JP2003016905A - Electron emission device, manufacturing method thereof and display device - Google Patents

Electron emission device, manufacturing method thereof and display device

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JP2003016905A
JP2003016905A JP2001197854A JP2001197854A JP2003016905A JP 2003016905 A JP2003016905 A JP 2003016905A JP 2001197854 A JP2001197854 A JP 2001197854A JP 2001197854 A JP2001197854 A JP 2001197854A JP 2003016905 A JP2003016905 A JP 2003016905A
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electron
gate electrode
cathode electrode
electron emission
substrate
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Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Kai
政明 開
Shinsuke Yura
信介 由良
Kazutoshi Morikawa
和敏 森川
Akihiko Hosono
彰彦 細野
Kozaburo Shibayama
耕三郎 柴山
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electron emission device drivable at a low voltage without being influenced by a displacement in manufacturing process, a manufacturing method thereof, and a display device equipped with the electron emission device. SOLUTION: This electron emission device, comprises a glass substrate 1, a cathode electrode 2 formed on the upper surface of the glass substrate 1, a gate electrode 3 formed on the upper surface of the glass substrate 1 beside the cathode electrode 2, a CNT layer 4 formed on the upper surface of the glass substrate 1 to cover the cathode electrode 2, and a CNT layer 4 formed on the upper surface of the glass substrate 1 to cover the gate electrode 3. A minute gap G1 is formed between CNT layer 4 and CNT layer 5. The CNT layers 4 and 5 function as an electron emission layer capable of emitting electrons by the electric field between the cathode electrode 2 and the gate electrode 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、電界によって電
子を放出する電界放出型の電子放出装置の構造及びその
製造方法、並びに、該電子放出装置を備えた表示装置の
構造に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a field emission type electron emitting device that emits electrons by an electric field, a method of manufacturing the same, and a structure of a display device including the electron emitting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年活発に研究が行われている種々のフ
ラットパネル型表示装置の中でも、FED(Field Emis
sion Display)は、高輝度、高コントラスト、高視野
角、低消費電力等の理由により、次世代表示装置として
期待されている。FEDには、カーボンナノチューブ
(Carbon Nanotube:CNT)等を用いた電子放出装置
が利用されるが、この電子放出装置は印刷処理等によっ
て作製できるため、製造コストが比較的安いという利点
もある。
2. Description of the Related Art Among various flat panel type display devices that have been actively researched in recent years, FED (Field Emis
sion display) is expected as a next-generation display device because of its high brightness, high contrast, wide viewing angle, and low power consumption. An electron emission device using carbon nanotubes (CNTs) or the like is used for the FED. Since this electron emission device can be manufactured by a printing process or the like, there is also an advantage that the manufacturing cost is relatively low.

【0003】図13は、従来の電子放出装置の構造を示
す断面図である。ガラス基板101上に、Ag,Au,
ITO等から成るカソード電極(「冷陰極」又は「コー
ルドカソード」とも呼ばれている)102が形成されて
いる。カソード電極102上には絶縁層105が形成さ
れており、絶縁層105上には、Ag,Au等から成る
ゲート電極103が形成されている。絶縁層105によ
って規定される側面と、カソード電極102によって規
定される底面とを有する凹部内には、CNT層104が
形成されている。
FIG. 13 is a sectional view showing the structure of a conventional electron-emitting device. Ag, Au,
A cathode electrode (also called “cold cathode” or “cold cathode”) 102 made of ITO or the like is formed. An insulating layer 105 is formed on the cathode electrode 102, and a gate electrode 103 made of Ag, Au, or the like is formed on the insulating layer 105. A CNT layer 104 is formed in a recess having a side surface defined by the insulating layer 105 and a bottom surface defined by the cathode electrode 102.

【0004】図14は、図13に示した電子放出装置を
備えた、従来の表示装置の構造を模式的に示す断面図で
ある。ガラス基板(背面ガラス基板)101上には、図
13に示した電子放出装置がマトリクス状に複数形成さ
れている。表示面である前面ガラス基板50の裏面(表
示面とは反対側の面)上には、各電子放出装置に対応し
て、R(赤),G(緑),B(青)の蛍光体52が形成
されている。また、前面ガラス基板50の裏面上には、
蛍光体52を覆ってアルミバック膜53が形成されてい
る。アルミバック膜53は、電子放出装置から放出され
た電子を蛍光体52に導くための陽極として機能する。
スペーサガラス51は、低融点ガラスによって、前面ガ
ラス基板50及び背面ガラス基板101の各周縁に接合
されている。前面ガラス基板50、背面ガラス基板10
1、及びスペーサガラス51によって外容器が構成され
ており、その内部空間は真空に保たれている。
FIG. 14 is a sectional view schematically showing the structure of a conventional display device having the electron emitting device shown in FIG. A plurality of electron-emitting devices shown in FIG. 13 are formed in a matrix on a glass substrate (rear glass substrate) 101. R (red), G (green), and B (blue) phosphors are provided on the back surface (surface opposite to the display surface) of the front glass substrate 50, which is the display surface, corresponding to each electron-emitting device. 52 is formed. Further, on the back surface of the front glass substrate 50,
An aluminum back film 53 is formed so as to cover the phosphor 52. The aluminum back film 53 functions as an anode for guiding the electrons emitted from the electron emitting device to the phosphor 52.
The spacer glass 51 is bonded to each peripheral edge of the front glass substrate 50 and the rear glass substrate 101 by low melting glass. Front glass substrate 50, rear glass substrate 10
The outer container is constituted by 1 and the spacer glass 51, and the inner space thereof is kept in vacuum.

【0005】背面ガラス基板101の裏面(電子放出装
置が配設されている面とは反対側の面)には、チップガ
ラス管54が取り付けられている。チップガラス管54
内には、ゲッタ55が配設されている。ゲッタ55は、
外容器内を高真空に維持すべく、外容器の組み立て後に
不純ガスの吸着工程を行うために設けられている。ま
た、チップガラス管54からは、アルミバック膜53に
接続された陽極引き出し線56が、装置外部に引き出さ
れている。背面ガラス基板101からは、カソード電極
102に接続されたカソード電極用端子57、及び、ゲ
ート電極103に接続されたゲート電極用端子58が、
それぞれ装置外部に引き出されている。また、表示装置
には、図示しない電源装置や駆動回路等が設けられてい
る。
A chip glass tube 54 is attached to the rear surface of the rear glass substrate 101 (the surface opposite to the surface on which the electron-emitting device is arranged). Chip glass tube 54
A getter 55 is provided inside. Getter 55
In order to maintain a high vacuum inside the outer container, it is provided to perform an impurity gas adsorption step after the outer container is assembled. Further, an anode lead wire 56 connected to the aluminum back film 53 is drawn out of the device from the chip glass tube 54. From the rear glass substrate 101, a cathode electrode terminal 57 connected to the cathode electrode 102 and a gate electrode terminal 58 connected to the gate electrode 103 are provided.
Each is pulled out of the device. Further, the display device is provided with a power supply device, a drive circuit, and the like, which are not shown.

