CN102623278A

CN102623278A - 基于接触印刷转移的表面传导场发射电子源的制作方法

Info

Publication number: CN102623278A
Application number: CN2012101178604A
Authority: CN
Inventors: 周雄图; 郭太良; 张永爱; 叶芸; 李福山; 胡利勤; 胡海龙; 曾祥耀
Original assignee: Fuzhou University
Current assignee: Fuzhou University
Priority date: 2012-04-21
Filing date: 2012-04-21
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2032-04-21
Also published as: CN102623278B

Abstract

本发明公开了一种基于接触印刷转移的表面传导场发射电子源的制作方法，包括以下步骤：第一步，制作场发射电子源电极；第二步，制备用于接触印刷表面传导场发射电子源的硅橡胶模板；第三步，在硅橡胶模板上制作场发射电子源薄膜，硅橡胶模板吸附有机气体膨胀，产生几纳米到几十纳米宽的裂痕；第四步，在制作场发射电子源电极的平面绝缘基板上自组装一层(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷偶联剂；第五步，把第四部制成的具有裂痕的场发射电子发射源薄膜接触印刷在第五步形成的场发射电子源电极上，最终制成表面传导场发射电子源。其中，场发射电子源电极的制备也可以放在最后完成。该场发射电子源制作方法简单，又可有效避免场发射电子源的破坏和污染。

Description

基于接触印刷转移的表面传导场发射电子源的制作方法

技术领域

本发明涉及表面传导场发射平板显示技术领域，尤其涉及一种基于接触印刷转移的表面传导场发射电子源的制作方法。

背景技术

场致发射显示（Field Emission Display, FED）是一种全固体化的主动发光型的平板显示技术。FED具有体积小、重量轻、功耗低等优点，此外，FED的响应时间在微秒级，工作温度范围为-45~+85℃，具有非常明显的优势。其中表面传导电子发射显示器（Surface-conduction Electron-emitter Display, SED）凭借其高对比度，低耗电量，快屏幕响应速度而引起产业界的广泛重视。

SED的关键技术是电子发射源的制作，SED电子发射源通常为一层非常薄且容易获得电子发射能力的导电薄膜，在薄膜之间设置有宽度约为几十纳米的狭缝，当在薄膜狭缝两侧电极施加10V左右电压是，由于隧道效应，电子将从狭缝的一侧运动到另一侧。在阳极电压作用下，相当部分的隧道电子向阳极运动，轰击荧光粉而产生发光。SED的阴极基板是由多个这样的电子发射源阵列构成。

目前， SED电子发射源的制作技术主要采用日本佳能公司提出的含钯的导电薄膜，通过向导电薄膜施加电压，产生焦耳热使导电薄膜部分地改变性质和变性而形成纳米间隙。传统的SED电子发射源的制作工艺存在以下两个主要问题：（1）无论利用焦耳热还是特殊激光束技术，制作电子发射源工艺复杂，纳米间隙的间距和均匀性很难控制；（2）两电极之间施加电压烧制纳米间隙，由于电极不均匀，产生局部高阻物质，导致局部电子发射源失效。

针对传统SED电子发射源制作工艺复杂，容易造成局部电子发射源失效等问题，本发明提出一种新的表面传导电子发射源的制作方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于接触印刷转移的表面传导场发射电子源的制作方法，该方法既能够与常用显示器件工艺兼容，制作工艺简单，快速，成本低，而且有效避免了电子源受污染。

为实现上述目的，本发明采用的一种方案是：一种基于接触印刷转移的表面传导场发射电子源的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，在一平面绝缘基板上制作场发射电子发射电极阵列；

第二步，制备用于接触印刷表面传导场发射电子源的硅橡胶模板；

第三步，在所述硅橡胶模板一面采用物理、化学方法制作场发射电子源薄膜；再把制备有场发射电子源薄膜的硅橡胶模板置于有机气体中，硅橡胶模板吸附有机气体膨胀，导致场发射电子发射源薄膜龟裂，产生几纳米到几百纳米宽的裂痕；

第四步，在制作有场发射电子源电极阵列的平面绝缘基板上自组装一层(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷偶联剂；

