JP2000311590A - 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
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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カーボンナノチューブ、フラーレン、ナノパ
ーティクル及びナノカプセルの中の少なくとも一つを有
するカーボン材料を用いて、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上に形成したカソード導
体１０２上に、カーボンナノチューブのペースト材料を
被着することによってカーボン層１０３を形成する。ペ
ースト状のカーボン層１０３上に球状粒子２０２の粉末
を散布した後、粒子２０２を除去する。これにより、カ
ーボン層１０３には、球状粒子２０２の隙間に対応する
形状の突起が形成される。その後、ゲート電極を形成す
ることにより電子放出源が完成する。
ーティクル及びナノカプセルの中の少なくとも一つを有
するカーボン材料を用いて、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上に形成したカソード導
体１０２上に、カーボンナノチューブのペースト材料を
被着することによってカーボン層１０３を形成する。ペ
ースト状のカーボン層１０３上に球状粒子２０２の粉末
を散布した後、粒子２０２を除去する。これにより、カ
ーボン層１０３には、球状粒子２０２の隙間に対応する
形状の突起が形成される。その後、ゲート電極を形成す
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可できるかが
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可できるかが
その引き出し電流を決定する。
【０００４】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、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。
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、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。
【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と非常に小さ
く、形状的には電界集中が起きやすく低電圧で電子放出
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。
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と非常に小さ
く、形状的には電界集中が起きやすく低電圧で電子放出
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。
【０００６】したがって、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、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。
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、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。
【０００７】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、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、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発光表示させるこ
とができる。
【０００８】尚、カーボンナノチューブを含むペースト
材料としては、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、エチルセルローズ
をテルピオネールに溶解した溶液に、超音波等によって
良く分散したものを使用することができる。また、基板
の固着強度を増すために、焼成後にも残る無機系の接着
剤（ガラス系、金属アルコキシド等）を適宜添加するこ
とができる。
材料としては、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、エチルセルローズ
をテルピオネールに溶解した溶液に、超音波等によって
良く分散したものを使用することができる。また、基板
の固着強度を増すために、焼成後にも残る無機系の接着
剤（ガラス系、金属アルコキシド等）を適宜添加するこ
とができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の電子放出源
の製造方法は、カーボンナノチューブを含むペースト材
料を印刷形成後、乾燥、焼成するにすぎない方法である
ため、前記ペースト材料をカソード導体等の上に被着し
たときには、前記カーボンナノチューブがペースト液に
濡れた状態である。
の製造方法は、カーボンナノチューブを含むペースト材
料を印刷形成後、乾燥、焼成するにすぎない方法である
ため、前記ペースト材料をカソード導体等の上に被着し
たときには、前記カーボンナノチューブがペースト液に
濡れた状態である。
【００１０】したがって、前記ペースト液の表面張力に
より、カーボンナノチューブの多くは絶縁基板に対して
略平行に倒れた状態に形成され、前記絶縁基板に対して
垂直に立った状態あるいはこれに近い状態のカーボンナ
ノチューブが少なくなる。よって、電界の集中が生じ難
くなるため電子放出能力が低くなり、その結果、電子放
出の開始電圧が高くなり、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。
より、カーボンナノチューブの多くは絶縁基板に対して
略平行に倒れた状態に形成され、前記絶縁基板に対して
垂直に立った状態あるいはこれに近い状態のカーボンナ
ノチューブが少なくなる。よって、電界の集中が生じ難
くなるため電子放出能力が低くなり、その結果、電子放
