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CN1828802A - 电子发射源、其制备方法以及采用该电子发射源的电子发射器件 - Google Patents

电子发射源、其制备方法以及采用该电子发射源的电子发射器件 Download PDF

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CN1828802A CNA2006100588998A CN200610058899A CN1828802A CN 1828802 A CN1828802 A CN 1828802A CN A2006100588998 A CNA2006100588998 A CN A2006100588998A CN 200610058899 A CN200610058899 A CN 200610058899A CN 1828802 A CN1828802 A CN 1828802A
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Abstract

一种形成电子发射源的组合物，其包括碳基材料；由树脂组分和溶剂组分构成的载体；和至少一种选自Al2O3、TiO2和SiO2的、平均颗粒直径为100－1000nm的金属氧化物。在形成电子发射源的过程中，所述形成电子发射源的组合物在空气气氛中烧结。所以，可以显著降低在烧结后的碳沉积以及烧结时的碳纳米管(CNT)的退化。因此，采用所述组合物形成的电子发射源具有高电流密度，采用所述电子发射源的电子发射器件的可靠性得到改进。

Description

电子发射源、其制备方法 以及采用该电子发射源的电子发射器件
要求优选权
本申请参考、结合、并遵循35 U.S.C§119要求于2005年3月2日在韩国知识产权局较早提交并适时分配了系列号No.10-2005-0017180的申请，“AN ELECTRON EMISSION SOURCE，APREPARING METHOD THEREOF，AND AN ELECTRONEMISSION DEVICE USING THE SAME”的所有权益。
技术领域
本发明涉及电子发射源、其制备方法以及采用该电子发射源的电子发射器件。具体而言，本发明涉及减轻了碳基材料在烧结过程的退化(degradation)的电子发射源、其制备方法以及采用该电子发射源的电子发射器件。
背景技术
电子发射器件是这种显示器：在当阳极和阴极上施加了电压时产生的电场下，阴极电子发射源发射的电子碰撞阳极板的荧光粉层里的荧光粉，发光产生图像。
碳基材料，包括具有良好电子导电性的碳纳米管(CNT)，具有的优点比如良好的导电性和场改进效应(field enhancement effect)、低功函、良好的场发射性质、低驱动电压和在大面积上制备器件。所以，预计碳基材料是电子发射器件的理想电子发射源。
可以通过采用例如化学气相沉积(CVD)或者采用利用含CNT的、形成电子发射源的组合物的涂浆(paste)方法在衬底上生长CNT来制备CNT基的电子发射源。就涂浆法而言，优点在于电子发射源可以以低成本在大面积上制备。例如，在美国专利No.6436221中讨论了含有CNT的、形成电子发射源的组合物。
采用碳基材料的常规电子发射源制备方法涉及烧结组合物以形成电子发射源。烧结工艺在惰性气体气氛中进行，以防由于碳基材料比如CNT的热分解导致电子发射退化。
但是，在惰性气体气氛中烧结并不能确保充分去除了用于制备该电子发射源的有机材料等，从而导致电子发射能力退化。具体而言，当在电子发射源的制备中采用含铅玻璃料组分时，就发生CNT的热分解。因此，随着电子发射器件制备工艺的进行，电子发射退化可能更加严重。
发明内容
