專利名稱：顯影型碳納米管涂料及其制作陰極電子發(fā)射源涂層的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種場(chǎng)發(fā)射顯示器(Field Emission Display；FED)陰極面板電子發(fā)射源層的制作技術(shù)，特別涉及一種以碳納米管為電子發(fā)射源層的圖案化制作技術(shù)，即，顯影型碳納米管涂料及其制作陰極電子發(fā)射源涂層的方法。
背景技術(shù)：
由于碳納米管(Carbon nanotubes)自1991年被Iijima提出后(Nature 354，56(1991))具備極高的電子特性，并且已被多種電子組件內(nèi)所使用，而碳納米管可以有很高的長(zhǎng)寬比(aspect ratio)大于500以上，和高的剛性其楊氏系數(shù)多在1000GPn以上，而碳納米管的尖端或缺陷處均為原子級(jí)規(guī)模的露出，以上這些特性因此被認(rèn)為一種理想的場(chǎng)電子發(fā)射源(electron field emitter)材料，例如一種場(chǎng)發(fā)射顯示器的陰極板上的電子發(fā)射源的利用。由于納米碳管具備以上所示的物理特性，因此也可被設(shè)計(jì)為多種制程如，網(wǎng)印或薄膜制程等以圖案化于電子組件使用。
本發(fā)明所謂的場(chǎng)發(fā)射顯示器是一種利用電場(chǎng)使陰極電子發(fā)射源(Cathodeelectron emitter)產(chǎn)生電子，藉由該電子激發(fā)陽(yáng)極板的熒光粉體，使熒光粉體產(chǎn)生光子發(fā)光，其特色是輕、薄、有效顯示區(qū)域尺寸的大小可依制備過(guò)程及產(chǎn)品需求制作，此外也沒有如平面液晶顯示器的視角問(wèn)題。
一種簡(jiǎn)易的公知場(chǎng)發(fā)射顯示器1a其結(jié)構(gòu)至少包含陽(yáng)極3a與陰極4a，單元結(jié)構(gòu)5a有單元陽(yáng)極51a及單元陰極52a，其間設(shè)置有阻隔壁(rib)53a，提供為陽(yáng)極與陰極間真空區(qū)域的間隔，及作為陽(yáng)極與陰極之間的支撐，參閱圖1所示，一陽(yáng)極3a至少包含一陽(yáng)極玻璃基板31a，一陽(yáng)極導(dǎo)電層32a，一熒光粉體涂層(phosphors layer)33a；而一陰極4a至少包含一陰極玻璃基板41a，一陰極導(dǎo)電層42a，一電子發(fā)射源層43a；其中陽(yáng)極3a與陰極4a的間隔是由阻隔壁53a配置，其功能為保持陰極板與陽(yáng)極板之間的真空區(qū)域的維系，并通過(guò)提供的一外加電場(chǎng)，使陰極板上的電子發(fā)射源層產(chǎn)生電子并射向陽(yáng)極板上的熒光粉體激發(fā)而使熒光粉體發(fā)光。該二極結(jié)構(gòu)的場(chǎng)發(fā)射顯示器，陰極與陽(yáng)極的間隙可介于50μm至200μm之間，所需要的驅(qū)動(dòng)電場(chǎng)強(qiáng)度多無(wú)須超過(guò)10V/μm，或驅(qū)動(dòng)電壓(Turn on Voltage)大于150V以上，即可使陰極產(chǎn)生電子，至于熒光粉的發(fā)光效率則依選用的該熒光粉材料特性而定。
