JP2001043792A - 電子放出源の製造方法、電子放出源及び蛍光発光型表示器 - Google Patents
電子放出源の製造方法、電子放出源及び蛍光発光型表示器Info
- Publication number
- JP2001043792A JP2001043792A JP24915199A JP24915199A JP2001043792A JP 2001043792 A JP2001043792 A JP 2001043792A JP 24915199 A JP24915199 A JP 24915199A JP 24915199 A JP24915199 A JP 24915199A JP 2001043792 A JP2001043792 A JP 2001043792A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon
- emitter
- forming
- cathode conductor
- electron emission
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 カーボンナノチューブ、フラーレン、ナノパ
ーティクル、ナノカプセル及びカーボンナノホーンの中
の少なくとも一つを有するカーボン材料を用いて、廉価
にして、低電圧駆動で高効率な電子放出を可能にするこ
と。 【解決手段】 絶縁基板１０１、カソード導体１０２及
びカーボンナノチューブを含むペースト状カーボン層を
積層形成した後、乾燥、焼成する。次に、カーボン層に
刃で筋入れを行うことにより、筋の壁部３０２からカー
ボンナノチューブが露出したエミッタ３０１を形成す
る。その後、リブ状ゲート電極４０４を形成することに
より電子放出源が完成する。
ーティクル、ナノカプセル及びカーボンナノホーンの中
の少なくとも一つを有するカーボン材料を用いて、廉価
にして、低電圧駆動で高効率な電子放出を可能にするこ
と。 【解決手段】 絶縁基板１０１、カソード導体１０２及
びカーボンナノチューブを含むペースト状カーボン層を
積層形成した後、乾燥、焼成する。次に、カーボン層に
刃で筋入れを行うことにより、筋の壁部３０２からカー
ボンナノチューブが露出したエミッタ３０１を形成す
る。その後、リブ状ゲート電極４０４を形成することに
より電子放出源が完成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子を放出する電
子放出源の製造方法、これによって製造した電子放出源
及び前記電子放出源を使用した蛍光発光型表示器に関す
る。
子放出源の製造方法、これによって製造した電子放出源
及び前記電子放出源を使用した蛍光発光型表示器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】電界の作用によって電子を放出する電界
電子放出源は、熱エネルギーを利用する電子源（熱電子
放出源）に比べ、省エネルギーで長寿命化が可能等、優
れた点が多い。現在よく使われている電界電子放出源の
材料としては、シリコン等の半導体、タングステン、モ
リブデンなどの金属、ダイヤモンドライクカーボン（Ｄ
ＬＣ；Ｄｉａｍｏｎｄ−Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）等が
知られている。
電子放出源は、熱エネルギーを利用する電子源（熱電子
放出源）に比べ、省エネルギーで長寿命化が可能等、優
れた点が多い。現在よく使われている電界電子放出源の
材料としては、シリコン等の半導体、タングステン、モ
リブデンなどの金属、ダイヤモンドライクカーボン（Ｄ
ＬＣ；Ｄｉａｍｏｎｄ−Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）等が
知られている。
【０００３】電界放出現象は、金属または半導体表面の
印加電界を１０９Ｖ／ｍ程度にするとトンネル効果によ
り障壁を通過して常温でも真空中に電子放出が行われる
現象である。このため、電子を放出する電子放出材料に
よって形成された電子放出素子へ引出し電極（以下ゲー
ト電極という）から、いかに高い電界を印加できるかが
その引き出し電流を決定する。
印加電界を１０９Ｖ／ｍ程度にするとトンネル効果によ
り障壁を通過して常温でも真空中に電子放出が行われる
現象である。このため、電子を放出する電子放出材料に
よって形成された電子放出素子へ引出し電極（以下ゲー
ト電極という）から、いかに高い電界を印加できるかが
その引き出し電流を決定する。
【０００４】一方、電子放出素子が鋭利な先端を持つほ
ど、該電子放出素子に印加される電界強度が高くなるこ
とが知られている。このためには、前記の半導体や金属
等の電子放出部の先端を鋭利な針状に加工することが必
要となる。しかしながら、前記半導体や金属等の先端を
鋭利な針状に加工することは容易でなく又、高解像度の
露光装置等、大規模な装置が必要になるため極めて高価
になるという問題がある。また、カソード導体とゲート
電極間電圧（引出し電圧）が１０数Ｖ以下で電子を放出
させることは困難であり、低消費電力化に限界があると
いう問題がある。
ど、該電子放出素子に印加される電界強度が高くなるこ
とが知られている。このためには、前記の半導体や金属
等の電子放出部の先端を鋭利な針状に加工することが必
要となる。しかしながら、前記半導体や金属等の先端を
鋭利な針状に加工することは容易でなく又、高解像度の
露光装置等、大規模な装置が必要になるため極めて高価
になるという問題がある。また、カソード導体とゲート
電極間電圧（引出し電圧）が１０数Ｖ以下で電子を放出
させることは困難であり、低消費電力化に限界があると
いう問題がある。
【０００５】以上の点から、最近、カーボンナノチュー
ブが電子放出材料として注目されつつある。カーボンナ
ノチューブはその外径が１〜数１０ｎｍと微細で、形状
的には低電圧で電子放出を行わせるのに十分な構造形態
を持ち、その材料であるカーボンは化学的に安定、機械
的にも強靱であるという特徴を持つため、電子放出材料
としては、理想的な材料である。したがって、例えば、
特開平１０−３１９５４号公報に記載されているよう
に、カーボンナノチューブを含むペースト材料をカソー
ド導体上、あるいは前記カソード導体上に被着された抵
抗層上に印刷後、焼成してエミッタを形成し、その上方
にリブ状ゲート電極等のゲート電極を配置することによ
って電子放出源を形成することができる。
ブが電子放出材料として注目されつつある。カーボンナ
ノチューブはその外径が１〜数１０ｎｍと微細で、形状
的には低電圧で電子放出を行わせるのに十分な構造形態
を持ち、その材料であるカーボンは化学的に安定、機械
的にも強靱であるという特徴を持つため、電子放出材料
としては、理想的な材料である。したがって、例えば、
特開平１０−３１９５４号公報に記載されているよう
に、カーボンナノチューブを含むペースト材料をカソー
ド導体上、あるいは前記カソード導体上に被着された抵
抗層上に印刷後、焼成してエミッタを形成し、その上方
にリブ状ゲート電極等のゲート電極を配置することによ
って電子放出源を形成することができる。
【０００６】また、前記電子放出源に対向するように蛍
光体を被着したアノード電極を設けて、これらを真空気
密容器内に配設することによって蛍光発光型表示器を形
成すれば、カソード導体に対して、前記ゲート電極及び
アノード電極を所定の正電位に駆動することによって、
前記カーボンナノチューブからの放出電子により前記蛍
光体を励起発光表示させることができる。
光体を被着したアノード電極を設けて、これらを真空気
密容器内に配設することによって蛍光発光型表示器を形
成すれば、カソード導体に対して、前記ゲート電極及び
アノード電極を所定の正電位に駆動することによって、
前記カーボンナノチューブからの放出電子により前記蛍
光体を励起発光表示させることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の電子放出源
の製造方法においては、カーボンナノチューブを含むカ
ーボン材料をペースト化し、このペースト材料を印刷形
成後、乾燥、焼成するにすぎないため、前記カーボン材
料をペースト化するための溶剤に含まれる成分が焼成後
も残存し、これがカーボンナノチューブの表面を覆った
状態でエミッタが形成されるため、前記エミッタの仕事
関数が高くなってしまう。よって、低電圧での電子放出
が困難になり又、電子放出効率が低いという問題があっ
た。
の製造方法においては、カーボンナノチューブを含むカ
ーボン材料をペースト化し、このペースト材料を印刷形
成後、乾燥、焼成するにすぎないため、前記カーボン材
料をペースト化するための溶剤に含まれる成分が焼成後
も残存し、これがカーボンナノチューブの表面を覆った
状態でエミッタが形成されるため、前記エミッタの仕事
関数が高くなってしまう。よって、低電圧での電子放出
が困難になり又、電子放出効率が低いという問題があっ
た。
【０００８】この問題を解決する方法として、エミッタ
表面をエッチング処理することにより、前記焼成後に残
存する溶剤成分等を除去する方法も考えられるが、電子
放出源の構造上、十分なエッチング処理を施すには限界
があり又、エッチング処理工程の付加によりコストアッ
プするという問題があった。
表面をエッチング処理することにより、前記焼成後に残
存する溶剤成分等を除去する方法も考えられるが、電子
放出源の構造上、十分なエッチング処理を施すには限界
があり又、エッチング処理工程の付加によりコストアッ
プするという問題があった。
【０００９】また、カーボンナノチューブ以外にも微少
なカーボン材料としてフラーレン、ナノパーティクル、
ナノカプセルあるいはカーボンナノホーン等が注目され
ているが、これらのペースト材料を用いてエミッタを形
