CN102148120B - 对称型四极结构无隔离支柱场致发射显示器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种以汇流电极为对称中心的对称型四极结构无隔离支柱场致发射显示器，包括上、下基板，其特征在于：上基板上设有纵向阳极电极以及由横向连接带和多个纵向工作带组成的梳状介质层，各阳极电极纵向中心设有汇流电极，其上沿纵向交替设有荧光体层和阳极阻隔介质层，各纵向工作带的纵向两旁侧上分别设有栅极电极，以形成以汇流电极为对称中心的插指对电极结构；下基板上设有横向阴极电极和纵向辅助电极，各阴极电极上沿横向交替设有限流电阻层和阴极保护介质层，各辅助电极与阴极电极的相交处以阴极保护介质层隔离；上、下基板之间设有隔离介质层。该场致发射显示器不仅结构新颖，工艺简单，而且图像均匀，调制电压低，电子发射稳定可靠。

Description

对称型四极结构无隔离支柱场致发射显示器

技术领域

本发明涉及场致发射显示器制造技术领域，特别是一种阳极和栅极在同一基板上、以汇流电极为对称中心、无需制作隔离支柱的对称型四极结构无隔离支柱场致发射显示器。

背景技术

场发射显示器（FED）是一种新型平板显示器，是以平面场发射阵列阴极为电子源，荧光粉作为发光物质，用矩阵选址方式控制的真空显示器。相对其他种类的显示器，场致发射显示器将阴极射线管显示屏（CRT）的高清晰的图象质量，液晶显示屏（LCD）的薄度以及等离子体显示屏（PDP）的大面积性等优点集于一身。FED具有的优异性能有：体积小、重量轻、工作能耗低、使用寿命长、图像质量好、高亮度、高分辨率、全彩色、多灰度、高响应速度、没有视角的限制、工作温度范围比较宽、结构简单、无需加热灯丝，偏转线圈等零部件，工艺简单，可以实现低成本大规模的生产，图像灰度和动态范围丰富，不需要偏振光、无对人体有害的X射线辐射、抗辐射和磁场干扰、主动发光。

目前场致发射装置的结构主要分为二极结构，三极结构及其多极结构。

二极结构FED由上基板和下基板组成。上基板上制备有ITO透明导电电极和三基色荧光粉；下基板上制备阴极电极，再在电极上制备CNT场发射源。前下基板的电极正交排列，由一定高度的支撑体隔离。二极结构制作工艺简单，成本低，易实现大屏幕化。但是开启电压高，而由于驱动电路的限制，二极型FED的阳极电压不能太高，这限制了高压荧光粉的应用，不利于亮度的提高，灰度再现性差，如需维持同等亮度，就必须提高发射电流密度，这样会造成荧光粉的快速老化，影响器件的寿命；如果不限制驱动电压，则驱动电路的设计难度随之增加，很难实现多灰度等级快速动态显示。所以二极型FED在实际应用中具有很大的局限性。

为了实现高灰度等级和提高亮度，发展三极结构和多极结构的FED是一个必然的方向。

目前三极结构的FED一般包括阴极、栅极和阳极，主要有前栅结构、后栅结构、平行栅结构等。此类结构的器件可以通过栅极来控制阴极的电子发射，避免了二极结构的FED的高压控制电子发射。

前栅结构的FED，阴极和栅极位于同一基板上，阳极设置于另一基板上，通过隔离支柱来保持固定两基板之间的距离。其中阴极位于栅极下面，阴极发射电子的利用率较高，但阴极和栅极是相互交叉垂直，必须在阴极和栅极间制作绝缘介质层，以保证阴极和栅极间不短路，制作工艺复杂，成本高。通常情况介质层和栅极是在场发射的电子材料之后制作的，存在阴极发射材料在制备介质层和栅极过程中受到损坏和污染。该结构的场致发射显示去的阴极与栅极间的绝缘层的漏电流较大，影响器件的使用寿命。

