[发明专利]场发射电子源的制造方法

权利要求书

1.一种场发射电子源的制造方法，主要包括以下步骤：

(一)提供至少一个阴极导电体、制备一定量的碳纳米管浆料和导电浆料；

(二)在阴极导电体上涂敷一层导电浆料，将导电浆料加热形成导电浆料层；

(三)在导电浆料层上涂敷一层碳纳米管浆料，将碳纳米管浆料加热从而在导电浆料层上形成碳纳米管浆料层；以及

(四)将形成有导电浆料层和碳纳米管浆料层的导电体在300～600℃条件下进行烘干和焙烧从而在导电体的表面上形成导电层和碳纳米管电子发射层，进而得到场发射电子源。

2.如权利要求1所述的场发射电子源的制造方法，其特征在于：所述的碳纳米管浆料中包含有机载体和分散在有机载体内的碳纳米管，碳纳米管的长度为1～100微米，直径为1～100纳米。

3.如权利要求2所述的场发射电子源的制造方法，其特征在于：所述的碳纳米管浆料的制备过程包括：

制备有机载体，该有机载体为由作为溶剂的松油醇、作为增塑剂的少量邻位苯二甲二丁酯和作为稳定剂的少量乙基纤维素形成的混合剂；

将粉末状碳纳米管在二氯乙烷中用破碎机分散后再进行超声分散形成碳纳米管溶液；

过滤碳纳米管溶液；

将碳纳米管溶液加入有机载体中同时利用超声充分分散；以及

在水浴条件下加热混有碳纳米管溶液的有机载体，二氯乙烷在加热下完全蒸发。

4.如权利要求3所述的场发射电子源的制造方法，其特征在于：所述的有机载体的制备过程为：首先在油浴80～110℃及搅拌的条件下将乙基纤维素溶解到松油醇中，然后加入邻苯二甲二丁酯在油浴80～110℃的条件下持续搅拌10～25小时即可得到有机载体。

5.如权利要求4所述的场发射电子源的制造方法，其特征在于：所述的混合剂中松油醇、乙基纤维素和邻苯二甲酸二丁酯的质量百分比分别为90％、5％和5％；所述的加热温度为100℃；所述的持续搅拌时间为24小时。

6.如权利要求3所述的场发射电子源的制造方法，其特征在于：所述的碳纳米管与所述的二氯乙烷的比例优选为：每两克碳纳米管需要500毫升的二氯乙烷；所述的破碎机分散的时间为20分钟；所述的碳纳米管溶液与所述的有机载体的质量比优选为15∶1；所述的超声分散的时间优选为30分钟；所述的加热温度优选为90℃。

7.如权利要求3所述的场发射电子源的制造方法，其特征在于：所述的导电浆料中含有玻璃微粒和导电金属微粒，所述的导电浆料的形成是将导电金属微粒和玻璃微粒在由松油醇、邻位苯二甲二丁酯和乙基纤维素形成的有机载体中在60～80℃下混合3～5小时形成。

8.如权利要求7所述的场发射电子源的制造方法，其特征在于：所述的玻璃微粒选用低熔点玻璃，熔点为350～600℃，直径为10～100纳米，所述的导电金属微粒由导电材料制成，直径为0.1～10微米。

9.如权利要求3所述的场发射电子源的制造方法，其特征在于：所述的涂敷导电浆料和所述的涂敷碳纳米管浆料的过程在灰尘度小于1000mg/m³的条件下进行。

10.如权利要求3所述的场发射电子源的制造方法，其特征在于：所述的烘干和焙烧的过程包括：在真空环境或通入惰性气体或氮气加以保护的环境下加热至320℃保温20分钟；升温至430℃再保温30分钟；降至室温。

11.如权利要求3所述的场发射电子源的制造方法，在步骤(四)之后进一步包括：对电子发射层的表面进行摩擦或者用胶带粘结的方法将电子发射层表面稀松的一层碳纳米管去除。