TWI312165B - - Google Patents

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1312165 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種場發射（f ie 1 d emi ss ion)陰極元 件的製作方法’特別是指一種垂直奈米碳管（carb〇n nanotube，簡稱CNT)陣列之場發射陰極元件的製作方法及 其製品。 【先前技術】 自從飯島（S· Iijima)博士在1991年發現奈米碳管以 來，由於其具備有直徑小且細長比（aspect rati〇)高等外 觀上的特點，使得奈米碳管不論在電學、力學和熱學等方 面皆擁有相當優越的表現，因此，亦相當受到科學家們與 產業界的重視。在電學方面，因為碳管的衝擊傳輸 (ballistic transport)特性，使電子在碳管的傳導速度會 比金屬快，進而更能被利用於往後元件尺寸漸漸微小化的 奈米導線中。另外，處於真空中的碳管在一外加電場下， 電子易因穿遂效應（tunneling effect)的作用而被引出至 真空中’因此擁有絕佳的場發射效應。 此外，由於奈米碳管有低的臨界電場（thresh〇ld field)，因此在場發射的效應與應用方面都能有非常優異 的表現。其應用主要包含了發光元件與平面顯示器。利用 化學氣相沈積法（chenucal vapor deP〇sltion，簡稱 CVD) 法所成長之高方向性的奈米碳管作為陰極場發射源並予以 真空封裝後，在外加電壓下產生場發射電流，使螢光體 (Phosphor)受電子撞擊而發光，其中，在外加電場3 = 5

!312165 的操作條件下’電流密度為1 mA/cm2，並估計可長時間操 作達上萬小時。在平面顯示器中’場發射平面顯示器 (field emission display，簡稱FED)與其他顯示器相較之 下有高亮度、視角廣、能源省與厚度薄等優點。 就目前而言，奈米碳管陣列之場發射陰極元件的製作 方法可有模板成形法（template f〇rming)、網版印刷 (screen printing)法..等等。 模板成形法主要是於一覆蓋於一基材上的導電層上預 先形成有陣列式排列的開放孔，以作為一成長奈米碳管陣 列的模板，其中’於每一開放孔内形成有一催化劑 (catalyst)層。 進一步地，將其放置於-具有碳氫化合物之反應氣體 的CVD爐管中以成長奈米碳管，#中’奈米碳管是被侷限 於該等開放孔内成長並形成奈米碳管陣列。此種模板成形 法’亦可見於 US 6,512,235 B1 及 us 6 339,28ι β2 等美7 國專利案中。 、 雖然藉由模板成形法可形成方向性高的奈来碳管並有 助於場發射的特性，然而，奈米0與其下方基材之間的 附者性不足，將使得奈米碟管於咖v以上的操作電壓下 脫離基材。因&，以模板成形法所製得的垂直奈米碳管陣 列之場發射陰極元件，仍無法符合可信賴性的要求。 人如 极风小沄所形成之場發射丨·去從7L仟 =存在有奈米碳管附著性不Μ缺失，更有相關研究人員 利用網版印刷法以解決前述附著性不Μ問題。網版印刷 6 1312165 法主要疋將奈米碳管、有機聯結劑（〇rganic bin(jer)、樹 脂（epoxy)、銀粉Qg p〇wder)混合作成奈米碳管膠，並利 用網版印刷的技術將之塗佈於具有複數條狀或其他形狀電 極的基板上’進而製得奈米碳管之場發射陰極元件。 此種網版印刷法或奈米碳管膠組成物等相關發明，亦

