專利名稱：場發(fā)射陰極裝置及場發(fā)射顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種場發(fā)射陰極裝置及場發(fā)射顯示器。
背景技術(shù)：
場發(fā)射陰極裝置在低溫或者室溫下工作，與電真空器件中的熱發(fā)射裝置相比具有能耗低、響應(yīng)速度快以及低放電等優(yōu)點，因此用場發(fā)射陰極裝置替代電真空器件中的熱發(fā)射裝置成為了人們研究的一個熱點?，F(xiàn)有的場發(fā)射陰極裝置一般包括一導(dǎo)電基體和一根碳納米管，該碳納米管的一端作為場發(fā)射尖端，碳納米管的另一端與該導(dǎo)電基體電聯(lián)接，請參見"Growth of single-walled Carbon nanotubes on the given Locations for AFMTips“ ， Chin Li Cheung, App 1. Phys. Lett.，Vol. 76，No. 21，22May 2000.然而，上述場發(fā)射陰極裝置的發(fā)射原理為施加一電場于所述場發(fā)射陰極裝置，場發(fā)射陰極裝置中的碳納米管在電場的作用下發(fā)射出電子。然而，由于碳納米管的場發(fā)射能力有限，采用碳納米管直接發(fā)射電子導(dǎo)致該種場發(fā)射陰極裝置的場發(fā)射電流較小，所需的工作電壓較高，導(dǎo)致場發(fā)射陰極裝置的壽命較短。采用該種場發(fā)射陰極裝置的場發(fā)射顯示器也存在同樣的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，確有必要提供一種場發(fā)射電流較大，所需的工作電壓較低，且壽命較長的場發(fā)射陰極裝置以及場發(fā)射顯示器。一種場發(fā)射陰極裝置，所述場發(fā)射陰極裝置包括一絕緣基板，該絕緣基板具有一表面；一第一電極與一第二電極相互間隔地設(shè)置于所述絕緣基板的所述表面；一陰極發(fā)射體，該陰極發(fā)射體與所述第一電極電連接；所述場發(fā)射陰極裝置進(jìn)一步包括一次級電子發(fā)射材料，所述次級電子發(fā)射材料至少部分設(shè)置于所述第一電極和第二電極之間，且所述陰極發(fā)射體與所述次級電子發(fā)射材料相對且間隔設(shè)置。一種場發(fā)射陰極裝置，所述場發(fā)射陰極裝置包括一絕緣基板，該絕緣基板具有一表面；一第一電極設(shè)置于所述絕緣基板的所述表面；一陰極發(fā)射體，該陰極發(fā)射體與所述第一電極電連接；所述場發(fā)射陰極裝置進(jìn)一步包括一第二電極，所述第二電極為導(dǎo)電材料與所述次級電子發(fā)射材料復(fù)合形成一復(fù)合結(jié)構(gòu)?！N場發(fā)射陰極裝置，其包括一絕緣基底；多個行電極引線與列電極引線分別平行且等間隔設(shè)置于絕緣基底上，該多個行電極引線與多個列電極引線相互交叉設(shè)置，每兩個相鄰的行電極引線與兩個相鄰的列電極引線形成一個網(wǎng)格，行電極引線與列電極引線之間電絕緣；多個場發(fā)射單元，每個場發(fā)射單元對應(yīng)一個網(wǎng)格設(shè)置，每個場發(fā)射單元進(jìn)一步包括一第一電極；一陰極發(fā)射體，該陰極發(fā)射體與第一電極電連接；一第二電極，該第二電極與所述第一電極之間形成一電場，在該電場作用下由所述陰極發(fā)射體發(fā)射電子；所述陰極發(fā)射體平行于所述絕緣基底的表面，所述場發(fā)射陰極裝置進(jìn)一步包括一次級電子發(fā)射材料，所述陰極發(fā)射體與所述次級電子發(fā)射材料間隔且相對設(shè)置，由所述陰極發(fā)射體發(fā)射的電子轟擊所述次級電子發(fā)射材料。一種場發(fā)射顯示器，其包括一熒光屏陽極結(jié)構(gòu)及與該熒光屏陽極結(jié)構(gòu)間隔設(shè)置的一場發(fā)射陰極裝置，該場發(fā)射陰極裝置包括一絕緣基底；多個行電極引線與列電極引線分別平行且等間隔設(shè)置于絕緣基底上，該多個行電極引線與多個列電極引線相互交叉設(shè)置，每兩個相鄰的行電極引線與兩個相鄰的列電極引線形成一個網(wǎng)格，行電極引線與列電極引線之間電絕緣；多個場發(fā)射單元，每個場發(fā)射單元對應(yīng)一個網(wǎng)格設(shè)置，每個場發(fā)射單元進(jìn)一步包括一第一電極；一陰極發(fā)射體，該陰極發(fā)射體與第一電極電連接；一第二電極，該第二電極與所述第一電極之間形成一電場，在該電場作用下由所述陰極發(fā)射體發(fā)射電子； 所述陰極發(fā)射體平行于所述絕緣基底的表面，所述場發(fā)射單元進(jìn)一步包括一次級電子發(fā)射材料，所述陰極發(fā)射體與所述次級電子發(fā)射材料間隔且相對設(shè)置，由所述陰極發(fā)射體發(fā)射的電子轟擊所述次級電子發(fā)射材料。