场发射显示器的工作机理及器件性能研究

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1、摘要场发射显示器是众多的平板显示嚣中最有潜力提供照健的图像质量和综台性熊的一静。经过了多年的发震，其在器俘续构、发射材辩彝工艺承平等方嚣均取褥了长足鹣进步．茏其是最近蔻零鞭缡米警纛氧纯锌等麓鍪发射俸豹；lA，雯犬穴筵迸7FED懿抉速发嶷。本文的研究嘲绕着FED的工作机瑗和器件性能来展开，嚣先在介绍了场致发射的原理之后，指出实际测量所得电流是由一个完整回路中的各个环节拭同决定，而不是仅由描述发射体．真空界面的F-N公式描述。由此对这一回路中的各个环节分别进行了分析论证·对于发射体顶端的研究表明，发射

2、体的发射能力本质上不是由几何外观而是由顶端电予能擞状态决定。最终褥到的最谯单根碳营发射体为顶端开121，管径接避6rim、长度不低于60hm却又不蓬分长的攀黧骥饕，瑟最我骥极刘楚囊上述骧警鞋50hm豹鹈蘧袋形成戆痒列缀戒。璇譬管壁上最常觅的两类缺陷为分子异梅蹙缺陷和原子缺失类缺戳，箕中蓠者会降低电予输送能力进而降低发射电流，而后者将提供额外的发射位置进而增犬发射电流。其规律分别W以通过指数函数和对数函数加以表达。碳管底部与电极的接触状态是决定尖端发射比例的蘸要因素，因而也是增大发射能力的重要改谶环

3、节。综合顶端、管髓和底部的结果，文中缩出了实测电流的完整袭达。FED熬亮度均匀蛙不莰与发麓髂蠢美，氇与爨箨缝捣秘鬟凌龟盈有关。文串褒分雾}了这些关系之鑫，掇密了一种采用双层蒸授的结梅。诧缕撺下豹FED当屏幕小于5茭譬辩，可以完全取消支撺体的使用，并且阴阳极基板不发生形变，缎好的保证了屏内的结构、场强和亮度的一致性。对于采用支撑体的情况．则针对柱型、墙溅和十字墙型支撑体分别进行了优化配置。其麸同的核心思想在于采用等边三角形的支撑体阵列．这是所有可能的赢撑体排列方式中效率娥黼的一种。当保持支撑体数量不

4、变时，这一方式可以降低三分之一的基板形交和亮度渡动；瓣蛰荣}孝基援形交和巍茂波动承平酵，则可以节约三分之一韵支撵体数裳·对器翦嚣耱FED静象素结稳逶孬7综合评述。睫惹在臻统的电子束发敖戆援角之羚，着重从电路和电场两个角度分析了象素问串扰的成园和抑制方法。对于电路原因给出了分析模型；对于电场原因指出在非选中象祟处施加负偏压可以有散的抑制此类串扰，而调藏几何参数则效果不火。给出了以熊劂印制为主要手段的FED工艺制备流程并对备个环节，尤其是发射体在工艺过程秘工终避裁中熬热稳定性，遴移了性毙上豹探讨。薅时

5、铮黯实验中碳管在毫瀑王艺过程孛遗失戆瑗象，将保护气注入方式巍囱浇结炉中注入改梵瓣嚣蠹注入。霹毙实验静续象表明，在相同情况下，let有方式下样嚣内骧管全都丢失t两薪方式下酸管形貌耜发射特槛没有受到影响，是一个有效的实验改进方寨．文中还对三极FED建立了内部婶散电路模型，再与外部驱动电路结合，得N-r描述器件电路性能的党搬}回路．利用这一回路，重点分析了驱动波J骺的性质·结果表明含材中间层菱板豹CNT-FED结构在改善驱动波形、确保疆撮发射性能等龙蓠，均较普通三援罐构其有更好熬牲糍，弱羹幸瞧毒嚣予实瑗

6、裹分辨率下裹获度等级豹显零·关键词：碳纳米管，场发射显示器．双层基板．支撑体，串扰，热稳定性。电路模嬲AbstractFieldemissiondisplay(FED)ismostpromisingamongallfiatpaneldisplaystopresentexcellentimageandoverallquality．Sinceitsinvention,greatprogresshasbeenmadeonitsstructure。emitters，andfabrication．Inrec

7、entyears，theuseofcarbonnanotube，ZnO，etc，asemittersfurtheracceleratesitsdevelopment．ThispaperstudiestheCNT’semissionmechanismandthedeviceperformance．Firstly,theemissionabilityofCNTisdecidedbydensityofstates．butnotgeometryreasons．111eoptimalCNTasemitter

8、jsbelievedasopen-eoded．6nmindiameter,longert}Iall60nmbutnotoverlong,andsingle-walled．111eoptimalarrayismadeupofsuchCNTswithadistanceof50rim．AlongtIlbewalltherearetwomainkindsofdefects，oneisSWtype，theotherisvacancy-relatedtype．TheSWdefectsdecre