TW201327624A - 奈米碳管發射體之製備方法 - Google Patents

Abstract

一種奈米碳管發射體之製備方法，包括以下步驟：提供一基底，該基底具有一第一表面；提供至少一奈米碳管結構，將該至少一奈米碳管結構設置於所述第一表面，所述奈米碳管結構包括複數個沿同一方向延伸之奈米碳管，該奈米碳管沿基底之第一表面延伸，所述奈米碳管結構在所述奈米碳管延伸之方向上具有相對之第一端及第二端，將第一端固定於第一表面；用一刮壓裝置對所述奈米碳管結構施加壓力之同時，從第一端開始沿著奈米碳管之延伸方向刮動所述奈米碳管結構，使至少一奈米碳管結構之至少第二端遠離所述第一表面，得到至少一奈米碳管發射體。

Description

奈米碳管發射體之製備方法

本發明涉及一種奈米碳管發射體之製備方法。

自九十年代初以來，以奈米碳管為代表之奈米材料以其獨特之結構及性質引起了人們極大之關注。近幾年來，隨著奈米碳管及奈米材料研究之不斷深入，其廣闊之應用前景不斷顯現出來。例如，由於奈米碳管所具有之獨特之電磁學、光學、力學、化學等性能，大量有關其在場發射電子源、感測器、新型光學材料、軟鐵磁材料等領域之應用研究不斷被報導。

就以場發射技術為例，奈米碳管早已以其優良之導電性能，完美之晶格結構，奈米尺度之尖端等特性成為優良之場發射陰極材料，請參見Walt A. de Heer 等人Science 270，1179-1180 (1995), A Carbon Nanotube Field-Emission Electron Source一文。奈米碳管之場發射特性在場發射平面顯示器件、電真空器件、大功率微波器件等領域有著廣闊之應用前景。美國專利第6,232,706號揭示了一利用奈米碳管之場發射元件，該專利所揭示之場發射元件包括一基底，沈積於基板上之催化劑，及從催化劑上長出之一束或多束相互平行且垂直於基底之奈米碳管陣列。由於奈米碳管陣列之表面夾雜少量雜亂分佈之催化劑顆粒及無定形碳等雜質，將導致奈米碳管場發射性能之不穩定及不均勻，影響了奈米碳管陣列之場發射性能，而且製備方法難以實現自動化。

故對於奈米碳管材料之應用來講，不同形態之奈米碳管具有不同應用潛能，如何控制奈米碳管形態顯得非常重要，需要不斷之研究及突破。

有鑒於此，提供一發射性能穩定且製備方法可以實現自動化之奈米碳管發射體之製備方法實為必要。

一種奈米碳管發射體之製備方法，包括以下步驟：提供一基底，該基底具有一第一表面；提供至少一奈米碳管結構，將該至少一奈米碳管結構設置於所述第一表面，所述至少一奈米碳管結構包括複數個沿同一方向延伸之奈米碳管，該奈米碳管沿所述基底之第一表面延伸，所述至少一奈米碳管結構在所述奈米碳管延伸之方向上具有相對之第一端及第二端，將所述第一端固定於所述第一表面；用一刮壓裝置對所述至少一奈米碳管結構施加壓力之同時，從所述第一端開始沿著所述奈米碳管之延伸方向刮動所述至少一奈米碳管結構，使所述至少一奈米碳管結構之至少第二端遠離所述第一表面，得到至少一奈米碳管發射體。

與先前技術相比較，本發明提供之奈米碳管發射體之製備方法中利用一刮壓裝置對奈米碳管結構進行刮壓，可以自動使奈米碳管結構上翹，得到奈米碳管發射體，所製備之奈米碳管發射體之發射性能穩定，而且製備方法簡單，可實現自動化大規模生產。

