JP2001035360A - 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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- JP2001035360A JP2001035360A JP20246299A JP20246299A JP2001035360A JP 2001035360 A JP2001035360 A JP 2001035360A JP 20246299 A JP20246299 A JP 20246299A JP 20246299 A JP20246299 A JP 20246299A JP 2001035360 A JP2001035360 A JP 2001035360A
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- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
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- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 カーボンナノチューブ、フラーレン、ナノパ
ーティクル、ナノカプセル及びカーボンナノホーンの中
の少なくとも一つを有するカーボン材料を用いて、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、カソード導体１０
２、カーボンナノチューブを含むペースト状のカーボン
層２０１を積層した後、カーボン層２０１に紙３０１を
付着して乾燥させることによりカーボン層２０１と紙３
０１を一体化し、カーボン層２０１からカーボン層の表
面部及び紙３０１を剥離した後、カーボン層２０１を焼
成することによりエミッタを形成する。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、ナノカプセル及びカーボンナノホーンの中
の少なくとも一つを有するカーボン材料を用いて、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、カソード導体１０
２、カーボンナノチューブを含むペースト状のカーボン
層２０１を積層した後、カーボン層２０１に紙３０１を
付着して乾燥させることによりカーボン層２０１と紙３
０１を一体化し、カーボン層２０１からカーボン層の表
面部及び紙３０１を剥離した後、カーボン層２０１を焼
成することによりエミッタを形成する。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】従来から、カソード導体とゲート電極
（引き出し電極）間に、電子を放出する電子放出材料に
よって形成されたエミッタを配設し、前記カソード導体
とゲート電極間に電圧を印加することにより前記エミッ
タから電子を放出する電子放出源が一部で実用化され
又、研究が進められている。
（引き出し電極）間に、電子を放出する電子放出材料に
よって形成されたエミッタを配設し、前記カソード導体
とゲート電極間に電圧を印加することにより前記エミッ
タから電子を放出する電子放出源が一部で実用化され
又、研究が進められている。
【０００３】電界の作用によって電子を放出する電界電
子放出源は、金属または半導体等の表面の印加電界を１
０９Ｖ／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り、
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、多くの優れた点
を有している。エミッタ材料としては、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（ＤＬＣ；Diamond-Like Carbon）
等がある。
子放出源は、金属または半導体等の表面の印加電界を１
０９Ｖ／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り、
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、多くの優れた点
を有している。エミッタ材料としては、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（ＤＬＣ；Diamond-Like Carbon）
等がある。
【０００４】エミッタに印加される電界強度によって、
その引き出し電流が決定されるため、低電圧駆動で高効
率な電子放出源を構成するためには、鋭利な先端を持つ
エミッタを使用する必要があるため、前記半導体や金属
等を使用してエミッタを形成する場合には、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。
その引き出し電流が決定されるため、低電圧駆動で高効
率な電子放出源を構成するためには、鋭利な先端を持つ
エミッタを使用する必要があるため、前記半導体や金属
等を使用してエミッタを形成する場合には、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と非常に小さい
繊維状のカーボン材料であり、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、エミッタに
適した材料である。
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と非常に小さい
繊維状のカーボン材料であり、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、エミッタに
適した材料である。
【０００６】例えば、カーボンナノチューブを利用した
電子放出源として、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
リブ状のゲート電極を配置した構造のものがあり、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、電子を放出させることができる。
電子放出源として、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
リブ状のゲート電極を配置した構造のものがあり、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、電子を放出させることができる。
【０００７】また、前記電子放出源を蛍光発光型表示器
の電子放出源として使用する場合には、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る。かかる構成とすることによ
り、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、低電圧で、前記カーボンナノチ
ューブから放出される電子により前記蛍光体を励起し、
発光表示させることができる。
の電子放出源として使用する場合には、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る。かかる構成とすることによ
り、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、低電圧で、前記カーボンナノチ
ューブから放出される電子により前記蛍光体を励起し、
発光表示させることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前記公報に記載された
電子放出源においては、カーボンナノチューブを含むカ
ーボン材料をペースト化し、このペースト材料を印刷形
成後、乾燥、焼成するにすぎないため、前記カーボン材
料をペースト化するための溶剤に含まれる成分が焼成後
も残存し、これがカーボンナノチューブの表面を覆った
状態でエミッタが形成されるため、前記エミッタの仕事
関数が高くなってしまう。よって、低電圧での電子放出
が困難になり又、電子放出効率が低いという問題があっ
た。また、前記エミッタ中に含まれるカーボンナノチュ
ーブは前記絶縁基板とほぼ平行に寝た状態で固まったも
のが多いため、カーボンナノチューブの先端に電界が集
中し難く、低電圧での電子放出が困難になり又、電子放
出効率が低いという問題があった。
電子放出源においては、カーボンナノチューブを含むカ
