專(zhuān)利名稱(chēng)：有涂覆層的線狀離子轟擊式石墨電子發(fā)射體的制作方法
發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明提供有涂覆層的線狀離子轟擊式石墨場(chǎng)致發(fā)射電子發(fā)射體、生產(chǎn)它們的方法，以及它們?cè)谄桨逍惋@示屏的場(chǎng)致發(fā)射體陰極中的應(yīng)用。
發(fā)明的背景場(chǎng)致發(fā)射電子源通常稱(chēng)之為場(chǎng)致發(fā)射材料或場(chǎng)致發(fā)射體，它們可以用在各種各樣的電子應(yīng)用場(chǎng)合，例如真空電子設(shè)備、平板型計(jì)算機(jī)和電視顯示器、發(fā)射選通放大器和速調(diào)管、和照明設(shè)備。
顯示屏可用在大量的應(yīng)用場(chǎng)合，如家用電視和工業(yè)電視、膝上型計(jì)算機(jī)和臺(tái)式計(jì)算機(jī)、戶(hù)內(nèi)和戶(hù)外廣告及信息顯示。和在大多數(shù)電視以及臺(tái)式計(jì)算機(jī)中使用的縱深的陰極射線管監(jiān)視器相比，平板型顯示器只有幾個(gè)英寸厚。平板型顯示器對(duì)于膝上型計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)是必不可少的，但平板型顯示器對(duì)于許多其它應(yīng)用還提供在重量和尺寸方面的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)前流行的膝上型計(jì)算機(jī)的平板型顯示器使用的是液晶，可以通過(guò)施加一個(gè)小的電信號(hào)使液晶從透明狀態(tài)轉(zhuǎn)接到不透明狀態(tài)。但可靠地生產(chǎn)尺寸大于適合于膝上型計(jì)算機(jī)的尺寸并且能在寬溫度范圍操作的這樣一些顯示器是很困難的。
等離子體顯示器已經(jīng)用作液晶顯示器的替代物。等離子體顯示器利用充電氣體的微小像素單元產(chǎn)生圖像，并且要求相當(dāng)高的電功率才能操作。
已經(jīng)建議采用具有陰極和磷光體的平板型顯示器，這個(gè)陰極使用了場(chǎng)致發(fā)射電子源(即，場(chǎng)致發(fā)射材料或場(chǎng)致發(fā)射體)，這個(gè)磷光體在由場(chǎng)致發(fā)射體發(fā)射的電子轟擊時(shí)能夠發(fā)光。這樣一些顯示器在提供常規(guī)陰極射線管的可見(jiàn)顯示優(yōu)點(diǎn)、其它平板型顯示器的深度和重量?jī)?yōu)點(diǎn)、以及和其它平板型顯示器相比的低功耗附加優(yōu)點(diǎn)等方面都是有潛力的。
美國(guó)專(zhuān)利第4857799和5015912號(hào)公開(kāi)了矩陣尋址的平板型顯示器，它使用了由鎢、鉬、或硅構(gòu)成的微尖陰極。WO 94-15352、WO 94-15350、和WO 94-28571公開(kāi)的平板型顯示器中的陰極具有相當(dāng)平的發(fā)射表面。
WO 97-07524公開(kāi)了纖維陰極優(yōu)于相對(duì)平直的陰極的一些優(yōu)點(diǎn)。
現(xiàn)在，需要一種能夠容易和經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)用在纖維陰極中的線狀或類(lèi)纖維的電子發(fā)射體的方法。
