JP2003007233A - 平面表示装置 - Google Patents
平面表示装置Info
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- JP2003007233A JP2003007233A JP2001190587A JP2001190587A JP2003007233A JP 2003007233 A JP2003007233 A JP 2003007233A JP 2001190587 A JP2001190587 A JP 2001190587A JP 2001190587 A JP2001190587 A JP 2001190587A JP 2003007233 A JP2003007233 A JP 2003007233A
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- Japan
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- metal
- cathode electrode
- thin film
- fine fiber
- metal thin
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- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】金属薄膜と微細繊維物質あるいはカーボンナノ
チューブとの接触抵抗を低減させ、面内で均一な電子放
出特性を得る。 【解決手段】あらかじめ作製した金属薄膜上に、微細繊
維物質あるいはカーボンナノチューブを配置し、さらに
金属薄膜と、微細繊維物質あるいはカーボンナノチュー
ブの接触部分付近で、金属炭素化合物あるいは金属微粒
子を介して接触させる。
チューブとの接触抵抗を低減させ、面内で均一な電子放
出特性を得る。 【解決手段】あらかじめ作製した金属薄膜上に、微細繊
維物質あるいはカーボンナノチューブを配置し、さらに
金属薄膜と、微細繊維物質あるいはカーボンナノチュー
ブの接触部分付近で、金属炭素化合物あるいは金属微粒
子を介して接触させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カーボンナノチュ
ーブのような微細繊維構造を有する物質を電子源として
用いた自発光型平面表示装置に関する。
ーブのような微細繊維構造を有する物質を電子源として
用いた自発光型平面表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、カーボンナノチューブのような微
細繊維構造を有する物質を電子源として用いる場合、微
細繊維物質を金属微粒子、樹脂、およびガラス等と混ぜ
て、基板上に印刷する方法が一般に用いられていた。こ
の方法を用いて４．５インチの自発光型平面表示装置を
作製した例が、ＳＩＤ ９９ Ｄｉｇｅｓｔのｐｐ．１
１３４−１１３７に記載されている。
細繊維構造を有する物質を電子源として用いる場合、微
細繊維物質を金属微粒子、樹脂、およびガラス等と混ぜ
て、基板上に印刷する方法が一般に用いられていた。こ
の方法を用いて４．５インチの自発光型平面表示装置を
作製した例が、ＳＩＤ ９９ Ｄｉｇｅｓｔのｐｐ．１
１３４−１１３７に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この方法では、金属微
粒子と微細繊維物質の接触部分に樹脂やガラスが入り込
むために、金属微粒子と微細繊維物質との接触抵抗が大
きくなるという問題があった。そのため、金属微粒子と
低抵抗で接触している微細繊維物質の割合が非常に少な
く、その結果、電子放出ポイント密度が１００個／平方
センチメートル以下と低く、面内で均一な電子放出特性
を得ることが困難であった。
粒子と微細繊維物質の接触部分に樹脂やガラスが入り込
むために、金属微粒子と微細繊維物質との接触抵抗が大
きくなるという問題があった。そのため、金属微粒子と
低抵抗で接触している微細繊維物質の割合が非常に少な
く、その結果、電子放出ポイント密度が１００個／平方
センチメートル以下と低く、面内で均一な電子放出特性
を得ることが困難であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明では、あらかじめ
作製した金属薄膜上に、微細繊維物質あるいはカーボン
ナノチューブを配置し、さらに金属薄膜と、微細繊維物
質あるいはカーボンナノチューブの接触部分付近で、金
属炭素化合物あるいは金属微粒子を介して、接触抵抗を
低減させることにより、面内で均一な電子放出特性を得
ることができた。
作製した金属薄膜上に、微細繊維物質あるいはカーボン
ナノチューブを配置し、さらに金属薄膜と、微細繊維物
質あるいはカーボンナノチューブの接触部分付近で、金
属炭素化合物あるいは金属微粒子を介して、接触抵抗を
低減させることにより、面内で均一な電子放出特性を得
ることができた。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施例を図１、図
２、図３、図４および図５を用いて説明する。まず、図
１を用いて、本発明の自発光平面ディスプレイ装置の全
体構成を説明する。本実施例の自発光平面ディスプレイ
装置は、電子源アレイを作製した電子源板１０１、電子
源の位置に合わせて蛍光体ストライプあるいはドットを
作製した蛍光表示板１０３、電子源板１０１と蛍光表示
板１０３を一定間隔に保って固定するための枠ガラス１
０２より構成される。また、図中には示さなかったが、
画面サイズが大きくなると、枠ガラス内部にも電子源板
１０１と蛍光表示板１０３を一定間隔に保つためのスペ
ーサが必要となる。
２、図３、図４および図５を用いて説明する。まず、図
１を用いて、本発明の自発光平面ディスプレイ装置の全
体構成を説明する。本実施例の自発光平面ディスプレイ
装置は、電子源アレイを作製した電子源板１０１、電子
源の位置に合わせて蛍光体ストライプあるいはドットを
作製した蛍光表示板１０３、電子源板１０１と蛍光表示
板１０３を一定間隔に保って固定するための枠ガラス１
０２より構成される。また、図中には示さなかったが、
画面サイズが大きくなると、枠ガラス内部にも電子源板
１０１と蛍光表示板１０３を一定間隔に保つためのスペ
ーサが必要となる。
