TW201426807A - 場發射陰極裝置及其驅動方法 - Google Patents

Abstract

一種場發射陰極裝置，包括：一絕緣基底；一陰極電極設置於所述絕緣基底的表面；一第一絕緣隔離層設置於所述陰極電極的表面或絕緣基底的表面，第一絕緣隔離層定義一第一開口；一電子發射層設置於陰極電極通過第一開口暴露的表面；一第一柵極設置於第一絕緣隔離層表面；一第二絕緣隔離層設置於第一柵極表面，且第二絕緣隔離層定義一第二開口；一第二柵網設置於第二絕緣隔離層表面，且將第二開口覆蓋。本發明還涉及所述場發射陰極裝置的驅動方法。

Description

場發射陰極裝置及其驅動方法

本發明涉及一種場發射陰極裝置及其驅動方法。

先前技術中的場發射陰極裝置通常包括一絕緣基底；一設置於該絕緣基底上的陰極電極；複數個設置於陰極電極上的電子發射體；一設置於該絕緣基底上的絕緣隔離層，所述絕緣隔離層具有通孔，所述電子發射體通過該通孔暴露，以使電子發射體發射的電子通過該通孔射出；及一柵極，所述柵極設置於絕緣隔離層表面，用於使電子發射體發射電子。當所述場發射陰極裝置工作時，向陰極電極施加一低電位，向柵極施加一高電位，以使所述電子發射體發射出電子。所述場發射陰極裝置應用於場發射電子器件時，在遠離柵極處設置一陽極電極。所述陽極電極提供一陽極電場，以對發射的電子進行加速。

然，採用所述場發射陰極裝置的場發射電子器件在工作時，由於柵極通常具有一開口以使電子發射體暴露，電子發射體中的電子被吸引出來後，將直接穿過柵極的開口打向陽極電極，故，該電子向陽極電極的發射很難控制，導致電子發射既不均勻又不穩定。

有鑒於此，提供一種場發射陰極裝置及其驅動方法，該場發射陰極裝置中電子的發射具有良好的均勻性及穩定性實為必要。

一種場發射陰極裝置，其包括：一絕緣基底，該絕緣基底具有一表面；一陰極電極，該陰極電極設置於所述絕緣基底的表面；一第一絕緣隔離層，該第一絕緣隔離層設置於所述陰極電極的表面或絕緣基底的表面，該第一絕緣隔離層定義一第一開口，以使陰極電極的至少部分表面通過該第一開口暴露；一電子發射層，該電子發射層設置於所述陰極電極通過第一開口暴露的表面，且與該陰極電極電連接；一第一柵極，該第一柵極設置於所述第一絕緣隔離層表面；所述場發射陰極裝置進一步包括一第二絕緣隔離層及一第二柵網，該第二絕緣隔離層設置於所述第一柵極表面，且所述第二絕緣隔離層定義一第二開口，以使陰極電極的至少部分表面通過該第二開口暴露；該第二柵網設置於所述第二絕緣隔離層表面，且所述第二柵網從第二絕緣隔離層的表面延伸至電子發射層上方，以將第二開口覆蓋。

一種場發射陰極裝置，其包括：一陰極電極；一電子發射層，該電子發射層與所述陰極電極電連接；一第一柵極，該第一柵極通過一第一絕緣隔離層與所述陰極電極電絕緣且間隔設置，該第一柵極具有一開口對應所述電子發射層；所述場發射陰極裝置進一步包括一第二柵網，該第二柵網設置於所述第一柵極遠離所述陰極電極一側，該第二柵網與所述第一柵極通過一第二絕緣隔離層電絕緣且間隔設置，該第二柵網對應所述第一柵極開口處為一柵網；其中，所述陰極電極所施加的電壓小於第一柵極所施加的電壓，所述第二柵網所施加的電壓由小於第一柵極所施加的電壓直至大於第一柵極所施加的電壓。

