JP2006164835A - Micro electron source device and flat display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、微小電子源装置及該微小電源装置を用いたFED等の平面型表示装置に関するものである。 The present invention relates to a micro electron source device and a flat display device such as an FED using the micro power source device.
テレビジョン受像機や情報端末機器等の表示措置は、薄型化、軽量化、大画面化、高精細表示化の要求に答えるため、重量や厚みに限界のあるCRTから平面型表示装置(フラットパネル表示装置)への移行する開発が盛んに行われている。情報端末機器のフラットパネル表示装置としては液晶パネルが広く普及しているが、高輝度化、大型化が困難なために家庭用テレビジョン受像器は開発段階に留まっている。 Display measures such as television receivers and information terminal equipment respond to the demands for thinner, lighter, larger screens, and higher-definition displays, from CRTs that are limited in weight and thickness to flat display devices (flat panels). Development to shift to display devices) has been actively conducted. A liquid crystal panel is widely used as a flat panel display device for information terminal equipment. However, since it is difficult to increase brightness and size, home television receivers are still in the development stage.
一方、フィールドエミッションディスプレー(以下、FEDと略す)は、少ない電力消耗で高解像度・高輝度のカラー表示が行えるというメリットから有力な大型のフラットパネル表示装置用賭して開発が進んでいる。FEDは電子放出を行うチップ型カソードとカソードから放出された電子が衝突することにより蛍光体を励起発光させて所望のパターン、文字、記号を表示する装置である。 On the other hand, a field emission display (hereinafter abbreviated as FED) is being developed for betting on a large-sized flat panel display device because of its merit that high-resolution and high-luminance color display can be performed with low power consumption. The FED is a device that displays a desired pattern, characters, and symbols by exciting a phosphor to emit light when a chip-type cathode that emits electrons collides with electrons emitted from the cathode.
公知のFEDの構成は複数本の行配線につながったカソードと複数本の列配線につながったゲートからなるエミッタアレイパネルと蛍光体を塗布されたアノードパネルを絶縁性のスペーサを挟んで積層するものである(例えば、特許文献1,2参照。)。
The known FED has a structure in which an emitter array panel composed of a cathode connected to a plurality of row wirings and a gate connected to a plurality of column wirings and an anode panel coated with a phosphor are stacked with an insulating spacer interposed therebetween. (For example, see
また、エミッタアレイパネルはガラス等の誘電体板もしくはSi板上にCVD法、エッチング法、真空蒸着法もしくはスパッタ法及び光リソグラフィー法により所望の画素数に応じたマトリックスをなす行配線・列配線と1画素当り複数のカソードチップ及びカソードチップと誘電体で絶縁されたカソードチップに対応した穴を開口したゲート電極を形成して作成する。 The emitter array panel is a row wiring / column wiring that forms a matrix according to a desired number of pixels by a CVD method, an etching method, a vacuum deposition method, a sputtering method, or a photolithographic method on a dielectric plate such as glass or a Si plate. A plurality of cathode chips per pixel and a gate electrode having holes corresponding to cathode chips insulated from the cathode chips by a dielectric are formed and formed.
アノードパネルはガラス等の誘電体板にITO等の透明電極を堆積させた上に各1画素に対応した赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の蛍光体についてそれぞれ遮光格子を介して縞状に塗布して作成する。 The anode panel is made by depositing a transparent electrode such as ITO on a dielectric plate such as glass, and shielding red (R), green (G), and blue (B) phosphors corresponding to each pixel. It is created by applying stripes through a lattice.
従来の電界放出型ディスプレイでは、電子放射エミッタを2次元的に配列し、これに引き出し電極とカソード電圧用配線をマトリックス状に配置し、カソード先端から強電界によって放射されてきた電子により蛍光体を光らせる手法が用いられている。 In a conventional field emission display, electron emission emitters are arranged two-dimensionally, lead electrodes and cathode voltage wiring are arranged in a matrix, and phosphors are emitted by electrons emitted from the cathode tip by a strong electric field. A method of shining is used.
従来のWを始めとする金属製のエミッタが用いられてきたが、近年になってエミッタ材料の仕事関数を下げることにより低しきい値でのエミッションを可能にする材料としてDLC(ダイヤモンド状カーボン)を始めとするカーボン材料が注目されている。 Conventional metal emitters such as W have been used. Recently, DLC (diamond-like carbon) is a material that enables emission at a low threshold by lowering the work function of the emitter material. And other carbon materials are attracting attention.
また、従来の様にエミッタ構造を作ることなく平面から電子放出させる試みが開示されおり(例えば、非特許文献1参照。)、特にカーボンナノチューブと呼ばれる微細構造を有する炭素系構造体は、その良好な電子放出特性を有することから注目を集めている(例えば、非特許文献2参照。)。さらに、これらのカーボンナノチューブの特徴を生かして導電性材料と混合して電子放出源(微小電子源装置)を形成する方法が提案されている(例えば、特許文献3参照。)。カーボンナノチューブを使用することにより、低い閾値電圧かつ低いドライブ電圧で、電子放出の安定性のある微小電子源装置を実現することができる。 Further, an attempt to emit electrons from a flat surface without forming an emitter structure as in the prior art has been disclosed (see, for example, Non-Patent Document 1). Particularly, a carbon-based structure having a fine structure called a carbon nanotube is excellent. It has attracted attention because of its excellent electron emission characteristics (see, for example, Non-Patent Document 2). Furthermore, a method has been proposed in which an electron emission source (micro electron source device) is formed by mixing with a conductive material taking advantage of the characteristics of these carbon nanotubes (see, for example, Patent Document 3). By using carbon nanotubes, it is possible to realize a micro-electron source device having a stable electron emission with a low threshold voltage and a low drive voltage.
しかしながら、平面型表示装置に上記微小電子源装置を用いると、ディスプレイ上に輝点が現れる不具合が発生した。輝点は黒点よりも人間の認識感度が高いためにひとつでもあると、それはディスプレイとして致命的な欠陥となる。 However, when the above-mentioned micro electron source device is used in a flat display device, a problem that a bright spot appears on the display occurs. If there is even one bright spot because human recognition sensitivity is higher than black spot, it becomes a fatal defect as a display.
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、ディスプレイ上に輝点を発生させない電子放出特性の良好な微小電子源装置及び平面型表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and an object of the present invention is to provide a micro-electron source device and a flat display device with good electron emission characteristics that do not generate bright spots on a display. .
