TWI390575B - 場發射陰極結構及場發射顯示器 - Google Patents

Description

場發射陰極結構及場發射顯示器

本發明涉及一種場發射陰極結構及使用該場發射陰極結構之場發射顯示器。

場發射顯示器係繼陰極射線管(CRT)顯示器與液晶(LCD)顯示器之後，最具發展潛力之下一代新興技術。相對於先前之顯示器，場發射顯示器具有顯示效果好、視角大、功耗小以及體積小等優點，近年來越來越受到重視。

一般而言，場發射顯示器之結構可以分為二極型與三極型。所謂二極型即包括有陽極與陰極的場發射結構，這種結構由於需要施加高電壓，而且均勻性以及電子發射難以控制，僅適用於字元顯示，不適用於圖形與圖像顯示。三極型結構則係於二極型場發射結構之基礎上增加柵網來控制電子發射之場發射結構，可以實現於較低電壓條件下發出電子，而且電子發射容易藉由柵網來精確控制。因此，三極型場發射顯示器中，這種由產生電子之陰極與引出電子並將電子加速的柵網構成的場發射陰極結構成為目前較為常用之一種場發射陰極結構。

請參見圖1及圖2，先前之場發射陰極結構10通常包括一絕緣基底12；複數個陰極電極14，該複數個陰極電極14位於該絕緣基底12上且沿同一方向平行間隔絕緣設置；複數個電子發射單元11，該複數個電子發射單元11均勻分佈於複數個陰極電極14上，與該陰極電極14電連接，每個電子發射單元 11包括一電子發射體；一介質層16，該介質層16設置於所述絕緣基底12上，並對應電子發射單元11設有通孔，該電子發射單元11設置在該通孔內；複數個柵網18，該柵網18設置於所述介質層16上，與陰極電極14異面垂直。

所述場發射陰極結構10於工作過程中，所述電子發射體發射之部分電子會轟擊所述介質層16，使得該介質層16發射二次電子，並於該介質層16積累正電荷，使得介質層16周圍之電位發生改變，所以，電子發射方向難以控制，加劇了電子向四周發散，進而導致使用該場發射陰極結構10的場發射顯示器之圖像顯示模糊。

有鑒於此，確有必要提供一種使圖像顯示清晰之場發射陰極結構及使用該場發射陰極結構之場發射顯示器。

一種場發射陰極結構，其包括：一絕緣基底；一陰極電極，該陰極電極設置於所述絕緣基底；一介質層，該介質層具有一第一表面、一與該第一表面相對設置之第二表面及一通孔，該介質層設置於所述絕緣基底，且該介質層之第一表面與所述絕緣基底接觸；一電子發射單元，該電子發射單元設置於所述陰極電極且位於所述介質層之通孔內，並與該陰極電極電連接；以及一柵網，該柵網覆蓋所述介質層之通孔，使得所述電子發射單元發射之電子藉由該柵網射出；其中，所述場發射陰極結構進一步包括一導電層，該導電層設置於所述介質層之第二表面且與所述柵網電連接，並與所述電子發射單元電絕緣。

一種場發射陰極結構，其包括：一絕緣基底；一陰極電極，該陰極電極設置於所述絕緣基底；一介質層，該介質層具有一第一表面及一與該第一表面相對設置之第二表面，該介質層設置於所述絕緣基底，且該介質層之第 一表面與所述絕緣基底接觸；一電子發射單元，該電子發射單元設置於所述陰極電極且暴露於周圍環境中，並與該陰極電極電連接；以及一柵網，該柵網覆蓋所述介質層，並藉由該介質層與所述陰極電極電絕緣，且所述電子發射單元發射之電子藉由該柵網射出；其中，所述場發射陰極結構進一步包括一導電層，該導電層設置於所述介質層之第二表面且與所述柵網電連接，並與所述電子發射單元電絕緣。

