蒸發(fā)，真空度較差，這些因素會使熔斷的瞬間在熔斷點附近產(chǎn)生氣體電離。電離后的離子轟 擊熔斷的管狀碳納米管預(yù)制體的端部，在所述管狀碳納米管預(yù)制體端部形成多個碳納米管 束，從而在該碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的一端形成多個電子發(fā)射尖端106。由于在熔斷的過程中， 越靠近熔斷點，碳原子蒸發(fā)的越多，從而使管狀碳納米管預(yù)制體的一端形成一縮口。本實施例采用的真空熔斷法，避免了碳納米管預(yù)制體熔斷后得到的碳納米管管狀 結(jié)構(gòu)一端的多個場發(fā)射尖端的污染，而且，加熱過程中碳納米管預(yù)制體的機(jī)械強(qiáng)度會有一 定提高，使之具備優(yōu)良的場發(fā)射性能。方法二 電子轟擊法，即首先加熱該管狀碳納米管預(yù)制體，然后提供一電子發(fā)射 源，使用該電子發(fā)射源轟擊該管狀碳納米管預(yù)制體，使該管狀碳納米管預(yù)制體在被轟擊處 熔斷。方法二具體包括以下步驟首先，加熱該管狀碳納米管預(yù)制體。將該管狀碳納米管預(yù)制體放置于一真空系統(tǒng)。該真空系統(tǒng)的真空度維持1 X ΙΟ"4 帕至1X10—5帕。在該管狀碳納米管預(yù)制體中通入電流，加熱該管狀碳納米管預(yù)制體至 1800K 至 2500K。其次，提供一電子發(fā)射源，使用該電子發(fā)射源轟擊該管狀碳納米管預(yù)制體，使該管 狀碳納米管預(yù)制體在被轟擊處熔斷。提供一電子發(fā)射源，該電子發(fā)射源可采用碳納米管線。將該電子發(fā)射源接入一低 電位，該管狀碳納米管預(yù)制體接入一高電位。將該電子發(fā)射源與該管狀碳納米管預(yù)制體垂 直放置，并使該電子發(fā)射源指向該管狀碳納米管預(yù)制體被轟擊處。該電子發(fā)射源發(fā)射的電 子束轟擊該管狀碳納米管預(yù)制體的管壁，使該管狀碳納米管預(yù)制體被轟擊處的溫度升高。 這樣一來，該管狀碳納米管預(yù)制體被轟擊處具有最高的溫度。該管狀碳納米管預(yù)制體會在 該轟擊處熔斷，形成碳納米管管狀結(jié)構(gòu)，該碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的一端形成多個電子發(fā)射尖 端 106。進(jìn)一步地，上述電子發(fā)射源相對于該管狀碳納米管預(yù)制體的具體定位，可以通過 一操作臺來實現(xiàn)。其中，該電子發(fā)射源與該管狀碳納米管預(yù)制體之間的距離為50微米至2 毫米。本發(fā)明實施例優(yōu)選將該管狀碳納米管預(yù)制體固定到一個可以實現(xiàn)三維移動的操作臺 上。通過調(diào)節(jié)該管狀碳納米管預(yù)制體在三維空間的移動，使該電子發(fā)射源與該管狀碳納米 管預(yù)制體在同一平面內(nèi)并且互相垂直。該電子發(fā)射源與該管狀碳納米管預(yù)制體之間的距離 為50微米。
可以理解，為了提供更大的場發(fā)射電流以提高該管狀碳納米管預(yù)制體局域的溫 度，可以使用多個電子發(fā)射源同時提供場發(fā)射電流。進(jìn)一步地，還可以使用其他形式的電子 束來實現(xiàn)該管狀碳納米管預(yù)制體的定點熔斷，比如傳統(tǒng)的熱陰極電子源發(fā)射的電子束或者 其他常見場發(fā)射電子源發(fā)射的電子束。方法三激光照射法，即以一定功率和掃描速度的激光照射該管狀碳納米管預(yù)制 體，在該管狀碳納米管預(yù)制體通入電流，該管狀碳納米管預(yù)制體在被激光照射處熔斷，形成 所述電子發(fā)射體10。方法三具體包括以下步驟首先，以一定功率和掃描速度的激光照射該管狀碳納米管預(yù)制體。將上述的管狀碳納米管預(yù)制體放置于空氣或者含有氧化性氣體的氣氛中。以一定 功率和掃描速度的激光照射該管狀碳納米管預(yù)制體。當(dāng)該管狀碳納米管預(yù)制體的某一位置 被激光照射溫度升高后，空氣中的氧氣會氧化該位置處的碳納米管，產(chǎn)生缺陷，從而使該位 置處的電阻變大?？梢岳斫?，激光照射該管狀碳納米管預(yù)制體的時間和該激光的功率成反比。即激 光功率較大時，激光照射該管狀碳納米管預(yù)制體的時間較短；激光功率較小時，激光照射該 管狀碳納米管預(yù)制體的時間較長。激光的功率為1瓦 60瓦，掃描速度為100-2000毫米/秒。優(yōu)選的，激光的功率 為12瓦，掃描速度為1000毫米/秒。激光可以是二氧化碳激光、半導(dǎo)體激光、紫外激光等 任何形式的激光，只要能產(chǎn)生加熱的效果即可。其次，在該管狀碳納米管預(yù)制體通入電流，管狀碳納米管預(yù)制體在被激光照射處 熔斷，形成兩個碳納米管管狀結(jié)構(gòu)，且碳納米管管管狀結(jié)構(gòu)的一端形成有多個電子發(fā)射尖 端 106。將經(jīng)過激光照射后的管狀碳納米管預(yù)制體放置于一真空系統(tǒng)中，該碳納米管管狀 結(jié)構(gòu)兩端分別與陽極接線柱和陰極接線柱電性連接后通入電流。該管狀碳納米管預(yù)制體中 被激光照射的部位是溫度最高的部位，最后該管狀碳納米管預(yù)制體會在該處熔斷，形成兩 個碳納米管管狀結(jié)構(gòu)?？梢岳斫猓€可以將該管狀碳納米管預(yù)制體設(shè)置在一真空或者充滿惰性氣體的氣 氛中。該管狀碳納米管預(yù)制體在被電流加熱的同時，以一定功率和掃描速度的激光照射該 管狀碳納米管預(yù)制體。由于是真空或者惰性氣體的氣氛，故該管狀碳納米管預(yù)制體可以被 穩(wěn)定地加熱。當(dāng)該管狀碳納米管預(yù)制體的某一位置被激光照射溫度升高后，該位置是溫度 最高的部位，最后該管狀碳納米管預(yù)制體會在該處燒斷。由于管狀碳納米管預(yù)制體兩端分別固定于陽極接線柱與陰極接線柱，并且相鄰碳 納米管之間存在范德華力，因此在熔斷的過程中，熔斷處的碳納米管在遠(yuǎn)離熔斷處并與之 相鄰的碳納米管的作用下，其螺旋方向逐漸趨向于延伸方向，即，碳納米管的螺旋方向與所 述延伸方向所形成的交叉角α逐漸接近于0°并分散，形成所述多個發(fā)散的電子發(fā)射尖端 106。通過上述三種熔斷管狀碳納米管預(yù)制體的方法得到的電子發(fā)射體10中的碳納米 管的質(zhì)量得到了極大的提高。這一方面是由于碳納米管經(jīng)過熱處理后缺陷減少，另一方面 是因為富含缺陷的石墨層容易在高溫下崩潰，剩下一些質(zhì)量較高的石墨層。本實施例中采 用電流熔斷法熔斷上述管狀碳納米管預(yù)制體。