后栅结构的FED，阴极和栅极位于同一基板上，阳极设置于另一基板上，通过隔离支柱来保持固定两基板之间的距离。其中阴极位于栅极上面，且相互交叉垂直，必须在阴极和栅极间制作绝缘介质层，以保证阴极和栅极间不短路，阴极发射材料在制备介质层和栅极过程后制备，不会受到损坏和污染，但容易使得在制备完阴极发射材料后导致阴极和栅间短路。后栅相对于前栅结构的FED比较而言制备工艺较为简单，但栅极为于阴极之上，大部分的电子会被栅极吸收，到达阳极的电子较少。这种三极结构的FED工艺相对简单，易于实现。但存在电荷积累、电子色散严重，束斑较大，相邻像素单元串扰。采用缩小阴极和阳极的间距的办法来降低像素单元串扰，不利于阳压的提高，发光效率降低。

平行栅结构的FED克服了前栅结构和后栅结构的场发射显示器栅极和阴极之间制作介质层困难等问题。平行栅结构的FED的栅极结构与阴极结构设置在同一个平面内且相互平行，可以同时制作栅极电极和阴极电极。平行栅型的FED的栅极和阴极平行相对，阴栅之间不需要制作介质层以防止阴极和栅极间的短路，制作工艺简单，但电子色散严重，束斑较大问题，而且必须通过扫描高压阳极来控制图像。

FED是一种真空器件，必须包含具有隔离作用的支撑结构。目前的技术仅限于单独做支撑结构，存在隔离支柱分布和放置难的问题。

综上所述，有必要提供一种新型结构的场致发射显示器件，无需单独设置两基板间的隔离支撑结构，其阴极与栅极制作工艺简单，同时能实现低压调控，避免电荷累积、电子色散引起的相邻像素单元串扰，进一步提高阴极场致发射电子的均匀性和利用率、延长器件的寿命等。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种对称型四极结构无隔离支柱场致发射显示器，该场致发射显示器不仅结构新颖，工艺简单，而且图像均匀，调制电压低，电子发射稳定可靠。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种对称型四极结构无隔离支柱场致发射显示器，包括相互平行设置且大小相适应的上、下基板，其特征在于：所述上基板下侧面上间隔并排设有数个纵向条状的阳极电极，所述各阳极电极上沿其纵向对称中心线设有汇流电极，所述各阳极电极和汇流电极上沿纵向交替设有荧光体层和阳极阻隔介质层，所述上基板下侧面上还设有梳状介质层，所述梳状介质层由设于所述上基板一旁侧的横向连接带和间隔排列于所述横向连接带一侧边上的多个纵向工作带组成，所述各纵向工作带与所述阳极电极相平行且设于所述上基板未被所述阳极电极覆盖的部分上，在所述各纵向工作带的纵向两旁侧上分别设有纵向条状的栅极电极A1和栅极电极A2，以形成以汇流电极为对称中心、各阳极电极两侧均设有栅极电极的插指对电极结构，所述栅极电极A1、A2和所述纵向工作带未被所述栅极电极A1、A2覆盖的部分上设有栅极保护介质层；

所述下基板上侧面上间隔并排设有数个横向条状的阴极电极，所述各阴极电极上沿横向交替设有限流电阻层B1、阴极保护介质层C1、限流电阻层B2和阴极保护介质层C2，所述限流电阻层B1、B2上分别设有电子发射层D1和电子发射层D2，所述下基板上侧还并排间隔设有数个位于所述阴极电极上方并与之垂直的纵向条状的辅助电极，所述各辅助电极与所述各阴极电极的相交处以所述阴极保护介质层C2隔离；

