电泳电压对碳纳米管沉积薄膜及阴极场发射特性影响

电泳法是制作碳纳米管冷阴极的重要方法.电泳电压是电泳过程中的重要参数,不同电压会影响阴极沉积的厚度和效率、形貌结构及场发射特性.实验对比研究和机理分析认为,电压在20～30 V区间内较易获得良好的碳纳米管场发射冷阴极.针对电泳边缘增厚效应,提出减小电场强度边缘效应方法.     

一种新型基于纳米TiO_2薄膜的电子纸器件(英文)

近年来,在电致变色领域基于甲基紫精修饰高比表面积的纳米TiO2薄膜电极取得了巨大的进步,并将这项技术推向商业化.本文介绍了一种由有机变色分子修饰纳米晶TiO2薄膜电极而组装成的电致变色器件,通过"嫁接"在甲基紫精分子上的磷酸基和纳米TiO2薄膜电极表面的羟基化学吸附,我们得到了具有良好电致变色性能的"电子纸".本文采用的电解质是0.05mol/L的高氯酸锂和0.05mol/L的二茂铁的1,4丁内酯溶液,对电极为透明导电玻璃.实验证明该电致变色器件具有很高的稳定性,并达到了毫秒级的响应速度,在未来显示领域"电子纸"的商业化进程中具有很大的潜力.     

空气氧化对球磨后纳米碳管场发射特性的影响

以乙炔为原料气,采用铬一镍复合催化剂,在550~C下,由化学气相沉积法(CVD)制得了直径为20.300nm的多壁碳纳米管(MWNT).经过45min的高能球磨处理后,通过空气氧化法对所获碳纳米管进行提纯,去除了碳纳米管中的无定形碳、碳纳米颗粒等非晶碳成分,提高了碳纳米管的纯度;并研究了提纯温度和场发射特性的关系.用扫描电镜、Raman光谱对其形貌和结构进行了表征.结果表明:碳纳米管在空气中,400～450℃加热10min后,非晶碳成分基本去除,纯度得到提高可以得到优化的场发射特性,如低的阈值电场和高场发射电流等.     

表面形貌特殊的碳纳米管薄膜及其场发射增强

采用磁控共溅射法在Si片表面镀NiTi膜作为碳纳米管生长的催化剂,制备出表面形貌特殊的碳纳米管薄膜,如"丘状"和"星状"的表面微结构。通过扫描电子显微镜对碳纳米管薄膜的形貌进行表征,采用二极管形式测试了碳纳米管薄膜的场发射性能。实验结果表明,这两种碳纳米管薄膜都具有优异的场发射性能,10μA/cm~2时的开启电场分别仅为1.02 V/μm和1.15 V/μm,在外加电场为2.4 V/μm时的电流密度分别达到4.32 mA/cm~2和6.88 mA/cm~2。通过场发射FN的曲线计算得到的场发射增强因子分别为10113和6840。这两种碳纳米管薄膜优异的场发射性能与其表面的微结构有关。表面的粗糙结构增强了部分碳纳米管的局域电场,易于发射电子。     

电泳工艺制备阵列场发射阴极及其性能的研究

碳纳米管是理想的场发射冷阴极材料,阴极的图形阵列化是实现碳纳米管场发射显示器动态全彩视频显示的核心.三极管结构能够更好地进行矩阵寻址显示图像,且与常规的驱动电路相兼容,降低整体平板显示器件的制作成本.从实验出发,探索利用简单的电泳工艺制备图形化碳基薄膜阴极,采用与阴极成同一水平面的栅极的三极管结构,并对电泳的实验参数进行优化以提高阴极电压电流特性和发射的均匀性等问题,为场发射器件的制造提供优良的工艺基础.研究机械球磨和稀释悬浊液浓度对碳纳米管沉积均匀性的影响.实验结果表明稀薄的悬浊液的条件下可以在玻璃的银浆导电层上沉积较薄而均匀的碳纳米管膜,与丝网印刷工艺制备的阴极相比,均匀性更好,厚度更容易控制,具有更好的发射均匀性.测试图形化的阵列碳纳米阴极的三极管结构的场发射特性,发现当阳极电压保持在600 V,栅极电压接近500 V时,阳极电流能达到2.6 mA/cm2.荧光粉发光均匀,相比二极管结构具有更低的阈值电压,在亮度、均匀性和稳定性方面都有显著的优势.     

