JP2006228555A - Carbon nanotube paste, display light-emitting device using it, and manufacturing method of display light-emitting device - Google Patents

Carbon nanotube paste, display light-emitting device using it, and manufacturing method of display light-emitting device Download PDF

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正洋 藤川
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隆夫 沢田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide carbon nanotube paste capable of preventing the burning down of a carbon nanotube in a heat treatment process. <P>SOLUTION: The carbon nanotube paste 1000 contains a vehicle comprising glass particles 3 containing bismuth, the carbon nanotube 4, and resin. The carbon nanotube paste 1000 is applied onto a cathode, and then heat-treated. The glass particles 3 containing bismuth hardly reacts with the carbon nanotube 4. Therefore, when the carbon nanotube 4 is boded to the cathode with the glass particles 3, the carbon nanotube 4 does not burn down even at the temperature at which the glass particles are melted. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、カーボンナノチューブペースト、それを用いた表示発光素子、および表示発光素子の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a carbon nanotube paste, a display light emitting device using the same, and a method for manufacturing the display light emitting device.

近年、プラズマディスプレイおよび液晶ディスプレイ等の大画面薄型ディスプレイが開発されている。これらのディスプレイは、従来から使用されているブラウン管を用いたディスプレイに比較して、その市場占有率が大きくなっている。これらのディスプレイのうちフィールドエミッションディスプレイ(以後、「FED」という。)の開発が盛んになっている。FEDは、消費電力が低く、かつ、ブラウン管を用いたディスプレイと同様の良好な画質を提供することができる。   In recent years, large-screen thin displays such as plasma displays and liquid crystal displays have been developed. These displays have a larger market share than displays using a cathode ray tube that has been conventionally used. Among these displays, field emission displays (hereinafter referred to as “FEDs”) have been actively developed. The FED has low power consumption and can provide good image quality similar to that of a display using a cathode ray tube.

前述のFEDの動作時には、電界放出という作用によって電子が電子源から放出される。それにより、電子が蛍光体層に衝突する。その結果、蛍光体層が発光し、画像表示が行なわれる。   During the operation of the aforementioned FED, electrons are emitted from the electron source by the action of field emission. Thereby, electrons collide with the phosphor layer. As a result, the phosphor layer emits light and image display is performed.

また、最近、FEDの電子源として、カーボンナノチューブを用いたものが注目されている。カーボンナノチューブは、その直径が数nmであり、かつ、その長さが数μm〜数十μmであるため、アスペクト比が高い。また、カーボンナノチューブは、機械的な強度が大きく、かつ、電気伝導率も高い。したがって、カーボンナノチューブは、その先端に電界集中が生じ易いため、電子源として有望である。   Recently, an electron source using FCNTs has attracted attention as an electron source of FED. Since the carbon nanotube has a diameter of several nanometers and a length of several micrometers to several tens of micrometers, the aspect ratio is high. Carbon nanotubes have high mechanical strength and high electrical conductivity. Therefore, the carbon nanotube is promising as an electron source because electric field concentration tends to occur at the tip thereof.

前述のカーボンナノチューブは、CVD(Chemical Vapor Deposition)法またはアーク法を用いて製造される。このカーボンナノチューブを電子源として用いる方法としては、カーボンナノチューブと樹脂を含むビヒクル等とが混合されたカーボンナノチューブペーストを印刷法によってカソード電極上にパターニングする方法、および、カソード電極上に触媒金属を飛散させることによってカーボンナノチューブをカソード電極上に直接成長させる方法等がある。   The above-mentioned carbon nanotube is manufactured using a CVD (Chemical Vapor Deposition) method or an arc method. As a method of using the carbon nanotube as an electron source, a carbon nanotube paste in which a carbon nanotube and a vehicle containing a resin are mixed is patterned on the cathode electrode by a printing method, and a catalytic metal is scattered on the cathode electrode. There is a method in which carbon nanotubes are directly grown on the cathode electrode.

カーボンナノチューブの粒子が混ぜられたペーストを用いてカソード膜をパターニングする方法の一例が、特開2003−303539号公報に開示されている。この方法においては、カソード基板上のカソード電極にカーボンナノチューブを密着させるために、SiO2を主成分とする無機材料、たとえば、コロイダルシリカが用いられる。このコロイダルシリカ、樹脂を含むビヒクル、および、カーボンナノチューブ粒子を混合することによって、カーボンナノチューブペーストが形成される。そのカーボンナノチューブペーストがカソード電極上に印刷される。このカーボンナノチューブペーストが印刷されたカソード電極を備えたカソード基板が焼成された後、カーボンナノチューブが起毛するようにカソード基板の表面処理または研磨などが行なわれる。 An example of a method for patterning a cathode film using a paste mixed with carbon nanotube particles is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-303539. In this method, an inorganic material containing SiO 2 as a main component, for example, colloidal silica, is used to bring the carbon nanotubes into close contact with the cathode electrode on the cathode substrate. A carbon nanotube paste is formed by mixing the colloidal silica, a resin-containing vehicle, and carbon nanotube particles. The carbon nanotube paste is printed on the cathode electrode. After the cathode substrate having the cathode electrode printed with the carbon nanotube paste is baked, the cathode substrate is subjected to surface treatment or polishing so that the carbon nanotubes are raised.

また、特開2003−117564号公報には、カーボンナノチューブのペースト中に無機フィラーとしてガラス粒子を混入する手法が開示されている。
特開2003−303539号公報 特開2003−331713号公報 特開2003−117564号公報
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-117564 discloses a method of mixing glass particles as an inorganic filler in a carbon nanotube paste.
JP 2003-303539 A JP 2003-331713 A JP 2003-117564 A

上記の方法においては、カーボンナノチューブをガラス基板に密着させるために、カーボンナノペーストの中に低融点ガラスなどの無機フィラー、ITO、または、銀などの金属微粉が混入されている。   In the above method, an inorganic filler such as low-melting glass, ITO, or metal fine powder such as silver is mixed in the carbon nanopaste in order to bring the carbon nanotube into close contact with the glass substrate.

