本发明专利技术提供一种改进由诸如针状碳、针状半导体、针状金属或其混合物之类针状发射物质组成的场致电子发射体的场致发射的方法，包括对场致电子发射体的表面施加力，其中该力导致场致电子发射体的一部分被去掉，从而形成新的场致电子发射体表面。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种改进场致电子发射体，特别是由针状碳构成的场致电子发射体的发射的方法。
技术介绍
场致发射电子源，通常被称之为场致发射材料或场致电子发射体，可应用在各种各样领域，例如，真空电子器件、平板式电脑和电视显示器、发射门放大器，以及速调管和发光。显示屏应用于多种多样领域，例如，家庭和商业电视、便携式电脑和台式电脑以及室内和室外广告和信息发布。平板显示器的厚度可做到1英寸或更薄，与大多数电视和台式电脑上采用的深阴极射线管形成鲜明对照。平板显示器不仅是便携式电脑所必须的，而且还给其他领域提供重量和尺寸方面的优点。当前，便携式电脑平板显示器采用液晶，它可通过施加弱的电信号从透明状态转变为不透明状态。要可靠地生产尺寸大于适合便携式电脑的此类显示器则很困难。等离子体显示器已被建议用来替代液晶显示器。等离子体显示器利用微小放电气体的象素单元产生图象，要求较大电功率来操作。已有人提出具有采用场致发射电子源即，场致发射材料或场致电子发射体的阴极，以及一旦受到场致电子发射体发出电子的轰击便能发光的磷光体的平板显示器。此种显示器具有提供传统阴极射线管视觉显示效果的优点，以及其他平板显示器在深度(或厚度)、重量和功耗方面优点的潜力。美国专利4,857,799和5,015,912公开一种矩阵寻址平板显示器，采用由钨、钼或硅构成的微尖头阴极。WO 94-15352、WO 94-15350和WO 94-28571公开一种平板显示器，其中阴极具有相对平坦的发射表面。曾在两种纳米管碳结构中观察到场致发射现象。L.A.Chernozatonskii等人，《化学物理通讯》233，63(1995)和《Mat.Res.Soc.Symp.Proc.》卷359，99(1995)，已通过石墨在10-5～10-6乇(1.3×10-3～1.3×10-4Pa)中的电子蒸发在各种各样衬底上生成纳米管碳结构的膜。这些膜由管状碳分子一个挨一个地排齐组成。形成了两种类型管状分子；A-管(A-tubelite)，其结构包括单层-石墨状-管，形成直径10～30nm的丝束；以及B-管(B-tubelite)，包括大多数多层石墨状-管、带有圆锥形或穹顶-帽子。有大量关于这些结构的表面存在场致电子发射的报道，并将其归因于场在纳米尺寸尖头处的高度集中。B.H.Fishbine等人，《Mat.Res.Soc.Symp.Proc.》卷359，93(1995)，讨论了涉及巴基管(即，碳纳米管)冷场致电子发射体矩阵阴极发展的实验和理论。A.G.Rinzler等人，《科学》269，1550(1995)报道，当用激光蒸发或氧化腐蚀将纳米管尖头打开时，碳纳米管的场致发射将提高。W.B.Choi等人，《应用物理通讯》75，3129(1999)和D.S.Chung等人，《J.Vac.Sci.Technol.》B18(2)报道采用单壁碳纳米管-有机粘合剂的平板场显示器。该单壁碳纳米管通过经金属网挤入糊料，通过表面摩擦混合，通过电场的调节而变得垂直排齐。他们还制备了多壁碳纳米管显示器。他们提到，采用淤浆挤入和表面摩擦技术开发出具有良好均一性的碳纳米管场致发射体。他们发现，从场致电子发射体最上层表面除去金属粉末，并通过表面处理排齐碳纳米管，提高了发射能力。单壁碳纳米管据发现发射性能优于多壁碳纳米管，但是单壁碳纳米管表现出的发射稳定性低于多壁碳纳米管膜。Zettl等人，美国专利6,057,637公开一种场致发射体材料，它包含一定量粘合剂和一定量悬浮在该粘合剂中的BxCyNz碳纳米管，其中x、y和z代表硼、碳和氮的相对比例。N.M.Rodriguez等人，《J.Catal.》144，93(1993)和N.M.Rodriguez，《J.Mater.Res.》8，3233(1993)讨论了通过某些烃类在小金属颗粒上的催化分解生成的碳纤维的生长和性能。美国专利5,149,584、5,413,866、5,458,784、5,618,875和5,653,951讨论了此种纤维的应用。迄今，仍需要一种实现针状碳在场致电子发射体中的商业应用的技术。
技术实现思路
