CN1828812A - 电子发射装置 - Google Patents

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Abstract

一种电子发射装置，包括：其间具有预定距离的相互面对的第一和第二基板；和形成在所述第一基板上的电子发射区。第一和第二电极放置在第一基板上并相互绝缘以控制所述电子发射区的电子发射。绝缘层设置在所述第一与第二电极之间。阳极电极形成在所述第二基板上。磷光体层形成在所述阳极电极的表面上。所述绝缘层具有包括电物理性质彼此不相同的至少两层的多层结构。

Description

电子发射装置
技术领域
本发明涉及一种电子发射装置，尤其涉及一种具有设置在基板上的改进的绝缘结构的电子发射装置，该绝缘结构位于驱动电极之间以使它们相互绝缘。
背景技术
通常，电子发射装置分成使用热阴极作为电子发射源的装置和使用冷阴极作为电子发射源的装置。冷阴极电子发射装置存在几种类型，包括场发射器阵列(FEA)型、表面导电发射(SCE)型、金属-绝缘体-金属(MIM)型、以及金属-绝缘体-半导体(MIS)型。
MIM型电子发射装置具有金属-绝缘体-金属(MIM)结构的电子发射区，MIS型电子发射装置具有金属-绝缘体-半导体(MIS)结构的电子发射区。当电压加到两个金属上或者加到金属和位于绝缘体另一侧上的半导体时，电子从高电势金属或半导体迁移到低电势金属，并被加速。
SCE型电子发射装置包括形成在基板上且相互面对的第一和第二电极，以及设置在第一和第二电极之间的导电薄膜。在导电薄膜处制造出微裂纹(micro-cracks)以形成电子发射区。当电压加到电极同时使得电流流到导电薄膜的表面时，从电子发射区发射电子。
FEA型电子发射装置基于以下原理：当具有低功函数或高纵横比(aspectratio)的材料用作电子发射源时，在真空气氛中，由于电场容易从材料发射出电子。已经开发出基于钼(Mo)或硅(Si)的前尖点顶端(front sharp-pointedtip)结构或者由含碳的材料形成的层，例如碳纳米管、石墨和/或类金刚石碳，用作FEA型电子发射装置的电子发射区。
尽管电子发射装置根据其类型在它们的具体结构方面具有差异，它们全部基本上具有形成真空容器(或真空室)的第一和第二基板。电子发射区形成在第一基板上，在第一基板上同时形成了用于控制电子发射区的电子发射的驱动电极。磷光体层形成在第二基板上，在第二基板上同时形成了用于有效将从第一基板发射的电子加速至磷光体层从而发射光和/或显示图像的阳极电极。
对于FEA型电子发射装置，阴极和栅极电极形成在第一基板上作为驱动电极。阴极电极电连接到电子发射区，以提供电流给电子发射区。利用栅极电极和阴极电极之间的电压差，在电子发射区周围形成电场，从而引起电子发射。阴极和栅极电极通过设置在其间的绝缘层相互绝缘。
对于FEA型电子发射装置，绝缘层可以使用被称为薄膜工艺，例如沉积工艺的工艺形成1μm或更小的厚度；或者使用被称为厚膜工艺，例如丝网印刷工艺、刮片工艺(doctor blade process)和/或叠层工艺(laminatingprocess)的工艺形成1μm或更大的厚度。
在薄膜工艺的情况下，可容易地形成微像素。然而，对于通过薄膜工艺形成的薄绝缘层，由于栅极电极相对于电子发射区的高度降低(因为通过薄膜工艺形成的绝缘层薄)，加在阳极电极上的高电压产生的电场(此后简称为阳极电场)可直接影响电子发射区。
