碳纳米管阴极发光源技术调研报告

碳纳米管阴极发光源技术调研报告1、碳纳米管介绍碳纳米管(Carbonnanotubes,CNTs)是1991年才被发现的一种碳结构,它是石墨中一层或若干层碳原子卷曲而成的笼状纤维，内部是空的，外部直径只有几到几十纳米。纳米管是由碳原子形成的石墨烯片层卷成的无缝、中空的管体，这样的材料很轻，但很结实。它的密度是钢的1/6，而强度却是钢的100倍。碳纳米管的比表面积大,机械强度高,热导率是目前导热性能最好的金刚石的2倍,电流传输能力是金属铜线的1000倍,同时还有独特的金属或半导体导电性,在场发射、分子电子器件、复合材料增强体、催化剂载体等领域有着广泛的应用前景。碳纳米管的发光发热：法国里昂大学的研究人员最新发现，当电流通过碳纳米管时，碳纳米管呈现出一种可发光的特征，如果通过纳米管电流的电位足够的大，碳纳米管一端的电子将脱离表面，飞到阳极，发生静电子发射现象。当温度达到1500K时，纳米管开始发光，所发出的是白炽光，而不是荧光。有关专家认为，上述科研成果能在许多方面取得实际应用。比如，可以用碳纳米管制成极好的发光、发热、发射电子的准点光源，制成平面显示器等。注：碳纳米管冷阴极发光管及其显示屏集成技术(中山大学佛山研究院)：碳纳米管冷阴极发光管及其显示屏集成技术是中山大学显示材料与技术广东省重点实验室从源头创新出发、自主研制成功的成果，它包括一个新型发光器件、四项发明专利和冷阴极发光管显示屏集成技术。该项目获得国家“863”计划、广东省科技厅和广州市科技局的支持。该项目成果作为重要贡献内容之一，2006年获广东省科学技术一等奖。该项目成果应用背景是超大屏幕显示屏、高亮度信息显示屏、高亮度信号灯、照明或装饰用光源等。2、核心技术1）电子线激发荧光体字发光技术即荧光物质经采用高能电子线照射，吸收能量后进入激发态，并且立即退激发并发出比入射光的波长长的出射光（通常波长在可见光波段）；而且一旦停止入射电子线，发光现象也随之立即消失。这种技术称之为电子线激发荧光体字发光技术。2）活跃矩阵技术活跃矩阵技术又叫薄膜晶体管技术（TFT）。TFT就是“ThinFilmTransistor”的简称，指的是薄膜晶体管（矩阵）——可以“主动的”对屏幕上的各个独立的象素进行控制，这也就是所谓的主动矩阵TFT（activematrixTFT）的来历。图像产生的基本原理是：显示屏由许多可以发出任意颜色的光线的象素组成，只要控制各个象素显示相应的颜色就能达到目的了。主要用在LCD上，获得真彩色。3）LTCC技术（低温同时烧成陶瓷）所谓低温共烧陶瓷(Low-temperaturecofiredceramics,LTCC)技术，就是将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的生瓷带，作为电路基板材料，在生瓷带上利用激光打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺制出所需要的电路图形，并将多个无源元件埋入其中，然后叠压在一起，在900℃烧结，制成三维电路网络的无源集成组件，也可制成内置无源元件的三维电路基板，在其表面可以贴装IC和有源器件，制成无源/有源集成的功能模块。总之，利用这种技术可以成功地制造出各种高技术LTCC产品。多个不同类型、不同性能的无源元件集成在一个封装内有多种方法，主要有低温共烧陶瓷(LTCC)技术、薄膜技术、硅片半导体技术、多层电路板技术等。目前，LTCC技术是无源集成的主流技术。3、优缺点优点：1）发光亮度高。与LED的点光源相比，此技术产品为面光源，发光亮度高，发光量充足。2）发热量低。采用脉冲驱动方式，发热量小。3）生产成本低。原材料价格低，并且生产中无需购置昂贵的半导体设备。4）环保。不含汞等有害物质。缺点：由于此技术为新发明的技术，还不够成熟，大批量生产中存在风险；另外，由于国内正大力推进LED节能灯等相关产业，存在LED等节能产品的竞争风险。