專利名稱：場(chǎng)發(fā)射單元及場(chǎng)發(fā)射像素管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種場(chǎng)發(fā)射單元及場(chǎng)發(fā)射像素管。
背景技術(shù)：
碳納米管(Carbon Nanotube，CNT)是一種新型碳材料，由日本研究人員Iijima 在 1991 年發(fā)現(xiàn)，請(qǐng)參見(jiàn)〃 HelicalMicrotubulesofGraphiticCarbon"，S.Iijima，Nature, vol.354, p56(1991)。碳納米管具有極大的長(zhǎng)徑比(其長(zhǎng)度在微米量級(jí)以上，直徑只有幾 個(gè)納米或幾十個(gè)納米)，具有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能，并且還有很好的機(jī)械強(qiáng)度和良好的化 學(xué)穩(wěn)定性，這些特性使得碳納米管成為一種優(yōu)良的場(chǎng)發(fā)射材料。因此，碳納米管在場(chǎng)發(fā) 射裝置中的應(yīng)用成為目前納米科技領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。然而，現(xiàn)有場(chǎng)發(fā)射單元及場(chǎng)發(fā)射像素管是將碳納米管線或聚集的碳納米管作為 電子發(fā)射體，而電子發(fā)射體中作為電子發(fā)射源的碳納米管聚集在一起，在工作過(guò)程中散 熱不良，并且相鄰的碳納米管之間存在電場(chǎng)屏蔽效應(yīng)，因此電子發(fā)射體的電子發(fā)射能力 不夠好。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，確有必要提供一種電子發(fā)射能力較強(qiáng)的場(chǎng)發(fā)射單元及場(chǎng)發(fā)射像素管。一種場(chǎng)發(fā)射單元，其包括至少三個(gè)陽(yáng)極和分別設(shè)置于所述至少三個(gè)陽(yáng)極表面的 熒光粉層，一陰極，所述陰極與每個(gè)陽(yáng)極之間間隔設(shè)置，所述陰極包括一陰極支撐體及 至少三個(gè)電子發(fā)射體，該至少三個(gè)電子發(fā)射體與所述至少三個(gè)陽(yáng)極一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，其 中，所述每一電子發(fā)射體包括一碳納米管管狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的一端與所 述陰極支撐體電連接，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的另一端向所述陽(yáng)極延伸作為電子發(fā)射 端，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)為多個(gè)碳納米管圍繞一中空的線狀軸心組成，所述碳納米管 管狀結(jié)構(gòu)的電子發(fā)射端形成有多個(gè)電子發(fā)射尖端。一種場(chǎng)發(fā)射像素管，其包括一殼體及一場(chǎng)發(fā)射單元，所述場(chǎng)發(fā)射單元設(shè)置于殼 體內(nèi)，所述場(chǎng)發(fā)射單元包括至少三個(gè)陽(yáng)極和分別設(shè)置于所述至少三個(gè)陽(yáng)極表面的熒光粉 層，一陰極，所述陰極與每個(gè)陽(yáng)極之間間隔設(shè)置，所述陰極包括一陰極支撐體及至少三 個(gè)電子發(fā)射體，該至少三個(gè)電子發(fā)射體與所述至少三個(gè)陽(yáng)極一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，其中，所述 每一電子發(fā)射體包括一碳納米管管狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的一端與所述陰極支 撐體電連接，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的另一端向所述陽(yáng)極延伸作為電子發(fā)射端，所述碳 納米管管狀結(jié)構(gòu)為多個(gè)碳納米管圍繞一中空的線狀軸心組成，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的 電子發(fā)射端形成有多個(gè)電子發(fā)射尖端?！N場(chǎng)發(fā)射像素管，其包括一殼體及多個(gè)場(chǎng)發(fā)射單元，所述多個(gè)場(chǎng)發(fā)射單元間 隔設(shè)置于該殼體內(nèi)，所述多個(gè)場(chǎng)發(fā)射單元線性排列或按一定的陣列排列，所述每一場(chǎng) 發(fā)射單元包括至少三個(gè)陽(yáng)極和分別設(shè)置于所述至少三個(gè)陽(yáng)極表面的熒光粉層；一陰極，所述陰極與每個(gè)陽(yáng)極之間間隔設(shè)置，所述陰極包括一陰極支撐體及至少三個(gè)電子發(fā) 射體，該至少三個(gè)電子發(fā)射體與所述至少三個(gè)陽(yáng)極一一對(duì)應(yīng)設(shè)置；其中，所述每一電子 發(fā)射體包括一碳納米管管狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的一端與所述陰極支撐體電連 接，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的另一端向所述陽(yáng)極延伸作為電子發(fā)射端，所述碳納米管管 狀結(jié)構(gòu)為多個(gè)碳納米管圍繞一中空的線狀軸心組成，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的電子發(fā)射 端形成有多個(gè)電子發(fā)射尖端。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的場(chǎng)發(fā)射單元及場(chǎng)發(fā)射像素管的電子發(fā)射體為碳 納米管管狀結(jié)構(gòu)，可以提高電子發(fā)射體的機(jī)械強(qiáng)度，提高電子發(fā)射體的散熱能力，并且 所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括多個(gè)呈環(huán)狀排列的電子發(fā)射尖端，可以有效減小多個(gè) 電子發(fā)射尖端之間的屏蔽效應(yīng)，提高電子發(fā)射體的電子發(fā)射能力，從而提高電子發(fā)射體 的發(fā)射電流密度。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射像素管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射像素管中電子發(fā)射體的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射像素管中電子發(fā)射體的剖面示意圖。圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射像素管中電子發(fā)射體的掃描電鏡照片。圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射像素管中電子發(fā)射體縮口的掃描電鏡照 片。圖6是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射像素管中電子發(fā)射體多個(gè)電子發(fā)射尖端 的掃描電鏡照片。圖7是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射像素管中電子發(fā)射尖端的透射電鏡照 片。圖8是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射像素管中電子發(fā)射體及其線狀支撐體的 剖面示意圖。圖9是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射像素管中碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的掃描電鏡 照片。圖10是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的具有柵極體的場(chǎng)發(fā)射像素管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖11是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射像素管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖12至圖15是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射像素管中電子發(fā)射體與陽(yáng)極的位 置關(guān)系示意圖。圖16是本發(fā)明第三實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射像素管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖17是本發(fā)明第四實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射像素管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖18是本發(fā)明第四實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射像素管的俯視示意圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明場(chǎng)發(fā)射像素管100，200，300，400電子發(fā)射尖端 101殼體102， 202，302，402第一端103
