[发明专利]电子发射装置及显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子发射装置及采用所述电子发射装置的显示装置。

背景技术

电子发射显示装置在各种真空电子学器件和设备中是不可缺少的部分。在显示技术领域，电子发射显示装置因其具有高亮度、高效率、大视角，功耗小以及体积小等优点，可广泛应用于汽车、家用视听电器、工业仪器等领域。

传统的电子发射显示装置的结构可以分为二极型和三极型。二极型电子发射显示装置包括有阳极和阴极，这种结构由于需要施加高电压，而且均匀性以及电子发射难以控制，仅适用于字符显示，不适用于图形和图像显示。三极型结构则是在二极型基础上改进，增加栅极来控制电子发射，可以实现在较低电压条件下发出电子，而且电子发射容易通过栅极来精确控制。因此，三极型电子发射显示装置中，这种由产生电子的阴极和引出电子并将电子加速的栅极构成的电子发射装置成为目前较为常用的一种方式。

现有的常用的电子发射装置通常包括阴极、绝缘支撑体和栅极。阴极包括多个电子发射体。绝缘支撑体设置于阴极上，对应于电子发射体开有通孔。栅极设置于绝缘支撑体上，对应于电子发射体开有通孔。使用时，施加不同电压在栅极和阴极上，电子从电子发射体发射出，并穿过绝缘支撑体及栅极的通孔，发射出来。

现有的电子发射装置中，其栅极常采用多孔的金属栅网结构。金属栅网上的多个网孔即栅极的栅孔，栅孔的孔径应尽量较小，这是因为微小的栅孔不仅可以使栅孔内外形成更均匀的空间电场，而且可以降低栅极电压，从而降低电子束的发散（请参见“具有微小栅极孔径的场发射阴极的模拟”，宋翠华，真空电子技术，场发射与真空微电子会议专辑，2006）。这种金属栅极存在以下缺点：其一，由于受工艺条件的限制，这种金属栅网结构的网孔一般通过化学腐蚀工艺制得（请参见“New Type Gate Electrode of CNT~FED Fabricated by Chemical Corrosive method”，Chen Jing，Journal of Southeast University，V23，P241（2007）），孔径一般都大于10微米，因此无法进一步提高栅极栅孔内外的空间电场均匀性，从而无法进一步改善电子发射装置发射电子的速度的均匀性；其二，为了提高电子的透过率，栅网应尽量增大孔径并减小丝径，但这种结果会降低栅网的机械强度，使栅极寿命较短；其三，由于金属的密度较大，这种金属栅极的质量较大，因此使电子发射装置质量较大，限制了电子发射装置的应用；其四，阴极电子及正离子会轰击金属栅极，这会造成栅极的破坏，进而影响电子发射装置的性能。

因此，确有必要提供一种电子发射装置及使用所述电子发射装置的显示装置，所述电子发射装置发射电子的速度均匀，电子发射率较高，机械强度较大，质量较小，且能具有较强的耐电子及离子轰击的能力。

发明内容

一种电子发射装置，包括一阴极及一栅极，所述栅极与所述阴极间隔设置并与所述阴极电绝缘，其中，所述栅极为一碳纳米管复合层，该碳纳米管复合层包括一碳纳米管层以及一介质层包覆于该碳纳米管层的整个表面。

一种电子发射装置，包括一阴极及一栅极，所述栅极与所述阴极正对且间隔设置，其中，所述栅极为一碳纳米管复合层，该碳纳米管复合层包括一碳纳米管层以及一介质层包覆于该碳纳米管层的表面，该碳纳米管复合层为多孔结构。

一种电子发射装置，包括一基板以及设置于该基板表面的多个电子发射单元，每个电子发射单元包括一阴极及一栅极，所述阴极包括多个电子发射体，所述栅极悬空设置在所述阴极电子发射体的上方，其中，所述栅极为一碳纳米管复合层，该碳纳米管复合层包括一碳纳米管层以及一介质层，所述碳纳米管层包括多个碳纳米管被所述介质层包覆，所述碳纳米管层中被介质层包覆的碳纳米管之间存在空隙。

一种显示装置，包括一电子发射装置，该电子发射装置为上述所描述的电子发射装置中的任意一种，以及一阳极，该阳极与所述电子发射装置中的阴极相对设置，所述电子发射装置中的栅极设置在所述阴极与所述阳极之间，并与所述阴极及所述阳极间隔。