JP2006143576A - カーボンナノチューブ，カーボンナノチューブを含む電子放出源，電子放出源を備えた電子放出素子および電子放出素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カーボンナノチューブ，カーボンナノチューブを含む電子放出源，電子放出源を備えた電子放出素子および電子放出素子の製造方法を提供する。
【解決手段】Ｘ線回折分析による半値全幅は，０.６以下であるカーボンナノチューブ，カーボンナノチューブを含む電子放出源，電子放出源を備えた電子放出素子および電子放出素子の製造方法。これにより，結晶性が高く，かつＩ−Ｖ特性に優れるカーボンナノチューブを提供できるので，これを含む電子放出源を利用すれば，輝度が高く，かつ寿命の長い電子放出素子を提供できる。
【選択図】図３

Description

本発明は，カーボンナノチューブ（ＣＮＴ：Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ），ＣＮＴを含む電子放出源，電子放出源を備える電子放出素子および電子放出素子の製造方法に関する。

電子放出素子は，アノード電極とカソード電極との間に電圧を印加して電界を形成することによって，カソード電極の電子放出源から電子を放出させ，この電子をアノード電極側の蛍光物質に衝突させて発光させることによって，画像を表示するディスプレイ装置である。

導電性に優れたカーボンナノチューブ（ＣＮＴ：Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ）を含むカーボン系物質は，導電性および電界集中効果に優れ，仕事関数が低く，電界放出特性に優れて低電圧駆動が容易であり，大面積化が可能であるので，電子放出素子の理想的な電子放出源として期待されている。

特許文献１は，ＣＮＴ膜を有する電界放出型ディスプレイ素子およびその製造方法を開示している。これは，電界放出型ディスプレイ素子において，電子を放出するカソードプレートの基板上にカソード金属電極が形成され，カソード金属電極上に絶縁層とエミッタ電極としてのＣＮＴ膜とが交互に形成され，絶縁層上にゲート電極を形成してカソードアレイを構成したことを特徴とする。

特許文献２は，炭素ファイバの形成に利用する触媒，その製造方法および電子放出素子，電子源，画像形成装置を開示している。これは，複数の炭素ファイバを含む膜を有する電子放出素子である。複数の炭素ファイバを含む膜は，波長５１４.５ｎｍのレーザを照射して検出されるラマン散乱光度分布特性において，ラマンシフトが１３５５±１０Ｋａｉｓｅｒである範囲にラマン散乱光度の第１ピークを有すると同時に，ラマンシフトが１５８０±１０Ｋａｉｓｅｒである範囲に，ラマン散乱光度の第２ピークをも有する。第１ピークの半値全幅（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ ａｔ Ｈａｌｆ Ｍａｘｉｍｕｍ：ＦＷＨＭ１）と第２ピークの半値全幅（ＦＷＨＭ２）とがＦＷＨＭ２／ＦＷＨＭ１≦１.２の関係であることを特徴とする。

大韓民国特許公開第２００１−００５６１５３号 特開２００３−２８８８３３号公報

しかし，上述した特許文献１および特許文献２の電子放出素子を含む現在までの電子放出素子は，カーボンナノチューブ（ＣＮＴ：Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ）の結晶性およびＩ−Ｖ特性（電流−電圧特性：任意の電圧またはフィールド（Ｖ／μｍ）が印加された時に，電流または電流密度（μＡ／ｃｍ^２）がどの程度であるか評価するための特性）において，満足すべき結果を得ることができないという問題があった。したがって，結晶性が高く，かつＩ−Ｖ特性に優れたＣＮＴが求められている。

そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，結晶性が高く，かつＩ−Ｖ特性に優れたＣＮＴ，ＣＮＴを含む電子放出源，電子放出源を含む電子放出素子および電子放出素子の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために，本発明の第１の観点によれば，Ｘ線回折分析による半値全幅が，０.６以下であるカーボンナノチューブが提供される。

