The present invention discloses a reflective field emission electronic light source device, which is mainly composed of transparent cathode, electron emitter and non-transparent reflective anode. The patterned ITO electrode, magnetron sputtering AZO seed layer, hydrothermal growth of zinc oxide nanorod array electron emitter are successively fabricated on ITO glass substrate to obtain patterned zinc oxide nanorod array cathode. A hemispherical groove anode unit is fabricated on the bottom by lithography and wet chemical method, and then a non-transparent reflective anode is obtained by spraying Ag film and electronic phosphor into the hemispherical groove in turn, and then a reflective field emission electronic light source device is assembled with an isolator. The electron beam imaging of the reflective field emission electronic light source device of the present invention is on the side of the cathode plate. The electronic reflection image is a planar light source, which not only has the self-focusing characteristics of the electron beam, but also has the self-enhancement performance of the electric field. Moreover, the threshold voltage of the device is low and the luminous brightness is high.
【技术实现步骤摘要】
一种反射式场发射电子光源器件及制备方法
本专利技术涉及一种反射式场发射电子光源器件及其制备方法,属于真空电子
技术介绍
场致发射即冷阴极电子发射是依靠外电场的作用使材料表面势垒高度降低、宽度变窄,电子通过量子力学的隧道效应穿过或越过表面势垒而射入真空的现象。因场发射具有无延迟、高亮度和高色饱和度等优点,由纳米冷阴极构成的场发射电子源如X-射线源、微波器件、显示光源等在医疗、军事和商业领域的应用备受关注。传统平面二极结构电子源(如附图1所示)主要由阴极板、透明的阳极板和电子发射体构成,当对阴阳电极施加足够大的电压后发射体发射电子轰击阳极板上的荧光粉而发光,电子发射像在阳极板一侧呈现。二极结构电子源器件具有结构简单,制作成本低的优点,但因自身存在无束斑聚焦、亮度低、所需阳极电压高等缺点其应用受到限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述领域研究的不足,提供一种反射式场发射电子光源器件及其制备方法,该反射式场发射电子光源主要由透明阴极、电子发射体和非透明反射式阳极构成,其在ITO玻璃基底上依次制作图案化的ITO电极、磁控溅射AZO种子层、水热生长ZnO纳米棒阵列电子发射体得到生长有图案化的氧化锌纳米棒阵列阴极;在玻璃基底上通过光刻和湿化学法制作相互独立的半球型凹槽阳极单元,随后依次在半球形凹槽内喷涂沉积导电层Ag膜和电子荧光粉得到非透明反射式阳极,然后结合隔离子组装成反射式场发射电子光源器件。为实现上述目的,采用以下技术方案:一种反射式场发射电子光源器件的制备方法,包括图案化透明的ITO阴极制备、电子发射体制备、非透明反射式半球凹槽阳极制备和电子光 ...
【技术保护点】
1.一种反射式场发射电子光源器件的制备方法,其特征在于:所述方法包括图案化透明的ITO阴极制备、电子发射体制备、非透明反射式半球凹槽阳极制备和电子光源器件组装,具体包括以下步骤:(1)图案化透明的ITO阴极制备:先将ITO玻璃进行超声处理和干燥处理,然后在ITO玻璃上丝网印刷感光胶,经干燥冷却后进行曝光处理,曝光之后采用Na2CO3溶液对涂覆有感光胶的玻璃喷淋显影,接着用盐酸、硝酸和水的混合液对ITO喷淋刻蚀,将湿法刻蚀的基片浸泡在丙酮溶液中,形成透明的阴极玻璃基底和线宽为6~30μm的条状ITO电极;(2)电子发射体制备:将图案匹配的金属掩膜版与步骤(1)制备好的ITO玻璃基板固定,置于磁控溅射镀膜机腔体内,在ITO玻璃基板表面溅射沉积AZO种子层,随后将覆盖有AZO种子层的ITO玻璃基片放入硝酸锌和六次甲基四胺溶液中,在80‑100℃下保温6‑24h制备ZnO 纳米棒阵列,形成电子发射体;(3)非透明反射式半球凹槽阳极制备:选取玻璃基底进行表面拋光,并在拋光面磁控溅射厚度为60~150 nm 的Cr膜,然后在Cr膜上旋涂光刻胶,经前烘、光刻、显影和坚膜处理后分别对Cr膜和玻璃基片进 ...
【技术特征摘要】
1.一种反射式场发射电子光源器件的制备方法,其特征在于:所述方法包括图案化透明的ITO阴极制备、电子发射体制备、非透明反射式半球凹槽阳极制备和电子光源器件组装,具体包括以下步骤:(1)图案化透明的ITO阴极制备:先将ITO玻璃进行超声处理和干燥处理,然后在ITO玻璃上丝网印刷感光胶,经干燥冷却后进行曝光处理,曝光之后采用Na2CO3溶液对涂覆有感光胶的玻璃喷淋显影,接着用盐酸、硝酸和水的混合液对ITO喷淋刻蚀,将湿法刻蚀的基片浸泡在丙酮溶液中,形成透明的阴极玻璃基底和线宽为6~30μm的条状ITO电极;(2)电子发射体制备:将图案匹配的金属掩膜版与步骤(1)制备好的ITO玻璃基板固定,置于磁控溅射镀膜机腔体内,在ITO玻璃基板表面溅射沉积AZO种子层,随后将覆盖有AZO种子层的ITO玻璃基片放入硝酸锌和六次甲基四胺溶液中,在80-100℃下保温6-24h制备ZnO纳米棒阵列,形成电子发射体;(3)非透明反射式半球凹槽阳极制备:选取玻璃基底进行表面拋光,并在拋光面磁控溅射厚度为60~150nm的Cr膜,然后在Cr膜上旋涂光刻胶,经前烘、光刻、显影和坚膜处理后分别对Cr膜和玻璃基片进行刻蚀,刻蚀完成后清洗玻璃基底并去除光刻胶及Cr膜,形成凹槽深度为60~200μm的半球状凹槽阳极,然后对半球状凹槽阳极进行超声清洗和烘烤,将图案匹配的金属掩膜版与刻蚀好的阳极玻璃固定,采用喷涂技术,在半球凹槽阳极表面依次沉积厚3~8μm的纳米Ag层和厚1~3μm的电子荧光粉;(4)电子光源器件组装:将制备好的生长有图案化的氧化锌纳米棒阵列阴极、隔离子与制作好的非透明反射式阳极组装成反射式场发射电子光源器件。2.根据权利要求1所述一种反射式场发射电子光源器件的制备方法,其特征在于:步骤(1)中超声处理是分别丙酮、乙醇和纯水中超声15min,干燥处...
【专利技术属性】
技术研发人员:马立安,赖文宗,林俊杰,魏朝晖,叶晓云,施志鑫,丁越,唐天宝,
申请(专利权)人:福建工程学院,
类型:发明
国别省市:福建,35
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