CN1988101A - 一种场发射阴极的制备方法 - Google Patents

一种场发射阴极的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1988101A
CN1988101A CNA2005101212501A CN200510121250A CN1988101A CN 1988101 A CN1988101 A CN 1988101A CN A2005101212501 A CNA2005101212501 A CN A2005101212501A CN 200510121250 A CN200510121250 A CN 200510121250A CN 1988101 A CN1988101 A CN 1988101A
Authority
CN
China
Prior art keywords
field
preparation
transmitting cathode
cathode according
deposition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2005101212501A
Other languages
English (en)
Inventor
董才士
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Original Assignee
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd, Hon Hai Precision Industry Co Ltd filed Critical Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Priority to CNA2005101212501A priority Critical patent/CN1988101A/zh
Priority to US11/309,591 priority patent/US20070161313A1/en
Publication of CN1988101A publication Critical patent/CN1988101A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
    • H01J9/022—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes
    • H01J9/025—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes of field emission cathodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2201/00—Electrodes common to discharge tubes
    • H01J2201/30—Cold cathodes
    • H01J2201/304—Field emission cathodes
    • H01J2201/30446—Field emission cathodes characterised by the emitter material
    • H01J2201/30453—Carbon types
    • H01J2201/30469—Carbon nanotubes (CNTs)

Abstract

本发明涉及一种场发射阴极的制备方法，该方法包括下列步骤：提供一基板，在该基板上沉积一金属层；对金属层表面进行氧化处理，形成一具有多个凹槽的金属氧化物层；去除多个凹槽底部的金属氧化物；通过电泳沉积方式在凹槽底部沉积碳纳米管。