本発明によれば，Ｘ線回折分析による半値全幅（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ ａｔ Ｈａｌｆ Ｍａｘｉｍｕｍ：ＦＷＨＭ）が，０.６以下であるカーボンナノチューブを提供することができる。このカーボンナノチューブは，結晶性が高く，かつＩ−Ｖ特性に優れるので，これを含む電子放出源を利用すれば，輝度が高く，かつ寿命に優れた電子放出素子およびその製造方法を提供することができる。

上記カーボンナノチューブのＸ線回折分析の２θ値は，２６.５〜６５であってよい。

上記カーボンナノチューブは，電気放電法，レーザ蒸着法，気相合成法，熱化学気相蒸着法およびプラズマ化学気相蒸着法よりなる群から選択される方法によって製造されてもよい。

上記カーボンナノチューブは，水素気体を利用したアーク放電によって製造されてもよい。

上述したようなカーボンナノチューブは，例えば電界放出型ディスプレイなどのディスプレイに備えられる電子放出源として使用することができる。

上記課題を解決するために，本発明の第２の観点によれば，Ｘ線回折分析による半値全幅が，０.６以下であるカーボンナノチューブを含むことを特徴とする電子放出源が提供される。

上記カーボンナノチューブのＸ線回折分析の２θ値は，２６.５〜６５であってよい。

上記カーボンナノチューブは，電気放電法，レーザ蒸着法，気相合成法，熱化学気相蒸着法およびプラズマ化学気相蒸着法よりなる群から選択される方法によって製造されてもよい。

上記カーボンナノチューブは，水素気体を利用したアーク放電によって製造されてもよい。

上記電子放出源は，基板上に上記カーボンナノチューブを直接成長させることによって形成されてもよいし，または，上記カーボンナノチューブを含む電子放出源形成用の組成物を利用したペースト法によって形成されてもよい。

上記課題を解決するために，本発明の第３の観点によれば，基板と，上記基板上に形成されたカソード電極と，上記基板上に形成された上記カソード電極と電気的に接続されるように形成され，Ｘ線回折分析による半値全幅が０.６以下であるカーボンナノチューブを含む電子放出源とを含む電子放出素子が提供される。

上記課題を解決するために，本発明の第４の観点によれば，Ｘ線回折分析による半値全幅が０.６以下であるカーボンナノチューブ，およびビヒクルを含む電子放出源形成用の組成物を製造する段階と，基板上に上記電子放出源形成用の組成物を印刷する段階と，上記印刷された電子放出源形成用の組成物を焼成する段階と，上記電子放出源形成用の組成物を焼成した結果物を活性化させて電子放出源を得る段階とを含む電子放出素子の製造方法が提供される。

以上説明したように本発明によれば，カーボンナノチューブは，Ｘ線回折分析による半値全幅が０.６以下であって，結晶性が高く，かつＩ−Ｖ特性に優れるので，これを含む電子放出源を利用すれば，輝度が高く，かつ寿命に優れた電子放出素子を得ることができる。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

以下，本発明の実施形態を詳細に説明する。

本発明の実施形態において，Ｘ線回折分析による半値全幅（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ ａｔ Ｈａｌｆ Ｍａｘｉｍｕｍ：ＦＷＨＭ）が０.６以下であることを特徴とするカーボンナノチューブ（ＣＮＴ：Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ）が提供される。

Ｘ線回折分析において，ＦＷＨＭとは，ピークの中間強度でのピーク幅である。正規分布のような鐘状のピークで，結晶性に優れれば，２θ値が同じ位置でピーク幅が狭く現れ，規則的な結晶構造を有しているか否かを判断できる根拠として利用される。その分析を通じて結晶性の程度が分かる。

また，一般的に，ＣＮＴは，結晶性が高いほど硬くて寿命が長く，ディスプレイの信頼性を向上することができる。ＣＮＴのＩ−Ｖ特性は，電子放出特性を表すものであって，Ｉ−Ｖ特性に優れるＣＮＴは，低電圧駆動および高輝度の特性を有する。低電圧駆動が可能であれば，低い駆動電圧のドライブ集積回路を利用できて，コスト節減効果も得ることができ，消費電力を低くすることができる。

