一种提高印刷碳纳米管薄膜场发射稳定性的阴极制备方法

摘要

本发明公开了一种提高印刷碳纳米管薄膜场发射稳定性的阴极制备方法，其特征在于，该方法对银浆印刷层和碳纳米管印刷层进行共烧结处理来增加印刷碳纳米管薄膜和导电衬底之间的接触面积，进而改善印刷碳纳米管薄膜和导电衬底之间的欧姆接触和热传导性能，并使采用共烧结阴极制造的场发射显示器在高亮度下的发光稳定性及寿命较普通阴极器件显著提高。

主权项

1.一种提高印刷碳纳米管薄膜场发射稳定性的阴极制备方法，其特征在于，该方法通过对银浆印刷层和碳纳米管印刷层进行共烧结处理来增加印刷碳纳米管薄膜和导电衬底之间的接触面积，进而改善印刷碳纳米管薄膜和导电衬底之间的欧姆接触和热传导性能，使制造的场发射器件在高亮度下的发光稳定性及寿命较普通阴极器件显著提高，具体包括以下步骤：(1)衬底和碳纳米管的预处理衬底的预处理是对衬底进行清洗、然后用压缩气体吹干；碳纳米管的预处理是对碳纳米管的纯化，以去除催化剂；其纯化工艺流程为：以浓硝酸∶浓硫酸＝4∶1配制酸液，并以该酸液对碳纳米管进行酸洗，酸洗后用水洗至中性，然后用去离子水进一步冲洗，冲洗后滤出碳纳米管并干燥；(2)碳纳米管浆料配制取碳纳米管、乙基纤维素和松油醇组成碳纳米管浆料，其中乙基纤维素为制浆剂，松油醇为溶剂；碳纳米管与乙基纤维素的比例为1∶5-3∶5，乙基纤维素与松油醇的比例为每20ml松油醇中加入1.5g乙基纤维素，其工艺流程为：将干燥后的碳纳米管进行称量，置入溶剂中进行4-8小时超声分散，待碳纳米管在溶剂中分散成糊状后过大于300目的筛网，然后加入乙基纤维素，并在120℃条件下搅拌30分钟，搅拌均匀后冷却至室温即可；(3)银浆和碳纳米管浆料的印刷印刷过程采用普通的丝网印刷工艺，先上银浆网版印刷银浆层，烘干后在银浆层上印刷碳纳米管浆料，然后再烘干，在300℃的条件下进行预烧120分钟；(4)银浆印刷层与碳纳米管印刷层的共烧结处理将完成印刷及预烧的阴极放入真空烧结炉或气氛烧结炉中进行共烧结处理，以银浆的烧结温度作为共烧结温度，具体烧结工艺按不同银浆生产厂提供的说明进行。若采用真空烧结，真空度应优于1Pa，采用气氛保护烧结时，烧结过程中通以30-40sccm的惰性气体或氢气作为保护气体；(5)碳纳米管薄膜的后处理后处理方法为：在碳纳米管薄膜表面覆盖塑料薄膜，用胶质刮刀通过塑料薄膜表面对碳纳米管薄膜进行刮压处理，从而使粘附于碳纳米管表面的无机残留物因破碎而脱离，移去塑料薄膜后用压力为5-8大气压的高压气体通过喷嘴所产生的高速气流将从碳纳米管薄膜表面破碎或剥离下来的碎屑及浮尘吹去，即可得到阴极成品。