[發(fā)明專利]一種碳納米管冷陰極結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310160288.4
• 申請(qǐng)日: 2013-04-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103258695A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬憲武;楊小慧;丁紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量學(xué)院
• 主分類號(hào): H01J1/304
• 分類號(hào): H01J1/304
• 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)明涉及電子顯示器件，特別是一種碳納米管冷陰極結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

絲網(wǎng)印刷起源于我國(guó)，至今已有兩千年的歷史。20世紀(jì)70年代以來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，絲網(wǎng)印刷的應(yīng)用日益廣泛，并逐漸滲透到分析化學(xué)領(lǐng)域，成為制備薄膜微型電極的一種重要方法。絲網(wǎng)印刷的基本原理是：絲網(wǎng)印版的部分網(wǎng)孔能夠透過(guò)油墨，漏印制承印物上；而其余部分的網(wǎng)孔堵死，不能透過(guò)油墨，在承印物上形成空白。由于絲網(wǎng)印刷技術(shù)所需設(shè)備簡(jiǎn)單，投資小，可制備便宜的一次性使用的微型電極的優(yōu)點(diǎn)。

碳納米管是一種非常優(yōu)良的場(chǎng)發(fā)射材料。它具有開(kāi)啟電壓低、長(zhǎng)徑比大、穩(wěn)定性高的特點(diǎn)，在較低的電壓下就可以發(fā)射電子，而且長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)受較大的電流也不容易被破壞，很適合用于平板顯示器。

碳納米管場(chǎng)發(fā)射性能主要體現(xiàn)在碳納米管尖端場(chǎng)發(fā)射，碳納米管尖端密度過(guò)大時(shí)就會(huì)出現(xiàn)電磁場(chǎng)屏蔽現(xiàn)象，導(dǎo)致影響場(chǎng)發(fā)射電流密度。中國(guó)發(fā)明專利CN102324351A公開(kāi)了一種新型碳納米管場(chǎng)發(fā)射冷陰極極其制造方法，該方法創(chuàng)造性的提出了采用微加工技術(shù)在碳納米管生長(zhǎng)的表面制作出立體微結(jié)構(gòu)，使碳納米管生長(zhǎng)在立體微結(jié)構(gòu)表面基底上，這樣形成的碳納米管頂端不在同一平面上，降低了碳納米管尖端密度過(guò)大時(shí)就會(huì)出現(xiàn)電磁場(chǎng)屏蔽現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明是針對(duì)碳納米管尖端密度過(guò)大的問(wèn)題，提出了一種新型碳納米管冷陰極結(jié)構(gòu)及其制造方法，能夠提高碳納米管束場(chǎng)發(fā)射效率，降低由于電磁屏蔽效應(yīng)產(chǎn)生的損耗。由于在金屬功能層面上生長(zhǎng)碳納米管膜受生產(chǎn)條件的影響很難做到大面積穩(wěn)定生長(zhǎng)，因此，采用碳納米管絲網(wǎng)印刷的方法可以不受陰極面積大小的影響，降低生產(chǎn)成本。

一種碳納米管冷陰極結(jié)構(gòu)，其中：使用絲網(wǎng)印刷方法在陰極上粘附碳納米管束，所用絲網(wǎng)厚度不均勻，由此產(chǎn)生不同高度的碳納米管束垂直排列在陰極上表面。

所述一種碳納米管冷陰極結(jié)構(gòu)，其中：在單一方向上，相鄰碳納米管束存在高度差，碳納米管束陣列模型頂端形成正弦波紋形狀。

所述模型，其中：絕緣層與柵極組成的結(jié)構(gòu)固定在碳納米管束形成的波谷位置，垂直固定于陰極上表面。

本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)碳納米管束尖端高度分布變化，這一簡(jiǎn)單有效的方法，降低由于電磁屏蔽效應(yīng)產(chǎn)生的損耗，提高碳納米管束場(chǎng)發(fā)射效率。

附圖說(shuō)明：

圖1為碳納米管冷陰極絲網(wǎng)印刷結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為碳納米管冷陰極陣列結(jié)構(gòu)示意圖

具體實(shí)施方案：

通過(guò)結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方案，本發(fā)明的工作原理和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚，如各圖所示。

本發(fā)明碳納米管冷陰極絲網(wǎng)印刷結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。該裝置為二級(jí)結(jié)構(gòu)包括陽(yáng)極1，絕緣支柱2和硅片襯底4。首先選用硅片作為襯底，通過(guò)有機(jī)溶劑清理襯底表面，經(jīng)過(guò)低溫烘烤去除表面水分。在硅片襯底4上制作導(dǎo)電底電極層5。硅片襯底4和底電極層5組成陰極。通過(guò)波浪絲網(wǎng)3，將配置好的碳納米管漿料印刷在底電極層5上。

如圖2碳納米管冷陰極陣列結(jié)構(gòu)示意圖所示，該裝置為三級(jí)結(jié)構(gòu)包括陽(yáng)極1，絕緣支柱2和硅片襯底4和底電極層5。印刷好的碳納米管漿料，經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)，使碳納米管束3垂直固定在底電極層5上。將絕緣層6固定在沒(méi)有印刷碳納米管束3的波谷位置，在絕緣層6上安裝柵極7。