発明者らは、輝点の発生原因を調査したところ、対極であるアノード電極に電圧を印加すると、微小電子源装置において電子抽出電極であるゲート電極によりカットオフできないアノード電圧の電界成分が主にゲート孔(開口部)底部のカソード電極にかかり、このときにカソード電極上に配置された微小電子源層の閾値電圧の低い電子放出源、例えば、高さの高いカーボンナノチューブがストレー源となり電子を放出してディスプレイ上で輝点となって現れることを把握した。そこで、前記ゲート電極により電圧をカットオフできない電界成分が開口部底部のカソード電極の中心領域にかかっている点に着目し、鋭意検討を行い、本発明を成すに至った。 The inventors investigated the cause of the occurrence of bright spots. When a voltage was applied to the anode electrode that is the counter electrode, the electric field component of the anode voltage that could not be cut off by the gate electrode that was the electron extraction electrode in the micro electron source device was mainly An electron emission source having a low threshold voltage of a micro electron source layer disposed on the cathode electrode at the bottom of the gate hole (opening), for example, a carbon nanotube having a high height serves as a stray source to emit electrons. I figured out that it appeared as a bright spot on the display. In view of this, the present invention has been accomplished by paying careful attention to the fact that an electric field component whose voltage cannot be cut off by the gate electrode is applied to the central region of the cathode electrode at the bottom of the opening.
すなわち、前記課題を解決するために提供する本発明は、基板上にカソード電極、絶縁層、ゲート電極が順に積層されてなり、前記ゲート電極及び絶縁層を貫通して形成された開口部と、該開口部の底部に形成され導電性のマトリクスと一端が突出した状態で前記マトリクスに埋まったカーボンナノチューブとからなる微小電子源層とを備える微小電子源装置において、前記開口部は略円柱形状の孔であり、前記微小電子源層は前記開口部の円形底部と同心のドーナツ形状の層であることを特徴とする微小電子源装置である(請求項1)。 That is, the present invention provided to solve the above-described problem is that a cathode electrode, an insulating layer, and a gate electrode are sequentially stacked on a substrate, and an opening formed through the gate electrode and the insulating layer; In the micro-electron source device comprising a conductive matrix formed at the bottom of the opening and a micro-electron source layer composed of a carbon nanotube embedded in the matrix with one end protruding, the opening has a substantially cylindrical shape. The micro-electron source device is a micro-electron source device, wherein the micro-electron source layer is a donut-shaped layer concentric with the circular bottom of the opening.
ここで、前記微小電子源層の内径領域は、平面型表示装置としてアノード電圧を印加した場合に生じる電界成分についてゲート電極ではカットオフできない前記微小電子源層上の領域であることが好ましい。
また、前記開口部の深さと底部直径との比が1:6以上であることが好ましい。
Here, the inner diameter region of the minute electron source layer is preferably a region on the minute electron source layer which cannot be cut off by the gate electrode with respect to an electric field component generated when an anode voltage is applied as a flat display device.
The ratio of the depth of the opening to the bottom diameter is preferably 1: 6 or more.
前記課題を解決するために提供する本発明は、基板上にカソード電極、絶縁層、ゲート電極が順に積層されてなり、前記ゲート電極及び絶縁層を貫通して形成された開口部と、該開口部の底部に形成され導電性のマトリクスと一端が突出した状態で前記マトリクスに埋まったカーボンナノチューブとからなる微小電子源層とを備える微小電子源装置において、前記開口部は断面形状が略矩形の溝であり、前記微小電子源層は前記溝の幅方向の中央に中空のスリットが入った前記溝の長手方向に延びる帯形状の層であることを特徴とする微小電子源装置である(請求項4)。 In order to solve the above problems, the present invention provides a substrate in which a cathode electrode, an insulating layer, and a gate electrode are sequentially stacked, and an opening formed through the gate electrode and the insulating layer, and the opening In the micro electron source device comprising a conductive matrix formed at the bottom of the part and a micro electron source layer made of carbon nanotubes embedded in the matrix with one end protruding, the opening has a substantially rectangular cross-sectional shape It is a groove, and the micro electron source layer is a band-shaped layer extending in the longitudinal direction of the groove having a hollow slit in the center in the width direction of the groove. Item 4).
ここで、前記微小電子源層のスリット領域は、平面型表示装置としてアノード電圧を印加した場合に生じる電界成分についてゲート電極ではカットオフできない前記微小電子源層上の領域であることが好ましい。
また、前記開口部の深さと溝幅との比が1:6以上であることが好ましい。
Here, the slit region of the micro electron source layer is preferably a region on the micro electron source layer that cannot be cut off by the gate electrode with respect to an electric field component generated when an anode voltage is applied as a flat display device.
The ratio of the depth of the opening to the groove width is preferably 1: 6 or more.
前記課題を解決するために提供する本発明は、請求項1〜6のいずれか一に記載の微小電子源装置が平面上に複数形成されたカソードパネルと、前記微小電子源装置に対向する蛍光体層とアノード電極を有するアノードパネルとを備えることを特徴とする平面型表示装置である(請求項7)。
The present invention provided to solve the above problems includes a cathode panel in which a plurality of the micro electron source devices according to any one of
本発明の微小電子源装置によれば、微小電子源層をドーナツ形状あるいはスリットのある帯形状とすることにより中央の領域を予め中空として電子を放出しない構成としたので、ストレー源を低減することができる。
また、微小電子源層を形成した後に開口部底部のカソード電極上の真中だけを選択的に電子放出源であるカーボンナノチューブを除去すること(CNT除去プロセス)が考えられるが、本発明では予め従来の微小電子源装置の製造工程の中でストレー源となると予期される箇所に微小電子源層を配置しない工夫をしているため、製造プロセスとして工程数を増やすことなく輝点発生を抑えることができる。さらに、CNT除去プロセスにおいて選択的にカーボンナノチューブを除去することは困難であり微小電子源装置としての信頼性が低下する可能性があるが、本発明によればこの信頼性を低下させることなく輝点抑制が可能である。
また、本発明の平面型表示装置によれば、微小電源層をドーナツ形状あるいはスリットのある帯形状とすることにより中央の領域を予め中空として電子を放出しない構成としたので、ディスプレイ上の輝点発生を抑制することができる。
According to the micro-electron source device of the present invention, the micro-electron source layer is formed in a donut shape or a band shape with slits, so that the central region is made hollow in advance so as not to emit electrons, so that the stray source can be reduced. Can do.
