[实用新型]一种场发射显示器阴极散热结构

说明书

技术领域

本发明涉及真空电子领域，具体涉及一种场发射显示器阴极散热结构。

背景技术

石墨烯是由单层碳原子堆积成的准二维碳质纳米材料，由于其独特的材料特性，石墨烯已经成为各国学者的研究热点。随着2010年Kostya Novoselov和Ander Geim因为对石墨烯的研究而获得诺贝尔物理学奖，对石墨烯材料特性、制备技术和器件应用的研究掀起了新的高潮。由于石墨烯具有非常好的电学性能、机械性能和化学特性，已被广泛应用于各种电子器件的研究。石墨烯可以具有单原子层厚度，所以它的长径比非常高(厚度与面积的比值)，进而具有非常优秀的场发射能力。另外，因为石墨烯的边沿非常丰富，理论上石墨烯的场发射能力可能超过碳纳米管。

石墨烯的化学成分主要是单一的碳(C)元素，碳元素是非金属元素，但石墨烯却有金属材料的导电、导热性能，并且还有特殊的热性能，化学稳定性，能涂敷在固体表面的等一些良好的工艺性能，因此，在电子、照明、通信、航空及国防军工等许多领域都有广泛的应用前景。石墨散热片通过在减轻器件重量的情况下提供更优异的导热散热性能，能有效的解决电子设备的热设计难题，广泛的应用场效应晶体管、集成电路、平板显示器、印刷电路板、发光二极管等电子产品。

中国发明专利CN201310411202公开了碳纳米管场发射阴极结构，此结构解决了阴极散热问题，此外，发明专利US201414509209解决了类似问题。但是，没有解决碳纳米管静电屏蔽问题。碳纳米管静电屏蔽的主要原因是，垂直排列的碳纳米管阵列密度高，特别是尖端阵列密度高造成的。解决这一问题的关键是降低碳纳米管尖端阵列密度。发明专利US2004095050公开了一种降低碳纳米管静电屏蔽的方法，采用激光烧蚀，使同一平面的碳纳米管尖端削成锯齿形，解决了静电屏蔽的影响，但激光烧蚀难度大，成品率低。

发明内容

本发明提供一种场发射显示器阴极散热结构，用散热性能更好的石墨烯层替代常规的金属结构。

一种场发射显示器阴极散热结构，包括碳纳米管和衬底，其特征在于：所述石墨烯为阶梯层状排列。

所述平面衬底上表面粘附阶梯状平面石墨烯层，碳纳米管生长在石墨烯上表面。

衬底一般选用Si或SiC材料，在此材料表面生长石墨烯层，是本领域通用技术。在石墨烯层采用CVD法生长碳纳米管也是本领用通用技术。

本发明有益效果：采用这一结构使碳纳米管尖端阵列成阶梯状分布，降低了平面内的阵列密度，从而有效的降低了静电屏蔽的影响。

阶梯状石墨烯结构增加了石墨烯的表面积，与平面式石墨烯结构相比，提高了散热表面积，相应的提高了阴极结构散热效率。

附图说明

图1为本发明结构图。

具体实施方式

如图1所示：将制备好的多层阶梯状石墨烯2粘附在衬底3上，粘结剂采用导热性能良好的导热胶。采用CVD方法在石墨烯2表层生长碳纳米管1。碳纳米管1、石墨烯2和衬底3组成了场发射显示器阴极散热结构。