[發明專利]場發射陰極裝置及場發射顯示器

有效

• 申請號: 201010600408.4
• 申請日: 2010-12-22
• 公開（公告）號: CN102074441A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 郝海燕;唐潔;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: H01J29/04
• 分類號: H01J29/04;H01J29/08;H01J29/86;H01J31/12
• 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陰極裝置及場發射顯示器。

背景技術

場發射顯示器是繼陰極射線管(CRT)顯示器和液晶(LCD)顯示器之后，最具發展潛力的下一代新興技術。相對于現有的顯示器，場發射顯示器具有顯示效果好、視角大、功耗小以及體積小等優點，近年來越來越受到重視。

一般而言，場發射顯示器的結構可以分為二極型和三極型。所謂二極型即包括有陽極和陰極的場發射裝置，這種結構由于需要施加高電壓，而且均勻性以及電子發射難以控制，僅適用于字符顯示，不適用于圖形和圖像顯示。三極型則是在二極型場發射裝置的基礎上增加柵網來控制電子發射的場發射裝置，可以實現在較低電壓條件下發出電子，而且電子發射容易通過柵網來精確控制。因此，三極型場發射顯示器中，這種由產生電子的陰極和引出電子并將電子加速的柵網構成的場發射陰極裝置成為目前較為常用的一種場發射陰極裝置。

請參閱圖1和圖2，現有技術中提供一種場發射陰極裝置100，其包括：一絕緣基底102；多個條形陰極電極104，該多個條形陰極電極104平行且間隔設置于該絕緣基底102表面；多個場發射元件106，該多個場發射元件106間隔設置于多個條形陰極電極104的表面；多個介質條108，該多個介質條108平行且間隔設置于絕緣基底102之上，該多個介質條108與多個條形陰極電極104相互垂直，該多個介質條108覆蓋上述多個條形陰極電極104的部分區域，并相對于每個場發射元件106設有通孔；多個條形柵網110通過所述介質條108支撐，該多個條形柵網110與條形陰極電極104異面垂直。一固定層113設置于所述條形柵網110的遠離介質條108的上方。由于柵網110的材料多為金屬，而介質條108的材料多為絕緣材料，因此，柵網110與介質條108之間的結合不牢固。固定層113用于固定柵網110，使柵網110不易變形。

所述場發射陰極裝置100在應用過程中，場發射元件106在柵網110的電壓下發射出電子，該部分電子穿過柵網110。由于固定層113覆蓋部分陰極104，且固定層113僅對應場發射元件106的位置設有通孔。因此，固定層113的邊緣與場發射元件106的邊緣距離很近。穿過柵網110的電子受到靠近固定層113的柵網110的電壓的吸引進而打在固定層113上。固定層113在電子的打擊下發射出了較多的二次電子。該部分二次電子是由固定層113發射出，且其方向雜亂無章，進而導致像素點邊界發散呈現不規則圖形的現象。固定層113發射出二次電子后荷電逐漸形成一高電位，從而進一步吸引穿過柵網110的電子，使電子偏離其垂直于陰極電極104飛行的方向。請參閱圖3，應用所述場發射陰極裝置100的場發射顯示器的像素點邊界發散呈現不規則圖形的現象。

發明內容

有鑒于此，確有必要提供一種工作狀態時能夠獲得清晰像素的場發射陰極裝置及場發射顯示器。

一種場發射陰極裝置，包括：一絕緣基底；多個條形陰極相互平行且等間隔設置于該絕緣基底的表面；多個隔離體間隔設置于所述絕緣基底的表面；多個條形柵網相互平行且等間隔設置，該多個條形柵網與多個條形陰極異面垂直且交叉設置，每一條形柵網均通過所述隔離體支撐，與所述條形陰極間隔設置；多個場發射元件分別設置于所述多個條形陰極與所述多個條形柵網的交叉位置并與所述條形陰極電連接；多個固定層分別對應于所述多個隔離體設置于所述條形柵網表面，將條形柵網夾持于所述固定層與隔離體之間，所述多個隔離體分別位于所述多個條形陰極之間并與所述條形陰極間隔設置，所述場發射陰極裝置進一步滿足以下條件：D1≤D2/10，其中，所述隔離體的寬度定義為D1，相鄰兩個場發射元件的中心線之間的距離定義為D2。

一種場發射顯示器，其包括一陽極裝置及與該陽極裝置間隔設置的一場發射陰極裝置，該場發射陰極裝置包括：一絕緣基底；多個條形陰極相互平行且等間隔設置于該絕緣基底的表面；多個隔離體間隔設置于所述絕緣基底的表面；多個條形柵網相互平行且等間隔設置，并與多個條形陰極異面垂直，且每一條形柵網均通過隔離體支撐，與所述條形陰極間隔設置；多個場發射元件分別設置于所述多個條形陰極與所述多個條形柵網的交叉位置并與所述條形陰極電連接；多個固定層分別對應于所述多個隔離體設置于柵網表面，將柵網夾持固定于所述固定層與隔離體之間，所述多個隔離體分別位于所述多個條形陰極之間并與所述條形陰極間隔設置，所述隔離體的設置進一步滿足以下條件：(1)D1≤D2/10，其中，所述隔離體的寬度定義為D1，相鄰兩個場發射元件的中心線之間的距離定義為D2。