また、カーボンナノチューブは、その表面の状態によって導電性が大きく異なる。そのため、前述のビヒクルに含まれる樹脂がカーボンナノチューブの表面に付着した状態で残存していると、カーボンナノチューブの導電性が低下する。したがって、一般的に使用される酸化鉛を含む低融点ガラスまたは金属微粉が混入されたカーボンナノチューブペーストを用いる場合には、ペースト中の樹脂を燃焼させるために、カーボンナノチューブペーストが塗布されたカソード電極を備えたカソード基板が大気雰囲気で400℃以上の温度で熱処理される。しかしながら、この熱処理においては、カーボンナノチューブが消失する。   In addition, the conductivity of carbon nanotubes varies greatly depending on the surface state. For this reason, if the resin contained in the vehicle remains attached to the surface of the carbon nanotube, the conductivity of the carbon nanotube decreases. Therefore, when using carbon nanotube paste mixed with low melting glass or metal fine powder containing lead oxide that is generally used, cathode electrode coated with carbon nanotube paste is used to burn the resin in the paste. The cathode substrate provided with is heat-treated at a temperature of 400 ° C. or higher in an air atmosphere. However, carbon nanotubes disappear during this heat treatment.

一方、前述のカーボンナノチューブの焼失を防止するために、前述のカーボンナノチューブペーストが塗布されたカソード電極を備えたカソード基板が350℃程度の温度で熱処理されると、エチルセルロースなどの樹脂が燃焼せずカーボンナノチューブペースト中に残存する。そのため、そのカーボンナノチューブペーストを用いてFEDが形成される場合には、FEDの電子放出特性が低い。   On the other hand, when a cathode substrate having a cathode electrode coated with the carbon nanotube paste is heat-treated at a temperature of about 350 ° C. in order to prevent the carbon nanotubes from burning out, a resin such as ethyl cellulose does not burn. It remains in the carbon nanotube paste. Therefore, when an FED is formed using the carbon nanotube paste, the electron emission characteristics of the FED are low.

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱処理後に、カーボンナノチューブが消失することなく、かつ、樹脂が残存しないカーボンナノチューブペースト、それを用いた表示発光素子、および、表示発光素子の製造方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the object thereof is a carbon nanotube paste in which no carbon nanotubes disappear after heat treatment and no resin remains, a display light emitting device using the same, and It is to provide a method for manufacturing a display light emitting device.

本発明のカーボンナノチューブペーストは、複数のカーボンナノチューブと、ビスマスを含む複数のガラス粒子と、樹脂を有するビヒクルとを備えている。これによれば、カーボンナノペーストが熱処理されるときに、ビスマスを含むガラス粒子とカーボンナノチューブとは反応し難い。そのため、熱処理によってカーボンナノチューブとカソード電極とが接着されるときに、樹脂が焼失しても、カーボンナノチューブが焼失し難い。その結果、熱処理に起因してカーボンナノチューブペースト中のカーボンナノチューブの数が減少することが抑制される。   The carbon nanotube paste of the present invention includes a plurality of carbon nanotubes, a plurality of glass particles containing bismuth, and a vehicle having a resin. According to this, when the carbon nanopaste is heat-treated, the glass particles containing bismuth and the carbon nanotubes hardly react. Therefore, when the carbon nanotube and the cathode electrode are bonded by heat treatment, even if the resin is burned out, the carbon nanotube is difficult to burn out. As a result, a decrease in the number of carbon nanotubes in the carbon nanotube paste due to the heat treatment is suppressed.

本発明の表示発光素子は、カソード電極と、カソード電極上に融着し、露出した複数のガラス粒子と、複数のガラス粒子同士の間に存在する複数のカーボンナノチューブとを備えている。この構成によれば、複数のカーボンナノチューブのうち電子を放出し得るように起毛したカーボンナノチューブの数が増加する。その結果、表示発光素子のエミッション特性が向上する。   The display light emitting device of the present invention includes a cathode electrode, a plurality of glass particles fused and exposed on the cathode electrode, and a plurality of carbon nanotubes existing between the plurality of glass particles. According to this configuration, the number of carbon nanotubes raised so that electrons can be emitted among the plurality of carbon nanotubes is increased. As a result, the emission characteristics of the display light emitting element are improved.

また、複数のガラス粒子の平均粒径が、0.1μm〜0.6μmであることが望ましい。これによれば、複数のガラス粒子の平均粒径が0.1μm以上であるため、複数のカーボンナノチューブが起毛し易くなる。また、複数のガラス粒子の平均粒径が0.6μm以下であるため、複数のガラス粒子同士の間において起毛するカーボンナノチューブの数が増加する。その結果、表示発光素子のエミッション特性を向上させることができる。   Moreover, it is desirable that the average particle diameter of the plurality of glass particles is 0.1 μm to 0.6 μm. According to this, since the average particle diameter of the plurality of glass particles is 0.1 μm or more, the plurality of carbon nanotubes are easily raised. In addition, since the average particle diameter of the plurality of glass particles is 0.6 μm or less, the number of carbon nanotubes raised between the plurality of glass particles increases. As a result, the emission characteristics of the display light emitting element can be improved.

本発明の表示発光素子の製造方法は、前述のカーボンナノチューブペーストを使用し、カソード電極上にカソード膜を形成するステップと、カーボンナノチューブペーストを第1の温度で熱処理することにより、樹脂を焼失させるステップと、酸素がない雰囲気中で、カソード膜を第1の温度よりも高い第2の温度で熱処理することにより、ガラス粒子とカソード電極とを融着させるステップとを備えている。この製法によれば、酸素がない雰囲気中で熱処理が行なわれるため、熱処理において、ガラス粒子とカソード電極とが十分に融着され、かつ、カーボンナノチューブの焼失が防止される。   The method for manufacturing a display light emitting device of the present invention uses the carbon nanotube paste described above to form a cathode film on the cathode electrode, and heat-treats the carbon nanotube paste at a first temperature to burn out the resin. And a step of fusing the glass particles and the cathode electrode by heat-treating the cathode film at a second temperature higher than the first temperature in an oxygen-free atmosphere. According to this manufacturing method, since the heat treatment is performed in an oxygen-free atmosphere, the glass particles and the cathode electrode are sufficiently fused in the heat treatment, and the carbon nanotubes are prevented from being burned out.

また、第1の温度が420℃〜460℃であることが望ましい。この製法によれば、熱処理の雰囲気が420℃以上であるため、起毛するカーボンナノチューブの数が低減することが防止される。また、熱処理の雰囲気が460℃以下の温度であるため、カーボンナノチューブの焼失が防止される。   Moreover, it is desirable that the first temperature is 420 ° C. to 460 ° C. According to this manufacturing method, since the heat treatment atmosphere is 420 ° C. or higher, it is possible to prevent the number of raised carbon nanotubes from being reduced. In addition, since the atmosphere of the heat treatment is a temperature of 460 ° C. or lower, the carbon nanotubes are prevented from being burned out.