ーボン材料をペースト化し、このペースト材料を印刷形
成後、乾燥、焼成するにすぎないため、前記カーボン材
料をペースト化するための溶剤に含まれる成分が焼成後
も残存し、これがカーボンナノチューブの表面を覆った
状態でエミッタが形成されるため、前記エミッタの仕事
関数が高くなってしまう。よって、低電圧での電子放出
が困難になり又、電子放出効率が低いという問題があっ
た。また、前記エミッタ中に含まれるカーボンナノチュ
ーブは前記絶縁基板とほぼ平行に寝た状態で固まったも
のが多いため、カーボンナノチューブの先端に電界が集
中し難く、低電圧での電子放出が困難になり又、電子放
出効率が低いという問題があった。
【０００９】さらに、カーボンナノチューブ以外にも微
少なカーボン材料としてフラーレン、ナノパーティク
ル、ナノカプセルあるいはカーボンナノホーン等が注目
されているが、これらのペースト材料を用いてエミッタ
を形成した場合にも、前記同様に、前記溶剤に含まれる
成分がカーボンナノチューブの表面を覆った状態でエミ
ッタが形成され、低電圧で高効率に電子放出を生じさせ
ることが困難であるという問題があった。したがって、
前記方法で得られた電子放出源を蛍光発光型表示器に使
用した場合に、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。
少なカーボン材料としてフラーレン、ナノパーティク
ル、ナノカプセルあるいはカーボンナノホーン等が注目
されているが、これらのペースト材料を用いてエミッタ
を形成した場合にも、前記同様に、前記溶剤に含まれる
成分がカーボンナノチューブの表面を覆った状態でエミ
ッタが形成され、低電圧で高効率に電子放出を生じさせ
ることが困難であるという問題があった。したがって、
前記方法で得られた電子放出源を蛍光発光型表示器に使
用した場合に、低電圧の駆動では高輝度な発光表示を得
ることが困難であるという問題があった。
【００１０】本発明は、前記問題点に鑑み成されたもの
で、カーボンナノチューブ、フラーレン、ナノパーティ
クル、ナノカプセル及びカーボンナノホーンの中の少な
くとも一つを有するカーボン材料を用いて、低電圧駆動
で高効率な電子放出を可能にすることを課題としてい
る。
で、カーボンナノチューブ、フラーレン、ナノパーティ
クル、ナノカプセル及びカーボンナノホーンの中の少な
くとも一つを有するカーボン材料を用いて、低電圧駆動
で高効率な電子放出を可能にすることを課題としてい
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、カソー
ド導体とゲート電極間にエミッタを配設し、前記カソー
ド導体とゲート電極間に電圧を印加することにより前記
エミッタから電子を放出する電子放出源の製造方法にお
いて、絶縁基板にカソード導体を被着する工程と、前記
カソード導体にカーボンナノチューブ、フラーレン、ナ
ノパーティクル、ナノカプセル及びカーボンナノホーン
の中の少なくとも一つを含むペースト材料を塗布してカ
ーボン層を形成する工程と、前記ペースト状のカーボン
層に多孔質のシート部材を付着して乾燥させることによ
り前記カーボン層と前記シート部材を一体化する工程
と、前記カーボン層から前記シート部材を剥離した後、
前記カーボン層を焼成することによりエミッタを形成す
る工程と、前記エミッタから離間する位置にゲート電極
を形成する工程とを備えて成ることを特徴とする電子放
出源の製造方法が提供される。
ド導体とゲート電極間にエミッタを配設し、前記カソー
ド導体とゲート電極間に電圧を印加することにより前記
エミッタから電子を放出する電子放出源の製造方法にお
いて、絶縁基板にカソード導体を被着する工程と、前記
カソード導体にカーボンナノチューブ、フラーレン、ナ
ノパーティクル、ナノカプセル及びカーボンナノホーン
の中の少なくとも一つを含むペースト材料を塗布してカ
ーボン層を形成する工程と、前記ペースト状のカーボン
層に多孔質のシート部材を付着して乾燥させることによ
り前記カーボン層と前記シート部材を一体化する工程
と、前記カーボン層から前記シート部材を剥離した後、
前記カーボン層を焼成することによりエミッタを形成す
る工程と、前記エミッタから離間する位置にゲート電極
を形成する工程とを備えて成ることを特徴とする電子放
出源の製造方法が提供される。
【００１２】また、本発明によれば、カソード導体とゲ
ート電極間にエミッタを配設し、前記カソード導体とゲ
ート電極間に電圧を印加することにより前記エミッタか
ら電子を放出する電子放出源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、ナノカプ
セル及びカーボンナノホーンの中の少なくとも一つを含
むペースト材料を塗布してカーボン層を形成する工程
と、前記ペースト状のカーボン層に多孔質のシート部材
を付着して乾燥させることにより前記カーボン層と前記
シート部材を一体化する工程と、前記カーボン層から前
記シート部材を剥離した後、前記カーボン層を焼成する
ことによりエミッタを形成する工程と、前記エミッタか
ら離間する位置にゲート電極を形成する工程とを備えて
成ることを特徴とする電子放出源の製造方法が提供され
る。ここで、前記多孔質のシート部材として、例えば、
紙、布又はセラミックのシートが使用できる。
ート電極間にエミッタを配設し、前記カソード導体とゲ
ート電極間に電圧を印加することにより前記エミッタか
ら電子を放出する電子放出源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、ナノカプ
セル及びカーボンナノホーンの中の少なくとも一つを含
むペースト材料を塗布してカーボン層を形成する工程
と、前記ペースト状のカーボン層に多孔質のシート部材
を付着して乾燥させることにより前記カーボン層と前記
シート部材を一体化する工程と、前記カーボン層から前
記シート部材を剥離した後、前記カーボン層を焼成する
ことによりエミッタを形成する工程と、前記エミッタか
ら離間する位置にゲート電極を形成する工程とを備えて
成ることを特徴とする電子放出源の製造方法が提供され
る。ここで、前記多孔質のシート部材として、例えば、
紙、布又はセラミックのシートが使用できる。
【００１３】また、本発明によれば、カソード導体とゲ
ート電極間にエミッタを配設し、前記カソード導体とゲ
ート電極間に電圧を印加することにより前記エミッタか
ら電子を放出する電子放出源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
体にカーボンナノチューブ、フラーレン、ナノパーティ
クル、ナノカプセル及びカーボンナノホーンの中の少な
くとも一つを有するカーボン材料の分散液を塗布してカ
ーボン層を形成する工程と、前記カーボン層を乾燥させ
る工程と、前記乾燥したカーボン層に粘着テープを貼付
した後、前記粘着テープを剥離させてエミッタを形成す
る工程と、前記エミッタから離間する位置にゲート電極
を形成する工程とを備えて成ることを特徴とする電子放
出源の製造方法が提供される。
ート電極間にエミッタを配設し、前記カソード導体とゲ
ート電極間に電圧を印加することにより前記エミッタか
ら電子を放出する電子放出源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
体にカーボンナノチューブ、フラーレン、ナノパーティ
クル、ナノカプセル及びカーボンナノホーンの中の少な
くとも一つを有するカーボン材料の分散液を塗布してカ
ーボン層を形成する工程と、前記カーボン層を乾燥させ
る工程と、前記乾燥したカーボン層に粘着テープを貼付
した後、前記粘着テープを剥離させてエミッタを形成す
る工程と、前記エミッタから離間する位置にゲート電極
を形成する工程とを備えて成ることを特徴とする電子放
出源の製造方法が提供される。
【００１４】さらに、本発明によれば、カソード導体と
ゲート電極間にエミッタを配設し、前記カソード導体と
ゲート電極間に電圧を印加することにより前記エミッタ
から電子を放出する電子放出源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、ナノカ
プセル及びカーボンナノホーンの中の少なくとも一つを
有するカーボン材料の分散液を塗布してカーボン層を形
成する工程と、前記カーボン層を乾燥させる工程と、前
記乾燥したカーボン層に粘着テープを貼付した後、前記
粘着テープを剥離させてエミッタを形成する工程と、前
記エミッタから離間する位置にゲート電極を形成する工
