[發(fā)明專利]電子發(fā)射裝置及顯示裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110296578.2
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN103035461A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柳鵬;范守善;魏洋
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司
• 主分類號(hào): H01J29/46
• 分類號(hào): H01J29/46;H01J31/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電子發(fā)射裝置及采用所述電子發(fā)射裝置的顯示裝置。

背景技術(shù)

電子發(fā)射顯示裝置在各種真空電子學(xué)器件和設(shè)備中是不可缺少的部分。在顯示技術(shù)領(lǐng)域，電子發(fā)射顯示裝置因其具有高亮度、高效率、大視角，功耗小以及體積小等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于汽車、家用視聽電器、工業(yè)儀器等領(lǐng)域。

傳統(tǒng)的電子發(fā)射顯示裝置的結(jié)構(gòu)可以分為二極型和三極型。二極型電子發(fā)射顯示裝置包括有陽極和陰極，這種結(jié)構(gòu)由于需要施加高電壓，而且均勻性以及電子發(fā)射難以控制，僅適用于字符顯示，不適用于圖形和圖像顯示。三極型結(jié)構(gòu)則是在二極型基礎(chǔ)上改進(jìn)，增加?xùn)艠O來控制電子發(fā)射，可以實(shí)現(xiàn)在較低電壓條件下發(fā)出電子，而且電子發(fā)射容易通過柵極來精確控制。因此，三極型電子發(fā)射顯示裝置中，這種由產(chǎn)生電子的陰極和引出電子并將電子加速的柵極構(gòu)成的電子發(fā)射裝置成為目前較為常用的一種方式。

現(xiàn)有的常用的電子發(fā)射裝置通常包括陰極、絕緣支撐體和柵極。陰極包括多個(gè)電子發(fā)射體。絕緣支撐體設(shè)置于陰極上，對應(yīng)于電子發(fā)射體開有通孔。柵極設(shè)置于絕緣支撐體上，對應(yīng)于電子發(fā)射體開有通孔。使用時(shí)，施加不同電壓在柵極和陰極上，電子從電子發(fā)射體發(fā)射出，并穿過絕緣支撐體及柵極的通孔，發(fā)射出來。

現(xiàn)有的電子發(fā)射裝置中，其柵極常采用多孔的金屬柵網(wǎng)結(jié)構(gòu)。金屬柵網(wǎng)上的多個(gè)網(wǎng)孔即柵極的柵孔，柵孔的孔徑應(yīng)盡量較小，這是因?yàn)槲⑿〉臇趴撞粌H可以使柵孔內(nèi)外形成更均勻的空間電場，而且可以降低柵極電壓，從而降低電子束的發(fā)散（請參見“具有微小柵極孔徑的場發(fā)射陰極的模擬”，宋翠華，真空電子技術(shù)，場發(fā)射與真空微電子會(huì)議專輯，2006）。這種金屬柵極存在以下缺點(diǎn)：其一，由于受工藝條件的限制，這種金屬柵網(wǎng)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)孔一般通過化學(xué)腐蝕工藝制得（請參見“New?Type?Gate?Electrode?of?CNT~FED?Fabricated?by?Chemical?Corrosive?method”，Chen?Jing，Journal?of?Southeast?University，V23，P241（2007）），孔徑一般都大于10微米，因此無法進(jìn)一步提高柵極柵孔內(nèi)外的空間電場均勻性，從而無法進(jìn)一步改善電子發(fā)射裝置發(fā)射電子的速度的均勻性；其二，為了提高電子的透過率，柵網(wǎng)應(yīng)盡量增大孔徑并減小絲徑，但這種結(jié)果會(huì)降低柵網(wǎng)的機(jī)械強(qiáng)度，使柵極壽命較短；其三，由于金屬的密度較大，這種金屬柵極的質(zhì)量較大，因此使電子發(fā)射裝置質(zhì)量較大，限制了電子發(fā)射裝置的應(yīng)用；其四，陰極電子及正離子會(huì)轟擊金屬柵極，這會(huì)造成柵極的破壞，進(jìn)而影響電子發(fā)射裝置的性能。

因此，確有必要提供一種電子發(fā)射裝置及使用所述電子發(fā)射裝置的顯示裝置，所述電子發(fā)射裝置發(fā)射電子的速度均勻，電子發(fā)射率較高，機(jī)械強(qiáng)度較大，質(zhì)量較小，且能具有較強(qiáng)的耐電子及離子轟擊的能力。

發(fā)明內(nèi)容

一種電子發(fā)射裝置，包括一陰極及一柵極，所述柵極與所述陰極間隔設(shè)置并與所述陰極電絕緣，其中，所述柵極為一碳納米管復(fù)合層，該碳納米管復(fù)合層包括一碳納米管層以及一介質(zhì)層包覆于該碳納米管層的整個(gè)表面。

一種電子發(fā)射裝置，包括一陰極及一柵極，所述柵極與所述陰極正對且間隔設(shè)置，其中，所述柵極為一碳納米管復(fù)合層，該碳納米管復(fù)合層包括一碳納米管層以及一介質(zhì)層包覆于該碳納米管層的表面，該碳納米管復(fù)合層為多孔結(jié)構(gòu)。

一種電子發(fā)射裝置，包括一基板以及設(shè)置于該基板表面的多個(gè)電子發(fā)射單元，每個(gè)電子發(fā)射單元包括一陰極及一柵極，所述陰極包括多個(gè)電子發(fā)射體，所述柵極懸空設(shè)置在所述陰極電子發(fā)射體的上方，其中，所述柵極為一碳納米管復(fù)合層，該碳納米管復(fù)合層包括一碳納米管層以及一介質(zhì)層，所述碳納米管層包括多個(gè)碳納米管被所述介質(zhì)層包覆，所述碳納米管層中被介質(zhì)層包覆的碳納米管之間存在空隙。

一種顯示裝置，包括一電子發(fā)射裝置，該電子發(fā)射裝置為上述所描述的電子發(fā)射裝置中的任意一種，以及一陽極，該陽極與所述電子發(fā)射裝置中的陰極相對設(shè)置，所述電子發(fā)射裝置中的柵極設(shè)置在所述陰極與所述陽極之間，并與所述陰極及所述陽極間隔。