第五步，把第三步制成的具有裂痕的场发射电子发射源薄膜接触印刷在第四步形成的场发射电子源电极上，最终制成表面传导场发射电子源。

在本发明一实施例中，上述平面绝缘基板材料为普通玻璃或石英玻璃；所述场发射电子源电极材料为具有导电性的Sn、Zn、In、Sb、Bi、Cd、Pd、Pt、Ag、Cu、Cr金属以及由这些元素组成的合金或氧化物；电极阵列的制作方法采用物理气相沉积法、化学气相沉积法或丝网印刷法；所述场发射电子源电极的宽度为几十微米至几百微米，厚度为几十纳米到几百纳米。

在本发明一实施例中，上述硅橡胶模板为聚二甲基硅氧烷（PDMS），其单体和交联剂的比例按聚二甲基硅氧烷模板的硬度要求确定，范围为100:1至1:1，所述有机气体是丙酮、异丙醇、甲醇、乙醇、三氯甲烷（氯仿）、四氯甲烷中的一种或一种以上的混合气体。

在本发明一实施例中，上述场发射电子源材料是有机高分子化合物或无机材料，具体包括Pd、Pt、Au、Al、C、Ni、Mo、ZnO、SnO2、PdO、In2O3和聚吡咯、聚苯硫醚、聚苯胺、聚噻吩、聚酞菁类化合物；所述场发射电子源的厚度为10纳米至500纳米；制作该场发射电子源薄膜的方法采用物理气相沉积法或化学气相沉积法。

在本发明一实施例中，上述接触印刷的印刷压力为均匀分布作用在硅橡胶模板的压力，大小在1牛到几百牛；接触印刷的时间在几秒到几十分钟之间。

为实现上述目的，本发明采用的另一种方案是：一种基于接触印刷转移的表面传导场发射电子源的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，制备用于接触印刷表面传导场发射电子发射源的硅橡胶模板；

第二步，在硅橡胶模板一面采用物理、化学方法制作场发射电子源薄膜；把制备有场发射电子源薄膜的硅橡胶模板置于有机气体中，硅橡胶模板吸附有机气体膨胀，导致场发射电子发射源薄膜龟裂，产生几纳米到几百纳米宽的裂痕；

第三步，在平面绝缘基板上的一面自组装一层(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷偶联剂；

第四步，把第二步制成的具有裂痕的场发射电子发射源薄膜接触印刷在第三步自组装一层(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷偶联剂的平面绝缘基板；

第五步，在第四步印刷有场发射电子发射源薄膜的平面绝缘基板上制作场发射电子发射电极阵列。

在本发明一实施例中，上述场发射电子源材料是有机高分子化合物或无机材料，具体包括Pd、Pt、Au、Al、C、Ni、Mo、ZnO、SnO₂、PdO、In₂O₃和聚吡咯、聚苯硫醚、聚苯胺、聚噻吩、聚酞菁类化合物；所述场发射电子源的厚度为10纳米至500纳米；制作该场发射电子源薄膜的方法采用物理气相沉积法或化学气相沉积法。

本发明的显著优点在于：一方面，采用常规的机械压印方法，制作工艺简单，成本低，制得的SED电子发射导电薄膜非常容易形成间隙可控的纳米狭缝，满足SED显示器所需；另一方面，制得的无规则排列且间隙可控的纳米狭缝容易产生边缘增强效应，且由于无需用到烧制纳米材料的工艺，避免了电子发射源的污染，提高电子发射源的发射效率和均匀性。

