JP2005222847A - 電子源用ペースト及びこの電子源用ペーストを用いた平面型画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 CNTに代表される微細な針状物質がバンドル化せず、均一に分散させた電子源用ペーストを提供する。また、均一な電子放出を生じさせることができる陰極を印刷形成することができる電子源用ペーストを提供し、結果として高画質な平板型画像表示素子を提供する。
【解決手段】 電子源用ペーストに線径約100nm以下のCNT2に加えてこのCNTの線径の約10倍以下の粒径を有する金ナノ粒子1を含有させた。また、電界放射型の陰極を備えた電界放射型表示素子において、CNT2及び金ナノ粒子1を含有した電子源用ペーストを用いて印刷形成した陰極103を備えた構造とした。
【選択図】 図1
【解決手段】 電子源用ペーストに線径約100nm以下のCNT2に加えてこのCNTの線径の約10倍以下の粒径を有する金ナノ粒子1を含有させた。また、電界放射型の陰極を備えた電界放射型表示素子において、CNT2及び金ナノ粒子1を含有した電子源用ペーストを用いて印刷形成した陰極103を備えた構造とした。
【選択図】 図1
Description
本発明は、電界の印加により電子を放出する電子源を形成する電子源用ペースト及びこの電子源用ペーストを用いて形成した電子源を陰極配線に形成した平板型画像表示装置に係り、特に線径に比較して著しく長く、高いアスペクト比を有する形状を有する針状物質としてカーボンナノチューブ,カーボンファイバをはじめとする炭素系ナノ物質を含有する電子源用ペースト及びこの電子源用ペーストを陰極配線に塗布または印刷し、加熱硬化して形成した電子源から放出される電界放出電子を用いる平板型画像表示装置に関するものである。
電界放出型のパネル表示装置(FED)の一形式として、電界の印加で電子を放出する電子源としてカーボンナノチューブやカーボンナノファイバ等の無機質炭素材料を用い、これを電子源とした自発光パネル型表示装置が数多く報告されている。例えば、公称4.5インチの自発光パネル型表示装置を作製した例がSID99Digestのpp.1134-1137に記載されている。この種の電子源は、例えばカーボンナノチューブ(CNT)と銀(Ag)粒子とを混錬した電子源用ペースト(銀ペーストにカーボンナノチューブを混錬したもの)を陰極配線等の導電膜に塗布または印刷し、これを大気中にて加熱(焼成)して固定化している。
近年、カーボンナノチューブ等の約100nm以下の線径の針状物質を低電界で電子放出可能な電子源として用いた電界放出型の平面型画像表示装置が開発されている。この種の陰極は、含有されている針状物質の高いアスペクト比を持つ形状により高い電界集中が生じていると考えられ、実際に従来の金属材料を主材として用いた電界放射型の陰極と比較して極めて低い電界で十分な電子放出性能が得られる。さらには、針状物質を含むペーストを作製し、これを用いた印刷法により陰極を形成する方法が大型の平板型表示素子製造において有利であると言われている。このような目的のため、針状物質としてカーボンナノチューブを用い、予め作成したカーボンナノチューブ含有ペーストを用いて印刷形成した陰極を備えた平板型画像表示装置を形成した一例が「特許文献1」に記載されている。
このような陰極では、陰極表面において、含有されている針状カーボンがその高アスペクト比の効果を発揮できるように陰極面にできるだけ起立して存在していることが必要である。この目的のためにペーストを改良した従来例が「特許文献2」及び「特許文献3」に示されている。