成した場合にも、前記同様に、前記溶剤に含まれる成分
がカーボンナノチューブの表面を覆った状態でエミッタ
が形成され、廉価にして低電圧で高効率に電子放出を生
じさせることが困難であるという問題があった。したが
って、前記方法で得られた電子放出源を蛍光発光型表示
器に使用した場合に、廉価にして低電圧の駆動では高輝
度な発光表示を得ることが困難であるという問題があっ
た。
なカーボン材料としてフラーレン、ナノパーティクル、
ナノカプセルあるいはカーボンナノホーン等が注目され
ているが、これらのペースト材料を用いてエミッタを形
成した場合にも、前記同様に、前記溶剤に含まれる成分
がカーボンナノチューブの表面を覆った状態でエミッタ
が形成され、廉価にして低電圧で高効率に電子放出を生
じさせることが困難であるという問題があった。したが
って、前記方法で得られた電子放出源を蛍光発光型表示
器に使用した場合に、廉価にして低電圧の駆動では高輝
度な発光表示を得ることが困難であるという問題があっ
た。
【００１０】本発明は、前記問題点に鑑み成されたもの
で、カーボンナノチューブ、フラーレン、ナノパーティ
クル、ナノカプセル及びカーボンナノホーンの中の少な
くとも一つを有するカーボン材料を用いて、廉価にし
て、低電圧駆動で高効率な電子放出を可能にすることを
課題としている。
で、カーボンナノチューブ、フラーレン、ナノパーティ
クル、ナノカプセル及びカーボンナノホーンの中の少な
くとも一つを有するカーボン材料を用いて、廉価にし
て、低電圧駆動で高効率な電子放出を可能にすることを
課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、絶縁基
板と、前記絶縁基板上に形成されたカソード導体と、前
記カソード導体に電気的に接続して形成されたエミッタ
と、前記エミッタから離間して配設されたゲート電極と
を備えて成る電子放出源の製造方法において、前記絶縁
基板に前記カソード導体を被着する工程と、前記カソー
ド導体に、カーボンナノチューブ、フラーレン、ナノパ
ーティクル、ナノカプセル及びカーボンナノホーンの中
の少なくとも一つを有するカーボン材料を含むペースト
材料を被着してカーボン層を形成する工程と、前記カー
ボン層内に複数の壁部を形成することにより前記カーボ
ン層を形成するカーボン材料の内部及び新鮮面を露出さ
せて前記エミッタを形成する工程と、前記エミッタから
離間する位置に前記ゲート電極を形成する工程とを備え
て成ることを特徴とする電子放出源の製造方法が提供さ
れる。
板と、前記絶縁基板上に形成されたカソード導体と、前
記カソード導体に電気的に接続して形成されたエミッタ
と、前記エミッタから離間して配設されたゲート電極と
を備えて成る電子放出源の製造方法において、前記絶縁
基板に前記カソード導体を被着する工程と、前記カソー
ド導体に、カーボンナノチューブ、フラーレン、ナノパ
ーティクル、ナノカプセル及びカーボンナノホーンの中
の少なくとも一つを有するカーボン材料を含むペースト
材料を被着してカーボン層を形成する工程と、前記カー
ボン層内に複数の壁部を形成することにより前記カーボ
ン層を形成するカーボン材料の内部及び新鮮面を露出さ
せて前記エミッタを形成する工程と、前記エミッタから
離間する位置に前記ゲート電極を形成する工程とを備え
て成ることを特徴とする電子放出源の製造方法が提供さ
れる。
【００１２】また、本発明によれば、絶縁基板と、前記
絶縁基板上に形成されたカソード導体と、前記カソード
導体に電気的に接続して形成されたエミッタと、前記エ
ミッタから離間して配設されたゲート電極を備えて成る
電子放出源の製造方法において、前記絶縁基板に前記カ
ソード導体を被着する工程と、前記カソード導体に抵抗
層を被着する工程と、前記抵抗層に、カーボンナノチュ
ーブ、フラーレン、ナノパーティクル、ナノカプセル及
びカーボンナノホーンの中の少なくとも一つを有するカ
ーボン材料を含むペースト材料を被着してカーボン層を
形成する工程と、前記カーボン層内に複数の壁部を形成
することにより前記カーボン層を形成するカーボン材料
の内部及び新鮮面を露出させて前記エミッタを形成する
工程と、前記エミッタから離間する位置に前記ゲート電
極を形成する工程とを備えて成ることを特徴とする電子
放出源の製造方法が提供される。
絶縁基板上に形成されたカソード導体と、前記カソード
導体に電気的に接続して形成されたエミッタと、前記エ
ミッタから離間して配設されたゲート電極を備えて成る
電子放出源の製造方法において、前記絶縁基板に前記カ
ソード導体を被着する工程と、前記カソード導体に抵抗
層を被着する工程と、前記抵抗層に、カーボンナノチュ
ーブ、フラーレン、ナノパーティクル、ナノカプセル及
びカーボンナノホーンの中の少なくとも一つを有するカ
ーボン材料を含むペースト材料を被着してカーボン層を
形成する工程と、前記カーボン層内に複数の壁部を形成
することにより前記カーボン層を形成するカーボン材料
の内部及び新鮮面を露出させて前記エミッタを形成する
工程と、前記エミッタから離間する位置に前記ゲート電
極を形成する工程とを備えて成ることを特徴とする電子
放出源の製造方法が提供される。
【００１３】ここで、前記カーボン層内に複数の壁部を
形成することにより前記カーボン層を形成するカーボン
材料を露出させて前記エミッタを形成する工程は、機械
的、熱的又は電気的処理によって前記エミッタに筋又は
亀裂を形成する工程を採用することができる。さらに、
本発明によれば、カソード導体とゲート電極間にエミッ
タを配設し、前記カソード導体とゲート電極間に電圧を
印加することにより前記エミッタから電子を放出する電
子放出源において、前記エミッタは、カーボンナノチュ
ーブ、フラーレン、ナノパーティクル、ナノカプセル及
びカーボンナノホーンの中の少なくとも一つを有するカ
ーボン材料を、直接又は抵抗層を介して前記カソード導
体に被着されると共に、その内側に複数の壁部を有し、
前記壁部からカーボン材料が露出して成ることを特徴と
する電子放出源が提供される。
形成することにより前記カーボン層を形成するカーボン
材料を露出させて前記エミッタを形成する工程は、機械
的、熱的又は電気的処理によって前記エミッタに筋又は
亀裂を形成する工程を採用することができる。さらに、
本発明によれば、カソード導体とゲート電極間にエミッ
タを配設し、前記カソード導体とゲート電極間に電圧を
印加することにより前記エミッタから電子を放出する電
子放出源において、前記エミッタは、カーボンナノチュ
ーブ、フラーレン、ナノパーティクル、ナノカプセル及
びカーボンナノホーンの中の少なくとも一つを有するカ
ーボン材料を、直接又は抵抗層を介して前記カソード導
体に被着されると共に、その内側に複数の壁部を有し、
前記壁部からカーボン材料が露出して成ることを特徴と
する電子放出源が提供される。
【００１４】また、本発明によれば、電子放出源及び蛍
光体が被着されたアノード電極を真空気密容器内に配設
し、前記電子放出源から放出される電子を前記蛍光体に
射突させることにより発光表示を行う蛍光発光型表示器
において、電子放出源として、前記電子放出源を使用し
たことを特徴とする蛍光発光型表示器が提供される。
光体が被着されたアノード電極を真空気密容器内に配設
し、前記電子放出源から放出される電子を前記蛍光体に
射突させることにより発光表示を行う蛍光発光型表示器
において、電子放出源として、前記電子放出源を使用し
たことを特徴とする蛍光発光型表示器が提供される。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施の形態について説明する。尚、各図において同一部分
には同一符号を付している。図１乃至図４は、本発明の
第１の実施の形態に係る電子放出源の製造方法を説明す
るための側断面図である。
施の形態について説明する。尚、各図において同一部分
には同一符号を付している。図１乃至図４は、本発明の
第１の実施の形態に係る電子放出源の製造方法を説明す
るための側断面図である。
【００１６】先ず、図１において、硼珪酸ガラス等の絶
縁基板１０１上に、銀ペーストをスクリーン印刷により
形成し、焼成することによって、カソード導体１０２を
被着形成する。次に、図２に示すように、カーボンナノ
チューブを有するカーボン材料を含むペースト材料を、
スクリーン印刷によりカソード導体１０２上に塗布し
て、カーボンナノチューブを有するカーボン層２０１を
形成する。尚、前記カーボンナノチューブを含むペース
ト材料としては、例えば、アーク放電法によって生成し
たカーボンナノチューブを含むカーボン材料を有機溶剤
中に混入し、これを超音波によって良く分散させて印刷
性の良いペーストに仕上げたものを使用することができ
る。その後、カーボン層２０１を乾燥、焼成することに
よって、カーボン層２０１の有機溶剤を蒸発させて、カ
ーボン層２０１をカソード導体２０１に被着形成する。
縁基板１０１上に、銀ペーストをスクリーン印刷により
形成し、焼成することによって、カソード導体１０２を
被着形成する。次に、図２に示すように、カーボンナノ
チューブを有するカーボン材料を含むペースト材料を、
スクリーン印刷によりカソード導体１０２上に塗布し
て、カーボンナノチューブを有するカーボン層２０１を
形成する。尚、前記カーボンナノチューブを含むペース
ト材料としては、例えば、アーク放電法によって生成し
たカーボンナノチューブを含むカーボン材料を有機溶剤
中に混入し、これを超音波によって良く分散させて印刷
性の良いペーストに仕上げたものを使用することができ
る。その後、カーボン層２０１を乾燥、焼成することに
よって、カーボン層２０１の有機溶剤を蒸発させて、カ
ーボン層２０１をカソード導体２０１に被着形成する。
【００１７】次に、厚みが数μｍ程度の先端部を有する
刃あるいは針等の先端が鋭利な部材を用いて、カーボン
