[發明專利]基于接觸印刷轉移的表面傳導場發射電子源的制作方法

有效

• 申請號: 201210117860.4
• 申請日: 2012-04-21
• 公開（公告）號: CN102623278A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 周雄圖;郭太良;張永愛;葉蕓;李福山;胡利勤;胡海龍;曾祥耀
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H01J9/02
• 分類號: H01J9/02;H01J1/304;B82Y10/00;B82Y30/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種基于接觸印刷轉移的表面傳導場發射電子源的制作方法，其特征在于包括以下步驟：

第一步，在一平面絕緣基板上制作場發射電子發射電極陣列；

第二步，制備用于接觸印刷表面傳導場發射電子源的硅橡膠模板；

第三步，在所述硅橡膠模板一面采用物理、化學方法制作場發射電子源薄膜；再把制備有場發射電子源薄膜的硅橡膠模板置于有機氣體中，硅橡膠模板吸附有機氣體膨脹，導致場發射電子發射源薄膜龜裂，產生幾納米到幾百納米寬的裂痕；

第四步，在制作有場發射電子源電極陣列的平面絕緣基板上自組裝一層(3-巰基丙基)三甲氧基硅烷偶聯劑；

第五步，把第三步制成的具有裂痕的場發射電子發射源薄膜接觸印刷在第四步形成的場發射電子源電極上，最終制成表面傳導場發射電子源。

2.根據權利要求1所述的基于接觸印刷轉移的表面傳導場發射電子源的制作方法，其特征在于：所述平面絕緣基板材料為普通玻璃或石英玻璃；所述場發射電子源電極材料為具有導電性的Sn、Zn、In、Sb、Bi、Cd、Pd、Pt、Ag、Cu、Cr金屬以及由這些元素組成的合金或氧化物；電極陣列的制作方法采用物理氣相沉積法、化學氣相沉積法或絲網印刷法；所述場發射電子源電極的寬度為幾十微米至幾百微米，厚度為幾十納米到幾百納米。

3.根據權利要求1所述的基于接觸印刷轉移的表面傳導場發射電子源的制作方法，其特征在于：所述硅橡膠模板為聚二甲基硅氧烷（PDMS），其單體和交聯劑的比例按聚二甲基硅氧烷模板的硬度要求確定，范圍為100:1至1:1，所述有機氣體是丙酮、異丙醇、甲醇、乙醇、三氯甲烷、四氯甲烷中的一種或一種以上的混合氣體。

4.根據權利要求1所述的基于接觸印刷轉移的表面傳導場發射電子源的制作方法，其特征在于：所述場發射電子源材料是有機高分子化合物或無機材料，具體包括Pd、Pt、Au、Al、C、Ni、Mo、ZnO、SnO₂、PdO、In₂O₃和聚吡咯、聚苯硫醚、聚苯胺、聚噻吩、聚酞菁類化合物；所述場發射電子源的厚度為10納米至500納米；制作該場發射電子源薄膜的方法采用物理氣相沉積法或化學氣相沉積法。

5.根據權利要求1所述的基于接觸印刷轉移的表面傳導場發射電子源的制作方法，其特征在于：所述接觸印刷的印刷壓力為均勻分布作用在硅橡膠模板的壓力，大小在1牛到幾百牛；接觸印刷的時間在幾秒到幾十分鐘之間。

6.一種基于接觸印刷轉移的表面傳導場發射電子源的制作方法，其特征在于包括以下步驟：

第一步，制備用于接觸印刷表面傳導場發射電子發射源的硅橡膠模板；?

第二步，在硅橡膠模板一面采用物理、化學方法制作場發射電子源薄膜；把制備有場發射電子源薄膜的硅橡膠模板置于有機氣體中，硅橡膠模板吸附有機氣體膨脹，導致場發射電子發射源薄膜龜裂，產生幾納米到幾百納米寬的裂痕；

第三步，在平面絕緣基板上的一面自組裝一層(3-巰基丙基)三甲氧基硅烷偶聯劑；?

第四步，把第二步制成的具有裂痕的場發射電子發射源薄膜接觸印刷在第三步自組裝一層(3-巰基丙基)三甲氧基硅烷偶聯劑的平面絕緣基板；

第五步，在第四步印刷有場發射電子發射源薄膜的平面絕緣基板上制作場發射電子發射電極陣列。

7.根據權利要求6所述的基于接觸印刷轉移的表面傳導場發射電子源的制作方法，其特征在于：所述平面絕緣基板材料為普通玻璃或石英玻璃；所述場發射電子源電極材料為具有導電性的Sn、Zn、In、Sb、Bi、Cd、Pd、Pt、Ag、Cu、Cr金屬以及由這些元素組成的合金或氧化物；電極陣列的制作方法采用物理氣相沉積法、化學氣相沉積法或絲網印刷法；所述場發射電子源電極的寬度為幾十微米至幾百微米，厚度為幾十納米到幾百納米。

8.根據權利要求6所述的基于接觸印刷轉移的表面傳導場發射電子源的制作方法，其特征在于：所述硅橡膠模板為聚二甲基硅氧烷（PDMS），其單體和交聯劑的比例按聚二甲基硅氧烷模板的硬度要求確定，范圍為100:1至1:1，所述有機氣體是丙酮、異丙醇、甲醇、乙醇、三氯甲烷、四氯甲烷中的一種或一種以上的混合氣體。