【０００６】次に、図２を用いて、電子源板の構造を説
明する。横方向に複数本のカソード電極ストライプ２０
１を、垂直方向に複数本のゲート電極ストライプ２０２
を形成する。カソード電極ストライプ２０１とゲート電
極ストライプ２０２は、絶縁膜を挿んで交差し、それぞ
れの交差点に電子源２０３を形成する。この電子源はゲ
ート電極ストライプ２０３とその下の絶縁膜を貫いた穴
の底部のカソード電極ストライプ２０１の表面に形成す
る。
明する。横方向に複数本のカソード電極ストライプ２０
１を、垂直方向に複数本のゲート電極ストライプ２０２
を形成する。カソード電極ストライプ２０１とゲート電
極ストライプ２０２は、絶縁膜を挿んで交差し、それぞ
れの交差点に電子源２０３を形成する。この電子源はゲ
ート電極ストライプ２０３とその下の絶縁膜を貫いた穴
の底部のカソード電極ストライプ２０１の表面に形成す
る。
【０００７】次に、図３を用いて、蛍光表示板の構造を
説明する。電子源の位置に合わせて、赤、緑、青の蛍光
体ストライプを形成した構造になっている。まず、電子
源の横方向のピッチに合わせて、電子源の中央の位置に
ブラックマトリックスのストライプをリフトオフ法によ
り作製する。次にスラリー法により赤３０１、緑３０
２、青３０３の蛍光体ストライプによる繰り返しストラ
イプパターンを形成する。各々の蛍光体ストライプが、
両側のブラックストライプの中央に配置する。また、図
には示さなかったが、蛍光体ストライプを作製した後、
全面にアルミニウムを５０ｎｍ蒸着し、アノード電極を
形成した。
説明する。電子源の位置に合わせて、赤、緑、青の蛍光
体ストライプを形成した構造になっている。まず、電子
源の横方向のピッチに合わせて、電子源の中央の位置に
ブラックマトリックスのストライプをリフトオフ法によ
り作製する。次にスラリー法により赤３０１、緑３０
２、青３０３の蛍光体ストライプによる繰り返しストラ
イプパターンを形成する。各々の蛍光体ストライプが、
両側のブラックストライプの中央に配置する。また、図
には示さなかったが、蛍光体ストライプを作製した後、
全面にアルミニウムを５０ｎｍ蒸着し、アノード電極を
形成した。
【０００８】以上のようにして作製した、電子源板と蛍
光表示板を枠ガラスを用いて一定間隔で対峙するように
配置し、電子源と蛍光体ストライプの位置を合わせた
後、内部を真空にしてフリットガラスにより封止してパ
ネルとする。そして、アノード電極ストライプに走査信
号を、ゲート電極ストライプに画像信号を印加し、さら
に蛍光表示板のアノード電極に、カソード電極に対して
プラスの加速電圧を印加することにより、画像を表示さ
せることができた。
光表示板を枠ガラスを用いて一定間隔で対峙するように
配置し、電子源と蛍光体ストライプの位置を合わせた
後、内部を真空にしてフリットガラスにより封止してパ
ネルとする。そして、アノード電極ストライプに走査信
号を、ゲート電極ストライプに画像信号を印加し、さら
に蛍光表示板のアノード電極に、カソード電極に対して
プラスの加速電圧を印加することにより、画像を表示さ
せることができた。
【０００９】次に、電子源板上の詳細構造を、図４を用
いて説明する。図４（ａ）は上面図であり、図４（ｂ）
がＡ−Ａ’断面図、図４（ｃ）がＢ−Ｂ’断面図であ
る。まず、ガラス基板表面に、Ａｇを全面に蒸着した
後、ホトリソグラフィープロセスで加工することによ
り、厚さが１μmで、幅が３００μm、間隔が６０μmの
カソード電極ストライプ４０１を６００本形成する。次
に、カーボンナノチューブのような微細繊維物質を含有
した樹脂ペーストをスクリーン印刷することにより、電
子源ストライプ４０４をカソード電極ストライプ４０１
の上に形成する。電子源ストライプ４０４のパターン形
状はカソード電極ストライプ４０１と同じである。
いて説明する。図４（ａ）は上面図であり、図４（ｂ）
がＡ−Ａ’断面図、図４（ｃ）がＢ−Ｂ’断面図であ
る。まず、ガラス基板表面に、Ａｇを全面に蒸着した
後、ホトリソグラフィープロセスで加工することによ
り、厚さが１μmで、幅が３００μm、間隔が６０μmの
カソード電極ストライプ４０１を６００本形成する。次
に、カーボンナノチューブのような微細繊維物質を含有
した樹脂ペーストをスクリーン印刷することにより、電
子源ストライプ４０４をカソード電極ストライプ４０１
の上に形成する。電子源ストライプ４０４のパターン形
状はカソード電極ストライプ４０１と同じである。
【００１０】カソード電極ストライプ４０１と電子源ス
トライプ４０４の二層ストライプ構造を形成した後、５
５０℃で焼成することにより、樹脂ペーストに含有され
ている樹脂分を除去する。次に、絶縁層４０５をスクリ
ーン印刷する。絶縁層４０５の厚みは３０μmであり、
カソード電極ストライプ４０１とゲート電極ストライプ
４０２の交差部分に直径３０μmの電子源穴４０３が４
個あいた構造になっている。この絶縁層４０５を５５０
℃で焼成後、Ａｇペーストをスクリーン印刷することに
より、厚さが２０μmで、幅が９０μm、間隔が３０μm
のゲート電極ストライプ４０２を２４００本形成する。
なお、ゲート電極ストライプ４０２も、カソード電極ス
トライプ４０１とゲート電極ストライプ４０２の交差部
分に直径３０μmの電子源穴４０３が４個あいた構造に
なっている。
トライプ４０４の二層ストライプ構造を形成した後、５
５０℃で焼成することにより、樹脂ペーストに含有され
ている樹脂分を除去する。次に、絶縁層４０５をスクリ
ーン印刷する。絶縁層４０５の厚みは３０μmであり、
カソード電極ストライプ４０１とゲート電極ストライプ
４０２の交差部分に直径３０μmの電子源穴４０３が４
個あいた構造になっている。この絶縁層４０５を５５０
℃で焼成後、Ａｇペーストをスクリーン印刷することに
より、厚さが２０μmで、幅が９０μm、間隔が３０μm
のゲート電極ストライプ４０２を２４００本形成する。
なお、ゲート電極ストライプ４０２も、カソード電極ス
トライプ４０１とゲート電極ストライプ４０２の交差部
分に直径３０μmの電子源穴４０３が４個あいた構造に
なっている。
【００１１】このようにして作製した配線構造を用い
て、カソード電極ストライプ４０１に走査信号を、ゲー
ト電極ストライプ構造４０２に画像信号をインプット
し、さらにカソード電極ストライプ４０１と図３の蛍光
表示板に設けたアノード電極の間に、加速電圧を印加す
ることにより、画像を表示させることができた。また、
