場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法，包括以下步驟：提供一碳納米管線狀結(jié)構(gòu)；在所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)的表面包覆一絕緣層；在所述絕緣層的表面間隔設(shè)置多個(gè)導(dǎo)電環(huán)，所述導(dǎo)電環(huán)兩端具有相對(duì)的兩環(huán)面，形成一場(chǎng)發(fā)射電子源預(yù)制體；將所述多個(gè)場(chǎng)發(fā)射電子源預(yù)制體并排對(duì)齊設(shè)置，形成一場(chǎng)發(fā)射電源陣列預(yù)制體；切割所述場(chǎng)發(fā)射電子源陣列預(yù)制體，使所述每一碳納米管線狀結(jié)構(gòu)從切割形成的斷口處暴露出來(lái)，形成多個(gè)場(chǎng)發(fā)射電子源。
【專利說(shuō)明】場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法，尤其涉及一種適用于電子發(fā)射密度較大的場(chǎng)發(fā)射器件的場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]場(chǎng)發(fā)射顯示器是繼陰極射線管(CRT)顯示器和液晶顯示器(IXD)之后，最具發(fā)展?jié)摿Φ南乱淮屡d技術(shù)。相對(duì)于現(xiàn)有的顯示器，場(chǎng)發(fā)射顯示器具有顯示效果好、視角大、功耗小以及體積小等優(yōu)點(diǎn)，尤其是基于碳納米管的場(chǎng)發(fā)射顯示器，近年來(lái)越來(lái)越受到重視。
[0003]場(chǎng)發(fā)射電子源是場(chǎng)發(fā)射顯示器的重要元件。現(xiàn)有技術(shù)中，場(chǎng)發(fā)射電子源的制備方法通常包括以下步驟:提供一基底；在所述基底表面設(shè)置一絕緣層；刻蝕所述絕緣層，暴露出基底的部分表面；在基底上形成多個(gè)陰極電極；將碳納米管通過(guò)化學(xué)氣相沉積法設(shè)置在多個(gè)陰極電極上形成電子發(fā)射體，形成多個(gè)場(chǎng)發(fā)射單元。
[0004]然而，以上所述場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法及其制備的場(chǎng)發(fā)射電子源陣列中，所述作為電子發(fā)射體的碳納米管直接生長(zhǎng)于所述陰極電極上，電子發(fā)射體的附著力較弱，應(yīng)用中容易拔出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，確有必要提供一種電子發(fā)射體能夠有效固定的場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法。
[0006]一種場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法，包括以下步驟:提供一碳納米管線狀結(jié)構(gòu)；在所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)的表面包覆一絕緣層；在所述絕緣層的表面間隔設(shè)置多個(gè)導(dǎo)電環(huán)，所述導(dǎo)電環(huán)環(huán)繞所述絕緣層設(shè)置，形成一場(chǎng)發(fā)射電子源預(yù)制體，所述導(dǎo)電環(huán)兩端具有相對(duì)的第一環(huán)面及第二環(huán)面；將所述多個(gè)場(chǎng)發(fā)射電子源預(yù)制體并排設(shè)置，且相鄰的場(chǎng)發(fā)射電子源的導(dǎo)電環(huán)電接觸，形成一場(chǎng)發(fā)射電源陣列預(yù)制體；切割所述場(chǎng)發(fā)射電子源陣列預(yù)制體，使所述每一碳納米管線狀結(jié)構(gòu)從切割形成的斷口處暴露出來(lái)，形成多個(gè)場(chǎng)發(fā)射電子源，每一場(chǎng)發(fā)射電子源的至少一端包覆有所述導(dǎo)電環(huán)，且所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)的末端，所述絕緣層的斷面，以及所述導(dǎo)電環(huán)的一環(huán)面位于同一平面。
[0007]—種場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法，包括以下步驟:提供一碳納米管線狀結(jié)構(gòu)；在所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)的表面包覆一絕緣材料；在所述絕緣材料的表面間隔設(shè)置多個(gè)導(dǎo)電環(huán)，所述導(dǎo)電環(huán)兩端具有相對(duì)的兩環(huán)面，形成一場(chǎng)發(fā)射電子源預(yù)制體；將所述多個(gè)場(chǎng)發(fā)射電子源預(yù)制體并排對(duì)齊設(shè)置，形成一場(chǎng)發(fā)射電子源陣列預(yù)制體；從所述導(dǎo)電環(huán)任一環(huán)面或兩環(huán)面之間切割所述場(chǎng)發(fā)射電子源陣列預(yù)制體，形成多個(gè)場(chǎng)發(fā)射電子源片段，所述每一場(chǎng)發(fā)射電子源片段的至少一端包覆有導(dǎo)電環(huán)；以及燒結(jié)所述絕緣材料，形成絕緣層及多個(gè)場(chǎng)發(fā)射電子源陣列，所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)從所述場(chǎng)發(fā)射電子源陣列兩端的絕緣層中延伸出來(lái)。
[0008]本發(fā)明提供的場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法，通過(guò)將碳納米管線狀結(jié)構(gòu)直接固定于絕緣層中，從而使得所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)能夠承受較大的電場(chǎng)力，進(jìn)而提高了所述場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射電子源制備方法的流程圖。