一種場發射顯示器，其包括一陽極結構及與該陽極結構間隔設置的一場發射陰極結構，該場發射陰極結構包括：一絕緣基底；複數個陰極電極，該複數個陰極電極平行且絕緣間隔設置於所述絕緣基底；一介質層，該介質層設置於所述絕緣基底，且具有一第一表面、一與該第一表面相對設置之第二表面及複數個通孔，該介質層之第一表面與所述絕緣基底接觸；複數個電子發射單元，該複數個電子發射單元間隔設置於所述複數個陰極電極並與其所在的陰極電極電連接並，該複數個電子發射單元與所述介質層之複數個通孔一一對應，且位於其對應之通孔內；以及複數個柵網，該複數個柵網平行且絕緣間隔設置，並與所述複數個陰極電極異面垂直，每個柵網覆蓋所述介質層之複數個通孔，使得所述電子發射單元發射之電子藉由該柵網射出；其中，所述場發射陰極結構進一步包括複數個導電層，該複數個導電層之間平行且絕緣間隔設置，並與所述複數個陰極電極異面垂直，該複數個導電層設置於所述介質層之第二表面，且與所述複數個電子發射單元電絕緣，且與該電子發射單元對應之柵網電連接。

與先前技術相比較，本發明提供之場發射陰極結構，由於所述介質層上設置有導電層，該導電層與所述柵網電連接，電子發射體發射出的一部分電子落到導電層上，可以藉由該導電層及柵網導走，減少或避免該部分電子轟擊所述介質層產生二次電子。另外，電子發射體發射出的一小部分電子 直接轟擊所述介質層，使得該介質層發射二次電子，並於該介質層產生正電荷，而該正電荷可以藉由所述導電層及柵網導走，減少或避免所述介質層積累正電荷，進而使得該介質層周圍之電位基本不發生變化，從而減少電子發射體發射之電子向四周發散的可能性，使電子集中射向預定位置，進而使得利用該場發射陰極結構之場發射顯示器之圖像顯示清晰、顯示效果較好。

100；200；300；400；500；700‧‧‧場發射陰極結構

110；210；310；410；510；710‧‧‧絕緣基底

120；220；320；420；520；720‧‧‧陰極電極

130；230；330；430；530；730‧‧‧電子發射單元

140；240；340；440；540；740‧‧‧介質層

142；242；342；442；542；742‧‧‧通孔

144；244；344；444‧‧‧第一表面

146；246；346；446；546；746‧‧‧第二表面

150；250；350；450；550；750‧‧‧柵網

160；260；360；460；560；760‧‧‧導電層

362；462‧‧‧第一導電層

364；464‧‧‧第二導電層

270；470；770‧‧‧固定層

20；30‧‧‧場發射顯示器

600；800‧‧‧陽極結構

614；814‧‧‧玻璃基底

616；816‧‧‧透明陽極

618；818‧‧‧螢光層

620‧‧‧絕緣支撐體

圖1為先前技術中之場發射陰極結構之俯視圖。

圖2為沿圖1中Ⅱ-Ⅱ線剖開之剖面圖。

圖3為本發明第一實施例提供之場發射陰極結構之剖面圖。

圖4為本發明第二實施例提供之場發射陰極結構之剖面圖。

圖5為本發明第三實施例提供之場發射陰極結構之剖面圖。

圖6為本發明第四實施例提供之場發射陰極結構之剖面圖。

圖7為本發明第五實施例提供之場發射陰極結構之立體分解圖。

圖8為本發明第五實施例提供之場發射陰極結構之剖面圖。

圖9為採用圖8中之場發射陰極結構之場發射顯示器之剖面圖。

圖10為採用圖4中之場發射陰極結構之場發射顯示器之剖面圖。

圖11為圖10中場發射顯示器於沒有導電層的情況下的顯示效果示意圖。

圖12為圖10中之場發射顯示器之顯示效果示意圖。

下面將結合附圖及具體實施例，對本發明提供之場發射陰極結構及使用該 場發射陰極結構之場發射顯示器作進一步的詳細說明。

請參閱圖3，本發明第一實施例提供一種場發射陰極結構100，該場發射陰極結構100包括一絕緣基底110、一陰極電極120、一電子發射單元130、一介質層140、一柵網150以及一導電層160。