「特許文献2」に提示された従来技術においては、印刷下地に凹凸パターンを形成し、これにスクリーン印刷もしくはスピンコートにより陰極膜を形成することにより、凹凸パターンとスクリーン印刷に用いるスキージによって生じる力学的作用及びスピンコートにおける遠心力と凹凸パターンによって生じる力学的作用により円筒型電子源を配向させるという技術が示されている。同じく「特許文献2」において、電子放出点となる針状物質であるナノチューブ(「特許文献2」中では円筒型電子源と表記)に対して約10倍程度の大きさの配向制御助材をペースト内に混入し、このペーストを物理的形状を有する下地面上に印刷することにより、円筒型電子源の起立配向を促す方法が示されている。
また、「特許文献3」においては、ペーストであるカーボンインキ内にカーボンの長さよりも小さく、且つ加熱により消失する支持粒子を混入している。このインキを用いて電子源を形成すると、印刷により支持粒子に懸架されるようにカーボン粒子が配置され、加熟焼成により支持粒子及び溶剤が消失することによりカーボン粒子が比較的起立した状態で露出する。なお、この種の従来技術に関しては、例えば下記特許文献1,特許文献2及び特許文献3に開示されている。
特開平10−149760号公報
特開2001−195972号公報
特開2000−204304号公報
「特許文献1」においては、印刷形成において予めカーボンナノチューブ(以下、CNTとも呼ぶ)を混合して得られるカーボンペーストを用いてスクリーン印刷することにより、電子源である陰極を形成している。電子源に必要な特性として、低電界による電子放出や均一な電子放出を得るためには、CNT分散の均一性や印刷後の膜におけるCNTが配向していることが必要である。しかし、「特許文献1」の中ではこの点に関しての対策はなされていない。CNTをはじめとする針状物質を配向させることを目的とした従来技術が「特許文献2」及び「特許文献3」に示されている。
「特許文献2」に示された方法では、CNTが細くて長い場合、つまりはアスペクト比が高い場合には、CNTの剛性が十分に得られず、配向せずに屈曲してしまう可能性が高くなる。さらに配向を促すために望ましくは円筒型電子源よりも大きな配向制御助材をペースト内に含有させるという技術が同じく「特許文献2」により示されている。この場合には、混練時に均質化し難くなり、CNTのバンドル化や偏在化といった問題が生じる恐れがある。
「特許文献3」においては、加熱焼成後に消失するような支持部材をペースト内に含有させ、印刷後にこの支持部材がCNTを支えることにより起立させるようにするものである。しかし、支持部材は焼成後には消失してしまうので、CNTに対する支持部材の含有量を少なくせざるを得ない。このため、ペースト作製時に互いに絡み合ったCNTを分割及び分散させることはできず、やはりCNTのバンドル化及び偏在化が生じる。
したがって、本発明は前述した従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ナノチューブ,ナノファイバ等の針状物質を含み、この針状物質の分散性の高い印刷膜を得ることができる電子源用ペースト及び電界放射型の画像表示素子の陰極としてこの電子源ペーストを用いて印刷形成することにより電子放出均一性の高い陰極を得ることを可能にし、大型で高画質の平板型画像表示装置を提供することにある。
このような目的を達成するために本発明においては、陰極の印刷形成に用いる約100nm以下の線径を有する針状物質を含む電子源用ペーストに金属微粒子を含有させるものである。
含有させる金属微粒子の適切な粒径は、均一に分散させる必要がある針状物質の線径に依存する。針状物質の線径に対して金属微粒子の粒径が大きいと、混練時のバンドル化している針状物質を粉砕する効果が小さくなってしまう。金属微粒子の粒径は、針状物質の線径の数倍程度までの時に粉砕効果が大きく、金属微粒子の粒径が大きくなるにしたがって効果が薄れてしまうため、針状物質の分散を効果的に行なうためには少なくとも針状物質の線径の約10倍以下であることが望ましい。
含有させる金属微粒子の形状としては球形であることが望ましい。これは、楕円球体や水滴型などのような長手方向を有する形状である場合には、印刷時等にペーストに外力が加わった場合に金属微粒子の長手方向が印刷膜の面内方向に配向され易く、これに伴い針状物質も面内方向に配向されてしまい、針状物質を起立させる効果が低下することによる。