陰極104，204，304，404第二端105陰極支撐體106，206，306，406開(kāi)口107電子發(fā)射體108，208，308熒光粉層110，210，310，410陽(yáng)極112，212，312柵極體113陽(yáng)極引線114，214，314，414出射口115陰極引線116，216，316，416柵極電極117吸氣劑118，218，318，418電子發(fā)射端122，222，322，422出光部124電子發(fā)射部126線狀支撐體128場(chǎng)發(fā)射單元203，303，403端面220，320，420第一電子發(fā)射體 407第二電子發(fā)射體 408第三電子發(fā)射體 409第一陽(yáng)極411第二陽(yáng)極412第三陽(yáng)極41具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明第一實(shí)施例提供一種場(chǎng)發(fā)射像素管100，該場(chǎng)發(fā)射像素管 100包括一殼體102及一場(chǎng)發(fā)射單元(圖未標(biāo)示)，所述場(chǎng)發(fā)射單元位于所述殼體102內(nèi)， 所述殼體102為所述場(chǎng)發(fā)射單元提供一真空空間。所述場(chǎng)發(fā)射單元 包括一陰極104，一熒光粉層110，一陽(yáng)極112以及一陰極引線 116和一陽(yáng)極引線114。所述陰極104與陽(yáng)極112相對(duì)且間隔設(shè)置，所述陰極引線116與 陰極104電連接，所述陽(yáng)極引線114與所述陽(yáng)極112電連接，所述陰極104可發(fā)射電子， 其發(fā)射的電子在所述陰極104與陽(yáng)極112之間產(chǎn)生的電場(chǎng)作用下到達(dá)熒光粉層110，轟擊 熒光粉層110中的熒光物質(zhì)而使之發(fā)光。該殼體102是真空密封的中空結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，該殼體102為中空?qǐng)A柱體， 且該殼體102的材料為石英石或玻璃?？梢岳斫獾氖?，該殼體102還可以是中空的立方 體、三棱柱或其它多邊形棱柱。所述殼體102具有相對(duì)的兩端面(未標(biāo)示)，其中一端面具有一出光部124，所述出光部124可以為平面也可以為球面或非球面，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇?？梢岳斫?，所述出光部124也可設(shè)置在殼體102的整個(gè)表 面。所述陽(yáng)極112設(shè)置于該殼體102設(shè)置有出光部124的內(nèi)壁上，該陽(yáng)極112為氧化銦 錫薄膜或鋁膜，具有良好的透光性和導(dǎo)電性。所述陽(yáng)極112通過(guò)所述陽(yáng)極引線114電連 接于殼體102外部。所述熒光粉層110設(shè)置在陽(yáng)極112靠近陰極104的表面，該熒光粉層110可以為 白色熒光粉，也可以為彩色熒光粉，例如紅色、綠色、藍(lán)色熒光粉等，當(dāng)電子轟擊熒光 粉層110時(shí)可發(fā)出白色或彩色可見(jiàn)光。所述陰極104設(shè)置于所述殼體102內(nèi)部與出光部124相對(duì)的一端且垂直于所述 出光部124。所述陰極104包括一陰極支撐體106及一電子發(fā)射體108。所述電子發(fā)射 體108 —端與所述陰極支撐體106電連接，另一端向所述陽(yáng)極112延伸作為電子發(fā)射端 122，用于發(fā)射電子，所述電子發(fā)射體108可通過(guò)導(dǎo)電膠等粘結(jié)劑固定于所述陰極支撐體 106靠近熒光粉層110的一端。所述陰極支撐體106遠(yuǎn)離熒光粉層110的一端可通過(guò)所述 陰極引線116電連接于所述殼體102外部。所述陰極支撐體106為一能夠?qū)щ?、?dǎo)熱并 具有一定強(qiáng)度的金屬絲或其他導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施例中該陰極支撐體106為銅絲。請(qǐng)參閱圖2至圖4，所述電子發(fā)射體108包括一由多個(gè)碳納米管圍成的碳納米管 管狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)具有一中空的線狀軸心。所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)中多 個(gè)碳納米管通過(guò)范德華力相互連接成一體結(jié)構(gòu)。所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)中大多數(shù)碳納米 管圍繞該中空的線狀軸心螺旋延伸，可以理解，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)中也存在極少數(shù) 并非圍繞線狀軸心螺旋而是隨機(jī)排列的碳納米管，該少數(shù)隨機(jī)排列的碳納米管的延伸方 向沒(méi)有規(guī)則。但是，該少數(shù)隨機(jī)排列的碳納米管并不影響所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的排列 方式以及碳納米管的延伸方向。在此，將線狀軸心的長(zhǎng)度方向定義為多個(gè)碳納米管的延 伸方向，將多個(gè)碳納米管圍繞所述線狀軸心螺旋形成的方向定義為螺旋方向。在螺旋方 向上相鄰的碳納米管通過(guò)范德華力首尾相連，在延伸方向上相鄰的碳納米管通過(guò)范德華 力緊密結(jié)合。所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)中大多數(shù)碳納米管的螺旋方向與所述線狀軸心的長(zhǎng) 度方向形成一定的交叉角α，且0° < α <90°。所述線狀軸心是空的，是虛擬的。該碳納米管管狀結(jié)構(gòu)中線狀軸心的截面形狀 可以為方形、梯形、圓形或橢圓形等形狀，該線狀軸心的截面大小，可以根據(jù)實(shí)際要求 制備。請(qǐng)一并參閱圖5至圖7，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的一端具有多個(gè)電子發(fā)射尖端 101，所述多個(gè)電子發(fā)射尖端101圍繞所述線狀軸心呈環(huán)形排列。具體地，所述碳納米 管管狀結(jié)構(gòu)在沿線狀軸心的方向上包括一第一端103和與該第一端103相對(duì)的一第二端 105。所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的第一端103與所述陰極支撐體106電連接。所述第二端 105作為所述電子發(fā)射體108的電子發(fā)射端122，在電子發(fā)射端122，所述碳納米管管狀結(jié) 構(gòu)的整體直徑沿遠(yuǎn)離第一端103的方向逐漸減小，并收縮形成一類圓錐形的縮口，形成 一電子發(fā)射部126，即所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)在電子發(fā)射端122具有一類圓錐形的電子發(fā) 射部126。所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的電子發(fā)射部126的末端具有一開(kāi)口 107，以及多個(gè)突 出的碳納米管束。所述每一碳納米管束為所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)從開(kāi)口 107延伸出來(lái)的 由多個(gè)由碳納米管組成的束狀結(jié)構(gòu)。該多個(gè)碳納米管束圍繞所述線狀軸心排列成環(huán)形，且向陽(yáng)極112延伸作為多個(gè)電子發(fā)射尖端101。該多個(gè)電子發(fā)射尖端101的延伸方向基 本一致，即該多個(gè)電子發(fā)射尖端101基本沿所述線狀軸心的長(zhǎng)度方向向遠(yuǎn)處延伸，所述 遠(yuǎn)處是指遠(yuǎn)離所述陰極支撐體106的方向。進(jìn)一步的，該多個(gè)電子發(fā)射尖端101圍繞所 述線狀軸心呈發(fā)散狀排列，即該多個(gè)電子發(fā)射尖端101的延伸方向逐漸遠(yuǎn)離所述線狀軸 心。當(dāng)該多個(gè)碳納米管束呈發(fā)散狀排列時(shí)，所述電子發(fā)射部126的徑向尺寸雖然整體上 為沿遠(yuǎn)離碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的第一端103方向逐漸減小，但由于多個(gè)電子發(fā)射尖端101呈 發(fā)散性的排列，進(jìn)而電子發(fā)射部126末端向外略微擴(kuò)張，從而所述多個(gè)電子發(fā)射尖端101 之間的距離沿延伸方向逐漸變大，使圍繞開(kāi)口 107環(huán)形排列的多個(gè)電子發(fā)射尖端101相互 間的間距變大，進(jìn)而進(jìn)一步降低了電子發(fā)射尖端101之間的屏蔽效應(yīng)。所述開(kāi)口 107的 尺寸范圍為4-6微米，本實(shí)施例中，所述開(kāi)口 107為圓形，其直徑為5微米，因此位于開(kāi) 口 107的相對(duì)兩端的電子發(fā)射尖端101的間距大于等于5微米。請(qǐng)參閱圖7，每個(gè)電子發(fā)射尖端101包括多個(gè)基本平行排列的碳納米管，并且 每個(gè)電子發(fā)射尖端101的頂端突出有一根碳納米管，即所述多個(gè)平行排列的碳納米管中 突出一根碳納米管，優(yōu)選的，所述每個(gè)電子發(fā)射尖端101的中心位置突出有一根碳納米 管，該碳納米管的直徑小于5納米。本實(shí)施例中突出的碳納米管的直徑為4納米。相 鄰的電子發(fā)射尖端101中的突出的碳納米管之間的距離為0.1微米至2微米。相鄰的電 子發(fā)射尖端101中的突出的碳納米管之間的距離與突出的碳納米管直徑的比例的范圍為 20 1-500 1?？