本発明によれば、カーボンナノチューブペーストが熱処理されても、カーボンナノチューブが消失することなく、かつ、樹脂が焼失される。その結果、表示発光素子のエミッション特性が良好になる。   According to the present invention, even when the carbon nanotube paste is heat-treated, the carbon nanotubes are not lost and the resin is burned out. As a result, the emission characteristics of the display light emitting element are improved.

実施の形態1.
本実施の形態のカーボンナノチューブペースト1000は、図1に示すように、カーボンナノチューブ4、ガラス粒子3、樹脂を含むビヒクル100、および有機溶剤からなる。カーボンナノチューブ4は、化学気相法、アーク法、またはレーザー法により生成される。カーボンナノチューブ4は、その層の数に応じて、シングルウォール、ダブルウォール、またはマルチウォールナノチューブなどと呼ばれる。
Embodiment 1 FIG.
As shown in FIG. 1, the carbon nanotube paste 1000 according to the present embodiment includes carbon nanotubes 4, glass particles 3, a vehicle 100 containing a resin, and an organic solvent. The carbon nanotubes 4 are generated by a chemical vapor method, an arc method, or a laser method. The carbon nanotubes 4 are called single wall, double wall, or multi-wall nanotubes depending on the number of layers.

また、前述のカーボンナノチューブ4の直径が小さいほど、電界集中が起こり易いため、電子放出が行なわれ易くなる。そのため、表示発光素子においては、カーボンナノチューブ4は、その直径が1nm〜10nmであり、その長さが1μm〜15μmであることが好ましい。ただし、直径が2nm未満のシングルウォールカーボンナノチューブにおいては、電子放出による劣化が大きく、かつ、寿命が短くなる傾向がある。   Further, as the diameter of the carbon nanotube 4 is smaller, electric field concentration is more likely to occur, so that electron emission is more easily performed. Therefore, in the display light emitting element, the carbon nanotube 4 preferably has a diameter of 1 nm to 10 nm and a length of 1 μm to 15 μm. However, single wall carbon nanotubes having a diameter of less than 2 nm tend to be greatly deteriorated by electron emission and have a short life.

一般に、カーボンナノチューブを電子デバイスとして機能させるためには、カーボンナノチューブを所定の領域に膜状に形成する必要がある。そのため、印刷法、スプレー法、またはスピンコート法などが用いられる。本実施の形態においては、印刷法によるカーボンナノチューブを含むカソード膜の形成方法が用いられる。   Generally, in order for a carbon nanotube to function as an electronic device, it is necessary to form the carbon nanotube in a film shape in a predetermined region. Therefore, a printing method, a spray method, a spin coating method, or the like is used. In the present embodiment, a method for forming a cathode film containing carbon nanotubes by a printing method is used.

印刷法によってカソード膜を形成するためには、カーボンナノチューブをペースト状態にする必要がある。そのため、まず、30μm程度のカーボンナノチューブの粒子が有機溶剤および分散剤に混合される。次に、直径0.5mm〜3.0mmのジルコニアビーズが使用されるビーズミルによって、カーボンナノチューブの粒子が粉砕される。たとえば、重さ10gのダブルウォールカーボンナノチューブの粒子、重さ200gのターピネオール、重さ5gの分散剤、および、直径3mmかつ重さ200gのビーズが混合された混合物が、ビーズミルによって、2時間粉砕される。粉砕された混合物中のカーボンナノチューブの粒子の直径は、レーザー回折および散乱式粒度分布の測定装置(堀場製作所)を用いた測定によれば、0.52μmである。   In order to form a cathode film by a printing method, it is necessary to put carbon nanotubes in a paste state. Therefore, first, carbon nanotube particles of about 30 μm are mixed in an organic solvent and a dispersant. Next, the carbon nanotube particles are pulverized by a bead mill using zirconia beads having a diameter of 0.5 mm to 3.0 mm. For example, a mixture of 10 g double wall carbon nanotube particles, 200 g terpineol, 5 g dispersant, and 3 g diameter and 200 g beads is pulverized by a bead mill for 2 hours. The The diameter of the carbon nanotube particles in the pulverized mixture is 0.52 μm according to measurement using a laser diffraction and scattering type particle size distribution measuring apparatus (Horiba Seisakusho).

その後、粉砕されたカーボンナノチューブを含む溶液から余分なターピネオールを取り除くために、遠心分離機によって、15000rpmの回転速度で2時間程度、前述の混合物の分離が行なわれる。その後、粉砕されたカーボンナノチューブを含む溶液が入れられた容器の上部の溶剤が捨てられる。その結果、カーボンナノチューブの粉砕物が得られる。次に、そのカーボンナノチューブの粉砕物、樹脂としてのエチルセルロースを含むビヒクル、および、ビスマスを含むガラス粒子が、それぞれ同一の割合で混合される。   Thereafter, in order to remove excess terpineol from the pulverized carbon nanotube-containing solution, the mixture is separated by a centrifuge at a rotational speed of 15000 rpm for about 2 hours. Thereafter, the solvent at the top of the container in which the solution containing the pulverized carbon nanotubes is placed is discarded. As a result, a pulverized carbon nanotube is obtained. Next, the pulverized product of the carbon nanotubes, a vehicle containing ethyl cellulose as a resin, and glass particles containing bismuth are mixed at the same ratio.

前述のカーボンナノチューブペーストに混合されるガラス粒子は、カーボンナノチューブと後述するカソード電極との間の密着力を向上させるためのものである。ただし、一般的に使用される低融点ガラスである酸化鉛を含むガラス粒子は、溶融するときにカーボンナノチューブと反応するため、ビヒクル中の樹脂を燃焼させる仮焼成工程(400℃:大気雰囲気)において、カーボンナノチューブが焼失してしまう。したがって、カーボンナノチューブを焼失させないためには、仮焼成工程においてカーボンナノチューブと反応しにくいガラス粒子を用いる必要がある。   The glass particles mixed in the carbon nanotube paste described above are for improving the adhesion between the carbon nanotubes and a cathode electrode described later. However, glass particles containing lead oxide, which is a commonly used low-melting glass, react with carbon nanotubes when melted, and therefore in a pre-baking step (400 ° C .: air atmosphere) in which the resin in the vehicle is burned The carbon nanotubes will burn out. Therefore, in order not to burn off the carbon nanotubes, it is necessary to use glass particles that do not easily react with the carbon nanotubes in the temporary firing step.