出の開始電圧が高くなり、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。
【００１１】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、ナノパーティクルあ
るいはナノカプセル等が注目されているが、カーボンナ
ノチューブの代わりにこれらを用いて、前記同様にこれ
らをペースト状にしてカソード導体被着形成するのみで
は電界の集中が生じ難いため、電子放出の開始電圧が高
くなり、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、上記構成
の電子放出源を蛍光発光型表示器に使用した場合に、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、ナノパーティクルあ
るいはナノカプセル等が注目されているが、カーボンナ
ノチューブの代わりにこれらを用いて、前記同様にこれ
らをペースト状にしてカソード導体被着形成するのみで
は電界の集中が生じ難いため、電子放出の開始電圧が高
くなり、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、上記構成
の電子放出源を蛍光発光型表示器に使用した場合に、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。
【００１２】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
クル及びナノカプセルの中の少なくとも一つを有するカ
ーボン材料を用いて、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
クル及びナノカプセルの中の少なくとも一つを有するカ
ーボン材料を用いて、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。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、カソー
ド導体とゲート電極間に電子放出材料を配設し、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
前記電子放出材料から電子を放出する電子放出源の製造
方法において、絶縁基板にカソード導体を被着する工程
と、カーボンナノチューブ、フラーレン、ナノパーティ
クル及びナノカプセル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前記カソード導体に被
着してカーボン層を形成する工程と、ペースト状の前記
カーボン層に複数の粒子を被着する工程と、前記粒子を
除去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。尚、ゲート電極の形成は、
前記カーボン層から離間した位置にゲート電極を形成す
る工程により行われる。
ド導体とゲート電極間に電子放出材料を配設し、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
前記電子放出材料から電子を放出する電子放出源の製造
方法において、絶縁基板にカソード導体を被着する工程
と、カーボンナノチューブ、フラーレン、ナノパーティ
クル及びナノカプセル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前記カソード導体に被
着してカーボン層を形成する工程と、ペースト状の前記
カーボン層に複数の粒子を被着する工程と、前記粒子を
除去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。尚、ゲート電極の形成は、
前記カーボン層から離間した位置にゲート電極を形成す
る工程により行われる。
【００１４】また、本発明によれば、カソード導体とゲ
ート電極間に電子放出材料を配設し、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電子放
出材料から電子を放出する電子放出源の製造方法におい
て、絶縁基板に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、ナノパーティクル及
びナノカプセル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、ペースト状の前記カーボン層に複数の粒子を
被着する工程と、前記粒子を除去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。尚、ゲート電極の形成は、前記カーボン層から離間
した位置にゲート電極を形成する工程により行われる。
ート電極間に電子放出材料を配設し、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電子放
出材料から電子を放出する電子放出源の製造方法におい
て、絶縁基板に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、ナノパーティクル及
びナノカプセル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、ペースト状の前記カーボン層に複数の粒子を
被着する工程と、前記粒子を除去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。尚、ゲート電極の形成は、前記カーボン層から離間
した位置にゲート電極を形成する工程により行われる。
【００１５】前記ペースト状のカーボン層に前記複数の
粒子を被着した後、該カーボン層を乾燥する工程を備え
て成るようにしてもよい。また、前記複数の粒子は有機
物の粒子によって形成され、ペースト状の前記カーボン
層に被着した複数の粒子を除去するために焼成する工程
を備えて成るようにしてもよい。
粒子を被着した後、該カーボン層を乾燥する工程を備え
て成るようにしてもよい。また、前記複数の粒子は有機
物の粒子によって形成され、ペースト状の前記カーボン
層に被着した複数の粒子を除去するために焼成する工程
を備えて成るようにしてもよい。
【００１６】さらに、前記複数の粒子は無機物の粒子に
よって形成するようにしてもよい。ここで、前記粒子
は、その粒径が１００ｎｍ〜１０μｍの範囲のものを使
用してもよい。本発明によれば、上記方法によって製造