【0006】表示装置の動作時において、アルミバック
膜53には、陽極引き出し線56を介して所定の高電圧
が印加される。また、カソード電極102及びゲート電
極103には、カソード電極用端子57及びゲート電極
用端子58をそれぞれ介して、所定の信号電圧が印加さ
れる。特にゲート電極103には、表示する画像データ
に対応したパルス信号が印加される。カソード電極10
2とゲート電極103との間の電界によってCNT層1
04から放出された電子は、アルミバック膜53の高電
圧によって加速されて蛍光体52に衝突し、これによっ
て蛍光体52が励起されて発光する。
During operation of the display device, a predetermined high voltage is applied to the aluminum back film 53 through the anode lead wire 56. Further, a predetermined signal voltage is applied to the cathode electrode 102 and the gate electrode 103 via the cathode electrode terminal 57 and the gate electrode terminal 58, respectively. In particular, a pulse signal corresponding to image data to be displayed is applied to the gate electrode 103. Cathode electrode 10
2 by the electric field between the gate electrode 103 and the CNT layer 1
The electrons emitted from 04 are accelerated by the high voltage of the aluminum back film 53 and collide with the phosphor 52, whereby the phosphor 52 is excited and emits light.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の電
子放出装置は、カソード電極102、CNT層104、
絶縁層105、及びゲート電極103の4層構造を成し
ている。これらの各層はスクリーン印刷法やCVD法に
よって順に形成されるのであるが、印刷法による場合は
スクリーン版の交換や乾燥工程による基板の取り出しに
よって、CVD法による場合はマスク治具の交換や基板
の取り出しによって、いずれも連続した膜の形成ができ
ない。その結果、これらの各層を多層形成していく過程
で位置ずれが発生し、例えばゲート電極103とCNT
層104とが互いに接触してしまうという問題があっ
た。
As described above, the conventional electron-emitting device has the cathode electrode 102, the CNT layer 104,
The insulating layer 105 and the gate electrode 103 form a four-layer structure. Each of these layers is sequentially formed by a screen printing method or a CVD method. When the printing method is used, the screen plate is replaced or the substrate is taken out by a drying process. When the CVD method is used, the mask jig is replaced or the substrate is removed. None of them can form a continuous film by taking out. As a result, misalignment occurs in the process of forming each of these layers in multiple layers, for example, the gate electrode 103 and the CNT.
There is a problem that the layer 104 and the layer 104 come into contact with each other.

【0008】また、絶縁層105の膜厚を厚くしたり、
ゲート電極103の開口面積を大きくすることによっ
て、ゲート電極103とCNT層104との接触を回避
することも考えられるが、この場合はゲート電極103
とカソード電極104との間の距離が大きくなるため、
駆動電圧が高くなるという別の問題を生じる。
Further, the thickness of the insulating layer 105 may be increased,
Although it is possible to avoid contact between the gate electrode 103 and the CNT layer 104 by increasing the opening area of the gate electrode 103, in this case, the gate electrode 103
Since the distance between the cathode electrode 104 and
Another problem arises in that the driving voltage becomes high.

【0009】本発明はかかる問題を解決するために成さ
れたものであり、製造工程における位置ずれの影響を受
けることなく、かつ低電圧での駆動が可能な電子放出装
置及びその製造方法、並びに該電子放出装置を備える表
示装置を得ることを目的とするものである。
The present invention has been made to solve the above problems, and is an electron-emitting device that can be driven at a low voltage without being affected by positional deviation in the manufacturing process, a method for manufacturing the same, and a method for manufacturing the same. It is an object to obtain a display device including the electron emitting device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明のうち請求項1
に記載の電子放出装置は、基板と、基板の主面上に形成
されたカソード電極と、カソード電極に並んで基板の主
面上に形成されたゲート電極と、カソード電極を覆って
基板の主面上に形成され、カソード電極とゲート電極と
の間の電界によって電子を放出し得る第1の電子放出層
とを備えるものである。
[Means for Solving the Problems] Claim 1 of the present invention
The electron emission device according to claim 1, the substrate, a cathode electrode formed on the main surface of the substrate, a gate electrode formed on the main surface of the substrate along with the cathode electrode, and the main electrode of the substrate covering the cathode electrode. A first electron emission layer formed on the surface and capable of emitting electrons by an electric field between the cathode electrode and the gate electrode.

【0011】また、この発明のうち請求項2に記載の電
子放出装置は、請求項1に記載の電子放出装置であっ
て、ゲート電極を覆って基板の主面上に形成され、微小
ギャップを挟んで第1の電子放出層に対向する、第2の
電子放出層をさらに備えることを特徴とするものであ
る。
According to a second aspect of the present invention, the electron emitting device according to the first aspect is the electron emitting device according to the first aspect, wherein the electron emitting device is formed on the main surface of the substrate so as to cover the gate electrode and form a minute gap. It is characterized by further comprising a second electron emission layer facing the first electron emission layer with being sandwiched therebetween.

【0012】また、この発明のうち請求項3に記載の電
子放出装置は、請求項1又は2に記載の電子放出装置で
あって、複数のカソード電極及び複数のゲート電極が、
交互に並んで形成されていることを特徴とするものであ
る。
The electron emitting device according to claim 3 of the present invention is the electron emitting device according to claim 1 or 2, wherein a plurality of cathode electrodes and a plurality of gate electrodes are provided.
It is characterized in that they are formed alternately.

【0013】また、この発明のうち請求項4に記載の電
子放出装置の製造方法は、(a)基板を準備する工程
と、(b)基板の主面上に、カソード電極及びゲート電
極を並べて形成する工程と、(c)カソード電極とゲー
ト電極との間の電界によって電子を放出し得る第1の電
子放出層を、カソード電極を覆って基板の主面上に形成
する工程とを備えるものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method of manufacturing an electron-emitting device, (a) a step of preparing a substrate, and (b) a cathode electrode and a gate electrode are arranged side by side on the main surface of the substrate. And (c) forming a first electron emission layer capable of emitting electrons by an electric field between the cathode electrode and the gate electrode on the main surface of the substrate so as to cover the cathode electrode. Is.

【0014】また、この発明のうち請求項5に記載の電
子放出装置の製造方法は、請求項4に記載の電子放出装
置の製造方法であって、工程(c)において、第1の電
子放出層は、スクリーン印刷法によって基板の主面上に
パターン形成されることを特徴とするものである。
A method for manufacturing an electron-emitting device according to a fifth aspect of the present invention is the method for manufacturing an electron-emitting device according to the fourth aspect, wherein in the step (c), the first electron-emitting device is produced. The layer is characterized in that it is patterned on the main surface of the substrate by a screen printing method.

【0015】また、この発明のうち請求項6に記載の電
子放出装置の製造方法は、請求項4に記載の電子放出装
置の製造方法であって、(d)微小ギャップを挟んで第
1の電子放出層に対向する第2の電子放出層を、ゲート
電極を覆って基板の主面上に形成する工程をさらに備え
ることを特徴とするものである。
A method of manufacturing an electron-emitting device according to a sixth aspect of the present invention is the method of manufacturing an electron-emitting device according to the fourth aspect, which is (d) the first method with a minute gap interposed therebetween. The method further comprises the step of forming a second electron emission layer facing the electron emission layer on the main surface of the substrate while covering the gate electrode.

【0016】また、この発明のうち請求項7に記載の電
子放出装置の製造方法は、請求項6に記載の電子放出装
置の製造方法であって、工程(c)及び(d)は、(c
d−1)カソード電極及びゲート電極を覆う第3の電子
放出層を、基板の主面上にべた膜状に形成する工程と、
(cd−2)尖鋭片を用いてカソード電極とゲート電極
との間で第3の電子放出層を切断することにより、第3
の電子放出層を第1の電子放出層と第2の電子放出層と
に分離する工程とを有することを特徴とするものであ
る。
The method for manufacturing an electron-emitting device according to a seventh aspect of the present invention is the method for manufacturing an electron-emitting device according to the sixth aspect, wherein steps (c) and (d) include ( c
d-1) a step of forming a third electron emission layer covering the cathode electrode and the gate electrode in a solid film form on the main surface of the substrate,
By cutting the third electron emission layer between the cathode electrode and the gate electrode using the (cd-2) sharpened piece, the third
And a step of separating the electron emission layer of 1) into a first electron emission layer and a second electron emission layer.