さらには、針状物質と金属微粒子との量の比率としては、金属微粒子の量が少ないと粉砕効果及び成膜後の針状物質の支持効果が低下する。逆に金属微粒子の量が多すぎる場合には、針状物質を含有した効果が薄れてしまう。例えば、平板型画像表示装置の電子源として用いる場合には、電子放出点の密度が低下して必要な電子放出特性を得ることができなくなる。金属微粒子が針状物質のバンドル等の結合体を混練時に粉砕し、且つ成膜後に十分に支持できるようにするためには、前述のように体積において金属微粒子が針状物質の約3倍以上含有されていることが望ましい。しかし、金属微粒子量の上限については本発明による電子源用ペーストを用いて形成する印刷膜の用途に応じ、針状物質を含有する効果が得られる範囲で制限される。
金属微粒子の素材としては、針状物質や印刷する下地面の材質,形成したい膜の形状や目的等を考慮して適切な素材を選択すればよく、本発明の目的に対して素材が限定されるものではない。さらには金のような一部の金属を除いて金属微粒子は大気中において不安定であることが多く、特に酸化性雰囲気において焼成する必要がある場合には用いることができない。この場合には、酸化性雰囲気においても比較的安定である金属酸化物微粒子等を用いることができるが、金属酸化物微粒子を用いた場合には導電性が低下する可能性があるため、必要に応じて酸化し難い金属微粒子を添加することが望ましい。酸化し難い金属微粒子としては例えば金微粒子を用いることができる。
また、針状物質の好ましい例としては、カーボンナノチューブ,カーボンファイバまたはボロンと窒素元素とから構成されたナノチューブなどのナノチューブまたはそれらの混合体を用いることができる。
また、金属微粒子の他の好ましい例としては、例えばC,Ag,Pt,Pd,Ni,Fe,Cu,及びCoからなる金属群またはそれらの合金から選択された少なくとも一種類の金属微粒子を用いることができる。
また、金属酸化物微粒子の好ましい例としては、例えばTi,Sn,Pb,Bi,In,Cd,Zn,Ag,及びAlからなる金属群から選択される少なくとも一種類の金属酸化物微粒子を用いることができる。
以上のように針状物質の線径と量とに対して適切な大きさを有する金属微粒子または金属酸化物微粒子を含有させることにより、針状物質のバンドル形成を抑制して乾燥,焼成後も均質な印刷膜を形成することができる電子源用ペーストを得ることができる。さらには、この電子源用ペーストを用いて形成された均質な印刷膜を電子源として用いることにより、大面積に均一な電子源を形成することができるようになるため、大型で高画質の平板型画像表示装置を得ることができる。
より具体的な特徴は、電子を放出する陰極と、この陰極とは電気的に絶緑され、陰極から放出される電子放出量を制御する制御電極とから構成されてマトリクス状に配列された複数の電子線源と、この電子線源のそれぞれを構成する陰極および制御電極をそれぞれ複数の組に分けて各組ごとに電気的に接続する複数の陰極ラインおよび複数の制御電極ラインとを有し、この陰極ラインおよび制御電極ラインのうちの一部をそれぞれ選択することにより指定された電子源から電子を放出させる第1のパネルと、電子線源の配列に対応してこの電子線源から放出された電子を受けて発光する蛍光体を有する第2のパネルとを備え、陰極内に線径が略100nm以下の針状物質及びこの針状物質の線径の略10倍以下の粒径を有する金属微粒子または金属酸化物微粒子を含む構造とした。
なお、本発明は、前記各構成及び後述する実施の形態に記載される構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。
以上説明したように本発明によれば、ナノチューブ等の針状物質がバンドル化し難く、分散性の高い電子源用ペーストを得ることができる。また、この電子源用ペーストを用いて陰極を印刷形成することにより、均一性の高い電子放出を得ることができるようになり、高輝度で高画質の平板型画像表示装置を提供できるという極めて優れた効果が得られる。
