專利名稱：場(chǎng)發(fā)射顯示器陰極的單壁納米碳管薄膜及制作和測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種場(chǎng)發(fā)射顯示器陰極的單壁納米碳管薄膜及制作和測(cè)試方法。
背景技術(shù)：
場(chǎng)致發(fā)射顯示器(FED)是一種新型平板顯示器，與其它顯示器如PDP (等 離子體顯示)、VFD (熒光顯示)、LCD (液晶顯示)、OLED (有機(jī)發(fā)光顯示)、 EL (電致顯示)等相比，具有自發(fā)光、高亮度、寬視角、低功耗、制作工藝簡(jiǎn) 單、響應(yīng)時(shí)間短和工作環(huán)境溫度寬等優(yōu)點(diǎn)，在平板顯示器市場(chǎng)具有廣闊的前景 和未來(lái)。場(chǎng)發(fā)射顯示器中的關(guān)鍵部件是陰極材料。自1991年發(fā)現(xiàn)了納米碳管 (CNTs)，由于它具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、極大的長(zhǎng)徑比(102 103)以及尖端 納米級(jí)的曲率半徑(1 10rim)，被認(rèn)為是理想的場(chǎng)致電子發(fā)射材料之一，它以 其獨(dú)特的準(zhǔn)一維結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的物理化學(xué)特性以及超強(qiáng)的力學(xué)性能，在場(chǎng)發(fā)射平 面顯示器中得到應(yīng)用。用CNTs作場(chǎng)致發(fā)射的冷陰極具有普通金屬陰極場(chǎng)致發(fā)射 所無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)是一種端部尖銳的一維材料，具有理想發(fā)射源的形狀；一 平方毫米面積上可制備數(shù)以萬(wàn)根的長(zhǎng)度為微米量級(jí)的CNTs，可以通過(guò)足夠的場(chǎng) 發(fā)射電流；大多數(shù)的CNTs具有良好的導(dǎo)電性，并具有很高的機(jī)械強(qiáng)度；此外， CNTs的制備工藝也相對(duì)簡(jiǎn)單，原材料價(jià)格低廉。普通金屬陰極FED的柵極電 壓需要1KV，陽(yáng)極電壓需要10KV左右，這樣高的電壓，對(duì)于器件的可靠性和 節(jié)能等都是不利的。CNTs-FED平板顯示器的光電性能主要由顯示器陰極板上CNTs的表面狀態(tài) 決定。目前在FED平板顯示器陰極板上制備CNTs的方法有兩種 一種是采用 化學(xué)氣相沉積法(CVD)和等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)直接在陰 極基板上生長(zhǎng)CNTs層；另一種是通過(guò)各種方法制得CNT，然后通過(guò)采集將其 用絲網(wǎng)印刷方法涂覆在作為陰極的玻板上。第一種方法的缺點(diǎn)是高溫生長(zhǎng)CNTs 層，基板必須耐高溫(大于600GC)，大多使用硅片，價(jià)格昂貴而且難以大面積 合成。第二種方法的缺點(diǎn)是印刷的CNTs取向雜亂無(wú)序，且含有粘接劑成分，作 為陰極發(fā)射效率低下，且不穩(wěn)定。因此，影響了 CNTs-FED的應(yīng)用。本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明利用電弧放電法和特制的裝置，在浮化玻璃基板上 直接獲得的單壁納米碳管薄膜，其場(chǎng)發(fā)射性能穩(wěn)定，場(chǎng)發(fā)射電流密度大，符合場(chǎng)發(fā)射規(guī)律，適合做大面積場(chǎng)發(fā)射顯示器件。