新型低壓驅(qū)動碳納米管場致發(fā)射顯示的研究.pdf

1、經(jīng)歷過十多年的發(fā)展，場致發(fā)射顯示，尤其是碳納米管場致發(fā)射顯示CNT-FED成為新興平板顯示產(chǎn)業(yè)的一個重要發(fā)展方向。然而在主流平板顯示技術的競爭下，CNT-FED還有一些問題需要解決，包括器件壽命、隔離體、亮度、電子發(fā)射均勻性、調(diào)制電壓范圍、驅(qū)動方法以及低成本的器件制備技術等。 本文的研究圍繞厚膜工藝制備的碳納米管場致發(fā)射顯示器件CNT-FED展開，研究內(nèi)容包括大尺寸均勻碳納米管發(fā)射陰極的制備、基于Hopping效應的新型多極結構

2、CNT-FED設計與制備、厚膜碳納米管場致發(fā)射顯示器件CNT-FED的制備工藝流程、碳納米管場致發(fā)射顯示CNT-FED多灰度等級顯示驅(qū)動模式。 通過分組實驗，本文研究并比較了兩種大尺寸均勻碳納米管發(fā)射陰極的制備工藝：壓縮空氣噴涂法和絲網(wǎng)印刷法。實驗數(shù)據(jù)顯示，利用噴涂法制備的碳納米管發(fā)射陰極的宏觀開啟場強較低，采用的設備簡易低廉，工藝流程也相對簡單，但是陰極發(fā)射均勻性不理想，對環(huán)境污染較大；絲網(wǎng)印刷方法是目前比較流行的碳納米管陰極

3、制備工藝，陰極電子發(fā)射均勻性較好，且比較適合器件的批量生產(chǎn)過程。配合模擬計算結果，利用分組實驗，本文討論了碳納米管分布密度與發(fā)射電流密度、陰極宏觀開啟場強之間的關系，即陰極的碳納米管密度分布有一個最佳值，既可以保證穩(wěn)定可靠的發(fā)射電流，也有利于降低宏觀的發(fā)射開啟場強。 基于飛利浦公司提供的設計平臺，本文利用模擬計算和實驗，設計提出采用HOPSpacer作為厚膜工藝CNT-FED器件的調(diào)制極結構，對單一HOPSpacer柵極結構和雙

4、HOPSpacer多極結構(共軸與錯位)進行了模擬與實驗分析，計算和實驗結果顯示雙HOPSpacer多極結構能夠明顯降低厚膜CNT-FED器件的陽極電流調(diào)制電壓范圍，顯示均勻性也得到改善。 受上述的工作的啟發(fā)，本文又提出了采用CDT蔭罩代替HOPSpacer的概念，并設計了相應的結構，模擬與實驗結果表明方案具有相當?shù)目尚行?。針對HOP通道內(nèi)MgO薄膜容易變質(zhì)的問題，本文嘗試采用MgF2和SiO2薄膜來替代。同時，相應的厚膜制備工