[发明专利]场发射电子源及场发射装置

权利要求书

1.一种场发射电子源，所述场发射电子源包括一碳纳米管线状结构、一绝缘层以及至少一导电环，其特征在于，所述碳纳米管线状结构及绝缘层同轴设置，所述绝缘层设置于所述碳纳米管线状结构的表面，所述导电环设置于所述碳纳米管线状结构至少一端部的绝缘层外表面，所述导电环靠近碳纳米管线状结构端部的一环面与该碳纳米管线状结构的该端部平齐。

2.如权利要求1所述的场发射电子源，其特征在于，设置有所述导电环的所述碳纳米管线状结构的端部从所述绝缘层中暴露出来。

3.如权利要求1所述的场发射电子源，其特征在于，所述碳纳米管线状结构为一自支撑结构。

4.如权利要求1所述的场发射电子源，其特征在于，所述碳纳米管线状结构包括至少一单根碳纳米管、至少一碳纳米管线、至少一复合碳纳米管线或其组合。

5.如权利要求4所述的场发射电子源，其特征在于，所述碳纳米管线状结构进一步包括支撑线材。

6.如权利要求1所述的场发射电子源，其特征在于，所述碳纳米管线状结构由多个碳纳米管组成。

7.如权利要求1所述的场发射电子源，其特征在于，所述绝缘层的厚度为1微米至10微米。

8.如权利要求1所述的场发射电子源，其特征在于，所述碳纳米管线状结构表面具有多个缝隙，所述绝缘层部分嵌入所述碳纳米管线状结构表面的缝隙中。

9.如权利要求1所述的场发射电子源，其特征在于，所述场发射电子源包括两导电环相互间隔且分别设置于所述碳纳米管线状结构两端部的绝缘层外表面。

10.如权利要求9所述的场发射电子源，其特征在于，进一步包括一绝缘环设置于所述间隔设置的两导电环之间的绝缘层外表面。

11.如权利要求10所述的场发射电子源，其特征在于，所述绝缘环的厚度与所述导电环的厚度相同。

12.如权利要求1所述的场发射电子源，其特征在于，所述导电环与所述碳纳米管线状结构电绝缘设置。

13.如权利要求1所述的场发射电子源，其特征在于，所述碳纳米管线状结构的端部、所述绝缘层位于碳纳米管线状结构端部的断面以及所述导电环靠近碳纳米管线状结构端部的环面位于同一平面。

14.如权利要求1所述的场发射电子源，其特征在于，所述碳纳米管线状结构的两端部分别从所述绝缘层中延伸出来，所述绝缘层在靠近所述碳纳米管线状结构的两端部分别形成一凹进空间。

15.一种场发射电子源，所述场发射电子源包括一碳纳米管线状结构、一绝缘层以及至少一导电环，其特征在于，所述碳纳米管线状结构及绝缘层同轴设置，所述导电环设置于所述碳纳米管线状结构至少一端部的绝缘层外表面并与所述碳纳米管线状结构电绝缘，所述对应设置有导电环的碳纳米管线状结构的端部从所述绝缘层中暴露出来发射电子。

16.一种场发射装置，包括：

一阴极电极；

一场发射电子源，该场发射电子源具有相对的两端，一端与所述阴极电极电连接，另一端沿远离阴极电极的方向延伸；

其特征在于，所述场发射电子源包括一碳纳米管线状结构与一绝缘层同轴设置，在所述场发射电子源远离阴极电极方向延伸的一端，所述场发射电子源进一步包括一导电环与所述碳纳米管线状结构电绝缘设置，所述导电环作为所述场发射装置的栅极电极。

17.如权利要求16所述的场发射装置，其特征在于，所述导电环环绕设置在所述绝缘层的外表面。

18.如权利要求16所述的场发射装置，其特征在于，所述碳纳米管线状结构与所述阴极电极电连接。

19.如权利要求16所述的场发射装置，其特征在于，所述碳纳米管线状结构远离阴极电极的端部、所述绝缘层位于碳纳米管线状结构该端部的断面以及所述导电环靠近碳纳米管线状结构该端部的环面位于同一平面。

20.如权利要求16所述的场发射装置，其特征在于，在所述场发射电子源与阴极电极电连接的一端，所述场发射电子源进一步包括另一导电环与所述阴极电极电连接，该两导电环相互间隔设置。