其中，所述陰極電極120設置於所述絕緣基底110上。所述介質層140具有一通孔142、一第一表面144以及一第二表面146；該第二表面146與第一表面144相對設置，該介質層140設置於所述絕緣基底110上，且該介質層140的第一表面144與所述絕緣基底110接觸。所述電子發射單元130設置於所述陰極電極120上且與該陰極電極120電連接，並且該電子發射單元130位於所述介質層之通孔142內。所述柵網150覆蓋所述介質層140的通孔142，使得所述電子發射單元130發射之電子藉由該柵網150射出。所述導電層160設置於所述介質層140之第二表面146且與所述柵網150電連接，並與所述電子發射單元130電絕緣。

所述絕緣基底110之材料為玻璃、陶瓷或二氧化矽等絕緣材料。本實施例中，所述絕緣基底110材料為玻璃。

所述陰極電極120之材料為銅、鋁、金、銀等金屬或銦錫氧化物(ITO)，本實施例中，所述陰極電極120為銀電極。

所述電子發射單元130暴露於周圍環境中，以便發射電子，其包括複數個電子發射體，該電子發射體為金屬微尖、矽尖或者奈米碳管，也可以採用其他電子發射體。本實施例中，所述電子發射體為奈米碳管。

所述介質層140之材料為玻璃、陶瓷或二氧化矽等絕緣材料，該介質層140的高度大於15微米。本實施例中，介質層140之材料為陶瓷，其高度為20微米。所述介質層140之作用係為了使所述陰極電極120與所述柵網150電 絕緣，且可以使得所述電子發射單元130暴露於周圍環境中。故，所述介質層140也可以為其他形狀，如多個條狀，只要保證所述陰極電極120與所述柵網150電絕緣即可。

所述導電層160設置於所述介質層140之第二表面146，具體地，所述導電層160可以直接設置於所述介質層140之第二表面146，即所述導電層160直接與所述介質層140之第二表面146接觸，兩者之間沒有設置其他元件；所述導電層160也可以間接設置於所述介質層140之第二表面146，即所述導電層160與所述介質層140之第二表面146之間還設置有其他元件。所述導電層160可以藉由塗敷、印刷等方法將一導電漿料形成於所述第二表面146上。所述導電層160之材料為金屬、合金、氧化銦錫(ITO)、銻錫氧化物(ATO)、導電銀膠、導電聚合物或奈米碳管膜等導電材料。所述金屬為鋁、銀、銅、鎢、鉬或金等金屬。所述合金為鋁、銅、銀、鎢、鉬與金中兩種以上金屬的合金。本實施例中，所述導電層160直接設置於所述介質層140之第二表面146，所述導電層160之材料為銀。

所述柵網150直接設置於所述導電層160上，使得所述導電層160位於所述介質層140之第二表面146與該柵網150之間。所述柵網150為一金屬網狀結構，其包括複數個均勻分佈的柵孔，該柵孔為通孔，所述電子發射單元130發射之電子可以藉由該柵孔射出。所述柵孔的直徑為3微米-1000微米。所述柵網150與所述陰極電極120之間的距離大於等於10微米。本實施例中，所述柵網150為一條形不銹鋼網，其與所述陰極電極120之間的距離為15微米。

場發射陰極結構100於應用時，分別施加不同電壓給陰極電極120與柵網150。一般情況下，陰極電極120為接地或零電壓，柵網150的電壓為幾十伏至幾百伏左右。所述電子發射單元130中之電子發射體所發出的電子於電 場作用下，向柵網150之方向運動。

