[发明专利]柔性场发射冷阴极的制备方法及柔性场发射设备

说明书

本发明公开了一种柔性场发射冷阴极的制备方法及柔性场发射设备，柔性场发射冷阴极的制备方法包括如下步骤：S1，选取金属锌箔作为柔性衬底；S2，将金属锌箔进行加热处理，使金属锌箔的表面生成氧化锌纳米线阵列，该氧化锌纳米线阵列即为柔性场发射冷阴极。本发明的柔性场发射冷阴极的制备方法简单、成本低、可进行大面积制备。

技术领域

本发明属于材料制备领域，具体涉及一种柔性场发射冷阴极的制备方法及柔性场发射设备。

背景技术

随着柔性显示技术的发展，可卷曲、可折叠的柔性场发射显示器件(FED)具有广泛的发展前景。场发射显示器相比于目前广泛采用的液晶显示器(LCD)，具有亮度高、响应速度快、视角广、颜色更加逼真、功耗低等优点。冷阴极作为柔性场发射显示器的核心部件，是当前柔性电子器件的研究热点之一。此外，冷阴极还可以用作X射线源，具有传统热阴极射线源无法比拟的优势。

氧化锌(ZnO)是宽禁带(3.37eV)直接带隙半导体，纳米结构的氧化锌线具有较高的长径比、良好的热稳定性、化学稳定性和抗辐射性能，成为凝聚态物理和材料研究领域的热点，在场发射领域具有广阔的应用前景。当前，垂直阵列结构的氧化锌纳米线的制备多采用液相的溶剂热法或气相的催化剂辅助生长法。这些制备方法的流程相对繁琐，并且容易受到设备尺寸的限制，无法进行大面积的制备，从而限制了其应用。

鉴于此，确有必要发明一种柔性场发射冷阴极的制备方法及柔性场发射设备，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备方法简单、成本低的柔性场发射冷阴极的制备方法及使用该冷阴极的柔性场发射设备。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种柔性场发射冷阴极的制备方法，包括如下步骤：

S1，选取金属锌箔作为柔性衬底；

S2，将金属锌箔进行加热处理，使金属锌箔的表面生成氧化锌纳米线阵列，该氧化锌纳米线阵列即为柔性场发射冷阴极。

作为本发明进一步改进的技术方案，步骤S1中的金属锌箔需要先进行打磨和超声处理，然后取出、晾干。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述金属锌箔放在乙醇或丙酮溶液中进行超声处理。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述金属锌箔进行超声处理的时间为30～90秒。

作为本发明进一步改进的技术方案，步骤S2具体为：将金属锌箔置于马弗炉中，在预设温度下进行热氧化，使金属锌箔的表面生成氧化锌纳米线阵列，该氧化锌纳米线阵列即为柔性场发射冷阴极。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述预设温度为300～750摄氏度。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述金属锌箔热氧化的时间为0.5～8小时。

作为本发明进一步改进的技术方案，在步骤S2中，所述氧化锌纳米线阵列垂直分布于所述金属锌箔的表面。

为了实现上述目的，本发明还采用如下技术方案：一种柔性场发射设备，包括阴极、阳极以及将所述阴极和所述阳极平行隔开的绝缘的云母片，所述阴极为前述氧化锌纳米线阵列。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述阳极为表面溅射铜层的柔性PET膜。

本发明的有益效果是：本发明通过将金属锌箔进行加热处理，以生成垂直阵列的氧化锌纳米线阵列，从而可得到柔性场发射冷阴极；此方法制备简单、成本低，可进行大面积的制备，从而更适应于工业生产。

附图说明

图1为本发明实施例3中垂直分布于金属锌箔表面的氧化锌纳米线阵列的扫描电镜(SEM)图。