專利名稱：一種sed顯示器電子發(fā)射源納米縫陣列的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微納器件及顯示器件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種SED顯示器電子發(fā)射源納米縫陣列的制備方法。
背景技術(shù)：
平板顯示器技術(shù)擁有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和巨大的市場(chǎng)前景，是我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)重要的支柱之一。其中顯示面板的制造是其核心。目前，液晶顯示器IXD(Liquid Crystal Display)、等離子顯示器PDP(Plasma Display Panel)是工業(yè)上主流的平板顯示器件，已經(jīng)大規(guī)模商業(yè)化，并在進(jìn)行持續(xù)的技術(shù)換代；但另一方面，國(guó)際上對(duì)“后LCD時(shí)代”或“后PDP 時(shí)代”的下一代平板顯示技術(shù)給予極大的重視，并展開(kāi)了大量的基礎(chǔ)研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)。其中，有機(jī)發(fā)光顯示器 OLED (Organic Light-Emitting Display)、場(chǎng)發(fā)射顯示器 FED (Field Emission Display)和激光顯示器LD(Laser Display)被認(rèn)為是各有優(yōu)勢(shì)、最有大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化前景的下一代平板顯示器候選技術(shù)。目前，這些技術(shù)均處于研發(fā)階段，離大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的要求還有相當(dāng)?shù)牟罹?。作為下一代顯示器候選技術(shù)之一的FED，其發(fā)光機(jī)制與傳統(tǒng)的CRT顯示器基本相同，都是利用電場(chǎng)吸引陰極電子源發(fā)射電子束，撞擊熒光物質(zhì)發(fā)光進(jìn)而在屏幕上顯示圖像。 然而在發(fā)射陰極的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)上，與傳統(tǒng)CRT顯示器只擁有一個(gè)龐大的電子槍單元不同，F(xiàn)ED 擁有與其顯示像素同樣數(shù)目的電子發(fā)射源，每個(gè)電子發(fā)射源對(duì)應(yīng)一個(gè)工作像素。當(dāng)顯示器開(kāi)始工作時(shí)，每個(gè)電子發(fā)射源都會(huì)在電路的控制下獨(dú)立激發(fā)對(duì)應(yīng)像素的陽(yáng)極板熒光粉，顯示出需要的色彩。FED的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使其同時(shí)擁有LCD液晶顯示器輕薄和大面積平板化的特點(diǎn)以及CRT顯示器在響應(yīng)速度、亮度、色彩飽和度以及寬視角的優(yōu)勢(shì)，可以認(rèn)為是CRT技術(shù)的平板化。從FED的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)上講，電子發(fā)射源陰極陣列是FED的關(guān)鍵部件之
