发明名称 场致电子发射材料及使用彼之装置
摘要 石墨包括排列在不连续层100中的原子。此等层之间的垂直距离是「d间隔」101。扩大该d间隔(102)制得场致发射材料。可以藉由导入此等材料层之间的嵌入物进行此种扩大作用。此种嵌入物可以留在或者不留在该材料内。可于扩大作用之前,藉由印刷法将该材料放置在一基板上。此种场致发射材料可用于场致电子发射装置中的冷阴极。
申请公布号 TWI260031 申请公布日期 2006.08.11
申请号 TW091104720 申请日期 2002.03.13
申请人 普林弗德有限公司 发明人 艾顿.柏登;史蒂芬.贝格里
分类号 H01J1/30 主分类号 H01J1/30
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种场致电子发射材料,其系由一种层间间隔已 经被扩大之包括原子层的导电材料所形成,其中该 导电材料至少部份被涂覆以绝缘材料以形成MIV或 MIMIV结构。 2.如申请专利范围第1项之场致电子发射材料,其中 此等层呈结晶状。 3.如申请专利范围第2项之场致电子发射材料,其中 此等层呈湍层状。 4.如申请专利范围第2项之场致电子发射材料,其中 此等层系高度有序层。 5.如申请专利范围第1项之场致电子发射材料,其中 该层状材料包括石墨。 6.如申请专利范围第1项之场致电子发射材料,其中 该层状材料包括碳奈米管、碳纤维、碳巴克球簇 与碳黑中至少一者。 7.如申请专利范围第1项之场致电子发射材料,其中 该层状材料包括MoS2、钛钙矿、云母与六方形氮化 硼中至少一者。 8.如申请专利范围第1或2项之场致电子发射材料, 其中该经扩大层状材料呈微粒子状。 9.如申请专利范围第3项之场致电子发射材料,其中 以扩大方向来看,该经扩大层状材料的粒子大小在 0.1至1000m范围内。 10.如申请专利范围第3项之场致电子发射材料,其 中以与扩大方向正交之方向来看,该扩大之层状材 料的粒子大小在0.1至400m范围内。 11.如申请专利范围第1项之场致电子发射材料,其 中该经扩大层状材料系位于平坦基板上,其各层系 定向于与该基板平面呈大于0度之角度。 12.如申请专利范围第5项之场致电子发射材料,其 中此等层系定向成实质上垂直于该基板平面。 13.如申请专利范围第1项之场致电子发射材料,其 中该经扩大层状材料呈微粒子状,而且DBP値在20至 500范围内。 14.如申请专利范围第1项之场致电子发射材料,其 中该层状材料系经由将嵌入物导入该材料的各层 间而进行扩大作用。 15.如申请专利范围第10项之场致电子发射材料,其 中该嵌入物不会留在该材料内。 16.如申请专利范围第10项之场致电子发射材料,其 中至少某些嵌入物留在该材料内。 17.如申请专利范围第1项之场致电子发射材料,其 中于扩大该材料之后,将嵌入物导入该材料各层之 间。 18.如申请专利范围第1项之场致电子发射材料,其 中藉由印刷法将该材料定位在基板上。 19.如申请专利范围第1项之场致电子发射材料,其 中该层状材料系于该材料的固化循环期间扩大。 20.如申请专利范围第19项之场致电子发射材料,其 中该固化发生于该材料定位在基板之后。 21.一种场致电子发射器,其系由申请专利范围第1 项之场致电子发射材料所形成,并且排列作为场致 电子发射装置中的阴极。 22.如申请专利范围第21项之场致电子发射器,其经 排列以在毋须加热之下发射电子。 23.一种场致电子发射装置,其包括一种如申请专利 范围第21或22项之场致电子发射器,以及用以对该 场致发射材料施加电场的工具,因此使该材料发射 电子。 24.如申请专利范围第23项之场致电子发射装置,其 中该场致发射材料系如申请专利范围第19项,而该 固化作用系于该装置组装期间进行。 25.如申请专利范围第23项之场致电子发射装置,其 包括一基板,其具有该场致电子发射器补片的阵列 ,以及具有孔之对准阵列的控制电极,其中该电极 经由绝缘层支撑在该发射器补片上方。 26.如申请专利范围第25项之场致电子发射装置,其 中该孔呈开槽形式。 27.如申请专利范围第23项之场致电子发射装置,其 包括电浆反应器、电晕放电装置、无声放电装置 、臭氧产生器、电子源、电子枪、电子装置、x射 线管、真空计、气体填充装置或离子推进器。 28.如申请专利范围第23项之场致电子发射装置,其 中该场致电子发射器供应操作该装置用的全部电 流。 29.如申请专利范围第23项之场致电子发射装置,其 中该场致电子发射器供应起动、触发或点火电流 。 30.如申请专利范围第23项之场致电子发射装置,其 包括一显示装置。 31.如申请专利范围第23项之场致电子发射装置,其 包括一种灯。 32.如申请专利范围第31项之场致电子发射装置,其 中该灯大致上呈平坦状。 33.如申请专利范围第23项之场致电子发射装置,其 中该发射器系经由一镇流电阻器与电驱动工具连 接,以限制电流。 34.如申请专利范围第33项之场致电子发射装置,其 中该镇流电阻器系作为在每个发射补片下的电阻 垫。 35.如申请专利范围第23项之场致电子发射装置,其 中可在一或多个一维导电轨道阵列上涂覆该发射 器材料及/或一种磷,其中该导电轨道阵列系经排 列,以藉由电子驱动工具定址,以产生扫描受照线 。 36.如申请专利范围第35项之场致电子发射装置,其 包括该电子驱动工具。 37.如申请专利范围第23项之场致电子发射装置,其 中该场致发射器系配置于气态、液态、固态或真 空的环境下。 38.如申请专利范围第23项之场致电子发射装置,其 包括一阴极,该阴极系半透光,而且与阳极的排列 关系是自阴极发射的电子撞击在阳极上,在该阳极 处当成电激发光,经由该半透光阴极,可以看到该 电激发光。 图式简单说明: 图1a显示四层原子平面的层状结晶形成部分; 图1b显示图1a中已之层状结晶部分; 图1c显示四个单壁奈米管束之形成部分; 图1d显示一个单壁奈米管束,其中的间隔已变大; 图1e显示多壁奈米管; 图1f显示经扩大之多壁奈米管; 图2显示一个金属–绝缘体–金属–绝缘体–真空 (MIMIV)场致发射结构实例; 图3a显示一MIMIV构造中,位于基板上之所需要倾斜 位置中的完全扩大粒子; 图3b显示一MIMIV构造中,位于基板上之所需要倾斜 位置中的部分扩大粒子; 图3c系与图2a与2b类似之图,但是显示更具代表性的 未经处理粒子; 图4显示在绝缘基质当中的一连串粒子,其未被完 全涂覆; 图5显示在绝缘基质中,具有高结构的扩大粒子; 图6a至6d显示有嵌入物残留之扩大粒子的个别实例 ;以及 图7a至7c表示使用广域场致电子发射器实例的装置 实例。
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