本發(fā)明提供的第一電子發(fā)射體10的制備方法具有如下優(yōu)點其一，該種電子發(fā)射 體10的制備方法簡單，可以提高電子發(fā)射體10的制備效率；其二，通過熔斷的方法使管狀 碳納米管預(yù)制體熔斷后得到的碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的一端形成有多個電子發(fā)射尖端106，進(jìn) 而使該碳納米管管狀結(jié)構(gòu)具有較好的電子發(fā)射性能。請一并參閱圖10，所述陰極發(fā)射體150還可以包括至少一另一種電子發(fā)射體20。 所述電子場發(fā)射體20包括一碳納米管復(fù)合線狀結(jié)構(gòu)。所述碳納米管復(fù)合線狀結(jié)構(gòu)包括一 導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu)沈及一碳納米管層M設(shè)置在所述導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu)26的表面，所述碳納米管層 M環(huán)繞所述導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu)沈形成一碳納米管管狀結(jié)構(gòu)，在所述碳納米管復(fù)合線狀結(jié)構(gòu)的 一端，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)伸出多個電子發(fā)射尖端觀。所述碳納米管復(fù)合線狀結(jié)構(gòu)具有 多個電子發(fā)射尖端觀的一端為類圓錐形，作為電子發(fā)射部22。具體地，所述導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu) 26的整個表面被所述碳納米管層M包覆。該碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的長度大于所述導(dǎo)電線狀 結(jié)構(gòu)26的長度。所述碳納米管層M為至少一自支撐的碳納米管膜或碳納米管線纏繞在所 述導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu)26的表面形成。該種電子發(fā)射體20的結(jié)構(gòu)與電子發(fā)射體10的結(jié)構(gòu)基本 相似，所述第二電子發(fā)射體20中碳納米管層M形成的碳納米管管狀結(jié)構(gòu)與所述第一電子 發(fā)射體10中的碳納米管管狀結(jié)構(gòu)完全相同。其區(qū)別在于所述電子發(fā)射體20進(jìn)一步包括 一導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu)26設(shè)置于該碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。即，所述導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu)沈設(shè)置在 所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的中空的線狀軸心的位置，并取代了中空的線狀軸心。所述導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu)沈具有支撐所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的作用，所以該導(dǎo)電線狀 結(jié)構(gòu)26應(yīng)具有一定的強(qiáng)度及韌性。導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu)沈的材料可以為單質(zhì)金屬，所述單質(zhì)金 屬材料可以為金、銀、銅或鋁等金屬材料。所述導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu)26的材料也可以為金屬合金 材料，如銅錫合金。所述導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu)沈的材料還可以為碳纖維等導(dǎo)電的非金屬材料或?qū)?電的金屬氧化物等。所述導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu)26還可以為具有一導(dǎo)電層的復(fù)合線狀結(jié)構(gòu)，如在銅 錫合金表面進(jìn)一步涂覆一層鋁膜；還可以在一柔性材料如纖維絲的表面鍍金膜。所述導(dǎo)電 線狀結(jié)構(gòu)26的直徑不限，只要該導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu)沈具有一定強(qiáng)度即可。