专利名称：场发射像素管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种场发射元件，尤其涉及一种场发射像素管。
背景技术：
场发射电子源以及利用该电子源轰击焚光物质而发光的场发射发光技术 已经在场发射平面显示器等领域得到应用。这种场发射技术是在真空环境下， 利用外加电场作用将尖端的电子激发出来，电子轰击荧光粉发出可见光从而 进行显示。在传统场发射电子源中， 一般采用微细钼金属尖端或矽尖端作为 电子发射端，随着纳米技术的发展，最近还采用纳米碳管作为电子发射端。
为了有效的利用荧光粉的发光效率，像素管一般工作在IO千伏左右的高 压下，然而碳纳米管在强电压下很容易损坏，导致发射不稳定。
发明内容
有鉴于此，提供一种可以在高压下稳定工作的场发射元件实为必要。
一种场发射像素管，其包括 一个中空壳体，该中空壳体具有一出光部， 该出光部的内壁依次设有一荧光层和一阳极层，所述中空壳体内部是真空密 封的，该中空壳体内有一个金属筒，该金属筒内壁设有一层经固化的浆料层， 该浆料层含有导电的纳米材料，该金属筒与至少一个阴极电极电连接。
相对于现有技术，所述场发射像素管的金属筒对电场有很强的屏蔽作 用，将含有碳纳米管的浆料涂于金属筒的内壁作为阴极，可有效的减弱碳纳 米管周围的电场，使得碳纳米管可以在10千伏或更高的电压下稳定的工作。
图1是本发明实施例提供的场发射像素管的剖面示意图。
图2是本发明实施例提供的场发射像素管沿图i中n-n方向的截面示意图。
具体实施例方式
以下将结合附图对本发明作进一步详细说明。
本实施例提供一种场发射像素管10。请参阅图l和图2，该场发射像素 管10包括 一个中空壳体11,该中空壳体11具有一出光部12，该出光部 12的内壁依次设有一焚光层13和一阳极层14,所述中空壳体11内部是真空 密封的，该中空壳体11内有一个金属筒16，该金属筒16内壁设有一层经固 化的浆料层17,该浆料层17含有导电的纳米材料，该金属筒16与至少一个 阴极电极电连接。在本实施例中该金属筒16分别与两个阴极电极电连接，该 两个阴极电极分别为第一阴极电极18和第二阴极电极19。
该中空壳体11内部是真空密封的，在本实施例中，该壳体ll为中空圓 柱体，且该壳体11的材料为石英玻璃或玻璃。可以理解的是，该壳体ll还 可以是中空的多边形棱柱，同时该壳体11的出光部12可以为平面也可以为 球面或非球面，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择。
所述焚光层13沉积在出光部12的内壁上。该荧光层13可以由白色焚光 粉或彩色荧光粉组成。当电子轰击荧光层13时可发出白色或彩色可见光。所 述阳极层14镀在沉积有焚光层13的出光部12内壁上并将荧光层13覆盖， 起到导电并反射焚光粉发光的作用。该阳极层14为金属膜，具有良好的导电 性和镜面平整度，在本实施例中，该阳极层14为铝膜。
在本实施例中，所述金属筒16为一圓筒，且该金属筒16的中心轴垂直 于出光部12。可以理解的是，该金属筒16还可以为方筒、多边形筒等其它 筒状结构。
所述金属筒16内壁有一层经固化的浆料层17,该浆料层17含有导电的 纳米材料，所述纳米材料可以选自碳纳米管、碳纳米棒、碳60，碳纳米颗粒、 导电金属或半导体的纳米管、纳米线、纳米棒，纳米带及其混合物中的任意 一种，本实施例中选用碳纳米管。将配好的浆料层17涂敷于金属筒16内壁 并将其固化，最后用橡皮摩擦金属筒16内壁，使更多的浆料层17中的碳纳 米管露头，增强其场发射性能。金属筒16对碳纳米管发射体的屏蔽作用取决 于浆料层17边缘与金属筒16边缘的距离，距离越大，屏蔽作用越强；还取 决于金属筒16的直径，直径越小，屏蔽作用越强。
所述金属筒16分别与第一阴极电极18和第二阴极电极19电连接。该第 一阴极电极18与该第二阴极电极19穿过所述壳体11并延伸至壳体11外部。 在第 一 阴极电极18和第二阴极电极19穿过的部位可采用玻璃封接技术密封， 以保i正壳体11内部的密封性。