本发明提供了制备电子发射源的组合物、使用该组合物的电子发射源、制备该电子发射源的方法、以及通过采用该电子发射源提高了可靠性的电子发射器件，其中所述组合物在空气气氛中烧结并在烧结过程中减轻了碳基材料，比如碳纳米管(CNT)的退化。
根据本发明的一个方面，提供了电子发射源，其包括：碳基材料；和至少一种平均颗粒直径为100-1000nm的、选自Al2O3、TiO2和SiO2的金属氧化物。基于1重量份的碳基材料，该金属氧化物的含量为5-100重量份。
电子发射源优选还包括，基于1重量份碳基材料，0.25-10重量份的无铅(Pb)玻璃料。元铅玻璃料优选是氧化锡-五氧化二磷(SnO-P2O5)。
根据本发明的另一方面，提供了电子发射源，其包括：碳基材料；和无铅玻璃料。无铅玻璃料是SnO-P2O5。基于1重量份的碳基材料，无铅玻璃料含量优选是0.25-10重量份。
根据本发明的又一方面，提供了电子发射源，其包括：被设置成互相面对的第一衬底和第二衬底；在第一衬底上形成的阴极；与在第一衬底上形成的阴极电连接的电子发射源，其包括碳基材料和至少一种选自Al2O3、TiO2和SiO2的、平均颗粒直径为100-1000nm的金属氧化物；在第二衬底上形成的阳极；和由电子发射源发射的电子导致发光的荧光层。
根据本发明的另一方面，提供了电子发射源，其包括：被设置成互相面对的第一衬底和第二衬底；在第一衬底上形成的阴极；与在第一衬底上形成的阴极电连接的电子发射源，其包括碳基材料和至少一种选自Al2O3、TiO2和SiO2的、平均颗粒直径为100-1000nm的金属氧化物，而且其中基于1重量份的碳基材料，金属氧化物含量为5-100重量份；在第二衬底上形成的阳极；和由电子发射源发射的电子导致发光的荧光层。
根据本发明的另一方面，提供了电子发射源，其包括：被设置成互相面对的第一衬底和第二衬底；在第一衬底上形成的阴极；与在第一衬底上形成的阴极电连接的电子发射源，包括碳基材料和Pb玻璃料；在第二衬底上形成的阳极；和由电子发射源发射的电子导致发光的荧光层。
根据本发明的另一方面，提供了电子发射源，包括：被设置成互相面对的第一衬底和第二衬底；在第一衬底上形成的阴极；和在第一衬底上形成的阴极电连接的电子发射源，包括碳基材料和Pb玻璃料，其中基于1重量份的碳基材料，无铅玻璃料的含量是0.25-10重量份；在第二衬底上形成的阳极；和由电子发射源发射的电子导致发光的荧光层。
根据本发明的另一方面，提供了形成电子发射源的组合物，其包括：碳基材料；由树脂组分和溶剂组分构成的载体；和至少一种选自Al2O3、TiO2和SiO2的、平均颗粒直径为100-1000nm的金属氧化物。基于1重量份的碳基材料，所述金属氧化物的含量优选为5-100重量份。金属氧化物的颗粒直径优选经过调整使得10重量％颗粒尺寸分布的颗粒直径(D10)和90重量％颗粒尺寸分布的颗粒直径(D90)的差值为300nm或更低。
基于1重量份的碳基材料，该组合物优选还包括0.25-10重量份的Pb玻璃料。所述无铅玻璃料优选是SnO-P2O5。
根据本发明的另一方面，提供了形成电子发射源的组合物，其包括：碳基材料；由树脂组分和溶剂组分构成的载体；和无Pb玻璃料。所述无铅玻璃料优选是SnO-P2O5。基于1重量份的碳基材料，无铅玻璃料含量优选是0.25-10重量份。
根据本发明的另一方面，提供了形成电子发射源的方法，该方法包括：制备形成电子发射源的组合物，其包括：碳基材料；由树脂组分和溶剂组分构成的载体；和至少一种选自Al2O3、TiO2和SiO2的、平均颗粒直径为100-1000nm的金属氧化物；在衬底上印刷该形成电子发射源的组合物；和在氧气气体气氛中或者含有氧气和氮气的混合气体的气氛中，烧结所印刷的组合物。
根据本发明的另一方面，提供了形成电子发射源的方法，该方法包括：制备形成电子发射源的组合物，其包括：碳基材料；由树脂组分和溶剂组分构成的载体；和无Pb玻璃料；在衬底上印刷该形成电子发射源的组合物；和在氧气气体气氛中或者含有氧气和氮气的混合气体的气氛中，烧结所印刷的组合物。