本発明者は，色々な合成方法によるＣＮＴを分析した結果，ＦＷＨＭ値の小さなＣＮＴの結晶性が高く，かつＩ−Ｖ特性に優れるという事実を発見した。したがって，本発明の実施形態では，Ｘ線回折分析によるＦＷＨＭが０.６以下であることを特徴とするＣＮＴを提供する。

望ましくは，本発明の実施形態に係るＣＮＴは，Ｘ線回折分析の２θ値が２６.５〜６５であり，各位置におけるＦＷＨＭが０.６以下であることが望ましい。０.６を超過する場合には，結晶性が悪く，電子放出特性が低下する問題がある。

本発明の実施形態に係るＣＮＴは，電気放電法，レーザ蒸着法，気相合成法，熱化学気相蒸着法およびプラズマ化学気相蒸着法などを含む多様な方法によって合成されてもよい。望ましくは，水素気体を利用したアーク放電によって合成される。本発明の実施形態に係るＣＮＴ製造方法は，次の通りである。

まず，ＣＮＴを成長させる触媒金属が提供される。触媒金属は，例えば，コバルト，ニッケル，鉄，またはこれらの合金を使用できる。触媒金属は，例えば，ガラス，石英，シリコンまたはアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）などのような基板に熱蒸着法，電子ビーム蒸着法またはスパッタリング法を利用して，数〜数百ｎｍ厚さの膜状に形成される。次いで，触媒金属膜をさらにエッチングして，互いに独立的に分離されたナノサイズの触媒金属粒子を形成する。エッチングガスとしては，アンモニアガス，水素ガスまたは水素化物ガスが使用される。エッチングガスは，基板上の粒界に沿って触媒金属膜をエッチングして，互いに独立的に分離されたナノサイズの触媒金属粒子を均一に高密度に形成する。

提供される金属触媒の他の実施形態としては，ゼオライト支持体を利用する方法がある。ゼオライト支持体に金属触媒を合体させる方法は，真空注入法またはイオン交換法などのような方法を利用する。ゼオライト支持体を利用する触媒としては，具体的には，Ｃｏ／Ｙ触媒，Ｃｏ／ＺＳＭ−５触媒，Ｆｅ／Ｙ触媒などである。ゼオライト支持体を利用した触媒は，例えば，Ｃｏ−（Ｆｅ）アセテート溶液を利用して製造され，最終的なＣｏまたはＦｅの含量は，約２.５重量％である。

上述したように，ＣＮＴを成長させる触媒金属を提供した後，触媒金属にＣＮＴを成長させる。カーボン供給ガスとしては，炭素数が１〜３の炭化水素ガスが使われる。その具体的な例には，アセチレン，エチレン，エタン，プロピレン，プロパンまたはメタンガスなどが含まれる。ＣＮＴ成長温度は，通常，７００〜８００℃である。カーボン供給ガスは，ＣＮＴの成長速度および時間を調節するために，水素ガスまたはアルゴンガスのような運搬ガスまたは水素化物ガスのような希釈ガスとともに供給される。

本発明の実施形態に係るＣＮＴ合成方法は，上述したような合成方法を参照して説明したが，これに限定されるものではない。

上記のように合成された直後のＣＮＴは，多様な種類の不純物を多量含有している。このような不純物が電子放出源に含まれる場合，電子放出特性が阻害されるので，これを除去する精製工程をＣＮＴ合成以後に行う。精製工程としては，超音波洗浄法，遠心分離法，化学沈殿法，フィルタリング法，クロマトグラフィ法などのような当業界で通常に使われる多様な方法が含まれる。

本発明の他の実施形態において，上述したようなＣＮＴを含むことを特徴とする電子放出源が提供される。

本発明の実施形態に係る電子放出源は，例えば，化学気相蒸着法のような方法を利用して基板上にＣＮＴを直接成長させることによって形成されるか，または，ＣＮＴを含む電子放出源形成用の組成物を利用したペースト法によって形成される。このうち，量産の容易性および製造コストの側面において，ペースト法が有利である。