一種所述場發射陰極裝置的驅動方法，其包括以下步驟：向陰極電極、第一柵極及第二柵網分別施加一電壓，且陰極電極所施加的電壓小於第一柵極所施加的電壓，第二柵網所施加的電壓小於或等於第一柵極所施加的電壓，使得電子發射層將電子發射到位於第一柵極與第二柵網之間的區域；及使第二柵網所施加的電壓大於第一柵極所施加的電壓，以使位元於第一柵極與第二柵網之間的區域內的電子穿過第二柵網發射出去。

一種所述場發射陰極裝置的驅動方法，其包括以下步驟：向陰極電極、第一柵極及第二柵網分別施加一電壓，且陰極電極所施加的電壓小於第一柵極所施加的電壓，第二柵網所施加的電壓小於或等於第一柵極所施加的電壓，使得電子發射層將電子發射到位於第一柵極與第二柵網之間的區域；及提供一陽極電極，向該陽極電極施加一電壓，使位元於第一柵極與第二柵網之間的區域內的電子穿過第二柵網發射出去。

與先前技術相比，本發明所提供的場發射陰極裝置通過向陰極電極、第一柵極、第二柵網分別施加一電壓，使陰極電極所施加的電壓小於第一柵極所施加的電壓，第二柵網所施加的電壓小於或等於第一柵極所施加的電壓。電子發射層所發射的電子只能在位於第一柵極與第二柵網之間的區域內運動而成為空間電子。再通過調整第二柵網的電壓，使第二柵網的電壓逐漸增大，可以有效控制所述空間電子穿過第二柵網發射出去。故，空間電子的向外發射實際已不受電子發射層的控制，而僅由第二柵網的電壓進行控制，提高了電子發射的均勻性及穩定性。

10．．．場發射顯示器

12．．．陰極基板

14．．．陽極基板

15．．．絕緣支撐體

16．．．陽極電極

18．．．螢光粉層

100．．．場發射陰極裝置

102．．．絕緣基底

104．．．陰極電極

106．．．電子發射層

108．．．第一絕緣隔離層

110．．．第一柵極

112．．．第二絕緣隔離層

114．．．第二柵網

116．．．固定元件

1080．．．第一開口

1120．．．第二開口

1160．．．第三開口

圖1為本發明第一實施例提供的場發射陰極裝置的剖面結構示意圖。

圖2為本發明第一實施例提供的場發射陰極裝置的立體結構示意圖。

圖3為本發明第一實施例提供的場發射陰極裝置的驅動方法的流程圖。

圖4為本發明第一實施例提供的場發射陰極裝置工作時的時間-電壓圖

圖5為本發明第二實施例提供的場發射陰極裝置的結構示意圖。

圖6為本發明第三實施例提供的場發射陰極裝置的結構示意圖。

圖7為應用圖1中場發射陰極裝置的顯示器的圖元單元的結構示意圖。

下面將結合附圖及具體實施例對本發明提供的場發射陰極裝置及其驅動方法作進一步的詳細說明。

請參見圖1及圖2，本發明第一實施例提供一種場發射陰極裝置100，其包括一絕緣基底102，一陰極電極104，一電子發射層106，一第一絕緣隔離層108、一第一柵極110、一第二絕緣隔離層112及一第二柵網114。

所述絕緣基底102具有一表面（圖未標）。所述陰極電極104設置於該絕緣基底102的表面。所述第一絕緣隔離層108設置於陰極電極104的表面。所述第一絕緣隔離層108定義一第一開口1080，以使陰極電極104的至少部分表面通過該第一開口1080暴露。所述電子發射層106設置於所述陰極電極104通過第一開口1080暴露的表面，且與該陰極電極104電連接。

所述第一柵極110設置於第一絕緣隔離層108表面。第一柵極110通過該第一絕緣隔離層108與所述陰極電極104間隔設置，且第一柵極110具有一開口，使電子發射層106通過該開口暴露。