至于目前對(duì)于碳納米管有多種制備方法，其中至少有弧光放電法(arc-discharge)，激光熔脫法(laser ablation)，化學(xué)蒸鍍沉積法(chemicalvapor deposition，CVD)(以上方法可參閱Iijima，Nature，Vol.354，p.56(1991)；T.W.Ebbesen and P.M.Ajayan，Nature，Vol.358，p.220(1992)；and B.I.Yakobson and R.E.Smalley，American Scientist，Vol.85，p.324(1997))，這些方法中其中一種以CVD的方式是可以藉由觸媒(Catalyst)蒸鍍沉積成長(zhǎng)碳納米管被圖案化(pattern)于硅晶圓(silicon wafer)上(可參閱Fan et al.，Science，Vol.283，p.512(1999)，and Xu et al.，Appl.Phys.Lett.，Vol 74，p.2549(1999))，然而依本方式的制作仍有部分困難存在一、是在大于至少700℃以上的蒸鍍制程環(huán)境制作，目前僅適用于硅晶圓材料，尚無(wú)法實(shí)施于玻璃基板上；二、所成長(zhǎng)的碳納米管的一端尚有觸媒材料存在，仍需經(jīng)過(guò)改質(zhì)或處理或清除，使碳納米管有最高的電流密度產(chǎn)生，方可成為場(chǎng)發(fā)射顯示器商品化產(chǎn)品的利用；三、所成長(zhǎng)的碳納米管結(jié)構(gòu)松散，對(duì)于硅晶圓的附著力也較差；四、該實(shí)施制備繁復(fù)且設(shè)備及材料成本較高。而另一種制備方式是以大生產(chǎn)收集碳納米管后，再調(diào)配為溶液或涂料后再圖案化實(shí)施沉積于基板上，由于本方法是以調(diào)制方式制作為漿料，本方法可有利于對(duì)于以玻璃材質(zhì)為基板的實(shí)施，大大降低材料成本與制程條件限制。
然而，以碳納米管制作為漿料的方式實(shí)施于場(chǎng)發(fā)射顯示器1a以制作為陰極的電子發(fā)射源層43a，也仍得考慮是否也有類似前述的化學(xué)蒸鍍直接圖案化碳納米管其碳納米管的結(jié)構(gòu)松散及附著力不足等缺憾，對(duì)此業(yè)界已提供一些方法予以改善，一種方式是可對(duì)漿料添加選用適用的固著劑如玻璃粉等改善方法，可參考中國(guó)臺(tái)灣發(fā)明專利公告第527624號(hào)所示，即是以一種網(wǎng)印技術(shù)將碳納米管漿料圖案化于陰極電極為電子發(fā)射源層，其中對(duì)于碳納米管漿料則以添加一種玻璃粉為固著劑以增加與陰極導(dǎo)電層的附著，另外一種方法可參閱美國(guó)專利公告第6277318號(hào)，是利用真空燒結(jié)方式軟化陰極導(dǎo)電層42a，使沉積于陰極導(dǎo)電層上的碳納米管包容于導(dǎo)電層間而達(dá)到提升固著碳納米管的效果，不過(guò)以上這些方式仍有缺憾存在仍待克服，其中之一是這些制程僅適用于低解析的圖案制作，首先以網(wǎng)印印制碳納米管的方法，仍受限網(wǎng)印的網(wǎng)布上絲徑及開口率限制，因此最小圖案面積仍至少需要80μm以上，所以無(wú)法再提供更高解析圖案的要求，此外對(duì)于以真空燒結(jié)模式則仍受限于陰極導(dǎo)電層的四周仍有會(huì)有碳納米管的附著致使電子發(fā)射源涂層，無(wú)法準(zhǔn)直，且這些非規(guī)則露出的碳納米管易造成相鄰的導(dǎo)電層電極導(dǎo)通，此問(wèn)題仍待克服。
