專利名稱：場(chǎng)發(fā)射陰極裝置及場(chǎng)發(fā)射顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種場(chǎng)發(fā)射陰極裝置及場(chǎng)發(fā)射顯示器。
背景技術(shù)：
場(chǎng)發(fā)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(fā)展 潛力的下一代新興技術(shù)。相對(duì)于現(xiàn)有的顯示器，場(chǎng)發(fā)射顯示器具有顯示效果好、視角大、功 耗小以及體積小等優(yōu)點(diǎn)，近年來越來越受到重視。一般而言，場(chǎng)發(fā)射顯示器的結(jié)構(gòu)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(chǎng)發(fā)射裝置，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。三極型則是在二極型場(chǎng)發(fā)射裝置的基 礎(chǔ)上增加?xùn)啪W(wǎng)來控制電子發(fā)射的場(chǎng)發(fā)射裝置，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)射容易通過柵網(wǎng)來精確控制。因此，三極型場(chǎng)發(fā)射顯示器中，這種由產(chǎn)生電子的陰極 和引出電子并將電子加速的柵網(wǎng)構(gòu)成的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置成為目前較為常用的一種場(chǎng)發(fā)射 陰極裝置。請(qǐng)參閱圖1和圖2，現(xiàn)有技術(shù)中提供一種場(chǎng)發(fā)射陰極裝置100，其包括一絕緣基底 102 ；多個(gè)條形陰極電極104，該多個(gè)條形陰極電極104平行且間隔設(shè)置于該絕緣基底102 表面；多個(gè)場(chǎng)發(fā)射元件106，該多個(gè)場(chǎng)發(fā)射元件106間隔設(shè)置于多個(gè)條形陰極電極104的表 面；多個(gè)介質(zhì)條108，該多個(gè)介質(zhì)條108平行且間隔設(shè)置于絕緣基底102之上，該多個(gè)介質(zhì) 條108與多個(gè)條形陰極電極104相互垂直，該多個(gè)介質(zhì)條108覆蓋上述多個(gè)條形陰極電極 104的部分區(qū)域，并相對(duì)于每個(gè)場(chǎng)發(fā)射元件106設(shè)有通孔；多個(gè)條形柵網(wǎng)110通過所述介質(zhì) 條108支撐，該多個(gè)條形柵網(wǎng)110與條形陰極電極104異面垂直。一固定層113設(shè)置于所 述條形柵網(wǎng)110的遠(yuǎn)離介質(zhì)條108的上方。由于柵網(wǎng)110的材料多為金屬，而介質(zhì)條108 的材料多為絕緣材料，因此，柵網(wǎng)110與介質(zhì)條108之間的結(jié)合不牢固。固定層113用于固 定柵網(wǎng)110，使柵網(wǎng)110不易變形。所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置100在應(yīng)用過程中，場(chǎng)發(fā)射元件106在柵網(wǎng)110的電壓下發(fā) 射出電子，該部分電子穿過柵網(wǎng)110。由于固定層113覆蓋部分陰極104，且固定層113僅 對(duì)應(yīng)場(chǎng)發(fā)射元件106的位置設(shè)有通孔。因此，固定層113的邊緣與場(chǎng)發(fā)射元件106的邊緣 距離很近。穿過柵網(wǎng)110的電子受到靠近固定層113的柵網(wǎng)110的電壓的吸引進(jìn)而打在固 定層113上。固定層113在電子的打擊下發(fā)射出了較多的二次電子。該部分二次電子是由 固定層113發(fā)射出，且其方向雜亂無章，進(jìn)而導(dǎo)致像素點(diǎn)邊界發(fā)散呈現(xiàn)不規(guī)則圖形的現(xiàn)象。 固定層113發(fā)射出二次電子后荷電逐漸形成一高電位，從而進(jìn)一步吸引穿過柵網(wǎng)110的電 子，使電子偏離其垂直于陰極電極104飛行的方向。請(qǐng)參閱圖3，應(yīng)用所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置 100的場(chǎng)發(fā)射顯示器的像素點(diǎn)邊界發(fā)散呈現(xiàn)不規(guī)則圖形的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，確有必要提供一種工作狀態(tài)時(shí)能夠獲得清晰像素的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置及場(chǎng)發(fā)射顯示器?！