層２０１の表面から複数の筋入れを行うことにより、筋
を形成する。これにより、図３に示すように、その内側
に複数の筋を有し、前記筋の両側に形成された壁部３０
２から露出するカーボンナノチューブを備えたエミッタ
３０１が形成され、絶縁基板１０１、カソード導体１０
２及びエミッタ３０１が積層されたエミッタ基板３０３
が完成する。前記露出したカーボンナノチューブは、前
記溶剤に含まれる成分等によって覆われておらず、カー
ボンナノチューブ自身がむき出しの状態になり、エミッ
タ３０１内部のカーボン材料の新鮮な面が露出する。
尚、前記筋入れによって、カーボン層２０１を削り取っ
たカスや剥離物が生じるが、これを粘着テープ、エアブ
ロー又は、所定の溶液中に前記基板を載置して超音波洗
浄により除去する除去工程を設けることにより、前記カ
スや剥離物を除去する。
刃あるいは針等の先端が鋭利な部材を用いて、カーボン
層２０１の表面から複数の筋入れを行うことにより、筋
を形成する。これにより、図３に示すように、その内側
に複数の筋を有し、前記筋の両側に形成された壁部３０
２から露出するカーボンナノチューブを備えたエミッタ
３０１が形成され、絶縁基板１０１、カソード導体１０
２及びエミッタ３０１が積層されたエミッタ基板３０３
が完成する。前記露出したカーボンナノチューブは、前
記溶剤に含まれる成分等によって覆われておらず、カー
ボンナノチューブ自身がむき出しの状態になり、エミッ
タ３０１内部のカーボン材料の新鮮な面が露出する。
尚、前記筋入れによって、カーボン層２０１を削り取っ
たカスや剥離物が生じるが、これを粘着テープ、エアブ
ロー又は、所定の溶液中に前記基板を載置して超音波洗
浄により除去する除去工程を設けることにより、前記カ
スや剥離物を除去する。
【００１８】その後、図４に示すように、エミッタ基板
３０３上で各エミッタ３０１間の凹部内に、接着剤４０
３、ガラス製絶縁層（リブ）４０２及びゲート電極４０
１を積層被着することにより、リブ状ゲート電極４０４
を形成し、これにより電界放出型の電子放出源が完成す
る。尚、リブ状ゲート電極４０４の形成方法としては、
例えば、転写用基板（図示せず）上に、ゲート電極４０
１を形成した後、ゲート電極４０１上に絶縁性リブ４０
２を積層形成し、さらに絶縁性リブ４０２上に接着剤４
０３を積層被着し、これらを、図４に示す位置に位置合
わせを行って転写するようにしてもよい。
３０３上で各エミッタ３０１間の凹部内に、接着剤４０
３、ガラス製絶縁層（リブ）４０２及びゲート電極４０
１を積層被着することにより、リブ状ゲート電極４０４
を形成し、これにより電界放出型の電子放出源が完成す
る。尚、リブ状ゲート電極４０４の形成方法としては、
例えば、転写用基板（図示せず）上に、ゲート電極４０
１を形成した後、ゲート電極４０１上に絶縁性リブ４０
２を積層形成し、さらに絶縁性リブ４０２上に接着剤４
０３を積層被着し、これらを、図４に示す位置に位置合
わせを行って転写するようにしてもよい。
【００１９】このようにして得られた電子放出源におい
ては、カソード導体１０２とゲート電極４０１間に所定
の電圧を印加することにより、エミッタ３０１の上部表
面に形成されたカーボンナノチューブ及び壁部３０２か
ら露出したカーボンナノチューブに電界の集中が生じ
る。したがって、電子放出の開始電圧が低くなり、低電
圧で高効率に電子放出を生じさせることが可能になる。
尚、本第１の実施の形態においては、エミッタ３０１表
面に筋入れを行って壁部３０２を形成するための処理
を、リブ状ゲート電極４０４を形成する前に行うように
したが、リブ状ゲート電極４０４を形成した後に行うよ
うにしてもよい。
ては、カソード導体１０２とゲート電極４０１間に所定
の電圧を印加することにより、エミッタ３０１の上部表
面に形成されたカーボンナノチューブ及び壁部３０２か
ら露出したカーボンナノチューブに電界の集中が生じ
る。したがって、電子放出の開始電圧が低くなり、低電
圧で高効率に電子放出を生じさせることが可能になる。
尚、本第１の実施の形態においては、エミッタ３０１表
面に筋入れを行って壁部３０２を形成するための処理
を、リブ状ゲート電極４０４を形成する前に行うように
したが、リブ状ゲート電極４０４を形成した後に行うよ
うにしてもよい。
【００２０】図５は、本発明の第２の実施の形態に係る
電子放出源の製造方法を説明するための側断面図であ
る。本第２の実施の形態と前記第１の実施の形態との相
違点は、前記第１の実施の形態が、絶縁基板１０１上に
カソード導体１０２を被着形成すると共にカソード導体
１０２にエミッタ３０１を直接被着形成しているのに対
し、本第２の実施の形態においては、絶縁基板１０１上
にカソード導体１０２を被着形成し、カソード導体１０
２に抵抗層５０１を被着形成し、抵抗層５０１にエミッ
タ３０１を被着形成するようにしている点であり、その
他は同一である。前記のように、カソード導体１０２と
エミッタ３０１間に、抵抗層５０１を設けることによ
り、電子放出の安定化や、ゲート電極４０１とエミッタ
３０１が短絡した際の過電流の発生防止が可能になる。
電子放出源の製造方法を説明するための側断面図であ
る。本第２の実施の形態と前記第１の実施の形態との相
違点は、前記第１の実施の形態が、絶縁基板１０１上に
カソード導体１０２を被着形成すると共にカソード導体
１０２にエミッタ３０１を直接被着形成しているのに対
し、本第２の実施の形態においては、絶縁基板１０１上
にカソード導体１０２を被着形成し、カソード導体１０
２に抵抗層５０１を被着形成し、抵抗層５０１にエミッ
タ３０１を被着形成するようにしている点であり、その
他は同一である。前記のように、カソード導体１０２と
エミッタ３０１間に、抵抗層５０１を設けることによ
り、電子放出の安定化や、ゲート電極４０１とエミッタ
３０１が短絡した際の過電流の発生防止が可能になる。
【００２１】図６及び図７は、本発明の第３の実施の形
態に係る電子放出源の製造方法を説明するための側断面
図である。先ず、図６において、硼珪酸ガラス等の絶縁
基板１０１上に、導電性金属のペースト材料を被着形成
してカソード導体６０１を形成する。このとき、カソー
ド導体６０１のペースト材料として、絶縁基板１０１の
熱膨張係数が大きく異なる導電性材料（例えば、Ａｇ、
Ａｌ、Ｃ）を所定の粒子径に調整したペースト材料を使
用して、これを絶縁基板１０１上にスクリーン印刷した
後、焼成することによって、カソード導体６０１を被着
形成する。
態に係る電子放出源の製造方法を説明するための側断面
図である。先ず、図６において、硼珪酸ガラス等の絶縁
基板１０１上に、導電性金属のペースト材料を被着形成
してカソード導体６０１を形成する。このとき、カソー
ド導体６０１のペースト材料として、絶縁基板１０１の
熱膨張係数が大きく異なる導電性材料（例えば、Ａｇ、
Ａｌ、Ｃ）を所定の粒子径に調整したペースト材料を使
用して、これを絶縁基板１０１上にスクリーン印刷した
後、焼成することによって、カソード導体６０１を被着
形成する。
【００２２】次に、カーボンナノチューブを含むペース
ト材料を、スクリーン印刷によりカソード導体６０１上
に塗布することによりカーボン層２０１を形成し、その
後、カーボン層２０１を乾燥させることによって、カー
ボン層２０１とカソード導体６０１とを一体化する。
ト材料を、スクリーン印刷によりカソード導体６０１上
に塗布することによりカーボン層２０１を形成し、その
後、カーボン層２０１を乾燥させることによって、カー
ボン層２０１とカソード導体６０１とを一体化する。
【００２３】次に、４００度Ｃ〜５００度Ｃ程度で大気
焼成を行うことにより熱的処理を行う。熱的処理として
は、ヒータによる加熱やレーザ照射による加熱等の方法
を採用することができる。このとき、絶縁基板１０１と
カソード導体６０１の熱膨張係数が大きく異なるため、
カソード導体６０１に複数の亀裂が形成され、カソード
導体６０１と一体になったカーボン層２０１にも複数の
亀裂が形成される。これにより、その内側に複数の亀裂
を有し、前記亀裂の両側に形成された壁部７０２からカ
ーボンナノチューブ自身が露出したエミッタ７０１が形
成される。尚、カソード導体６０１は、前記複数の亀裂
以外の部分で連続しているため導電性が劣化する恐れは
ない。以上のようにして、エミッタ基板７０３が完成す
る。
焼成を行うことにより熱的処理を行う。熱的処理として
は、ヒータによる加熱やレーザ照射による加熱等の方法
を採用することができる。このとき、絶縁基板１０１と
カソード導体６０１の熱膨張係数が大きく異なるため、
カソード導体６０１に複数の亀裂が形成され、カソード
導体６０１と一体になったカーボン層２０１にも複数の
亀裂が形成される。これにより、その内側に複数の亀裂
を有し、前記亀裂の両側に形成された壁部７０２からカ
ーボンナノチューブ自身が露出したエミッタ７０１が形
成される。尚、カソード導体６０１は、前記複数の亀裂
以外の部分で連続しているため導電性が劣化する恐れは
ない。以上のようにして、エミッタ基板７０３が完成す
る。
【００２４】その後、前記第１の実施の形態と同様にし
て、エミッタ基板７０３上で各エミッタ７０１間の凹部
内に、リブ状ゲート電極を形成し、これにより電界放出
型の電子放出源が完成する。尚、本第３の実施の形態に
おいても、前記第２の実施の形態と同様に、カソード導
体６０１とエミッタ７０１間に、抵抗層を設けるように
してもよい。この場合には、絶縁基板１０１と前記抵抗
層の熱膨張係数が大きく異なる材料（例えば、ＲｕＯ２
等）を選定して使用する。
て、エミッタ基板７０３上で各エミッタ７０１間の凹部
内に、リブ状ゲート電極を形成し、これにより電界放出
型の電子放出源が完成する。尚、本第３の実施の形態に
おいても、前記第２の実施の形態と同様に、カソード導
体６０１とエミッタ７０１間に、抵抗層を設けるように
してもよい。この場合には、絶縁基板１０１と前記抵抗