所述上、下基板之间设有隔离介质层，所述隔离介质层的两端分别与所述栅极保护介质层和所述阴极保护介质层C1相连接。

所述上基板与下基板上下配合设置时，上基板上的栅极电极A1、栅极电极A2、荧光体层分别对应的是下基板上的电子发射层D1、电子发射层D2、阴极保护介质层C2。

所述栅极保护介质层上设有开孔，开孔处与所述电子发射层D1、D2所处位置相对应，开孔面积与所述栅极保护介质层面积比的范围为（0～100％）。

所述上基板上的梳状介质层厚度的取值范围为（1～1000）μm，阳极阻隔介质层厚度的取值范围为（1～1000）μm，栅极保护介质层厚度的取值范围为（0.1～100）μm，阴极保护介质层C1、C2厚度的取值范围为（0.1～100）μm，隔离介质层厚度的取值范围为（1～1000）μm，通过调整所述上基板上的梳状介质层、栅极保护介质层、阴极保护介质层C1和隔离介质层的厚度来控制阴极与阳极、阴极与栅极之间的间距。

所述上基板上的阳极阻隔介质层和梳状介质层可连接成一个整体。

所述栅极保护介质层由含金属氧化物的半导体材料制作而成。

所述梳状介质层的纵向工作带和阳极阻隔介质层的侧壁处也设有荧光体层。

所述汇流电极的电导率大于所述阳极电极；所述阳极电极、汇流电极、栅极电极A1、栅极电极A2、阴极电极、辅助电极、限流电阻层B1、限流电阻层B2是硅层，或者是银、铜、铝、铁、镍、金、铬、铂、钛中的一种金属元素的单层薄膜，或者是银、铜、铝、铁、镍、金、铬、铂、钛中的多种金属元素的多层复合薄膜或合金薄膜，或者是具有导电性的锡、锌、铟、锑的氧化物中一种或多种组合的氧化物半导体薄膜，或者是含有所述银、铜、铝、铁、镍、金、铬、铂、钛中的一种或多种组合的导电金属颗粒或所述锡、锌、铟、锑中的一种或多种组合的导电半导体氧化物的印刷浆料所制备的导电层。

所述电子发射体包含零维微纳米材料、一维微纳米材料或二维微纳米材料。

本发明的有益效果是：

1、工艺简单、成本低。本发明中无需单独制作隔离支柱，在上基板和下基板上下配合设置时，无需考虑隔离支柱在上下基板固定的问题。栅极结构和阴极结构分别设置于上基板和下基板上，避免了阴极和栅极结构在同一基板上制作难的问题，栅极电极和阳极电极是相互平行且不交叉，无需在阳极和栅极之间设置绝缘的介质层。

2、图像均匀。本发明以汇流电极为中心的对称结构，在上基板上的栅极电极A1、栅极电极A2位于阳极电极两侧，形成插指对电极结构，保证了器件电子发射的均匀性，提高显示器图像的均匀性。

3、调制电压低、电子发射稳定可靠。由于下基板设有与阴极电极相互垂直的辅助电极。辅助电极的作用，可以降低栅极对阴极的调控电压，同时避免电荷累积同时又起到电子汇集的作用，提高色纯，电子发射效率也相应地提高。在选择电泳沉积法制备电子发射体时，辅助电极也可以起到控制电子发射体的取向性，提高阴极的场发射性能，进一步提高器件的性能。

4、可制作大面积的显示器。本发明的制作过程中大部分可以采用丝网印刷工艺，可以实现大面积的场致发射显示器的制作。

5、有效避免电子色散引起的相邻像素单元串扰。

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1为本发明实施例的结构俯视示意图。

图2为本发明实施例的结构侧视示意图。

图3为本发明实施例的上基板下侧面朝上的结构剖视图。

图4为本发明实施例的下基板的结构示意图。

附图标号说明：10——上基板；11——阳极电极；12——汇流电极；13——荧光体层；14——阳极阻隔介质层；15——梳状介质层；151——横向连接带；152——纵向工作带；A1——栅极电极；A2——栅极电极；17——栅极保护介质层；20——下基板；21——阴极电极；B1——阴极限流电阻层；B2——阴极限流电阻层；D1——电子发射层；D2——电子发射层；C1——阴极保护介质层；C2——阴极保护介质层；26——辅助电极；27——隔离介质层。