程とを備えて成ることを特徴とする電子放出源の製造方
法が提供される。
ゲート電極間にエミッタを配設し、前記カソード導体と
ゲート電極間に電圧を印加することにより前記エミッタ
から電子を放出する電子放出源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、ナノカ
プセル及びカーボンナノホーンの中の少なくとも一つを
有するカーボン材料の分散液を塗布してカーボン層を形
成する工程と、前記カーボン層を乾燥させる工程と、前
記乾燥したカーボン層に粘着テープを貼付した後、前記
粘着テープを剥離させてエミッタを形成する工程と、前
記エミッタから離間する位置にゲート電極を形成する工
程とを備えて成ることを特徴とする電子放出源の製造方
法が提供される。
【００１５】また、本発明によれば、カソード導体とゲ
ート電極間にエミッタを配設し、前記カソード導体とゲ
ート電極間に電圧を印加することにより前記エミッタか
ら電子を放出する電子放出源において、前記エミッタ
は、カーボンナノチューブ、フラーレン、ナノパーティ
クル、ナノカプセル及びカーボンナノホーンの中の少な
くとも一つを有するカーボン材料を、直接又は抵抗層を
介して前記カソード導体に被着すると共に、前記カーボ
ン材料と多孔質のシート部材又は粘着テープを一体化し
た後に該多孔質のシート部材又は粘着テープを剥離する
ことによって、前記カーボン材料の表面を剥離除去する
ことにより形成したことを特徴とする電子放出源が提供
される。
ート電極間にエミッタを配設し、前記カソード導体とゲ
ート電極間に電圧を印加することにより前記エミッタか
ら電子を放出する電子放出源において、前記エミッタ
は、カーボンナノチューブ、フラーレン、ナノパーティ
クル、ナノカプセル及びカーボンナノホーンの中の少な
くとも一つを有するカーボン材料を、直接又は抵抗層を
介して前記カソード導体に被着すると共に、前記カーボ
ン材料と多孔質のシート部材又は粘着テープを一体化し
た後に該多孔質のシート部材又は粘着テープを剥離する
ことによって、前記カーボン材料の表面を剥離除去する
ことにより形成したことを特徴とする電子放出源が提供
される。
【００１６】また、本発明によれば、電子放出源及び蛍
光体が被着されたアノード電極を真空気密容器内に配設
し、前記電子放出源から放出される電子を前記蛍光体に
射突させることにより発光表示を行う蛍光発光型表示器
において、電子放出源として、前記電子放出源を使用し
たことを特徴とする蛍光発光型表示器が提供される。
光体が被着されたアノード電極を真空気密容器内に配設
し、前記電子放出源から放出される電子を前記蛍光体に
射突させることにより発光表示を行う蛍光発光型表示器
において、電子放出源として、前記電子放出源を使用し
たことを特徴とする蛍光発光型表示器が提供される。
【００１７】
【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６は、本発明の
第１の実施の形態に係る電子放出源の製造方法を説明す
るための側断面図である。
施の形態について説明する。尚、各図において同一部分
には同一符号を付している。図１乃至図６は、本発明の
第１の実施の形態に係る電子放出源の製造方法を説明す
るための側断面図である。
【００１８】先ず、図１において、硼珪酸ガラス等の絶
縁基板１０１上に、銀ペーストをスクリーン印刷により
形成し、焼成することによって、カソード導体１０２を
約５μｍ程度の膜厚に被着形成する。次に、図２に示す
ように、カーボンナノチューブを含むカーボン材料のペ
ースト材料を、スクリーン印刷によりカソード導体１０
２上に塗布して、カーボンナノチューブを有するカーボ
ン層２０１を約１０μｍ程度の膜厚に形成する。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。
縁基板１０１上に、銀ペーストをスクリーン印刷により
形成し、焼成することによって、カソード導体１０２を
約５μｍ程度の膜厚に被着形成する。次に、図２に示す
ように、カーボンナノチューブを含むカーボン材料のペ
ースト材料を、スクリーン印刷によりカソード導体１０
２上に塗布して、カーボンナノチューブを有するカーボ
ン層２０１を約１０μｍ程度の膜厚に形成する。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。
【００１９】次に、図３に示すように、ペースト状のカ
ーボン層２０１が乾燥する前に、一方の面からその裏面
へ複数の貫通孔を有するシート部材、例えば紙３０１の
一方の面がカーボン層２０１に当接するように、紙３０
１をカーボン層２０１に載せて、カーボン層２０１の表
面に付着させる。これにより、紙３０１の前記一方の面
から、ペースト液とともにカーボンナノチューブ等のカ
ーボン材料が紙３０１の複数の貫通孔に侵入する。この
とき、空気等のガスは前記貫通孔を通して他方の面（前
記一方の面の裏面）から抜けるため、前記カーボン材料
は良好に紙３０１の貫通孔内に侵入できる。
ーボン層２０１が乾燥する前に、一方の面からその裏面
へ複数の貫通孔を有するシート部材、例えば紙３０１の
一方の面がカーボン層２０１に当接するように、紙３０
１をカーボン層２０１に載せて、カーボン層２０１の表
面に付着させる。これにより、紙３０１の前記一方の面
から、ペースト液とともにカーボンナノチューブ等のカ
ーボン材料が紙３０１の複数の貫通孔に侵入する。この
とき、空気等のガスは前記貫通孔を通して他方の面（前
記一方の面の裏面）から抜けるため、前記カーボン材料
は良好に紙３０１の貫通孔内に侵入できる。
【００２０】この状態で、約１００度Ｃで約１０分間程
度、大気中で加熱することによってカーボン層２０１を
乾燥させて、カーボン層２０１と紙３０１を一体化す
る。その後、紙３０１を上方に引き上げて剥離させるこ
とにより、カーボン層２０１の表面部分が紙３０１と一
体になって剥離されるため、カーボン層２０１がその厚
み方向の中間部分で剥離すると共に、カーボン層２０１
の内部に含まれるカーボンナノチューブが露出して基板
１０１と垂直な方向又はこれに近い方向に配向する。
度、大気中で加熱することによってカーボン層２０１を
乾燥させて、カーボン層２０１と紙３０１を一体化す
る。その後、紙３０１を上方に引き上げて剥離させるこ
とにより、カーボン層２０１の表面部分が紙３０１と一
体になって剥離されるため、カーボン層２０１がその厚
み方向の中間部分で剥離すると共に、カーボン層２０１
の内部に含まれるカーボンナノチューブが露出して基板
１０１と垂直な方向又はこれに近い方向に配向する。
【００２１】次に、図４に示すように、約５００度Ｃで
約１５分間程度、大気中で焼成して有機成分を除去しエ
ミッタ４０１を形成する。これによってカソード基板４
０２を形成する。このとき、焼成によりペースト中の有
機成分が分解されガス化して除去されても、カーボン層
３０１の形状は変化しないのでカーボンナノチューブの
形状は保持されて、エミッタ４０１の表面には、基板１
０１と垂直な方向又はこれに近い方向に配向した状態で
その先端部が露出したカーボンナノチューブが多数形成
される。
約１５分間程度、大気中で焼成して有機成分を除去しエ
ミッタ４０１を形成する。これによってカソード基板４
０２を形成する。このとき、焼成によりペースト中の有
機成分が分解されガス化して除去されても、カーボン層
３０１の形状は変化しないのでカーボンナノチューブの
形状は保持されて、エミッタ４０１の表面には、基板１
０１と垂直な方向又はこれに近い方向に配向した状態で
その先端部が露出したカーボンナノチューブが多数形成
される。
【００２２】次に、図５に示すように、金属板（例えば
ＳＵＳ材）５０１の上にポリプロピレン層５０２を形成
して成る転写形成用の剥離基板５０３上に、ゲート電極
５０４を銀ペーストで約５μｍ厚程度にスクリーン印刷
し、乾燥させる。次に、ゲート電極５０４上に、ガラス
性絶縁ペーストを約４０μｍ厚程度にスクリーン印刷し
て乾燥させることにより絶縁性リブ５０５を積層形成す
る。これにより、リブ状ゲート電極５０６が完成する。
その後、絶縁性リブ５０５上に、アクリル系の粘着層５
０７を印刷する。次に、図６に示すように、ゲート電極
５０４がエミッタ４０１間の凹部に位置するようにカソ
ード基板４０２と位置合わせを行って転写し、その後、
約５６０度Ｃで１５分間程度、大気中で焼成することに
より、電界放出型の電子放出源が完成する。
ＳＵＳ材）５０１の上にポリプロピレン層５０２を形成
