场发射阴极装置及场发射显示器的制作方法

专利名称：场发射阴极装置及场发射显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种场发射阴极装置及场发射显示器，尤其涉及一种背栅结构的场发 射阴极装置及场发射显示器。
背景技术：
场发射显示器是继阴极射线管(CRT)显示器和液晶(LCD)显示器之后，最具发展 潜力的下一代新兴技术。相对于现有的显示器，场发射显示器具有显示效果好、视角大、功 耗小以及体积小等优点，尤其是基于碳纳米管的场发射显示器，近年来越来越受到重视。一般而言，场发射显示器的结构可以分为二极型和三极型。所谓二极型即包括有 阳极和阴极的场发射结构，这种结构由于需要施加高电压，而且均勻性以及电子发射难以 控制，驱动电路成本高，基本上不适合高分辨率显示器的实际应用。三极型结构则是在二极 型基础上改进，增加栅极来控制电子发射，可以实现在较低电压条件下发出电子，而且电子 发射容易通过栅极来精确控制。而根据栅极设置位置的不同，三极型场发射显示器又可以 分为正栅结构和背栅结构两种。其中，背栅结构的场发射显示器由于工艺简单，制备成本较 低而备受关注。请参阅图9和图10，现有技术提供一种背栅结构的场发射显示器30，其包括一下 基板304，一设置于下基板304表面的栅极层308，一设置于栅极层308表面的隔离层310， 一设置于隔离层310表面阴极层312，一设置于阴极层312表面的电子发射层316，一上基 板302，一设置于上基板302表面的阳极层320以及设置于阳极层320表面的荧光层322。 所述上基板302与下基板304之间定义一真空空间306，以收容其它元件。所述电子发射层 316与荧光层322相对设置。所述电子发射层316通常为一圆形碳纳米管浆料层。然而，现有技术中的背栅结构的场发射显示器30工作时，栅极层308产生的电场 只能从阴极层312的四周渗透到电子发射层316表面。因此，电子发射层316主要靠边缘 发射电子324，从而造成像素点的发光不均勻，产生如图6所示的圆环形显示效果。

发明内容
综上所述，确有必要提供一种像素点均勻发光的背栅结构的场发射阴极装置以及 场发射显示器。—种场发射阴极装置，包括一阴极基板；一栅极电极设置于该阴极基板的表面； 一第一绝缘层设置于所述栅极电极的表面；一阴极电极通过所述第一绝缘层与所述栅极电 极间隔设置；以及一阴极发射层设置于所述阴极电极表面，其中所述第一绝缘层设置有 一第一开孔，所述阴极电极设置有一第二开孔，所述第一开孔与第二开孔对应设置且相互 连通，使所述栅极电极对应该开孔位置的表面暴露，所述阴极发射层仅设置在所述阴极电 极靠近所述第二开孔位置的表面。一种场发射显示器，其包括一阴极基板；多个栅极电极相互平行且间隔设置于 该阴极基板的一表面；多个阴极电极相互平行且间隔设置，该多个阴极电极与多个栅极电极异面交叉设置，所述栅极电极与阴极电极的交叉区域定义一像素区域，且所述阴极电极 与每个像素区域相对应处定义一第二开孔；一第一绝缘层设置于所述多个栅极电极与多 个阴极电极之间，且该第一绝缘层与每个像素区域相对应处定义一第一开孔与第二开孔连 通，所述栅极电极对应所述第一开孔与第二开孔位置的表面暴露；一第二绝缘层设置于所 述多个阴极电极表面，且与每个像素区域相对应处定义一第五开孔，该第五开孔的内径大 于所述第二开孔的内径，使阴极电极靠近第二开孔位置的部分表面暴露；多个环形阴极发 射层分别与所述阴极电极的第二开孔对应设置，且设置于所述阴极电极暴露的表面靠近第 二开孔的位置；一聚焦电极设置于所述第二绝缘层表面，且与每个像素区域相对应处定义 一第四开孔与第五开孔连通；一阳极基板与所述阴极基板相对且间隔设置，所述阳极基板 与阴极基板之间定义一真空空间；一阳极电极设置于所述阳极基板与阴极基板相对的表 面；以及多个荧光粉层设置于阳极电极表面，且与多个环形阴极发射层一一对应设置。与现有技术相比，由于所述第一绝缘层设置有一第一开孔，所述阴极电极设置有 一第二开孔，所述第一开孔与第二开孔对应设置且相互连通，使所述栅极电极对应该开孔 位置的表面暴露，所述阴极发射层仅设置在所述阴极电极靠近所述第二开孔位置的表面， 所以栅极电极的电场可以通过阴极电极的第二开孔渗透到阴极发射层表面，以使环形阴极 发射层发射电子，从而得到发光均勻的圆形像素点。