優(yōu)選地，所述導(dǎo)電線 狀結(jié)構(gòu)26的直徑范圍為10微米到30微米。當(dāng)導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu)沈為鋁絲，該鋁絲的直徑可 以為25微米。本實施例中，該導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu)沈為金絲，該金絲的直徑可以為18微米。所述電子發(fā)射體20的碳納米管管狀結(jié)構(gòu)中設(shè)置有一導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu)沈，該導(dǎo)電線 狀結(jié)構(gòu)26可支撐所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)，使碳納米管管狀結(jié)構(gòu)不易變形，且該導(dǎo)電線狀結(jié) 構(gòu)26可使電子發(fā)射體20的導(dǎo)電性增加，使電子發(fā)射體20更易于發(fā)射電子。該電子發(fā)射體20的制備方法，其包括以下步驟步驟S201，提供一導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu)， 和至少一碳納米管膜或至少一碳納米管線。步驟S202，將所述至少一碳納米管膜或至少一 碳納米管線纏繞在所述導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu)表面形成一碳納米管復(fù)合線狀結(jié)構(gòu)。步驟S203，熔斷 所述碳納米管復(fù)合線狀結(jié)構(gòu)得到電子發(fā)射體20。在熔斷的過程中，設(shè)置于碳納米管管狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部的導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu)沈在電流的作 用下，或者在電子束、激光和電流的共同作用下，該導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu)沈和碳納米管管狀結(jié)構(gòu) 處于很高的溫度。當(dāng)溫度達(dá)到一定程度，導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu)26和碳納米管管狀結(jié)構(gòu)中熔點較低 的一個將會首先熔斷。若導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu)26首先熔斷，則碳納米管管狀結(jié)構(gòu)中與導(dǎo)電線狀結(jié) 構(gòu)沈?qū)?yīng)的一點的電阻將會迅速升高，溫度迅速升高，從而使碳納米管管狀結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電線 狀結(jié)構(gòu)26在同一點熔斷。若碳納米管管狀結(jié)構(gòu)先熔斷，則導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu)26中與碳納米管管狀結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的一點的電阻將會迅速升高，溫度迅速升高，從而使導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu)26也在 該點熔斷，最終導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu)26和碳納米管管狀結(jié)構(gòu)在同一點熔斷。當(dāng)所述導(dǎo)電線狀結(jié)構(gòu) 26為金屬材料時，在熔斷的過程中，金屬原子發(fā)生蒸發(fā)，從而使熔斷后的碳納米管管狀結(jié)構(gòu) 的縮口部分內(nèi)的金屬不存在。可以理解，該碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的第一端102可以通過一導(dǎo)電膠與該行電極120a 電連接。該電連接的方式也可以通過分子間力或者其他方式實現(xiàn)。碳納米管管狀結(jié)構(gòu)與行 電極120a之間的位置關(guān)系不限，只需確保該碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的第一端102與該行電極 120a電連接即可。所述電子發(fā)射體10，20可通過植絨法、逐一粘結(jié)等方法設(shè)置于所述隔離層的通孔 170b內(nèi)作為陰極發(fā)射體150a，每個陰極發(fā)射體150a可包括一個電子發(fā)射體10，20或多個 電子發(fā)射體10，20。多個電子發(fā)射體10，20時，相互間隔設(shè)置。分別施加不同電壓給行電極120a、列電極140a和陽極電極180a(—般情況下，行 電極120a為接地或零電壓，列電極140a的電壓為幾十伏至幾百伏左右，陽極電極180a的 電壓高于列電極140a的電壓)。由于陰極發(fā)射體150a包括至少一第一電子發(fā)射體10或至 少一第二電子發(fā)射體20。第一電子發(fā)射體10或第二電子發(fā)射體20首先在行電極120a、列 電極140a的電場作用下發(fā)射出電子。該部分所發(fā)射出的電子向列電極140a的方向運動， 通過列電極140a的通孔170b中發(fā)射出去，之后在陽極電極180a的電場作用下，最終到達(dá) 陽極電極180a。