N場(chǎng)發(fā)射陰極裝置，包括一絕緣基底；多個(gè)條形陰極相互平行且等間隔設(shè)置 于該絕緣基底的表面；多個(gè)隔離體間隔設(shè)置于所述絕緣基底的表面；多個(gè)條形柵網(wǎng)相互平 行且等間隔設(shè)置，該多個(gè)條形柵網(wǎng)與多個(gè)條形陰極異面垂直且交叉設(shè)置，每一條形柵網(wǎng)均 通過所述隔離體支撐，與所述條形陰極間隔設(shè)置；多個(gè)場(chǎng)發(fā)射元件分別設(shè)置于所述多個(gè)條 形陰極與所述多個(gè)條形柵網(wǎng)的交叉位置并與所述條形陰極電連接；多個(gè)固定層分別對(duì)應(yīng)于 所述多個(gè)隔離體設(shè)置于所述條形柵網(wǎng)表面，將條形柵網(wǎng)夾持于所述固定層與隔離體之間， 所述多個(gè)隔離體分別位于所述多個(gè)條形陰極之間并與所述條形陰極間隔設(shè)置，所述場(chǎng)發(fā)射 陰極裝置進(jìn)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(gè) 場(chǎng)發(fā)射元件的中心線之間的距離定義為D2。一種場(chǎng)發(fā)射顯示器，其包括一陽極裝置及與該陽極裝置間隔設(shè)置的一場(chǎng)發(fā)射陰極 裝置，該場(chǎng)發(fā)射陰極裝置包括一絕緣基底；多個(gè)條形陰極相互平行且等間隔設(shè)置于該絕 緣基底的表面；多個(gè)隔離體間隔設(shè)置于所述絕緣基底的表面；多個(gè)條形柵網(wǎng)相互平行且等 間隔設(shè)置，并與多個(gè)條形陰極異面垂直，且每一條形柵網(wǎng)均通過隔離體支撐，與所述條形陰 極間隔設(shè)置；多個(gè)場(chǎng)發(fā)射元件分別設(shè)置于所述多個(gè)條形陰極與所述多個(gè)條形柵網(wǎng)的交叉位 置并與所述條形陰極電連接；多個(gè)固定層分別對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)隔離體設(shè)置于柵網(wǎng)表面，將 柵網(wǎng)夾持固定于所述固定層與隔離體之間，所述多個(gè)隔離體分別位于所述多個(gè)條形陰極之 間并與所述條形陰極間隔設(shè)置，所述隔離體的設(shè)置進(jìn)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(gè)場(chǎng)發(fā)射元件的中心線之間的距離定義為D2。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置以及場(chǎng)發(fā)射顯示器中采用的隔離 體的寬度小于相鄰兩場(chǎng)發(fā)射元件的中心線之間的距離的十分之一，因此，隔離體的寬度遠(yuǎn) 小于相鄰兩場(chǎng)發(fā)射元件的中心線之間的距離，進(jìn)一步地，位于隔離體之上的固定層的寬度 遠(yuǎn)小于相鄰兩場(chǎng)發(fā)射元件的中心線之間的距離。因此當(dāng)柵網(wǎng)上施加電壓時(shí)，可有效降低由 場(chǎng)發(fā)射元件發(fā)射出的電子打到固定層上的幾率。從而減輕固定層的荷電效應(yīng)，進(jìn)而使場(chǎng)發(fā) 射元件發(fā)射出的電子均沿著垂直于場(chǎng)發(fā)射元件表面的方向飛行，而不偏轉(zhuǎn)向固定層，在應(yīng) 用時(shí)可有效消除像素點(diǎn)邊界發(fā)散呈現(xiàn)不規(guī)則圖形的現(xiàn)象。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置的俯視圖。圖2為圖1中場(chǎng)發(fā)射陰極裝置沿II-II線的剖視圖。圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的場(chǎng)發(fā)射顯示器的顯示效果圖。圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖4中場(chǎng)發(fā)射陰極裝置沿V-V線的剖視圖。圖6為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置的俯視圖。圖7為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置的俯視圖。圖8為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置的俯視圖。圖9為采用本發(fā)明實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置的場(chǎng)發(fā)射顯示器的剖面圖。圖10為圖9中的場(chǎng)發(fā)射顯示器的顯示效果圖。主要元件符號(hào)說明