In addition, it is conceivable to selectively remove the carbon nanotube as the electron emission source only in the middle of the cathode electrode at the bottom of the opening after forming the minute electron source layer (CNT removal process). As a manufacturing process, the generation of bright spots can be suppressed without increasing the number of processes. it can. Furthermore, it is difficult to selectively remove carbon nanotubes in the CNT removal process, and the reliability as a micro electron source device may be reduced. According to the present invention, however, the brightness is reduced without reducing the reliability. Point suppression is possible.
Further, according to the flat display device of the present invention, the minute power source layer is formed in a donut shape or a strip shape with a slit so that the central region is previously hollow so as not to emit electrons. Occurrence can be suppressed.
以下に、本発明に係る微小電子源装置の第1の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の微小電子源装置の第1の実施の形態における構成を示す概略図である。
本発明の微小電子源装置は、平面型表示装置においてカソードパネル1のベースとなる絶縁性の基板(例えば、ガラス基板)10と、この基板10上に積層状態で順に形成されたカソード電極11、絶縁層13及びゲート電極14と、ゲート電極14及び絶縁層13に形成された開口部(ゲートホール)15と、この開口部15の底部に形成されたドーナツ形状の微小電子源層12とによって構成されている。
なお、図中微小電子源層12はドーナツ形状のものが1つのみ示しているが、表示装置に供する場合には1サブピクセルとして1つのカソード電極11のライン上に複数個の微小電子源層12が並んで配置される。
The first embodiment of the micro electron source device according to the present invention will be described below.
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the first embodiment of the micro-electron source device of the present invention.
The micro-electron source device of the present invention includes an insulating substrate (for example, a glass substrate) 10 that becomes a base of the
Although only one doughnut-shaped
カソード電極11及びゲート電極14は、導電材料からなる導電膜である。例えばスパッタリング法により形成される厚み0.2μm程度のクロム(Cr)層である。
The
微小電子源層12は、カーボンナノチューブ12aとバインダ材料(マトリックス)12bとを含む複合層が加工されてなるものであり、前記カーボンナノチューブ12aが導電性のマトリクス12b中に埋め込まれ、該カーボンナノチューブ12aの一端が前記マトリクス12bから突出した状態となっている。また、微小電子源層12は開口部15の円形底部と同心のドーナツ形状である(図1(b))。
The
カーボンナノチューブ本体は、例えば平均直径1nm、平均長さ1μmといった非常に細長いチューブ構造(繊維状)を有するものを用いる。あるいは、例えば平均直径30nm、平均長さ1μmのファイバー構造を有するカーボンナノファイバーを用いてもよい。 As the carbon nanotube main body, for example, a carbon nanotube main body having a very long tube structure (fibrous) having an average diameter of 1 nm and an average length of 1 μm is used. Alternatively, for example, carbon nanofibers having a fiber structure with an average diameter of 30 nm and an average length of 1 μm may be used.
微小電子源層12を構成するマトリクス12bは、In,Sn,Zn,Alの少なくとも1つを含有する有機金属化合物を含む結合剤からなることが好ましい。
The
微小電子源層12の内径領域は、カーボンナノチューブ12a及びマトリクス12bが存在せず電子放出のない中空の領域であり、平面型表示装置としてアノード電圧を印加した場合に生じる電界成分についてゲート電極14ではカットオフできない微小電子源層12上の領域である。
The inner diameter region of the
内径IDは、微小電子源層12上のアノード電圧の電界成分がゲート電極14によりカットオフできない領域(カットオフ不能領域)を予め求めておき、その領域に基づいて設定するとよい。カットオフ不能領域は、開口部15の直径D、深さd1、アノード電圧、ゲート電圧、アノード電極−カソード電極間距離等の要因が影響を及ぼす。
また、画面サイズが対角40インチ以下の表示装置に対応する場合には、内径IDは5〜30μmであることが好ましい。
The inner diameter ID may be set based on an area in which the electric field component of the anode voltage on the
When the screen size corresponds to a display device having a diagonal size of 40 inches or less, the inner diameter ID is preferably 5 to 30 μm.
絶縁層13は、例えばシリコン酸化物(SiO2)からなる層間絶縁膜である。
The insulating
開口部15は、ゲート電極14に形成された第1の開口部15Aと、この第1の開口部15Aに連通する状態で絶縁層13に形成された第2の開口部15Bとから構成される略円柱形状の孔であり、微小電子源層12から放出される電子が通過する空間である。この孔の形状は頭頂部(ゲート電極14側)と底部(カソード電極11側)が円形であればよく、孔の側面(すなわち絶縁層13の壁面)は放出電子の通過を阻害しない限りどのような形状でもよい。
The
この開口部15の深さd1と底部直径Dとの比(アスペクト比)は、1:6以上であることが好ましい。アスペクト比が1:6より小さくなると、ディスプレイ上の輝点が発生しやすくなり好ましくない。
The ratio (aspect ratio) between the depth d 1 of the
本発明の微小電子源装置は次の手順で作製する。
(S11)基板10上にカソード電極形成用の導電膜11Lを形成する(図2(a))。導電膜11Lは、例えばスパッタリング法により形成される膜厚0.2μmのCr等からなる。また、必要に応じて導電膜11L上に抵抗層を形成する。抵抗層は、例えばスパッタリング法により形成される膜厚0.2μmのアモルファスSi,SiCN等からなる後述の微小電子源層12への放電電流を安定化させる役目を果たす薄膜である。
The micro electron source device of the present invention is manufactured by the following procedure.
(S11) A
(S12)つぎに、カソード電極上、すなわち導電膜11Lの所望の領域に電子エミッタ材料としてカーボンナノチューブ分散液を塗布する。塗布はスプレー噴霧、スピンコートなどいずれの方法でもよい。
カーボンナノチューブ分散液は、複数のカーボンナノチューブと、In,Sn,Zn,Alの少なくとも1つを含有する有機金属化合物を含む結合剤と、揮発性溶媒(例えば、酢酸ブチル)とを所定量混合して調製されたものである。熱分解性有機金属である有機スズ及び有機インジウム化合物(ITO溶液)およびカーボンナノチューブを揮発性溶媒、例えば、酢酸ブチル中に分散させて調製する場合の組成例を以下に示す。
(S12) Next, a carbon nanotube dispersion liquid is applied as an electron emitter material on the cathode electrode, that is, on a desired region of the
The carbon nanotube dispersion liquid is a mixture of a plurality of carbon nanotubes, a binder containing an organometallic compound containing at least one of In, Sn, Zn, and Al, and a volatile solvent (for example, butyl acetate). It was prepared. An example of a composition in the case of preparing by dispersing organotin and organoindium compounds (ITO solution) and carbon nanotubes, which are thermally decomposable organometals, in a volatile solvent such as butyl acetate is shown below.