附图说明

图1为本发明根据第一实施例制得的SED电子发射源阵列的截面示意图。

图2为本发明根据第一实施例制得的SED电子发射源阵列的俯视示意图。

图3为第一实施例中在平面绝缘玻璃基板上镀有电极示意图。

图4 为第一实施例中硅橡胶模板制备示意图。

图5 为第一实施例中硅橡胶表面镀有电子发射源薄膜经吸附有机气体产生纳米裂痕示意图。

图6 为第一实施例中在制备有电极表面接触印刷电子发射源薄膜示意图。

图7为本发明根据第二实施例制得的SED电子发射源阵列的截面示意图。

图8为本发明根据第二实施例制得的SED电子发射源阵列的俯视示意图。

图9为第二实施中在平面绝缘玻璃基板上接触印刷电子发射源薄膜示意图。

图10 为第二实施中接触印刷后平面绝缘玻璃基板上电子发射源薄膜示意图。

图11为本发明根据第三实施例制得的SED电子发射源阵列的截面示意图。

图12为本发明根据第三实施例制得的SED电子发射源阵列的俯视示意图。

图13为第三实施中（a）在平面玻璃基板上制备有列状图案反模板示意图；（b）硅橡胶凸模制备示意图；（c）制得的硅橡胶凸模示意图。

图14 为第三实施中硅橡胶凸模表面镀有电子发射源薄膜经吸附有机气体在边角处产生纳米裂痕示意图。

图15 为第三实施中在平面绝缘玻璃基板上接触印刷转移电子发射源薄膜示意图。

图16 为第三实施中在平面绝缘玻璃基板上制得的电子发射源薄膜示意图。

附图中，主要元件标记说明如下：

101、201、301——平面绝缘玻璃基板（用于制作SED电子发射源）；102、202、302——导电电极；103、203、303——Pd薄膜（SED电子发射源薄膜）；104、204、304——纳米间隙；105、205、305——硅橡胶（PDMS）；106、306——平面玻璃基板（用于制作硅胶模板）；107、307——容器； 308——AZ5214光刻胶。

具体实施方式

本发明提供的第一种基于接触印刷转移的表面传导场发射电子源的制作方法，包括以下步骤：

本发明提供的第二种基于接触印刷转移的表面传导场发射电子源的制作方法，包括以下步骤：

这里为了让相关领域的技术人员更好的理解本发明，下面以第一种制作方法步骤为例，更为具体地描述本发明的步骤特点：

（1）所述第一步的具体工艺为：首先，在平面绝缘基板上镀上一层导电薄膜；接着采用光刻或丝网印刷技术和后续曝光显影在镀有导电薄膜的平面绝缘基板上形成电极图案；然后采用湿法腐蚀除去暴露的导电薄膜；最后在分别KOH溶液和去离子水中超声清洗除去光刻胶，形成洁净的电极。

（2）所述第二步的具体工艺为：首先在洁净玻璃或者硅片上自组装一层三甲基氯硅烷分子（TMCS）当作防粘层；然后按所需比例称量配制聚二甲基硅氧烷（PDMS）的单体和交联剂，搅拌混合；接着把聚二甲基硅氧烷（PDMS）的单体和交联剂的混合物倒在玻璃或硅片洁净平滑的一面，静置一段时间直至气泡全部消去，放入80℃的烘箱中固化，最后把固化后的聚二甲基硅氧烷（PDMS）与玻璃或硅片基底分离，形成所需接触印刷模板。

（3）所述第三步的具体工艺包括：在上述制成的接触印刷模板与玻璃基底接触的一面采用真空镀膜技术制作一层SED电子发射源薄膜；把制备有SED电子发射源薄膜的接触印刷模板密封放在装有有机溶液或者有机溶液混合物的容器中，硅橡胶模板由于吸附有机气体膨胀，产生纳米间隙，间隙的宽度由有机气体的种类，密封时间等参数控制。

（4）所述第四步的具体工艺包括：把制备有电极的平面绝缘基板浸入(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷偶联剂的乙醇溶液中一段时间，或者通过旋涂方法在电极一面涂上一层(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷后，放入纯乙醇溶液清洗氮气吹干。

（5）所述第五步的具体工艺包括：将步骤（3）所得的接触印刷模板有电子发射源的一面置于步骤（4）得到的制备有电极的面上，并均匀施加一定压力，持续一段时间后分开，便制得SED场发射电子源。

