TW201530597A - 電子發射裝置、其製備方法及顯示器 - Google Patents
電子發射裝置、其製備方法及顯示器 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201530597A TW201530597A TW103106195A TW103106195A TW201530597A TW 201530597 A TW201530597 A TW 201530597A TW 103106195 A TW103106195 A TW 103106195A TW 103106195 A TW103106195 A TW 103106195A TW 201530597 A TW201530597 A TW 201530597A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- carbon nanotube
- layer
- electron
- strip
- electrode
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 58
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 327
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims abstract description 300
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims abstract description 300
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 102
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 66
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 386
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 47
- 239000002238 carbon nanotube film Substances 0.000 claims description 45
- 229910021392 nanocarbon Inorganic materials 0.000 claims description 43
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 13
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 claims description 10
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 10
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 7
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 7
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 7
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 claims description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 4
- 238000010329 laser etching Methods 0.000 claims description 3
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 claims description 3
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 claims description 3
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 claims description 2
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 abstract 2
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 description 19
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 13
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 4
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 4
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical compound CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 2
- UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N benzocyclobutene Chemical compound C1=CC=C2CCC2=C1 UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- WXANAQMHYPHTGY-UHFFFAOYSA-N cerium;ethyne Chemical compound [Ce].[C-]#[C] WXANAQMHYPHTGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N germanium dioxide Chemical compound O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N (fluoren-9-ylideneamino) n-naphthalen-1-ylcarbamate Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2C1=NOC(=O)NC1=CC=CC2=CC=CC=C12 PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010909 chemical acidification Methods 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N chloromethane Chemical compound ClC NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 239000002079 double walled nanotube Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000004924 electrostatic deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 229940119177 germanium dioxide Drugs 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 1
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- QENHCSSJTJWZAL-UHFFFAOYSA-N magnesium sulfide Chemical compound [Mg+2].[S-2] QENHCSSJTJWZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNHVEGMHOXTHMW-UHFFFAOYSA-N magnesium;zinc;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Mg+2].[Zn+2] PNHVEGMHOXTHMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002109 single walled nanotube Substances 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 238000004729 solvothermal method Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
- H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
- H01J29/10—Screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored
- H01J29/18—Luminescent screens
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/30—Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
- H01J1/308—Semiconductor cathodes, e.g. cathodes with PN junction layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/30—Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
- H01J1/312—Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode having an electric field perpendicular to the surface, e.g. tunnel-effect cathodes of metal-insulator-metal [MIM] type
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
- H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
- H01J31/10—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
- H01J31/12—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
- H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
- H01J31/10—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
- H01J31/12—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
- H01J31/123—Flat display tubes
- H01J31/125—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection
- H01J31/127—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection using large area or array sources, i.e. essentially a source for each pixel group
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- H01J2201/30461—Graphite
-
- 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)
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2201/00—Electrodes common to discharge tubes
- H01J2201/30—Cold cathodes
- H01J2201/312—Cold cathodes having an electric field perpendicular to the surface thereof
- H01J2201/3125—Metal-insulator-Metal [MIM] emission type cathodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2329/00—Electron emission display panels, e.g. field emission display panels
- H01J2329/02—Electrodes other than control electrodes
- H01J2329/04—Cathode electrodes
- H01J2329/0407—Field emission cathodes
- H01J2329/0439—Field emission cathodes characterised by the emitter material
- H01J2329/0444—Carbon types
- H01J2329/0449—Graphite
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2329/00—Electron emission display panels, e.g. field emission display panels
- H01J2329/02—Electrodes other than control electrodes
- H01J2329/04—Cathode electrodes
- H01J2329/0407—Field emission cathodes
- H01J2329/0439—Field emission cathodes characterised by the emitter material
- H01J2329/0444—Carbon types
- H01J2329/0455—Carbon nanotubes (CNTs)
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2329/00—Electron emission display panels, e.g. field emission display panels
- H01J2329/02—Electrodes other than control electrodes
- H01J2329/04—Cathode electrodes
- H01J2329/0478—Semiconductor cathodes, e.g. having PN junction layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2329/00—Electron emission display panels, e.g. field emission display panels
- H01J2329/02—Electrodes other than control electrodes
- H01J2329/04—Cathode electrodes
- H01J2329/0481—Cold cathodes having an electric field perpendicular to the surface thereof
- H01J2329/0484—Metal-Insulator-Metal [MIM] emission type cathodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Abstract
本發明涉及一種電子發射裝置,其包括複數條形第一電極及複數條形第二電極交叉且間隔設置,所述複數條形第一電極相互間隔並沿一第一方向延伸,所述複數條形第二電極相互間隔並沿一第二方向延伸,位於交叉位置處的條形第一電極與條形第二電極之間設置一絕緣層,所述條形第一電極為一奈米碳管複合結構,所述奈米碳管複合結構包括一奈米碳管層及一半導體層複合層疊設置,所述半導體層設置於所述奈米碳管層與所述絕緣層之間。本發明涉及一種電子發射裝置的製備方法及採用上述電子發射裝置的顯示器。
Description
本發明涉及一種電子發射裝置、其製備方法及顯示器。
電子發射顯示裝置在各種真空電子學器件和設備中係不可缺少的部份。在顯示技術領域,電子發射顯示裝置因其具有高亮度、高效率、大視角,功耗小及體積小等優點,可廣泛應用於汽車、家用視聽電器、工業儀器等領域。
通常,電子發射顯示裝置中採用的電子發射源有兩種類型:熱陰極電子發射源和冷陰極電子發射源。冷陰極電子發射源包括表面傳導型電子發射源、場致電子發射源、金屬-絕緣層-金屬(MIM)型電子發射源等。
在MIM型電子發射源的基礎上,人們又發展了金屬-絕緣層-半導體層-金屬(MISM)型電子發射源。MISM型電子發射源的工作原理與MIM型電子發射源不相同,所述MIM型電子發射源的電子加速係在絕緣層中進行的,而MISM型電子發射源的電子加速係在半導體層中完成的。
MISM型電子發射源由於電子需要具有足夠的平均動能才有可能穿過上電極而逸出至真空,而先前技術中的MISM型電子發射源中由於電子從半導體層進入上電極時需要克服的勢壘往往比電子的平均動能高,因而造成電子發射率低。
有鑒於此,提供一種具有較高電子發射率的電子發射裝置及顯示器實為必要。
一種電子發射裝置,其包括複數條形第一電極及複數條形第二電極交叉且間隔設置,所述複數條形第一電極相互間隔並沿一第一方向延伸,所述複數條形第二電極相互間隔並沿一第二方向延伸,位於交叉位置處的條形第一電極與條形第二電極之間設置一絕緣層,所述條形第一電極為一奈米碳管複合結構,所述奈米碳管複合結構包括一奈米碳管層及一半導體層複合層疊設置,所述半導體層設置於所述奈米碳管層與所述絕緣層之間。