した電子放出源が提供される。
よって形成するようにしてもよい。ここで、前記粒子
は、その粒径が１００ｎｍ〜１０μｍの範囲のものを使
用してもよい。本発明によれば、上記方法によって製造
した電子放出源が提供される。
【００１７】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、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、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。
【００１８】
【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３は、本発明の
第１の実施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３は、本発明の
第１の実施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。
【００１９】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
被着し、焼成することによって、カソード導体１０２を
約５μｍ程度の膜厚に被着形成する。
縁基板１０１上に、銀ペーストをスクリーン印刷により
被着し、焼成することによって、カソード導体１０２を
約５μｍ程度の膜厚に被着形成する。
【００２０】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、エチルセルローズを
有機溶剤に溶解した溶液に良く分散してカーボンナノチ
ューブを含むペースト材料を作成し、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
ューブを含むカーボン層１０３を約５μｍ程度の膜厚に
形成する。尚、前記ペースト材料として、カーボンナノ
チューブ、フラーレン、ナノパーティクル及びナノカプ
セルの中の少なくとも一つを含むカーボン材料を使用す
ることが可能である。
ノチューブを含むカーボン材料を、エチルセルローズを
有機溶剤に溶解した溶液に良く分散してカーボンナノチ
ューブを含むペースト材料を作成し、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
ューブを含むカーボン層１０３を約５μｍ程度の膜厚に
形成する。尚、前記ペースト材料として、カーボンナノ
チューブ、フラーレン、ナノパーティクル及びナノカプ
セルの中の少なくとも一つを含むカーボン材料を使用す
ることが可能である。
【００２１】次に、図２に示すように、前記ペースト状
のカーボン層１０３が乾燥する前に、有機物の粒子とし
て、粒径が約０．２μｍのポリメチルメタクリレート
（ＰＭＭＡ）の複数の球状粒子２０２の粉末を散布し
て、カーボン層１０３の表面に被着させ、粒子層２０１
を形成する。
のカーボン層１０３が乾燥する前に、有機物の粒子とし
て、粒径が約０．２μｍのポリメチルメタクリレート
（ＰＭＭＡ）の複数の球状粒子２０２の粉末を散布し
て、カーボン層１０３の表面に被着させ、粒子層２０１
を形成する。
【００２２】この状態で、粒子層２０１を押圧すること
により、カーボン層１０３表面を平坦化、あるいは、粒
子層２０１とカーボン層１０３との密着性を向上させる
ようにしてもよい。尚、有機物の粒子２０２として、ポ
リスチレンやナイロン等も使用することが可能である。
により、カーボン層１０３表面を平坦化、あるいは、粒
子層２０１とカーボン層１０３との密着性を向上させる
ようにしてもよい。尚、有機物の粒子２０２として、ポ
リスチレンやナイロン等も使用することが可能である。
【００２３】次に、粒子層２０１が変形しない温度（例
えば、約１００度Ｃ）まで昇温してペースト状のカーボ
ン層１０３を乾燥させる。これにより、カーボンナノチ
ューブがペーストの液体成分とともに粒子層２０１のＰ
ＭＭＡ粒子２０２間に入り込んだ状態で乾燥され、カー
ボン層１０３は流動性が無くなる。尚、製造条件によっ
ては、自然乾燥としても良い。
えば、約１００度Ｃ）まで昇温してペースト状のカーボ
ン層１０３を乾燥させる。これにより、カーボンナノチ
ューブがペーストの液体成分とともに粒子層２０１のＰ
ＭＭＡ粒子２０２間に入り込んだ状態で乾燥され、カー
ボン層１０３は流動性が無くなる。尚、製造条件によっ
ては、自然乾燥としても良い。
【００２４】これを約５００度Ｃの大気中下で約１５分
焼成することにより、ＰＭＭＡ粒子２０２を分解しガス
化して除去する。これにより、図３に示すように、カー
ボン層１０３の表面には、ＰＭＭＡ粒子２０２の隙間に
対応する形状に、カーボンナノチューブを含むカーボン
材料の突起３０１が形成される。
焼成することにより、ＰＭＭＡ粒子２０２を分解しガス
化して除去する。これにより、図３に示すように、カー
ボン層１０３の表面には、ＰＭＭＡ粒子２０２の隙間に
対応する形状に、カーボンナノチューブを含むカーボン
材料の突起３０１が形成される。
【００２５】図４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図である。第２
の実施の形態においては、絶縁基板１０１上にカソード
導体としてのカソード導体１０２を被着形成した後、カ
ソード導体１０２の上部に、電子放出の安定化や電極短
絡時の過電流防止を図るための抵抗層４０１をスクリー
ン印刷により被着形成し、その上部に、突起３０１を有
するカーボン層１０３を被着形成している。
電子放出源の製造方法を説明するための図である。第２
の実施の形態においては、絶縁基板１０１上にカソード
導体としてのカソード導体１０２を被着形成した後、カ
ソード導体１０２の上部に、電子放出の安定化や電極短
絡時の過電流防止を図るための抵抗層４０１をスクリー
ン印刷により被着形成し、その上部に、突起３０１を有
するカーボン層１０３を被着形成している。
【００２６】抵抗層４０１の材料としては、ＲｕＯ２系
の抵抗材料等が使用できる。また、カーボン層１０３に
突起３０１を形成する工程等、他の工程は、前記第１の
実施の形態と同じである。
の抵抗材料等が使用できる。また、カーボン層１０３に
突起３０１を形成する工程等、他の工程は、前記第１の
実施の形態と同じである。
【００２７】図５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図である。絶縁