比較的溶融点が低いガラス粒子のうち、ビスマスを含むガラス粒子は、カーボンナノチューブと反応し難い。そのため、混合物に含まれる無機フィラーとして、ビスマスを含むガラス粒子が用いられれば、カーボンナノチューブの焼失が防止される。   Among glass particles having a relatively low melting point, glass particles containing bismuth hardly react with carbon nanotubes. Therefore, if glass particles containing bismuth are used as the inorganic filler contained in the mixture, the carbon nanotubes are prevented from being burned out.

一方、ビスマスを含むガラス粒子は鉛を含むガラス粒子より融点が高い。そのため、ガラス基板上のカソード電極とカーボンナノチューブとを接着させる場合に、互いの密着力を十分なものにするためには、より高い温度でカーボンナノチューブとカソード電極とを熱処理する必要がある。しかしながら、カーボンナノチューブは、高い温度で熱処理されると消失してしまう。   On the other hand, glass particles containing bismuth have a higher melting point than glass particles containing lead. For this reason, when the cathode electrode on the glass substrate and the carbon nanotube are bonded, in order to obtain sufficient mutual adhesion, it is necessary to heat treat the carbon nanotube and the cathode electrode at a higher temperature. However, carbon nanotubes disappear when heat-treated at a high temperature.

したがって、仮焼成工程の後に、酸素がない雰囲気、たとえば、窒素のみが存在する雰囲気の中にカーボンナノチューブとカソード電極が形成されたガラス基板との結合体が置かれることが望ましい。その理由は、酸素がない雰囲気中においてカソード電極とカーボンナノチューブとが十分に接着される程度の高い温度で熱処理が実行されても、カーボンナノチューブが焼失しないためである。   Therefore, it is desirable to place the combined body of the carbon nanotube and the glass substrate on which the cathode electrode is formed in an atmosphere without oxygen, for example, an atmosphere in which only nitrogen exists after the preliminary firing step. The reason is that the carbon nanotubes are not burned out even if the heat treatment is performed at a high temperature at which the cathode electrode and the carbon nanotubes are sufficiently bonded in an oxygen-free atmosphere.

本実施の形態においては、前述のカーボンナノチューブ4の粉砕物、樹脂としてのエチルセルロースを含むビヒクル100、および、ビスマスを含むガラス粒子3が混合された混合物が、自動乳鉢で2時間程度攪拌される。なお、ガラス粒子3は、酸化ビスマスを含んでおり、ガラス粒子3全体に対する酸化ビスマスの重量比は、40%〜80%である。その後、3本ローラミルで混合物が十分混練されることによって、図1に示すカーボンナノチューブペースト1000が形成される。   In the present embodiment, the mixture of the pulverized product of the carbon nanotubes 4 described above, the vehicle 100 containing ethyl cellulose as a resin, and the glass particles 3 containing bismuth is stirred for about 2 hours in an automatic mortar. The glass particles 3 contain bismuth oxide, and the weight ratio of bismuth oxide to the entire glass particles 3 is 40% to 80%. Thereafter, the mixture is sufficiently kneaded by a three-roll mill, whereby the carbon nanotube paste 1000 shown in FIG. 1 is formed.

次に、印刷装置を用いて前述のカーボンナノチューブペースト1000をカソード電極2上に印刷する。つまり、図2に示すように、下部基板1のカソード電極2上にカソード膜5を形成する。次に、この下部基板1が、焼成炉に投入され、焼成される。カソード膜5の焼成の目的は、カーボンナノチューブペースト1000内の樹脂を燃焼させてなくすことと、ビスマスガラスをカソード電極2に融着させ、カーボンナノチューブ4とカソード電極2との間の密着力を向上させることである。カーボンナノチューブペースト1000内の樹脂を燃焼させるためには、カーボンナノチューブペースト1000を400℃以上の温度の大気雰囲気内で一定時間保持することが必要であり、カーボンナノチューブペースト1000内のビスマスガラスをカソード電極2に融着させるためには、カーボンナノチューブペースト1000をガラスの軟化点である500℃以上の温度で熱処理する必要がある。よって、大気雰囲気中において、420℃以上の温度で、一時間、カソード電極2上に形成されたカソード膜5が焼成される。それにより、カーボンナノチューブペースト1000中の樹脂が焼失する。   Next, the above-mentioned carbon nanotube paste 1000 is printed on the cathode electrode 2 using a printing apparatus. That is, as shown in FIG. 2, the cathode film 5 is formed on the cathode electrode 2 of the lower substrate 1. Next, the lower substrate 1 is put into a firing furnace and fired. The purpose of firing the cathode film 5 is to eliminate the resin in the carbon nanotube paste 1000 by burning it, and to fuse the bismuth glass to the cathode electrode 2 to improve the adhesion between the carbon nanotube 4 and the cathode electrode 2. It is to let you. In order to burn the resin in the carbon nanotube paste 1000, it is necessary to hold the carbon nanotube paste 1000 in an air atmosphere at a temperature of 400 ° C. or higher for a certain period of time. The bismuth glass in the carbon nanotube paste 1000 is used as the cathode electrode. In order to fuse it to 2, it is necessary to heat-treat the carbon nanotube paste 1000 at a temperature of 500 ° C. or higher, which is the softening point of glass. Therefore, the cathode film 5 formed on the cathode electrode 2 is baked for one hour at a temperature of 420 ° C. or higher in the air atmosphere. Thereby, the resin in the carbon nanotube paste 1000 is burned out.

次に、大気雰囲気中で焼成されたカソード膜5を、窒素雰囲気中で、ビスマスを含むガラス粒子3の融点である500℃以上の温度で焼成する。その結果、カーボンナノチューブ4とカソード電極2との間の密着力が十分であり、樹脂が焼失しているため導電性が十分なカソード膜5を形成することができる。なお、カーボンナノチューブペースト1000内の樹脂を燃焼させるステップとビスマスガラスをカソード電極2に融着させるステップとを、一度に連続して行なってもよいが、それぞれを別個に行なってもよい。   Next, the cathode film 5 fired in the air atmosphere is fired in a nitrogen atmosphere at a temperature of 500 ° C. or higher, which is the melting point of the glass particles 3 containing bismuth. As a result, the adhesion between the carbon nanotube 4 and the cathode electrode 2 is sufficient, and the cathode film 5 having sufficient conductivity can be formed because the resin is burned out. The step of burning the resin in the carbon nanotube paste 1000 and the step of fusing the bismuth glass to the cathode electrode 2 may be performed continuously at a time, but may be performed separately.

