利用碳纳米管阵列来制造场致发射电极的方法

摘要

本发明涉及一种制造场致发射电极的方法，其中碳纳米管(CNTs)按照产生磁场的方向排列。具体的，该方法包括以下步骤：在固定到电磁场发生器上部的基板上，对已在有机溶剂中稀释的碳纳米管(CNTs)溶液进行分散，固定以电磁场发生器所产生的电磁场方向排列的碳纳米管。根据所公开的方法，通过简单的过程制造出按照所产生的电磁场方向排列的高密度、高性能的碳纳米管，并可应用于场致发射显示器(FED)的阳极材料，传感器，电极，背光以及类似物。

权利要求

1.一种制造场致发射电极的方法，该场致发射电极包括按照磁场方向排列的碳纳米管，该方法包括以下步骤：(a)在固定到磁场发生器上部的基板上，对已在有机溶剂中稀释的碳纳米管的溶液或已在有机溶剂中稀释的结合了磁性粒子的碳纳米管的溶液进行分散；

(b)在磁场发生器所产生的磁场中，通过蒸发分散在基板上的溶液中有机溶剂，在基板上按照磁场方向排列碳纳米管；和(c)在基板上沉积金属，使得即使在零磁场条件下，按照产生的磁场方向排列的碳纳米管在其排列方向上固定。

2.根据权利要求1中所述的制造场致发射电极的方法，其特征在于所产生的磁场方向是与基板呈垂直，水平，或垂直与水平间形成的任意角度。

3.根据权利要求1中所述的制造场致发射电极的方法，其特征在于利用物理-化学方法将磁性粒子结合到碳纳米管上来获得结合了磁性粒子的碳纳米管。

4.根据权利要求3中所述的制造场致发射电极的方法，其特征在于物理-化学方法是从用酸处理碳纳米管的方法、使磁性粒子被还原反应的方法和在碳纳米管上镀磁性粒子的方法组成的组中选择。

5.根据权利要求1中所述的制造场致发射电极的方法，其特征在于磁性粒子是含铁(Fe)粒子。

6.根据权利要求1中所述的制造场致发射电极的方法，其特征在于磁场发生器所产生的磁场大小为0.005-10特斯拉(T)。

7.一种制造场致发射电极的方法，该场致发射电极包括按照电场方向排列的碳纳米管，该方法包括以下步骤：(a)在固定到电场发生器上部的基板上，对已在有机溶剂中稀释的碳纳米管溶液进行分散；

(b)在电场发生器所产生的电场中，通过蒸发分散在基板上的溶液中有机溶剂，在基板上按照电场方向排列碳纳米管；和(c)在基板上沉积金属，使得即使在零电场条件下，按照产生的电场方向排列的碳纳米管在其排列方向上固定。

8.根据权利要求7中所述的制造场致发射电极的方法，其特征在于所产生的电场方向与基板呈垂直，水平，或垂直与水平间形成的任意角度。

9.根据权利要求7中所述的制造场致发射电极的方法，其特征在于电场大小为0.1V/μm～500V/μm。

10.根据权利要求7中所述的制造场致发射电极的方法，其特征在于步骤(a)还包括添加分散剂。

11.根据权利要求10中所述的制造场致发射电极的方法，其特征在于分散剂是从有机溶剂四辛基溴化铵(TOAB)，表面活性剂曲拉通X-100(Triton X-100)，十二烷基硫酸钠(SDS)，十二烷基苯磺酸钠(NADDBS)和PAPPV(聚乙烯[2-(2‘-乙基己氧基)-5-(苯乙炔基)-1，4-亚苯基1，2-亚乙烯基])所组成的组中选定。

12.根据权利要求1或7中所述的制造场致发射电极的方法，其特征在于，所述步骤(a)是，利用了从旋涂方法，喷射方法，浸渍涂布方法，和喷墨方法组成的组中选定的方法来实现该步骤。

13.根据权利要求1或7中所述的制造场致发射电极的方法，其特征在于重复步骤(a)和(b)1-1000次，从而提高碳纳米管的密度。

14.根据权利要求1或7中所述的制造场致发射电极的方法，其特征在于步骤(a)中的溶剂是从水(H2O)，二甲基甲酰胺(DMF)，N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，二甲基乙酰胺(DMAc)，环己酮，乙醇，三氯甲烷，二氯甲烷，1，2-二氯苯和乙醚组成的组中选定的。