以下、本発明の実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例の説明における具体的な寸法はあくまで一例である。
本発明の一実施例を図1〜図3により説明する。図1は、本発明による電子源用ペーストを用いて成膜した印刷膜を模式的に示す断面構造図である。図2は、成膜に用いた電子源用ペーストの作製工程の概略を示した工程図である。図3は、比較のための従来例である金属微粒子を含まない電子源用ペーストを用いて成膜した印刷膜を模式的に示す断面構造図である。
本発明による電子源用ペーストを用いて成膜した印刷膜は、図1に示すように電子源パネルガラス基板7上に金属微粒子としての金ナノ粒子1,針状物質としてのカーボンナノチューブ(以下、CNTと言う)2,CNTバンドル3及び有機溶媒の加熱焼成により硬化された炭素成分4を有して形成される。
本実施例においては、針状物質としては、アーク放電により作製した平均直径20nm,平均長さ1μmのCNT2を用いた。まず、図2に作製工程を示すようにステップS1でCNT2をボールミルにより粉砕した後、有機溶剤に分散してCNT2が約5重量%の分散液を作製した(ステップS2)。これに有機バインダを添加し、混練してペースト化した(ステップS3)。さらに粒径約20nmを中心とした粒径分布を有する金ナノ粒子1を分散させたコロイド溶液を、体積においてCNT2に対して金ナノ粒子1が約2倍となるように追加し(ステップS4)、さらに有機バインダを適宜追加して適切な粘度となるように調節しつつ(ステップS5)、混練して金ナノ粒子1及びCNT2を含むCNTペーストを作製した(ステップS6)。
このようにして得られたCNTペーストを#325メッシュのスクリーンを用いて電子源パネルガラス基板7上に印刷した。得られた膜を大気中にて約250℃で約20分間加熱焼成させて硬化させた。ここで、金ナノ粒子1が溶融してしまうと、CNT2を支持する構造を形成することができなくなるため、焼成条件は金ナノ粒子1が完全に溶融しないことを考慮して設定した。この印刷膜を走査型電子顕微鏡にて調べたところ、図1に示したような構造を有していることがわかった。この印刷膜では、構造は主に金属微粒子である金ナノ粒子1により構成されているが、金ナノ粒子1の相互間の隙間が大きく、その部分の金ナノ粒子1の隙間にCNT2及び一部のCNT2のバンドル3と、CNT2中の不純物及び樹脂成分の焼成残留物に起因すると思われる炭素成分4とが分散して形成される。
一方、金属微粒子を一切含まない電子源用ペーストを用いて印刷及び焼成した膜においては、図2に示したようにCNT2のバンドル3とCNT2とが絡み合った構造体5が概ね膜面方向に広がっているのが観察されるとともに、部分的にCNT2の偏在が認められた。
本実施例により、印刷時にも印刷面内に配向することなく、金ナノ粒子1が一様に分散した状態の印刷膜を得ることができる電子源用ペーストを提供できる。なお、本実施例においては、針状物質としてCNT2を用いたが、得られる印刷膜に必要な特性を付加させることのできる他の針状物質を用いたとしても、有機溶剤,粘度調整剤,混練方法および焼成条件などを適切に選択することにより、同様の効果を得られることは言うまでもない。
電子源として用いられるCNT2は、その線径が0.7nm〜50nm程度であり、その長さは0.5〜数10μmであり、極めて細長い構造であることから、電界がその先端に集中するため、数V/μmの極めて低い電界で数10mA/cm2という平板型画像表示装置を実現するために十分な放出電流密度を得ることができる。