由于在本领域中，在所选材质以及加工方案中可采用的方案有多种，因此，这里要简单举例说明几种，但并不以此为限：上述两种方法中所述平面绝缘基板材料为普通玻璃或石英玻璃；所述场发射电子源电极材料为具有导电性的Sn、Zn、In、Sb、Bi、Cd、Pd、Pt、Ag、Cu、Cr金属以及由这些元素组成的合金或氧化物；电极阵列的制作方法采用物理气相沉积法、化学气相沉积法或丝网印刷法；所述场发射电子源电极的宽度为几十微米至几百微米，厚度为几十纳米到几百纳米。上述硅橡胶模板为聚二甲基硅氧烷（PDMS），其单体和交联剂的比例按聚二甲基硅氧烷模板的硬度要求确定，范围为100:1至1:1。上述场发射电子源材料是有机高分子化合物或无机材料，具体包括Pd、Pt、Au、Al、C、Ni、Mo、ZnO、SnO2、PdO、In2O3和聚吡咯、聚苯硫醚、聚苯胺、聚噻吩、聚酞菁类化合物；所述场发射电子源的厚度为10纳米至500纳米；制作该场发射电子源薄膜的方法采用物理气相沉积法或化学气相沉积法。上述接触印刷的印刷压力为均匀分布作用在硅橡胶模板的压力，大小在1牛到几百牛；接触印刷的时间在几秒到几十分钟之间。上述 (3-巯基丙基)三甲氧基硅烷偶联剂的自组装方法通常包括浸泡、旋涂(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷偶联剂的乙醇溶液。上述用到的有机气体是丙酮、异丙醇、甲醇、乙醇、三氯甲烷（氯仿）、四氯甲烷中的一种或一种以上的混合气体。

为了让一般技术人员更好的理解本发明，优选的，本发明具体实施例中平面绝缘基板选用玻璃基板，电极选用CrCuCr导电薄膜，硅橡胶模板中聚二甲基硅氧烷（PDMS）的单体和交联剂的比列选用10:1，SED电子发射源薄膜选用PdO薄膜，有机气体选用丙酮。

以下结合附图和三个实施例详细说明一种基于接触印刷转移的表面传导场发射电子源的制作方法，三个实施例的部分步骤中是一样的。

本发明提供优选实施例，但不应该被认为仅限于在此阐述的实施例。在图中，为了清除放大了层和区域的厚度，但作为示意图不应该被认为严格反映了几何尺寸的比例关系。

在此参考图是本发明的理想化实施例的示意图，本发明所示的实施例不应该被认为仅限于图中所示的区域的特定形状，而是包括所得到的形状，比如制造引起的偏差。在本实施例中均以矩形表示，图中的表示是示意性的，但这不应该被认为限制本发明的范围。

实施例一

图1和图2分别为本发明第一实施例所制备的SED电子发射源阵列的截面示意图和俯视图，该种基于接触印刷转移的表面传导场发射电子源的制作方法，包括下列步骤：

（S11）SED电子发射电极的制作：

选取两块所需尺寸的玻璃基板进行划片，将玻璃基板置于按体积比为Win-10 : DI水 = 3 : 97清洗液中，利用频率为32KHz的超声机清洗15min，喷淋2min后，再置于体积比为Win-41 : DI水 = 5 : 95清洗液中，利用频率为40KHz的超声机清洗10min，经循环自来水喷淋漂洗2min后，再利用频率为28KHz的超声机在DI纯净水中清洗10min，经氮气枪吹干后置于50℃洁净烘箱中保温30min以上备用。

取一块洁净玻璃基板101，在其中一面利用磁控溅射方法制备一层CrCuCr导电薄膜，采用丝网印刷工艺在导电薄膜上均匀涂覆一层光刻胶RZJ-304，110℃烘烤20分钟后，经过曝光-显影在导电薄膜上形成平行的电极图案；将该玻璃基板置于含Ce（NH4）2（NO3）6 和 HClO4 的水溶液刻蚀液中，暴露的金属部分被刻蚀，被光刻胶保护的金属留下来，光刻胶清洗后，最终形成平行的带状电极102，如图3所示。