層の熱膨張係数が大きく異なる材料（例えば、ＲｕＯ２
等）を選定して使用する。
【００２５】図８は、本発明の第４の実施の形態に係る
電子放出源の製造方法を説明するための側断面図であ
る。本第４の実施の形態においては、カーボンナノチュ
ーブを含むカーボン材料の粉末を有機樹脂溶液に分散さ
せたペースト材料をカソード導体に塗布後、乾燥、焼成
を行うことにより熱的処理を行う。これにより、前記ペ
ースト材料に含まれる大きな有機材料の粒子間間隙の膨
張、縮小が不均一に起こって複数の亀裂が発生し、前記
亀裂の両側に形成された壁部にカーボンナノチューブ自
身が露出する。
電子放出源の製造方法を説明するための側断面図であ
る。本第４の実施の形態においては、カーボンナノチュ
ーブを含むカーボン材料の粉末を有機樹脂溶液に分散さ
せたペースト材料をカソード導体に塗布後、乾燥、焼成
を行うことにより熱的処理を行う。これにより、前記ペ
ースト材料に含まれる大きな有機材料の粒子間間隙の膨
張、縮小が不均一に起こって複数の亀裂が発生し、前記
亀裂の両側に形成された壁部にカーボンナノチューブ自
身が露出する。
【００２６】即ち、図８において、硼珪酸ガラス等の絶
縁基板１０１上に、銀ペーストをスクリーン印刷により
形成し、焼成することによって、カソード導体１０２を
被着形成する。次に、カーボンナノチューブを含むカー
ボン材料の粉末を有機樹脂溶液に分散させたペースト材
料を、スクリーン印刷によりカソード導体１０２上に塗
布して、カーボンナノチューブを有するカーボン層を形
成する。
縁基板１０１上に、銀ペーストをスクリーン印刷により
形成し、焼成することによって、カソード導体１０２を
被着形成する。次に、カーボンナノチューブを含むカー
ボン材料の粉末を有機樹脂溶液に分散させたペースト材
料を、スクリーン印刷によりカソード導体１０２上に塗
布して、カーボンナノチューブを有するカーボン層を形
成する。
【００２７】その後、絶縁基板１０１、カソード導体１
０２及びカーボン層が積層された基板全体を乾燥させた
後、熱的処理を行って焼成し、カーボン層に含まれる有
機材料を燃焼除去して、エミッタ８０１をカソード導体
１０２に被着形成する。このとき、カーボン層に含まれ
る比較的大きな有機材料の粒子間間隙の膨張、縮小が不
均一に起こり、カーボン層は、その全域にわたって複数
の亀裂が生じた状態で固まる。したがって、内側に複数
の亀裂を有するエミッタ８０１が形成され、前記亀裂の
両側に形成された壁部８０３からは、カーボンナノチュ
ーブ自身が露出する。これにより、絶縁基板１０１、カ
ソード導体１０２及びエミッタ８０１が積層されたエミ
ッタ基板８０２が完成する。
０２及びカーボン層が積層された基板全体を乾燥させた
後、熱的処理を行って焼成し、カーボン層に含まれる有
機材料を燃焼除去して、エミッタ８０１をカソード導体
１０２に被着形成する。このとき、カーボン層に含まれ
る比較的大きな有機材料の粒子間間隙の膨張、縮小が不
均一に起こり、カーボン層は、その全域にわたって複数
の亀裂が生じた状態で固まる。したがって、内側に複数
の亀裂を有するエミッタ８０１が形成され、前記亀裂の
両側に形成された壁部８０３からは、カーボンナノチュ
ーブ自身が露出する。これにより、絶縁基板１０１、カ
ソード導体１０２及びエミッタ８０１が積層されたエミ
ッタ基板８０２が完成する。
【００２８】その後、前記第１の実施の形態と同様にし
て、エミッタ基板８０２上で各エミッタ８０１間の凹部
内に、リブ状ゲート電極を形成し、これにより電界放出
型の電子放出源が完成する。本第４の実施の形態におい
ても、前記第２の実施の形態と同様に、カソード導体１
０２とエミッタ８０１間に、抵抗層を設けるようにして
もよい。尚、前記各実施の形態においては、ゲート電極
として、リブ状ゲート電極を形成するようにするように
したが、メッシュ状のゲート電極をエミッタから所定距
離離間して対面する位置に形成するようにしてもよい。
て、エミッタ基板８０２上で各エミッタ８０１間の凹部
内に、リブ状ゲート電極を形成し、これにより電界放出
型の電子放出源が完成する。本第４の実施の形態におい
ても、前記第２の実施の形態と同様に、カソード導体１
０２とエミッタ８０１間に、抵抗層を設けるようにして
もよい。尚、前記各実施の形態においては、ゲート電極
として、リブ状ゲート電極を形成するようにするように
したが、メッシュ状のゲート電極をエミッタから所定距
離離間して対面する位置に形成するようにしてもよい。
【００２９】また、前記各実施の形態においては、エミ
ッタの材料としてカーボンナノチューブを有するカーボ
ン材料を使用したが、フラーレン、ナノパーティクル、
ナノカプセルあるいはカーボンナノホーンを含むカーボ
ン材料を使用することも可能である。即ち、ペースト状
のカーボン材料として、単層又は多層のカーボンナノチ
ューブ、フラーレン、ナノパーティクル、ナノカプセル
及びカーボンナノホーンの中、少なくとも一つを有する
カーボン材料を含むペースト材料を使用することが可能
である。この場合にも、エミッタから露出したカーボン
ナノチューブ、フラーレン、ナノパーティクル、ナノカ
プセル又はカーボンナノホーンに電界の集中が生じるた
め、電子放出の開始電圧が低くなり、低電圧で高効率に
電子放出を生じさせることが可能になる。
ッタの材料としてカーボンナノチューブを有するカーボ
ン材料を使用したが、フラーレン、ナノパーティクル、
ナノカプセルあるいはカーボンナノホーンを含むカーボ
ン材料を使用することも可能である。即ち、ペースト状
のカーボン材料として、単層又は多層のカーボンナノチ
ューブ、フラーレン、ナノパーティクル、ナノカプセル
及びカーボンナノホーンの中、少なくとも一つを有する
カーボン材料を含むペースト材料を使用することが可能
である。この場合にも、エミッタから露出したカーボン
ナノチューブ、フラーレン、ナノパーティクル、ナノカ
プセル又はカーボンナノホーンに電界の集中が生じるた
め、電子放出の開始電圧が低くなり、低電圧で高効率に
電子放出を生じさせることが可能になる。
【００３０】さらに、前記各実施の形態においては、ゲ
ート電極をカソード導体の上方に配設する立体構造の電
子放出源の例で説明したが、カソード導体とゲート電極
の双方をエミッタ基板上の同一平面上に配設することに
より、平面的な電子放出源を構成することも可能であ
る。さらにまた、前記各実施の形態においては、カーボ
ンナノチューブ自身を露出するために、刃や針等の先鋭
部材を用いた機械的処理あるいはレーザ等による熱的処
理を施すようにしたが、カーボン層に高電圧を印加する
等の電気的処理を施すことによって、焼成されたカーボ
ン層に亀裂を形成し、これによって前記亀裂の壁部から
カーボンナノチューブ自身が露出したエミッタを形成す
るようにしてもよい。また、前記各実施の形態において
は、線状の筋や亀裂を形成して前記筋や亀裂の両側に壁
部を形成することにより、前記溶剤成分等に覆われない
新鮮面があらわれたカーボンナノチューブを前記壁部か
ら露出するように形成したが、必ずしも線状である必要
はなく、その平面図が円形状や多角形状の凹部を形成し
て、前記凹部の壁部からカーボンナノチューブ自身を露
出させるようにしてもよい。
ート電極をカソード導体の上方に配設する立体構造の電
子放出源の例で説明したが、カソード導体とゲート電極
の双方をエミッタ基板上の同一平面上に配設することに
より、平面的な電子放出源を構成することも可能であ
る。さらにまた、前記各実施の形態においては、カーボ
ンナノチューブ自身を露出するために、刃や針等の先鋭
部材を用いた機械的処理あるいはレーザ等による熱的処
理を施すようにしたが、カーボン層に高電圧を印加する
等の電気的処理を施すことによって、焼成されたカーボ
ン層に亀裂を形成し、これによって前記亀裂の壁部から
カーボンナノチューブ自身が露出したエミッタを形成す
るようにしてもよい。また、前記各実施の形態において
は、線状の筋や亀裂を形成して前記筋や亀裂の両側に壁
部を形成することにより、前記溶剤成分等に覆われない
新鮮面があらわれたカーボンナノチューブを前記壁部か
ら露出するように形成したが、必ずしも線状である必要
はなく、その平面図が円形状や多角形状の凹部を形成し
て、前記凹部の壁部からカーボンナノチューブ自身を露
出させるようにしてもよい。
【００３１】次に、以上のようにして製造した電子放出
源を使用して、蛍光発光型表示器を形成する。図９は、
本発明の実施の形態に係る蛍光発光型表示器の一部切欠
き側面図であり、前記第１の実施の形態によって製造し
た電子放出源を使用した蛍光発光型表示器の例である。
源を使用して、蛍光発光型表示器を形成する。図９は、
本発明の実施の形態に係る蛍光発光型表示器の一部切欠
き側面図であり、前記第１の実施の形態によって製造し
た電子放出源を使用した蛍光発光型表示器の例である。
【００３２】図９において、蛍光発光型表示器は、硼珪
酸ガラスによって形成された背面基板としての絶縁基板
１０１、硼珪酸ガラスによって形成された透光性の前面
基板としての絶縁基板９０１、及び、絶縁基板１０１、
９０１の周囲を封着するシールガラス９０４とを有し、
その内部が真空状態に保持された真空気密容器を備えて
いる。
酸ガラスによって形成された背面基板としての絶縁基板
１０１、硼珪酸ガラスによって形成された透光性の前面
基板としての絶縁基板９０１、及び、絶縁基板１０１、
９０１の周囲を封着するシールガラス９０４とを有し、
その内部が真空状態に保持された真空気密容器を備えて
いる。
【００３３】また、前述したように、絶縁基板１０１の
内面上には、カソード導体１０２、カソード導体１０２
に連続して形成されたエミッタ３０１が積層被着されて
いる。さらに、絶縁基板１０１の内面上にはエミッタ３
０１間の凹部内に、ゲート電極４０１及び絶縁性リブ４