ペースト法を利用して電子放出源を形成する場合，本発明の実施形態に係る電子放出源は，接着成分および接着成分の焼成後の結果物のうち少なくとも一つ以上を含む。接着成分は，ＣＮＴと基板との接着力を向上させる役割を行うものである。無機接着成分の具体的な例としては，ガラスフリット，シラン，ウォーターガラスなどが含まれる。有機接着成分の具体的な例としては，エチルセルロース，ニトロセルロースなどのようなセルロース系樹脂，ポリエステルアクリレート，エポキシアクリレートおよびウレタンアクリレートなどのようなアクリル系樹脂，ビニル系樹脂などが含まれ，低融点金属も接着成分として利用されてもよい。

本発明の他の実施形態において，基板と，基板上に形成されたカソード電極と，基板上に形成されたカソード電極と電気的に接続されるように形成され，Ｘ線回折分析によるＦＷＨＭが０.６以下であるＣＮＴを含む電子放出源とを含む電子放出素子が提供される。

図１は，本発明の実施形態に係る電子放出素子の部分断面図であって，代表的な３極管構造の電子放出素子を示す。

図１に示したように，電子放出素子２００は，上板２０１と下板２０２とを備える。上板２０１は，上面基板１９０，上面基板１９０の下面１９０ａに配置されたアノード電極１８０，アノード電極１８０の下面１８０ａに配置された蛍光体層１７０を備える。

下板２０２は，内部空間を有するように，上板２０１より所定間隔をおいて配置され，上面基板１９０と対向して平行に配置される下面基板１１０，下面基板１１０上に所定の形状に配置されたカソード電極１２０，カソード電極１２０と交差するように所定の形状に配置されたゲート電極１４０，ゲート電極１４０とカソード電極１２０との間に配置された絶縁体層１３０，絶縁体層１３０およびゲート電極１４０の一部に形成された電子放出源ホール１６９，電子放出源ホール１６９内に配置されてカソード電極１２０と電気的に接続され，ゲート電極１４０より低く配置される電子放出源１６０を備える。カソード電極１２０，ゲート電極１４０は，例えば，各々ストライプの形状で形成されてもよい。

上板２０１および下板２０２は，大気圧より低い圧力の真空下に維持される。真空によって発生する上板２０１と下板２０２との間の圧力を支持し，発光空間２１０を区画するように，スペーサ１９２が上板２０１と下板２０２との間に配置される。

アノード電極１８０は，電子放出源１６０から放出される電子の加速に必要な高電圧を印加して，電子を蛍光体層１７０に高速に衝突させる。蛍光体層１７０は，電子によって励起されて高エネルギーレベルから低エネルギーレベルに落ちながら可視光を放出する。カラー電子放出素子の場合には，単位画素を形成する複数の発光空間２１０それぞれに，赤色発光，緑色発光，青色発光の蛍光体層１７０がアノード電極１８０の下面１８０ａに配置される。

ゲート電極１４０は，電子放出源１６０から電子を容易に放出させる機能を担う。絶縁体層１３０は，電子放出源ホール１６９を区画し，電子放出源１６０とゲート電極１４０とを絶縁する機能を担う。

電界の形成によって電子を放出する電子放出源１６０は，Ｘ線回折分析によるＦＷＨＭが０.６以下であるＣＮＴを含む電子放出源である。

本発明の他の実施形態において，Ｘ線回折分析によるＦＷＨＭが０.６以下であるＣＮＴ，およびビヒクルを含む電子放出源形成用の組成物を製造する段階と，電子放出源形成用の組成物を印刷する段階と，電子放出源形成用の組成物を焼成する段階と，電子放出源形成用の組成物を焼成した結果物を活性化させる段階とを含む電子放出素子の製造方法が提供される。