Description

一种场发射阴极的制备方法
【技术领域】
本发明涉及一种场发射阴极的制备方法。
【背景技术】
碳纳米管是一种新型碳材料，其具有极其优异的导电性能，且其具有几乎接近理论极限的尖端表面积(尖端表面积越小，其局部电场越集中)，所以，碳纳米管是已知最好的场发射材料，其具有极低场发射电压，可传输极大电流密度，且电流极稳定，因而非常适合做场发射显示器的发射组件。
用于发射组件的碳纳米管，多采用电弧放电法或化学气相沉积法(CVD法)生长的碳纳米管。将碳纳米管应用于场发射显示器的方式有：将含有碳纳米管的导电浆料或者有机粘接剂印刷成图形通过后续处理使得碳纳米管能够从浆料的埋藏中露出头来成为发射体。在此方法中，将含有碳纳米管的导电浆料以厚膜钢板印刷的方式涂覆在导电基板上，碳纳米管在浆料中发生弯曲，相互交织，不易形成垂直于导电基板的碳纳米管，为形成性能良好的发射尖端，需对碳纳米管阵列进行后续处理，即，将一层浆料剥离，从而使碳纳米管从浆料的埋藏中露出头来而成为发射体，但是，剥离此浆料层对碳纳米管损伤很大。
上述方法制备的碳纳米管膜中，碳纳米管基本上趴在导电基板上，相对导电基板垂直的碳纳米管较少。然而，碳纳米管作为场发射体，是从碳纳米管的一端沿轴向发射出电子，所以，碳纳米管趴在导电基板上不利于碳纳米管场发射性能的发挥。
【发明内容】
有鉴于此，提供一种不损伤碳纳米管，使碳纳米管场发射体的端头相对导电基板基本垂直，从而确保碳纳米管场发射性能发挥良好的碳纳米管场发射阴极的制备方法实为必要。
该场发射阴极的制备方法包括下列步骤：提供一基板，在该基板上沉积一金属层；对金属层表面进行氧化处理，形成一具有多个凹槽的金属氧化物层；去除多个凹槽底部的金属氧化物；通过电泳沉积方式在凹槽底部沉积碳纳米管。
和现有技术相比，所述场发射阴极的制备方法制得的碳纳米管场发射体的端头相对基板基本垂直，从而提高了场发射电子的均匀性，即提高了碳纳米管场发射性能。
【附图说明】
图1是本发明场发射阴极制备方法的流程图。
图2是本发明场发射阴极制备方法的流程示意图。
图3(a)至(b)是通过电泳沉积方式在凹槽底部沉积碳纳米管的流程示意图。
【具体实施方式】
请参照图1与图2，本发明场发射阴极的制备方法包括以下步骤：
步骤1，提供一基板110，在该基板110上沉积一金属层130。
基板110可以选用普通玻璃基板或导电基板，例如氧化铟锡(ITO，Indium Tin Oxide)导电玻璃、镀银的玻璃基板，如果选用普通玻璃基板，一般会在基板上沉积一金属层之前先镀一导电层120。在此，可以采用热蒸镀法(Thermal Evaporation)、溅镀法(Sputtering)、热化学气相沉积法(Thermal Chemical VaporDeposition)等方法将金属沉积到基板110上。上述金属层130可为镍、银、铝等金属或其合金，本实施例中用热化学气相沉积法将铝沉积到基板110上。
步骤2，对金属层130表面进行氧化处理，形成一具有多个凹槽134的金属氧化物层132。
由于本实施例中是将铝沉积到基板110上，所以对金属层130表面进行氧化处理实际上就是对铝的阳极氧化，在阳极氧化过程开始时，金属表面生成的Al3+与电解液中生成的含氧阴离子(R2-)发生下列反应：
2Al3++3R2-+2H2O→Al2O3+3H2R
式中，R为负二价的含氧酸根离子或O2-，在Al表面与之生成Al2O3膜；随阳极过程的不断进行，Al3+在电场作用下在Al2O3膜中迁移与膜/电解液界面迁移的R2-物种相互作用，Al2O3膜不断生长。另，对金属层130表面进行氧化处理时，所选用酸的种类及浓度、腐蚀时间、电流密度等反应条件可以控制金属氧化物层132的凹槽134的形貌及深度。金属氧化物层132可以作为场发射阴极的分隔墙(Spacer)。
步骤3，去除多个凹槽底部1341的金属氧化物。
经阳极氧化处理后，产生的金属氧化物层132位于金属层130的上方，再用酸溶液将多个凹槽底部1341的金属氧化物腐蚀掉，以使其下方的金属露出来，在此，可选用草酸。当用酸溶液对凹槽底部1341的金属氧化物进行腐蚀时，凹槽134的侧壁也会被酸溶液腐蚀掉，但凹槽底部1341的金属氧化物层相对凹槽134的侧壁上的金属氧化物较薄，所以，将凹槽底部1341的金属氧化物腐蚀掉并露出金属时，凹槽134的侧壁上与凹槽底部1341的金属氧化物层相同厚度的金属氧化物也会被氧化掉，此时，该多个凹槽134会相应的变大。
步骤4，通过电泳沉积方式在多个凹槽底部1341沉积碳纳米管490。
请参阅图3(a)，先利用电泳沉积方式在凹槽底部1341沉积粘着剂层470，溶液480是掺有硝酸镁[Mg(NO3)2]粒子4701的水溶液，在电极410与导电层130之间加电场在凹槽底部1341沉积一层氢氧化镁[Mg(OH)2]，这是由于Mg(NO3)++2OH-→Mg(OH)2(s)+NO3 -，则沉积的氢氧化镁即为所需的粘着剂。请参阅图3(b)，再通过电泳沉积方式在粘着剂层470上沉积碳纳米管490，溶液580为掺有碳纳米管490的酒精溶液，在电极510与导电层130之间加电场在粘着剂层470上沉积碳纳米管490，在此，可通过改变电泳沉积方式中的参数来控制所要沉积碳纳米管490的厚度，如电压，溶液浓度等。然后，对基板110进行热处理，在100摄氏度～200摄氏度的条件下进行烧结，使碳纳米管490与粘着剂层470更为紧密的粘合。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化。所以，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种场发射阴极的制备方法，包括下列步骤：提供一基板，在该基板上沉积一金属层；对金属层表面进行氧化处理，形成一具有多个凹槽的金属氧化物层；去除多个凹槽底部的金属氧化物；通过电泳沉积方式在凹槽底部沉积碳纳米管。
2.根据权利要求1所述的场发射阴极的制备方法，其特征在于：所述基板为导电基板。
3.根据权利要求1所述的场发射阴极的制备方法，其特征在于：所述金属层中所含金属为铝。
4.根据权利要求1所述的场发射阴极的制备方法，其特征在于：所述在基板上沉积金属层是用热蒸镀方式或热化学气相沉积方式。
5.根据权利要求1所述的场发射阴极的制备方法，其特征在于：所述氧化处理是用阳极氧化方式。
6.根据权利要求1所述的场发射阴极的制备方法，其特征在于：所述去除多个凹槽底部的金属氧化物是用酸溶液将其去除。
7.根据权利要求1所述的场发射阴极的制备方法，其特征在于：在沉积碳纳米管之前通过电泳沉积方式在凹槽底部沉积一粘着剂层。
8.根据权利要求7所述的场发射阴极的制备方法，其特征在于：所述粘着剂层为氢氧化镁。
9.根据权利要求7所述的场发射阴极的制备方法，其特征在于：所述碳纳米管是沉积在粘着剂层上。
10.根据权利要求7所述的场发射阴极的制备方法，其特征在于：在沉积碳纳米管之前进一步包括对基板进行热处理的步骤。
CNA2005101212501A 2005-12-23 2005-12-23 一种场发射阴极的制备方法 Pending CN1988101A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2005101212501A CN1988101A (zh) 2005-12-23 2005-12-23 一种场发射阴极的制备方法
US11/309,591 US20070161313A1 (en) 2005-12-23 2006-08-28 Method for manufacturing field emission cathode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2005101212501A CN1988101A (zh) 2005-12-23 2005-12-23 一种场发射阴极的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1988101A true CN1988101A (zh) 2007-06-27