して成る転写形成用の剥離基板５０３上に、ゲート電極
５０４を銀ペーストで約５μｍ厚程度にスクリーン印刷
し、乾燥させる。次に、ゲート電極５０４上に、ガラス
性絶縁ペーストを約４０μｍ厚程度にスクリーン印刷し
て乾燥させることにより絶縁性リブ５０５を積層形成す
る。これにより、リブ状ゲート電極５０６が完成する。
その後、絶縁性リブ５０５上に、アクリル系の粘着層５
０７を印刷する。次に、図６に示すように、ゲート電極
５０４がエミッタ４０１間の凹部に位置するようにカソ
ード基板４０２と位置合わせを行って転写し、その後、
約５６０度Ｃで１５分間程度、大気中で焼成することに
より、電界放出型の電子放出源が完成する。
【００２３】以上のようにして製造された電子放出源を
真空気密容器内に配設し、カソード導体１０２とゲート
電極５０４間に駆動電圧を印加することにより、エミッ
タ４０１から電子放出を得ることができる。このとき、
エミッタ４０１には、絶縁基板１０１に対して垂直又は
それに近い方向に配向している多数のカーボンナノチュ
ーブが露出した状態で形成され又、その密度も大きいた
め、低電圧駆動でも電子が放出されやすく又、電子の放
出量も多くなる。また、ペースト化するための溶剤に含
まれる成分がカーボン層２０１の表面に残存した場合で
も、紙３０１とともに剥離除去されてカーボンナノチュ
ーブが露出するため、低電圧駆動で高効率な電子放出が
可能になる。
真空気密容器内に配設し、カソード導体１０２とゲート
電極５０４間に駆動電圧を印加することにより、エミッ
タ４０１から電子放出を得ることができる。このとき、
エミッタ４０１には、絶縁基板１０１に対して垂直又は
それに近い方向に配向している多数のカーボンナノチュ
ーブが露出した状態で形成され又、その密度も大きいた
め、低電圧駆動でも電子が放出されやすく又、電子の放
出量も多くなる。また、ペースト化するための溶剤に含
まれる成分がカーボン層２０１の表面に残存した場合で
も、紙３０１とともに剥離除去されてカーボンナノチュ
ーブが露出するため、低電圧駆動で高効率な電子放出が
可能になる。
【００２４】図７は、本発明の第２の実施の形態に係る
電子放出源の製造方法を説明するための側断面図であ
る。本第２の実施の形態と前記第１の実施の形態との相
違点は、前記第１の実施の形態が、絶縁基板１０１上に
カソード導体１０２を被着形成すると共にカソード導体
１０２にエミッタ４０１を直接被着形成しているのに対
し、本第２の実施の形態においては、絶縁基板１０１上
にカソード導体１０２を被着形成し、カソード導体１０
２に抵抗層７０１を被着形成し、抵抗層７０１にエミッ
タ４０１を被着形成するようにしている点であり、その
他の点は同一である。前記のように、カソード導体１０
２とエミッタ４０１間に、抵抗層７０１を設けることに
より、電子放出の安定化や、ゲート電極５０４とエミッ
タ４０１が短絡した際の過電流の発生防止が可能にな
る。
電子放出源の製造方法を説明するための側断面図であ
る。本第２の実施の形態と前記第１の実施の形態との相
違点は、前記第１の実施の形態が、絶縁基板１０１上に
カソード導体１０２を被着形成すると共にカソード導体
１０２にエミッタ４０１を直接被着形成しているのに対
し、本第２の実施の形態においては、絶縁基板１０１上
にカソード導体１０２を被着形成し、カソード導体１０
２に抵抗層７０１を被着形成し、抵抗層７０１にエミッ
タ４０１を被着形成するようにしている点であり、その
他の点は同一である。前記のように、カソード導体１０
２とエミッタ４０１間に、抵抗層７０１を設けることに
より、電子放出の安定化や、ゲート電極５０４とエミッ
タ４０１が短絡した際の過電流の発生防止が可能にな
る。
【００２５】次に、本発明の第３の実施の形態について
説明する。図８乃至図１０は、第３の実施の形態に係る
電子放出源の製造方法を説明するための側断面図であ
る。先ず、アーク放電法によって生成されたカーボンナ
ノチューブを含むカーボン材料を粉砕機で粉砕し、これ
を分散媒であるアセトン中に入れて超音波によって良く
分散する。暫く静置した後、分散液の上部半分程度を回
収する。
説明する。図８乃至図１０は、第３の実施の形態に係る
電子放出源の製造方法を説明するための側断面図であ
る。先ず、アーク放電法によって生成されたカーボンナ
ノチューブを含むカーボン材料を粉砕機で粉砕し、これ
を分散媒であるアセトン中に入れて超音波によって良く
分散する。暫く静置した後、分散液の上部半分程度を回
収する。
【００２６】一方、図８に示すように、硼珪酸ガラス等
の絶縁基板１０１上に、銀ペーストをスクリーン印刷に
より形成し、焼成することによって、カソード導体１０
２を約５μｍ程度の膜厚に被着形成する。次に、カソー
ド導体１０２のパターンに対応する形状の開口８０２を
有するマスク８０１を、カソード導体１０２に開口８０
２が一致するように位置合わせを行って絶縁基板１０１
上に重ね、これを容器（図示せず）内に配置する。
の絶縁基板１０１上に、銀ペーストをスクリーン印刷に
より形成し、焼成することによって、カソード導体１０
２を約５μｍ程度の膜厚に被着形成する。次に、カソー
ド導体１０２のパターンに対応する形状の開口８０２を
有するマスク８０１を、カソード導体１０２に開口８０
２が一致するように位置合わせを行って絶縁基板１０１
上に重ね、これを容器（図示せず）内に配置する。
【００２７】次に、前記の如くして回収したカーボン材
料の分散液を、前記容器内に配設された基板に、マスク
８０１の上部から散布する。その後、これを自然乾燥さ
せた後、マスク８０１を取り除くと、図９に示すよう
に、絶縁基板１０１、カソード導体１０２、カソード導
体１０２と同一パターンに形成されたカーボン層９０４
が積層形成される。ここで、カーボン層９０４は、密度
の大きい物（アーク放電法によってカーボンナノチュー
ブを生成する際に使用する金属触媒）が多い下層部分９
０１、単層カーボンナノチューブが多い中層部分９０
２、密度の小さい物（フラーレン等）が多い上層部分９
０３によって構成されている。
料の分散液を、前記容器内に配設された基板に、マスク
８０１の上部から散布する。その後、これを自然乾燥さ
せた後、マスク８０１を取り除くと、図９に示すよう
に、絶縁基板１０１、カソード導体１０２、カソード導
体１０２と同一パターンに形成されたカーボン層９０４
が積層形成される。ここで、カーボン層９０４は、密度
の大きい物（アーク放電法によってカーボンナノチュー
ブを生成する際に使用する金属触媒）が多い下層部分９
０１、単層カーボンナノチューブが多い中層部分９０
２、密度の小さい物（フラーレン等）が多い上層部分９
０３によって構成されている。
【００２８】次に、図１０に示すように、カーボン層９
０４の上部表面に、粘着材を有するシート部材である粘
着テープ１００１を貼付して、カーボン層９０４と粘着
テープ１００１を一体化させ、その後、粘着テープ１０
０１を剥離することにより、カーボン層９０４の上部を
覆っている上層部９０３を粘着テープ１００１とともに
剥離除去してエミッタ１００２を形成する。これによ
り、カソード基板１００３が形成され、エミッタ１００
２では、中層部９０２に含まれるカーボンナノチューブ
の先端部分が露出する。その後、第１の実施の形態と同
様にして、エミッタ１００２間の凹部内にリブ状ゲート
電極を形成することにより、電子放出源が完成する。
０４の上部表面に、粘着材を有するシート部材である粘
着テープ１００１を貼付して、カーボン層９０４と粘着
テープ１００１を一体化させ、その後、粘着テープ１０
０１を剥離することにより、カーボン層９０４の上部を
覆っている上層部９０３を粘着テープ１００１とともに
剥離除去してエミッタ１００２を形成する。これによ
り、カソード基板１００３が形成され、エミッタ１００
２では、中層部９０２に含まれるカーボンナノチューブ
の先端部分が露出する。その後、第１の実施の形態と同
様にして、エミッタ１００２間の凹部内にリブ状ゲート
電極を形成することにより、電子放出源が完成する。
【００２９】本第３の実施の形態においても、低電圧駆
動下で電子が放出されやすく又、電子の放出量の多い電
子放出源を製造することができ、電界電子放出特性が大
きく向上した電子放出源を提供することが可能になる。
また、分散液に含まれる不要な成分がカーボン層９０４
の上部表面に残存している場合でも、粘着テープ１００
１とともに除去されてカーボンナノチューブが露出する
ため、低電圧駆動で高効率な電子放出が可能になる。
動下で電子が放出されやすく又、電子の放出量の多い電
