CN104584178A - 场致电子发射膜、场致电子发射元件、发光元件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
[课题]提供可利用低电力工作并且亮度的发光面内均匀性高的场致电子发射膜和使用其的场致电子发射元件、发光元件及其制造方法。[解决手段]场致电子发射膜,其为包含60~99.9质量%的锡掺杂的铟氧化物和0.1~20质量%的碳纳米管的场致电子发射膜,并具有如下结构:在所述膜的表面,以每1mm2总延长2mm以上形成宽度为0.1~50μm范围的槽,在所述槽的壁面露出碳纳米管。在基板上形成含有碳纳米管的ITO膜之后,在ITO膜的表面形成槽,将在该槽的壁面露出的碳纳米管的端部设为发射体。
Description
技术领域
本发明涉及利用强电场发射电子的场致电子发射膜、场致电子发射元件(场致电子发射电极)和使用其的发光元件及其制造方法。更详细而言,涉及在显示装置、非发光显示用背光光源或者照明灯等所利用的场致电子发射元件以及将其作为面电子源使用的面发光元件。
本申请主张对于在2012年8月29日申请的日本专利申请第2012-188332号和在2012年10月10日申请的日本专利申请第2012-225554号的优先权,通过引用将其内容并入本文。
背景技术
正在进行作为下一代高亮度平板显示器的场致发射显示器(FED)的研究开发。另外,作为通用照明的发光元件,常年使用白炽灯和荧光灯,荧光灯与白炽灯相比具有对于同样的亮度可较低地抑制消费电力这样的特征,并作为照明被广泛利用。近年来,作为白色灯和荧光灯等现有照明的替代,开发了以发光二极管(LED)为光源的显示装置和照明,并正在普及。最近,正在信号器等显示装置、LCD用的背光、各种照明等中利用。
由于基于半导体载流子的再结合而进行发光的原理,因此LED发射由材料的带隙结构决定的固有波长的单色光,并且由于是点光源,因此在利用背光或照明等大面积中均匀发射、或利用白光等的宽波长的应用中是特别不合适的。特别地,在进行白色显示的情况下,需要采用使用了LED作为紫外线发光元件并通过该紫外线使荧光体发光的结构。
与此相对,可认为以与FED同样的方式,通过利用从面电子发射源发射出的电子来使荧光体发光,容易得到薄且高亮度的面发光元件。
场致发射型电子发射源(场致发射体)以如下方式进行:若提高施加于物质的电场强度,则根据该强度,物质表面的能量势垒的宽度逐渐变窄;若电场强度成为107V/cm以上的强电场,则物质中的电子由于隧道效应能够突破其能量势垒。由此,利用了从物质发射电子这样的现象。在这种情况下,由于电场服从泊松方程式,因此,若在发射电子的构件(发射体)形成电场集中的部分,则能够利用相对低的引出电压有效地进行冷电子的发射。
近年来,作为发射体材料,碳纳米管(以下称作CNT)正受到关注。CNT是将碳原子规则性排列的石墨烯片卷绕而成的中空圆筒,是外径为纳米级、长度通常为0.5μm至数十μm的长宽比非常高的物质。由于其形状,电场易于集中,可期待高的电子发射能力。另外,CNT由于具有化学、物理稳定性高这样的特征,因此,可期待难以受到工作真空中的残留气体的吸附、离子冲击等的影响。
作为使用CNT的电子发射源的制造方法,将包含CNT的分散液涂布于基板、进行干燥和烘焙的方法被认为在生产率和制造成本方面优异,从而正在进行各种研究。
