本发明专利技术提供一种均匀分散碳纳米纤维的薄膜的制造方法、形成有薄膜的基材、电子发射材料、电子发射材料的制造方法、以及电子发射装置。根据本发明专利技术的薄膜的制造方法，包括：在具有对碳纳米纤维具有亲和性的不饱和键或基的弹性体中，混合碳纳米纤维，并且利用剪切力进行分散获得碳纤维复合材料的工序；将碳纤维复合材料溶解在溶剂中获得悬浮碳纳米纤维的涂布液（１００）的工序；在基材（６０）上涂布涂布液（１００）形成薄膜的工序。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及薄膜的制造方法、形成有薄膜的基材、电子发射材 料、电子发射材料的制造方法、以及电子发射装置。
技术介绍
近年来，进行将碳纳米纤维应用于电磁装置的研究。例如，披露了在基板上直接生成碳纳米纤维而制造薄膜的方法 (例如，参照专利文献1 )。<旦是，这样在基板上直4妄生成石灰纳米纤维的方法中，大小和形 状被限制，制造效率低，制造的基板的价格高。另外，例如，披露了通过将包含碳纳米纤维的分散液喷雾涂布 的方法制造薄膜的方法(例如，参照专利文献2)。但是，通常将碳纳米纤维制造成凝聚的粉体状或束(bundle, 捆)状，因此，没有均匀分散在分散液中，难以提高制造的薄膜的 碳纳米纤维的分散性。并且，近年来，从省电的需求考虑，作为薄型电视等显示器 (FED)或平面照明装置，披露了通过施加电场发射电子的电子发射装置。电子发射装置要求低电场的电子发射、高电流密度、长寿 命。但是，作为这种电子发射装置的电子发射材料披露的碳纳米纤 维可以达到低电场和高电流密度，但在电子发射时被破坏，因此寿命短(例如，参照专利文献3)。专利文献1:特开平11 - 349307号7>才艮专利文献2:特开2003 - 121892号爿>才艮专禾'J文献3:净争开2003 — 77386号7>才艮
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，提供一种均匀分散》灰纳米纤维的薄 膜的制造方法、形成有薄膜的基材、电子发射材料、电子发射材料 的制造方法、以及电子发射装置。根据本专利技术的薄膜的制造方法，包括在具有对碳纳米纤维具 有亲和性的不"t包和4建或基的弹性体中，混合所述述碳纳米纤维，并 且利用剪切力进行分散获得碳纤维复合材料的工序；混合所述碳纤 维复合材料和溶剂获得涂布液的工序；在基材上涂布所述涂布液形 成薄膜的工序。在根据本专利技术的薄膜的制造方法获得的基材中，在基材上形成 均匀分散有碳纳米纤维的薄膜。这是因为，在获得碳纤维复合材料 的工序中，弹性体的不饱和4建或基，通过与碳纳米纤维的活性部分、尤其是碳纳米纤维的末端的原子团结合，使碳纳米纤维的凝聚力减 弱，可以在作为基材的弹性体中均匀分散碳纳米纤维。将这种均匀 分散碳纳米纤维的碳纤维复合材料溶解于溶剂中，获得悬浮碳纳米 纤维的涂布液。这是因为，碳纳米纤维和弹性体的浸润性好，不会 沉淀在溶剂中，而石灰纳米纤维在涂布液中均匀地悬浮。通过将该涂布液涂布在基材上，可以在基材上形成均匀分散碳纳米纤维的薄 膜。才艮据本专利技术的薄膜，通过电子自旋共振分光装置测定的4.5绝 对温度下的碳的不对电子的信号的g值可以大于等于2.000并小于 2.002。金属的g值为2.000，因此，通过4吏g值在该范围内，根据 本专利技术的薄膜可以具有接近于金属的电传导性。并且，根据本专利技术 的薄膜，通过电子自旋共振分光装置测定的4.5绝对温度(K)下 的^ 友的不对电子的信号的线宽可以大于等于300juT。在这种线宽 中，根据本专利技术的薄膜，碳纳米纤维均匀分散，具有类似于金属的 电传导性。根据本专利技术的弹性体，可以使用橡胶系弹性体或热塑性弹性 体。另外，如果使用橡胶系弹性体的时候，弹性体可以是交联体或 未交联体，但如果是橡胶系弹性体的时候，从碳纳米纤维的易混合 性考虑，优选是未交联体。根据本专利技术的弹性体，通过采用脉沖 NMR的哈恩回波法，在3(TC下测定的未交联体的网络成分的自旋-自旋驰豫时间(T2n)优选为100至3000 ju秒。并且，才艮据本专利技术 的弹性体，通过采用脉沖NMR的。合恩回波法，在30°C下测定的交 联体的网络成分的自旋-自旋驰豫时间(T2n)优选为100至2000ju秒。