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的場發(fā)射陰極裝置以及場發(fā)射顯示器具有以下優(yōu)點其一，通過次級電子發(fā)射材料的電流放大性能，該場發(fā)射陰極裝置在較小的工作電壓下就可以獲得較大的場發(fā)射電流；其二，所述陰極發(fā)射體與所述次級電子發(fā)射材料相對設(shè)置， 且所述次級電子發(fā)射材料設(shè)置于所述第一電極和第二電極之間，因此，陰極發(fā)射體發(fā)射出的電子極易在第一電極和第二電極的電場作用下轟擊所述次級電子發(fā)射材料，從而增大了所述場發(fā)射陰極裝置的發(fā)射電流；其三，通過次級電子發(fā)射材料的電流放大性能，可減小施加于所述第一電極和第二電極上的電壓，從而使整個場發(fā)射陰極裝置的壽命增長，進(jìn)而使采用該種場發(fā)射陰極裝置的場發(fā)射顯示器的壽命也增長。


圖1為本發(fā)明第一實施例的場發(fā)射陰極裝置的側(cè)視圖。圖2為本發(fā)明第一實施例的場發(fā)射陰極裝置的俯視圖。圖3為本發(fā)明第二實施例的場發(fā)射陰極裝置的側(cè)視圖。圖4為本發(fā)明第三實施例的場發(fā)射陰極裝置的側(cè)視圖。圖5為本發(fā)明第四實施例的場發(fā)射陰極裝置的側(cè)視圖。圖6為本發(fā)明第五實施例的場發(fā)射陰極裝置的側(cè)視圖。圖7為本發(fā)明第六實施例的場發(fā)射陰極裝置的俯視圖。圖8為本發(fā)明第六實施例的場發(fā)射陰極裝置的側(cè)視圖。圖9是本發(fā)明第七實施例的場發(fā)射顯示器的側(cè)視圖。主要元件符號說明10、20、30、40、50、60、720 場發(fā)射陰極裝置11、21、31、41、51絕緣基板12、22、32、42、52、62第一電極14,24,34,44,54,64第二電極16、26、36、46、56、66陰極發(fā)射體18、28、38、48、68、78J44 次級電子發(fā)射材料19第三電極板61、722絕緣基底
70場發(fā)射顯示器100、6100、7300場發(fā)射單元112絕緣基板的第一表面162、662電子發(fā)射尖端182,282,382電子發(fā)射表面191第三電極192基板542導(dǎo)電材料610網(wǎng)格612,724行電極引線614列電極引線616介質(zhì)絕緣層624固定件710陽極裝置712絕緣透明基底714透明陽極716熒光層718絕緣支撐體
具體實施例方式以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的場發(fā)射陰極裝置以及場發(fā)射顯示器作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請參閱圖1、圖2，本發(fā)明第一實施例提供一種場發(fā)射陰極裝置10。所述場發(fā)射陰極裝置10包括一絕緣基板11以及設(shè)置于絕緣基板11上的一第一電極12、一第二電極 14、至少一陰極發(fā)射體16以及一次級電子發(fā)射材料18。所述第一電極12、一第二電極14、 至少一陰極發(fā)射體16以及一次級電子發(fā)射材料18共同構(gòu)成一場發(fā)射單元100。該絕緣基板11具有一第一表面112。所述第一電極12和所述第二電極14設(shè)置于所述絕緣基板11 的一第一表面112且相互間隔設(shè)置。該陰極發(fā)射體16與第一電極12電連接，且與第二電極14間隔設(shè)置。該次級電子發(fā)射材料18至少部分設(shè)置在所述第一電極12與第二電極14 之間。該次級電子發(fā)射材料18與所述陰極發(fā)射體16間隔且相對設(shè)置。所述絕緣基板11用于承載所述第一電極12和第二電極14等設(shè)置于其上的元件。 