本発明のゲート構造により、ゲート電極と、カーボンナ
ノチューブのような微細炭素繊維の先端との距離をμm
オーダで制御できるため、非常に低いゲート動作電圧３
０Ｖを実現することができた。
て、カソード電極ストライプ４０１に走査信号を、ゲー
ト電極ストライプ構造４０２に画像信号をインプット
し、さらにカソード電極ストライプ４０１と図３の蛍光
表示板に設けたアノード電極の間に、加速電圧を印加す
ることにより、画像を表示させることができた。また、
本発明のゲート構造により、ゲート電極と、カーボンナ
ノチューブのような微細炭素繊維の先端との距離をμm
オーダで制御できるため、非常に低いゲート動作電圧３
０Ｖを実現することができた。
【００１２】ここで、カソード電極ストライプ４０１
と、その上の電子源ストライプ４０４の中のカーボンナ
ノチューブのような微細繊維物質との接触部分につい
て、図５を用いて説明する。本発明では、カソード電極
５０１の上に、カーボンナノチューブのような微細繊維
物質５０２を含んだ樹脂ペーストを印刷し、その後樹脂
成分を熱処理により除去した。カーボンナノチューブの
ような微細繊維物質５０２は、カソード電極５０１と機
械的に接触することにより、両者間の電気的コンタクト
を確保することができる。コンタクト抵抗は、１−５０
０キロオームであった。このようにして、面内で均一な
低コンタクト抵抗が実現できたために、１００００個／
平方センチメートル以上の電子放出ポイント密度を有す
る均一な電子放出特性を実現することができた。
と、その上の電子源ストライプ４０４の中のカーボンナ
ノチューブのような微細繊維物質との接触部分につい
て、図５を用いて説明する。本発明では、カソード電極
５０１の上に、カーボンナノチューブのような微細繊維
物質５０２を含んだ樹脂ペーストを印刷し、その後樹脂
成分を熱処理により除去した。カーボンナノチューブの
ような微細繊維物質５０２は、カソード電極５０１と機
械的に接触することにより、両者間の電気的コンタクト
を確保することができる。コンタクト抵抗は、１−５０
０キロオームであった。このようにして、面内で均一な
低コンタクト抵抗が実現できたために、１００００個／
平方センチメートル以上の電子放出ポイント密度を有す
る均一な電子放出特性を実現することができた。
【００１３】なお、本実施例ではカソード電極ストライ
プ４０１およびゲート電極ストライプ４０２をともにＡ
ｇで形成したが、必要な電気伝導性を有するいかなる金
属を用いることも可能である。また、合金ペーストを用
いることも可能である。また、本発明では、絶縁膜４０
５の膜厚を３０μm、電子源穴４０３の直径を３０μmと
したが、膜厚および直径を任意に設計することにより、
所望の電圧でゲート動作を行わせることができる。
プ４０１およびゲート電極ストライプ４０２をともにＡ
ｇで形成したが、必要な電気伝導性を有するいかなる金
属を用いることも可能である。また、合金ペーストを用
いることも可能である。また、本発明では、絶縁膜４０
５の膜厚を３０μm、電子源穴４０３の直径を３０μmと
したが、膜厚および直径を任意に設計することにより、
所望の電圧でゲート動作を行わせることができる。
【００１４】次に、本発明の第２の実施例を図６を用い
て説明する。第２の実施例では、カソード電極６０１の
上に、カーボンナノチューブのような微細繊維物質６０
２を含んだ樹脂ペーストを印刷し、その後樹脂成分を熱
処理により除去し、さらに６００℃の熱処理、あるいは
プラズマ処理により、カーボンナノチューブのような微
細繊維物質６０２とカソード電極６０１の接触部分に、
金属炭素化合物６０３を形成した点が、第１の実施例と
異なる。カーボンナノチューブのような微細繊維物質６
０２は、カソード電極６０１と金属炭素化合物６０３を
介して接触することにより、両者間の電気的コンタクト
を確保することができる。コンタクト抵抗は、１キロオ
ーム以下であった。このようにして、面内で均一な低コ
ンタクト抵抗が実現できたために、１００００個／平方
センチメートル以上の電子放出ポイント密度を有する均
一な電子放出特性を実現することができた。
て説明する。第２の実施例では、カソード電極６０１の
上に、カーボンナノチューブのような微細繊維物質６０
２を含んだ樹脂ペーストを印刷し、その後樹脂成分を熱
処理により除去し、さらに６００℃の熱処理、あるいは
プラズマ処理により、カーボンナノチューブのような微
細繊維物質６０２とカソード電極６０１の接触部分に、
金属炭素化合物６０３を形成した点が、第１の実施例と
異なる。カーボンナノチューブのような微細繊維物質６
０２は、カソード電極６０１と金属炭素化合物６０３を
介して接触することにより、両者間の電気的コンタクト
を確保することができる。コンタクト抵抗は、１キロオ
ーム以下であった。このようにして、面内で均一な低コ
ンタクト抵抗が実現できたために、１００００個／平方
センチメートル以上の電子放出ポイント密度を有する均
一な電子放出特性を実現することができた。
【００１５】次に、本発明の第３の実施例を図７を用い
て説明する。第３の実施例では、カソード電極７０１の
上に、カーボンナノチューブのような微細繊維物質７０
２および金属微粒子７０３を含んだ樹脂ペーストを印刷
し、その後樹脂成分を熱処理により除去した点が、第１
の実施例と異なる。カーボンナノチューブのような微細
繊維物質７０２は、カソード電極７０１と金属微粒子７
０２を介して接触することにより、両者間の電気的コン
タクトを確保することができる。コンタクト抵抗は、１
キロオーム以下であった。このようにして、面内で均一
な低コンタクト抵抗が実現できたために、１００００個
／平方センチメートル以上の電子放出ポイント密度を有
する均一な電子放出特性を実現することができた。
て説明する。第３の実施例では、カソード電極７０１の
上に、カーボンナノチューブのような微細繊維物質７０
２および金属微粒子７０３を含んだ樹脂ペーストを印刷
し、その後樹脂成分を熱処理により除去した点が、第１
の実施例と異なる。カーボンナノチューブのような微細
繊維物質７０２は、カソード電極７０１と金属微粒子７
０２を介して接触することにより、両者間の電気的コン
タクトを確保することができる。コンタクト抵抗は、１
キロオーム以下であった。このようにして、面内で均一
な低コンタクト抵抗が実現できたために、１００００個
／平方センチメートル以上の電子放出ポイント密度を有