10、100、202
12、102、204,214
14、104、206
16、106、222
18、108、208
20、110、210
22,224,113
24,226
162,222
121
122
200
216
218
212
222
場(chǎng)發(fā)射陰極裝置 絕緣基底 陰極電極 場(chǎng)發(fā)射元件 隔離體 柵網(wǎng) 固定層 導(dǎo)電層 電子發(fā)射體
色緣基底12的第一表面 色緣基底12的第二表面 場(chǎng)發(fā)射顯示器 透明陽極 熒光層 陽極裝置 色緣支撐體
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置及場(chǎng)發(fā)射顯示器。請(qǐng)參閱圖4和圖5，本發(fā)明第一實(shí)施例提供一種場(chǎng)發(fā)射陰極裝置10，其包括一絕 緣基底12、多個(gè)條形陰極14、多個(gè)場(chǎng)發(fā)射元件16、多個(gè)隔離體18、多個(gè)條形柵網(wǎng)20、多個(gè)固 定層22以及多個(gè)導(dǎo)電層M。所述多個(gè)條形陰極14相互平行且等間隔設(shè)置于該絕緣基底 12表面。所述多個(gè)隔離體18間隔設(shè)置于所述絕緣基底12表面，并設(shè)置于所述多個(gè)條形陰 極14之間。所述多個(gè)隔離體18與所述條形陰極14間隔設(shè)置。所述多個(gè)條形柵網(wǎng)20相互 平行且等間隔設(shè)置，并與條形陰極14異面垂直且交叉設(shè)置。每一條形柵網(wǎng)20通過多個(gè)隔 離體18支撐。所述多個(gè)場(chǎng)發(fā)射元件16分別設(shè)置于所述多個(gè)條形陰極14與所述多個(gè)條形 柵網(wǎng)20的交叉位置并與所述條形陰極14電連接。所述多個(gè)固定層22分別對(duì)應(yīng)于所述多 個(gè)隔離體18設(shè)置于柵網(wǎng)20表面，將柵網(wǎng)20夾持固定于所述固定層22與隔離體18之間。 所述多個(gè)導(dǎo)電層M分別設(shè)置于所述多個(gè)固定層22遠(yuǎn)離柵網(wǎng)20的表面。所述絕緣基底12的材料為玻璃、陶瓷或二氧化硅等絕緣材料。本實(shí)施例中，所述 絕緣基底12材料為玻璃。所述絕緣基底12用于承載所述多個(gè)條形陰極14、多個(gè)場(chǎng)發(fā)射元 件16、多個(gè)隔離體18及多個(gè)條形柵網(wǎng)20。所述絕緣基底12包括一第一表面121以及一與 第一表面121相對(duì)的第二表面122。在所述絕緣基底12的第一表面121定義相互垂直的第 一方向X和第二方向Y。所述第一方向X與第二方向Y均平行于所述第一表面121。所述多個(gè)條形陰極14中的每個(gè)條形陰極14的形狀均為長條形或帶狀，所述多個(gè) 條形陰極14相互平行且等間距地間隔設(shè)置于絕緣基底12的第一表面121。所述每個(gè)條形 陰極14均平行于所述第一方向X。所述多個(gè)條形陰極14的材料可選擇為銅、鋁、金或銀等 金屬，或銦錫氧化物(ITO)等導(dǎo)電材料。本實(shí)施例中，所述每個(gè)條形陰極14為銀電極。所述多個(gè)條形柵網(wǎng)20中的每個(gè)條形柵網(wǎng)20的形狀均為長條形或帶狀，所述多個(gè)條形柵網(wǎng)20相互平行且等間距間隔設(shè)置。優(yōu)選地，所述多個(gè)條形柵網(wǎng)20之間的間距與所 述多個(gè)條形陰極14之間的間距相等。所述多個(gè)條形柵網(wǎng)20與多個(gè)條形陰極14異面垂直 且交叉設(shè)置。在相互交叉的位置，所述條形柵網(wǎng)20與所述條形陰極14在垂直于所述第一 表面121方向上的間距大于等于18微米。所述條形柵網(wǎng)20為一網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其包括多個(gè)均 勻分布的柵孔，柵孔的孔徑為3微米至1000微米。優(yōu)選地，所述條形柵網(wǎng)20為一金屬網(wǎng)。 本實(shí)施例中，所述條形柵網(wǎng)20為一不銹鋼網(wǎng)，所述條形柵網(wǎng)20與所述多個(gè)條形陰極14之 間的間距為20微米。所述多個(gè)場(chǎng)發(fā)射元件16相互間隔分布于多個(gè)條形陰極14遠(yuǎn)離絕緣基底12的表 面，優(yōu)選地，所述多個(gè)場(chǎng)發(fā)射元件16呈矩陣排列。所述場(chǎng)發(fā)射元件16可僅設(shè)置在所述條形 陰極13與所述條形柵網(wǎng)20的交叉位置。