可見於 US 6,436,221 Bl、US 6,342,276 B1 及 US 6，146,230等美國專利案中；其中，us 6,436,22ι βι於說

月曰中揭示出利用此法所得的場發射陰極元件在超過4. 5 V/μιη的電％下可得1〇 mA/cm2的電流密度（current densi ty，J 值）。 雖然網版印刷解決了奈米碳管與基材之間附著性不足 的問題，但利用網版印刷所製得的場發射陰極元件，容易 因網印所使料㈣丨（_lsiQn)厚度設計不佳、於網印過 程壓力控制不t、含有奈米碳管之網印膠的黏产 (V1SC〇Slty)與網版網目（_)尺寸大小無法配合等因素了 而造成陰極元件精準度不"問題。再者，藉由網印所护 成的奈米石炭管| ’其所呈現出的排列方式是呈多球狀的不 規m—)外觀，並無法形成—陣列式順向排列的奈米 碳官以符合場發射電子源的需求。 因此，經由網版印刷所製得的奈米碳管場發射陰極元 件僅利㈣碳管的衝擊傳輸及尖細的外觀等特性，作 = ·(:⑽仙⑴使得單根奈米碳管優異的電場放大因 子（fieldenhaneementfa(^，即 β值）之功效降低。 更有甚者，為維持奈米碳管與基材之間的附著性又要 1312165 考量奈米妷官的垂直排列問題，US 2005/02641 55 A1揭示 出一種奈米碳管場發射元件1 〇〇的製作方法。 參閱圖1，首先，US 2005/0264155 A1公開案是在一 基板10上鍍上鐵（Fe)、鈷（c〇)和鎳（Ni)等催化劑膜2〇，並 在500 °C〜800 的溫度範圍下成長一垂直排列的奈米碳 管陣列30。進一步地，再將膠黏劑（adhesive)4〇均勻地噴 在該基板1 0上以固定該奈米碳管陣列3〇。最後，經由雷射 表面處理後，使該奈米碳管陣列3〇頂端結構被破壞，並在 該膠黏劑40的保護下使該奈米碳管陣列3〇其他部分不致 破壞或變形’因而提升其電子的場發射性質。 US 2005/0264155 A1揭示此種奈米碳管成長完之後處 理方法，雖然改善其場發射性質，但在場發射量測中，該 奈米碳管場發射元件100上的雜質（包含該膠黏劑40)會嚴 重影響該奈米碳管陣列30的壽命。 另 ’ Zhu L.及 Sun Y.等人於 2006 年的 Nano Lett 6 243揭示一種奈米碳管之轉印技術（transf er)，其是利用、賤 鍍法（sputtering)於一 FR-4線路板上形成一提供散熱用之 銅箔（copper foil)，進一步地利用印刷模板法（stencii_ printed)於該銅箔上形成一厚度約1〇〇 μιη之共晶錫鉛焊料 (eutectic Sn/Pb solder)，最後’將一具有一厚度約2扣 μπι的奈米碳管膜的矽（Si )基板轉印於該共晶錫鉛焊料的表 面並移除該矽基板。 在轉印過程中，是將該矽基板與該FR-4線路板設置於 270 C的迴流爐管（reflow oven)中’致使該共晶锡紐焊料 8