次に、金属酸化物微粒子として二酸化チタンナノ粒子を用いた電子源用ペーストの場合の実施例について図4を用いて説明する。この電子源用ペーストを用いて作製した印刷膜の構造の模式図を図4に示す。この電子源用ペーストを作製する工程としては、図2に示した工程と同じであり、図中の微粒子として二酸化チタンナノ粒子6を用いていることのみ異なる。二酸化チタンナノ粒子6を加える前のCNTペーストまでの作製方法は、前述した実施例1と同じである。このCNTペーストに、体積においてCNT2の約5倍となるように二酸化チタンナノ粒子6を加えた。この二酸化チタンナノ粒子6は、概ね球形であり、その粒径は約30nmを中心とした粒径分布を持つものである。これに、さらに有機バインダを適宜追加して適切な粘度となるように調節しつつ、混練して二酸化チタンナノ粒子含有のCNTペーストを作製した。
この二酸化チタンナノ粒子含有CNTペーストを、#325メッシュのスクリーンを用いて電子線パネルガラス基板7上に印刷し、大気中にて約400℃で約30分間加熱焼成して硬化させた。この印刷膜を走査型電子顕微鏡にて調べたところ、図4に示したような断面構造を有していることがわかった。この印刷膜では、構造は主に二酸化チタンナノ粒子6により構成されており、この二酸化チタンナノ粒子6の隙間にCNT2と、CNT2中の不純物及び樹脂成分の焼成残留物に起因すると思われる炭素成分4とが分散している。CNT2は、ほとんどバンドル化していないことが確認された。しかし、二酸化チタンナノ粒子6の量をCNT2の約3倍を超える約2倍以下と少なくした場合には、CNT2同士がバンドル化していると思われる太いもの及び絡み合っている領域が生じていた。
ここで、微粒子の粒径の効果を確認するために金属酸化物微粒子である二酸化チタンナノ粒子と針状物質であるCNTとの組成比を保ったまま、球状の二酸化チタンナノ粒子の平均直径(Dp)とCNTの平均直径(Dn)との比(Rpn=Dp/Dn)が異なるCNTペーストを作製して印刷を行なった。得られた印刷膜を加熱焼成し、硬化させた後、その断面を電子顕微鏡により観察したところ、直径比Rpnに依存してCNTの状態が異なった。直径比Rpnが概ね3以下の場合には針状の形状を保ち、CNT本来の直径の1〜2倍のものであり、バンドルはほとんど形成されていないが、直径比Rpnが5を越えるにしたがって数10本程度のCNTがバンドル化したと思われる平均直径Dnの3〜5倍程度の直径の針状物質が多く見られるようになり、直径比Rpnが概ね10を越える状態の電子線源ペーストを用いたものにおいては、CNT同士が互いに接着した状態となり、部分的に網状の構造が形成されてしまっていることが確認された。
前述した実施例1に示した金属微粒子として金ナノ粒子1を用いた場合では、溶融化を抑制する必要性から焼成温度が低温度に制限されていたが、本実施例においては微粒子の耐熱性から制限される焼成条件は大幅に緩和できる。また、本実施例おいては、少なくとも大気中において約500℃の加熱焼成処理後において二酸化チタンナノ粒子6により構成される構造体に溶融の痕跡は無く、また、十分な量のCNT2が分散して含有されていることを確認した。
なお、本実施例においては、微粒子として二酸化チタン粒子を用いているが、本発明の効果に重要なのは、ナノ粒子の大きさや形状であり、この条件を満たすナノ粒子であれば、他の微粒子を用いることができることは言うまでもない。
本発明の他の実施例について図5〜図8を用いて説明する。前述した実施例2にて説明した二醸化チタンナノ粒子含有CNTペーストを用いて形成した印刷膜に電界を印加することにより電子放出を生じさせることができる。これを電子源として用いた電極構造の斜視図(一部断面図)を図5及び図5中のA−A´線の拡大断面図を図6に示す。また、図7は平板型画像表示装置全体の構造を示す斜視図、図8はその断面図を示す。
本実施例に示す平板型画像表示装置においては、井戸型の陰極−制御電極構造を備えた電子源を用いている。井戸型電子線源の陰極に前述した実施例2に示した二酸化チタンナノ粒子含有CNTペーストを用いた。本実施例では、電子線源パネルガラス基板101上に銀ペーストを用いて印刷により幅約250μmの陰極ライン102を形成した。この陰極ライン102上の電子放出を生じさせる必要がある領域に前述した実施例2で説明した二酸化チタンナノ粒子含有CNTペーストを印刷し、加熱硬化して直径約40μmとなる陰極103を形成した。