(カーボンナノチューブ分散液)
・結合剤(ITO溶液) :固形分10〜50重量%
・カーボンナノチューブ :0.01〜20重量%
・溶媒(酢酸ブチル) :30〜80重量%
・分散剤(例えばドデチル硫酸ナトリウム):0.1〜5重量%
(Carbon nanotube dispersion)
-Binder (ITO solution): 10 to 50% by weight of solid content
Carbon nanotube: 0.01-20% by weight
Solvent (butyl acetate): 30 to 80% by weight
Dispersant (for example, sodium dodecyl sulfate): 0.1 to 5% by weight
上記のようにカーボンナノチューブの分散性を向上させるために分散剤を添加してもよいし、超音波処理を施してもよい。また、希釈剤には水系、非水系のどちらを添加しても構わないが、それに応じて分散剤も変わることを前提とする。また、カーボンナノチューブは、例えば平均直径1nm、平均長さ1μmのチューブ構造を有し、アーク放電法により作製されたものを用いればよい。 As described above, a dispersant may be added in order to improve the dispersibility of the carbon nanotubes, or ultrasonic treatment may be performed. In addition, it is assumed that either aqueous or non-aqueous diluents may be added to the diluent, but the dispersant changes accordingly. Also, the carbon nanotubes may have a tube structure with an average diameter of 1 nm and an average length of 1 μm, for example, and those produced by an arc discharge method may be used.
(S13)上記カーボンナノチューブ分散液を塗布した後、焼成により結合剤からなる導電性のマトリクス中に前記カーボンナノチューブが分散して埋め込まれた状態である複合層12Lを形成する(図2(b))。焼成は例えば、つぎのような2段階で行うとよい。
(第1の焼成)
・雰囲気:大気
・温度:350℃
・時間:30分
(第2の焼成)
・雰囲気:窒素
・温度:500℃
・時間:30分
(S13) After the carbon nanotube dispersion liquid is applied, a
(First firing)
・ Atmosphere: Air ・ Temperature: 350 ℃
・ Time: 30 minutes (second firing)
・ Atmosphere: Nitrogen ・ Temperature: 500 ℃
・ Time: 30 minutes
(S14)次に、複合層12Lをドーナツ形状に加工する。具体的には、レジスト材料層をスピンコート法にて全面に成膜した後、リソグラフィー技術に基づき、複合層12Lのうち残されるべき領域以外の表面が露出したマスク層を形成する。このとき、例えば外径65μm、内径20μmのドーナツ形状の複合層12Lが1サブピクセルに5つ配置されるようにマスク層を形成する。
ついで露出した複合層12L領域を、例えば、HClを用いてエッチング温度10〜60℃、エッチング時間10秒〜30分の条件でエッチングする(図2(c))。
(S14) Next, the
Next, the exposed
なお、上記処理後に所望の領域以外にカーボンナノチューブが存在する場合は、酸素プラズマもしくは、酸化溶液を使用して、カーボンナノチューブのエッチングを行う。このときのエッチング条件例を以下に示す。 If carbon nanotubes exist outside the desired region after the above treatment, the carbon nanotubes are etched using oxygen plasma or an oxidizing solution. Examples of etching conditions at this time are shown below.
(酸素プラズマエッチング)
・装置:RIE
・導入ガス:酸素を含むガス
・プラズマ励起パワー:500W
・バイアスパワー:0〜150W(DCでもRFでも構わないがRFが好ましい)
・時間:10秒以上
(Oxygen plasma etching)
・ Equipment: RIE
-Introducing gas: oxygen-containing gas-Plasma excitation power: 500W
Bias power: 0 to 150 W (DC or RF is acceptable, but RF is preferred)
・ Time: 10 seconds or more
(酸化溶液エッチング)
・溶液: KMnO4
・温度:20〜80℃
・時間:10秒から20分
(Oxidation solution etching)
-Solution: KMnO 4
-Temperature: 20-80 ° C
・ Time: 10 seconds to 20 minutes
(S15)ついで、周知のフォトリソグラフィ技術及び反応性イオンエッチング(RIE)により導電膜11Lをエッチング加工してストライプ状のカソード電極11とする(図2(d))。この時点で基板10上には複数本のカソードラインが形成される。
(S15) Next, the
(S16)基板10上において、カソード電極11、複合層12Lの積層部を覆うように層間絶縁膜13Lを形成し、さらに該層間絶縁膜13L上に例えば膜厚0.2μmのCrからなるゲート電極形成用の導電膜14Lを形成する(図3(e))。例えば、TEOS(テトラエトキシシラン)を原料ガスとして使用するCVD法により、基板10の全面に例えばSiO2からなる厚さ12μmの層間絶縁膜13Lを形成し、次いで、層間絶縁膜13Lの上にCrからなる導電膜14Lをスパッタリング法によって形成すればよい。
(S16) An interlayer insulating film 13L is formed on the
(S17)導電膜14L上にレジストマスク層を形成し、このレジストマスク層を利用して反応性イオンエッチング(RIE)により導電膜14Lの所定部位をエッチング加工することにより、層間絶縁膜13L上でストライプ形状のゲート電極14とするとともに、このゲート電極14を貫通する第1の開口部15Aを形成する(図3(f))。このとき、ゲート電極14は層間絶縁膜13L上でカソード電極11と略直交する状態のストライプ形状に加工されている。すなわち、上記カソードラインに直交する複数本のゲートラインが形成される。また、導電膜14Lのエッチングされた部位は層間絶縁膜13Lが露出している。
(S17) A resist mask layer is formed on the conductive film 14L, and a predetermined portion of the conductive film 14L is etched by reactive ion etching (RIE) using the resist mask layer, whereby the interlayer insulating film 13L is formed. A stripe-shaped
(S18)つぎに、ゲート電極14の第1の開口部15Aを通して層間絶縁膜13Lを反応性イオンエッチング(RIE)などのドライエッチング加工により、複合層12Lが露出するように第2の開口部15Bを形成する。これにより、第1,第2の開口部15A,15Bからなる開口部(ゲートホール)15が得られる(図3(g))。
(S18) Next, the
微小電子源装置は、電子放出はピクセル(画素)ごとに選択できるアセンブリでなければならない。そのために、カソード電極11と電子取り出し電極であるゲート電極14とが直交して重なる部分でひとつのサブピクセルを形成する。開口部15は、そのサブピクセルを構成するためのものであり、例えば直径60μmの略円柱形状の孔として形成されており、1サブピクセル当たり5個形成される。この場合の開口部15のアスペクト比は1:5となる。また、開口部15は1画素に数十個ほど形成される。