本發明主要提供一將平行於基底之奈米碳管結構進行刮壓，使該平行於基底之奈米碳管結構上翹，即奈米碳管結構“抬起頭”之方法。該方法首先將奈米碳管結構設置於一基底上，該奈米碳管結構包括複數個沿同一方向延伸之奈米碳管，該奈米碳管沿所述基底之表面延伸，所述奈米碳管結構在奈米碳管延伸方向上具有相對之第一端及第二端，將所述奈米碳管結構之第一端固定；用一刮壓裝置對所述奈米碳管結構施加壓力之同時，從所述第一端開始沿著奈米碳管之延伸方向刮動所述奈米碳管結構，使所述奈米碳管結構之至少第二端遠離基底，也就是奈米碳管結構上翹，即奈米碳管結構“抬起頭”。在上述主要發明構思之基礎上，所述基底主要起支撐作用，當然所述基底也可以隨著上翹之奈米碳管結構應用於不同領域有不同之作用，所述基底可以根據需要選擇柔性/非柔性、透明/非透明、導電/絕緣等不同之材料；在上述之方法中也可以根據需要進一步包括例如沈積電極等步驟。後面之各個具體實施例中主要以奈米碳管結構作為場發射體為例進行說明，當然，並不局限於此。

下面將結合附圖及具體實施例，對本發明提供之奈米碳管發射體之製備方法作進一步之詳細說明。

具體實施例一

請參見圖1，本發明提供一奈米碳管發射體之製備方法，其包括以下步驟：

步驟一、提供一基底10，該基底10具有一第一表面102。

所述基底10之材料為絕緣材料，可選擇矽、石英、玻璃、陶瓷、金剛石等硬性材料或塑膠、樹脂等高分子柔性材料，或者複合材料等，優選地，所述基底10選用不會與奈米碳管黏結之材料。所述第一表面102為一光滑平面。本實施例中，所述基底10之材料為矽，所述基底10為一長方體結構，所述第一表面102為一長方形。

步驟二、提供一奈米碳管結構12，將該奈米碳管結構12設置於所述第一表面102，所述奈米碳管結構12包括複數個沿同一方向延伸之奈米碳管，該奈米碳管沿所述基底10之第一表面102延伸，所述奈米碳管結構12在所述奈米碳管延伸之方向上具有相對之第一端120及第二端，將所述第一端120固定於所述第一表面102。

所述奈米碳管結構12之第一端120固定於基底10之第一表面102之方法：可以用一固定裝置14將奈米碳管結構12之第一端120按壓在所述基底10之第一表面102，所述固定裝置14之材料可以選擇任意非金屬、金屬或合金，該固定裝置14可以為片狀、塊狀金屬或非金屬體，也可以為夾子等夾具，只要能將所述奈米碳管結構12之第一端120固定於所述基底10之第一表面102即可；也可以用膠黏劑或漿料將奈米碳管結構12之第一端120黏在所述基底10之第一表面102。當奈米碳管結構12之第一端120固定在所述基底10之第一表面102時，奈米碳管結構12之其餘部分隨之放置或鋪設於所述基底10之第一表面102。

所述奈米碳管結構12包括複數個均勻分佈且沿同一方向延伸之奈米碳管，奈米碳管之間通過凡得瓦力緊密結合。所述奈米碳管結構12中之奈米碳管包括單壁奈米碳管、雙壁奈米碳管及多壁奈米碳管中之一或複數種。所述單壁奈米碳管之直徑為0.5 奈米~50奈米，所述雙壁奈米碳管之直徑為1.0奈米~50奈米，所述多壁奈米碳管之直徑為1.5奈米~50奈米。奈米碳管結構12還可以為由奈米碳管組成之純結構。該奈米碳管結構12中之奈米碳管沿同一個方向擇優取向排列。所述奈米碳管結構12之厚度為1微米~200微米，優選為10微米~100微米。本實施例中，優選地，所述奈米碳管結構12為一自支撐結構。所述自支撐為奈米碳管結構12不需要大面積之載體支撐，而只要相對兩邊提供支撐力即能整體上懸空而保持自身層狀狀態，即將該奈米碳管結構12置於（或固定於）間隔一固定距離設置之兩個支撐體上時，位於兩個支撐體之間之奈米碳管結構12能夠保持自身層狀狀態。

所述奈米碳管結構12可包括一個奈米碳管膜或複數個平行且無間隙鋪設或/及層疊鋪設之奈米碳管膜，還可以包括至少一奈米碳管線。所述奈米碳管膜為一奈米碳管拉膜或一奈米碳管碾壓膜。所述奈米碳管線為一非扭轉之奈米碳管線或一扭轉之奈米碳管線。