公知技術(shù)制作的場(chǎng)發(fā)射顯示器的陰極電子發(fā)射源層的制作，以化學(xué)蒸鍍碳納米管的方法，碳納米管對(duì)陰極導(dǎo)電層附著力不足，且仍無(wú)法制作于玻璃基板上，另外，以網(wǎng)印印制碳納米管電子發(fā)射源層的制作，印制圖案仍無(wú)法制作高解析的面板，且以上的各該制作后的電子發(fā)射源層表面需藉表面處理，以提升碳納米管的電子產(chǎn)生效率以提升電子密度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，是提供一種顯影型的碳納米管涂料及制作陰極電子發(fā)射源涂層的方法，可用一種簡(jiǎn)易的網(wǎng)印制作涂覆涂料，再配合曝光顯影制程圖案化所需的電子發(fā)射源層。
本發(fā)明又一目的，是提供用于網(wǎng)印的顯影型的碳納米管涂料，藉由制作的曝光顯影電過(guò)程可以使納米碳管露出的機(jī)會(huì)提高，避免碳納米管被包覆于涂層內(nèi)，可增加電子的釋出。
本發(fā)明另一目的，是提供用于網(wǎng)印的顯影型的碳納米管涂料，可配合陰極電極特性添加適用的固著劑，以增添碳納米管于電極上的附著力。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種顯影型碳納米管涂料，用于電子裝置的陰極構(gòu)造，其中包括有溶劑；水溶性樹脂，溶于該溶劑中；光反應(yīng)起始劑，具負(fù)型光阻特性且溶于該溶劑中；碳納米管，懸浮于該溶劑中；及固著劑，亦為必要，可幫助碳納米管在固著程序后附著于該陰極構(gòu)造之上。
本發(fā)明還提供了一種制作陰極電子發(fā)射源涂層的方法，是使用顯影型碳納米管涂料，包含有下列步驟(1)先以印刷方式先將顯影型碳納米管涂料以印刷方式印制涂覆于陰極基板上；(2)其次經(jīng)過(guò)一低溫預(yù)烤使涂覆層固化成膜；(3)接著以激發(fā)汞燈產(chǎn)生紫外光并配合圖案化所需的光罩進(jìn)行曝光，以使欲圖案化區(qū)域進(jìn)行光反應(yīng)進(jìn)行化學(xué)鏈接；(4)隨后進(jìn)行顯影，由于是選用水溶性樹脂，可以利用水為顯影劑進(jìn)行顯影；及(5)經(jīng)過(guò)一干燥程序。
本發(fā)明提供的可以印刷涂覆的顯影型碳納米管涂料，以印刷并搭配曝光顯影制程制作電子發(fā)射源層；其顯影型碳納米管涂料是以水溶性樹脂添加光反應(yīng)起始劑制作為負(fù)型光阻劑，再添加以碳納米管及導(dǎo)電粉體，和添加必要的分散劑使前述添加的粉體均勻分散，另，依制作后的涂層燒結(jié)需求，可著以固著劑以增加碳納米管與陰極電極的附著力。以上的調(diào)制為一種可以配合印刷制程的高黏度涂料，其實(shí)施方法，是以印刷方式先將顯影型碳納米管涂料以印刷方式印制涂覆于陰極玻璃基板上，經(jīng)過(guò)一低溫焙烤使涂覆層干燥成膜，接著以汞燈紫外光進(jìn)行曝光，以使欲圖案化區(qū)域進(jìn)行光反應(yīng)進(jìn)行化學(xué)鏈接，隨后進(jìn)行顯影，藉顯影過(guò)程除了可使不欲圖案化的區(qū)域溶解剝離外，由于圖案化的涂層表層于顯影過(guò)程亦有小部分光阻劑被顯影劑溶除，此將有助于涂層內(nèi)的碳納米管露出于涂層表面，顯像后的涂層可經(jīng)過(guò)一干燥程序后進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，以使碳納米管固著于陰極玻璃基板的陰極電極上。