由于CNT是非常细的纤维状微粒子(粉末),因此在使用CNT形成电子发射源的情况下,需要将CNT固着于基板。通常,对于CNT的固着,使用树脂等粘结剂材料。具体而言,将粘结剂材料和CNT在溶剂中混合分散以形成浆料状(或者墨水状),通过印刷法、喷涂法、模压涂布法等手法将其涂布于基板表面,进行干燥和烘焙,从而利用粘结剂材料的粘接性将CNT固着在基板上。在通过这样的方法将CNT固着在基板上的情况下,CNT自身处于埋入粘结剂材料中的状态,因此为了实现高的电子发射特性,已使用了使CNT露出并使CNT相对于基板垂直取向的方法。例如,在专利文献1中,公开了如下技术:通过在包含CNT的层的表面粘贴具有多孔及粘着性的片状构件并进行干燥,随后剥离该片状构件,从而使CNT部分地露出并使CNT垂直取向。另外,在专利文献2中,公开了干法刻蚀包含CNT的层的技术。进而,作为存在于膜内部的CNT的露出方法,在专利文献3中,提出了如下方法:将包含CNT、低聚物、交联性单体、聚合引发材料以及溶剂的组合物涂布在基板上并对形成的膜进行热处理,利用热应力在膜中产生龟裂,使CNT在该龟裂部内露出,从而提供电子发射源。
现有专利文献
专利文献
专利文献1:特开2001-035360号公报
专利文献2:特开2001-035361号公报
专利文献3:特开2010-086966号公报
发明内容
发明所要解决的课题
作为对于使用了场致电子发射元件(场致电子发射电极)的发光元件所要求的特性,可举出:可得到高亮度、亮度的发光面内均匀性高、可利用低电力发光、发光状态下闪烁少等。但是,在使用专利文献1-3的技术来制作使用了场致电子发射元件(场致电子发射电极)的发光元件的情况下,存在难以提高发光面内的发光亮度的均匀性这样的问题。在专利文献1记载的方法中,难以控制粘着性的片状构件与CNT的密合性,剥离时存在CNT不均匀地露出这样的问题。在专利文献2记载的方法中,为了使CNT露出进行干法刻蚀,但刻蚀时存在CNT恶化这样的问题。另外,专利文献1和2记载的方法使与基板水平方向地取向的CNT露出的效果小,因此需要起毛CNT的工序。而且,在这些方法中,为了膜的形成,使用有机的粘结剂和有机溶剂,因此难以得到导电性高的膜。另外,在专利文献3记载的技术中,需要使膜的主要成分为树脂,存在如下这样的问题:难以提高膜的导电性,不容易控制使CNT露出的龟裂的密度和分布,从而难以获得亮度的面内均匀性高并可利用低电力发光这样的结果。
本发明的目的在于提供在使用发光元件的情况下,可利用低电力工作并且能够提高亮度的发光面内均匀性、利用强电场发射电子的场致电子发射膜、场致电子发射元件(场致电子发射电极)和使用其的发光元件以及它们的制造方法。另外,目的在于提供场致电子发射膜及其制造方法,该场致电子发射膜不需要用于获得场致电子发射膜的利用刻蚀等除去一部分膜表面的工序以及起毛工序。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的,本发明提供以下手段。即,
[1]场致电子发射膜,其具有如下结构:形成包含60~99.9质量%的锡掺杂的铟氧化物(以下称作ITO)和0.1~20质量%的CNT的膜,在所述膜的表面以每1mm2总延长2mm以上形成宽度为0.1~50μm范围的槽,在所述槽的壁面露出碳纳米管。
[2]场致电子发射元件,其在基板上形成有上述的场致电子发射膜。
[3]发光元件,其包括上述的场致电子发射元件(阴极电极)、以及至少与所述场致电子发射元件对向配置的并设置有阳极电极和荧光体的结构体(阳极),所述场致电子发射元件与所述阳极之间保持真空。
