碳纳米管(CNT)因其具有良好的场发射性能成为具应用潜力的场发射材料之一。随着对其制备、性能等方面研究的广泛展开，碳纳米管冷阴极已经逐渐在平板显示、冷光源、发光管等得到应用。然而，碳纳米管冷阴极目前尚未进入工业生产，其制备过程工艺化、可控性、高性能发射等是碳纳米管冷阴极制造生产需要面临解决的问题。 本论文围绕碳纳米管冷阴极制造技术和改善发射性能方法开展三方面的工作：研究影响碳纳米管薄膜生长的环境因素及其机理，研究碳纳米管冷阴极技术制造工艺及其工艺规范，研究改善碳纳米管冷阴极发射特性的后处理技术。上述研究工作取得如下成果： 1)研究了不同温度条件下氢处理对不锈钢衬底表面形成的催化剂颗粒的影响规律和对碳纳米管薄膜结构的影响规律，获得了适合于冷阴极应用的碳纳米管薄膜结构和制备温度等工艺条件。 2)引入了气氛预处理的方法，建立起基于管式炉热CVD法制作碳纳米管冷阴极的工艺，获得了电子发射性能重复性好的碳纳米管冷阴极，实现批量制备碳纳米管冷阴极，并应用于冷阴极发光管中。 3)基于低电子亲和势的材料与场发射体结合的思想，选择类金刚石薄膜(DLC)，探索对碳纳米管冷阴极进行表面处理的方法，并研究处理前后场发射特性。实验证明，通过引入镀DLC薄膜的后处理，碳纳米管冷阴极的场发射开启电场和阈值电场都降低。在处理前后的场发射测试中，样品的场发射均匀性没有受到影响。在经DLC薄膜处理的30个碳纳米管薄膜样品中，超过80％的样品具有低场发射特性。