發(fā)明的概述本發(fā)明提供一種用于生產(chǎn)有涂層的線狀離子轟擊式石墨電子發(fā)射體的方法，該方法包括如下步驟(a)形成一層復(fù)合物，該復(fù)合物包括在線上的石墨顆粒和玻璃，其中玻璃附著到線上并且附著到部分石墨顆粒上，借此使石墨顆粒相互結(jié)合并且結(jié)合到線上，和(b)用離子束轟擊在步驟(a)中形成的復(fù)合物層的表面。
優(yōu)選地，至少50％的復(fù)合物層的表面積、并且最好至少70％的復(fù)合物層的表面積是由石墨顆粒部分組成的。
石墨顆粒的體積百分?jǐn)?shù)優(yōu)選的是石墨顆粒和玻璃的總體積的約35％到約80％，并且最為優(yōu)選的是總體積的約50％到約80％。
優(yōu)選地，離子束是氬離子束，氬離子束的離子流密度從約0．1毫安／厘米2到約1．5毫安／厘米2，離子束能量從約0．5千電子伏到約2．5千電子伏。離子轟擊周期是約15分鐘到約90分鐘。
優(yōu)選地，玻璃是低軟化點(diǎn)玻璃。
優(yōu)選地，當(dāng)復(fù)合物層包括石墨和玻璃時(shí)，在線上形成復(fù)合物層的方法包括在線上涂覆由石墨顆粒和玻璃原料組成的糊劑并焙燒這種糊劑?？梢允褂酶鞣N方法對(duì)線進(jìn)行涂覆。例如，可以將線浸入糊劑中或?qū)⒕€穿過(guò)糊劑拉動(dòng)。另外，還可以在線上涂刷或噴灑糊劑。
此外，本發(fā)明提供一種用于在線上形成包含石墨和玻璃的復(fù)合物層的方法，該方法包括如下步驟(a)在所說(shuō)的線上涂覆包含石墨顆粒和玻璃原料的一種糊劑，其中石墨顆粒的體積百分?jǐn)?shù)約為石墨顆粒和玻璃原料的總體積的約35％到約80％，和(b)培燒糊劑以軟化玻璃原料，使之附著到所說(shuō)的線上并且附著到部分石墨顆粒上，借此使石墨顆粒相互結(jié)合并且結(jié)合到所說(shuō)的線上，從而產(chǎn)生復(fù)合物層，其中至少50％的復(fù)合物層表面積由石墨顆粒部分組成。
優(yōu)選地，至少70％的復(fù)合物層表面積由石墨顆粒部分組成。
此外，本發(fā)明提供一種復(fù)合物層，該層包含通過(guò)以上方法在所說(shuō)的線上制成的石墨和玻璃，可對(duì)該復(fù)合物層進(jìn)行隨后的處理以生產(chǎn)場(chǎng)致發(fā)射電子發(fā)射體。在包含石墨和玻璃的復(fù)合物層中，石墨顆粒的體積百分?jǐn)?shù)是石墨顆粒和玻璃的總體積的約35％到約80％，最好約為總體積的約50％到約80％。
本發(fā)明還提供由本發(fā)明的方法生產(chǎn)的電子發(fā)射體。這些電子發(fā)射體和由它們制造的纖維狀陰極可以用在真空電子設(shè)備、平板型計(jì)算機(jī)和電視顯示器、發(fā)射選通放大器、速調(diào)管、和照明設(shè)備中。平板型顯示器可以是平面的或曲面的。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述本發(fā)明的用于產(chǎn)生有涂層的線狀離子轟擊式石墨電子發(fā)射體的方法，它包括在線上形成包含石墨和玻璃的復(fù)合物層。玻璃附著到所說(shuō)的線上，并且附著到部分石墨顆粒上，借此使石墨顆粒彼此結(jié)合并且結(jié)合到所說(shuō)的線上。期望有盡可能多的由石墨顆粒部分組成的復(fù)合物層表面面積，并且期望在復(fù)合物層表面的石墨部分沒(méi)有玻璃。本發(fā)明的方法提供一種復(fù)合物層，其中至少50％復(fù)合物層表面面積由石墨顆粒組成。
如這里所用的，“石墨顆?！币庵竿ǔ５牧呅蔚念w粒，既有合成的形式又有天然的形式。
所說(shuō)的線可以是玻璃能夠附著其上的任何材料。非導(dǎo)電的線需要導(dǎo)電材料膜用作陰極電極，并且提供用于向石墨顆粒施加電壓和向石墨顆粒供應(yīng)電子的手段。