する均一な電子放出特性を実現することができた。
【００１６】次に、本発明の第４の実施例を図８を用い
て説明する。第４の実施例では、カソード電極が二層構
造になっている点が、第１の実施例と異なる。すなわ
ち、まず、金属ペーストを印刷し、焼成することによ
り、金属ペーストカソード電極８０１を形成した後、そ
の上に金属薄膜を形成し、金属薄膜カソード電極８０３
を形成する。金属薄膜カソード電極８０３は、まず金属
薄膜を、スパッタあるいは蒸着によりベタに形成した
後、ホトリソグラフィープロセスにより不要な部分をエ
ッチング除去することにより形成することができる。あ
るいは、金属マスクを用いたスパッタ法により、直接形
成することもできる。金属ペーストだけでは、ペースト
に含まれているガラス成分のために、金属ペーストとカ
ーボンナノチューブのような微細繊維物質８０２との電
気コンタクトが阻害されるおそれがあるために、金属ペ
ーストカソード電極８０１上に、金属薄膜カソード電極
８０３を形成した。カーボンナノチューブのような微細
繊維物質８０２は、金属薄膜カソード電極８０３と機械
的に接触することにより、両者間の電気的コンタクトを
確保することができる。コンタクト抵抗は、１−５００
キロオームであった。このようにして、面内で均一な低
コンタクト抵抗が実現できたために、１００００個／平
方センチメートル以上の電子放出ポイント密度を有する
均一な電子放出特性を実現することができた。
て説明する。第４の実施例では、カソード電極が二層構
造になっている点が、第１の実施例と異なる。すなわ
ち、まず、金属ペーストを印刷し、焼成することによ
り、金属ペーストカソード電極８０１を形成した後、そ
の上に金属薄膜を形成し、金属薄膜カソード電極８０３
を形成する。金属薄膜カソード電極８０３は、まず金属
薄膜を、スパッタあるいは蒸着によりベタに形成した
後、ホトリソグラフィープロセスにより不要な部分をエ
ッチング除去することにより形成することができる。あ
るいは、金属マスクを用いたスパッタ法により、直接形
成することもできる。金属ペーストだけでは、ペースト
に含まれているガラス成分のために、金属ペーストとカ
ーボンナノチューブのような微細繊維物質８０２との電
気コンタクトが阻害されるおそれがあるために、金属ペ
ーストカソード電極８０１上に、金属薄膜カソード電極
８０３を形成した。カーボンナノチューブのような微細
繊維物質８０２は、金属薄膜カソード電極８０３と機械
的に接触することにより、両者間の電気的コンタクトを
確保することができる。コンタクト抵抗は、１−５００
キロオームであった。このようにして、面内で均一な低
コンタクト抵抗が実現できたために、１００００個／平
方センチメートル以上の電子放出ポイント密度を有する
均一な電子放出特性を実現することができた。
【００１７】次に、本発明の第５の実施例を図９を用い
て説明する。第５の実施例では、カソード電極が二層構
造になっている点が、第２の実施例と異なる。すなわ
ち、まず、金属ペーストを印刷し、焼成することによ
り、金属ペーストカソード電極９０１を形成した後、そ
の上に金属薄膜９０４を形成し、金属薄膜カソード電極
９０４を形成する。金属薄膜カソード電極９０４は、ま
ず金属薄膜を、スパッタあるいは蒸着によりベタに形成
した後、ホトリソグラフィープロセスにより不要な部分
をエッチング除去することにより形成することができ
る。あるいは、金属マスクを用いたスパッタ法により、
直接形成することもできる。金属ペーストだけでは、ペ
ーストに含まれているガラス成分のために、金属ペース
トとカーボンナノチューブのような微細繊維物質９０２
との電気コンタクトが阻害されるおそれがあるために、
金属ペーストカソード電極９０１上に、金属薄膜カソー
ド電極９０４を形成した。カーボンナノチューブのよう
な微細繊維物質９０２は、カソード電極９０１と金属炭
素化合物９０３を介して接触することにより、両者間の
電気的コンタクトを確保することができる。コンタクト
抵抗は、１キロオーム以下であった。このようにして、
面内で均一な低コンタクト抵抗が実現できたために、１
００００個／平方センチメートル以上の電子放出ポイン
ト密度を有する均一な電子放出特性を実現することがで
きた。
て説明する。第５の実施例では、カソード電極が二層構
造になっている点が、第２の実施例と異なる。すなわ
ち、まず、金属ペーストを印刷し、焼成することによ
り、金属ペーストカソード電極９０１を形成した後、そ
の上に金属薄膜９０４を形成し、金属薄膜カソード電極
９０４を形成する。金属薄膜カソード電極９０４は、ま
ず金属薄膜を、スパッタあるいは蒸着によりベタに形成
した後、ホトリソグラフィープロセスにより不要な部分
をエッチング除去することにより形成することができ
る。あるいは、金属マスクを用いたスパッタ法により、
直接形成することもできる。金属ペーストだけでは、ペ
ーストに含まれているガラス成分のために、金属ペース
トとカーボンナノチューブのような微細繊維物質９０２
との電気コンタクトが阻害されるおそれがあるために、
金属ペーストカソード電極９０１上に、金属薄膜カソー
ド電極９０４を形成した。カーボンナノチューブのよう
な微細繊維物質９０２は、カソード電極９０１と金属炭
素化合物９０３を介して接触することにより、両者間の
電気的コンタクトを確保することができる。コンタクト
抵抗は、１キロオーム以下であった。このようにして、
面内で均一な低コンタクト抵抗が実現できたために、１
００００個／平方センチメートル以上の電子放出ポイン
ト密度を有する均一な電子放出特性を実現することがで
きた。
【００１８】次に、本発明の第６の実施例を図１０を用
いて説明する。第６の実施例では、カソード電極が二層
構造になっている点が、第３の実施例と異なる。すなわ
ち、まず、金属ペーストを印刷し、焼成することによ
り、金属ペーストカソード電極１００１を形成した後、
その上に金属薄膜を形成し、金属薄膜カソード電極１０
０４を形成する。金属薄膜カソード電極１００４は、ま
ず金属薄膜を、スパッタあるいは蒸着によりベタに形成
した後、ホトリソグラフィープロセスにより不要な部分
をエッチング除去することにより形成することができ
る。あるいは、金属マスクを用いたスパッタ法により、
直接形成することもできる。金属ペーストだけでは、ペ
ーストに含まれているガラス成分のために、金属ペース
トとカーボンナノチューブのような微細繊維物質１００
