TWI416571B - 場發射陰極裝置及場發射顯示器 - Google Patents

Description

場發射陰極裝置及場發射顯示器

本發明涉及一種場發射陰極裝置及場發射顯示器，尤其涉及一種背柵結構的場發射陰極裝置及場發射顯示器。

場發射顯示器係繼陰極射線管(CRT)顯示器和液晶(LCD)顯示器之後，最具發展潛力的下一代新興技術。相對於先前的顯示器，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，尤其係基於奈米碳管的場發射顯示器，近年來越來越受到重視。

一般而言，場發射顯示器的結構可分為二極型和三極型。所謂二極型即包括有陽極和陰極的場發射結構，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，驅動電路成本高，基本上不適合高解析度顯示器的實際應用。三極型結構則係在二極型基礎上改進，增加柵極來控制電子發射，可實現在較低電壓條件下發出電子，而且電子發射容易通過柵極來精確控制。而根據柵極設置位置的不同，三極型場發射顯示器又可分為正柵結構和背柵結構兩種。其中，背柵結構的場發射顯示器由於工藝簡單，製備成本較低而備受關注。

請參閱圖9和圖10，先前技術提供一種背柵結構的場發射顯示器30，其包括一下基板304，一設置於下基板304表面的柵極層308，一設置於柵極層308表面的隔離層310，一設置於隔離層310表面陰極層312，一設置於陰極層312表面的電子發射層316，一上基板302，一設置於上基板302表面的陽極層320以及設置於陽極層320表面的螢光層322。所述上基板302與下基板304之間定義一真空空間306，以收容其他元件。所述電子發射層316與螢光層322相對設置。所述電子發射層316通常為一圓形奈米碳管漿料層。

然而，先前技術中的背柵結構的場發射顯示器30工作時，柵極層308產生的電場只能從陰極層312的四周滲透到電子發射層316表面。故，電子發射層316主要靠邊緣發射電子324，從而造成像素點的發光不均勻，產生如圖6所示的圓環形顯示效果。

有鑒於此，提供一種像素點均勻發光的背柵結構的場發射陰極裝置以及場發射顯示器實為必要。

一種場發射陰極裝置，包括：一陰極基板；一柵極電極設置於該陰極基板的表面；一第一絕緣層設置於所述柵極電極的表面；一陰極電極通過所述第一絕緣層與所述柵極電極間隔設置；以及一陰極發射層設置於所述陰極電極表面，其中：所述第一絕緣層設置有一第一開孔，所述陰極電極設置有一第二開孔，所述第一開孔與第二開孔對應設置且相互連通，使所述柵極電極對應該開孔位置的表面暴露，所述陰極發射層僅設置於所述陰極電極靠近所 述第二開孔位置的表面。

一種場發射顯示器，其包括：一陰極基板；複數個柵極電極相互平行且間隔設置於該陰極基板的一表面；複數個陰極電極相互平行且間隔設置，該複數個陰極電極與複數個柵極電極異面交叉設置，所述柵極電極與陰極電極的交叉區域定義一像素區域，且所述陰極電極與每個像素區域相對應處定義一第二開孔；一第一絕緣層設置於所述複數個柵極電極與複數個陰極電極之間，且該第一絕緣層與每個像素區域相對應處定義一第一開孔與第二開孔連通，所述柵極電極對應所述第一開孔與第二開孔位置的表面暴露；一第二絕緣層設置於所述複數個陰極電極表面，且與每個像素區域相對應處定義一第五開孔，該第五開孔的內徑大於所述第二開孔的內徑，使陰極電極靠近第二開孔位置的部分表面暴露；複數個環形陰極發射層分別與所述陰極電極的第二開孔對應設置，且設置於所述陰極電極暴露的表面靠近第二開孔的位置；一聚焦電極設置於所述第二絕緣層表面，且與每個像素區域相對應處定義一第四開孔與第五開孔連通；一陽極基板與所述陰極基板相對且間隔設置，所述陽極基板與陰極基板之間定義一真空空間；一陽極電極設置於所述陽極基板與陰極基板相對的表面；以及複數個螢光粉層設置於陽極電極表面，且與複數個環形陰極發射層一一對應設置。