其中，大部分電子藉由柵網150的柵孔發射到預定的位置，實現場發射陰極結構100之功能。一部分電子藉由柵網150之柵孔發射出去後又回落到所述柵網150或所述導電層160上，由於該導電層160與柵網150電連接，可以藉由該導電層160導走，減少或避免該部分電子轟擊所述介質層產生二次電子。一小部分電子直接轟擊所述介質層140，使得該介質層140發射二次電子，並於該介質層140產生正電荷，該正電荷可以藉由所述導電層160及柵網150導走，減少或避免該介質層140積累正電荷，進而使得該介質層140周圍之電位基本不發生變化，從而減少電子發射體發射之電子向四周發散的可能性。

因此，本發明實施例提供之場發射陰極結構100產生的電子不容易向四周發散，能夠較好的控制電子之發生方向，使電子集中射向預定位置。

請參閱圖4，本發明第二實施例提供一種場發射陰極結構200，其包括一絕緣基底210、一陰極電極220、一電子發射單元230、一介質層240、一柵網250、一導電層260以及一固定層270。其中，該介質層240具有一通孔242、一第一表面244以及一第二表面246；該介質層240之第二表面246與所述第一表面244相對設置。

本實施例提供之場發射陰極結構200之結構及材料與第一實施例提供之場發射陰極結構100之結構及材料基本相同，不同之處在於：所述柵網250直接設置於所述介質層240之第二表面264。該場發射陰極結構200進一步包括所述固定層270，該固定層270直接設置於所述柵網250遠離所述介質層240之表面，即柵網250設置於所述固定層270與所述介質層240之第二表面264之間。所述導電層260直接設置於所述固定層270遠離所述柵網250的表面，即所述固定層270設置於所述柵網250與所述導電層260之間。

所述固定層270之結構及材料與所述介質層240之結構及材料相同。當一小部分電子轟擊該固定層270時，該固定層270會發射二次電子，並於該固定層270產生正電荷，由於所述導電層260設置於所述固定層270遠離所述柵網250之表面，所述導電層260與所述柵網250電連接，所述正電荷可以藉由該導電層260及柵網250導走，減少或避免該固定層270積累正電荷，進而使得該固定層270周圍之電位基本不發生變化，從而減少電子發射體發射之電子向四周發散的可能性。

可以理解，本實施例中也可以不設置固定層270，所述導電層260直接設置於所述柵網250的表面，使得所述柵網250位於所述導電層260與所述介質層240之第二表面246之間，該導電層260也可以起到固定所述柵網250之作用。

請參閱圖5，本發明第三實施例提供一種場發射陰極結構300，其包括一絕緣基底310、一陰極電極320、一電子發射單元330、一介質層340、一柵網350以及一導電層360。其中，該介質層340具有一通孔342、一第一表面344以及一第二表面346；該介質層340之第二表面346與所述第一表面344相對設置。

本實施例提供之場發射陰極結構300之結構及材料與第一實施例提供之場發射陰極結構100之結構及材料基本相同，不同之處在於：所述導電層360進一步包括第一導電層362及第二導電層364，該第一導電層362直接設置於所述介質層340之第二表面346，且該第一導電層362設置於所述介質層340之第二表面346與所述柵網350之間。所述第二導電層364直接設置於所述柵網350遠離第一導電層362之表面，使得所述柵網350設置於所述第一導電層362及第二導電層364之間。其中，所述第一導電層362、第二導電層364之作用與第一實施例中之導電層160之作用相同；此外，所述第二導電 層364還具有固定所述柵網350，防止或減少柵網350於工作時變形。

請參閱圖6，本發明第四實施例提供一種場發射陰極結構400，其包括一絕緣基底410、一陰極電極420、一電子發射單元430、一介質層440、一柵網450、一導電層460以及一固定層470。其中，該介質層440具有一通孔442、一第一表面444以及一第二表面446；該介質層440之第二表面446與所述第一表面444相對設置。所述導電層460包括一第一導電層462及一第二導電層464。

本實施例提供之場發射陰極結構400之結構及材料與第三實施例提供之場發射陰極結構300之結構及材料基本相同，不同之處在於：所述場發射陰極結構400進一步包括所述固定層470，該固定層470直接設置於所述柵網450遠離第一導電層462之表面，使得所述柵網450設置於該固定層470與所述第一導電層462之間，所述固定層470用於固定所述柵網450，使得所述柵網450於工作時，不易發生變形。所述第二導電層464直接設置於所述固定層470遠離柵網450之表面，使得該固定層470位於所述第二導電層464與所述柵網450之間。