具体实施方式

请参阅图1、图2、图3和图4，本发明的对称型四极结构无隔离支柱场致发射显示器，包括相互平行设置且大小相适应的上基板10和下基板20，所述上基板10下侧面上间隔并排设有数个纵向条状的阳极电极11，所述各阳极电极11上沿其纵向对称中心线设有汇流电极12，所述各阳极电极11和汇流电极12上沿纵向交替设有荧光体层13和阳极阻隔介质层14，所述上基板10下侧面上还设有梳状介质层15，所述梳状介质层15由设于所述上基板10一旁侧的横向连接带151和间隔排列于所述横向连接带151一侧边上的多个纵向工作带152组成，所述各纵向工作带152与所述阳极电极11相平行且设于所述上基板10未被所述阳极电极11覆盖的部分上，在所述各纵向工作带152的纵向两旁侧上分别设有纵向条状的栅极电极A1和栅极电极A2，以形成以汇流电极12为对称中心、各阳极电极11两侧均设有栅极电极A1、A2的插指对电极结构，当然，阳极电极11两侧的栅极电极A1、A2分别位于两不同的纵向工作带上，所述栅极电极A1、A2和所述纵向工作带152未被所述栅极电极A1、A2覆盖的部分上设有栅极保护介质层17；

所述下基板20上侧面上间隔并排设有数个横向条状的阴极电极21，所述各阴极电极21上沿横向交替设有限流电阻层B1、阴极保护介质层C1、限流电阻层B2和阴极保护介质层C2，所述限流电阻层B1、B2上分别设有电子发射层D1和电子发射层D2，所述下基板20上侧还并排间隔设有数个位于所述阴极电极21上方并与之垂直的纵向条状的辅助电极26，所述各辅助电极26与所述各阴极电极21的相交处以所述阴极保护介质层C2隔离；

所述上基板10上的阳极电极11和栅极电极A1、栅极电极A2都与所述下基板20上的阴极电极21相互垂直；所述上、下基板之间设有隔离介质层27，所述隔离介质层27的两端分别与所述栅极保护介质层17和所述阴极保护介质层C1相连接。

上述上基板10与下基板20上下配合设置时，上基板10上的栅极电极A1、栅极电极A2、荧光体层13分别对应的是下基板上的电子发射层D1、电子发射层D2、阴极保护介质层C2。

上述上基板10上的梳状介质层15厚度的取值范围为（10～1000）μm，阳极阻隔介质层14厚度的取值范围为（1～1000）μm，栅极保护介质层17厚度的取值范围为（0.1～100）μm，阴极保护介质层C1、C2厚度的取值范围为（0.1～100）μm，隔离介质层27厚度的取值范围为（1～1000）μm，通过调整所述上基板10上的梳状介质层15、栅极保护介质层17、阴极保护介质层C1和隔离介质层27的厚度来控制阴极与阳极、阴极与栅极之间的间距。

为了有效地防止电子轰击相邻像素点，引起的串色现象，在所述上基板10上的阳极阻隔介质层14和梳状介质层15可连接成一个整体；同时，梳状介质层15的纵向工作带152和阳极阻隔介质层14的侧壁处也设有荧光体层13，以提高阳极有效的发光面积，提高器件的亮度。

为了提高阳极的电子吸收率，降低栅极吸收电子的数目，在栅极电极A1和栅极电极A2上设有栅极保护介质层17，所述栅极保护介质层17由含金属氧化物的半导体材料制作而成。同时，为了防止电荷的过度累积，也可以在栅极保护介质层17上设有开孔，开孔处与所述电子发射层D1、D2所处位置相对应，开孔面积与所述栅极保护介质层面积比的范围为（0～100％）。