因此，在上述的薄膜工艺情况下，由于阳极电场的影响，在电子发射装置被驱动时，电子可能从电子发射区发射到本应被关闭的像素，从而通过像素的磷光体层发射出不希望有的光。所以，在具有通过薄膜工艺形成的薄绝缘层的电子发射装置中，不应当给阳极电极施加高电压，从而限制了屏幕发光的强度。
在厚膜工艺的情况下，栅极电极可以形成在高于电子发射区的平面由此减少电子束的扩展，从而可以防止装置因阳极电场发生误操作，但是由于绝缘层的高介电常数，通过厚膜工艺形成的厚绝缘层可以在阴极电极和栅极电极之间形成寄生电容。因此，在具有厚绝缘层的电子发射装置中，驱动信号因厚绝缘层的寄生电容可易于失真，从而难以正确地驱动各个像素。
发明内容
在本发明的一个示范性实施例中，提供一种电子发射装置，其具有厚绝缘层以使驱动电极相互之间通过适当的方式电绝缘，以及抑制绝缘层的寄生电容产生的信号失真，从而提高电子发射装置的电操作特性。
一个实施例中，该电子发射装置包括：其间具有预定距离的相互面对的第一和第二基板；和形成在所述第一基板上的电子发射区。第一和第二电极放置在第一基板上并相互绝缘以控制所述电子发射区的电子发射。绝缘层设置在所述第一与第二电极之间。阳极电极形成在所述第二基板上。磷光体层形成在所述阳极电极的表面上。所述绝缘层具有包括电物理性质彼此不相同的至少两层的多层结构。
所述绝缘层具有至少两层电阻率彼此不同的绝缘层。所述绝缘层具有第一层和形成在所述第一层的表面上的第二层，该第二层具有第二电阻率，该第一层具有第一电阻率，所述第二电阻率低于所述第一电阻率。
所述绝缘层具有2μm或更大的厚度，所述第二层具有105到1012Ωcm的电阻率。所述第二层的厚度实现为所述绝缘层的厚度的至多1/2。
另一个实施例中，该电子发射装置包括：其间具有距离的相互面对的第一和第二基板；和形成在所述第一基板上并放置在不同平面的第一、第二和第三电极。电子发射区电连接到所述第一电极。下绝缘层设置在所述第一与第二电极之间。上绝缘层设置在所述第一和第二电极中的一个与所述第三电极之间。磷光体层形成在所述第二基板上。阳极电极形成在所述磷光体层的表面上。所述下绝缘层和上绝缘层的每一个具有包括电物理性质彼此不相同的至少两层的多层结构。
所述下绝缘层和上绝缘层中每一个的所述至少两层的电阻率彼此不相同。即，所述下绝缘层和上绝缘层中每一个具有第一层和形成在所述第一层的表面上的第二层，该第二层具有第二电阻率，该第一层具有第一电阻率，所述第二电阻率低于所述第一电阻率。所述上绝缘层的第二层在一个实施例中放置在上绝缘层的第一层的上表面上。
所述下绝缘层和上绝缘层中每一个具有2μm或更大的厚度。所述下绝缘层的第二层和所述上绝缘层的第二层的每一个具有105到1012Ωcm的电阻率。所述下绝缘层的所述第二层的厚度实现为所述下绝缘层的总厚度的至多1/2，且所述上绝缘层的所述第二层的厚度实现为所述上绝缘层的总厚度的至多1/2。
附图说明
图1是按照本发明第一实施例的电子发射装置的局部分解透视图；
图2是按照本发明第一实施例的电子发射装置的局部剖视图；
图3是按照本发明第二实施例的电子发射装置的局部剖视图；
图4是按照本发明第三实施例的电子发射装置的局部分解透视图；
图5是按照本发明第三实施例的电子发射装置的局部剖视图；
图6是按照本发明第四实施例的电子发射装置的局部剖视图；
图7是按照本发明第五实施例的电子发射装置的局部分解透视图；
图8是按照本发明第五实施例的电子发射装置的局部剖视图；
图9是按照本发明第六实施例的电子发射装置的局部剖视图；
图10是按照本发明第七实施例的电子发射装置的局部分解透视图；
图11是按照本发明第七实施例的电子发射装置的局部剖视图；
图12是按照本发明第八实施例的电子发射装置的局部剖视图。
具体实施方式
