一种用复合纳米碳膜制备大面积场发射冷阴极的方法

摘要

一种用复合纳米碳膜制备大面积场发射冷阴极的方法，属真空器件冷阴极的制备的技术领域。该方法在200～500℃的低温下施行，包括以下步骤：碳纳米管与碳纳米纤维按任意重量比混合，得纳米碳微粒；纯化后的碳纳米微粒在超声振荡下均匀分散在有机溶剂中，形成浆料；用浆料在基底上印刷复合纳米碳膜大面积场发射冷阴极的阵列图案；对基底进行表面热或等离子处理；制得复合纳米碳膜大面积场发射冷阴极。该方法有以下优点：可在低温下制备复合纳米碳膜大面积场发射冷阴极；可大幅度降低制备复合纳米碳膜大面积场发射冷阴极的成本；制得的复合纳米碳膜大面积场发射冷阴极性能好。该方法制得的复合纳米碳膜大面积场发射冷阴极特别适于用于场发射平面显示器和光源作场发射冷阴极。

主权项

1、一种用复合纳米碳膜制备大面积场发射冷阴极的方法，其特征在于，具体操作步骤：第一步混合将碳纳米管和碳纳米纤维按任意重量比混合，得纳米碳微粒；第二步纯化(一)氧化，将第一步制得的纳米碳微粒置于空气或氧气中，气压为104～106Pa，温度为200～500℃，时间为10分钟～2小时，(二)酸化，将经氧化的纳米碳微粒置于硫酸、盐酸、硝酸或它们的混合物中，所述酸的浓度为5～60％，时间为30分钟～2小时；第三步浆料配制将经第二步纯化的纳米碳微粒、聚合物、金属微粒和陶瓷微粒在超声振荡下均匀分散在有机溶剂中，形成浆料，聚合物是纤维素、聚酰亚胺、聚丙烯睛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚己烯醇、火棉胶、聚碳苯或环氧物，金属微粒是银、铝、铜、铁、钴、镍、钛、钼、氧化锌、氧化铟、氧化锡或氧化铟锡的微粒，陶瓷微粒是氧化硅、氮化硅或氧化铝的微粒，有机溶剂是甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、甘油醇、松油醇、己烷、环己烷、苯、甲苯、苯胺或二甲苯，纳米碳微粒∶有机溶剂∶聚合物∶金属微粒∶陶瓷微粒的重量比为1∶(0.1～10)∶(0.05～0.1)∶(0.05～0.1)∶(0.05～0.1)；第四步印刷用传统的印刷方法将第三步配制的浆料印刷在表面具有导电薄膜的基底上，形成复合纳米碳膜的大面积场发射冷阴极的图案；第五步基底表面处理将第四步制得的基底置于氢气中，气压为10-3～105Pa，200～500℃下，时间为5分钟～1小时，得到复合纳米碳膜大面积场发射冷阴极。