场发射电子源的制备方法技术

一种场发射电子源的制备方法，包括以下步骤：提供一碳纳米管线状结构；在所述碳纳米管线状结构的表面包覆一绝缘层；在所述绝缘层的表面间隔设置多个导电环，且每一导电环环绕所述绝缘层设置，所述导电环两端具有相对的第一环面及第二环面，形成一场发射电子源预制体；切割所述场发射电子源预制体，使所述碳纳米管线状结构从切割形成的断口处暴露出来，形成多个场发射电子源，每一场发射电子源的至少一端包覆有所述导电环，且所述碳纳米管线状结构的末端，所述绝缘层的断面，以及所述导电环的一环面位于同一平面。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种，包括以下步骤：提供一碳纳米管线状结构；在所述碳纳米管线状结构的表面包覆一绝缘层；在所述绝缘层的表面间隔设置多个导电环；切断所述多个导电环、绝缘层以及碳纳米管线状结构，形成多个场发射电子源。【专利说明】
本专利技术涉及一种，尤其涉及一种适用于电子发射密度较大的场发射器件的。
技术介绍
场发射显示器是继阴极射线管(CRT)显示器和液晶显示器(IXD)之后，最具发展潜力的下一代新兴技术。相对于现有的显示器，场发射显示器具有显示效果好、视角大、功耗小以及体积小等优点，尤其是基于碳纳米管的场发射显示器，近年来越来越受到重视。场发射电子源是场发射显示器的重要元件。现有技术中，通常包括以下步骤:提供一基底；在所述基底表面设置一绝缘层；刻蚀所述绝缘层，暴露出基底的部分表面；在基底上形成多个阴极电极；将碳纳米管通过化学气相沉积法设置在多个阴极电极上形成电子发射体，形成多个场发射单元。然而，以上所述及其制备的电子发射体，电子发射体仅与阴极电极点接触，因此在场发射电子源电子发射功率较大时，碳纳米管在发射电子时容易被强电场拔出，从而限制了该场发射电子源的电子发射能力和寿命，影响了场发射电子源的稳定性。
技术实现思路
有鉴于此，确有必要提供一种电子发射体能够有效固定，并适用于电子发射功率较大的。一种，包括以下步骤:提供一碳纳米管线状结构；在所述碳纳米管线状结构的表面包覆一绝缘层；在所述绝缘层的表面间隔设置多个导电环，且每一导电环环绕所述绝缘层设置，所述导电环两端具有相对的第一环面及第二环面，形成一场发射电子源预制体；切割所述场发射电子源预制体，使所述碳纳米管线状结构从切割形成的断口处暴露出来，形成多个场发射电子源，每一场发射电子源的至少一端包覆有所述导电环，且所述碳纳米管线状结构的末端，所述绝缘层的断面，以及所述导电环的一环面位于同一平面。—种，包括以下步骤:提供一碳纳米管线状结构；在所述碳纳米管线状结构的表面包覆一绝缘材料；在所述绝缘层的表面间隔设置多个导电环，所述导电环两端具有相对的两环面；从所述导电环一环面或两环面之间切割所述包覆有绝缘层及绝缘环的碳纳米管线状结构，形成多个场发射电子源预制体，所述场发射电子源预制体的至少一端包覆有导电环；以及烧结所述绝缘材料，形成绝缘层，所述碳纳米管线状结构从所述场发射电子源两端的绝缘层中延伸出来。本专利技术提供的中，通过在碳纳米管线状结构表面涂覆绝缘层，使碳纳米管线状结构牢固的固定于绝缘层中，增强了碳纳米管线状结构与绝缘层之间的作用力，因此在场发射电子源电子发射功率较大的情况下，可以承受较大的电场力，从而使该电子发射体具有更强的电子发射能力和更长的使用寿命。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术第一实施例提供的场发射电子源制备方法的流程图。图2为本专利技术第一实施例提供的场发射电子源制备方法中非扭转碳纳米管线的扫描电镜照片。图3为本专利技术第一实施例提供的场发射电子源制备方法中扭转的碳纳米管线的扫描电镜照片。 图4为本专利技术第二实施例提供的场发射电子源的结构示意图。图5为本专利技术第二实施例提供的场发射装置的结构示意图。图6为本专利技术第三实施例提供的的流程图。图7为本专利技术第四实施例提供的场发射电子源的结构示意图。图8为本专利技术第五实施例提供的的流程图。图9为本专利技术第六实施例提供的场发射电子源阵列的制备方法的流程图。图10为图8所述制备方法制备的场发射电子源阵列表面包覆有导电层的结构示意图。图11为本专利技术第六实施例提供的场发射装置的结构示意图。图12为本专利技术第七实施例提供的场发射电子源阵列的制备方法的流程图。主要元件符号说明__【权利要求】1.