陽極電極180a上涂敷的熒光區(qū)域190a與陰極發(fā)射體150a正對設(shè)置，該 部分電子打在熒光區(qū)域190a上發(fā)光，從而實現(xiàn)場發(fā)射電子器件IOOa的顯示功能。由于行 電極120a之間相互絕緣、列電極140a之間相互絕緣，因此，通過選擇性地在不同的行電極 120a和列電極140a之間施加不同的電壓，可控制不同位置的陰極發(fā)射體150a發(fā)射電子，電 子打在陽極電極180a的不同位置，從而使陽極上的熒光區(qū)域190a的不同位置發(fā)光，使場發(fā) 射電子器件IOOa根據(jù)需要顯示不同的畫面。本發(fā)明第一實施例提供的場發(fā)射電子器件IOOa具有以下有益效果其一，場發(fā) 射電子器件IOOa中的電子發(fā)射體包括一碳納米管管狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的一 端延伸出多個電子發(fā)射尖端，因此，可有效降低該電子發(fā)射體的電場屏蔽效應(yīng)；其二，所述 多個電子發(fā)射尖端的尖端狀可增強(qiáng)電子發(fā)射體的場增強(qiáng)因子，使電子發(fā)射體更易于發(fā)射電 子，從而提高電子發(fā)射體的場發(fā)射性能；其三，所述電子發(fā)射體具有多個電子發(fā)射尖端，因 此，電子發(fā)射體的電流密度較大，可適當(dāng)減少場發(fā)射電子器件IOOa中的電子發(fā)射體的數(shù) 量，每個陰極發(fā)射體150a可僅包括一個電子發(fā)射體10，20，從而使場發(fā)射電子器件更易于 制備。請參閱圖11和圖12，本發(fā)明第二實施例提供一種場發(fā)射電子器件100b，該種場 發(fā)射電子器件IOOb包括一絕緣基板110b、多個行電極120b、多個隔離體130b、多個列電極 140b、多個陰極發(fā)射體150b、一陽極基板160b、一陽極電極180b以及多個熒光粉區(qū)域190b。 所述多個行電極120b設(shè)置于基板IlOb的表面。所述多個隔離體130b為垂直于所述行電 極120b的條形結(jié)構(gòu)。所述多個隔離體130b覆蓋部分行電極120b。所述多個列電極140b 通過所述隔離體130b支撐并與所述行電極120b電絕緣。所述陰極發(fā)射體150b設(shè)置于所 述行電極120b表面且與該行電極120b電連接。所述多個陰極發(fā)射體150b呈矩陣狀分布。 所述陰極發(fā)射體150b位于相鄰的兩列電極140b之間，且通過隔離體130b與列電極140b絕緣。所述列電極140b與行電極120b相交的位置對應(yīng)于熒光粉區(qū)域190b。第二實施例中所 述的絕緣基板110b、多個行電極120b、多個隔離體130b、多個列電極140b、多個陰極發(fā)射體 150b、陽極基板160b、陽極電極180b以及多個熒光粉區(qū)域190b與第一實施例中所述的絕緣 基板110a、多個行電極120a、一隔離體130a、多個列電極140a、多個陰極發(fā)射體150a、陽極 基板160a、陽極電極180a以及多個熒光粉區(qū)域190a的結(jié)構(gòu)、材料以及制備方法均相同。第二實施例的場發(fā)射電子器件IOOb與第一實施例的場發(fā)射電子器件IOOa的結(jié)構(gòu) 的區(qū)別在于第一實施例中，所述陰極發(fā)射體150a設(shè)置于所述隔離體130a和列電極120a的通 孔170a和170b內(nèi)。所述隔離體130a對應(yīng)于多個陰極發(fā)射體150a的位置處形成有多個 通孔170a。所述多個列電極140a對應(yīng)于多個陰極發(fā)射體150a的位置處形成有多個通孔 170b。所述陰極發(fā)射體150a位于隔離體130a和列電極140a的通孔170a和170b內(nèi)。所 述多個陰極發(fā)射體150a的位置為所述多個行電極120a和多個列電極140a相交叉的位置。 所述多個陰極發(fā)射體150a的位置分別對應(yīng)于所述多個熒光粉區(qū)域190a。即所述多個行電 極120a和多個列電極140a相交叉的位置對應(yīng)于一熒光粉區(qū)域190a。第二實施例中，所述隔離體130b與列電極140b均未設(shè)置有通孔，所述陰極發(fā)射體 150b位于相鄰的兩列電極140b之間，所述列電極140b與行電極120b相交的位置對應(yīng)于熒 光粉區(qū)域190b。所述陰極發(fā)射體150b對應(yīng)設(shè)置于列電極140b的兩側(cè)。分別施加不同電壓給行電極120b、列電極140b和陽極電極180b (—般情況下，行 電極120b為接地或零電壓，列電極140b的電壓為幾十伏至幾百伏左右，陽極電極180b的 電壓高于列電極140b的電壓)。對應(yīng)于每個熒光粉區(qū)域190b，設(shè)置于所述列電極140b兩 側(cè)且靠近列電極140b的電子發(fā)射體首先在行電極120b、列電極140b的電場作用下發(fā)射出 電子。該部分電子向列電極140b的方向運動，之后在陽極電極180b的電場作用下，最終到 達(dá)陽極電極180b。由于熒光區(qū)域190b位于列電極140b的正上方，電子在陽極電極180b的 作用下，打在陽極電極180b上涂敷的熒光區(qū)域190b，從而實現(xiàn)場發(fā)射電子器件IOOb的顯 示功能。由于行電極120b之間相互絕緣、列電極140b之間相互絕緣，因此，通過選擇性地 在不同的行電極120b和列電極140b之間施加不同的電壓，可控制不同位置的陰極發(fā)射體 150b發(fā)射電子，電子打在透明陽極180b的不同位置，從而使陽極電極180b上的熒光區(qū)域 190b的不同位置發(fā)光，使場發(fā)射電子器件IOOb根據(jù)需要顯示不同的畫面。