1312165 1·乙炔（acetylene，C2H2)供應商：洽隆公司。 2.導電膠材：由台灣磐拓國際股份有限公司（ΤίΤΑΝΕχ C〇RP.，Taiwan)所產之型號為 MEp_Ag_pTG5575 的 銀膠。 〈電性分析設備〉 本發明之場發射電性分析測試是採用美商Keithley公 司所產237型儀器，以5 xl0-5 Torr〜1χ1〇-6 T〇rr的真空 %境、400 μιη的兩極間距及i v ~ 11〇〇 v的偏壓作為本發 明之場發射特性的分析條件。 〈奈米碳管束陣列之製作〉 參閱圖2及圖3 ’利用濺鍍法並配合微影製程 (photolithography process)以在一基板 2 的一表面 21 形 成一具有陣列圖形且厚度約為1 nm的鐵薄膜22。在本發明 中’該基板2是一碎基板。 利用冷壁式熱化學氣相沉積法（cold_wall thermal CVD),將該基板2放置於一被設置於一快速升溫降溫系統 (rapid heating and cooling system)中的加熱板上，並 以30 seem的流量將10 vol%的混合氣體{[H2/(H2+Ar)]x 10 0 %丨引入§亥快速升溫降溫系統中，以使得該基板2於1 〇 Torr的工作壓力及750°C ~850。(：的工作溫度下，施予約 5〜10分鐘的熱退火處理（thermal annealing)。 參閱圖4，進一步地，在同一系統中引入6〇 sccm的乙 炔’以使得該系統中的乙炔在相同的工作壓力與工作溫度 下產生裂解’並溶於該鐵薄膜22所形成的觸媒顆粒 11 1312165 (catalyst isiand)中，當碳溶解量超過某一濃度後，產生 過飽和析出以在該基板2上成長出複數垂直式的奈米碳管 束23，其中，每一奈米碳管束23分別具有複數分別夾帶有 至少一鐵催化劑231之奈米碳管232。 〈發明詳細說明〉 再參閱圖4，及圖5〜圖7，本發明垂直奈米碳管陣列之 場發射陰極元件的製作方法之一較佳實施例，包含以下步 驟： (a) 提供該形成有該等呈陣列式排列之奈米碳管束Μ 的基板2(如圖4所示）； (b) 於一承載基板4上塗佈一導電膠3(如圖5所示）； (c) 沿s亥荨奈米碳管束23的一軸向γ施予一壓力壓合 該基板2與該承載基板4，以使得遠離該基板2之 表面21的奈米碳管束23之一第一端緣233埋入該 導電膠3中（如圖6所示）； (d) 對該導電膠3予以固化；及 (e) 分離該基板2與該承載基板4，以轉印該等奈米碳 管束23於該承載基板4上，並使該等奈米碳管束 23的一第二端緣234與該基板2分離，進而形成 垂直奈米碳管陣列之場發射陰極元件（如圖7所 示）。 W述圖4、圖6及圖7，可相對應地參閱附件—所示之 掃描式電子顯微鏡（scanning electr〇n micr〇sc〇pe，簡稱 SEM))影像圖。 12 1312165 .值仔—提的是，當該步驟（b)之導電膠3的黏度 ^lSC0Sity)過大時，將使得該等奈米碳管束μ無法插入 4導電膠3之中’或是致使該等奈米碳管束23所插入的深 f不足而影響該等奈米碳管束23與該承载基板4之間的附 f性；而當該步驟（b)之導電膠3的黏度過小時，則該導電 膠3在網印之後將會因為暈開的現象而導致厚度不足且無 法有效地抓住該等奈米碳管束23。 山*此外，該步驟（b)之導電膠3的厚度亦將影響該等奈米 碳管束23被該導電朦3抓持的程度，當該步驟⑻之導電 膠3的厚度過大時，將犧牲部分奈米碳管束23的長度（碳 管束愈長，場發射性能愈好），反之，當冑步驟⑹之又導^ 膠3的厚度過小時，則該等奈米碳管束23與該導電膠^之 間將因接觸面積變小而影響其間之黏着性。 另，在轉印過程中，部分的導電膠3會被擠入該等太 米碳管束23之奈米碳管232之間，其它部分的導電勝3 : 會破排擠而黏着於該等奈米碳管束23之周圍。當該導電膠 3固化時’該導電膠3内的溶劑產生揮發，且固體物質在： 溫的條件下軟化及晶體成長，降溫後體積收縮並凝固，= 而對該等奈米碳管束23產生限制的_，使該等奈米碳管 束23被固定在特定的位置。 又’為使得該等奈米碳管束23得㈣#地被插入該導 電膠3中，實施於該步驟（G)的動之荷重至少須為該基板 2的重量；當該步驟（c)的麼力過大日寺，則該等奈米碳管束 23將因產生嚴重的.彎曲（bending)現象而與其相鄰的奈米碳 13 1312165 管束23相互碰觸在一起，並施去原有之垂直排列的目的； 當該步驟（c)的壓力過小時，亦無法將該等奈米碳管束Μ 有效地插入該導電膠3中。 因此，由前揭說明可知，適合於本發明該步驟（b)之 電膠3的黏度是介於2〇 kcps叫〇〇咖之間；該步驟 (c)之麗力是介於G.G7 g/rf〜G l5 g/cifl2之間；且，該^ 驟00之導電膝3是選自鄉、碳膠或混有奈米金屬粉之^