所述固定層470之材料與所述介質層440之材料相同。所述第二導電層464設置於所述固定層470遠離柵網450之表面，可以防止因電子落到該固定層470上使得該固定層470發射二次電子，進而積累正電荷，防止固定層470周圍之電位發生明顯改變，減緩了電子向四周發散，更好的控制電子之方向性。所述第一導電層462設置於所述介質層440之第二表面446的作用與第一實施例中之導電層160設置於所述介質層140之第二表面146之作用相同。

請參閱圖7及圖8，本發明第五實施例提供一種場發射陰極結構500，其包括一絕緣基底510，複數個陰極電極520，複數個電子發射單元530，一介質 層540，複數個柵網550以及複數個導電層560。本實施例提供之場發射陰極結構500之材料及工作原理與第一實施例提供之場發射陰極結構100的材料及工作原理基本相同。本實施例提供之場發射陰極結構500與第一實施例提供之場發射陰極結構100相似，不同之處在於：本實施例中之陰極電極520、電子發射單元530、柵網550以及導電層560為複數個。

所述陰極電極520的形狀為長條形或帶狀，所述複數個陰極電極520平行且絕緣間隔設置於該絕緣基底510上，且每個陰極電極520上均勻分佈有複數個電子發射單元530。

所述介質層540具有複數個通孔542、一個第一表面以及一個第二表面546；所述第二表面546與第一表面相對設置。該介質層540設置於所述絕緣基底510，且該介質層540的第一表面與所述絕緣基底510接觸。所述複數個電子發射單元530間隔設置於所述複數個陰極電極520並與其所在的陰極電極520電連接，且呈矩陣排列；該複數個電子發射單元530與所述介質層540的複數個通孔542一一對應，且每一個電子發射單元530設置於其對應之通孔542內。

所述柵網550的形狀為長條形或帶狀，且包括複數個均勻分佈的柵孔。所述複數個柵網550平行且絕緣間隔設置，並與所述複數個陰極電極520異面垂直，每個柵網550覆蓋所述介質層540的複數個通孔542，使得所述電子發射單元530發射之電子藉由該柵網550射出。

所述複數個導電層560之間平行且絕緣間隔設置，並與所述複數個陰極電極520異面垂直，該複數個導電層560直接設置於所述介質層540之第二表面546，且與所述複數個電子發射單元530電絕緣，且與該電子發射單元530對應之柵網550電連接。其中，所述每個導電層560與所述介質層540之第二表面546的位置關係與第一實施例中之導電層160與所述介質層140之第 二表面146的位置關係相似。

可以理解，本發明第二至四實施例提供之場發射陰極結構中之陰極電極、電子發射單元、柵網以及導電層也可以為複數個。

所述場發射陰極結構500於應用時，分別施加不同電壓給陰極電極520與柵網550。陰極電極520上的電子發射單元530中之電子發射體所發出的大部分電子藉由柵網550之柵孔發射到預定的位置，由於複數個陰極電極520之間相互絕緣、複數個條形柵網550之間相互絕緣，因此，藉由選擇性地於某些陰極電極520與某些柵網550之間施加不同之電壓，可控制不同位置之電子發射單元530發射電子，實現場發射陰極結構500的定址功能，滿足其於場發射顯示器中之應用。

請參見圖7至圖9，本發明實施例提供一種場發射顯示器20，該場發射顯示器20包括一本發明第四實施例提供之場發射陰極結構500與一陽極結構600。所述陽極結構600與所述場發射陰極結構500中之複數個柵網550保持一定距離。

所述陽極結構600包括一玻璃基底614，設置於該玻璃基底614的透明陽極616及塗覆於該透明陽極616之螢光層618。所述陽極結構600藉由一絕緣支撐體620與場發射陰極結構500中之絕緣基底510封接，所述複數個柵網550固定於該絕緣支撐體620。所述透明陽極616可為氧化銦錫薄膜。