２との電気コンタクトが阻害されるおそれがあるため
に、金属ペーストカソード電極１００１上に、金属薄膜
カソード電極１００４を形成した。カーボンナノチュー
ブのような微細繊維物質１００２は、カソード電極１０
０１と金属微粒子１００３を介して接触することによ
り、両者間の電気的コンタクトを確保することができ
る。コンタクト抵抗は、１キロオーム以下であった。こ
のようにして、面内で均一な低コンタクト抵抗が実現で
きたために、１００００個／平方センチメートル以上の
電子放出ポイント密度を有する均一な電子放出特性を実
現することができた。
いて説明する。第６の実施例では、カソード電極が二層
構造になっている点が、第３の実施例と異なる。すなわ
ち、まず、金属ペーストを印刷し、焼成することによ
り、金属ペーストカソード電極１００１を形成した後、
その上に金属薄膜を形成し、金属薄膜カソード電極１０
０４を形成する。金属薄膜カソード電極１００４は、ま
ず金属薄膜を、スパッタあるいは蒸着によりベタに形成
した後、ホトリソグラフィープロセスにより不要な部分
をエッチング除去することにより形成することができ
る。あるいは、金属マスクを用いたスパッタ法により、
直接形成することもできる。金属ペーストだけでは、ペ
ーストに含まれているガラス成分のために、金属ペース
トとカーボンナノチューブのような微細繊維物質１００
２との電気コンタクトが阻害されるおそれがあるため
に、金属ペーストカソード電極１００１上に、金属薄膜
カソード電極１００４を形成した。カーボンナノチュー
ブのような微細繊維物質１００２は、カソード電極１０
０１と金属微粒子１００３を介して接触することによ
り、両者間の電気的コンタクトを確保することができ
る。コンタクト抵抗は、１キロオーム以下であった。こ
のようにして、面内で均一な低コンタクト抵抗が実現で
きたために、１００００個／平方センチメートル以上の
電子放出ポイント密度を有する均一な電子放出特性を実
現することができた。
【００１９】なお、上記の第１から第６の実施例では、
カソード電極のパターンと、ぞの上のカーボンナノチュ
ーブのような微細繊維物質を含んだ樹脂ペーストの印刷
パターン形状は、同じであるとしたが、両者は異なる任
意のパターンであってもよい。
カソード電極のパターンと、ぞの上のカーボンナノチュ
ーブのような微細繊維物質を含んだ樹脂ペーストの印刷
パターン形状は、同じであるとしたが、両者は異なる任
意のパターンであってもよい。
【００２０】次に、本発明の第７の実施例を図１１を用
いて説明する。図１１（ａ）は上面図であり、図１１
（ｂ）がＡ−Ａ’断面図、図１１（ｃ）がＢ−Ｂ’断面
図である。まず、ガラス基板表面に、スパッタ法によ
り、厚さが５００ｎｍのアルミニウム薄膜を形成する。
次にホトリソグラフィーとウエットエッチングにより、
幅が３００μm、間隔が６０μmのカソード電極ストライ
プ１１０１を６００本形成する。次にプラズマ気相化学
成長法により、１μm厚のガラス絶縁層１１０５を形成
する。次にスパッタ法により、ガラス絶縁層１１０５の
上に厚さが５００ｎｍのアルミニウム薄膜を形成する。
次に、ホトリソグラフィーとウエットエッチングによ
り、幅が９０μm、間隔が３０μmのゲート電極ストライ
プ１１０２を２４００本形成する。さらにホトリソグラ
フィーとウエットエッチングにより、カソード電極スト
ライプ１１０１とゲート電極ストライプ１１０２の交差
部分に直径２μmの電子源穴１１０３を４個形成する。
インクジェット法等を用いて、この電子源穴１１０３に
選択的にカーボンナノチューブのような微細炭素繊維を
含有したインクを塗布し、その後熱処理することによ
り、微細炭素繊維層１１０６を形成し、電子源とした。
いて説明する。図１１（ａ）は上面図であり、図１１
（ｂ）がＡ−Ａ’断面図、図１１（ｃ）がＢ−Ｂ’断面
図である。まず、ガラス基板表面に、スパッタ法によ
り、厚さが５００ｎｍのアルミニウム薄膜を形成する。
次にホトリソグラフィーとウエットエッチングにより、
幅が３００μm、間隔が６０μmのカソード電極ストライ
プ１１０１を６００本形成する。次にプラズマ気相化学
成長法により、１μm厚のガラス絶縁層１１０５を形成
する。次にスパッタ法により、ガラス絶縁層１１０５の
上に厚さが５００ｎｍのアルミニウム薄膜を形成する。
次に、ホトリソグラフィーとウエットエッチングによ
り、幅が９０μm、間隔が３０μmのゲート電極ストライ
プ１１０２を２４００本形成する。さらにホトリソグラ
フィーとウエットエッチングにより、カソード電極スト
ライプ１１０１とゲート電極ストライプ１１０２の交差
部分に直径２μmの電子源穴１１０３を４個形成する。
インクジェット法等を用いて、この電子源穴１１０３に
選択的にカーボンナノチューブのような微細炭素繊維を
含有したインクを塗布し、その後熱処理することによ
り、微細炭素繊維層１１０６を形成し、電子源とした。
【００２１】このようにして作製した配線構造を用い
て、カソード電極ストライプ１１０１に走査信号を、ゲ
ート電極ストライプ構造１１０２に画像信号をインプッ
トし、さらにカソード電極ストライプ１１０１と図３の
蛍光表示板に設けたアノード電極の間に、加速電圧を印
加することにより、画像を表示させることができた。
て、カソード電極ストライプ１１０１に走査信号を、ゲ
ート電極ストライプ構造１１０２に画像信号をインプッ
トし、さらにカソード電極ストライプ１１０１と図３の
蛍光表示板に設けたアノード電極の間に、加速電圧を印
加することにより、画像を表示させることができた。
【００２２】ここで、カソード電極ストライプ１１０１
と、その上の微細炭素繊維層１１０６の中のカーボンナ
ノチューブのような微細繊維物質との接触部分につい
て、図５を用いて説明する。本発明では、カソード電極
５０１の上に、カーボンナノチューブのような微細繊維
物質５０２を含有したインクを塗布し、その後熱処理に
より、余分な有機成分等を除去した。カーボンナノチュ
ーブのような微細繊維物質５０２は、カソード電極５０
１と機械的に接触することにより、両者間の電気的コン
タクトを確保することができる。コンタクト抵抗は、１
−５００キロオームであった。このようにして、面内で
均一な低コンタクト抵抗が実現できたために、１０００
０個／平方センチメートル以上の電子放出ポイント密度
を有する均一な電子放出特性を実現することができた。
と、その上の微細炭素繊維層１１０６の中のカーボンナ
ノチューブのような微細繊維物質との接触部分につい
て、図５を用いて説明する。本発明では、カソード電極
５０１の上に、カーボンナノチューブのような微細繊維
物質５０２を含有したインクを塗布し、その後熱処理に
より、余分な有機成分等を除去した。カーボンナノチュ
ーブのような微細繊維物質５０２は、カソード電極５０
１と機械的に接触することにより、両者間の電気的コン
タクトを確保することができる。コンタクト抵抗は、１
−５００キロオームであった。このようにして、面内で
均一な低コンタクト抵抗が実現できたために、１０００
０個／平方センチメートル以上の電子放出ポイント密度
を有する均一な電子放出特性を実現することができた。
【００２３】なお、本実施例ではカソード電極ストライ
プ１１０１およびゲート電極ストライプ１１０２にアル
ミニウムを用いたが、必要な電気伝導性を有するいかな
る金属を用いることも可能である。また、本発明では、
絶縁膜１１０５の膜厚を１μm、電子源穴１１０３の直
径を２μmとしたが、膜厚および直径を任意に設計する
ことにより、所望の電圧でゲート動作を行わせることが
できる。
プ１１０１およびゲート電極ストライプ１１０２にアル
ミニウムを用いたが、必要な電気伝導性を有するいかな
る金属を用いることも可能である。また、本発明では、
絶縁膜１１０５の膜厚を１μm、電子源穴１１０３の直
径を２μmとしたが、膜厚および直径を任意に設計する
ことにより、所望の電圧でゲート動作を行わせることが
できる。
【００２４】次に、本発明の第８の実施例を図６を用い
て説明する。第８の実施例では、カソード電極６０１の
上に、カーボンナノチューブのような微細繊維物質６０
２を含んだインクと塗布し、その後樹脂成分を熱処理に
より除去し、さらに６００℃の熱処理、あるいはプラズ
マ処理により、カーボンナノチューブのような微細繊維
物質６０２とカソード電極６０１の接触部分に、金属炭
素化合物６０３を形成した点が、第７の実施例と異な
る。カーボンナノチューブのような微細繊維物質６０２
は、カソード電極６０１と金属炭素化合物６０３を介し
て接触することにより、両者間の電気的コンタクトを確
保することができる。コンタクト抵抗は、１キロオーム
以下であった。このようにして、面内で均一な低コンタ
クト抵抗が実現できたために、１００００個／平方セン
チメートル以上の電子放出ポイント密度を有する均一な
電子放出特性を実現することができた。
て説明する。第８の実施例では、カソード電極６０１の
上に、カーボンナノチューブのような微細繊維物質６０
２を含んだインクと塗布し、その後樹脂成分を熱処理に
より除去し、さらに６００℃の熱処理、あるいはプラズ
マ処理により、カーボンナノチューブのような微細繊維
物質６０２とカソード電極６０１の接触部分に、金属炭
素化合物６０３を形成した点が、第７の実施例と異な
る。カーボンナノチューブのような微細繊維物質６０２
は、カソード電極６０１と金属炭素化合物６０３を介し
て接触することにより、両者間の電気的コンタクトを確
保することができる。コンタクト抵抗は、１キロオーム
以下であった。このようにして、面内で均一な低コンタ
クト抵抗が実現できたために、１００００個／平方セン
チメートル以上の電子放出ポイント密度を有する均一な
電子放出特性を実現することができた。
【００２５】次に、本発明の第９の実施例を図７を用い
て説明する。第９の実施例では、カソード電極７０１の
上に、カーボンナノチューブのような微細繊維物質７０
２および金属微粒子７０３を含んだインクを塗布し、そ
の後樹脂成分を熱処理により除去した点が、第７の実施
例と異なる。カーボンナノチューブのような微細繊維物
質７０２は、カソード電極７０１と金属微粒子７０３を
介して接触することにより、両者間の電気的コンタクト
を確保することができる。コンタクト抵抗は、１キロオ
ーム以下であった。このようにして、面内で均一な低コ
ンタクト抵抗が実現できたために、１００００個／平方
センチメートル以上の電子放出ポイント密度を有する均
一な電子放出特性を実現することができた。
て説明する。第９の実施例では、カソード電極７０１の
上に、カーボンナノチューブのような微細繊維物質７０
２および金属微粒子７０３を含んだインクを塗布し、そ
の後樹脂成分を熱処理により除去した点が、第７の実施
例と異なる。カーボンナノチューブのような微細繊維物
質７０２は、カソード電極７０１と金属微粒子７０３を
介して接触することにより、両者間の電気的コンタクト
を確保することができる。コンタクト抵抗は、１キロオ
ーム以下であった。このようにして、面内で均一な低コ
ンタクト抵抗が実現できたために、１００００個／平方
センチメートル以上の電子放出ポイント密度を有する均
一な電子放出特性を実現することができた。
【００２６】次に、本発明の第１０の実施例を図８を用
いて説明する。第１０の実施例では、カソード電極が二
層構造になっている点が、第７の実施例と異なる。すな
わち、まず、金属ペーストを印刷し、焼成することによ
り、金属ペーストカソード電極８０１を形成した後、そ
の上に金属薄膜を形成し、金属薄膜カソード電極８０３
を形成する。金属薄膜カソード電極８０３は、まず金属
薄膜を、スパッタあるいは蒸着によりベタに形成した
後、ホトリソグラフィープロセスにより不要な部分をエ
ッチング除去することにより形成することができる。あ
るいは、金属マスクを用いたスパッタ法により、直接形
成することもできる。金属ペーストだけでは、ペースト
に含まれているガラス成分のために、金属ペーストとカ
ーボンナノチューブのような微細繊維物質８０２との電
気コンタクトが阻害されるおそれがあるために、金属ペ
ーストカソード電極８０１上に、金属薄膜カソード電極
８０３を形成した。カーボンナノチューブのような微細
繊維物質８０２は、金属薄膜カソード電極８０３と機械
的に接触することにより、両者間の電気的コンタクトを
確保することができる。コンタクト抵抗は、１−５００
キロオームであった。このようにして、面内で均一な低
コンタクト抵抗が実現できたために、１００００個／平
方センチメートル以上の電子放出ポイント密度を有する
均一な電子放出特性を実現することができた。
いて説明する。第１０の実施例では、カソード電極が二
層構造になっている点が、第７の実施例と異なる。すな
わち、まず、金属ペーストを印刷し、焼成することによ
り、金属ペーストカソード電極８０１を形成した後、そ
の上に金属薄膜を形成し、金属薄膜カソード電極８０３
を形成する。金属薄膜カソード電極８０３は、まず金属
薄膜を、スパッタあるいは蒸着によりベタに形成した
後、ホトリソグラフィープロセスにより不要な部分をエ
ッチング除去することにより形成することができる。あ
るいは、金属マスクを用いたスパッタ法により、直接形
成することもできる。金属ペーストだけでは、ペースト
に含まれているガラス成分のために、金属ペーストとカ
ーボンナノチューブのような微細繊維物質８０２との電
気コンタクトが阻害されるおそれがあるために、金属ペ
ーストカソード電極８０１上に、金属薄膜カソード電極
８０３を形成した。カーボンナノチューブのような微細
繊維物質８０２は、金属薄膜カソード電極８０３と機械
的に接触することにより、両者間の電気的コンタクトを
確保することができる。コンタクト抵抗は、１−５００
キロオームであった。このようにして、面内で均一な低
コンタクト抵抗が実現できたために、１００００個／平
方センチメートル以上の電子放出ポイント密度を有する
均一な電子放出特性を実現することができた。
【００２７】次に、本発明の１１の実施例を図９を用い
て説明する。第１１の実施例では、カソード電極が二層
構造になっている点が、第８の実施例と異なる。すなわ
ち、まず、金属ペーストを印刷し、焼成することによ
り、金属ペーストカソード電極９０１を形成した後、そ
の上に金属薄膜を形成し、金属薄膜カソード電極９０４
を形成する。金属薄膜カソード電極９０４は、まず金属
薄膜を、スパッタあるいは蒸着によりベタに形成した
後、ホトリソグラフィープロセスにより不要な部分をエ
ッチング除去することにより形成することができる。あ
るいは、金属マスクを用いたスパッタ法により、直接形
成することもできる。金属ペーストだけでは、ペースト
に含まれているガラス成分のために、金属ペーストとカ
ーボンナノチューブのような微細繊維物質９０２との電
気コンタクトが阻害されるおそれがあるために、金属ペ
ーストカソード電極９０１上に、金属薄膜カソード電極
９０３を形成した。カーボンナノチューブのような微細
繊維物質９０２は、カソード電極９０１と金属炭素化合
物９０３を介して接触することにより、両者間の電気的
コンタクトを確保することができる。コンタクト抵抗
は、１キロオーム以下であった。このようにして、面内
で均一な低コンタクト抵抗が実現できたために、１００
００個／平方センチメートル以上の電子放出ポイント密
度を有する均一な電子放出特性を実現することができ
た。
て説明する。第１１の実施例では、カソード電極が二層
構造になっている点が、第８の実施例と異なる。すなわ
ち、まず、金属ペーストを印刷し、焼成することによ
り、金属ペーストカソード電極９０１を形成した後、そ
の上に金属薄膜を形成し、金属薄膜カソード電極９０４
を形成する。金属薄膜カソード電極９０４は、まず金属
薄膜を、スパッタあるいは蒸着によりベタに形成した
後、ホトリソグラフィープロセスにより不要な部分をエ
ッチング除去することにより形成することができる。あ
るいは、金属マスクを用いたスパッタ法により、直接形
成することもできる。金属ペーストだけでは、ペースト
に含まれているガラス成分のために、金属ペーストとカ
ーボンナノチューブのような微細繊維物質９０２との電
気コンタクトが阻害されるおそれがあるために、金属ペ
ーストカソード電極９０１上に、金属薄膜カソード電極
９０３を形成した。カーボンナノチューブのような微細
繊維物質９０２は、カソード電極９０１と金属炭素化合
物９０３を介して接触することにより、両者間の電気的
コンタクトを確保することができる。コンタクト抵抗
は、１キロオーム以下であった。このようにして、面内
で均一な低コンタクト抵抗が実現できたために、１００
００個／平方センチメートル以上の電子放出ポイント密
度を有する均一な電子放出特性を実現することができ
た。
【００２８】次に、本発明の第１２の実施例を図１０を
用いて説明する。第１２の実施例では、カソード電極が
二層構造になっている点が、第９の実施例と異なる。す
なわち、まず、金属ペーストを印刷し、焼成することに
より、金属ペーストカソード電極１００１を形成した
後、その上に金属薄膜を形成し、金属薄膜カソード電極
１００４を形成する。金属薄膜カソード電極１００４
は、まず金属薄膜を、スパッタあるいは蒸着によりベタ
に形成した後、ホトリソグラフィープロセスにより不要
な部分をエッチング除去することにより形成することが
できる。あるいは、金属マスクを用いたスパッタ法によ
り、直接形成することもできる。金属ペーストだけで
は、ペーストに含まれているガラス成分のために、金属
ペーストとカーボンナノチューブのような微細繊維物質
１００２との電気コンタクトが阻害されるおそれがある
ために、金属ペーストカソード電極１００１上に、金属
薄膜カソード電極１００３を形成した。カーボンナノチ
ューブのような微細繊維物質１００２は、カソード電極
１００１と金属微粒子１００３を介して接触することに
より、両者間の電気的コンタクトを確保することができ
る。コンタクト抵抗は、１キロオーム以下であった。こ
のようにして、面内で均一な低コンタクト抵抗が実現で
きたために、１００００個／平方センチメートル以上の
電子放出ポイント密度を有する均一な電子放出特性を実
現することができた。
用いて説明する。第１２の実施例では、カソード電極が
二層構造になっている点が、第９の実施例と異なる。す
なわち、まず、金属ペーストを印刷し、焼成することに
より、金属ペーストカソード電極１００１を形成した
後、その上に金属薄膜を形成し、金属薄膜カソード電極
１００４を形成する。金属薄膜カソード電極１００４
は、まず金属薄膜を、スパッタあるいは蒸着によりベタ
に形成した後、ホトリソグラフィープロセスにより不要
な部分をエッチング除去することにより形成することが
できる。あるいは、金属マスクを用いたスパッタ法によ
り、直接形成することもできる。金属ペーストだけで
は、ペーストに含まれているガラス成分のために、金属
ペーストとカーボンナノチューブのような微細繊維物質
１００２との電気コンタクトが阻害されるおそれがある
ために、金属ペーストカソード電極１００１上に、金属
薄膜カソード電極１００３を形成した。カーボンナノチ
ューブのような微細繊維物質１００２は、カソード電極
１００１と金属微粒子１００３を介して接触することに
