フレキシブルフィールドエミッションデバイスの開発

柔性场发射器件的研制

基本信息

批准号：
20048005
负责人：
喜多隆
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20048005/
关键词：
CNT フィールドエミッションエラストマーナノコンポジット

项目摘要

CNTをフレキシブルなエラストマーに高均一に添加したナノコンポジットを用いて1V/μm以下の低閾値電界と10mA/cm^2を越える高い飽和電流密度を同時に実現するために、ナノコンポジットのナノ界面構造がフィールドエミッション特性に及ぼす影響を詳細に調べた。特に電界分布の精密なシミュレーションを実施して電子放出にかかわる重要因子を特定するとともに、これら成果に基づいてフィールドエミッションデバイスの最適設計を行った。具体的な成果は以下のとおりである:フィールドエミッション特性の最適化本年度はデバイス動作時の電界分布を明らかにするために有限要素差分法で高電圧印加時の電界分布を調べ、CNT/エラストマー膜厚が200μm以下が最適であること、対向したエミッタ間の距離が5mm以下の場合に高均一に蛍光体を励起できることが明らかになった。フィールドエミッションデバイスの試作と素子特性フィールドエミッションデバイス電流・電圧特性のFNプロットより、絶縁スペーサー距離によってCNT/エラストマーシート端面での電界集中状態が変化することが明らかになり、1mmのスペーサー厚が最適であることことが明らかになった。以上の結果より単位面積当たり3万カンデラを超える世界最高水準の高輝度発光を実現した。

为了同时使用具有高度均匀掺杂的CNT的纳米复合材料在10 mA/cm^2高于10 mA/cm^2的高饱和电流密度以下的低阈值电场中，详细研究了纳米复合材料对现场发射特性的纳米接口结构的影响。特别是，对电场分布进行了精确的模拟，以确定涉及电子发射的重要因素，并根据这些结果对场发射设备进行最佳设计。 Specific results are as follows: Optimizing Field Emission Characteristics In this year, in order to clarify the electric field distribution during device operation, it was discovered that the electric field distribution when high voltage was applied using a finite element difference method, and that the optimal CNT/elastomer film thickness is 200 μm or less, and that the phosphor can be excited with high uniformity when the distance between opposing emitters is 5 mm or less.场发射设备原型和电流发射器件的电压特性的原型和FN图表明，CNT/弹性体板末端的电场浓度状态根据绝缘间隔距离的距离变化，这表明间隔厚度为1 mm是最佳的。上述结果已达到世界一流的高淋巴结排放，每单位面积超过30,000个烛台。