[发明专利]场发射显示器

说明书

技术领域

本发明涉及一种场发射显示器，尤其涉及一种大面积平面场发射显示器。

背景技术

碳纳米管(Carbon Nanotube，CNT)是一种新型碳材料，由日本研究人员 Iijima在1991年发现，请参见″Helical Microtubules of Graphitic Carbon″，S. Iijima，Nature，vol.354，p56(1991)。碳纳米管具有极大的长径比(其长度在微 米量级以上，直径只有几个纳米或几十个纳米)，具有良好的导电导热性能， 并且还有很好的机械强度和良好的化学稳定性，这些特性使得碳纳米管成为 一种优良的场发射材料。因此，碳纳米管在场发射装置中的应用成为目前纳 米科技领域的一个研究热点。

场发射显示器是继阴极射线管(CRT)显示器、液晶显示器、等离子显 示器之后，最具发展潜力的下一代新兴显示器。场发射显示器与其它显示器 相比，具有更高的对比度、更广的视角、更高的亮度、更低的能量消耗、更 短的响应时间以及更宽的工作温度等优点，可适合作照明光源、平板显示器 及室外用的全色大屏幕显示屏以及各种广告显示面板等。

现有技术提供一种场发射显示器100。请参考图1及图2，该场发射显示器 100包括：一玻璃基板110，多个支撑体140，一绝缘基底130，玻璃基板110 与绝缘基底130由多个支撑体140间隔设置且真空封装在一起。玻璃基板110 面对绝缘基底130的表面形成有一金属导电层116，一荧光粉层114，一滤光膜 112。在绝缘基底130面对玻璃基板110的表面形成有多个交叉设置的行电极 134与列电极132。所述的多个行电极134与多个列电极132分别平行且等间隔 的交叉设置于绝缘基底130表面，行电极134与列电极132交叉处设有绝缘层 136。每两个相邻的行电极134与每两个相邻的列电极132形成一网格138，且 每个网格138定位一个电子发射单元120。每一个电子发射单元120由一个阴极 电极125、一个阳极电极126以及覆盖阴极电极125与阳极电极126的阴极发射 体127组成。所述阴极电极125与阴极电极125对应的列电极132电连接，阳极 电极126与阳极电极126对应的行电极134电连接，在所述阴极发射体127的中 央形成有一个电子发射间隙124。所述阴极发射体127为一导电薄膜。

上述场发射显示器在工作时，电子发射单元120的阴极电极125与阳极电 极126之间的电压由与之对应电连接的列电极132与行电极134控制，由于电子 发射单元120的两个电极之间的阴极发射体127中电子发射间隙124的宽度为 纳米级，基于量子隧道效应的原理，电子发射间隙124在阴极电极125与阳极 电积126之间的电压作用下形成隧道电流(请参见，表面传导电子发射显示技 术进展，液晶与显示，V21，P226-231(2006))。在玻璃基板110表面的金属 导电层116上加一高电压，使得金属导电层116与绝缘基底130之间形成一强电 场，隧道电流中的电子在该强电场的作用下轰击到玻璃基板110表面的荧光层 114上，从而实现发光显示。

上述场发射显示器100存在以下缺点：第一，阴极发射体127的发射间隙 124的宽度非常小，造成所形成的隧道电流的电流强度很大，所以该场发射显 示器的能耗很大。第二，该场发射显示器的荧光粉层114设置于玻璃基板110 表面，由于发射间隙124中隧道电流的电流强度很大，所以隧道电流中的电子 在玻璃基板110表面的金属导电层116与绝缘基底130之间的电场的作用下，仅 有少量的电子轰击到透明基板110的荧光粉层114上，导致了荧光粉层114发光 效率低。第三，由于制备工艺所限制，在采用包含金属化合物的导电薄膜作 为阴极发射体127制作的大面积场发射电子器件100中，各个电子发射间隙124 的大小及位置不一，从而导致场发射显示器的电子发射的整体均匀性较差。

有鉴于此，确有必要提供一种能耗低、荧光粉层发光效率高且电子发射 性能稳定的大面积场发射显示器。

发明内容