【0017】また、この発明のうち請求項8に記載の電
子放出装置の製造方法は、請求項7に記載の電子放出装
置の製造方法であって、工程(cd−1)において、第
3の電子放出層は、スクリーン印刷法又はCVD法によ
って形成されることを特徴とするものである。
The method of manufacturing an electron-emitting device according to claim 8 of the present invention is the method of manufacturing an electron-emitting device according to claim 7, wherein in the step (cd-1), the third method is used. The electron emission layer is formed by a screen printing method or a CVD method.

【0018】また、この発明のうち請求項9に記載の電
子放出装置の製造方法は、請求項6に記載の電子放出装
置の製造方法であって、工程(c)及び(d)は、スク
リーン印刷法によって、第1及び第2の電子放出層を基
板の主面上にパターン形成する工程を有することを特徴
とするものである。
A method for manufacturing an electron-emitting device according to a ninth aspect of the present invention is the method for manufacturing an electron-emitting device according to the sixth aspect, wherein steps (c) and (d) include a screen. It is characterized by including a step of patterning the first and second electron emission layers on the main surface of the substrate by a printing method.

【0019】また、この発明のうち請求項10に記載の
表示装置は、マトリクス状に複数配設された、請求項1
〜3のいずれか一つに記載の電子放出装置と、複数の電
子放出装置のそれぞれに対応して形成された蛍光体を有
する表示パネルと、電子放出装置から放出された電子を
蛍光体に導くためのアノード電極とを備えるものであ
る。
According to a tenth aspect of the present invention, a plurality of display devices are arranged in a matrix.
1 to 3, a display panel having a phosphor formed corresponding to each of the plurality of electron emitting devices, and guiding electrons emitted from the electron emitting device to the phosphor. And an anode electrode for

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は、本発明の
実施の形態1に係る電子放出装置の構造を示す図であ
る。図1(A)は上面図であり、図1(B)は、図1
(A)中に示した線分X−Xに沿った位置に関する断面
構造を示す断面図である。図1を参照して、本実施の形
態1に係る電子放出装置は、ガラス基板1と、ガラス基
板1の上面上に形成されたカソード電極2と、カソード
電極2に並んでガラス基板1の上面上に形成されたゲー
ト電極3と、カソード電極2を覆ってガラス基板1の上
面上に形成されたCNT層4と、ゲート電極3を覆って
ガラス基板1の上面上に形成されたCNT層5とを備え
ている。カソード電極2及びゲート電極3は、Ag,A
u,Al等の金属から成る。また、カソード電極2及び
ゲート電極3は、互いに離間しつつ、平行に配設されて
いる。CNT層4とCNT層5との間には、微小なギャ
ップG1が形成されている。CNT層4,5は、カソー
ド電極2とゲート電極3との間の電界によって電子を放
出し得る電子放出層として機能する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiment 1. FIG. 1 is a diagram showing a structure of an electron emission device according to the first embodiment of the present invention. 1A is a top view, and FIG. 1B is a top view.
It is sectional drawing which shows the cross-section about the position along the line segment XX shown in (A). Referring to FIG. 1, the electron emission device according to the first embodiment includes a glass substrate 1, a cathode electrode 2 formed on the upper surface of glass substrate 1, and an upper surface of glass substrate 1 arranged side by side with cathode electrode 2. The gate electrode 3 formed on the CNT layer 4, the CNT layer 4 formed on the upper surface of the glass substrate 1 to cover the cathode electrode 2, and the CNT layer 5 formed on the upper surface of the glass substrate 1 to cover the gate electrode 3. It has and. The cathode electrode 2 and the gate electrode 3 are Ag, A
It is made of a metal such as u or Al. The cathode electrode 2 and the gate electrode 3 are arranged in parallel while being separated from each other. A minute gap G1 is formed between the CNT layer 4 and the CNT layer 5. The CNT layers 4 and 5 function as electron emission layers capable of emitting electrons due to the electric field between the cathode electrode 2 and the gate electrode 3.

【0021】図2〜4は、本実施の形態1に係る電子放
出装置の製造方法を工程順に示す図である。図2(A)
〜図4(A)は、図1(A)に対応した上面図であり、
図2(B)〜図4(B)は、図1(B)に対応した断面
図である。図2を参照して、まず、ガラス基板1を準備
した後、ガラス基板1の上面上に、カソード電極2及び
ゲート電極3を並べて形成する。図3を参照して、次
に、スクリーン印刷法によって、溶剤にCNTの粉体が
混ぜられたペーストを、カソード電極2及びゲート電極
3を覆ってガラス基板1の上面上にべた膜状に印刷す
る。但し、スクリーン印刷法ではなく、CVD法によっ
て形成してもよい。その後、乾燥工程及び焼成工程を経
て、CNT層6が形成される。
2 to 4 are views showing a method of manufacturing the electron-emitting device according to the first embodiment in the order of steps. Figure 2 (A)
4A is a top view corresponding to FIG.
2B to 4B are cross-sectional views corresponding to FIG. 1B. Referring to FIG. 2, first, glass substrate 1 is prepared, and then cathode electrode 2 and gate electrode 3 are formed side by side on the upper surface of glass substrate 1. With reference to FIG. 3, next, a paste obtained by mixing CNT powder with a solvent is printed by a screen printing method on the upper surface of the glass substrate 1 so as to cover the cathode electrode 2 and the gate electrode 3 in the form of a solid film. To do. However, it may be formed by a CVD method instead of the screen printing method. Then, the CNT layer 6 is formed through a drying process and a baking process.

【0022】図4を参照して、次に、先端が尖鋭な金属
片7を用いて、カソード電極2とゲート電極3との間
(例えば両電極の中央部)で、ガラス基板1の上面が露
出するまでCNT層6を罫書く。これによりCNT層6
が切断され、カソード電極2側のCNT層4と、ゲート
電極3側のCNT層5とに分離される。その後、不活性
ガスを吹き付けることにより、切断によって生じたCN
Tの滓を除去する。以上の工程により、図1に示した構
造が得られる。図4に示した工程で使用する金属片7の
先端が尖鋭であればあるほど、ギャップG1のギャップ
長は短くなる。
Referring to FIG. 4, next, using a metal piece 7 having a sharp tip, the upper surface of the glass substrate 1 is placed between the cathode electrode 2 and the gate electrode 3 (for example, the central portion of both electrodes). Mark the CNT layer 6 until it is exposed. Thereby, the CNT layer 6
Is cut and separated into a CNT layer 4 on the cathode electrode 2 side and a CNT layer 5 on the gate electrode 3 side. Then, by spraying an inert gas, the CN generated by cutting
Remove the T residue. Through the above steps, the structure shown in FIG. 1 is obtained. The sharper the tip of the metal piece 7 used in the step shown in FIG. 4, the shorter the gap length of the gap G1.