15.根据权利要求1或7中所述的制造场致发射电极的方法，其特征在于步骤(a)中的基板是从氧化铟锡(ITO)玻璃，玻璃，石英，玻璃晶片，硅晶片，应用硅，塑料和透明聚合物组成的组中选定的。

16.根据权利要求1或7中所述的制造场致发射电极的方法，其特征在于步骤(a)中分散的碳纳米管溶液的碳纳米管浓度为0.001-1.0wt％。

17.根据权利要求1或7中所述的制造场致发射电极的方法，其特征在于步骤(b)中的溶剂通过将溶液加热到20-300℃温度来去除掉。

18.根据权利要求1或7中所述的制造场致发射电极的方法，其特征在于步骤(a)中分散在基板上的每单位面积中的碳纳米管数量为lpg/cm2-1g/cm2。

19.根据权利要求1或7中所述的制造场致发射电极的方法，其特征在于步骤(c)中的金属沉积厚度为1-5000nm。

20.根据权利要求1或7中所述的制造场致发射电极的方法，其特征在于步骤(c)中的金属是从钛(Ti)，钼(Mo)，金(Au)，银(Ag)，铝(Al)，钙(Ca)，镉(Cd)，铁(Fe)，镍(Ni)，铂(Pt)，锌(Zn)和铜(Cu)组成的组中选定的。

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造场致发射电极的方法，其中碳纳米管(CNTs)按照产生电磁场的方向排列。更具体的，本发明涉及一种制造包括按照产生电磁场方向排列碳纳米管(CNTs)的场致发射电极的方法，该方法包括以下步骤，在固定到电磁场发生器上部的基板上，对已在溶剂中稀释的碳纳管(CNT)溶液进行分散，并对按照电磁场发生器产生的电磁场方向排列的碳纳米管进行固定。

背景技术

通常，场致发射装置是一种光源，其基于真空中的电子发射，并涉及一种利用被强电场加速的微粒去撞击荧光材料使其发射出电子的原理来发光的元素。上述场致发射装置具有以下优点，例如极高的光发射效率，实现轻质的能力，与常规照明光源例如白炽灯泡相比体积小，并且因不像荧光灯那样使用重金属所以对环境无害。因而，已将其认为是下一代的光源，在各种照明领域和显示装置中使用。
场致发射装置的性能很大程度上依赖于发射电极发射电场的能力。近年来，已将碳纳米管(CNTs)广泛用作发射器电极中的电子发射材料，其具有极好的电子发射特性。
碳纳米管是一种碳的同素异形体，由地球中大量存在的碳组成。它们是管状材料，其中碳原子以六边形蜂巢结构形式与其他碳结合。它们的直径大约为纳米尺寸(1/109米)，并且他们的长度为几百纳米到几微米。与其他材料相比碳纳米管具有较大的长宽比。已知碳纳米管具有极好的机械性能和电选择性，并特别的，由于较大的长宽比而具有极好的电磁场发生性能。
已经介绍了由于碳纳米管极好的场发射特性而将其用作为场发射显示器的阳极材料。在先前的文件中(Kim，J.M.等人，Applied PhysicsLetters，75(20)：3129，1999)，利用机械摩擦将碳纳米管与聚合络合物以特定方向排列，并测量所合成碳纳米管的场发射特性。然而，在这个情况中，存在严重地缺陷，即必须在制造处理过程中燃制已混合的聚合物，并且还存在一个问题，即很难在大区域中按照产生的电磁场方向排列碳纳米管。
并且，已提出这样一种方法，在高温下直接制备碳纳米管以便按照特定方向排列碳纳米管(Wong C.P.，等人，Carbon，44：253，2006)。然而，因其具有严重缺陷而并不能实际应用，因为在显示装置中作为阳极板的氧化铟锡(ITO)玻璃不能抗高温。
试图解决上述问题而提出一种用于制造场致发射电极的方法，其包括将碳纳米管附着在基板上，在该基板上涂敷导电聚合物，并按照特定方向排列碳纳米管(韩国专利公开号NO.2006-0024725)。然而，该方法也未能在大区域中以高密度按照产生电磁场方向排列碳纳米管，并且不能克服在制造处理期间必须燃制聚合物的缺陷。
由此，迫切需要研发出一种用于制造场致发射电极的方法，其利用简单的过程，在大区域中以高密度在沿着产生电磁场方向的特定方向排列碳纳米管。
因此，本发明者尽其努力来解决现有按照特定方向排列碳纳米管的方法中所存在的问题。结果，本发明者发现，将碳纳管排列在固定到电磁场发生器上部上的基板上，然后利用金属来固定时，有可能制造出场致发射电极，其包括在大区域中以高密度排列的碳纳米管，由此完成本发明。