图1为本发明第一实施例提供的场发射显示器的像素单元的结构示意图。图2为本发明第一实施例提供的场发射显示器的阴极发射层与阴极电极的位置 关系示意图。图3为本发明第一实施例提供的场发射显示器的立体结构示意图。图4为本发明第一实施例提供的场发射显示器的显示效果示意图。图5为本发明第二实施例提供的场发射显示器的像素单元的结构示意图。图6至8为本发明第二实施例提供的场发射显示器的阴极电极的结构示意图。图9为现有技术中的场发射显示器的结构示意图。图10为现有技术中的场发射显示器的显示效果示意图。主要元件符号说明场发射显示器10，20
场发射阴极装置100,200
阳极基板102,202
阴极基板104,204
真空空间106,206
栅极电极108,208
第一绝缘层110,210
第一开孔1102,2102
阴极电极112,212
第二开孔1122,2122
第二绝缘层114,214
第五开孔1142
阴极发射层116,216
第三开孔1162
聚焦电极118,218
第四开孔1182,2182
阳极电极120,220
荧光粉层122,222
电子束124
二次电子发射层126
第七开孔2104
第六开孔2124
第二部分2126
连接部2127
第一部分2128
场发射显示器30
上基板302
下基板304
真空空间306
栅极层308
隔离层310
阴极层312
电子发射层316
阳极层320
荧光层322
电子32具体实施例方式以下将结合附图详细说明本发明实施例提供的场发射阴极装置及场发射显示器。 所述场发射显示器可以包括一个或多个像素单元。以下先以一个像素单元为例进行说明， 再介绍采用多个像素单元的场发射显示器。请参阅图1，本发明第一实施例提供一种场发射显示器10，其包括一阴极基板 104，一栅极电极108，一第一绝缘层110，一阴极电极112，一阴极发射层116，一聚焦电极 118，一阳极基板102，一阳极电极120，以及一荧光粉层122。其中，所述阴极基板104，栅极 电极108，第一绝缘层110，阴极电极112，阴极发射层116，聚焦电极118构成该场发射显示 器10的场发射阴极装置100。所述阳极基板102与所述阴极基板104相对且间隔设置。所述阳极基板102与阴 极基板104之间定义一真空空间106以收容所述栅极电极108，第一绝缘层110，阴极电极 112，阴极发射层116，聚焦电极118，阳极电极120，和荧光粉层122。所述栅极电极108设 置于阴极基板104相对于阳极基板102的一表面。所述第一绝缘层110设置于所述栅极电极108远离阴极基板104的一表面，且该第一绝缘层110定义一第一开孔1102，以使栅极电 极108在对应所述第一开孔1102的位置暴露，并面对所述阳极基板102设置。所述阴极电 极112设置于所述第一绝缘层110远离所述阴极基板104的一表面，并通过所述第一绝缘 层110与所述栅极电极108间隔设置，且该阴极电极112定义一与所述第一开孔1102连通 的第二开孔1122。所述阴极发射层116设置于阴极电极112远离所述阴极基板104的一表 面，且与阴极电极112电连接。优选地，所述阴极发射层116仅设置于所述阴极电极112表 面靠近第二开孔1122的位置。所述阴极发射层116定义一与第二开孔1122连通的第三开 孔1162。所述阳极电极120设置于所述阳极基板102相对于阴极基板104的表面。