較佳地’該步驟（b)之導電膠3的黏度是介於30 一 〜8〇㈣之間。又更佳地’該步驟⑷之奈米碳管束23的 平均長度是介於0.5⑽〜挪⑽之間；該步驟⑻之導電 膝3的厚度是介於150 _之間；該步驟⑹之壓力 是介於0.09 g/cy〜〇13 g/cm2之間。 另，適用於本發明之奈未碳管束23的奈米碳管232可 ^是單壁奈米碳管（Slngle_wau cnt)，亦可以是多壁 (:⑴，⑴奈米碳管。而值得一提的是，由於—般呈垂 2列的單壁奈米碳管之長度約…以下。然而，因前 導電膠3至少需提供i “足夠的附著力，而使得該 …、太1㈣的厚度。因此，當所使用的奈米 二Π 且其長度是小於1叫亦可以在製 ^ =於該基材2與該承載基板4之間另外放置一用以 免二：§亥承載基板4的間隔子(_小藉以避 免早壁奈米碳管被導電膠3覆蓋住。 值得一提的是，為提供足夠的附著力，本發明於該步 14 1312165 驟（d)後，其導電膠3的平均厚度是介於〇.5艸~ 1〇 _ 之間。 參閱圖8,經實施本發明該步驟（e)之後，每一奈米碳 管束23的該等奈米碳管232是分別沿該軸向γ於該奈米碳 官束23的该第二端緣234呈一開孔結構。值得一提的是， 經本實施發明該步驟（e)之後，可使得該等奈米碳管232之 石墨環直接地裸露於外，以提供更多的場發射位置 (emitter)並進一步地優化場發射特性。如圖8所述之開放 孔狀’亦可配合參閱附件二所示之高解析度穿透式電子顯 微鏡（high resolution transmission electron microscope，簡稱 HRTEM))影像圖。 此外由於母奈米石厌管束2 3内之相鄰的奈米碳管 232間存在有凡得瓦爾（van der waals)力，當實施該步驟 (c)時，每一奈米碳管束23内之相鄰的奈米碳管232間將 因凡得瓦爾力而互相吸引，因此，該步驟（e)之每一奈米碳 官束23沿該軸向γ界定出一埋於該導電膠3的第一端面 235、一相反於該第一端面235的第二端面236及一介於該 第一及第二端面235、236之間的截面237。每一奈米碳管 束23的截面237之面積A〇是相對小於其第—及第二端面 2 3 5、2 3 6 的面積 A。1、A 〇 2。 適合於本發明該步驟（a)之陣列的圖形是選自正方形、 矩形、圓$、三角形及多邊形。在一具體例中，該步驟⑷ 之陣列的圖形是選自正方形。 值得一提的是，在場發射的特性中，當存在單獨一根 15 I312165 奈米碳管時’其奈米碳管頂端將提供優異的電場放大效應（ :β值將變大）。然而’當奈米碳管的數量增加且高度相同 4，％發射特性將因屏蔽效應的影響而下降。因此，單位 面積内具備有適量的奈米碳f ’將可"值增加並減少屏蔽 效應的影響。較佳地，每一正方形的尺寸是介於ι〇㈣~ 彻μη!之間’·且每一正方形的間距是介於1〇 _〜 之間。 再多閱圖2、圖3及圖4’因此’在本發明中，是分別 做出八組不同陣列尺寸及不同奈米碳管長度之具體例；宜 中四組具體例的奈米碳管束23之長度為5。μπ]，且鐵薄膜 陣列圖形分別是尺寸⑽叩、200叫、_叫及_ μ的正方φ且相鄰間距為Ι 〇〇 Μ的二維陣列；另四組且體 例的鐵薄膜22之陣列圖形為尺寸_㈣且相鄰間距為⑽ 帅的正方形且相鄰間距為1〇〇_的二維陣列，並利用不同 之成長時間以控制奈米碳管束的長度分職5〇叩、 、116 μπι 及 200 μιη。 另再參閱圖8’由本發明該較佳實施例之製作方法可 製得本發明之垂直夺平石山总 直不水杈官陣列之場發射陰極元件，复 含：該具有一表面41的圣#甘Λ 4之表面41的導電膠3，^板4、該形成於該承载基板 的奈米碳管束23。 七^ I作方去可進一步地界定出該導電膠3且 有一塗層31及複數呈陲 一、 式排列地設置於該塗層31的東 缚區32。該等奈米•束23分別_應地設置於該導2 16 1312165 束 '粵區32，且每一奈米碳管束23沿該軸向γ界定出該 垂直於該轴向Υ並埋於該導電膠32 t束縛區的第-端面 2^及°亥相反於該第一端面235的第二端面236 ;每一奈米 石反官束23沿該轴向γ更界定出該介於該第—及第二端面 235 236之間的截面237 ,且每一奈米碳管束23的截面 237之面積A°是相對小於其第一及第二端面235、236的面 積A<n A°2 ’每一奈米碳管束23的奈米碳管232具有一形成 於其奈米碳管束23之第二端面236處的開放孔；該導電膠 3的平均厚度是介於〇.5 _ ~ 1〇 _之間。 有關本發明之如述及其他技術内容、特點與功效，在 以下配合麥考圖式之八個具體例的詳細說明中，將可清楚 的呈現。 在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說 明内容中，類似的元件是以相同的編號來表示。 〈具體例一〉 再參閱圖2、圖3及圖4，在本發明垂直奈米碳管陣列 之場發射陰極元件的製作方法之一具體例一中，該等奈米 石反官朿23之長度為50 μιη，且該鐵薄膜22之陣列圖形是尺 寸1 〇〇 μιη X 1 〇〇 μιη的正方形且相鄰間距為丨〇〇 _的二維 陣列（即，該等奈米碳管束23之陣列圖形）；該導電膠3是 黏度約50 kcps的銀膠，且固化前的導電膠3之厚度約為 25 μιη ;於壓合過程中所使用的壓力約為〇. u g/cm2 ;固化 過程中所施予的條件是先以15〇它的溫度軟烤 baking)約30分鐘以使該導電膠3中的溶劑蒸發，並在1〇 17 1312165 vol/。的犯合氣體{[H2/(H2+Ar)]xl〇〇%}中以530 〇c的溫度退 火約30分鐘以對該導電膠3予以固化。 參閱圖7，最後，直接以鑷子將該基板2移除即可使該 等奈米碳管束23與該基板2分離。且在該具體例—中，本 發明於固化後的導電膠3之平均厚度約為8叫。 〈具體例二〉 再參閱圖2、圖3及圖4，在本發明垂直奈米碳管陣列 之場發射陰極元件的製作方法之—具體例二中’大致上是 與6亥具體例-相同’其不同處僅在於，該鐵薄膜Μ之陣列 圖形是尺寸200 _ X 200㈣的正方形且相鄰間距為1〇〇 μιη的二維陣列（即’該等奈米碳管束23之陣列圖形）。 〈具體例三〉 再參閱圖2、圖3及圖4，在本發明垂直奈㈣管陣列 之場發射陰極元件的製作方法之一具體例三中，大致上是 與该具體例-相同，其不同處僅在於，該鐵薄膜22之陣列 圖形是尺寸300 _ χ 3〇〇⑽的正方形且相鄰間距為1〇〇 μιη的二維陣列（即，該等奈米碳管束23之陣列圖形）。 〈具體例四〉 再參閱圖2、圖3及圖4，在本發明垂直奈米碳管陣列 之場發射陰極元件的製作方法之一具體例四中，大致上是 與s亥具體例一相同’其不同處僅在於，該鐵薄膜22之陣列 圖形疋尺寸400 μπι X 400 μιη的正方形且相鄰間距為1〇〇 _的二維矩陣（即’該等奈米碳管束23之陣列圖形）。 <具體例五〉 18 1312165 及圖4，在本發明垂直奈米碳管陣列 製作方法之一具體例五令，是與該具 再參閱圖2、圖 之場發射陰極元件的 體例二相同。 〈具體例六〉 再參閱圖2、圖3及 & _ 4 ’在本發明垂直奈米碳管陣列 之場發射陰極元件的製作 方法之一具體例六令，大致上是 與該具體例二相同，装又^ * 同處僅在於’該等奈米碳管束23 之長度為80 μπι。 〈具體例七〉 再參閱圖2、圖3及阁」. 圖4，在本發明垂直奈米碳管陣列 之場發射陰極元件的製作方 ^ ^ 具體例七中，大致上是 與S亥具體例二相同，其不— 、不门處僅在於，該等奈米碳管束23 之長度為11 6 μπι。 〈具體例八〉 再參閱圖2、圖 之場發射陰極元件的 與該具體例二相同， 之長度為200 μπι。 ，及圖4，在本發明垂直奈米碳管陣列 製作方法之一具體例八中，大致上是 其不同處僅在於，該等奈米碳管束23 〈場發射特性分析數據〉 爹閲園 ，由該具體例…四的場發射特性曲線圖顯示 ，當輸入電壓值達1100 V(即，電場強度為2 75 時 ’該具體y二、三及四分別有約33 mA/W、19 8. 2 mA/cm2及3· 3 mA/cm2的電流密度值（j);此外 於圖9内的F-N關係曲線可知，該且體—_ 、二、三及四的 19 1312165 起始電場強度（turn-on iieId，Ed值）是逐漸4，且㈣ 為 〇.65lVMra、0.95 ^_及]35 v/柳·置 顯不出場發射特性是受到屏蔽效應的影響，而使得起始電 場強度隨著陣列尺寸的增加而妗 ° 个ΑΑ、 日刀向〜加然而，與前揭先前技 析條件及分析數據相比較之τ，本發明之場發射特 性仍相對先前技術顯著增加許多。 2閱圖10,由該具體例五〜八的場發射特性曲線圖顯示 /輸入電塵值達96"(即，電場強度為2 4响時， 具體五：六、七及八分別有約l9raA/cm2、6“A/cm2、 •cm及325 mA/cm2的電流密度值⑴；此外，由插置 於圖内的Μ關係曲線可知，該具體五、六、七 起始電場強度⑶值）是逐漸下降，且分別為㈣⑽、、 =^、〇.65^及0.55_;同樣地，其與 先讀術的分析條件及分析數據相比較之下，本發明之場 土射特性仍相對先前技術顯著增加許多。 本發明該等具體例之細部條件、分析數據、以及利用 Μ方程式所演算之電場放大因子（即，⑷，是整理於下 列表1.中。

