随着真空微电子学的发展,碳纳米管场发射显示(CNT-FED)已经从理论研究进入到了实际应用阶段。在平板显示领域,特别是军事领域,CNT-FED有其固有的许多优势。丝网印刷是制备碳纳米管场发射阴极的廉价有效的方法。本论文通过对碳纳米管浆料配制、阴极电极的制作、阴极烧结方法和表面处理方法等技术的研究,得到了丝网印刷制备碳纳米管场发射阴极的技术流程,并制备了碳纳米管阴极。实验中我们发现阴极上碳纳米管的密度随着烧结温度的升高有所降低,但不明显。结构设计在碳纳米管场发射显示技术的研究中是非常关键的。本文还采用丝网印刷的纳米碳管阴极阵列构造了纳米碳管真空二极结构、三极结构以及双栅极的四极结构,分别进行了各自的场致发射实验,测量了其发射特性曲线。在三极结构和四极结构中的栅极均分别采用LG-Philips公司提供的直体锥形孔和斜体锥形孔的Hop Spacer。二极结构的开启电场略低于2V/μm,阳极电场为3.5 V/μm时发射电流可以达到900μA。通过几种结构的比较,我们认为采用斜体锥形孔Hop Spacer设计的错位四极结构是目前所设计并测试的结构中最好的一种,开启电场低于2 V/μm,调制电场为3.1 V/μm时,阳极电流就达到了900μA。本论文还对CNT-FED显示屏的封装技术进行了研究。研究了封装零件的预处理、低熔点玻璃浆料的涂覆、封装零件的装配、加热封接工艺以及最后的真空除气方法。解决了封装时碳纳米管阴极大量损失、排气管漏气、裂管等问题。成功封接二极结构的碳纳米管场发射显示屏。最后,本文还介绍了开发的二极结构的七段码动态显示屏和32×32矩阵动态显示屏,以及它们各自的驱动电路。实现了频率为1Hz的“0~9”的七段码动态显示。其中32×32矩阵动态显示采用矩阵寻址,用Altera公司的CPLD芯片来产生逻辑控制信号和显示图像或字符所需的数据,实现了动态的汉字字符显示,并具有显示简单的16级灰度动态图像的功能。