[發明專利]碳納米管場發射體及其制備方法

有效

• 申請號: 201910642109.8
• 申請日: 2019-07-16
• 公開（公告）號: CN112242280B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 柳鵬;周段亮;張春海;潛力;王昱權;郭雪偉;馬麗永;王福軍;范守善
• 申請（專利權）人: 清華大學;鴻富錦精密工業（深圳）有限公司
• 主分類號: H01J9/02
• 分類號: H01J9/02;H01J1/304
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種碳納米管場發射體的制備方法，包括以下步驟：提供一碳納米管陣列；熱處理所述碳納米管陣列形成石墨化的碳納米管陣列；提供一陰極基底，在該陰極基底的表面形成導電粘結劑層；將所述石墨化的碳納米管陣列的一端與所述導電粘結劑層接觸，并固化所述導電粘結劑層，使該石墨化的碳納米管陣列固定在所述陰極基底上。另外，本發明還涉及一種碳納米管場發射體。

技術領域

本發明涉及一種場發射體，尤其涉及一種碳納米管場發射體及其制備方法。

背景技術

自九十年代初以來，以碳納米管為代表的納米材料以其獨特的結構和性質引起了人們極大的關注。近幾年來，隨著碳納米管及納米材料研究的不斷深入，其廣闊的應用前景不斷顯現出來。例如，由于碳納米管所具有的獨特的電磁學、光學、力學、化學等性能，大量有關其在場發射電子源、傳感器、新型光學材料、軟鐵磁材料等領域的應用研究不斷被報道。

就以場發射技術為例，碳納米管場發射體一般包括一陰極基底及形成在陰極基底上的作為發射材料的碳納米管層。碳納米管場發射體可應用在場發射平面顯示、真空電子源等領域。現有技術中，通常使用的碳納米管場發射體的制備方法包括以下步驟：首先提供一陰極基底，在該陰極基底表面形成一催化劑層；然后采用化學氣相沉積法在該陰極基底的催化劑位置生長出碳納米管以直接形成一碳納米管場發射體。但是，由于直接在陰極基底生長的碳納米管陣列與陰極基底的結合力差，且碳納米管陣列中的碳納米管具有生長缺陷，導致最終形成的碳納米管場發射體穩定性差，壽命短。

發明內容

有鑒于此，確有必要提供一種發射性能穩定且壽命長的碳納米管場發射體及其制備方法。

一種碳納米管場發射體的制備方法，包括：

S1，提供一碳納米管陣列；

S2，熱處理所述碳納米管陣列形成石墨化的碳納米管陣列；

S3，提供一陰極基底，在該陰極基底的表面形成導電粘結劑層；

S4，將所述石墨化的碳納米管陣列的一端與所述導電粘結劑層接觸，并固化所述導電粘結劑層，使該石墨化的碳納米管陣列固定在所述陰極基底。

一種碳納米管場發射體，所述碳納米管場發射體包括一陰極基底、一導電粘結劑層及一石墨化的碳納米管陣列，所述導電粘結劑層設置在所述陰極基底的表面，所述石墨化的碳納米管陣列具有相對的第一端部和第二端部，所述石墨化的碳納米管陣列的第一端部通過所述導電粘結劑層固定在所述陰極基底上并與該陰極基底形成電連接，所述石墨化的碳納米管陣列的第二端部為電子發射端。

與現有技術相比較，本發明提供的碳納米管場發射體具有以下有益效果。第一、石墨化的碳納米管陣列通過導電粘結劑層與陰極基底牢固結合，在發射電子的過程中碳納米管不會脫離陰極基底被拔出，進而提高碳納米管場發射體的發射效率和使用壽命。第二，熱處理碳納米管陣列可去除催化劑，修復碳納米管的缺陷，形成石墨化的碳納米管陣列，進而提高碳納米管場發射體的穩定性及使用壽命。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的碳納米管場發射體的制備流程圖。

圖2為本發明實施例提供的場發射預備體的結構示意圖。

主要元件符號說明

碳納米管場發射體 100

石墨化的碳納米管陣列 20

陰極基底 32

導電粘結劑層 34

如下具體實施方式將結合上述附圖進一步說明本發明。

具體實施方式

下面將結合附圖及具體實施例，對本發明提供的碳納米管場發射體及其制備方法作進一步的詳細說明。