[發明專利]使用碳納米管的場發射電極及其制造方法

無效

• 申請號: 200610142801.7
• 申請日: 2006-10-26
• 公開（公告）號: CN101051583A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 裵恩珠;閔約賽;樸玩濬
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01J1/304
• 分類號: H01J1/304;H01J9/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 張波

技術領域

本發明涉及使用碳納米管的場發射電極及其制造方法，且更特別地，涉及其中碳納米管形成在ZnO層上的場發射電極及其制造方法。

背景技術

隨著顯示技術的發展，近來，平板顯示器取代傳統的陰極射線管(CRTs)被廣泛提供。液晶顯示(LCD)裝置和等離子顯示裝置是代表性的平板顯示器。近來，發展了使用碳納米管的場發射顯示器。由于具有CTR的優點，即，高亮度和寬視角并且具有LCD裝置的優點，即重量輕和纖細，場發射顯示器預期成為下一代顯示器。

當熒光體材料通過與陽極電極發射的電子的撞擊被激發時，場發射顯示器從涂覆在陽極電極上的該熒光體材料發出特定顏色的光。然而，場發射顯示器與CRT不同在于電子發射源由冷陰極材料形成。

碳納米管主要用作場發射顯示器的發射器，該發射器是電子發射源。在碳納米管中，單壁碳納米管作為場發射電極的發射器引起注意，這是因為，由于它的與多壁碳納米管相比的小直徑，單壁碳納米管能夠在低電壓發射電子。

如美國專利No.6,057,637中公開的，使用碳納米管的傳統場發射電極通過導電膠(conductive?paste)與碳納米管混和之后在基板上涂覆導電膠來制造。然而，在這種情形下，與導電膠混和的有機材料在隨后的工藝中被脫氣，因此減少了裝置的壽命。

另外，如韓國專利公開2000-66907公開的，當等離子體化學汽相淀積方法用于在基板上直接生長碳納米管時，單壁碳納米管未形成，但是主要生長多壁碳納米管。

發明內容

本發明提供場發射電極，其中碳納米管在高溫下生長在化學穩定電極上。

本發明還提供了制造場發射電極的方法。

根據本發明的一個方面，提供了使用碳納米管的場發射電極，其包括基板、形成在基板上的ZnO層、及形成在ZnO層上的碳納米管。

碳納米管可為單壁碳納米管。

ZnO層可具有1×10^-5～10Ωcm的電阻率。

根據本發明的另一方面，提供了使用碳納米管的場發射電極的制造方法，包括：在基板上形成ZnO層、在ZnO層上形成催化劑、及在ZnO層上形成碳納米管。

ZnO層可使用CVD方法、濺射方法、及原子層淀積方法之一形成。

ZnO層可在溫度為100到500℃及壓力為5托(Torr)或更小的條件下使用二乙基鋅(diethylzinc)和水通過原子層淀積方法形成。

附圖說明

通過參照附圖詳細描述其示例性實施例，本發明的上述和其它特征及優點將變得更加明顯，其中：

圖1是根據本發明的實施例的場發射電極的結構的橫截面圖；

圖2是使用根據本發明的實施例的場發射電極的場發射顯示器的橫截面圖；

圖3A到3C是示出了制造根據本發明的實施例的場發射電極的方法的橫截面圖；

圖4是根據本發明的實施例的形成在ZnO層上的單壁碳納米管的透射電子顯微鏡(TEM)圖像；

圖5是曲線圖，示出了根據本發明的實施例的場發射電極的場發射特性；及

圖6是示出了從根據本發明的實施例的場發射電極發射綠光的照片。

具體實施方式

現在將參照附圖更詳細地描述本發明，其中示出了本發明的示例性實施例。

圖1是根據本發明的實施例的場發射電極100的結構的橫截面圖。參照圖1，場發射電極100包括基板10、形成在基板10上的ZnO層12、及形成在ZnO層12上的碳納米管16。碳納米管16可生長在催化劑材料14上。

基板10可以是玻璃基板或半導體基板。

形成在基板10上的ZnO層12可用作電極層。ZnO單晶在室溫是絕緣體，并且由于諸如氧、間隙(interstitial)Zn的點缺陷或者氫缺陷可以具有大約10²Ωcm的電阻率。

當使用ZnO形成薄膜時，薄膜ZnO可具有1×10^-5～10⁸Ωcm的電阻率范圍。薄膜ZnO可根據形成方法和工藝條件形成為絕緣體、半導體、或者導體。