次に、電子放出効率を高めるために、前述のカソード膜5の表面処理が行なわれる。つまり、カーボンナノチューブ4を起毛させる表面処理、たとえば、研磨処理、引き剥がし処理、またはレーザー処理などが行なわれる。ここで、重要なことは、カソード膜5の表面状態である。   Next, in order to increase the electron emission efficiency, the above-described surface treatment of the cathode film 5 is performed. That is, a surface treatment for raising the carbon nanotubes 4, for example, a polishing treatment, a peeling treatment, or a laser treatment is performed. Here, what is important is the surface state of the cathode film 5.

従来の酸化鉛を含むガラス粒子を用いたカソード膜においては、図3に示すように、下部基板101のカソード電極102の上に形成されたガラス粒子103の表面近傍に存在するカーボンナノチューブ104がカソード電極102を完全に覆っている。つまり、ガラス粒子103は露出していない。したがって、図3に示す構造にカーボンナノチューブ104を起毛させるための表面処理が施されても、起毛するカーボンナノチューブ104の数が少なく、また、起毛するカーボンナノチューブ104の分布のバラツキが大きい。そのため、図1に示す構造の電子源が用いられた表示発光素子のエミッション特性は良好ではない。   In the conventional cathode film using glass particles containing lead oxide, as shown in FIG. 3, carbon nanotubes 104 existing near the surface of glass particles 103 formed on the cathode electrode 102 of the lower substrate 101 are cathodes. The electrode 102 is completely covered. That is, the glass particles 103 are not exposed. Therefore, even if the surface treatment for raising the carbon nanotubes 104 is performed on the structure shown in FIG. 3, the number of the raised carbon nanotubes 104 is small, and the distribution of the raised carbon nanotubes 104 is large. Therefore, the emission characteristics of the display light emitting element using the electron source having the structure shown in FIG. 1 are not good.

一方、本実施の形態においては、図2に示すように、カーボンナノチューブ4がカソード電極2の上に形成されたガラス粒子3同士の間において露出する構造が形成される。この構造によれば、カーボンナノチューブ4を起毛させるための表面処理が施されたときにガラス粒子3同士の間に位置するカーボンナノチューブ4は起毛し易いとともに、起毛するカーボンナノチューブ4の分布のバラツキが小さくなる。   On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, a structure in which the carbon nanotubes 4 are exposed between the glass particles 3 formed on the cathode electrode 2 is formed. According to this structure, when the surface treatment for raising the carbon nanotubes 4 is performed, the carbon nanotubes 4 positioned between the glass particles 3 are easily raised, and the distribution of the raised carbon nanotubes 4 varies. Get smaller.

図2に示す構造を形成するために、カソード電極2がガラス基板1上に印刷された後の樹脂を除去する仮焼成工程の焼成温度および焼成時間が変更される。   In order to form the structure shown in FIG. 2, the firing temperature and firing time of the temporary firing step for removing the resin after the cathode electrode 2 is printed on the glass substrate 1 are changed.

たとえば、4.2μmの厚さに形成されたカソード膜5、すなわち、カーボンナノチューブ4およびガラス粒子3を含む層を400℃の温度で2時間焼成すると、図4に示すように、厚さ2.6μmのカーボンナノチューブ4がガラス粒子3の表面を完全に覆い、カーボンナノチューブ4の下側にガラス粒子3が存在する構造が形成される。   For example, when the cathode film 5 formed to a thickness of 4.2 μm, that is, the layer containing the carbon nanotubes 4 and the glass particles 3 is fired at a temperature of 400 ° C. for 2 hours, as shown in FIG. The 6 μm carbon nanotubes 4 completely cover the surface of the glass particles 3, and a structure in which the glass particles 3 exist below the carbon nanotubes 4 is formed.

一方、440℃の焼成温度でカソード膜が2時間焼成されたときには、図5に示すように、カーボンナノチューブ4がガラス粒子3の表面を完全に覆うことはなく、厚さ2.0μmのカーボンナノチューブ4同士の間においてガラス粒子3が露出したカソード膜5が形成される。   On the other hand, when the cathode film is fired for 2 hours at a firing temperature of 440 ° C., the carbon nanotubes 4 do not completely cover the surface of the glass particles 3 as shown in FIG. A cathode film 5 in which the glass particles 3 are exposed between the four is formed.

図6には、カソード電極2上にカーボンナノチューブペースト1000が印刷された後のカソード膜5の焼成温度と引き剥がし処理後の電子放出が開始される電圧との関係が示されている。図6においては、焼成温度は、電子放出特性に影響しない程度であって樹脂が焼失する程度の温度である400℃から480℃まで20℃ずつ変更されている。   FIG. 6 shows the relationship between the firing temperature of the cathode film 5 after the carbon nanotube paste 1000 is printed on the cathode electrode 2 and the voltage at which electron emission is started after the peeling process. In FIG. 6, the baking temperature is changed by 20 ° C. from 400 ° C. to 480 ° C., which is a temperature that does not affect the electron emission characteristics and burns out the resin.

焼成温度が400℃の場合には、カーボンナノチューブ4が起毛する割合が低いため、カーボンナノチューブ4の先端から電子が放出され始める電圧も高くなっているが、焼成温度が440℃の場合には、前述のように、カーボンナノチューブ4が起毛する割合が高くなるため、カーボンナノチューブ4の先端から電子放出が開始される電圧が低くなっている。また、焼成温度が480℃以上の場合には、カーボンナノチューブ4は、大気中で燃えて消失する。それにより、起毛しているカーボンナノチューブ4の数が少なくなる。その結果、電子放出が開始される電圧が高くなる。   When the firing temperature is 400 ° C., the rate at which the carbon nanotubes 4 are raised is low, so the voltage at which electrons start to be emitted from the tip of the carbon nanotube 4 is also high, but when the firing temperature is 440 ° C., As described above, since the rate at which the carbon nanotubes 4 are raised increases, the voltage at which electron emission starts from the tip of the carbon nanotubes 4 is low. Further, when the firing temperature is 480 ° C. or higher, the carbon nanotubes 4 burn in the atmosphere and disappear. Thereby, the number of raised carbon nanotubes 4 is reduced. As a result, the voltage at which electron emission is started increases.

さらに、図7から分かるように、カーボンナノチューブ4の粉砕物の粒径に対するガラス粒子3の粒径に応じて、カソード膜5の表面の状態が変化し、それに伴って、電子源のエミッション特性も変化する。   Further, as can be seen from FIG. 7, the surface state of the cathode film 5 changes according to the particle diameter of the glass particles 3 with respect to the particle diameter of the pulverized product of the carbon nanotubes 4. Change.