梢岳斫?，由于電子發(fā)射尖端101的頂端突出有一根碳納米管，且相 鄰的電子發(fā)射尖端101的突出碳納米管之間的距離與突出的碳納米管的直徑的比值大于 20 1，故相鄰的電子發(fā)射尖端101中突出的碳納米管之間的間距遠(yuǎn)大于突出的碳納米管 的直徑，從而可有效降低相鄰的突出碳納米管之間的屏蔽效應(yīng)。進(jìn)一步地，由于所述多 個(gè)電子發(fā)射尖端101呈環(huán)形排列于碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的一端，且相鄰的電子發(fā)射尖端101 中的突出的碳納米管之間的距離的最小值為0.1微米，則所述多個(gè)電子發(fā)射尖端101中任 意兩個(gè)突出的碳納米管之間的距離均大于0.1微米。如此可以進(jìn)一步降低該電子發(fā)射體的 電場(chǎng)屏蔽效應(yīng)，獲得具有較大密度的場(chǎng)發(fā)射電流。另外，所述陰極104可以進(jìn)一步包括多個(gè)電子發(fā)射體108與一個(gè)陰極支撐體106 電連接，所述多個(gè)電子發(fā)射體108相互間隔設(shè)置，所述多個(gè)電子發(fā)射體108的一端均與陰 極支撐體106電連接，所述多個(gè)電子發(fā)射體108的另一端分別向陽(yáng)極112的方向延伸。所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)是由至少一碳納米管膜或至少一碳納米管線圍繞該線狀 軸心的軸向緊密環(huán)繞而形成。可以理解，該碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的管壁具有一定的厚度， 所述厚度可以通過(guò)控制所述碳納米管膜或碳納米管線的層數(shù)確定。該碳納米管管狀結(jié)構(gòu) 內(nèi)徑和外徑的大小可以根據(jù)實(shí)際需求制備，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑可為10微米 30微米，外徑 可為15微米 60微米，本實(shí)施例中，該碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑約為18 微米，最大外徑即碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的最大直徑約為50微米。請(qǐng)參考圖8，所述電子發(fā)射體108可進(jìn)一步包括一線狀支撐體128設(shè)置在所述碳 納米管管狀結(jié)構(gòu)的中空的線狀軸心處。所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)通過(guò)所述線狀支撐體128 支撐并與所述陰極支撐體電連接。所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)即為設(shè)置于所述線狀支撐體128 的表面的一碳納米管層，即所述碳納米管層套設(shè)與所述線狀支撐體128的表面，所述碳 納米管層與所述線狀支撐體128組成一碳納米管復(fù)合線狀結(jié)構(gòu)。所述碳納米管復(fù)合線狀結(jié)構(gòu)中的碳納米管層與上述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)整體上基本一致，即所述碳納米管層與上 述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，碳納米管層中碳納米管的排列及延伸方式與上述碳納 米管管狀結(jié)構(gòu)中的碳納米管的排列及延伸方式相同。所述線狀支撐體128可為導(dǎo)電體或 非導(dǎo)電體，其直徑可為10微米 30微米，所述線狀支撐體128可進(jìn)一步提高所述電子發(fā) 射體108的機(jī)械強(qiáng)度。所述碳納米管復(fù)合線狀結(jié)構(gòu)的一端與所述陰極支撐體106電連接， 所述碳納米管復(fù)合線狀結(jié)構(gòu)的另一端向所述陽(yáng)極112延伸作為電子發(fā)射體108的電子發(fā)射 端，所述碳納米管復(fù)合線狀結(jié)構(gòu)中的所述碳納米管層在電子發(fā)射端延伸出多個(gè)電子發(fā)射 尖端101。所述碳納米管復(fù)合線狀結(jié)構(gòu)向陽(yáng)極112延伸的一端具有一與上述實(shí)施例中的電 子發(fā)射端122相同的結(jié)構(gòu)。所述碳納米管復(fù)合線狀結(jié)構(gòu)可通過(guò)導(dǎo)電膠固定于所述陰極支 撐體106靠近熒光粉層110的一端，也可以通過(guò)焊接的方式將所述復(fù)合線狀結(jié)構(gòu)與所述陰 極支撐體106電連接。所述電子發(fā)射端中線狀支撐體128的延伸的長(zhǎng)度小于所述碳納米 管層在所述線狀支撐體128延伸方向上的延伸長(zhǎng)度。所述碳納米管電子發(fā)射體108的制備方法， 包括以下步驟(SlO)提供一線狀支撐體；(S20)提供至少一碳納米管膜或碳納米管線，將所述碳納米管膜或碳納米管線纏 繞在所述線狀支撐體表面形成一碳納米管層；(S30)移除所述線狀支撐體，得到一由碳納米管層圍成的中空的管狀碳納米管預(yù) 制體；以及(S40)將該管狀碳納米管預(yù)制體熔斷，形成所述碳納米管電子發(fā)射體108。步驟(S 10)中，該線狀支撐體在一控制裝置的控制下既能夠繞其中心軸旋轉(zhuǎn)又 能夠沿其中心軸延伸方向做直線運(yùn)動(dòng)。所述線狀支撐體的材料可為單質(zhì)金屬金屬、金屬合金、高分子材料等。所述單 質(zhì)金屬包括金、銀、銅、鋁等，所述金屬合金包括銅錫合金。進(jìn)一步的，所述銅錫合金 表面可鍍銀。所述銅錫合金可為97%銅與3%錫的合金。所述線狀支撐體在纏繞碳納米管線膜或碳納米管線的過(guò)程中，主要起支撐作 用，其本身具有一定的穩(wěn)定性及機(jī)械強(qiáng)度，且可以通過(guò)化學(xué)方法、物理方法或機(jī)械方法 移除。該線狀支撐體的材料可以選用符合上述條件的所有材料?？梢岳斫猓摼€狀支撐 體可以選用不同的直徑。本實(shí)施例中選用直徑為25微米的鋁線作為該線狀支撐體。步驟(S20)中，所述碳納米管膜或碳納米管為自支撐結(jié)構(gòu)。所述碳納米管膜可 為碳納米管拉膜或碳納米管碾壓膜等。所述碳納米管膜由若干碳納米管組成，該若干碳 納米管無(wú)序或有序排列。所謂無(wú)序排列是指碳納米管的排列方向無(wú)規(guī)則。所謂有序排列 是指碳納米管的排列方向有規(guī)則。具體地，當(dāng)碳納米管膜包括無(wú)序排列的碳納米管時(shí)， 碳納米管相互纏繞或者各向同性排列；當(dāng)碳納米管膜包括有序排列的碳納米管時(shí)，碳納 米管沿一個(gè)方向或者多個(gè)方向擇優(yōu)取向排列。所謂“擇優(yōu)取向”是指所述碳納米管膜中 的大多數(shù)碳納米管在一個(gè)方向或幾個(gè)方向上具有較大的取向幾率；即，該碳納米管膜中 的大多數(shù)碳納米管的軸向基本沿同一方向或幾個(gè)方向延伸。當(dāng)所述碳納米管膜為碳納米管拉膜或碳納米管線時(shí)，步驟(S20)可包括以下具 體步驟步驟(S210)，形成至少一碳納米管陣列。
提供一基底，所述碳納米管陣列形成于所述基底表面。所述碳納米管陣列由 多個(gè)碳納米管組成，該碳納米管為單壁碳納米管、雙壁碳納米管及多壁碳納米管中的一 種或多種。本實(shí)施例中，該多個(gè)碳納米管為多壁碳納米管，且該多個(gè)碳納米管基本上相 互平行且垂直于所述基底，該碳納米管陣列不含雜質(zhì)，如無(wú)定型碳或殘留的催化劑金屬 顆粒等。所述碳納米管陣列的制備方法包括化學(xué)氣相沉積法、電弧放電法、激光燒蝕 法等，所述碳納米管陣列的制備方法不限，可參見(jiàn)中國(guó)大陸公開(kāi)專利申請(qǐng)第02134760.3 號(hào)。優(yōu)選地，該碳納米管陣列為超順排碳納米管陣列。步驟(S220)，從所述碳納米管陣列中拉取獲得一個(gè)碳納米管拉膜或碳納米管 線。本實(shí)施例采用具有一定寬度的膠帶、鑷子或夾子接觸碳納米管陣列以選定一具 有一定寬度的多個(gè)碳納米管；以一定速度拉伸該選定的碳納米管，該拉取方向沿基本垂 直于碳納米管陣列的生長(zhǎng)方向。從而形成首尾相連的多個(gè)碳納米管片段，進(jìn)而形成一連 續(xù)的碳納米管拉膜。在上述拉伸過(guò)程中，該多個(gè)碳納米管片段在拉力作用下沿拉伸方向 逐漸脫離基底的同時(shí)，由于范德華力作用，該選定的多個(gè)碳納米管片段分別與其他碳納 米管片段首尾相連地連續(xù)地被拉出，從而形成一連續(xù)、均勻且具有一定寬度的碳納米管 拉膜。該碳納米管拉膜的寬度與碳納米管陣列所生長(zhǎng)的基底的尺寸有關(guān)，該碳納米管拉 膜的長(zhǎng)度不限，可根據(jù)實(shí)際需求制得?？梢岳斫?，當(dāng)該碳納米管拉膜的寬度很窄的情況 下，可以形成所述碳納米管線。步驟(S230)，將所述碳納米管拉膜或碳納米管線纏繞于所述支撐體上形成一碳 納米管層。將所述碳納米管拉膜或碳納米管線纏繞于所述支撐體上形成一碳納米管層的方 法包括以下步驟首先，將通過(guò)以上方法制備的所述碳納米管拉膜或碳納米管線的一端 固定于所述線狀支撐體表面；其次，使該線狀支撐體繞其中心軸旋轉(zhuǎn)的同時(shí)沿其中心軸 延伸方向做直線運(yùn)動(dòng)，即可得到一表面螺旋纏繞有碳納米管拉膜或碳納米管線的線狀支 撐體。其中，所述碳納米管拉膜或碳納米管線中大多數(shù)碳納米管的螺旋方向與支撐體的 軸心的延伸方向具有一定的交叉角α，0° < α <90°?？梢岳斫猓谔技{米管拉膜厚度 或碳納米管線直徑一定的情況下，交叉角α越小，則纏繞得到的碳納米管層就越薄，交 叉角α越大，則纏繞得到的碳納米管層的厚度就越厚。步驟(S30)，移除所述線狀支撐體，得到一由碳納米管層圍成的中空的管狀碳納 米管預(yù)制體。將所述的線狀支撐體通過(guò)化學(xué)方法、物理方法或機(jī)械方法移除。