一种，包括以下步骤: 提供一碳纳米管线状结构； 在所述碳纳米管线状结构的表面包覆一绝缘层； 在所述绝缘层的表面间隔设置多个导电环，且每一导电环环绕所述绝缘层设置，所述导电环两端具有相对的第一环面及第二环面，形成一场发射电子源预制体； 切割所述场发射电子源预制体，使所述碳纳米管线状结构从切割形成的断口处暴露出来，形成多个场发射电子源，每一场发射电子源的至少一端包覆有所述导电环，且所述碳纳米管线状结构的末端，所述绝缘层的断面，以及所述导电环的一环面位于同一平面。2.如权利要求1所述的，其特征在于，所述碳纳米管线状结构为一包含多个碳纳米管的自支撑结构。3.如权利要求2所述的，其特征在于，所述碳纳米管线状结构包括至少一单根碳纳米管、或至少一碳纳米管线、或至少一复合碳纳米管线或其组合。4.如权利要求3所述的，其特征在于，所述碳纳米管线状结构包括多个相互平行的碳纳米管线。5.如权利要求3所述的，其特征在于，所述碳纳米管线状结构包括多个相互扭转的碳 纳米管线。6.如权利要求1所述的，其特征在于，所述碳纳米管线状结构由碳纳米管组成。7.如权利要求1所述的，其特征在于，所述多个导电环沿碳纳米管线状结构的中心轴线方向在所述绝缘层的表面等间距分布。8.如权利要求1所述的，其特征在于，在碳纳米管线状结构表面包覆绝缘层的步骤中，所述碳纳米管线状结构具有多个缝隙，所述绝缘层部分嵌入所述缝隙中。9.如权利要求1所述的，其特征在于，在切割所述场发射电子源预制体的步骤中，所述场发射电子源预制体的切割从所述导电环第一环面、第二环面位置处的绝缘层表面开始。10.如权利要求1所述的，其特征在于，在切割所述场发射电子源预制体的步骤中，所述场发射电子源预制体的切割位置从所述导电环第一环面与第二环面之间的导电环表面开始。11.如权利要求1所述的，其特征在于，在切割所述场发射电子源预制体的步骤中，所述场发射电子源预制体的切割方向与所述碳纳米管线状结构的延伸方向形成一定角度α，所述α大于O度小于等于90度。12.如权利要求11所述的，其特征在于，所述场发射电子源预制体的切割方向垂直于所述碳纳米管线状结构的延伸方向。13.如权利要求12所述的，其特征在于，在切割所述场发射电子源预制体的步骤中，所述场发射电子源预制体切割形成一断口，所述碳纳米管线状结构从所述断口暴露出来且与所述断口的平面平齐。14.一种，包括以下步骤: 提供一碳纳米管线状结构；在所述碳纳米管线状结构的表面包覆一绝缘材料； 在所述绝缘层的表面间隔设置多个导电环，所述导电环两端具有相对的两环面；从所述导电环一环面或两环面之间切割所述包覆有绝缘层及绝缘环的碳纳米管线状结构，形成多个场发射电子源预制体，所述场发射电子源预制体的至少一端包覆有导电环；以及 烧结所述绝缘材料，形成绝缘层，所述碳纳米管线状结构从所述场发射电子源两端的绝缘层中延伸出来。15.如权利要求14所述的，其特征在于，在切割形成的断口处，所述碳纳米管线状结构的端部，所述绝缘材料的断面，以及所述导电环的一环面位于同一平面。16.如权利要求15所述的，其特征在于，所述绝缘材料的断面在烧结的过程中向场发射电子源预制体内部的方向收缩，形成一凹进空间。17.如权利要求16所述的，其特征在于，所述凹进空间位置处的碳纳米管 线状结构的从形成的绝缘层中延伸出来。【文档编号】H01J9/02GK103730305SQ201210381738【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年10月10日 优先权日:2012年10月10日【专利技术者】郭彩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种场发射电子源的制备方法，包括以下步骤：提供一碳纳米管线状结构；在所述碳纳米管线状结构的表面包覆一绝缘层；在所述绝缘层的表面间隔设置多个导电环，且每一导电环环绕所述绝缘层设置，所述导电环两端具有相对的第一环面及第二环面，形成一场发射电子源预制体；切割所述场发射电子源预制体，使所述碳纳米管线状结构从切割形成的断口处暴露出来，形成多个场发射电子源，每一场发射电子源的至少一端包覆有所述导电环，且所述碳纳米管线状结构的末端，所述绝缘层的断面，以及所述导电环的一环面位于同一平面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭彩林，唐洁，柳鹏，范守善，
申请(专利权)人：清华大学，鸿富锦精密工业深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：