20 1312165 具有陣列圖形的鐵薄膜； 圖3是圖2之正視示意圖； 圖4是一正視示意圖， 直式的奈米碳管束之情形月在絲板上成長出複數垂 f圖5是一正視示意圖，說明在本發明垂直奈米碳管陣 列之場發射陰極元件的製作方法之一較佳實施例中，於― 承載基板上塗佈一導電膠的情形； —圖6是-正視示意圖，說明在該較佳實施例中，沿著 :亥等奈米碳官束的一軸向施予一壓力壓合該基板與承載基 板， ▲圖7是一正視示意圖，說明在該較佳實施例中，分離 该基板與承載基板以轉印該等奈米碳管束於該 的細部情形； 圖8 -正視示意圖，說明由本發明該較佳實施例之製 作方法所製得之垂直奈米碳管陣狀場發射陰極元件； 是一場發射特性曲線圖，說明本發明之製作方法 圖 0 Η β ........ 三及四之場發射特性；及 — 、 的一具體例 圖10是一場發射特性曲線圖，說明本發明之製作方法 的—具體例五、六、七及八之場發射特性。 附件一：與圖4〜圖7相對應之元件製作 貌圖。 附件二：是一 HRTEM形貌圖，說明該等奈米碳管束之 奈米碳管與該基材分離後的顯微外觀。 22 1312165