當(dāng)采用活潑的 金屬材料及其合金作該線狀支撐體時(shí)，如鐵或鋁及其合金，可以使用一酸性溶液與該活 潑的金屬材料反應(yīng)，并將該 線狀支撐體移除；當(dāng)采用不活潑的金屬材料及其合金作該線 狀支撐體時(shí)，如金或銀及其合金，可以使用加熱蒸發(fā)的方法，移除所述線狀支撐體；當(dāng) 采用高分子材料作線狀支撐體時(shí)，可以使用一拉伸裝置沿所述線狀支撐體的中心軸方向 拉出所述線狀支撐體。本實(shí)施例采用濃度為0.5mol/L的鹽酸溶液腐蝕纏繞有碳納米管拉 膜的鋁線，將該鋁線移除。可以理解，根據(jù)線狀支撐體直徑的不同可以得到不同內(nèi)徑的 碳納米管結(jié)構(gòu)。如圖9所示，所述管狀碳納米管預(yù)制體為多個(gè)碳納米管圍成的一碳納米管管狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)中所述多個(gè)碳納米管圍繞一中空的線狀軸心螺旋延伸，相鄰的碳納米管之間通過(guò)范德華力緊密相連。步驟(S40)，將該管狀碳納米管預(yù)制體熔斷，形成所述電子發(fā)射體。該管狀碳納米管預(yù)制體的熔斷方法主要有三種。方法一電流熔斷法，即將該管狀碳納米管預(yù)制體通電流加熱熔斷。方法一可 以在真空環(huán)境下或惰性氣體保護(hù)的環(huán)境下進(jìn)行，其具體包括以下步驟首先，將該管狀碳納米管預(yù)制體懸空設(shè)置于一真空室內(nèi)或充滿惰性氣體的反應(yīng)室。該真空室包括一可視窗口以及一陽(yáng)極接線柱與一陰極接線柱，且其真空度低于 1X10—1帕，優(yōu)選為2X10—5帕。該管狀碳納米管預(yù)制體兩端分別與陽(yáng)極接線柱和陰極接 線柱電性連接。本實(shí)施例中，該陽(yáng)極接線柱與陰極接線柱為直徑0.5毫米的銅絲導(dǎo)線，該 管狀碳納米管預(yù)制體的直徑25微米，長(zhǎng)度2厘米。所述的充滿惰性氣體的反應(yīng)室結(jié)構(gòu)與真空室相同，惰性氣體可以是氦氣或氬氣寸。其次，在該管狀碳納米管預(yù)制體兩端施加一電壓，通入電流加熱熔斷。在陽(yáng)極接線柱與陰極接線柱之間施加一 40伏特的直流電壓。本技術(shù)領(lǐng)域人員 應(yīng)當(dāng)明白，陽(yáng)極接線柱與陰極接線柱之間施加的電壓與所選的管狀碳納米管預(yù)制體的內(nèi) 徑、外經(jīng)、壁厚和長(zhǎng)度有關(guān)。在直流條件下通過(guò)焦耳熱加熱管狀碳納米管預(yù)制體。加熱 溫度優(yōu)選為2000K至2400K，加熱時(shí)間小于1小時(shí)。在真空直流加熱過(guò)程中，通過(guò)管狀 碳納米管預(yù)制體的電流會(huì)逐漸上升，但很快電流就開(kāi)始下降直到管狀碳納米管預(yù)制體被 熔斷。在熔斷前，管狀碳納米管預(yù)制體上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)，碳納米管長(zhǎng)線從該亮點(diǎn)處熔 斷。由于管狀碳納米管預(yù)制體中各點(diǎn)的電阻不同，使得各點(diǎn)的分電壓也不同。在 管狀碳納米管預(yù)制體中電阻較大的一點(diǎn)，會(huì)得到較大的分電壓，從而具有較大的加熱功 率，產(chǎn)生較多的焦耳熱，使該點(diǎn)的溫度迅速升高。在熔斷的過(guò)程中，該點(diǎn)的電阻會(huì)越來(lái) 越大，導(dǎo)致該點(diǎn)的分電壓也越來(lái)越大，同時(shí)，溫度也越來(lái)越大直到該點(diǎn)斷裂，形成兩個(gè) 電子發(fā)射端。在熔斷的瞬間，陰極與陽(yáng)極之間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)非常小的間隙，同時(shí)在熔斷點(diǎn) 位置附近，由于碳的蒸發(fā)，真空度較差，并且越靠近熔斷處，碳的揮發(fā)越明顯，這些因 素會(huì)使熔斷的瞬間在熔斷點(diǎn)附近產(chǎn)生氣體電離。電離后的離子轟擊熔斷的管狀碳納米管 預(yù)制體的端部，越靠近熔斷處，轟擊的離子越多，從而該管狀碳納米管預(yù)制體端部形成 一類圓錐形縮口，形成所述電子發(fā)射部。本實(shí)施例采用的真空熔斷法，避免了管狀碳納米管預(yù)制體熔斷后得到的碳納米 管管狀結(jié)構(gòu)體的錐面形結(jié)構(gòu)體的端口的污染，而且，加熱過(guò)程中管狀碳納米管預(yù)制體的 機(jī)械強(qiáng)度會(huì)有一定提高，使之具備優(yōu)良的場(chǎng)發(fā)射性能。方法二 電子轟擊法，即首先加熱該管狀碳納米管預(yù)制體，然后提供一電子發(fā) 射源，使用該電子發(fā)射源轟擊該管狀碳納米管預(yù)制體，使該管狀碳納米管預(yù)制體在被轟 擊處熔斷。方法二具體包括以下步驟首先，加熱該管狀碳納米管預(yù)制體。將該管狀碳納米管預(yù)制體放置于一真空系統(tǒng)。該真空系統(tǒng)的真空度維持1 X 10-4帕至1X10-5帕。在該管狀碳納米管預(yù)制體中通入電流，加熱該管狀碳納米管預(yù)制體至 1800K 至 2500K。其次，提供一電子發(fā)射源，使用該電子發(fā)射源轟擊該管狀碳納米管預(yù)制體，使 該管狀碳納米管預(yù)制體在被轟擊處熔斷。該電子發(fā)射源包括一具有多個(gè)場(chǎng)發(fā)射尖端的碳納米管長(zhǎng)線。將該電子發(fā)射源接 入一低電位，該管狀碳納米管預(yù)制體接入一高電位。將該電子發(fā)射源與該管狀碳納米管 預(yù)制體垂直放置，并使該電子發(fā)射源指向該管狀碳納米管預(yù)制體被轟擊處。該電子發(fā)射 源發(fā)射的電子束轟擊該管狀碳納米管預(yù)制體的側(cè)壁，使該管狀碳納米管預(yù)制體被轟擊處 的溫度升高。這樣一來(lái)，該管狀碳納米管預(yù)制體被轟擊處具有最高的溫度。該管狀碳納 米管預(yù)制體會(huì)在該轟擊處熔斷，形成多個(gè)場(chǎng)發(fā)射尖端。進(jìn)一步地，上述電子發(fā)射源相對(duì)于該管狀碳納米管預(yù)制體的具體定位，可以通 過(guò)一操作臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中，該電子發(fā)射源與該管狀碳納米管預(yù)制體之間的距離為50微米 至2毫米。本發(fā)明實(shí)施例優(yōu)選將該管狀碳納米管預(yù)制體固定到一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)三維移動(dòng)的 操作臺(tái)上。通過(guò)調(diào)節(jié)該管狀碳納米管預(yù)制體在三維空間的移動(dòng)，使該電子發(fā)射源與該管 狀碳納米管預(yù)制體在同一平面內(nèi)并且互相垂直。該電子發(fā)射源與該管狀碳納米管預(yù)制體 之間的距離為50微米?？梢岳斫?，為了提供更大的場(chǎng)發(fā)射電流以提高該管狀碳納米管預(yù)制體局域的溫 度，可以使用多個(gè)電子發(fā)射源同時(shí)提供場(chǎng)發(fā)射電流。進(jìn)一步地，還可以使用其他形式的 電子束來(lái)實(shí)現(xiàn)該管狀碳納米管預(yù)制體的定點(diǎn)熔斷，比如傳統(tǒng)的熱陰極電子源發(fā)射的電子 束或者其他常見(jiàn)場(chǎng)發(fā)射電子源發(fā)射的電子束。方法三激光照射法，即以一定功率和掃描速度的激光照射該管狀碳納米管 預(yù)制體，在該管狀碳納米管預(yù)制體通入電流，該管狀碳納米管預(yù)制體在被激光照射處熔 斷，形成所述電子發(fā)射體。方法三具體包括以下步驟首先，以一定功率和掃描速度的激光照射該管狀碳納米管預(yù)制體。將上述的管狀碳納米管預(yù)制體放置于空氣或者含有氧化性氣體的氣氛中。以一 定功率和掃描速度的激光照射該管狀碳納米管預(yù)制體。當(dāng)該碳管狀碳納米管預(yù)制體的某 一位置被激光照射溫度升高后，空氣中的氧氣會(huì)氧化該位置處的碳納米管，產(chǎn)生缺陷， 從而使該位置處的電阻變大?？梢岳斫?，激光照射該管狀碳納米管預(yù)制體的時(shí)間和該激光的功率成反比。即 激光功率較大時(shí)，激光照射該管狀碳納米管預(yù)制體的時(shí)間較短；激光功率較小時(shí)，激光 照射該管狀碳納米管預(yù)制體的時(shí)間較長(zhǎng)。本發(fā)明中，激光的功率 為1瓦 60瓦，掃描速度為100-2000毫米/秒。本發(fā) 明實(shí)施例優(yōu)選的激光的功率為12瓦，掃描速度為1000毫米/秒。本發(fā)明實(shí)施例中的激 光可以是二氧化碳激光、半導(dǎo)體激光、紫外激光等任何形式的激光，只要能產(chǎn)生加熱的 效果即可。其次，在該管狀碳納米管預(yù)制體通入電流，管狀碳納米管預(yù)制體在被激光照射 處熔斷，形成兩個(gè)碳納米管管狀結(jié)構(gòu)。將經(jīng)過(guò)激光照射后的管狀碳納米管預(yù)制體放置于一真空系統(tǒng)中，該碳納米管管 狀結(jié)構(gòu)兩端分別與陽(yáng)極接線柱和陰極接線柱電性連接后通入電流。該管狀碳納米管預(yù)制體中被激光照射的部位是溫度最高的部位，最后該管狀碳納米管預(yù)制體會(huì)在該處熔斷， 形成形成兩個(gè)碳納米管管狀結(jié)構(gòu)?？梢岳斫?，還可以將該管狀碳納米管預(yù)制體設(shè)置在一真空或者充滿惰性氣體的 氣氛中。該管狀碳納米管預(yù)制體在被電流加熱的同時(shí)，以一定功率和掃描速度的激光照 射該管狀碳納米管預(yù)制體。由于是真空或者惰性氣體的氣氛，故該管狀碳納米管預(yù)制體 可以被穩(wěn)定地加熱。當(dāng)該管狀碳納米管預(yù)制體的某一位置被激光照射溫度升高后，該位 置是溫度最高的部位，最后該管狀碳納米管預(yù)制體會(huì)在該處燒斷。同時(shí)由于管狀碳納米管預(yù)制體兩端分別固定于陽(yáng)極接線柱與陰極接線柱，并且 相鄰碳納米管之間存在范德華力，因此在熔斷的過(guò)程中，熔斷處的碳納米管在遠(yuǎn)離熔斷 處并與之相鄰的碳納米管的作用下，其螺旋方向逐漸趨向于延伸方向，即，碳納米管的 螺旋方向與所述延伸方向所形成的交叉角α逐漸接近于0°并分散，形成所述多個(gè)發(fā)散 的電子發(fā)射尖端。