次に電子線源パネルガラス基板101上に陰極部が露出するような絶緑層開口部104を有する絶縁層105を誘電体ペーストを用いて厚さ約50μmとなるように印刷形成した。さらに、絶緑層105上に陰極ライン102とは交差する方向に制御電極ライン106を幅約1000μmとなるように形成した。この際、絶縁層105の開口部104に対応する領域に電極開口部107を有し、この電極開口部107を含む画素領域108で陰極ライン102と交差するような構造として電子線源パネル100を作製した。
一方、蛍光面パネル200としては、蛍光面パネルガラス基板201上に蛍光膜202及び陽極203としてアルミニウム層を形成したものを用いた。この蛍光面パネル200と電子源パネル100とを所定の間隔を保つために幅約80μm,高さ約2.5mmのリブ状スペーサ301を介在させて固定した。この際、両パネルの周辺部には枠ガラス302を設置し、両パネルに挟まれた内部空間が外部と隔絶された構造となるように図示しないフリットガラスを用いて固定して図7に示す構造の平板型画像表示装置を作製した。
フリットガラス固着の際には、約400℃での加熱を行なった。その後、装置内部を約1μPaまで排気管303を通して排気した後に封じ切った。動作の際には、蛍光面パネル200上の陽極202には約10kVの電圧を印加し、輝点を生じさせたいセルの電子線源の陰極103の表面には約4V/μmの電界が印加されるようにした。したがって、電子放出する際の高さ約50μmの制御電極ライン106の制御電極電圧は約200V,陰極103の電圧は0Vとした。陰極103の電極表面の電界−電流特性から、約2V/μmの電界では電子放出が認められなかったことから、非選択時の制御電極電圧と陰極電圧とは約100Vとした。
以上のようにして作製した二酸化チタンナノ粒子含有CNTペーストを用いた平板型画像表示装置を、二酸化チタンナノ粒子を含まないCNTペーストを用いた同構造の平板型画像表示装置と比較したところ、各画素領域内での発光点密度が高く、発光均一性が改善されていること及び同じ電極電圧で駆動しても高い輝度が得られることが確認された。
また、前述した実施例3に用いた二酸化チタンナノ粒子含有CNTペーストTiO2:CNT:Auの体積比が5:1:1となるように金ナノ粒子を加えた電子源用ペーストを作製した。この電子源用ペーストにより作製した陰極に電界を印加したところ、金ナノ粒子を添加していない電子源用ペーストを用いた陰極と比較して約3.3V/μmという低電界で同等の電子放出が生じることが確認された。この電子源用ペーストを用いて前述した実施例3と同じ構造の平板型画像表示装置を作製した。陰極の特性を考慮してリブ状スペーサの高さを約3mmとしたが、陰極形成に用いた電子源用ペースト及びスペーサ以外の素子構造等は図5〜図8に示したものと同じである。動作の際には、蛍光面パネル200上の陽極202には約10kVの電圧を加えて輝点を生じさせたいセルの電子線源の陰極103の電極表面には約3.3V/μmの電界が印加されるようにした。
したがって、電子放出する際の高さ約50μmの制御電極ライン106の制御電極電圧は約166V,陰極103の電圧は0Vとした。陰極表面の電界−電流特性から約1.7V/μmの電界では電子放出が認められなかったことから、非選択時の制御電極電圧と陰極電圧とは約82.5Vとした。以上のような平板型画像表示装置において、駆動電圧が約83Vと前述した実施例3で必要な約100Vと比較して低電圧であるにもかかわらず、同程度の表示画質を得ることができた。