本技術(shù)領(lǐng)域人員可理解，所述場(chǎng)發(fā)射元件16也可 設(shè)置在所述整個(gè)條形陰極14的表面。每一場(chǎng)發(fā)射元件16包括多個(gè)電子發(fā)射體162，該每 一電子發(fā)射體162可選擇為金屬微尖、硅尖、碳納米管或其它電子發(fā)射體。所述場(chǎng)發(fā)射元件 16中的電子發(fā)射體162可以為碳納米管陣列、碳納米管線、碳納米管漿料或者碳納米管膜。 本實(shí)施例中，所述場(chǎng)發(fā)射元件16為一碳納米管陣列。所述多個(gè)隔離體18用于支撐柵網(wǎng)20。通過所述多個(gè)隔離體18使所述柵網(wǎng)20與 所述條形陰極14在垂直于所述第一表面121方向上間隔一定距離且彼此絕緣。所述多個(gè) 隔離體18僅設(shè)置在位于所述條形陰極14之間的所述絕緣基底12的第一表面121。所述隔 離體18與所述條形陰極14間隔設(shè)置。優(yōu)選地，所述隔離體18為條形，且平行于所述條形 陰極14設(shè)置。所述每一隔離體18距與之相鄰的兩條形陰極14之間的距離相等。所述每 一隔離體18距與之相鄰的兩場(chǎng)發(fā)射元件16之間的距離相等。所述隔離體18的材料為玻璃、陶瓷或二氧化硅等絕緣材料。本實(shí)施例中，所述多 個(gè)隔離體18中的每個(gè)隔離體均為一長方體，其具有長、寬、高三個(gè)尺寸。所述每個(gè)隔離體18 的長度方向平行于第一方向X。所述每個(gè)隔離體18的寬度方向平行于第二方向Y。所述每 個(gè)隔離體18的高度方向?yàn)榇怪庇诮^緣基底12的第一表面121。本實(shí)施例中沿第一方向X， 在相鄰的兩個(gè)條形陰極14之間設(shè)置多個(gè)隔離體18分別支撐每個(gè)條形柵網(wǎng)20。請(qǐng)參閱圖6，為降低荷電效應(yīng)的影響，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置10進(jìn)一步滿足以下條 件(I)Dl ≤ D2/10，其中，所述隔離體18的寬度定義為Dl，相鄰兩個(gè)場(chǎng)發(fā)射元件16的 中心線之間的距離定義為D2。(2)0. 125 ≤ D3/D2 ≤ 0. 48，其中，所述場(chǎng)發(fā)射元件16的徑向尺寸定義為D3。(3)5μπι≤ H≤ 100 μ m ；其中，所述隔離體18的高度定義為H。條件式(1)限定隔離體18在Y方向的寬度Dl與相鄰兩個(gè)場(chǎng)發(fā)射元件16之間的 距離D2之間的關(guān)系。在相鄰兩個(gè)場(chǎng)發(fā)射元件16的中心線之間的距離D2 —定的條件下，隔 離體18的寬度小于D2的十分之一，因此，隔離體18的寬度較小，進(jìn)一步地位于隔離體18 之上的固定層22的寬度也較小。固定層22的遠(yuǎn)離柵網(wǎng)20的表面的寬度也較小，固定層 22的的遠(yuǎn)離柵網(wǎng)20的表面的面積也越小。因此，場(chǎng)發(fā)射元件16發(fā)射出的電子通過柵網(wǎng)20 后，可減少電子打到固定層22的遠(yuǎn)離柵網(wǎng)20的表面的幾率，從而可有效減輕荷電效應(yīng)。一 般地D2小于等于5毫米?？蛇x擇地，D2的范圍大于等于3毫米且小于等于5毫米。Dl小 于等于500微米且大于等于100微米。優(yōu)選地Dl的范圍為200微米至400微米。隔離體18的寬度應(yīng)保證可使其支撐柵網(wǎng)20并保持柵網(wǎng)20不變形。本實(shí)施例中，所述D2為1. 5毫 米。Dl為300微米。條件式(2)限制場(chǎng)發(fā)射元件16的徑向尺寸，尤其是場(chǎng)發(fā)射元件16沿Y方向的尺 寸。進(jìn)一步地，可以使得所述隔離體18與場(chǎng)發(fā)射元件16之間的距離D4較大。即，隔離體 18的邊緣與場(chǎng)發(fā)射元件16的邊緣的距離較大。D4大于等于150微米?？蛇x擇地，D4為200 微米。進(jìn)而固定層22的邊緣與場(chǎng)發(fā)射元件16的邊緣的距離也較大，因此，可進(jìn)一步減少場(chǎng) 發(fā)射元件16發(fā)射出的電子，打到固定層22的幾率，從而可進(jìn)一步地減輕荷電效應(yīng)。D3小 于等于MOO微米。優(yōu)選地，D3大于等于500微米且小于等于1300微米?？蛇x擇地，D3為 1000微米。本實(shí)施例中，D3為400微米，D4為250微米。條件式(3)限定所述隔離體18的高度H大于等于5微米且小于等于100微米。優(yōu) 選地，隔離體18的高度H大于等于10微米且小于等于15微米。本發(fā)明中隔離體18的高 度較低，則柵網(wǎng)20的高度較低，柵網(wǎng)20僅需施加較低的電壓就可以從場(chǎng)發(fā)射元件中拔出電 子。