[4]场致电子发射膜的制造方法,其中,将包含有机铟化合物、锡醇盐以及CNT的CNT分散液涂布于基板,加热而形成含有CNT的ITO膜(以下称作含有CNT的ITO膜),随后,在所述含有CNT的ITO膜的表面以每1mm2总延长2mm以上形成宽度为0.1~50μm范围的槽。
[5]场致电子发射膜的制造方法,其中,将包含有机铟化合物和锡醇盐的一种或者两种、ITO粒子以及CNT的CNT分散液涂布于基板,加热而形成含有CNT的ITO膜,随后,在所述含有CNT的ITO膜的表面以每1mm2总延长2mm以上形成宽度为0.1~50μm范围的槽。
[6]场致电子发射膜的制造方法,其中所述的槽的形成方法为机械方法,特别是使用了砂纸的利用磨粒的机械研磨。
发明效果
以上,在本发明中,通过使场致电子发射膜的主要成分为导电性的ITO并包含CNT,能够获得即使利用低电力也可工作的场致电子发射元件。另外,通过在该膜形成槽,能够容易地露出膜内部的CNT,能够得到使用了亮度的发光面内均匀性高的场致电子发射元件的发光元件。
附图说明
图1是利用砂纸研磨而形成槽的含有CNT的ITO膜的表面的扫描电子显微镜照片。
图2是利用砂纸研磨而形成槽的含有CNT的ITO膜的槽部的扫描电子显微镜照片。
图3是表示实施例1的发光元件的发光状况的照片。
图4是表示比较例1的发光元件的发光状况的照片。
图5是利用砂纸研磨而形成槽的含有CNT的ITO膜的槽部的扫描电子显微镜照片。
具体实施方式
[场致电子发射膜]
本发明的场致电子发射膜具有如下结构:在包含ITO作为主要成分和微量CNT的膜的表面形成槽,在该槽的壁面使CNT的端部露出。作为场致电子发射膜中的ITO的含量,优选为60质量%以上。当小于60质量%时,膜的电导率降低,有可能作为场致电子发射元件时的发光强度的面内分布变得不均匀。可使ITO在场致电子发射膜中含有最大至99.9质量%,但从与CNT含量之间的平衡考虑,优选为80~99.8质量%,更优选为90~99.8质量%,进一步优选为95~99.5质量%。予以说明,ITO为锡氧化物在铟氧化物中固溶而成,其组成根据制造条件而变化。另外,在使用有机金属作为起始原料、烘焙温度低时,也会出现有机成分部分地残留的情况,但在本发明中ITO的含量指的是假设场致电子发射膜中所包含的铟和锡各自为化学计量组成的氧化物而计算出的值。
本发明的场致电子发射膜含有作为发射体的CNT。使用的CNT的种类不特别限定,但优选使用单层(单壁)CNT。若使用单层(单壁)CNT,则从降低电子发射电场和电子发射驱动电压的观点来看是有利的。场致电子发射膜中的CNT含量优选为0.1~20质量%的范围。在小于0.1质量%的情况下,有可能电子的发射变得不充分;若超过20质量%,则需要大量高价的CNT,膜的制造成本提高,由此是不经济的。若考虑上述的平衡,则场致电子发射膜中的CNT含量更优选为0.2~10质量%,进一步优选为0.5~5质量%。
场致电子发射膜的厚度优选为0.5~100μm。在小于0.5μm的情况下,槽的形成手段的选择受到制约,因此不优选。另外,若超过100μm,则材料成本增加,因此不优选。
本发明的场致电子发射膜具有在其表面形成有槽的结构。
通常,在将使CNT在液体中分散而成的物质涂布和烘焙而得到的膜中,CNT不一定以与基板垂直的状态存在,以与基板水平或者接近水平的状态存在的CNT也较多。因此,即使部分地除去所述烘焙膜的表面,难以有效地露出CNT的情况也较多,另外,根据情况需要起毛处理。与此相对,在本发明的情况下,由于将槽设于膜中,因此可有效露出膜内部的以与基板水平或者接近水平的状态存在的CNT的端部,并且不需要起毛处理。
