納米材料場發(fā)射陰極及其在顯示器件的應(yīng)用研究.pdf

1、場發(fā)射顯示器是最具潛力提供優(yōu)質(zhì)圖像質(zhì)量和綜合性能的平板顯示器之一。20世紀90年代之后,納米材料的迅速發(fā)展為場發(fā)射顯示器開辟了新途徑。絲網(wǎng)印刷技術(shù)的引入,為實現(xiàn)大面積納米材料陰極場發(fā)射顯示器提供了可能性。制備和研究納米材料場發(fā)射陰極及設(shè)計和發(fā)展新型場發(fā)射顯示三極結(jié)構(gòu)成為場發(fā)射顯示的重要研究內(nèi)容。
　　 為減少和避免絲網(wǎng)印刷制備大面積場發(fā)射顯示陰極中的屏蔽效應(yīng),對比不同濃度的碳納米管漿料,制備具有最佳配比的印刷型碳納米管場發(fā)射陰極

2、。為克服印刷型碳納米管分布隨機、取向不一致導(dǎo)致的發(fā)射不均勻問題,采用酸刻蝕的表面處理工藝,增加印刷型碳納米管陰極的有效發(fā)射面積,提高陰極發(fā)射性能,改善發(fā)射均勻性。
　　 為解決印刷型碳納米管陰極與底部金屬電極的接觸問題,降低電子從金屬電極進入碳納米管的勢壘,提高碳納米管發(fā)射體與底部金屬電極之間的電子傳輸能力,采用具有優(yōu)良電子傳輸特性的石墨烯材料作為發(fā)射體與底部金屬電極間的電子傳輸層,制成石墨烯碳納米管復(fù)合式陰極結(jié)構(gòu),改善了印刷型

3、碳納米管與金屬電極之間的電子傳輸能力,達到提高印刷型碳納米管陰極場發(fā)射性能的目的。
　　 對多種納米結(jié)構(gòu)氧化鋅場發(fā)射陰極開展了研究。采用氣相熱蒸發(fā)法制備了均勻的四針狀氧化鋅結(jié)構(gòu),并利用該結(jié)構(gòu)特殊的立體形貌優(yōu)勢制備印刷型四針狀氧化鋅場發(fā)射陰極,獲得的陰極電子發(fā)射穩(wěn)定,形成陽極光斑均勻、致密,滿足圖像顯示的要求。采用氣相熱蒸發(fā)法開發(fā)直接在基底上生長的納米結(jié)構(gòu)氧化鋅陰極,得到形貌新穎的冠狀納米花和高長徑比的注射器狀納米氧化鋅結(jié)構(gòu)。采用

4、此方法制備的氧化鋅場發(fā)射陰極比印制燒結(jié)后的氧化鋅陰極有更強的基底附著力,結(jié)構(gòu)中的雜質(zhì)也相對較少,并能獲得更低的開啟場強(如注射器狀的開啟場強為1.5 V/μm)。
　　 采用水熱法在旋涂了石墨烯層作為電子傳輸層的玻璃基板上低溫原位生長了氧化鋅一維納米棒結(jié)構(gòu)。石墨烯層的存在,提高了電子在陰極內(nèi)部的傳輸性能,大大降低了水熱法制備的氧化鋅納米棒的開啟場強和閾值場強,改善了氧化鋅納米棒整體的場發(fā)射性能。
　　 在Philips公