【主要元件符號說明】 2—— ••基板 21… ._表面 22… ••鐵薄膜 23… ••奈米碳管束 231 . · ••鐵催化劑 232 · · ••奈米碳管 233 · · ••第一端緣 234 ·. ••第二端緣 235 · · ••第一端面 236 · · ••第二端面 237 . · ·截面 3 .....導電膠 31 · · · ·塗層 32——束缚區 4 .....承載基板 41 · · · ·表面 Y.....軸向 A〇.....截面的面積 Αοι · · · ·第一端面的面積 A〇2 · · · ·第二端面的面積 23

Claims (1)

1312165 十、申請專利範圍： !_ -種垂直奈米碳管陣列之場發射陰極元件的製作方法， 包含以下步驟： U)提供-形成有複數呈陣列式排列之奈米碳管束的基 板； (b)於一承載基板上塗佈一導電膠； (C) & °亥等不米碳官束的一轴向施予一壓力壓合該基板 χ、°玄承載基板，以使得遠離該基板之一表面的奈米 石厌官束之一第—端緣埋入該導電膠中； (d) 對該導電膠予以固化；及 (e) 刀離4基板與該承載基板，以轉印該等奈米碳管束 於該承载基板上’並使該等奈米碳管束的—第二端 、彖與°亥基板刀離，進而形成-垂直奈米石炭管陣列之 場發射陰極元件。 2.依據申請專利範圍第1項所述之垂直綱管陣列之場 發射陰極it件的製作方法，其中，該步驟⑻之導電膠 的黏度疋介於20 kcps〜1〇〇 kcps之間。 3·依據中π專利圍第2項所述之垂直奈米石炭管陣列之場 于陰極元件的製作方法，其中，該步驟（b )之導電膠 的黏度是介於3。kcps〜8。kcps之間。 ^ 4· &據申叫專利範圍第1項所述之垂直奈米碳管陣列之場 〜射陰極元件的製作方法’其中，該步驟(a)之奈米碳 ^ 平句長度疋介於〇. 5 μπι〜350 μιη之間；該步驟 ()之導電膠的厚度是介於1 μιη〜50 μηι之間。 24 2l65