與先前技術相比，由於所述第一絕緣層設置有一第一開孔，所述陰極電極設置有一第二開孔，所述第一開孔與第二開孔對應設置且相互連通，使所述柵極電極對應該開孔位置的表面暴露，所述 陰極發射層僅設置於所述陰極電極靠近所述第二開孔位置的表面，故，柵極電極的電場可通過陰極電極的第二開孔滲透到陰極發射層表面，以使環形陰極發射層發射電子，從而得到發光均勻的圓形像素點。

10,20‧‧‧場發射顯示器

100,200‧‧‧場發射陰極裝置

102,202‧‧‧陽極基板

104,204‧‧‧陰極基板

106,206‧‧‧真空空間

108,208‧‧‧柵極電極

110,210‧‧‧第一絕緣層

1102,2102‧‧‧第一開孔

112,212‧‧‧陰極電極

1122,2122‧‧‧第二開孔

114,214‧‧‧第二絕緣層

1142‧‧‧第五開孔

116,216‧‧‧陰極發射層

1162‧‧‧第三開孔

118,218‧‧‧聚焦電極

1182,2182‧‧‧第四開孔

120,220‧‧‧陽極電極

122,222‧‧‧螢光粉層

124‧‧‧電子束

126‧‧‧二次電子發射層

2104‧‧‧第七開孔

2124‧‧‧第六開孔

2126‧‧‧第二部分

2127‧‧‧連接部

2128‧‧‧第一部分

30‧‧‧場發射顯示器

302‧‧‧上基板

304‧‧‧下基板

306‧‧‧真空空間

308‧‧‧柵極層

310‧‧‧隔離層

312‧‧‧陰極層

316‧‧‧電子發射層

320‧‧‧陽極層

322‧‧‧螢光層

324‧‧‧電子

圖1為本發明第一實施例提供的場發射顯示器的像素單元的結構示意圖。

圖2為本發明第一實施例提供的場發射顯示器的陰極發射層與陰極電極的位置關係示意圖。

圖3為本發明第一實施例提供的場發射顯示器的立體結構示意圖。

圖4為本發明第一實施例提供的場發射顯示器的顯示效果示意圖。

圖5為本發明第二實施例提供的場發射顯示器的像素單元的結構示意圖。

圖6至8為本發明第二實施例提供的場發射顯示器的陰極電極的結構示意圖。

圖9為先前技術中的場發射顯示器的結構示意圖。

圖10為先前技術中的場發射顯示器的顯示效果示意圖。

以下將結合附圖詳細說明本發明實施例提供的場發射陰極裝置及 場發射顯示器。所述場發射顯示器可包括一個或複數個像素單元。以下先以一個像素單元為例進行說明，再介紹採用複數個像素單元的場發射顯示器。

請參閱圖1，本發明第一實施例提供一種場發射顯示器10，其包括一陰極基板104，一柵極電極108，一第一絕緣層110，一陰極電極112，一陰極發射層116，一聚焦電極118，一陽極基板102，一陽極電極120，以及一螢光粉層122。其中，所述陰極基板104，柵極電極108，第一絕緣層110，陰極電極112，陰極發射層116，聚焦電極118構成該場發射顯示器10的場發射陰極裝置100。

所述陽極基板102與所述陰極基板104相對且間隔設置。所述陽極基板102與陰極基板104之間定義一真空空間106以***述柵極電極108，第一絕緣層110，陰極電極112，陰極發射層116，聚焦電極118，陽極電極120，和螢光粉層122。所述柵極電極108設置於陰極基板104相對於陽極基板102的一表面。所述第一絕緣層110設置於所述柵極電極108遠離陰極基板104的一表面，且該第一絕緣層110定義一第一開孔1102，以使柵極電極108在對應所述第一開孔1102的位置暴露，並面對所述陽極基板102設置。所述陰極電極112設置於所述第一絕緣層110遠離所述陰極基板104的一表面，並通過所述第一絕緣層110與所述柵極電極108間隔設置，且該陰極電極112定義一與所述第一開孔1102連通的第二開孔1122。所述陰極發射層116設置於陰極電極112遠離所述陰極基板104的一表面，且與陰極電極112電連接。優選地，所述陰極發射層116僅設置於所述陰極電極112表面靠近第二開孔1122的位置。

