基于烧结工艺和丝网印刷技术，研发了一种新的沟槽形冷阴极.底部绝缘层由黑色绝缘浆料被烧结后制成,且在底部绝缘层中存在倾斜面.将银浆丝网印刷在条形电极上，依次经烘烤和烧结工艺后形成银电极.利用细砂纸，对银电极进行适当的抛光工艺，以便获得光滑的电极表面.由于特有的银电极形状，从而易于获得更大的场增强因子.将碳纳米管制备在银电极上，形成场发射极.致密的碳纳米管层完全覆盖银电极表面，特有的边缘场增强效应能够使得碳纳米管发射出更多的电子.顶部绝缘层则用于抑制碳纳米管的横向电子发射.结合沟槽形冷阴极，制作了三极结构的场致发射显示器，该显示器具有良好的场致发射特性及优良的发光图像均匀性.与普通冷阴极场致发射显示器相比，沟槽形冷阴极场致发射显示器能够将开启电场从1.86 V/μm降低到1.78 V/μm，将最大场致发射电流从1 537 μA增加到2 863 μA，且将最大发光图像亮度从1 386 cd/m2提高到1 865 cd/m2.该制作技术在场致发射显示器中具有较强的实际应用性.

对钠钙平板玻璃进行切割形成后封装面板。结合高效的丝网印刷技术, 在后封装面板上制作了半圆组阴栅结构。烧结的银浆层用于形成导电电极组中的双长条电极, 而固化的绝缘浆料则用于构成绝缘层。碳纳米管直接制备在长条电极的表面, 呈现双半圆形状, 用于进行电子发射。栅极则是固定在碳纳米管阴极的上方, 栅极和阴极之间依靠栅极基底而相互隔离。测试结果表明, 应用半圆组阴栅结构, 能够进一步降低阴极-栅极之间的电容效应, 提高碳纳米管的电子发射能力, 并增强三极场发射显示器的驱动灵活性。以碳纳米管作为阴极材料, 进行了三极结构小型场发射显示器的研制。该三极显示器具有良好的场致发射特性, 高的发光亮度以及优良的发光图像均匀度, 其开启场强约为2.12 V/μm, 且制作成本低廉。

在阴极玻璃面板上研发了一种新型的一体式冷阴极.印刷的银浆被烧结后用于形成银底电极.制备了薄层底电极浆料, 其中含有大量碳纳米管.将薄层底电极浆料印刷在银底电极表面, 然后再将普通碳纳米管浆料制作在烘烤的薄层底电极浆料上.利用高纯度氩气作为保护气体, 在烧结炉中对这两种浆料同时进行烧结.烧结后的薄层底电极将和银底电极相互融合在一起, 碳纳米管层则覆盖于薄层底电极的表面.同一阴极像素中制作了两个碳纳米管发射极.备用碳纳米管发射极的存在, 有利于延长整体显示器的使用寿命.利用薄层底电极作为碳纳米管层和银底电极之间的中间层, 能够有效改善碳纳米管的粘贴性能, 同时增强二者之间的可靠欧姆接触.利用碳纳米管作为阴极制作了一体式冷阴极场发射显示器.该显示器具有良好的发光图像质量以及更好的场发射特性.与普通碳纳米管阴极场发射显示器相比, 一体式冷阴极场发射显示器能够将开启场强从2.11 V/μm减小到1.68 V/μm; 将最大场发射电流从905 μA提高到1 866.2 μA; 数值为367 μA场发射电流的电流波动不超过4.5%.该一体式冷阴极场发射显示器已经以稳定的发光亮度而连续运行10余天.

结合丝网印刷技术，研发了一种碳纳米管阴极制备法.利用双壁纳米管作为原材料，并加入细小银颗粒，制作了混合纳米管浆料.将混合纳米管浆料制作在传导电极表面，再将普通纳米管浆料印刷在混合纳米管浆料的上面.在链式烧结炉中对烘烤后的纳米管浆料同时进行烧结以除掉有机溶剂.在进行适当的后处理工艺之后，就形成了二次印刷型纳米管阴极，它能显著改善阴极的场致发射特性.制作了二次印刷型纳米管阴极的三极结构场致发射显示器.该显示器具有更高的发光亮度以及更好的发光图像亮度均匀性.与普通纳米管阴极场致发射显示器相比较，它能够将开启电场从2.15 V/μm降低到1.75 V/μm，并能够将最大场发射电流从735.8 μA提高到1 588.5 μA.所研发的纳米管阴极制备方法具有很强的实际应用性，且制作成本低廉.