[發明專利]場發射像素管

有效

• 申請號: 200710076271.5
• 申請日: 2007-06-29
• 公開（公告）號: CN101335175A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發明（設計）人: 楊遠超;劉亮;姜開利;范守善
• 申請（專利權）人: 清華大學;鴻富錦精密工業(深圳)有限公司
• 主分類號: H01J31/15
• 分類號: H01J31/15;H01J29/02;H01J29/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種場發射元件，尤其涉及一種場發射像素管。

背景技術

場發射電子源以及利用該電子源轟擊熒光物質而發光之場發射發光技術已經在場發射平面顯示器領域得到應用。這種場發射技術是在真空環境下，利用外加電場作用將尖端的電子激發出來。在傳統場發射電子源中，一般采用微細鉬金屬尖端、硅尖端作為電子發射端，隨著納米技術的發展，還采用碳納米管作為電子發射端。

碳納米管線(CNT?yarn)具有優良的場發射性能，在較低的陽極電壓下就具有較大的發射電流，然而這一優點在場發射像素管中卻是缺點。因為場發射像素管的工作原理是電子轟擊熒光粉發光，而熒光粉的最佳工作條件是高電壓、小電流。在低電壓、大電流的條件下工作會嚴重降低熒光粉的發光效率和壽命。

有鑒于此，有必要提供一種可在高電壓、小電流條件下工作的碳納米管線場發射像素管。

發明內容

以下將以實施例說明一種可在高電壓、小電流條件下工作的碳納米管線場發射像素管。

一種場發射像素管，其包括殼體、分別設置在殼體兩端的陽極與陰極，所述陰極包括碳納米管線，所述場發射像素管還包括屏蔽極，所述屏蔽極環繞所述碳納米管線設置。

所述的場發射像素管在工作時，陰極與屏蔽極上接低電位，陽極接高電位。由于屏蔽極可以屏蔽陽極的高壓，其可以顯著降低碳納米管線表面的電場強度，場發射像素管的直徑越小，則這種屏蔽效應越明顯。由于碳納米管線表面的電場強度較低，因此其發射電流降低，但是其工作電壓卻很高。符合場發射像素管的理想工作條件，具有好的發射效果與長的使用壽命。

附圖說明

圖1是第一實施例的場發射像素管結構的剖面示意圖。

圖2是第二實施例的場發射像素管結構的剖面示意圖。

具體實施方式

參閱圖1，第一實施例的場發射像素管100包括殼體10、陰極11、陽極12、熒光層13及屏蔽極14。

殼體10具有一出光部102。殼體10由絕緣材料如石英、玻璃、陶瓷、塑料等制成。其可為中空的圓柱體、長方體、立方體、多棱柱體等。出光部102的光出射面可為平面也可為對光線具發散或會聚作用的曲面。殼體10內被抽成真空狀態。優選的，為了使殼體10內的真空度得以保持，可在殼體10內添加吸氣劑(圖未示)，如蒸散型吸氣劑金屬膜。吸氣劑可采用蒸鍍的方式在殼體密封前形成在殼體10的內壁上。

陰極11與陽極12位于殼體10內，并相對設置于殼體10的兩端。其中陽極設置在靠近殼體10出光部102的一端。陰極11包括支撐體111及設置在支撐體111上的碳納米管線112，支撐體111一端位于殼體10內，另一端延伸至殼體10外，用于連接電源(圖未示)。碳納米管線112設置于支撐體111位于殼體內的一端上。支撐體112為導電材料，支撐體111為碳納米管線112提供支撐并將碳納米管線112電連接到電源上。

碳納米管線112可包括多根相互之間基本平行的碳納米管，碳納米管可為單壁碳納米管或多壁碳納米管。當然也可以采用碳納米管膠線結構。多根碳納米管之間靠范德華力連接在一起。碳納米管線112的長度可為0.1毫米至10毫米，直徑可為1微米至1毫米。碳納米管線112可以通過導電膠如銀膠粘接在支撐體111上，或者將碳納米管線112熔接在支撐體111上。在將碳納米管線112連接到支撐體111上之前，可將碳納米管線112浸泡在溶劑如乙醇內，然后在真空中通電流進行熱處理，使溶劑揮發。經過如此處理的碳納米管線112的導電性及機械強度都得到了加強。

陽極12可為透明的導電薄膜如氧化銦錫薄膜或電子易于穿透的導電薄膜如鋁膜。當陽極12采用透明的導電薄膜時，熒光層13可設置在陽極12面向陰極11的一側上。當陽極12采用電子易于穿透的導電薄膜時，熒光層13可設置在殼體10內壁上，或者設置在陽極12背離陰極11的一側上，還可以填充在陽極12與殼體10之間。本實施例中，陽極12為鋁膜，熒光層13設置在陽極12背離陰極11的一側上。熒光層可為白色熒光粉或彩色熒光粉如紅色熒光粉、藍色熒光粉或綠色熒光粉。

本實施例當中，屏蔽極14為環狀電極，其可粘接在殼體10的外壁上，并且環繞碳納米管線112發射出的電子的飛行路徑設置。在外加電場的作用下，碳納米管線112發射的電子從陰極11飛向陽極12并穿透陽極12轟擊熒光層13，使熒光層13發光。即電子的飛行方向大體沿殼體的中心軸的方向前進。因此屏蔽極14環繞殼體10的中心軸設置即可，優選的，屏蔽極14與殼體10形狀一致，且與殼體10同軸設置。