ο表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示器SED(Surface conduction Electron emitter Display) 是一類常見(jiàn)的FED器件。佳能和東芝公司利用納米尺度縫隙制造技術(shù)在2004年開(kāi)發(fā)了 36 英寸SED顯示樣機(jī)，引起了全球顯示技術(shù)產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界的極大關(guān)注。該樣機(jī)表現(xiàn)出尤為卓越的顯示性能明暗對(duì)比度高達(dá)10000 1，灰階為10位，圖像質(zhì)量接近水平CRT畫(huà)質(zhì)。 眾多學(xué)者認(rèn)為，SED在“后LCD時(shí)代”將具有強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。SED主要由表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射源陣列的陰極板和熒光粉發(fā)光陣列的陽(yáng)極板構(gòu)成。SED基于表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射理論，該理論是前蘇聯(lián)學(xué)者在20世紀(jì)60年代初發(fā)現(xiàn)的，屬平面型的薄膜場(chǎng)發(fā)射。由于當(dāng)時(shí)采用的SnO2 不連續(xù)膜的發(fā)射電流穩(wěn)定性較差，直至20世紀(jì)80年代，日本佳能公司重新啟動(dòng)表面?zhèn)鲗?dǎo)研究，制造出納米級(jí)的電子隧道縫隙陣列，才使被棄的表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射技術(shù)在顯示領(lǐng)域重新得到了應(yīng)用。由此可見(jiàn)，SED的電子發(fā)射性能不但取決于陰極材料特性還與薄膜表面的納米結(jié)構(gòu)特征密切相關(guān)，如何實(shí)現(xiàn)電子發(fā)射陰極的納米尺度縫隙結(jié)構(gòu)是SED制造的難點(diǎn)?；跈C(jī)械應(yīng)力開(kāi)裂原理的微力拉伸方法是一種簡(jiǎn)單的納米裂縫生成方法，可以在柔性薄膜表面隨機(jī)地生成納米尺度的裂縫結(jié)構(gòu)。該技術(shù)在制造SED納米縫的過(guò)程中存在兩個(gè)問(wèn)題一是裂縫產(chǎn)生的位置具有不確定性，二是SED通常以玻璃為基材，應(yīng)力作用下的應(yīng)變程度并不足以在電子發(fā)射薄膜表面產(chǎn)生裂縫。因此，要采用薄膜應(yīng)力開(kāi)裂原理進(jìn)行納米縫隙的制造就必須解決電子發(fā)射薄膜斷裂所需的應(yīng)變來(lái)源問(wèn)題，并能夠?qū)崿F(xiàn)裂縫位置精確可控。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種SED顯示器電子發(fā)射源納米縫陣列的制備方法，解決了電子發(fā)射薄膜斷裂所需的應(yīng)變來(lái)源問(wèn)題，能夠?qū)崿F(xiàn)裂縫位置精確可控。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種SED顯示器電子發(fā)射源納米縫陣列的制備方法，包括以下步驟第一步，進(jìn)行包含激光光致膨脹聚合物材料層的SED電子發(fā)射源圖形結(jié)構(gòu)制造 在透明基材和具有應(yīng)力集中豁口的電子發(fā)射材料薄膜之間引入一層激光光致膨脹聚合物材料，形成“透明基材-激光光致膨脹聚合物材料-電子發(fā)射材料”的三明治結(jié)構(gòu)，激光光致膨脹聚合物材料采用PMMA、PS或PI，在激光光束照射下能夠具有體積膨脹特性，電子發(fā)射源圖形結(jié)構(gòu)中激光光致膨脹聚合物材料的引入方式分為局部引入方式和整體引入方式，局部引入方式在透明基材表面制備出電子發(fā)射源所需的引線電極、列掃描線、絕緣層和行掃描線，然后在引線電極的縫隙內(nèi)制備激光光致膨脹聚合物材料，制備完成后在激光光致膨脹聚合物材料和引線電極表面覆蓋電子發(fā)射材料，進(jìn)而在引線電極間隙內(nèi)形成 “透明基材-激光光致膨脹聚合物材料-電子發(fā)射材料”的三明治結(jié)構(gòu)，整體引入方式在透明基材表面均勻制備一層激光光致膨脹聚合物材料，然后在激光光致膨脹聚合物材料表面制備電子發(fā)射源所需的引線電極、列掃描線、絕緣層和行掃描線，并在引線電極表面制備電子發(fā)射材料，此時(shí)在引線電極間隙內(nèi)形成“透明基材-激光光致膨脹聚合物材料-電子發(fā)射材料”的三明治結(jié)構(gòu)；第二步，進(jìn)行納米縫結(jié)構(gòu)的制造采用激光在透明基材無(wú)電子發(fā)射源圖形結(jié)構(gòu)一側(cè)照射引線電極的縫隙內(nèi)的激光光致膨脹聚合物材料，使之產(chǎn)生體積膨脹，激光能量密度在激光光致膨脹聚合物材料的燒蝕閾值和膨脹閾值之間選擇，體積膨脹的激光光致膨脹聚合物材料為電子發(fā)射材料薄膜破裂提供所需的應(yīng)力來(lái)源，當(dāng)電子發(fā)射材料薄膜承受拉應(yīng)力達(dá)到材料的斷裂極限時(shí)，將在電子發(fā)射材料薄膜預(yù)設(shè)的應(yīng)力集中豁口處形成納米級(jí)裂紋， 形成位置精確可控；在進(jìn)行納米縫結(jié)構(gòu)的制造中，陣列化納米縫結(jié)構(gòu)的制造采用激光陣鏡掃描的方式對(duì)納米縫進(jìn)行逐一制造，為保證像素發(fā)光的均勻性，采用原位控制隧道電流的方法保證納米縫發(fā)射源陣列發(fā)射特性的一致性，具體包括以下步驟(1)利用已印制的SED電子發(fā)射源圖形結(jié)構(gòu)的行掃描線和列掃描線以尋址的方式建立針對(duì)陣列結(jié)構(gòu)中任意像素的電子發(fā)射源隧道電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；(2)設(shè)定電子發(fā)射源隧道電流的目標(biāo)值；(3)在任一納米縫成形過(guò)程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)隧道電流的變化，當(dāng)發(fā)射源的隧道電流到達(dá)設(shè)定的目標(biāo)值時(shí)，控制系統(tǒng)立即切斷激光脈沖，終止縫隙生長(zhǎng)；
(4)通過(guò)高速激光掃描振鏡的偏轉(zhuǎn)，激光束移動(dòng)到陣列中下一個(gè)電子發(fā)射源位置進(jìn)行加工，并按照步驟(3)的過(guò)程進(jìn)行納米裂縫成形；(5)按照步驟(3)、(4)完成全部陣列的納米裂縫成形，不管實(shí)際的納米縫隙尺寸和形狀或位置如何，陣列中每個(gè)發(fā)射源的隧道電流特性(I-V特性)是一致的，從而保證大面積顯示的色彩均勻度。本發(fā)明引入激光光致膨脹材料，解決了電子發(fā)射薄膜斷裂所需的應(yīng)變來(lái)源問(wèn)題， 裂縫位置精確可控；同時(shí)采用原位控制隧道電流的方法進(jìn)行陣鏡掃描，保證了陣列化納米裂縫電子發(fā)射特性的均勻性。


圖1為本發(fā)明采用激光光致膨脹聚合物材料局部引入方式的電子發(fā)射源圖形結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明采用激光光致膨脹聚合物材料整體引入方式的電子發(fā)射源圖形結(jié)構(gòu)示意圖。圖3-1為本發(fā)明在透明基材表面均勻涂鋪一層激光光致膨脹聚合物材料示意圖。圖3-2為本發(fā)明在激光光致膨脹聚合物材料表面制備的圖形化引線電極示意圖。圖3-3為本發(fā)明在引線電極一側(cè)制備的列掃描線示意圖。圖3-4為本發(fā)明在列掃面線表面制備的絕緣層示意圖。圖3-5為本發(fā)明在引線電極另外一側(cè)制備的行掃描線示意圖。圖3-6為本發(fā)明在引線電極及其間隙表面制備的電子發(fā)射材料圖形結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明采用激光光致膨脹聚合物材料整體引入方式在引線電極間隙獲得的三明治結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明采用激光照射激光光致膨脹聚合物材料制備納米縫結(jié)構(gòu)的原理示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。