子放出源を製造することができ、電界電子放出特性が大
きく向上した電子放出源を提供することが可能になる。
また、分散液に含まれる不要な成分がカーボン層９０４
の上部表面に残存している場合でも、粘着テープ１００
１とともに除去されてカーボンナノチューブが露出する
ため、低電圧駆動で高効率な電子放出が可能になる。
【００３０】尚、本第３の実施の形態においては、絶縁
基板１０１上にカソード導体１０２を被着形成すると共
にカソード導体１０２にエミッタ１００２を直接被着形
成したが、前記第２の実施の形態と同様に、絶縁基板１
０１上にカソード導体１０２を被着する工程と、カソー
ド導体１０２に抵抗層を被着する工程と、前記抵抗層に
エミッタ１００２を被着する工程とを備えるようにして
もよい。これにより、電子放出の安定化や、ゲート電極
とエミッタ１００２が短絡した際の過電流の発生防止が
可能になる。
基板１０１上にカソード導体１０２を被着形成すると共
にカソード導体１０２にエミッタ１００２を直接被着形
成したが、前記第２の実施の形態と同様に、絶縁基板１
０１上にカソード導体１０２を被着する工程と、カソー
ド導体１０２に抵抗層を被着する工程と、前記抵抗層に
エミッタ１００２を被着する工程とを備えるようにして
もよい。これにより、電子放出の安定化や、ゲート電極
とエミッタ１００２が短絡した際の過電流の発生防止が
可能になる。
【００３１】また、上記各実施の形態においては、ゲー
ト電極をリブ状ゲート電極によって形成したが、メッシ
ュ状ゲート電極等、他の構造のゲート電極を形成するよ
うにしてもよい。さらに、エミッタの材料としてカーボ
ンナノチューブを含むカーボン材料を使用してカーボン
ナノチューブがエミッタ表面に露出するようにしたが、
フラーレン、ナノパーティクル、ナノカプセルあるいは
カーボンナノホーンを含むカーボン材料を使用してこれ
らがエミッタ表面に露出するようにしてもよい。即ち、
エミッタ３０１の材料として、単層又は多層のカーボン
ナノチューブ、フラーレン、ナノパーティクル、ナノカ
プセル及びカーボンナノホーンの中、少なくとも一つを
有するカーボン材料を使用することが可能である。
ト電極をリブ状ゲート電極によって形成したが、メッシ
ュ状ゲート電極等、他の構造のゲート電極を形成するよ
うにしてもよい。さらに、エミッタの材料としてカーボ
ンナノチューブを含むカーボン材料を使用してカーボン
ナノチューブがエミッタ表面に露出するようにしたが、
フラーレン、ナノパーティクル、ナノカプセルあるいは
カーボンナノホーンを含むカーボン材料を使用してこれ
らがエミッタ表面に露出するようにしてもよい。即ち、
エミッタ３０１の材料として、単層又は多層のカーボン
ナノチューブ、フラーレン、ナノパーティクル、ナノカ
プセル及びカーボンナノホーンの中、少なくとも一つを
有するカーボン材料を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１１は、本発明の実施の形態
に係る蛍光発光型表示器の一部切欠き側面図であり、前
記第１の実施の形態によって製造した電子放出源を使用
した蛍光発光型表示器の例である。図１１において、蛍
光発光型表示器は、硼珪酸ガラスによって形成された背
面基板としての絶縁基板１０１、硼珪酸ガラスによって
形成された透光性の前面基板としての絶縁基板１１０
１、及び、絶縁基板１０１、１１０１の周囲を封着する
シールガラス１１０４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。
光型表示器を形成する。図１１は、本発明の実施の形態
に係る蛍光発光型表示器の一部切欠き側面図であり、前
記第１の実施の形態によって製造した電子放出源を使用
した蛍光発光型表示器の例である。図１１において、蛍
光発光型表示器は、硼珪酸ガラスによって形成された背
面基板としての絶縁基板１０１、硼珪酸ガラスによって
形成された透光性の前面基板としての絶縁基板１１０
１、及び、絶縁基板１０１、１１０１の周囲を封着する
シールガラス１１０４とを有し、その内部が真空状態に
保持された真空気密容器を備えている。
【００３３】また、前述したように、絶縁基板１０１の
内面上には、カソード導体１０２、カソード導体１０２
に連続して被着形成されたエミッタ４０１が積層被着さ
れている。さらに、絶縁基板１０１の内面上にはエミッ
タ４０１間の凹部内に、ゲート電極５０４及び絶縁性リ
ブ５０５によって形成されたリブ状ゲート電極５０６が
被着されている。一方、絶縁基板１１０１の内面上に
は、アノード電極１１０２及びアノード電極１１０２に
被着された蛍光体１１０３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エミッタ４０１が積層被着さ
れている。さらに、絶縁基板１０１の内面上にはエミッ
タ４０１間の凹部内に、ゲート電極５０４及び絶縁性リ
ブ５０５によって形成されたリブ状ゲート電極５０６が
被着されている。一方、絶縁基板１１０１の内面上に
は、アノード電極１１０２及びアノード電極１１０２に
被着された蛍光体１１０３が積層配設されている。
【００３４】尚、文字やグラフィック等を表示する形式
の蛍光発光型表示器の場合には、カソード導体１０２、
アノード電極１１０２及びゲート電極５０４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１１０２及びゲート電極５０４は、各々、
マトリクス状に形成する、あるいは、特定の電極をベタ
状に形成して他の電極をマトリクス状に形成する等、適
宜目的に応じたパターンに形成する。また、大画面表示
装置の画素用発光素子として使用する蛍光発光型表示器
の場合にも、前記各電極のパターンを適宜選定して形成
する。
【００３５】上記構成の蛍光発光型表示器において、カ
ソード導体１０２、ゲート電極５０４及びアノード電極
１１０２に所定電圧の駆動信号を供給することにより蛍
光体１１０３が発光し、各電極の形成パターンや駆動信
号に応じて、文字やグラフィック等の発光表示、あるい
は発光素子としての発光表示を行わせることができる。
このとき、エミッタ４０１の表面に露出したカーボンナ
ノチューブ等に電界集中が生じるため、低電圧駆動によ
り、高輝度で高品位な発光表示を得ることが可能にな
る。
ソード導体１０２、ゲート電極５０４及びアノード電極
１１０２に所定電圧の駆動信号を供給することにより蛍
光体１１０３が発光し、各電極の形成パターンや駆動信
号に応じて、文字やグラフィック等の発光表示、あるい
は発光素子としての発光表示を行わせることができる。
このとき、エミッタ４０１の表面に露出したカーボンナ
ノチューブ等に電界集中が生じるため、低電圧駆動によ
り、高輝度で高品位な発光表示を得ることが可能にな
る。
【００３６】以上述べたように本発明の実施の形態に係
る電子放出源の製造方法は、カソード導体とゲート電極
間にエミッタを配設し、前記カソード導体とゲート電極
間に電圧を印加することにより前記エミッタから電子を
放出する電子放出源の製造方法において、絶縁基板１０
１にカソード導体１０２を被着する工程と、カソード導
体１０２にカーボンナノチューブ、フラーレン、ナノパ
ーティクル、ナノカプセル及びカーボンナノホーンの中
の少なくとも一つを含むペースト材料を塗布してカーボ
ン層２０１を形成する工程と、前記ペースト状のカーボ
ン層２０１に紙３０１等の多孔質のシート部材を付着し
て乾燥させることによりカーボン層２０１と前記シート
部材を分離できないように一体化する工程と、カーボン
層２０１から前記シート部材を剥離した後、カーボン層
２０１を焼成することによりエミッタ４０１を形成する
工程と、エミッタ４０１から離間してカソード基板４０
２上にリブ状ゲート電極５０６あるいはメッシュ状ゲー
ト電極を形成する工程とを備えている。したがって、前
記カーボン材料の表面に被着した溶媒成分等が除去され
ると共にカーボンナノチューブ等の電子放出材料が絶縁
基板１０１と垂直な方向やこれに近い方向に配向又は露
出した状態で露出し、前記電子放出材料に電界集中が生
じるため、低電圧で高効率に電子放出を生じる電子放出
源を製造することが可能になる。
る電子放出源の製造方法は、カソード導体とゲート電極
間にエミッタを配設し、前記カソード導体とゲート電極
間に電圧を印加することにより前記エミッタから電子を
放出する電子放出源の製造方法において、絶縁基板１０
１にカソード導体１０２を被着する工程と、カソード導
体１０２にカーボンナノチューブ、フラーレン、ナノパ
