JP3730391B2 - 蛍光表示装置の製造方法 - Google Patents
蛍光表示装置の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3730391B2 JP3730391B2 JP5657498A JP5657498A JP3730391B2 JP 3730391 B2 JP3730391 B2 JP 3730391B2 JP 5657498 A JP5657498 A JP 5657498A JP 5657498 A JP5657498 A JP 5657498A JP 3730391 B2 JP3730391 B2 JP 3730391B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron emission
- electron
- manufacturing
- fluorescent display
- emission portion
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子線の衝撃による蛍光体の発光を利用した蛍光表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蛍光表示装置は、少なくとも一方が透明な真空容器の中で、電子放出部から放出される電子を、蛍光体に衝突発光させて発光させ、その発光光を利用する電子管である。
この蛍光表示装置は、通常では、電子の働きを制御するためのグリッドを備えた３極管構造のものが最も多く用いられている。
そして、従来では、電子放出部にフィラメントと呼ばれる陰極を用い、ここより放出される熱電子を蛍光体に衝突発光させていた。
このような蛍光表示装置の中で、大画面ディスプレイ装置の画素を構成する画像管がある。
【０００３】
以下、画像管について図３を用いて説明する。
はじめに概略を説明すると、円筒形のガラスバルブ３０１内に、蛍光面３０４、陽極電極構体３０５、そして、および電子放出部を構成するカソード構体３０６を配置する。そして、円筒形のガラスバルブ３０１の開口端に、透光性を有するフェースガラス３０２を低融点フリットガラス３０３により接着固定する。そして、ガラスバルブ３０１のステムガラス３０８に一体形成されている排気管３０８ａより真空排気することで、ガラスバルブ３０１内を真空状態としている。
【０００４】
それらの中で、フェースガラス３０２は、前面側に凸型レンズ状の球面部３０２ａを形成し、周縁部に鍔状に段差部３０２ｂを形成しておく。また、内面３０２ｃの主要面には、蛍光面３０４およびＡｌメタルバック膜３０７を順次積層して形成しておく。
また、フェースガラス３０２の内面３０２ｃの周辺部には、例えばステンレス材の薄板をプレス成形法により加工して形成した弾性力を有する接触片３０７ａの一端側を挿入してある。また、その接触片３０７ａは、例えばカーボンまたは銀とフリットガラスとの混合体からなる導電性接着材により、Ａｌメタルバック膜３０７に接触してフェースガラス３０２の内面３０２ｃの所定部分に接着固定する。そして、この接触片３０７ａの他端側は、ガラスバルブ３０１の内壁面方向に向けて延在した状態としておく。
【０００５】
一方、ガラスバルブ３０１底部を構成するステムガラス３０８には、リードピン３０９ａ〜３０９ｅを挿通しておく。また、このステムガラス３０８上には、そのリードピン３０９ａの先端部に陽極リード３１０を溶接により固定し、この陽極リード３１０の先端部に円筒状の陽極電極構体３０５を溶接により固定配置して搭載する。
この陽極電極構体３０５は、例えばステンレス材の金属線をリング状に丸めて成形したリング状陽極３０５ａと、このリング状陽極３０５ａの外周面に矩形状のステンレス材の薄板を巻き付けて重ね合った部分を２点で溶接などにより固定して円筒形状に形成した円筒状陽極３０５ｂとから構成する。
【０００６】
また、この陽極電極構体３０５は、陽極リード３１０の先端部に対してリング状陽極３０５ａと所定の箇所で溶接し、さらに陽極リード３１０の最先端部分で円筒状陽極３０５ｂの内側との接触部分で溶接して固定した状態とする。
さらにこのリング状陽極３０５ａの一部には、Ｂａゲッター３０５ｃを溶接などより取り付け固定しておく。
【０００７】