（一）奈米碳管拉膜之製備方法包括以下步驟：

首先，提供一奈米碳管陣列形成於一生長基底，該陣列為超順排之奈米碳管陣列。

該奈米碳管陣列之製備方法採用化學氣相沈積法，其具體步驟包括：（a）提供一平整生長基底，該生長基底可選用P型或N型矽生長基底，或選用形成有氧化層之矽生長基底，本發明實施例優選為採用4英寸之矽生長基底；（b）在生長基底表面均勻形成一催化劑層，該催化劑層材料可選用鐵（Fe）、鈷（Co）、鎳（Ni）或其任意組合之合金之一；（c）將上述形成有催化劑層之生長基底10在700℃~900℃之空氣中退火約30分鐘~90分鐘；（d）將處理過之生長基底置於反應爐中，在保護氣體環境下加熱到500℃~740℃，然後通入碳源氣體反應約5分鐘~30分鐘，生長得到奈米碳管陣列。該奈米碳管陣列為複數個彼此平行且垂直於生長基底生長之奈米碳管形成之純奈米碳管陣列。通過上述控制生長條件，該定向排列之奈米碳管陣列中基本不含有雜質，如無定型碳或殘留之催化劑金屬顆粒等。

其次，採用一拉伸工具從奈米碳管陣列中拉取奈米碳管獲得至少一奈米碳管拉膜，其具體包括以下步驟：（a）從所述超順排奈米碳管陣列中選定一個或具有一定寬度之複數個奈米碳管，優選為採用具有一定寬度之膠帶、鑷子或夾子接觸奈米碳管陣列以選定一個或具有一定寬度之複數個奈米碳管；（b）以一定速度拉伸該選定之奈米碳管，從而形成首尾相連之複數個奈米碳管片段，進而形成一連續之奈米碳管拉膜。該拉取方向沿基本垂直於奈米碳管陣列之生長方向。

在上述拉伸過程中，該複數個奈米碳管片段在拉力作用下沿拉伸方向逐漸脫離生長基底之同時，由於凡得瓦力作用，該選定之複數個奈米碳管片段分別與其他奈米碳管片段首尾相連地連續地被拉出，從而形成一連續、均勻且具有一定寬度之奈米碳管拉膜。

該奈米碳管拉膜之寬度與奈米碳管陣列之尺寸有關，該奈米碳管拉膜之長度不限，可根據實際需求制得。當該奈米碳管陣列之面積為4英寸時，該奈米碳管拉膜之寬度為0.5奈米~10釐米，該奈米碳管拉膜之厚度為0.5奈米~10微米。

該奈米碳管拉膜可作為一奈米碳管結構12使用，也可以將至少兩層奈米碳管拉膜層疊設置或並排設置形成一奈米碳管結構12。請參見圖2，所述奈米碳管結構12為一層奈米碳管拉膜，該奈米碳管拉膜之厚度為1微米。

（二）奈米碳管碾壓膜之製備方法包括以下步驟：

首先，提供一奈米碳管陣列形成於一生長基底，該陣列為定向排列之奈米碳管陣列。

所述奈米碳管陣列優選為一超順排之奈米碳管陣列。所述奈米碳管陣列與上述奈米碳管陣列之製備方法相同。

其次，採用一施壓裝置，擠壓上述奈米碳管陣列獲得一奈米碳管碾壓膜，其具體過程為：

該施壓裝置施加一定之壓力於上述奈米碳管陣列上。在施壓之過程中，奈米碳管陣列在壓力之作用下會與生長基底分離，從而形成由複數個奈米碳管組成之具有自支撐結構之奈米碳管碾壓膜，且所述之複數個奈米碳管基本上與奈米碳管碾壓膜之表面平行。

施壓裝置為一壓頭，壓頭表面光滑，採用滾軸狀壓頭沿某一固定方向碾壓時，可獲得奈米碳管沿該固定方向取向排列之奈米碳管碾壓膜。

可以理解，當採用上述方式擠壓奈米碳管陣列時，奈米碳管會在壓力之作用下傾倒，並與相鄰之奈米碳管通過凡得瓦力相互吸引、連接形成由複數個奈米碳管組成之具有自支撐結構之奈米碳管碾壓膜。