该形成电子发射源的组合物优选还包括至少一种选自光刻胶树脂、光引发剂和填料的组分；印刷该形成电子发射源的组合物优选包括：用该形成电子发射源的组合物涂覆衬底；和根据衬底的电子发射源面积进行曝光和显影。
该印刷组合物的烧结优选在350℃-500℃的温度进行。
附图说明
当参考下面的详述并结合附图考虑而更深入地了解本发明时，对本发明的更完全理解以及本发明的许多伴随的优点将变得显而易见，在附图中相同的附图标记表示相同或相似的部分，其中：
图1是根据本发明实施方案的电子发射器件的示意剖面图；和
图2-4是用于制备形成本发明制备实施例1和3以及对比制备实施例1的电子发射源的组合物的Al2O3、无铅玻璃料和含铅玻璃料的差热分析(DTA)图。
具体实施方式
下面参考其中给出了本发明的示例性实施方案的附图，对发明进行了更充分地描述。
本发明提供了形成电子发射源的组合物，其包括碳基材料、载体、和至少一种选自Al2O3、TiO2和SiO2的、平均颗粒直径为100-1000nm的金属氧化物。该形成电子发射源的组合物可以进一步包括无铅(Pb)玻璃料。该无铅玻璃料可以是氧化锡-五氧化二磷(SnO-P2O5)，但不限于此。
如上所述，优选在本文中使用的金属氧化物的平均颗粒直径是100-1000nm。如果该金属氧化物的平均颗粒直径小于100nm，那么金属氧化物颗粒难以分散。另一方面，如果超过1000nm，则难以发射电子和注入空穴。
该金属氧化物10重量％的颗粒的颗粒直径(D10)和90重量％的颗粒的颗粒直径(D90)之间的差值是300nm或更低，尤其是10-300nm。如果D10和D90的差值超过300nm，那么在场发射中会诱发电弧放电。
优选，金属氧化物的平均颗粒直径为100-1000nm，并且同时该金属氧化物的最小颗粒直径(Dmin)和最大颗粒直径(Dmax)分别是10nm-1300nm。如果金属氧化物的最小颗粒直径(Dmin)小于10nm，则难以制备浆料。另一方面，如果金属氧化物的最大颗粒直径(Dmax)超过1300nm，则难以发射电子和注入空穴，并可能诱发电弧放电。
基于1重量份的碳基材料，金属氧化物的含量优选是5-100重量份，更优选是10-60重量份。
金属氧化物在该形成电子发射源的组合物中的存在，使得可以在空气气氛中烧结，从而有效防止了该碳基材料，比如CNT的退化。
本发明还提供了基本由碳基材料、载体和无Pb玻璃料组成的形成电子发射源的组合物。
在本发明的这个方面，基于1重量份的碳基材料，无Pb玻璃料的含量优选是0.25-10重量份。如果无Pb玻璃料的含量低于0.25重量份，那么电子发射源的粘合性下降。另一方面，如果超过10重量份，则电子发射性质降低。
本发明采用的碳基材料具有优异的导电性和电子发射性质，用于在电子发射器件操作中向阳极板的荧光层发射电子以激发荧光层的荧光粉。碳基材料的非限制性实施例包括碳纳米管、石墨、金刚石、富勒烯和碳化硅。最优选的是碳纳米管。
在本发明的形成电子发射源的组合物中所含的载体用以调节该形成电子发射源的组合物的可印刷性和粘度。该载体由树脂组分和溶剂组分构成。树脂组分优选是至少一种选自纤维素树脂(比如乙基纤维素和硝基纤维素)、丙烯酸树脂(比如聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯)、和乙烯树脂(比如聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛和聚乙烯醚)，但不限于此。这些树脂组分中的一些也可以充当光刻胶树脂。
溶剂组合物优选是选自松油醇、丁基卡必醇(BC)、丁基卡必醇乙酸酯(BCA)、甲苯和texanol的至少一种。优选松油醇。
基于1重量份的碳基材料，树脂组分的含量优选是1-5重量份，更优选是2-3重量份。