一種電子發射裝置的製備方法,其包括以下步驟:提供一基板,在所述基板的表面設置沿一第一方向形成複數相互間隔的條形電極層;在所述複數條形電極層遠離所述基板的表面形成一連續的絕緣層;提供一奈米碳管層,所述奈米碳管層具有一第一表面和與所述第一表面相對的一第二表面,且以奈米碳管層為基底,在所述奈米碳管層的第二表面形成一半導體層得到一奈米碳管複合結構;將所述奈米碳管複合結構設置於所述絕緣層遠離所述條形電極層的表面,使得所述半導體層與所述絕緣層接觸設置;及,對所述奈米碳管複合結構進行圖案化,沿一第二方向形成複數相互間隔的條形第一電極,該第一方向與第二方向相互垂直。
一種電子發射顯示器,其包括:一基板,一設置於基板表面的電子發射裝置,一陽極結構,所述陽極結構包括一陽極及一螢光粉層,所述電子發射裝置與所述螢光粉層相對且間隔設置,其中,所述電子發射裝置為採用上述電子發射裝置。
與先前技術相比較,所述半導體層包覆所述複數奈米碳管的部份表面,述半導體層與複數奈米碳管通過凡得瓦力緊密連接,因而所述半導體層可快速的將電子加速,並傳導至奈米碳管層,從而提高了所述電子發射裝置的電子出射率;該製備方法中,由於該半導體層通過沈積的方法直接設置於所述奈米碳管層的第二表面,因而該半導體層可緊密的依附於所述奈米碳管層,並且得到的半導體層具有良好的結晶態,從而使得所述電子能夠被所述半導體層迅速加速,提高了電子的出射率。
圖1係本發明第一實施例提供的電子發射源的剖視圖。
圖2係本發明奈米碳管膜的掃描電鏡照片。
圖3係本發明複數層交叉設置的奈米碳管膜的掃描電鏡照片。
圖4係本發明非扭轉的奈米碳管線的掃描電鏡照片。
圖5係本發明扭轉的奈米碳管線的掃描電鏡照片。
圖6係本發明第一實施例提供的電子發射源的製備方法流程圖。
圖7為本發明第二實施例提供的電子發射源的剖視圖。
圖8為本發明第三實施例提供的電子發射裝置的剖視圖。
圖9係本發明第三實施例提供的電子發射裝置的俯視示意圖。
圖10係圖9中電子發射單元沿A-A’線的剖視圖。
圖11係本發明第四實施例提供的電子發射顯示器的剖視圖。
圖12為圖11所述電子發射顯示器的電子發射顯示效果圖。
圖13為本發明第五實施例提供的電子發射裝置的俯視示意圖。
圖14為圖13所述電子發射裝置沿B-B’線的剖視圖。
圖15為本發明第五實施例提供的電子發射顯示器的剖視圖。
以下將結合附圖詳細說明本發明實施例的電子發射源、電子發射裝置及顯示器。
請參閱圖1,本發明第一實施例提供一種電子發射源10,其包括:一第一電極100,一絕緣層103,及一第二電極104。所述絕緣層103層疊設置在所述第一電極100和第二電極104之間。所述第一電極100為所述電子發射源10的電子發射端。
進一步,所述電子發射源10可設置於一基板105的表面,且所述第二電極104設置於所述基板105的表面。所述基板105用於支撐所述電子發射源10。所述基板105的材料可選擇為玻璃、石英、陶瓷、金剛石、矽片等硬性材料或塑膠、樹脂等柔性材料。本實施例中,所述基板105的材料為二氧化矽。
所述絕緣層103設置於所述第二電極104的表面,所述第一電極100設置於所述絕緣層103遠離所述第二電極104的表面。即,所述絕緣層103設置於所述第一電極100與第二電極104之間。
所述第一電極100為一奈米碳管複合結構。所述奈米碳管複合結構包括一奈米碳管層101及一半導體層102複合層疊設置。進一步,所述奈米碳管層101包括複數奈米碳管,所述半導體層102包覆所述複數奈米碳管的部份表面。所述奈米碳管層101中的奈米碳管部份暴露。所述奈米碳管層101具有一第一表面1011及與所述第一表面1011相對的一第二表面1013。所述半導體層102設置於所述奈米碳管層101的第二表面1013。即,所述第二表面1013被所述半導體層102覆蓋,而所述第一表面1011未被所述半導體層102覆蓋,位於所述奈米碳管層101第一表面1011的奈米碳管暴露出來。所述半導體層102設置於所述奈米碳管層101及所述絕緣層103之間。所述第一表面1011作為所述電子發射源10電子出射的表面。具體的,所述半導體層102與靠近第二表面1013的複數奈米碳管通過凡得瓦力緊密連接,此時,所述半導體層102具有良好的結晶性。所述奈米碳管複合結構在厚度方向上具有複數通孔1002,所述通孔1002由包覆於相鄰的奈米碳管表面的半導體層102圍成。可以理解,該複數通孔1002有利於電子的出射,從而提高所述電子發射源10的電子出射率。
所述絕緣層103起到使所述奈米碳管複合結構與所述第二電極104相互絕緣的作用。所述半導體層102起到加速電子的作用,從而使得電子具有足夠的速度和能量而從奈米碳管複合結構的表面逸出。當電子加速至所述半導體層102與所述奈米碳管層101之間的表面時,由於奈米碳管的逸出功較小,因而電子能較容易通過所述奈米碳管層101中的奈米碳管而逸出至真空空間。
所述奈米碳管層101為由複數奈米碳管組成的整體結構。所述奈米碳管層101中的奈米碳管可以為單壁奈米碳管、雙壁奈米碳管或多壁奈米碳管中的一種或複數種,其長度和直徑可以根據需要選擇。所述奈米碳管層101為一自支撐結構。所述自支撐係指奈米碳管層101不需要大面積的載體支撐,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,即將該奈米碳管層101置於(或固定於)間隔一定距離設置的兩個支撐體上時,位於兩個支撐體之間的奈米碳管層101能夠懸空保持自身層狀狀態。所述奈米碳管層101中的奈米碳管通過凡得瓦力相互連接,相互接觸形成自支撐結構。所述奈米碳管層101中複數奈米碳管相互連接形成一網路結構。
所述奈米碳管層101具有複數微孔,該複數微孔從所述奈米碳管層101的厚度方向貫穿所述奈米碳管層101。所述微孔可為複數相鄰的奈米碳管圍成的空隙或者沿奈米碳管軸向延伸方向延伸呈條形的相鄰奈米碳管之間的間隙。可以理解,所述半導體層102滲透到所述奈米碳管層101的第二表面1013的複數微孔內與所述奈米碳管層101複合,所述微孔包覆所述半導體層102後即為所述奈米碳管複合結構的通孔1002。所述微孔為空隙時其孔徑(平均孔徑)範圍為10奈米~300微米,所述微孔為空隙時其寬度(平均寬度)範圍為10奈米~300微米。以下稱為“所述微孔的尺寸”係指空隙或間隙寬度的尺寸範圍。所述奈米碳管層101中所述空隙和間隙可以同時存在並且兩者尺寸可以在上述尺寸範圍內不同。所述微孔的尺寸為10奈米~300微米,比如10奈米、1微米、10微米、100微米或200微米等。本實施例中,所述複數微孔在所述奈米碳管層101中均勻分佈。
所述奈米碳管層101具有如前所述的微孔的圖形效果的前提下,所述奈米碳管層101中的複數奈米碳管的排列方向(軸向延伸方向)可以係無序、無規則,比如過濾形成的奈米碳管過濾膜,或者奈米碳管之間相互纏繞形成的奈米碳管絮狀膜等。所述奈米碳管層101中複數奈米碳管的排列方式也可以係有序的、有規則的。例如,所述碳奈米層中複數奈米碳管層101中複數奈米碳管的軸向均相互平行且基本沿同一方向延伸;或者,所述奈米碳管層101中複數奈米碳管的軸向可有規律性地基本沿兩個以上方向延伸。為了容易獲得較好的圖形效果或者從透光性等角度考慮,本實施例中優選的,所述奈米碳管層101中複數奈米碳管沿著基本平行於奈米碳管層101表面的方向延伸。
所述奈米碳管層101可以係由複數奈米碳管組成的純奈米碳管結構。即,所述奈米碳管層101在整個形成過程中無需任何化學修飾或酸化處理,不含有任何羧基等官能團修飾。具體地,所述奈米碳管層101可以包括奈米碳管膜、奈米碳管線或上述兩者任意的組合。具體地,所述奈米碳管層101可以為一單層奈米碳管膜或複數層疊設置的奈米碳管膜。所述奈米碳管層101可包括複數平行設置的奈米碳管線、複數交叉設置的奈米碳管線或複數奈米碳管線任意排列組成的網狀結構。所述奈米碳管層101可以為至少一層奈米碳管膜和設置在該奈米碳管膜表面的奈米碳管線的組合結構。
請參閱圖2,當所述奈米碳管層101為一單層奈米碳管膜時,所述奈米碳管膜中相鄰的奈米碳管之間存在空隙或間隙從而構成微孔。請參閱圖3,當所述奈米碳管層101包括層疊設置的複數層奈米碳管膜時,相鄰兩層奈米碳管膜中的奈米碳管的延伸方向形成一交叉角度α,且α大於等於0度小於等於90度(0°≦α≦90°)。當相鄰兩層奈米碳管膜中的奈米碳管的延伸方向形成的交叉角度α為0度時,每一層奈米碳管膜中沿奈米碳管軸向延伸方向延伸呈條形的相鄰奈米碳管之間存在間隙。相鄰兩層奈米碳管膜中的所述間隙可以重疊或不重疊從而構成微孔。所述微孔為間隙時其寬度(平均寬度)範圍為10奈米~300微米。當相鄰兩層奈米碳管膜中的奈米碳管的延伸方向形成的交叉角度α大於0度小於等於90度(0°<α≦90°)時,每一層奈米碳管膜中複數相鄰的奈米碳管圍成空隙。相鄰兩層奈米碳管膜中的所述空隙可以重疊或不重疊從而構成微孔。當所述奈米碳管層101為複數層疊設置的奈米碳管膜時,奈米碳管膜的層數不宜太多,優選地,為2層~10層。
當所述奈米碳管層101為複數平行設置的奈米碳管線時,相鄰兩個奈米碳管線之間的空間構成所述奈米碳管層101的微孔。相鄰兩個奈米碳管線之間的間隙長度可以等於奈米碳管線的長度。通過控制奈米碳管膜的層數或奈米碳管長線之間的距離,可以控制奈米碳管層101中微孔的尺寸。當所述奈米碳管層101為複數交叉設置的奈米碳管線時,相互交叉的奈米碳管線之間存在空隙從而構成微孔。當所述奈米碳管層101為複數奈米碳管線任意排列組成的網狀結構時,奈米碳管線之間存在微孔或間隙從而構成微孔空隙。
