在未激活下自碳奈米管所为之增强之电子场发射

摘要

本案揭示一种使用奈米粒子(诸如碳奈米管(CNTs))以形成用在场发射装置中的阴极之方法。该CNT层包括在阴极表面上的电子发射材料。使用本发明之方法可以经由在阴极表面上形成射极岛而调制沈积的CNT之密度。该CNT射极岛的大小和分布可用以使所得之CNT层的场发射性质最优化。于一较佳体系中，使用网版印刷沈积法来形成CNT射极岛。可在沈积后无需活化或排列碳奈米管以导致场发射之后续程序步骤实施本发明。

主权项

一种形成场发射阴极装置之方法，其包括下述步骤：在一基材上沉积一层奈米粒子材料表面层，使得该奈米粒子材料表面层形成复数个在物理上彼此分隔之场发射岛，其中该些奈米粒子材料场发射岛具有大于约10奈米之宽度。如申请专利范围第1项之方法，其中该等奈米粒子材料场发射岛：彼此之间具有超过约10奈米之距离；且具有大于约1奈米之厚度。如申请专利范围第1项之方法，其中该基材包括传导性电极层。如申请专利范围第1项之方法，其中该奈米粒子材料层系以选自下列所组成的群组中之方法沉积：网版印刷、刷涂、喷涂、分散、喷墨印刷、奈米压印(nano-imprinting)、沾笔式微影术(dip-pen lithography)、X-射线微影术、光学微影术、及彼等的任何组合。如申请专利范围第1项之方法，其中该奈米粒子材料包含选自下列所组成的群组中之碳奈米管：单壁碳奈米管、双壁碳奈米管、多壁碳奈米管、巴基管(buckytubes)、碳原纤维、化学改质的碳奈米管、经衍化的碳奈米管、金属性碳奈米管、半导性碳奈米管、及彼等的任何组合。如申请专利范围第1项之方法，其中该奈米粒子材料包含选自下列所组成的群组中之粒子：球形粒子、碟形粒子、层状粒子、棒状粒子、金属粒子、半导体粒子、聚合物粒子、陶瓷粒子、介电质粒子、黏土粒子、纤维、及彼等的任何组合。如申请专利范围第1项之方法，其中沈积该奈米粒子材料系使用具有约25-30微米宽的网孔之355-网目网。一种场发射阴极装置，其包括在一基材上的一层奈米粒子材料表面层，使得该奈米粒子材料表面层包括复数个在物理上彼此分隔之场发射岛，其中该等奈米粒子材料场发射岛具有大于约10奈米之宽度。如申请专利范围第8项之装置，其中该等奈米粒子材料场发射岛：彼此之间具有超过约10奈米之距离；且具有大于约1奈米之厚度。如申请专利范围第8项之装置，其中该基材包括传导性电极层。如申请专利范围第8项之装置，其中该奈米粒子材料层系以选自下列所组成的群组中之方法沉积：网版印刷、刷涂、喷涂、分散、喷墨印刷、奈米压印、沾笔式微影术、X-射线微影术、光学微影术、及彼等的任何组合。如申请专利范围第8项之装置，其中该奈米粒子材料包含选自下列所组成的群组中之碳奈米管：单壁碳奈米管、双壁碳奈米管、多壁碳奈米管、巴基管、碳原纤维、化学改质的碳奈米管、经衍化的碳奈米管、金属性碳奈米管、半导性碳奈米管、及彼等的任何组合。如申请专利范围第8项之装置，其中该奈米粒子材料包含选自下列所组成的群组中之粒子：球形粒子、碟形粒子、层状粒子、棒状粒子、金属粒子、半导体粒子、聚合物粒子、陶瓷粒子、介电质粒子、黏土粒子、纤维、及彼等的任何组合。一种场发射显示装置，其包括一阳极组合件和一阴极组合件，其中该阴极组合件进一步包括：一导电层；和一场发射阴极材料，其经沉积在该导电层上成为奈米粒子材料表面层，使得该等奈米粒子材料形成复数个在物理上彼此分隔之场发射岛，其中该些奈米粒子材料场发射岛具有大于约10奈米之宽度。如申请专利范围第14项之装置，其中该等奈米粒子材料场发射岛：彼此之间具有超过约10奈米之距离；且具有大于约1奈米之厚度。如申请专利范围第14项之装置，其中该奈米粒子材料层系以选自下列所组成的群组中之方法沉积：网版印刷、刷涂、喷涂、分散、喷墨印刷、奈米压印、沾笔式微影术、X-射线微影术、光学微影术、及彼等的任何组合。如申请专利范围第14项之装置，其中该奈米粒子材料包含选自下列所组成的群组中之碳奈米管：单壁碳奈米管、双壁碳奈米管、多壁碳奈米管、巴基管、碳原纤维、化学改质的碳奈米管、经衍化的碳奈米管、金属性碳奈米管、半导性碳奈米管、及彼等的任何组合。如申请专利范围第14项之装置，其中该奈米粒子材料包含选自下列所组成的群组中之粒子：球形粒子、碟形粒子、层状粒子、棒状粒子、金属粒子、半导体粒子、聚合物粒子、陶瓷粒子、介电质粒子、黏土粒子、纤维、及彼等的任何组合。