前述の実験においては、カーボンナノチューブ4の粒子の平均粒径が0.52μmであり、カーボンナノチューブ4とガラス粒子3との重量配合比が1対1である。また、図7に示す電子放出特性の測定は、下部基板1とITO基板からなるアノード電極とが対向するように、下部基板1とアノード電極との間に60μmのスペーサが挟さまれた状態で、2mm角のカソード膜5が印刷された下部基板1を、大気雰囲気440℃で焼成し、その後、窒素雰囲気540℃で焼成することによって、行なわれた。   In the above-described experiment, the average particle diameter of the carbon nanotube 4 particles is 0.52 μm, and the weight blending ratio of the carbon nanotubes 4 and the glass particles 3 is 1: 1. Further, the measurement of the electron emission characteristics shown in FIG. 7 is performed in a state in which a spacer of 60 μm is sandwiched between the lower substrate 1 and the anode electrode so that the lower substrate 1 and the anode electrode made of the ITO substrate face each other. The lower substrate 1 on which the 2 mm square cathode film 5 was printed was fired at 440 ° C. in an air atmosphere and then fired at 540 ° C. in a nitrogen atmosphere.

前述の実験においては、ガラス粒子3同士の間のカーボンナノチューブ4が起毛しているため、電子を良好に放出する。つまり、ガラス粒子3の平均粒径を変化させることにより、電子放出特性が変わる。図7は、ガラス粒子3の平均粒径とカーボンナノチューブ4が電子放出を開始するときの電圧との関係を示すグラフである。   In the above-described experiment, since the carbon nanotubes 4 between the glass particles 3 are raised, electrons are emitted well. That is, changing the average particle size of the glass particles 3 changes the electron emission characteristics. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the average particle diameter of the glass particles 3 and the voltage when the carbon nanotubes 4 start to emit electrons.

図7に示すように、ガラス粒子3の平均粒径のが小さいほど起毛するカーボンナノチューブ4が増加するため、電子源50のエミッション特性が良好になる。ただし、ガラス粒子3の平均粒径を小さくし過ぎると、ガラス粒子3がカーボンナノチューブ4が起毛している状態を維持することができ難くなるため、電子源50のエミッション特性は悪化する。したがって、平均的なガラス粒子3の粒径が0.1μm〜0.6μmの範囲であることが最も望ましい。カーボンナノチューブペーストに混合されるガラス粒子3の平均粒径が0.1μm〜0.6μmの範囲内であればエミッション特性は安定しているため、ガラス粒子3の平均粒径のバラツキおよび粒度分布が大きいことに起因して電子源50の性能が大きくばらつくことない。そのため、ガラス粒子3の粉砕粒径を細かく分類して揃える必要がない。   As shown in FIG. 7, the smaller the average particle diameter of the glass particles 3 is, the more carbon nanotubes 4 are raised, so that the emission characteristics of the electron source 50 are improved. However, if the average particle diameter of the glass particles 3 is too small, it becomes difficult to maintain the glass particles 3 in a state where the carbon nanotubes 4 are raised, so that the emission characteristics of the electron source 50 are deteriorated. Therefore, it is most desirable that the average glass particle 3 has a particle size in the range of 0.1 μm to 0.6 μm. If the average particle size of the glass particles 3 mixed with the carbon nanotube paste is in the range of 0.1 μm to 0.6 μm, the emission characteristics are stable, so the variation in the average particle size of the glass particles 3 and the particle size distribution are Due to the large size, the performance of the electron source 50 does not vary greatly. Therefore, it is not necessary to classify and arrange the pulverized particle size of the glass particles 3 finely.

本実施の形態のカーボンナノチューブペースト1000は、表示発光素子、光源、X線装置などの電子源に用いられれば、優れたエミッションを発揮することによって、各素子等の性能を向上させることができる。   If the carbon nanotube paste 1000 of the present embodiment is used for an electron source such as a display light emitting element, a light source, and an X-ray apparatus, the performance of each element can be improved by exhibiting excellent emission.

実施の形態2.
次に、図8および図9を用いて、実施の形態1のカーボンナノチューブペースト1000を用いた表示発光素子の構造および製造方法について説明する。
Embodiment 2. FIG.
Next, the structure and manufacturing method of the display light emitting element using the carbon nanotube paste 1000 of Embodiment 1 will be described with reference to FIGS.

本実施の形態の表示発光素子は、図8および図9に示すように、上部基板10と下部基板1とを備えている。また、下部基板1、カソード電極2、ならびに、カーボンナノチューブ4およびガラス粒子3を含むカソード膜5が電子源50となる。上部基板10の材料としては、パネルの形成に適したソーダガラスまたはホワイトガラスなどが用いられる。下部基板1の材料にも、上部基板10の材料と同じ材料が用いられる。   As shown in FIGS. 8 and 9, the display light emitting device of the present embodiment includes an upper substrate 10 and a lower substrate 1. The lower substrate 1, the cathode electrode 2, and the cathode film 5 including the carbon nanotubes 4 and the glass particles 3 serve as the electron source 50. As a material of the upper substrate 10, soda glass or white glass suitable for forming a panel is used. The same material as that of the upper substrate 10 is used for the material of the lower substrate 1.

本実施の形態の表示発光素子の製造方法においては、まず、下部基板1上に、カソード電極2となる導電膜が形成される。その導電膜は、ITO、銀、または、アルミニウムなどの材料を用いて、印刷法、真空蒸着法、または、スパッタ法などによって形成される。また、カソード電極2上には、実施の形態1で説明されたカーボンナノチューブ4、樹脂を含むビヒクル100、ガラス粒子3、および有機溶剤からなるカーボンナノチューブペースト1000が、印刷法、スピンコート法、または、インクジェット法などを用いて、塗布される。その後、塗布されたカーボンナノチューブペースト1000に熱処理が加えられて、カソード膜5が形成される。   In the method for manufacturing a display light emitting device of the present embodiment, first, a conductive film to be the cathode electrode 2 is formed on the lower substrate 1. The conductive film is formed by a printing method, a vacuum evaporation method, a sputtering method, or the like using a material such as ITO, silver, or aluminum. Further, on the cathode electrode 2, the carbon nanotube 4 described in the first embodiment, the vehicle 100 containing a resin, the glass particles 3, and the carbon nanotube paste 1000 made of an organic solvent are formed by a printing method, a spin coating method, or It is applied using an inkjet method or the like. Thereafter, a heat treatment is applied to the applied carbon nanotube paste 1000 to form the cathode film 5.