根据本专利技术的薄膜的制造方法，所述在弹性体中利用剪切力分 散碳纳米纤维的工序可以采用(a)进行辊间隔为小于等于0.5mm 的薄通的开式辊法、(b)密闭式混炼法、(c)多轴^^压混炼法等。根据本专利技术的电子发射材料由根据上述薄膜的制造方法获得 的薄膜形成。的碳纤维复合材料形成。根据本专利技术的电子发射材料，通过将碳纳米纤维用弹性体包 入，长寿命且可以在低电场中发射电子。并且，才艮据本专利技术的电子 发射材料，将弹性体作为基体，具有接近于金属的电传导性，因此， 可以进行电子注入。并且，因为将弹性体作为基体，因此，电子发 射材料的形态的自由度高，可以应用于多种用途。根据本专利技术的电子发射材料的制造方法，包括在具有对碳纳 米纤维具有亲和性的不々包和4建或基的弹性体中，混合所述述石友纳米 纤维，并且利用剪切力进行分散获得碳纤维复合材料的工序。根据本专利技术的电子发射材料的制造方法，可以得到由在弹性体 中均勻分散碳纳米纤维的碳纤维复合材料形成的电子发射材料。并 且，根据该制造方法，在将弹性体作为基体而具有接近于金属的电 传导性的同时，高效率地获得可以电子发射的电子发射材料。根据本专利技术的电子发射装置，包括包含电子发射材料的阴极； 从所述阴极隔着预定的间隔配置的阳极；其中，通过在所述阳极和 所述阴极之间施加电压，从所述电子发射材料发射电子。根据本专利技术的电子发射装置，可以实现长寿命且省电化。附图说明图1是示出在本实施形式中使用的通过开式辊法进行的弹性体 和碳纳米纤维的混炼法的示意图。图2是示出在本实施形式中使用的通过自旋涂布机进行的涂布 液的涂布的示意图。6图3是示出凝聚的碳纳米纤维和电传导的示意图。图4是示出根据本实施形式的薄膜中的碳纳米纤维的状态和电 传导的示意图。图5是示出根据本实施形式的碳纤维复合材料(电子放射材料) 的一部分的》文大示意图。图6是示出根据根据本实施形式的电子发射装置的场致发射显 示器的构成的示意图。图7是示出才艮据本实施形式的平面照明装置的构成的示意图。图8是示出根据本实施形式的平面照明装置的构成的示意图。图9是示出根据本实施形式的平面照明装置的构成的示意图。图10是示出根据本实施形式的平面照明装置的构成的示意图。图11是示出根据本实施形式的曲面照明装置的构成的示意图。图12是示出才艮据本实施形式的管状照明装置的构成的示意图。具体实施例方式以下，参照附图对本专利技术的实施例进4亍详细i兌明。才艮4居本实施 形式的薄膜的制造方法，包括在具有对碳纳米纤维具有亲和性的 不饱和键或基的弹性体中，混合上述碳纳米纤维，并且利用剪切力 进行分散获得碳纤维复合材料的工序；混合上述碳纤维复合材料和 溶剂获得涂布液的工序；将上述涂布液涂布在基材上形成薄膜的工 序。膜。根据本实施形式的电子发射材料由上述薄膜制造方法获得的 薄膜组成。根据本实施形式的电子发射材料由均匀分散碳纳米纤维的碳 纤维复合材料组成。才艮据本实施形式的电子发射材料的制造方法，包括在具有对 石灰纳米纤维具有亲和性的不々包和4建或基的弹性体中，混合上述石友纳 米纤维，并且利用剪切力进行分散获得碳纤维复合材料的工序。根据本实施形式的电子发射装置，包括包含电子发射材料的 阴极；与上述阴极隔着一定间隔配置的阳极，通过在上述阳极和上 述阴极之间施加电压，从上述电子发射材料发射电子。弹性体优选具有例如和碳纳米纤维的亲和性高、具有一定长度 的分子长度、具有柔软性等特性。此外，通过剪切力使碳纳米纤维 分散在弹性体中的工序，优选用尽可能高的剪切力进行混练。(I )首先，对弹性体进行说明。弹性体分子量优选为5000本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电子发射装置，包括： 阴极，包含由在弹性体中分散有碳纳米纤维的碳纤维复合材料形成的电子发射材料； 从所述阴极隔着预定的间隔配置的阳极； 其中，通过在所述阳极和所述阴极之间施加电压，从所述电子发射材料发射电子。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：野口徹，曲尾章，
申请(专利权)人：日信工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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