柵網(wǎng)20的電壓較小，進(jìn)而固定層22附近的柵網(wǎng)20的對(duì)場(chǎng)發(fā)射元件16發(fā)射出的電子 的吸引力也越小，進(jìn)而，場(chǎng)發(fā)射元件16發(fā)射出的電子不易在固定層22附近的柵網(wǎng)20的電 壓作用下打到固定層22的表面，可進(jìn)一步地減輕荷電效應(yīng)。本技術(shù)領(lǐng)域人員可以理解，條件式O)、(3)是可選擇地，非本發(fā)明的必要技術(shù)特 征，本技術(shù)領(lǐng)域人員可依據(jù)所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置10的不同應(yīng)用情形而進(jìn)行調(diào)整。多個(gè)固定層22分別對(duì)應(yīng)所述多個(gè)隔離體18設(shè)置，將多個(gè)條形柵網(wǎng)20固定于所述 隔離體18與固定層22之間。所述固定層22僅覆蓋柵網(wǎng)20的位于隔離體18之上的區(qū)域 的表面。柵網(wǎng)20設(shè)置于所述固定層22與所述隔離體18之間。如此可使柵網(wǎng)20不易因?yàn)?發(fā)生變形造成柵網(wǎng)20和條形陰極14之間的間距不均勻，進(jìn)而影響場(chǎng)發(fā)射陰極裝置10均勻 地發(fā)射電子。因此，該場(chǎng)發(fā)射陰極裝置10結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易受外界環(huán)境的影響。所述固定層22填充柵網(wǎng)20的位于隔離體18上方的柵孔。通過柵網(wǎng)20的柵孔， 固定層22與隔離體18結(jié)合在一起，從而固定柵網(wǎng)20。所述固定層22的材料可以為絕緣介 質(zhì)，例如，玻璃、陶瓷或者二氧化硅。優(yōu)選地，固定層22的材料與隔離體18的材料相同，如 此可使固定層22與隔離體18較好的相容并牢固的結(jié)合，進(jìn)而牢固地固定柵網(wǎng)20。通常，所 述固定層22可采用絲網(wǎng)印刷的方法制備，在制備過程中，所述固定層22會(huì)滲透到所述柵網(wǎng) 20的柵孔內(nèi)，并與所述隔離體18接觸，實(shí)現(xiàn)更好地固定。而所述固定層22對(duì)應(yīng)柵網(wǎng)20的 非柵孔區(qū)域的厚度極小，通常小于等于10微米，固定層22不會(huì)影響導(dǎo)電層M與柵網(wǎng)20的 電連接。所述導(dǎo)電層M的材料可以為金屬、合金、氧化銦錫、銻錫氧化物、導(dǎo)電銀膠、導(dǎo)電 聚合物或碳納米管。本實(shí)施例中，所述導(dǎo)電層M的材料為銀漿料。采用絲網(wǎng)印刷的方法于 固定層22上制備導(dǎo)電層M。在制備過程中，導(dǎo)電層M為流體狀的銀漿料，因此，銀漿料容 易沿著固定層22、柵網(wǎng)20和隔離體18的側(cè)壁流淌至絕緣基板12。由于隔離體18和條形 陰極14間隔設(shè)置且保持一定距離，防止了陰極14和柵網(wǎng)20短路。所述導(dǎo)電層M為可選 擇結(jié)構(gòu)。所述導(dǎo)電層M覆蓋固定層22的遠(yuǎn)離柵網(wǎng)20的表面，進(jìn)而使固定層22可產(chǎn)生二 次電子的面積減小。所述導(dǎo)電層M還可導(dǎo)出電子發(fā)射體162發(fā)射出的一部分落到導(dǎo)電層 M上電子，減少或避免該部分電子轟擊所述隔離體18產(chǎn)生二次電子。另外，電子發(fā)射體162發(fā)射出的一小部分電子直接轟擊所述隔離體18，使得該隔離體18發(fā)射二次電子，并在該隔 離體18上產(chǎn)生正電荷，而該正電荷可以通過所述導(dǎo)電層M及柵網(wǎng)20導(dǎo)走，減少或避免所 述隔離體18上積累正電荷，進(jìn)而使得該隔離體18周圍的電位基本不發(fā)生變化，從而減少電 子發(fā)射體162發(fā)射的電子向四周發(fā)散的可能性，使電子集中射向預(yù)定位置，進(jìn)而使得利用 該場(chǎng)發(fā)射陰極裝置10的場(chǎng)發(fā)射顯示器的圖像顯示清晰、顯示效果較好。所述導(dǎo)電層M為 可選擇結(jié)構(gòu)。場(chǎng)發(fā)射陰極裝置10在應(yīng)用時(shí)，分別施加不同電壓給陰極14和柵網(wǎng)20。一般情況 下，陰極14為接地或零電壓，柵網(wǎng)20的電壓為幾十伏至幾百伏左右。陰極14上場(chǎng)發(fā)射元 件16中的電子發(fā)射體162所發(fā)出的電子在柵網(wǎng)20的電場(chǎng)作用下，向柵網(wǎng)20的方向運(yùn)動(dòng)， 通過柵網(wǎng)20的柵孔發(fā)射出去。