The micro-electron source device must be an assembly in which electron emission can be selected for each pixel. For this purpose, one subpixel is formed at a portion where the
(S19)次に、開口部15の底部に露出した複合層12L上層部のマトリックスを虚弱化させる(図4(h))。複合層12Lの上層部を虚弱化させる際の手法としては、ウェットエッチングやドライエッチングなどのエッチング法(ライトエッチング)を好ましく用いることができる。ライトエッチングは例えば、エッチャント:10%HCl水溶液、エッチング時間5〜60秒の条件で行えばよい。このエッチングにより複合層12Lの上層部でマトリクス材料を選択的に除去することにより、表面に多数のカーボンナノチューブを露出させることができる。
(S19) Next, the matrix of the upper part of the
(S1a)その後、エッチングされた複合層12Lの表面で各々のカーボンナノチューブが一様にほぼ垂直に起立するように、カーボンナノチューブの配向処理を行う。具体的には、例えば基板10上で図示しないアクリル樹脂からなるフィルムをゲート電極14の上から貼り付けた後、UV照射して該フィルムを硬化させ、ついで硬化したフィルムを引き剥がすことにより、基板10に対してカーボンナノチューブの長手方向をほぼ垂直に配向させる。カーボンナノチューブを配向させる際の方向は、基板10の面方向に対してほぼ垂直な方向とする。このとき、複合層12Lの表面には多数のカーボンナノチューブが露出した状態となっている。そのため、フィルムの貼り付け及び引き剥がしを行うことにより、多数のカーボンナノチューブを垂直に配向させることができる。これにより、前記カーボンナノチューブ12aが導電性のマトリクス12b中に埋め込まれ、該カーボンナノチューブ12aの一端がマトリクス12bから突出してなる微小電子源層12となる(図4(i))。
(S1a) Thereafter, the carbon nanotubes are aligned so that the carbon nanotubes stand up substantially vertically on the surface of the etched
なお、カーボンナノチューブの配向処理方法としては、上述した粘着テープの貼り付け及び引き剥がしによる方法以外にも、例えば、カソード電極11に電圧を印加することにより、カソード電極11とカーボンナノチューブを同じ極性で帯電させ、これに伴う反発力により各々のカーボンナノチューブを互いに分離した状態で垂直に配向させることも可能である。
In addition to the method of applying and peeling off the adhesive tape as described above, the carbon nanotube alignment treatment method can be applied, for example, by applying a voltage to the
このようにして、平面型表示装置においてカソードパネル1のベースとなる絶縁性の基板(例えば、ガラス基板)10と、この基板10上に積層状態で順に形成されたカソード電極11、絶縁層13及びゲート電極14と、ゲート電極14及び絶縁層13に形成された開口部(ゲートホール)15と、この開口部15の底部に形成されたドーナツ形状の微小電子源層12とによって構成される微小電子源装置が完成する。
In this way, an insulating substrate (for example, a glass substrate) 10 which becomes the base of the
次に、本発明に係る微小電子源装置の第2の実施の形態について説明する。
図5は、本発明に係る微小電子源装置の第2の実施の形態における構成を示す概略図である。
本発明の微小電子源装置は、平面型表示装置においてカソードパネル1のベースとなる絶縁性の基板(例えば、ガラス基板)30と、この基板30上に積層状態で順に形成されたカソード電極31、絶縁層33及びゲート電極34と、ゲート電極34及び絶縁層33に形成された開口部(ゲートホール)35と、この開口部35の底部に形成された微小電子源層32とによって構成されている。なお、図中微小電子源層32は表示装置の1サブピクセルに対応する状態を示している。
また、この微小電子源装置の構成材料は、第1の実施の形態の微小電子源装置と同じである。以下、第1の実施の形態と相違する点について説明する。
Next, a second embodiment of the micro electron source device according to the present invention will be described.
FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of the second embodiment of the micro-electron source device according to the present invention.
The micro-electron source device of the present invention includes an insulating substrate (for example, a glass substrate) 30 that serves as a base of the
The constituent material of the micro electron source device is the same as that of the micro electron source device of the first embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.
微小電子源層32は、開口部35の溝の長手方向に延びる帯形状の層であり、溝の幅方向の中央に中空のスリットが入っている。(図5(b))。
The
微小電子源層32のスリット領域は、カーボンナノチューブ32a及びマトリクス32bが存在せず電子放出のない中空の領域であり、平面型表示装置としてアノード電圧を印加した場合に生じる電界成分についてゲート電極34ではカットオフできない微小電子源層32上の領域である。
The slit region of the
スリット幅Sは、微小電子源層32上のアノード電圧の電界成分がゲート電極34によりカットオフできない領域(カットオフ不能領域)を予め求めておき、その領域に基づいて設定するとよい。カットオフ不能領域は、開口部35の溝幅W、深さd2、アノード電圧、ゲート電圧、アノード電極−カソード電極間距離等の要因が影響を及ぼす。
また、画面サイズが対角40インチ以下の表示装置に対応する場合には、スリット幅Sは5〜30μmであることが好ましい。
The slit width S is preferably set based on an area in which the electric field component of the anode voltage on the
When the screen size corresponds to a display device having a diagonal size of 40 inches or less, the slit width S is preferably 5 to 30 μm.
開口部35は、ゲート電極34に形成された第1の開口部と、この第1の開口部に連通する状態で絶縁層33に形成された第2の開口部とから構成される断面形状が略矩形の溝であり、微小電子源層32から放出される電子が通過する空間である。この溝の形状は頭頂部(ゲート電極34側)と底部(カソード電極31側)が長方形であればよく、溝の側面(すなわち絶縁層33の壁面)は放出電子の通過を阻害しない限りどのような形状でもよい。
The
この開口部35の深さd2とスリット幅Wとの比(アスペクト比)は、1:6以上であることが好ましい。アスペクト比が1:6より小さくなると、ディスプレイ上の輝点が発生しやすくなり好ましくない。 The ratio between the depth d 2 and the slit width W of the opening 35 (the aspect ratio), 1: is preferably 6 or more. When the aspect ratio is smaller than 1: 6, bright spots on the display are likely to be generated, which is not preferable.
