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カーボンナノチューブと高分子を用いた電子放出源の製法 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P07A010581
整理番号 62
掲載日 2007年10月4日
出願番号 特願2004-092829
公開番号 特開2005-285344
登録番号 特許第3972107号
出願日 平成16年3月26日(2004.3.26)
公開日 平成17年10月13日(2005.10.13)
登録日 平成19年6月22日(2007.6.22)
発明者
  • 伊東 栄次
  • 宮入 圭一
出願人
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 カーボンナノチューブと高分子を用いた電子放出源の製法 コモンズ 新技術説明会
発明の概要

【課題】 電子放出に要する電圧がより低い、カーボンナノチューブと高分子を用いた電子放出源を得る。
【解決手段】 電界放出により電子を放出させる電子放出源の製法であって、導電性高分子とカーボンナノチューブとを含む溶液に、電源に接続された陽極と陰極とを挿入し、陰極に、導電性高分子とカーボンナノチューブとを堆積させるカーボンナノチューブと高分子を用いた電子放出源の製法を採用する。かかる製法の採用により、導電性高分子中にカーボンナノチューブが分散した膜を得ることができる。製造過程において、カーボンナノチューブは、その長さ方向を陰極に向けて堆積しやすくなる。このため、カーボンナノチューブが導電性高分子の膜に垂直に立設した形態の膜を得ることができる。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要


最近、電界放出型ディスプレイ(Field Emission Display:FED)の開発が、日本のみならず、韓国をはじめとする海外においても活発化している。電界放出とは、固体表面に強い電場をかけると、固体表面に閉じ込められていた電子が真空中に飛び出す現象をいう。電子を放出させるためには固体に強い電圧をかける必要があるが、細く尖った固体を使用すれば、小さな電圧をかけるだけで済む。これまでは、細く尖らせたシリコン、モリブデン等の材料を電界放出型電子源として採用されてきたが、最近では、ナノスケールの細さと、良好な電気伝導性と、高強度と、化学的安定性とを兼ね備えたカーボンナノチューブ(Carbon Nano Tube:CNT)が、新たな電界放出型電子源として期待されている。



FEDは、ピクセル単位で配置される蛍光体に電子を当てて発光させることにより映像を形成するディスプレイである。CNTを電界放出電子源として利用するには、FEDのガラス板の裏面にある蛍光体に向けて電子を放出できるように、蛍光体に対して実質的に垂直に多数のCNTを配置する必要がある。通常、多数のCNTは、導電性高分子膜中に立設されるが、この工程において、CNTを導電性高分子中にどれだけ垂直に立設するかが重要となる。



CNTを導電性高分子中に立設する方法としては、例えば、スピンコート法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。スピンコート法は、導電性高分子とCNT等の電極材の混合物をディスク上に塗布して当該ディスクを回転させて広げ、硬化させる方法である。




【特許文献1】特開2000-277004号公報(特許請求の範囲、要約書等)

産業上の利用分野


本発明は、低電圧にて電子を放出するカーボンナノチューブと高分子を用いた電子放出源の製法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
電界放出により電子を放出させる電子放出源を製造する方法であって、
導電性高分子とカーボンナノチューブとを含む有機溶媒に、電源に接続された陽極と陰極とを挿入し、陰極に、導電性高分子とカーボンナノチューブとを堆積させる工程と、
上記導電性高分子と上記カーボンナノチューブとを堆積させた後に、上記陰極を上記溶液から引き上げて、上記陰極と堆積物の表面との間に150~250Vの範囲の電圧をかける電場処理を行う工程と、
を含むことを特徴とする、カーボンナノチューブと高分子を用いた電子放出源の製法。

【請求項2】
前記導電性高分子は、ポリビニルカルバゾール、可溶性ポリパラフェニレンビニレン、可溶性ポリアニリン、ポリ(アルキル)フルオレンまたはポリ(アルキル)チオフェンの内のいずれか1つまたは複数からなることを特徴とする請求項1に記載の、カーボンナノチューブと高分子を用いた電子放出源の製法。

【請求項3】
前記有機溶媒中に含まれる前記導電性高分子に対する前記カーボンナノチューブの重量比率は、0.05以上2以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の、カーボンナノチューブと高分子を用いた電子放出源の製法。

【請求項4】
前記電場処理は、200Vで30から60秒間行われることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の、カーボンナノチューブと高分子を用いた電子放出源の製法。
産業区分
  • 電子管
  • 無機化合物
  • 高分子化合物
  • その他機械要素
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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