基板１０１上に所定パターンでカソード導体１０２を複
数被着形成した後、カソード導体１０２の上部に、電子
放出の安定化や電極短絡時の過電流防止を図るための抵
抗層４０１を被着形成し、その上部に、突起３０１を有
するカーボン層１０３を被着形成している。カーボン層
１０３に突起３０１を形成する工程等、他の工程は、前
記第１の実施の形態と同じである。
電子放出源の製造方法を説明するための図である。絶縁
基板１０１上に所定パターンでカソード導体１０２を複
数被着形成した後、カソード導体１０２の上部に、電子
放出の安定化や電極短絡時の過電流防止を図るための抵
抗層４０１を被着形成し、その上部に、突起３０１を有
するカーボン層１０３を被着形成している。カーボン層
１０３に突起３０１を形成する工程等、他の工程は、前
記第１の実施の形態と同じである。
【００２８】次に、図３乃至図５において、カーボン層
１０３に対向してメッシュ状のゲート電極を形成し、あ
るいは、第３の実施の形態において各カーボン層１０３
間の凹部内に、突起３０１よりも高くガラス製絶縁層
（リブ）を形成すると共に該リブ上にゲート層を積層形
成することにより、図６に示すようにリブ状のゲート電
極を形成し、これにより電界放出型の電子放出源が形成
される。
１０３に対向してメッシュ状のゲート電極を形成し、あ
るいは、第３の実施の形態において各カーボン層１０３
間の凹部内に、突起３０１よりも高くガラス製絶縁層
（リブ）を形成すると共に該リブ上にゲート層を積層形
成することにより、図６に示すようにリブ状のゲート電
極を形成し、これにより電界放出型の電子放出源が形成
される。
【００２９】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と前記ゲート電極間に所定の
電圧を印加することにより、カーボン層１０３に形成さ
れた突起３０１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。
ては、カソード導体１０２と前記ゲート電極間に所定の
電圧を印加することにより、カーボン層１０３に形成さ
れた突起３０１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。
【００３０】以上述べた各実施の形態においては、粒子
層２０１を有機物の球状粒子２０２によって形成した
が、シリカやアルミナ等の無機物の球状粒子も使用する
ことが可能である。この場合、前記無機物の粒子の除去
はエッチング処理等の方法によって行うことができる。
層２０１を有機物の球状粒子２０２によって形成した
が、シリカやアルミナ等の無機物の球状粒子も使用する
ことが可能である。この場合、前記無機物の粒子の除去
はエッチング処理等の方法によって行うことができる。
【００３１】また、前記各実施の形態においては、カー
ボン層１０３の材料としてカーボンナノチューブを有す
るカーボン材料を含むペースト材料を使用したが、フラ
ーレン、ナノパーティクルあるいはナノカプセルを含む
カーボン材料も使用することが可能である。即ち、カー
ボン層１０３の材料として、カーボンナノチューブ、フ
ラーレン、ナノパーティクル及びナノカプセルの中、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。
ボン層１０３の材料としてカーボンナノチューブを有す
るカーボン材料を含むペースト材料を使用したが、フラ
ーレン、ナノパーティクルあるいはナノカプセルを含む
カーボン材料も使用することが可能である。即ち、カー
ボン層１０３の材料として、カーボンナノチューブ、フ
ラーレン、ナノパーティクル及びナノカプセルの中、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。
【００３２】次に、上記電子放出源を使用して、蛍光発
光型表示器を形成する。図６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３の実施の形態の電子放出源を使用した例である。
光型表示器を形成する。図６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３の実施の形態の電子放出源を使用した例である。
【００３３】図６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前面基板とし
ての絶縁基板６０１、及び、絶縁基板１０１、６０１の
周囲を封着するシールガラス６０４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前面基板とし
ての絶縁基板６０１、及び、絶縁基板１０１、６０１の
周囲を封着するシールガラス６０４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。
【００３４】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
に連続して被着形成された抵抗層４０１、抵抗層４０１
に連続して被着形成され突起を有するカーボン層１０３
が配設されている。さらに、絶縁基板１０１の内面上に
はカーボン層１０３間の凹部内に、ゲート電極を構成す
る絶縁性リブ６０５が約４０μｍ程度の膜厚に被着形成
されると共に、前記リブ６０５上にはゲート電極を構成
するゲート電極層６０６が約５μｍ程度の膜厚に被着形
成されている。一方、絶縁基板６０１の内面上には、ア
ノード電極６０２及びアノード電極６０２に被着された
蛍光体６０３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
に連続して被着形成された抵抗層４０１、抵抗層４０１
に連続して被着形成され突起を有するカーボン層１０３
が配設されている。さらに、絶縁基板１０１の内面上に
はカーボン層１０３間の凹部内に、ゲート電極を構成す
る絶縁性リブ６０５が約４０μｍ程度の膜厚に被着形成
されると共に、前記リブ６０５上にはゲート電極を構成
するゲート電極層６０６が約５μｍ程度の膜厚に被着形
成されている。一方、絶縁基板６０１の内面上には、ア
ノード電極６０２及びアノード電極６０２に被着された
蛍光体６０３が積層配設されている。