本申请文件中，当提到第一部分在第一部分上时，第一部分可以直接位于第二部分上或者经由第三部分间接位于第二部分上。
如图1和图2所示，第一实施例的电子发射装置包括相互平行间隔开的第一和第二基板2和4，其间具有预定距离。在第一基板2处提供电子发射结构以发射电子，在第二基板4处提供光发射或者图像显示结构以由于电子发出可见光。
多个阴极电极6布置在第一基板2上作为第一电极。沿着第一基板2的第一方向条形构图阴极电极6，同时相互之间间隔开一距离。绝缘层8形成在第一基板2的整个表面上，覆盖阴极电极6。
多个栅极电极10形成在绝缘层8上作为第二电极。沿着垂直于阴极电极6的第一方向的第二方向条形构图栅极电极10，同时相互之间间隔开一距离。
本实施例中，当阴极和栅极电极6和10的相交区域定义为像素区域时，在每个相应像素区域的栅极电极6和绝缘层8处形成一个或更多个开口12，局部露出阴极电极6。电子发射区14形成在开口12内部的阴极电极6上。电子发射区14电连接至阴极电极6。
电子发射区14由在加上电场时发射出电子的材料形成，例如含碳材料和/或纳米尺度材料。一个实施例中，使用碳纳米管、石墨、石墨纳米纤维、金刚石、类金刚石碳、C60、和/或硅纳米线，通过丝网印刷、直接生长、化学气相沉积和/或溅射形成电子发射区14。
图1中示出，电子发射区14的形状是圆形，且在各相应像素区沿着阴极电极6的长度线性排布。然而，电子发射区14的平面形状、每像素的数量、以及布置方式不限于图中所示，可以多种方式加以改变。
仍然参照图1和2，绝缘层8设置在阴极和栅极电极6和10之间，以使它们相互电绝缘。本实施例中，绝缘层8具有双层结构。该双层结构包括电物理性质彼此不相同的第一和第二层8a和8b。具体地说，一个实施例中，绝缘层8的双层结构由电阻率彼此不同的第一和第二层8a和8b形成。
利用电阻率的差异，第一和第二层8a和8b中的一个可以基本上上用作绝缘层，而另一层可以用作具有比前者低的电阻率的电阻层。
具体而言，在一个实施例中，绝缘层8具有用例如玻璃料的普通绝缘材料形成的第一层8a、和用具有105到1012Ωcm电阻率的材料形成在第一层8a上的第二层8b。第一层8a基本上用作绝缘层，而第二层8b由于其电阻率特性降低了阴极与栅极电极6和10的相交区域处绝缘层8的电容。
第二层8b的电阻率显著高于形成栅极电极10的导电材料的电阻率，和第二层8b接触的栅极电极10的电绝缘情况实现为和与传统绝缘层相同的程度。仅供参考，用于栅极电极10的主要材料由铝(Al)和/或钼(Mo)形成，铝的电阻率是2.65×10-6Ωcm，钼的电阻率是5.7×10-6Ωcm。
绝缘层8通过厚膜工艺形成，例如丝网印刷工艺、刮片工艺、和/或叠层工艺。一个实施例中绝缘层的厚度是1μm或更大，更加特别地具有2μm或更大的厚度。在一个实施例中用作电阻层的第二层8b的厚度实现为绝缘层8总厚度的至多1/2(例如1μm或更小)，使得第二层8b不会扭曲绝缘层8的绝缘特性。
利用绝缘层8的上述厚度，栅极电极10相对于电子发射区14具有充分的高度，在驱动电子发射装置期间，栅极电极10局部屏蔽阳极电场对于电子发射区14的影响。
如图1和2所示，绝缘层8的第二层8b可以放置在第一层8a以上；或者按照本发明第二实施例如图3所示，绝缘层8′的第二层8b′放置在绝缘层8′的第一层8a′以下。尽管未在图中示出，第二层既可放置在第一层上方也可放置在第一层下面。
回到图1和2，对于第二层8b放置在第一层8a上方的结构，第二层8b防止电子堆积在绝缘层8上，从而防止堆积的电子引起电子误放电。