第2の実施の形態の微小電子源装置は第1の実施の形態と同様の手順で作製するが、微小電子源層32をスリットのある帯状の層に加工し、開口部35を断面形状が略矩形の溝に加工する点で異なる。具体的には第1の実施の形態におけるステップS14に代えて以下に示すステップS24を行い、ステップS17,18に代えてステップS27,28を行う。
The micro electron source device of the second embodiment is manufactured in the same procedure as in the first embodiment, but the micro
(S24)複合層32Lを幅方向中央に中空のスリットのある帯形状に加工する。具体的には、レジスト材料層をスピンコート法にて全面に成膜した後、リソグラフィー技術に基づき、複合層32Lのうち残されるべき領域以外の表面が露出したマスク層を形成する。このとき、例えば帯の幅65μm、スリット幅20μmのスリットのある帯形状の複合層32Lが1サブピクセルに1つ配置されるようにマスク層を形成する。
ついで露出した複合層32L領域を、例えば、HClを用いてエッチング温度10〜60℃、エッチング時間10秒〜30分の条件でエッチングする。
(S24) The composite layer 32L is processed into a band shape having a hollow slit at the center in the width direction. Specifically, after a resist material layer is formed on the entire surface by spin coating, a mask layer in which the surface other than the region to be left in the composite layer 32L is exposed is formed based on the lithography technique. At this time, for example, the mask layer is formed so that one band-shaped composite layer 32L having a slit having a band width of 65 μm and a slit width of 20 μm is arranged in one subpixel.
Next, the exposed composite layer 32L region is etched using HCl, for example, at an etching temperature of 10 to 60 ° C. and an etching time of 10 seconds to 30 minutes.
(S27)導電膜34L上にレジストマスク層を形成し、このレジストマスク層を利用して反応性イオンエッチング(RIE)により導電膜34Lの所定部位をエッチング加工することにより、層間絶縁膜33L上でストライプ形状のゲート電極34とするとともに、このゲート電極34を貫通する第1の開口部35Aを形成する。このとき、ゲート電極34は層間絶縁膜33L上でカソード電極31と略直交する状態のストライプ形状に加工されている。すなわち、上記カソードラインに直交する複数本のゲートラインが形成される。また、導電膜34Lのエッチングされた部位は層間絶縁膜33Lが露出している。
(S27) A resist mask layer is formed on the conductive film 34L, and a predetermined portion of the conductive film 34L is etched by reactive ion etching (RIE) using the resist mask layer, whereby the interlayer insulating film 33L is formed. A stripe-shaped
(S28)つぎに、ゲート電極34の第1の開口部35Aを通して層間絶縁膜33Lを反応性イオンエッチング(RIE)などのドライエッチング加工により、複合層32Lが露出するように第2の開口部35Bを形成する。これにより、第1,第2の開口部35A,35Bからなり断面形状が略矩形の溝である開口部35が得られる。
(S28) Next, the second opening 35B is exposed so that the composite layer 32L is exposed by dry etching such as reactive ion etching (RIE) through the first opening 35A of the
上記以外の工程は構成物の符号が第2の実施の形態の構成に対応して変わるだけで処理内容は第1の実施の形態と同じであり、最終的に図5に示す微小電子源装置が完成する。 Processes other than those described above are the same as those in the first embodiment except that the reference numerals of the components are changed corresponding to those in the second embodiment. Finally, the micro electron source device shown in FIG. Is completed.
その後、平面型表示装置の組み立てを行う。具体的には、蛍光体層22と微小電子源装置とが対向するようにアノードパネル2とカソードパネル1とを配置し、アノードパネル2とカソードパネル1(より具体的には、基板21と基板10)とを、枠体3を介して、周縁部において接合する。接合に際しては、枠体3とアノードパネル2との接合部位、及び枠体3とカソードパネル1との接合部位にフリットガラスを塗布し、アノードパネル2とカソードパネル1と枠体3とを貼り合わせ、予備焼成にてフリットガラスを乾燥した後、約450℃で10〜30分の本焼成を行う。その後、アノードパネル2とカソードパネル1と枠体3とフリットガラスとによって囲まれた空間を、貫通孔及びチップ管を通じて排気し、空間の圧力が10-4Pa程度に達した時点でチップ管を加熱溶融により封じ切る。このようにして、アノードパネル2とカソードパネル1と枠体3とに囲まれた空間を真空にすることができる。その後、必要な外部回路との配線を行い、図6に示す平面型表示装置を完成させる。
Thereafter, the flat display device is assembled. Specifically, the
図6は本発明に係る平面型表示装置のパネル構造の一例を示す断面図である。
図6に示すように、カソードパネル(カソード基板)1とアノードパネル(アノード基板)2とを所定の間隙を介して対向状態に配置するとともに、それらのパネル1,2を枠体3によって一体的に組み付けることにより、画像表示のための一つのパネル構体(表示パネル)が構成されている。
FIG. 6 is a sectional view showing an example of the panel structure of the flat display device according to the present invention.