该场发射像素管10进一步包括一个阳极电极15。该阳极电极15与阳极 层14电连接。该阳极电极15穿过所述壳体11延伸至壳体11外部。在阳极 电极15穿过的部位可采用玻璃封接技术密封，以保证壳体11内部的密封性。
该场发射像素管IO进一步包括一吸气剂20，用于吸附场发射像素管10 内残余气体，维持场发射像素管10内部的真空度。该吸气剂20可以为蒸散 型吸气剂，在壳体11封接后通过高频加热蒸镀的方法形成在靠近第一阴极电 极18和第二阴极电极19的壳体11内壁上。该吸气剂20也可以为非蒸散型 吸气剂，固定在靠近第一阴极电极18和第二阴极电极19的壳体11内壁上， 或者固定在金属筒16的内壁或外壁。
该场发射像素管10进一步包括一排气孔21，该排气孔21外接真空泵， 用以将壳体11抽真空。封装时，先通过排气孔21使场发射像素管10达到一 定的真空度后再进行最后的封装。
当该场发射像素管10工作时，分别给阳极电极15与第一阴极电极18、 第二阴极电极19之间加上电压形成电场，通过电场作用，金属筒ll内壁的 浆料层17中的碳纳米管发射出电子，电子穿透阳极层14轰击荧光层13,发 出可见光。可见光一部分直接从出光部12射出， 一部分射在阳极层14上。 阳极层14将其反射并最终透过出光部12射出。多个这样的场发射像素管10 排列起来可以进行照明或信息显示。
相对于现有技术，所述场发射像素管10的金属筒16对电场有很强的屏 蔽作用，将含有碳纳米管的浆料涂于金属筒16的内壁作为阴极，则可以有效 的减弱碳纳米管周围的电场，使得碳纳米管可以在10千伏或更高的电压下稳 定的工作。
另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化，当然，这些 依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。
权利要求
1.一种场发射像素管，其包括一个中空壳体，该中空壳体具有一出光部，该出光部的内壁依次设有一荧光层和一阳极层，所述中空壳体内部是真空密封的，其特征在于该中空壳体内有一个金属筒，该金属筒内壁设有一层经固化的浆料层，该浆料层含有导电的纳米材料，该金属筒与至少一个阴极电极电连接。
2. 如权利要求1所述的场发射像素管，其特征在于，该中空壳体为中空圓柱体。
3. 如权利要求1所述的场发射像素管，其特征在于，该中空壳体为玻璃或石 英玻璃。
4. 如权利要求1所述的场发射像素管，其特征在于，该阳极层为铝膜。
5. 如权利要求1所述的场发射像素管，其特征在于，进一步包括一个阳极电 极，该阳极电极与所述阳极层电连接，且穿过所述壳体延伸至该壳体外部。
6. 如权利要求1所述的场发射像素管，其特征在于，该至少一个阴极电极穿 过所述壳体延伸至该壳体外部。
7. 如权利要求1所述的场发射像素管，其特征在于，该荧光层的材料选自白 色荧光粉和彩色荧光粉。
8. 如权利要求1所述的场发射像素管，其特征在于，进一步包括吸气剂，该 吸气剂形成于靠近该至少一个阴极电极的壳体内壁上。
9. 如权利要求1所述的场发射像素管，其特征在于，该纳米材料选自碳纳米 管、碳纳米棒、碳60、碳纳米颗粒、导电金属或半导体的纳米管、纳米线、 纳米棒、纳米带及其混合物中的任意一种。
全文摘要
本发明涉及一种场发射像素管。该场发射像素管包括一个中空壳体，该中空壳体具有一出光部，该出光部的内壁依次设有一荧光层和一阳极层，所述中空壳体内部是真空密封的，该中空壳体内有一个金属筒，该金属筒内壁设有一层经固化的浆料层，该浆料层含有导电的纳米材料，该金属筒与至少一个阴极电极电连接。该场发射像素管的金属筒对电场有很强的屏蔽作用，可以有效的减弱碳纳米管表面的电场，使得碳纳米管可以在10千伏或更高的电压下稳定的工作。
文档编号H01J1/304GK101114563SQ20061006180
公开日2008年1月30日 申请日期2006年7月26日 优先权日2006年7月26日
发明者亮 刘, 洁 唐, 杨远超, 范守善 申请人:清华大学;鸿富锦精密工业(深圳)有限公司