磷光体层16和黑层18形成在第二基板4面对第一基板2的表面上。使用金属材料，例如铝，在磷光体层16和黑层18上形成阳极电极20。阳极电极20接收从电子发射结构朝磷光体层16加速电子束所需的高电压，并将从磷光体层16辐射至第一基板2的可见光朝第二基板反射，从而进一步提高屏幕亮度。
或者，阳极电极可以由透明导电材料形成，例如铟锡氧化物(ITO)，而不是由金属材料形成。这种情况下，阳极电极(未示出)放置在磷光体层和黑层面对第二基板的表面上。该电极被分割成多个分离的具有预定的图案的部分；或者形成在第二基板的整个表面上。
第一和第二基板2和4使用密封剂(未示出)彼此密封，其间具有预定距离，使得栅极电极10面对阳极电极20。第一和第二基板2和4之间的内部空间抽成真空状态，从而构建电子发射装置。多个隔板22布置在第一和第二基板2和4之间的非发光区域，使它们相互间隔预定距离。
通过从外部提供预定电压给阴极电极6、栅极电极10和阳极电极20来驱动上述结构的电子发射装置。例如，几百至几千伏正(+)的直流(DC)电压加在阳极电极20上。扫描信号施加给栅极电极10，数据信号施加给阴极电极6。利用阴极和栅极电极6和10之间的电压差控制各个像素的开启和关闭。
在阴极和栅极电极6和10之间的电压差超过阈值的像素处，在电子发射区14周围形成电场，且从这些电子发射区14发射出电子。发射出的电子通过加在阳极电极20的高压被吸引，且被引导以碰撞相关像素处的磷光体层16，从而发射光线。
在按照第一实施例且具有以上驱动方法的电子发射装置中，由于绝缘层8具有电阻率为105到1012Ωcm的第二层8b，在对应于阴极和栅极电极6和10的相交区域的绝缘层8处不可避免形成的电容得以降低，从而抑制驱动信号的失真。因此，对于按照本实施例的电子发射装置，各个像素被正确地驱动，从而增强显示特性。
图4是按照本发明第三实施例的电子发射装置的局部分解透视图，图5是该电子发射装置的局部剖视图，示出了其组合状态。
如图所示，对于按照本发明第三实施例的电子发射装置，栅极电极10′是多个第二电极，绝缘层8是具有第一和第二层8a和8b的双层结构，阴极电极6′是多个第一电极，它们依次形成在第一基板2上。
栅极和阴极电极10′和6′构图成条形且相互垂直，电子发射区14′对应于各个像素区形成在阴极电极6′的一侧周边，使得电子发射区14′的至少一个横边被阴极电极6′包围。
对电极24形成在第一基板2上，以通过绝缘层8拉出栅极电极10′的电场。对电极24与电子发射区14′间隔开，其间具有一距离，同时设置在阴极电极6′之间，并通过形成在绝缘层8处的孔(或过孔)26电连接到栅极电极10′。与电子发射区14′类似，对电极24提供为与在第一基板2上定义的像素区域相对应。
对于图4和5的电子发射装置，扫描信号施加到阴极电极6′，数据信号施加到栅极电极10′，使得可以利用阴极和栅极电极6′和10′之间的电压差控制相应像素的开启和关闭。
因此，在阴极和栅极电极6′和10′之间的电压差超过阈值的像素处，在电子发射区14′周围，从栅极电极10′所处的电子发射区14′的底部和从对电极24所处的电子发射区14′的横边形成电场。电子从电子发射区14′发射出，并通过加在阳极电极20上的高电压被吸引，从而碰撞相关像素处的磷光体层16。
图4和5的电子发射装置中，在上述驱动过程期间，用作电阻层的第二层8b降低了绝缘层8的电容，从而抑制了驱动信号的失真。如图4和5所示，第二层8b可以放置在第一层8a上方；或者按照本发明第四实施例如图6所示，绝缘层8′的第二层8b′放置在绝缘层8′的第一层8a′的下面。而且，尽管未示出，第二层可以放置在第一层上方和第一层下面。