所述陰極發射層116定義一與第二開孔1122連通的第三開孔1162。所述陽極電極120設置於所述陽極基板102相對於陰極基板104的表面。所述螢光粉層122設置於陽極電極120表面。所述聚焦電極118設置於陰極電極112與陽極電極120之間，且定義一第四開孔1182，以使部分陰極電極112與陰極發射層116暴露。

所述陰極基板104的材料可為矽、玻璃、陶瓷、塑膠或聚合物。所述陰極基板104的形狀與厚度不限，可根據實際需要選擇。優選地，所述陰極基板104的形狀為正方形或矩形。本實施例中，所述陰極基板104為一正方形玻璃板。

所述柵極電極108為一導電層，且其厚度和大小可根據實際需要選擇。所述柵極電極108可僅設置於陰極基板104通過第一開孔1102暴露的表面，也可延伸至第一絕緣層110與陰極基板104之間。所述柵極電極108與第一開孔1102對應的位置還可具有一突起結構(圖未示)，以降低開啟電壓。所述柵極電極108的材料可為單質金屬、金屬合金、氧化銦錫或導電漿料等。可理解，當陰極基板104為矽片時，該柵極電極108可為一矽摻雜層。本實施例中，所述柵極電極108為一厚度為20微米的鋁膜。該鋁膜通過磁控濺射法沈積於陰極基板104表面。

所述第一絕緣層110設置於所述陰極電極112與柵極電極108之間，用於使所述陰極電極112與柵極電極108之間電性絕緣。所述第一絕緣層110的材料可為樹脂、厚膜曝光膠、玻璃、陶瓷、絕緣氧化物或上述材料的混合物等。所述絕緣氧化物包括二氧化矽、三氧化二鋁或氧化鉍等，所述第一絕緣層110的厚度和形狀可根 據實際需要選擇。所述第一絕緣層110可直接設置於陰極基板104表面，也可設置於柵極電極108表面。所述第一絕緣層110為一具有通孔的層狀結構，且該通孔定義為所述第一開孔1102。可理解，如果第一絕緣層110沒有開孔，而陰極電極112具有開孔時，所述陰極發射層116發射的向柵極電極108方向運動的少數電子會在第一絕緣層110表面積累，從而影響柵極電極108的電場分佈。而所述第一開孔1102可使陰極發射層116發射的向柵極電極108方向運動的少數電子達到柵極電極108，並通過柵極電極108導走。本實施例中，所述第一絕緣層110為一厚度為100微米的光刻膠設置於玻璃板表面，且其定義有一圓形通孔作為第一開孔1102。所述柵極電極108設置於所述第一絕緣層110與陰極基板104並將第一開孔1102覆蓋。

所述陰極電極112設置於第一絕緣層110遠離陰極基板104的表面。所述陰極電極112為一導電層，其材料可為單質金屬、金屬合金、氧化銦錫(ITO)或導電漿料等。所述陰極電極112的厚度和大小可根據實際需要選擇。具體地，所述陰極電極112可為一具有通孔的層狀結構，且該通孔定義所述第二開孔1122。所述第二開孔1122與第一開孔1102對應設置且相互連通。優選地，所述第二開孔1122與第一開孔1102同軸設置且具有相同的孔徑。由於所述陰極電極112具有第二開孔1122，故，所述柵極電極108產生的電場可通過第一開孔1102和第二開孔1122滲透到陰極發射層116表面，並使陰極發射層116發射電子。本實施例中，所述陰極電極112為一鋁導電層，且具有一圓形通孔作為第二開孔1122。

