[發(fā)明專利]場(chǎng)發(fā)射陰極的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610061705.X
• 申請(qǐng)日: 2006-07-19
• 公開（公告）號(hào): CN101110308A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張丘岑;宋鵬程;劉長(zhǎng)洪;范守善
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司
• 主分類號(hào): H01J9/02
• 分類號(hào): H01J9/02
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種場(chǎng)發(fā)射陰極的制造方法，尤其涉及包含碳納米管陣列的場(chǎng)發(fā)射陰極的制造方法。

背景技術(shù)

碳納米管是九十年代初才發(fā)現(xiàn)的一種新型一維納米材料，其具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，如高彈性模量、高楊氏模量和低密度，以及優(yōu)異的電學(xué)性能、熱學(xué)性能和吸附性能。隨著碳納米管螺旋方式的變化，碳納米管可呈現(xiàn)出金屬性或半導(dǎo)體性質(zhì)。由于碳納米管具有理想的一維結(jié)構(gòu)以及在力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)等領(lǐng)域優(yōu)良的性質(zhì)，其在材料科學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)等交叉學(xué)科領(lǐng)域已展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景，而形成在導(dǎo)電基底上的碳納米管陣列因其中的碳納米管排列整齊有序，更廣泛應(yīng)用在場(chǎng)發(fā)射顯示技術(shù)中以作為場(chǎng)發(fā)射顯示裝置的場(chǎng)發(fā)射陰極。

目前形成包含碳納米管的場(chǎng)發(fā)射陰極的制造方法主要包括：提供一個(gè)硅或二氧化硅基底；在基底上形成導(dǎo)電電極；在導(dǎo)電電極上形成催化劑層；將基底放置在空氣中，300℃～500℃下熱處理10分鐘～12小時(shí)，催化劑層經(jīng)退火后形成氧化顆粒；將基底放置在反應(yīng)裝置中，通入保護(hù)氣體，在保護(hù)氣體的保護(hù)下加熱至400℃～750℃；以及，通入碳源氣與保護(hù)氣體的混合氣體，加熱至400℃～750℃反應(yīng)0.5分鐘～2小時(shí)生長(zhǎng)出碳納米管陣列從而形成場(chǎng)發(fā)射陰極。

上述方法制造的場(chǎng)發(fā)射陰極在實(shí)際應(yīng)用中，各碳納米管之間需設(shè)置絕緣層從而阻絕各碳納米管之間的電磁屏蔽，但是，該絕緣層的制造方法較為復(fù)雜，不利于大量應(yīng)用在場(chǎng)發(fā)射陰極的產(chǎn)品中。另外，上述方法制造的場(chǎng)發(fā)射陰極的韌性和柔軟度較差，因此不適于具有折疊顯示器的產(chǎn)品。

綜上所述，確有必要提供一種克服以上缺點(diǎn)的場(chǎng)發(fā)射陰極的制造方法。

發(fā)明內(nèi)容

下面將以實(shí)施例說(shuō)明一種場(chǎng)發(fā)射陰極的制造方法，采用該方法制造的場(chǎng)發(fā)射陰極中碳納米管之間的電磁屏蔽被有效阻絕且具有雙面導(dǎo)電性能，適于大量應(yīng)用于場(chǎng)發(fā)射陰極的產(chǎn)品中；另外，該場(chǎng)發(fā)射陰極具有較好的韌性和柔軟度，可以自由彎曲，因此適于折疊顯示器等產(chǎn)品中。

一種場(chǎng)發(fā)射陰極的制造方法，包括：

提供在基底上生長(zhǎng)的碳納米管陣列，該碳納米管陣列的高度為10微米～1000微米；

配置聚甲基丙烯酸甲酯半聚合溶液；

將制成的半聚合溶液倒入裝有碳納米管陣列的容器內(nèi)，放置30分鐘以上使該半聚合溶液充分填充碳納米管陣列的間隙；

將覆蓋有聚甲基丙烯酸甲酯的碳納米管陣列固定在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，以每分鐘200～600轉(zhuǎn)的速度使旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下去除覆蓋在碳納米管陣列上端部的聚甲基丙烯酸甲酯聚合材料，從而使碳納米管陣列的上端部伸出聚甲基丙烯酸甲酯的上表面以形成初步聚合的薄膜；

將初步聚合的薄膜加熱至50℃～60℃繼續(xù)聚合1小時(shí)～4小時(shí)，然后加熱至90℃～100℃形成完全聚合的碳納米管-聚甲基丙烯酸甲酯薄膜；以及

將完全聚合的薄膜于水中浸泡約5分鐘以上，碳納米管-聚甲基丙烯酸甲酯薄膜從基底上脫落，將薄膜放置在導(dǎo)電電極上從而形成場(chǎng)發(fā)射陰極。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的場(chǎng)發(fā)射陰極的制造方法所得到的場(chǎng)發(fā)射陰極由碳納米管-聚甲基丙烯酸甲酯薄膜和導(dǎo)電電極形成，該碳納米管-聚甲基丙烯酸甲酯薄膜具有較好的韌性和柔軟度，可以自由彎曲，因此適于折疊顯示器等產(chǎn)品中；另外，該碳納米管-聚甲基丙烯酸甲酯薄膜中碳納米管的上端部與下端邊緣均露出聚甲基丙烯酸甲酯聚合材料的上、下表面從而使其具有雙面導(dǎo)電性能，并且聚甲基丙烯酸甲酯聚合材料緊密填充在碳納米管之間，該碳納米管之間的電磁屏蔽能被有效阻絕，因此，適于大量應(yīng)用于場(chǎng)發(fā)射陰極的產(chǎn)品中。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例場(chǎng)發(fā)射陰極的制造方法的流程示意圖。

圖2是圖1中場(chǎng)發(fā)射陰極的制造方法所得的場(chǎng)發(fā)射陰極的碳納米管-聚甲基丙烯酸甲酯薄膜的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例場(chǎng)發(fā)射陰極的制造方法。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例場(chǎng)發(fā)射陰極的制造方法主要包括以下幾個(gè)步驟：

(一)提供在基底上生長(zhǎng)的碳納米管陣列，該碳納米管陣列的高度為10微米～1000微米；

該碳納米管陣列可以采用化學(xué)氣相沉積(Chemical?Vapor?Deposition，CVD)法制得，該方法主要包括以下步驟：

提供一基底；