图7是按照本发明第五实施例的电子发射装置的局部分解透视图，图8是该电子发射装置的局部剖视图，示出了其组合状态。
如图所示，按照本发明第五实施例的电子发射装置的基本构造元件与第一实施例所示出和/或描述的基本上相同，除了聚焦电极28形成在栅极电极10上方作为第三电极。绝缘层30设置在栅极电极10与聚焦电极28之间，以使它们相互电绝缘。设置在阴极和栅极电极6和10之间的绝缘层8在下文中称为下绝缘层，设置在栅极和聚焦电极10和28之间的绝缘层30在下文中称为上绝缘层。
在聚焦电极28和上绝缘层30处形成开口32，以露出第一基板2上的电子发射区14。分别为像素区提供开口32，使得聚焦电极28聚焦在每个像素区发射出的电子。聚焦电极28可以形成在第一基板2的整个表面上，或者分割成具有预定图形的多个分离部分。没有图示后一种情况。
本实施例中，上绝缘层30也具有双层结构，具有电阻率彼此不相同的第一和第二层30a和30b。第一层30a用普通绝缘材料例如玻璃料形成，在一个实施例中第二层30b具有105到1012Ωcm的电阻率。因此，第一层30a基本上用作设置于栅极和聚焦电极10和28之间的绝缘层，第二层30b降低了上绝缘层30的电容，从而抑制了信号失真。
上绝缘层30也通过厚膜工艺形成，例如丝网印刷工艺、刮片工艺和/或叠层工艺。一个实施例中上绝缘层30具有1μm或更大的厚度，更加特别地具有2μm或更大的厚度。上绝缘层30的厚度(D1，如图8所示)在一个实施例中实现为大于下绝缘层8的厚度(D2，如图8所示)，使得聚焦电极28相对于电子发射区14具有充分的高度。
另外，上绝缘层30的第二层30b的厚度在一个实施例中实现为上绝缘层30的总厚度的至多1/2。
而且，上绝缘层30的第二层30b在一个实施例中放置在第一层30a上方。这种情况下，由于第二层30b相比较于第一层30a具有低的电阻率特性，聚焦电极28电气增厚(electrically thickened)。因此，提高了聚焦电极28的聚焦能力，并有效地屏蔽了阳极电场对于电子发射区14的影响，从而构建了高效率的电子发射装置。为此，上绝缘层30的第二层30b具有大于下绝缘层8的第二层8b的厚度。
同时，如图7和8所示，下绝缘层8的第二层8b可以放置在下绝缘层8的第一层8a的上方；或者按照本发明第六实施例如图9所示，下绝缘层8′的第二层8b′放置在下绝缘层8′的第一层8a′的下面。尽管图中未示出，下绝缘层的第二层可以放置在下绝缘层的第一层的上方和第一层的下面。
在电子发射装置工作期间几至几十伏负(-)的直流(DC)电压加到聚焦电极28，以聚焦从电子发射区14发射的电子，从而减小电子束的扩展。
图10是按照本发明第七实施例的电子发射装置的局部分解透视图，图11是该电子发射装置的局部剖视图，示出了其组合状态。
如图所示，按照本发明第七实施例的电子发射装置的基本构造元件与第三实施例所示出和/或描述的基本上相同，除了聚焦电极28形成在阴极电极6′上方作为第三电极。上绝缘层30设置在阴极电极6′与聚焦电极28之间，以使它们相互电绝缘。
上绝缘层30和聚焦电极28也具有开口32，露出第一基板2上的电子发射区14′。所述开口32分别对应于电子发射区14′设置。聚焦电极28可以形成在第一基板2的整个表面上，或者可以分割成具有预定图形的多个分离部分。后一情况没有图示。
上绝缘层30具有双层结构，具有电阻率彼此不相同的第一和第二层30a和30b。用例如玻璃料的普通绝缘材料形成第一层30a，第二层30b在一个实施例中具有105到1012Ωcm的电阻率。因此，第一层30a基本上用作设置在阴极和聚焦电极6′和28之间的绝缘层，而第二层30b降低了上绝缘层30的电容，从而抑制了信号失真。