所述第二絕緣隔離層112設置於第一柵極110表面，且第二絕緣隔離層112通過第一柵極110與所述第一絕緣隔離層108間隔設置。所述第二絕緣隔離層112定義一第二開口1120，以使電子發射層106通過該第二開口1120暴露。所述第二開口1120的長度為1微米至500微米，高度為1微米至500微米。優選地，所述第二開口1120的長度為300微米，高度為100微米。第二柵網114設置於第二絕緣隔離層112表面。第二柵網114通過第二絕緣隔離層112與所述第一柵極110間隔設置，而且所述第二柵網114從第二絕緣隔離層112的表面延伸至電子發射層106上方，以將第二開口1120覆蓋。進一步，所述場發射陰極裝置100還可以包括一設置於第二柵網114表面的固定元件116，以將該第二柵網114固定於第二絕緣隔離層112上。

所述第一絕緣隔離層108可以直接設置於陰極電極104表面，也可設置於絕緣基底102表面。所述第一絕緣隔離層108及第二絕緣隔離層112的形狀、大小不限，可以根據實際需要進行選擇，只要使陰極電極104、第一柵極110、第二柵網114之間電絕緣即可。具體地，所述第一絕緣隔離層108設置於所述陰極電極104與第一柵極110之間，用於使所述陰極電極104與第一柵極110之間絕緣；所述第二絕緣隔離層112設置於所述第一柵極110與第二柵網114之間，用於使所述第一柵極110與第二柵網114之間絕緣。

所述第一絕緣隔離層108及第二絕緣隔離層112可以為一具有通孔的層狀結構，所述通孔即為第一開口1080。所述第一絕緣隔離層108及第二絕緣隔離層112也可為複數個相隔一定距離設置的條狀結構，且所述相隔一定距離設置的條狀結構之間的間隔即為第一開口1080。所述陰極電極104的至少部分對應設置於所述第一絕緣隔離層108的第一開口1080處，並通過該第一開口1080暴露。

所述絕緣基底102的材料可以為矽、玻璃、陶瓷、塑膠或聚合物。所述絕緣基底102的形狀與厚度不限，可以根據實際需要選擇。優選地，所述絕緣基底102的形狀為圓形、正方形或矩形。本實施例中，所述絕緣基底102為一邊長為10毫米，厚度為1毫米的正方形玻璃板。

所述陰極電極104為一導電層，且其厚度及大小可以根據實際需要選擇。所述陰極電極104的材料可以為純金屬、合金、氧化銦錫或導電漿料等。可以理解，當絕緣基底102為矽片時，該陰極電極104可以為一矽摻雜層。本實施例中，所述陰極電極104為一厚度為1微米的鋁膜。該鋁膜通過磁控濺射法沈積於絕緣基底102表面。

所述電子發射層106包括複數個電子發射體（圖未標），如奈米碳管、奈米碳纖維、矽奈米線、或矽尖等任何可以發射電子的結構。所述電子發射層106的厚度及大小可以根據實際需要選擇。進一步，所述電子發射層106的表面開可以設置一層抗離子轟擊材料，以提高其穩定性及壽命。所述抗離子轟擊材料包括碳化鋯、碳化鉿、六硼化鑭等中的一種或複數種。本實施例中，所述電子發射層106為一奈米碳管漿料層。所述奈米碳管漿料包括奈米碳管、低熔點玻璃粉、及有機載體。其中，有機載體在烘烤過程中蒸發，低熔點玻璃粉在烘烤過程中熔化並將奈米碳管固定於陰極電極104表面。

所述第一絕緣隔離層108及第二絕緣隔離層112的材料可以為樹脂、厚膜曝光膠、玻璃、陶瓷、氧化物及其混合物等。所述氧化物包括二氧化矽、三氧化二鋁、氧化鉍等。所述第一絕緣隔離層108及第二絕緣隔離層112的厚度及形狀可以根據實際需要選擇。本實施例中，所述第一絕緣隔離層108為一厚度為100微米的圓環形光刻膠設置於陰極電極104表面，且其定義有一圓形通孔，所述陰極電極104的部分表面通過該圓形通孔暴露；所述第二絕緣隔離層112為一厚度為100微米的圓環形光刻膠設置於第一柵極110表面，且其定義有一圓形通孔，所述第一柵極110的的部分表面通過該圓形通孔暴露；第一絕緣隔離層108中的圓形通孔與第二絕緣隔離層112中的圓形通孔的直徑相同。