また、リードピン３０９ｂ〜３０９ｅの先端部には、カソードリード３１１ｂ〜３１１ｅを溶接により固定し、このカソードリード３１１ｂ〜３１１ｅの先端部には、カソード構体３０６を溶接により固定配置した状態とする。
このカソード構体３０６は、次に示すように形成する。まず、セラミック基板３０６ａ上の中央部に背面電極３０６ｂを配置して固定する。次に、その上部に所定の間隔を開けてフィラメントカソード３０６ｃを２本の支柱により固定する。そして、それらを覆うように、メッシュ部３０６ｅを有する楕円状のグリッドハウジング３０６ｄを、セラッミック基板３０６ａ上に搭載する。なお、メッシュ部３０６ｅは、蛍光面３０４の方向に球面状に突出した形状としておく。
【０００８】
以上示したように形成される画像管は、まず、外部回路からリードピン３０９ｃ，３０９ｄに電圧（加熱電源）を供給することで、カソードリード３１１ｃ，３１１ｄを介し、フィラメントカソード３０６ｃに所定の電位を印加して熱電子が放出される状態とする。また、外部回路からリードピン３０９ｂに電圧を供給することで、カソードリード３１１ｂを介し、背面電極３０６ｂにフィラメントカソード３０６ｃに対して負の電位を印加する。加えて、外部回路からリードピン３０９ｅに電圧を供給することで、カソードリード３１１ｅを介し、グリトハウジング３０６ｄにフィラメントカソード３０６ｃに対して正の電位を印加することで、グリッドハウジング３０６ｄのメッシュ部３０６ｅより電子ビームを放出させる。
【０００９】
そして、外部回路からリードピン３０９ａに高電圧を供給し、陽極リード３１０→陽極電極構体３０５（円筒状陽極３０５ｂ）→接触片３０７ａの経路をそれぞれ導通してＡｌメタルバック膜３０７にその高電圧が印加された状態とすることで、放出された電子を円筒状陽極３０５ｂにより加速し、Ａｌメタルバック膜３０７を貫通させて蛍光面３０４に衝撃させる。この結果、蛍光面３０４は電子衝撃により励起し、蛍光面３０４を構成する蛍光体の応じた発光色をフェースガラス３０２を透過して前面側に発光表示することになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の蛍光表装置に用いられていた電子放出部としてのフィラメント（フィラメントカソード）は、主に、直径７〜２０μｍのタングステンの細線に、電子放射性物質を塗布して形成している。その電子放出物質としては、一般に、酸化バリウム・酸化カルシウム・酸化ストロンチウムのいわゆる三元酸化物から構成するようにしている。
ここで、これら酸化物は空気中ではきわめて不安定である、このため、フィラメントの作製においては、炭酸バリウム・炭酸カルシウム・炭酸ストロンチウムのいわゆる炭酸塩の形でタングステン細線に外形が２２〜３５μｍになるように塗布し、これを例えば、上述の画像管製造において、各部品とともに組み込んだ上で、外囲器内を真空排気してエージングする段階で酸化物にするようにしている。
【００１１】
したがって、従来の蛍光表示装置では、電子放出部として上述したようなフィラメントを用いるようにしているため、次に示すような問題点があった。
すなわち、非常に細く脆弱なフィラメントを架張して取り付け組み立てなければならないため、取り扱いに不便があり、製造しにくいという問題があった。また、上述したように、フィラメントカソードを作製するためには工数が非常に多い状態であった。
【００１２】
この発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、蛍光表示装置の電子放出部を、より容易に作製できるようにすることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明の蛍光表示装置の製造方法では、基体上に円筒状のグラファイトの層からなる複数のカーボンナノチューブが炭素の多面体粒子とともに集合して構成された柱状グラファイトおよび導電体からなる粒子が分散された導電性ペーストからなるペーストパターンを選択的に形成し、ペーストパターンを焼成して柱状グラファイトが導電体膜で覆われた状態とし、導電成膜をその表面より所定量研磨することで柱状グラファイトを露出させて基体上に電子放出部を形成するようにした。