可以理解，該奈米碳管碾壓膜具有一定之厚度，且通過奈米碳管陣列之高度及壓力大小可以控制其厚度。故該奈米碳管碾壓膜可以直接作為一奈米碳管結構12使用。另，可以將至少兩層奈米碳管碾壓膜層疊設置或並排設置形成一奈米碳管結構12。

（三）非扭轉之奈米碳管線為將奈米碳管膜利用有機溶劑處理後獲得。具體過程為：採用一拉伸工具從奈米碳管陣列中拉出一奈米碳管膜，將拉出之奈米碳管膜經一有機溶劑浸潤處理後，在揮發性有機溶劑表面張力之作用下，所述奈米碳管膜收縮成為一非扭轉之奈米碳管線。請參見圖3，該非扭轉之奈米碳管線包括複數個沿奈米碳管線長度方向延伸並首尾相連之奈米碳管。優選地，該非扭轉之奈米碳管線包括複數個奈米碳管片段，該複數個奈米碳管片段之間通過凡得瓦力首尾相連，每一奈米碳管片段包括複數個相互平行並通過凡得瓦力緊密結合之奈米碳管。該奈米碳管片段具有任意之長度、厚度、均勻性及形狀。該非扭轉之奈米碳管線長度不限，直徑為0.5奈米至100微米。

（四）扭轉之奈米碳管線為採用一機械力將所述非扭轉之奈米碳管線沿相反方向扭轉獲得。請參見圖4，該扭轉之奈米碳管線包括複數個繞奈米碳管線軸向螺旋排列之奈米碳管。優選地，該扭轉之奈米碳管線包括複數個奈米碳管片段，該複數個奈米碳管片段之間通過凡得瓦力首尾相連，每一奈米碳管片段包括複數個相互平行並通過凡得瓦力緊密結合之奈米碳管。該扭轉之奈米碳管線長度不限，直徑為0.5奈米至100微米。

可選擇地，將所述奈米碳管結構12設置於所述第一表面102上後，將有機溶劑滴到所述奈米碳管結構12上，再晾乾；或者先在所述第一表面102上滴加有機溶劑，然後馬上將所述奈米碳管結構12設置於所述第一表面102，再晾乾，這些均可以使奈米碳管結構12與所述第一表面102緊密貼合。所述有機溶劑可以為乙醇、甲醇、氯仿或丙醇等。優選地，所述有機溶劑為揮發性之有機溶劑。本實施例中，在奈米碳管結構12形成於基底10之第一表面102上之後，將乙醇滴加到奈米碳管結構12上，晾乾後，使奈米碳管結構12緊密貼合至所述第一表面102。

步驟三、用一刮壓裝置16對所述奈米碳管結構12施加壓力之同時，從所述第一端120開始沿著所述奈米碳管之延伸方向刮動所述奈米碳管結構12，使奈米碳管結構12之至少第二端遠離所述第一表面102，得到一奈米碳管發射體。

所述奈米碳管結構12具有相對之上表面及下表面。刮壓之前，奈米碳管結構12之下表面與所述基底10之第一表面102相接觸，用一刮壓裝置16對奈米碳管結構12施加壓力之同時，並用該刮壓裝置16從奈米碳管結構12之第一端120，沿著奈米碳管結構12中奈米碳管之延伸方向刮所述奈米碳管結構12之上表面，如此處理一次或重複處理多次後，奈米碳管結構12未固定於基底10之第一表面102之第二端離開所述基底10之第一表面102而上翹，致使整個奈米碳管結構12除第一端120固定於第一表面102以外之其餘部分均隨著奈米碳管結構12之第二端上翹，也就是說奈米碳管結構12“抬起頭”。

請參見圖5，奈米碳管結構12“抬起頭”之具體機理為：刮壓裝置16沿著奈米碳管之延伸方向刮壓奈米碳管結構12時，刮壓裝置16對奈米碳管結構12施加一壓力，此時，奈米碳管結構12內部產生一應力以便抵消刮壓裝置16所施加之壓力，當刮壓裝置16離開所述奈米碳管結構12，也就是卸載所述壓力時，所述奈米碳管結構12內部釋放所產生之應力，由於奈米碳管結構12之第一端120被固定於基底10之第一表面102，因此奈米碳管結構12為了釋放所產生之應力而從另一端開始上翹，成為奈米碳管結構12，即奈米碳管結構12“抬起頭”。所述奈米碳管結構12上翹之程度用奈米碳管結構12上翹時之切線與所述基底10之第一表面102之間之夾角衡量，奈米碳管結構12上翹時之切線與所述基底10之第一表面102之間之夾角為大於0度且小於180度，優選地，奈米碳管結構12彎曲時之切線與所述基底10之第一表面102之間之夾角為大於0度且小於等於90度。