【００３５】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６０２及びゲート電極層６０６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６０２及びゲート電極層６０６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。
【００３６】上記構成の蛍光発光型表示器において、カ
ソード導体１０２、ゲート電極層６０６及びアノード電
極６０２間に所定電圧の駆動信号を供給することにより
蛍光体６０３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、カーボン層１０３に形成された突起に電界集
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、ゲート電極層６０６及びアノード電
極６０２間に所定電圧の駆動信号を供給することにより
蛍光体６０３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、カーボン層１０３に形成された突起に電界集
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。
【００３７】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、カソード導体とゲート電極
との間に電子放出材料を配設し、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電子放出材
料から電子を放出する電子放出源の製造方法において、
硼珪酸ガラス等の絶縁基板１０１にカソード導体１０２
を被着する工程と、カーボンナノチューブ、フラーレ
ン、ナノパーティクル及びナノカプセルの中の少なくと
も一つを有するカーボン材料を前記電子放出材料として
使用し該電子放出材料を含むペースト材料を前記カソー
ド導体１０２に被着してカーボン層１０３を被着形成す
る工程と、カーボン層１０３に有機材料又は無機材料の
複数の粒子２０２の粉末を被着する工程と、粒子２０２
を除去する工程と、前記カーボン層１０３から離間した
位置にメッシュ状あるいはリブ状の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している。
る電子放出源の製造方法は、カソード導体とゲート電極
との間に電子放出材料を配設し、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電子放出材
料から電子を放出する電子放出源の製造方法において、
硼珪酸ガラス等の絶縁基板１０１にカソード導体１０２
を被着する工程と、カーボンナノチューブ、フラーレ
ン、ナノパーティクル及びナノカプセルの中の少なくと
も一つを有するカーボン材料を前記電子放出材料として
使用し該電子放出材料を含むペースト材料を前記カソー
ド導体１０２に被着してカーボン層１０３を被着形成す
る工程と、カーボン層１０３に有機材料又は無機材料の
複数の粒子２０２の粉末を被着する工程と、粒子２０２
を除去する工程と、前記カーボン層１０３から離間した
位置にメッシュ状あるいはリブ状の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している。
【００３８】また、本発明の実施の形態に係る電子放出
源の製造方法は、カソード導体とゲート電極との間に電
子放出材料を配設し、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電子放出材料から電子
を放出する電子放出源の製造方法において、硼珪酸ガラ
ス等の絶縁基板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ＲｕＯ２等の抵抗材料に
よって抵抗層４０１を被着形成する工程と、カーボンナ
ノチューブ、フラーレン、ナノパーティクル及びナノカ
プセルの中の少なくとも一つを有するカーボン材料を前
記電子放出材料として使用し該電子放出材料を含むペー
スト材料を抵抗層４０１に被着してカーボン層１０３を
被着形成する工程と、カーボン層１０３に有機材料又は
無機材料の複数の粒子２０２の粉末を被着する工程と、
粒子２０２を除去する工程と、カーボン層１０３から離
間した位置にメッシュ状あるいはリブ状のゲート電極を
形成する工程とを備えて成ることを特徴としている。
源の製造方法は、カソード導体とゲート電極との間に電
子放出材料を配設し、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電子放出材料から電子
を放出する電子放出源の製造方法において、硼珪酸ガラ
ス等の絶縁基板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ＲｕＯ２等の抵抗材料に
よって抵抗層４０１を被着形成する工程と、カーボンナ
ノチューブ、フラーレン、ナノパーティクル及びナノカ
プセルの中の少なくとも一つを有するカーボン材料を前
記電子放出材料として使用し該電子放出材料を含むペー
スト材料を抵抗層４０１に被着してカーボン層１０３を
被着形成する工程と、カーボン層１０３に有機材料又は
無機材料の複数の粒子２０２の粉末を被着する工程と、
粒子２０２を除去する工程と、カーボン層１０３から離
間した位置にメッシュ状あるいはリブ状のゲート電極を
形成する工程とを備えて成ることを特徴としている。
【００３９】複数の粒子によって形成された粒子層２０
１をカーボン層１０３に被着した後、カーボン層１０３
を乾燥する工程を備えている。また、複数の粒子２０２
が有機物の場合には、カーボン層１０３に被着した粒子
層２０１を除去する工程として、粒子層２０１を焼成す
る工程を備えている。一方、複数の粒子２０２が無機物
の場合には、カーボン層１０３に被着した粒子層２０１
を除去するためにエッチング処理する工程を備えてい
る。粒子２０２は、その粒径が１００ｎｍ〜１０μｍの
範囲のものが好適である。
１をカーボン層１０３に被着した後、カーボン層１０３
を乾燥する工程を備えている。また、複数の粒子２０２
が有機物の場合には、カーボン層１０３に被着した粒子
層２０１を除去する工程として、粒子層２０１を焼成す
る工程を備えている。一方、複数の粒子２０２が無機物
の場合には、カーボン層１０３に被着した粒子層２０１
を除去するためにエッチング処理する工程を備えてい
る。粒子２０２は、その粒径が１００ｎｍ〜１０μｍの