本発明の実施形態に係る電子放出素子の製造方法は，次の通りである。

まず，電子放出源形成用の組成物を準備する。電子放出源形成用の組成物は，ＣＮＴおよびビヒクルを含む。

ＣＮＴは，電子を放出する役割を行うものであり，上述したように，Ｘ線回折分析によるＦＷＨＭが０.６以下であるＣＮＴであってよい。電子放出源形成用の組成物内のＣＮＴは，０.１〜３０重量％，望ましくは，５〜２０重量％の量で使用される。

ビヒクルは，電子放出源形成用の組成物の粘度および印刷性を調節する役割を行うものである。ビヒクルは，ポリマー成分および有機溶媒成分を含む。

ビヒクル内に含まれるポリマー成分についての例としては，エチルセルロース，ニトロセルロースなどのようなセルロース系樹脂と，ポリエステルアクリレート，エポキシアクリレートおよびウレタンアクリレートなどのようなアクリル系樹脂と，ビニル系樹脂などがあるが，これらに限定されない。ポリマー成分の含量は，電子放出源形成用の組成物全体に対して５〜６０重量％である。

ビヒクル内に含まれる有機溶媒成分についての例としては，ブチルカルビトールアセテート（ＢＣＡ），テルピネオール（ＴＰ），トルエン，テキサノールおよびブチルカルビトール（ＢＣ）などがあるが，これらに限定されない。有機溶媒成分の含量は，電子放出源形成用の組成物全体に対して４０〜８０重量％である。

電子放出源形成用の組成物は，ＣＮＴと基板との接着力を向上させる役割を行う接着成分であって，無機接着成分，有機接着成分，および低融点金属などよりなる群から１種以上選択されたものを含むことができる。

これ以外にも，電子放出源形成用の組成物は，フィラー，感光性樹脂，粘度改善剤，解像度改善剤などをさらに含むこともある。このうち，フィラーは，基板と十分に接着していないＣＮＴの導電性を向上させる役割を行うものである。その具体的な例としては，Ａｇ，Ａｌ，Ｐｄなどがある。感光性樹脂は，電子放出源の形成領域に沿って電子放出源形成用の組成物を印刷する時に使われるものである。

また，本発明の実施形態に係る電子放出源形成用の組成物は，必要に応じて通常の感光性モノマーと光開始剤，ポリエステルアクリレート系などのような感光性樹脂，またはセルロース，アクリレートおよびビニル系などのような非感光性ポリマー，分散剤，消泡剤をさらに含むことができる。

感光性モノマーには，パターンの分解向上剤として添加され，熱分解性アクリレート系列のモノマー，ベンゾフェノン系モノマー，アセトフェノン系モノマー，またはチオキサントン系モノマーなどがある。感光性モノマーの含量は，電子放出源形成用の組成物全体に対して３〜４０重量％である。

光開始剤の種類は，通常，使われるものを使用でき，その含量は，電子放出源形成用の組成物全体に対して０.０５〜１０重量％である。

上述のような組成を有する電子放出源形成用の組成物の粘度は，５,０００〜５０,０００ｃｐｓ／２５℃であることが望ましい。

次に，準備された電子放出源形成用の組成物を基板に印刷する。“基板”とは，電子放出源が形成される基板であって，当業界で通常，使われる基板を使用できる。

印刷方式は，電子放出源形成用の組成物が感光性樹脂を含む場合と感光性樹脂を含んでいない場合とによって異なる。電子放出源形成用の組成物が感光性樹脂を含む場合には，別途のフォトレジストパターンが不要である。すなわち，基板上に感光性樹脂を含む電子放出源形成用の組成物を印刷でコーティングし，これを所望の電子放出源の形成領域に沿って露光および現像する。一方，電子放出源形成用の組成物が感光性樹脂を含んでいない場合には，別途のフォトレジスト膜パターンを利用したフォトリソグラフィ工程が必要である。すなわち，フォトレジスト膜を利用してフォトレジスト膜パターンを先に形成した後，フォトレジスト膜パターンを利用して電子放出源形成用の組成物を印刷することができる。