所述荧 光粉层122设置于阳极电极120表面。所述聚焦电极118设置于阴极电极112与阳极电极 120之间，且定义一第四开孔1182，以使部分阴极电极112与阴极发射层116暴露。所述阴极基板104的材料可以为硅、玻璃、陶瓷、塑料或聚合物。所述阴极基板104 的形状与厚度不限，可以根据实际需要选择。优选地，所述阴极基板104的形状为正方形或 矩形。本实施例中，所述阴极基板104为一正方形玻璃板。所述栅极电极108为一导电层，且其厚度和大小可以根据实际需要选择。所述栅 极电极108可以仅设置于阴极基板104通过第一开孔1102暴露的表面，也可以延伸至第一 绝缘层110与阴极基板104之间。所述栅极电极108与第一开孔1102对应的位置还可以 具有一突起结构(图未示)，以降低开启电压。所述栅极电极108的材料可以为单质金属、 金属合金、氧化铟锡或导电浆料等。可以理解，当阴极基板104为硅片时，该栅极电极108 可以为一硅掺杂层。本实施例中，所述栅极电极108为一厚度为20微米的铝膜。该铝膜通 过磁控溅射法沉积于阴极基板104表面。所述第一绝缘层110设置于所述阴极电极112与栅极电极108之间，用于使所述 阴极电极112与栅极电极108之间电性绝缘。所述第一绝缘层110的材料可以为树脂、厚 膜曝光胶、玻璃、陶瓷、绝缘氧化物或上述材料的混合物等。所述绝缘氧化物包括二氧化硅、 三氧化二铝或氧化铋等，所述第一绝缘层110的厚度和形状可以根据实际需要选择。所述 第一绝缘层110可以直接设置于阴极基板104表面，也可设置于栅极电极108表面。所述 第一绝缘层110为一具有通孔的层状结构，且该通孔定义为所述第一开孔1102。可以理解， 如果第一绝缘层110没有开孔，而阴极电极112具有开孔时，所述阴极发射层116发射的向 栅极电极108方向运动的少数电子会在第一绝缘层110表面积累，从而影响栅极电极108 的电场分布。而所述第一开孔1102可以使阴极发射层116发射的向栅极电极108方向运 动的少数电子达到栅极电极108，并通过栅极电极108导走。本实施例中，所述第一绝缘层 110为一厚度为100微米的光刻胶设置于玻璃板表面，且其定义有一圆形通孔作为第一开 孔1102。所述栅极电极108设置于所述第一绝缘层110与阴极基板104并将第一开孔1102 覆盖。所述阴极电极112设置于第一绝缘层110远离阴极基板104的表面。所述阴极电 极112为一导电层，其材料可以为单质金属、金属合金、氧化铟锡(ITO)或导电浆料等。所 述阴极电极112的厚度和大小可以根据实际需要选择。具体地，所述阴极电极112可以为 一具有通孔的层状结构，且该通孔定义所述第二开孔1122。所述第二开孔1122与第一开孔 1102对应设置且相互连通。优选地，所述第二开孔1122与第一开孔1102同轴设置且具有 相同的孔径。由于所述阴极电极112具有第二开孔1122，因此，所述栅极电极108产生的电场可以通过第一开孔1102和第二开孔1122渗透到阴极发射层116表面，并使阴极发射层 116发射电子。本实施例中，所述阴极电极112为一铝导电层，且具有一圆形通孔作为第二 开孔1122。请进一步参见图2，所述阴极发射层116仅设置在所述阴极电极112靠近第二开孔 1122位置的表面，且所述阴极发射层116为一环形结构，其定义一第三开孔1162。所述阴 极发射层116仅设置于阴极电极112面对阳极电极120且通过第四开孔1182暴露的表面。 所述阴极发射层116可以设置于阴极电极112通过第四开孔1182暴露的部分表面或暴露 的全部表面。优选地，所述阴极发射层116为一圆环形。所述第三开孔1162与上述第二开 孔1122与第一开孔1102对应设置且相互连通，优选地，所述第三开孔1162与上述第二开 孔1122以及第一开孔1102的孔径相同，即第三开孔1162的孔壁与上述第二开孔1122以 及第一开孔1102的孔壁平齐。