同時(shí)，由于管狀碳納米管預(yù)制體在熔斷的瞬間，在熔斷點(diǎn)位置附近， 由于碳的蒸發(fā)，真空度較差，且越接近熔斷處，碳的揮發(fā)越明顯，使得所述管狀碳納米 管預(yù)制體熔斷處形成一類圓錐形縮口，從而形成所述碳納米管發(fā)射部。另一方面，如果省略步驟(S30)移除所述線狀支撐體的步驟，而直接在(S20)步 驟的基礎(chǔ)進(jìn)行(S40)熔斷的步驟，則可得到所述一線狀支撐體表面設(shè)置有碳納米管層的 碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述線狀支撐體可以提高所述電子發(fā)射體的機(jī)械強(qiáng)度。如圖10所示，進(jìn)一步的，所述場(chǎng)發(fā)射像素管100包括一柵極體113，所述柵極體 113是一個(gè)具有筒狀結(jié)構(gòu)的中空柱體，其具有一頂面及一個(gè)從該頂面沿遠(yuǎn)離陽(yáng)極112的方 向延伸的環(huán)狀側(cè)壁。該柵極體113的頂面具有一個(gè)正對(duì)于電子發(fā)射體108的電子發(fā)射端 122的出射口 115。該柵極體113的橫截面可以為圓形，橢圓形或三角形，四邊形等多邊 形。該柵極體113環(huán)繞電子發(fā)射體108設(shè)置，即電子發(fā)射體108收容于柵極體113內(nèi)， 且電子發(fā)射體108的電子發(fā)射端122正對(duì)于柵極體113頂面的出射口 115。在本實(shí)施例 中，該柵極體113為一個(gè)中空?qǐng)A柱體，其材料為導(dǎo)電材料，且與所述陰極104與陽(yáng)極112 分別間隔設(shè)置。所述柵極體113通過(guò)柵極電極117電連接于殼體102外部。當(dāng)給場(chǎng)發(fā)射 像素管100施加工作電壓時(shí)，該柵極體113與電子發(fā)射體108之間形成電場(chǎng)，碳納米管管 狀結(jié)構(gòu)在該電場(chǎng)作用下發(fā)射電子，穿過(guò)柵極體頂面的出射口 115，再在陽(yáng)極112高電壓作 用下加速以轟擊熒光粉層110。同時(shí)由于電子發(fā)射體108位于柵極體113內(nèi)，柵極體113 可以起到屏蔽作用，以屏蔽陽(yáng)極112的高壓，保護(hù)電子發(fā)射體108，延長(zhǎng)碳納米管管狀結(jié) 構(gòu)的使用壽命。通過(guò)調(diào)節(jié)柵極電極117上的電壓可以控制電子發(fā)射體108的發(fā)射電流， 從而調(diào)節(jié)熒光屏的亮度?？梢岳斫?，所述柵極體113為一可選結(jié)構(gòu)。另外，該場(chǎng)發(fā)射像素管100進(jìn)一步包括一位于 殼體102內(nèi)的吸氣劑118，用于吸 附場(chǎng)發(fā)射像素管內(nèi)的殘余氣體，維持場(chǎng)發(fā)射像素管內(nèi)部的真空度。該吸氣劑118可以為 蒸散型吸氣劑金屬薄膜，在殼體102封接后通過(guò)高頻加熱蒸鍍的方式形成于殼體102的內(nèi) 壁上。該吸氣劑118也可以為非蒸散型吸氣劑，設(shè)置在陰極支撐體106上。所述的非蒸 散型吸氣劑118的材料主要包括鈦、鋯、鉿、釷、稀土金屬及其合金。當(dāng)該場(chǎng)發(fā)射像素管100工作時(shí)，分別給陽(yáng)極112和陰極104施加不同的電壓使得 陽(yáng)極112和陰極104之間形成電場(chǎng)，通過(guò)電場(chǎng)作用使電子發(fā)射體108尖端即碳納米管線發(fā) 射出電子，電子轟擊熒光粉層110上的熒光物質(zhì)，發(fā)出可見(jiàn)光。可見(jiàn)光透過(guò)陽(yáng)極112通過(guò)場(chǎng)發(fā)射像素管100的出光部124射出，多個(gè)這樣的場(chǎng)發(fā)射像素管100排列起來(lái)就可以用 來(lái)照明或信息顯示。請(qǐng)參閱圖11，本發(fā)明第二實(shí)施例提供一種場(chǎng)發(fā)射像素管200，其基本結(jié)構(gòu)與第 一實(shí)施例所述場(chǎng)發(fā)射像素管100結(jié)構(gòu)基本相同，其不同在于所述場(chǎng)發(fā)射像素管200中熒光 粉層設(shè)置于一陽(yáng)極端面上。所述場(chǎng)發(fā)射像素管200包括一殼體202及一場(chǎng)發(fā)射單元203， 所述場(chǎng)發(fā)射單元203位于所述殼體202內(nèi)，所述殼體202為所述場(chǎng)發(fā)射單元提供一真空空 間。所述場(chǎng)發(fā)射單元包括一陰極204，一熒光粉層210，一陽(yáng)極212以及一陰極引線 216和一陽(yáng)極引線214。所述陰極204與陽(yáng)極212間隔設(shè)置，所述陰極引線216與陰極 204電連接，所述陽(yáng)極引線214與所述陽(yáng)極212電連接，所述陰極204可發(fā)射電子，其發(fā) 射的電子在所述陰極204與陽(yáng)極212產(chǎn)生的電場(chǎng)的作用下到達(dá)熒光粉層210，轟擊熒光粉 層210中的熒光物質(zhì)而使之發(fā)光。所述殼體202為一真空密封的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，該殼體202為一中空玻璃圓 柱體，且該圓柱體直徑為1毫米至5毫米，高度為2毫米至5毫米。該殼體202的一端 包括一出光部224。該殼體202材料為一透明材料如石英石或玻璃?？梢岳斫獾氖?， 該殼體202還可以是中空的立方體、三棱柱或其它多邊形棱柱，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根 據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。所述陰極204包括一陰極支撐體206與一電子發(fā)射體208。該陰極支撐體206的 一端與電子發(fā)射體208 —端電性連接，另一端通一陰極引線216電性連接到殼體202外。 所述陰極支撐體206為一導(dǎo)電體，如金屬絲或金屬桿。該陰極支撐體206形狀不限， 且能夠?qū)岵⒕哂幸欢◤?qiáng)度。本實(shí)施例中該陰極支撐體206優(yōu)選為鎳絲。所述電子發(fā)射體208包括一由多個(gè)碳納米管圍成的碳納米管管狀結(jié)構(gòu)。所述碳 納米管管狀結(jié)構(gòu)中大多數(shù)碳納米管圍繞一中空的線狀軸心螺旋延伸，可以理解，所述碳 納米管管狀結(jié)構(gòu)中也存在極少數(shù)并非圍繞線狀軸心螺旋而是隨機(jī)排列的碳納米管，該少 數(shù)隨機(jī)排列的碳納米管的延伸方向沒(méi)有規(guī)則。但是，該少數(shù)隨機(jī)排列的碳納米管并不影 響所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的排列方式以及碳納米管的延伸方向。在此，將線狀軸心的長(zhǎng) 度方向定義為多個(gè)碳納米管的延伸方向，將多個(gè)碳納米管圍繞所述線狀軸心螺旋形成的 方向定義為螺旋方向。在螺旋方向上相鄰的碳納米管通過(guò)范德華力首尾相連，在延伸方 向上相鄰的碳納米管通過(guò)范德華力緊密結(jié)合。所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)中大多數(shù)碳納米管 的螺旋方向與所述線狀軸心的長(zhǎng)度方向形成一定的交叉角α，且0° < α <90°。所述 電子發(fā)射體208與第一實(shí)施例所述場(chǎng)發(fā)射像素管100中的電子發(fā)射體108的材料、結(jié)構(gòu)及 制備方法相同。所述電子發(fā)射體208具有一電子發(fā) 射端222，所述電子發(fā)射端222設(shè)置于電子發(fā) 射體208遠(yuǎn)離陰極支撐體206的一端，并向所述陽(yáng)極212延伸。所述電子發(fā)射體208與 電子發(fā)射端222相對(duì)的另一端與所述陰極支撐體206電連接。進(jìn)一步的，所述電子發(fā)射 體208的電子發(fā)射端222的正投影位于所述熒光粉層210的表面。所述的陽(yáng)極212遠(yuǎn)離所述殼體202的出光部224設(shè)置，即所述陽(yáng)極212并未設(shè)置 在所述殼體202的出光部224的位置。所述的陽(yáng)極212為一導(dǎo)電體，如金屬桿。該 陽(yáng)極212形狀不限，且能夠?qū)岵⒕哂幸欢◤?qiáng)度。本實(shí)施例中，陽(yáng)極212優(yōu)選為銅金屬桿。該銅金屬桿直徑為100微米至1厘米?？梢岳斫?，該銅金屬桿直徑可以根據(jù)實(shí)際需 要選擇。所述陽(yáng)極212的一端包括一端面220，該陽(yáng)極212遠(yuǎn)離端面220的另一端通過(guò)一 陽(yáng)極引線214電性連接到殼體202外。所述的端面220為一拋光的端面。該拋光的端面 220可以為平面、半球面、球面、錐面、凹面或其它形狀端面。所述的熒光粉層210設(shè)置在陽(yáng)極212的端面220上。該熒光粉層210的材料可 以為白色熒光粉，也可以為單色熒光粉，例如紅色，綠色，藍(lán)色熒光粉等，當(dāng)電子轟擊 熒光粉層210時(shí)可發(fā)出白光或其它顏色可見(jiàn)光。該熒光粉層210可以采用沉積法或涂敷 法設(shè)置在陽(yáng)極212的一端的端面220上。該熒光粉層210厚度為5至50微米。所述端 面220可以反射熒光粉層210發(fā)出的光。所述的電子發(fā)射體208與陽(yáng)極212的設(shè)置可以為多種位置關(guān)系，請(qǐng)參見(jiàn)圖12至 圖15。