可以使用金屬的線，例如鎳、鎢、鉬、或銅。還可以使用硅或碳化硅。在另一個(gè)實(shí)施例中，芯可以是金屬化的絕緣體，例如在一個(gè)非導(dǎo)電的聚酯、尼龍、或Kevlar纖維(Kevlar是E．I．du Pont de Nemour andCompany，Wilmington，DE的注冊(cè)商標(biāo))上涂覆鎢。
可以使用各種方法在基片上形成包含石墨顆粒和玻璃的復(fù)合物層，但優(yōu)選的方法是在線上涂覆由石墨顆粒和玻璃原料組成的糊劑。可將線浸入糊劑中或?qū)⒕€穿過(guò)糊劑拉動(dòng)。另外，可以將糊劑刷到所說(shuō)的線上。
所用的糊劑一般包含石墨顆粒、低軟化點(diǎn)玻璃原料、有機(jī)媒劑、溶劑、和表面活化劑。有機(jī)媒劑和溶劑的作用是在糊劑中以適合的流變學(xué)關(guān)系懸浮并擴(kuò)散顆粒狀組分(即固體)。在現(xiàn)有技術(shù)中已知有大量的這樣的有機(jī)媒劑?？梢允褂玫臉?shù)脂例是纖維素樹(shù)脂，如各種分子量的乙基纖維素和醇酸樹(shù)脂。有用的溶劑例有丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、二丁基卡必醇、二丁基鄰苯二甲酸酯和萜品醇。對(duì)于這些溶劑和其它的溶劑進(jìn)行調(diào)配，以獲得期望的粘度和揮發(fā)性要求?？梢允褂帽砻婊罨瘎└纳屏Ｗ拥臄U(kuò)散性。典型的表面活化劑為有機(jī)酸(如油酸和硬脂酸)和有機(jī)磷酸鹽(如卵磷脂或Gafac有機(jī)磷酸酯)。在焙燒溫度能充分軟化以附著到所說(shuō)的線上并且附著到石墨顆粒上的玻璃原料是需要的。優(yōu)選地，石墨顆粒的最小尺寸為1微米。如果期望得到具有較高導(dǎo)電性的復(fù)合物層，則糊劑還要包含金屬，如銀或金。
相對(duì)于糊劑的總重量，糊劑一般包含約40％(重量)到約60％(重量)的固體。這些固體包括石墨顆粒和玻璃原料，或者包括石墨顆粒、玻璃原料、和一種金屬。石墨顆粒的體積百分?jǐn)?shù)為固體總體積的約35％到約80％，最優(yōu)選是總體積的約50％到約80％。石墨顆粒的大小最好約為0．5微米到約為10微米。可以利用組分的變化來(lái)調(diào)節(jié)淀積材料的粘度和最終厚度。
糊劑一般是通過(guò)研磨由石墨顆粒、低軟化點(diǎn)玻璃原料、有機(jī)媒劑、表面活化劑、和溶劑組成的混合物制備的。
可以使用各種方法在所說(shuō)的線上形成復(fù)合物層，但優(yōu)選的方法是在線上涂覆由石墨顆粒和玻璃原料組成的糊劑。例如，可以將線浸入糊劑中或?qū)⒕€穿過(guò)糊劑拉動(dòng)。另外，還可以在線上涂刷或噴灑糊劑。
在焙燒之前，一般在125℃下加熱約10分鐘以干燥糊劑。然后干燥的糊劑在玻璃原料的軟化點(diǎn)溫度或高于此溫度下焙燒。當(dāng)使用低軟化點(diǎn)玻璃時(shí)，在約450℃到約575℃的溫度下，焙燒干燥的糊劑持續(xù)約10分鐘。對(duì)于能夠耐較高溫度的所說(shuō)的線，可以使用較高的焙燒溫度。正是在這個(gè)焙燒步驟，有機(jī)材料揮發(fā)，離開(kāi)由石墨顆粒和玻璃組成的復(fù)合物。令人驚奇的是，在焙燒期間石墨顆粒沒(méi)有經(jīng)受任何明顯的氧化或其它化學(xué)的或物理的變化。
經(jīng)過(guò)涂覆的線的直徑最好小于約100微米。淀積的糊劑層在焙燒時(shí)厚度減小了。優(yōu)選地，焙燒后的復(fù)合物層的厚度從約5微米到約30微米，最為優(yōu)選的從約5微米到約20微米。