基于1重量份的碳基材料，溶剂组分含量优选是5-15重量份，优选8-12重量份。如果构成载体的树脂组分和溶剂组分的含量在上述范围以外，则该形成电子发射源的组合物的可印刷性和流动性下降。具体而言，如果构成载体的树脂组分和溶剂组分的含量超过15重量份，则会严重妨碍干燥。
本发明的形成电子发射源的组合物需要时可以还包括至少一种选自光刻胶树脂、光引发剂和填料的组分。
可以在本发明中使用的光刻胶是用于图案化电子发射源的材料。光刻胶树脂的非限制例子包括丙烯酸酯基单体、二苯酮基单体、苯乙酮基单体和噻吨酮基单体。具体而言，光刻胶树脂可以是环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、2，4-二乙基蒽酚酮(2，4-diethyloxanthone)、或者2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮。基于1重量份的碳基材料，光刻胶含量可以是3-10重量份，优选5-8重量份。如果光刻胶含量低于3重量份，则曝光灵敏性下降。相反，如果超过10重量份，则显影较差。
光引发剂用于在曝光时引发光刻胶树脂的交联反应。光引发剂可以是二苯酮，但不限于此。基于1重量份的碳基材料，光引发剂含量可以是3-10重量份，优选5-8重量份。如果光引发剂含量低于3重量份，则由于交联反应效率低而使图案化困难。相反，如果超过10重量份，则生产成本增加。
填料是用于提高在衬底上附着不充分的纳米无机材料的导电性。填料可以是Ag或Au，但不限于此。
下面将详细描述采用上述形成电子发射源的组合物形成电子发射源的方法。
首先，根据上述组分和其含量制备形成电子发射源的组合物。该形成电子发射源的组合物如上所述，所以省略了对它的详细描述。
接下来，将该形成电子发射源的组合物印刷在衬底上。本文所用的术语“衬底”是指用于形成电子发射源的衬底。衬底类型可以根据所需的电子发射源器件而变，这在本领域技术人员的知识范围内。例如，在制备包括位于阴极和阳极之间的栅电极的电子发射器件时，衬底可以是阴极。在制备包括位于阴极下侧的栅电极的电子发射器件时，衬底可以是使该阴极和栅电极绝缘的绝缘层。
印刷该形成电子发射源的组合物的操作根据光刻胶树脂是否存在而不同。当形成电子发射源的组合物包括光刻胶树脂时，不要求单独的光刻胶图案化。也就是说，将该形成电子发射源的组合物涂覆在衬底上，随后根据所需的电子发射源面积进行曝光和显影。
另一方面，当该形成电子发射源的组合物中不包含光刻胶树脂时，要求其中采用了单独光刻胶图案化的光刻法。也就是说，光刻胶薄膜形成在衬底上并图案化形成光刻胶图案，然后在上面已经形成了该光刻胶图案的衬底上印刷该形成电子发射源的组合物。
印刷的形成电子发射源的组合物在氧气气氛或者含有1000ppm或更少氧气，具体10-500ppm氧气的氮气气氛中烧结。通过在氧气气氛中烧结，包含在该形成电子发射源的组合物中的碳基材料有效粘附到衬底上，通过蒸发去除载体，其它的材料比如无机粘合剂被熔化并随后固化，从而改善电子发射源的耐久性。
根据在该形成电子发射源的组合物中所含载体的蒸发温度和时间，确定烧结温度。通常，烧结温度在350-500℃，优选450℃。如果烧结温度低于350℃，则载体蒸发不充分。另一方面，如果超过500℃，则制造成本增加，而且衬底可能遭到破坏。
需要时，所得的烧结产品可以被活化。活化可以通过如下进行：用能够通过加热固化成薄膜的溶液，例如含有聚酰亚胺的表面处理剂，涂覆所得的烧结产品，随后加热并剥离通过加热形成的膜。可替换地，活化也可以通过在由驱动源驱动的滚筒表面上形成粘性部分，并在预定压力下用该滚筒压制所得的烧结产品而进行。通过活化，纳米尺寸的无机材料可以被暴露在电子发射源的表面上或者垂直排列成行。