一種SED顯示器電子發(fā)射源納米縫陣列的制備方法，包括以下步驟第一步，進(jìn)行包含激光光致膨脹聚合物材料層的SED電子發(fā)射源圖形結(jié)構(gòu)制造 在透明基材和具有應(yīng)力集中豁口的電子發(fā)射材料薄膜之間引入一層激光光致膨脹聚合物材料，形成“透明基材-激光光致膨脹聚合物材料-電子發(fā)射材料”的三明治結(jié)構(gòu)，激光光致膨脹聚合物材料采用PMMA、PS或PI，在激光光束照射下能夠具有體積膨脹特性，電子發(fā)射源圖形結(jié)構(gòu)中激光光致膨脹聚合物材料的引入方式分為整體引入方式和局部引入方式，參照?qǐng)D1，局部引入方式在透明基材1表面制備出電子發(fā)射源所需的引線電極3、 列掃描線5、絕緣層6和行掃描線7，然后在引線電極3的縫隙內(nèi)制備激光光致膨脹聚合物材料2，制備完成后在激光光致膨脹聚合物材料2和引線電極3表面覆蓋電子發(fā)射材料4， 進(jìn)而在引線電極1間隙內(nèi)形成“透明基材-激光光致膨脹聚合物材料-電子發(fā)射材料”的三明治結(jié)構(gòu)，
參照?qǐng)D2，整體引入方式在透明基材1表面均勻制備一層激光光致膨脹聚合物材料2，然后在激光光致膨脹聚合物材料2表面制備電子發(fā)射源所需的引線電極3、列掃描線 5、絕緣層6和行掃描線7，并在引線電極3表面制備電子發(fā)射材料4，此時(shí)在引線電極3間隙內(nèi)形成“透明基材-激光光致膨脹聚合物材料-電子發(fā)射材料”的三明治結(jié)構(gòu)；參照?qǐng)D3-1、圖3-2、圖3-3、圖3-4、圖3-5、圖3-6，下面以激光光致膨脹聚合物材料整體引入的電子發(fā)射源結(jié)構(gòu)為例，同時(shí)結(jié)合4個(gè)電子發(fā)射源圖形結(jié)構(gòu)，詳細(xì)描述包含激光光致膨脹聚合物材料的SED電子發(fā)射源圖形結(jié)構(gòu)制造過(guò)程(a)參照?qǐng)D3-1，在玻璃或其它熱穩(wěn)定性好的透明基材1上均勻涂鋪一層激光光致膨脹聚合物材料2，激光光致膨脹聚合物材料2在激光照射下需具有膨脹特性，例如，PMMA、 PS或PI類材料，(b)參照?qǐng)D3-2，通過(guò)掩膜蒸鍍或絲網(wǎng)印刷等方式形成圖形化的引線電極3，引線電極3采用高導(dǎo)電率、熱穩(wěn)定性好的材料，如鉬Pt，(c)參照?qǐng)D3-3，通過(guò)絲網(wǎng)印數(shù)或材料噴印方式，在引線電極3印制列掃描線5，列掃描線5的材料為納米銀Ag漿料，其中的漿料被熱揮發(fā)，且應(yīng)該與一側(cè)的引線電極3搭接在一起，(d)參照?qǐng)D3-4，通過(guò)絲網(wǎng)印數(shù)或材料噴印方式，在列掃描線5上印制絕緣層6，(e)參照?qǐng)D3-5，以步驟(c)的方式印制行掃描線7，行掃描線7將與另一側(cè)的引線電極3相連，但與列掃描線5絕緣，(f)參照?qǐng)D3-6，通過(guò)絲網(wǎng)印刷或材料噴印方式，在引線電極3之間制備電子發(fā)射材料4，電子發(fā)射材料4采用低功函數(shù)、熱穩(wěn)定性好的材料，例如鈀Pd，本發(fā)明中，方形的電極發(fā)射材料4上下邊包含豁口，可以在應(yīng)變作用下形成應(yīng)力集中，從而控制裂縫在其中間位置生長(zhǎng)，參照?qǐng)D4，制備完成的激光光致膨脹聚合物材料整體引入的電子發(fā)射源結(jié)構(gòu)在引線電極3縫隙內(nèi)形成了“透明基材1-激光光致膨脹聚合物材料2-電子發(fā)射材料4”的三明治結(jié)構(gòu)；第二步，進(jìn)行納米縫結(jié)構(gòu)的制造采用激光在透明基材無(wú)電子發(fā)射源圖形結(jié)構(gòu)一側(cè)照射引線電極的縫隙內(nèi)的激光光致膨脹聚合物材料，使之產(chǎn)生體積膨脹，激光能量密度在激光光致膨脹聚合物材料的燒蝕閾值和膨脹閾值之間選擇，體積膨脹的激光光致膨脹聚合物材料為電子發(fā)射材料薄膜破裂提供所需的應(yīng)力來(lái)源，當(dāng)電子發(fā)射材料薄膜承受拉應(yīng)力達(dá)到材料的斷裂極限時(shí)，將在電子發(fā)射材料薄膜預(yù)設(shè)的應(yīng)力集中豁口處形成納米級(jí)裂紋， 