碳纳米管场发射显示器特性测试方法的研讨

通过低压化学气相沉积法在硅片上制作碳纳米管薄膜阴极,用真空荧光显示器的封装工艺,制备了碳纳米管场发射显示器样管。改变常用的驱动电源电压测试为器件电压测试,得到非常理想的伏安特性曲线和发光特性曲线。从测试结果分析可知,直接测量碳纳米管场发射显示器的器件电压和测试电源驱动电压所得结果是不同的,用后者代替前者不够合理。从电子场发射的角度看,实际的碳纳米管场发射伏安特性曲线应比测试的伏安曲线更陡。     

碳纳米管(CNT)场发射显示器的关键技术的研究

对碳纳米管阴极的制备以及场发射显示器的真空封装技术进行了研究.利用一种新的碳纳米管生长工艺制备出了具有优良场发射性能的碳纳米管阴极.并将这种直接生长的碳纳米管薄膜作为阴极,结合一种弹性封装工艺,开发了一种具有简单字符显示功能的场发射显示器.该显示器在较低的工作电压下就可获得高亮度的显示效果,并且器件的亮度与驱动电压成较好的线性关系,这将有利于未来的碳纳米管场发射显示器实现高亮度和多级灰度显示.器件的持续工作寿命测试已经超过5500小时,充分验证了碳纳米管作为场发射阴极的应用潜力.     

碳纳米管场发射显示器件(CNT-FEDs)封接关键技术的研究

碳纳米管场发射显示器件（CNT—FEDs）现已成为场发射研究的热点。本文研究了碳纳米管场发射显示器件在其真空封接过程中出现的碳纳米管丢失的问题,对碳纳米管场发射显示器件的封接方法提出了一些改进,并提出一种新型的碳纳米管场发射显示器件的封接结构,有效的解决了真空封接过程中的碳纳米管丢失的问题,为碳纳米管场发射显示器件（CNT-FEDs）的发射均匀性,改善区域之间的亮度差异及延长使用寿命提供了保证。     

碳纳米管冷阴极材料制备及其场发射性能研究

在场发射显示器技术领域,碳纳米管被认为是目前最有前途的场发射冷阴极材料之一。碳纳米管具有低的场发射阈值电场,高的发射电流密度使它们比传统的热阴极材料以及其他的场发射冷阴极材料更适于实际的技术应用。介绍了碳纳米管的制备方法和场发射原理,并对碳纳米管的场发射性能研究进行了综合的评述。     

电流法改善碳纳米管阴极场发射特性

针对丝网印刷碳纳米管阴极,提出电流法进行表面后处理,有效改善碳纳米管阴极场发射特性.利用扫描电子显微镜表征电流法处理前后CNTs阴极表面形貌变化,并对处理前后CNTs阴极进行场发射特性测试.结果表明,电流法处理后CNTs阴极表面残留有机物被破坏,开启电场从2.4 V/μm降低到1.6 V/μm,同样面积的薄膜(印制面积为1 cm×1 cm)在2.6 V/μm场强下的发射电流由30 μA提高到了800 μA,说明电流处理对于提高薄膜的场发射特性有明显作用.该方法在碳纳米管场发射显示器的制作中具有很好的实际应用价值.     

电泳法制备场发射阴极的性能优化研究

电泳法是一种新型的大面积碳纳米管场发射阴极制备方法。文章在成功地用电泳法制备了适用于场发射显示器的碳纳米管阴极基础上,通过选用不同的碳纳米管原料、改变电泳条件等方法,进一步优化碳管阴极的性能。使用不同方法制备的碳纳米管配置电泳液,由于制备方法和碳管本身的特性,管子在电泳溶液中呈现不同的分散性。碳管管径较粗时由于表面自由能相对小,所以碳管在溶液中不易形成团聚物,电泳沉积的阴极会均匀平整;管径小的碳管则由于容易团聚,需要加入表面活性剂来改善其在电泳溶液中的分散性。场发射特性和发光显示图实验结果发现,即使得到相同均匀平整的阴极,但是由于碳管本身的发射能力的差异性最终导致电泳沉积得到的阴极的场发射特性的不同。另外,电泳的实验条件也会对沉积的阴极的场发射性能和形貌产生影响。在不同电泳直流电压条件下,碳管薄膜的密度分布和厚度不同,呈现出不同的场发射能力,结果表明当电压值在25V时可以得到性能最佳的场发射阴极。     

涂敷法制备的碳纳米管阴极的场发射研究

研究了用涂敷法制备碳纳米管阴极的新工艺和改善其场发射特性的新方法,裂解法获得的碳纳米管与有机粘合剂等混合、研磨,直接涂敷在Si基底上,二极管结构测量的结果表明,碳纳米管阴极有较低的开启电场(1．25～1．5V／μm),场强为5V／μm时,电流密度达到了42μA／cm^2,F—N曲线也非常符合场发射规律。浆料中粘合剂的比例增大时,碳纳米管阴极的场发射性能会有所降低,施加外电场会改善其场发射特性。     

基于碳纳米管的场发射平板显示器研究

碳纳米管因具有良好的电子发射特性而成为理想的场发射阴极材料。本文概述了碳纳米管的特性、分类及制备;介绍了碳纳米管场发射平板显示器的结构、工作原理及制备,分析了碳纳米管场发射平板显示器的优缺点,针对其缺点提出了一些改进的思路并对其发展趋势作了展望。     

电解液法改善碳纳米管阴极场发射特性

针对丝网印刷碳纳米管(CNT)阴极,提出用电解液法进行表面后处理,有效改善碳纳米管阴极场发射特性.利用扫描电子显微镜表征电解液法处理前后CNT阴极表面形貌变化,并对处理前后CNT阴极进行场发射特性测试.结果表明,电解液法处理后有更多的CNT伸出有机浆料表面,开启电场从2.4 V/μm降低到1.4 V/μm,同样面积的薄膜(印制面积为1 cm×1 cm)在3.0 V/μm场强下的发射电流由100μA提高到了1 800μA,说明电解液处理对于提高薄膜的场发射特性有明显作用.该方法在碳纳米管场发射显示器的制作中具有很好的实际应用价值.     

