本发明专利技术公开了用于改善电子场发射体的发射的新型感光组合物。这些组合物由碳纳米管和金属树脂酸盐构成。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于改善电子场发射体均勻性的新型感光浆料组合物，该组合物由针 状碳(例如碳纳米管)和金属树脂酸盐构成。所述组合物用于FED电视和背光应用中。专利技术
技术介绍
场发射电子源，其通常被称为场发射材料或场发射体，可用于多种电子应用中，例 如真空电子器件、平板电脑和电视显示器、发射栅极放大器、以及背光。显示屏广泛用于多种应用中，如家庭和商业电视、笔记本电脑和台式电脑、以及室 内和户外广告和信息展示。与存在于大多数电视和台式电脑上的深厚的阴极射线管显示器 相比，平板显示器可以是一英寸或者更小厚度的。平板显示器对于笔记本电脑是必需的，但 对于许多其他应用来说还提供重量和尺寸上的优势。当前的笔记本电脑平板显示器使用液 晶，其能够通过施加小的电信号由透明状态转变成不透明状态。难以可靠地生产出尺寸比 适合笔记本电脑的更大的这些显示器。已提议等离子体显示器作为液晶显示器的一种替代。等离子体显示器使用极小像 素单元的带电荷气体来产生图像并且需要较大的电功率来操作。已提出了使用场发射电子源(即场发射材料或场发射体)和磷光体(能够在由场 发射体发出的电子轰击后发光)的具有阴极的平板显示器。此类显示器具有提供常规阴极 射线管的视觉显示优点和其他平板显示器的厚度、重量和能量消耗优点的可能性。美国专 利4，857，799和5，015，912公开了使用由钨、钼或硅构成的微尖阴极的矩阵寻址平板显示 器。WO 94-15352,WO 94-15350和WO 94-28571公开了其中阴极具有较平坦发射表面的平 板显示器。场发射已在两种纳米管碳结构中观察到。L. A. Chemozatonskii等人，Chem. Phys. Letters 233,63(1995)和 Mat. Res. Soc. Symp. Proc.第 359 卷，99 (1995)已在 10. sup.-5 至10. sup. -6托(1. 3X10. sup. -3至1. 3X10. sup. _4Pa)下通过石墨的电子蒸发在各种基 底上制备了纳米管碳结构的膜。这些膜由互相靠在一起排列整齐的管状碳分子组成。形 成了两种类型的管状分子；A-管和B-管，A-管的结构包括单层石墨状细管，形成直径为 10至30nm的细丝状管束，B-管大部分包括直径为10至30nm的多层石墨状管，具有圆锥 形或穹顶状顶盖。他们报道了来自这些结构表面的相当大的场电子发射，并且将其归因于 纳米尺寸尖端处的高浓度场。B. H. Fishbine等人，Mat. Res. Soc. Symp. Proc.第359卷， 93(1995)讨论了致力于巴基管(即碳纳米管)冷场发射体阵列阴极的开发的实验和理论。 A.G. Rinzler等人，Science 269,1550(1995)报道了当通过激光蒸发或氧化蚀刻打开纳米 管尖端时，来自碳纳米管的场发射被增强。W. B. Choi等人，Appl. Phys. Lett. 75,3129(1999) 和D. S. Chung等人，J. Vac. Sci. Technol. B 18 (2)报道了使用单壁碳纳米管_有机粘合剂 的4. 5英寸平面场显示器的制造。通过浆料挤过金属筛网、通过表面摩擦和/或通过电场 作用，使单壁碳纳米管垂直排列。他们也制备多壁碳纳米管显示器。他们指出具有良好均 勻性的碳纳米管场发射体使用浆料挤压和表面摩擦技术得以开发。他们发现从所述发射体3最上面的表面除去金属粉和通过表面处理排列碳纳米管增强了发射。发现单壁碳纳米管具 有比多壁碳纳米管更好的发射特性，但是单壁碳纳米管膜显示出比多壁碳纳米管膜更差的 发射稳定性。Zettl等人的美国专利6，057，637提出了一种场发射体材料，所述材料包含一 体积的粘合剂和一体积悬浮于粘合剂中的B. sub. xC. sub. yN. sub. z，其中x、y和ζ表示硼、 碳和氮的相对比率。