[發(fā)明專(zhuān)利]場(chǎng)發(fā)射裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210135961.4
• 申請(qǐng)日: 2012-05-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103383909A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柳鵬;姜開(kāi)利;范守善
• 申請(qǐng)（專(zhuān)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(lèi)號(hào): H01J1/304
• 分類(lèi)號(hào): H01J1/304;B82Y10/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種采用碳納米管結(jié)構(gòu)的場(chǎng)發(fā)射裝置。

背景技術(shù)

1991年，日本NEC公司研究人員意外發(fā)現(xiàn)碳納米管，請(qǐng)參見(jiàn)：Helical?microtubules?of?graphitic?carbon,?S.?Iijima,?Nature,?vol.354,?p56?(1991)，因?yàn)樘技{米管的優(yōu)異特性，其潛在的應(yīng)用一直受到人們廣泛關(guān)注，尤其是在電子領(lǐng)域，由于碳納米管的直徑極小，大約幾納米至十幾納米，在較小的電場(chǎng)作用下就可以從其尖端發(fā)射電子，因而可用作場(chǎng)發(fā)射陰極。

近年來(lái)，人們?cè)诩{米材料及其應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行各種研究，尤其是對(duì)碳納米管的生長(zhǎng)方法及其應(yīng)用。例如，李康雨等人于2005年10月12日申請(qǐng)于2009年12月9日公告的公告號(hào)為CN100568436的中國(guó)專(zhuān)利揭示了一種碳納米管發(fā)射器件的制備方法，此發(fā)明利用PECVD（等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積）法在第一碳納米管表面生長(zhǎng)出垂直第一碳納米管表面的第二碳納米管，其包括下列步驟：先在形成有催化劑材料層的第一基板上生長(zhǎng)多個(gè)第一碳納米管；然后，從所述第一基板分離所述第一碳納米管并將分離的碳納米管浸入分散溶液；最后用所述分散溶液涂覆第二基板并且烘焙所述第二基板，使所述第一碳納米管固定于第二基板；然后從所述第一碳納米管表面生長(zhǎng)第二碳納米管。

但是，由于此發(fā)明需要將第一碳納米管從第一基板上通過(guò)超聲波分離，再浸入分散溶液進(jìn)行分散，然后再涂覆于第二基板并烘焙，制備方法繁瑣，工藝復(fù)雜。而且，第二碳納米管與第一碳納米管之間的結(jié)合力較弱，從而使得該碳納米管發(fā)射器件使用過(guò)程中第二碳納米管容易脫落。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，確有必要提供一種碳納米管不容易脫落的采用碳納米管結(jié)構(gòu)的場(chǎng)發(fā)射裝置。

一種場(chǎng)發(fā)射裝置，其包括：一碳納米管結(jié)構(gòu)以及兩個(gè)電極分別與該碳納米管結(jié)構(gòu)電連接，該碳納米管結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括：一碳納米管陣列，該碳納米管陣列包括多個(gè)平行設(shè)置的第二碳納米管；一碳納米管層設(shè)置于該碳納米管陣列的一側(cè)，該碳納米管層包括多個(gè)第一碳納米管，該碳納米管層與所述碳納米管陣列中多個(gè)第二碳納米管的一端接觸；以及多個(gè)第三碳納米管至少纏繞設(shè)置于所述碳納米管層與碳納米管陣列之間；兩個(gè)電極分別與該碳納米管結(jié)構(gòu)電連接。

一種場(chǎng)發(fā)射裝置，其包括：一碳納米管結(jié)構(gòu)以及兩個(gè)電極分別與該碳納米管結(jié)構(gòu)電連接，該碳納米管結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括：一第一碳納米管層，該第一碳納米管層包括多個(gè)第一碳納米管，該多個(gè)第一碳納米管平行于所述第一碳納米管層所在的平面設(shè)置；一第二碳納米管層，該第二碳納米管層包括多個(gè)第二碳納米管，該多個(gè)第二碳納米管垂直于所述第一碳納米管層所在的平面設(shè)置，該多個(gè)第二碳納米管的一端與所述第一碳納米管層連接；以及多個(gè)第三碳納米管，該多個(gè)第三碳納米管纏繞在所述第一碳納米管與所述第二碳納米管之間；兩個(gè)電極分別與該碳納米管結(jié)構(gòu)電連接。

一種場(chǎng)發(fā)射裝置，其包括：一線狀支撐體;一碳納米管結(jié)構(gòu)環(huán)繞設(shè)置于該線狀支撐體的外表面,該碳納米管結(jié)構(gòu)包括：一碳納米管陣列，該碳納米管陣列包括多個(gè)平行設(shè)置的第二碳納米管；一碳納米管層設(shè)置于該碳納米管陣列的一側(cè)，該碳納米管層包括多個(gè)第一碳納米管，該碳納米管層與所述碳納米管陣列中多個(gè)第二碳納米管的一端接觸；以及多個(gè)第三碳納米管至少纏繞設(shè)置于所述碳納米管層與碳納米管陣列之間；一陽(yáng)極電極環(huán)繞該碳納米管結(jié)構(gòu)設(shè)置。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，通過(guò)第三碳納米管將碳納米管陣列和碳納米管層固定在一起，提高了碳納米管陣列和碳納米管層之間的結(jié)合力，使該場(chǎng)發(fā)射裝置中的碳納米管陣列可以承受較大的電場(chǎng)力。

附圖說(shuō)明

圖1?為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的碳納米管結(jié)構(gòu)的制備方法的流程圖。

圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例中采用的碳納米管拉膜的掃描電鏡照片。

圖3為圖2中的碳納米管拉膜中的碳納米管片段的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例中采用的多層交叉設(shè)置的碳納米管拉膜的掃描電鏡照片。

圖5為本發(fā)明第一實(shí)施例中采用的非扭轉(zhuǎn)的碳納米管線的掃描電鏡照片。

圖6為本發(fā)明第一實(shí)施例中采用的扭轉(zhuǎn)的碳納米管線的掃描電鏡照片。

圖7為本發(fā)明第一實(shí)施例中采用的碳納米管碾壓膜的掃描電鏡照片。

圖8為本發(fā)明第一實(shí)施例中采用的碳納米管絮化膜的掃描電鏡照片。

圖9為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的碳納米管結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的碳納米管結(jié)構(gòu)彎曲后的掃描電鏡照片。