在基片上的含石墨顆粒和玻璃的復(fù)合物層隨后進(jìn)行處理，以產(chǎn)生場(chǎng)致發(fā)射電子發(fā)射體。例如復(fù)合物層然后在下述條件下經(jīng)受離子束轟擊?？梢允褂脷?、氖、氪、或氙離子束。優(yōu)選的是氬離子?？梢栽跉鍤庵屑尤敕磻?yīng)性氣體，如氮和氧，以便降低導(dǎo)通電壓、發(fā)射的觸發(fā)點(diǎn)、和產(chǎn)生1毫安發(fā)射電流所需的電壓。對(duì)于氮和氧這兩者，優(yōu)選的替換量最好是從約8％到約15％，即在離子轟擊中使用的優(yōu)選的氣體組合物是從約92％Ar／8％N2到約85％Ar／15％N2，以及從約92％Ar／8％O2到約85％Ar／15％O2。組分90％Ar／10％N2和90％Ar／10％N2是特別優(yōu)選的。所有的氣體百分?jǐn)?shù)都是按體積計(jì)的。對(duì)于相同百分?jǐn)?shù)的可替換物來(lái)說(shuō)，氮在降低發(fā)射所需的電壓方面的效果比氧更好些。氧離子[O+]在化學(xué)方面更加活潑一些，并且可以產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)，如CO和CO2。這將導(dǎo)致較快的蝕刻，并且在這個(gè)過(guò)程中還要消耗較細(xì)的碳須。氮離子[O+]不是那么容易起反應(yīng)，并且反應(yīng)產(chǎn)物不是揮發(fā)性的。
在轟擊中的壓力約為從0．5×10-4乇(0．7×10-2巴)到約5×10-4乇(6．7×10-2巴)，最好約為從1．0×10-4乇(1．3×10-2巴)到約2×10-4乇(2．7×10-2巴)。進(jìn)行離子束轟擊的離子流密度從約為0．1毫安／厘米2到約為1．5毫安／厘米2，最好約為0．5毫安／厘米2到約為1．2毫安／厘米2，離子束的能量約為0．5千電子伏到約為2．5千電子伏，最好約為1．0千電子伏到約為1．5千電子伏?？梢允褂眉s10分鐘到90分鐘或更長(zhǎng)的轟擊時(shí)間。在這些條件下，可以在石墨顆粒表面上形成碳須和錐體，最終的產(chǎn)品是一種良好的場(chǎng)致發(fā)射電子發(fā)射體。照射時(shí)間的范圍和最佳照射時(shí)間取決于其它轟擊條件和復(fù)合物層的厚度。轟擊的時(shí)間必須足夠長(zhǎng)，才能在石墨顆粒上形成碳須和錐體，但照射時(shí)間也不能長(zhǎng)到使復(fù)合物層的一些部分被蝕刻到所說(shuō)的線因?yàn)檫@將造成發(fā)射特性變差。
可以使用任何一種離子源。當(dāng)前，在市場(chǎng)上最容易得到的是考夫曼離子源。
在離子轟擊步驟期間，石墨顆粒的表面結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著的變化。由于蝕刻，這個(gè)表面結(jié)構(gòu)不再平滑，而是變得有紋理的，并且有錐體。錐體的直徑范圍從約0．1微米到約0．5微米。錐體沿朝向入射離子束方向不斷發(fā)展。當(dāng)離子束垂直于所說(shuō)的線的軸時(shí)，錐體在復(fù)合物層中沿所說(shuō)的線的側(cè)面的方向的形成占?jí)旱箖?yōu)勢(shì)。沿所說(shuō)的線的中心，即最接近離子束源的纖維的部分，通常不存在錐體；并且，沿所說(shuō)的線的后部也不存在錐體，因?yàn)檫@里不直接受到離子束的照射。通過(guò)在離子束轟擊期間轉(zhuǎn)動(dòng)所說(shuō)的線，還可以使所說(shuō)的線的周?chē)纬傻腻F體更加均勻。
所形成的錐體的傳輸電子顯微照片(TEM)表明，這些錐體是由結(jié)晶碳的小顆粒構(gòu)成的。據(jù)信錐體是經(jīng)離子轟擊蝕刻后剩下來(lái)的原來(lái)的石墨表面的那部分。