【0023】このように本実施の形態1に係る電子放出
装置及びその製造方法によれば、カソード電極2及びゲ
ート電極3はいずれも、ガラス基板1の上面上に形成さ
れている。従って、従来の多層形成で生じていた位置ず
れの問題が発生することなく、非常に簡単な方法で電子
放出装置を製造することができる。
As described above, according to the electron emission device and the manufacturing method thereof according to the first embodiment, both the cathode electrode 2 and the gate electrode 3 are formed on the upper surface of the glass substrate 1. Therefore, it is possible to manufacture the electron-emitting device by a very simple method without causing the problem of positional deviation that has occurred in the conventional multilayer formation.

【0024】また、CNT層6をべた膜状に形成した
後、尖鋭片を用いた罫書きでCNT層6を切断すること
によってCNT層4,5に分離する。そのため、ギャッ
プG1のギャップ長を非常に短くできるとともに、CN
T層4,5の切断面のエッジを急峻にすることができ
る。その結果、カソード電極2側のCNT層4のエッジ
付近に電界が集中するため、ゲート電極3に印加する電
圧を下げることができ、従来よりも低い電圧での駆動が
可能となる。
Further, after the CNT layer 6 is formed in a solid film shape, the CNT layer 6 is cut by scoring using a sharp piece to separate the CNT layers 4 and 5. Therefore, the gap length of the gap G1 can be made very short and CN
The edges of the cut surfaces of the T layers 4 and 5 can be made steep. As a result, the electric field is concentrated near the edge of the CNT layer 4 on the cathode electrode 2 side, so that the voltage applied to the gate electrode 3 can be lowered, and driving at a lower voltage than in the past can be performed.

【0025】実施の形態2.上記実施の形態1では、べ
た膜状に形成したCNT層6を切断することによってC
NT層4,5に分離したが、初めから分離されたCNT
層を形成してもよい。図5は、図1に対応させて、本発
明の実施の形態2に係る電子放出装置の構造を示す図で
ある。CNT層4の代わりにCNT層10が形成されて
おり、CNT層5の代わりにCNT層11が形成されて
いる。CNT層10,11間には、微小なギャップG2
が形成されている。但し、ギャップG2のギャップ長
は、ギャップG1のギャップ長よりも若干長い。また、
ギャップG2部分におけるCNT層10,11のエッジ
は、ギャップG1部分におけるCNT層4,5のエッジ
よりも傾斜がなだらかである。本実施の形態2に係る電
子放出装置のその他の構造は、図1に示した上記実施の
形態1に係る電子放出装置の構造と同様である。
Embodiment 2. In the first embodiment, the CNT layer 6 formed in a solid film is cut to cut C
Separated into NT layers 4 and 5, but separated from the beginning
You may form a layer. FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 1 and showing the structure of the electron-emitting device according to the second embodiment of the present invention. The CNT layer 10 is formed instead of the CNT layer 4, and the CNT layer 11 is formed instead of the CNT layer 5. A small gap G2 is formed between the CNT layers 10 and 11.
Are formed. However, the gap length of the gap G2 is slightly longer than the gap length of the gap G1. Also,
The edges of the CNT layers 10 and 11 in the gap G2 portion have a gentler slope than the edges of the CNT layers 4 and 5 in the gap G1 portion. The other structure of the electron emitting device according to the second embodiment is the same as the structure of the electron emitting device according to the first embodiment shown in FIG.

【0026】本実施の形態2に係る電子放出装置は、図
2に示した構造を得た後、スクリーン印刷法によってC
NT層10,11の形成予定箇所にペーストをパターン
印刷し、その後、ペーストの乾燥及び焼成を行うことに
よって、作製することができる。但し、印刷後における
ペーストの多少の流れ込みに起因する相互接触を回避す
るために、CNT層10,11はある程度の間隔(ギャ
ップG2)を隔てて形成する必要がある。
In the electron emission device according to the second embodiment, after the structure shown in FIG. 2 is obtained, C is formed by the screen printing method.
It can be manufactured by pattern-printing a paste on the planned formation positions of the NT layers 10 and 11, and then drying and firing the paste. However, in order to avoid mutual contact due to some inflow of the paste after printing, it is necessary to form the CNT layers 10 and 11 with a certain gap (gap G2).

【0027】なお、以上の説明では、カソード電極2を
覆うCNT層10と、ゲート電極3を覆うCNT層11
とをともに形成する場合について述べたが、ゲート電極
3側のCNT層11は必ずしも形成する必要はない。図
6は、図1に対応させて、本実施の形態2の変形例に係
る電子放出装置の構造を示す図である。スクリーン印刷
法によるパターン印刷によって、カソード電極2を覆う
CNT層12のみが形成されている。CNT層12とゲ
ート電極3との間には、ギャップ長がギャップG2と同
程度のギャップG3が形成されている。図5に示した構
造では、CNT層10,11用のペーストをパターン印
刷するにあたり、カソード電極2側のペースト、及びゲ
ート電極3側のペーストの双方からの流れ込みを考慮す
る必要があるため、ある程度高い位置精度が要求され
る。しかし、図6に示した構造では、ゲート電極3側の
ペーストからの流れ込みを考慮する必要がないため、パ
ターン印刷の際に要求される位置精度を低くすることが
できる。但し、図5に示した構造によると、ゲート電極
3側にもCNT層11が形成されているので、必要の場
合配線への信号を切り替えることで、ゲート電極とカソ
ード電極とを交代させることができ、寿命を向上できる
という効果が期待できる。
In the above description, the CNT layer 10 that covers the cathode electrode 2 and the CNT layer 11 that covers the gate electrode 3.
Although the case where both and are formed has been described, the CNT layer 11 on the gate electrode 3 side does not necessarily have to be formed. FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 1 and showing a structure of an electron emission device according to a modification of the second embodiment. Only the CNT layer 12 covering the cathode electrode 2 is formed by the pattern printing by the screen printing method. Between the CNT layer 12 and the gate electrode 3, a gap G3 having a gap length similar to the gap G2 is formed. In the structure shown in FIG. 5, when pattern-printing the paste for the CNT layers 10 and 11, it is necessary to consider the inflow from both the paste on the cathode electrode 2 side and the paste on the gate electrode 3 side. High positional accuracy is required. However, in the structure shown in FIG. 6, it is not necessary to consider the flow-in from the paste on the gate electrode 3 side, and therefore the positional accuracy required at the time of pattern printing can be lowered. However, according to the structure shown in FIG. 5, since the CNT layer 11 is also formed on the gate electrode 3 side, it is possible to switch the gate electrode and the cathode electrode by switching the signal to the wiring if necessary. It is possible to expect the effect of being able to improve the life.

【0028】このように本実施の形態2に係る電子放出
装置及びその製造方法によれば、べた膜状に形成したC
NT層6を切断することによってCNT層4,5に分離
するのではなく、スクリーン印刷法によるパターン印刷
によって、初めから分離されたCNT層10,11を形
成する。そのため、上記実施の形態1に係る電子放出装
置ほど駆動電圧を下げることはできなくなるが、上記実
施の形態1におけるCNT層6の切断工程(図4)を省
略でき、その結果、製造工程数の削減を図ることができ
る。
As described above, according to the electron-emitting device and the method of manufacturing the same according to the second embodiment, the C formed in a solid film is formed.
The CNT layers 10 and 11 separated from the beginning are formed by pattern printing by the screen printing method instead of separating the CNT layers 4 and 5 by cutting the NT layer 6. Therefore, the driving voltage cannot be lowered as much as the electron emission device according to the first embodiment, but the step of cutting the CNT layer 6 (FIG. 4) in the first embodiment can be omitted, and as a result, the number of manufacturing steps can be reduced. It is possible to reduce.