本發(fā)明的可曝光顯影制作的碳納米管涂料，是通過(guò)一網(wǎng)印制程將涂料涂覆于陰極玻璃基板上，再通過(guò)曝光顯影制程圖案化所需要的陰極碳納米管的電子發(fā)射源層態(tài)樣，因此以本方法制作可提供以下的優(yōu)點(diǎn)一、涂料調(diào)制簡(jiǎn)易；二、涂料配方可控制適用的制程需求；三、制作準(zhǔn)直性高且高解析的圖案；四、大大降低制程設(shè)備需求及材料成本。
為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明與附圖，然而所述附圖僅提供參考與說(shuō)明用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制，另外，其它目的與優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于熟悉此技術(shù)者而言，在參考附圖及后文發(fā)明詳述后，亦將變得明了。


圖1是場(chǎng)發(fā)射顯示組件結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下1a-場(chǎng)發(fā)射顯示器；3a-陽(yáng)極；31a-陽(yáng)極玻璃基板；32a-陽(yáng)極導(dǎo)電層；33a-熒光粉體層；4a-陰極；41a-陰極玻璃基板；42a-陰極導(dǎo)電層；43a-電子發(fā)射源層；
5a-單元結(jié)構(gòu)；51a-單元陽(yáng)極；52a-單元陰極；53a-阻隔壁。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明是提供一種可以印刷涂覆的顯影型碳納米管涂料，以印刷并配合曝光顯影制程制作電子發(fā)射源層；其顯影型碳納米管涂料是以水溶性樹脂如聚乙烯醇的水溶液，配合添加光反應(yīng)起始劑如重鉻酸鹽類以制作為一種負(fù)型光阻劑，接著添加以碳納米管，一般而言，添加的碳納米管由于具有大的長(zhǎng)寬比特征，因此需對(duì)碳納米管的長(zhǎng)度加以限制，以避免產(chǎn)生編織效應(yīng)而阻塞網(wǎng)板的網(wǎng)布影響覆墨下料；另外，需添加導(dǎo)電粉體如銀粉，氧化銦錫(ITO)等以輔助降低電子發(fā)射源層的導(dǎo)電阻抗；又，添加必要的分散劑使溶液中前述的粉體均勻分散，此外可依制作后的涂層燒結(jié)需求，可著以固著劑如玻璃粉等配合玻璃基板的應(yīng)用，以增加碳納米管與陰極導(dǎo)電層的附著力。以上的調(diào)制為一種可以配合印刷制程的高黏度涂料黏度至少50000cps以上，以利于印刷實(shí)施，其實(shí)施方法，是先將顯影型碳納米管涂料以印刷方式印制涂覆于陰極玻璃基板上，經(jīng)過(guò)一低溫預(yù)烤使涂覆層固化成膜，接著以激發(fā)汞燈產(chǎn)生紫外光并合配合圖案化所需的光罩進(jìn)行曝光，以使欲圖案化區(qū)域進(jìn)行光反應(yīng)進(jìn)行化學(xué)鏈接，隨后進(jìn)行顯影，由于是選用水溶性樹脂，可以利用水為顯影劑進(jìn)行顯影，成本低且可降低環(huán)保限制要求的顧慮，此外，以顯影過(guò)程除了可使不欲圖案化的區(qū)域溶解剝離外，由于圖案化的涂層表層在顯影過(guò)程亦有小部分光阻劑被顯影劑溶除，此將有助于涂層內(nèi)的碳納米管露出于涂層表面；顯像后的涂層可經(jīng)過(guò)一干燥程序后進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，以使碳納米管固著于陰極玻璃基板的陰極電極上。