发明内容

由此，本发明的目的是提供一种具有极好场发射特性的场致发射电极，其中把在大区域中以高密度排列的碳纳米管用金属固定到基板上，以及其制造场致发射电极的方法。
为了实现上述目的，一个方面，本发明提供一种用于制造场致发射电极的方法，其中包含有按照磁场方向排列的碳纳米管，该方法包括以下步骤：(a)在固定到磁场发生器上部的基板上，对已在有机溶剂中稀释的碳纳米管溶液或结合了磁性粒子的碳纳米管溶液进行分散；(b)在磁场发生器所产生的磁场中，通过从已分散到基板上的溶液中蒸发掉有机溶剂，在基板上按照所产生的磁场方向排列碳纳米管和(c)在基板上沉积金属，使得即使在零磁场条件下，按照产生的磁场方向排列的碳纳米管可以在其排列方向上固定。
在本发明中，所产生的磁场方向优选是与基板呈垂直，水平，或垂直与水平间形成的任意角度，并且优选地，通过利用物理-化学方法将磁性粒子结合到碳纳米管上来获得结合了磁性粒子的碳纳米管。并且，在用酸处理碳纳米管的方法、使磁性粒子被还原反应的方法、和在碳纳米管上镀磁性粒子的方法中，最好是选择物理-化学方法。
在本发明中，步骤(a)中的磁场发生器优选的是磁铁，磁场发生器所产生的磁场大小优选为0.005-10特斯拉(T)。
在本发明中，优选的磁性粒子是含铁(Fe)的粒子。含铁(Fe)粒子优选的是从由氯化铁(FeCl3)，氧化亚铁(FeO)，氧化铁(Fe2O3)和四氧化三铁(Fe3O4)所组成的组中选定。
另一方面，本发明提供一种根据所述方法制造的场致发射电极，其中在沉积有金属的基板上，结合了磁性粒子的碳纳米管以磁场方向排列。
又一方面，本发明提供一种制造场致发射电极的方法，其包含按照电场方向排列的碳纳米管，该方法包括以下步骤：(a)在固定到电场发生器上部的基板上，对已在有机溶剂中稀释的碳纳米管溶液或结合了磁性粒子的碳纳米管的溶液进行分散；(b)在电场发生器所产生的电场中，通过从已分散到基板上的溶液中蒸发掉有机溶剂，在基板上按照所产生的电场方向排列碳纳米管；和(c)在基板上沉积金属，使得即使在零电场条件下，按照产生的电场方向排列的碳纳米管可以在其排列方向上固定。
在本发明中，所产生的电场方向优选是与基板呈垂直，水平，或垂直与水平间形成的任意角度，而且步骤(a)中的电场发生器为电场。并电场的大小优选为1-500V/μm。
在本发明中，优选的，步骤(a)另外包括添加分散剂。该分散剂从由有机溶剂四辛基溴化铵(TOAB)，表面活性剂曲拉通X-100(TritonX-100)，十二烷基硫酸钠(SDS)，十二烷基苯磺酸钠(NADDBS)和聚乙烯[2-(2‘-乙基己氧基)-5-(苯乙炔基)-1，4-亚苯基1，2-亚乙烯基](PAPPV，poly[2-(2‘-ethylhexyloxy)-5-(phenylethynyl)-1，4-phenylenevinylene])所组成的组中选定。
在本发明中，在固定到电场发生器上部的基板上，对已在有机溶剂中稀释的碳纳米管溶液进行分散的步骤(a)中，优选的利用从旋涂方法，喷射方法，浸渍涂布方法，和喷墨方法所组成的组中选定的方法来实现。并且，优选的重复步骤(a)和(b)1-1000次来提高碳纳米管的密度。此外，碳纳米管优选为单层、双层或多层碳纳米管。
在本发明中，步骤(a)中的溶剂优选地从由水(H2O)，二甲基甲酰胺(DMF)，N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，二甲基乙酰胺(DMAc)，环己酮，乙醇，三氯甲烷，二氯甲烷，1，2-二氯苯和乙醚所组成的组中选定。步骤(a)中的基板优选地从由氧化铟锡(ITO)玻璃，玻璃，石英，玻璃晶片，硅晶片，应用硅，塑料和透明的聚合物所组成的组中选定。步骤(b)中的溶剂优选地通过将溶液加热到20-300℃的温度来去除。此外，在上述有机溶剂中，三氯甲烷，二氯甲烷，二乙醚和类似物具有良好的挥发性，从而即使在室温中也可将它们去除。
在本发明中，在对碳纳米管进行分散的步骤(a)中，碳纳米管的浓度优选为0.001-1.0wt％，且步骤(a)中已分散在基板上的碳纳米管数量为1pg/cm2-1g/cm2(每单位面积中的碳纳米管数量)。
在本发明中，步骤(c)中的金属优选地沉积成厚度为1-5000nm。并且步骤(c)中的金属优选地从由钛(Ti)，钼(Mo)，金(Au)，银(Ag)，铝(Al)，钙(Ca)，镉(Cd)，铁(Fe)，镍(Ni)，铂(Pt)，锌(Zn)和铜(Cu)所组成的组中选定。
又一方面，本发明提供一种根据所述方法所制造的场致发射电极，其中在其上沉积有金属的基板上以产生电场方向排列碳纳米管。
通过以下的详细描述和所附的权利要求将更为清楚地理解本发明的上述及其他目的，特征以及实施例。