所述刮壓裝置16與奈米碳管結構12之間具有橫向摩擦力。所述刮壓裝置16可以為一玻璃棒、一刮板或一壓力裝置等。所述刮壓裝置16在刮壓奈米碳管結構12之上表面時，刮壓裝置16與奈米碳管結構12上表面之接觸部位為一線狀接觸部位或一面狀接觸部位，優選為線狀接觸部位。請參見圖6，所述壓力裝置可以為一個金屬軋輥18，由於所述基底10之第一表面102很光滑，利用所述金屬軋輥18刮壓所述奈米碳管結構12可以使奈米碳管結構12上翹。進一步地，刮壓所述奈米碳管結構12時，也可以採用熱壓裝置進行熱刮壓，所述熱壓裝置包括一施壓裝置及一加熱裝置，所述熱壓裝置可以為一熱壓機或封塑機，另，加熱裝置加熱所述施壓裝置之溫度可以根據實際需要進行選擇。本實施例中，所述刮壓裝置16為一片狀刮板，該片狀刮板與奈米碳管結構12上表面接觸之部位為一線狀接觸部位。

刮壓裝置16在刮壓奈米碳管結構12時所施加之壓力不能太小也不能太大，所施加之壓力太小，奈米碳管結構12不會上翹；所施加之壓力太大，奈米碳管結構12會被壓壞，即奈米碳管結構12之內部結構會遭到破壞，故刮壓裝置16對奈米碳管結構12所施加之壓強為1帕至10⁹帕，優選為10³至10⁷帕。當奈米碳管結構12之厚度為10微米時，刮壓裝置16對奈米碳管結構12所述施加之壓強為0.5×10⁶帕；當奈米碳管結構12之厚度為100微米時，刮壓裝置16對奈米碳管結構12所施加之壓強為10⁷帕。所述刮壓裝置16在進行刮壓之過程中，刮壓裝置16與所述基底10之第一表面102之間之夾角不限，刮壓裝置16與所述基底10之第一表面102之間之夾角在10度至170度之範圍內刮壓所述奈米碳管結構12，均可使奈米碳管結構12上翹，但為了使奈米碳管結構12之上翹程度接近於使奈米碳管結構12與基底10之第一表面102垂直，刮壓裝置16與所述基底10之第一表面102之間之夾角優選為30度至80度。所述刮壓裝置16在刮壓奈米碳管結構12時之刮行速度1mm/s~1m/s，優選為10cm/s~95cm/s。請參見圖7，圖7A為未刮壓之前奈米碳管拉膜之數碼照片，圖7B為刮壓之後奈米碳管拉膜之數碼照片，圖7中之固定裝置14為一膠帶，該奈米碳管拉膜之厚度為20微米至30微米，所述刮壓裝置16對該奈米碳管拉膜施加之壓強為1×10⁶帕至2×10⁶帕，刮壓裝置16與所述基底10之第一表面102之間之夾角為45度，刮壓裝置16在刮壓該奈米碳管拉膜之刮行速度為75cm/s，刮壓裝置16對該奈米碳管拉膜重複刮壓了3次。

進一步，在奈米碳管結構12之第一端120沈積導電陰極，沈積之方法可採用電子束蒸發法、熱蒸發法或濺射法等，所沈積之導電陰極與基底之第一表面102相接觸。本實施方式將採用電子束蒸發法沈積金屬銅作為導電陰極，直至奈米碳管結構12之第一端120完全被銅覆蓋，導電陰極之材料可選用任何金屬或合金。

可以理解，可以先將奈米碳管結構12之第一端120固定於基底10之第一表面102，然後在所述第一端120沈積導電陰極，最後利用刮壓裝置16使奈米碳管結構12上翹；或者先將奈米碳管結構12之第一端120固定於基底10之第一表面102，然後利用刮壓裝置16使奈米碳管結構12上翹，最後在所述第一端120沈積導電陰極。