以後，印刷された電子放出源形成用の組成物を焼成させる。焼成段階を通じてＣＮＴと基板との接着力が向上し，一部以上の接着成分の溶融化および固形化によって耐久性も向上し，アウトガシングも最小化することができる。焼成温度は，電子放出源形成用の組成物に含まれたビヒクルの揮発成分および接着成分の焼結可能温度および時間を考慮して決定される必要がある。通常の焼成温度は，３５０〜５００℃，望ましくは４５０℃である。焼成温度が３５０℃未満であれば，ビヒクルの揮発を十分にすることができないという問題点が発生する恐れがあり，焼成温度が５００℃を超過すれば，ＣＮＴを損傷する問題点が発生する恐れがあるためである。

以後，電子放出源形成用の組成物を焼成した後の結果物を活性化して電子放出源を得ることができる。活性化段階は，例えば，熱処理工程を通じてフィルム状に硬化されるポリイミド系高分子を含む電子放出源の表面処理剤を電子放出源形成用の組成物を焼成した後の結果物上に塗布した後，これを熱処理した後に熱処理で形成された電子放出源の表面処理剤のフィルムを剥離することによって行われる。また，活性化段階は，所定の駆動源で駆動されるローラの表面に接着力を有する接着部を形成して，電子放出源形成用の組成物を焼成した後の結果物の表面に所定の圧力で加圧することによって行われてもよい。このような活性化段階を通じて電子放出源の表面にＣＮＴが露出されるか，または，ＣＮＴの垂直配向状態が調節される。

以下，本発明の実施形態の実施例および比較例を記載する。下記の実施例は，本発明にの実施形態をさらに明確に表現するための目的で記載されたものに過ぎず，本発明の実施形態の内容が下記の実施例に限定されるものではない。

（ＣＮＴの製造）
電気放電法によって，本発明の実施形態に係るＣＮＴを製造することができる。図４は，このような電気放電法を実行する電気放電装置の構造図を簡略に示す。電気放電法では，二つのグラファイトや金属棒を陰極４１および陽極４２とし，二つの電極間に直流電源を印加して電極間に放電を起こした。

このような放電によって発生した多量の電子は，陽極４２に移動して陽極棒に衝突する。このとき，電子の衝突によって陽極として使われたグラファイト棒から離れた炭素クラスタは，低温度に冷却されている陰極４１のグラファイト棒の表面に凝縮されてＣＮＴが製造される。

（電子放出源の製造）
（実施例１）
上記方法によって製造された，Ｘ線回折分析によるＦＷＨＭ値が０.５４８１であるＣＮＴ（Ｘ線回折分析データを図２Ａに示す），ガラスフリット，エチルセルロース，アクリル酸メチル，ブチルカルビトールアセテートを混合して２５０００ｃｐｓ／２５℃の粘度を有する電子放出源用の組成物を製造した。この電子放出源用の組成物を基板上にコーティングした後，パターンマスクを利用して２０００ｍＪ／ｃｍ^２の露光エネルギーで平行露光器を利用して照射した。露光後，スプレーして現像し，４５０℃の温度で焼成して電子放出源を得た。

（比較例１）
Ｘ線回折分析によるＦＷＨＭ値が０.７１８８であるＣＮＴ（Ｘ線回折分析データを図２Ｂに示す）を使用したという点を除いては，実施例１と同じ方法によって電子放出源を製造した。

（比較例２）
Ｘ線回折分析によるＦＷＨＭ値が１.１０２８であるＣＮＴ（Ｘ線回折分析データを図２Ｃに示す）を使用したという点を除いては，実施例１と同じ方法によって電子放出源を製造した。

（電流密度の測定）
上記実施例１および比較例１，比較例２の電子放出源について電流密度を測定し，その結果を図３に表した。図３によれば，本発明の実施例１の電子放出源の電流密度の傾度が，比較例１，比較例２の電子放出源の電流密度の傾度に比べて，さらに急傾斜であるということがわかった。よって，本発明の実施例１のＣＮＴは，比較例１，比較例２のＣＮＴより，Ｉ−Ｖ特性に優れているので，低電圧駆動および高輝度の特性を有することができる。