As shown in FIG. 6, the cathode panel (cathode substrate) 1 and the anode panel (anode substrate) 2 are arranged to face each other with a predetermined gap therebetween, and the
カソードパネル1上には本発明の微小電子源装置が複数形成されている。これら複数の微小電子源装置は、カソードパネル1の有効領域(実際に表示部分として機能する領域)に2次元マトリックス状に多数形成されている。ここでは第1の実施の形態の微小電子源装置を形成した例を示しているが、第2の実施の形態の微小電子源装置を形成してもよい。
A plurality of micro electron source devices of the present invention are formed on the
図7に示すように、カソード電極11は、複数のカソードラインを形成するようにストライプ状に形成されている。ゲート電極14は、各々のカソードラインと交差(直交)する複数のゲートラインを形成するようにストライプ状に形成されている。
As shown in FIG. 7, the
一方、アノードパネル2は、ベースとなる透明基板21と、この透明基板21上に形成された蛍光体層22及びブラックマトリックス23と、これら蛍光体層22及びブラックマトリックス23を覆う状態で透明基板21上に形成されたアノード電極24とを備えて構成されている。蛍光体層22は、赤色発光用の蛍光体層22Rと、緑色発光用の蛍光体層22Gと、青色発光用の蛍光体層22Bとから構成されている。ブラックマトリックス23は、各色発光用の蛍光体層22R,22G,22Bの間に形成されている。アノード電極24は、カソードパネル1の電子放出素子と対向するように、アノードパネル2の有効領域の全域に積層状態で形成されている。
On the other hand, the
これらのカソードパネル1とアノードパネル2とは、それぞれの外周部(周縁部)で枠体3を介して接合されている。また、カソードパネル1の無効領域(有効領域の外側の領域で、実際に表示部分として機能しない領域)には真空排気用の貫通孔16が設けられている。貫通孔16には、真空排気後に封じ切られるチップ管17が接続されている。ただし、図6は表示装置の組み立て完了状態を示しているため、チップ管17は既に封じ切られた状態となっている。また、図6、図7においては、各々のパネル1,2間のギャップ部分に介装される耐圧用の基板(スペーサ)の表示を省略している。
The
上記構成のパネル構造を有する表示装置においては、カソード電極11に相対的な負電圧がカソード電極制御回路18から印加され、ゲート電極14には相対的な正電圧がゲート電極制御回路19から印加され、アノード電極24にはゲート電極11よりも更に高い正電圧がアノード電極制御回路20から印加される。かかる表示装置において、実際に画像の表示を行う場合は、例えば、カソード電極11にカソード電極制御回路18から走査信号を入力し、ゲート電極14にゲート電極制御回路19からビデオ信号を入力する。あるいは又、カソード電極11にカソード電極制御回路18からビデオ信号を入力し、ゲート電極14にゲート電極制御回路19から走査信号を入力する。
In the display device having the panel structure configured as described above, a relative negative voltage is applied to the
これにより、カソード電極11とゲート電極14との間に電圧が印加され、これによって微小電子源層12の先鋭部(カーボンナノチューブ12aの先端部)に電界が集中することにより、量子トンネル効果によって電子がエネルギー障壁を突き抜けて微小電子源層12から真空中へと放出される。こうして放出された電子はアノード電極24に引き付けられてアノードパネル2側に移動し、透明基板21上の蛍光体層22(22R,22G,22B)に衝突する。その結果、蛍光体層22が電子の衝突により励起されて発光するため、この発光位置を画素単位で制御することにより、表示パネル上に所望の画像を表示することができる。
As a result, a voltage is applied between the
また、アノード電極24に電圧を印加しても、本発明の微小電子源装置により、ディスプレイ上の輝点発生を抑制することが可能である。
Even when a voltage is applied to the
本発明の実施例を以下に示す。なお、本実施例は例示であり、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。 Examples of the present invention are shown below. In addition, a present Example is an illustration and the scope of the present invention is not limited to this.
(実施例1)
つぎの手順で微小電子源装置を作製した。
(S31)ガラス基板である基板10上にカソード電極形成用の導電膜11Lとしてスパッタリング法により膜厚0.2μmのCr層を形成した(図2(a))。
Example 1
The micro-electron source device was manufactured by the following procedure.
(S31) A Cr layer having a thickness of 0.2 μm was formed by sputtering as the
(S32)つぎに、導電膜11Lの所望の領域に以下の組成のカーボンナノチューブ分散液をスプレー塗布した。
(カーボンナノチューブ分散液)
・結合剤(ITO溶液) :固形分2重量%
・カーボンナノチューブ :0.2重量%
・分散剤(ドデチル硫酸ナトリウム) :0.1重量%
・溶媒(酢酸ブチル) :残余
(S32) Next, a carbon nanotube dispersion liquid having the following composition was spray applied to a desired region of the
(Carbon nanotube dispersion)
-Binder (ITO solution):
Carbon nanotube: 0.2% by weight
Dispersant (sodium dodecyl sulfate): 0.1% by weight
・ Solvent (Butyl acetate): Residue
(S33)上記カーボンナノチューブ分散液を塗布した後、以下の条件で焼成し、複合層12Lを形成した(図2(b))。
(第1の焼成)
・雰囲気:大気
・温度:350℃
・時間:30分
(第2の焼成)
・雰囲気:窒素
・温度:500℃
・時間:30分
(S33) After applying the carbon nanotube dispersion, firing was performed under the following conditions to form a
(First firing)
・ Atmosphere: Air ・ Temperature: 350 ℃
・ Time: 30 minutes (second firing)
・ Atmosphere: Nitrogen ・ Temperature: 500 ℃
・ Time: 30 minutes
(S34)次に、複合層12L上にレジスト材料層をスピンコート法にて全面に成膜した後、リソグラフィー技術に基づき、複合層12Lのうち残されるべき領域以外の表面が露出したマスク層を形成した。このとき、外径65μm、内径20μmのドーナツ形状の複合層12Lが1サブピクセルに5つ配置されるようにマスク層を形成した。
ついで露出した複合層12L領域を、HClを用いてエッチングし、複合層12Lをドーナツ形状に加工した(図2(c))。
(S34) Next, after a resist material layer is formed on the entire surface of the
Next, the exposed
(S35)ついで、周知のフォトリソグラフィ技術及び反応性イオンエッチング(RIE)により導電膜11Lをエッチング加工してストライプ状のカソード電極11とした(図2(d))。
(S35) Next, the
(S36)基板10上において、TEOS(テトラエトキシシラン)を原料ガスとして使用するCVD法により、カソード電極11、複合層12Lの積層部を覆うようにSiO2からなる層間絶縁膜13Lを形成し、さらに該層間絶縁膜13L上に膜厚0.2μmのCrからなるゲート電極形成用の導電膜14Lを形成した(図3(e))。このとき、層間絶縁膜13Lの厚みを7,10,20μmに変化させた3種類のサンプルを作製した。
(S36) On the
(S37)導電膜14L上にレジストマスク層を形成し、このレジストマスク層を利用して反応性イオンエッチング(RIE)により導電膜14Lの所定部位をエッチング加工することにより、層間絶縁膜13L上でストライプ形状のゲート電極14とするとともに、このゲート電極14を貫通する第1の開口部15Aを形成した(図3(f))。
(S37) A resist mask layer is formed on the conductive film 14L, and a predetermined portion of the conductive film 14L is etched by reactive ion etching (RIE) using the resist mask layer, whereby the interlayer insulating film 13L is formed. A stripe-shaped
(S38)つぎに、ゲート電極14の第1の開口部15Aを通して層間絶縁膜13Lを反応性イオンエッチング(RIE)のドライエッチング加工により、複合層12Lが露出するように第2の開口部15Bを形成した。これにより、直径60μmの第1,第2の開口部15A,15Bからなる略円筒形状の孔である開口部(ゲートホール)15が得られた(図3(g))。
(S38) Next, through the
(S39)次に、エッチャント:10%HCl水溶液を用いたウェットエッチング法により、開口部15の底部に露出した複合層12L上層部のマトリックスを虚弱化させた(図4(h))。
(S39) Next, the matrix of the upper portion of the
(S3a)その後、エッチングされた複合層12Lの表面で各々のカーボンナノチューブが一様にほぼ垂直に起立するように、カーボンナノチューブの配向処理を行い、微小電子源装置とした(図4(i))。
(S3a) Thereafter, the carbon nanotubes are aligned so that the carbon nanotubes stand up almost vertically on the surface of the etched
この微小電子源装置サンプルを用いて、図6に示す構成の平面型表示装置を組み立て、以下の条件でディスプレイ(透明基板21)上で発生する輝点を目視で観察し、その数をカウントした。
・観察画面サイズ:対角2インチ
・アノード電極−カソード電極間距離:1.1mm
・アノード電圧:6.6kV
・ゲート電圧:42V
・カソード電圧:GND
A flat display device having the configuration shown in FIG. 6 was assembled using this micro electron source device sample, and bright spots generated on the display (transparent substrate 21) were visually observed under the following conditions, and the number was counted. .