當奈米碳管層101為至少一層奈米碳管膜和設置在該奈米碳管膜表面的奈米碳管線的組合結構時,奈米碳管與奈米碳管之間存在微孔或間隙從而構成空隙。可以理解,奈米碳管線和奈米碳管膜以任意角度交叉設置。
所述奈米碳管膜及奈米碳管線係由若干奈米碳管組成的自支撐結構。所述自支撐主要通過奈米碳管膜(或奈米碳管線)中複數奈米碳管之間通過凡得瓦力相連而實現。所述若干奈米碳管為沿同一方向擇優取向延伸。所述擇優取向係指在奈米碳管膜中大多數奈米碳管的整體延伸方向基本朝同一方向。而且,所述大多數奈米碳管的整體延伸方向基本平行於奈米碳管膜的表面。
所述奈米碳管膜包括複數連續且定向延伸的奈米碳管片段。該複數奈米碳管片段通過凡得瓦力首尾相連。每一奈米碳管片段包括複數相互平行的奈米碳管,該複數相互平行的奈米碳管通過凡得瓦力緊密結合。該奈米碳管片段具有任意的長度、厚度、均勻性及形狀。所述奈米碳管膜可通過從一奈米碳管陣列中選定部份奈米碳管後直接拉取獲得。所述奈米碳管膜的厚度為10奈米~100微米,寬度與拉取出該奈米碳管膜的奈米碳管陣列的尺寸有關,長度不限。優選地,所述奈米碳管膜的厚度為100奈米~10微米。該奈米碳管膜中的奈米碳管沿同一方向擇優取向延伸。所述奈米碳管膜及其製備方法具體請參見申請人於2007年2月12日申請的,於2010年7月11日公告的第I327177號台灣公告專利“奈米碳管膜結構及其製備方法”。為節省篇幅,僅引用於此,但上述申請所有技術揭露也應視為本發明申請技術揭露的一部份。
所述奈米碳管線可以為非扭轉的奈米碳管線或扭轉的奈米碳管線。所述非扭轉的奈米碳管線與扭轉的奈米碳管線均為自支撐結構。具體地,請參閱圖4,該非扭轉的奈米碳管線包括複數沿平行於該非扭轉的奈米碳管線長度方向延伸的奈米碳管。具體地,該非扭轉的奈米碳管線包括複數奈米碳管片段,該複數奈米碳管片段通過凡得瓦力首尾相連,每一奈米碳管片段包括複數相互平行並通過凡得瓦力緊密結合的奈米碳管。該奈米碳管片段具有任意的長度、厚度、均勻性及形狀。該非扭轉的奈米碳管線長度不限,直徑為0.5奈米~100微米。非扭轉的奈米碳管線為將所述奈米碳管膜通過有機溶劑處理得到。具體地,將有機溶劑浸潤所述奈米碳管膜的整個表面,在揮發性有機溶劑揮發時產生的表面張力的作用下,奈米碳管膜中的相互平行的複數奈米碳管通過凡得瓦力緊密結合,從而使奈米碳管膜收縮為一非扭轉的奈米碳管線。該有機溶劑為揮發性有機溶劑,如乙醇、甲醇、丙酮、二氯乙烷或氯仿,本實施例中採用乙醇。通過有機溶劑處理的非扭轉的奈米碳管線與未經有機溶劑處理的奈米碳管膜相比,比表面積減小,黏性降低。
所述扭轉的奈米碳管線為採用一機械力將所述奈米碳管膜兩端沿相反方向扭轉獲得。請參閱圖5,該扭轉的奈米碳管線包括複數繞該扭轉的奈米碳管線軸向螺旋延伸的奈米碳管。具體地,該扭轉的奈米碳管線包括複數奈米碳管片段,該複數奈米碳管片段通過凡得瓦力首尾相連,每一奈米碳管片段包括複數相互平行並通過凡得瓦力緊密結合的奈米碳管。該奈米碳管片段具有任意的長度、厚度、均勻性及形狀。該扭轉的奈米碳管線長度不限,直徑為0.5奈米~100微米。進一步地,可採用一揮發性有機溶劑處理該扭轉的奈米碳管線。在揮發性有機溶劑揮發時產生的表面張力的作用下,處理後的扭轉的奈米碳管線中相鄰的奈米碳管通過凡得瓦力緊密結合,使扭轉的奈米碳管線的比表面積減小,密度及強度增大。
所述奈米碳管線及其製備方法請參見申請人於2002年11月5日申請的,於2008年11月21日公告的第I303239號台灣公告專利“一種奈米碳管繩及其製造方法”,申請人:鴻海精密工業股份有限公司,及於2005年12月16日申請的,於2009年7月21日公告的第I312337號台灣公告專利“奈米碳管絲及其製作方法”,申請人:鴻海精密工業股份有限公司。
本實施例中,所述奈米碳管層101由複數奈米碳管組成,具體的所述奈米碳管層101為兩層交叉設置的奈米碳管拉膜,所述奈米碳管拉膜為從奈米碳管陣列拉取得到,所述奈米碳管拉膜的厚度為5奈米~50奈米。
所述半導體層102僅複合於所述奈米碳管層101的第二表面,並與第二表面1013的複數奈米碳管通過凡得瓦力緊密結合。所述半導體層102與所述奈米碳管層101為一一體結構。所述一體結構係指所述半導體層102包覆所述奈米碳管層101中的複數奈米碳管的部份表面而與所述複數奈米碳管緊密結合以形成一整體結構。
所述半導體層102的材料可為半導體體材料,如硫化鋅,氧化鋅,氧化鎂鋅,硫化鎂,硫化鎘,硒化鎘,或硒化鋅等。所述半導體層102的厚度為3奈米~100奈米。本實施例中,所述半導體層102的材料為硫化鋅,厚度為50奈米。
所述絕緣層103的材料為氧化鋁、氮化矽、氧化矽、氧化鉭等硬性材料或苯並環丁烯(BCB)、聚酯或丙烯酸樹脂等柔性材料。該絕緣層103的厚度為50奈米~100微米。本實施例中,所述絕緣層103的材料為氧化鉭,厚度為100奈米。
所述第二電極104為一導電金屬薄膜。所述第二電極104的材料為銅、銀、鐵、鈷、鎳、鉻、鉬、鎢、鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鋁、鎂或金屬合金。所述第二電極104的厚度為10奈米~100微米,優選為10奈米~50奈米。本實施例中,所述第二電極104為鉬金屬薄膜,厚度為100奈米。可以理解,所述第二電極104的材料還可為奈米碳管或石墨烯。
該電子發射源10在交流驅動模式下工作,其工作原理為:負半周時,第二電極104的電勢較高,所述奈米碳管層101中的電子注入到半導體層102,並在所述半導體層102與絕緣層103相接觸的表面而形成介面態;正半周時,由於奈米碳管層101的電勢較高,該存儲在介面態上的電子被拉至半導體層102,所述半導體層102對電子進行加速,由於所述半導體層102與所述奈米碳管層101形成一複合結構,所述半導體層102與所述奈米碳管層101緊密結合,因而所述半導體層102中的一部份能量高的電子可迅速穿過奈米碳管層101逸出而成為發射電子。
請參閱圖6,本發明第一實施例提供一種電子發射源10的製備方法,該製備方法如下:
S11,提供一基板105,在所述基板105的表面設置一第二電極104;
S12,在所述第二電極104遠離所述基板105的表面設置一絕緣層103;
S13,提供一奈米碳管層101,所述奈米碳管層101具有一第一表面1011和與所述第一表面1011相對的一第二表面1013,且以所述奈米碳管層101作為基底,在所述奈米碳管層101的第二表面1013形成一半導體層102得到一奈米碳管複合結構;及
S14,將所述奈米碳管複合結構設置於所述絕緣層103遠離所述第二電極104的表面,使得所述半導體層102與所述絕緣層103接觸設置。
在步驟S11中,所述基板105的形狀不限,優選地,所述基板105為一長條狀長方體。基板105的材料為玻璃、陶瓷、二氧化矽等絕緣材料。本實施例中,所述基板105為一二氧化矽基板。
所述第二電極104的製備方法可為磁控濺射法、氣相沈積法、或原子層沈積法等方法。本實施例中,採用氣相沈積法形成鉬金屬膜作為第二電極104,所述第二電極104的厚度為100奈米。
在步驟S12中,所述絕緣層103的製備方法可為磁控濺射法、氣相沈積法、或原子層沈積法等方法。本實施例中,採用原子層沈積法形成氧化鉭作為絕緣層103,所述絕緣層103的厚度為100奈米。
在步驟S13中,所述奈米碳管層101可為奈米碳管線、奈米碳管膜或者兩者結合。所述奈米碳管層101中的複數奈米碳管形成一網狀結構。所述奈米碳管層101具有複數均勻分佈的微孔。所述複數微孔由所述第一表面1011向所述第二表面1013貫穿。
所述在奈米碳管層101的第二表面1013形成所述半導體層102的方法可為磁控濺射法、熱蒸發法、或電子束蒸發法等手段。為方便在整個沈積過程中保證所述奈米碳管層101的整體結構基本不變,可先將所述奈米碳管層101部份懸空設置,然後進行沈積所述半導體層102。由於沈積過程中採用的反應源與所述奈米碳管層101的第二表面1013相對,因而,僅在所述第二表面1013形成所述半導體層102,而在所述第一表面1011基本不形成所述半導體層102。
可以理解,所述在奈米碳管層101的第二表面1013沈積所述半導體層102的方法可為原子層沈積法等手段。此時,可先在所述奈米碳管層101的第一表面1011形成一保護層,然後在第二表面1013沈積形成所述半導體層102,最後去除所述保護層。所述保護層可為矽水化合物(HSQ)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等有機化合物。所述保護層使所述第一表面1011不被所述半導體層102覆蓋。所述保護層可通過一有機溶劑如氯烷去除。需要指出的是,所述奈米碳管層101在沈積所述半導體層102的過程中其整體結構不發生改變。
由於所述奈米碳管層101為多孔結構,因而所述半導體層102也可沈積於所述複數微孔的內壁。此時,可以理解,所述微孔並未完全被所述半導體層102堵住,而仍可形成複數通孔1002。
在步驟S14中,將所述奈米碳管複合結構直接倒扣設置於所述絕緣層103的表面。由於所述半導體層102與所述絕緣層103之間通過凡得瓦力連接,因而所述半導體層102與所述絕緣層103緊密接觸。可以理解,將所述奈米碳管複合結構直接倒扣設置於所述絕緣層103的表面之後,可進一步對所述奈米碳管複合結構進行一熱壓或者一溶劑處理的步驟,而使得所述半導體層102緊密設置於所述絕緣層103。所述溶劑處理的步驟為先向所述奈米碳管複合結構滴加一溶劑,然後加熱使該溶劑蒸發。
