[发明专利]三极型场发射像素管

说明书

技术领域

本发明涉及一种场发射元件，尤其涉及一种三极型场发射像素管。

背景技术

场发射电子源以及利用该电子源发出的电子轰击荧光物质而发光的场发射发光技术已经在场发射平面显示器领域中得到应用。这种场发射技术是在真空环境下，利用外加电场作用将电子源尖端的电子激发出来。在传统场发射电子源中，一般采用微细钼金属尖端、硅尖端作为电子发射端，随着纳米技术的发展，最近还采用纳米碳管作为电子发射端。

理论上，由于碳纳米管具有非常小的直径，很大的长径比，因此在外电场作用下其具有很大的场增强因子。但是，在实际应用中，例如平面型场发射显示器中，碳纳米管平面薄膜的整体宏观场发射增强因子并未能达到单个碳纳米管的数值，导致发射电压较高，场发射电流密度小，发光亮度较低。

有鉴于此，提供一种发射电流密度大，发光亮度高的场发射元件实为必要。

发明内容

以下将以实施例说明一种三极型场发射像素管。

一种三极型场发射像素管，其包括：一个中空壳体，一个荧光物质层，一个阳极层，一个阴极发射体和一个栅极体。该壳体具有一个出光部，该荧光物质层和阳极层依次形成在该出光部的内壁上。该阴极发射体设置在中空壳体内部与出光部相对的位置，该栅极体位于中空壳体内并靠近阴极发射体设置。其中，该阴极发射体包括一个碳纳米管线，该碳纳米管线作为电子发射源。

和现有技术相比，所述的三极型场发射像素管利用碳纳米管线作为电子发射源，碳纳米管线其本身优异的场发射性能增大了电流密度，提高了发光亮度，降低了发射电压。

附图说明

图1是本发明实施例所提供的三极型场发射像素管截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。

请参阅图1，本发明实施例提供的一种三极型场发射像素管100，其包括一个中空壳体110，一个荧光物质层130，一个阳极层140，一个阴极发射体150和一个栅极体160。该壳体110具有一个出光面120，该荧光物质层130和阳极层140位于中空壳体110内。该阴极发射体150设置在中空壳体110内部与出光面120相对的位置，该栅极体160位于中空壳体110内靠近阴极发射体150处设置。该阴极发射体150包括一个碳纳米管线151，其作为电子发射源。

该壳体110内部是真空密封的，在本实施例中，该壳体110为一个中空圆柱体；该壳体的材料可为玻璃或石英玻璃。可以理解的是，该壳体还可以是中空的立方体、三棱柱或其它多边形柱体。该壳体的出光面120可以为平面也可以为曲面，如球面或非球面，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择。

所述荧光物质层130设置在出光部120的内壁上，该荧光物质层130可以为白色荧光粉，也可以为彩色荧光粉，例如红色，绿色，蓝色荧光粉等，当电子轰击荧光物质层130时可发出白光或彩色可见光。

所述阳极层140设置在形成有荧光物质层130的出光部120内壁上，且将荧光物质层130覆盖。该阳极层140可为铝膜，具有良好的导电性。该三极型场发射像素管100进一步包括一个阳极电极141，该阳极电极141与阳极层140电连接且该阳极电极141穿过壳体110延伸至壳体110外部以与外部电源(未示出)相连。该阳极电极141可与阳极层140直接接触而实现电连接，也可以通过导线使其与阳极层140相连而实现电连接。该阳极电极141将外部电源所提供之电压传输至阳极层140，以吸引阴极发射体150所发出的电子并加速该电子的运动以促使该电子轰击荧光物质层130。

所述阴极发射体150包括一阴极支撑柱152及一作为电子发射源的碳纳米管线151。该阴极支撑柱152垂直于出光部120。该阴极支撑柱152为一能够导电、导热并具有一定强度的金属丝。在本实施例中该阴极支撑柱152优选为铜丝。所述碳纳米管线151的长度优选为0.1毫米至10毫米，直径优选为1微米至1毫米。

该碳纳米管线151是从超顺排碳纳米管阵列中抽出一束碳纳米管时，相邻的碳纳米管由于范德华力的作用而相互连接在一起而形成的。该碳纳米管线151在装入像素管100前可用酒精浸泡，然后在真空中通以电流进行热处理，之后再用银胶粘在阴极支撑柱152正对于阳极层140的端部。经过上述步骤处理后的碳纳米管线151导电性和机械性都得到了增强。