依據申請專利範圍第 發射陰極元件的製作 介於 0.07 g/cm2 〜〇 依據申請專利範圍第 舍射陰極元件的製作 介於 0.09 g/cifl2 〜〇

1項所述之垂直奈米碳管陣列之場 方法，其中，該步驟（c)之壓力是 _ 15 g/cm2 之間。 5項所述之垂直奈米碳管陣列之場 方法，其中，該步驟（c)之壓力是 • 13 g/cm2 之間。

依據申請專利範圍第1項所述之垂直奈米碳管陣列之場 發，陰極70件的製作方法，其中，該步驟(e)之每—奈 ;;炭g束的複數奈米碳管是分別沿該軸向於該奈米碳管 束的第二端緣呈—開孔結構。 依據U利圍第7項所述之垂直奈求碳管陣列之場 七：陰極疋件的製作方法，其中，該步驟(e)之每一奈 米碳管束沿該軸向界定出一埋於該導電膠的第一端面、 —相反於該第— 端面之間的戴面 於其第一及第二

端面的第二端面及一介於該第一及第二 ’每一奈米碳管束的截面之面積相對小 端面的面積。 ι〇. 依據中請專利範圍第1項所述之垂直奈米碳管陣列之場 發射極元件的製作方法，其中，該步驟⑷之導電膠 的平均厚度是介於Q.5 μιη ~ 1G μπ1之間。 / ^據申^專利1&圍第1項所述之垂直奈米碳管陣列之場 么射陰極兀件的製作方法，其中，該步驟(a)之陣列的 圖形是選自正方形 万开〆、矩形、圓形、三角形及多邊形。 依據申請專利鈴 Β 槐園苐1 0項所述之垂直奈米碳管陣列之 立琢發射陰極彳生Μ ., 牛的製作方法’其中’該步驟（a)之陣列 25 11. 1312165 正方形的尺寸是介於 方形的間距是介於1 〇 10 μηι μια〜 的圖形是選自正方形；每一 〜400 μπι之間；且每—正 400 μιη 之間。 1 2.依據申請專利範圍 ^ 6^ 項所述之垂直奈米碳管陣列之場 0 乍方法，其中，該步驟（b)之導電膠 疋選自銀膠、碳膠充、日‘ ‘ 灭I或混有奈米金屬粉之膠體。 丄d. —種垂直奈米碳管 皁歹]之％發射陰極元件，包含：

一具有一表面的承載基板； 形成於§亥承載基板之表面的導電膠，具有一塗 s及複數呈陣列式排列地設置於該塗層的束缚區；及 複數刀別相對應地設置於該導電膠之束缚區並分 別具有複數奈米碳管的奈米碳管束，每一奈米碳管束沿 其一軸向界定出—垂直於該軸向並埋於該束缚區的第一 端面及一相反於該第一端面的第二端面。 14·依據申請專利範圍第13項所述之垂直奈米碳管陣列之 %發射陰極元件，其中，每一奈米碳管束沿該軸向更界 疋出介於該第一及第二端面之間的截面，每一奈米碳 管束的截面之面積是相對小於其第一及第二端面的面積 1 5.依據申請專利範圍第14項所述之垂直奈米碳管陣列之 %發射陰極元件，其中，每一奈米碳管束的奈米碳管具 有一形成於其奈米碳管束之第二端面處的開放孔。 1 6.依據申請專利範圍第丨3項所述之垂直奈米碳管陣列之 場發射陰極元件，其中，該導電膠的平均厚度是介於 26 1312165 0 5 μιη 〜10 μιη 之間。