所述絕緣基板11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11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11優(yōu)選為一玻璃基板。所述第一電極12與所述第二電極14的形狀可為正方體、長方體或圓柱體。所述第一電極12與第二電極14的形狀沒有限制。所述第一電極12與第二電極14均由導(dǎo)電材料構(gòu)成，具體地，導(dǎo)電材料可選擇為銅、鋁、金或銀等金屬，或者銦錫氧化物(ITO)、導(dǎo)電漿料等。本實施例中，該第一電極12與第二電極14的材料為烘干后或燒結(jié)后的導(dǎo)電漿料。所述陰極發(fā)射體16設(shè)置于所述第一電極12的遠(yuǎn)離絕緣基板11的表面。所述場發(fā)射陰極裝置10可包括一個陰極發(fā)射體16或多個陰極發(fā)射體16。所述陰極發(fā)射體16為線狀電子發(fā)射體，如硅線、碳納米管、碳纖維及碳納米管線等中的一種或多種。所述陰極發(fā)射體16基本平行于所述絕緣基底11的第一表面112且通過所述第一電極12與所述絕緣基底11間隔設(shè)置。該陰極發(fā)射體16的一端與所述第一電極12電性連接，該陰極發(fā)射體16 的另一端向所述第二電極14延伸作為一電子發(fā)射端162，該電子發(fā)射端162為陰極發(fā)射體 16遠(yuǎn)離第一電極12的一端。該電子發(fā)射端162與所述次級電子發(fā)射材料18間隔且相對設(shè)置。本實施例中，所述場發(fā)射陰極裝置10包括多個碳納米管線作為所述多個陰極發(fā)射體 16，該多個陰極發(fā)射體16可以相互平行且等間隔設(shè)置也可以不平行等間隔設(shè)置。所述碳納米管線為由多個碳納米管組成的純碳納米管結(jié)構(gòu)，所述碳納米管線包括多個碳納米管相互通過范德華力結(jié)合形成一自支撐結(jié)構(gòu)。所述次級電子發(fā)射材料18至少部分位于在所述第一電極12與所述第二電極14 之間。所述次級電子發(fā)射材料18可設(shè)置在所述第二電極14的表面，或者，所述次級電子發(fā)射材料18可設(shè)置在所述絕緣基底11的第一表面112。所述次級電子發(fā)射材料18與所述陰極發(fā)射體16相對設(shè)置，所謂“相對設(shè)置”是指所述陰極發(fā)射體16的延長線與所述級電子發(fā)射層18相交。所述次級電子發(fā)射材料18的形狀沒有限制。所述次級電子發(fā)射材料18的材料為可以在電子的轟擊下發(fā)射出次級電子的材料。所述次級電極發(fā)材料18的材料可為氧化鎂、氧化鈹、氧化鋇、氧化銫、氧化鈣、氧化鍶、氟化鎂或氟化鈹。本實施例中，所述次級電子發(fā)射材料18直接設(shè)置在所述絕緣基底11的第一表面112并與所述陰極發(fā)射體16相對且間隔設(shè)置，且所述次級電子發(fā)射材料18設(shè)置于所述第二電極14的表面。進(jìn)一步地，所述次級電子發(fā)射材料18具有至少一電子發(fā)射表面182面對所述陰極發(fā)射體16設(shè)置。所述次級電子發(fā)射材料18的所述電子發(fā)射表面182可以為平面或曲面。 所述電子發(fā)射表面182可形成有凹凸結(jié)構(gòu)，其增大所述電子發(fā)射表面182的表面積。所述電子發(fā)射表面182可背向所述絕緣基板11設(shè)置。當(dāng)所述電子發(fā)射表面182為平面時，所述電子發(fā)射表面182與所述絕緣基板11的第一表面112形成一角度α，該角度α大于0度且小于等于90度。即，所述陰極發(fā)射體16的延長線與所述電子發(fā)射表面182形成一角度 α，該角度α大于0度且小于等于90度。本實施例中，所述電子發(fā)射表面182垂直于所述絕緣基底11的第一表面112且面對所述陰極發(fā)射體16設(shè)置。所述場發(fā)射陰極裝置10進(jìn)一步可包括一第三電極板19，該第三電極板19與所述絕緣基板11間隔設(shè)置。該第三電極板19包括一基板192及一第三電極191，所述第三電極191設(shè)置于所述基板192面對所述絕緣基板11的表面?？梢岳斫猓龅谌姌O板191是可選擇的結(jié)構(gòu)。所述場發(fā)射陰極裝置10在應(yīng)用時，所述第一電極12與所述第二電極14可分別用作陰極電極與柵極電極，施加一電壓在第一電極12和第二電極14之間以在第一電極12和第二電極14之間形成一電場。