可以使電子發(fā)射體208的電子發(fā)射端222與陽(yáng)極212的端面220正對(duì)設(shè)置；可以 使電子發(fā)射體208與陽(yáng)極212軸向成一銳角，使電子發(fā)射端222與端面220斜對(duì)設(shè)置；可 以使電子發(fā)射體208與陽(yáng)極212軸向互相垂直或平行，使電子發(fā)射端222設(shè)置在端面220 附近?？梢岳斫猓鲜鲈O(shè)置的位置關(guān)系不限于此，只需滿足所述電子發(fā)射體208的電子 發(fā)射端222是所述電子發(fā)射體208最靠近所述陽(yáng)極212的端面220的一端即可。優(yōu)選地， 電子發(fā)射端222與端面220距離小于5毫米。另外，該場(chǎng)發(fā)射像素管200進(jìn)一步包括一位于殼體202內(nèi)的吸氣劑218，用于吸 附場(chǎng)發(fā)射像素管內(nèi)殘余氣體，維持場(chǎng)發(fā)射像素管內(nèi)部的真空度。該吸氣劑218可以為蒸 散型吸氣劑金屬薄膜，在殼體202封接后通過(guò)高頻加熱蒸鍍的方式形成于靠近陰極204的 殼體202內(nèi)壁上。該吸氣劑218也可以為非蒸散型吸氣劑，固定在陰極支撐體206上。 所述的非蒸散型吸氣劑218材料主要包括鈦、鋯、鉿、釷、稀土金屬及其合金。當(dāng)該場(chǎng)發(fā)射像素管200工作時(shí)，在陽(yáng)極212和陰極204之間加上電壓形成電場(chǎng)， 通過(guò)電場(chǎng)作用使電子發(fā)射體208的電子發(fā)射端222發(fā)射出電子，發(fā)射電子到達(dá)陽(yáng)極212， 轟擊陽(yáng)極212表面的熒光粉層210，發(fā)出可見(jiàn)光。其中，一部分可見(jiàn)光直接透過(guò)殼體202 的出光部224射出，另一部分可見(jiàn)光則經(jīng)過(guò)陽(yáng)極212端面220反射后，透過(guò)殼體202的出 光部224射出。請(qǐng)參閱圖16，本發(fā)明第三實(shí)施例提供一種場(chǎng)發(fā)射像素管300，其基本結(jié)構(gòu)與第 二實(shí)施例所述場(chǎng)發(fā)射像素管200結(jié)構(gòu)基本相同，其不同點(diǎn)在于，所述場(chǎng)發(fā)射像素管300 包括一殼體302以及設(shè)置于該殼體302內(nèi)的多個(gè)場(chǎng)發(fā)射單元303，所述的多個(gè)場(chǎng)發(fā)射單元 303相互間隔一定距離設(shè)置，且按照預(yù)定規(guī)律排列。所述場(chǎng)發(fā)射單元303與第二實(shí)施例 所述場(chǎng)發(fā)射單元203的材料與結(jié)構(gòu)相同。每個(gè)場(chǎng)發(fā)射單元303包括一陰極304、一陽(yáng)極 312、一陰極引線316、一陽(yáng)極引線314和一熒光粉層310。所述陰極304包括一陰極支 撐 體306與一電子發(fā)射體308，所述電子發(fā)射體308包括一電子發(fā)射端322。該陽(yáng)極312 的一端包括一端面320。該熒光粉層310設(shè)置在陽(yáng)極312端面320上。該陽(yáng)極312遠(yuǎn)離 端面320的另一端通過(guò)一陽(yáng)極引線314電性連接到殼體302外。另外，該場(chǎng)發(fā)射像素管300進(jìn)一步包括一位于殼體302內(nèi)壁的吸氣劑318，用于 吸附場(chǎng)發(fā)射像素管300內(nèi)殘余氣體，維持場(chǎng)發(fā)射像素管300內(nèi)部的真空度。該吸氣劑318 可以為蒸散型吸氣劑金屬薄膜，在殼體302封接后通過(guò)高頻加熱蒸鍍的方式形成于殼體 302內(nèi)壁上。該吸氣劑318也可以為非蒸散型吸氣劑，固定在所述陰極304上或單獨(dú)的一根陰極引線316上。所述的非蒸散型吸氣劑318材料主要包括鈦、鋯、鉿、釷、稀土金
屬及其合金。所述殼體302為一真空密封的結(jié)構(gòu)。該殼體302正對(duì)每個(gè)場(chǎng)發(fā)射單元303中陽(yáng) 極312的端面320的部分為一出光部324，所述出光部324遠(yuǎn)離所述陽(yáng)極312設(shè)置。所述 場(chǎng)發(fā)射單元303在殼體302中可以有不同的排列方式，如線性排列或按一定的陣列排列， 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置。本實(shí)施例中，場(chǎng)發(fā)射單元303為線性等距 離排列在殼體302中?？梢岳斫猓?dāng)用該場(chǎng)發(fā)射像素管300組裝大屏幕顯示器時(shí)，多個(gè) 場(chǎng)發(fā)射單元303之間的行距與列距要保持相等。當(dāng)該場(chǎng)發(fā)射像素管300工作時(shí)，在一陽(yáng)極312和一陰極304之間加上電壓形成電 場(chǎng)，通過(guò)電場(chǎng)作用使電子發(fā)射體308的電子發(fā)射端322發(fā)射出電子，發(fā)射的電子到達(dá)陽(yáng)極 312，轟擊陽(yáng)極312表面的熒光粉層310，發(fā)出可見(jiàn)光。其中，一部分可見(jiàn)光直接透過(guò)殼 體302的出光部324射出，另一部分可見(jiàn)光則經(jīng)過(guò)陽(yáng)極312端面320反射后，透過(guò)殼體 302的出光部324射出。由于所述場(chǎng)發(fā)射像素管300包括多個(gè)場(chǎng)發(fā)射單元303，可通過(guò)外 接控制電路控制實(shí)現(xiàn)該多個(gè)場(chǎng)發(fā)射單元303單獨(dú)工作或同時(shí)工作。所述場(chǎng)發(fā)射像素管300包括多個(gè)場(chǎng)發(fā)射單元303，而且，每個(gè)場(chǎng)發(fā)射單元303體 積較小，可以方便的用來(lái)組裝大型戶外顯示器，且組裝的大型戶外顯示器分辨率較高。 另外，該場(chǎng)發(fā)射像素管300中，多個(gè)場(chǎng)發(fā)射單元303置于一個(gè)殼體302內(nèi)，且每個(gè)場(chǎng)發(fā)射 單元303中陰極304與陽(yáng)極312無(wú)需精確對(duì)準(zhǔn)，可以簡(jiǎn)化制備工藝，降低制備成本。請(qǐng)參閱圖17及圖18，本發(fā)明第四實(shí)施例提供一種場(chǎng)發(fā)射像素管400，所述場(chǎng)發(fā) 射像素管400包括一殼體402及至少一場(chǎng)發(fā)射單元403，所述場(chǎng)發(fā)射單元403位于所述殼 體402內(nèi)。所述場(chǎng)發(fā)射像素管400的基本結(jié)構(gòu)與第二實(shí)施例所述場(chǎng)發(fā)射像素管200的結(jié) 構(gòu)基本相同，其不同在于，所述每一場(chǎng)發(fā)射單元包括多個(gè)陽(yáng)極，所述多個(gè)陽(yáng)極按一定規(guī) 則排列。所述每一場(chǎng)發(fā)射單元403包括一陰極404，一熒光粉層410，一第一陽(yáng)極411， 一第二陽(yáng)極412以及一第三陽(yáng)極413。所述陰極404與所述第一陽(yáng)極411、第二陽(yáng)極412 以及第三陽(yáng)極413間隔設(shè)置于所述殼體402內(nèi)。所述第一陽(yáng)極411、所述第一陽(yáng)極411、 第二陽(yáng)極412以及第三陽(yáng)極413圍繞所述陰極404設(shè)置，且其正投影呈三角形排列，三個(gè) 陽(yáng)極的正投影分別對(duì)應(yīng)位于所述三角形的三個(gè)頂點(diǎn)。所述陰極404包括一第一電子發(fā)射 體407、一第二電子發(fā)射體408和一第三電子發(fā)射體409，所述第一電子發(fā)射體407、一 第二電子發(fā)射體408和一第三電子發(fā)射體409分別向與之對(duì)應(yīng)的第一陽(yáng)極411、第二陽(yáng)極 412以及第三陽(yáng)極413的方向延伸。該第一電子發(fā)射體407、第二電子發(fā)射體408和第三 電 子發(fā)射體409分別包括一電子發(fā)射端422。所述第一電子發(fā)射體407、第二電子發(fā)射體 408和第三電子發(fā)射體409分別與所述第一陽(yáng)極411、第二陽(yáng)極412以及第三陽(yáng)極413—一 對(duì)應(yīng)，且所述第一電子發(fā)射體407、第二電子發(fā)射體408和第三電子發(fā)射體409的電子發(fā) 射端422分別向所述第一陽(yáng)極411、第二陽(yáng)極412以及第三陽(yáng)極413延伸設(shè)置。所述第 一陽(yáng)極411、第二陽(yáng)極412以及第三陽(yáng)極413分別具有一端面420。所述第一電子發(fā)射體 407、第二電子發(fā)射體408和第三電子發(fā)射體409的電子發(fā)射端422的正投影分別位于每 個(gè)電子發(fā)射體對(duì)應(yīng)的陽(yáng)極的端面所在的范圍內(nèi)。所述熒光粉層410分別設(shè)置于所述第一 陽(yáng)極411、第二陽(yáng)極412以及第三陽(yáng)極413端面的表面。