在本发明的场致电子发射膜表面形成的槽的宽度优选为0.1~50μm的范围。当槽的宽度小于0.1μm时,即使CNT部分地露出,也有可能其端部不一定露出,另外,在槽的形成手段的选择上也有制约,因此不优选。在槽的宽度超过50μm的情况下,膜所包含的CNT被不必要地除去,并且在形成发光元件的情况下,有可能发光的面内均匀性降低,因此不优选。槽的宽度可使用光学显微镜或者扫描电子显微镜进行测定。
在场致电子发射膜表面形成的槽的深度优选为0.1μm以上。在槽的深度只有不足0.1μm的情况下,CNT的露出量变得不充分。槽的深度的上限不特别限定,也可以与场致电子发射膜的厚度程度相同,即形成有到达基板的槽。
在场致电子发射膜表面形成的宽度为0.1~50μm范围的槽优选以每1mm2总延长2mm以上存在。当小于2mm时,发光元件的发光强度降低,并且发光强度的面内分布也恶化。若宽度为0.1~50μm范围的槽以总延长2mm以上存在,则在同一区域中,也可以存在槽的宽度小于0.1μm的部分或者超过50μm的部分。槽的长度可使用光学显微镜或者扫描电子显微镜进行测定。宽度为0.1~50μm范围的槽的每1mm2的总延长可通过如下得到:在1mm×1mm的区域中,对于各个槽,测定宽度在0.1~50μm范围的部分的长度并求出该长度的总和。
[场致电子发射元件(场致电子发射电极)]
本发明的场致电子发射元件(场致电子发射电极)是在基板等支持体上形成本发明的场致电子发射膜而成的。基板的种类不特别限制,但可以说如果基板是导电性的,则在电连接方法的自由度提高这方面是有利的,因而是优选的。作为合适的基板的例子,可举出硅基板等半导体基板和金属基板等。
[发光元件]
本发明的发光元件的特征在于,包含本发明的场致电子发射元件(场致电子发射电极)以及与所述场致电子发射元件对向配置的并设有阳极电极和荧光体的结构体(阳极),所述场致电子发射元件与所述阳极之间保持真空。根据该构成,可得到亮度的面内均匀性高的发光元件。另外,在本发明的发光元件中,为了降低场致电子发射所需的施加于CNT的电子发射电压,可在更接近于CNT的部位(阳极和阳极之间)设置电极(栅电极或者栅形电极)。在此,真空指的是减压至不妨碍发光元件的发光的程度的状态。
阳极可使用在基板上形成阳极电极、进而在其上涂布荧光体而成的阳极。阳极可使用在使用了公知的场致电子发射元件的发光元件中所使用的阳极。作为一个例子,可使用在玻璃基板上形成作为阳极电极的ITO膜、并在其上涂布荧光体而成的阳极。
[场致电子发射膜的制造方法]
本发明的场致电子发射膜可通过以下得到:将包含含有铟的成分和含有锡的成分(它们作为ITO前体物质)以及CNT的分散液(CNT分散液)涂布于基板,加热并烘焙以形成含有CNT的ITO膜,随后在该膜的表面形成槽。
[CNT分散液]
作为添加至CNT分散液的铟成分,可举出有机铟化合物和ITO粉。作为有机铟化合物,可使用三烷基铟和铟的醇盐。从处理容易性的观点考虑,作为三烷基铟,可举出三丁基铟作为合适的例子。作为醇盐,只要是甲醇盐、乙醇盐、丁醇盐和异丙醇盐等可通过加热变成氧化物的醇盐,其种类就不特别限定。
ITO粉同时也为锡成分,但如果其粒径过大,则对CNT的分散性产生不良影响,因此作为平均粒径,优选为10μm以下,更优选为0.1μm以下。