上述汇流电极12的电导率大于所述阳极电极11；所述阳极电极11、汇流电极12、栅极电极A1、栅极电极A2、阴极电极21、辅助电极26、限流电阻层B1、限流电阻层B2是硅层，或者是银、铜、铝、铁、镍、金、铬、铂、钛中的一种金属元素的单层薄膜，或者是银、铜、铝、铁、镍、金、铬、铂、钛中的多种金属元素的多层复合薄膜或合金薄膜，或者是具有导电性的锡、锌、铟、锑的氧化物中一种或多种组合的氧化物半导体薄膜，或者是含有所述银、铜、铝、铁、镍、金、铬、铂、钛中的一种或多种组合的导电金属颗粒或所述锡、锌、铟、锑中的一种或多种组合的导电半导体氧化物的印刷浆料所制备的导电层。所述电子发射体包含零维微纳米材料、一维微纳米材料或二维微纳米材料。

本发明的下基板20的制作过程为：首先形成阴极电极21。选用透明玻璃为下基板20，首先在下基板20上通过丝网印刷工艺或在具有整面导电薄膜的下基板20上通过曝光刻蚀工艺制备得带状的阴极电极21。本实施例优选利用磁控溅射的方法在在玻璃基板20制备一层CrCuCr导电薄膜，通过曝光-刻蚀等一系列工艺形成带状的CrCuCr阴极电极21。

第二步，在导电阴极电极21上形成阴极限流电阻层B1和阴极限流电阻层B2。本实施例中在带状的CrCuCr阴极电极21上印刷上的含有整面电极，之后经过曝光刻蚀工艺，在带状的CrCuCr阴极电极21的一部分上形成阴极限流电阻层B1和阴极限流电阻层B2，并在真空条件下或者氮气的保护下烧结得到阴极限流电阻层B1和阴极限流电阻层B2。

第三步，在带状的阴极电极21上制备阴极保护介质层C1、阴极保护介质层C2，以及隔离介质层27。其中阴极保护介质层C1和阴极保护介质层C2厚度分别为0.1～100μm，隔离介质层27厚度为1～1000μm。选用丝网印刷法，光刻法、涂覆法中的一种或者两种以上的方法在阴极电极21上未被阴极限流电阻层B1和阴极限流电阻层B2的阴极电极21上制备阴极保护介质层C1、阴极保护介质层C2，以及隔离介质层27。本实施例优选通过丝网印刷法在阴极电极21未被限流电阻层覆盖的阴极电极21上，印刷一层介质层，并在氮气的条件下烧结，之后丝网印刷上一层刻蚀的介质层，烧结后，通过曝光-显影，烧结后形成阴极保护介质层C1、阴极保护介质层C2，以及隔离介质层27。

第四步，制备辅助电极26。可以通过直接丝印电极，或者通过感光银浆的曝光-显影-固膜。本文优先通过丝网印刷工艺，直接丝印银浆电极，即在下基板20上并排设有数个垂直并位于阴极电极21上方的条状的辅助电极26，相交处以阴极保护介质层C2隔离，最后通过烧结工艺制得辅助电极26。

第五步，在阴极限流电阻层B1和阴极限流电阻层B2上形成电子发射层D1和电子发射层D2。它可以通过电泳法、丝网印刷法、喷涂法、化学气相沉积法将所需的纳米发射材料转移到限流电阻层而制成。本实施例中优先电泳法，在阴极限流电阻层B1和阴极限流电阻层B2上电泳沉积碳纳米管，形成电子发射层D1和电子发射层D2。

本发明的上基板10的制作过程为：首先在基板10上制备阳极电极11。在透明导电玻璃基板10通过曝光刻蚀工艺制备得带状的阳极电极11。本实施例优选在ITO玻璃基板10上，丝网印刷上感光胶，通过曝光-刻蚀的方法，形成带状的阳极电极11。

第二步，在阳极电极11制备汇流电极12。可以通过丝网印刷工艺或光刻工艺中的一种或两种办法相结合，在阳极电极11上制备汇流电极12。其中汇流电极12的面积小于阳极电极11的面积，可以位于阳极电极11的中间。本实施例中优先在具备好阳极电极11的基板上丝网印刷一层导电感光银浆，通过曝光-显影，并在氮气的保护条件下烧结形成汇流电极12，其大小为阳极电极11的面积5%。

