[发明专利]具有碳纳米管的场致发射阵列和制造场致发射阵列的方法

说明书

本发明涉及具有碳纳米管作为代替现有微尖的电子发射源的场致发射阵列和制造场致发射阵列的方法。

近年来，因碳纳米管的低功函数，在其寿命和热稳定性方向极好，因而对采用碳纳米管代替金属微尖作为电子发射源的电子发射器件进行了许多探讨。对于这样的具有碳纳米管的三极管型电子发射器件，与形成薄膜有关的复杂制造工艺被认为是一种缺点，因此存在在工作期间在封装的器件内产生杂质气体的问题。

为了解决该问题，本发明的目的在于提供采用碳纳米管作为电子发射源的场致发射阵列，和制造场致发射阵列的方法，其中具有栅极的非导电板装在前板上，和把具有阴极和淀积于阴极上的碳纳米管的背板与具有非导电板的前板组件组合在一起，以使整个薄膜形成变得容易同时不会引起工作期间在场致发射阵列内杂质气体的产生。

按照本发明的一个方案，提供一种场致发射阵列，它包括：背板组件，背板组件包括背板；在背板上形成的条形阴极；和在阴极上按彼此间预定的距离形成的碳纳米管；和前板组件，前板组件包括前板；在前板上形成的条形阳极；在阳极上淀积的荧光体；和非导电板，非导电板具有对应于阳极且彼此分开预定距离的多个开口；在非导电板上形成的条形栅极，所述栅极与阳极条垂直且具有对应于多个开口的多个发射开口；和隔板，用于支撑具有栅极的非导电板并按预定的距离使它和背板隔开，其中，把背板组件和前板组件彼此组合在一起，以使阴极上的碳纳米管按距栅极的预定距离经过发射开口突出。

在另一个实施例中，提供一种场致发射阵列，包括：背板组件，背板组件包括背板；在背板上形成的条形阴极；和在阴极上按彼此间预定的距离形成的碳纳米管；和前板组件，前板组件包括前板；在前板上形成的条形阳极；在阳极上淀积的荧光体；上和下非导电板，分别具有彼此分开预定距离且对应于阳极的多个开口；在下非导电板上形成的条形栅极，所述栅极与阳极条垂直且具有对应于多个开口的多个发射开口，其中栅极与碳纳米管之间的距离相对较小；和隔板，用于支撑上非导电板并按预定的距离使它和背板隔开，其中，把背板组件和前板组件彼此组合在一起，以使阴极上的碳纳米管按距栅极的预定距离经过发射开口突出。

在又一个实施例中，提供一种场致发射阵列，包括：背板组件，背板组件包括背板；在背板上形成的条形阴极；和在阴极上按彼此间预定的距离形成的碳纳米管；和前板组件，前板组件包括前板；在前板上形成的条形阳极；在阳极上淀积的荧光体；非导电板，非导电板具有对应于阳极且彼此分开预定距离的多个开口；在非导电板上形成的条形栅极，所述栅极与阳极条垂直且在通过多个开口露出的非导电板的上侧壁上延伸；和隔板，用于支撑具有栅极的非导电板并按预定的距离使它和背板隔开，其中，把背板组件和前板组件彼此组合在一起，以使阴极上的碳纳米管按距栅极的预定距离经过发射开口突出。

按照本发明的另一个方面，提供一种制造场致发射阵列的方法，包括：形成背板组件，背板组件包括背板；在背板上形成的条形阴极；和在阴极上按彼此间预定的距离形成的碳纳米管；形成前板组件，前板组件包括前板；在前板上形成的条形阳极；在阳极上淀积的荧光体；非导电板，非导电板具有对应于阳极且彼此分开预定距离的多个开口；在非导电板上形成的条形栅极，所述栅极与阳极条垂直且具有对应于多个开口的多个发射开口；和隔板，用于支撑具有栅极的非导电板并按预定的距离使它和背板隔开，和把背板组件和前板组件彼此组合在一起，以使阴极上的碳纳米管按距栅极的预定距离经过发射开口突出。

最好形成前板组件包括：在前板上淀积金属层，和把该金属层构图为条形阳极；在阳极上淀积荧光体；在非导电板上形成条形栅极；和利用隔板把具有栅极的非导电板与具有阳极和荧光体的前板组合在一起，以使非导电板与前板彼此分开预定的距离。在这种情况下，在非导电板上形成条形栅极包括：在非导电板中形成彼此按预定距离分开的多个孔；和在具有多个孔的非导电板上淀积金属层，并把金属层构图为具有对应于多个孔的多个发射开口的条形栅极。

最好在非导电板上形成条形栅极包括：在下非导电板中形成彼此按预定距离分开的多个孔；在具有多个孔的下非导电板上淀积金属层，和把金属层构图为具有对应于所述孔的多个发射开口的条形栅极；和在具有栅极的下非导电板上安装具有多个孔的上非导电板，以使上非导电板的多个孔对应于发射开口。另外，在非导电板上形成条形栅极可以包括：在下非导电板中形成彼此按预定距离分开的多个孔；和通过倾斜淀积方法在通过多个孔露出的下非导电板的顶部和上侧壁上淀积金属层，和把金属层构图为具有对应于所述孔的多个发射开口的条形栅极。