在第一電極12和第二電極14的電場作用下，陰極發(fā)射體16 發(fā)射出初級電子。所述電場的電力線為由第一電極12指向第二電極14。陰極發(fā)射體16與次級電子發(fā)射材料18間隔且相對設(shè)置，且所述次級電子發(fā)射材料18位于所述陰極發(fā)射體 16和第二電極14之間，因此，次級電子發(fā)射材料18位于第一電極12和所述第二電極14的電力線上，進(jìn)而初級電子會在電場作用下飛向次級電子發(fā)射材料18且轟擊在次級電子發(fā)射材料18上。次級電子發(fā)射材料18在初級電子的轟擊下發(fā)射出次級電子。由于次級電子發(fā)射材料18的電流放大性能，其可以在初級電子的轟擊下發(fā)射出遠(yuǎn)大于初級電子數(shù)量的次級電子，從而將初級電子的電流進(jìn)行了一次放大。所述第三電極191可用作陽極電極，在應(yīng)用中，可在第三電極191上施加一電壓，次級電子發(fā)射材料18發(fā)射出的電子在第三電極 191的電壓吸引下飛向第三電極191，通過第三電極191可以控制次級電子發(fā)射材料18發(fā)射出的次級電子的運動方向。請參閱圖3，本發(fā)明第二實施例提供一種場發(fā)射陰極裝置20，所述場發(fā)射陰極裝置20包括一絕緣基板21以及設(shè)置于絕緣基板21上的一第一電極22、一第二電極24、至少一陰極發(fā)射體26以及一次級電子發(fā)射材料觀。所述第一電極22、一第二電極M、至少一陰極發(fā)射體26以及一次級電子發(fā)射材料觀組成一場發(fā)射單元。第二實施例提供的場發(fā)射陰極裝置20的結(jié)構(gòu)與第一實施例的場發(fā)射陰極裝置10基本相同，其區(qū)別在于所述次級電子發(fā)射材料觀獨立設(shè)置在所述絕緣基底21表面并與所述第二電極M間隔設(shè)置。所述次級電子發(fā)射材料觀具有的電子發(fā)射表面282為一面對所述陰極發(fā)射體沈且背向所述絕緣基底21的斜面，該電子發(fā)射表面觀2與所述陰極發(fā)射體沈的延長線相交且形成一角度 α為45度。沿遠(yuǎn)離所述陰極發(fā)射體沈的方向，所述次級電子發(fā)射材料觀的電子發(fā)射表面 282的高度逐漸增加。由于電子發(fā)射表面282與所述陰極發(fā)射體沈的延長線形成一 45度的夾角，因此， 所述電子發(fā)射表面282與陰極發(fā)射體沈相對的面積增大，即所述電子發(fā)射表面282的有效發(fā)射面積增加，由電子發(fā)射表面282發(fā)射出的電流也將增大。請參閱圖4，本發(fā)明第三實施例提供一種場發(fā)射陰極裝置30，所述場發(fā)射陰極裝置30包括一絕緣基板31以及設(shè)置于絕緣基板31上的一第一電極32、一第二電極34、至少一陰極發(fā)射體36以及一次級電子發(fā)射材料38。所述第一電極32、一第二電極34、至少一陰極發(fā)射體36以及一次級電子發(fā)射材料38組成一場發(fā)射單元。第三實施例提供的場發(fā)射陰極裝置30的結(jié)構(gòu)與第一實施例的場發(fā)射陰極裝置10基本相似，其區(qū)別在于所述次級電子發(fā)射材料38設(shè)置在所述第二電極34的與陰極發(fā)射體36相對的表面，所述次級電子發(fā)射材料38還同時設(shè)置于所述絕緣基板31的表面。且所述次級電子發(fā)射材料38具有的電子發(fā)射表面382為一階梯形狀表面。這種具有階梯形狀電子發(fā)射表面382的次級電子發(fā)射材料38的制備方法為采用印刷圖案的大小遞減且多次印刷的絲網(wǎng)印刷的方法制備。通過次級電子發(fā)射材料38的階梯形狀電子發(fā)射表面382，可進(jìn)一步增大次級電子發(fā)射材料38的有效發(fā)射面積，進(jìn)而增大了場發(fā)射陰極裝置30發(fā)射出的電流。請參閱圖5，本發(fā)明第四實施例提供一種場發(fā)射陰極裝置40，所述場發(fā)射陰極裝置40包括一絕緣基板41以及設(shè)置于絕緣基板41上的一第一電極42、一第二電極44、至少一陰極發(fā)射體46以及一次級電子發(fā)射材料48。所述第一電極42、一第二電極44、至少一陰極發(fā)射體46以及一次級電子發(fā)射材料48組成一場發(fā)射單元。