第三步，在制备好阳极电极11和汇流电极12后，制备梳状介质层15和阳极阻隔介质层14。其中梳状介质层15的厚度为1～1000μm，阳极阻隔介质层14的厚度为1～1000μm。方法一，在制备好阳极电极11和汇流电极12的基板上丝网印刷上一层感光的介质层，后通过曝光-显影工艺形成介质层，其中包括梳状介质层15和覆盖了部分的阳极电极11的阳极阻隔介质层14。方法二，直接通过丝网印刷的方式，直接制备梳状介质层15和阳极阻隔介质层14。最后并在氮气的保护下烧结。

第四步，制备栅极电极A 1、栅极电极A2。方法一，在制备好梳状介质层15上丝网印刷上一层感光的银浆导电层，后通过曝光-显影工艺形成栅极电极A 1、栅极电极A2。方法二，直接通过丝网印刷的方式，直接制备梳状介质层15上丝网印刷上银浆电极，形成栅极电极A1、栅极电极A2。最后并在氮气的保护下烧结。

第五步，制备栅极保护介质层17，其厚度为0.1～100μm。可以通过丝网印刷工艺、曝光-刻蚀工艺、喷涂工艺制备栅极保护介质层17，并在氮气的保护下烧结。本实施例中优选择丝网印刷工艺直接在栅极电极A1、栅极电极A2和未被它们覆盖的梳状介质层15上制备栅极保护介质层17。

第六步，通过丝网印刷、喷涂、电泳沉积的方式，在未被阳极隔离介质层14覆盖的阳极电极11上丝印荧光体层13。其中荧光体层13可以在未被阳极隔离介质层14所覆盖的阳极电极11上，也可以包括阳极隔离介质层14的侧壁。本实施例中优选择丝网印刷工艺直接在未被阳栅介质层121覆盖的阳极电极11上丝印荧光体层13，并在梳状介质层的纵向工作带152和阳极隔离介质层14的侧壁处。

上述实施例中的对称型四极结构的场发射显示器在使用时，阳极电极11一般施加高压，辅助电极26施加一个低压。阴极的电子发射层D1和电子发射层D2在栅极电极A1和栅极电极A2施加电场的作用下发射电子，一部分的场发射电子被栅极电极A1和栅极电极A2和辅助电极26收集，另一部分的电子在阳极电极11电场作用下撞击阳极电极11上的荧光粉层13，并发光形成亮点，从而使场发射显示器发光显示。所述的对称型四极结构的场发射显示器可以通过栅极电压来调控阴极上的电子发射层的发射情况，阳极在电场的作用下收集电子，轰击相对应红（R）、绿（G）、蓝（B）的三色荧光体的发光，形成显示图像。辅助电极26的作用，一方面对栅极的调控作用其增强的作用，另一面减少栅极电极A1和栅极电极A2吸收电子的能力，提高电子发射效率与聚焦电子的作用。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种对称型四极结构无隔离支柱场致发射显示器，包括相互平行设置且大小相适应的上、下基板，其特征在于：所述上基板下侧面上间隔并排设有数个纵向条状的阳极电极，所述各阳极电极上沿其纵向对称中心线设有汇流电极，所述各阳极电极和汇流电极上沿纵向交替设有荧光体层和阳极阻隔介质层，所述上基板下侧面上还设有梳状介质层，所述梳状介质层由设于所述上基板一旁侧的横向连接带和间隔排列于所述横向连接带一侧边上的多个纵向工作带组成，所述各纵向工作带与所述阳极电极相平行且设于所述上基板未被所述阳极电极覆盖的部分上，在所述各纵向工作带的纵向两旁侧上分别设有纵向条状的第一栅极电极（A1）和第二栅极电极（A2），以形成以汇流电极为对称中心、各阳极电极两侧均设有栅极电极的插指对电极结构，所述第一栅极电极（A1）、第二栅极电极（A2）和所述纵向工作带未被所述第一栅极电极（A1）、第二栅极电极（A2）覆盖的部分上设有栅极保护介质层；