所述場發射顯示器20於應用時，分別施加不同電壓給陰極電極520與柵網550。一般情況下，陰極電極520為接地或零電壓，柵網550的電壓為幾十伏至幾百伏左右。陰極電極520的電子發射單元530中之電子發射體所發出的電子在電場作用下，向柵網550的方向運動，藉由柵網550的柵孔發射出去。然後，電子在陽極616與柵網550之間的電場之作用下，最終到達陽極 結構600，轟擊塗覆於透明陽極616上的螢光層618，發出螢光，實現場發射顯示器20之顯示功能。

由於複數個陰極電極520之間相互絕緣、複數個柵網550之間相互絕緣，因此，藉由選擇性地於不同之陰極電極520與柵網550之間施加不同之電壓，可以控制不同位置的電子發射單元530發射電子，電子轟擊陽極結構600之不同位置的螢光層618，從而使不同位置之螢光層618發光，使場發射顯示器20根據需要顯示不同的畫面。由於本實施例所使用的場發射陰極結構500產生的電子不容易向四周發散，能夠較好的控制電子之發射方向，可以集中轟擊螢光層618，使得該場發射顯示器20顯示的圖像清晰、效果較好。

請參閱圖10，本發明實施例提供一種場發射顯示器30，該場發射顯示器30包括一場發射陰極結構700與一陽極結構800。所述陽極結構800包括一玻璃基底814，一透明陽極816及一螢光層818。所述陽極結構800與所述場發射陰極結構700保持一定距離。

所述場發射陰極結構700包括一絕緣基底710，複數個陰極電極720，複數個電子發射單元730，一介質層740，複數個柵網750，複數個導電層760以及一固定層770。所述介質層740具有多個通孔742、一個第一表面以及一個第二表面746。本實施例提供之場發射陰極結構700與第二實施例提供之場發射陰極結構200相似，不同之處在於：本實施例中之陰極電極720、電子發射單元730、柵網750以及導電層760為複數個。

該場發射顯示器30與所述場發射顯示器20之結構基本相同，不同之處在於：所述場發射陰極結構700與所述場發射陰極結構500不同。具體地，該場發射陰極結構700進一步包括所述固定層770；該固定層770直接設置於所述多個柵網750遠離所述介質層740的表面，所述多個導電層760設置於所述固定層770遠離所述柵網750的表面，且所述固定層770設置於所述多個 柵網750與多個導電層760之間。所述固定層770的結構材料與所述介質層740的結構及材料相同；即該固定層770具有多個第二通孔，該多個第二通孔與所述多個通孔742一一對應。所述多個柵網750直接設置於所述介質層740遠離所述絕緣基底710的表面。

請參閱11，該圖為所述場發射顯示器30沒有多個導電層760的情況下的顯示效果。請參閱圖12，該圖為所述場發射顯示器30的顯示效果。從圖11，12可以看出：圖11中之像素點顯示比較模糊，圖12中之像素點顯示比較清晰，這係因為圖11中之場發射顯示器於沒有多個導電層760之情況下，有部分電子會轟擊所述固定層770及介質層740並產生二次電子，使得該固定層770及介質層740上積累正電荷，電位發生改變，從而使得電子向四周發散加劇，導致該顯示器之像素點比較模糊；圖12中之場發射顯示器30中具有多個導電層760，該多個導電層760與所述多個柵網750電連接，可以導走落到該多個導電層760上之電子，減少或避免固定層770產生二次電子；也可以導走所述固定層770上產生的正電荷，使得該固定層770周圍之電位基本不發生改變，還可以導走介質層740上產生的部分正電荷，減緩該介質層740周圍電位之改變；因此，減少電子發射體發射之電子向四周發散的可能性，電子集中射向預定位置，進而使得利用所述場發射顯示器30的圖像顯示清晰、顯示效果較好。