當向所述奈米碳管複合結構的表面滴加溶劑,所述溶劑會浸潤所述半導體層102,軟化所述奈米碳管複合結構,並將所述半導體層102與所述絕緣層103之間的空氣排出。當所述溶劑被去除後,所述半導體層102與所述絕緣層103的表面形成緊密的接觸。
所述溶劑可為水、有機溶劑等。所述有機溶劑為揮發性有機溶劑,如乙醇、甲醇、丙酮、二氯乙烷及氯仿。本實施例中,所述溶劑為乙醇,通過將所述乙醇滴加於所述奈米碳管複合結構的表面,然後自然風乾,使得所述半導體層102緊密貼附於所述絕緣層103。
所述電子發射源10的製備方法具有以下優點:由於該半導體層102通過沈積的方法直接設置於所述奈米碳管層101的第二表面1013,因而該半導體層102可緊密的依附於所述奈米碳管層101而形成所述奈米碳管複合結構,並且得到的半導體層102具有良好的結晶態,從而使得所述電子能夠被所述半導體層102迅速加速,提高了電子的出射率。
請參閱圖7,本發明第二實施例提供一種電子發射源20,其包括:依次層疊設置的一第一電極100,一電子收集層106,一絕緣層103,及一第二電極104。所述電子發射源20設置於一基板105的表面。所述第一電極100為所述電子發射源20的電子發射端。所述第一電極100為一奈米碳管複合結構。
所述電子發射源20的結構與所述第一實施例提供的電子發射源10的結構基本相同,不同之處在於,在所述第一電極100與所述絕緣層103之間設置有所述電子收集層106。具體的,所述電子收集層106設置於所述絕緣層103遠離第二電極104的表面。所述半導體層102與所述電子收集層106接觸設置。即,所述電子收集層106設置於所述絕緣層103與半導體層102之間。所述電子收集層106起到收集並儲存電子的作用,從而電子更加容易加速至所述半導體層102,提高了電子發射源10的電子出射率。
所述電子收集層106分別與所述半導體層102及絕緣層103接觸設置。所述電子收集層106為一不連續的層狀結構,以避免其與所述第一電極100發生短路現象。所述不連續的層狀結構係指該電子收集層106包括複數導電區塊或顆粒,至少部份相鄰的導電區塊或顆粒之間間隔設置。所述電子收集層106的材料為導電材料。該導電材料可為金、鉑、鈧、鈀、鉿等金屬或金屬合金,也可為奈米碳管或石墨烯,或奈米碳管與上述金屬形成的複合材料等。所述電子收集層106的厚度範圍為半個原子層的厚度至50個原子層的厚度。具體的所述電子收集層106的厚度為0.1奈米~10奈米。當採用金屬或金屬合金材料時,所述電子收集層106的厚度小於2奈米,以保證所述電子收集層106為不連續的層狀結構
所述電子收集層106可為一奈米碳管結構。該奈米碳管結構與所述奈米碳管層101的結構相同,在此不再贅述。
所述電子收集層106可為一石墨烯膜。所述石墨烯膜包括至少一層石墨烯,優選的,該石墨烯膜由單層石墨烯組成。當石墨烯膜包括複數層石墨烯時,該複數層石墨烯層疊設置或共面設置組成一膜狀結構,該石墨烯膜的厚度為0.34奈米~100微米,比如1奈米、10奈米、200奈米,1微米或10微米,優選為0.34奈米至10奈米。當石墨烯膜為單層石墨烯時,所述石墨烯為一連續的單層碳原子層,該石墨烯為由複數碳原子通過sp2
鍵雜化構成的單層的二維平面六邊形密排點陣結構,此時,所述石墨烯膜的厚度為單個碳原子的直徑。由於所述石墨烯膜具有良好的導電性,因而電子較容易的被收集,而進一步被加速至所述半導體層102。
所述石墨烯膜可通過先製備石墨烯膜或石墨烯粉末再轉移至所述絕緣基底的表面。所述石墨烯粉末轉移至所述絕緣基底的表面後呈一膜狀。所述石墨烯膜可以通過化學氣相沈積(CVD)法、機械剝離法、靜電沈積法、碳化矽(SiC)熱解法、外延生長法等方法製備。所述石墨烯粉末可以通過液相剝離法、插層剝離法、剖開奈米碳管法、溶劑熱法、有機合成法等方法製備。
本實施例中,所述電子收集層106為一奈米碳管拉膜,該奈米碳管拉膜包括複數奈米碳管沿同一方向排列,所述奈米碳管拉膜的厚度為5奈米~50奈米。
進一步,可在所述奈米碳管層101的第一表面1011設置一對匯流電極107。該兩個匯流電極107相對且間隔設置。所述匯流電極107為一條形電極。具體的,所述兩個匯流電極107間隔設置於所述奈米碳管層101的兩端。所述匯流電極107的延伸方向垂直於所述複數奈米碳管的延伸方向,以實現電流在所述奈米碳管層101的表面分佈均勻。本實施例中,該兩個匯流電極107設置於所述奈米碳管層101的兩端。該兩個匯流電極107與外部電路(圖未示)電連接,以使得所述奈米碳管層101中的電流分佈均勻。
所述匯流電極107的材料為金、鉑、鈧、鈀、鉿等金屬或金屬合金。本實施例中,所述匯流電極107為長條形的鉑電極。
請參閱圖8,本發明第三實施例提供一種電子發射裝置300,其包括複數間隔設置的電子發射單元30,所述電子發射單元30包括依次層疊設置的一第一電極100,一絕緣層103及一第二電極104。其中,所述第一電極100為一奈米碳管複合結構,所述奈米碳管複合結構包括一奈米碳管層101及設置於所述奈米碳管層101的表面的半導體層102。該複數電子發射單元30中的絕緣層103相互連接而形成一連續的層狀結構。該電子發射裝置400設置於一基板105的表面。
所述電子發射單元30的結構與上述第一實施例提供的電子發射源10之不同之處在於,該複數電子發射單元30中的絕緣層103相互連接而成連續的層狀結構,即該複數電子發射單元30共用一個連續的絕緣層103。相鄰的兩個電子發射單元30中的奈米碳管複合結構相互間隔。相鄰的兩個電子發射單元30中的第二電極104也相互間隔。因而,該複數電子發射單元30相互獨立。
所述複數奈米碳管複合結構呈複數行複數列排布,複數第二電極104呈複數行複數列排布。所述相鄰的兩個奈米碳管複合結構相互間隔的距離不限。所述相鄰的兩個第二電極104相互間隔的距離不限,只要保證該相鄰的兩個電子發射單元30相互獨立即可。本實施例中,所述相鄰的兩個奈米碳管複合結構的間距為200奈米,相鄰的兩個第二電極104的間距為200奈米。
由於所述複數電子發射單元30共用一個連續的絕緣層103,因而可方便的一次性形成絕緣層103,有利於工業化應用。
本發明第三實施例還提供一種電子發射裝置300的製備方法,其包括以下步驟:
S21,提供一基板105,在所述基板105的表面設置複數相互間隔的第二電極104;
S22,在所述複數第二電極104的表面形成一連續的絕緣層103;
S23,提供一奈米碳管層101,所述奈米碳管層101包括一第一表面1011和與所述第一表面1011相對的一第二表面1013,且以奈米碳管層101為基底,在所述奈米碳管層101的第二表面1013形成一半導體層102得到一奈米碳管複合結構;
S24,將所述奈米碳管複合結構設置於所述絕緣層103遠離所述第二電極104的表面,使得所述半導體層102與所述絕緣層103接觸設置;及
S25,對所述奈米碳管複合結構進行圖案化,形成複數電子發射區域,每一電子發射區域對應一第二電極104設置。
所述電子發射裝置400的製備方法與所述電子發射源20的製備方法基本相同,不同之處在於,步驟S21的形成複數相互間隔的第二電極104,及步驟S25中圖案化奈米碳管複合結構。
在步驟S21中,所述形成複數相互間隔的第二電極104的方法可以為絲網印刷法、磁控濺射法、氣相沈積法、原子層沈積法等。本實施例中,採用氣相沈積法形成複數第二電極104,具體步驟如下:
首先,提供一掩模,所述掩模包括複數開孔;
其次,在所述開孔的位置採用氣相沈積法形成複數導電薄膜;
最後,去除所述掩模。
所述掩模的材料可為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或矽水化合物(HSQ)等高分子材料。所述掩模的開孔的大小與位置與所述第二電極104的面積及該複數電子發射單元30的分佈有關。本實施例中,所述第二電極104的材料為鉬導電薄膜,所述第二電極104的數目為16個,所述電子發射單元30的數目也為16個。
在步驟S25中,所述圖案化奈米碳管複合結構的方法除了與所述奈米碳管有關之外,還與所述半導體層102的材料有關。具體的,所述圖案化奈米碳管複合結構的方法可為電漿蝕刻法、鐳射蝕刻法、濕法蝕刻等。具體的,每一個電子發射單元30的電子通過奈米碳管層101的第一表面1011發射電子,每一個電子發射單元30具有一電子發射區域,在所述奈米碳管複合結構形成的電子發射區域的圖案與所述第二電極104的圖案相對應,即,形成的每一個電子發射單元30包括一個奈米碳管層101,一個半導體層102,及一個第二電極104。雖然形成的複數電子發射單元30共用一個絕緣層103,但由於奈米碳管層101,半導體層102,及第二電極104相互間隔,從而形成的複數電子發射單元30相互獨立工作,而不發生相互干擾。
請一併參閱圖9及圖10,本發明第四實施例提供一種電子發射裝置400,其包括間隔設置的複數電子發射單元40,複數行電極401及複數列電極402。所述電子發射單元40包括一第一電極100、一絕緣層103及一第二電極104,所述絕緣層103層疊設置在所述第一電極100和第二電極104之間,所述第一電極100為所述電子發射源的電子發射端。其中,所述第一電極100為一奈米碳管複合結構,所述奈米碳管複合結構包括一奈米碳管層101及一半導體層102複合層疊設置。所述半導體層102位於所述奈米碳管層101與所述絕緣層103之間。該複數電子發射單元40中的絕緣層103相互連接而形成一連續的層狀結構。相鄰的兩個電子發射單元40的半導體層102相互間隔設置。
