二次電子發(fā)射材料在場發(fā)射顯示器件中的應(yīng)用.pdf

1、場發(fā)射顯示(Field Emission Display，F(xiàn)ED)器件具有傳統(tǒng)CRT顯示器件的優(yōu)良特性，并且有其獨特的優(yōu)點，在平板顯示領(lǐng)域具有廣闊的前景和應(yīng)用優(yōu)勢。但是，目前在場發(fā)射顯示器件的研究中還存在一些瓶頸需要解決，包括電子發(fā)射均勻性、調(diào)制電壓范圍、顯示亮度、器件壽命以及低成本的器件制備技術(shù)等。新型器件結(jié)構(gòu)的設(shè)計和優(yōu)良陰極材料的制備是突破這些瓶頸的兩個研究方向，它們也是FED技術(shù)攻關(guān)的重點。本文將主要從陰極制備的角度，尋求合適的二

2、次電子發(fā)射材料和陰極制備方法，達到優(yōu)化陰極材料場發(fā)射性能的目的。
　　 本文首先介紹了幾種目前研究得比較深入的陰極發(fā)射材料，如碳納米管(CNT)、納米氧化鋅(ZnO)等，并闡述了基本的場發(fā)射理論和二次電子發(fā)射理論。
　　 本文實驗采用成熟的絲網(wǎng)印刷工藝，制備碳納米管陰極、四針狀納米氧化鋅陰極以及兩者混合的場發(fā)射陰極，測試并對比其場發(fā)射性能。論文完成了以下主要工作：
　　 1.研究了表面分散劑的應(yīng)用。一方面解決了C

3、sI漿料的團聚問題；另一方面獲得穩(wěn)定分散的場發(fā)射納米材料，并以碳納米管為例，借助COMSOL MULTIPHYSICS軟件分析了場屏蔽效應(yīng)的影響。
　　 2.制備了三種陰極，分別在其中混合加入二次電子發(fā)射材料MgO，測試并對比其場發(fā)射性能。確定混合陰極的場發(fā)射性能較其他兩種更好。
　　 3.在場發(fā)射陰極研究中，引入了新的二次電子發(fā)射材料CsI，在混合陰極的基礎(chǔ)上，通過實驗優(yōu)化其濃度，得到改善陰極場發(fā)射性能的理想濃度。

4、r>　　 4.研究了二次電子發(fā)射材料MgO和CsI不同的添加方式混合和涂敷對場發(fā)射性能的影響。
　　 實驗研究表明加入二次電子發(fā)射材料后的碳納米管和納米氧化鋅混合式陰極的開啟場強從2V/μm降到了1.6V/μm左右；有效提高發(fā)射材料尖端的場增強因子，可將CNT和ZnO的場增強因子提高約15％；場發(fā)射均勻性提高一倍多，相應(yīng)的顯示亮度也得以提高。相比而言，MgO在提高場發(fā)射均勻性方面表現(xiàn)更好，而CsI則在降低開啟場強方面的作用更突