本發(fā)明第二實施例提供的場發(fā)射電子器件IOOb進(jìn)一步地具有以下有益效果由 于列電極140b與熒光區(qū)域190b對應(yīng)設(shè)置，因此可有效地利用電子的偏轉(zhuǎn)作用實現(xiàn)更好地 聚焦，同時無需開孔使場發(fā)射電子器件IOOb的工藝更簡單。請參閱圖13和圖14，本發(fā)明第三實施例提供一種場發(fā)射電子器件200，包括一絕 緣基板202、多個電子發(fā)射單元220、多個行電極204與多個列電極206。所述多個行電極 204相互平行且等間隔設(shè)置于絕緣基板202上。所述多個列電極206相互平行且等間隔設(shè) 置于絕緣基板202上。所述多個行電極204與多個列電極206相互交叉設(shè)置，而且，在行電 極204與列電極206交叉處設(shè)置有一隔離體216，該隔離體216將行電極204與列電極206 電隔離，以防止短路。每兩個相鄰的行電極204與兩個相鄰的列電極206形成一網(wǎng)格214， 且每個網(wǎng)格214定位一個電子發(fā)射單元220。所述多個電子發(fā)射單元220對應(yīng)設(shè)置于上述網(wǎng)格214中，且每個網(wǎng)格214中設(shè)置一個電子發(fā)射單元220。每個電子發(fā)射單元220包括一陽極電極210，一陰極電極212，一熒 光粉層226以及一陰極發(fā)射體208。該陽極電極210與陰極電極212對應(yīng)且間隔設(shè)置，熒光 粉層2 設(shè)置于陽極電極210的表面。該陰極發(fā)射體208設(shè)置于陽極電極210與陰極電極 212之間，且，陰極發(fā)射體208 —端與陰極電極212電連接，另一端指向陽極電極210。該陰 極發(fā)射體208可與絕緣基板202間隔設(shè)置或直接設(shè)置于絕緣基板202上。其中，當(dāng)陰極發(fā) 射體208與絕緣基板202間隔設(shè)置，可以增強(qiáng)陰極發(fā)射體208的場發(fā)射能力。本實施例中， 同一行的電子發(fā)射單元220中的陽極電極210與同一行電極204電連接，同一列的電子發(fā) 射單元220中的陰極電極212與同一列電極206電連接。本發(fā)明第三實施例提供的場發(fā)射電子器件200的結(jié)構(gòu)與本發(fā)明第一實施例和第 二實施例提供的場發(fā)射電子器件IOOaUOOb的結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別在于第三實施例中陰極發(fā) 射體208平行于絕緣基板202，第一實施例和第二實施例提供的場發(fā)射電子器件100a、IOOb 中陰極發(fā)射體150a和陰極發(fā)射體150b垂直于絕緣基板IlOa和絕緣基板110b。所述的絕緣基板202為一絕緣基板，如陶瓷基板、玻璃基板、樹脂基板、石英基板 等。所述絕緣基板202的大小與厚度不限，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要選擇。本實 施例中，所述絕緣基板202優(yōu)選為一玻璃基板，其厚度大于1毫米，邊長大于1厘米。所述行電極204與列電極206為導(dǎo)電體，如金屬層等。本實施例中，該多個行電極 204與多個列電極206優(yōu)選為采用導(dǎo)電漿料印制的平面導(dǎo)電體，且該多個行電極204的行 間距為50微米 2厘米，多個列電極206的列間距為50微米 2厘米。該行電極204與 列電極206的寬度為30微米 100微米，厚度為10微米 50微米。本實施例中，該行電 極204與列電極206的交叉角度為10度到90度，優(yōu)選為90度。本實施例中，可通過絲網(wǎng) 印刷法將導(dǎo)電漿料印制于絕緣基板202上制備行電極204與列電極206。該導(dǎo)電漿料的成 分包括金屬粉、低熔點玻璃粉和粘結(jié)劑。其中，該金屬粉優(yōu)選為銀粉，該粘結(jié)劑優(yōu)選為松油 醇或乙基纖維素。該導(dǎo)電漿料中，金屬粉的重量比為50 90%，低熔點玻璃粉的重量比為 2 10%，粘結(jié)劑的重量比為8 40%。所述陰極電極212與陽極電極210為導(dǎo)電體，如金屬層等。本實施例中，該陰極電 極212與陽極電極210均為平面導(dǎo)電體，其尺寸依據(jù)網(wǎng)格214的尺寸決定。該陰極電極212 和陽極電極210直接與上述電極連接，從而實現(xiàn)電連接。所述陰極電極212與陽極電極210 的長度為20微米 1. 5厘米，寬度為30微米 1厘米，厚度為10微米 500微米。優(yōu)選 地，所述陰極電極212與陽極電極210的長度為100微米 700微米，寬度為50微米 500 微米，厚度為20微米 100微米。本實施例中，該陰極電極212與陽極電極210的材料為 導(dǎo)電漿料，通過絲網(wǎng)印刷法印制于絕緣基板202上。該導(dǎo)電漿料的成分與上述電極所用的 導(dǎo)電漿料的成分相同。所述陰極發(fā)射體208包括至少一個平行且等間隔排列的電子發(fā)射體218。該電子 發(fā)射體218可為第一實施例中提供的電子發(fā)射體10，20。該電子發(fā)射體218為一碳納米管 管狀結(jié)構(gòu)，該碳納米管管狀結(jié)構(gòu)平行于絕緣基板202的表面。該電子發(fā)射體218具有一電 子發(fā)射端222。該電子發(fā)射端222指向陽極電極210。