利用表面?zhèn)鲗У膱霭l(fā)射顯示器件分析

1、利用表面?zhèn)鲗У膱霭l(fā)射顯示器件分析 發(fā)射體材料以及發(fā)射構造是SED 中最為核心的部分，上文中提到的Spindt 鉬錐微尖陣列由于其工藝難度高以及成本投資較高，很難滿足大屏幕顯示的需要；而碳納米管（CNTs）自從被日本科學家Iijima 發(fā)現以來，被認為是SED 中優(yōu)良的發(fā)射體。但在使用碳納米管作為發(fā)射體時，對器件內部的真空度要求非常高，在高溫環(huán)境下殘留的氧會對發(fā)射尖端氧化；而在封接過程中，較高的溫度會使陰極表面的納米碳管丟失，在封接好的顯示器件中碳管的分布不均勻，從而在很大程度上影響到器件發(fā)射的均勻性與穩(wěn)定性。相對于碳納米管來說，氧化鋅(ZnO)納米構造具有生長簡單，構造均勻，抗氧化等優(yōu)點，因此

2、氧化鋅納米構造的場發(fā)射性能也逐漸受到研究人員的重視。而在發(fā)射構造方面，目前大多采用三極發(fā)射構造替代傳統(tǒng)的二極構造，通過在柵極施加電壓來控制電子的發(fā)射，這在很大程度上改善了發(fā)射性能并提高了器件的工作壽命。 利用碳納米管和氧化鋅復合式材料作為陰極發(fā)射體是近年來研究的一個新方向，該復合陰極材料將碳納米管大的電子傳導特性和氧化鋅晶體構造的均一取向性結合，大大改善了陰極的性能。本文采用了自制的氧化鋅與碳納米管的混合材料作為陰極發(fā)射體，提出了一種新型的表面?zhèn)鲗щ娮影l(fā)射構造，并結合了絲網印刷工藝，降低了制作成本，實現了器件的封裝，得到了穩(wěn)定、均勻的電子發(fā)射以及較為可觀的發(fā)光效果。隨著研究的不斷深入，SED在

3、今后的平板顯示市場中將會有更大的發(fā)展空間。 2、SED基本原理及構造 SED的基本原理即為場致發(fā)射，但與一般的場致發(fā)射也是有一定的區(qū)別的，它主要依靠在陽極上施加一高電壓（一般在幾千伏），在真空環(huán)境下將由陰極板產生的表面?zhèn)鲗щ娏骼蜿枠O，轟擊在陽極板上熒光粉而發(fā)光。在實驗中我們對柵極施加一電壓，而陰極接地，這樣柵極與陰極間便產生一電勢差，在這一電勢差的影響下，發(fā)射體薄膜層中就會有傳導電流產生，最后在陽極電壓的作用下，傳導電流中的部分電子被提取來轟擊熒光粉，從而到達發(fā)光的目的。若在柵極通過外部電路施加掃描電壓，便可實現陣列顯示與灰度控制，也就是實現了SED 在顯示中應用。下列圖是我們目前所采用的S

4、ED 構造示意圖： SED 的制備主要包括陽極板的制備、陰極板的制備以及后續(xù)的封裝排氣。其中陽極板(Anode)的制備較為簡單，我們采用ITO 玻璃作為陽極基板，利用絲網印刷工藝在ITO 膜上印制熒光粉層并引出銀電極，經烘干箱高溫烘干即可。而對于陰極板的制備，我們在充分考慮成本與性能的根底上，也采用了絲網印刷工藝開展制備。首先在玻璃基板上印制銀電極作為陰極(cathode)，并在其上利用絲網印刷工藝涂覆帶有微孔的介質層(dielectric layer)。 經加熱煅燒，使陰極和介質層牢固地附著于后玻璃基板上。之后，在介質層上印制柵極(gate)，同時在介質層微孔中填入銀漿將陰極引出，使柵極與陰極處于同一平面，從而構成表面?zhèn)鲗嬙?，圖中陰極與柵極在空間上是相互垂直的。最后在陰極與柵極上印上發(fā)射體(emit