采用光刻技术在覆盖有氧化锌(ZnO)薄膜的ITO玻璃片衬底上实现图形化生长,结合水热法在衬底上制备出结构完整、排列一致的ZnO矩形和圆环型单元阵列。在图形化的基础上二次生长ZnO纳米锥阵列,锥长度最大可达到10μm,远大于一次生长的长度,并且发现锥顶有很多精细的类似针状的纳米量级微细结构。分析了非图形化、图形化一次以及图形化二次生长的ZnO纳米锥阵列的场致发射性能。使用图形化二次生长的ZnO纳米锥阴极阵列制作了12.7cm(5inch)的场发射显示器(FED),能实现全屏发光。实验结果表明,图形化二次生长的ZnO纳米锥阵列发射电流密度为最大,可达0.6mA/cm^2,其开启场强为2.5V/μm。图形化生长ZnO纳米锥的方法是一种能较好改善材料场发射性能的好方法,为寻求良好场发射性能材料的制备提供了一条有效的实验途径。