請進一步參見圖2，所述陰極發射層116僅設置於所述陰極電極112靠近第二開孔1122位置的表面，且所述陰極發射層116為一環形結構，其定義一第三開孔1162。所述陰極發射層116僅設置於陰極電極112面對陽極電極120且通過第四開孔1182暴露的表面。所述陰極發射層116可設置於陰極電極112通過第四開孔1182暴露的部分表面或暴露的全部表面。優選地，所述陰極發射層116為一圓環形。所述第三開孔1162與上述第二開孔1122與第一開孔1102對應設置且相互連通，優選地，所述第三開孔1162與上述第二開孔1122以及第一開孔1102的孔徑相同，即第三開孔1162的孔壁與上述第二開孔1122以及第一開孔1102的孔壁平齊。可理解，由於陰極發射層116靠近第二開孔1122設置，故，柵極電極108產生的電場可通過第二開孔1122滲透到陰極發射層116的整個表面，從而使得整個陰極發射層116發射電子。

所述陰極發射層116包括複數個電子發射體，如奈米碳管、奈米碳纖維、或矽奈米線等。進一步，所述陰極發射層116的表面可進一步設置一層抗離子轟擊材料以提高其穩定性和壽命。所述抗離子轟擊材料可選擇為碳化鋯、碳化鉿及六硼化鑭等中的一種或複數種。本實施例中，所述陰極發射層116為一環形奈米碳管漿料層。所述奈米碳管漿料包括奈米碳管、低熔點玻璃粉以及有機載體。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112表面。

所述聚焦電極118可為金屬柵網或導電層。所述聚焦電極118設置於陰極電極112與陽極電極120之間，且定義一第四開孔1182，以 使陰極電極112靠近第二開孔1122的部分表面通過第四開孔1182暴露。所述聚焦電極118可通過一第二絕緣層114與陰極電極112間隔設置並電性絕緣。所述第二絕緣層114的材料與所述第一絕緣層110相同，其厚度和形狀可根據實際需要選擇。所述第二絕緣層114設置於陰極電極112遠離所述陰極基板104的表面。所述第二絕緣層114定義一與第四開孔1182相通的第五開孔1142以使所述部分陰極電極112靠近第二開孔1122的部分表面暴露，從而使得所述陰極發射層116暴露並直接面對所述陽極基板102設置。本實施例中，所述第四開孔1182與第五開孔1142同軸設置且孔徑相同。可理解，當所述聚焦電極118為具有自支撐的金屬柵網時，所述聚焦電極118也可懸空設置於陰極電極112與陽極電極120之間。所述聚焦電極118的材料可為金屬、合金、氧化銦錫(ITO)或導電漿料等。所述聚焦電極118的厚度和大小可根據實際需要選擇。所述聚焦電極118用來彙聚所述陰極發射層116發射的電子。

所述陽極基板102為一透明基板，其形狀與厚度不限，可根據實際需要選擇。優選地，所述陽極基板102的形狀為正方形或矩形。所述陽極基板102和陰極基板104之間可通過絕緣條(圖未示)縫接以定義所述真空空間106。本實施例中，所述陽極基板102為一正方形玻璃板。

所述陽極電極120為一透明導電層，如：奈米碳管膜，氧化銦錫薄膜或鋁膜。所述陽極電極120的形狀與厚度不限，可根據實際需要選擇。本實施例中，所述陽極電極120為一厚度100微米的氧 化銦錫薄膜。

所述螢光粉層122可設置於陽極電極120遠離陽極基板102的表面或設置於陽極電極120與陽極基板102之間。所述螢光粉層122的形狀與厚度不限，可根據實際需要選擇。優選地，所述螢光粉層122的形狀為圓形，且其半徑大於等於所述陰極發射層116的內半徑小於等於所述陰極發射層116的外半徑。本實施例中，所述螢光粉層122為圓形，且其半徑等於所述陰極發射層116的外半徑。

所述場發射顯示器10工作時，所述陰極電極112接零電位(接地)，所述柵極電極108施加一正電壓V1，所述陽極電極120施加一正電壓V2，所述聚焦電極118施加一負電壓V3。所述柵極電極108的工作電壓V1為10伏特~100伏特，所述陽極電極120的工作電壓V2為500伏特~5000伏特，所述聚焦電極118的工作電壓V3為負5伏特~負50伏特。所述柵極電極108產生的電場可通過第二開孔1122滲透到陰極發射層116表面，並使陰極發射層116發射電子。所述電子在陽極電極120的電場力作用下射向陽極電極120並形成電子束124。由於所述聚焦電極118施加一負電壓，該負電壓對電子具有排斥作用，從而起到彙聚電子束124的作用。

