[发明专利]一种印刷碳纳米管的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子显示器件，特别涉及一种印刷碳纳米管的制作方法。

背景技术

作为场发射源，碳纳米管有其独特的优点，例如直径小、长径比大，电子能带结构特殊、波失被限定于轴向，量子效应明显，发射阈值低、发射电流密度大、稳定性高等。现在，国内外都在积极研究纳米碳管场发射显示器件，有很多单位已经制作出了样品。阴极的发射层碳纳米管的制作有很多种工艺，有CVD生长，印刷，电泳等，在众多工艺中，丝网印刷法工艺简单，对设备要求低，省材省时，被多数人采用，但是印刷后的纳米管在经过高温陪烧后很容易脱落，和底电极接触不牢，影响发射点密度和寿命等。

发明内容

本发明是针对现在印刷碳纳米管存在牢固性的问题，提出了一种印刷碳纳米管的制作方法，既可以解决印刷纳米管的牢固度问题，也不影响导电性能和电子传输性能。

本发明的技术方案为：一种印刷碳纳米管的制作方法，首先在平板玻璃基板上印刷导电电极层，进行干燥处理，然后在平板玻璃基板上印刷发射层碳纳米管浆料，进行干燥处理，再将基板放入烧结炉进行高温烧结处理，最后对发射层碳纳米管进行等离子轰击后处理。

所述干燥处理采用鼓风烘箱，其温度在100℃～150℃，时间10分钟～50分钟。

所述高温陪烧采用空气烧结炉，其温度曲线为350℃～400℃保持20分钟，450℃～580℃保持5～40分钟。

本发明的有益效果在于：本发明印刷碳纳米管的制作方法，可以提高碳纳米管发射电极的牢固度，同时提高碳纳米管电极的发射密度和寿命，而且节省了工序步骤、时间和成本，对于用印刷的方法制作碳纳米管电极是简单有效的方法。

附图说明

图1为丝网印刷后的碳纳米管二极管型发射阴极示意图；

图2为丝网印刷后的碳纳米管三极管型发射阴极实例1示意图；

图3为丝网印刷后的碳纳米管三极管型发射阴极实例1剖视图；

图4丝网印刷后的碳纳米管三极管型发射阴极实例2示意图；

图5为丝网印刷后的碳纳米管三极管型发射阴极实例2剖视图。

具体实施方式

通常印刷碳纳米管电极的制作步骤是：在玻璃基板上制作导电电极，然后在导电电极上印刷配置好的碳纳米管浆料，并高温陪烧去除有机物，形成碳纳米管发射极。本发明采用丝网印刷工艺，首先在玻璃基板上印刷一层银浆，一般情况下印刷完银浆后要经过100℃~150℃的干燥处理和500℃~600℃的高温陪烧，银电极才能成形，采用先将印刷好的银电极进行干燥处理，但不进行高温陪烧，通过在银电极上再印刷一层碳纳米管浆料，将碳纳米管和银电极一起进行高温陪烧。

如图1所示二极管型发射阴极：首先在平板玻璃基板1上印刷底电极层2（Ag电极），120℃烘干20~30分钟，然后在其上印刷发射层碳纳米管3（CNT）浆料，120℃烘干20~30分钟，将基板放入烧结炉进行高温烧结处理，530℃~550℃烧结30分钟左右，再对发射层碳纳米管进行等离子轰击后处理，提高发射性能。

如图2、3所示三极管型发射阴极实例1：首先在平板玻璃基板1上印刷底电极层2（Ag电极），120℃烘干20~30分钟，然后经过高温烧结，530℃~550℃烧结30分钟左右，再印刷绝缘层4，高温烧结，550℃~570℃烧结30分钟，二次印刷绝缘层，二次烧结，在绝缘层上印刷列银电极5，120℃烘干20~30分钟，再在其上印刷发射层碳纳米管阴极，120℃烘干20~30分钟，一起烧结，烧结温度530~550℃，时间30分钟左右，再对发射层碳纳米管3进行等离子轰击后处理，提高发射性能。

如图4、5所示三极管型发射阴极实例2：首先在平板玻璃基板1上印刷列电极层2（Ag电极），120℃烘干20~30分钟，然后经过高温烧结，530℃~550℃烧结30分钟左右，再印刷行绝缘层4，高温烧结，550℃~570℃烧结30分钟，二次印刷绝缘层，二次烧结，在行绝缘层上印刷银电极5，120℃烘干20~30分钟，再在其上印刷发射层碳纳米管阴极，120℃烘干20~30分钟，一起烧结，烧结温度530~550℃，时间30分钟左右，再对发射层碳纳米管3进行等离子轰击后处理，提高发射性能。

印刷银电极和碳纳米管发射极后的干燥处理采用鼓风烘箱，其温度在100℃～150℃，时间10分钟～50分钟；印刷银电极和碳纳米管发射极后的高温陪烧采用空气烧结炉，其温度曲线为350℃～400℃保持20分钟，450℃～580℃保持5～40分钟。