（S12）硅橡胶模板的制作：

取一块洁净玻璃基板106，密封置于装有约10ml三甲基氯硅烷分子（TMCS）的容器里，放置约5分钟后取出，此时玻璃基板106表面自组装一层TMCS，用于防粘。按单体和交联剂10:1的比列配置聚二甲基硅氧烷（PDMS）混合物105，搅拌至均匀混合。如图4所示，将上述自组装一层TMCS的玻璃基板106水平放置于一容器107中，倒入聚二甲基硅氧烷（PDMS）混合物105，静置约30分钟至起泡全部消除，将该容器放入80℃烘箱两小时以上，待PDMS完全固化后取出，将PDMS与玻璃基板106分离，并切割成所需硅橡胶模板105。

（S13）SED电子发射源薄膜的制备：

在硅橡胶模板105与玻璃基底106接触的一面采用真空镀膜技术或丝网印刷技术制作一层SED电子发射源薄膜103；把制备有SED电子发射源薄膜103的硅橡胶模板105密封放在装有有机溶液或者有机溶液混合物的容器中，硅橡胶模板由于吸附有机气体膨胀，产生纳米间隙104，间隙的宽度由有机气体的种类，密封时间等参数控制。

优选的，本实施例采用磁控溅射方法制备一层20nm的PdO薄膜103；然后把制备有PdO薄膜103的硅橡胶模板105密封放在装有丙酮溶液的容器中10分钟，硅橡胶模板105由于吸附丙酮气体膨胀，产生几十纳米宽的纳米间隙104，如图5所示。

（S14）电极基底表面处理：

把制备有电极102的平面绝缘基板101浸入1%浓度的(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷偶联剂的乙醇溶液中约5分钟，取出放入纯乙醇溶液清洗，氮气吹干待用。

（S15）SED电子发射源薄膜在电极基底上的接触印刷：

如图6，将步骤（S13）所制得的硅橡胶模板105设置有PdO薄膜103的一面朝下置于步骤（S14）得到的制备有电极102的面上，放上一平整洁净玻璃板，在玻璃板上均匀施加约20Kg/m²的压力，持续1分钟后分开，PdO薄膜103被转移到电极基底上，便制得所述SED场发射电子源。

至此，一种基于接触印刷转移的表面传导场发射电子源的制作方法形成。

实施例二

图7和图8分别为本发明第二实施例所制备的SED电子发射源阵列的截面示意图和俯视图，该种基于接触印刷转移的表面传导场发射电子源的制作方法，包括下列步骤：

（S21）玻璃基板的准备：

选两块所需尺寸的玻璃基板进行划片，将玻璃基板置于按体积比为Win-10 : DI水 = 3 : 97清洗液中，利用频率为32KHz的超声机清洗15min，喷淋2min后，再置于体积比为Win-41 : DI水 = 5 : 95清洗液中，利用频率为40KHz的超声机清洗10min，经循环自来水喷淋漂洗2min后，再利用频率为28KHz的超声机在DI纯净水中清洗10min，经氮气枪吹干后置于50℃洁净烘箱中保温30min以上备用。

（S22）硅橡胶模板的制作：

取一块洁净玻璃基板，密封置于装有约10ml三甲基氯硅烷分子（TMCS）的容器里，放置约5分钟后取出，此时玻璃基板表面自组装一层TMCS，用于防粘。按单体和交联剂10:1的比列配置聚二甲基硅氧烷（PDMS）混合物205，搅拌至均匀混合。如图4所示，将上述自组装一层TMCS的玻璃基板206水平放置于一容器中，倒入聚二甲基硅氧烷（PDMS）混合物205，静置约30分钟至起泡全部消除，将该容器放入80℃烘箱两小时以上，待PDMS完全固化后取出，将PDMS与玻璃基板206分离，并切割成所需硅橡胶模板205。

（S23）SED电子发射源薄膜的制备：

在硅橡胶模板205与玻璃基底接触的一面采用真空镀膜技术或丝网印刷技术制作一层SED电子发射源薄膜203；把制备有SED电子发射源薄膜203的硅橡胶模板205密封放在装有有机溶液或者有机溶液混合物的容器中，硅橡胶模板由于吸附有机气体膨胀，产生纳米间隙204，间隙的宽度由有机气体的种类，密封时间等参数控制。

优选的，本实施例采用磁控溅射方法制备一层20nm的PdO薄膜203；然后把制备有PdO薄膜203的硅橡胶模板205密封放在装有丙酮溶液的容器中10分钟，硅橡胶模板205由于吸附丙酮气体膨胀，产生几十纳米宽的纳米间隙204。