第三實施例提供的場發(fā)射陰極裝置40的結(jié)構(gòu)與第一實施例的場發(fā)射陰極裝置10基本相同，其區(qū)別在于所述次級電子發(fā)射材料38僅設(shè)置在所述第二電極34的表面，且包住第二電極34的表面，所述次級電子發(fā)射材料38至少部分位于所述第一電極42與第二電極44之間，且部分面對說述陰極發(fā)射體46。請參閱圖6，本發(fā)明第五實施例提供一種場發(fā)射陰極裝置50，所述場發(fā)射陰極裝置50包括一絕緣基板51以及設(shè)置于絕緣基板51上的一第一電極52、一第二電極54、至少一陰極發(fā)射體56。所述第一電極52、一第二電極54、至少一陰極發(fā)射體56形成一場發(fā)射單元。第三實施例提供的場發(fā)射陰極裝置50的結(jié)構(gòu)與第一實施例的場發(fā)射陰極裝置10 基本相同，其區(qū)別在于所述第二電極M為導(dǎo)電材料542與所述次級電子發(fā)射材料544復(fù)合形成一復(fù)合結(jié)構(gòu)，具體地，所述次級電子發(fā)射材料544為復(fù)合結(jié)構(gòu)的基體，所述導(dǎo)電材料 542為多個導(dǎo)電材料顆粒分散在次級電子發(fā)射材料544中?；蛘撸运鰧?dǎo)電材料542為復(fù)合結(jié)構(gòu)的基體，所述次級電子發(fā)射材料58分散在所述導(dǎo)電材料542中。該復(fù)合結(jié)構(gòu)既具備導(dǎo)電的性能又具備可以發(fā)射次級電子的性能。請參閱圖7及圖8，本發(fā)明第六實施例提供一種場發(fā)射陰極裝置60，其包括一絕緣基底61，及設(shè)置在所述絕緣基底61上的多個場發(fā)射單元6100，該多個場發(fā)射單元6100呈陣列排列，每個場發(fā)射單元6100包括一第一電極62、一第二電極64、至少一陰極發(fā)射體66 以及一次級電子發(fā)射材料68。每個場發(fā)射單元6100的具體結(jié)構(gòu)與第一實施例中場發(fā)射單元100相同。也可采用第二至第六實施例中的場發(fā)射單元。所述場發(fā)射陰極裝置60進(jìn)一步包括多個行電極引線612與多個列電極引線614。多個行電極引線612平行且等間隔設(shè)置于絕緣基底61上，多個列電極引線614平行且等間隔設(shè)置于絕緣基底61上，且所述多個行電極引線612與多個列電極引線614相互交叉設(shè)置，而且，在行電極引線612與列電極引線614交叉處設(shè)置有一介質(zhì)絕緣層616，該介質(zhì)絕緣層616將行電極引線612與列電極引線614電隔離，以防止短路。每兩個相鄰的行電極引線614與兩個相鄰的列電極引線612 形成一網(wǎng)格610，且每個網(wǎng)格114定位一個場發(fā)射單元6100。所述多個場發(fā)射單元6100對應(yīng)設(shè)置于上述網(wǎng)格610中，且每個網(wǎng)格610中設(shè)置一個場發(fā)射單元6100。該陰極發(fā)射體66設(shè)置于第二電極64與第一電極62之間，且，陰極發(fā)射體66 —端與第一電極62電連接，另一端指向第二電極64。該陰極發(fā)射體66平行于所述絕緣基底61的表面。該陰極發(fā)射體66可與絕緣基底61間隔設(shè)置或直接設(shè)置于絕緣基底 61上。其中，當(dāng)陰極發(fā)射體66與所述絕緣基底61且與絕緣基底61間隔設(shè)置時，可以增強陰極發(fā)射體66的場發(fā)射能力。所述次級電子發(fā)射材料68與所述陰極發(fā)射體66相互間隔且相對設(shè)置。本實施例中，同一行的場發(fā)射單元6100中的第二電極64與同一行電極引線 612電連接，同一列的場發(fā)射單元6100中的第一電極62與同一列電極引線614電連接。所述的絕緣基底61為一絕緣基板，如陶瓷基板、玻璃基板、樹脂基板、石英基板等。所述絕緣基底61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，所述絕緣基底61優(yōu)選為一玻璃基板，其厚度大于1毫米，邊長大于1厘米。所述行電極引線612與列電極引線614為導(dǎo)體，如金屬層等。本實施例中，該多個行電極引線612與多個列電極引線614優(yōu)選為采用導(dǎo)電漿料印制的平面電極，且該多個行電極引線614的行間距為50微米 2厘米，多個列電極引線614的列間距為50微米 2厘米。該行電極引線612與列電極引線614的寬度為30微米 100微米，厚度為10微米 50微米。