進一步，所述場發射顯示器10還可包括一二次電子發射層126以提高場發射陰極裝置100的電子發射效率。所述二次電子發射層126設置於第一開孔1102內的柵極電極108表面。所述二次電子發射層126的材料包括氧化鎂(MgO)、氧化鈹(BeO)、氟化鎂(MgF₂)、氟化鈹(BeF₂)、氧化銫(CsO)以及氧化鋇(BaO)中的一種或幾種，其厚度和大小可根據實際需要選擇。所述二次電 子發射層126可通過塗敷、電子束蒸發、熱蒸發或磁控濺射等方法形成於柵極電極108的表面。可理解，所述二次電子發射層126的表面還可形成有凹凸結構以增加二次電子發射層126的面積，可提高二次電子發射效率。本實施例中，所述二次電子發射層126為一厚度為約5微米的氧化鋇層。

請進一步參閱圖3，本發明第一實施例進一步介紹包括多像素單元的場發射顯示器10的實現方式。具體地，所述場發射顯示器10包括一共用的陰極基板104，複數個條形柵極電極108，一共用的第一絕緣層110，複數個條形陰極電極112，複數個圓環形陰極發射層116，一共用的聚焦電極118，一共用的陽極基板102，一共用的陽極電極120，以及複數個圓形螢光粉層122。

所述複數個條形柵極電極108平行且等間隔設置於所述陰極基板104的表面。所述複數個條形陰極電極112平行且等間隔設置，且該複數個條形陰極電極112與複數個條形柵極電極108異面垂直且交叉設置。所述柵極電極108與陰極電極112的交叉區域定義一像素區域。所述陰極電極112與像素區域相對應處定義一第二開孔1122。所述第一絕緣層110設置於所述複數個柵極電極108與所述複數個陰極電極112之間，且該第一絕緣層110與像素區域相對應處定義複數個第一開孔1102。可理解，所述第一絕緣層110也可為複數個間隔設置的絕緣條，優選地，絕緣條的形狀與條形柵極電極108或條形陰極電極112的形狀相同。所述第一開孔1102與第二開孔1122對應且相通設置，以使柵極電極108暴露。所述第二絕緣層114設置於所述複數個條形陰極電極112表面，且與像素區 域一一對應定義複數個第五開孔1142，以使陰極發射層116部分暴露。可理解，所述第二絕緣層114也可為複數個間隔設置的絕緣條，優選地，絕緣條的形狀與條形陰極電極112的形狀相同。所述複數個圓環形陰極發射層116與像素區域一一對應設置，且每個圓環形陰極發射層116設置於陰極電極112通過第五開孔1142暴露的表面。所述圓環形陰極發射層116的第三開孔1162與第二開孔1122對應且相通設置。所述聚焦電極118設置於第二絕緣層114表面，且定義複數個與第五開孔1142對應的第四開孔1182。所述聚焦電極118可為一具有複數個第四開孔1182整體導電層，或複數個間隔設置且具有第四開孔1182的導電條。所述陽極電極120為一設置於陽極基板102表面的一整層透明導電層。所述複數個圓形形螢光粉層122設置於陽極電極120表面，且與像素區域一一對應設置或與陰極發射層116一一對應設置。進一步，所述複數個圓形形螢光粉層122之間還可設置黑色矩陣以提高場發射顯示器10的對比度。

請參閱圖4，為本發明第二實施例的場發射顯示器10的顯示效果。本發明實施例採用圓環形陰極發射層116，可得到發光均勻的圓形像素點。

請參閱圖5，本發明第二實施例提供一種場發射顯示器20，其包括一陰極基板204，一柵極電極208，一第一絕緣層210，一陰極電極212，一陰極發射層216，一第二絕緣層214，一聚焦電極218，一陽極基板202，一陽極電極220，以及一螢光粉層222。其中，所述陰極基板204，柵極電極208，第一絕緣層210，陰極電極 212，陰極發射層216，聚焦電極218構成該場發射顯示器20的場發射陰極裝置200。本發明第二實施例提供的場發射顯示器20與本發明第一實施例提供一種場發射顯示器10的結構基本相同，其區別在於所述陰極電極212進一步定義一個或複數個環繞第二開孔2122的第六開孔2124。

請進一步參閱圖6至8，所述第六開孔2124將第二開孔2122基本環繞。所述第六開孔2124將所述陰極電極212分成間隔設置的一第一部分2128和一第二部分2126。所述第一部分2128設置於第二絕緣層214與第一絕緣層210之間。所述第二部分2126設置於陰極發射層216與第一絕緣層210之間。所述陰極發射層216僅設置於第二部分2126表面。所述第二開孔2122由第二部分2126定義。所述第一部分2128和第二部分2126之間通過至少一連接部2127連接，以實現電導通。所述第六開孔2124的形狀不限，可根據第二開孔2122的形狀選擇。當第二開孔2122為圓形時，所述第六開孔2124可為一如圖6所示的環形開孔、兩個如圖7所示的半環形開孔、或複數個如圖8所示的弧形開孔。可理解，當第二開孔2122為方形時，所述第六開孔2124可為與方形第二開孔2122的四邊平行的長條形開孔。本實施例中，所述第二開孔2122為圓形，所述第六開孔2124為四個圍繞第二開孔2122的弧形開孔，且相鄰兩個第六開孔2124之間的部分為連接部2127。所述第六開孔2124的內徑大於等於所述陰極發射層216的外徑，所述第六開孔2124的外徑小於等於所述第四開孔2182的孔徑。優選地，所述第六開孔2124的內徑等於所述陰極發射層216的外徑，所述第六開孔2124的外徑等 於所述第四開孔2182的孔徑。可理解，所述第六開孔2124可使得柵極電極208的電場從第六開孔2124滲透到所述陰極發射層216的表面，從而提高陰極發射層216的電子發射效率。

進一步，所述第一絕緣層210還可定義一個或複數個與第六開孔2124對應的第七開孔2104。所述第七開孔2104將第一開孔2102基本環繞。所述柵極電極208對應該第七開孔2104與第六開孔2124的位置的部分表面暴露，從而使得使陰極發射層216發射的向柵極電極208方向運動的少數電子達到柵極電極208，並通過柵極電極208導走。

所述場發射顯示器10具有以下優點：第一，所述第一絕緣層設置有一第一開孔，所述陰極電極設置有一第二開孔，所述第一開孔與第二開孔對應設置且相互連通，使所述柵極電極對應該開孔位置的表面暴露，所述陰極發射層僅設置於所述陰極電極靠近所述第二開孔位置的表面，故，柵極電極的電場可通過陰極電極的第二開孔滲透到陰極發射層表面，以使環形陰極發射層發射電子，從而得到發光均勻的圓形像素點。而且陰極發射層發射的向柵極電極電極方向運動的電子可達到柵極電極，並通過柵極電極導走，從而避免在第一絕緣層表面積累電荷，影響柵極電極的電場分佈。第二，通過在第一開孔內的柵極電極表面設置二次電子發射層，可提高場發射陰極裝置的電子發射效率。第三，所述陰極電極定義一個或複數個環繞第二開孔的第六開孔，使得柵極電極的電場從第六開孔滲透到所述陰極發射層的表面，從而提高陰極發射層的電子發射效率。

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。

10‧‧‧場發射顯示器

100‧‧‧場發射陰極裝置

102‧‧‧陽極基板

104‧‧‧陰極基板

106‧‧‧真空空間

108‧‧‧柵極電極

110‧‧‧第一絕緣層

1102‧‧‧第一開孔

112‧‧‧陰極電極

1122‧‧‧第二開孔

114‧‧‧第二絕緣層

1142‧‧‧第五開孔

116‧‧‧陰極發射層

1162‧‧‧第三開孔

118‧‧‧聚焦電極

1182‧‧‧第四開孔

120‧‧‧陽極電極

122‧‧‧螢光粉層

124‧‧‧電子束

126‧‧‧二次電子發射層

Claims (12)