形成位置精確可控，參照?qǐng)D5，在進(jìn)行電子發(fā)射源納米縫隙結(jié)構(gòu)的制作過(guò)程中，采用高重復(fù)頻率、小能量的激光8在透明基材無(wú)電子發(fā)射源圖形一側(cè)后向照射透明基材1和電子發(fā)射材料4之間的激光光致膨脹聚合物材料2，激光光致膨脹聚合物材料2吸收激光光子能量后產(chǎn)生激光光致膨脹的聚合物9，封閉空間內(nèi)聚合物的膨脹給封閉邊界帶來(lái)壓應(yīng)力，由于透明基材1的強(qiáng)度很大，因此壓應(yīng)力只能通過(guò)薄膜一側(cè)釋放，隨著激光脈沖的持續(xù)照射，當(dāng)所受的應(yīng)力超過(guò)其破壞極限時(shí)，電子薄膜材料4將在應(yīng)力集中的豁口位置形成納米級(jí)縫隙結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行納米縫結(jié)構(gòu)的制造中，陣列化納米縫結(jié)構(gòu)的制造采用激光陣鏡掃描的方式對(duì)納米縫進(jìn)行逐一制造，陣列化納米縫電子發(fā)射的均勻性是決定顯示質(zhì)量的重要因素，目前已有的方案均是通過(guò)控制納米縫尺度或形狀特征來(lái)間接賦予發(fā)射源陣列中每個(gè)發(fā)射體以確定的隧道電流特性或發(fā)射電流特性，由于納米裂縫的尺度和形狀難以在加工過(guò)程中實(shí)時(shí)精確觀測(cè)或修正，加工完成后納米縫尺度和形狀的分散性將影響電子發(fā)射的均勻性，為解決此問(wèn)題，本發(fā)明在SED納米縫陣列的陣鏡掃描制造時(shí)，為保證像素發(fā)光的均勻性，采用原位控制隧道電流的方法保證納米縫發(fā)射源陣列發(fā)射特性的一致性，具體包括以下步驟(1)利用已印制的SED行掃描線和列掃描線以尋址的方式建立針對(duì)任意像素的電子發(fā)射源隧道電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，本發(fā)明通過(guò)已印制的行掃描總線和列掃描總線的尋址方式實(shí)現(xiàn)，因此該方法并不需要增加額外的輔助電路和制造工藝；(2)設(shè)定電子發(fā)射源隧道電流的目標(biāo)值；(3)在任一納米縫成形過(guò)程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)隧道電流的變化，當(dāng)發(fā)射源的隧道電流到達(dá)設(shè)定的目標(biāo)值時(shí)，控制系統(tǒng)立即切斷激光脈沖，終止縫隙生長(zhǎng)；(4)通過(guò)高速激光掃描振鏡的偏轉(zhuǎn)，激光束移動(dòng)到陣列中下一個(gè)電子發(fā)射源位置進(jìn)行加工，并按照步驟(3)的過(guò)程進(jìn)行納米裂縫成形；(5)按照步驟(3)、(4)完成全部陣列的納米裂縫成形，不管實(shí)際的納米縫隙尺寸和形狀或位置如何，陣列中每個(gè)發(fā)射源的隧道電流特性(I-V特性)是一致的，從而保證大面積顯示的色彩均勻度。
權(quán)利要求
1.一種SED顯示器電子發(fā)射源納米縫陣列的制備方法，其特征在于，包括以下步驟第一步，進(jìn)行包含激光光致膨脹聚合物材料層的SED電子發(fā)射源圖形結(jié)構(gòu)制造在透明基材和具有應(yīng)力集中豁口的電子發(fā)射材料薄膜之間引入一層激光光致膨脹聚合物材料， 形成“透明基材-激光光致膨脹聚合物材料-電子發(fā)射材料”的三明治結(jié)構(gòu)，激光光致膨脹聚合物材料采用PMMA、PS或PI，在激光光束照射下能夠具有體積膨脹特性，電子發(fā)射源圖形結(jié)構(gòu)中激光光致膨脹聚合物材料的引入方式分為局部引入方式和整體引入方式，局部引入方式在透明基材表面制備出電子發(fā)射源所需的引線電極、列掃描線、絕緣層和行掃描線，然后在引線電極的縫隙內(nèi)制備激光光致膨脹聚合物材料，制備完成后在激光光致膨脹聚合物材料和引線電極表面覆蓋電子發(fā)射材料，進(jìn)而在引線電極間隙內(nèi)形成“透明基材-激光光致膨脹聚合物材料-電子發(fā)射材料”的三明治結(jié)構(gòu)，整體引入方式在透明基材表面均勻制備一層激光光致膨脹聚合物材料，然后在激光光致膨脹聚合物材料表面制備電子發(fā)射源所需的引線電極、列掃描線、絕緣層和行掃描線， 