除了錐體外，在石墨顆粒表面離子轟擊期間還形成碳須。碳須的典型位置在錐體的頂部。碳須的長(zhǎng)度可從2微米延伸到20微米或更長(zhǎng)。碳須的直徑范圍從0．5納米到50納米。碳須沿入射的離子束的方向形成。碳須是柔性的，并且已經(jīng)觀察到碳須在掃描電子顯微鏡(SEM)測(cè)量期間的移動(dòng)。碳須的生長(zhǎng)范圍和錐體的生長(zhǎng)范圍是相同的，即，當(dāng)離子束垂直于所說(shuō)的線的軸時(shí)，碳須主要是沿所說(shuō)的線的側(cè)面形成。沿所說(shuō)的線的中心，即最靠近離子束源的所說(shuō)的線的部分，通常不存在碳須，并且沿所說(shuō)的線的背部也不存在碳須，因?yàn)檫@里沒(méi)有受到離子束的直接照射。
錐體的傳輸電子顯微照片表明，它們由結(jié)晶碳的小顆粒構(gòu)成。據(jù)信錐體是通過(guò)離子轟擊蝕刻后剩下來(lái)的初始的石墨表面的那部分。
除了錐體外，碳須也是在石墨顆粒表面的離子轟擊期間形成。碳須的位置一般在錐體的尖端。碳須的長(zhǎng)度從2微米延伸到20微米或更長(zhǎng)些。碳須的長(zhǎng)度可比石墨顆粒的原始大小要大得多。碳須的直徑范圍為0．5納米到50納米。碳須的形成方向朝向入射離子束。碳須是柔性的，在掃描電子顯微測(cè)量期間已經(jīng)觀察到碳須的移動(dòng)。
對(duì)于下面的例子，使用3厘米直徑的離子槍(考夫曼離子源，Ⅱ型)，在樣品表面上產(chǎn)生直徑約為2英寸(5厘米)的氬離子束。這是一種渦輪泵系統(tǒng)，基壓力為1×10-8乇(1．3×10-6巴)。在達(dá)到基壓后，通過(guò)針閥將工作氣體氬加入該系統(tǒng)，直到達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的工作壓力1×10-4乇(1．3×10-2巴)時(shí)為止。離子槍和這個(gè)表面之間的距離為4-5英寸(10-12．5厘米)。
碳須的傳輸電子顯微照片表明，它們是實(shí)心的，并且由非結(jié)晶碳構(gòu)成。據(jù)信這種材料是通過(guò)離子轟擊蝕刻從初始的石墨顆粒上出來(lái)又然后重新淀積的碳，初始時(shí)一般在錐體的尖端上，隨后就在生長(zhǎng)的碳須的尖端上。另一方面，通過(guò)用漫射到錐體或碳須的尖端的離子束激活碳，也可能形成碳須。碳須在結(jié)構(gòu)上不同于碳納米管。碳納米管是中空的并且包含碳的石墨狀的外殼。碳須則是實(shí)心的，并且在任何方向都沒(méi)有展示出長(zhǎng)距離的結(jié)晶順序。在用復(fù)合物層涂覆的所說(shuō)的線上，碳須的生長(zhǎng)范圍和碳錐體的生長(zhǎng)范圍是相同的，即，當(dāng)離子束垂直于所說(shuō)的纖維的軸時(shí)，碳須主要是沿所說(shuō)的纖維的側(cè)面形成的。沿所說(shuō)的纖維的中心，即最靠近離子束源的所說(shuō)的纖維的部分，通常不存在碳須，并且沿所說(shuō)的纖維的背部也不存在碳須，因?yàn)檫@里沒(méi)有受到離子束的直接照射。
可以在一個(gè)圓柱形的試驗(yàn)裝置中測(cè)量所說(shuō)的線的電子發(fā)射。在這個(gè)裝置中，要進(jìn)行試驗(yàn)的所說(shuō)的線用作陰極，并將這個(gè)線安裝在用作陽(yáng)極的一個(gè)圓柱體的中心。這個(gè)陽(yáng)極的圓柱體一般由涂有磷光體的細(xì)孔圓柱形金屬網(wǎng)構(gòu)成。陽(yáng)極和陰極這兩者都由其中切有一個(gè)半圓柱形的孔的鋁塊保持就位。
