[发明专利]场发射阴极结构及使用该场发射阴极结构的显示器

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于碳纳米管的场发射阴极结构以及使用该场发射阴极结构的显示器。

背景技术

场发射显示器是继阴极射线管(CRT)显示器和液晶显示器(LCD)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。

场发射阴极结构是场发射显示器的重要元件。基于碳纳米管的场发射阴极结构通常包括一绝缘基底；多个阴极电极，该多个阴极电极位于该绝缘基底上且沿同一方向平行间隔绝缘设置；多个电子发射单元，该多个电子发射单元均匀分布于多个阴极电极上，与该阴极电极电连接，每个电子发射单元包括多个碳纳米管；一介质层，该介质层设置于所述绝缘基底上，并对应电子发射单元设有通孔，该电子发射单元设置在该通孔内；多个栅极，该栅极设置于所述介质层上，与所述阴极电极异面垂直设置。

通常，电子发射单元为采用化学气相沉积法制备的碳纳米管阵列。然而，采用化学气相沉积法制备的碳纳米管阵列与阴极电极的结合力较差，碳纳米管阵列中的碳纳米管在发射电子时容易被强电场拔出，从而限制了该场发射阴极结构的电子发射能力和寿命。

发明内容

综上所述，确有必要提供一种碳纳米管与阴极电极可以牢固结合的场发射阴极结构以及使用该场发射阴极结构的显示器。

一种场发射阴极结构，其包括：一绝缘基板，该绝缘基板上形成有多个开孔，且该绝缘基板具有第一表面以及与该第一表面相对的第二表面；多个阴极电极，该多个阴极电极平行设置于所述绝缘基板的第一表面；多个栅极电极，该多个栅极电极平行设置于所述绝缘基板的第二表面，且该多个栅极电极与所述多个阴极电极异面交叉设置；以及多个电子发射单元，该多个电子发射单元分别与一开孔对应设置，且与所述阴极电极电连接；其中，所述电子发射单元包括至少一根碳纳米管线状结构，该碳纳米管线状结构的一部分固定于所述绝缘基板与所述阴极电极之间，一部分设置于开孔内。

一种显示器，其包括：一阴极基板，一阳极基板，一场发射阴极结构以及一阳极结构，所述场发射阴极结构包括：一绝缘基板，该绝缘基板上形成有多个开孔，且该绝缘基板具有第一表面以及与该第一表面相对的第二表面；多个阴极电极，该多个阴极电极平行设置于所述绝缘基板的第一表面；多个栅极电极，该多个栅极电极平行设置于所述绝缘基板的第二表面，且该多个栅极电极与所述多个阴极电极异面交叉设置；以及多个电子发射单元，该多个电子发射单元分别与一开孔对应设置，且与所述阴极电极电连接；其中，所述电子发射单元包括至少一根碳纳米管线状结构，该碳纳米管线状结构的一部分固定于所述绝缘基板与所述阴极电极之间，一部分设置于开孔内。

与现有技术相比，由于本发明提供的场发射阴极结构及显示器中的碳纳米管线状结构的一部分固定于绝缘基板与阴极电极之间，所以该碳纳米管线状结构被牢固地固定在绝缘基板与阴极电极之间，可以承受较大的电场力而不会被电场力拔出，从而使该碳纳米管线状结构具有更强的电子发射能力和更长的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例提供的场发射阴极结构的示意图。

图2为图1中的场发射阴极结构沿II-II线的剖面图。

图3为本发明实施例提供的场发射阴极结构中的碳纳米管线状结构的场发射尖端的结构示意图。

图4为本发明实施例提供的场发射阴极结构中的碳纳米管线状结构的场发射尖端的扫描电镜照片。

图5为本发明实施例电子发射单元仅包括一个碳纳米管线状结构的场发射阴极结构的侧视图。

图6为采用本发明实施例的场发射阴极结构的显示器的侧视图。

具体实施方式

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结构以及使用该场发射阴极结构的显示器。本发明的场发射阴极结构可以应用至二极型场发射显示器、三极型场发射显示器等，以下以三极型场发射显示器为例进行说明。

请参阅图1至图2，本发明实施例提供一种场发射阴极结构100，该场发射阴极结构100包括一绝缘基板110、多个阴极电极120、多个栅极电极130以及多个电子发射单元140。