０２によって形成されたリブ状ゲート電極４０４が被着
されている。一方、絶縁基板９０１の内面上には、アノ
ード電極９０２及びアノード電極９０２に被着された蛍
光体９０３が積層配設されている。
内面上には、カソード導体１０２、カソード導体１０２
に連続して形成されたエミッタ３０１が積層被着されて
いる。さらに、絶縁基板１０１の内面上にはエミッタ３
０１間の凹部内に、ゲート電極４０１及び絶縁性リブ４
０２によって形成されたリブ状ゲート電極４０４が被着
されている。一方、絶縁基板９０１の内面上には、アノ
ード電極９０２及びアノード電極９０２に被着された蛍
光体９０３が積層配設されている。
【００３４】尚、文字やグラフィック等を表示する形式
の蛍光発光型表示器の場合には、カソード導体１０２、
アノード電極９０２及びゲート電極４０１は、各々、マ
トリクス状に形成する、あるいは、特定の電極をベタ状
に形成して他の電極をマトリクス状に形成する等、適宜
目的に応じたパターンに形成する。また、大画面表示装
置の画素用発光素子として使用する蛍光発光型表示器の
場合にも、前記各電極のパターンを適宜選定して形成す
る。
の蛍光発光型表示器の場合には、カソード導体１０２、
アノード電極９０２及びゲート電極４０１は、各々、マ
トリクス状に形成する、あるいは、特定の電極をベタ状
に形成して他の電極をマトリクス状に形成する等、適宜
目的に応じたパターンに形成する。また、大画面表示装
置の画素用発光素子として使用する蛍光発光型表示器の
場合にも、前記各電極のパターンを適宜選定して形成す
る。
【００３５】上記構成の蛍光発光型表示器において、カ
ソード導体１０２、ゲート電極４０１及びアノード電極
９０２に所定電圧の駆動信号を供給することにより蛍光
体９０３が発光し、各電極の形成パターンや駆動信号に
応じて、文字やグラフィック等の発光表示、あるいは発
光素子としての発光表示を行わせることができる。この
とき、エミッタ３０１の表面に露出したカーボンナノチ
ューブ等に電界集中が生じるため、低電圧駆動により、
高輝度で高品位な発光表示を得ることが可能になる。
ソード導体１０２、ゲート電極４０１及びアノード電極
９０２に所定電圧の駆動信号を供給することにより蛍光
体９０３が発光し、各電極の形成パターンや駆動信号に
応じて、文字やグラフィック等の発光表示、あるいは発
光素子としての発光表示を行わせることができる。この
とき、エミッタ３０１の表面に露出したカーボンナノチ
ューブ等に電界集中が生じるため、低電圧駆動により、
高輝度で高品位な発光表示を得ることが可能になる。
【００３６】以上述べたように本発明の実施の形態に係
る電子放出源の製造方法は、絶縁基板と、前記絶縁基板
上に形成されたカソード導体と、前記カソード導体に電
気的に接続して形成されたエミッタとを有するエミッタ
基板を備えると共に、前記エミッタから離間して配設さ
れたゲート電極を備えて成る電子放出源の製造方法にお
いて、絶縁基板１０１にカソード導体１０２、６０１を
被着する工程と、カーボンナノチューブ、フラーレン、
ナノパーティクル、ナノカプセル及びカーボンナノホー
ンの中の少なくとも一つを有するカーボン材料を含むペ
ースト材料をカソード導体１０２、６０１に被着してカ
ーボン層２０１を形成する工程と、焼成されたカーボン
層２０１内部に壁部３０２、７０２、８０３を形成する
ことにより、カーボン材料の内部を露出させてエミッタ
３０１、７０１、８０１を形成する工程と、前記エミッ
タから離間する位置に前記ゲート電極を形成する工程と
を備えている。したがって、前記カーボン材料の表面が
溶媒成分等によって覆われている場合でも、カーボンナ
ノチューブ等の電界放出材料が壁部３０２、７０２、８
０３に露出し、前記電子放出材料に電界集中が生じるた
め、低電圧で高効率に電子放出を生じる電子放出源を製
造することが可能になる。
る電子放出源の製造方法は、絶縁基板と、前記絶縁基板
上に形成されたカソード導体と、前記カソード導体に電
気的に接続して形成されたエミッタとを有するエミッタ
基板を備えると共に、前記エミッタから離間して配設さ
れたゲート電極を備えて成る電子放出源の製造方法にお
いて、絶縁基板１０１にカソード導体１０２、６０１を
被着する工程と、カーボンナノチューブ、フラーレン、
ナノパーティクル、ナノカプセル及びカーボンナノホー
ンの中の少なくとも一つを有するカーボン材料を含むペ
ースト材料をカソード導体１０２、６０１に被着してカ
ーボン層２０１を形成する工程と、焼成されたカーボン
層２０１内部に壁部３０２、７０２、８０３を形成する
ことにより、カーボン材料の内部を露出させてエミッタ
３０１、７０１、８０１を形成する工程と、前記エミッ
タから離間する位置に前記ゲート電極を形成する工程と
を備えている。したがって、前記カーボン材料の表面が
溶媒成分等によって覆われている場合でも、カーボンナ
ノチューブ等の電界放出材料が壁部３０２、７０２、８
０３に露出し、前記電子放出材料に電界集中が生じるた
め、低電圧で高効率に電子放出を生じる電子放出源を製
造することが可能になる。
【００３７】また、前記製造工程中、カソード導体１０
２を被着する工程とカーボン層２０１を形成する工程の
間に、ＲｕＯ２系の抵抗材料等によって形成した抵抗層
５０１をカソード導体１０２に被着する工程を付加する
ようにしてもよい。即ち、絶縁基板１０１にカソード導
体１０２を被着する工程と、カソード導体１０２に抵抗
層５０１を被着する工程と、抵抗層５０１にカーボンナ
ノチューブ、フラーレン、ナノパーティクル、ナノカプ
セル及びカーボンナノホーンの中の少なくとも一つを有
するカーボン層２０１を被着形成する工程とを備えるよ
うにしてもよい。これにより、前記のように低電圧で高
効率に電子放出を生じる電子放出源を製造することが可
能になるだけでなく、電子放出の安定化や電極短絡時の
過電流防止が可能な電子放出源の製造方法が提供され
る。
２を被着する工程とカーボン層２０１を形成する工程の
間に、ＲｕＯ２系の抵抗材料等によって形成した抵抗層
５０１をカソード導体１０２に被着する工程を付加する
ようにしてもよい。即ち、絶縁基板１０１にカソード導
体１０２を被着する工程と、カソード導体１０２に抵抗
層５０１を被着する工程と、抵抗層５０１にカーボンナ
ノチューブ、フラーレン、ナノパーティクル、ナノカプ
セル及びカーボンナノホーンの中の少なくとも一つを有
するカーボン層２０１を被着形成する工程とを備えるよ
うにしてもよい。これにより、前記のように低電圧で高
効率に電子放出を生じる電子放出源を製造することが可
能になるだけでなく、電子放出の安定化や電極短絡時の
過電流防止が可能な電子放出源の製造方法が提供され
る。
【００３８】ここで、カーボン層２０１を構成するカー
ボン材料の内部を露出させてエミッタ３０１、７０１、
８０１を形成する工程は、機械的、熱的又は電気的処理
によりエミッタ３０１、７０１、８０１に筋や亀裂等の
凹部を形成して、前記凹部の壁部３０２、７０２、８０
３からカーボンナノチューブ等の電子放出材料を露出さ
せる工程が使用できる。
ボン材料の内部を露出させてエミッタ３０１、７０１、
８０１を形成する工程は、機械的、熱的又は電気的処理
によりエミッタ３０１、７０１、８０１に筋や亀裂等の
凹部を形成して、前記凹部の壁部３０２、７０２、８０
３からカーボンナノチューブ等の電子放出材料を露出さ
せる工程が使用できる。
【００３９】また、本発明の実施の形態に係る電子放出
源は、カソード導体とゲート電極間にエミッタを配設
し、前記カソード導体とゲート電極間に電圧を印加する
ことにより前記エミッタから電子を放出する電子放出源
において、エミッタ３０１、７０１、８０１は、カーボ
ンナノチューブ、フラーレン、ナノパーティクル、ナノ
カプセル及びカーボンナノホーンの中の少なくとも一つ
を有するカーボン材料を、直接又は抵抗層５０１を介し
てカソード導体１０２に被着されると共に、その内側に
複数の壁部３０２、７０２、８０３を有し、壁部３０
２、７０２、８０３から電子放出材料が露出して成るこ
とを特徴としている。したがって、エミッタ３０１、７
０１、８０１から露出したカーボンナノチューブ等の電
子放出材料に電界の集中が生じるため、電子放出の開始
電圧が低くなり、低電圧で高効率に電子放出を生じさせ
ることが可能になる。
源は、カソード導体とゲート電極間にエミッタを配設
し、前記カソード導体とゲート電極間に電圧を印加する
ことにより前記エミッタから電子を放出する電子放出源
において、エミッタ３０１、７０１、８０１は、カーボ
ンナノチューブ、フラーレン、ナノパーティクル、ナノ
カプセル及びカーボンナノホーンの中の少なくとも一つ
を有するカーボン材料を、直接又は抵抗層５０１を介し
てカソード導体１０２に被着されると共に、その内側に
複数の壁部３０２、７０２、８０３を有し、壁部３０
２、７０２、８０３から電子放出材料が露出して成るこ
とを特徴としている。したがって、エミッタ３０１、７
０１、８０１から露出したカーボンナノチューブ等の電
子放出材料に電界の集中が生じるため、電子放出の開始
電圧が低くなり、低電圧で高効率に電子放出を生じさせ
ることが可能になる。
【００４０】さらに、本発明の実施の形態に係る蛍光発
光型表示器は、電子放出源及び蛍光体が被着されたアノ
ード電極を真空気密容器内に配設し、前記電子放出源か
ら放出される電子を前記蛍光体に射突させることにより
発光表示を行う蛍光発光型表示器において、電子放出源
として、前記電子放出源を使用したことを特徴としてい
る。したがって、エミッタ３０１、７０１、８０１の表
面や壁部３０２、７０２、８０３に露出したカーボンナ
ノチューブ等の電子放出材料に電界集中が生じるため、
低電圧駆動により、高輝度で高品位な発光表示を得るこ
とが可能になる。
光型表示器は、電子放出源及び蛍光体が被着されたアノ
ード電極を真空気密容器内に配設し、前記電子放出源か