1. 一種場發射陰極裝置，包括：一陰極基板；一柵極電極設置於該陰極基板的表面；一第一絕緣層設置於所述柵極電極的表面；一陰極電極通過所述第一絕緣層與所述柵極電極間隔設置；以及一陰極發射層設置於所述陰極電極表面，其改良在於：所述第一絕緣層設置有一第一開孔，所述陰極電極設置有一第二開孔，所述第一開孔與第二開孔對應設置且相互連通，使所述柵極電極對應該開孔位置的表面暴露，所述陰極發射層僅設置於所述陰極電極靠近所述第二開孔位置的表面，且所述陰極電極進一步定義一個或複數個環繞該第二開孔的第六開孔。
2. 如請求項第1項所述的場發射陰極裝置，其中，所述陰極發射層為環形，且該陰極發射層定義一第三開孔與所述第二開孔、第一開孔對應設置且相互連通。
3. 如請求項第2項所述的場發射陰極裝置，其中，所述第一開孔、第二開孔、第三開孔同軸設置且具有相同的內徑。
4. 如請求項第1項所述的場發射陰極裝置，其中，所述第一絕緣層進一步定義有一個或複數個環繞第一開孔的第七開孔，且所述第七開孔與第六開孔對應設置且相互連通。
5. 如請求項第4項所述的場發射陰極裝置，其中，所述第二開孔為圓形，所述第六開孔為一環形開孔、兩個半環形開孔或複數個弧 形開孔。
6. 如請求項第5項所述的場發射陰極裝置，其中，所述第六開孔的內徑大於等於所述陰極發射層的外徑。
7. 如請求項第4項所述的場發射陰極裝置，其中，進一步包括一聚焦電極與所述陰極電極間隔設置，該聚焦電極定義一第四開孔與上述第二開孔對應設置，該第四開孔的內徑大於所述第六開孔的外徑，使所述柵極電極對應該第七開孔與第六開孔的位置的部分表面暴露。
8. 如請求項第7項所述的場發射陰極裝置，其中，所述陰極電極通過第四開孔部分暴露，所述陰極發射層僅設置於所述陰極電極通過第四開孔暴露的部分表面。
9. 如請求項第1項所述的場發射陰極裝置，其中，進一步包括一二次電子發射層設置於所述第一開孔內的柵極電極表面。
10. 一種場發射顯示器，其包括：一陰極基板；複數個柵極電極相互平行且間隔設置於該陰極基板的一表面；複數個陰極電極相互平行且間隔設置，該複數個陰極電極與複數個柵極電極異面交叉設置，所述柵極電極與陰極電極的交叉區域定義一像素區域，且所述陰極電極與每個像素區域相對應處定義一第二開孔，所述陰極電極進一步定義一個或複數個環繞該第二開孔的第六開孔；一第一絕緣層設置於所述複數個柵極電極與複數個陰極電極之間，且該第一絕緣層與每個像素區域相對應處定義一第一開孔與第二開孔連通，所述柵極電極對應所述第一開孔與第二開孔位置的 表面暴露；一第二絕緣層設置於所述複數個陰極電極表面，且與每個像素區域相對應處定義一第五開孔，該第五開孔的內徑大於所述第二開孔的內徑，使陰極電極靠近第二開孔位置的部分表面暴露；複數個環形陰極發射層分別與所述陰極電極的第二開孔對應設置，且設置於所述陰極電極暴露的表面靠近第二開孔的位置；一聚焦電極設置於所述第二絕緣層表面，且與每個像素區域相對應處定義一第四開孔與第五開孔連通；一陽極基板與所述陰極基板相對且間隔設置，所述陽極基板與陰極基板之間定義一真空空間；一陽極電極設置於所述陽極基板與陰極基板相對的表面；以及複數個螢光粉層設置於陽極電極表面，且與複數個環形陰極發射層一一對應設置。
11. 如請求項第10項所述的場發射顯示器，其中，所述第一絕緣層進一步定義有一個或複數個環繞第一開孔的第七開孔，且所述第七開孔與第六開孔對應設置且相互連通。
12. 如請求項第11項所述的場發射顯示器，其中，所述第六開孔僅設置於陰極電極通過第五開孔暴露的位置。