附图说明

图1表示通过应用磁场排列的碳纳米管的示意图。
图2表示碳纳米管净化之前和之后的透射电镜(TEM)照片(左侧：50,000倍放大倍率；右侧：100,000倍放大倍率)，其中图2(a)表示在净化前含有杂质的碳纳米管，图2(b)表示净化后纯净的碳纳米管。
图3表示磁性粒子结合到碳纳米管上的透射电镜(TEM)照片(左侧：50,000倍放大倍率；右侧：100,000倍放大倍率)。
图4表示从图1(d)上清除掉磁体后的基板，并且表示按照所产生的磁场方向排列的碳纳米管的扫描电镜(SEM)照片(上侧：50,000倍放大倍率；下侧：25,000倍放大倍率)，其中图4(a)表示以80°角度倾斜的基板，图4(b)表示以45°角度倾斜的基板。
图5根据本发明按照产生磁场方向排列的碳纳米管照片。
图6表示根据本发明按照所产生的电场方向排列的碳纳米管场致发射特性的图表。

具体实施方式

碳纳米管具有特有的电磁特性，当结合了磁性粒子的碳纳米管固定到基板上时，该基板上具有流过其上的电场或磁场，可制造出具有更优良场致发射特性的场致发射电极。
一方面，本发明涉及一种用于制造场致发射电极的方法，其中按照所产生的磁场或电场方向排列碳纳米管(CNTs)。
在本发明中，根据图1所示的方法制造场致发射电极，其中具有磁性粒子结合到其上的碳纳米管，按照所产生的磁场或电场方向排列。具体的，如图1a所示，首先准备好在本发明中将要使用的环形磁铁，磁场强度为1000高斯(G)。之后，将其上排列有碳纳米管的氧化铟锡(ITO)玻璃用碳粘合剂(参见图1b)连接到磁铁上。然后，将具有磁性粒子结合到其上的碳纳米管分散体滴落在氧化铟锡玻璃上(参见图1c)。此后，在玻璃上沉积金属，从而按照所产生的磁场或电场的方向排列并固定碳纳米管(参见图1d)。
在五个独立步骤中将进一步详细描述用于制造场致发射电极的方法。
步骤1：制备碳纳米管
在本发明中使用的碳纳米管并不受特别限制，并且可从市场购买到或可根据任何常规方法制备出。为了本发明的使用，碳纳米管应具有清洁的表面并且不包含金属催化剂。而且，本发明中所使用的碳纳米管优选的是单层，双层或多层碳纳米管，并且可根据Hipco(高压一氧化碳裂解法)制备。
步骤2：将磁性粒子结合到碳纳米管上
为了将磁性粒子结合到步骤1中所制备的碳纳米管上，将氯化铁(FeCl3)，氧化亚铁(FeO)，氧化铁(Fe2O3)和四氧化三铁(Fe3O4)添加到乙醇，蒸馏水和己烷的混合物中，并加热从而制备出油酸铁络合物。所制备的油酸铁络合物与油酸和二甲基甲酰胺(DMF)混合，并将步骤1中所制备的碳纳米管添加到混合物中。包含有添加到其中的碳纳米管的混合物完全溶解在1-十八碳烯中，并再对其加热，从而从该混合物中蒸发掉溶剂。用乙醇将剩余材料洗涤3-4遍，由此制备具有磁性粒子结合到其上的碳纳米管。
步骤3：在基板上分散结合了磁性粒子的碳纳米管
将步骤2中所制备出的结合了磁性粒子的碳纳米管至少在一种溶剂中稀释，该溶剂从由二甲基甲酰胺(DMF)，N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，二甲基乙酰胺(DMAc)，环己酮，乙醇，三氯甲烷，二氯甲烷，1，2-二氯苯和乙醚所组成的组中选定，其浓度为0.001-1.0wt％。之后，将结合了磁性粒子的碳纳米管的分散体滴到氧化铟锡(ITO)玻璃基板上，该氧化铟锡(ITO)玻璃基板固定到具有磁场的磁铁上部，并且可蒸发该溶剂。
步骤4：提高基板上结合了磁性粒子的碳纳米管的密度