可以理解，所述第一柵極110可以為一柵網，且該柵網從第一絕緣隔離層108的表面延伸至電子發射層106上方，以將第一開口1080覆蓋，從而將所述電子發射層106覆蓋；或者第一柵極110為一柵極電極，該柵極電極對應電子發射層106處為一柵網；或者所述第一柵極110為複數個相隔一定距離設置的條狀電極，且所述電子發射層106通過所述相隔一定距離設置的條狀電極之間的間隔而暴露。所述第一柵極110及第二柵網114的材料可以為不銹鋼、鉬或鎢等具有較大剛性的金屬材料，也可以為奈米碳管等。所述第一柵極110及第二柵網114的厚度大於等於10奈米，優選地，第一柵極110及第二柵網114的厚度為30奈米至60奈米。所述第二柵網114為一平面結構且具有複數個網孔。所述網孔的形狀不限，可以為圓形、正六邊形、菱形、長方形或無規則形狀等。所述網孔的面積大小為1平方微米至800平方微米，比如10平方微米、50平方微米、100平方微米、150平方微米、200平方微米、250平方微米、350平方微米、450平方微米、600平方微米等。當第一柵極110為一柵網，或者第一柵極110為一柵極電極，且該柵極電極對應電子發射層106處為一柵網時，所述柵網及第二柵網114的佔空比均為10%至99%，比如，所述柵網及第二柵網114的佔空比為20%、40%、50%、80%。優選地，第一柵極110為一柵網時，該柵網中網孔的面積大於第二柵網114中網孔的面積。優選地，第一柵極110為一柵網時，所述柵網的佔空比小於或等於第二柵網114的佔空比，所述柵網的佔空比與第二柵網114的佔空比之間的差值的範圍為0~10%。本實施例中，第一柵極110為一柵網，該柵網及第二柵網114均採用至少兩重疊設置的奈米碳管膜，每一奈米碳管膜包括複數個通過凡得瓦力首尾相連且沿同一方向延伸的奈米碳管，相鄰的奈米碳管膜中奈米碳管的延伸方向形成一夾角α，0≦α≦90度；所述柵網中網孔及第二柵網114中網孔的面積為10微米至100微米。

所述固定元件116為一絕緣材料層，其厚度不限，可以根據實際需要選擇。所述固定元件116的形狀與第二絕緣隔離層112的形狀相同，且其定義一與第二開口1120相對應的第三開口1160，以使第二柵網114暴露。本實施例中，所述固定元件116為通過絲網印刷的絕緣漿料層。

定義所述第一開口1080的寬度為W1，第二開口1120的寬度為W2，第三開口1160的寬度為W3，且所述第一開口1080的寬度、第二開口1120的寬度及第三開口1160的寬度均平行於所述絕緣基底102的表面。本實施例中，W1= W2= W3=50微米。

請參見圖7，本發明第一實施例進一步提供一種採用所述場發射陰極裝置100的場發射顯示器10，包括一陰極基板12、一陽極基板14、一陽極電極16、一螢光粉層18及一場發射陰極裝置100。

所述陰極基板12通過一絕緣支撐體15與陽極基板14四周封接。所述場發射陰極裝置100、陽極電極16及螢光粉層18密封在陰極基板12與陽極基板14之間。所述陽極電極16設置於陽極基板14表面，所述螢光粉層18設置於陽極電極16表面。螢光粉層18與場發射陰極裝置100之間保持一定距離。所述場發射陰極裝置100設置於陰極基板12上。本實施例中，所述陰極基板12與場發射陰極裝置100中的絕緣基底102公用一絕緣基板，以簡化結構。

所述陰極基板12的材料可以為玻璃、陶瓷、二氧化矽等絕緣材料。所述陽極基板14為一透明基板。本實施例中，所述陰極基板12與陽極基板14均為一玻璃板。所述陽極電極16可為氧化銦錫薄膜或鋁膜。所述螢光粉層18可以包括複數個發光單元，且每個發光單元與場發射陰極裝置100的一單元對應設置。