本专利技术提供一种改进由诸如针状碳、针状半导体、针状金属或其混合物之类针状发射物质组成的场致电子发射体的场致发射的方法，包括对场致电子发射体的表面施加力，以便除掉或重排该场致电子发射体的一部分，从而形成新的场致电子发射体表面。在优选的实施方案中，本专利技术提供一种改进由针状碳组成的场致电子发射体的场致发射的方法，包括(a)令一种材料与场致电子发射体接触，其中该材料形成与场致电子发射体的粘附接触，当材料与场致电子发射体分开时该粘附接触提供足够的粘附力，致使部分场致电子发射体附着在该材料上，从而形成所述场致电子发射体的新表面；以及(b)将该材料从场致电子发射体中分离。碳纳米管是优选的针状碳。单壁碳纳米管更优选，激光烧蚀单壁碳纳米管则尤其优选。该方法优选使用的是这样的场致电子发射体其中碳纳米管占场致电子发射体总重量的少于约9wt％。更优选的是碳纳米管占场致电子发射体总重量的少于约5wt％。进一步优选的是碳纳米管占场致电子发射体总重量少于约1wt％。最优选的是碳纳米管占场致电子发射体总重量少于约0.01wt％～约2wt％的场致电子发射体。还提供一种用作可丝网印刷糊料的组合物，它包含含有碳纳米管的固体，其中碳纳米管占糊料中固体总重量的少于9wt％。更优选的是碳纳米管占糊料中固体总重量的少于5wt％的组合物。进一步优选的是碳纳米管占糊料中固体总重量的少于1wt％的组合物。最优选的是碳纳米管占糊料中固体总重量的约0.01wt％～约2wt％的组合物。该糊料对制造随后将接受本专利技术改进方法处理的场致电子发射体尤其有用。此种发射体具有极佳的发射性能、与衬底的良好粘附力以及容易制造和材料及加工成本比较低的优点。该改进的场致电子发射体可用于平板电脑、电视以及其他类型显示器、真空电子器件、发射门放大器、速调管和发光器件。该方法对于生产大面积平板显示器，即，尺寸大于30英寸(76cm)的显示器用大面积场致电子发射体尤其有利。该平板显示器可以是平面的或者是曲面的。附图说明图1显示实例1的场致电子发射体的发射结果，其中标绘出经本专利技术改进发射的方法处理前后发射电流密度随场致电子发射体外加电场的变化。图2显示实例2的场致电子发射体的发射结果，其中标绘出经本专利技术改进发射的方法处理前后发射电流密度随场致电子发射体外加电场的变化。图3显示实例3的场致电子发射体的发射结果，其中标绘出经本专利技术改进发射的方法处理前后发射电流随场致电子发射体外加电压的变化。图4显示实例4的场致电子发射体的发射结果，其中标绘出经本专利技术改进发射的方法处理前后发射电流密度随场致电子发射体外加电场的变化。图5显示实例9～11的场致电子发射体的发射结果，其中标绘出经本专利技术改进发射的方法处理前后发射电流密度随场致电子发射体外加电场的变化。图6显示经本专利技术改进发射的方法处理前后实例9～11的场致电子发射体发射电子撞击磷光体层所发出的光的照片。图7显示实例7中制造的两种场致电子发射体的发射结果，其中表示这两种场致电子发射体发射电流密度随外加电场的变化。图8显示热软化聚合物在本专利技术方法中的应用。图9给出在经过本专利技术改进发射方法处理本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可网印糊料，其固体中包含碳纳米管，其中碳纳米管占固体总重量的少于９ｗｔ％。
【技术特征摘要】
US 2000-6-21 60/213002;US 2000-6-22 60/213159;US 21.一种可网印糊料，其固体中包含碳纳米管，其中碳纳米管占固体总重量的少于9wt％。2.权利要求1的可网印糊料，其中碳纳米管占固体总重量的0.01～2wt％。3.一种可网印糊料，在其固体中包含碳纳米管、细银颗粒和玻璃料，其中碳纳米管占0.01～6.0wt％；细银颗粒占40～75wt％；玻璃料占3～15wt％，以糊料总重量为基准。4.权利要求1～3中任一项的可网印糊料，其中还包含可光成像单体或聚合物。5.一种减少场致电子发射体中发射热斑的方法，其中包括令所述场致电子发射体暴露于反应性气体，同时将阳极电压维持在高于正常操作阳极电压的水平。6.权利要求5的方法，其中所述反应性气体是氧气。7.一种制造包括场致电子发射体的阴极组件的方法，其中包括印刷包含针状碳的可光成像场致电子发射体层。8.权利要求7的方法，其中针状碳包含碳纳米管。9.权利要求7的方法，其中还包括印刷可光成像电介质层和可光成像银门层的步骤，其中场致电子发射体层、电介质层和银门层在一次曝光中成像。10.权利要求7的方法，其中还包括下列步骤(a)将一种材料与场致电子发射体接触以便在该材料与场致电子发射体之间形成粘附接触；以及(b)将该材料与场致电子发射体分开，以除掉部分场致电子发射体或重排场致电子发射体，于是形成场致电子发射体的新表面。11.权利要求7的方法，其中还包括下列步骤沿基本上垂直于场致电子发射体的平面的方向对场致电子发射体的表面施加力，以去掉部分场致电子发射体或者使场致电子发射体断裂，于是形成场致电子发射体的新表面。12.一种制造具有用可光...
【专利技术属性】
技术研发人员：RJ布查德，LTA程，JG拉文，DH罗奇，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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