カソード膜5の厚さは、1μm〜8μmの範囲内であればよいが、4μm〜6μmの範囲内であることが好ましい。カソード膜5の厚さが1μm未満の場合には、後述する開口部14の形成のためのエッチング工程において、カソード膜5は、ダメージを受けることによって、その膜厚が小さくなる。一方、カソード膜5の厚さが8μmを超えると、次の工程において、均一な膜厚の絶縁層6を形成することが困難になる。   The thickness of the cathode film 5 may be in the range of 1 μm to 8 μm, but is preferably in the range of 4 μm to 6 μm. When the thickness of the cathode film 5 is less than 1 μm, the thickness of the cathode film 5 is reduced due to damage in an etching process for forming the opening 14 described later. On the other hand, when the thickness of the cathode film 5 exceeds 8 μm, it becomes difficult to form the insulating layer 6 having a uniform thickness in the next step.

次に、カソード膜5上に、ガラスペースト等を用いて、印刷またはスピンコート等により、絶縁層6が形成される。次に、銀またはアルミニウムなどを用いて、真空蒸着法または印刷法により、絶縁層6上にゲート電極7が形成される。なお、ゲート電極7は外部の配線と接続されている。   Next, the insulating layer 6 is formed on the cathode film 5 by printing or spin coating using a glass paste or the like. Next, the gate electrode 7 is formed on the insulating layer 6 by vacuum deposition or printing using silver or aluminum. Note that the gate electrode 7 is connected to an external wiring.

その後、ゲート電極7の上にレジスト膜(たとえば、クラリアント社製AZP4330)がスピンコート法によって塗布される。次に、フォトリソグラフィにおけるマスク露光によって、レジスト膜に所定のパターンの開口が形成される。その後、レジスト膜をマスクとして、ドライエッチング法またはウェットエッチング法により、ゲート電極7および絶縁層6に、5μm〜10μmの微小な開口部14が形成される。それにより、開口部14の下方の空間においては、ガラス粒子3同士の間に位置するカーボンナノチューブ4が露出する。このようにして、電子源50が形成される。電子源50は、大気中において440℃の温度で焼成された後、さらに窒素雰囲気中において500℃で焼成される。それにより、絶縁層6とカソード膜5中のガラス粒子3が溶融する。その後、カソード膜5内のガラス粒子3はカーボンナノチューブ4とともにカソード電極2に融着する。絶縁層6は、下部基板1またはカソード電極2に融着する。   Thereafter, a resist film (for example, AZP4330 manufactured by Clariant) is applied on the gate electrode 7 by a spin coating method. Next, openings of a predetermined pattern are formed in the resist film by mask exposure in photolithography. Thereafter, minute openings 14 of 5 μm to 10 μm are formed in the gate electrode 7 and the insulating layer 6 by dry etching or wet etching using the resist film as a mask. Thereby, in the space below the opening 14, the carbon nanotubes 4 positioned between the glass particles 3 are exposed. In this way, the electron source 50 is formed. The electron source 50 is baked at a temperature of 440 ° C. in the air, and further baked at 500 ° C. in a nitrogen atmosphere. Thereby, the glass particles 3 in the insulating layer 6 and the cathode film 5 are melted. Thereafter, the glass particles 3 in the cathode film 5 are fused to the cathode electrode 2 together with the carbon nanotubes 4. The insulating layer 6 is fused to the lower substrate 1 or the cathode electrode 2.

次に、カーボンナノチューブ4を起毛させるために、カソード膜5の表面処理を行なう。表面処理方法としては、研磨、引き剥がし、またはレーザー照射などの処理方法が用いられる。ただし、ゲート電極7同士の間の間隔、すなわち開口部14の幅が小さい場合には、レンズによって焦点が合わせられたレーザー光をカソード膜5に照射するか、または、液状の粘着材料もしくは粘着層の厚いテープ状の材料をカソード膜5に密着させた後カソード膜5の引き剥がしを行なうことによって、カーボンナノチューブ4を起毛させることが望ましい。   Next, in order to raise the carbon nanotubes 4, the surface treatment of the cathode film 5 is performed. As the surface treatment method, a treatment method such as polishing, peeling, or laser irradiation is used. However, when the distance between the gate electrodes 7, that is, the width of the opening 14 is small, the cathode film 5 is irradiated with laser light focused by a lens, or a liquid adhesive material or adhesive layer It is desirable to raise the carbon nanotubes 4 by bringing the thick tape-shaped material into close contact with the cathode film 5 and then peeling off the cathode film 5.

その後、ゲート電極7上に支柱8および収束電極9が形成され、表示発光素子の電子源が完成する。   Thereafter, the support 8 and the focusing electrode 9 are formed on the gate electrode 7 to complete the electron source of the display light emitting element.

一方、前述の製法によって得られた電子源に対向する発光素子、すなわち、上部基板上10のカソード電極2に対向する位置に、赤色、青色、および緑色の蛍光体を含む蛍光体層11が、印刷法またはスピンコート法などにより形成される。その後、蛍光体層11の全面を覆うようにアノード電極12となるアルミ膜層が形成される。   On the other hand, a phosphor layer 11 containing red, blue, and green phosphors at a position facing the cathode electrode 2 on the upper substrate 10 on the light emitting element facing the electron source obtained by the above-described manufacturing method, It is formed by a printing method or a spin coating method. Thereafter, an aluminum film layer to be the anode electrode 12 is formed so as to cover the entire surface of the phosphor layer 11.

本実施の形態の発光素子の蛍光体層11は、その構造が既存のブラウン管に用いられる蛍光体層11の構造と同様の構造であるため、高輝度な光を発することができる。また、本実施の形態の蛍光体層11は、上部基板10上に、ITOまたはSnOなどの透明電極の上に蛍光体が印刷法などにより塗布された構造であってもよい。   Since the phosphor layer 11 of the light emitting element of the present embodiment has a structure similar to that of the phosphor layer 11 used in an existing cathode ray tube, it can emit high-luminance light. Moreover, the phosphor layer 11 of the present embodiment may have a structure in which a phosphor is applied on a transparent electrode such as ITO or SnO on the upper substrate 10 by a printing method or the like.