作为添加至CNT分散液的锡成分,可举出锡的醇盐和ITO粉。作为醇盐,与铟的醇盐同样,只要是甲醇盐、乙醇盐、丁醇盐和异丙醇盐等可通过加热变成氧化物的醇盐,其种类就不特别限定。
作为ITO的前体物质,存在有机铟化合物和锡的醇盐、有机铟化合物和锡的醇盐的一种或者两种以及ITO粉的组合。对于使用的CNT的种类不特别限定,但优选使用单层(单壁)CNT。对于使用的溶剂的种类不特别限定,但在使用醇盐作为铟和锡成分的情况下,从抑制混合时的水解的观点考虑,优选使用有机溶剂。作为有机溶剂的合适的例子,可举出醇、醋酸丁酯等。
对于CNT分散液,除上述成分以外,可添加分散剂、增粘剂等。
通过使用分散剂,CNT的分散性提高。分散剂可使用公知的分散剂。作为合适的例子,可举出阴离子系列的表面活性剂、十二烷基苯磺酸、苯扎氯铵、苯磺酸钠等。
对于CNT分散液,为了调节粘度,也可以添加增粘剂。在CNT分散液的粘度低的情况下,通过添加增粘剂,提高了CNT分散液的涂布性,从而提高了基板与膜的密合性。作为增粘剂,可使用公知的增粘剂。作为合适的例子,可举出乙基纤维素等。
在制备CNT分散液时,若使用球磨机等进行混合,则CNT分散液中的CNT的分散状态提高。
[含有CNT的ITO膜的形成]
首先,将CNT分散液涂布在基板上,形成涂布膜。涂布方法可使用喷涂、旋涂、浸涂等公知的方法。接下来,通过将所述涂布膜在300℃~600℃下加热(烘焙),可得到包含作为主要成分的ITO和微量CNT的膜。烘焙可在大气气氛下进行,也可以在氮、氩等惰性气体中进行。在烘焙前,也可以在小于300℃的温度下进行涂布膜的干燥(溶剂成分的除去)。
[槽的形成]
为了得到本发明的场致电子发射膜,需要在含有CNT的膜的表面形成槽。槽的形成方法没有特别限定,可适合地使用机械方法、化学方法中的任一种,但为了避免CNT的损坏,优选使用尽可能低温的工艺。作为前者的例子,可举出利用砂纸的机械研磨等,作为后者的例子,可举出通过利用光刻胶的掩膜与刻蚀的组合来形成槽的工艺等。即使是这些例示以外的方法,只要是成为在形成槽时不全部除去槽内的CNT、CNT的端部在槽的壁面露出并残留的状态的方法,任何方法都可适合地使用。
利用砂纸的机械研磨是优选的,因为虽然是利用磨粒来机械地形成槽,但其不仅是低温工艺,在槽的形成时不损坏膜中的CNT,而且在形成槽以外,具有部分地除去含有CNT的ITO膜的表面以使CNT露出的效果。
实施例
[CNT分散液]
将下述添加至5.974g的醋酸丁酯,通过搅拌混合得到溶液。
·三丁基铟(C12H27In)(包含0.089g的In)
·四丁氧基锡(C16H36O4Sn)(包含0.035g的Sn)
将下述添加至得到的溶液,通过搅拌混合得到含有CNT的溶液。
·0.313g的ITO粉(平均一次粒径为25nm,通过特开2011-126746号公报记载的实施例5的方法制造)
·0.01g的碳纳米管(单壁,Hanwha Nanotech社制,ASP-100F)
·0.01g的十二烷基苯磺酸
·0.04g的乙基纤维素(关东化学制,乙基纤维素100cP,乙氧基含量48~49.5%)
将4g粒径1mm的氧化锆球添加至得到的含有CNT的溶液,通过使搅拌浆旋转实施6小时的一次搅拌,随后取出粒径1mm的氧化锆球。其后,加入4g的粒径0.3mm的氧化锆球和4g的醋酸乙酯,通过使搅拌浆旋转实施6小时的二次搅拌,随后取出粒径0.3mm的氧化锆球。其后,加入4g的粒径0.05mm的氧化锆球和2g的醋酸乙酯,通过使搅拌浆旋转实施6小时的三次搅拌。取出该粒径0.05mm的氧化锆球,得到CNT分散液。