該電子發射裝置400設置於一基板105的表面。所述複數行電極401設置於所述絕緣層103的表面,所述複數列電極402設置於所述基板105的表面。所述電子發射單元40呈點陣式排列成複數行和複數列。任意相鄰的電子發射單元40中的第一電極100相互間隔,任意相鄰的電子發射單元40中的第二電極104相互間隔。
所述電子發射單元40的結構與上述第三實施例提供的電子發射單元30之不同之處在於,進一步設置有複數行電極401及複數列電極402。所述複數行電極401相互間隔,所述複數列電極402相互間隔。所述複數行電極401與複數列電極402相互交叉設置,並通過所述絕緣層103相互絕緣。第二電極每相鄰兩個行電極401與每相鄰兩個列電極402形成一網格。該網格用於容置所述電子發射單元40,且每一網格對應設置有一個電子發射單元40。每個網格中,電子發射單元40分別與行電極401及列電極402電連接,以提供電子發射單元40正常發射電子所需的電壓。具體地,所述複數行電極401及複數列電極402通過一電極引線403分別與所述奈米碳管層101及第二電極104電連接。所述列電極402與所述電極引線403形成良好的電接觸。所述複數電子發射單元40呈點陣式排列成複數行和複數列。設置在同一行的複數電子發射單元40中每個電子發射單元40的奈米碳管層101均與同一個行電極401電連接;設置在同一列的複數電子發射單元40中每個電子發射單元40的第二電極104均與同一個列電極402電連接。
本實施例中,每個網格均設置有一個電子發射單元40。所述複數行電極401相互平行且相鄰兩個行電極401之間間距相等,所述複數列電極402相互平行且相鄰兩個列電極402之間間距相等,且所述行電極401與列電極402垂直設置。
請參閱圖11,本發明第四實施例還提供一種場發射顯示器500,其包括:一基板105,一設置於基板105表面的複數電子發射單元40,一陽極結構510。所述電子發射單元40與所述陽極結構510相對且間隔設置。
所述陽極結構510包括一玻璃基底512,設置於該玻璃基底512的陽極514及塗覆於該陽極514的螢光粉層516。所述電子發射單元40面向所述螢光粉層516設置。所述陽極結構510通過一絕緣支撐體518與基板105封接。所述陽極514可為氧化銦錫薄膜。
所述場發射顯示器500在應用時,分別施加不同電壓給奈米碳管層101、第二電極104和陽極514。一般情況下,第二電極104為接地或零電壓,奈米碳管層101的電壓為幾十伏。陽極514的電壓為幾百伏。電子發射單元40中的奈米碳管層101的表面所發出的電子在電場作用下,向陽極514的方向運動,最終到達陽極結構510,轟擊塗覆於陽極514上的螢光粉層516,發出螢光,實現場發射顯示器500的顯示功能。請參閱圖12,為所述場發射顯示器500工作時的顯示圖像。從圖中可以看到,該場發射顯示器500的發射電子較均勻,並發光強度較好。
請一併參閱圖13及圖14,本發明第五實施例提供一種電子發射裝置600,其包括複數條形第一電極1000及複數條形第二電極1040交叉且間隔設置。所述條形第一電極1000相互間隔並沿一第一方向延伸,所述複數條形第二電極1040相互間隔並沿一第二方向延伸,位於交叉位置處的條形第一電極1000與條形第二電極1040之間設置一絕緣層103。所述第一方向X與第二方向Y形成一夾角α,其中,0°<α≦90°。所述條形第一電極1000為一奈米碳管複合結構,所述奈米碳管複合結構包括一奈米碳管層101及一半導體層102複合層疊設置。所述半導體層102設置於所述奈米碳管層101與所述絕緣層103之間。
所述電子發射裝置600與所述第三實施例提供的電子發射裝置400的結構基本相同,不同之處在於,複數沿第一方向X延伸的條形第一電極1000及複數沿第二方向Y延伸的條形第二電極1040。所述複數條形第一電極1000及複數條形第二電極1040呈行列排布。由於所述第一方向X與第二方向Y形成夾角α,0°<α≦90°,因而,所述條形第一電極1000與條形第二電極1040相互交叉並部份重疊。當條形第一電極1000與條形第二電極1040存在足夠的電勢差時,在所述條形第一電極1000的奈米碳管層101與條形第二電極1040重疊的區域發射出電子。換句話說,將所述條形第一電極1000與條形第二電極1040交叉重疊形成一電子發射單元60。每一電子發射單元60包括層疊設置的奈米碳管層101、半導體層102、一絕緣層103及一第二電極104。每一電子發射單元60獨立發射電子,所述電子發射裝置600為複數電子發射單元60的集合體。該在第一方向X上的複數電子發射單元60共用一條形第一電極1000,該在第二方向Y上的複數電子發射單元60共用一條形第二電極1040。
該複數電子發射單元60的複數絕緣層103連續形成一層狀結構,即該複數電子發射單元60可共用一絕緣層103。可以理解,該電子發射裝置600中所述絕緣層103可被圖案化,使複數電子發射單元60中部份共用絕緣層103,如同一條形第一電極1000對應的複數電子發射單元60共用一絕緣層103,或同一條形第二電極1040對應的複數電子發射單元60共用一絕緣層103。或者,也可使複數電子發射單元60中每個電子發射單元60的絕緣層103相互間隔設置。本實施例中,所述複數電子發射單元60共用一絕緣層103。因而,製備所述電子發射裝置600時較方便形成所述絕緣層103,而易於產業化。
所述電子發射裝置600在工作時,分別施加不同電壓給奈米碳管層101、條形第二電極1040和陽極514。一般情況下,條形第二電極1040為接地或零電壓,奈米碳管層101的電壓為幾十伏至幾百伏。由於奈米碳管層101與條形第二電極1040呈陣列排布並相互交叉重疊,在奈米碳管層101與條形第二電極1040之間形成一電場,在電場作用下,電子穿過半導體層102從奈米碳管層101的表面射出來。
本發明第五實施例還提供一種電子發射裝置600的製備方法,其包括以下步驟:
S31,提供一基板105,在所述基板105的表面沿一第一方向X形成複數相互間隔的條形第二電極1040;
S32,在所述複數條形第二電極1040的表面形成一連續的絕緣層103;
S33,提供一奈米碳管層101,所述奈米碳管層101包括一第一表面1011和與所述第一表面1011相對的一第二表面1013,且以所述奈米碳管層101為基底,在所述奈米碳管層101的第二表面1013形成一半導體層102得到一奈米碳管複合結構;
S34,將所述奈米碳管複合結構設置於所述絕緣層103遠離所述條形第二電極1040的表面,使得所述半導體層102與所述絕緣層103接觸設置;及
S35,對所述奈米碳管複合結構進行圖案化,沿一第二方向Y形成複數相互間隔的條形第一電極1000,該第一方向X與第二方向Y相互垂直。
所述電子發射裝置600的製備方法與所述電子發射裝置300的製備方法基本相同,不同之處在於,步驟S31的沿一第一方向X形成複數相互間隔的條形第二電極1040及步驟S35的沿一第二方向Y形成複數的相互間隔的條形第一電極1000。
所述奈米碳管複合結構為一條形結構,其沿第一方向X延伸,並在第二方向Y上相互間隔排列。所述條形第二電極1040為一條形電極,其沿第二方向Y延伸,並在第一方向X上相互間隔排列。所述圖案化奈米碳管複合結構的方法與第三實施例中圖案化奈米碳管複合結構的方法基本相同,不同之處在於,所述掩模包括複數條形開孔。該複數條形開孔形成的圖案與所述條形第一電極1000的圖案一致。
可以理解,還可包括一對絕緣層103進行圖案化的步驟,以使所述絕緣層103的圖案與所述奈米碳管複合結構的圖案相同。所述圖案化絕緣層103的方法可為電漿蝕刻法、鐳射蝕刻法、濕法蝕刻等。
請參閱圖15,本發明第五實施例還提供一種場發射顯示器700,其包括:一基板105,一設置於基板105表面的電子發射裝置600,一陽極結構510。所述電子發射裝置600與所述陽極結構510相對且間隔設置。
所述場發射顯示器700與第四實施例提供的場發射顯示器500的結構基本相同,不同之處在於,第一方向X上的複數奈米碳管複合結構相互連接而形成一條形的奈米碳管複合結構,第二方向Y上的複數第二電極104相互連接而形成複數條形第二電極1040。
當所述場發射顯示器700在應用時,分別施加不同電壓給奈米碳管層101、條形第二電極1040和陽極514。一般情況下,條形第二電極1040為接地或零電壓,奈米碳管層101的電壓為幾十伏。陽極514的電壓為幾百伏。奈米碳管層101的有效發射區域1012所發出的電子在電場作用下,向陽極514的方向運動,最終到達陽極結構510,轟擊塗覆於陽極514上的螢光粉層516,發出螢光,實現場發射顯示器700的顯示功能。
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。
10,20‧‧‧電子發射源
100‧‧‧第一電極
1000‧‧‧條形第一電極
101‧‧‧奈米碳管層
1011‧‧‧第一表面
1013‧‧‧第二表面
1012‧‧‧有效發射區域
102‧‧‧半導體層
103‧‧‧絕緣層
104‧‧‧第二電極
1040‧‧‧條形第二電極
105‧‧‧基板
106‧‧‧電子收集層
107‧‧‧匯流電極
300,400,600‧‧‧電子發射裝置
30,40,60‧‧‧電子發射單元
401‧‧‧行電極
402‧‧‧列電極
403‧‧‧電極引線