可以理解，所述場發射顯示器10不限於上述結構。所述場發射陰極裝置100也可以適用於其他結構的場發射顯示裝置。

請參見圖3，本發明第一實施例進一步提供一種場發射陰極裝置100的驅動方法，包括以下步驟：

S1，分別向陰極電極104施加一電壓U1，向第一柵極110施加一電壓U2，向第二柵網114施加一電壓U3，且陰極電極104所施加的電壓U1小於第一柵極110所施加的電壓U2，第二柵網114所施加的電壓U3小於或等於第一柵極110所施加的電壓U2，使得電子發射層106將電子發射到第二開口1120所形成的區域內直至該區域內的電子達到飽及狀態；

S2，增大第二柵網114所施加的電壓U3大於第一柵極110所施加的電壓U2，使第二開口1120所形成的區域內的電子發射。

步驟S1中，當所述場發射陰極裝置100工作時，分別向陰極電極104施加一電壓U1，向第一柵極110施加一電壓U2，向第二柵網114施加一電壓U3。所述電壓U1~U3可以為正電壓也可以為負電壓。所述陰極電極104所施加的電壓為零伏特，所述第一柵極110所施加的電壓為30伏特至300伏特，所述第二柵網114所施加的電壓為-100伏特至250伏特。需確保陰極電極104所施加的電壓U1小於第一柵極110所施加的電壓U2，第二柵網114所施加的電壓U3小於或者等於第一柵極110所施加的電壓U2。由於第一柵極110所施加的電壓U2大於陰極電極104所施加的電壓U1，故陰極電極104表面的電子發射層106發射出電子，並且電子發射層106所發射的電子穿過第一柵極110進入到由所述第二開口1120所形成的區域。所述陰極電極104所施加的電壓U1與第一柵極110所施加的電壓U2之間的電壓差範圍為30伏特至300伏特，以確保電子發射層106所發射的電子穿過第一柵極110進入到由所述第二開口1120所形成的區域。由於第二柵網114所施加的電壓U3小於或者等於第一柵極110所施加的電壓U2，故，電子發射層106所發射的電子被第二柵網114阻擋，即電子發射層106所發射的電子只能在由第二開口1120所形成的區域內運動而成為空間電子，不能穿過第二柵網114發射出去。並且，由於所述第二柵網114從第二絕緣隔離層112的表面延伸至電子發射層106上方，以將第二開口1120覆蓋，即第二柵網114將電子發射層106覆蓋，且第二柵網的電壓等位元線整體上大致平行於電子發射層106的表面，進一步使電子發射層106所發射的電子處在由第二開口1120所形成的區域內，不能穿過第二柵網114發射出去。隨著電子發射層106不斷地將電子發射到由第二開口1120所形成的區域內，該區域內的電子將富集的越來越多直至達到飽及狀態。

步驟S2中，當第二開口1120所形成的區域內的電子達到飽及狀態時，調整第二柵網114的電壓 U3，使第二柵網114的電壓U3逐漸增大，先係等於然後慢慢大於第一柵極110的電壓U2，那麼當第二柵網114的電壓U3大於第一柵極110的電壓U2時，由第二開口1120所形成的區域內的空間電子將逐漸發射出去。即，調節第二柵網114的電壓U3的大小，可以有效控制第二開口1120所形成的區域內的空間電子穿過第二柵網114發射出去。空間電子的向外發射實際已不受電子發射層106的控制，而由第二柵網114的電壓進行控制，提高了電子發射的均勻性及穩定性。

可以理解，所述第二柵網所施加的電壓可以為一脈衝電壓，請參見圖4，該圖為所述場發射陰極裝置工作時的時間-電壓圖。

可以理解，當所述場發射陰極裝置100應用於一場發射顯示器10時，調節第二柵網114的電壓U3的大小，可以有效控制第二開口1120所形成的區域內的空間電子穿過第二柵網114發射出去，直至達到陽極電極16。