Family

ID=38184842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2005101212501A Pending CN1988101A (zh) 2005-12-23 2005-12-23 一种场发射阴极的制备方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20070161313A1 (zh)
CN (1) CN1988101A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101471210B (zh) * 2007-12-29 2010-11-10 清华大学 热电子源
CN112053925A (zh) * 2020-10-09 2020-12-08 深圳先进技术研究院 场发射阴极及其制备方法
CN113517164A (zh) * 2021-03-08 2021-10-19 中国科学院深圳先进技术研究院 碳纳米管阴极的制作方法、碳纳米管阴极及电子设备
WO2022188003A1 (zh) * 2021-03-08 2022-09-15 中国科学院深圳先进技术研究院 碳纳米管阴极的制作方法、碳纳米管阴极及电子设备

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101019576B1 (ko) * 2008-11-14 2011-03-08 포항공과대학교 산학협력단 산화 알루미늄 다공층을 갖는 습도 센서 및 이의 제조 방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2400411A1 (en) * 2000-02-16 2001-08-23 Fullerene International Corporation Diamond/carbon nanotube structures for efficient electron field emission
US6902658B2 (en) * 2001-12-18 2005-06-07 Motorola, Inc. FED cathode structure using electrophoretic deposition and method of fabrication
US6946597B2 (en) * 2002-06-22 2005-09-20 Nanosular, Inc. Photovoltaic devices fabricated by growth from porous template
US7112472B2 (en) * 2003-06-25 2006-09-26 Intel Corporation Methods of fabricating a composite carbon nanotube thermal interface device
US7628974B2 (en) * 2003-10-22 2009-12-08 International Business Machines Corporation Control of carbon nanotube diameter using CVD or PECVD growth
US7470353B2 (en) * 2004-08-30 2008-12-30 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Method of manufacturing field emitter electrode using self-assembling carbon nanotubes and field emitter electrode manufactured thereby
US7485024B2 (en) * 2005-10-12 2009-02-03 Chunghwa Picture Tubes, Ltd. Fabricating method of field emission triodes

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101471210B (zh) * 2007-12-29 2010-11-10 清华大学 热电子源
CN112053925A (zh) * 2020-10-09 2020-12-08 深圳先进技术研究院 场发射阴极及其制备方法
CN113517164A (zh) * 2021-03-08 2021-10-19 中国科学院深圳先进技术研究院 碳纳米管阴极的制作方法、碳纳米管阴极及电子设备
WO2022188003A1 (zh) * 2021-03-08 2022-09-15 中国科学院深圳先进技术研究院 碳纳米管阴极的制作方法、碳纳米管阴极及电子设备
CN113517164B (zh) * 2021-03-08 2024-03-29 中国科学院深圳先进技术研究院 碳纳米管阴极的制作方法、碳纳米管阴极及电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
US20070161313A1 (en) 2007-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4221389B2 (ja) カーボンナノチューブのセルフアセンブリングを利用した電界放出エミッタ電極の製造方法及びこれにより製造された電界放出エミッタ電極
US7070472B2 (en) Field emission display and methods of forming a field emission display
US20030042834A1 (en) Field emission display and methods of forming a field emission display
CN103456581B (zh) 碳纳米管场发射阴极及其制备方法
US10808330B2 (en) Process for metallizing a component
JP2001283716A (ja) 電界放出型冷陰極、その製造方法及び真空マイクロ装置
CN1988101A (zh) 一种场发射阴极的制备方法
CN109534460B (zh) 一种钛电极及其制备方法与应用
JP2001048511A (ja) カーボンナノチューブ薄膜の製造方法、該カーボンナノチューブ薄膜を用いた電子放出素子と表示装置
NO335744B1 (no) Elektrode kjennetegnet ved et svært adhesivt katalytisk lag på overflaten
US8593049B2 (en) Field electron emitter, field electron emission device including the same, and method of manufacturing the field electron emitter
KR20120034067A (ko) 전해용 전극을 재활성화하는 방법
US5556530A (en) Flat panel display having improved electrode array
CN1988100B (zh) 一种场发射阴极的制备方法
CN101150028A (zh) 一种大面积电子场致发射纳米结构阵列及其制备方法
JP2001104771A (ja) 薄膜および薄膜の製造方法
JP2000251614A (ja) 電界放出素子及びその製造方法
CN1876898A (zh) 一种批次电泳沉积碳纳米管的电子发射源制作方法
CN100530493C (zh) 一种增加电泳沉积电子发射源寿命及附着力的方法
CN115332552B (zh) 一种用于燃料电池钛极板的导电预涂层及其制备方法
CN1834305A (zh) 改善以电泳沉积制作纳米碳管电子发射源均匀性的方法
KR100513494B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 형성방법
CN114538413A (zh) 一种大面积纳米线阵列膜及其制备方法
CN100437881C (zh) 改善场发射显示器的纳米碳管电子发射源性能的方法
JP2006269109A (ja) 導電回路とその形成方法および電子ディスプレイ装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication