JP2005322646A - Cnt電界放出素子の製造方法 - Google Patents

Cnt電界放出素子の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2005322646A
JP2005322646A JP2005135142A JP2005135142A JP2005322646A JP 2005322646 A JP2005322646 A JP 2005322646A JP 2005135142 A JP2005135142 A JP 2005135142A JP 2005135142 A JP2005135142 A JP 2005135142A JP 2005322646 A JP2005322646 A JP 2005322646A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
cnt
metal film
manufacturing
cnts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005135142A
Other languages
English (en)
Inventor
Tae-Won Jeong
太 遠 鄭
Jung-Na Hur
廷 娜 許
Jeong-Hee Lee
晶 姫 李
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung SDI Co Ltd
Original Assignee
Samsung SDI Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung SDI Co Ltd filed Critical Samsung SDI Co Ltd
Publication of JP2005322646A publication Critical patent/JP2005322646A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02Main electrodes
    • H01J1/30Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
    • H01J1/304Field-emissive cathodes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03DWATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
    • E03D11/00Other component parts of water-closets, e.g. noise-reducing means in the flushing system, flushing pipes mounted in the bowl, seals for the bowl outlet, devices preventing overflow of the bowl contents; devices forming a water seal in the bowl after flushing, devices eliminating obstructions in the bowl outlet or preventing backflow of water and excrements from the waterpipe
    • E03D11/13Parts or details of bowls; Special adaptations of pipe joints or couplings for use with bowls, e.g. provisions in bowl construction preventing backflow of waste-water from the bowl in the flushing pipe or cistern, provisions for a secondary flushing, for noise-reducing
    • E03D11/14Means for connecting the bowl to the wall, e.g. to a wall outlet
    • E03D11/143Mounting frames for toilets and urinals
    • E03D11/146Mounting frames for toilets and urinals with incorporated cistern
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03DWATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
    • E03D1/00Water flushing devices with cisterns ; Setting up a range of flushing devices or water-closets; Combinations of several flushing devices
    • E03D1/01Shape or selection of material for flushing cisterns
    • E03D1/012Details of shape of cisterns, e.g. for connecting to wall, for supporting or connecting flushing-device actuators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J63/00Cathode-ray or electron-stream lamps
    • H01J63/02Details, e.g. electrode, gas filling, shape of vessel
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02Manufacture of electrodes or electrode systems
    • H01J9/022Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes
    • H01J9/025Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes of field emission cathodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2201/00Electrodes common to discharge tubes
    • H01J2201/30Cold cathodes
    • H01J2201/304Field emission cathodes
    • H01J2201/30446Field emission cathodes characterised by the emitter material
    • H01J2201/30453Carbon types
    • H01J2201/30469Carbon nanotubes (CNTs)
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2209/00Apparatus and processes for manufacture of discharge tubes
    • H01J2209/02Manufacture of cathodes
    • H01J2209/022Cold cathodes
    • H01J2209/0223Field emission cathodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)

Abstract

【課題】 CNTエミッタの製造方法を提供する。
【解決手段】 粉末状のCNTを第1基板に付着した後、その表面に金属を蒸着し、それを陰電極の表面に圧接する。圧接後、第1基板と第2基板とを隔離させてCNTを1次緊張させることによって、CNTを基板に垂直に整列させる。このような方法は、CVDによらずに基板に垂直のCNTエミッタを製造できる。また、製造されたCNTエミッタは、電気的特性が優秀であり、かつ純度も非常に高い。
【選択図】 図1G

Description

本発明は、カーボンナノチューブ(CNT;Carbon NanoTube)エミッタおよび電子素子の製造方法に係り、特に、高温工程による素子に対する熱的衝撃を減少できるCNTエミッタおよび電子素子の製造方法に関する。
CNTは、電界放出表示素子(FED;Field Emission Display)、液晶表示素子(LCD;Liquid Crystal Display)用バックライトなどの電界放出源として、最近に広く利用されている。このようなCNTは、優秀な電子放出特性、化学的及び機械的耐久性を持っており、現在もその物性及び応用性に関する研究が進みつつある。
電界放出源として、従来には、モリブデン(Mo)のような金属から形成されたマイクロチップが多く使われた。しかし、マイクロチップは、雰囲気ガス及び不均一な電界などの影響で、その寿命が短縮されるという問題がある。また、低い電圧で駆動されるためには、仕事関数の減少が要求されるが、マイクロチップは、仕事関数の減少に限界がある。CNTは、このような問題を克服するための物質であり、高いアスペクト比、優秀な耐久性、高い伝導性を持ち、したがって、電界放出源として好まれている。
CNTエミッタから高い電流密度を得るためには、CNTが均一に分布され、かつ基板から垂直に整列される必要があり、特に、あらゆるCNTから電子放出できるように、基板(または陰電極)との良好な電気的接触が要求される。
CNTエミッタは、主に化学気相蒸着(CVD;Chemical Vapor Deposition)法により基板上に直接成長される。CNTエミッタ製造のための他の方法は、CNTと樹脂とを混合したペーストを利用する。CNTペーストを利用したエミッタの製造方法は、CVDによった方法に比べて容易かつ低コストであって、好まれている。
特許文献1には、CNTペーストを利用した電界放出アレイ及び製造方法が開示され、特許文献2には、成長法により得られたCNTを利用する電界放出アレイ及びその製造方法が開示される。
基板に対する直接的な成長には、主にCVDが利用される。CVD工程は、CNTの純度を高めるために500℃以上の高温で進む。したがって、CVD工程時、基板または基板上の構造物に対する熱的衝撃が不回避である。一方、CVD工程を低温で行えば、CNTの純度が落ちるので望ましくない。良質のCNTを得るために適用されるCVD装備は高コストであり、したがって、生産コスト側面で望ましくない。
CNTペーストは、スクリーンプリンティングやフォトリソグラフィなどにより基板(または、陰電極)に塗布されるが、ペースト物質内に各種有機物及び無機物が含まれているために、高純度のCNT電子放出源を得難い。
米国特許第6,339,281号明細書 米国特許第6,440,761号明細書
本発明は、高純度の良好な電気的特性を持つCNTエミッタとの製造方法を提供する。
また本発明は、製造工程が容易であり、かつ基板を備えた他の構成部品を熱的に保護できる電子素子の製造方法を提供する。
本発明によるCNTエミッタの製造方法によれば、粉末状のCNTを第1基板に付着するステップと、前記第1基板上のCNT上に金属を蒸着して、前記CNTによる積層表面に第1金属膜を形成するステップと、別途の第2基板の表面に第2金属膜を形成するステップと、前記第1基板の第1金属膜と前記第2基板の第2金属膜とを密着加圧して接合するステップと、前記第2基板と前記第1基板とを1次離隔させて、第1金属膜及び第2金属膜により第2基板にボンディングされた前記CNTを緊張させるステップと、前記第2基板と第1基板とを2次離隔させて、前記CNTを前記第1基板から分離するステップと、を含むことを特徴とするCNTエミッタの製造方法が提供される。
本発明によるCNTエミッタの製造方法の他の類型によれば、粉末状のCNTを第1基板に付着するステップと、別途の第2基板の表面に第2金属膜を形成するステップと、前記第2金属膜上に、前記CNTとの接着性を持つ第1金属膜を所定パターンで形成するステップと、前記第1基板のCNTを前記第2基板の第1金属膜に密着加圧して、CNTを前記第1金属膜に接合するステップと、前記第2基板と前記第1基板とを1次離隔させて、第1金属膜により第2基板にボンディングされた前記CNTを緊張させるステップと、前記第2基板と第1基板とを2次離隔させて、前記CNTを前記第1基板から分離するステップと、を含むことを特徴とするCNTエミッタの製造方法が提供される。
本発明による電子素子の製造方法によれば、内面に陽電極が形成される前面板と、前記前面板と所定距離を維持してその内面に陰電極が形成される背面板と、前記陰電極に設けられるCNTによる電子放出源と、を具備する電子素子の製造方法において、前記背面板の内面に前記陰電極を形成するステップと、前記陰電極に対応する粉末状のCNTを別途のスタンプ基板に付着するステップと、前記スタンプ基板上に付着されたCNT上に金属を蒸着して、前記CNTに第1金属膜を形成するステップと、前記スタンプ基板の第1金属膜と前記背面板の陰電極とを密着加圧して接合するステップと、前記背面板と前記基板とを1次離隔させて、第1金属膜及び第2金属膜により背面板の陰電極にボンディングされた前記CNTを緊張させるステップと、前記背面板と前記基板とを2次離隔させて、前記CNTを前記基板から分離するステップと、を含むことを特徴とする電子素子の製造方法が提供される。
本発明による電子素子の製造方法の他の類型によれば、内面に陽電極が形成される前面板と、前記前面板と所定距離を維持してその内面に陰電極が形成される背面板と、前記陰電極に設けられるCNTによる電子放出源と、を具備する電子素子の製造方法において、前記背面板の内面に前記陰電極を形成するステップと、前記陰電極上に前記CNT接合のための金属性ボンディング層を形成するステップと、前記陰電極に対応する粉末状のCNTを別途のスタンプ基板に付着するステップと、前記スタンプ基板のCNTを、前記背面板の陰電極上に形成された金属性ボンディング層に密着加圧して接合するステップと、前記背面板と前記スタンプ基板とを1次離隔させて、前記第1金属膜により背面板の陰電極にボンディングされた前記CNTを緊張させるステップと、前記背面板と前記基板とを2次離隔させて、前記CNTを前記スタンプ基板から分離するステップと、を含むことを特徴とする電子素子の製造方法が提供される。
前記本発明の具体的な実施形態は、前記CNTを別途のスタンプ基板に付着するステップは、前記粉末状のCNTを液状分散剤に混合するステップと、分散剤に分散されたCNTを前記スタンプ基板に塗布するステップと、前記分散剤を除去して、前記CNTを第1基板に付着させるステップと、を含む。前記分散剤は、有機性溶媒、例えば、エタノールを用いる。
本発明のさらに他の実施形態によれば、前記接合ステップで、前記第2金属膜は、第2基板と共に所定温度で加熱されることによって熱間圧接が行われ、これを通じて効果的な第2基板に対するCNT固定が可能になる。
本発明による電子素子の製造方法によれば、内面に陽電極が形成される前面板と、前記前面板と所定距離を維持してその内面に陰電極が形成される背面板と、前記陰電極に設けられるCNTによる電子放出源と、を具備する電子素子の製造方法において、背面板の内面に陰電極を形成するステップと、前記陰電極に対応する粉末状のCNTを別途のスタンプ基板に付着するステップと、前記スタンプ基板上に付着されたCNT上に金属を蒸着して、前記CNTに第1金属膜を形成するステップと、前記スタンプ基板の第1金属膜と前記背面板の陰電極とを密着加圧して接合するステップと、前記背面板と前記基板とを1次離隔させて、第1金属膜及び第2金属膜により背面板の陰電極にボンディングされた前記CNTを緊張させるステップと、前記背面板と前記基板とを2次離隔させて、前記CNTを前記基板から分離するステップと、を含む電子素子の製造方法が提供される。
前記本発明の具体的な実施形態は、CNTを別途の第1基板またはスタンプ基板に付着するステップは、前記粉末状のCNTを液状分散剤に混合するステップと、分散剤に分散されたCNTを前記第1基板またはスタンプ基板に塗布するステップと、そして、前記分散剤を除去して、前記CNTを第1基板またはスタンプ基板に付着させるステップと、を含む。前記分散剤は、有機性溶媒、例えば、エタノール、または水のような無機分散剤を利用する。
本発明は、高温のCVD工程によらずに、基板に対して垂直に整列されるCNTエミッタを製造できる。さらに、有機性溶媒を除いて有機バインダーや無機固着剤などが使われないために、非常に高純度のCNTエミッタを製造できる。このような本発明は、CVDが持つ限界である基板の大きさに制限されず、広い面積に所定パターンのCNTエミッタを製造できる。CVDを適用しないものは、高コストの装備を必要としないために、相対的に低コストでCNTエミッタを製造できる。従来の方法であるCVDによるCNTエミッタは、活性化などの後続工程が要求されるが、本発明は、このような後続工程を要求しない。また、一つの特徴として、低温でCNTエミッタを製造するために、高温工程による基板及び他の構成要素に対する熱的衝撃が減少する。
特に本発明により製造されたCNTエミッタは、CNTと陰電極とが高伝導性ボンディング物質により接合されているので、電気的特性が優秀であり、さらには、大部分のCNTを通じた電子放出が可能になり、したがって、均一な密度の電流が発生できる。
以下、添付された図面を参照して、本発明によるCNTエミッタの製造方法及びCNTをエミッタに適用する電界放出素子の製造方法の実施形態を詳細に説明する。以下の説明で、CNTを備えた電界放出素子が便宜上誇張されて図示され、特に必要に応じていずれか一つの要素が他の要素に比べて大きく図示されたことを明らかにする。
図1Aないし図1Eは、本発明によるCNTエミッタの製造方法の一実施形態を概念的に示す工程図である。
図1Aに示すように、CNT粉末を有機性溶媒、例えば、エタノール、または無機分散剤、例えば、水2に混合した後、Siまたはソーダライムガラス基板などの第1基板1の表面に塗布する。
図1Bに示すように、自然または強制乾燥により前記分散液2を除去してCNTのみ第1基板1に残す。この時にCNTは、ファンデルワールス力、すなわち、分子力により基板に吸着されている状態である。
図1Cに示すように、前記CNT表面上にボンディングのためのAgなどの金属による第1金属膜3が、所定厚さで形成される。この時に蒸着される金属量の調節により、CNTによる積層上部側にのみ金属層が形成される。
図1Dに示すように、別途の第2基板4を準備した後、その表面にAg、CuまたはTiなどの金属による第2金属膜5を形成する。ここで、第2基板4は、実際適用対象によって特定製品の一要素となる。例えば、FEDに適用される場合、背面板に該当し、この場合、前記第2金属膜5は、FEDの陰電極に該当する。したがって、このステップで使われるFEDの背面板、すなわち、本実施形態での第2基板4には、FEDで要求するパターンの陰電極が設けられており、場合によっては、ゲート絶縁層及びゲート電極が形成されても、形成されなくてもよい。本実施形態では、ゲート絶縁層及びゲート電極の形成如何に関係なく、省略されている。
図1Eに示すように、前記第1基板1をひっくり返してCNTを第2基板4の上面に向かわせた状態で、相互接触させる。この時に、第2基板4の第2金属膜5と前記第1基板1のCNTとは、相互対応して接触する。
図1Fに示すように、前記第2基板4に対して第1基板1を加圧してCNT上にコーティングされた第1金属膜3と、第2基板4の表面に形成された第2金属膜5とを相互圧接する。加圧に加えて前記両金属膜3、5に熱を加えることで、効果的な接合が可能な熱間圧接が行われる。このような圧接、特に熱間圧接によれば、結果的に第1金属層3が設けられているCNTが、第2金属膜5に強く接合された状態となる。この時に使われる加圧装置は、一般的なプレス装置を利用する。
図1Gに示すように、第2基板4に対して第1基板1を、垂直に所定間隔をおいて1次離隔させて、それらの間にあるCNTを緊張させ、第2基板4に対して垂直になるように整列する。
図1Hに示すように、前記第2基板4に対して第1基板1を2次にさらに離隔させて、分子力により、第1基板1に付着されているCNTを第1基板1から分離させることによって、図1Iに示すように、第2基板4に垂直に整列されたCNTアレイ、すなわち、CNTエミッタを得る。
図2Aは、図1Bに対応するものであり、第1基板またはスタンプ基板に分散剤と共に塗布された後、乾燥状態にあるCNTを示すSEMイメージである。
図2Bは、図2Aに示す第1基板を利用して実際に製作されたエミッタのSEMイメージである。図2に示すエミッタは、シリコン基板に陰電極としてTi金属膜が形成され、CNTは、Agにより接合されている構造を持つ。前記両金属膜の厚さは1000〜2000Å程度である。圧接時は3MPa程度の圧力が約60〜270秒程度加えられ、この時の温度は約300℃になるように調節した。図2に示すように、CNTが基板から垂直方向に立てられていることが分かる。これは、成長によらず、基板に垂直な方向に配列されるCNTの製造ができるということを確認させる。
前記工程は、エミッタの形態に関係なく説明された。しかし、実際エミッタの場合、所定の形状及び大きさを持つ必要があり、したがって、そのための方法が提案されねばならない。
図3Aは、エミッタを所定パターンで形成できる本発明によるエミッタの製造方法の他の実施形態を図示する。
図3Aに示すように、有機または無機溶剤に分散されたCNT粉末を第1基板1に分散させた後に乾燥させる。
図3Bに示すように、第1基板1に吸着されているCNT粉末による積層上に、所定パターンの第1金属膜3を形成する。この時に金属は、例えばAgであり、第1基板3の前方に、蒸着領域を制限するマスクを位置させる。
図3Cに示すように、CNT粉末による積層上に第1金属膜が完成された後、図3Dに示すように、あらかじめ準備された第2基板4に対して、前述したような方式で圧着を行う。第2基板4の上面には、第2金属膜5、すなわち、陰電極が形成されており、この陰電極に対して前記所定パターンの第2金属膜3が接合される。
図3Eに示すように、第1基板1を第2基板4から垂直方向に1次離隔させて、それらの間にあるCNTを緊張させ、第2基板4に対して垂直になるように整列する。この時に緊張されるCNT、すなわち、第1基板4に対して垂直方向に整列されるCNTは、前記第1金属膜3が形成された部分のCNTであり、その残りの部分のCNTは、第1基板1の内面にそのまま残る。
図3Fに示すように、前記第2基板4に対して第1基板1を2次にさらに離隔させて、分子力により、第1基板1に付着されているCNTを第1基板1から分離させる。
図4は、本発明により第2基板に形成されたCNTエミッタを示すSEMイメージである。このように、本発明の製造方法は、成長によらずに垂直に整列されたCNTエミッタを製造でき、特に、第1金属層のパターンにより、目的とする形状にCNTを第2基板に転写できる。
図5Aないし図5Fは、所定パターンのCNTエミッタを得るための他の実施形態を示す工程図である。
図5Bに示すように、第2基板4の表面に第2金属膜、すなわち、陰電極5を形成した後、この上に所定パターンの金属性ボンディング層、すなわち、第1金属膜3を形成する。この金属膜は、圧接によりCNTが接合されうる材料、例えば、Agである。
図5Cに示すように、第2基板4と第1基板1との内面を相互対面させた状態で、図5Dに示すように相互圧着して、前述したような方式で圧接を行う。第2基板4の上面に形成された第1金属膜3’に、第1基板1の内面に吸着されているCNTを接合させる。この時に、第1金属膜3’のない部分ではCNTの接合がなされない。
図5Eに示すように、第1基板1を第2基板4から垂直方向に1次離隔させて、それらの間にあるCNTを緊張させ、第2基板4に対して垂直になるように整列する。この時に緊張されるCNT、すなわち、第1基板4に対して垂直方向に整列されるCNTは、前記第1金属膜3’に接合された部分のCNTであり、その残りの部分のCNTは、第1基板1の内面にそのまま残る。
図5Fに示すように、前記第2基板4に対して第1基板1を2次にさらに離隔させて、分子力により、第1基板1に付着されているCNTを第1基板1から分離させる。
図6は、本発明によって製造されるCNT電界放出表示素子の概略的断面図である。図6を参照すれば、背面板(前述した工程で、第2基板)5と前面板10とが所定間隔で離隔されており、それらの間に電子が進む真空空間13が設けられている。
前記前面板10の内面には陽電極11が形成されており、その表面に所定色相の蛍光体層12が形成されている。そして、背面板5の内面には、前記陽電極11に対応する陰電極(前述した工程で、第2金属層)4が形成されており、その上に、貫通孔6aが形成されたゲート絶縁層6が形成されている。前記ゲート絶縁層6上には、前記貫通孔6aに対応するゲートホール7aを持つゲート電極7が設けられている。
前記貫通孔6aの下部底には、垂直に整列されたCNTが設けられている。CNTは、陰電極の表面に接合されている金属性ボンディング層(前述した工程で、第1金属層)3、3’に接合されている。
このような構造の本電界放出表示素子の製造方法は、背面板5に対する陰電極及びCNTの形成方法、すなわち、前述したCNTエミッタの製造方法を除いては従来の過程による。すなわち、前述した方法によりCNTエミッタを背面板5に形成した後、次いで、ゲート絶縁層、ゲート電極などを形成する。場合によっては、背面板5に陰電極4及びゲート絶縁層6を形成した後、CNTエミッタを形成することもある。
また本発明は、前述したように、LCDのような非能動発光型表示素子のバックライト装置の製造に適用できる。本発明により製造されるバックライト装置は、一般的なバックライト装置の構造を持ち、ただし、蛍光体の励起のために使われる電子放出源が、前述したような本発明によるCNTエミッタの製造方法によって製造される。
本発明のCNTエミッタの製造方法は、例えば、電界放出表示素子、平板ランプ、その他の用途の電子放出源に適用できる。
本発明による電界放出素子の製造方法を示す工程図である。 本発明による電界放出素子の製造方法を示す工程図である。 本発明による電界放出素子の製造方法を示す工程図である。 本発明による電界放出素子の製造方法を示す工程図である。 本発明による電界放出素子の製造方法を示す工程図である。 本発明による電界放出素子の製造方法を示す工程図である。 本発明による電界放出素子の製造方法を示す工程図である。 本発明による電界放出素子の製造方法を示す工程図である。 本発明による電界放出素子の製造方法を示す工程図である。 本発明による有機分散剤が第1基板であるスタンプ基板に塗布された後、乾燥された状態のCNTを示すSEMイメージである。 本発明により製作されたエミッタのSEMイメージである。 本発明による電界放出素子の製造方法の他の実施形態を示す工程図である。 本発明による電界放出素子の製造方法の他の実施形態を示す工程図である。 本発明による電界放出素子の製造方法の他の実施形態を示す工程図である。 本発明による電界放出素子の製造方法の他の実施形態を示す工程図である。 本発明による電界放出素子の製造方法の他の実施形態を示す工程図である。 本発明による電界放出素子の製造方法の他の実施形態を示す工程図である。 本発明により形成されたCNTエミッタのパターンを示すSEMイメージである。 本発明による電界放出素子の製造方法のさらに他の実施形態を示す工程図である。 本発明による電界放出素子の製造方法のさらに他の実施形態を示す工程図である。 本発明による電界放出素子の製造方法のさらに他の実施形態を示す工程図である。 本発明による電界放出素子の製造方法のさらに他の実施形態を示す工程図である。 本発明による電界放出素子の製造方法のさらに他の実施形態を示す工程図である。 本発明による電界放出素子の製造方法のさらに他の実施形態を示す工程図である。 本発明によって製造されるCNT電界放出素子を適用する電子素子の概略的断面図である。
符号の説明
1 第1基板
4 第2基板
5 第2金属膜

Claims (24)

  1. 粉末状のCNTを第1基板に付着するステップと、
    前記第1基板上のCNT上に金属を蒸着して、前記CNTによる積層表面に第1金属膜を形成するステップと、
    別途の第2基板の表面に第2金属膜を形成するステップと、
    前記第1基板の第1金属膜と前記第2基板の第2金属膜とを密着加圧して接合するステップと、
    前記第2基板と前記第1基板とを1次離隔させて、第1金属膜及び第2金属膜により第2基板にボンディングされた前記CNTを緊張させるステップと、
    前記第2基板と第1基板とを2次離隔させて、前記CNTを前記第1基板から分離するステップと、を含むことを特徴とするCNTエミッタの製造方法。
  2. 前記CNTを第1基板に付着するステップは、
    前記粉末状のCNTを液状分散剤に混合するステップと、
    分散剤に分散されたCNTを前記第1基板に塗布するステップと、
    前記分散剤を除去して、前記CNTを第1基板に付着させるステップと、を含むことを特徴とする請求項1に記載のCNTエミッタの製造方法。
  3. 前記分散剤は、有機性溶媒または無機性溶媒であることを特徴とする請求項2に記載のCNTエミッタの製造方法。
  4. 前記有機性溶媒は、エタノールであることを特徴とする請求項3に記載のCNTエミッタの製造方法。
  5. 前記接合するステップで、前記金属膜を所定温度で加熱することを特徴とする請求項1ないし4のうちいずれか1項に記載のCNTエミッタの製造方法。
  6. 前記第1金属膜は、マスクを利用した蒸着により所定パターンで形成されることを特徴とする請求項5に記載のCNTエミッタの製造方法。
  7. 前記第1金属膜は、マスクを利用した蒸着により所定パターンで形成されることを特徴とする請求項1に記載のCNTエミッタの製造方法。
  8. 粉末状のCNTを第1基板に付着するステップと、
    別途の第2基板の表面に第2金属膜を形成するステップと、
    前記第2金属膜上に、前記CNTとの接着性を持つ第1金属膜を所定パターンで形成するステップと、
    前記第1基板のCNTを前記第2基板の第1金属膜に密着加圧して、CNTを前記第1金属膜に接合するステップと、
    前記第2基板と前記第1基板とを1次離隔させて、第1金属膜により第2基板にボンディングされた前記CNTを緊張させるステップと、
    前記第2基板と第1基板とを2次離隔させて、前記CNTを前記第1基板から分離するステップと、を含むことを特徴とするCNTエミッタの製造方法。
  9. 前記CNTを第1基板に付着するステップは、
    前記粉末状のCNTを液状分散剤に混合するステップと、
    分散剤に分散されたCNTを前記第1基板に塗布するステップと、
    前記分散剤を除去して、前記CNTを第1基板に付着させるステップと、を含むことを特徴とする請求項8に記載のCNTエミッタの製造方法。
  10. 前記分散剤は、有機性溶媒または無機性溶媒であることを特徴とする請求項9に記載のCNTエミッタの製造方法。
  11. 前記有機性溶媒は、エタノールであることを特徴とする請求項10に記載のCNTエミッタの製造方法。
  12. 前記接合するステップで、前記金属膜を所定温度で加熱することを特徴とする請求項8ないし11のうちいずれか1項に記載のCNTエミッタの製造方法。
  13. 前記第1金属膜は、前記第2金属膜に対して所定パターンで形成されることを特徴とする請求項8に記載のCNTエミッタの製造方法。
  14. 内面に陽電極が形成される前面板と、前記前面板と所定距離を維持してその内面に陰電極が形成される背面板と、前記陰電極に設けられるCNTによる電子放出源と、を具備する電子素子の製造方法において、
    前記背面板の内面に前記陰電極を形成するステップと、
    前記陰電極に対応する粉末状のCNTを別途のスタンプ基板に付着するステップと、
    前記スタンプ基板上に付着されたCNT上に金属を蒸着して、前記CNTに第1金属膜を形成するステップと、
    前記スタンプ基板の第1金属膜と前記背面板の陰電極とを密着加圧して接合するステップと、
    前記背面板と前記基板とを1次離隔させて、第1金属膜及び第2金属膜により背面板の陰電極にボンディングされた前記CNTを緊張させるステップと、
    前記背面板と前記基板とを2次離隔させて、前記CNTを前記基板から分離するステップと、を含むことを特徴とする電子素子の製造方法。
  15. 前記CNTを別途のスタンプ基板に付着するステップは、
    前記粉末状のCNTを液状分散剤に混合するステップと、
    分散剤に分散されたCNTを前記スタンプ基板に塗布するステップと、
    前記分散剤を除去して、前記CNTをスタンプ基板に付着させるステップと、を含むことを特徴とする請求項14に記載の電子素子の製造方法。
  16. 前記分散剤は、有機性溶媒または無機性溶媒であることを特徴とする請求項15に記載の電子素子の製造方法。
  17. 前記有機性溶媒は、エタノールであることを特徴とする請求項16に記載の電子素子の製造方法。
  18. 前記接合するステップで、前記金属膜を所定温度で加熱することを特徴とする請求項14ないし17のうちいずれか1項に記載の電子素子の製造方法。
  19. 前記第1金属膜は、マスクを利用した蒸着により所定パターンで形成されることを特徴とする請求項14に記載の電子素子の製造方法。
  20. 内面に陽電極が形成される前面板と、前記前面板と所定距離を維持してその内面に陰電極が形成される背面板と、前記陰電極に設けられるCNTによる電子放出源と、を具備する電子素子の製造方法において、
    前記背面板の内面に前記陰電極を形成するステップと、
    前記陰電極上に前記CNT接合のための金属性ボンディング層を形成するステップと、
    前記陰電極に対応する粉末状のCNTを別途のスタンプ基板に付着するステップと、
    前記スタンプ基板のCNTを、前記背面板の陰電極上に形成された金属性ボンディング層に密着加圧して接合するステップと、
    前記背面板と前記スタンプ基板とを1次離隔させて、前記第1金属膜により背面板の陰電極にボンディングされた前記CNTを緊張させるステップと、
    前記背面板と前記基板とを2次離隔させて、前記CNTを前記スタンプ基板から分離するステップと、を含むことを特徴とする電子素子の製造方法。
  21. 前記CNTを別途のスタンプ基板に付着するステップは、
    前記粉末状のCNTを液状分散剤に混合するステップと、
    分散剤に分散されたCNTを前記スタンプ基板に塗布するステップと、
    前記分散剤を除去して、前記CNTを第1基板に付着させるステップと、を含むことを特徴とする請求項20に記載の電子素子の製造方法。
  22. 前記分散剤は、有機性溶媒であることを特徴とする請求項21に記載の電子素子の製造方法。
  23. 前記有機性溶媒は、エタノールであることを特徴とする請求項22に記載の電子素子の製造方法。
  24. 前記接合するステップで、前記金属性ボンディング層を所定温度で加熱することを特徴とする請求項20ないし23のうちいずれか1項に記載の電子素子の製造方法。
JP2005135142A 2004-05-06 2005-05-06 Cnt電界放出素子の製造方法 Pending JP2005322646A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040031670A KR20050106670A (ko) 2004-05-06 2004-05-06 Cnt 전계방출소자의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005322646A true JP2005322646A (ja) 2005-11-17

Family

ID=36145867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005135142A Pending JP2005322646A (ja) 2004-05-06 2005-05-06 Cnt電界放出素子の製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20060079012A1 (ja)
EP (1) EP1594151A3 (ja)
JP (1) JP2005322646A (ja)
KR (1) KR20050106670A (ja)
CN (1) CN1694208A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101094453B1 (ko) 2009-06-11 2011-12-15 고려대학교 산학협력단 전자 방출원의 제조방법 및 이를 적용한 전자소자의 제조방법
US20150360948A1 (en) * 2014-06-13 2015-12-17 Tsinghua University Method for transferring carbon nanotube array and method for forming carbon nanotube structure

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1897205B (zh) * 2005-07-15 2010-07-28 清华大学 碳纳米管阵列发射元件及其制作方法
KR100913700B1 (ko) * 2007-06-12 2009-08-24 삼성전자주식회사 아민 화합물을 포함하는 탄소 나노튜브(cnt) 박막 및 그제조방법
CN101604603B (zh) * 2008-06-13 2011-03-23 清华大学 场发射体及其制备方法
KR101486750B1 (ko) * 2008-12-01 2015-01-28 삼성전자주식회사 수평의 탄소나노튜브의 형성방법
CN103288033B (zh) * 2012-02-23 2016-02-17 清华大学 碳纳米管微尖结构的制备方法
CN103295853B (zh) * 2012-02-23 2015-12-09 清华大学 场发射电子源及应用该场发射电子源的场发射装置
CN103295854B (zh) * 2012-02-23 2015-08-26 清华大学 碳纳米管微尖结构及其制备方法
CN103367074B (zh) * 2012-03-29 2015-08-26 清华大学 碳纳米管场发射体的制备方法
CN103367073B (zh) * 2012-03-29 2016-09-14 清华大学 碳纳米管场发射体
CN103224219A (zh) * 2013-04-02 2013-07-31 厦门大学 一种用于微器件圆片级封装的纳米吸气剂集成方法
WO2014205193A1 (en) * 2013-06-21 2014-12-24 University Of Connecticut Low-temperature bonding and sealing with spaced nanorods
WO2016205698A1 (en) * 2015-06-17 2016-12-22 California Institute Of Technology Systems and methods for implementing robust carbon nanotube-based field emitters demonstrating enhanced field emission characteristics
CN111115616B (zh) * 2018-11-01 2021-12-03 清华大学 碳纳米管阵列的表面修复方法
CN111128637B (zh) * 2018-11-01 2021-02-26 清华大学 场发射体的制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000294119A (ja) * 1999-04-06 2000-10-20 Futaba Corp 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
JP2002141633A (ja) * 2000-10-25 2002-05-17 Lucent Technol Inc 垂直にナノ相互接続された回路デバイスからなる製品及びその製造方法
JP2003115262A (ja) * 2001-08-06 2003-04-18 Samsung Sdi Co Ltd カーボンナノチューブを用いた電界放出表示素子の製造方法
US20030092207A1 (en) * 2001-10-19 2003-05-15 Zvi Yaniv Activation effect on carbon nanotubes
JP2003286017A (ja) * 2002-03-28 2003-10-07 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 配向性カーボンナノチューブ膜の転写方法
JP2004127737A (ja) * 2002-10-03 2004-04-22 Hitachi Zosen Corp カーボンナノチューブ導電性材料およびその製造方法
JP2005005266A (ja) * 2003-06-13 2005-01-06 Samsung Corning Co Ltd ナノ構造体を含む電界放出アレイの製造方法
JP2005129406A (ja) * 2003-10-24 2005-05-19 Hitachi Zosen Corp カーボンナノチューブの転写方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3286690A (en) * 1963-05-09 1966-11-22 Bell Telephone Labor Inc Vapor deposition mask
US5527628A (en) * 1993-07-20 1996-06-18 Iowa State University Research Foudation, Inc. Pb-free Sn-Ag-Cu ternary eutectic solder
JP2000123711A (ja) * 1998-10-12 2000-04-28 Toshiba Corp 電界放出型冷陰極及びその製造方法
KR20000074609A (ko) * 1999-05-24 2000-12-15 김순택 카본 나노 튜브를 이용한 전계 방출 어레이 및 그 제조방법
US6286226B1 (en) * 1999-09-24 2001-09-11 Agere Systems Guardian Corp. Tactile sensor comprising nanowires and method for making the same
US6340822B1 (en) * 1999-10-05 2002-01-22 Agere Systems Guardian Corp. Article comprising vertically nano-interconnected circuit devices and method for making the same
KR100480773B1 (ko) * 2000-01-07 2005-04-06 삼성에스디아이 주식회사 카본 나노 튜브를 이용한 3극 전계방출소자의 제작방법
JP3730476B2 (ja) * 2000-03-31 2006-01-05 株式会社東芝 電界放出型冷陰極及びその製造方法
US7161285B2 (en) * 2000-11-20 2007-01-09 Nec Corporation CNT film and field-emission cold cathode comprising the same
KR100416141B1 (ko) * 2001-06-22 2004-01-31 삼성에스디아이 주식회사 카본계 물질로 형성된 에미터를 갖는 전계 방출표시소자의 제조방법
JP3962862B2 (ja) * 2002-02-27 2007-08-22 日立造船株式会社 カーボンナノチューブを用いた導電性材料およびその製造方法
US6798127B2 (en) * 2002-10-09 2004-09-28 Nano-Proprietary, Inc. Enhanced field emission from carbon nanotubes mixed with particles
AU2003282558A1 (en) * 2002-10-11 2004-05-04 Massachusetts Institute Of Technology Nanopellets and method of making nanopellets
US6766566B2 (en) * 2002-10-19 2004-07-27 General Motors Corporation Releasable fastener system
WO2005034206A2 (en) * 2003-02-21 2005-04-14 California Institute Of Technology Selective functionalization of carbon nanotube tips allowing fabrication of new classes of nanoscale sensing and manipulation tools
US7150801B2 (en) * 2003-02-26 2006-12-19 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Process for producing cold field-emission cathodes
CN1287413C (zh) * 2003-03-26 2006-11-29 清华大学 一种场发射显示器
JP4605425B2 (ja) * 2003-07-10 2011-01-05 ソニー株式会社 電子放出素子の製造方法
US6989325B2 (en) * 2003-09-03 2006-01-24 Industrial Technology Research Institute Self-assembled nanometer conductive bumps and method for fabricating
KR20050060287A (ko) * 2003-12-16 2005-06-22 삼성에스디아이 주식회사 카본나노튜브 에미터의 형성방법
KR20060011665A (ko) * 2004-07-30 2006-02-03 삼성에스디아이 주식회사 전자 방출 소자와 이의 제조 방법

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000294119A (ja) * 1999-04-06 2000-10-20 Futaba Corp 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
JP2002141633A (ja) * 2000-10-25 2002-05-17 Lucent Technol Inc 垂直にナノ相互接続された回路デバイスからなる製品及びその製造方法
JP2003115262A (ja) * 2001-08-06 2003-04-18 Samsung Sdi Co Ltd カーボンナノチューブを用いた電界放出表示素子の製造方法
US20030092207A1 (en) * 2001-10-19 2003-05-15 Zvi Yaniv Activation effect on carbon nanotubes
JP2003286017A (ja) * 2002-03-28 2003-10-07 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 配向性カーボンナノチューブ膜の転写方法
JP2004127737A (ja) * 2002-10-03 2004-04-22 Hitachi Zosen Corp カーボンナノチューブ導電性材料およびその製造方法
JP2005005266A (ja) * 2003-06-13 2005-01-06 Samsung Corning Co Ltd ナノ構造体を含む電界放出アレイの製造方法
JP2005129406A (ja) * 2003-10-24 2005-05-19 Hitachi Zosen Corp カーボンナノチューブの転写方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101094453B1 (ko) 2009-06-11 2011-12-15 고려대학교 산학협력단 전자 방출원의 제조방법 및 이를 적용한 전자소자의 제조방법
US20150360948A1 (en) * 2014-06-13 2015-12-17 Tsinghua University Method for transferring carbon nanotube array and method for forming carbon nanotube structure
US9630849B2 (en) * 2014-06-13 2017-04-25 Tsinghua University Method for transferring carbon nanotube array and method for forming carbon nanotube structure

Also Published As

Publication number Publication date
EP1594151A2 (en) 2005-11-09
EP1594151A3 (en) 2008-12-24
CN1694208A (zh) 2005-11-09
US20060079012A1 (en) 2006-04-13
KR20050106670A (ko) 2005-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2005322646A (ja) Cnt電界放出素子の製造方法
KR100944828B1 (ko) 전계 방출 냉음극의 제조 방법
JP4843001B2 (ja) 電子放出源、これを適用した電子装置及び電子放出源の製造方法
TW432419B (en) Electron emitting element, electron emitting source, image display, and method for producing them
US20140191650A1 (en) Electric field emitting source, element using same, and production method therefor
EP1748460B1 (en) Electron emission material and electron emission panel having the same
JP2006008473A (ja) 配向性カーボンナノチューブのパターン化された柱形状集合体および電界放出型冷陰極の製造方法
JP4355928B2 (ja) 電界放出型冷陰極の製造方法
JP4348131B2 (ja) カーボンナノチューブフィールドエミッショントランジスタの製造方法
US20100320439A1 (en) Carbon nanotube structure and method of vertically aligning carbon nanotubes
KR20180102043A (ko) 전계방출 에미터 전극의 제조 방법
JP4484047B2 (ja) 配向性カーボンナノチューブのパターン化された柱形状集合体および電界放出型冷陰極の製造方法
TWI259492B (en) Image display apparatus and process for producing the same
JP3633598B2 (ja) 電子放出素子の製造方法及び表示装置の製造方法
KR100990231B1 (ko) 전자 방출원의 제조방법
JP4236627B2 (ja) 冷陰極画像表示装置の製造方法
JP2006066169A (ja) 表示装置の製造方法
JP2007073217A (ja) 電界放出型冷陰極の製造方法
JP2004178972A (ja) 電子放出素子の製造方法及び表示装置の製造方法
WO2004064102A1 (ja) 画像表示装置およびその製造方法
JP4984130B2 (ja) ナノカーボンエミッタとその製造方法並びに面発光素子
KR100508544B1 (ko) 전계 방출을 위한 카본 나노튜브 에미터를 제조하는 방법
KR101401572B1 (ko) 전자방출의 특성이 향상된 전계방출소자 및 그 제조방법
JP5476751B2 (ja) ナノカーボンエミッタ及びその製造方法並びにそれを用いた面発光素子
JP2004178971A (ja) 電子放出素子の製造方法及び表示装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080321

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110125

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110712