根据上述方法形成的电子发射源包括碳基材料和至少一种选自Al2O3、TiO2和SiO2的、平均颗粒直径为100-1000nm的金属氧化物。在有些情况下，电子发射源可以还包括无Pb玻璃料。
本发明的电子发射源还可以基本由碳基材料和无Pb玻璃料组成。
根据本发明，通过在氧气存在下烧结，在形成电子发射源的组合物中的含碳有机化合物被更有效地热分解，使得烧结后在电子发射源里沉积的碳含量显著降低。
本发明的这种电子发射源的电流密度在5V/μm时是400-1100μA/cm2，更优选是600-1100μA/cm2。具有这种电流密度的电子发射源适用于显示器件或者用作背光单元的电子发射器件。
图1示出了包括如上所述电子发射源的电子发射器件的例子。
图1是根据本发明实施方案具有三极管结构的电子发射器件图。参见图1，电子发射器件200包括上板201和下板202。上板201包括上部衬底190、设置在上部衬底190的下表面190a上的阳极180、和设置在阳极180的下表面180a上的荧光层170。
下板202包括下部衬底110，所述下部衬底110和上部衬底190平行并分离以限定内部空间；以条形图案形式设置在下部衬底110上的阴极120；以条形图案形式设置以和阴极120相交的栅电极140；设置在栅电极140和阴极120之间的绝缘层130；由绝缘层130和栅电极140限定的电子发射孔；在电子发射孔169中设置成高度比栅电极140低、并与阴极120电连接的电子发射源160。电子发射源160如上所述，因此省略了对其的详细描述。
上板201和下板202保持在比大气压低的真空压力中。在上板201和下板202之间设置有隔板192，用于支持上板201和下板202并限定发射空间210。
在阳极180施加用于加速从电子发射源160发射的电子所需的高压，使得电子可以和荧光层170高速碰撞。荧光层170的荧光粉当受到电子激发时发出可见光，此时从高能级跃迁到低能级。
栅电极140用于使电子容易从电子发射源160发射。绝缘层130限定电子发射孔169，用于将电子发射源160和栅电极140绝缘。
尽管此处已经示出了具有图1所示的三极管结构的电子发射器件，但是具有除了三极管结构以外的二极管结构等的电子发射器件，也落在本发明的范围内。而且，本发明也可以应用于其中栅电极设置在阴极下表面上的电子发射器件中，以及应用到具有格栅/网格结构的电子发射器件中，所述格栅/网格结构用以防止栅电极和/或阴极被电弧(假定由放电现象产生)损坏以及聚焦电子发射源发射的电子。当然，上述电子发射器件的结构也可以应用到显示器件中。
下面，将通过实施例更具体描述本发明。但是，下面的实施例仅仅用于示例，本发明并不限于这些实施例或被这些实施例限制。
制备实施例1
在10g松油醇中加入1g CNT粉末(MWNT，Iljin Nanotech，Korea)、10g Al2O3(颗粒直径：500nm)、5g聚酯丙烯酸酯和5g二苯甲酮，搅拌，制备形成电子发射源的组合物。
制备实施例2
按照和制备实施例1相同的方式制备形成电子发射源的组合物，除了用TiO2代替Al2O3。
制备实施例3
按照和制备实施例1相同的方式制备形成电子发射源的组合物，除了用SnO-P2O5代替10g Al2O3。
对比制备实施例1
按照和制备实施例1相同的方式制备形成电子发射源的组合物，除了用PbO作为含Pb玻璃料代替Al2O3。
采用1g在制备实施例1-3和对比制备实施例1中制备的每种组合物制备样品。每个样品在氮气气氛中于450℃初次烧结5小时，然后在空气气氛中于450℃二次烧结。测量初次烧结和二次烧结之后的电子发射量。下表1列出了在初次烧结和二次烧结后电子发射量的差，用残余量(％)表示。
表1
 样品   电子发射量(μA/cm2@5V/μm)
  初次烧结   二次烧结   残余量(％)
 制备实施例1   500   493   98.6
 制备实施例2   389   422   108