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種場(chǎng)發(fā)射顯示器陰極的單壁 納米碳管薄膜及制作和測(cè)試方法。場(chǎng)發(fā)射顯示器陰極的單壁納米碳管薄膜是在鍍有氧化銦錫薄膜的浮化玻璃 基板上等間距設(shè)有多條單壁納米碳管條形薄膜陰極。場(chǎng)發(fā)射顯示器陰極的單壁納米碳管薄膜的制作方法包括如下步驟1) 在電弧放電真空室中安裝有兩塊平行放置的上石墨板9、下石墨板12,板間距離為50mm 300mm，石墨板內(nèi)側(cè)表面的粗糙度Ra為3.5 4.5jxm，在上石 墨板內(nèi)側(cè)的中心垂直安裝有石墨棒陰極10，在下石墨板內(nèi)側(cè)的中心垂直安裝有 石墨棒陽(yáng)極ll，在石墨棒陽(yáng)極內(nèi)含有以Ni、 Y、 Fe、 Mo中的一種或兩種與石墨 粉混合均勻的金屬催化劑粉末，石墨棒陽(yáng)極和石墨棒陰極的直徑為6 10mm， 石墨棒陽(yáng)極和石墨棒陰極分別與直流電源15正、負(fù)極相連接，電弧放電真空室 8與真空泵相連接；2) 將鍍有氧化銦錫薄膜的浮化玻璃基板用導(dǎo)電膠粘貼在上石墨極板內(nèi)側(cè)，抽 去電弧放電真空室中的空氣后，充入高純氦氣或氬氣和氫氣的混合氣體，壓強(qiáng) 為50 600Torr，接通直流電源，電流為50 100A，在鍍有氧化銦錫薄膜的浮 化玻璃基板的表面上形成單壁納米碳管薄膜(低于60(TC):3) 然后用金剛石刻刀在單壁納米碳管薄膜上平行刻劃成等間距多條單壁納 米碳管條形薄膜陰極。場(chǎng)發(fā)射顯示器陰極的單壁納米碳管薄膜的測(cè)試方法包括如下步驟1) 在鍍有氧化銦錫膜的浮化玻璃基板上制備X方向平行條形電極，獲得前浮 化玻璃基板l，前浮化玻璃基板1上設(shè)有前浮化玻璃基板選址電極2，在前浮化 玻璃基板1上涂復(fù)場(chǎng)發(fā)射綠色熒光粉3;在鍍有氧化銦錫膜的浮化玻璃基板上制 備Y方向平行條形電極，獲得后浮化玻璃基板7后，后浮化玻璃基板7上設(shè)有 后浮化玻璃基板選址電極6,在浮化玻璃基板7上等間距設(shè)有多條單壁納米碳管 條形薄膜陰極5;前浮化玻璃基板1與后浮化玻璃基板7之間設(shè)有厚度為0.3 0.5mm的絕緣墊片4，制備成二極管結(jié)構(gòu)的場(chǎng)發(fā)射顯示器。2) 將二極管結(jié)構(gòu)的場(chǎng)發(fā)射顯示器固定在場(chǎng)發(fā)射性能測(cè)試系統(tǒng)中，在真空排氣 后，在前浮化玻璃基板1和后浮化玻璃基板7之間接通直流電源，調(diào)節(jié)其電壓， 對(duì)場(chǎng)發(fā)射顯示器的場(chǎng)發(fā)射特性和發(fā)光情況進(jìn)行測(cè)試。本發(fā)明可制備大面積場(chǎng)發(fā)射顯示器陰極，具有顯示器亮度高，發(fā)光均勻穩(wěn)定，工作電壓低等特點(diǎn)?？梢垣@得低電壓、高亮度、均勻、穩(wěn)定發(fā)光的顯示效 果。


圖1是本發(fā)明的二極管結(jié)構(gòu)的場(chǎng)發(fā)射顯示器剖視圖； 圖2是本發(fā)明的二極管結(jié)構(gòu)的場(chǎng)發(fā)射顯示器分解示意圖； 圖3是本發(fā)明的單壁納米碳管薄膜制備裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是實(shí)施例1測(cè)試場(chǎng)發(fā)射性能的I-V曲線； 圖5是實(shí)施例2測(cè)試場(chǎng)發(fā)射性能的I-V曲線；圖中前浮化玻璃基板l、前浮化玻璃基板選址電極2、綠色熒光粉3、絕緣墊片4、單壁納米碳管薄膜5、后浮化玻璃基板選址電極6、后浮化玻璃基板 7、電弧放電真空室8、上石墨板9、石墨棒陰極IO、石墨棒陽(yáng)極ll、下石墨板 12、抽氣口 13、充氣口 14、直流電源15。