範囲のものが好適である。
【００４０】したがって、カーボン層１０３に突起３０
１を形成することができるので、前記突起３０１に電界
の集中が生じ、低電圧駆動で高効率な電子放出が可能に
なる。また、上記実施の形態によれば、電子放出源及び
蛍光体６０３が被着されたアノード電極６０２を、絶縁
基板１０１、６０１及びシールガラス６０４を備える真
空気密容器内に配設し、前記電子放出源から放出される
電子を蛍光体６０３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、上記のようにして製造
された電子放出源が使用される。したがって、低電圧の
駆動では高輝度な発光表示を得ることが可能になる。
１を形成することができるので、前記突起３０１に電界
の集中が生じ、低電圧駆動で高効率な電子放出が可能に
なる。また、上記実施の形態によれば、電子放出源及び
蛍光体６０３が被着されたアノード電極６０２を、絶縁
基板１０１、６０１及びシールガラス６０４を備える真
空気密容器内に配設し、前記電子放出源から放出される
電子を蛍光体６０３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、上記のようにして製造
された電子放出源が使用される。したがって、低電圧の
駆動では高輝度な発光表示を得ることが可能になる。
【００４１】尚、前記各実施の形態においては、カソー
ド導体に対してゲート電極を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
極の双方を絶縁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。
ド導体に対してゲート電極を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
極の双方を絶縁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。
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば、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。
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ある。
製造方法を説明するための側断面図である。
【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ある。
製造方法を説明するための側断面図である。
【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ある。
製造方法を説明するための側断面図である。
【図４】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。
製造方法を説明するための側断面図である。
【図５】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。
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。
一部切欠き側面図である。
１０１・・・真空気密容器を構成する前面基板としての
絶縁基板 １０２・・・カソード導体 １０３・・・カーボン層 ２０１・・・粒子層 ２０２・・・粒子 ６０１・・・真空気密容器を構成する背面基板としての
絶縁基板 ６０２・・・アノード電極 ６０３・・・蛍光体 ６０６・・・ゲート電極層 ６０４・・・真空気密容器を構成するシールガラス
絶縁基板 １０２・・・カソード導体 １０３・・・カーボン層 ２０１・・・粒子層 ２０２・・・粒子 ６０１・・・真空気密容器を構成する背面基板としての
絶縁基板 ６０２・・・アノード電極 ６０３・・・蛍光体 ６０６・・・ゲート電極層 ６０４・・・真空気密容器を構成するシールガラス
Claims (8)
- 【請求項１】 カソード導体とゲート電極間に電子放出
材料を配設し、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電子放出材料から電子を放出
する電子放出源の製造方法において、 絶縁基板にカソード導体を被着する工程と、カーボンナ
ノチューブ、フラーレン、ナノパーティクル及びナノカ
プセルの中の少なくとも一つを有するカーボン材料を含
むペースト材料を前記カソード導体に被着してカーボン
層を形成する工程と、ペースト状の前記カーボン層に複
数の粒子を被着する工程と、前記粒子を除去する工程と
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】 カソード導体とゲート電極間に電子放出
材料を配設し、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電子放出材料から電子を放出
する電子放出源の製造方法において、 絶縁基板に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、ナノパーティクル及びナ
ノカプセル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、ペースト状の前記カーボン層に複数の粒子を被着
する工程と、前記粒子を除去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】 ペースト状の前記カーボン層に前記複数
の粒子を被着した後、該カーボン層を乾燥する工程を備
えて成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】 前記粒子は有機物の球状粒子によって形
成され、前記粒子を除去する工程として、前記粒子を焼
成する工程を備えて成ることを特徴とする請求項１乃至
請求項３のいずれか一に記載の電子放出源の製造方法。 - 【請求項５】 前記粒子は無機物の球状粒子によって形
成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の
いずれか一に記載の電子放出源の製造方法。 - 【請求項６】 前記粒子は、その粒径が１００ｎｍ〜１
０μｍの範囲のものであることを特徴とする請求項１乃
至請求項５のいずれか一に記載の電子放出源の製造方
