[发明专利]一种场发射显示装置

说明书

研究领域

本发明涉及一种场发射元件，尤指一种利用碳纳米管的场发射元件。

背景技术

碳纳米管作为一种常规的场发射材料，在场发射显示领域得到了广泛的应用。该场发射元件，利用碳纳米管尖端放电原理，实现显示功能。常规的场发射结构为二级结构或三级结构，其原理都是利用碳纳米管尖端电子轰击荧光层发光所致。

发明专利CN1286500A为传统的碳纳米管场发射显示器结构，碳纳米管垂直排列在阴极表面。工作时，碳纳米管在电压作用下发射电子，电子束轰击阳极，阳极为透明电极，并且安装荧光层，荧光层发光，光线透过阳极，完成显示功能。此结构的存在的缺陷是：电子轰击荧光层自发辐射发光，但荧光层所发的光线方向是无规则的，其发光方向呈球状分布，浪费近70％，造成发光效率低。

发明专利CN2587057Y为一种场发射显示装置，此装置采用透明阴极，通过阳极反射光提高了发光效率。但是，该装置存在的缺陷是：反射光具有方向性，在阴极透射过程，光线不均匀，造成部分阴影。

发明内容

本发明为了解决上述技术的不足，提高装置的发光效率，采取的技术方案是：

一种场发射显示装置，包括阳极和涂覆碳纳米管的阴极，其特征在于：荧光层为球状结构，位于凹面镜的焦点位置，阳极位于装置外壳的底部和凹面镜的中间位置。荧光层发出光由于凹面镜的聚焦作用，平行射出出光部。

阴极为球状结构，位于荧光层的球心，阴极表面涂覆碳纳米管。球形的阴极表面结构扩大了碳纳米管的管间距，降低了管间屏蔽效应，提高了电子束的发射效率。电子束轰击荧光层，大部分光线能够在凹面镜反射。

本装置的有益效果是：凹面镜结构提高了发光效率，增强了光线的方向性，使发出的光线平行且均匀；球状阴极结构降低了管间屏蔽效应，提高了电子束的发射效率。

附图说明

图1为本装置的剖面图。

具体实施方式

如图1所示，支撑体6为绝缘结构，起到连接荧光层3和外壳1的支撑作用。荧光层3为球状空心结构，内外表面涂覆荧光粉，球心位置固定阴极5，阴极5一般采用金属结构的球状物，在其表面生长碳纳米管4。荧光层3位于凹面镜7的焦点位置，阳极8位于装置外壳1的底部和凹面镜7的中间位置。

阴极5生长碳纳米管4为本领域技术人员常用技术。

阴极5与阳极8的作用，使碳纳米管4发射电子束，电子束轰击荧光层3。通过荧光层3产生的光线部分经出光部2射出，由于荧光层3位于凹面镜7的焦点位置，光线被凹面镜7反射，形成平行光射出出光部2，且外壳1的顶端采用透明材料。