具體實(shí)施方式
如圖l、 2所示，二極管結(jié)構(gòu)的場(chǎng)發(fā)射顯示器包括前浮化玻璃基板1、前浮 化玻璃基板選址電極2、綠色熒光粉3、絕緣墊片4、單壁納米碳管薄膜5、后 浮化玻璃基板選址電極6、后浮化玻璃基板7，前浮化玻璃基板1和后浮化玻璃 基板7的兩端用絕緣墊片4隔開，前浮化玻璃基板1和后浮化玻璃基板7的相 對(duì)表面上鍍有氧化銦錫薄膜，在前浮化玻璃基板1的氧化銦錫薄膜上設(shè)有前浮 化玻璃基板選址電極2，在前浮化玻璃基板1的氧化銦錫薄膜上設(shè)有綠色熒光粉 3,在后浮化玻璃基板7的氧化銦錫薄膜上設(shè)有后浮化玻璃基板選址電極6，在 后浮化玻璃基板7的氧化銦錫薄膜上等間距設(shè)有多條單壁納米碳管條形薄膜陰 極5。絕緣墊片4的厚度為0.3 0.5mm。在兩塊面積150xl00mm鍍有氧化銦錫膜的浮化玻璃基板上分別制備寬度 0.5mm、間距0.3mm的X、 Y方向平行條狀電極，獲得制有X方向平行條狀電 極的前浮化玻璃?；搴椭朴衁方向平行條狀電極的后浮化玻璃基板，在前浮 化玻璃基板的X方向電極上涂復(fù)綠色熒光粉，后浮化玻璃基板則安裝在圖3電 弧放電真空室中，用導(dǎo)電膠粘貼在上石墨極板上。在下石墨板上安裝內(nèi)含有金 屬催化劑的石墨棒陽(yáng)極，對(duì)蒸發(fā)室實(shí)施真空排氣后，充入氦氣或氫氣和氬氣的 混合氣體作為氛圍氣體，壓強(qiáng)為50 600Torr，接通電源后在兩石墨棒陰、陽(yáng)極 板間實(shí)施電弧放電，放電電流在50 100A,放電時(shí)間30 60秒。此時(shí)粘貼在 鍍有氧化銦錫膜的上石墨極板的后浮化玻璃基板表面上形成了單壁納米碳管薄 膜。然后用金剛石刻刀在單壁納米碳管薄膜上平行刻劃成與電極寬度相同的長(zhǎng)條形狀，將x方向電極上涂復(fù)綠色熒光粉的前浮化玻璃基板和已生成單壁納米 碳管薄膜的后浮化玻璃基板正交對(duì)置，用絕緣墊片控制其間距為0.3 0.5mm, 制備成二極管結(jié)構(gòu)的場(chǎng)發(fā)射顯示器，將其安裝在場(chǎng)發(fā)射性能測(cè)試系統(tǒng)中，在真 空排氣后，在前浮化玻璃基板和后浮化玻璃基板間通過(guò)調(diào)整電源施加直流電壓， 對(duì)場(chǎng)發(fā)射顯示器的場(chǎng)發(fā)射特性和發(fā)光情況進(jìn)行測(cè)試。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在浮化 玻璃基板上形成的單壁納米碳管陰極薄膜，具有開啟電壓低、場(chǎng)發(fā)射電流密度 大、發(fā)光均勻穩(wěn)定，工作電壓低等特點(diǎn)，適合做大面積場(chǎng)發(fā)射顯示器件。 實(shí)施例11) 在電弧放電真空室中安裝有兩塊平行放置的上石墨板9、下石墨板12,板 間距離為50mm，石墨板內(nèi)側(cè)表面的粗糙度Ra為3.5pm，在上石墨板內(nèi)側(cè)的中 心垂直安裝有石墨棒陰極10，在下石墨板內(nèi)側(cè)的中心垂直安裝有直徑為6mm石 墨棒陽(yáng)極ll，在石墨棒陽(yáng)極內(nèi)含添加鉬(Mo)粉和鐵(Fe)粉二元催化劑，其 與石墨粉的摩爾比為Fe: Mo: C=l: 0.5: 100，石墨棒陰極的直徑為6mm，石 