可以理解，本發明實施例提供之顯示器中之陰極結構也可以採用上述多個陰極結構300或多個陰極結構400。

本發明實施例提供之場發射陰極結構及使用該場發射陰極結構之場發射顯示器具有以下優點：第一，由於所述介質層上設置有導電層，該導電層與所述柵網電連接，電子發射體發射出之一部分電子落到導電層上，可以藉由該導電層與柵網導走，減少或避免該部分電子轟擊所述介質層或固定層 產生二次電子。第二，電子發射體發射出之一小部分電子直接轟擊所述介質層或固定層，使得該介質層或固定層發射二次電子，並於該介質層或固定層產生正電荷，而該正電荷可以藉由所述導電層與柵網導走，減少或避免所述介質層或固定層上積累正電荷，進而使得該介質層或固定層周圍之電位基本不發生變化，從而減少電子發射體發射之電子向四周發散的可能性，使電子集中射向預定位置，進而使得利用該場發射陰極結構之場發射顯示器之圖像顯示清晰、顯示效果較好。第三，由於所述柵網由導電層或固定層固定，該柵網被牢固地固定，不易因為發生變形造成柵網與陰極之間的間距不均勻，進而影響場發射陰極結構均勻地發射電子，因此，該場發射陰極結構結構穩定，不易受外界環境之影響，進而使用該場發射陰極結構之場發射顯示器結構穩定，不易受外界環境的影響。第四，由於所述柵網被牢固地固定，因此，即使當所述柵網與所述陰極電極之間的距離較小時，該場發射陰極結構在工作時不會因為電場力的作用發生變形而造成陰極與柵極短路現象，因此該場發射陰極結構工作電壓易於控置，場發射之可控性較好，進而使得場發射顯示器之圖像顯示效果較好。

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。舉凡熟悉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‧‧‧場發射陰極結構

110‧‧‧絕緣基底

120‧‧‧陰極電極

130‧‧‧電子發射單元

140‧‧‧介質層

142‧‧‧通孔

144‧‧‧第一表面

146‧‧‧第二表面

150‧‧‧柵網

160‧‧‧導電層

Claims (19)