予以说明,通过引用将日本专利公开2011-126746号公报的内容并入本文。
[含有CNT的ITO膜]
使用涂布用气枪,在加热至150℃的Si晶片的表面涂布所述的CNT分散液。此时,调整涂布膜厚,使得烘焙后的膜厚为5μm。接下来,将涂布了CNT分散液的Si晶片在空气中250℃的条件下加热30分钟进行干燥。进而,将涂布了CNT分散液并干燥后的Si晶片在真空中470℃的条件下烘焙80分钟,在Si晶片上使含有CNT的ITO膜生成。
[CNT的露出处理]
为了使得到的含有CNT的ITO膜中所包含的CNT部分地露出,对得到的含有CNT的ITO膜实施通过机械处理的槽的形成、化学刻蚀等处理。将在Si基板上形成的含有CNT的ITO膜实施了CNT露出处理后的物质设为阴极电极。
[槽的评价]
通过所述的CNT露出处理而形成于含有CNT的ITO膜的槽的存在密度、宽度和深度,通过以下方法进行评价。
槽的宽度和长度使用扫描电子显微镜,对膜表面1mm×1mm的区域的5个部位来进行测定。在各区域测定宽度为0.1~50μm范围的槽的总延长,使其平均值为该试样的槽的每1mm2的总延长。
[阴极电极的评价]
(发光元件的制作)
将得到的阴极电极切成四角形,在四角形对向的两边设置并固定玻璃纤维制的隔板(直径450μm)。使表面蒸镀了ITO并涂布了荧光体的玻璃板为阳极电极。将阳极电极切成与阴极电极同样的形状。在前述隔板上设置并固定阳极电极,使得阳极电极的荧光体涂布面与阴极电极的存在含有CNT的ITO膜的面相对,从而形成发光元件。予以说明,发光元件的发光面积为边长7mm的正方形。
(发光元件的发光状态的评价)
将得到的发光元件的阴极电极和阳极电极与电源装置连接,设置在10-4Pa的真空容器中,对阴极电极施加5kV,使发光元件发光。此时,通过目视观察发光状态,同时使用CCD摄像机进行拍照。发光元件的发光强度(亮度)使用亮度计(コニカミノルタオプティクス社制:LS-100)进行测定。亮度的测定隔着真空容器的视窗对发光面上的5个部位来进行。
[实施例1]
作为CNT露出处理,对含有CNT的ITO膜的表面,使用由JISR6010:2010(研磨布纸用研磨剂的粒度)规定的#1000的砂纸,在两个方向各研磨两次来形成槽。分别在图1示出研磨后的含有CNT的ITO膜的表面的观察结果,在图2示出槽部扩大的观察结果。宽度为0.1~50μm的槽具有每1mm250mm的总延长。使用表面光洁度测量仪在槽的10个部位测定槽的深度,其结果,任一个均为0.1μm以上。图2的槽的壁面上,白色可见的细丝状物质为CNT的露出部分。装配发光元件,在5个点上测定的发光亮度为75~85cd/cm2的范围,它们的平均值为80cd/cm2。予以说明,在本实施例的情况下,与后述的比较例1相比,确认了发光的闪烁(通过目视所确认的发光强度的变动)小,进行发光所需的电压也低。使用CCD摄像机对本实施例的发光元件的发光状态进行拍照的结果示于图3。
[比较例1]
使CNT露出处理为以下的方法,除此以外,以与实施例1相同的步骤,制作并评价FEL元件。
CNT露出处理:使用刻蚀液(关东化学制:ITO-06N),溶解除去含有CNT的ITO膜的表面直至膜厚的一半,使CNT露出于膜的表面。在洗净和干燥表面后,通过将紫外线硬化用层压用膜贴合于含有CNT的ITO膜的表面并剥离来进行CNT的起毛处理。