可以理解，當所述固定裝置14為金屬、合金，所述漿料為導電漿料，所述膠黏劑為導電膠黏劑時，該固定裝置14、導電漿料或導電膠黏劑可以作為導電陰極，那麼，就無需再在奈米碳管結構12之第一端120沈積導電陰極。當所述固定裝置14之材料不能導電，或者所述漿料或膠黏劑不能導電時，就需要在奈米碳管結構12之第一端120沈積導電陰極。

具體實施例二

請參見圖8，本發明具體實施例二進一步提供一種奈米碳管發射體之製備方法，具體包括以下步驟：

步驟一、提供一基底10，該基底10具有一第一表面102。

步驟二、提供複數個奈米碳管結構12，將該複數個奈米碳管結構12間隔設置於所述第一表面102，所述複數個奈米碳管結構12均包括複數個沿同一方向延伸之奈米碳管，該奈米碳管沿所述基底10之第一表面102延伸，所述複數個奈米碳管結構12在所述奈米碳管延伸之方向上均具有相對之第一端120及第二端，將所述第一端120固定於所述第一表面102。

所述複數個奈米碳管結構12可以首尾間隔設置於第一表面102，即複數個奈米碳管結構12中每一奈米碳管結構12之第二端靠近相鄰奈米碳管結構12之第一端120；所述複數個奈米碳管結構12可以並排間隔設置於第一表面102，即複數個奈米碳管結構12中每一奈米碳管結構12之第一端120靠近相鄰奈米碳管結構12之第一端120；所述複數個奈米碳管結構12可以首尾間隔及並排間隔共同設置於第一表面102。本實施例中，所述複數個奈米碳管結構12首尾間隔設置於第一表面102。

步驟三、用一刮壓裝置16對所述複數個奈米碳管結構12施加壓力之同時，從所述第一端120開始沿著所述奈米碳管之延伸方向刮動所述複數個奈米碳管結構12，使複數個奈米碳管結構12之至少第二端遠離所述第一表面102，得到複數個奈米碳管發射體。

具體實施例二與具體實施例一之區別是：具體實施例一中，所述基底10之第一表面102設置一個奈米碳管結構12；具體實施例二中，所述基底10之第一表面102間隔設置複數個奈米碳管結構12。

其餘之步驟、參數等，具體實施例二與具體實施例一相同，這裏不再贅述。

本發明提供之奈米碳管發射體之製備方法具有以下優點：第一、利用一刮壓裝置對奈米碳管結構進行刮壓，可以自動使奈米碳管結構上翹，得到奈米碳管發射體；第二、所製備之奈米碳管發射體之發射性能穩定，而且製備方法簡單，可實現自動化大規模生產。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡習知本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10．．．基底

102．．．第一表面

12．．．奈米碳管結構

120．．．第一端

14．．．固定裝置

16．．．刮壓裝置

18．．．金屬軋輥

I．．．刮壓方向

Ⅱ．．．應力方向

圖1為本發明具體實施例一提供之奈米碳管發射體之製備流程圖。

圖2為本發明具體實施例一提供之奈米碳管發射體所採用之奈米碳管拉膜之掃描電鏡照片。

圖3為本發明具體實施例一提供之奈米碳管發射體所採用之非扭轉之奈米碳管線之掃描電鏡照片。

圖4為本發明具體實施例一提供之奈米碳管發射體所採用之扭轉之奈米碳管線之掃描電鏡照片。

圖5為本發明具體實施例一提供之奈米碳管發射體之製備機理圖。

圖6為本發明具體實施例一提供之奈米碳管發射體之另一製備流程圖。

圖7A為本發明具體實施一提供之奈米碳管發射體所採用之奈米碳管拉膜刮壓之前之數碼照片。

圖7B為本發明具體實施一提供之奈米碳管發射體所採用之奈米碳管拉膜刮壓之後之數碼照片。

圖8為本發明具體實施例二提供之奈米碳管發射體之製備流程圖。

10．．．基底

102．．．第一表面

12．．．奈米碳管結構

120．．．第一端

14．．．固定裝置

16．．．刮壓裝置

I．．．刮壓方向

Claims (17)