在制備過程中，將至少一碳納米管預(yù)制體或至少一碳納米管復(fù)合線狀結(jié)構(gòu)鋪設(shè)覆 蓋于陰極電極212與陽極電極210上，切割碳納米管預(yù)制體，使陰極電極212與陽極電極 210之間的碳納米管預(yù)制體或碳納米管復(fù)合線狀結(jié)構(gòu)熔斷，形成至少一電子發(fā)射體固定于陰極電極212上作為陰極發(fā)射體208。所述切割碳納米管預(yù)制體的方法為激光燒蝕法、電子 束掃描法或加熱熔斷法。請參閱圖15，本發(fā)明第四實施例提供一種場發(fā)射電子器件300，該場發(fā)射電子器 件300的結(jié)構(gòu)與第二實施例中的場發(fā)射電子器件200的結(jié)構(gòu)相似，其區(qū)別在于，采用一柵極 電極310取代第二實施例中的陽極電極210，且第三實施例中的場發(fā)射電子器件300進(jìn)一步 包括一陽極裝置330。所述場發(fā)射電子器件300包括多個行電極306和多個列電極(圖未示)。所述多 個行電極306和多個列電極形成多個網(wǎng)格。多個電子發(fā)射單元320設(shè)置于網(wǎng)格內(nèi)。所述電子發(fā)射單元320包括一柵極電極310，一陰極電極312，以及一陰極發(fā)射體 308。所述柵極電極310與一列電極電連接。該柵極電極310與陰極電極312對應(yīng)且間隔設(shè)置。該陰極發(fā)射體308設(shè)置于柵極 電極310與陰極電極312之間，且，陰極發(fā)射體308 —端與陰極電極312電連接，另一端指向 柵極電極310。該陰極發(fā)射體308可與絕緣基板302間隔設(shè)置或直接設(shè)置于絕緣基板302 上。其中，當(dāng)陰極發(fā)射體308與絕緣基板302間隔設(shè)置，可以增強(qiáng)陰極發(fā)射體308的場發(fā)射 能力。本實施例中，同一行的電子發(fā)射單元320中的柵極電極310與同一行電極306電連 接，同一列的電子發(fā)射單元320中的陰極電極312與同一列電極電連接。所述陽極裝置330包括一玻璃基板332，一透明陽極334及涂覆于透明陽極334上 的熒光粉區(qū)域336。所述透明陽極334可為氧化銦錫薄膜。所述電子發(fā)射單元320與所述 熒光粉區(qū)域336相對設(shè)置。所述陰極發(fā)射體308包括至少一個電子發(fā)射體，該多個電子發(fā)射體的結(jié)構(gòu)可為第 一實施例中的電子發(fā)射體10，20。場發(fā)射電子器件300在應(yīng)用過程中，分別給陰極電極312、柵極電極310以及陽極 334上施加不同的電壓。所述場發(fā)射電子器件300的陰極發(fā)射體308在陰極電極312和柵 極電極310的電場的作用下發(fā)射出電子。該部分電子在陽極334的電場作用下飛向陽極 334，并打在涂覆于透明陽極334上的熒光粉區(qū)域336上而發(fā)光。通過選擇性給不同的陰極 電極312、柵極電極310以及陽極334上施加電壓，可實現(xiàn)所述熒光粉區(qū)域336的發(fā)光區(qū)域 不同從而顯示不同的畫面。本發(fā)明提供的場發(fā)射電子器件具有以下優(yōu)點其一，本發(fā)明提供的場發(fā)射電子器 件中的電子發(fā)射體包括多個電子發(fā)射尖端，因此電子發(fā)射體具有較大的發(fā)射電流，該場發(fā) 射電子器件也具有較大的工作電流；其二，場發(fā)射電子器件中的電子發(fā)射體包括一碳納米 管管狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的一端延伸出所述多個電子發(fā)射尖端，因此，可有效降 低該多個電子發(fā)射體的電場屏蔽效應(yīng)；其三，所述多個電子發(fā)射尖端的尖端狀可增強(qiáng)電子 發(fā)射體的場增強(qiáng)因子，使電子發(fā)射體更易于發(fā)射電子，從而提高電子發(fā)射體的場發(fā)射性能; 其四，所述電子發(fā)射體具有多個電子發(fā)射尖端，因此，電子發(fā)射體的電流密度較大，可適當(dāng) 減少場發(fā)射電子器件中的電子發(fā)射體的數(shù)量，使場發(fā)射電子器件更加易于制備。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其他變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精 神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種場發(fā)射電子器件，其包括一絕緣基板；多個行電極相互平行且間隔設(shè)置于絕緣基板的表面；多個陰極發(fā)射體設(shè)置于所述行電極表面，且呈矩陣狀分布；一隔離層，所述隔離層設(shè)置于絕緣基板表面且覆蓋部分行電極；多個列電極相互平行且間隔設(shè)置于隔離層的表面，該多個列電極通過隔離層支撐且與 多個行電極異面垂直且交叉設(shè)置；一陽極裝置，該陽極裝置包括一陽極玻璃基板、一陽極電極以及多個熒光粉區(qū)域，上述 行電極和列電極相交叉的位置與所述多個熒光粉區(qū)域一一對應(yīng)設(shè)置；其特征在于所述陰極發(fā)射體包括至少一電子發(fā)射體，所述電子發(fā)射體包括一碳納米 管管狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的一端與所述行電極電連接，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu) 的另一端向所述陽極電極延伸作為電子發(fā)射體的電子發(fā)射端，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)具有 一中空的線狀軸心，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)為多個碳納米管圍繞該中空的線狀軸心組成， 所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)沿所述線狀軸心的一端延伸出多個電子發(fā)射尖端。