 制备实施例3   808   331   41
 对比制备实施例1   416   0   0
如同表1所示，考虑对比制备实施例1，在二次烧结后的电子发射量显著减少。相反，考虑制备实施例1-3，即使在二次烧结后电子发射量的保持也让人满意。
为了确定加入用于制备形成电子发射源的组合物的Al2O3和无Pb玻璃料的影响，进行了下列试验。
测试1
对三种样品，即，CNT、CNT和Al2O3的混合物、和Al2O3，进行差热分析(DTA)，分析结果如图2所示。
测试2
对三种样品，即，CNT、CNT和无Pb玻璃料的混合物、和无Pb玻璃料，进行DTA，分析结果如图3所示。
测试3
对三种样品，即，CNT、CNT和作为含Pb玻璃料的PbO的混合物、和PbO，进行DTA，分析结果如图4所示。
参见图4，和CNT的DTA相比，促进CNT退化的含Pb玻璃料的DTA在较低温出现了放热峰。参见图2和3，和CNT的DTA相比，Al2O3和无Pb玻璃料的DTA在较高温出现了放热峰。从这些DTA结果可以发现，Al2O3和无Pb玻璃料有效防止了CNT的退化。
实施例1
将制备实施例1制备的形成电子发射源的组合物印刷在衬底的电子发射源区域上，该衬底上包括Cr栅电极、绝缘层和ITO电极。然后采用图案掩模和类似的曝光装备用2000mJ/cm2的曝光能量进行曝光。曝光后所得的结构用丙酮显影，并在氧气和氮气的混合气体(氧气浓度：约1000ppm)中于450℃烧结，从而形成电子发射源。
然后，设置其上包括有荧光层和由ITO制成的阳极的衬底，使其和其上包括有电子发射源的衬底互相面对，然后在这两个衬底之间形成隔板，在这两个衬底之间维持单元间隙，从而完成电子发射器件。
实施例2和3
采用制备实施例2和3制备的形成电子发射源的组合物替代在制备实施例1中制备的形成电子发射源的组合物，按照和实施例1相同的方式，制备电子发射器件。
对比实施例1
采用对比制备实施例1制备的形成电子发射源的组合物替代在制备实施例1中制备的形成电子发射源的组合物，按照和实施例1相同的方式，制备电子发射器件。
采用脉冲电源和电流表测量在实施例1-3和对比实施例1中制备的电子发射器件的电流密度。
根据电流密度的测量结果，和对比实施例1的电子发射器件相比，实施例1-3的电子发射器件显示出电流密度特性得到改进，继而电子发射特性得到改进。
根据本发明的形成电子发射源的组合物可以在电子发射源的形成过程中在空气气氛中烧结。所以，可以显著降低烧结后的碳沉积以及烧结时的CNT退化，从而形成了具有高电流密度的电子发射源，这和常规电子发射源形成方法不同。使用由此形成的电子发射源使得可以制备可靠性得到改进的电子发射器件。

Claims (25)

1.一种电子发射源，包括：
碳基材料；和
至少一种选自Al2O3、TiO2和SiO2的、平均颗粒直径为100-1000nm的金属氧化物。
2.权利要求1的电子发射源，其中，基于1重量份的碳基材料，所述金属氧化物的含量为5-100重量份。
3.权利要求1的电子发射源，还包括0.25-10重量份的无铅(Pb)玻璃料，基于1重量份的碳基材料。
4.权利要求3的电子发射源，其中所述无Pb玻璃料是氧化锡-五氧化二磷(SnO-P2O5)。
5.一种电子发射源，包括：
碳基材料；和
无Pb玻璃料。
6.权利要求5的电子发射源，其中所述无Pb玻璃料是SnO-P2O5。
7.权利要求5的电子发射源，其中，基于1重量份的碳基材料，所述无Pb玻璃料的含量为0.25-10重量份。
8.一种电子发射器件，包括：
设置成互相面对的第一衬底和第二衬底；
在所述第一衬底上形成的阴极；
与在所述第一衬底上形成的所述阴极电连接的电子发射源，其包括碳基材料和至少一种选自Al2O3、TiO2和SiO2的、平均颗粒直径为100-1000nm的金属氧化物；
在所述第二衬底上形成的阳极；和
荧光层，其由所述电子发射源发射的电子导致发光。