低融点ガラスが塗布されたスペーサガラスを介して、赤色、青色、および緑色の蛍光体が塗布された蛍光体層11と、カソード膜5および収束電極9との画素の位置が合うように調整され、上部基板10を含む発光素子60と下部基板1を含む電子源50とが、組み立てられる。組み立てられた構造が表示発光素子70となる。次に、表示発光素子70は、450℃で焼成される。その後、表示発光素子70の内部空間の空気が排気され、内部空間が真空になることにより、表示発光素子70が完成する。   Through the spacer glass coated with the low melting point glass, the phosphor layer 11 coated with the red, blue, and green phosphors is adjusted so that the pixel positions of the cathode film 5 and the focusing electrode 9 are aligned. The light emitting device 60 including the upper substrate 10 and the electron source 50 including the lower substrate 1 are assembled. The assembled structure becomes the display light emitting element 70. Next, the display light emitting element 70 is baked at 450 ° C. Thereafter, the air in the internal space of the display light emitting element 70 is exhausted and the internal space is evacuated, whereby the display light emitting element 70 is completed.

次に、表示発光素子のアノード電極12に5kV〜10kVの電圧が印加される。また、電子源のカソード電極2とゲート電極7との間に10V〜100V程度の電圧が印加される。それにより、カソード膜5を構成するカーボンナノチューブ4の先端に電界集中が起こる。この電界の強さが1.0V/μm程度になれば、カーボンナノチューブ4の先端から電子が放出される。放出された電子は、アノード電極12(アルミ電極)に印加された高電圧によってアノード電極12に引き寄せられ、蛍光体層11に衝突する。その結果、蛍光体層11が発光する。このとき、表示発光素子は、従来のFEDを用いた表示発光素子に比較して高い輝度で発光する。   Next, a voltage of 5 kV to 10 kV is applied to the anode electrode 12 of the display light emitting element. A voltage of about 10 V to 100 V is applied between the cathode electrode 2 and the gate electrode 7 of the electron source. Thereby, electric field concentration occurs at the tip of the carbon nanotube 4 constituting the cathode film 5. When the strength of the electric field is about 1.0 V / μm, electrons are emitted from the tip of the carbon nanotube 4. The emitted electrons are attracted to the anode electrode 12 by the high voltage applied to the anode electrode 12 (aluminum electrode) and collide with the phosphor layer 11. As a result, the phosphor layer 11 emits light. At this time, the display light emitting element emits light with higher brightness than the display light emitting element using the conventional FED.

本実施の形態の表示発光素子によれば、駆動電圧が低く、消費電力が低く、輝度が高く、かつ、高精細な画像が得られるなどの効果が得られる。したがって、本実施の形態の表示発行素子は、たとえば、家庭用大画面テレビジョンのディスプレイまたはインフォメーションディスプレイなどに利用され得る。   According to the display light emitting element of the present embodiment, effects such as low driving voltage, low power consumption, high luminance, and high-definition images can be obtained. Therefore, the display issuing element of the present embodiment can be used, for example, for a display or information display of a home-use large screen television.

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれていることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

実施の形態のカーボンナノチューブペーストを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the carbon nanotube paste of embodiment. 実施の形態の電子源の構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the electron source of embodiment. 酸化鉛を含むガラス粒子を用いて形成された電子源の構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the electron source formed using the glass particle containing lead oxide. 実施の形態の電子源が400℃で焼成されたときのカーボンナノチューブおよびガラスの状態を示すSEM(Scanning Electron Microscope)写真である。It is a SEM (Scanning Electron Microscope) photograph which shows the state of a carbon nanotube and glass when the electron source of embodiment is baked at 400 degreeC. 実施の形態の電子源が440℃で焼成されたときのカーボンナノチューブおよびガラス粒子の状態を示すSEM写真である。It is a SEM photograph which shows the state of a carbon nanotube and glass particle when the electron source of embodiment is baked at 440 degreeC. カソード膜の焼成温度と電子源の電子放出開始電圧との間の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the baking temperature of a cathode film | membrane, and the electron emission start voltage of an electron source. ガラス粒径と電子源の電子放出開始電界との間の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a glass particle size and the electron emission start electric field of an electron source. 図9のVIII−VIII線を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the VIII-VIII line of FIG. 表示発光素子の一部切り欠き上面図である。It is a partially cutaway top view of a display light emitting element.

符号の説明Explanation of symbols

1 下部基板、2 カソード電極、3 ガラス粒子、4 カーボンナノチューブ、5 カソード膜、6 絶縁層、7 ゲート電極、8 支柱、9 収束電極、10 上部基板、11 蛍光体層、12 アノード電極。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lower substrate, 2 Cathode electrode, 3 Glass particle, 4 Carbon nanotube, 5 Cathode film, 6 Insulating layer, 7 Gate electrode, 8 support | pillar, 9 Focusing electrode, 10 Upper substrate, 11 Phosphor layer, 12 Anode electrode.

Claims (5)

複数のカーボンナノチューブと、
ビスマスを含む複数のガラス粒子と、
樹脂を有するビヒクルとを備えた、カーボンナノチューブペースト。
A plurality of carbon nanotubes,
A plurality of glass particles containing bismuth;
A carbon nanotube paste comprising a vehicle having a resin.
カソード電極と、
前記カソード電極上に融着し、露出した複数のガラス粒子と、
前記複数のガラス粒子同士の間に存在する複数のカーボンナノチューブとを備えた、表示発光素子。
A cathode electrode;
A plurality of glass particles fused and exposed on the cathode electrode;
A display light emitting element comprising a plurality of carbon nanotubes present between the plurality of glass particles.
前記複数のガラス粒子の平均粒径が、0.1μm〜0.6μmである、請求項2に記載の表示発光素子。   The display light emitting element of Claim 2 whose average particle diameter of these glass particles is 0.1 micrometer-0.6 micrometer. 請求項1に記載のカーボンナノチューブペーストを使用し、カソード電極上にカソード膜を形成するステップと、
前記カーボンナノチューブペーストを第1の温度で熱処理することにより、前記樹脂を焼失させるステップと、
酸素がない雰囲気中で、前記カソード膜を前記第1の温度よりも高い第2の温度で熱処理することにより、前記ガラス粒子と前記カソード電極とを融着させるステップとを備えた、表示発光素子の製造方法。
Using the carbon nanotube paste according to claim 1 to form a cathode film on the cathode electrode;
Burning the resin by heat treating the carbon nanotube paste at a first temperature;
And a step of fusing the glass particles and the cathode electrode by heat-treating the cathode film at a second temperature higher than the first temperature in an oxygen-free atmosphere. Manufacturing method.
前記第1の温度が420℃〜460℃である、請求項4に記載の表示発光素子の製造方法。   The manufacturing method of the display light emitting element of Claim 4 whose said 1st temperature is 420 to 460 degreeC.
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