[发明专利]场发射电子源的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种场发射电子源的制备方法，尤其涉及一种适用于电子发射密度较大的场发射器件的场发射电子源的制备方法。

背景技术

场发射显示器是继阴极射线管(CRT)显示器和液晶显示器(LCD)之后，最具发展潜力的下一代新兴技术。相对于现有的显示器，场发射显示器具有显示效果好、视角大、功耗小以及体积小等优点，尤其是基于碳纳米管的场发射显示器，近年来越来越受到重视。

场发射电子源是场发射显示器的重要元件。现有技术中，场发射电子源的制备方法通常包括以下步骤：提供一基底；在所述基底表面设置一绝缘层；刻蚀所述绝缘层，暴露出基底的部分表面；在基底上形成多个阴极电极；将碳纳米管通过化学气相沉积法设置在多个阴极电极上形成电子发射体，形成多个场发射单元。

然而，以上所述场发射电子源的制备方法及其制备的电子发射体，电子发射体仅与阴极电极点接触，因此在场发射电子源电子发射功率较大时，碳纳米管在发射电子时容易被强电场拔出，从而限制了该场发射电子源的电子发射能力和寿命，影响了场发射电子源的稳定性。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种电子发射体能够有效固定，并适用于电子发射功率较大的场发射电子源的制备方法。

一种场发射电子源的制备方法，包括以下步骤：提供一碳纳米管线状结构；在所述碳纳米管线状结构的表面包覆一绝缘层；在所述绝缘层的表面间隔设置多个导电环，且每一导电环环绕所述绝缘层设置，所述导电环两端具有相对的第一环面及第二环面，形成一场发射电子源预制体；切割所述场发射电子源预制体，使所述碳纳米管线状结构从切割形成的断口处暴露出来，形成多个场发射电子源，每一场发射电子源的至少一端包覆有所述导电环，且所述碳纳米管线状结构的末端，所述绝缘层的断面，以及所述导电环的一环面位于同一平面。

一种场发射电子源的制备方法，包括以下步骤：提供一碳纳米管线状结构；在所述碳纳米管线状结构的表面包覆一绝缘材料；在所述绝缘层的表面间隔设置多个导电环，所述导电环两端具有相对的两环面；从所述导电环一环面或两环面之间切割所述包覆有绝缘层及绝缘环的碳纳米管线状结构，形成多个场发射电子源预制体，所述场发射电子源预制体的至少一端包覆有导电环；以及烧结所述绝缘材料，形成绝缘层，所述碳纳米管线状结构从所述场发射电子源两端的绝缘层中延伸出来。

本发明提供的场发射电子源的制备方法中，通过在碳纳米管线状结构表面涂覆绝缘层，使碳纳米管线状结构牢固的固定于绝缘层中，增强了碳纳米管线状结构与绝缘层之间的作用力，因此在场发射电子源电子发射功率较大的情况下，可以承受较大的电场力，从而使该电子发射体具有更强的电子发射能力和更长的使用寿命。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的场发射电子源制备方法的流程图。

图2为本发明第一实施例提供的场发射电子源制备方法中非扭转碳纳米管线的扫描电镜照片。

图3为本发明第一实施例提供的场发射电子源制备方法中扭转的碳纳米管线的扫描电镜照片。

图4为本发明第二实施例提供的场发射电子源的结构示意图。

图5为本发明第二实施例提供的场发射装置的结构示意图。

图6为本发明第三实施例提供的场发射电子源的制备方法的流程图。

图7为本发明第四实施例提供的场发射电子源的结构示意图。

图8为本发明第五实施例提供的场发射电子源的制备方法的流程图。

图9为本发明第六实施例提供的场发射电子源阵列的制备方法的流程图。

图10为图8所述制备方法制备的场发射电子源阵列表面包覆有导电层的结构示意图。

图11为本发明第六实施例提供的场发射装置的结构示意图。

图12为本发明第七实施例提供的场发射电子源阵列的制备方法的流程图。

主要元件符号说明