可以理解，當所述場發射陰極裝置100應用於一場發射顯示器10時，當陽極電極16所施加的電壓足夠大時，即使第二柵網114所施加的電壓U3小於或者等於第一柵極110所施加的電壓U2，第二開口1120所形成的區域內的空間電子被陽極電極所施加的電壓吸引，所述空間電子依然可以穿過第二柵網114發射出去，直至達到陽極電極16。

請參見圖5，本發明第二實施例提供一種場發射陰極裝置100，其包括一絕緣基底102，一陰極電極104，一電子發射層106，一第一絕緣隔離層108、一第一柵極110、一第二絕緣隔離層112及一第二柵網114。進一步，所述場發射陰極裝置100還包括一固定元件116。本發明第二實施例的場發射陰極裝置100與第一實施例的場發射陰極裝置100類似，唯一區別為：第二實施例提供的場發射陰極裝置100中，第一開口1080的寬度W1大於第二開口1120的寬度W2，第二開口1120的寬度W2大於第三開口1160的寬度W3，即，W1＞W2＞W3。本實施例中，第一開口1080的寬度W1為60微米至80微米，第二開口1120的寬度W2為50微米至70微米，第三開口1160的寬度W3為30微米至50微米。

請參見圖6，本發明第三實施例提供一種場發射陰極裝置100，其包括一絕緣基底102，一陰極電極104，一電子發射層106，一第一絕緣隔離層108、一第一柵極110、一第二絕緣隔離層112及一第二柵網114。進一步，所述場發射陰極裝置100還包括一固定元件116。本發明第三實施例的場發射陰極裝置100與第一實施例的場發射陰極裝置100類似，唯一區別為：第三實施例提供的場發射陰極裝置100中，第一開口1080的寬度W1小於第二開口1120的寬度W2，第二開口1120的寬度W2小於第三開口1160的寬度W3，即，W1＜W2＜W3。本實施例中，第一開口1080的寬度W1為30微米至50微米，第二開口1120的寬度W2為50微米至70微米，第三開口1160的寬度W3為60微米至80微米。

可以理解，第一開口1080的寬度W1小於第二開口1120的寬度W2的同時，第二開口1120的寬度W2還可以大於第三開口1160的寬度W3，即，W1＜W2，且W3＜W2。

相較於先前技術，本發明提供的場發射陰極裝置及場發射顯示器具有以下優點：（1）本發明所提供的場發射陰極裝置通過向陰極電極、第一柵極、第二柵網分別施加一電壓，使陰極電極所施加的電壓小於第一柵極所施加的電壓，第二柵網所施加的電壓小於或等於第一柵極所施加的電壓。電子發射層所發射的電子只能在位於第一柵極與第二柵網之間的區域內運動而成為空間電子。再通過調整第二柵網的電壓，使第二柵網的電壓逐漸增大，可以有效控制所述空間電子穿過第二柵網發射出去。故，空間電子的向外發射實際已不受電子發射層的控制，而僅由第二柵網的電壓進行控制，提高了電子發射的均勻性及穩定性。（2）由於第一柵極可以為一柵網，該柵網從第一絕緣隔離層的表面延伸至電子發射層上方，以將所述電子發射層覆蓋，從而使電子發射層發射出更多更均勻的電子至第二開口所形成的區域內形成空間電子，最終提高了空間電子向外出射的密度及均勻性。（3）當第一柵極為一柵網時，由於該柵網中網孔面積大於第二柵網中網孔面積，提高了電子發射到第二絕緣隔離層的第二開口所形成的區域內的空間電子的穿透幾率，降低了所述空間電子穿透第二柵網的穿透幾率，使得所述空間電子的出射僅靠第二柵網的電壓的調節，進一步提高了電子發射的均勻性及穩定性。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡習知本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100．．．場發射陰極裝置

102．．．絕緣基底

104．．．陰極電極

106．．．電子發射層

108．．．第一絕緣隔離層

110．．．第一柵極

112．．．第二絕緣隔離層

114．．．第二柵網

116．．．固定元件

1120．．．第二開口

Claims (10)