三极FED分段复合衬底电极的特性和制作

结合丝网印刷技术、烘烤工艺和烧结工艺,采用印刷ZnO层和银浆层相结合的方案,进行了分段复合衬底电极的制作。该分段复合衬底电极能够降低无效的阴极电压降,增强三极场发射显示器的发光亮度并改善其发光均匀性,且制作成本低廉。分段复合衬底电极避免了过长过细衬底电极现象,促使碳纳米管提供更多电子,同时有效改善了碳纳米管的场发射均匀性。利用碳纳米管作为阴极材料,进行了三极场发射显示器的研制,并进行点阵图像显示,从而证实了这种分段复合衬底电极制作工艺的可行性。与普通银电极场发射显示器相比,分段复合衬底电极场发射显示器能够将开启场强从1.92 V/μm降低到1.81 V/μm,其最大场发射电流由1 332.5μA提高到2 137.8μA,具有典型的场致发射特性以及优良的图像发光均匀性。     

Fabrication of field emission display prototype utilizing printed carbon nanotubes/nanofibers emitters

Carbon nanotubes/nanofibers (CNTs) used as emitters, diode-type field emission display (FED) prototypes of dot matrix and character images were fabricated by low-cost techniques and equipments, respectively. The technical development in the design and fabrication of the cathode, the anode, and the panel, is described. CNTs were produced by a simple, low-cost and easily-controllable thermal chemical vapor deposition. The cathode was prepared by the screen-printing method. The field emission characteristics were enhanced by a heat post-treatment in H₂ gas atmosphere. The panel structure was packaged by a vacuum fluorescent display-like process and vacuum-sealed through an exhaust glass tube. The fully-sealed CNTs FED (c-FED) showed good emission properties. The brightness of 600 cd/m² was achieved from the yellow phosphor at a relatively low applied electric field. The developed technology has a potential practical application in c-FED.     

场发射显示技术的发展状况

介绍了微尖阵列、碳纳米管、表面传导、弹道式电子发射、薄膜内场致发射以及类金剐石薄膜等几种场发射显示技术的发射特性，分析了场发射的工作机理。讨论了国内外场发射技术发展状况与它们在技术、材料、工艺等方面的瓶颈。展望了几种场发射显示器的市场产业化前景以及加快我国在场发射技术方面的研究步伐的建议。     

场致电子发射阴极及其制备方法的研究

文章对石墨、金刚石、非晶碳及碳纳米管等常用场发射冷阴极材料的结构、在场发射方面的应用和发展进行了介绍和分析,认为碳纳米管是场发射冷阴极的首选材料。并结合其原理和性能对电弧放电法、脉冲激光熔蒸法、化学气相沉积法、等离子增强化学气相沉积法等场发射阴极制备方法进行了探讨,认为等离子增强化学气相沉积法因可以实现低温原位生长而具有较好的发展趋势。     

彩色FED显示器的图像处理技术

为了改善FED显示器的显示质量,从FED所特有的光电特性入手,给出了FED显示特性的B-T预校正曲线;并基于目前所采用的标准电视信号作为图像信号源,介绍了FED非线性校正算法.在分析FED三基色色度特性的基础上,介绍了FED色度还原算法的理论模型,并把该校正算法成功应用到FED的视频显示中去,使图像质量得到较好的改善.     

现代显示技术的研究进展

结合其发光原理及特点分析了阴极射线管(CRT)显示器、液晶显示器(LCD)、等离子显示器(PDP)、场发射显示器(FED)的市场走向,认为FED是一种最理想的显示器。对FED不同类型的阴极场发射阵列(FEA)进行比较,认为碳纳米管薄膜阴极是目前最有希望实现FED市场化的场发射体。     

一种类OLED驱动的FED驱动电路的设计

通过与有机发光二极管(Organic light emitting diode,OLED)显示驱动电路的比较,得出了场致发射显示器(Field emission display,FED)驱动电路的特征,并在此基础上设计了基于简单IC与专用IC芯片的驱动电路,为FED驱动电路的实际应用提供了一种切实可行的思想方案.     

场发射显示

本文介绍了场发射平板显示的基本结构、工作原理、场发射冷阴极的制做方法以及与其有关的若干问题，最后介绍了场发射显示的现状和发展动态。     

金刚石薄膜场发射显示器

简要介绍了一般ＦＥＤ（场发射显示器）的工作原理,研究了非晶金刚石薄膜低场发射特点,讨论了金刚石薄膜制做场发射器的可行性;指出利用金刚石薄膜和阳极选择的方法可对Ｓｐｉｎｄｔ ＦＥＤ进行改进,从而使平面ＦＥＤ更容易实现。