2.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射電子器件，其特征在于，在每個所述行電極和列電極相 交叉的位置，所述隔離層與所述列電極均設(shè)置有通孔，所述陰極發(fā)射體設(shè)置于所述通孔內(nèi) 與所述行電極電連接。
3.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射電子器件，其特征在于，所述隔離層包括多個相互平行 且間隔設(shè)置的隔離體，所述多個隔離體與所述多個行電極垂直且交叉設(shè)置，所述多個列電 極與所 述多個隔離體一一對應(yīng)且層疊設(shè)置。
4.如權(quán)利要求3所述的場發(fā)射電子器件，其特征在于，在每個所述行電極和列電極相 交叉的位置，所述陰極發(fā)射體沿所述行電極的延伸方向設(shè)置于所述列電極的兩側(cè)，并與所 述行電極電連接。
5.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射電子器件，其特征在于，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)中大多 數(shù)碳納米管圍繞所述中空的線狀軸心螺旋延伸，在螺旋方向相鄰的碳納米管之間通過范德 華力首尾相連。
6.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射電子器件，其特征在于，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)具有多 個電子發(fā)射尖端的一端為類圓錐形。
7.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射電子器件，其特征在于，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)具有多 個電子發(fā)射尖端的一端具有一開口，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)從開口處延伸出多個碳納米管 束作為多個電子發(fā)射尖端。
8.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射電子器件，其特征在于，所述多個電子發(fā)射尖端圍繞所 述線狀軸心呈環(huán)狀排列，且向陽極延伸。
9.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射電子器件，其特征在于，所述多個電子發(fā)射尖端圍繞所 述線狀軸心呈發(fā)散狀延伸。
10.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射電子器件，其特征在于，所述每個電子發(fā)射尖端包括多 個基本平行的碳納米管，每個電子發(fā)射尖端的中心位置突出有一根碳納米管。
11.如權(quán)利要求10所述的場發(fā)射電子器件，其特征在于，所述多個電子發(fā)射尖端中相 鄰的兩個電子發(fā)射尖端中突出的碳納米管之間的間距與突出的碳納米管的直徑的比值為201 至 5001。
12.—種場發(fā)射電子器件，其包括 一絕緣基板；多個行電極與列電極分別平行且等間隔設(shè)置于絕緣基板表面，該多個行電極與多個列 電極相互交叉設(shè)置且電絕緣，每兩個相鄰的行電極與兩個相鄰的列電極形成一個網(wǎng)格；多個電子發(fā)射單元，每個電子發(fā)射單元對應(yīng)一個網(wǎng)格設(shè)置，每個電子發(fā)射單元進(jìn)一步 包括間隔設(shè)置的一陰極電極與一陽極電極，且該陽極電極和陰極電極分別與上述行電極與 列電極電連接，以及一陰極發(fā)射體，該陰極發(fā)射體與陰極電極電連接；其特征在于，所述陰極發(fā)射體包括至少一電子發(fā)射體，所述電子發(fā)射體包括一碳納米 管管狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的一端與所述陰極電極電連接，所述碳納米管管狀結(jié) 構(gòu)的另一端向所述陽極電極延伸作為電子發(fā)射體的電子發(fā)射端，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)具 有一中空的線狀軸心，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)為多個碳納米管圍繞該中空的線狀軸心組 成，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)沿所述線狀軸心的一端延伸出多個電子發(fā)射尖端。
13.如權(quán)利要求12所述的場發(fā)射電子器件，其特征在于，一熒光粉層設(shè)置在所述陽極 電極表面。