本發(fā)明的顯影型碳納米管涂料的各組分的含量范圍分別為水，重量百分比為58-65％；聚乙烯醇，重量百分比為8-16％，可選10％；重鉻酸鈉，重量百分比為3-8％，可選5％；平均粒徑為1μm的碳納米管，重量百分比為4-8％，可選5％；粒徑為0.5μm的銀粉，重量百分比為12-20％，可選15％；消泡劑，臺(tái)灣沛可公司出品PLURONIC L-92，重量百分比為0.1-0.6％；分散劑或介面活性劑，日本Inonelci公司出品TWL-120，1％以下，日產(chǎn)化工公司出品，OROTAN 731DP，1％以下。
據(jù)此本發(fā)明是調(diào)制一種可印刷涂覆的顯影型碳納米管涂料，以印刷并配合曝光顯影制程制作電子發(fā)射源層；所謂的顯影型碳納米管涂料的調(diào)制是以12％至16％重量百分比的聚乙烯醇為基礎(chǔ)溶劑，添加5％至8％重量百分比的重鉻酸鹽為光反應(yīng)起始劑制作為光阻劑；隨后添加選用的碳納米管，其納米碳管的管長(zhǎng)，或是平均粒徑是配合印刷技術(shù)調(diào)制決定，碳納米管的平均粒徑是選用約為1/10至3/10的于印刷涂層的相對(duì)厚度適用的；另、為提升電子發(fā)射源層的導(dǎo)電性，需添加12％至20％重量百分比的銀粉、氧化銦錫、銦鹽類等導(dǎo)電粉體，粉體平均粒徑選用1.0至0.1μm者；此外可配合隨后的燒結(jié)制程于本涂料中添加必要的玻璃粉以增加碳納米管的附著力；又，為增加前述粉體在涂料中的均勻分散，可添加必要的分散劑或接口活性劑，調(diào)制后的顯影型涂料最后黏度控制在5萬(wàn)至20萬(wàn)cps間即可適用于以印刷制程的涂覆。
依本發(fā)明所調(diào)制的顯影型碳納米管涂料其實(shí)施方式，是以印刷方式涂覆于陰極玻璃基板上，印刷的網(wǎng)板可預(yù)設(shè)圖案化一涂覆區(qū)域以有效利用涂料，藉此一印刷涂覆過(guò)程可印制一均勻平坦的涂層；印制后的涂層以簡(jiǎn)單焙烤使涂層成膜并維持一溫度予以配合曝光；曝光方式是選用以水銀激發(fā)的紫外燈管，照度至少5000lux以上，并設(shè)計(jì)一陰刻光罩，使被曝光區(qū)域可以被顯影后保留，經(jīng)過(guò)一時(shí)間的曝光即進(jìn)行顯影，顯影劑是使用具一定溫度的水，施以一加壓壓力以噴涂方式顯影，顯影后保留下的電子發(fā)射源涂層圖案與光罩的設(shè)計(jì)圖案誤差可控制在5μm以下，另、藉顯影方式的進(jìn)行亦可將涂層表層少部分被水溶除，此效果有助于碳納米管的露出提升電流密度的產(chǎn)生；顯影后陰極板可以簡(jiǎn)單焙烤移除殘留于陰極玻璃基板上的顯影劑；顯影后的陰極板可進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，使電子發(fā)射源層固著于陰極電極上。
為閘述本發(fā)明的噴涂方式制作電子發(fā)射源層，本發(fā)明以下述的應(yīng)用表述具體實(shí)施例制作本發(fā)明的顯影型碳納米管涂料制備是以重量百分比10％的聚乙烯醇為基礎(chǔ)涂料，添加重量百分比5％的重鉻酸納，及平均粒徑1μm的碳納米管重量百分比5％，及粉體粒徑0.5μm的銀粉占重量百分比15％，再添加必要的分散劑或接口活性劑以輔助前述的粉體粒子的分散，此外，配合制程后的燒結(jié)制程本涂料可決定是否添加必要的固著劑如玻璃粉，如果是以一種真空燒結(jié)，可藉由陰極上的電極直接固著碳納米管，則本發(fā)明的涂料則可不添加固著劑，但若是依一般的高溫?zé)Y(jié)則添加粉體粒徑0.5μm的玻璃粉以為固著劑固著碳納米管于陰極電極。