由于所述多個(gè)陰極14之間相互絕緣、所述多個(gè)柵網(wǎng)20之間 相互絕緣，因此，通過選擇性地在某些陰極14和某些柵網(wǎng)20之間施加不同的電壓，可控制 不同位置的場(chǎng)發(fā)射元件16發(fā)射電子，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)射陰極裝置10的尋址功能，滿足其在場(chǎng)發(fā)射 顯示器中的應(yīng)用。本發(fā)明第二實(shí)施例提供一種場(chǎng)發(fā)射陰極裝置。請(qǐng)參閱圖7，該場(chǎng)發(fā)射陰極裝置的結(jié) 構(gòu)與第一實(shí)施例中的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置10的結(jié)構(gòu)相似，其區(qū)別在于，在位于所述條形陰極14 之間設(shè)置隔離體18時(shí)，沿第一方向X，相鄰的兩個(gè)條形陰極14之間僅設(shè)置一個(gè)隔離體18同 時(shí)支撐所述多個(gè)條形柵網(wǎng)20。當(dāng)相鄰的兩個(gè)條形陰極14之間僅設(shè)置一個(gè)隔離體18同時(shí)支 撐所述多個(gè)條形柵網(wǎng)20時(shí)，所述固定層22可僅對(duì)應(yīng)設(shè)置于所述隔離體18支撐柵網(wǎng)20位 置，也可設(shè)置于整個(gè)隔離體18表面。本發(fā)明第三實(shí)施例提供一種場(chǎng)發(fā)射陰極裝置。該場(chǎng)發(fā)射陰極裝置的結(jié)構(gòu)與第一實(shí) 施例中的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置10的結(jié)構(gòu)相似，其區(qū)別在于，所述隔離體無需設(shè)置在任意兩個(gè)相 鄰的條形陰極之間，在確保所述隔離體能對(duì)條形柵網(wǎng)提供足夠的支撐力的前提下，可在第 二方向Y上每間隔N個(gè)條形陰極或場(chǎng)發(fā)射元件設(shè)置一個(gè)隔離體，其中N為大于1的整數(shù)。所 述隔離體的數(shù)量越少，則位于隔離體之上的固定層的面積也越少，則固定層產(chǎn)生荷電效應(yīng) 的幾率也越小。例如，請(qǐng)參閱圖8，沿所述第二方向Y，可每間隔三個(gè)場(chǎng)發(fā)射元件16設(shè)置有 一個(gè)隔離體18。所述多個(gè)隔離體18的最少數(shù)量不限。在保證所述柵網(wǎng)20不變形的條件 下，所述隔離體18的數(shù)量應(yīng)盡量少。請(qǐng)參見圖9，本發(fā)明進(jìn)一步提供一種使用上述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置10的場(chǎng)發(fā)射顯示器 200，該場(chǎng)發(fā)射顯示器200包括一陽極裝置212及與該陽極裝置212間隔設(shè)置的一場(chǎng)發(fā)射陰 極裝置202。所述陽極裝置212與所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置202相對(duì)且保持一定距離間隔設(shè)置。 所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置202可采用第一實(shí)施例中的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置10。該場(chǎng)發(fā)射陰極裝置202包括一絕緣基底204、多個(gè)條形陰極206、多個(gè)場(chǎng)發(fā)射元件 222、多個(gè)隔離體208、多個(gè)條形柵網(wǎng)210、一固定層224以及一導(dǎo)電層226。所述陽極裝置 212與場(chǎng)發(fā)射陰極裝置202中的條形柵網(wǎng)210保持一定距離間隔設(shè)置。所述陽極裝置212包括一玻璃基底214，一透明陽極216及涂覆于透明陽極216上 的多個(gè)熒光層218。所述透明陽極216可為氧化銦錫薄膜。所述陽極裝置212通過一絕緣 支撐體220與場(chǎng)發(fā)射陰極裝置202中的絕緣基底204間隔設(shè)置，陽極裝置212與場(chǎng)發(fā)射陰 極裝置202的邊緣密封設(shè)置，使得場(chǎng)發(fā)射陰極裝置202與陽極裝置212之間形成一真空環(huán) 境。所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置202中的場(chǎng)發(fā)射元件222與陽極裝置212中的熒光層218 —一對(duì)應(yīng)設(shè)置，構(gòu)成一像素單元。場(chǎng)發(fā)射顯示器200在應(yīng)用時(shí)，分別施加不同電壓給條形陰極206、條形柵網(wǎng)210和 陽極216。