9.一种电子发射器件，包括：
设置成互相面对的第一衬底和第二衬底；
在所述第一衬底上形成的阴极；
与在所述第一衬底上形成的所述阴极电连接的电子发射源，其包括碳基材料和至少一种选自Al2O3、TiO2和SiO2的、平均颗粒直径为100-1000nm的金属氧化物，其中基于1重量份的碳基材料，所述金属氧化物的含量是5-100重量份；
在所述第二衬底上形成的阳极；和
荧光层，其由所述电子发射源发射的电子导致发光。
10.一种电子发射器件，包括：
设置成互相面对的第一衬底和第二衬底；
在所述第一衬底上形成的阴极；
与在所述第一衬底上形成的所述阴极电连接的电子发射源，其包括碳基材料和无Pb玻璃料；
在所述第二衬底上形成的阳极；和
荧光层，其由所述电子发射源发射的电子导致发光。
11.一种电子发射器件，包括：
设置成互相面对的第一衬底和第二衬底；
在所述第一衬底上形成的阴极；
与在所述第一衬底上形成的所述阴极电连接的电子发射源，其包括碳基材料和无Pb玻璃料，其中基于1重量份的碳基材料，所述无Pb玻璃料的含量是0.25-10重量份；
在所述第二衬底上形成的阳极；和
荧光层，其由所述电子发射源发射的电子导致发光。
12.一种形成电子发射源的组合物，包括：
碳基材料；
由树脂组分和溶剂组分构成的载体；和
至少一种选自Al2O3、TiO2和SiO2的、平均颗粒直径为100-1000nm的金属氧化物。
13.权利要求12的组合物，其中，基于1重量份的碳基材料，所述金属氧化物的含量是5-100重量份。
14.权利要求12的组合物，其中所述金属氧化物的颗粒直径经过调整使得10重量％颗粒尺寸分布的颗粒直径(D10)和90％颗粒尺寸分布的颗粒直径(D90)的差值是300nm或更小。
15.权利要求12的组合物，还包括0.25-10重量份的无Pb玻璃料，基于1重量份的碳基材料。
16.权利要求15的组合物，其中所述无Pb玻璃料是SnO-P2O5。
17.一种形成电子发射源的组合物，包括：
碳基材料；
由树脂组分和溶剂组分构成的载体；和
无Pb玻璃料。
18.权利要求17的组合物，其中所述无Pb玻璃料是SnO-P2O5。
19.权利要求17的电子发射源，其中，基于1重量份的碳基材料，所述无Pb玻璃料的含量为0.25-10重量份。
20.一种形成电子发射源的方法，所述方法包括：
制备形成所述电子发射源的组合物，其包括：碳基材料；由树脂组分和溶剂组分构成的载体；和至少一种选自Al2O3、TiO2和SiO2的、平均颗粒直径为100-1000nm的金属氧化物；
将所述形成电子发射源的组合物印刷在衬底上；和
在氧气气氛中或者含有氧气和氮气的混合气体的气氛中烧结所述印刷的组合物。
21.一种形成电子发射源的方法，所述方法包括：
制备形成所述电子发射源的组合物，其包括：碳基材料；由树脂组分和溶剂组分构成的载体；和无Pb玻璃料；
将所述形成电子发射源的组合物印刷在衬底上；和
在氧气气氛中或者含有氧气和氮气的混合气体的气氛中烧结所述印刷的组合物。
22.权利要求20的方法，其中所述形成电子发射源的组合物还包括至少一种选自光刻胶树脂、光引发剂和填料的组分；和
其中印刷所述形成电子发射源的组合物包括：
用所述形成电子发射源的组合物涂覆所述衬底；和
根据所述衬底的电子发射源面积曝光和显影。
23.权利要求21的方法，其中所述形成电子发射源的组合物还包括至少一种选自光刻胶树脂、光引发剂和填料的组分；和
其中印刷所述形成电子发射源的组合物包括：
用所述形成电子发射源的组合物涂覆所述衬底；和
根据所述衬底的电子发射源面积曝光和显影。
24.权利要求20的方法，其中烧结所述印刷的组合物在350-500℃的温度进行。
25.权利要求21的方法，其中烧结所述印刷的组合物在350-500℃的温度进行。
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