所說(shuō)的線是通過(guò)兩個(gè)1／16英寸直徑的不銹鋼管保持就位的，每個(gè)不銹鋼管夾持所說(shuō)的線的一端。這些管在每一端都切開(kāi)，形成長(zhǎng)度為1／2英寸、直徑為1／16英寸的半圓柱形狀的開(kāi)口，把所說(shuō)的線放在這樣作成的開(kāi)口中，并用銀糊劑保持所說(shuō)的線固定就位。通過(guò)緊密配合聚四氟乙烯(PTFE)墊圈把這些連接管固定在鋁塊內(nèi)就位，聚四氟乙烯墊圈用于陽(yáng)極和陰極的電隔離。外露的線的總長(zhǎng)度一般定在1．0厘米，當(dāng)然通過(guò)控制夾持器管的位置還可以使這個(gè)長(zhǎng)度短些或長(zhǎng)些。圓柱形網(wǎng)眼陰極放在鋁塊中的半圓柱形開(kāi)口中，并且用銅帶固定就位。陰極與鋁塊電接觸。
電引線連接到陽(yáng)極和陰極這兩者。陽(yáng)極保持有地電位(0伏)，并且用0到10千伏的電源控制陰極的電壓。在陽(yáng)極收集陰極發(fā)射的電流，并用靜電計(jì)測(cè)量這個(gè)電流。通過(guò)內(nèi)部串聯(lián)的1M1／2電阻器和內(nèi)部并聯(lián)的二極管保護(hù)靜電計(jì)不會(huì)受電流峰值的損壞，允許大的電流峰值旁路靜電計(jì)直接到地。
從較長(zhǎng)長(zhǎng)度的所說(shuō)的線的樣品上切下長(zhǎng)度約為2厘米的作為測(cè)量的一些樣品。借助于有柔性的并且除去了磷光體的不銹鋼網(wǎng)，將這些樣品插入兩個(gè)夾持器臂的圓柱形開(kāi)口內(nèi)。涂上銀糊劑以固定它們就位。讓銀糊劑干燥，并且重新固定磷光體網(wǎng)，用銅帶在兩端保持磷光體網(wǎng)固定就位。將這個(gè)試驗(yàn)設(shè)備插入一個(gè)真空系統(tǒng)中，將這個(gè)系統(tǒng)抽真空到低于1×10-6乇(1．4×10-4巴)的基壓。
測(cè)量發(fā)射電流隨外加電壓的變化。陰極發(fā)出的電子在擊中陽(yáng)極上的磷光體時(shí)就會(huì)產(chǎn)生光。通過(guò)在磷光體／線孔網(wǎng)上產(chǎn)生的光的分布圖形，就可以觀察在經(jīng)過(guò)涂覆的線上的電子發(fā)射位置的分布和強(qiáng)度。
權(quán)利要求
1.一種用于生產(chǎn)場(chǎng)致發(fā)射電子發(fā)射體的方法，該方法包括如下步驟；(a)形成復(fù)合物層，該復(fù)合物層包含在線上的石墨顆粒和玻璃，其中所說(shuō)的玻璃附著到所說(shuō)的線上并且附著到所說(shuō)的石墨顆粒部分上，借此使所說(shuō)的石墨顆粒相互結(jié)合并且結(jié)合到所說(shuō)的線上；和(b)用離子束轟擊在(a)中形成的復(fù)合物層的表面，轟擊時(shí)間足以在所說(shuō)石墨顆粒上形成碳須，所說(shuō)的離子束包括氬、氖、氪、或氙的離子。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所說(shuō)離子束包括氬離子。
3.權(quán)利要求2的方法，其特征在于所說(shuō)離子束還包括氮離子。
4.權(quán)利要求1-3中任何一個(gè)所述的方法，其特征在于所說(shuō)復(fù)合物層的至少50％表面面積由所說(shuō)石墨顆粒部分組成。
5.權(quán)利要求4中任何一個(gè)所述的方法，其特征在于所說(shuō)復(fù)合物層的至少70％表面面積由所說(shuō)石墨顆粒部分組成。
6.權(quán)利要求1-3中任何一個(gè)所述的方法，其特征在于所說(shuō)石墨顆粒的體積百分?jǐn)?shù)是所說(shuō)石墨顆粒和所說(shuō)玻璃的總體積的約35％到約80％。
