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场发射光源具有低功耗、高亮度、长寿命、无污染等优点,近年来成为人们研究的热点。本文围绕碳纳米管场发射荧光管的实用化研究,针对其阳极荧光屏的制作,开展了阳极ITO透明导电层的研制、荧光粉层的涂敷工艺研究及荧光管的组装与测试三部分工作。首先,本文重点研究了ITO薄膜的溶胶—凝胶制备工艺。以硝酸铟、氯化锡、乙酰丙酮为原料配制溶胶,用提拉法在普通玻璃基底与玻璃管内壁上拉制湿膜,最后进行烧结热处理制备ITO薄膜。研究了铟离子浓度、掺锡摩尔比、热处理温度、热处理时间、镀膜次数等相关制备工艺参数对ITO薄膜结构、形貌及光电性能的影响,结论如下:(1)XRD分析结果表明Sn元素被有效的掺进了氧化铟晶格中,ITO薄膜具有立方铁锰矿结构,并呈[111]方向择优生长。(2)SEM分析结果表明ITO薄膜表面呈纳米粒子堆积而成的多孔结构。(3)ITO薄膜的方阻随溶胶中In 3+浓度的增加而降低,当In 3+浓度增加到一定值后,薄膜表面均匀性降低,薄膜方阻变化较小,在In3+浓度为0.2 mol/L时,薄膜的导电性与均匀性最好。(4)ITO薄膜的方阻随掺锡比的增加而降低,掺锡比大于5%后薄膜方阻变化缓慢,在掺锡比为15%时方阻最小;ITO薄膜的可见光平均透过率随掺锡比的增大而增大。(5)ITO薄膜的方阻随热处理温度、热处理时间及膜厚的增加而降低,分别在450℃及8 h时薄膜的方阻最小;ITO薄膜的可见光平均透过率随热处理温度的增加而增大,随膜厚的增加而减小。(6)采用最佳工艺参数制备了具有良好光电性能的场发射荧光管阳极ITO导电层,其中ITO薄膜的方阻为360Ω/□,可见光平均透过率约为82%。其次,采用电泳法涂覆荧光粉层,研究了相关制备工艺参数(包括荧光粉浓度、电解质浓度、电泳电压、电泳时间)对沉积荧光粉层厚度与表面形貌的影响,确定了制备荧光粉层的最佳工艺参数为:荧光粉浓度10 g/L、电解质浓度0.128 g/L,电泳电压100 V,电泳时间2 min,获得了表面均匀、厚度理想的阳极荧光层。最后,组装碳纳米管场发射荧光管,并在真空环境下进行动态点亮测试。结果表明,碳纳米管场发射荧光管可以瞬间点亮、连续调光,当阳极电压为5 kV时,发光亮度为3519 cd /m2。