一种带电阻场发射电子的阴极部件 技术领域:
本发明属于真空电子发射型平板显示器件的技术领域,具体地说是一种涉及常温电子发射的带电阻场发射电子的阴极部件。
背景技术:
目前场助热电子发射平板显示器件阴极包括金属-绝缘体-金属(MIM)和金属-绝缘体-半导体-金属(MISM)两种基本结构,其中前者是直流工作,后者交流工作。交流工作的优点是发射均匀稳定,但发射电流较小,往往满足不了高亮度显示的要求;直流工作的特点是发射电流大,但发射的均匀性和稳定性相对较差,往往达不到高性能显示的要求。金属-绝缘体-金属(MIM)阴极工作中涉及到电子场发射和热发射两种工作状态,在下电极和绝缘层之间,电子注入到绝缘层中,这一过程属于场发射;在上电极和真空之间的界面上,电子的行为属于热发射。一般讲来,热发射是一个非常稳定的过程,但场发射过程却不很稳定,在传输层中的电子流大小受多种因素影响,各个发射单元之间存在较大差异,发射的起伏较大,将影响发射的均匀性和稳定性。
发明内容:
本发明的目地在于提供一种带电阻场发射电子的阴极部件,它可使其电子的发射较为均匀和稳定。
为了实现上述目的,本发明的技术方案是:一种带电阻场发射电子的阴极部件,它主要包括上、下电极、电子传输层,其特征在于:所述的电子阴极部件设有行电极或列电极,在行电极和下电极之间或在列电极和下电极之间设有电阻。
本发明由于在行电极和列电极之间增加反馈电阻,能在很大程度上使得电子发射变得均匀稳定。对于发射大的单元,反馈电阻上的压降大,电极之间的电压小;对于发射小的单元,反馈电阻上的压降小,电极之间的压降就大,这就改善了发射的均匀性。反馈电阻越大发射均匀性就越好,其代价是增大了驱动电压,同时也加大了充放电的时间常数,限制了像素的数目的提高。因此,该电阻取值应该限制在一定的范围内,一般在1千欧-1000千欧之间。
附图说明:
图1为本发明一实施例中的设有反馈电阻的场助热电子发射阴极阵列示意图
图2为本发明一实施例中的发射单元结构示意图。
具体实施方式:
下面结合附图和实施例对本发明进一步的描述。
本发明为主要包括行电极1,列电极2,与列电极2连接的上电极3,串联接入在行电极1和下电极4之间的反馈电阻5,夹在上下电极之间的是电子传输层6,以及作为底座的玻璃基片7。一种带电阻场发射电子的阴极部件,它主要包括上、下电极、电子传输层,其特征为:多个电极以行列式布阵,在行电极和下电极之间设有电阻。以行列式布阵的多个电极,处在同一水平线上端点的连接线称为行电极,处在同一垂直线上端点的连接线称为列电极,整体结构呈平板状,上电极和列电极连接,电阻串联接入在行电极和下电极之间,主要起反馈稳定作用。
当行电极加负电压,列电极加正电压时,电子从下电极注入到传输层中,并在其中得到加速,最后到达上电极。部分电子穿过上电极,发射到真空中。在传输层中的电子流大小受多种因素影响,各个发射单元之间存在较大差异,将影响发射的均匀性。在下电极和行电极之间增加反馈电阻,能在很大程度上使得发射变得均匀:对于发射大的单元,反馈电阻上的压降大,电极之间的电压减小,限制了过大的发射;对于发射小的单元,反馈电阻上的压降小,电极之间的压降就大,这就改善了发射的均匀性。反馈电阻越大,稳定发射的效果越好。但过大的电阻一方面使得加到上下电极之间的有效电压降低,同时增大了发射单元的时间常数,限制了驱动速率的提高。因此反馈电阻需要合理选择,一般情况下,其上压降为所加总电压的30%为宜,电阻的阻值范围为1千欧-1000千欧。
实施例:
阴极部件中,上下电极分别是金膜和铝膜,电子传输层为氧化铝,厚度分别为10纳米、10纳米和100纳米,反馈电阻为薄膜非晶硅。发射单元面积为0.1平方毫米,反馈电阻为30千欧,传输电流为0.1毫安,电阻上压降3伏特,驱动电压为11伏特。在上述条件下,各单元之间的发射的差异小于2%,达到显示器件的基本要求。
阴极部件中,上下电极分别是金膜和铝膜,电子传输层为氧化铝,厚度分别为10纳米、10纳米和100纳米,反馈电阻为薄膜氮化锆。发射单元面积为0.1平方毫米,反馈电阻为30千欧,传输电流为0.1毫安,电阻上压降3伏特,驱动电压为11伏特。在上述条件下,各单元之间的发射的差异小于2%,达到显示器件的基本要求。
阴极部件中,上下电极分别是金膜和铝膜,电子传输层为氧化铝,厚度分别为10纳米、10纳米和100纳米,反馈电阻为薄膜碳化钛。发射单元面积为0.1平方毫米,反馈电阻为30千欧,传输电流为0.1毫安,电阻上压降3伏特,驱动电压为11伏特。在上述条件下,各单元之间的发射的差异小于2%,达到显示器件的基本要求。
阴极部件中,上下电极分别是金膜和铝膜,电子传输层为氧化铝,厚度分别为10纳米、10纳米和100纳米,反馈电阻为薄膜氧化銠。发射单元面积为0.1平方毫米,反馈电阻为30千欧,传输电流为0.1毫安,电阻上压降3伏特,驱动电压为11伏特。在上述条件下,各单元之间的发射的差异小于2%,达到显示器件的基本要求。
阴极部件中,上下电极分别是金膜和镍膜,电子传输层为氧化镁,厚度分别为10纳米、100纳米和100纳米,反馈电阻为薄膜金属铂。发射单元面积为0.1平方毫米,反馈电阻为200千欧,传输电流为0.1毫安,电阻上压降20伏特,驱动电压为80伏特。在上述条件下,各单元之间的发射的差异小于2%,达到显示器件的基本要求。
阴极部件中,上下电极分别是金膜和镍膜,电子传输层为氧化镁,厚度分别为10纳米、100纳米和100纳米,反馈电阻为薄膜碳膜。发射单元面积为0.1平方毫米,反馈电阻为200千欧,传输电流为0.1毫安,电阻上压降20伏特,驱动电压为80伏特。在上述条件下,各单元之间的发射的差异小于2%,达到显示器件的基本要求。