法。 - 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれか一に記載の方
法によって製造した電子放出源。 - 【請求項８】 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７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 |
|---|---|---|---|
| JP11907199A JP4047487B2 (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11907199A JP4047487B2 (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | 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 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000311590A true JP2000311590A (ja) | 2000-11-07 |
| JP2000311590A5 JP2000311590A5 (ja) | 2006-05-25 |
| JP4047487B2 JP4047487B2 (ja) | 2008-02-13 |
Family
ID=14752176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11907199A Expired - Fee Related JP4047487B2 (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | 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 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4047487B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020037421A (ko) * | 2000-11-14 | 2002-05-21 | 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 | 전계방출소자의 제조방법 |
| WO2002071434A1 (fr) * | 2001-03-07 | 2002-09-12 | Sony Corporation | Procede de traitement par cognement dans un dispositif d'affichage a ecran plat, et procede de traitement par cognement d'un substrat utilise dans un dispositif d'affichage a ecran plat |
| JP2006047551A (ja) * | 2004-08-03 | 2006-02-16 | Ricoh Co Ltd | 帯電装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び帯電装置の製造方法 |
| JP2007026790A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Katsumi Yoshino | 平面状電界放出電極及びその製造方法 |
| JP2007311364A (ja) * | 2007-08-02 | 2007-11-29 | Jfe Engineering Kk | 電子放出素子とその作製方法及びそれを装着した装置 |
| JP2008108631A (ja) * | 2006-10-26 | 2008-05-08 | Kokusai Kiban Zairyo Kenkyusho:Kk | 電界放出型カソード基板、電界放出型光源および電界放出型表示素子 |
| KR100883737B1 (ko) * | 2007-01-17 | 2009-02-12 | 삼성전자주식회사 | 망상 탄소나노튜브 박막층을 포함하는 탄소나노튜브 투명전극 및 그의 제조방법 |
| WO2011046224A1 (ja) * | 2009-10-16 | 2011-04-21 | 日本電気株式会社 | 冷陰極電子源及びその製造方法 |
-
1999
- 1999-04-27 JP JP11907199A patent/JP4047487B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6945838B2 (en) | 2001-03-07 | 2005-09-20 | Sony Corporation | Knocking processing method in flat-type display device, and knocking processing method in flat-panel display device-use substrate |
| JP2006047551A (ja) * | 2004-08-03 | 2006-02-16 | Ricoh Co Ltd | 帯電装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び帯電装置の製造方法 |
| JP4523355B2 (ja) * | 2004-08-03 | 2010-08-11 | 株式会社リコー | 帯電装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び帯電装置の製造方法 |
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| JP2007311364A (ja) * | 2007-08-02 | 2007-11-29 | Jfe Engineering Kk | 電子放出素子とその作製方法及びそれを装着した装置 |
| WO2011046224A1 (ja) * | 2009-10-16 | 2011-04-21 | 日本電気株式会社 | 冷陰極電子源及びその製造方法 |
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