所述下基板上侧面上间隔并排设有数个横向条状的阴极电极，所述各阴极电极上沿横向交替设有第一限流电阻层（B1）、第一阴极保护介质层（C1）、第二限流电阻层（B2）和第二阴极保护介质层（C2），所述第一限流电阻层（B1）、第二限流电阻层（B2）上分别设有第一电子发射层（D1）和第二电子发射层（D2），所述下基板上侧还并排间隔设有数个位于所述阴极电极上方并与之垂直的纵向条状的辅助电极，所述各辅助电极与所述各阴极电极的相交处以所述第二阴极保护介质层（C2）隔离；

所述上、下基板之间设有隔离介质层，所述隔离介质层的两端分别与所述栅极保护介质层和所述第一阴极保护介质层（C1）相连接。

2.根据权利要求1所述的对称型四极结构无隔离支柱场致发射显示器，其特征在于：所述上基板与下基板上下配合设置时，上基板上的第一栅极电极（A1）、第二栅极电极（A2）、荧光体层分别对应的是下基板上的第一电子发射层（D1）、第二电子发射层（D2）、第二阴极保护介质层（C2）。

3.根据权利要求1所述的对称型四极结构无隔离支柱场致发射显示器，其特征在于：所述栅极保护介质层上设有开孔，开孔处与所述第一电子发射层（D1）、第二电子发射层（D2）所处位置相对应，开孔面积与所述栅极保护介质层面积比的范围为0～100％。

4.根据权利要求1所述的对称型四极结构无隔离支柱场致发射显示器，其特征在于：所述上基板上的梳状介质层厚度的取值范围为1μm～1000μm，阳极阻隔介质层厚度的取值范围为1μm～1000μm，栅极保护介质层厚度的取值范围为0.1μm～100μm，第一阴极保护介质层（C1）、第二阴极保护介质层（C2）厚度的取值范围为0.1μm～100μm，隔离介质层厚度的取值范围为1μm～1000μm，通过调整所述上基板上的梳状介质层、栅极保护介质层、第一阴极保护介质层（C1）和隔离介质层的厚度来控制阴极与阳极、阴极与栅极之间的间距。

5.根据权利要求1所述的对称型四极结构无隔离支柱场致发射显示器，其特征在于：所述上基板上的阳极阻隔介质层和梳状介质层可连接成一个整体。

6.根据权利要求1所述的对称型四极结构无隔离支柱场致发射显示器，其特征在于：所述栅极保护介质层由含金属氧化物的半导体材料制作而成。

7.根据权利要求1所述的对称型四极结构无隔离支柱场致发射显示器，其特征在于：所述梳状介质层的纵向工作带和阳极阻隔介质层的侧壁处也设有荧光体层。

8.根据权利要求1所述的对称型四极结构无隔离支柱场致发射显示器，其特征在于：所述汇流电极的电导率大于所述阳极电极；所述阳极电极、汇流电极、第一栅极电极（A1）、第二栅极电极（A2）、阴极电极、辅助电极、第一限流电阻层（B1）、第二限流电阻层（B2）是硅层，或者是银、铜、铝、铁、镍、金、铬、铂、钛中的一种金属元素的单层薄膜，或者是银、铜、铝、铁、镍、金、铬、铂、钛中的多种金属元素的多层复合薄膜或合金薄膜，或者是具有导电性的锡、锌、铟、锑的氧化物中一种或多种组合的氧化物半导体薄膜，或者是含有所述银、铜、铝、铁、镍、金、铬、铂、钛中的一种或多种组合的导电金属颗粒或所述锡、锌、铟、锑中的一种或多种组合的导电半导体氧化物的印刷浆料所制备的导电层。

9.根据权利要求1所述的对称型四极结构无隔离支柱场致发射显示器，其特征在于：所述电子发射体包含零维微纳米材料、一维微纳米材料或二维微纳米材料。

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