本實施例中，該行電極引線612與列電極引線614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底61上制備行電極引線612與列電極引線614。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%。所述第一電極62與第二電極64的材料為金屬等。本實施例中，該第一電極62與第二電極64均為平面導(dǎo)體，其尺寸依據(jù)網(wǎng)格610的尺寸決定。該第一電極62和第二電極64直接與上述電極引線連接，從而實現(xiàn)電連接。所述第一電極62與第二電極64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，所述第一電極62與第二電極64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，該第一電極62與第二電極64的材料為導(dǎo)電漿料，通過絲網(wǎng)印刷法印制于絕緣基底61上。該導(dǎo)電漿料的成分與上述電極引線所用的導(dǎo)電漿料的成分相同。所述陰極發(fā)射體66可為一個陰極發(fā)射體66或多個陰極發(fā)射體66，所述陰極發(fā)射體16可為硅線、碳納米管、碳纖維及碳納米管線等中的一種或多種。而且，每個陰極發(fā)射體 66包括一電子發(fā)射端662，該電子發(fā)射端662為陰極發(fā)射體66遠(yuǎn)離第一電極62的一端。本實施例中，陰極發(fā)射體66包括多個平行排列的碳納米管線。采用多個平行排列的碳納米管線作為陰極發(fā)射體66時，每個碳納米管線的一端與第一電極62電連接，另一端指向第二電極64，作為陰極發(fā)射體66的電子發(fā)射端662。該電子發(fā)射端662與第二電極64 之間的距離為1微米 1000微米。該陰極發(fā)射體66 —端與第一電極62的電連接方式可以為通過一導(dǎo)電膠電連接，也可以通過分子間力或者其他方式實現(xiàn)。該碳納米管線的長度為10微米 1厘米，且相鄰的碳納米管線之間的間距為1微米 1000微米。該碳納米管線包括多個沿碳納米管長度方向排列的碳納米管。具體地，該碳納米管線包括多個碳納米管片段，該多個碳納米管片段通過范德華力首尾相連，每一碳納米管片段包括多個相互平行并通過范德華力緊密結(jié)合的碳納米管。所述碳納米管線中的碳納米管包括單壁、雙壁及多壁碳納米管中的一種或多種。所述碳納米管的長度范圍為10微米 100微米，且碳納米管的直徑小于15納米。請參閱圖9和圖10，本發(fā)明第七實施例提供一種使用上述第六實施例場發(fā)射陰極裝置60的場發(fā)射顯示器70，該場發(fā)射顯示器70包括一陽極裝置710及與該陽極裝置710 間隔設(shè)置的一場發(fā)射陰極裝置720。所述陽極裝置710與所述場發(fā)射陰極裝置720相對且
保持一定距離設(shè)置。所述陽極裝置710包括一絕緣透明基底712，一透明陽極714及涂覆于透明陽極 714上的熒光層716。所述透明陽極714可為氧化銦錫薄膜、氧化鋅薄膜、碳納米管薄膜或者石墨烯薄膜。所述陽極裝置710通過一絕緣支撐體718與場發(fā)射陰極裝置720中的絕緣基底722的四周封接。所述場發(fā)射陰極裝置720中的次級電子發(fā)射材料78與陽極裝置710 中的熒光層716相對設(shè)置?？蛇x擇地，所述陽極裝置710還可以包括一絕緣透明基底，一設(shè)置于所述絕緣透明基底表面上的熒光粉層以及一設(shè)置于所述熒光粉層上的鏡面電極層。該鏡面電極層可以由鋁形成。所述場發(fā)射陰極裝置720為第六實施例中的場發(fā)射陰極裝置60。所述場發(fā)射陰極裝置720包括一絕緣基底722、多個行電極引線與多個列電極引線724，每兩個相鄰的行電極引線與兩個相鄰的列電極引線7M形成一網(wǎng)格。多個場發(fā)射單元7300分別設(shè)置于所述網(wǎng)格728的內(nèi)部。每一網(wǎng)格728的內(nèi)部均設(shè)置有一個場發(fā)射單元7300。場發(fā)射顯示器70在應(yīng)用時，分別施加不同電壓給行電極引線、列電極引線7M和陽極714。場發(fā)射單元7300在行電極引線和列電極引線724的電壓作用下發(fā)射出電子。由場發(fā)射單元7300發(fā)射出的電子在陽極714的電場作用下，最終打到陽極714上，打在涂覆CN 102543633 A