1. 一種場發射陰極裝置，其包括：
   一絕緣基底，該絕緣基底具有一表面；
   一陰極電極，該陰極電極設置於所述絕緣基底的表面；
   一第一絕緣隔離層，該第一絕緣隔離層設置於所述陰極電極的表面或絕緣基底的表面，該第一絕緣隔離層定義一第一開口，以使陰極電極的至少部分表面通過該第一開口暴露；
   一電子發射層，該電子發射層設置於所述陰極電極通過第一開口暴露的表面，且與該陰極電極電連接；
   一第一柵極，該第一柵極設置於所述第一絕緣隔離層表面；
   其改良在於，所述場發射陰極裝置進一步包括一第二絕緣隔離層及一第二柵網，該第二絕緣隔離層設置於所述第一柵極表面，且所述第二絕緣隔離層定義一第二開口，以使陰極電極的至少部分表面通過該第二開口暴露；
   該第二柵網設置於所述第二絕緣隔離層表面，且所述第二柵網從第二絕緣隔離層的表面延伸至電子發射層上方，將第二開口覆蓋。
2. 如請求項1所述的場發射陰極裝置，其中，所述場發射陰極裝置進一步包括一設置於第二柵網表面的固定元件。
3. 如請求項1所述的場發射陰極裝置，其中，所述第一柵極為一柵網，且該柵網從第一絕緣隔離層的表面延伸至電子發射層上方，將所述第一開口覆蓋。
4. 如請求項3所述的場發射陰極裝置，其中，所述第一柵極及第二柵網均具有複數個網孔，第一柵極的佔空比小於或等於第二柵網的佔空比，所述第一柵極的佔空比與第二柵網的佔空比之間的差值為0~10%。
5. 如請求項4所述的場發射陰極裝置，其中，所述第一柵極及第二柵網均採用至少兩重疊設置的奈米碳管膜。
6. 如請求項1所述的場發射陰極裝置，其中，所述第一柵極及第二柵網的材料為不銹鋼、鉬、鎢或者奈米碳管。
7. 一種場發射陰極裝置，其包括：
   一陰極電極；
   一電子發射層，該電子發射層與所述陰極電極電連接；
   一第一柵極，該第一柵極通過一第一絕緣隔離層與所述陰極電極電絕緣且間隔設置，該第一柵極具有一開口對應所述電子發射層；
   其改良在於，所述場發射陰極裝置進一步包括一第二柵網，該第二柵網設置於所述第一柵極遠離所述陰極電極一側，該第二柵網與所述第一柵極通過一第二絕緣隔離層電絕緣且間隔設置，該第二柵網對應所述第一柵極開口處為一柵網；其中，所述陰極電極所施加的電壓小於第一柵極所施加的電壓，所述第二柵網所施加的電壓由小於第一柵極所施加的電壓直至大於第一柵極所施加的電壓。
8. 一種如請求項1至請求項7中任意一項所述的場發射陰極裝置的驅動方法，其包括以下步驟：
   向陰極電極、第一柵極及第二柵網分別施加一電壓，且陰極電極所施加的電壓小於第一柵極所施加的電壓，第二柵網所施加的電壓小於或等於第一柵極所施加的電壓，使得電子發射層將電子發射到位於第一柵極與第二柵網之間的區域；及
   使第二柵網所施加的電壓大於第一柵極所施加的電壓，以使位元於第一柵極與第二柵網之間的區域內的電子穿過第二柵網發射出去。
9. 如請求項8所述的場發射陰極裝置的驅動方法，其中，所述陰極電極所施加的電壓為零伏特，所述第一柵極所施加的電壓為30伏特至300伏特，所述第二柵網所施加的電壓為-100伏特至250伏特。
10. 一種如請求項1至請求項7中任意一項所述的場發射陰極裝置的驅動方法，其包括以下步驟：
    向陰極電極、第一柵極及第二柵網分別施加一電壓，且陰極電極所施加的電壓小於第一柵極所施加的電壓，第二柵網所施加的電壓小於或等於第一柵極所施加的電壓，使得電子發射層將電子發射到位於第一柵極與第二柵網之間的區域；及
    提供一陽極電極，向該陽極電極施加一電壓，使位元於第一柵極與第二柵網之間的區域內的電子穿過第二柵網發射出去。