在本比较例的情况下,虽然发生膜的刻蚀,但没有观察到槽的形成。使用CCD摄像机对本比较例的发光元件的发光状态进行拍照的结果示于图4。与实施例1相比,亮度的闪烁大,无法观察到发光的区域广泛存在。测定发光强度(亮度),其结果,亮度为20~100cd/cm2,它们的平均值为60cd/cm2。
认为该结果是因为通过膜的刻蚀,难以使与基板以接近水平的状态处在于含有CNT的ITO膜中的CNT的端部在面内均匀地露出。
[比较例2]
不进行CNT露出处理,在进行了与比较例1相同的起毛处理后,制作发光元件,在评价发光状态时没有观察到发光。认为这是因为,仅将紫外线硬化用层压用膜贴合于含有CNT的ITO膜的表面并剥离其一部分,不能使CNT在膜的表面露出。
[实施例2]
将使用的砂纸种类从#1000变更为#2000,除此以外,以与实施例1相同的步骤,制作并评价FEL元件。
宽度为0.1~50μm范围的槽具有每1mm255mm的总延长。使用表面光洁度测量仪在槽的10个部位测定槽的深度,其结果,任一个均为0.1μm以上。装配发光元件,在5个点上测定的发光亮度为107~120cd/cm2的范围,它们的平均值为103cd/cm2。予以说明,在本实施例的情况下,与比较例1相比,确认了发光的闪烁(通过目视所确认的发光强度的变动)小,进行发光所需的电压也低。
[实施例3]
替代#1000的砂纸,将其变更为#8000的研磨片材(lapping filmsheet;3M社制),除此以外,以与实施例1相同的步骤,制作并评价FEL元件。研磨后的含有CNT的ITO膜的表面的观察结果示于图5。
宽度为0.1~50μm范围的槽具有每1mm2120mm的总延长。使用表面光洁度测量仪在槽的10个部位测定槽的深度,其结果,任一个均为0.1μm以上。装配发光元件,在5个点上测定的发光亮度为200~220cd/cm2的范围,它们的平均值为208cd/cm2。予以说明,在本实施例的情况下,与比较例1相比,确认了发光的闪烁(通过目视所确认的发光强度的变动)小,进行发光所需的电压也低。
Claims (6)
1.场致电子发射膜,其为包含60~99.9质量%的锡掺杂的铟氧化物和0.1~20质量%的碳纳米管的场致电子发射膜,并具有如下结构:在所述的膜表面以每1mm2总延长2mm以上形成有宽度为0.1~50μm范围的槽,在所述的槽的壁面露出碳纳米管。
2.场致电子发射元件,其中,在基板上形成有权利要求1所述的场致电子发射膜。
3.发光元件,其包括权利要求2所述的场致电子发射元件(阴极电极)以及与所述场致电子发射元件对向配置的并设置有阳极电极和荧光体的结构体(阳极),所述场致电子发射元件与所述阳极之间保持真空。
4.场致电子发射膜的制造方法,其中,将包含有机铟化合物、锡醇盐以及碳纳米管的碳纳米管分散液涂布于基板,加热而形成包含碳纳米管的锡掺杂的铟氧化物膜,随后在所述膜表面,以每1mm2总延长2mm以上形成宽度为0.1~50μm范围的槽。
5.场致电子发射膜的制造方法,其中,将包含有机铟化合物和锡醇盐的一种或两种、锡掺杂的铟氧化物粒子以及碳纳米管的碳纳米管分散液涂布于基板,加热而形成包含碳纳米管的锡掺杂的铟氧化物膜,随后在所述膜表面,以每1mm2总延长2mm以上形成宽度为0.1~50μm范围的槽。
6.如权利要求4或5所述的场致电子发射膜的制造方法,其中,所述的槽的形成方法为利用磨粒的机械研磨。
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