7.權(quán)利要求6的方法，其特征在于所說(shuō)石墨顆粒的體積百分?jǐn)?shù)是所說(shuō)石墨顆粒和所說(shuō)玻璃的總體積的約50％到約80％。
8.權(quán)利要求3的方法，其特征在于；離子束氣體來(lái)自于約85到約90體積百分?jǐn)?shù)的氬，和約8到約15體積百分?jǐn)?shù)的氮。
9.權(quán)利要求2的方法，其特征在于所說(shuō)的離子束還包括氧離子。
10.權(quán)利要求2、3、8、或9中任何一個(gè)所述的的方法，其特征在于所說(shuō)離子束的離子流密度從約0．1毫安／厘米2到約1．5毫安／厘米2，束能量從約0．5千電子伏到約2．5千電子伏，離子轟擊時(shí)間從約15分鐘到約90分鐘。
11.權(quán)利要求2的方法，其特征在于；所說(shuō)的復(fù)合物層是通過(guò)下述方法形成的，它包括(a)在所說(shuō)的線上網(wǎng)板印刷包含石墨顆粒和玻璃原料的糊劑，其中所說(shuō)石墨顆粒的體積百分?jǐn)?shù)約為所說(shuō)的石墨顆粒和所說(shuō)的玻璃原料的總體積的約35％到約80％；和(b)焙燒干燥的糊劑以軟化所說(shuō)的玻璃原料，并且使其附著到所說(shuō)的線上并附著到所說(shuō)石墨顆粒部分上，借此使所說(shuō)石墨顆粒相互結(jié)合，并結(jié)合到所說(shuō)的線上以產(chǎn)生所說(shuō)的復(fù)合物層。
12.權(quán)利要求11的方法，其特征在于所說(shuō)的糊劑由從約40％(按重量計(jì))到約60％(按重量計(jì))的由石墨顆粒和玻璃原料組成的固體構(gòu)成，所說(shuō)的重量百分?jǐn)?shù)是以所說(shuō)糊劑的總重量為基礎(chǔ)計(jì)算的。
13.一種用于在線上形成含石墨顆粒和玻璃的復(fù)合物層的方法，該方法包括(a)在所說(shuō)的線上網(wǎng)板印刷包括石墨顆粒和玻璃原料的糊劑，其中所說(shuō)石墨顆粒的體積百分?jǐn)?shù)約為所說(shuō)的石墨顆粒和所說(shuō)的玻璃原料的總體積的約35％到約80％；和(b)焙燒干燥的糊劑以軟化所說(shuō)的玻璃原料，并且使其附著到所說(shuō)的線上并附著到所說(shuō)石墨顆粒部分上，借此使所說(shuō)石墨顆粒相互結(jié)合，并結(jié)合到所說(shuō)的線上以產(chǎn)生所說(shuō)的復(fù)合物層，其中所說(shuō)復(fù)合物層的至少50％表面面積由所說(shuō)石墨顆粒部分組成。
14.一種照明設(shè)備，它包括通過(guò)權(quán)利要求1、2、或11中任何一個(gè)所述的方法制造的電子發(fā)射體。
全文摘要
公開(kāi)了有涂覆層的線狀的石墨電子發(fā)射體。這些場(chǎng)致發(fā)射體在場(chǎng)致發(fā)射體陰極、顯示板、和照明設(shè)備中特別適用。這些石墨場(chǎng)致發(fā)射體是通過(guò)在所說(shuō)的線上涂覆由石墨和玻璃原料組成的糊劑、焙燒這個(gè)糊劑、并用離子束轟擊其焙燒產(chǎn)物形成的。
文檔編號(hào)H01J1/304GK1281587SQ98812165
公開(kāi)日2001年1月24日 申請(qǐng)日期1998年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月15日
發(fā)明者小D·I·阿梅, R·J·布查德, S·I·U·沙 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司