1. 一種奈米碳管發射體之製備方法，包括以下步驟：
   提供一基底，該基底具有一第一表面；
   提供至少一奈米碳管結構，將該至少一奈米碳管結構設置於所述第一表面，所述至少一奈米碳管結構包括複數個沿同一方向延伸之奈米碳管，該奈米碳管沿所述基底之第一表面延伸，所述至少一奈米碳管結構在所述奈米碳管延伸之方向上具有相對之第一端及第二端，將所述第一端固定於所述第一表面；及
   用一刮壓裝置對所述至少一奈米碳管結構施加壓力之同時，從所述第一端開始沿著所述奈米碳管之延伸方向刮動所述至少一奈米碳管結構，使所述至少一奈米碳管結構之至少第二端遠離所述第一表面，得到至少一奈米碳管發射體。
2. 如申請專利範圍第1項所述之奈米碳管發射體之製備方法，其中，所述奈米碳管結構之數量為複數個時，該複數個奈米碳管結構間隔設置於所述第一表面。
3. 如申請專利範圍第2項所述之奈米碳管發射體之製備方法，其中，所述複數個奈米碳管結構首尾間隔或者並排間隔設置於所述第一表面。
4. 如申請專利範圍第1項所述之奈米碳管發射體之製備方法，其中，在所述奈米碳管結構之第一端沈積導電陰極，該導電陰極與基底之第一表面相接觸。
5. 如申請專利範圍第4項所述之奈米碳管發射體之製備方法，其中，先將奈米碳管結構之第一端固定於基底之第一表面，然後在所述第一端沈積導電陰極，最後利用刮壓裝置使奈米碳管結構上翹；或者先將奈米碳管結構之第一端固定於基底之第一表面，然後利用刮壓裝置使奈米碳管結構上翹，最後在所述第一端沈積導電陰極。
6. 如申請專利範圍第5項所述之奈米碳管發射體之製備方法，其中，所述奈米碳管結構上翹時之切線與所述基底之第一表面之間之夾角大於0度且小於180度。
7. 如申請專利範圍第1項所述之奈米碳管發射體之製備方法，其中，利用一固定裝置將所述奈米碳管結構之第一端按壓在所述基底之第一表面，該固定裝置為非金屬、金屬或合金。
8. 如申請專利範圍第1項所述之奈米碳管發射體之製備方法，其中，利用漿料或膠黏劑將所述奈米碳管結構之第一端黏在所述基底之第一表面。
9. 如申請專利範圍第7至8項中任一項所述之奈米碳管發射體之製備方法，其中，所述固定裝置為金屬、合金，所述漿料或膠黏劑為導電漿料或導電膠黏劑時，該固定裝置、導電漿料或導電膠黏劑為導電陰極。
10. 如申請專利範圍第1項所述之奈米碳管發射體之製備方法，其中，所述刮壓裝置對所述奈米碳管結構所施加之壓強為1帕至10⁹帕。
11. 如申請專利範圍第1項所述之奈米碳管發射體之製備方法，其中，所述刮壓裝置在進行刮壓所述奈米碳管結構之過程中，該刮壓裝置與所述第一表面之間之夾角為10度至170度。
12. 如申請專利範圍第1項所述之奈米碳管發射體之製備方法，其中，所述刮壓裝置在刮壓奈米碳管結構時之刮行速度為1毫米每秒至1米每秒。
13. 如申請專利範圍第1項所述之奈米碳管發射體之製備方法，其中，所述刮壓裝置為一刮板或一壓力裝置。
14. 如申請專利範圍第1項所述之奈米碳管發射體之製備方法，其中，所述刮壓裝置對所述奈米碳管結構進行熱刮壓。
15. 如申請專利範圍第14項所述之奈米碳管發射體之製備方法，其中，所述刮壓裝置為一熱壓裝置，該熱壓裝置包括一施壓裝置及一加熱裝置。
16. 如申請專利範圍第1項所述之奈米碳管發射體之製備方法，其中，所述奈米碳管結構為一自支撐結構。
17. 如申請專利範圍第1項所述之奈米碳管發射體之製備方法，其中，所述奈米碳管結構包括一奈米碳管拉膜、一奈米碳管碾壓膜或一奈米碳管線，所述奈米碳管碾壓膜為採用一滾軸狀壓頭沿一固定方向碾壓一奈米碳管陣列所得。