场致电子发射显示器(FED)因具有丰富色彩表现力、视角宽、响应快、功耗低、厚度薄、重量轻等优点而受到研究者的广泛关注。目前对FED的应用研究主要集中在40-60英寸的高清度显示器，对于超大屏幕显示器的研究还鲜见报道。在这种背景下，本论文提出了新型碳纳米管薄膜场发射电子源阵列的构想，该电子源阵列有潜力应用于超大屏幕显示器领域。 本论文首先确定了适用于场发射大屏幕显示的电子源阵列研制的总体目标和技术路线。然后，研制场发射电子源的基本组成单元——单个冷阴极电子枪，具体研究电子枪的器件结构及其制作工艺技术、表征电子枪的工作特性并探索其性能优化技术。再次，研究电子源阵列在场发射显示器上的应用。利用分立的单个电子枪组屏的思路，研制16×16像素显示原理型器件(简称为显示模块)，优化显示模块的结构设计和开展与显示模块结构相关的器件物理研究。最后，在上述研究的基础上，对显示模块的性能进行表征，并研究提高显示器件画面质量的技术方法。 围绕上述研究内容，本论文获得如下研究成果： 1.研制出适用与大屏幕显示的冷阴极电子枪，对冷阴极电子枪的特性进行了系统的表征，并发展了完整的电子枪批量优化工艺，实现了实验室阶段小批量的制作和优化。 2.设计出具有插件式结构的多极场发射显示模块，发展了相应的加工工艺。显示椟块主要采取简单的机械加工工艺，适合超大屏幕显示器应用。 3.通过对显示模块的电子光学系统的设计和优化，解决了显示光斑发散和像素内部光斑均匀性差的问题，实现了显示光斑连续的器件特征。 4.研制出了有限像素场发射显示模块原理型器件，实现了具有行列扫描和单色字符跑马滚屏显示效果。