透明陽極714上的熒光層716，發(fā)出熒光，實現(xiàn)場發(fā)射顯示器70的顯示功能。由于行電極引線之間相互絕緣、列電極引線7M之間相互絕緣，因此，通過選擇性地在不同的行電極引線和列電極引線7M之間施加不同的電壓，可控制不同位置的場發(fā)射單元7300發(fā)射電子，電子打在陽極裝置710的熒光層716的不同位置，從而使熒光層716的不同位置發(fā)光，使場發(fā)射顯示器70根據(jù)需要顯示不同的畫面。本發(fā)明提供的場發(fā)射陰極裝置以及場發(fā)射顯示器具有以下優(yōu)點其一，通過次級電子發(fā)射材料的電流放大性能，該場發(fā)射陰極裝置在較小的工作電壓下就可以獲得較大的場發(fā)射電流，采用該場發(fā)射陰極裝置的場發(fā)射顯示器也可以獲得較大的電流；其二，所述陰極發(fā)射體與所述次級電子發(fā)射材料相對設(shè)置，且所述次級電子發(fā)射材料設(shè)置于所述第一電極和第二電極之間，因此，陰極發(fā)射體發(fā)射出的電子極易在第一電極和第二電極的電場作用下轟擊所述次級電子發(fā)射材料，從而增大了所述場發(fā)射陰極裝置的發(fā)射電流，進(jìn)而增大了采用該場發(fā)射陰極裝置的場發(fā)射顯示器的電流；其三，通過次級電子發(fā)射材料的電流放大性能，可減小施加于所述第一電極和第二電極上的電壓，從而使整個場發(fā)射陰極裝置的壽命增長，進(jìn)而使采用該種場發(fā)射陰極裝置的場發(fā)射顯示器的壽命也增長。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)射陰極裝置，所述場發(fā)射陰極裝置包括一絕緣基板，該絕緣基板具有一表面；一第一電極與一第二電極相互間隔地設(shè)置于所述絕緣基板的所述表面；至少一陰極發(fā)射體，該陰極發(fā)射體與所述第一電極電連接；其特征在于，所述場發(fā)射陰極裝置進(jìn)一步包括一次級電子發(fā)射材料，所述次級電子發(fā)射材料至少部分設(shè)置于所述第一電極和第二電極之間，且所述陰極發(fā)射體與所述次級電子發(fā)射材料相對且間隔設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射陰極裝置，其特征在于，所述次級電子發(fā)射材料設(shè)置在所述絕緣基板表面并與所述第一電極間隔設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射陰極裝置，其特征在于，所述次級電子發(fā)射材料設(shè)置在所述第二電極表面。
4.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射陰極裝置，其特征在于，所述陰極發(fā)射體平行于絕緣基板的所述表面。
5.如權(quán)利要求4所述的場發(fā)射陰極裝置，其特征在于，所述陰極發(fā)射體為線狀發(fā)射體， 包括硅線、碳納米管、碳纖維及碳納米管線中的一種或多種。
6.如權(quán)利要求5所述的場發(fā)射陰極裝置，其特征在于，所述陰極發(fā)射體的延長線與所述次級電子發(fā)射材料相交。
7.如權(quán)利要求6所述的場發(fā)射陰極裝置，其特征在于，所述次級電子發(fā)射材料具有至少一表面面對所述陰極發(fā)射體且背對所述絕緣基板。
8.如權(quán)利要求7所述的場發(fā)射陰極裝置，其特征在于，所述次級電子發(fā)射材料的所述表面為平面或曲面。
9.如權(quán)利要求7所述的場發(fā)射陰極裝置，其特征在于，所述次級電子發(fā)射材料的所述表面與所述陰極發(fā)射體的延長線形成一角度α，該角度α大于0度小于等于90度。
10.如權(quán)利要求7所述的場發(fā)射陰極裝置，其特征在于，沿遠(yuǎn)離所述陰極發(fā)射體的方向，所述次級電子發(fā)射材料的所述表面的高度逐漸增加。
11.如權(quán)利要求7所述的場發(fā)射陰極裝置，其特征在于，所述次級電子發(fā)射材料的所述表面為階梯形狀表面。
12.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射陰極裝置，其特征在于，所述場發(fā)射陰極裝置進(jìn)一步包括一第三電極板與所述絕緣基板的所述表面間隔且相對設(shè)置，該第三電極板包括一第三電極與所述絕緣基板相對設(shè)置。