陰極206上場(chǎng)發(fā)射元件222中的電子發(fā)射體所發(fā)出的電子在柵網(wǎng)210的電場(chǎng)作 用下，向柵網(wǎng)210的方向運(yùn)動(dòng)，通過柵網(wǎng)210的柵孔發(fā)射出去，在陽極216的電場(chǎng)作用下，最 終打到陽極216，打在涂覆透明陽極216上的熒光層218，發(fā)出熒光，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)射顯示器200 的顯示功能。由于條形陰極206之間相互絕緣、條形柵網(wǎng)210之間相互絕緣，因此，通過選擇 性地在不同的條形陰極206和條形柵網(wǎng)210之間施加不同的電壓，可控制不同位置的場(chǎng)發(fā) 射元件222發(fā)射電子，電子打在陽極裝置212的熒光層218的不同位置，從而使熒光層218 的不同位置發(fā)光，使場(chǎng)發(fā)射顯示器200根據(jù)需要顯示不同的畫面。本發(fā)明提供的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置以及場(chǎng)發(fā)射顯示器中采用的隔離體的寬度小于相 鄰兩場(chǎng)發(fā)射元件的中心線之間的距離的十分之一，因此，隔離體的寬度遠(yuǎn)小于相鄰兩場(chǎng)發(fā) 射元件的中心線之間的距離，進(jìn)一步地，位于隔離體之上的固定層的寬度遠(yuǎn)小于相鄰兩場(chǎng) 發(fā)射元件的中心線之間的距離。因此當(dāng)柵網(wǎng)上施加電壓時(shí)，可有效降低由場(chǎng)發(fā)射元件發(fā)射 出的電子打到固定層上的幾率。從而減輕固定層的荷電效應(yīng)，進(jìn)而使場(chǎng)發(fā)射元件發(fā)射出的 電子均沿著垂直于場(chǎng)發(fā)射元件表面的方向飛行，而不偏轉(zhuǎn)向固定層，在應(yīng)用時(shí)可有效消除 像素點(diǎn)邊界發(fā)散呈現(xiàn)不規(guī)則圖形的現(xiàn)象。進(jìn)一步地，場(chǎng)發(fā)射元件的徑向尺寸與相鄰兩場(chǎng)發(fā)射元件的中心線之間的距離的比 值的范圍為0. 125至0. 48，因此，隔離體與場(chǎng)發(fā)射元件之間的距離較大。進(jìn)一步地，固定層 與場(chǎng)發(fā)射元件之間的距離也較大，因此可有效降低由場(chǎng)發(fā)射元件發(fā)射出的電子打到固定層 上的幾率。從而減輕固定層的荷電效應(yīng)。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其他變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精 神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(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)射陰極裝置，包括一絕緣基底；多個(gè)條形陰極相互平行且等間隔設(shè)置于該絕緣基底的表面；多個(gè)隔離體間隔設(shè)置于所述絕緣基底的表面；多個(gè)條形柵網(wǎng)相互平行且等間隔設(shè)置，該多個(gè)條形柵網(wǎng)與多個(gè)條形陰極異面垂直且交 叉設(shè)置，每一條形柵網(wǎng)均通過所述隔離體支撐，與所述條形陰極間隔設(shè)置；多個(gè)場(chǎng)發(fā)射元件分別設(shè)置于所述多個(gè)條形陰極與所述多個(gè)條形柵網(wǎng)的交叉位置并與 所述條形陰極電連接；多個(gè)固定層分別對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)隔離體設(shè)置于所述條形柵網(wǎng)表面，將條形柵網(wǎng)夾持于 所述固定層與隔離體之間，其特征在于，所述多個(gè)隔離體分別位于所述多個(gè)條形陰極之間并與所述條形陰極間隔 設(shè)置，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置滿足以下條件Dl < D2/10，其中，所述隔離體的寬度定義為D1，相鄰兩個(gè)場(chǎng)發(fā)射元件的中心線之間的 距離定義為D2。
2.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置，其特征在于，D2小于等于5毫米。
3.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置，其特征在于，Dl小于等于500微米且大于等 于100微米。