1. 一種場發射陰極結構，其包括：一絕緣基底；一陰極電極，該陰極電極設置於所述絕緣基底；一介質層，該介質層具有一第一表面、一與該第一表面相對設置之第二表面及一通孔，該介質層設置於所述絕緣基底，且該介質層之第一表面與所述絕緣基底接觸；一電子發射單元，該電子發射單元設置於所述陰極電極且位於所述介質層之通孔內，並與該陰極電極電連接；以及一柵網，該柵網覆蓋所述介質層之通孔，使得所述電子發射單元發射之電子藉由該柵網射出；其改良在於，所述場發射陰極結構進一步包括一導電層，該導電層設置於所述介質層之第二表面且與所述柵網電連接，並與所述電子發射單元電絕緣，所述導電層與所述柵網為兩個相互獨立的層狀結構。
2. 如專利申請範圍第1項所述之場發射陰極結構，其中，所述導電層設置於所述柵網與所述介質層之第二表面之間。
3. 如專利申請範圍第1項所述之場發射陰極結構，其中，所述柵網設置於所述介質層之第二表面與所述導電層之間。
4. 如專利申請範圍第3項所述之場發射陰極結構，其中，進一步包括一固定層，該固定層設置於所述導電層與所述柵網之間。
5. 如專利申請範圍第4項所述之場發射陰極結構，其中，所述固定層之材料為玻璃、陶瓷或二氧化矽。
6. 如專利申請範圍第3項所述之場發射陰極結構，其中，所述導電層包括一 第一導電層及一第二導電層，該第一導電層設置於所述介質層之第二表面，該第二導電層設置於所述柵網之表面，且所述柵網設置於所述第一導電層與第二導電層之間。
7. 如專利申請範圍第6項所述之場發射陰極結構，其中，進一步包括一固定層，該固定層設置於所述第二導電層與所述柵網之間。
8. 如專利申請範圍第6項所述之場發射陰極結構，其中，所述第一導電層與第二導電層之材料分別為金屬、合金、氧化銦錫、銻錫氧化物、導電銀膠、導電聚合物或奈米碳管膜。
9. 如專利申請範圍第1項所述之場發射陰極結構，其中，所述導電層之材料為金屬、合金、氧化銦錫、銻錫氧化物、導電銀膠、導電聚合物或奈米碳管膜。
10. 如專利申請範圍第8或9項所述之場發射陰極結構，其中，所述金屬為鋁、銀、銅、鎢、鉬或金。
11. 如專利申請範圍第8或9項所述之場發射陰極結構，其中，所述合金為鋁、銅、銀、鎢、鉬及金中之兩種或兩種以上之金屬的合金。
12. 一種場發射陰極結構，其包括：一絕緣基底；一陰極電極，該陰極電極設置於所述絕緣基底；一介質層，該介質層具有一第一表面及一與該第一表面相對設置之第二表面，該介質層設置於所述絕緣基底，且該介質層之第一表面與所述絕緣基底接觸；一電子發射單元，該電子發射單元設置於所述陰極電極且暴露於周圍環境中，並與該陰極電極電連接；以及一柵網，該柵網覆蓋所述介質層，並藉由該介質層與所述陰極電極電絕緣，且所述電子發射單元發射之電子藉由該柵網射出； 其改良在於，所述場發射陰極結構進一步包括一導電層，該導電層設置於所述介質層之第二表面且與所述柵網電連接，並與所述電子發射單元電絕緣，所述導電層與所述柵網為兩個相互獨立的層狀結構。
13. 一種場發射顯示器，其包括一陽極結構及與該陽極結構間隔設置的一場發射陰極結構，該場發射陰極結構包括：一絕緣基底；複數個陰極電極，該複數個陰極電極平行且絕緣間隔設置於所述絕緣基底；一介質層，該介質層設置於所述絕緣基底，且具有一第一表面、一與該第一表面相對設置之第二表面及複數個通孔，該介質層之第一表面與所述絕緣基底接觸；複數個電子發射單元，該複數個電子發射單元間隔設置於所述複數個陰極電極並與其所在的陰極電極電連接，該複數個電子發射單元與所述介質層之複數個通孔一一對應，且位於其對應之通孔內；以及複數個柵網，該複數個柵網平行且絕緣間隔設置，並與所述複數個陰極電極異面垂直，每個柵網覆蓋所述介質層之複數個通孔，使得所述電子發射單元發射之電子藉由該柵網射出；其改良在於，所述場發射陰極結構進一步包括複數個導電層，該複數個導電層之間平行且絕緣間隔設置，並與所述複數個陰極電極異面垂直，該複數個導電層設置於所述介質層之第二表面，且與所述複數個電子發射單元電絕緣，且與該電子發射單元對應之柵網電連接，每一所述導電層與對應之柵網為兩個相互獨立的層狀結構。
14. 如專利申請範圍第13項所述之場發射顯示器，其中，所述複數個導電層分別設置於所述複數個柵網與所述介質層之第二表面之間。
15. 如專利申請範圍第13項所述之場發射顯示器，其中，所述複數個柵網設 置於所述介質層之第二表面與所述複數個導電層之間。
16. 如專利申請範圍第15項所述之場發射顯示器，其中，進一步包括一固定層，該固定層設置於所述複數個導電層與所述複數個柵網之間。
17. 如專利申請範圍第13項所述之場發射顯示器，其中，所述複數個導電層之材料為金屬、合金、氧化銦錫、銻錫氧化物、導電銀膠、導電聚合物或奈米碳管膜。
18. 如專利申請範圍第17項所述之場發射顯示器，其中，所述金屬為鋁、銀、銅、鎢、鉬或金。
19. 如專利申請範圍第17項所述之場發射顯示器，其中，所述合金為鋁、銅、銀、鎢、鉬及金中之兩種或兩種以上之金屬的合金。