なお、前述した各実施例においては、二酸化チタンナノ粒子含有CNTペーストまたは二酸化チタンナノ粒子含有CNTペーストTiO2:CNT:Auの体積比が5:1:1となるように金ナノ粒子を加えた電子源用ペーストを用いて形成した印刷膜を用いて平板型画像表示装置を作製した場合について説明したが、本発明にこれらに限定されるものではなく、実施例1で説明した金ナノ粒子含有CNTペーストの印刷膜を用いて平板型画像表示装置を作製した場合においても前述した各実施例を全く同様の効果が得られることは言うまでもない。
また、前述した各実施例においては、針状物質としてCNTを用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、CNTに代えてカーボンファイバを用いても良く、また、CNTとカーボンファイバとの混合体を用いても前述と全く同様の効果が得られる。
また、CNTのうち、単層のものをシングルウォールCNTと呼び、シングルウォールが同心円状に入れ子構造になった多層のものをマルチウォールCNTと呼ぶが、本実施例では、シングルウォールCNT,マルチウォールCNTの何れも用いることができる。また、この混合物を用いることも可能である。
また、ナノチューブが炭素原子から構成されるCNT以外にボロンと窒素元素とから構成されたナノチューブも知られているが、このナノチューブも用いることができる。さらに、炭素,ボロン及び窒素の3元素によりナノチューブを構成することが可能であるが、本実施例ではあらゆる元素から構成されたナノチューブを用いることが可能である。また、ナノチューブに代えてカーボンファイバを用いても良く、さらには、これらのナノチューブの混合体を用いても前述と同様の効果が得られる。
また、金属微粒子としては耐酸化性を考慮して金ナノ粒子を用いたが、非酸化性雰囲気を用いる等の配慮をすることにより他の金属微粒子を用いることもできる。この金属微粒子の材質としては、表面に酸化物を作り難いものまたは酸化物を作ったとしても、その酸化物が導電性を有するものが望ましく、例えばC,Ag,Pt,Pd,Ni,Fe,Cu,Co等の金属微粒子またはそれらの合金微粒子を用いることができる。また、グラファイトや球形グラファイトを用いることも可能である。
また、金属酸化物微粒子として二酸化チタンナノ粒子を用いたが、その金属酸化物が導電性を有するものが望ましく、例えばSn,Pb,Bi,In,Cd,Zn,Ag,及びAlからなる金属群から選択される少なくとも一種類の金属酸化物微粒子を用いることができる。
1・・・金ナノ微粒子、2・・・カーボンナノチューブ(CNT)、3・・・カーボンナノチューブバンドル、4・・・炭素成分、5・・・カーボンナノチューブ構造体、6・・・二酸化チタンナノ粒子、7・・・電子源パネルガラス基板、100・・・電子源パネル、101・・・電子源パネルガラス基板、102・・・陰極ライン、103・・・陰極、104・・・絶緑層開口部、105・・・絶縁層、106・・・制御電極ライン、107・・・電極開口部、200・・・蛍光面パネルガラス基板、201・・・蛍光体膜、202・・・陽極、301・・・スペーサ、302・・・枠ガラス、303・・・排気管。
Claims (9)
- 略100nm以下の線径を有する針状物質と、前記針状物質の線径の略10倍以下の粒径を有する金属微粒子とを少なくとも含むことを特徴とする電子源用ペースト。
- 略100nm以下の線径を有する針状物質と、前記針状物質の線径の略10倍以下の粒径を有する金属酸化物微粒子とを少なくとも含むことを特徴とする電子源用ペースト。
- 略100nm以下の線径を有する針状物質と、前記針状物質の線径の略10倍以下の粒径を有する金属酸化物微粒子と、前記金属酸化物微粒子よりも粒径の小さい金属微粒子とを少なくとも含むことを特徴とする電子源用ペースト。
- 前記針状物質がカーボンナノチューブまたはカーボンファイバであることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電子源用ペースト。
- 前記金属微粒子の形状が球形であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電子源用ペースト。