（電子放出素子の製造）
下面基板を準備し，下面基板上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ；インジウムスズ酸化物）物質よりなる透明な複数のカソード電極をストライプ状に形成した。以後，カソード電極が覆われるようにポリイミド絶縁物質をスクリーン印刷して絶縁体層を形成し，絶縁体層の上面に導電性に優れた銀（Ａｇ）または銅（Ｃｕ），アルミニウム（Ａｌ）などのような導体を含むペーストをスクリーン印刷してゲート電極を形成した。以後，ゲート電極と絶縁体層とをエッチングし，カソード電極の表面の一部が現れるように電子放出源ホールを形成し，ゲート電極をフォトリソグラフィ工程でパターニングしてカソード電極と交差するようにストライプ状に形成した。

次いで，電子放出源ホールにＸ線回折分析によるＦＷＨＭが０.６以下であるＣＮＴ，およびビヒクルを含む電子放出源形成用の組成物を塗布して電子放出源を形成し，焼成および活性化段階を経て電子放出素子を製造した。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は，電子放出素子の電子放出源として有用に利用されるＣＮＴを提供できる。

本発明の実施形態に係る電子放出素子を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るＣＮＴをＸ線回折分析したデータを示す図面である。 従来のＣＮＴをＸ線回折分析したデータを示す図面である。 従来のＣＮＴをＸ線回折分析したデータを示す図面である。 本発明の実施形態に係るＣＮＴを含む電子放出源および従来のＣＮＴを含む電子放出源の電圧による電流密度を表すグラフである。 本発明の実施形態に係るＣＮＴを製造するために電気放電法を実行する電気放電装置の構造図を概略的に示す図面である。

符号の説明

１１０ 下面基板
１２０ カソード電極
１３０ 絶縁体層
１４０ ゲート電極
１６０ 電子放出源
１６９ 電子放出源ホール
１７０ 蛍光体層
１８０ アノード電極
１８０ａ アノード電極の下面
１９０ 上面基板
１９０ａ 上面基板の下面
１９２ スペーサ
２００ 電子放出素子
２０１ 上板
２０２ 下板

Claims (8)

1. Ｘ線回折分析による半値全幅が，０.６以下であることを特徴とする，カーボンナノチューブ。
2. 前記カーボンナノチューブのＸ線回折分析の２θ値は，２６.５〜６５であることを特徴とする，請求項１に記載のカーボンナノチューブ。
3. 前記カーボンナノチューブは，電気放電法，レーザ蒸着法，気相合成法，熱化学気相蒸着法およびプラズマ化学気相蒸着法よりなる群から選択される方法によって製造されることを特徴とする，請求項１または２のいずれかに記載のカーボンナノチューブ。
4. 前記カーボンナノチューブは，水素気体を利用したアーク放電によって製造されることを特徴とする，請求項１，２または３のいずれかに記載のカーボンナノチューブ。
5. Ｘ線回折分析による半値全幅が，０.６以下であるカーボンナノチューブを含むことを特徴とする，電子放出源。
6. 前記電子放出源は，基板上に前記カーボンナノチューブを直接成長させることによって形成されるか，または，前記カーボンナノチューブを含む電子放出源形成用の組成物を利用したペースト法によって形成されることを特徴とする，請求項５に記載の電子放出源。
7. 基板と；
   前記基板上に形成されたカソード電極と；
   前記基板上に形成された前記カソード電極と電気的に接続されるように形成され，Ｘ線回折分析による半値全幅が０.６以下であるカーボンナノチューブを含む電子放出源と；
   を含むことを特徴とする，電子放出素子。
8. Ｘ線回折分析による半値全幅が０.６以下であるカーボンナノチューブ，およびビヒクルを含む電子放出源形成用の組成物を製造する段階と；
   基板上に前記電子放出源形成用の組成物を印刷する段階と；
   前記印刷された電子放出源形成用の組成物を焼成する段階と；
   前記電子放出源形成用の組成物を焼成した結果物を活性化させて電子放出源を得る段階と；
   を含む電子放出素子の製造方法。