绝缘层8设置在栅极和阴极电极10′和6′之间，下文称为下绝缘层。下和上绝缘层8和30的每一个具有1μm或更大的厚度，更加特别地具有2μm或更大的厚度。上绝缘层30的厚度在一个实施例中实现为大于下绝缘层8的厚度，使得聚焦电极28相对于电子发射区14′具有充分的高度。
为了使聚焦电极28电气增厚，上绝缘层30的第二层30b放置在上绝缘层30的第一层30a的上方。上绝缘层30的第二层30b的厚度在一个实施例中实现为上绝缘层30的总厚度的至多1/2，且第二层8b的厚度在一个实施例中实现为下绝缘层8的总厚度的至多1/2。
如图10和11所示，下绝缘层8的第二层8b可以放置在下绝缘层8的第一层8a的上方；或者按照本发明第八实施例如图12所示，下绝缘层8′的第二层8b′放置在下绝缘层8′的第一层8a′的下面。尽管图中未示出，下绝缘层的第二层可以放置在下绝缘层的第一层的上方和第一层的下面。
如上所述，在按照本发明的电子发射装置中，在第一与第二电极的相交区域处，和/或在第二电极与第三电极的相交区域处，绝缘层8的电容被降低，从而抑制驱动信号的失真。因此，对于该电子发射装置，电子发射装置的各个像素被正确地驱动，从而增强显示特性。
在绝缘层的第二层放置在其第一层上方的情况下，可以防止引发问题的在绝缘层处的电子堆积，并也可以防止源于其的误放电。而且，在提供聚焦电极且上绝缘层的第二层放置在其第一层的上方的情况下，聚焦电极被电气增厚，以有效地屏蔽阳极电场对电子发射区的影响，从而实现构建出高效率的电子发射装置。
而且，尽管上文对本发明特定实施例的解释涉及FEA型电子发射装置，其中电子发射区使用在真空气氛下加上电场时发射出电子的材料制成，但是本发明的结构不限于FEA型电子发射装置，并可以应用于其它类型的电子发射装置，此时驱动电极放置在不同的平面，且绝缘层插置于至少两个不同平面之间。
尽管联系特定示范性实施例对发明进行了说明，本领域技术人员会理解，本发明不限于公开的实施例，而是相反的情况，本发明旨在涵盖包括在权利要求书及其等同物精神和范围内的各种修改。

Claims (26)

1.一种电子发射装置，包括：
其间具有预定距离的相互面对的第一和第二基板；
形成在所述第一基板上的电子发射区；
设置在所述第一基板上并相互绝缘以控制所述电子发射区的电子发射的第一和第二电极；
设置在所述第一与第二电极之间的绝缘层；
形成在所述第二基板上的阳极电极；以及
形成在所述阳极电极的表面上的磷光体层，
其中所述绝缘层具有包括电物理性质彼此不相同的至少两层的多层结构。
2.如权利要求1所述的电子发射装置，其中所述绝缘层的所述至少两层的电阻率彼此不相同。
3.如权利要求2所述的电子发射装置，其中所述绝缘层具有第一层和形成在所述第一层的表面上的第二层，该第二层包括第二电阻率，该第一层包括第一电阻率，所述第二电阻率低于所述第一电阻率。
4.如权利要求3所述的电子发射装置，其中所述第二层具有105到1012Ωcm的电阻率。
5.如权利要求3所述的电子发射装置，其中所述绝缘层具有2μm或更大的厚度。
6.如权利要求5所述的电子发射装置，其中所述第二层的厚度实现为所述绝缘层的厚度的至多1/2。
7.如权利要求1所述的电子发射装置，其中所述第一和第二电极放置在两个不同的平面，同时所述绝缘层插置于所述两个不同的平面之间。
8.如权利要求7所述的电子发射装置，其中所述电子发射区电连接至所述第一和第二电极之一。
9.一种电子发射装置，包括：
其间具有距离的相互面对的第一和第二基板；
形成在所述第一基板上并放置在不同平面的第一、第二和第三电极；