13.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射陰極裝置，其特征在于，所述次級電極發(fā)射體的材料為氧化鎂、氧化鈹、氧化鋇、氧化銫、氧化鈣、氧化鍶、氟化鎂或氟化鈹。
14.一種場發(fā)射陰極裝置，所述場發(fā)射陰極裝置包括一絕緣基板，該絕緣基板具有一表面；一第一電極設(shè)置于所述絕緣基板的所述表面；一陰極發(fā)射體，該陰極發(fā)射體與所述第一電極電連接；其特征在于，所述場發(fā)射陰極裝置進(jìn)一步包括一第二電極，所述第二電極為導(dǎo)電材料與所述次級電子發(fā)射材料復(fù)合形成的一復(fù)合結(jié)構(gòu)。
15.如權(quán)利要求14所述的場發(fā)射陰極裝置，其特征在于，所述復(fù)合結(jié)構(gòu)中所述次級電子發(fā)射材料為復(fù)合結(jié)構(gòu)的基體，所述導(dǎo)電材料為多個導(dǎo)電材料顆粒分散在次級電子發(fā)射材料中。
16.如權(quán)利要求14所述的場發(fā)射陰極裝置，其特征在于，所述復(fù)合結(jié)構(gòu)中所述導(dǎo)電材料為復(fù)合結(jié)構(gòu)的基體，所述次級電子發(fā)射材料分散在所述導(dǎo)電材料中。
17.—種場發(fā)射陰極裝置，其包括 一絕緣基底；多個行電極引線與列電極引線分別平行且等間隔設(shè)置于絕緣基底上，該多個行電極引線與多個列電極引線相互交叉設(shè)置，每兩個相鄰的行電極引線與兩個相鄰的列電極引線形成一個網(wǎng)格，行電極引線與列電極引線之間電絕緣；多個場發(fā)射單元，每個場發(fā)射單元對應(yīng)一個網(wǎng)格設(shè)置，每個場發(fā)射單元進(jìn)一步包括一第一電極；一陰極發(fā)射體，該陰極發(fā)射體與第一電極電連接；一第二電極，該第二電極與所述第一電極分別與所述行電極引線與列電極引線電連接；其特征在于，所述場發(fā)射單元進(jìn)一步包括一次級電子發(fā)射材料，所述陰極發(fā)射體與所述次級電子發(fā)射材料間隔且相對設(shè)置，由所述陰極發(fā)射體發(fā)射的電子轟擊所述次級電子發(fā)射材料。
18.一種場發(fā)射顯示器，其包括一熒光屏陽極結(jié)構(gòu)及與該熒光屏陽極結(jié)構(gòu)間隔設(shè)置的一場發(fā)射陰極裝置，該場發(fā)射陰極裝置包括一絕緣基底；多個行電極引線與列電極引線分別平行且等間隔設(shè)置于絕緣基底上，該多個行電極引線與多個列電極引線相互交叉設(shè)置，每兩個相鄰的行電極引線與兩個相鄰的列電極引線形成一個網(wǎng)格，行電極引線與列電極引線之間電絕緣；多個場發(fā)射單元，每個場發(fā)射單元對應(yīng)一個網(wǎng)格設(shè)置，每個場發(fā)射單元進(jìn)一步包括一第一電極；一陰極發(fā)射體，該陰極發(fā)射體與第一電極電連接；一第二電極，該第二電極與所述第一電極之間形成一電場，在該電場作用下由所述陰極發(fā)射體發(fā)射電子；其特征在于，所述陰極發(fā)射體平行于所述絕緣基底的表面，所述場發(fā)射單元進(jìn)一步包括一次級電子發(fā)射材料，所述陰極發(fā)射體與所述次級電子發(fā)射材料間隔且相對設(shè)置，由所述陰極發(fā)射體發(fā)射的電子轟擊所述次級電子發(fā)射材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種場發(fā)射陰極裝置，所述場發(fā)射陰極裝置包括一絕緣基板，該絕緣基板具有一表面；一第一電極與一第二電極相互間隔地設(shè)置于所述絕緣基板的所述表面；一陰極發(fā)射體，該陰極發(fā)射體與所述第一電極電連接；所述場發(fā)射陰極裝置進(jìn)一步包括一次級電子發(fā)射材料，所述次級電子發(fā)射材料至少部分設(shè)置于所述第一電極和第二電極之間，且所述陰極發(fā)射體與所述次級電子發(fā)射材料相對且間隔設(shè)置。本發(fā)明還涉及采用上述場發(fā)射陰極裝置的場發(fā)射顯示器。
文檔編號H01J31/12GK102543633SQ20101061838
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者周段亮, 柳鵬, 范守善, 陳丕瑾 申請人:清華大學(xué), 鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司