大功率白光发光二极管光源的制作(英文)

采用GaN基蓝色发光芯片为激发源,结合黄色硅酸盐系列荧光粉封装成大功率白光发光二极管(W-LEDs).利用24颗大功率5W白光发光二极管制作了两种不同连接方式的W-LEDs路灯:2并12串,和4并6串.设计了相应的驱动电路,对这两种不同连接方式的大功率W-LEDs路灯的光电特性及其在照明光源中的应用条件作了深入地研究和对比,测试了它们的伏安特性,发光效率以及功效,结果表明2并12串连接方式的W-LEDs路灯具有更加稳定的伏安特性,更高的照度以及更高的功效.与高压钠灯和荧光灯的特性相比较,W-LEDs路灯作为绿色环保光源灯,具有更高的显色指数,更加环保,节能.     

ADS类面板色偏关键影响因素

色偏是评价面板显示性能的重要指标之一。为评估面板关键因素对色偏的影响,使理论模拟结果符合实际测试结果,本文研究了ADS类产品子像素状态和偏光片本征模式对面板色偏的影响。首先,基于RGBRGBW产品的模拟和测试结果,理论阐述了两种彩膜方案对色偏的影响,在此基础上提出一种新的ADS类产品色偏评价方法,即考虑不同灰阶相邻子像素的相互影响,对目标子像素的三刺激值进行叠加运算,进而输出色偏模拟值。在超大视角(θ=-80°,80°)下,ΔE模拟值与实测值的差值由现有方法的0.19和0.17降低为0.03和0.05。其次比较了偏光片本征模式对色偏的影响,结果表明ADS双畴设计下O-mode具有色偏优势。本文提出的色偏计算方法与现有方法相比,对面板色偏拟合效果更好,同时对于ADS类面板而言,偏光片O-mode模式是一种能够减轻色偏的设计。     

二极管型碳基膜场发射显示器的制作(英文)

介绍了一套简单、低成本的制作二极管型碳基膜场发射显示器模块的制作方法.该显示单元模块为16 * 16矩阵型点阵,可根据实际需要拼接成各种尺寸.器件的阴极和阳极均采用丝网印刷技术,包括:阴极导电图形、CNT图形、阳极荧光图形的印刷.各膜层图形经过精心设计以实现矩阵选址.使用低玻粉将阴极和阳极烧结之后,采用超高真空排气台进行排气,然后装配上驱动电路,即实现了单元碳基膜场发射显示器模块的制作.另外,为了改善CRT荧光粉的黏附性差和电阻率低的问题,我们往CRT荧光粉浆料中分别加入了碳纳米管和硝酸镁,得到了更好的发光性能.     

缓冲层对铜催化生长碳管形貌和性能的影响

碳纳米管的生长通常使用Fe,Co,Ni作为催化剂,除此以外的一些过渡元素也能催化裂解生长碳管。其中用铜制备的碳管阈值电场低、发射电流密度大、发射均匀性好等等良好的场发射特性。铜与硅、或金属之间具有很强的的扩散特性,而碳管应用于场发射显示器必然使用玻璃、硅片作为衬底,所以需要一层缓冲层阻挡催化剂铜扩散入衬底。本文使用磁控溅射制备铜薄膜作为催化剂,化学气相沉积方法裂解乙炔生长碳管薄膜形成场发射阴极。并试验W,Ni,Cr和Ti作为铜薄膜的缓冲层,结果表明不同的金属阻挡特性不同,生长后碳管的形貌和特性都有差异。结果表明Ti和W能很好地阻挡铜的扩散,从而使铜催化裂解出附着性好、分布均匀、密度适中、场发射特性良好的碳管薄膜。对于Ni和Cr金属,由于生长的碳管与衬底结合差或者场发射能力差而不适合作铜的缓冲层。     

40 inch碳纳米管场发射显示屏的驱动系统研究

针对自行研制开发的国内最大的40 inch二极管型纳米碳管场发射显示屏,采用DVI数字视频接口技术,结合图像解码电路、FPGA控制电路、行列驱动电路,研究开发了二极管型纳米碳管场发射显示屏专用驱动技术,并成功实现了大屏幕动态显示.