电连接到所述第一电极的电子发射区；
设置在所述第一与第二电极之间的下绝缘层；
设置在所述第一和第二电极中的一个与所述第三电极之间的上绝缘层；
形成在所述第二基板上的磷光体层；以及
形成在所述磷光体层的表面上的阳极电极，
其中所述下绝缘层和上绝缘层的每一个具有包括电物理性质彼此不相同的至少两层的多层结构。
10.如权利要求9所述的电子发射装置，其中所述下绝缘层和上绝缘层中每一个的所述至少两层的电阻率彼此不相同。
11.如权利要求10所述的电子发射装置，其中所述下绝缘层和上绝缘层中的每一个具有第一层和形成在所述第一层的表面上的第二层，该第二层包括第二电阻率，该第一层包括第一电阻率，所述第二电阻率低于所述第一电阻率。
12.如权利要求11所述的电子发射装置，其中所述下绝缘层的第二层和所述上绝缘层的第二层的每一个具有105到1012Ωcm的电阻率。
13.如权利要求11所述的电子发射装置，其中所述下绝缘层和上绝缘层中每一个具有2μm或更大的厚度。
14.如权利要求13所述的电子发射装置，其中所述下绝缘层的所述第二层的厚度实现为所述下绝缘层的厚度的至多1/2。
15.如权利要求13所述的电子发射装置，其中所述上绝缘层的所述第二层的厚度实现为所述上绝缘层的厚度的至多1/2。
16.如权利要求11所述的电子发射装置，其中所述上绝缘层比所述下绝缘层厚。
17.如权利要求11所述的电子发射装置，其中所述上绝缘层的所述第二层比所述下绝缘层的所述第二层厚。
18.如权利要求9所述的电子发射装置，其中所述第一电极、所述下绝缘层、所述第二电极、所述上绝缘层、以及所述第三电极依次设置在所述第一基板上。
19.如权利要求9所述的电子发射装置，其中所述第二电极、所述下绝缘层、所述第一电极、所述上绝缘层、以及所述第三电极依次设置在所述第一基板上。
20.如权利要求19所述的电子发射装置，进一步包括基本上设置在与所述第一电极相同的平面的对电极，该对电极通过在所述下绝缘层形成的孔电接触所述第二电极。
21.如权利要求9所述的电子发射装置，其中所述第三电极具有用于通过来自所述电子发射区的电子束的开口，并接收用于聚焦所述电子束的负电压。
22.一种电子发射装置，包括：
其间具有距离的相互面对的第一和第二基板；
设置在所述第一基板上、位于两个不同的平面的阴极和栅极电极，同时下绝缘层插置于所述两个不同的平面之间；
电连接到所述阴极电极的电子发射区；
形成在所述第一基板上、位于所述阴极和栅极电极之一上方的聚焦电极，同时上绝缘层插置于所述聚焦电极与所述阴极和栅极电极所述之一之间；
形成在所述第二基板上的磷光体层；以及
形成在所述磷光体层的表面上的阳极电极，
其中所述下绝缘层和上绝缘层的每一个具有包括电阻率彼此不相同的至少两层的多层结构。
23.如权利要求22所述的电子发射装置，其中所述下绝缘层和上绝缘层中每一个具有第一层和形成在所述第一层的表面上的第二层，该第二层具有105到1012Ωcm的电阻率。
24.如权利要求23所述的电子发射装置，其中所述下绝缘层和上绝缘层中每一个具有2μm或更大的厚度，且所述下绝缘层的所述第二层和所述上绝缘层的所述第二层中每一个具有1μm或更小的厚度。
25.如权利要求23所述的电子发射装置，其中所述上绝缘层的所述第二层物理接触所述聚焦电极。
26.如权利要求22所述的电子发射装置，其中所述电子发射区包括选自由碳纳米管、石墨、石墨纳米纤维、金刚石、类金刚石碳、C60、硅纳米线及其组合构成的组的材料。
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