所述殼體402為一真空密封的結(jié)構(gòu)。該殼體402包括一出光部424，該出光部 424與所述第一陽(yáng)極411、第二陽(yáng)極412以及第三陽(yáng)極413端面相對(duì)設(shè)置。當(dāng)所述殼體 402包括多個(gè)場(chǎng)發(fā)射單元403時(shí)，所述多個(gè)場(chǎng)發(fā)射單元403可以有不同的排列方式，如線 性排列或按一定的陣列排列，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置。所述陰極404進(jìn)一步包括一陰極支撐體406，該陰極支撐體406為一導(dǎo)電體， 如金屬絲或金屬桿。該陰極支撐體406形狀不限，且能夠?qū)щ姴⒕哂幸欢◤?qiáng)度。本發(fā) 明實(shí)施例中所述陰極支撐體406優(yōu)選為鎳絲。所述第一電子發(fā)射體407、第二電子發(fā)射 體408和第三電子發(fā)射體409的一端分別與所述陰極支撐體406的一端電性連接，且所述 第一電子發(fā)射體407、第二電子發(fā)射體408和第三電子發(fā)射體409的電子發(fā)射端422分別 靠近每個(gè)電子發(fā)射體對(duì)應(yīng)陽(yáng)極的端面設(shè)置。該場(chǎng)發(fā)射像素管400進(jìn)一步包括一陰極引線 416，所述陰極支撐體406遠(yuǎn)離所述第一電子發(fā)射體407、第二電子發(fā)射體408和第三電子 發(fā)射體409的一端通過(guò)該陰極引線416連接到所述殼體402外。本實(shí)施例所述的第一電子發(fā)射體407、第二電子發(fā)射體408和第三電子發(fā)射體 409分別包括一碳納米管管狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)中大多數(shù)碳納米管圍繞一中空 的線狀軸心螺旋延伸，可以理解，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)中也存在極少數(shù)并非圍繞線狀 軸心螺旋而是隨機(jī)排列的碳納米管，該少數(shù)隨機(jī)排列的碳納米管的延伸方向沒(méi)有規(guī)則。 但是，該少數(shù)隨機(jī)排列的碳納米管并不影響所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的排列方式以及碳納 米管的延伸方向。在此，將線狀軸心的長(zhǎng)度方向定義為多個(gè)碳納米管的延伸方向，將多 個(gè)碳納米管圍繞所述線狀軸心螺旋形成的方向定義為螺旋方向。在螺旋方向上相鄰的碳 納米管通過(guò)范德華力首尾相連，在延伸方向上相鄰的碳納米管通過(guò)范德華力緊密結(jié)合。 所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)中大多數(shù)碳納米管的螺旋方向與所述線狀軸心的長(zhǎng)度方向形成一 定的交叉角α，且0° < α <90°。所述的第一電子發(fā)射體407、第二電子發(fā)射體408和 第三電子發(fā)射體409的結(jié)構(gòu)、材料及制備方法與第一實(shí)施例所述電子發(fā)射體108相同。所述的第一陽(yáng)極411、第二陽(yáng)極412以及第三陽(yáng)極413均為一導(dǎo)電體，如金屬 桿。該第一陽(yáng)極411、第二陽(yáng)極412以及第三陽(yáng)極413形狀不限，且能夠?qū)岵⒕哂幸欢?強(qiáng)度。本發(fā)明實(shí)施例中，所述的第一陽(yáng)極411、第二陽(yáng)極412以及第三陽(yáng)極413均優(yōu)選為 鎳金屬桿。該金屬桿直徑為100微米至1厘米?？梢岳斫?，該金屬桿直徑可以根據(jù)實(shí)際 需要選擇。所述第一陽(yáng)極411、第二陽(yáng)極412以及第三陽(yáng)極413呈一等邊三角形放置， 其中所述陰極404設(shè)置在該等邊三角形的中心。可以理解，所述第一陽(yáng)極411、第二陽(yáng) 極412以及第三陽(yáng)極413之間的位置關(guān)系可以根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。所述第一陽(yáng)極 411、第二陽(yáng)極412以及第三陽(yáng)極413分別包括一拋光的端面420。所述端面420可以為 平面、半球面、球面、錐面、凹面或其它形狀端面。所述端面420可以反射熒光粉層發(fā) 出的光。該場(chǎng)發(fā)射像素管400進(jìn)一步包括一陽(yáng)極引線415。所述第一陽(yáng)極411、第二陽(yáng) 極412以及第三陽(yáng)極413遠(yuǎn)離其端面420的一端分別通過(guò)該陽(yáng)極引線415電性連接到所述 殼體402外。所述熒光粉層410分別設(shè)置在所述第一陽(yáng)極411、第 二陽(yáng)極412以及第三陽(yáng)極 413的端面420的表面。所述第一陽(yáng)極411、第二陽(yáng)極412以及第三陽(yáng)極413上的熒光 粉層410可以分別為三種不同顏色的熒光粉。當(dāng)電子轟擊所述第一陽(yáng)極411、第二陽(yáng)極 412以及第三陽(yáng)極413上的熒光粉層410時(shí)可發(fā)出白光或其它顏色可見(jiàn)光。所述第一陽(yáng)極411、第二陽(yáng)極412以及第三陽(yáng)極413上的熒光粉層410可以采用沉積法或涂敷法設(shè)置 在所述第一陽(yáng)極411、第二陽(yáng)極412以及第三陽(yáng)極413的端面420的表面。所述第一陽(yáng) 極411、第二陽(yáng)極412以及第三陽(yáng)極413上的熒光粉層410厚度為5微米至50微米?？?以理解，所述第一陽(yáng)極411、第二陽(yáng)極412以及第三陽(yáng)極413上的熒光粉層410也可以進(jìn) 一步分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在所述第一陽(yáng)極411、第二陽(yáng)極412以及第三陽(yáng)極413上的表面其他位 置。只要所述第一電子發(fā)射體407，第二電子發(fā)射體408和第三電子發(fā)射體409所發(fā)射的 電子能轟擊到對(duì)應(yīng)的熒光粉層410即可。所述的每個(gè)電子發(fā)射體與陽(yáng)極的設(shè)置可以為多種位置關(guān)系，其位置關(guān)系可參照 第二實(shí)施例所述場(chǎng)發(fā)射像素管200中電子發(fā)射體與陽(yáng)極之間的位置關(guān)系。另外，該場(chǎng)發(fā)射像素管400進(jìn)一步包括一位于殼體402內(nèi)壁的吸氣劑418，用于 吸附場(chǎng)發(fā)射像素管400內(nèi)殘余氣體，維持場(chǎng)發(fā)射像素管400內(nèi)部的真空度。該吸氣劑418 可以為蒸散型吸氣劑金屬薄膜，在殼體402封接后通過(guò)高頻加熱蒸鍍的方式形成于殼體 402內(nèi)壁上。該吸氣劑418也可以為非蒸散型吸氣劑，固定在所述陰極404上或單獨(dú)的一 根陰極引線416上。所述的非蒸散型吸氣劑418材料主要包括鈦、鋯、鉿、釷、稀土金 屬及其合金。當(dāng)該場(chǎng)發(fā)射像素管400工作時(shí)，分別在所述第一陽(yáng)極411、第二陽(yáng)極412以及第 三陽(yáng)極413和陰極404之間加上電壓形成電場(chǎng)，通過(guò)電場(chǎng)作用使第一電子發(fā)射體407、第 二電子發(fā)射體408和第三電子發(fā)射體409發(fā)射出電子，發(fā)射的電子到達(dá)第一陽(yáng)極411、第 二陽(yáng)極412以及第三陽(yáng)極413，分別轟擊第一陽(yáng)極411、第二陽(yáng)極412以及第三陽(yáng)極413 上熒光粉層410，發(fā)出可見(jiàn)光。其中，一部分可見(jiàn)光直接透過(guò)出光部424射出，另一部分 可見(jiàn)光則經(jīng)過(guò)端面420反射后，透過(guò)該出光部424射出。該場(chǎng)發(fā)射像素管400可以用來(lái) 組裝具有較高分辨率的大型戶外彩色顯示器。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用碳 納米管管狀結(jié)構(gòu)作為電子發(fā)射體，使得電子發(fā) 射體的機(jī)械強(qiáng)度和散熱效率得到提高，且該碳納米管管狀結(jié)構(gòu)包括多個(gè)突出的環(huán)狀排列 的電子發(fā)射尖端，可以有效降低該電子發(fā)射體的電場(chǎng)屏蔽效應(yīng)，獲得具有較大密度的場(chǎng) 發(fā)射電流。所述場(chǎng)發(fā)射單元可用于組裝照明設(shè)備或顯示設(shè)備。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本本發(fā)明精神內(nèi)做其他變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本 本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種場(chǎng)發(fā)射單元，其包括至少三個(gè)陽(yáng)極和分別設(shè)置于所述至少三個(gè)陽(yáng)極表面的熒光粉層；一陰極，所述陰極與每個(gè)陽(yáng)極間隔設(shè)置，所述陰極包括一陰極支撐體及至少三個(gè)電 子發(fā)射體，該至少三個(gè)電子發(fā)射體與所述至少三個(gè)陽(yáng)極一一對(duì)應(yīng)設(shè)置；其特征在于，所述每一電子發(fā)射體包括一碳納米管管狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管管狀結(jié) 構(gòu)的一端與所述陰極支撐體電連接，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的另一端向所述陽(yáng)極延伸作 為電子發(fā)射端，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)為多個(gè)碳納米管圍繞一中空的線狀軸心組成，所 述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的電子發(fā)射端形成有多個(gè)電子發(fā)射尖端。
2.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射單元，其特征在于，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)中大多數(shù)碳 納米管通過(guò)范德華力首尾相連并圍繞中空的線狀軸心螺旋延伸。