4.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置，其特征在于，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置進(jìn)一步滿 足以下條件0. 125 ^ D3/D2 ^ 0. 48，其中，所述場(chǎng)發(fā)射元件的徑向尺寸定義為D3。
5.如權(quán)利要求4所述的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置，其特征在于，所述隔離體與場(chǎng)發(fā)射元件之間 的距離大于等于150微米。
6.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置，其特征在于，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置進(jìn)一步滿 足以下條件5 μ m彡H彡100 μ m ；其中，所述隔離體的高度定義為H。
7.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置，其特征在于，所述多個(gè)隔離體中的每一隔離 體距與之相鄰的兩場(chǎng)發(fā)射元件之間的距離相等。
8.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置，其特征在于，沿平行于條形陰極的方向，相鄰 的兩個(gè)條形陰極之間僅設(shè)置一個(gè)隔離體，該隔離體支撐多個(gè)條形柵網(wǎng)。
9.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置，其特征在于，沿平行于條形陰極的方向，相鄰 的兩個(gè)條形陰極之間設(shè)置多個(gè)隔離體，每個(gè)隔離體支撐一個(gè)條形柵網(wǎng)。
10.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置，其特征在于，沿平行于條形柵網(wǎng)的方向，每 間隔多個(gè)條形陰極設(shè)置一個(gè)隔離體。
11.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置，其特征在于，所述固定層填充條形柵網(wǎng)的位 于隔離體上方的柵孔，與隔離體結(jié)合在一起，將所述條形柵網(wǎng)固定于所述隔離體與固定層 之間。
12.如權(quán)利要求11所述的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置，其特征在于，所述固定層對(duì)應(yīng)柵網(wǎng)的非柵 孔區(qū)域的厚度小于等于10微米。
13.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括多個(gè)導(dǎo)電層分別設(shè) 置于所述多個(gè)固定層遠(yuǎn)離條形柵網(wǎng)的表面。
14.一種場(chǎng)發(fā)射顯示器，其包括一陽極裝置及一如權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置與該陽極裝置間隔設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種場(chǎng)發(fā)射陰極裝置，包括一絕緣基底；多個(gè)條形陰極；多個(gè)隔離體；多個(gè)條形柵網(wǎng)；多個(gè)場(chǎng)發(fā)射元件分別設(shè)置于所述多個(gè)條形陰極與所述多個(gè)條形柵網(wǎng)的交叉位置并與所述條形陰極電連接；多個(gè)固定層分別對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)隔離體設(shè)置于所述條形柵網(wǎng)表面，將條形柵網(wǎng)夾持于所述固定層與隔離體之間，所述多個(gè)隔離體分別位于所述多個(gè)條形陰極之間并與所述條形陰極間隔設(shè)置，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置進(jìn)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(gè)場(chǎng)發(fā)射元件的中心線之間的距離定義為D2。本發(fā)明還涉及采用該種場(chǎng)發(fā)射陰極裝置的場(chǎng)發(fā)射顯示器。
文檔編號(hào)H01J31/12GK102074441SQ201010600408
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者唐潔, 范守善, 郝海燕 申請(qǐng)人:清華大學(xué), 鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司