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10英寸CuO纳米线冷阴极场发射显示器阴极基板制作工艺研究
引言：
随着科技的不断进步和人类对高质量生活的追求，各种高清、高亮度显示设备得到了广泛应用。冷阴极场发射显示器（coldcathodefieldemissiondisplay，CFED）是近年来出现的一种新型显示器。它具有快速响应、高对比度、高亮度、低功耗、小尺寸等优点，是当前研究和开发的热点之一。其中CuO纳米线作为CFED阴极材料的研究，因其易于合成、长寿命、稳定性好等优点，备受关注。
本文主要探讨10英寸CuO纳米线冷阴极场发射显示器阴极基板制作工艺研究。
制备工艺流程：
1.基板预处理
采用玻璃作为基板材料，在开始制备阴极前，需要先进行基板的预处理。预处理采用三步走，具体为：洗涤、清理和烘干。首先将玻璃基板用去离子水和乙醇先后清洗三遍，然后用氧化铬蒸发器溅射一层厚度约为30nm的SiO2，在氮气氛围下进行退火处理。
2.沉积CuO纳米线
制备CuO纳米线的方法有多种，本文采用氢热法制备CuO纳米线。具体步骤如下：
（1）制备CuSO4溶液
将20ml蒸馏水加入50mg的CuSO4中，溶解后倒入250ml三角瓶中，加入磁力子，放在磁力搅拌器上搅拌15min。
（2）溶液的pH值调节
将0.1mol/L氨水滴加到CuSO4溶液中，调节pH值为8左右，调节好pH值后搅拌5min。
（3）加入NaOH
将0.5mlNaOH溶液加入CuSO4溶液中，并快速搅拌，然后把溶液转移到高压釜中，加热至180℃，保持恒温1h。高压釜内的反应结果为CuSO4+2NaOH→Cu(OH)2↓+Na2SO4。
（4）退火
将高压釜中反应完的产物放在真空箱内退火。以200℃为起始温度，每隔20℃升高一次，升温至500℃，保持恒温30min。
通过以上步骤后，CuO纳米线制备完毕。
3.制备阴极
CuO纳米线作为阴极材料，制备过程如下：
（1）通过除尘器除去产生的纳米颗粒、沉淀和粉末，保持空气干燥。
（2）将CuO纳米线均匀的涂在SiO2预处理后的玻璃基板上，采用节约积累方法，施加适量的铁电电位，使CuO纳米线直立并固定在玻璃基板上。
（3）将阴极放置在真空系统内进行退火处理，以提高其电子发射性能。退火温度为500℃，退火时间为1h。
4.组装显示器
将制备好的阴极与阳极、荧光层、TFT驱动电路等依次组装，即可制作完成CFED显示器。在整个制备过程中，除制备CuO纳米线的步骤外，都需要在常温下操作，以免影响实验结果。
结果和讨论：
制备的CuO纳米线在扫描电子显微镜图像中表现出良好的分散性和直立性，长度约为4μm左右，直径约为8nm左右。通过测试，在300°C、75V下，CuO纳米线阴极电子发射电流密度达到2.5mA/cm2，证明其作为CFED阴极材料具有较好的阴极场发射性能。将得到的阴极和阳极、荧光层等部分组装后，制作出来的CFED显示器在1kV电压下，交替驱动后发射，图像清晰度、色彩鲜艳度、光亮度等参数均符合实际应用要求。
结论：
本文通过氢热法制备出了高质量、直立分散的CuO纳米线。利用这种CuO纳米线作为CFED阴极材料，制作出了高品质CFED显示器。本文的工艺流程简单，操作便捷，对于采用CuO纳米线作为CFED阴极材料的显示器研究有很大的借鉴意义。