可以理解，由于阴极发射层116靠近第二开孔1122设置，所 以栅极电极108产生的电场可以通过第二开孔1122渗透到阴极发射层116的整个表面，从 而使得整个阴极发射层116发射电子。所述阴极发射层116包括多个电子发射体，如碳纳米管、纳米碳纤维、或硅纳米线 等。进一步，所述阴极发射层116的表面可进一步设置一层抗离子轰击材料以提高其稳定 性和寿命。所述抗离子轰击材料可选择为碳化锆、碳化铪及六硼化镧等中的一种或多种。本 实施例中，所述阴极发射层116为一环形碳纳米管浆料层。所述碳纳米管浆料包括碳纳米 管、低熔点玻璃粉以及有机载体。其中，有机载体在烘烤过程中蒸发，低熔点玻璃粉在烘烤 过程中熔化并将碳纳米管固定于阴极电极112表面。所述聚焦电极118可以为金属栅网或导电层。所述聚焦电极118设置于阴极电极 112与阳极电极120之间，且定义一第四开孔1182，以使阴极电极112靠近第二开孔1122的 部分表面通过第四开孔1182暴露。所述聚焦电极118可以通过一第二绝缘层114与阴极 电极112间隔设置并电性绝缘。所述第二绝缘层114的材料与所述第一绝缘层110相同， 其厚度和形状可以根据实际需要选择。所述第二绝缘层114设置于阴极电极112远离所述 阴极基板104的表面。所述第二绝缘层114定义一与第四开孔1182相通的第五开孔1142 以使所述部分阴极电极112靠近第二开孔1122的部分表面暴露，从而使得所述阴极发射层 116暴露并直接面对所述阳极基板102设置。本实施例中，所述第四开孔1182与第五开孔 1142同轴设置且孔径相同。可以理解，当所述聚焦电极118为具有自支撑的金属栅网时，所 述聚焦电极118也可以悬空设置于阴极电极112与阳极电极120之间。所述聚焦电极118 的材料可以为金属、合金、氧化铟锡(ITO)或导电浆料等。所述聚焦电极118的厚度和大小 可以根据实际需要选择。所述聚焦电极118用来汇聚所述阴极发射层116发射的电子。所述阳极基板102为一透明基板，其形状与厚度不限，可以根据实际需要选择。优 选地，所述阳极基板102的形状为正方形或矩形。所述阳极基板102和阴极基板104之间 可以通过绝缘条(图未示)缝接以定义所述真空空间106。本实施例中，所述阳极基板102 为一正方形玻璃板。所述阳极电极120为一透明导电层，如碳纳米管膜，氧化铟锡薄膜或铝膜。所述 阳极电极120的形状与厚度不限，可以根据实际需要选择。本实施例中，所述阳极电极120 为一厚度100微米的氧化铟锡薄膜。所述荧光粉层122可以设置于阳极电极120远离阳极基板102的表面或设置于阳极电极120与阳极基板102之间。所述荧光粉层122的形状与厚度不限，可以根据实际需 要选择。优选地，所述荧光粉层122的形状为圆形，且其半径大于等于所述阴极发射层116 的内半径小于等于所述阴极发射层116的外半径。本实施例中，所述荧光粉层122为圆形， 且其半径等于所述阴极发射层116的外半径。所述场发射显示器10工作时，所述阴极电极112接零电位(接地)，所述栅极电极 108施加一正电压VI，所述阳极电极120施加一正电压V2，所述聚焦电极118施加一负电 压V3。所述栅极电极108的工作电压Vl为10伏特 100伏特，所述阳极电极120的工作 电压V2为500伏特 5000伏特，所述聚焦电极118的工作电压V3为负5伏特 负50伏 特。所述栅极电极108产生的电场可以通过第二开孔1122渗透到阴极发射层116表面，并 使阴极发射层116发射电子。所述电子在阳极电极120的电场力作用下射向阳极电极120 并形成电子束124。由于所述聚焦电极118施加一负电压，该负电压对电子具有排斥作用， 从而起到汇聚电子束124的作用。进一步，所述场发射显示器10还可以包括一二次电子发射层126以提高场发射 阴极装置100的电子发射效率。