500,700‧‧‧場發射顯示器
510‧‧‧陽極結構
512‧‧‧玻璃基底
514‧‧‧陽極
516‧‧‧螢光粉層
518‧‧‧絕緣支撐體
無
1000‧‧‧條形第一電極
1012‧‧‧有效發射區域
102‧‧‧半導體層
1040‧‧‧條形第二電極
105‧‧‧基板
600‧‧‧電子發射裝置
Claims (24)
- 一種電子發射裝置,其包括複數條形第一電極及複數條形第二電極交叉且間隔設置,所述複數條形第一電極相互間隔並沿一第一方向延伸,所述複數條形第二電極相互間隔並沿一第二方向延伸,位於交叉位置處的條形第一電極與條形第二電極之間設置一絕緣層,所述條形第一電極為一奈米碳管複合結構,所述奈米碳管複合結構包括一奈米碳管層及一半導體層複合層疊設置,所述半導體層設置於所述奈米碳管層與所述絕緣層之間。
- 如請求項第1項所述的電子發射裝置,其中,所述第一方向與第二方向形成一夾角α,其中,0°<α≦90°。
- 如請求項第2項所述的電子發射裝置,其中,所述條形第一電極與下條形第二電極相互交叉並部份重疊,所述條形第一電極與條形第二電極交叉形成一電子發射單元。
- 如請求項第3項所述的電子發射裝置,其中,所述絕緣層為一連續的整體結構,所述複數電子發射單元共用一層絕緣層。
- 如請求項第3項所述的電子發射裝置,其中,相鄰的兩個電子發射單元的絕緣層相互間隔設置。
- 如請求項第1項所述的電子發射裝置,其中,所述奈米碳管層具有一第一表面及與所述第一表面相對的一第二表面,所述半導體層僅複合設置於所述奈米碳管層的第二表面,該奈米碳管層的第一表面為所述電子發射源的電子發射端。
- 如請求項第6項所述的電子發射裝置,其中,所述半導體層通過沈積的方法複合與所述奈米碳管層的第二表面。
- 如請求項第6項所述的電子發射裝置,其中,所述奈米碳管層包括複數奈米碳管,位於所述奈米碳管層第二表面的部份奈米碳管被所述半導體層包覆。
- 如請求項第6項所述的電子發射裝置,其中,所述奈米碳管層與所述半導體層的接觸介面通過凡得瓦力結合。
- 如請求項第6項所述的電子發射裝置,其中,所述奈米碳管層的第二表面具有複數微孔,所述半導體層滲透到所述奈米碳管層第二表面的複數微孔內與所述奈米碳管層複合。
- 如請求項第6項所述的電子發射裝置,其中,還包括設置於所述奈米碳管層的第一表面的兩個匯流電極,所述兩個匯流電極相對且間隔設置。
- 如請求項第1項所述的電子發射裝置,其中,所述奈米碳管層包括複數奈米碳管,所述複數奈米碳管平行於所述半導體的表面,通過凡得瓦力相互連接,相互接觸形成一自支撐結構。
- 如請求項第1項所述的電子發射裝置,其中,所述奈米碳管層包括奈米碳管膜、奈米碳管線、或兩者組合。
- 如請求項第13項所述的電子發射裝置,其中,所述奈米碳管層包括一單層奈米碳管膜或複數層疊設置的奈米碳管膜。
- 如請求項第13項所述的電子發射裝置,其中,所述奈米碳管層包括複數平行設置的奈米碳管線、複數交叉設置的奈米碳管線或複數奈米碳管線任意排列組成的網狀結構。
- 如請求項第1項所述的電子發射裝置,其中,還包括一電子收集層設置於所述半導體層與所述絕緣層之間。
- 如請求項第16項所述的電子發射裝置,其中,所述電子收集層的厚度為0.1奈米~10奈米。
- 一種電子發射裝置的製備方法,其包括以下步驟:
提供一基板,在所述基板的表面設置沿一第一方向形成複數相互間隔的條形電極層;
在所述複數條形電極層遠離所述基板的表面形成一連續的絕緣層;
提供一奈米碳管層,所述奈米碳管層具有一第一表面和與所述第一表面相對的一第二表面,且以奈米碳管層為基底,在所述奈米碳管層的第二表面形成一半導體層得到一奈米碳管複合結構;
將所述奈米碳管複合結構設置於所述絕緣層遠離所述條形電極層的表面,使得所述半導體層與所述絕緣層接觸設置;及
對所述奈米碳管複合結構進行圖案化,沿一第二方向形成複數相互間隔的條形第一電極,該第一方向與第二方向相互垂直。 - 如請求項第18項所述的電子發射裝置的製備方法,其中,所述在奈米碳管層的第二表面形成所述半導體層具體包括以下步驟:先將所述奈米碳管層部份懸空設置,然後採用控濺射法、熱蒸發法、或電子束蒸發法進行沈積所述半導體層。
- 如請求項第18項所述的電子發射裝置的製備方法,其中,所述在奈米碳管層的第二表面形成所述半導體層具體包括以下步驟:先在所述奈米碳管層的第一表面形成一保護層,然後在第二表面通過原子層沈積法形成所述半導體層,最後去除所述保護層。
- 如請求項第18項所述的電子發射裝置的製備方法,其中,所述奈米碳管層具有複數微孔,所述半導體層沈積於所述複數微孔的內壁。
- 如請求項第18項所述的電子發射裝置的製備方法,其中,在將所述奈米碳管複合結構設置於所述絕緣層之後,進一步包括對所述奈米碳管複合結構進行一溶劑處理的步驟,所述溶劑處理的步驟為:先向所述奈米碳管複合結構滴加一溶劑,然後加熱使該溶劑蒸發。
- 如請求項第18項所述的電子發射裝置的製備方法,其中,所述圖案化奈米碳管複合層的方法為電漿蝕刻法、鐳射蝕刻法、或濕法蝕刻。
- 一種電子發射顯示器,其包括:一基板,一設置於基板表面的電子發射裝置,一陽極結構,所述陽極結構包括一陽極及一螢光粉層,所述電子發射裝置與所述螢光粉層相對且間隔設置,其改進在於,所述電子發射裝置為採用上述請求項1~17中的任意一項所述的電子發射裝置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410024347.XA CN104795291B (zh) | 2014-01-20 | 2014-01-20 | 电子发射装置、其制备方法及显示器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201530597A true TW201530597A (zh) | 2015-08-01 |
TWI529769B TWI529769B (zh) | 2016-04-11 |
Family
ID=53545410
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW103106195A TWI529769B (zh) | 2014-01-20 | 2014-02-25 | 電子發射裝置、其製備方法及顯示器 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9362080B2 (zh) |
CN (1) | CN104795291B (zh) |
TW (1) | TWI529769B (zh) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104795292B (zh) * | 2014-01-20 | 2017-01-18 | 清华大学 | 电子发射装置、其制备方法及显示器 |
CN104795294B (zh) * | 2014-01-20 | 2017-05-31 | 清华大学 | 电子发射装置及电子发射显示器 |
CN104795295B (zh) * | 2014-01-20 | 2017-07-07 | 清华大学 | 电子发射源 |
CN104795296B (zh) * | 2014-01-20 | 2017-07-07 | 清华大学 | 电子发射装置及显示器 |
CN104795293B (zh) * | 2014-01-20 | 2017-05-10 | 清华大学 | 电子发射源 |
CN104795298B (zh) * | 2014-01-20 | 2017-02-22 | 清华大学 | 电子发射装置及显示器 |
CN104795300B (zh) * | 2014-01-20 | 2017-01-18 | 清华大学 | 电子发射源及其制备方法 |
CN104795297B (zh) * | 2014-01-20 | 2017-04-05 | 清华大学 | 电子发射装置及电子发射显示器 |
CN108530073B (zh) * | 2017-10-08 | 2020-06-19 | 北京化工大学 | 一种柔性自支撑三维多孔石墨烯膜的制备方法 |
RU2666784C1 (ru) * | 2017-12-20 | 2018-09-12 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" | Матричный автоэмиссионный катод и способ его изготовления |
Family Cites Families (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1229836C (zh) * | 2000-02-16 | 2005-11-30 | 富勒林国际公司 | 用于有效电子场致发射的金刚石/碳纳米管结构 |
US6672925B2 (en) * | 2001-08-17 | 2004-01-06 | Motorola, Inc. | Vacuum microelectronic device and method |
TW518632B (en) | 2001-10-08 | 2003-01-21 | Ind Tech Res Inst | Manufacturing process of cathode plate for nano carbon tube field emission display |