【0029】実施の形態3.図7は、図1(A)に対応
させて、本発明の実施の形態3に係る電子放出装置の構
造を示す上面図である。いずれも櫛形のカソード電極2
及びゲート電極3が、ガラス基板1の上面上に形成され
ている。カソード電極2に係る櫛形の複数の枝部2a
と、ゲート電極3に係る櫛形の複数の枝部3aとが、交
互に並んで形成されている。複数の枝部2aは、カソー
ド電極2に係る櫛形の幹部2bによって互いに接続され
ており、同様に複数の枝部3aは、カソード電極3に係
る櫛形の幹部3bによって互いに接続されている。ガラ
ス基板1の上面上には、複数の枝部2aのそれぞれを覆
って複数のCNT層4が形成されており、また、複数の
枝部3aのそれぞれを覆って複数のCNT層5が形成さ
れている。互いに隣接するCNT層4とCNT層5との
間には、上記実施の形態1と同様に微小なギャップG1
がそれぞれ形成されている。
Embodiment 3. FIG. 7 is a top view corresponding to FIG. 1A and showing the structure of the electron-emitting device according to the third embodiment of the present invention. Both are comb-shaped cathode electrodes 2
The gate electrode 3 is formed on the upper surface of the glass substrate 1. A plurality of comb-shaped branch portions 2a related to the cathode electrode 2
And a plurality of comb-shaped branch portions 3a related to the gate electrode 3 are formed alternately side by side. The plurality of branch portions 2a are connected to each other by a comb-shaped trunk portion 2b related to the cathode electrode 2, and similarly, the plurality of branch portions 3a are connected to each other by a comb-shaped trunk portion 3b related to the cathode electrode 3. On the upper surface of the glass substrate 1, a plurality of CNT layers 4 are formed to cover each of the plurality of branch portions 2a, and a plurality of CNT layers 5 are formed to cover each of the plurality of branch portions 3a. ing. A small gap G1 is formed between the CNT layers 4 and 5 adjacent to each other, as in the first embodiment.
Are formed respectively.

【0030】図8,9は、図7に対応させて、本実施の
形態3に係る電子放出装置の製造方法を工程順に示す図
である。図8を参照して、まず、ガラス基板1の上面上
に、ともに櫛形のカソード電極2及びゲート電極3を形
成する。図9を参照して、次に、スクリーン印刷法によ
って、溶剤にCNTの粉体が混ぜられたペーストを、カ
ソード電極2の複数の枝部2a及びゲート電極3の複数
の枝部3aを覆って、ガラス基板1の上面上にべた膜状
に印刷する。その後、乾燥工程及び焼成工程を経て、C
NT層6が形成される。
FIGS. 8 and 9 are views corresponding to FIG. 7, showing the method of manufacturing the electron-emitting device according to the third embodiment in the order of steps. With reference to FIG. 8, first, a comb-shaped cathode electrode 2 and a gate electrode 3 are formed on the upper surface of the glass substrate 1. With reference to FIG. 9, next, a paste in which a powder of CNT is mixed with a solvent is applied to the plurality of branch portions 2a of the cathode electrode 2 and the plurality of branch portions 3a of the gate electrode 3 by a screen printing method. , A solid film is printed on the upper surface of the glass substrate 1. After that, through a drying process and a firing process, C
The NT layer 6 is formed.

【0031】次に、図4に示した工程と同様に、先端が
尖鋭な金属片7を用いて、枝部2aと枝部3aとの間
(例えば両枝部の中央部)で、ガラス基板1の上面が露
出するまでCNT層6を罫書く。これによりCNT層6
が切断され、カソード電極2側のCNT層4と、ゲート
電極3側のCNT層5とに分離される。その後、切断に
よって生じたCNTの滓を除去することにより、図7に
示した構造が得られる。
Next, similarly to the step shown in FIG. 4, a glass piece is used between the branch portions 2a and 3a (for example, the central portion of both branch portions) by using a metal piece 7 having a sharp tip. The CNT layer 6 is marked until the upper surface of 1 is exposed. Thereby, the CNT layer 6
Is cut and separated into a CNT layer 4 on the cathode electrode 2 side and a CNT layer 5 on the gate electrode 3 side. After that, the CNT residue produced by the cutting is removed to obtain the structure shown in FIG. 7.

【0032】図10は、本実施の形態3の変形例に係る
電子放出装置の構造を示す上面図である。図7に示した
カソード電極2の代わりにカソード電極20が形成され
ており、ゲート電極3の代わりにゲート電極21が形成
されている。カソード電極20に係る櫛形の複数の枝部
20aと、ゲート電極21に係る櫛形の複数の枝部21
aとが、交互に並んで形成されている。複数の枝部20
aは、カソード電極20に係る櫛形の幹部20bによっ
て互いに接続されており、同様に複数の枝部21aは、
カソード電極21に係る櫛形の幹部21bによって互い
に接続されている。カソード電極20の枝部20aの長
さは、カソード電極2の枝部2aよりも短く、ゲート電
極21の枝部21aの長さは、ゲート電極3の枝部3a
よりも短い。導電性のCNT層4は、枝部20aの端部
のみを覆ってガラス基板1の上面上に形成されており、
同じく導電性のCNT層5は、枝部21aの端部のみを
覆ってガラス基板1の上面上に形成されている。図10
に示した構造によると、図7の構造と比較して、構造が
簡単になるとともに、カソード電極20及びゲート電極
21に用いる電極材料を節約できるという効果が得られ
る。
FIG. 10 is a top view showing the structure of the electron-emitting device according to the modification of the third embodiment. A cathode electrode 20 is formed instead of the cathode electrode 2 shown in FIG. 7, and a gate electrode 21 is formed instead of the gate electrode 3. A plurality of comb-shaped branch portions 20a related to the cathode electrode 20 and a plurality of comb-shaped branch portions 21 related to the gate electrode 21.
and a are formed alternately. A plurality of branches 20
a is connected to each other by a comb-shaped trunk portion 20b related to the cathode electrode 20, and similarly, a plurality of branch portions 21a are
They are connected to each other by a comb-shaped trunk portion 21b related to the cathode electrode 21. The length of the branch 20a of the cathode electrode 20 is shorter than that of the branch 2a of the cathode electrode 2, and the length of the branch 21a of the gate electrode 21 is the length of the branch 3a of the gate electrode 3.
Shorter than. The conductive CNT layer 4 is formed on the upper surface of the glass substrate 1 so as to cover only the end portion of the branch portion 20a,
The conductive CNT layer 5 is formed on the upper surface of the glass substrate 1 so as to cover only the end portions of the branch portions 21a. Figure 10
According to the structure shown in FIG. 7, compared with the structure shown in FIG. 7, the structure is simplified and the electrode material used for the cathode electrode 20 and the gate electrode 21 can be saved.

【0033】このように本実施の形態3に係る電子放出
装置及びその製造方法によれば、カソード電極2及びゲ
ート電極3をそれぞれ櫛形にし、各枝部2a,3aにそ
れぞれCNT層4,5を形成することにより、電子放出
面積を拡げることができ、エミッション電流を増加する
ことができる。
As described above, according to the electron-emitting device and the method of manufacturing the same according to the third embodiment, the cathode electrode 2 and the gate electrode 3 are formed in a comb shape, and the CNT layers 4 and 5 are formed on the branch portions 2a and 3a, respectively. By forming it, the electron emission area can be expanded and the emission current can be increased.

【0034】なお、枝部2a,3aの幅をできるだけ細
くして、枝部2a,3aの本数を多くすることにより、
一層多くの電子を放出させることが可能となる。
By making the width of the branches 2a, 3a as small as possible and increasing the number of the branches 2a, 3a,
It becomes possible to emit more electrons.

【0035】また、以上の説明では、上記実施の形態1
に係る電子放出装置を基礎として本実施の形態3に係る
発明を適用する場合について述べたが、これに限らず、
上記実施の形態2に係る電子放出装置を基礎としても、
本実施の形態3に係る発明を適用することはできる。
Further, in the above description, the first embodiment described above is adopted.
The case where the invention according to the third embodiment is applied based on the electron emitting device according to the above is described, but the invention is not limited to this.
Based on the electron emission device according to the second embodiment,
The invention according to the third embodiment can be applied.

【0036】実施の形態4.図11は、本発明の実施の
形態4に係る電子放出装置の構造を示す上面図である。
ガラス基板1の上面上に、図10に示した電子放出装置
が、マトリクス状に複数形成されている。但し、図7に
示した電子放出装置が、マトリクス状に複数形成されて
いてもよい。複数のカソード電極20a〜20dは、行
方向(紙面の左右方向)に延在して形成されており、複
数のゲート電極21a〜21dは、列方向(紙面の上下
方向)に延在して形成されている。カソード電極20a
〜20dとゲート電極21a〜21dとは、絶縁膜30
によって互いに絶縁されつつ交差している。
Fourth Embodiment FIG. 11 is a top view showing the structure of the electron emission device according to the fourth embodiment of the present invention.
A plurality of electron-emitting devices shown in FIG. 10 are formed in a matrix on the upper surface of the glass substrate 1. However, a plurality of electron-emitting devices shown in FIG. 7 may be formed in a matrix. The plurality of cathode electrodes 20a to 20d are formed to extend in the row direction (horizontal direction of the paper surface), and the plurality of gate electrodes 21a to 21d are formed to extend in the column direction (vertical direction of the paper surface). Has been done. Cathode electrode 20a
˜20d and the gate electrodes 21a to 21d correspond to the insulating film 30.
Are crossed while being insulated from each other.

【0037】図12は、図11に示した電子放出装置を
備えた、マトリクス駆動型の表示装置の構造を模式的に
示す断面図である。ガラス基板(背面ガラス基板)1上
には、図11に示した電子放出装置が形成されている。
表示パネルである前面ガラス基板50の裏面上には、各
電子放出装置に対応して、R,G,Bの蛍光体52が形
成されている。また、前面ガラス基板50の裏面上に
は、蛍光体52を覆ってアルミバック膜53が形成され
ている。アルミバック膜53は、電子放出装置から放出
された電子を蛍光体52に導くための陽極として機能す
る。スペーサガラス51は、低融点ガラスによって、前
面ガラス基板50及び背面ガラス基板1の各周縁に接合
されている。前面ガラス基板50、背面ガラス基板1、
及びスペーサガラス51によって外容器が構成されてお
り、その内部空間は真空に保たれている。
FIG. 12 is a sectional view schematically showing the structure of a matrix drive type display device having the electron emitting device shown in FIG. The electron emitting device shown in FIG. 11 is formed on the glass substrate (rear glass substrate) 1.
On the back surface of the front glass substrate 50, which is a display panel, R, G, and B phosphors 52 are formed corresponding to each electron-emitting device. An aluminum back film 53 is formed on the back surface of the front glass substrate 50 so as to cover the phosphor 52. The aluminum back film 53 functions as an anode for guiding the electrons emitted from the electron emitting device to the phosphor 52. The spacer glass 51 is bonded to each peripheral edge of the front glass substrate 50 and the rear glass substrate 1 by low melting point glass. Front glass substrate 50, rear glass substrate 1,
The outer container is constituted by the spacer glass 51 and the spacer glass 51, and the inner space thereof is kept in a vacuum.

【0038】背面ガラス基板1の裏面には、チップガラ
ス管54が取り付けられている。チップガラス管54内
には、ゲッタ55が配設されている。ゲッタ55は、外
容器内を高真空に維持すべく、外容器の組み立て後に不
純ガスの吸着工程を行うために設けられている。また、
チップガラス管54からは、アルミバック膜53に接続
された陽極引き出し線56が、装置外部に引き出されて
いる。背面ガラス基板1からは、カソード電極20に接
続されたカソード電極用端子57、及び、ゲート電極2
1に接続されたゲート電極用端子58が、それぞれ装置
外部に引き出されている。また、表示装置には、図示し
ない電源装置や駆動回路等が設けられている。
A chip glass tube 54 is attached to the back surface of the rear glass substrate 1. A getter 55 is arranged in the chip glass tube 54. The getter 55 is provided for performing an impure gas adsorption step after the outer container is assembled in order to maintain a high vacuum inside the outer container. Also,
An anode lead wire 56 connected to the aluminum back film 53 is led out of the chip glass tube 54 to the outside of the device. From the rear glass substrate 1, the cathode electrode terminal 57 connected to the cathode electrode 20 and the gate electrode 2 are formed.
The gate electrode terminals 58 connected to No. 1 are respectively drawn out of the device. Further, the display device is provided with a power supply device, a drive circuit, and the like, which are not shown.

【0039】表示装置の動作時において、アルミバック
膜53には、陽極引き出し線56を介して所定の高電圧
が印加される。また、カソード電極20及びゲート電極
21には、カソード電極用端子57及びゲート電極用端
子58をそれぞれ介して、所定の信号電圧が印加され
る。特にゲート電極21には、表示する画像データに対
応したパルス信号が印加される。カソード電極20とゲ
ート電極21との間の電界によってCNT層4,5から
放出された電子は、アルミバック膜53の高電圧によっ
て加速されて蛍光体52に衝突し、これによって蛍光体
52が励起されて発光する。
During operation of the display device, a predetermined high voltage is applied to the aluminum back film 53 through the anode lead wire 56. A predetermined signal voltage is applied to the cathode electrode 20 and the gate electrode 21 via the cathode electrode terminal 57 and the gate electrode terminal 58, respectively. In particular, a pulse signal corresponding to image data to be displayed is applied to the gate electrode 21. The electrons emitted from the CNT layers 4 and 5 by the electric field between the cathode electrode 20 and the gate electrode 21 are accelerated by the high voltage of the aluminum back film 53 and collide with the phosphor 52, which excites the phosphor 52. It emits light.

【0040】CNT層4とCNT層5との間のギャップ
G1のギャップ長は数十μm程度であり、スペーサガラ
ス51の高さは数mm程度である。アルミバック膜53
に数kVの電圧を印加すると、電子放出装置から発生し
た電子の2/3程度を陽極側に引き寄せることができ、
高輝度が実現されている。
The gap length of the gap G1 between the CNT layer 4 and the CNT layer 5 is about several tens of μm, and the height of the spacer glass 51 is about several mm. Aluminum back film 53
When a voltage of several kV is applied to the anode, about 2/3 of the electrons generated from the electron emitting device can be attracted to the anode side,
High brightness is realized.

【0041】このように本実施の形態4に係る電子放出
装置によれば、上記実施の形態1〜3に係る電子放出装
置をマトリクス状に複数配設することにより、マトリク
ス駆動型の表示装置に適用することが可能となる。
As described above, according to the electron emitting device according to the fourth embodiment, a plurality of the electron emitting devices according to the above-mentioned first to third embodiments are arranged in a matrix to form a matrix drive type display device. It becomes possible to apply.