在步骤3中制备的氧化铟锡(ITO)玻璃基板上，完全蒸发溶剂，添加1-2滴已在溶剂中稀释的结合了磁性粒子的碳纳米管的分散体，然后可在高温条件下将该溶剂蒸发。为了提高结合了的磁性粒子碳纳米管的密度，可重复上述步骤5-20次，通过这么做，根据上述方法制备的结合了磁性粒子的碳纳米管按照磁铁所产生的磁场方向排列。
步骤5：将结合了磁性粒子的碳纳米管固定到基板上
为了即使在零磁场条件下仍能使步骤4中的按照磁场方向排列的碳纳米管在其排列方向上固定，将从由钛(Ti)，钼(Mo)，金(Au)，铝(Al)，钙(Ca)，镉(Cd)，铁(Fe)，镍(Ni)，铂(Pt)，锌(Zn)和铜(Cu)所组成的组中选出的一种金属沉积在基板上，由此制造出纯净的场致发射电极。
另一方面，本发明涉及一种用于制造场致发射电极的方法，在其中按照所产生的电场方向排列碳纳米管(CNTs)。
在上述描述中，仅详细描述了包含有将磁铁作为电磁场发生器并通过将磁性粒子结合到其上来排列碳纳米管的方法。然而，通过前面的描述，电场发生器是电场，并且通过将表面活性剂添加到碳纳米管溶液中以在基板上排列碳纳米管来制造场致发射电极，或通过在固定到电磁场发生器上的基板上排列纯净的碳纳米管来制造场致发射电极，对于本领域技术人员来说都是显而易见的。具体的，可通过以下步骤制造出按照所产生的电场方向排列的场致发射电极：
(a)在固定到电场发生器上部的基板上，对已在有机溶剂中稀释的碳纳米管溶液进行分散；
(b)在电场发生器所产生的电场中，通过从已分散到基板上的溶液中蒸发掉有机溶剂，在基板上按照所产生的电场方向排列碳纳米管；和
(c)为了即使在零电场条件下仍能使按照产生电场方向排列的碳纳米管在其排列方向中固定，在基板上沉积金属。
根据本发明，可制造出场致发射电极，在其中按照所产生的电磁场方向，与基板呈垂直，水平，或垂直与水平间形成的任意角度排列碳纳米管(CNTs)。并且，可利用在大区域中按照所产生电磁场方向以高密度排列特有的场致发射性能的碳纳米管，来制造具有极大改进了场致发射效果的场致发射电极。根据本发明方法制造出的场致发射电极可作为显示器的场致发射电极，并且也可利用场致发射现象，在扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)中应用。
实施例
以下将通过实施例对本发明进行更为详细的描述。然而，可以理解的是，可将这些实施例修改为其他各种形式，而且本发明的范围并不受这些实施例的限制。给出实施例是为了向本领域技术人员更为全面地描述本发明。
实施例1：制备碳纳米管
在365℃的熔炉中放置500mg的碳纳米管，其中将它们进行90分钟的热处理，同时将0.1SLM(每分钟的标准公升)的空气注入到熔炉中。将已热处理过的碳纳米管添加到500ml的盐酸中，进行1个小时的超声处理，并通过1个过滤器对其进行过滤。之后，将已过滤的碳纳米管添加到500ml的盐酸中，进行1个小时的超声处理，以及通过1个1-μm过滤器对其进行过滤。重复盐酸处理过程3-5次来净化碳纳米管。并且，用透射电镜(TEM)照片显示出在净化处理之前和之后的碳纳米管(参见图2)。结果，如图2中所示，在净化前碳纳米管含有杂质(参见图2a)，而在净化之后它们不含有杂质(参见图2b)。将已净化的碳纳米管浸入到硫酸和过氧化氢的混合物(4∶1v/v)中，并搅拌9小时从而切割它们。之后，在蒸馏水中稀释所得到的碳纳米管，通过500-nm过滤器进行过滤，并在120℃的烘箱中干燥至少12个小时。