墨棒陽(yáng)極和石墨棒陰極分別與直流電源15正、負(fù)極相連接，電弧放電真空室8 與真空泵相連接；2) 將鍍有氧化銦錫薄膜的浮化玻璃基板用導(dǎo)電膠粘貼在上石墨極板內(nèi)側(cè)，抽 去電弧放電真空室中的空氣后，充入高純氬氣和氫氣的混合氣體，壓力比為2: 3，總壓強(qiáng)為50Torr，接通直流電源，電流為IOOA，實(shí)施電弧放電30秒，在鍍 有氧化銦錫薄膜的浮化玻璃基板的表面上形成單壁納米碳管薄膜(低于600°C );3) 然后用金剛石刻刀在單壁納米碳管薄膜上平行刻劃成等間距多條單壁納 米碳管條形薄膜陰極。實(shí)施例21) 在電弧放電真空室中安裝有兩塊平行放置的上石墨板9、下石墨板12，板 間距離為300mm，石墨板內(nèi)側(cè)表面的粗糙度Ra為4.5pm，在上石墨板內(nèi)側(cè)的中 心垂直安裝有石墨棒陰極10，在下石墨板內(nèi)側(cè)的中心垂直安裝有直徑為10mm 石墨棒陽(yáng)極ll，在石墨棒陽(yáng)極內(nèi)含有以氧化釔(Y203)、鎳(Ni)與石墨粉混合 均勻的金屬催化劑，其與石墨粉的摩爾比為￥203: M: C = 5: 2: 5，石墨棒陰 極的直徑為10mm，石墨棒陽(yáng)極和石墨棒陰極分別與直流電源15正、負(fù)極相連 接，電弧放電真空室8與真空泵相連接；2) 將鍍有氧化銦錫薄膜的浮化玻璃基板用導(dǎo)電膠粘貼在上石墨極板內(nèi)側(cè)，抽 去電弧放電真空室中的空氣后，充入高純氦氣的混合氣體，壓強(qiáng)為600Torr，接 通直流電源，電流為50A,實(shí)施電弧放電60秒，在鍍有氧化銦錫薄膜的浮化玻璃基板的表面上形成單壁納米碳管薄膜(低于60(TC);3)然后用金剛石刻刀在單壁納米碳管薄膜上平行刻劃成等間距多條單壁納 米碳管條形薄膜陰極。實(shí)施例31) 在電弧放電真空室中安裝有兩塊平行放置的上石墨板9、下石墨板12，板 間距離為50mm，石墨板內(nèi)側(cè)表面的粗糙度Ra為3.5pm，在上石墨板內(nèi)側(cè)的中 心垂直安裝有石墨棒陰極10，在下石墨板內(nèi)側(cè)的中心垂直安裝有直徑為6mm石 墨棒陽(yáng)極ll，在石墨棒陽(yáng)極內(nèi)含添加鉬(Mo)粉和鐵(Fe)粉二元催化劑，其 與石墨粉的摩爾比為Fe: Mo: Oh 0.5: 100，石墨棒陰極的直徑為6mm，石 墨棒陽(yáng)極和石墨棒陰極分別與直流電源15正、負(fù)極相連接，電弧放電真空室8 與真空泵相連接；2) 將鍍有氧化銦錫薄膜的浮化玻璃基板用導(dǎo)電膠粘貼在上石墨極板內(nèi)側(cè)，抽 去電弧放電真空室中的空氣后，充入高純氬氣和氫氣的混合氣體，壓力比為2: 3，總壓強(qiáng)為200Torr，接通直流電源，電流為70A，實(shí)施電弧放電60秒，在鍍 有氧化銦錫薄膜的浮化玻璃基板的表面上形成單壁納米碳管薄膜(低于600°C );3) 然后用金剛石刻刀在單壁納米碳管薄膜上平行刻劃成等間距多條單壁納 米碳管條形薄膜陰極。實(shí)施例41) 在電弧放電真空室中安裝有兩塊平行放置的上石墨板9、下石墨板12，板 間距離為300mm，石墨板內(nèi)側(cè)表面的粗糙度Ra為4.5pm，在上石墨板內(nèi)側(cè)的中 心垂直安裝有石墨棒陰極10，在下石墨板內(nèi)側(cè)的中心垂直安裝有直徑為10mm 石墨棒陽(yáng)極ll，在石墨棒陽(yáng)極內(nèi)含有以氧化釔(Y203)、鎳(Ni)與石墨粉混合均勻的金屬催化劑，其與石墨粉的摩爾比為￥203: Ni: C = 5: 2: 5，石墨棒陰極的直徑為10mm，石墨棒陽(yáng)極和石墨棒陰極分別與直流電源15正、負(fù)極相連 接，電弧放電真空室8與真空泵相連接；2) 將鍍有氧化銦錫薄膜的浮化玻璃基板用導(dǎo)電膠粘貼在上石墨極板內(nèi)側(cè)，抽 去電弧放電真空室中的空氣后，充入高純氦氣的混合氣體，壓強(qiáng)為200Torr，接 通直流電源，電流為70A,實(shí)施電弧放電60秒，在鍍有氧化銦錫薄膜的浮化玻 璃基板的表面上形成單壁納米碳管薄膜(低于60(TC);3) 然后用金剛石刻刀在單壁納米碳管薄膜上平行刻劃成等間距多條單壁納 米碳管條形薄膜陰極。實(shí)施例5在電弧放電真空室中安裝有兩塊平行放置的上石墨板9、下石墨板12，板間 距離為300mm，石墨板內(nèi)側(cè)表面的粗糙度Ra為3.5pm，在上石墨板內(nèi)側(cè)的中心 垂直安裝有石墨棒陰極10，在下石墨板內(nèi)側(cè)的中心垂直安裝有直徑為6mm石墨 棒陽(yáng)極ll，使用鉬(Mo)粉和鐵(Fe)粉二元催化劑，其與石墨粉的摩爾比為 Fe: Mo: C=l: 0.5: 100，填充入0>6x50mm的石墨棒內(nèi)，以其為復(fù)合石墨棒陽(yáng) 極，石墨棒陰極的直徑為10mm，放電電流為70A,使用氫氣和氬氣的混合氣體， 其壓力比為2: 3，總壓強(qiáng)為250Torr的條件下，實(shí)施電弧放電30秒，可在上石 墨板陰極上粘貼的后浮化玻璃基板上形成單壁納米碳管薄膜。使用絕緣墊片控 制陰陽(yáng)極間距為0.3mm制成二極管結(jié)構(gòu)的場(chǎng)發(fā)射顯示器，將二極管結(jié)構(gòu)的場(chǎng)發(fā) 射顯示器固定在場(chǎng)發(fā)射性能測(cè)試系統(tǒng)中，在真空排氣后，在前浮化玻璃基板1 和后浮化玻璃基板7之間接通直流電源，調(diào)節(jié)其電壓，對(duì)場(chǎng)發(fā)射顯示器的場(chǎng)發(fā) 射特性和發(fā)光情況進(jìn)行測(cè)試。其場(chǎng)發(fā)射性能測(cè)試結(jié)果表明其開啟電場(chǎng)為0.3 V/pm。實(shí)施例6在電弧放電真空室中安裝有兩塊平行放置的上石墨板9、下石墨板12，板間 距離為300mm，石墨板內(nèi)側(cè)表面的粗糙度Ra為3.5pm，在上石墨板內(nèi)側(cè)的中心 垂直安裝有石墨棒陰極10，在下石墨板內(nèi)側(cè)的中心垂直安裝有直徑為10mm石 墨棒陽(yáng)極ll，使用鐵(Fe)粉催化劑，其與石墨粉的摩爾比為Fe: C=l: 100， 填充入06x50mm的石墨棒內(nèi)，以其為復(fù)合石墨棒陽(yáng)極，石墨棒陰極的直徑為 10mm，放電電流為70A，使用氫氣和氬氣的混合氣體，其壓力比為2: 3，總壓 強(qiáng)為250Torr的條件下，實(shí)施電弧放電30秒，可在上石墨板陰極上粘貼的后浮 化玻璃基板上形成單壁納米碳管薄膜。使用絕緣墊片控制陰陽(yáng)極間距為0.5mm 制成二極管結(jié)構(gòu)的場(chǎng)發(fā)射顯示器，將二極管結(jié)構(gòu)的場(chǎng)發(fā)射顯示器固定在場(chǎng)發(fā)射 性能測(cè)試系統(tǒng)中，在真空排氣后，在前浮化玻璃基板1和后浮化玻璃基板7之 間接通直流電源，調(diào)節(jié)其電壓，對(duì)場(chǎng)發(fā)射顯示器的場(chǎng)發(fā)射特性和發(fā)光情況進(jìn)行 測(cè)試。其場(chǎng)發(fā)射性能測(cè)試結(jié)果表明其開啟電場(chǎng)為3 V/pm。 實(shí)施例7在電弧放電真空室中安裝有兩塊平行放置的上石墨板9、下石墨板12，板間 距離為300mm，石墨板內(nèi)側(cè)表面的粗糙度Ra為3.5拜，在上石墨板內(nèi)側(cè)的中心 垂直安裝有石墨棒陰極10，在下石墨板內(nèi)側(cè)的中心垂直安裝有直徑為10mm石 墨棒陽(yáng)極ll，使用鉬(Mo)粉和鐵(Fe)粉二元催化劑，其與石墨粉的摩爾比 為Fe: Mo: Ol: 0.5: 100，填充入①6x50mm的石墨棒內(nèi)，以其為復(fù)合石墨棒陽(yáng)極，石墨棒陰極的直徑為10mm，放電電流為70A，使用氫氣和氬氣的混合 氣體，其壓力比為2: 3，總壓強(qiáng)為200Torr的條件下，實(shí)施電弧放電30秒，可 在上石墨板陰極上粘貼的后浮化玻璃基板上形成單壁納米碳管薄膜。使用絕緣 墊片控制陰陽(yáng)極間距為0.34mm制成二極管結(jié)構(gòu)的場(chǎng)發(fā)射顯示器，將二極管結(jié)構(gòu) 的場(chǎng)發(fā)射顯示器固定在場(chǎng)發(fā)射性能測(cè)試系統(tǒng)中，在真空排氣后，在前浮化玻璃 基板1和后浮化玻璃基板7之間接通直流電源，調(diào)節(jié)其電壓，對(duì)場(chǎng)發(fā)射顯示器 的場(chǎng)發(fā)射特性和發(fā)光情況進(jìn)行測(cè)試。其場(chǎng)發(fā)射性能測(cè)試結(jié)果表明其開啟電場(chǎng)為 0.9 V/^im，最大電流密度可以達(dá)到16mA/m2 (見(jiàn)圖4)，可做為高亮度場(chǎng)發(fā)射顯 不器。實(shí)施例8在電弧放電真空室中安裝有兩塊平行放置的上石墨板9、下石墨板12，板 間距離為300mm，石墨板內(nèi)側(cè)表面的粗糙度Ra為3.5miti，在上石墨板內(nèi)側(cè)的中 心垂直安裝有石墨棒陰極10，在下石墨板內(nèi)側(cè)的中心垂直安裝有直徑為10mm 石墨棒陽(yáng)極11，使用鉬(Mo)粉和鐵(Fe)粉二元催化劑，其摩爾比為Fe: Mo: C=l: 0.5: 100，填充入<D6x50mm的石墨棒內(nèi)，以其為復(fù)合石墨棒陽(yáng)極， 石墨棒陰極的直徑為10mm，放電電流為70A，使用氫氣和氬氣的混合氣體，其 壓力比為2: 3，總壓強(qiáng)為200Torr的條件下，實(shí)施電弧放電60秒，可在上石墨 板陰極上粘貼的后浮化玻璃基板上形成單壁納米碳管薄膜。使用絕緣墊片控制 陰陽(yáng)極間距為0.34mm制成二極管結(jié)構(gòu)的場(chǎng)發(fā)射顯示器，將二極管結(jié)構(gòu)的場(chǎng)發(fā)射 顯示器固定在場(chǎng)發(fā)射性能測(cè)試系統(tǒng)中，在真空排氣后，在前浮化玻璃基板1和 后浮化玻璃基板7之間接通直流電源，調(diào)節(jié)其電壓，對(duì)場(chǎng)發(fā)射顯示器的場(chǎng)發(fā)射 特性和發(fā)光情況進(jìn)行測(cè)試。其場(chǎng)發(fā)射性能測(cè)試結(jié)果表明其開啟電場(chǎng)為0.76 V/pm,最大電流密度可以達(dá)到13mA/m2 (見(jiàn)圖5)。
權(quán)利要求
1. 一種場(chǎng)發(fā)射顯示器陰極的單壁納米碳管薄膜，其特征在于在鍍有氧化銦錫薄膜的浮化玻璃基板上等間距設(shè)有多條單壁納米碳管條形薄膜陰極。
2. —種場(chǎng)發(fā)射顯示器陰極的單壁納米碳管薄膜的制作方法，其特征在于包括如下步驟1) 在電弧放電真空室中安裝有兩塊平行放置的上石墨板9、下石墨板12，板 間距離為50mm 300mm，石墨板內(nèi)側(cè)表面的粗糙度Ra為3.5 4.5pm，在上石 墨板內(nèi)側(cè)的中心垂直安裝有石墨棒陰極10，在下石墨板內(nèi)側(cè)的中心垂直安裝有 石墨棒陽(yáng)極ll，在石墨棒陽(yáng)極內(nèi)含有以Ni、 Y、 Fe、 Mo中的一種或兩種與石墨 粉混合均勻的金屬催化劑粉末，石墨棒陽(yáng)極和石墨棒陰極的直徑為6 10mm， 石墨棒陽(yáng)極和石墨棒陰極分別與直流電源15正、負(fù)極相連接，電弧放電真空室 8與真空泵相連接；2) 將鍍有氧化銦錫薄膜的浮化玻璃基板用導(dǎo)電膠粘貼在上石墨極板內(nèi)側(cè)，抽 去電弧放電真空室中的空氣后，充入高純氦氣或氬氣和氫氣的混合氣體，壓強(qiáng) 為50 600Torr，接通直流電源，電流為50 100A，在鍍有氧化銦錫薄膜的浮 化玻璃基板的表面上形成單壁納米碳管薄膜(低于60(TC);3) 然后用金剛石刻刀在單壁納米碳管薄膜上平行刻劃成等間距多條單壁納 米碳管條形薄膜陰極。
3. —種如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)發(fā)射顯示器陰極的單壁納米碳管薄膜的測(cè)試 方法，其特征在于包括如下步驟1) 在鍍有氧化銦錫膜的浮化玻璃基板上制備X方向平行條形電極，獲得前 浮化玻璃基板l，前浮化玻璃基板1上設(shè)有前浮化玻璃基板選址電極2，在前浮 化玻璃基板1上涂復(fù)場(chǎng)發(fā)射綠色熒光粉3;在鍍有氧化銦錫膜的浮化玻璃基板上 制備Y方向平行條形電極，獲得后浮化玻璃基板7，后浮化玻璃基板7上設(shè)有 后浮化玻璃基板選址電極6，在浮化玻璃基板7上等間距設(shè)有多條單壁納米碳管 條形薄膜陰極5;前浮化玻璃基板1與后浮化玻璃基板7之間設(shè)有厚度為0.3 0.5mm的絕緣墊片4，制備成二極管結(jié)構(gòu)的場(chǎng)發(fā)射顯示器；2) 將二極管結(jié)構(gòu)的場(chǎng)發(fā)射顯示器固定在場(chǎng)發(fā)射性能測(cè)試系統(tǒng)中，在真空排氣 后，在前浮化玻璃基板1和后浮化玻璃基板7之間接通直流電源，調(diào)節(jié)其電壓, 對(duì)場(chǎng)發(fā)射顯示器的場(chǎng)發(fā)射特性和發(fā)光情況進(jìn)行測(cè)試。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種場(chǎng)發(fā)射顯示器陰極的單壁納米碳管薄膜及制作和測(cè)試方法。在特制的電弧放電裝置中，使單壁納米碳管薄膜直接生長(zhǎng)在安裝于鍍有氧化銦錫薄膜的上陰極石墨極板的浮化玻璃基板上，可在較低的溫度條件(低于600℃)下，直接得到單壁納米碳管薄膜，并將其制備成多條單壁納米碳管條形薄膜，以此薄膜為場(chǎng)發(fā)射顯示器陰極。在另一鍍有透明氧化銦錫薄膜的浮化玻璃基板上，利用絲印技術(shù)涂覆場(chǎng)發(fā)射用的綠色熒光粉，以其作為陽(yáng)極。使用高真空?qǐng)霭l(fā)射性能測(cè)試設(shè)備對(duì)其場(chǎng)發(fā)射電流和發(fā)射性能進(jìn)行測(cè)試。本發(fā)明可制備大面積場(chǎng)發(fā)射顯示器，顯示器具有亮度高、發(fā)光均勻穩(wěn)定，工作電壓低等特點(diǎn)?？梢垣@得低電壓、高亮度、均勻、穩(wěn)定發(fā)光的顯示效果。
文檔編號(hào)C23C14/06GK101286429SQ20081006215
公開日2008年10月15日 申請(qǐng)日期2008年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月6日
發(fā)明者周俊杰, 尚學(xué)府, 李振華, 淼 王, 沛 趙, 顧智企 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)