ーティクル、ナノカプセル及びカーボンナノホーンの中
の少なくとも一つを含むペースト材料を塗布してカーボ
ン層２０１を形成する工程と、前記ペースト状のカーボ
ン層２０１に紙３０１等の多孔質のシート部材を付着し
て乾燥させることによりカーボン層２０１と前記シート
部材を分離できないように一体化する工程と、カーボン
層２０１から前記シート部材を剥離した後、カーボン層
２０１を焼成することによりエミッタ４０１を形成する
工程と、エミッタ４０１から離間してカソード基板４０
２上にリブ状ゲート電極５０６あるいはメッシュ状ゲー
ト電極を形成する工程とを備えている。したがって、前
記カーボン材料の表面に被着した溶媒成分等が除去され
ると共にカーボンナノチューブ等の電子放出材料が絶縁
基板１０１と垂直な方向やこれに近い方向に配向又は露
出した状態で露出し、前記電子放出材料に電界集中が生
じるため、低電圧で高効率に電子放出を生じる電子放出
源を製造することが可能になる。
【００３７】また、前記製造工程中、カソード導体１０
２を被着する工程とエミッタ４０１を形成する工程の間
に、ＲｕＯ２系の抵抗材料等によって形成した抵抗層７
０１をカソード導体１０２に被着する工程を付加するよ
うにしてもよい。即ち、絶縁基板１０１にカソード導体
１０２を被着する工程と、カソード導体１０２に抵抗層
７０１を被着する工程と、抵抗層７０１にカーボンナノ
チューブ、フラーレン、ナノパーティクル、ナノカプセ
ル及びカーボンナノホーンの中の少なくとも一つを有す
るエミッタ４０１を被着形成する工程とを備えるように
してもよい。これにより、前記のように低電圧で高効率
に電子放出を生じる電子放出源を製造することが可能に
なるだけでなく、電子放出の安定化や電極短絡時の過電
流防止が可能な電子放出源の製造方法が提供される。
尚、前記多孔質のシート部材は、例えば、紙、布又はセ
ラミックのシート等、一方の面からその裏面に貫通する
複数の貫通孔を有するシート状の多孔質部材が使用でき
る。
２を被着する工程とエミッタ４０１を形成する工程の間
に、ＲｕＯ２系の抵抗材料等によって形成した抵抗層７
０１をカソード導体１０２に被着する工程を付加するよ
うにしてもよい。即ち、絶縁基板１０１にカソード導体
１０２を被着する工程と、カソード導体１０２に抵抗層
７０１を被着する工程と、抵抗層７０１にカーボンナノ
チューブ、フラーレン、ナノパーティクル、ナノカプセ
ル及びカーボンナノホーンの中の少なくとも一つを有す
るエミッタ４０１を被着形成する工程とを備えるように
してもよい。これにより、前記のように低電圧で高効率
に電子放出を生じる電子放出源を製造することが可能に
なるだけでなく、電子放出の安定化や電極短絡時の過電
流防止が可能な電子放出源の製造方法が提供される。
尚、前記多孔質のシート部材は、例えば、紙、布又はセ
ラミックのシート等、一方の面からその裏面に貫通する
複数の貫通孔を有するシート状の多孔質部材が使用でき
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間にエミッ
タを配設し、前記カソード導体とゲート電極間に電圧を
印加することにより前記エミッタから電子を放出する電
子放出源の製造方法において、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
カーボンナノチューブ、フラーレン、ナノパーティク
ル、ナノカプセル及びカーボンナノホーンの中の少なく
とも一つを有するカーボン材料の分散液を塗布してカー
ボン層９０４を形成する工程と、カーボン層９０４を乾
燥させる工程と、前記乾燥したカーボン層９０４に粘着
テープ１００１を貼付した後、前記カーボン層の上層部
とともに前記粘着テープ１００１を剥離させてエミッタ
１００２を形成する工程と、エミッタ１００２から離間
する位置にゲート電極を形成する工程とを備えている。
したがって、エミッタ１００２に含まれるカーボンナノ
チューブ等のカーボン材料表面に被着した溶媒成分等が
除去されて露出すると共に、カーボンナノチューブ等の
電子放出材料が絶縁基板１０１と垂直な方向やこれに近
い方向に配向又は露出した状態で露出し、前記電子放出
材料に電界集中が生じるため、低電圧で高効率に電子放
出を生じる電子放出源を製造することが可能になる。
源の製造方法は、カソード導体とゲート電極間にエミッ
タを配設し、前記カソード導体とゲート電極間に電圧を
印加することにより前記エミッタから電子を放出する電
子放出源の製造方法において、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
カーボンナノチューブ、フラーレン、ナノパーティク
ル、ナノカプセル及びカーボンナノホーンの中の少なく
とも一つを有するカーボン材料の分散液を塗布してカー
ボン層９０４を形成する工程と、カーボン層９０４を乾
燥させる工程と、前記乾燥したカーボン層９０４に粘着
テープ１００１を貼付した後、前記カーボン層の上層部
とともに前記粘着テープ１００１を剥離させてエミッタ
１００２を形成する工程と、エミッタ１００２から離間
する位置にゲート電極を形成する工程とを備えている。
したがって、エミッタ１００２に含まれるカーボンナノ
チューブ等のカーボン材料表面に被着した溶媒成分等が
除去されて露出すると共に、カーボンナノチューブ等の
電子放出材料が絶縁基板１０１と垂直な方向やこれに近
い方向に配向又は露出した状態で露出し、前記電子放出
材料に電界集中が生じるため、低電圧で高効率に電子放
出を生じる電子放出源を製造することが可能になる。
【００３９】また、前述したように、前記製造工程中、
カソード導体１０２を被着する工程とエミッタ１００２
を形成する工程の間に、ＲｕＯ２系の抵抗材料等によっ
て形成した抵抗層をカソード導体１０２に被着する工程
を付加するようにしてもよい。即ち、絶縁基板１０１に
カソード導体１０２を被着する工程と、カソード導体１
０２に抵抗層を被着する工程と、前記抵抗層にカーボン
ナノチューブ、フラーレン、ナノパーティクル、ナノカ
プセル及びカーボンナノホーンの中の少なくとも一つを
有するエミッタを被着形成する工程とを備えるようにし
てもよい。これにより、前記同様に、低電圧で高効率に
電子放出を生じる電子放出源を製造することが可能にな
るだけでなく、電子放出の安定化や電極短絡時の過電流
防止が可能な電子放出源の製造方法が提供される。
カソード導体１０２を被着する工程とエミッタ１００２
を形成する工程の間に、ＲｕＯ２系の抵抗材料等によっ
て形成した抵抗層をカソード導体１０２に被着する工程
を付加するようにしてもよい。即ち、絶縁基板１０１に
カソード導体１０２を被着する工程と、カソード導体１
０２に抵抗層を被着する工程と、前記抵抗層にカーボン
ナノチューブ、フラーレン、ナノパーティクル、ナノカ
プセル及びカーボンナノホーンの中の少なくとも一つを
有するエミッタを被着形成する工程とを備えるようにし
てもよい。これにより、前記同様に、低電圧で高効率に
電子放出を生じる電子放出源を製造することが可能にな
るだけでなく、電子放出の安定化や電極短絡時の過電流
防止が可能な電子放出源の製造方法が提供される。
【００４０】さらに、本発明の実施の形態によれば、カ
ソード導体とゲート電極間にエミッタを配設し、前記カ
ソード導体とゲート電極間に電圧を印加することにより
前記エミッタから電子を放出する電子放出源において、
エミッタ４０１、１００２は、カーボンナノチューブ、
フラーレン、ナノパーティクル、ナノカプセル及びカー
ボンナノホーンの中の少なくとも一つを有するカーボン
材料を、直接又は抵抗層７０１を介してカソード導体１
０２に被着すると共に、前記カーボン材料と紙３０１又
は粘着テープ１００１を一体化した後に紙３０１又は粘
着テープ１００１を剥離することによって、前記カーボ
ン材料の表面を剥離除去することにより形成されてい
る。したがって、エミッタ４０１、１００２の表面に露
出したカーボンナノチューブ等に電界集中が生じるた
め、低電圧駆動により、高輝度で高品位な発光表示を得
ることが可能になる。
ソード導体とゲート電極間にエミッタを配設し、前記カ
ソード導体とゲート電極間に電圧を印加することにより
前記エミッタから電子を放出する電子放出源において、
エミッタ４０１、１００２は、カーボンナノチューブ、
フラーレン、ナノパーティクル、ナノカプセル及びカー
ボンナノホーンの中の少なくとも一つを有するカーボン
材料を、直接又は抵抗層７０１を介してカソード導体１
０２に被着すると共に、前記カーボン材料と紙３０１又