[0010]圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射電子源制備方法中非扭轉(zhuǎn)碳納米管線的掃描電鏡照片。
[0011]圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射電子源制備方法中扭轉(zhuǎn)的碳納米管線的掃描電鏡照片。
[0012]圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射電子源的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖6為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射電子源的制備方法的流程圖。
[0015]圖7為本發(fā)明第四實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射電子源的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖8為本發(fā)明第五實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射電子源的制備方法的流程圖。
[0017]圖9為本發(fā)明第六實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法的流程圖。
[0018]圖10為圖8所述制備方法制備的場(chǎng)發(fā)射電子源陣列表面包覆有導(dǎo)電層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖11為本發(fā)明第六實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖12為本發(fā)明第七實(shí)施例提供的場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法的流程圖。
[0021]主要元件符號(hào)說(shuō)明
【權(quán)利要求】
1.一種場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法，包括以下步驟: 提供一碳納米管線狀結(jié)構(gòu)； 在所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)的表面包覆一絕緣層； 在所述絕緣層的表面間隔設(shè)置多個(gè)導(dǎo)電環(huán)，所述導(dǎo)電環(huán)環(huán)繞所述絕緣層設(shè)置，形成一場(chǎng)發(fā)射電子源預(yù)制體，所述導(dǎo)電環(huán)兩端具有相對(duì)的第一環(huán)面及第二環(huán)面； 將所述多個(gè)場(chǎng)發(fā)射電子源預(yù)制體并排設(shè)置，且相鄰的場(chǎng)發(fā)射電子源的導(dǎo)電環(huán)電接觸，形成一場(chǎng)發(fā)射電子源陣列預(yù)制體； 切割所述場(chǎng)發(fā)射電子源陣列預(yù)制體，使所述每一碳納米管線狀結(jié)構(gòu)從切割形成的斷口處暴露出來(lái)，形成多個(gè)場(chǎng)發(fā)射電子源，每一場(chǎng)發(fā)射電子源的至少一端包覆有所述導(dǎo)電環(huán)，且所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)的末端，所述絕緣層的斷面，以及所述導(dǎo)電環(huán)的一環(huán)面位于同一平面。
2.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法，其特征在于，所述多個(gè)導(dǎo)電環(huán)對(duì)齊設(shè)置。
3.如權(quán)利要求2所述的場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法，其特征在于，所述形成場(chǎng)發(fā)射電源陣列預(yù)制體的步驟中，所述多個(gè)場(chǎng)發(fā)射電子源預(yù)制體彼此平行并沿一第一方向X方向延伸設(shè)置，且每一根所述場(chǎng)發(fā)射電子源預(yù)制體表面的導(dǎo)電環(huán)均與相鄰的所述場(chǎng)發(fā)射電子源預(yù)制體的導(dǎo)電環(huán)對(duì)應(yīng)在 同一 X坐標(biāo)值分布。
4.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法，其特征在于，所述切割場(chǎng)發(fā)射電子源陣列預(yù)制體的步驟中，從所述場(chǎng)發(fā)射電子源陣列預(yù)制體中所述導(dǎo)電環(huán)第一環(huán)面、第二環(huán)面位置處的絕緣層表面開(kāi)始切割所述場(chǎng)發(fā)射電子源陣列預(yù)制體。
5.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法，其特征在于，所述切割場(chǎng)發(fā)射電子源陣列預(yù)制體的步驟中，從所述第一環(huán)面與第二環(huán)面之間的導(dǎo)電環(huán)表面開(kāi)始切割所述場(chǎng)發(fā)射電子源陣列預(yù)制體。
6.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法，其特征在于，在切割后形成的場(chǎng)發(fā)射電子源陣列中，切割形成的所述導(dǎo)電環(huán)保持電接觸。
7.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法，其特征在于，所述切割場(chǎng)發(fā)射電子源陣列預(yù)制體的步驟中，所述場(chǎng)發(fā)射電子源陣列預(yù)制體的切割方向與所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)的延伸方向形成一定角度α，所述α大于O度小于等于90度。