所述二次电子发射层1 设置于第一开孔1102内的栅极 电极108表面。所述二次电子发射层126的材料包括氧化镁(MgO)、氧化铍(BeO)、氟化镁 (MgF2)、氟化铍(BeF2)、氧化铯(CsO)以及氧化钡(BaO)中的一种或几种，其厚度和大小可 以根据实际需要选择。所述二次电子发射层126可以通过涂敷、电子束蒸发、热蒸发或磁控 溅射等方法形成于栅极电极108的表面。可以理解，所述二次电子发射层126的表面还可 以形成有凹凸结构以增加二次电子发射层126的面积，可提高二次电子发射效率。本实施 例中，所述二次电子发射层126为一厚度为约5微米的氧化钡层。请进一步参阅图3，本发明第一实施例进一步介绍包括多像素单元的场发射显示 器10的实现方式。具体地，所述场发射显示器10包括一共用的阴极基板104，多个条形栅 极电极108，一共用的第一绝缘层110，多个条形阴极电极112，多个圆环形阴极发射层116， 一共用的聚焦电极118，一共用的阳极基板102，一共用的阳极电极120，以及多个圆形荧光 粉层122。所述多个条形栅极电极108平行且等间隔设置于所述阴极基板104的表面。所述 多个条形阴极电极112平行且等间隔设置，且该多个条形阴极电极112与多个条形栅极电 极108异面垂直且交叉设置。所述栅极电极108与阴极电极112的交叉区域定义一像素区 域。所述阴极电极112与像素区域相对应处定义一第二开孔1122。所述第一绝缘层110设 置于所述多个栅极电极108与所述多个阴极电极112之间，且该第一绝缘层110与像素区 域相对应处定义多个第一开孔1102。可以理解，所述第一绝缘层110也可以为多个间隔设 置的绝缘条，优选地，绝缘条的形状与条形栅极电极108或条形阴极电极112的形状相同。 所述第一开孔1102与第二开孔1122对应且相通设置，以使栅极电极108暴露。所述第二 绝缘层114设置于所述多个条形阴极电极112表面，且与像素区域一一对应定义多个第五 开孔1142，以使阴极发射层116部分暴露。可以理解，所述第二绝缘层114也可以为多个间 隔设置的绝缘条，优选地，绝缘条的形状与条形阴极电极112的形状相同。所述多个圆环形 阴极发射层116与像素区域一一对应设置，且每个圆环形阴极发射层116设置于阴极电极 112通过第五开孔1142暴露的表面。所述圆环形阴极发射层116的第三开孔1162与第二 开孔1122对应且相通设置。所述聚焦电极118设置于第二绝缘层114表面，且定义多个与第五开孔1142对应的第四开孔1182。所述聚焦电极118可以为一具有多个第四开孔1182 整体导电层，或多个间隔设置且具有第四开孔1182的导电条。所述阳极电极120为一设置 于阳极基板102表面的一整层透明导电层。所述多个圆形形荧光粉层122设置于阳极电极 120表面，且与像素区域一一对应设置或与阴极发射层116—一对应设置。进一步，所述多 个圆形形荧光粉层122之间还可以设置黑色矩阵以提高场发射显示器10的对比度。请参阅图4，为本发明第二实施例的场发射显示器10的显示效果。本发明实施例 采用圆环形阴极发射层116，可以得到发光均勻的圆形像素点。请参阅图5，本发明第二实施例提供一种场发射显示器20，其包括一阴极基板 204，一栅极电极208，一第一绝缘层210，一阴极电极212，一阴极发射层216，一第二绝缘层 214，一聚焦电极218，一阳极基板202，一阳极电极220，以及一荧光粉层222。其中，所述阴 极基板204，栅极电极208，第一绝缘层210，阴极电极212，阴极发射层216，聚焦电极218构 成该场发射显示器20的场发射阴极装置200。本发明第二实施例提供的场发射显示器20 与本发明第一实施例提供一种场发射显示器10的结构基本相同，其区别在于所述阴极电 极212进一步定义一个或多个环绕第二开孔2122的第六开孔21M。