【0042】また、本実施の形態4に係る表示装置によ
れば、平面状に簡素な構造で形成された電子放出装置を
採用しているため、複雑な4層構造を有する電子放出装
置が採用されていた従来の表示装置と比較すると、歩留
まりの向上を図ることができる。また、従来の表示装置
と比較すると、一画素あたりの電子放出装置の面積を小
さくすることができるため、40,50インチ程度の大
画面ディスプレイにも十分適用することが可能となる。
Further, according to the display device of the fourth embodiment, since the electron-emitting device formed in a plane with a simple structure is adopted, the electron-emitting device having a complicated four-layer structure is adopted. The yield can be improved as compared with the conventional display device. Further, as compared with the conventional display device, the area of the electron-emitting device per pixel can be reduced, so that it can be sufficiently applied to a large screen display of about 40 and 50 inches.

【0043】以上、本発明の様々な実施の形態について
説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定され
るものではない。また、陰極材料には、上記のCNTに
限らず、例えばグラファイト系の材料を適用することも
可能である。
Although various embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments. Further, the cathode material is not limited to the above-mentioned CNT, but a graphite material, for example, can be applied.

【0044】[0044]

【発明の効果】この発明のうち請求項1に係るものによ
れば、カソード電極及びゲート電極はいずれも、基板の
主面上に形成されている。従って、従来の多層構造の電
子放出装置を形成する際に生じていた位置ずれの問題が
発生することなく、非常に簡単な方法で電子放出装置を
製造することができる。
According to the first aspect of the present invention, both the cathode electrode and the gate electrode are formed on the main surface of the substrate. Therefore, it is possible to manufacture the electron-emitting device by a very simple method without causing the problem of the positional deviation which has occurred when forming the conventional electron-emitting device having the multilayer structure.

【0045】また、この発明のうち請求項2に係るもの
によれば、ゲート電極側にも第2の電子放出層が形成さ
れているため、配線への信号を切り替えることでゲート
電極とカソード電極とを交代させることができ、寿命の
向上に繋がるという効果が期待できる。
Further, according to the second aspect of the present invention, since the second electron emission layer is formed also on the gate electrode side, by switching the signal to the wiring, the gate electrode and the cathode electrode can be changed. And can be changed, and the effect of leading to the improvement of life can be expected.

【0046】また、この発明のうち請求項3に係るもの
によれば、複数のカソード電極と複数のゲート電極をそ
れぞれ交互に形成することにより、電子放出面積を拡げ
ることができ、エミッション電流を増加することができ
る。
According to the third aspect of the present invention, by alternately forming the plurality of cathode electrodes and the plurality of gate electrodes, the electron emission area can be expanded and the emission current can be increased. can do.

【0047】また、この発明のうち請求項4に係るもの
によれば、カソード電極及びゲート電極はいずれも、基
板の主面上に形成される。従って、従来の多層構造の電
子放出装置を形成する際に生じていた位置ずれの問題が
発生することなく、非常に簡単な方法で電子放出装置を
製造することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, both the cathode electrode and the gate electrode are formed on the main surface of the substrate. Therefore, it is possible to manufacture the electron-emitting device by a very simple method without causing the problem of the positional deviation which has occurred when forming the conventional electron-emitting device having the multilayer structure.

【0048】また、この発明のうち請求項5に係るもの
によれば、請求項7に記載の電子放出装置の製造方法と
比較すると、べた膜状に形成された電子放出層を切断す
る工程を省略できるため、製造工程数の削減を図ること
ができる。
Further, according to the fifth aspect of the present invention, as compared with the method for manufacturing an electron-emitting device according to the seventh aspect, the step of cutting the electron-emitting layer formed in a solid film shape is performed. Since it can be omitted, the number of manufacturing steps can be reduced.

【0049】また、この発明のうち請求項6に係るもの
によれば、第2の電子放出層が形成されていない電子放
出装置と比較すると、ゲート電極側にも第2の電子放出
層が形成されているため、配線への信号を切り替えるこ
とでゲート電極とカソード電極とを交代させることがで
き、寿命の向上に繋がるという効果が期待できる。
According to the sixth aspect of the present invention, the second electron emission layer is formed also on the gate electrode side as compared with the electron emission device in which the second electron emission layer is not formed. Therefore, by switching the signal to the wiring, the gate electrode and the cathode electrode can be alternated, and the effect of leading to the improvement of the life can be expected.

【0050】また、この発明のうち請求項7,8に係る
ものによれば、第1の電子放出層と第2の電子放出層と
の間のギャップ長を非常に短くできるとともに、そのギ
ャップ部分における第1及び第2の電子放出層の切断面
のエッジを急峻にすることができる。その結果、カソー
ド電極側の第1の電子放出層のエッジ付近に電界が集中
するため、ゲート電極に印加する電圧を下げることがで
き、低い電圧での駆動が可能となる。
According to the seventh and eighth aspects of the present invention, the gap length between the first electron emitting layer and the second electron emitting layer can be made very short, and the gap portion can be shortened. It is possible to make the edges of the cut surfaces of the first and second electron-emitting layers in 3) steep. As a result, the electric field is concentrated near the edge of the first electron emission layer on the cathode electrode side, so that the voltage applied to the gate electrode can be lowered and driving at a low voltage is possible.

【0051】また、この発明のうち請求項9に係るもの
によれば、請求項7に記載の電子放出装置の製造方法と
比較すると、べた膜状に形成された電子放出層を切断す
る工程を省略できるため、製造工程数の削減を図ること
ができる。
According to a ninth aspect of the present invention, as compared with the method for manufacturing an electron-emitting device according to the seventh aspect, the step of cutting the electron-emitting layer formed in a solid film shape is performed. Since it can be omitted, the number of manufacturing steps can be reduced.

【0052】また、この発明のうち請求項10に係るも
のによれば、平面状に簡素な構造で形成された電子放出
装置を採用しているため、複雑な積層構造を有する電子
放出装置が採用されていた従来の表示装置と比較する
と、歩留まりの向上を図ることができる。また、従来の
表示装置と比較すると、一画素あたりの電子放出装置の
面積を小さくすることができるため、大画面ディスプレ
イにも十分適用することが可能となる。
Further, according to the tenth aspect of the present invention, since the electron-emitting device formed in a plane with a simple structure is adopted, the electron-emitting device having a complicated laminated structure is adopted. The yield can be improved as compared with the conventional display device. Further, as compared with the conventional display device, the area of the electron-emitting device per pixel can be reduced, so that it can be sufficiently applied to a large-screen display.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施の形態1に係る電子放出装置の
構造を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a structure of an electron emission device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態1に係る電子放出装置の
製造方法を工程順に示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a method of manufacturing the electron-emitting device according to the first embodiment of the present invention in the order of steps.

【図3】 本発明の実施の形態1に係る電子放出装置の
製造方法を工程順に示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a method of manufacturing the electron-emitting device according to the first embodiment of the present invention in the order of steps.

【図4】 本発明の実施の形態1に係る電子放出装置の
製造方法を工程順に示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a method of manufacturing the electron-emitting device according to the first embodiment of the present invention in the order of steps.

【図5】 本発明の実施の形態2に係る電子放出装置の
構造を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a structure of an electron emission device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施の形態2の変形例に係る電子放
出装置の構造を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a structure of an electron emission device according to a modification of the second embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施の形態3に係る電子放出装置の
構造を示す上面図である。
FIG. 7 is a top view showing the structure of the electron emission device according to the third embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施の形態3に係る電子放出装置の
製造方法を工程順に示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a method of manufacturing the electron-emitting device according to the third embodiment of the present invention in the order of steps.