US6822380B2 (en) * | 2001-10-12 | 2004-11-23 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Field-enhanced MIS/MIM electron emitters |
US20040085010A1 (en) * | 2002-06-24 | 2004-05-06 | Ngk Insulators, Ltd. | Electron emitter, drive circuit of electron emitter and method of driving electron emitter |
JP4216112B2 (ja) * | 2003-04-21 | 2009-01-28 | シャープ株式会社 | 電子放出素子およびそれを用いた画像形成装置 |
JP2005005205A (ja) * | 2003-06-13 | 2005-01-06 | Sharp Corp | 電子放出装置、帯電装置および帯電方法 |
US20050116214A1 (en) * | 2003-10-31 | 2005-06-02 | Mammana Victor P. | Back-gated field emission electron source |
CN1938808A (zh) * | 2004-03-30 | 2007-03-28 | 先锋株式会社 | 电子发射装置及其制造方法、和利用电子发射装置的摄像装置或显示装置 |
KR20060059747A (ko) * | 2004-11-29 | 2006-06-02 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전자방출 표시장치 |
JPWO2006064634A1 (ja) * | 2004-12-17 | 2008-06-12 | パイオニア株式会社 | 電子放出素子及びその製造方法 |
CN1790587A (zh) * | 2004-12-17 | 2006-06-21 | 上海广电电子股份有限公司 | 场发射阴极 |
KR100695111B1 (ko) * | 2005-06-18 | 2007-03-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | 강유전체 냉음극 및 이를 구비한 강유전체 전계방출소자 |
KR20070011804A (ko) * | 2005-07-21 | 2007-01-25 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전자 방출 소자 및 이를 구비한 평판 디스플레이 장치 |
CN100530744C (zh) | 2006-07-06 | 2009-08-19 | 西安交通大学 | 一种有机太阳电池的结构及其该结构制备的有机太阳电池 |
US8188456B2 (en) * | 2007-02-12 | 2012-05-29 | North Carolina State University | Thermionic electron emitters/collectors have a doped diamond layer with variable doping concentrations |
KR100829759B1 (ko) * | 2007-04-04 | 2008-05-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 카바이드 유도 탄소를 이용한 카본나노튜브 혼성체, 이를포함하는 전자 방출원 및 상기 전자 방출원을 구비한 전자방출 소자 |
JP2012090358A (ja) * | 2008-06-16 | 2012-05-10 | Norio Akamatsu | 電界効果発電装置 |
US20100039014A1 (en) * | 2008-08-14 | 2010-02-18 | Seoul National University Research & Development Business Foundation (Snu R&Db Foundation) | Electron multipliers |
CN101814405B (zh) * | 2009-02-24 | 2012-04-25 | 夏普株式会社 | 电子发射元件及其制造方法、使用电子发射元件的各装置 |
KR20100123143A (ko) * | 2009-05-14 | 2010-11-24 | 삼성전자주식회사 | 전계방출소자 및 이를 채용한 전계방출 표시소자 |
CN101714496B (zh) * | 2009-11-10 | 2014-04-23 | 西安交通大学 | 利用多层薄膜型电子源的平面气体激发光源 |
JP5033892B2 (ja) * | 2010-02-24 | 2012-09-26 | シャープ株式会社 | 電子放出素子、電子放出装置、自発光デバイス、画像表示装置、送風装置、冷却装置、帯電装置、画像形成装置、電子線硬化装置、および電子放出素子の製造方法 |
JP4990380B2 (ja) * | 2010-04-14 | 2012-08-01 | シャープ株式会社 | 電子放出素子及びその製造方法 |
TWI565063B (zh) | 2010-10-01 | 2017-01-01 | 應用材料股份有限公司 | 用在薄膜電晶體應用中的砷化鎵類的材料 |
CN102280332B (zh) * | 2011-07-04 | 2013-07-24 | 四川大学 | 一种mipm型内场发射阴极 |
JP2013025972A (ja) | 2011-07-20 | 2013-02-04 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 表示装置およびその製造方法 |
CN103318868B (zh) | 2012-03-21 | 2015-07-01 | 清华大学 | 半导体性单壁碳纳米管的制备方法 |
CN104795296B (zh) * | 2014-01-20 | 2017-07-07 | 清华大学 | 电子发射装置及显示器 |
CN104795295B (zh) * | 2014-01-20 | 2017-07-07 | 清华大学 | 电子发射源 |
CN104795292B (zh) * | 2014-01-20 | 2017-01-18 | 清华大学 | 电子发射装置、其制备方法及显示器 |
CN104795293B (zh) * | 2014-01-20 | 2017-05-10 | 清华大学 | 电子发射源 |
CN104795297B (zh) * | 2014-01-20 | 2017-04-05 | 清华大学 | 电子发射装置及电子发射显示器 |
CN104795294B (zh) * | 2014-01-20 | 2017-05-31 | 清华大学 | 电子发射装置及电子发射显示器 |
CN104795298B (zh) * | 2014-01-20 | 2017-02-22 | 清华大学 | 电子发射装置及显示器 |
CN104795300B (zh) * | 2014-01-20 | 2017-01-18 | 清华大学 | 电子发射源及其制备方法 |
-
2014
- 2014-01-20 CN CN201410024347.XA patent/CN104795291B/zh active Active
- 2014-02-25 TW TW103106195A patent/TWI529769B/zh active
-
2015
- 2015-01-19 US US14/599,992 patent/US9362080B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20150206691A1 (en) | 2015-07-23 |
TWI529769B (zh) | 2016-04-11 |
CN104795291B (zh) | 2017-01-18 |
CN104795291A (zh) | 2015-07-22 |
US9362080B2 (en) | 2016-06-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI529770B (zh) | 電子發射裝置、其製備方法及顯示器 | |
TWI529768B (zh) | 電子發射源及其製備方法 | |
TWI529769B (zh) | 電子發射裝置、其製備方法及顯示器 | |
TWI529771B (zh) | 電子發射裝置及顯示器 | |
TWI534847B (zh) | 電子發射源 | |
TWI534846B (zh) | 電子發射裝置及顯示器 | |
TWI550676B (zh) | 電子發射裝置及電子發射顯示器 | |
TWI550675B (zh) | 電子發射裝置及電子發射顯示器 | |
TWI550677B (zh) | 電子發射源 | |
TWI441227B (zh) | 電子發射裝置及顯示裝置 |