以本發(fā)明的涂料，以印刷制程涂覆于陰極玻璃基上以形成平均厚度約10μm的涂層，并以60℃焙烤約10分鐘后，即進(jìn)行曝光，以照度為5000lux的紫外光曝光1分鐘后，進(jìn)行顯影，顯影方式是以45℃的水溫，1kg/cm2的水壓以去離子水進(jìn)行顯影，顯影后陰極面板上的電子發(fā)射源圖案，解析可達(dá)10μm，間隙10μm間無(wú)圖案的區(qū)域可以有0.1％以下的涂料殘留，間隙50μm間無(wú)圖案的區(qū)域可以有0.001％以下的涂料殘留，顯影的圖案準(zhǔn)直性誤差保持在2.0μm以下，已可滿足商品應(yīng)用的需求，此外顯影后的平均涂層厚度約已縮減為7.5μm，顯示有部分涂層表層已被溶除，此有助于碳納米管的露出，接著，顯影后的陰極玻璃基板先以100℃焙烤約10分鐘以去除殘余的顯影劑，接著再進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，本發(fā)明的顯影型涂料態(tài)樣是以添加有玻璃粉的顯影型碳納米管涂料以一般高溫?zé)Y(jié)，不以真空燒結(jié)實(shí)施，于高溫?zé)Y(jié)后，本態(tài)樣實(shí)施后的陰極電子發(fā)射源樣品，未進(jìn)行表面處理，則直接檢測(cè)其電子產(chǎn)生效率，起始電場(chǎng)可以小于2.0V/μm(電流密度至少10μA/cm2)，當(dāng)電場(chǎng)達(dá)2.5V/μm，其電流密度至少達(dá)至少10mA/cm2以上，此與公知技術(shù)相比較，公知的同材料碳納米管以厚膜印刷制程不以曝光顯影制程所印制的圖案，須在制作的電子發(fā)射源層進(jìn)行表面處理以活化碳納米管的電子產(chǎn)生效率，通常為起始電場(chǎng)可以約2.5V/μm(電流密度至少10μA/cm2)，當(dāng)電場(chǎng)達(dá)3.5V/μm，其電流密度最高僅可達(dá)5mA/cm2，本發(fā)明實(shí)施的在場(chǎng)發(fā)射顯示器使用的電子發(fā)射源層的態(tài)樣電器表現(xiàn)電流密度更佳。以上為本發(fā)明的以噴涂方式制作電子發(fā)射源層的詳細(xì)作業(yè)揭露。
在此須闡明本發(fā)明顯影型碳納米管涂料物質(zhì)組成，本發(fā)明其材料組成包含溶劑；且水溶性樹脂溶于該溶劑中；又具有光反應(yīng)起始劑，具負(fù)型光阻特性且溶于該溶劑中；且具有碳納米管，懸浮于該溶劑中；此外固著劑亦為必要，可幫助碳納米管在固著程序后附著于該陰極構(gòu)造之上。
本發(fā)明的顯影型碳納米管涂料尚且可進(jìn)一步包含下列細(xì)部特性；可進(jìn)一步具有導(dǎo)電粉體，具降低涂層表面層的導(dǎo)電阻抗特性，亦可進(jìn)一步具有分散劑可分布于該溶劑之中，具有使粉體或微粒均勻分散于溶劑中的特性，其中該導(dǎo)電粉體可為銀粉、銦鹽類或氧化銦錫的粉體，又該固著劑為玻璃粉或硝化棉，該溶劑為水，而該水溶性樹脂可為聚乙烯醇，該光反應(yīng)起始劑可為重鉻酸鹽類，所調(diào)制的該顯影型碳納米管涂料黏度若控制在50000至80000cps之間則較恰當(dāng)，對(duì)于其中該固著程序而言，其可為加熱燒結(jié)以形成陰極電子發(fā)射源涂層。