【図9】 本発明の実施の形態3に係る電子放出装置の
製造方法を工程順に示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a method of manufacturing the electron-emitting device according to the third embodiment of the present invention in the order of steps.

【図10】 本発明の実施の形態3の変形例に係る電子
放出装置の構造を示す上面図である。
FIG. 10 is a top view showing a structure of an electron emission device according to a modification of the third embodiment of the present invention.

【図11】 本発明の実施の形態4に係る電子放出装置
の構造を示す上面図である。
FIG. 11 is a top view showing the structure of the electron emission device according to the fourth embodiment of the present invention.

【図12】 図11に示した電子放出装置を備えた、マ
トリクス駆動型の表示装置の構造を模式的に示す断面図
である。
12 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a matrix drive type display device including the electron emitting device shown in FIG.

【図13】 従来の電子放出装置の構造を示す断面図で
ある。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a structure of a conventional electron emitting device.

【図14】 図13に示した電子放出装置を備えた、従
来の表示装置の構造を模式的に示す断面図である。
14 is a sectional view schematically showing the structure of a conventional display device including the electron emitting device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガラス基板、2,20 カソード電極、3,21
ゲート電極、4〜6CNT層、7 金属片、50 前面
ガラス基板、52 蛍光体、52 アルミバック膜。
1 glass substrate, 2,20 cathode electrode, 3,21
Gate electrode, 4 to 6 CNT layer, 7 metal piece, 50 front glass substrate, 52 phosphor, 52 aluminum back film.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森川 和敏 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 細野 彰彦 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 柴山 耕三郎 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5C031 DD17 DD19 5C036 EE01 EE14 EF01 EF06 EG12 EH04 EH08    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Kazutoshi Morikawa             2-3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Ryo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Akihiko Hosono             2-3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Ryo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Kozaburo Shibayama             2-3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Ryo Electric Co., Ltd. F-term (reference) 5C031 DD17 DD19                 5C036 EE01 EE14 EF01 EF06 EG12                       EH04 EH08

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板と、 前記基板の主面上に形成されたカソード電極と、 前記カソード電極に並んで前記基板の前記主面上に形成
されたゲート電極と、 前記カソード電極を覆って前記基板の前記主面上に形成
され、前記カソード電極と前記ゲート電極との間の電界
によって電子を放出し得る第1の電子放出層とを備える
電子放出装置。
1. A substrate, a cathode electrode formed on the main surface of the substrate, a gate electrode formed on the main surface of the substrate along with the cathode electrode, and covering the cathode electrode. An electron emission device comprising: a first electron emission layer formed on the main surface of a substrate and capable of emitting electrons by an electric field between the cathode electrode and the gate electrode.
【請求項2】 前記ゲート電極を覆って前記基板の前記
主面上に形成され、微小ギャップを挟んで前記第1の電
子放出層に対向する、第2の電子放出層をさらに備え
る、請求項1に記載の電子放出装置。
2. A second electron emitting layer, which is formed on the main surface of the substrate so as to cover the gate electrode and faces the first electron emitting layer with a minute gap interposed between the second electron emitting layer and the second electron emitting layer. 1. The electron emission device according to 1.
【請求項3】 複数の前記カソード電極及び複数の前記
ゲート電極が、交互に並んで形成されていることを特徴
とする、請求項1又は2に記載の電子放出装置。
3. The electron emission device according to claim 1, wherein the plurality of cathode electrodes and the plurality of gate electrodes are alternately arranged.
【請求項4】 (a)基板を準備する工程と、 (b)前記基板の主面上に、カソード電極及びゲート電
極を並べて形成する工程と、 (c)前記カソード電極と前記ゲート電極との間の電界
によって電子を放出し得る第1の電子放出層を、前記カ
ソード電極を覆って前記基板の前記主面上に形成する工
程とを備える、電子放出装置の製造方法。
4. A method of: (a) preparing a substrate; (b) forming a cathode electrode and a gate electrode side by side on the main surface of the substrate; and (c) forming the cathode electrode and the gate electrode. Forming a first electron emission layer capable of emitting electrons by an electric field between them on the main surface of the substrate, covering the cathode electrode.
【請求項5】 前記工程(c)において、前記第1の電
子放出層は、スクリーン印刷法によって前記基板の前記
主面上にパターン形成される、請求項4に記載の電子放
出装置の製造方法。
5. The method of manufacturing an electron emitting device according to claim 4, wherein in the step (c), the first electron emitting layer is patterned on the main surface of the substrate by a screen printing method. .
【請求項6】 (d)微小ギャップを挟んで前記第1の
電子放出層に対向する第2の電子放出層を、前記ゲート
電極を覆って前記基板の前記主面上に形成する工程をさ
らに備える、請求項4に記載の電子放出装置の製造方
法。
6. The method further comprising: (d) forming a second electron-emitting layer facing the first electron-emitting layer with a minute gap therebetween on the main surface of the substrate so as to cover the gate electrode. The method for manufacturing an electron-emitting device according to claim 4, further comprising:
【請求項7】 前記工程(c)及び(d)は、 (cd−1)前記カソード電極及び前記ゲート電極を覆
う第3の電子放出層を、前記基板の前記主面上にべた膜
状に形成する工程と、 (cd−2)尖鋭片を用いて前記カソード電極と前記ゲ
ート電極との間で前記第3の電子放出層を切断すること
により、前記第3の電子放出層を前記第1の電子放出層
と前記第2の電子放出層とに分離する工程とを有する、
請求項6に記載の電子放出装置の製造方法。
7. The steps (c) and (d) include (cd-1) forming a third electron emission layer covering the cathode electrode and the gate electrode into a solid film on the main surface of the substrate. Forming the third electron emission layer by cutting the third electron emission layer between the cathode electrode and the gate electrode using a sharpened piece (cd-2). And a step of separating the second electron emission layer from the second electron emission layer,
A method of manufacturing an electron-emitting device according to claim 6.
【請求項8】 前記工程(cd−1)において、前記第
3の電子放出層は、スクリーン印刷法又はCVD法によ
って形成される、請求項7に記載の電子放出装置の製造
方法。
8. The method of manufacturing an electron emitting device according to claim 7, wherein in the step (cd-1), the third electron emitting layer is formed by a screen printing method or a CVD method.
【請求項9】 前記工程(c)及び(d)は、スクリー
ン印刷法によって、前記第1及び第2の電子放出層を前
記基板の前記主面上にパターン形成する工程を有する、
請求項6に記載の電子放出装置の製造方法。
9. The steps (c) and (d) include a step of patterning the first and second electron emission layers on the main surface of the substrate by a screen printing method.
A method of manufacturing an electron-emitting device according to claim 6.
【請求項10】 マトリクス状に複数配設された、請求
項1〜3のいずれか一つに記載の電子放出装置と、 複数の前記電子放出装置のそれぞれに対応して形成され
た蛍光体を有する表示パネルと、 前記電子放出装置から放出された電子を前記蛍光体に導
くためのアノード電極とを備える表示装置。
10. A plurality of electron-emitting devices according to claim 1, which are arranged in a matrix, and phosphors formed corresponding to each of the plurality of electron-emitting devices. A display device comprising: a display panel having the same; and an anode electrode for guiding electrons emitted from the electron emission device to the phosphor.
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