并在引線電極表面制備電子發(fā)射材料，此時(shí)在引線電極間隙內(nèi)形成“透明基材-激光光致膨脹聚合物材料-電子發(fā)射材料”的三明治結(jié)構(gòu)；第二步，進(jìn)行納米縫結(jié)構(gòu)的制造采用激光在透明基材無(wú)電子發(fā)射源圖形結(jié)構(gòu)一側(cè)照射引線電極的縫隙內(nèi)的激光光致膨脹聚合物材料，使之產(chǎn)生體積膨脹，激光能量密度在激光光致膨脹聚合物材料的燒蝕閾值和膨脹閾值之間選擇，體積膨脹的激光光致膨脹聚合物材料為電子發(fā)射材料薄膜破裂提供所需的應(yīng)力來(lái)源，當(dāng)電子發(fā)射材料薄膜承受拉應(yīng)力達(dá)到材料的斷裂極限時(shí)，將在電子發(fā)射材料薄膜預(yù)設(shè)的應(yīng)力集中豁口處形成納米級(jí)裂紋，形成位置精確可控。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種SED顯示器電子發(fā)射源納米縫陣列的制備方法，其特征在于，在進(jìn)行納米縫結(jié)構(gòu)的制造中，陣列化納米縫結(jié)構(gòu)的制造采用激光陣鏡掃描的方式對(duì)納米縫進(jìn)行逐一制造，為保證像素發(fā)光的均勻性，采用原位控制隧道電流的方法保證納米縫發(fā)射源陣列發(fā)射特性的一致性，具體包括以下步驟(1)利用已印制的SED電子發(fā)射源圖形結(jié)構(gòu)的行掃描線和列掃描線以尋址的方式建立針對(duì)陣列結(jié)構(gòu)中任意像素的電子發(fā)射源隧道電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；(2)設(shè)定電子發(fā)射源隧道電流的目標(biāo)值；(3)在任一納米縫成形過(guò)程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)隧道電流的變化，當(dāng)發(fā)射源的隧道電流到達(dá)設(shè)定的目標(biāo)值時(shí)，控制系統(tǒng)立即切斷激光脈沖，終止縫隙生長(zhǎng)；(4)通過(guò)高速激光掃描振鏡的偏轉(zhuǎn)，激光束移動(dòng)到陣列中下一個(gè)電子發(fā)射源位置進(jìn)行加工，并按照步驟(3)的過(guò)程進(jìn)行納米裂縫成形；(5)按照步驟(3)、(4)完成全部陣列的納米裂縫成形，不管實(shí)際的納米縫隙尺寸和形狀或位置如何，陣列中每個(gè)發(fā)射源的隧道電流特性(I-V特性)是一致的，從而保證大面積顯示的色彩均勻度。
全文摘要
一種SED顯示器電子發(fā)射源納米縫陣列的制備方法，在透明基材和具有應(yīng)力集中豁口的電子發(fā)射材料薄膜之間引入一層激光光致膨脹聚合物材料，形成“透明基材-激光光致膨脹聚合物材料-電子發(fā)射材料”的三明治結(jié)構(gòu)，采用激光在透明基材無(wú)電子發(fā)射源圖形結(jié)構(gòu)一側(cè)照射引線電極的縫隙內(nèi)的激光光致膨脹聚合物材料，使之產(chǎn)生體積膨脹，從而使其表面的電子發(fā)射薄膜材料內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力達(dá)到薄膜材料的斷裂極限時(shí)，電子發(fā)射薄膜材料斷裂，形成納米級(jí)裂紋結(jié)構(gòu)，本發(fā)明引入激光光致膨脹材料解決了電子發(fā)射薄膜斷裂所需的應(yīng)變來(lái)源問(wèn)題，裂縫位置精確可控；同時(shí)采用原位控制隧道電流的方法進(jìn)行陣鏡掃描，保證了陣列化納米裂縫電子發(fā)射特性的均勻性。
文檔編號(hào)H01J9/02GK102262991SQ20111019151
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者丁玉成, 劉紅忠, 李欣, 李祥明, 繆林林, 邵金友 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)