本發(fā)明的制作陰極電子發(fā)射源涂層的方法，是使用顯影型碳納米管涂料，包含有下列步驟(1)首先以印刷方式先將顯影型碳納米管涂料以印刷方式印制涂覆于陰極基板上；(2)其次經(jīng)過(guò)一低溫預(yù)烤使涂覆層固化成膜；(3)接著以激發(fā)光燈產(chǎn)生紫外光并配合圖案化所需的光罩進(jìn)行曝光，以使欲圖案化區(qū)域進(jìn)行光反應(yīng)進(jìn)行化學(xué)鏈接；(4)隨后進(jìn)行顯影，由于是選用水溶性樹脂，可以利用水為顯影劑進(jìn)行顯影；及(5)經(jīng)過(guò)一干燥程序。
本發(fā)明制作陰極電子發(fā)射源涂層的方法可具各種的細(xì)部變化，如下描述，本發(fā)明進(jìn)一步可包含一步驟，使得步驟(5)的涂覆膜進(jìn)行一特定固著程序以形成陰極電子發(fā)射源涂層，且其中該固著程序可為燒結(jié)，又其中該紫外光曝光步驟是以照度可為4000-6000lux的紫外光曝光0.5-3分鐘；又該低溫預(yù)烤涂覆層步驟是可以40-80℃焙烤約5-20分鐘；且該顯影步驟是可以溫度30-60℃及水壓0.5-3Kg/cm2的去離子水進(jìn)行顯影，其中該干燥程序可為以90-110℃焙烤約5-20分鐘。
本發(fā)明是對(duì)于場(chǎng)發(fā)射顯示器的陰極電子發(fā)射源層提供了一種網(wǎng)印涂布配合曝光顯影制程制作技術(shù)，據(jù)此一、可提供一簡(jiǎn)易網(wǎng)印涂布實(shí)施于陰極玻璃基板；二、配合陰極導(dǎo)電層材料特性及制程特性，調(diào)制涂料，可增加碳納米管與陰極導(dǎo)電層的附著力；三、以曝光顯影制程可制作高解析精密圖案，并可增加碳納米管的露出，可提高電子的產(chǎn)生效率；四、以本制程方式制程簡(jiǎn)化，涂料成本低，可適用于玻璃基板的制作。
通過(guò)以上的詳細(xì)揭示驗(yàn)證，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下；1.依本發(fā)明制作的顯影型碳納米管涂料可以印刷方式實(shí)施制程簡(jiǎn)易，且涂覆的涂層厚度均勻，并配合曝光顯影的制程制作高解析的陰極電子發(fā)射源層。
2.依本發(fā)明所制作的以曝光顯影方式制作的電子發(fā)射源層，可使碳納米管的露出增加，提升陰極電子發(fā)射源的電子發(fā)生效率。
3.依本發(fā)明制作的電子發(fā)射源層，涂料制備簡(jiǎn)易，顯影技術(shù)容易且又環(huán)保，已可實(shí)施于商業(yè)應(yīng)用。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳可行實(shí)施例，非因此即拘限本發(fā)明的專利范圍，故凡應(yīng)用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變化，均同理皆包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)，以保障發(fā)明者的權(quán)益。
權(quán)利要求
1.一種顯影型碳納米管涂料，用于電子裝置的陰極構(gòu)造，其中包括有溶劑；水溶性樹脂，溶于該溶劑中；光反應(yīng)起始劑，具負(fù)型光阻特性且溶于該溶劑中；碳納米管，懸浮于該溶劑中；及固著劑，可幫助碳納米管在固著程序后附著于該陰極構(gòu)造之上。
2.如權(quán)利要求1所述的顯影型碳納米管涂料，其中進(jìn)一步具有導(dǎo)電粉體，具降低涂層表面層的導(dǎo)電阻抗特性。
3.如權(quán)利要求1所述的顯影型碳納米管涂料，其中進(jìn)一步具有分散劑，可分布于該溶劑之中，具有使粉體或微粒均勻分散于溶劑中的特性。