3.如權(quán)利要求2所述的場(chǎng)發(fā)射單元，其特征在于，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)中大多數(shù)碳 納米管的螺旋方向與所述線狀軸心的長(zhǎng)度方向形成一定的交叉角α，且0° < α <90°。
4.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射單元，其特征在于，在所述電子發(fā)射體的電子發(fā)射端， 所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)具有一類圓錐形的電子發(fā)射部。
5.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射單元，其特征在于，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的電子發(fā)射 部的末端具有一開(kāi)口，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)從開(kāi)口處延伸出多個(gè)碳納米管束作為多個(gè) 電子發(fā)射尖端。
6.如權(quán)利要求5所述的場(chǎng)發(fā)射單元，其特征在于，所述開(kāi)口的直徑為4微米至6微米。
7.如權(quán)利要求5所述的場(chǎng)發(fā)射單元，其特征在于，所述多個(gè)電子發(fā)射尖端圍繞所述線 狀軸心呈環(huán)狀排列，且向所述陽(yáng)極延伸。
8.如權(quán)利要求7所述的場(chǎng)發(fā)射單元，其特征在于，所述多個(gè)電子發(fā)射尖端的延伸方向 逐漸遠(yuǎn)離所述線狀軸心。
9.如權(quán)利要求5所述的場(chǎng)發(fā)射單元，其特征在于，所述每個(gè)電子發(fā)射尖端包括多個(gè)基 本平行的碳納米管，每個(gè)電子發(fā)射尖端的中心處突出有一根碳納米管。
10.如權(quán)利要求9所述的場(chǎng)發(fā)射單元，其特征在于，所述相鄰的電子發(fā)射尖端中突出 的碳納米管之間的距離為0.1微米 2微米。
11.如權(quán)利要求9所述的場(chǎng)發(fā)射單元，其特征在于，所述多個(gè)電子發(fā)射尖端中相鄰 的兩個(gè)電子發(fā)射尖端中突出的碳納米管之間的間距與突出的碳納米管的直徑的比值為 20 1 至 500 1。
12.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射單元，其特征在于，所述電子發(fā)射體進(jìn)一步包括一線 狀支撐體設(shè)置在所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的中空的線狀軸心處。
13.如權(quán)利要求12所述的場(chǎng)發(fā)射單元，其特征在于，所述線狀支撐體為導(dǎo)電體。
14.如權(quán)利要求13所述的場(chǎng)發(fā)射單元，其特征在于，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)通過(guò)所述 線狀支撐體支撐并與所述陰極支撐體電連接。
15.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射單元，其特征在于，所述陰極包括多個(gè)電子發(fā)射體相 互間隔設(shè)置并與所述陰極支撐體電連接。
16.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射單元，其特征在于，所述電子發(fā)射端的正投影位于所 述熒光粉層的表面上。
17.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射單元，其特征在于，所述多個(gè)陽(yáng)極圍繞所述陰極設(shè)置。
18.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射單元，其特征在于，所述至少三個(gè)陰極發(fā)射體的一 端均與所述陰極支撐體電連接，所述至少三個(gè)陰極發(fā)射體的另一端分別朝不同的方向延伸。
19.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射單元，其特征在于，所述的至少三個(gè)陽(yáng)極表面的熒光 粉層中包含不同顏色的熒光粉。
20.—種場(chǎng)發(fā)射像素管，其包括一殼體以及一場(chǎng)發(fā)射單元，所述場(chǎng)發(fā)射單元設(shè)置于殼 體內(nèi)，所述場(chǎng)發(fā)射單元包括至少三個(gè)陽(yáng)極和分別設(shè)置于所述至少三個(gè)陽(yáng)極表面的熒光粉層； 一陰極，所述陰極與每個(gè)陽(yáng)極之間間隔設(shè)置，所述陰極包括一陰極支撐體及至少三 個(gè)電子發(fā)射體，該至少三個(gè)電子發(fā)射體與所述至少三個(gè)陽(yáng)極一一對(duì)應(yīng)設(shè)置；其特征在于，所述每一電子發(fā)射體包括一碳納米管管狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管管狀結(jié) 構(gòu)的一端與所述陰極支撐體電連接，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的另一端向所述陽(yáng)極延伸作 為電子發(fā)射端，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)為多個(gè)碳納米管圍繞一中空的線狀軸心組成，所 述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的電子發(fā)射端形成有多個(gè)電子發(fā)射尖端。
21.如權(quán)利要求20所述的場(chǎng)發(fā)射像素管，其特征在于，所述殼體為一中空透明的圓柱 體、中空透明的立方體或中空透明的三棱柱且具有一與陽(yáng)極端面相對(duì)設(shè)置的出光部。
22.如權(quán)利要求21所述的場(chǎng)發(fā)射像素管，其特征在于，所述陽(yáng)極遠(yuǎn)離所述出光部設(shè)置。
23.如權(quán)利要求20所述的場(chǎng)發(fā)射像素管，其特征在于，所述場(chǎng)發(fā)射像素管進(jìn)一步包括 一位于殼體內(nèi)的吸氣劑。
24.—種場(chǎng)發(fā)射像素管，其包括一殼體及多個(gè)場(chǎng)發(fā)射單元，所述多個(gè)場(chǎng)發(fā)射單元間隔 設(shè)置于該殼體內(nèi)，所述多個(gè)場(chǎng)發(fā)射單元線性排列或按一定的陣列排列，所述每一場(chǎng)發(fā)射 單元包括至少三個(gè)陽(yáng)極和分別設(shè)置于所述至少三個(gè)陽(yáng)極表面的熒光粉層； 一陰極，所述陰極與每個(gè)陽(yáng)極之間間隔設(shè)置，所述陰極包括一陰極支撐體及至少三 個(gè)電子發(fā)射體，該至少三個(gè)電子發(fā)射體與所述至少三個(gè)陽(yáng)極一一對(duì)應(yīng)設(shè)置；其特征在于，所述每一電子發(fā)射體包括一碳納米管管狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管管狀結(jié) 構(gòu)的一端與所述陰極支撐體電連接，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的另一端向所述陽(yáng)極延伸作 為電子發(fā)射端，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)為多個(gè)碳納米管圍繞一中空的線狀軸心組成，所 述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的電子發(fā)射端形成有多個(gè)電子發(fā)射尖端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種場(chǎng)發(fā)射單元及場(chǎng)發(fā)射像素管，所述場(chǎng)發(fā)射像素管包括一殼體及一場(chǎng)發(fā)射單元，所述場(chǎng)發(fā)射單元設(shè)置于殼體內(nèi)，所述場(chǎng)發(fā)射單元包括至少三個(gè)陽(yáng)極和分別設(shè)置于所述至少三個(gè)陽(yáng)極表面的熒光粉層，一陰極，所述陰極與每個(gè)陽(yáng)極之間間隔設(shè)置，所述陰極包括一陰極支撐體及至少三個(gè)電子發(fā)射體，該至少三個(gè)電子發(fā)射體與所述至少三個(gè)陽(yáng)極一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，其中，所述每一電子發(fā)射體包括一碳納米管管狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的一端與所述陰極支撐體電連接，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的另一端向所述陽(yáng)極延伸作為電子發(fā)射端，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)為多個(gè)碳納米管圍繞一中空的線狀軸心組成，所述碳納米管管狀結(jié)構(gòu)的電子發(fā)射端形成有多個(gè)電子發(fā)射尖端。
文檔編號(hào)H01J31/10GK102024653SQ20101056468
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者范守善, 魏洋 申請(qǐng)人:清華大學(xué), 鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司