（S23）SED电子发射源基底表面处理：

取一块洁净玻璃基板201，浸入1%浓度的(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷偶联剂的乙醇溶液中约5分钟，取出放入纯乙醇溶液清洗，氮气吹干待用。

（S24）SED电子发射源薄膜在玻璃基底上的接触印刷：

如图9，将步骤（S21）所制得的硅橡胶模板205设置有PdO薄膜203的一面朝下置于步骤（S23）得到的玻璃基板201上，放上一平整洁净玻璃板，在玻璃板上均匀施加约20Kg/m²的压力，持续1分钟后分开，PdO薄膜203被转移到玻璃基底上，形成如图10所示的SED电子发射源。

（S25）SED电子发射电极的制作：

采用丝网印刷技术，在步骤（S24）设置有SED电子发射源203的基板上印刷层带状导电感光银浆，在氮气的保护条件下烧结形成电极202。

实施例三

图11和图12分别为本发明第三实施例所制备的SED电子发射源阵列的截面示意图和俯视图，该种基于接触印刷转移的表面传导场发射电子源的制作方法，包括下列步骤：

（S31）玻璃基板的准备：

（S31）硅橡胶凸模的制作：

（S311）光刻胶图案反模板的制作：取片洁净的玻璃基板，采用丝网印刷工艺或旋涂工艺在玻璃基板的一面均匀涂覆一层2μm厚的光刻胶AZ5214，125℃烘烤1分钟后，经过曝光-显影在玻璃基板上形成所需列状图案，列状图案的截面为矩形，如图13（a）所示。

（S312）硅橡胶凸模的制作：将（S311）制得的列状图案，密封置于装有约10ml三甲基氯硅烷分子（TMCS）的容器里，放置约5分钟后取出，此时玻璃和光刻胶表面自组装一层TMCS，用于防粘。按单体和交联剂10:1的比列配置聚二甲基硅氧烷（PDMS）混合物205，搅拌至均匀混合。如图13（b）所示，将上述自组装一层TMCS的基板水平放置于一容器307中，倒入聚二甲基硅氧烷（PDMS）混合物305，静置约30分钟至起泡全部消除，将该容器放入80℃烘箱两小时以上，待PDMS完全固化后取出，将PDMS与基板分离，并切割成所需硅橡胶模板305，如图13（c）所示。

（S32）SED电子发射源薄膜的制备：

在硅橡胶模板305与玻璃基底306接触的一面采用真空镀膜技术或丝网印刷技术制作一层SED电子发射源薄膜303；把制备有SED电子发射源薄膜303的硅橡胶模板305密封放在装有有机溶液或者有机溶液混合物的容器中，硅橡胶模板由于吸附有机气体膨胀，产生纳米间隙304，间隙的宽度由有机气体的种类，密封时间等参数控制。

优选的，本实施例采用磁控溅射方法，调整溅射功率为300瓦，制备一层20nm的PdO薄膜303，由于溅射功率很高，热效应作用使得PdO薄膜起皱，在与列状图案垂直方向上形成波浪形PdO薄膜；然后把制备有PdO薄膜303的硅橡胶模板305密封放在装有丙酮溶液的容器中10分钟，硅橡胶模板305由于吸附丙酮气体膨胀，在图案边角处产生几十纳米宽的纳米间隙304，如图14所示。

（S33）SED电子发射源基底表面处理：

取一块洁净玻璃基板301，浸入1%浓度的(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷偶联剂的乙醇溶液中约5分钟，取出放入纯乙醇溶液清洗，氮气吹干待用。

（S34）SED电子发射源薄膜在玻璃基底上的接触印刷：

如图15，将步骤（S31）所制得的硅橡胶模板305设置有PdO薄膜303的一面朝下置于步骤（S33）得到的玻璃基板301上，放上一平整洁净玻璃板，在玻璃板上均匀施加约20Kg/m²的压力，持续1分钟后分开，PdO薄膜303被转移到玻璃基底上，形成如图16所示的SED电子发射源。