- 体積において前記金属微粒子の量が前記針状物質の量の略3倍以上であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電子源用ペースト。
- 第1の基板の主面上に電子を放出する陰極と、前記陰極とは電気的に絶縁され、前記陰極から放出される電子放出量を制御する制御電極とから構成されてマトリクス状に配列された複数の電子線源と、前記電子線源のそれぞれを構成する前記陰極及び前記制御電極をそれぞれ複数の組に分けて各組毎に電気的に接続する複数の陰極ラインおよび複数の制御電極ラインとを有し、前記陰極ライン及び前記制御電極ラインのうちの一部をそれぞれ選択することにより指定された前記電子線源から電子を放出させる第1のパネルと、
第2の基板の主面上に前記電子線源の配列に対応して当該電子線源から放出された電子を受けて発光する蛍光体を有する第2のパネルと、
を備え、
前記第1の基板と前記第2の基板との主面同士が対向するように直接または封止枠を介在させて間接的に封着して内部空間を形成し、前記内部空間が減圧状態となっている平板型画像表示装置において、
前記陰極に線径が略100nm以下の針状物質および前記針状物質の線径の略10倍以下の粒径を有する金属微粒子を少なくとも含む電子源用ペーストを塗布または印刷し、加熱硬化して形成した電子源を具備することを特徴とする平板型画像表示装置。 - 第1の基板の主面上に電子を放出する陰極と、前記陰極とは電気的に絶縁され、前記陰極から放出される電子放出量を制御する制御電極とから構成されてマトリクス状に配列された複数の電子線源と、前記電子線源のそれぞれを構成する前記陰極及び前記制御電極をそれぞれ複数の組に分けて各組毎に電気的に接続する複数の陰極ラインおよび複数の制御電極ラインとを有し、前記陰極ライン及び前記制御電極ラインのうちの一部をそれぞれ選択することにより指定された前記電子線源から電子を放出させる第1のパネルと、
第2の基板の主面上に前記電子線源の配列に対応して当該電子線源から放出された電子を受けて発光する蛍光体を有する第2のパネルと、
を備え、
前記第1の基板と前記第2の基板の主面同士が対向するように直接または封止枠を介在させて間接的に封着して内部空間を形成し、前記内部空間が減圧状態となっている平板型画像表示装置において、
前記陰極に線径が略100nm以下の針状物質及び前記針状物質の線径の略10倍以下の粒径を有する金属酸化物微粒子を少なくとも含む電子源用ペーストを塗布または印刷し、加熱硬化して形成した電子源を具備することを特徴とする平板型画像表示装置。 - 第1の基板の主面上に電子を放出する陰極と、前記陰極とは電気的に絶縁され、前記陰極から放出される電子放出量を制御する制御電極とから構成されてマトリクス状に配列された複数の電子線源と、前記電子線源のそれぞれを構成する前記陰極及び前記制御電極をそれぞれ複数の組に分けて各組毎に電気的に接続する複数の陰極ラインおよび複数の制御電極ラインとを有し、前記陰極ライン及び前記制御電極ラインのうちの一部をそれぞれ選択することにより指定された前記電子線源から電子を放出させる第1のパネルと、
第2の基板の主面上に前記電子線源の配列に対応して当該電子線源から放出された電子を受けて発光する蛍光体を有する第2のパネルと、
を備え、
前記第1の基板と前記第2の基板の主面同士が対向するように直接または封止枠を介在させて間接的に封着して内部空間を形成し、前記内部空間が減圧状態となっている平板型画像表示装置において、
前記陰極に線径が略100nm以下の針状物質,前記針状物質の線径の略10倍以下の粒径を有する金属酸化物微粒子及び前記金属酸化物微粒子よりも粒径が小さい金属微粒子を少なくとも含む電子源用ペーストを塗布または印刷し、加熱硬化して形成した電子源を具備することを特徴とする平板型画像表示装置。
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