ら放出される電子を前記蛍光体に射突させることにより
発光表示を行う蛍光発光型表示器において、電子放出源
として、前記電子放出源を使用したことを特徴としてい
る。したがって、エミッタ３０１、７０１、８０１の表
面や壁部３０２、７０２、８０３に露出したカーボンナ
ノチューブ等の電子放出材料に電界集中が生じるため、
低電圧駆動により、高輝度で高品位な発光表示を得るこ
とが可能になる。
【００４１】
【実施例】図１０は、本発明の第１の実施例に係る電子
放出源の製造方法を説明するための図で、前記第１の実
施の形態によって製造したエミッタの顕微鏡写真で、エ
ミッタの上側から見た平面写真である。また、図１１
は、その拡大写真である。図１０及び図１１からわかる
ように、複数の線状のカーボンナノチューブが筋の壁部
から露出している。
放出源の製造方法を説明するための図で、前記第１の実
施の形態によって製造したエミッタの顕微鏡写真で、エ
ミッタの上側から見た平面写真である。また、図１１
は、その拡大写真である。図１０及び図１１からわかる
ように、複数の線状のカーボンナノチューブが筋の壁部
から露出している。
【００４２】また、図１２は、本発明の第２の実施例に
係る電子放出源の製造方法を説明するための図で、前記
第３の実施の形態によって製造したエミッタの顕微鏡写
真で、エミッタの上側から見た平面写真である。図１２
からわかるように、複数の線状のカーボンナノチューブ
自身が亀裂の壁部から露出している。
係る電子放出源の製造方法を説明するための図で、前記
第３の実施の形態によって製造したエミッタの顕微鏡写
真で、エミッタの上側から見た平面写真である。図１２
からわかるように、複数の線状のカーボンナノチューブ
自身が亀裂の壁部から露出している。
【００４３】
【発明の効果】本発明によれば、カーボンナノチュー
ブ、フラーレン、ナノカプセル及びカーボンナノホーン
の中の少なくとも一つを有するカーボン材料を用いて、
廉価にして、低電圧で高効率な電子放出源の製造方法を
提供することが可能になる。これにより、電子放出特性
の優れた電子放出源を提供することが可能になる。ま
た、低電圧駆動が可能で、高輝度で高品位な蛍光発光型
表示器を提供することが可能になる。
ブ、フラーレン、ナノカプセル及びカーボンナノホーン
の中の少なくとも一つを有するカーボン材料を用いて、
廉価にして、低電圧で高効率な電子放出源の製造方法を
提供することが可能になる。これにより、電子放出特性
の優れた電子放出源を提供することが可能になる。ま
た、低電圧駆動が可能で、高輝度で高品位な蛍光発光型
表示器を提供することが可能になる。
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る電子放出源
の製造方法を説明するための側断面図で、絶縁基板にカ
ソード導体を被着する工程を示す図である。
の製造方法を説明するための側断面図で、絶縁基板にカ
ソード導体を被着する工程を示す図である。
【図２】 本発明の第１の実施の形態に係る電子放出源
の製造方法を説明するための側断面図で、カーボン層を
形成する工程を示す図である。
の製造方法を説明するための側断面図で、カーボン層を
形成する工程を示す図である。
【図３】 本発明の第１の実施の形態に係る電子放出源
の製造方法を説明するための側断面図で、エミッタを形
成する工程を示す図である。
の製造方法を説明するための側断面図で、エミッタを形
成する工程を示す図である。
【図４】 本発明の第１の実施の形態に係る電子放出源
の製造方法を説明するための側断面図で、ゲート電極を
形成する工程を示す図である。
の製造方法を説明するための側断面図で、ゲート電極を
形成する工程を示す図である。
【図５】 本発明の第２の実施の形態に係る電子放出源
の製造方法を説明するための側断面図である。
の製造方法を説明するための側断面図である。
【図６】 本発明の第３の実施の形態に係る電子放出源
の製造方法を説明するための側断面図で、絶縁基板にカ
ソード導体及びカーボン層を形成する工程を示す図であ
る。
の製造方法を説明するための側断面図で、絶縁基板にカ
ソード導体及びカーボン層を形成する工程を示す図であ
る。
【図７】 本発明の第３の実施の形態に係る電子放出源
の製造方法を説明するための側断面図で、エミッタを形
成する工程を示す図である。
の製造方法を説明するための側断面図で、エミッタを形
成する工程を示す図である。
【図８】 本発明の第４の実施の形態に係る電子放出源
の製造方法を説明するための側断面図である。
の製造方法を説明するための側断面図である。
【図９】 本発明の実施の形態に係る蛍光発光型表示器
の一部切欠き側面図である。
の一部切欠き側面図である。
【図１０】 本発明の第１の実施例に係る電子放出源の
製造方法によるエミッタの顕微鏡写真である。
製造方法によるエミッタの顕微鏡写真である。
【図１１】 図１０を拡大した顕微鏡写真である。
【図１２】 本発明の第２の実施例に係る電子放出源の
製造方法によるエミッタの顕微鏡写真である。
製造方法によるエミッタの顕微鏡写真である。
１０１、９０１・・・真空気密容器を構成する絶縁基板 １０２、６０１・・・カソード導体 ２０１・・・カーボン層 ３０１、７０１、８０１・・・エミッタ ３０２、７０２、８０３・・・壁部 ３０３、５０２、７０３、８０２・・・エミッタ基板 ４０１・・・ゲート電極 ４０２・・・絶縁性リブ ４０４・・・リブ状ゲート電極 ５０１・・・抵抗層 ９０２・・・アノード電極 ９０３・・・蛍光体 ９０４・・・真空気密容器を構成するシールガラス
フロントページの続き (72)発明者 田中 源太郎 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株式 会社内 (72)発明者 高梨 浩和 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株式 会社内 (72)発明者 田辺 泰雄 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株式 会社内 Ｆターム(参考） 5C031 DD09 DD19 5C036 EF01 EF06 EG02 EG12
Claims (5)
- 【請求項１】 絶縁基板と、前記絶縁基板上に形成され
たカソード導体と、前記カソード導体に電気的に接続し
て形成されたエミッタと、前記エミッタから離間して配
設されたゲート電極とを備えて成る電子放出源の製造方
法において、 前記絶縁基板に前記カソード導体を被着する工程と、 前記カソード導体に、カーボンナノチューブ、フラーレ
ン、ナノパーティクル、ナノカプセル及びカーボンナノ
ホーンの中の少なくとも一つを有するカーボン材料を含
むペースト材料を被着してカーボン層を形成する工程
と、 前記カーボン層内に複数の壁部を形成することにより前
記カーボン層を形成するカーボン材料を露出させて前記
エミッタを形成する工程と、 前記エミッタから離間する位置に前記ゲート電極を形成
する工程とを備えて成ることを特徴とする電子放出源の
製造方法。 - 【請求項２】 絶縁基板と、前記絶縁基板上に形成され
たカソード導体と、前記カソード導体に電気的に接続し
て形成されたエミッタと、前記エミッタから離間して配
設されたゲート電極を備えて成る電子放出源の製造方法
において、 前記絶縁基板に前記カソード導体を被着する工程と、 前記カソード導体に抵抗層を被着する工程と、 前記抵抗層に、カーボンナノチューブ、フラーレン、ナ
ノパーティクル、ナノカプセル及びカーボンナノホーン
の中の少なくとも一つを有するカーボン材料を含むペー
スト材料を被着してカーボン層を形成する工程と、 前記カーボン層内に複数の壁部を形成することにより前
記カーボン層を形成するカーボン材料を露出させて前記
エミッタを形成する工程と、 前記エミッタから離間する位置に前記ゲート電極を形成
する工程とを備えて成ることを特徴とする電子放出源の
製造方法。 - 【請求項３】 前記カーボン層内に複数の壁部を形成す
ることにより前記カーボン層を形成するカーボン材料を
露出させて前記エミッタを形成する工程は、機械的、熱
的又は電気的処理によって前記エミッタに筋又は亀裂を
形成する工程であることを特徴とする請求項１又は２記
載の電子放出源の製造方法。 - 【請求項４】 カソード導体とゲート電極間にエミッタ
を配設し、前記カソード導体とゲート電極間に電圧を印
加することにより前記エミッタから電子を放出する電子
放出源において、 前記エミッタは、カーボンナノチューブ、フラーレン、
ナノパーティクル、ナノカプセル及びカーボンナノホー
ンの中の少なくとも一つを有するカーボン材料を、直接
又は抵抗層を介して前記カソード導体に被着されると共
に、その内側に複数の壁部を有し、前記壁部からカーボ
ン材料が露出して成ることを特徴とする電子放出源。 - 【請求項５】 電子放出源及び蛍光体が被着されたアノ
ード電極を真空気密容器内に配設し、前記電子放出源か
ら放出される電子を前記蛍光体に射突させることにより
発光表示を行う蛍光発光型表示器において、前記電子放
出源として、請求項４記載の電子放出源を使用したこと
を特徴とする蛍光発光型表示器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24915199A JP4043153B2 (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 電子放出源の製造方法、エミッタ基板の製造方法、電子放出源及び蛍光発光型表示器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24915199A JP4043153B2 (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 電子放出源の製造方法、エミッタ基板の製造方法、電子放出源及び蛍光発光型表示器 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001043792A true JP2001043792A (ja) | 2001-02-16 |