より、両者間の電気的コンタクトを確保することができ
る。コンタクト抵抗は、１キロオーム以下であった。こ
のようにして、面内で均一な低コンタクト抵抗が実現で
きたために、１００００個／平方センチメートル以上の
電子放出ポイント密度を有する均一な電子放出特性を実
現することができた。
【００２９】
【発明の効果】本発明により、微細繊維物質あるいはカ
ーボンナノチューブと金属電極との接触部分付近におい
て、金属炭素化合物あるいは金属微粒子を介して、接触
抵抗を低減させることができるため、面内で均一な電子
放出特性を得ることができる。
ーボンナノチューブと金属電極との接触部分付近におい
て、金属炭素化合物あるいは金属微粒子を介して、接触
抵抗を低減させることができるため、面内で均一な電子
放出特性を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例の平面表示装置の概略構成を
示す斜視図。
示す斜視図。
【図２】本発明の一実施例の平面表示装置の概略構成を
示す平面図。
示す平面図。
【図３】本発明の一実施例の蛍光表示板部分の概略構成
を示す平面図。
を示す平面図。
【図４】本発明の一実施例の平面表示装置の概略構成を
示す平面図および部分断面図。
示す平面図および部分断面図。
【図５】本発明の一実施例の電子放出ポイント部の断面
図。
図。
【図６】本発明の一実施例の電子放出ポイント部の断面
図。
図。
【図７】本発明の一実施例の電子放出ポイント部の断面
図。
図。
【図８】本発明の一実施例の電子放出ポイント部の断面
図。
図。
【図９】本発明の一実施例の電子放出ポイント部の断面
図。
図。
【図１０】本発明の一実施例の電子放出ポイント部の断
面図。
面図。
【図１１】本発明の第７の実施例の説明図。
１００１…金属ペーストカソード電極、１００２…カー
ボンナノチューブおよび微細繊維物質、１００３…金属
微粒子、１００４…金属薄膜カソード電極。
ボンナノチューブおよび微細繊維物質、１００３…金属
微粒子、１００４…金属薄膜カソード電極。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 矢口 富雄
千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立
製作所ディスプレイグループ内
(72)発明者 林 伸明
千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立
製作所ディスプレイグループ内
Ｆターム(参考） 5C036 EE01 EE02 EE19 EF01 EF06
EF09 EG12
5C058 AA03 AB00 BA35
Claims (4)
- 【請求項１】電子源が設けられた電子源板と、蛍光体が
塗布された表示板とを備え、前記電子源板と表示板との
間の空間が真空雰囲気とされる表示装置であって、上記
電子源板に形成された金属薄膜上に、微細繊維物質ある
いはカーボンナノチューブを、もしくは微細繊維物質あ
るいはカーボンナノチューブを含む物質を配置すること
により電子源を形成したことを特徴とする平面表示装
置。 - 【請求項２】特許請求項１に記載の平面表示装置におい
て、金属薄膜と、微細繊維物質あるいはカーボンナノチ
ューブの接触部分付近に、金属炭素化合物が形成されて
いることを特徴とする平面表示装置。 - 【請求項３】特許請求項１または２に記載の平面表示装
置において、金属薄膜と、微細繊維物質あるいはカーボ
ンナノチューブの接触部分付近に、金属微粒子が存在す
ることを特徴とする平面表示装置。 - 【請求項４】特許請求項１に記載の平面表示装置におい
て、金属薄膜と、微細繊維物質あるいはカーボンナノチ
ューブが、金属炭素化合物もしくは金属微粒子を介し
て、電気的に接続されていることを特徴とする平面表示
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001190587A JP2003007233A (ja) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | 平面表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001190587A JP2003007233A (ja) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | 平面表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003007233A true JP2003007233A (ja) | 2003-01-10 |
Family
ID=19029337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001190587A Pending JP2003007233A (ja) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | 平面表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003007233A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005243389A (ja) * | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Daiken Kagaku Kogyo Kk | 電子源及びその製造方法 |
-
2001
- 2001-06-25 JP JP2001190587A patent/JP2003007233A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005243389A (ja) * | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Daiken Kagaku Kogyo Kk | 電子源及びその製造方法 |
| JP4658490B2 (ja) * | 2004-02-26 | 2011-03-23 | 大研化学工業株式会社 | 電子源及びその製造方法 |
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