实施例2：将磁性粒子结合到碳纳米管上
将10.8g的氯化铁(FeCl3·6H2O)和36.5g的油酸钠(Cl8H33NaO2)添加到80ml乙醇、60ml蒸馏水和140ml己烷的混合物中，并在70℃的条件下加热4小时，由此制备出油酸铁络合物。将12g的制备好的油酸铁络合物，2.83g的油酸和3ml二甲基甲酰胺(DMF)溶剂彼此混合，并在该混合物中分散150mg实施例1中所制备的碳纳米管。
之后，在室温下，在130ml的1-十八烯中完全溶解该混合物，并将混合物加热到320℃的温度，在那个温度使其进行30分钟的反应，之后冷却到室温。用乙醇对反应材料进行3-4次的洗涤，离心去除掉上清液，之后通过1-μm过滤器进行过滤，由此提供有氧化铁(Fe2O3)结合到其上的碳纳米管。利用透射电镜(TEM)照片观测到所制备出的碳纳米管(参见图3)。结果，如图3中所示，可以看到的是，碳纳米管具有结合到其上的磁性粒子。
实施例3：在基板上分散磁性粒子-碳纳米管
将实施例2中制备出的5mg磁性粒子-碳纳米管在50ml的二甲基甲酰胺(DMF)中分散，然后在40ml的纯净二甲基甲酰胺(DMF)中稀释10ml的分散体。
同时，将氧化铟锡(ITO)玻璃固定到具有1000高斯磁场强度的磁铁上，并将其放置到120℃的烘箱内。当氧化铟锡(ITO)玻璃的温度升高到120℃时，将1μl在二甲基甲酰胺中稀释了的结合了磁性粒子的碳纳米管的上述溶液滴在烘箱内的氧化铟锡(ITO)玻璃上，并在120℃中保持10分钟，使二甲基甲酰胺(DMF)蒸发掉。
实施例4：提高基板上的结合了磁性粒子的碳纳米管的密度
将大约1μl已在二甲基甲酰胺中稀释过的结合了磁性粒子的碳纳米管溶液进一步滴在实施例3中制备的氧化铟锡(ITO)玻璃基板上，该玻璃基板上的二甲基甲酰胺(DMF)已被完全蒸发掉。之后，将装有玻璃基板的烘箱在温度120℃中保持10分钟，从而蒸发掉二甲基甲酰胺(DMF)。为了提高基板上的结合了磁性粒子的碳纳米管的密度，重复这个步骤几十次。
通过扫描电镜(SEM)照片观测根据上述方法制备的基板，结果，可以看到的是，结合了磁性粒子的碳纳米管按照磁铁所产生的磁场方向排列(参见图4)。
实施例5：在基板上固定结合了磁性粒子的碳纳米管
为了即使在零磁场条件下仍能按照所产生的磁场方向排列结合了磁性粒子的碳纳米管，在室温中，利用e射线沉积系统(MooHan有限公司，韩国)以0.5nm/sec的速度，在基板上沉积总高度为30nm和70nm的钛(Ti)。在完成沉积之后，拆掉磁铁，由此制造出纯净的场致发射电极(参见图5)。如图5所示，可以看到的是，在场致发射电极中的碳纳米管按照所产生的磁场方向排列。
并且，为了检测在制造的场致发射电极中碳纳米管电极的场致发射特性，根据一个电场对碳纳米管的电流密度进行测量(参见图6)。如图6中所示，可以看到的是，根据本发明的场致发射电极具有极好的场致发射特性。
工业应用
如前所述，根据本发明，可以简单的步骤制造包括高密度和高性能的碳纳米管(CNTs)按照所产生的电磁场方向中排列的场致发射电极。根据本发明的场致发射电极可作为显示器的场致发射电极，也可利用场致发射现象在扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)中应用。
虽然参考具体说明的实施例已对本发明进行了描述，但是并不受这些实施例的限制，而是通过所附加的权利要求来限制。可以理解的是，本领域的技术人员在不超出本发明的范围和精神的条件下可对实施方式进行改变和修改。