は粘着テープ１００１を一体化した後に紙３０１又は粘
着テープ１００１を剥離することによって、前記カーボ
ン材料の表面を剥離除去することにより形成されてい
る。したがって、エミッタ４０１、１００２の表面に露
出したカーボンナノチューブ等に電界集中が生じるた
め、低電圧駆動により、高輝度で高品位な発光表示を得
ることが可能になる。
【００４１】尚、前記各実施の形態においては、カソー
ド導体１０２に対してゲート電極５０４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１０２に対してゲート電極５０４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】
【実施例】図１２は本発明の実施例に係る電子放出源の
特性評価を行うための装置を示す側断面図であり、図１
３及び図１４はその特性図である。図１２で使用した電
子放出源は前記第３の実施の形態に係る製造方法によっ
て製造した電子放出源であり、真空外囲器１２０３を構
成する絶縁性の背面基板１０１内面にはカソード導体１
０２及びエミッタ１００２が積層被着され、絶縁性基板
１１０１内面には、エミッタ１００２に対向してアノー
ド電極１１０２が被着されている。また、カソード導体
１０２とアノード電極１１０２の間に、直流電源１２０
１及び電流計１２０２の直列回路が接続されている。
尚、カソード導体１０２とアノード電極１１０２の距離
は１００μｍで、カソード導体１０２及びエミッタ１０
０２の大きさは直径１ｍｍの円形状に形成されている。
特性評価を行うための装置を示す側断面図であり、図１
３及び図１４はその特性図である。図１２で使用した電
子放出源は前記第３の実施の形態に係る製造方法によっ
て製造した電子放出源であり、真空外囲器１２０３を構
成する絶縁性の背面基板１０１内面にはカソード導体１
０２及びエミッタ１００２が積層被着され、絶縁性基板
１１０１内面には、エミッタ１００２に対向してアノー
ド電極１１０２が被着されている。また、カソード導体
１０２とアノード電極１１０２の間に、直流電源１２０
１及び電流計１２０２の直列回路が接続されている。
尚、カソード導体１０２とアノード電極１１０２の距離
は１００μｍで、カソード導体１０２及びエミッタ１０
０２の大きさは直径１ｍｍの円形状に形成されている。
【００４３】図１３に、エミッタ１００２及びアノード
電極１１０２間電流Ｉとカソード導体１０２及びアノー
ド電極１１０２間印加電圧Ｅ（Ｉ−Ｖ）特性を示すよう
に、粘着テープ１００１による剥離処理を行ったもの
（処理）は約３００Ｖ付近から電流が流れはじめてお
り、前記処理を行わなかったもの（未処理）に比べて、
電子放出のしきい値が低くなり又、電子放出量も増加し
ていることがわかる。また、前記処理を行ったものの方
が再現性も向上した。
電極１１０２間電流Ｉとカソード導体１０２及びアノー
ド電極１１０２間印加電圧Ｅ（Ｉ−Ｖ）特性を示すよう
に、粘着テープ１００１による剥離処理を行ったもの
（処理）は約３００Ｖ付近から電流が流れはじめてお
り、前記処理を行わなかったもの（未処理）に比べて、
電子放出のしきい値が低くなり又、電子放出量も増加し
ていることがわかる。また、前記処理を行ったものの方
が再現性も向上した。
【００４４】また、図１４にＦ−Ｎ（Fowler-Nordhei
m）プロットを示すように、前記処理を行ったもの（処
理）と前記処理を行わなかったもの（未処理）のいずれ
も負の傾きを有する直線であることから、電界電子放出
が生じていることは明らかである。また、前記処理を行
ったものと前記処理を行わなかったものの特性の傾斜は
等しく、且つ、前記処理を行ったものは前記処理を行わ
なかったものの特性を右方に平行移動した特性になって
いる。これにより、エミッタ１００２に含まれる個々の
カーボンナノチューブの電界電子放出特性が向上したの
ではなく、電界電子放出に貢献しているカーボンナノチ
ューブの数が増加していることがわかる。
m）プロットを示すように、前記処理を行ったもの（処
理）と前記処理を行わなかったもの（未処理）のいずれ
も負の傾きを有する直線であることから、電界電子放出
が生じていることは明らかである。また、前記処理を行
ったものと前記処理を行わなかったものの特性の傾斜は
等しく、且つ、前記処理を行ったものは前記処理を行わ
なかったものの特性を右方に平行移動した特性になって
いる。これにより、エミッタ１００２に含まれる個々の
カーボンナノチューブの電界電子放出特性が向上したの
ではなく、電界電子放出に貢献しているカーボンナノチ
ューブの数が増加していることがわかる。
【００４５】
【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、絶縁基板にカソ
ード導体を被着する工程を示す図である。
製造方法を説明するための側断面図で、絶縁基板にカソ
ード導体を被着する工程を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る電子放出源の
製造方法を説明するための側断面図で、カーボン層を形
成する工程を示す図である。
製造方法を説明するための側断面図で、カーボン層を形
成する工程を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る電子放出源の
製造方法を説明するための側断面図で、カーボン層とシ
ート部材を一体化する工程を示す図である。
製造方法を説明するための側断面図で、カーボン層とシ
ート部材を一体化する工程を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る電子放出源の
製造方法を説明するための側断面図で、エミッタを形成
する工程を示す図である。
製造方法を説明するための側断面図で、エミッタを形成
する工程を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る電子放出源の
製造方法を説明するための側断面図で、ゲート電極を形
成する工程を示す図である。
製造方法を説明するための側断面図で、ゲート電極を形
成する工程を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る電子放出源の
製造方法を説明するための側断面図で、ゲート電極を形
成する工程を示す図である。
製造方法を説明するための側断面図で、ゲート電極を形
成する工程を示す図である。
【図７】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８】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９】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、カーボン層を形
成する工程を示す図である。
製造方法を説明するための側断面図で、カーボン層を形
成する工程を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る電子放出源
の製造方法を説明するための側断面図で、エミッタを形
成する工程を示す図である。
の製造方法を説明するための側断面図で、エミッタを形
成する工程を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る蛍光発光型表示器
の一部切欠き側面図である。
の一部切欠き側面図である。
【図１２】本発明の実施例に係る電子放出源の特性を測
定するための装置を示す図である。
定するための装置を示す図である。
【図１３】本発明の実施例に係る電子放出源のＩ−Ｖ特
性図である。
性図である。
【図１４】本発明の実施例に係る電子放出源のＦ−Ｎプ
ロット特性図である。
ロット特性図である。
１０１・・・真空気密容器を構成する背面基板としての
絶縁基板 １０２・・・カソード導体 ２０１、９０４・・・カーボン層 ３０１・・・シート部材としての紙 ４０１、１００２・・・エミッタ ４０２・・・カソード基板 ５０４・・・ゲート電極 ５０５・・・絶縁性リブ ５０６・・・リブ状ゲート電極 ７０１・・・抵抗層 ８０１・・・マスク １００１・・・粘着テープ １１０１・・・真空気密容器を構成する前面基板として
の絶縁基板 １１０２・・・アノード電極 １１０３・・・蛍光体