N. Μ. Rodriguez 等人，J. Catal. 144,93(1993) ^P N. M. Rodriguez, J. Mater. Res. 8, 3233(1993)讨论了通过某些烃在小的金属颗粒上的催化分解而制备的碳纤维的生长和性 质。美国专利5，149，584、美国专利5，413，866、美国专利5，458，784、美国专利5，618，875 和美国专利5，653，951公开了此类纤维的用途。有持续的对能够使针状碳(例如碳纳米管)用于电子场发射体中的改良技术的需 要。US 7，276，844公开了用于改善电子场发射体的发射的新方法。所述方法使用感光的碳 纳米管浆料来制备尺寸细微的(直径约20微米)发射体并且改善发射。与场发射体(如 直径为20微米的那种)相关的一个问题是在处理后，即由于感光、显影、焙烧和活化，一些 发射体被损坏或丧失。然后，不那么均勻的发射体导致不均勻的发射。需要的是使发射体 在处理后均勻。本专利技术通过向感光的碳纳米管浆料中添加金属树脂酸盐来改善发射体的均勻性。 其他的修改如改变光引发剂体系也进行，以适应金属树脂酸盐的加入。专利技术概述本专利技术涉及改善的碳纳米管(CNT)和金属树脂酸盐可丝网印刷的并且感光的浆 料，所述浆料在处理后提供均勻的发射体。本专利技术包括组合物，所述组合物用作包含固体的可丝网印刷的浆料，所述固体包 含碳纳米管，其中所述碳纳米管小于所述浆料中固体总重量的9重量％。更优选的是其中 碳纳米管小于浆料中固体总重量的5重量％的组合物。还更优选的是其中碳纳米管小于浆 料中固体总重量的1重量％的组合物。最优选的是其中碳纳米管为浆料中固体总重量的约 0. 01重量％至约2重量％的组合物。所述浆料还包含0. 1 %至6. 5 %，优选1. 5-4%的金属 树脂酸盐。该浆料在构造电子场发射体中尤其有用，其然后经历本专利技术的改良处理。这样 的发射体具有优异的发射体均勻性和发射特性，同时具有易于制备的优点和较低的原料和 加工成本。本文所公开的改善的电子场发射体用于平板电脑、电视和其他类型的显示器、真 空电子器件、发射栅极放大器、速调管以及照明装置中。所述方法对于制备用于平板显示器 (即尺寸大于30英寸(76厘米)的显示器)的大面积电子场发射体尤其有利。所述平板显 示器可以是平面的或曲面的。附图简述附图说明图1和图2是比较用标准浆料(图1)和本文所述的改善的浆料(图2)涂覆的制 品的照片。专利技术详述当前用于碳纳米管发射体浆料焙烧的温度在约450°C下。在这样较低的温度下， 几乎所有的无机材料如玻璃料、氧化铝粉填料以及其他无机粘合剂材料都不能足够软化或 熔融以将碳纳米管固定到基底表面上。树脂酸盐是有机金属材料，其在低温下(通常低于43000C )分解以形成纯金属或金属合金或金属氧化物。当树脂酸盐混入碳纳米管发射体浆 料中时，它们在焙烧碳纳米管发射体的过程期间分解并且原位形成金属或合金或金属氧化 物。所得的金属、合金或氧化物用作碳纳米管发射体与基底表面的粘合剂。如本文所提出 的，通过设计碳纳米管浆料中的树脂酸盐和树脂酸盐混合物，能够获得多种粘合剂金属或 金属合金或金属氧化物粘合剂以增强碳纳米管发射体对多种基底表面的粘附性。为了保留感光的碳纳米管浆料良好的感光能力以形成细小的发射体，本文档来自技高网...
【技术保护点】
场发射体浆料组合物，所述场发射体浆料组合物包含：碳纳米管、金属树脂酸盐、和一种或多种下列成分：颗粒，光引发剂，可显影的粘合剂，和可光致硬化的单体。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：H杨，AR卡特热纳，TR苏斯，
申请(专利权)人：EI内穆尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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