（S35）SED电子发射电极的制作：

采用丝网印刷技术，在步骤（S34）设置有SED电子发射源303的基板上印刷层带状导电感光银浆，在氮气的保护条件下烧结形成电极302。

以上例子主要说明了本发明的基于接触印刷转移的表面传导场发射电子源的制作方法。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施例方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种基于接触印刷转移的表面传导场发射电子源的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于接触印刷转移的表面传导场发射电子源的制作方法，其特征在于：所述平面绝缘基板材料为普通玻璃或石英玻璃；所述场发射电子源电极材料为具有导电性的Sn、Zn、In、Sb、Bi、Cd、Pd、Pt、Ag、Cu、Cr金属以及由这些元素组成的合金或氧化物；电极阵列的制作方法采用物理气相沉积法、化学气相沉积法或丝网印刷法；所述场发射电子源电极的宽度为几十微米至几百微米，厚度为几十纳米到几百纳米。

3.根据权利要求1所述的基于接触印刷转移的表面传导场发射电子源的制作方法，其特征在于：所述硅橡胶模板为聚二甲基硅氧烷（PDMS），其单体和交联剂的比例按聚二甲基硅氧烷模板的硬度要求确定，范围为100:1至1:1，所述有机气体是丙酮、异丙醇、甲醇、乙醇、三氯甲烷、四氯甲烷中的一种或一种以上的混合气体。

4.根据权利要求1所述的基于接触印刷转移的表面传导场发射电子源的制作方法，其特征在于：所述场发射电子源材料是有机高分子化合物或无机材料，具体包括Pd、Pt、Au、Al、C、Ni、Mo、ZnO、SnO₂、PdO、In₂O₃和聚吡咯、聚苯硫醚、聚苯胺、聚噻吩、聚酞菁类化合物；所述场发射电子源的厚度为10纳米至500纳米；制作该场发射电子源薄膜的方法采用物理气相沉积法或化学气相沉积法。

5.根据权利要求1所述的基于接触印刷转移的表面传导场发射电子源的制作方法，其特征在于：所述接触印刷的印刷压力为均匀分布作用在硅橡胶模板的压力，大小在1牛到几百牛；接触印刷的时间在几秒到几十分钟之间。

6.一种基于接触印刷转移的表面传导场发射电子源的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的基于接触印刷转移的表面传导场发射电子源的制作方法，其特征在于：所述平面绝缘基板材料为普通玻璃或石英玻璃；所述场发射电子源电极材料为具有导电性的Sn、Zn、In、Sb、Bi、Cd、Pd、Pt、Ag、Cu、Cr金属以及由这些元素组成的合金或氧化物；电极阵列的制作方法采用物理气相沉积法、化学气相沉积法或丝网印刷法；所述场发射电子源电极的宽度为几十微米至几百微米，厚度为几十纳米到几百纳米。

8.根据权利要求6所述的基于接触印刷转移的表面传导场发射电子源的制作方法，其特征在于：所述硅橡胶模板为聚二甲基硅氧烷（PDMS），其单体和交联剂的比例按聚二甲基硅氧烷模板的硬度要求确定，范围为100:1至1:1，所述有机气体是丙酮、异丙醇、甲醇、乙醇、三氯甲烷、四氯甲烷中的一种或一种以上的混合气体。

9.根据权利要求6所述的基于接触印刷转移的表面传导场发射电子源的制作方法，其特征在于：所述场发射电子源材料是有机高分子化合物或无机材料，具体包括Pd、Pt、Au、Al、C、Ni、Mo、ZnO、SnO₂、PdO、In₂O₃和聚吡咯、聚苯硫醚、聚苯胺、聚噻吩、聚酞菁类化合物；所述场发射电子源的厚度为10纳米至500纳米；制作该场发射电子源薄膜的方法采用物理气相沉积法或化学气相沉积法。

10.根据权利要求6所述的基于接触印刷转移的表面传导场发射电子源的制作方法，其特征在于：所述接触印刷的印刷压力为均匀分布作用在硅橡胶模板的压力，大小在1牛到几百牛；接触印刷的时间在几秒到几十分钟之间。