14.一種場發(fā)射電子器件，其包括 一絕緣基板；多個行電極與列電極分別平行且等間隔設(shè)置于絕緣基板表面，該多個行電極與多個列 電極相互交叉設(shè)置且電絕緣，每兩個相鄰的行電極與兩個相鄰的列電極形成一個網(wǎng)格；多個電子發(fā)射單元，每個電子發(fā)射單元對應(yīng)一個網(wǎng)格設(shè)置，每個電子發(fā)射單元進(jìn)一步 包括間隔設(shè)置的一陰極電極與一柵極電極，且該柵極電極和陰極電極分別與上述行電極與 列電極電連接，以及一陰極發(fā)射體，該陰極發(fā)射體與陰極電極電連接；一陽極裝置，該陽極裝置包括一玻璃基板，一透明陽極及涂覆于透明陽極上的多個熒 光粉區(qū)域，每個熒光粉區(qū)域?qū)?yīng)一個電子發(fā)射單元；其特征在于，所述陰極發(fā)射體包括至少一電子發(fā)射體，所述電子發(fā)射體包括一碳納米 管管狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的一端與所述陰極電極電連接，所述碳納米管管狀結(jié) 構(gòu)的另一端向所述柵極電極延伸作為電子發(fā)射體的電子發(fā)射端，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)具 有一中空的線狀軸心，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)為多個碳納米管圍繞該中空的線狀軸心組 成，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)沿所述線狀軸心的一端延伸出多個電子發(fā)射尖端。
15.一種場發(fā)射電子器件，其包括 一絕緣基板；一第一導(dǎo)電體設(shè)置在所述絕緣基板表面； 多個電子發(fā)射體與所述第一導(dǎo)電體電性連接；以及一第二導(dǎo)電體，該第二導(dǎo)電體與所述第一導(dǎo)電體空間間隔設(shè)置且電絕緣，一電場施加 在所述第一導(dǎo)電體與所述第二導(dǎo)電體之間，其特征在于所述電子發(fā)射體包括一碳納米管管狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的一 端與所述第一導(dǎo)電體電連接，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的另一端向所述第二導(dǎo)電體延伸作為 電子發(fā)射體的電子發(fā)射端，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)具有一中空的線狀軸心，所述碳納米管 管狀結(jié)構(gòu)為多個碳納米管圍繞該中空的線狀軸心組成，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的一端與所述陰極電極電性連接，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的另一端向所述柵極延伸并延伸出多個電子 發(fā)射尖端。
16. 一種場發(fā)射電子器件，其包括 一絕緣基板；一第一導(dǎo)電體與一第二導(dǎo)電體相互間隔設(shè)置且設(shè)置在所述絕緣基板表面，一電場施加 在所述第一導(dǎo)電體與所述第二導(dǎo)電體之間；以及多個電子發(fā)射體與所述第一導(dǎo)電體電性連 接；其特征在于所述電子發(fā)射體包括一碳納米管管狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的一 端與所述第一導(dǎo)電體電連接，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的另一端向所述第二導(dǎo)電體延伸作為 電子發(fā)射體的電子發(fā)射端，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)具有一中空的線狀軸心，所述碳納米管 管狀結(jié)構(gòu)為多個碳納米管圍繞該中空的線狀軸心組成，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的一端與所 述陰極電極電性連接，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的另一端向所述柵極延伸并延伸出多個電子 發(fā)射尖端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種場發(fā)射電子器件，其包括一絕緣基板；多個行電極；多個陰極發(fā)射體；一隔離層；多個列電極相互平行且間隔設(shè)置于隔離層的表面，該多個列電極；一陽極裝置，該陽極裝置包括一陽極玻璃基板、一陽極電極以及多個熒光粉區(qū)域；所述陰極發(fā)射體包括至少一電子發(fā)射體，所述電子發(fā)射體包括一碳納米管管狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的一端與所述行電極電連接，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的另一端向所述陽極電極延伸作為電子發(fā)射體的電子發(fā)射端，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)具有一中空的線狀軸心，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)為多個碳納米管圍繞該中空的線狀軸心組成，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)沿所述線狀軸心的一端延伸出多個電子發(fā)射尖端。
文檔編號H01J29/04GK102074442SQ20101059861
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者柳鵬, 范守善, 郝海燕, 魏洋 申請人:清華大學(xué), 鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司