请进一步参阅图6至8，所述第六开孔21 将第二开孔2122基本环绕。所述第六 开孔21 将所述阴极电极212分成间隔设置的一第一部分21 和一第二部分21沈。所 述第一部分21 设置于第二绝缘层214与第一绝缘层210之间。所述第二部分21 设置 于阴极发射层216与第一绝缘层210之间。所述阴极发射层216仅设置于第二部分21 表面。所述第二开孔2122由第二部分21 定义。所述第一部分21 和第二部分21 之 间通过至少一连接部2127连接，以实现电导通。所述第六开孔21M的形状不限，可以根据 第二开孔2122的形状选择。当第二开孔2122为圆形时，所述第六开孔21M可以为一如图 6所示的环形开孔、两个如图7所示的半环形开孔、或多个如图8所示的弧形开孔。可以理 解，当第二开孔2122为方形时，所述第六开孔21M可以为与方形第二开孔2122的四边平 行的长条形开孔。本实施例中，所述第二开孔2122为圆形，所述第六开孔21M为四个围绕 第二开孔2122的弧形开孔，且相邻两个第六开孔21M之间的部分为连接部2127。所述第 六开孔21M的内径大于等于所述阴极发射层216的外径，所述第六开孔21M的外径小于 等于所述第四开孔2182的孔径。优选地，所述第六开孔21M的内径等于所述阴极发射层 216的外径，所述第六开孔21M的外径等于所述第四开孔2182的孔径。可以理解，所述第 六开孔21M可以使得栅极电极208的电场从第六开孔21M渗透到所述阴极发射层216的 表面，从而提高了阴极发射层216的电子发射效率。进一步，所述第一绝缘层210还可以定义一个或多个与第六开孔21 对应的第七 开孔2104。所述第七开孔2104将第一开孔2102基本环绕。所述栅极电极208对应该第七 开孔2104与第六开孔21M的位置的部分表面暴露，从而使得使阴极发射层216发射的向 栅极电极208方向运动的少数电子达到栅极电极208，并通过栅极电极208导走。所述场发射显示器10具有以下优点第一，所述第一绝缘层设置有一第一开孔， 所述阴极电极设置有一第二开孔，所述第一开孔与第二开孔对应设置且相互连通，使所述 栅极电极对应该开孔位置的表面暴露，所述阴极发射层仅设置在所述阴极电极靠近所述第 二开孔位置的表面，所以栅极电极的电场可以通过阴极电极的第二开孔渗透到阴极发射层 表面，以使环形阴极发射层发射电子，从而得到发光均勻的圆形像素点。而且阴极发射层发射的向栅极电极电极方向运动的电子可以达到栅极电极，并通过栅极电极导走，从而避免 在第一绝缘层表面积累电荷，影响栅极电极的电场分布。第二，通过在第一开孔内的栅极电 极表面设置二次电子发射层，可以提高场发射阴极装置的电子发射效率。第三，所述阴极电 极定义一个或多个环绕第二开孔的第六开孔，使得栅极电极的电场从第六开孔渗透到所述 阴极发射层的表面，从而提高了阴极发射层的电子发射效率。 另外，本领域技术人员还可在本发明精神内作其它变化，当然这些依据本发明精 神所作的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。
权利要求
1.一种场发射阴极装置，包括 一阴极基板；一栅极电极设置于该阴极基板的表面； 一第一绝缘层设置于所述栅极电极的表面； 一阴极电极通过所述第一绝缘层与所述栅极电极间隔设置；以及 一阴极发射层设置于所述阴极电极表面，其特征在于所述第一绝缘层设置有一第一开孔，所述阴极电极设置有一第二开孔， 所述第一开孔与第二开孔对应设置且相互连通，使所述栅极电极对应该开孔位置的表面暴 露，所述阴极发射层仅设置在所述阴极电极靠近所述第二开孔位置的表面。
2.如权利要求1所述的场发射阴极装置，其特征在于，所述阴极发射层为环形，且该阴 极发射层定义一第三开孔与所述第二开孔、第一开孔对应设置且相互连通。