絶縁基板 １０２・・・カソード導体 ２０１、９０４・・・カーボン層 ３０１・・・シート部材としての紙 ４０１、１００２・・・エミッタ ４０２・・・カソード基板 ５０４・・・ゲート電極 ５０５・・・絶縁性リブ ５０６・・・リブ状ゲート電極 ７０１・・・抵抗層 ８０１・・・マスク １００１・・・粘着テープ １１０１・・・真空気密容器を構成する前面基板として
の絶縁基板 １１０２・・・アノード電極 １１０３・・・蛍光体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 源太郎 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株式 会社内 (72)発明者 高梨 浩和 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株式 会社内 (72)発明者 田辺 泰雄 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株式 会社内 (72)発明者 坪井 利行 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株式 会社内 (72)発明者 縄巻 健司 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株式 会社内 Ｆターム(参考） 5C031 DD09 DD19 5C036 EF01 EF06 EG02 EG12
Claims (7)
- 【請求項１】 カソード導体とゲート電極間にエミッタ
を配設し、前記カソード導体とゲート電極間に電圧を印
加することにより前記エミッタから電子を放出する電子
放出源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カーボンナノチューブ、フラーレ
ン、ナノパーティクル、ナノカプセル及びカーボンナノ
ホーンの中の少なくとも一つを含むペースト材料を塗布
してカーボン層を形成する工程と、 前記ペースト状のカーボン層に多孔質のシート部材を付
着して乾燥させることにより前記カーボン層と前記シー
ト部材を一体化する工程と、 前記カーボン層から前記シート部材を剥離した後、前記
カーボン層を焼成することによりエミッタを形成する工
程と、 前記エミッタから離間する位置にゲート電極を形成する
工程とを備えて成ることを特徴とする電子放出源の製造
方法。 - 【請求項２】 カソード導体とゲート電極間にエミッタ
を配設し、前記カソード導体とゲート電極間に電圧を印
加することにより前記エミッタから電子を放出する電子
放出源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、ナノカプセル及びカーボンナノホーンの
中の少なくとも一つを含むペースト材料を塗布してカー
ボン層を形成する工程と、 前記ペースト状のカーボン層に多孔質のシート部材を付
着して乾燥させることにより前記カーボン層と前記シー
ト部材を一体化する工程と、 前記カーボン層から前記シート部材を剥離した後、前記
カーボン層を焼成することによりエミッタを形成する工
程と、 前記エミッタから離間する位置にゲート電極を形成する
工程とを備えて成ることを特徴とする電子放出源の製造
方法。 - 【請求項３】 前記多孔質のシート部材は、紙、布又は
セラミックのシートであることを特徴とする請求項１又
は２記載の電子放出源の製造方法。 - 【請求項４】 カソード導体とゲート電極間にエミッタ
を配設し、前記カソード導体とゲート電極間に電圧を印
加することにより前記エミッタから電子を放出する電子
放出源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カーボンナノチューブ、フラーレ
ン、ナノパーティクル、ナノカプセル及びカーボンナノ
ホーンの中の少なくとも一つを有するカーボン材料の分
散液を塗布してカーボン層を形成する工程と、 前記カーボン層を乾燥させる工程と、 前記乾燥したカーボン層に粘着テープを貼付した後、前
記粘着テープを剥離させてエミッタを形成する工程と、 前記エミッタから離間する位置にゲート電極を形成する
工程とを備えて成ることを特徴とする電子放出源の製造
方法。 - 【請求項５】 カソード導体とゲート電極間にエミッタ
を配設し、前記カソード導体とゲート電極間に電圧を印
加することにより前記エミッタから電子を放出する電子
放出源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、ナノカプセル及びカーボンナノホーンの
中の少なくとも一つを有するカーボン材料の分散液を塗
布してカーボン層を形成する工程と、 前記カーボン層を乾燥させる工程と、 前記乾燥したカーボン層に粘着テープを貼付した後、前
記粘着テープを剥離させてエミッタを形成する工程と、 前記エミッタから離間する位置にゲート電極を形成する
工程とを備えて成ることを特徴とする電子放出源の製造
方法。 - 【請求項６】 カソード導体とゲート電極間にエミッタ
を配設し、前記カソード導体とゲート電極間に電圧を印
加することにより前記エミッタから電子を放出する電子
放出源において、 前記エミッタは、カーボンナノチューブ、フラーレン、
ナノパーティクル、ナノカプセル及びカーボンナノホー
ンの中の少なくとも一つを有するカーボン材料を、直接
又は抵抗層を介して前記カソード導体に被着すると共
に、前記カーボン材料と多孔質のシート部材又は粘着テ
ープを一体化した後に該多孔質のシート部材又は粘着テ
ープを剥離することによって、前記カーボン材料の表面
を剥離除去することにより形成したことを特徴とする電
子放出源。 - 【請求項７】 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６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 |
|---|---|---|---|
| JP20246299A JP3468723B2 (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP20246299A JP3468723B2 (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | 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 (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001035360A true JP2001035360A (ja) | 2001-02-09 |
| JP3468723B2 JP3468723B2 (ja) | 2003-11-17 |
Family
ID=16457938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20246299A Expired - Fee Related JP3468723B2 (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3468723B2 (ja) |
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| KR100852690B1 (ko) * | 2002-04-22 | 2008-08-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전계 방출 표시소자용 탄소 나노 튜브 에미터 페이스트조성물 및 이를 이용한 전계 방출 표시소자용 탄소 나노튜브 에미터의 제조방법 |
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| WO2014034423A1 (ja) | 2012-08-29 | 2014-03-06 | 国立大学法人東北大学 | 電界電子放出膜、電界電子放出素子、発光素子およびそれらの製造方法 |
| CN110167873A (zh) * | 2016-11-08 | 2019-08-23 | 思庭股份有限公司 | 用于制造涂覆有含纳米棒涂层的电子发射器的方法 |
-
1999
- 1999-07-16 JP JP20246299A patent/JP3468723B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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