| JP2001043792A5 JP2001043792A5 (ja) | 2006-06-08 |
| JP4043153B2 JP4043153B2 (ja) | 2008-02-06 |
Family
ID=17188675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24915199A Expired - Fee Related JP4043153B2 (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 電子放出源の製造方法、エミッタ基板の製造方法、電子放出源及び蛍光発光型表示器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4043153B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1291890A2 (en) * | 2001-09-10 | 2003-03-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of producing fiber, and methods of producing electron-emitting device, electron source, and image display device each using the fiber |
| JP2003086076A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-03-20 | Noritake Itron Corp | 電界放出型電子源の電極構造 |
| EP1544888A1 (en) * | 2003-12-18 | 2005-06-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Fiber containing carbon, substrate and electron emission device using fiber containing carbon, electron source using the electron emission device, display panel using the electron source, and information displaying/playing apparatus using the display panel, and a method of manufaturing thereof |
| JP2005166643A (ja) * | 2003-11-29 | 2005-06-23 | Samsung Sdi Co Ltd | 電子放出素子及びその製造方法 |
| KR100763893B1 (ko) * | 2006-02-01 | 2007-10-05 | 삼성에스디아이 주식회사 | 굴곡진 ｃｎｔ층을 갖는 전자방출소자의 제조 방법 |
| JP2008050239A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | National Institute For Materials Science | ナノ炭素材料複合体及びその製造方法 |
| JP2008050238A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | National Institute For Materials Science | ナノカーボンペースト及びナノカーボンエミッタの製造方法 |
| JPWO2008069243A1 (ja) * | 2006-12-06 | 2010-03-25 | 石原産業株式会社 | 冷陰極電子源及びその製造方法並びにそれを用いた発光素子 |
| JP2010086966A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Samsung Electronics Co Ltd | 電子放出源形成用組成物、これを用いて形成された電子放出源およびその製造方法、並びにこれを用いた電界放出素子 |
| EP1476888B1 (fr) * | 2002-02-19 | 2010-06-30 | Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives | Structure de cathode pour ecran emissif |
| WO2011018958A1 (ja) * | 2009-08-11 | 2011-02-17 | 東レ株式会社 | 電子放出源用ペーストおよび電子放出源 |
| WO2011108338A1 (ja) * | 2010-03-02 | 2011-09-09 | 東レ株式会社 | 電子放出源用ペースト、これを用いた電子放出源および電子放出素子ならびにこれらの製造方法 |
| JP2019175648A (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | 国立大学法人東北大学 | 電界電子放出膜、電界電子放出素子、発光素子およびそれらの製造方法 |
-
1999
- 1999-07-30 JP JP24915199A patent/JP4043153B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003086076A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-03-20 | Noritake Itron Corp | 電界放出型電子源の電極構造 |
| US7131886B2 (en) | 2001-09-10 | 2006-11-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of producing fiber, and methods of producing electron-emitting device, electron source, and image display device each using the fiber |
| EP1291890A3 (en) * | 2001-09-10 | 2004-11-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of producing fiber, and methods of producing electron-emitting device, electron source, and image display device each using the fiber |
| US6843696B2 (en) | 2001-09-10 | 2005-01-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of producing fiber, and methods of producing electron-emitting device, electron source, and image display device each using the fiber |
| EP1291890A2 (en) * | 2001-09-10 | 2003-03-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of producing fiber, and methods of producing electron-emitting device, electron source, and image display device each using the fiber |
| US7759851B2 (en) | 2002-02-19 | 2010-07-20 | Commissariat A L'energie Atomique | Cathode structure for emissive screen |
| EP1476888B1 (fr) * | 2002-02-19 | 2010-06-30 | Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives | Structure de cathode pour ecran emissif |
| JP2005166643A (ja) * | 2003-11-29 | 2005-06-23 | Samsung Sdi Co Ltd | 電子放出素子及びその製造方法 |
| EP1544888A1 (en) * | 2003-12-18 | 2005-06-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Fiber containing carbon, substrate and electron emission device using fiber containing carbon, electron source using the electron emission device, display panel using the electron source, and information displaying/playing apparatus using the display panel, and a method of manufaturing thereof |