8.如權(quán)利要求7所述的場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法，其特征在于，所述切割場(chǎng)發(fā)射電子源陣列預(yù)制體的步驟中，所述場(chǎng)發(fā)射電子源陣列預(yù)制體的切割方向垂直于所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)的延伸方向。
9.如權(quán)利要求8所述的場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法，其特征在于，所述切割場(chǎng)發(fā)射電子源陣列預(yù)制體的步驟中，所述場(chǎng)發(fā)射電子源陣列預(yù)制體切割處形成一斷口，所述每一碳納米管線狀結(jié)構(gòu)從所述斷口暴露出來(lái)且與所述斷口的平面平齊。
10.如權(quán)利要求9所述的場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法，其特征在于，所述切割場(chǎng)發(fā)射電子源陣列預(yù)制體的步驟中，形成的所述斷口的平面垂直于所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)的延伸方向。
11.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法，其特征在于，所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)為一包含碳納米管的自支撐結(jié)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求11所述的場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法，其特征在于，所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)包括至少一單根碳納米管、或至少一碳納米管線、或至少一復(fù)合碳納米管線或其組合。
13.如權(quán)利要求12所述的場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法，其特征在于，所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)包括多個(gè)相互平行的碳納米管線。
14.如權(quán)利要求10所述的場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法，其特征在于，所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)包括多個(gè)相互扭轉(zhuǎn)的碳納米管線。
15.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法，其特征在于，所述形成場(chǎng)發(fā)射電子源預(yù)制體的步驟中，所述每一場(chǎng)發(fā)射電子源預(yù)制體中所述多個(gè)導(dǎo)電環(huán)沿碳納米管線狀結(jié)構(gòu)的中心軸線方向在所述絕緣層的表面等間距分布。
16.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法，其特征在于，在所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)的表面包覆一絕緣層的步驟中，所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)具有多個(gè)縫隙，所述絕緣層部分嵌入所述縫隙中。
17.—種場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法，包括以下步驟: 提供一碳納米管線狀結(jié)構(gòu)； 在所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)的表面包覆一絕緣材料； 在所述絕緣材料的表面間隔設(shè)置多個(gè)導(dǎo)電環(huán)，所述導(dǎo)電環(huán)兩端具有相對(duì)的兩環(huán)面，形成一場(chǎng)發(fā)射電子源預(yù)制體； 將所述多個(gè)場(chǎng)發(fā)射電子源預(yù)制體并排對(duì)齊設(shè)置，形成一場(chǎng)發(fā)射電子源陣列預(yù)制體；` 從所述導(dǎo)電環(huán)任一環(huán)面或兩環(huán)面之間切割所述場(chǎng)發(fā)射電子源陣列預(yù)制體，形成多個(gè)場(chǎng)發(fā)射電子源片段，所述每一場(chǎng)發(fā)射電子源片段的至少一端包覆有導(dǎo)電環(huán)；以及 燒結(jié)所述絕緣材料，形成絕緣層及多個(gè)場(chǎng)發(fā)射電子源陣列，所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)從所述場(chǎng)發(fā)射電子源陣列兩端的絕緣層中延伸出來(lái)。
18.如權(quán)利要求17所述的場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法，其特征在于，在切割形成的斷口處，所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)的末端、所述絕緣材料的斷面、以及所述導(dǎo)電環(huán)的一環(huán)面位于同一平面。
19.如權(quán)利要求18所述的場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法，其特征在于，所述絕緣材料的斷面在燒結(jié)的過(guò)程中向場(chǎng)發(fā)射電子源陣列預(yù)制體內(nèi)部的方向收縮，形成一凹進(jìn)空間。
20.如權(quán)利要求19所述的場(chǎng)發(fā)射電子源陣列的制備方法，其特征在于，所述凹進(jìn)空間位置處的碳納米管線狀結(jié)構(gòu)的從形成的絕緣層中延伸出來(lái)。
【文檔編號(hào)】H01J9/02GK103730304SQ201210380926
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月10日
【發(fā)明者】郭彩林, 唐潔, 柳鵬, 范守善 申請(qǐng)人:清華大學(xué), 鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司