・ Observation screen size: 2 inches diagonal ・ Distance between anode and cathode: 1.1 mm
・ Anode voltage: 6.6 kV
・ Gate voltage: 42V
・ Cathode voltage: GND
(実施例2)
微小電子源装置の第2の実施の形態に準じてサンプルを作製した。すなわち、実施例1において、ステップS34,37,38それぞれに代えて以下に示すステップS44,47,48の処理を行い、それ以外は実施例1と同じ条件で平面型表示装置を組み立て、評価を行った。
(Example 2)
A sample was fabricated according to the second embodiment of the micro electron source device. That is, in the first embodiment, the following steps S44, 47, and 48 are performed instead of the steps S34, 37, and 38, respectively, and the flat display device is assembled and evaluated under the same conditions as in the first embodiment. went.
(S44)複合層32L上にレジスト材料層をスピンコート法にて全面に成膜した後、リソグラフィー技術に基づき、複合層32Lのうち残されるべき領域以外の表面が露出したマスク層を形成した。このとき、帯の幅65μm、スリット幅20μmのスリットのある帯形状の複合層32Lが1サブピクセルとして形成されるようにマスク層を形成した。
ついで露出した複合層32L領域を、HClを用いてエッチングし、複合層32Lをスリットのある帯形状に加工した。
(S44) After a resist material layer was formed on the entire surface of the composite layer 32L by spin coating, a mask layer was formed on the entire surface of the composite layer 32L other than the region to be left, based on the lithography technique. At this time, the mask layer was formed so that a band-shaped composite layer 32L having a slit with a band width of 65 μm and a slit width of 20 μm was formed as one subpixel.
Next, the exposed composite layer 32L region was etched using HCl, and the composite layer 32L was processed into a strip shape having a slit.
(S47)導電膜34L上にレジストマスク層を形成し、このレジストマスク層を利用して反応性イオンエッチング(RIE)により導電膜34Lの所定部位をエッチング加工することにより、層間絶縁膜33L上でストライプ形状のゲート電極34とするとともに、このゲート電極34を貫通する溝である第1の開口部を形成した。
(S47) A resist mask layer is formed on the conductive film 34L, and a predetermined portion of the conductive film 34L is etched by reactive ion etching (RIE) using the resist mask layer, whereby the interlayer insulating film 33L is formed. A stripe-shaped
(S48)つぎに、ゲート電極34の第1の開口部を通して層間絶縁膜33Lを反応性イオンエッチング(RIE)のドライエッチング加工により、複合層32Lが露出するように第2の開口部を形成した。これにより、溝幅60μmの第1,第2の開口部からなる断面形状が略矩形の溝である開口部35が得られた。
(S48) Next, the second opening is formed so that the composite layer 32L is exposed through dry etching processing of the interlayer insulating film 33L through the first opening of the
(比較例)
実施例1において、微小電子源層を従来の形状(円形状)とし、開口部の直径を20μm、絶縁層の厚みを2.5,3.5,7μmの3種類として、それ以外は実施例1と同じ条件で平面型表示装置を組み立て、評価を行った。
(Comparative example)
In Example 1, the micro electron source layer has a conventional shape (circular shape), the opening has a diameter of 20 μm, and the insulating layer has a thickness of 2.5, 3.5, and 7 μm. The flat display device was assembled under the same conditions as in No. 1 and evaluated.
以上の結果を表1に示す。
実施例1,2ではいずれも比較例よりも輝点の優れた抑制効果が認められ、とくにアスペクト比(絶縁層の厚みと開口部の直径あるいは溝幅との比)が1:6以上では輝点ゼロであった。
The results are shown in Table 1.
In each of Examples 1 and 2, an excellent suppression effect of the bright spot was recognized as compared with the comparative example. The point was zero.
1・・・カソードパネル、2・・・アノードパネル、10,30・・・基板、11,31・・・カソード電極、11L,14L・・・導電膜、12,32・・・微小電子源層、12L・・・複合層、12a,32a・・・カーボンナノチューブ、12b,32b・・・マトリクス、13,33・・・絶縁層、13L・・・層間絶縁膜、14,34・・・ゲート電極、15,35・・・開口部、15A・・・第1の開口部、15B・・・第2の開口部、16・・・貫通孔、17・・・チップ管、18・・・カソード電極制御回路、19・・・ゲート電極制御回路、20・・・アノード電極制御回路、21・・・透明基板、22,22R,22G,22B・・・蛍光体層、23・・・ブラックマトリクス、24・・・アノード電極
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記開口部は略円柱形状の孔であり、前記微小電子源層は前記開口部の円形底部と同心のドーナツ形状の層であることを特徴とする微小電子源装置。 A cathode electrode, an insulating layer, and a gate electrode are sequentially stacked on a substrate, an opening formed through the gate electrode and the insulating layer, a conductive matrix formed at the bottom of the opening, and one end In a micro electron source device comprising a micro electron source layer composed of carbon nanotubes embedded in the matrix in a protruding state,
The micro electron source device, wherein the opening is a substantially cylindrical hole, and the micro electron source layer is a donut-shaped layer concentric with a circular bottom of the opening.
前記開口部は断面形状が略矩形の溝であり、前記微小電子源層は前記溝の幅方向の中央に中空のスリットが入った前記溝の長手方向に延びる帯形状の層であることを特徴とする微小電子源装置。 A cathode electrode, an insulating layer, and a gate electrode are sequentially stacked on the substrate. An opening formed through the gate electrode and the insulating layer, a conductive matrix formed at the bottom of the opening, and one end In a micro electron source device comprising a micro electron source layer composed of carbon nanotubes embedded in the matrix in a protruding state,
The opening is a groove having a substantially rectangular cross section, and the micro-electron source layer is a band-shaped layer extending in the longitudinal direction of the groove with a hollow slit in the center in the width direction of the groove. A micro-electron source device.
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