| US7528538B2 (en) | 2003-12-18 | 2009-05-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Fiber containing carbon, substrate and electron emission device using fiber containing carbon, electron source using the electron emission device, display panel using the electron source, and information displaying/playing apparatus using the display panel, and a method of manufacturing thereof |
| KR100763893B1 (ko) * | 2006-02-01 | 2007-10-05 | 삼성에스디아이 주식회사 | 굴곡진 ｃｎｔ층을 갖는 전자방출소자의 제조 방법 |
| JP2008050239A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | National Institute For Materials Science | ナノ炭素材料複合体及びその製造方法 |
| JP2008050238A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | National Institute For Materials Science | ナノカーボンペースト及びナノカーボンエミッタの製造方法 |
| JPWO2008069243A1 (ja) * | 2006-12-06 | 2010-03-25 | 石原産業株式会社 | 冷陰極電子源及びその製造方法並びにそれを用いた発光素子 |
| JP2010086966A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Samsung Electronics Co Ltd | 電子放出源形成用組成物、これを用いて形成された電子放出源およびその製造方法、並びにこれを用いた電界放出素子 |
| US9034212B2 (en) | 2008-09-30 | 2015-05-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Composition for forming electron emission source, electron emission source including the composition, method of preparing the electron emission source, and field emission device including the electron emission source |
| WO2011018958A1 (ja) * | 2009-08-11 | 2011-02-17 | 東レ株式会社 | 電子放出源用ペーストおよび電子放出源 |
| CN102473564A (zh) * | 2009-08-11 | 2012-05-23 | 东丽株式会社 | 电子发射源用膏和电子发射源 |
| JPWO2011018958A1 (ja) * | 2009-08-11 | 2013-01-17 | 東レ株式会社 | 電子放出源用ペーストおよび電子放出源 |
| JP5561167B2 (ja) * | 2009-08-11 | 2014-07-30 | 東レ株式会社 | 電子放出源用ペーストおよび電子放出源 |
| US9159519B2 (en) | 2009-08-11 | 2015-10-13 | Toray Industries, Inc. | Paste for electron emission source, and electron emission source |
| TWI550674B (zh) * | 2009-08-11 | 2016-09-21 | 東麗股份有限公司 | 電子放射源、電子放射元件及製造電子放射源之方法 |
| WO2011108338A1 (ja) * | 2010-03-02 | 2011-09-09 | 東レ株式会社 | 電子放出源用ペースト、これを用いた電子放出源および電子放出素子ならびにこれらの製造方法 |
| JP2019175648A (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | 国立大学法人東北大学 | 電界電子放出膜、電界電子放出素子、発光素子およびそれらの製造方法 |
| JP7029331B2 (ja) | 2018-03-28 | 2022-03-03 | 国立大学法人東北大学 | 電界電子放出膜、電界電子放出素子、発光素子およびそれらの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4043153B2 (ja) | 2008-02-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4063451B2 (ja) | カーボンナノチューブのパターン形成方法 | |
| US7365482B2 (en) | Field emission display including electron emission source formed in multi-layer structure | |
| JP2000036243A (ja) | 電子放出源の製造方法 | |
| KR20030036236A (ko) | 전자 필드 이미터의 에미션을 향상시키기 위한 공정 | |
| JP4043153B2 (ja) | 電子放出源の製造方法、エミッタ基板の製造方法、電子放出源及び蛍光発光型表示器 | |
| JP3468723B2 (ja) | 電子放出源の製造方法、電子放出源及び蛍光発光型表示器 | |
| JP2004178891A (ja) | 電子放出型発光素子の製造方法 | |
| JP2008518759A5 (ja) | ||
| JP2006294622A (ja) | 電子放出源、電子放出源の製造方法、及び該電子放出源を備えた電子放出素子 | |
| US20070111628A1 (en) | Method for manufacturing electron-emitting device and method for manufacturing display having electron-emitting device | |
| JP2001043792A5 (ja) | ||
| JP4036572B2 (ja) | 電子放出源の製造方法 | |
| US7764010B2 (en) | Electron emission device, electron emission display apparatus having the same, and method of manufacturing the same | |
| JP2005243635A (ja) | 電子放出素子用電子放出源の形成方法とこれを利用した電子放出素子 | |
| JP4047487B2 (ja) | 電子放出源の製造方法、電子放出源及び蛍光発光型表示器 | |
| JP4043139B2 (ja) | 電子放出源の製造方法 | |
| JP2001035361A5 (ja) | ||
| JP2003303539A (ja) | 電子放出源およびその製造方法 | |
| JP2000311590A5 (ja) | ||
| JP2005166643A (ja) | 電子放出素子及びその製造方法 | |
| JP2000294119A5 (ja) | ||
| JP2000294118A (ja) | 電子放出源の製造方法、電子放出源及び蛍光発光型表示器 | |
| JP2000208027A (ja) | 電子放出素子及び電子放出源とそれらの製造方法並びにそれらを使用した画像表示装置及びその製造方法 | |
| JP4043141B2 (ja) | 電子放出源の製造方法及び電子放出源 | |
| JP2003059391A (ja) | 電子放出源及びその製造方法並びに蛍光表示装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060331 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060331 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070727 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070814 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071012 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071106 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071113 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101122 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111122 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |