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文檔簡介
1、場發(fā)射顯示(Field Emission Display,F(xiàn)ED)器件具有傳統(tǒng)CRT顯示器件的優(yōu)良特性,并且有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),在平板顯示領(lǐng)域具有廣闊的前景和應(yīng)用優(yōu)勢。但是,目前在場發(fā)射顯示器件的研究中還存在一些瓶頸需要解決,包括電子發(fā)射均勻性、調(diào)制電壓范圍、顯示亮度、器件壽命以及低成本的器件制備技術(shù)等。新型器件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和優(yōu)良陰極材料的制備是突破這些瓶頸的兩個研究方向,它們也是FED技術(shù)攻關(guān)的重點(diǎn)。本文將主要從陰極制備的角度,尋求合適的二
2、次電子發(fā)射材料和陰極制備方法,達(dá)到優(yōu)化陰極材料場發(fā)射性能的目的。
本文首先介紹了幾種目前研究得比較深入的陰極發(fā)射材料,如碳納米管(CNT)、納米氧化鋅(ZnO)等,并闡述了基本的場發(fā)射理論和二次電子發(fā)射理論。
本文實(shí)驗(yàn)采用成熟的絲網(wǎng)印刷工藝,制備碳納米管陰極、四針狀納米氧化鋅陰極以及兩者混合的場發(fā)射陰極,測試并對比其場發(fā)射性能。論文完成了以下主要工作:
1.研究了表面分散劑的應(yīng)用。一方面解決了C
3、sI漿料的團(tuán)聚問題;另一方面獲得穩(wěn)定分散的場發(fā)射納米材料,并以碳納米管為例,借助COMSOL MULTIPHYSICS軟件分析了場屏蔽效應(yīng)的影響。
2.制備了三種陰極,分別在其中混合加入二次電子發(fā)射材料MgO,測試并對比其場發(fā)射性能。確定混合陰極的場發(fā)射性能較其他兩種更好。
3.在場發(fā)射陰極研究中,引入了新的二次電子發(fā)射材料CsI,在混合陰極的基礎(chǔ)上,通過實(shí)驗(yàn)優(yōu)化其濃度,得到改善陰極場發(fā)射性能的理想濃度。
4、r> 4.研究了二次電子發(fā)射材料MgO和CsI不同的添加方式混合和涂敷對場發(fā)射性能的影響。
實(shí)驗(yàn)研究表明加入二次電子發(fā)射材料后的碳納米管和納米氧化鋅混合式陰極的開啟場強(qiáng)從2V/μm降到了1.6V/μm左右;有效提高發(fā)射材料尖端的場增強(qiáng)因子,可將CNT和ZnO的場增強(qiáng)因子提高約15%;場發(fā)射均勻性提高一倍多,相應(yīng)的顯示亮度也得以提高。相比而言,MgO在提高場發(fā)射均勻性方面表現(xiàn)更好,而CsI則在降低開啟場強(qiáng)方面的作用更突
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