3.如权利要求2所述的场发射阴极装置，其特征在于，所述第一开孔、第二开孔、第三 开孔同轴设置且具有相同的内径。
4.如权利要求1所述的场发射阴极装置，其特征在于，所述第一绝缘层进一步定义有 一个或多个环绕第一开孔的第七开孔，所述阴极电极进一步定义一个或多个环绕第二开孔 的第六开孔，且所述第七开孔与第六开孔对应设置且相互连通。
5.如权利要求4所述的场发射阴极装置，其特征在于，所述第二开孔为圆形，所述第六 开孔为一环形开孔、两个半环形开孔或多个弧形开孔。
6.如权利要求5所述的场发射阴极装置，其特征在于，所述第六开孔的内径大于等于 所述阴极发射层的外径。
7.如权利要求4所述的场发射阴极装置，其特征在于，进一步包括一聚焦电极与所述 阴极电极间隔设置，该聚焦电极定义一第四开孔与上述第二开孔对应设置，该第四开孔的 内径大于所述第六开孔的外径，使所述栅极电极对应该第七开孔与第六开孔的位置的部分 表面暴露。
8.如权利要求7所述的场发射阴极装置，其特征在于，所述阴极电极通过第四开孔部 分暴露，所述阴极发射层仅设置于所述阴极电极通过第四开孔暴露的部分表面。
9.如权利要求1所述的场发射阴极装置，其特征在于，进一步包括一二次电子发射层 设置于所述第一开孔内的栅极电极表面。
10.一种场发射显示器，其包括 一阴极基板；多个栅极电极相互平行且间隔设置于该阴极基板的一表面；多个阴极电极相互平行且间隔设置，该多个阴极电极与多个栅极电极异面交叉设置， 所述栅极电极与阴极电极的交叉区域定义一像素区域，且所述阴极电极与每个像素区域相 对应处定义一第二开孔；一第一绝缘层设置于所述多个栅极电极与多个阴极电极之间，且该第一绝缘层与每个 像素区域相对应处定义一第一开孔与第二开孔连通，所述栅极电极对应所述第一开孔与第 二开孔位置的表面暴露；一第二绝缘层设置于所述多个阴极电极表面，且与每个像素区域相对应处定义一第五 开孔，该第五开孔的内径大于所述第二开孔的内径，使阴极电极靠近第二开孔位置的部分表面暴露；多个环形阴极发射层分别与所述阴极电极的第二开孔对应设置，且设置于所述阴极电 极暴露的表面靠近第二开孔的位置；一聚焦电极设置于所述第二绝缘层表面，且与每个像素区域相对应处定义一第四开孔 与第五开孔连通；一阳极基板与所述阴极基板相对且间隔设置，所述阳极基板与阴极基板之间定义一真 空空间；一阳极电极设置于所述阳极基板与阴极基板相对的表面；以及多个荧光粉层设置于阳极电极表面，且与多个环形阴极发射层一一对应设置。
11.如权利要求10所述的场发射显示器，其特征在于，所述第一绝缘层进一步定义有 一个或多个环绕第一开孔的第七开孔，所述阴极电极进一步定义一个或多个环绕第二开孔 的第六开孔，且所述第七开孔与第六开孔对应设置且相互连通。
12.如权利要求11所述的场发射显示器，其特征在于，所述第六开孔仅设置于阴极电 极通过第五开孔暴露的位置。
全文摘要
本发明涉及一种场发射阴极装置，包括一阴极基板；一栅极电极设置于该阴极基板的表面；一第一绝缘层设置于所述栅极电极的表面；一阴极电极通过所述第一绝缘层与所述栅极电极间隔设置；以及一阴极发射层设置于所述阴极电极表面，其中所述第一绝缘层设置有一第一开孔，所述阴极电极设置有一第二开孔，所述第一开孔与第二开孔对应设置且相互连通，使所述栅极电极对应该开孔位置的表面暴露，所述阴极发射层仅设置在所述阴极电极靠近所述第二开孔位置的表面。进一步，本发明提供一种采用上述场发射阴极装置的显示器。
文档编号H01J29/04GK102074440SQ20101058977
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月15日 优先权日2010年12月15日
发明者唐洁, 杜秉初, 范守善 申请人:清华大学, 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司