[发明专利]场发射阴极装置及场发射器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种场发射阴极装置及场发射器件。

背景技术

现有技术中的场发射阴极装置通常包括一绝缘基底；一设置于该绝缘基底上的阴极电极；多个设置于阴极电极上的电子发射体；一设置于该绝缘基底上的绝缘隔离层，所述绝缘隔离层具有通孔，所述电子发射体通过该通孔暴露，以使电子发射体发射的电子通过该通孔射出；以及一金属栅网，所述金属栅网设置于绝缘隔离层表面，用于使电子发射体发射电子。通常，所述金属栅网为一具有多个网孔的金属栅网。当所述场发射阴极装置工作时，向阴极电极施加一低电位，向金属栅网施加一高电位。所述电子发射体发射电子，且该电子通过金属栅网的网孔射出。所述场发射阴极装置应用于场发射电子器件时，在远离金属栅网处设置一阳极电极。所述阳极电极提供一阳极电场，以对发射的电子进行加速。

然而，电子发射体通常是由多个长度一致的碳纳米管、纳米碳纤维、硅纳米线或硅尖等子电子发射体组成，靠近栅极的子电子发射体具有较大的场强，而远离栅极的子电子发射体的场强较小甚至没有场强，导致电子发射体中靠近栅极的子电子发射体发射较多电子，而远离栅极的子电子发射体发射的电子很少甚至不发射电子，进而影响电子发射体的总体电流发射密度。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种场发射阴极装置及场发射器件，该场发射阴极装置中电子发射体具有较高的电流发射密度。

一种场发射阴极装置，包括：一阴极电极；一电子发射体，该电子发射体与所述阴极电极电连接；一电子引出极，该电子引出极通过一绝缘隔离层与所述阴极电极电绝缘且间隔设置，该电子引出极具有一通孔对应所述电子发射体；所述电子发射体包括多个子电子发射体，每个子电子发射体远离阴极电极的一端至电子引出极所述通孔的侧壁的最短距离基本一致。

一种场发射器件，包括所述的场发射阴极装置。

与现有技术相比，本发明所提供的场发射阴极装置中，电子发射体中每一个子电子发射体远离阴极电极的一端至电子引出极通孔的侧壁的最短距离基本一致，使得每一个子电子发射体具有大致相等的场强，从而使每一个子电子发射体均能发射较多电子，提高了电子发射体的总体电流发射密度。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的场发射阴极装置的剖面结构示意图。

图2为本发明第一实施例提供的场发射阴极装置阵列的立体结构的分解示意图。

图3为本发明第一实施例提供的场发射阴极装置所采用的碳纳米管阵列的扫描电镜照片。

图4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5为本发明第一实施例提供的T赫兹电磁波管的结构示意图。

图6为本发明第二实施例提供的场发射阴极装置的结构示意图。

图7为本发明第二实施例提供的场发射阴极装置所采用的碳纳米管线状结构的扫描电镜照片。

图8为图7中碳纳米管线状结构中尖端的透射电镜照片。

图9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10为本发明第二实施例提供的T赫兹电磁波管的结构示意图。

图11为本发明第三实施例提供的场发射阴极装置的剖面结构示意图。

图12为本发明第四实施例提供的场发射阴极装置的剖面结构示意图。

主要元件符号说明