4.如權(quán)利要求1所述的顯影型碳納米管涂料，其中該固著劑為玻璃粉或硝化棉，該溶劑為水，該水溶性樹脂為聚乙烯醇，該光反應(yīng)起始劑為重鉻酸鹽類，所調(diào)制的該顯影型碳納米管涂料黏度控制在50000至80000cps之間。
5.如權(quán)利要求2所述的顯影型碳納米管涂料，其中該導(dǎo)電粉體為銀粉、銦鹽類或氧化銦錫的粉體。
6.如權(quán)利要求1所述的顯影型碳納米管涂料，其中該固著程序?yàn)榧訜釤Y(jié)，以形成陰極電子發(fā)射源涂層。
7.一種制作陰極電子發(fā)射源涂層的方法，是使用如權(quán)利要求1所述的顯影型碳納米管涂料，其中包括有下列步驟(1)以印刷方式先將顯影型碳納米管涂料以印刷方式印制涂覆于陰極基板上；(2)經(jīng)過(guò)一低溫預(yù)烤使涂覆層固化成膜；(3)接著以激發(fā)光燈產(chǎn)生紫外光并配合圖案化所需的光罩進(jìn)行曝光，以使欲圖案化區(qū)域進(jìn)行光反應(yīng)進(jìn)行化學(xué)鏈接；(4)隨后進(jìn)行顯影，由于是選用水溶性樹脂，可以利用水為顯影劑進(jìn)行顯影；及(5)經(jīng)過(guò)一干燥程序。
8.如權(quán)利要求7所述的制作陰極電子發(fā)射源涂層的方法，其中進(jìn)一步包含一步驟，使得步驟(5)的涂覆膜進(jìn)行一特定固著程序以形成陰極電子發(fā)射源涂層。
9.如權(quán)利要求8所述的制作陰極電子發(fā)射源涂層的方法，其中該固著程序?yàn)闊Y(jié)。
10.如權(quán)利要求7所述的制作陰極電子發(fā)射源涂層的方法，其中該紫外光曝光步驟是以照度為4000-6000lux的紫外光曝光0.5-3分鐘；其中該低溫預(yù)烤涂覆層的步驟是以40-80℃焙烤約5-20分鐘；其中該顯影步驟是以溫度30-60℃及水壓0.5-3Kg/cm2的去離子水進(jìn)行顯影。
11.如權(quán)利要求7所述的制作陰極電子發(fā)射源涂層方法，其中該步驟(5)的干燥程序?yàn)橐?0-110℃焙烤約5-20分鐘。
全文摘要
一種顯影型碳納米管涂料及其制作陰極電子發(fā)射源涂層的方法，該涂料是用于電子裝置的陰極構(gòu)造，其包括有溶劑；水溶性樹脂，溶于該溶劑中；光反應(yīng)起始劑，具負(fù)型光阻特性且溶于該溶劑中；碳納米管，懸浮于該溶劑中；及固著劑，可幫助碳納米管在固著程序后附著于該陰極構(gòu)造之上。該方法是使用上述涂料，包括下列步驟(1)以印刷方式先將顯影型碳納米管涂料以印刷方式印制涂覆于陰極基板上；(2)經(jīng)過(guò)一低溫預(yù)烤使涂覆層固化成膜；(3)接著以激發(fā)光燈產(chǎn)生紫外光并配合圖案化所需的光罩進(jìn)行曝光，以使欲圖案化區(qū)域進(jìn)行光反應(yīng)進(jìn)行化學(xué)鏈接；(4)隨后進(jìn)行顯影，由于是選用水溶性樹脂，可以利用水為顯影劑進(jìn)行顯影；及(5)經(jīng)過(guò)一干燥程序。
文檔編號(hào)C01B31/00GK1641820SQ20041000140
公開日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2004年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月7日
發(fā)明者蕭世堅(jiān), 李協(xié)恒, 鄭奎文 申請(qǐng)人:東元奈米應(yīng)材股份有限公司