また、この発明の蛍光表示装置の製造方法では、基体上に円筒状のグラファイトの層からなる複数のカーボンナノチューブが炭素の多面体粒子とともに集合して構成された柱状グラファイトおよび導電体からなる粒子が分散された導電性ペーストからなるペーストパターンを選択的に形成し、ペーストパターンを焼成して柱状グラファイトが導電体膜で覆われた状態とし、カーボンナノチューブに比較して導電成膜の方がエッチングレートの早い条件でエッチングすることで柱状グラファイトを露出させて基体上に電子放出部を形成するようにした。
このように製造するようにしたので、その先端部が露出した状態のカーボンナノチューブが集合した柱状グラファイトからなる電子放出部と電子引き出し電極とで電界放出型冷陰極電子源を構成できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態を図を参照して説明する。
図１は、この発明の実施の形態における蛍光表示装置である画像管の構成を示す構成図である。
以下、この実施の形態における画像管の構成について、その製造方法とともに説明すると、まず、円筒形のガラスバルブ１０１中に、蛍光面１０４、陽極電極構体１０５、そして、および電子放出部を構成するカソード構体１０６を配置する。また、ガラスバルブ１０１の開口端に、フェースガラス１０２を低融点フリットガラス１０３により接着固定する。そして、ガラスバルブ１０１の底部にはステムガラス１０８を配置し、このステムガラス１０８に一体形成した排気管１０８ａより真空排気することで、ガラスバルブ１０１内を真空状態とする。
【００１５】
まず、フェースガラス１０２は、前面側には凸型レンズ状の球面部１０２ａを形成し、周縁部には鍔状に段差部１０２ｂを形成しておく。このフェースガラス１０２の内面１０２ｃには、その周辺部分の一部に窪み状の凹部も形成しておく。また、この内面１０２ｃの主要面には、蛍光面１０４を形成し、この蛍光面１０４表面にはＡｌメタルバック膜１０７を形成する。
なお、凹部内には蛍光面１０４は形成せず、Ａｌメタルバック膜１０７のみを形成するようにする。この、凹部内には、例えばステンレス材の薄板をプレス成形法により加工して形成された弾性力を有する接触片１０７ａの一端側を挿入配置する。この接触片１０７ａは、例えばカーボンまたは銀とフリットガラスとの混合体からなる導電性接着材により、その凹部部分に接着固定することで形成する。そして、この接触片１０７ａの他端側は、ガラスバルブ１０１の内壁面方向に向けて延在しておく。
【００１６】
ところで、蛍光面１０４は、白色蛍光体として、例えば、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ＋Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ混合蛍光体を溶媒に溶かし、これにバインダーを加えたペーストを約２０μｍ程度の厚さに内面１０２ｃに印刷塗布し、これを乾燥することで形成する。ここで、凹部内には蛍光面１０４は塗布しない状態としておく。なお、用いる蛍光体は、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ＋Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ混合蛍光体に限るものではなく、他の蛍光体を用いるようにしてもよいことはいうまでもない。
また、蛍光面１０４表面には、蒸着により約厚さ１５０ｎｍ程度にアルミニウム膜を成膜することで、Ａｌメタルバック膜１０７を形成する。ここで、凹部内には蛍光面１０４は塗布されていないので、Ａｌメタルバック膜１０７のみが形成された状態となる。
【００１７】
なお、このＡｌメタルバック膜１０７の厚さは薄すぎると、ピンホールが増加して蛍光面１０４の反射が減少する。一方、その厚さが厚すぎると、蛍光面１０４に対する電子ビームの電子の侵入が阻害されて発光が小さくなる。したがって、Ａｌメタルバック膜１０７の厚さのコントロールは重要である。このため、前述したように、Ａｌメタルバック膜１０７は厚さを約１５０ｎｍ程度とした方がよい。
なお、それら蛍光面１０４及びＡｌメタルバック膜１０７を形成した後、フェースガラス１０２を、例えば電気炉などにより５６０℃で３０分程度空気中で焼成し、塗布膜中の溶媒類を除去する。
【００１８】
そして、このフェースガラス１０２は、例えば、直径約２０ｍｍ，長さ約５０ｍｍの両端が切断されたガラスバルブ１０１の一方の開口端に、フェースガラス１０２の周縁部に形成された鍔状の段差部１０２ｂ部分で、低融点フリットガラス１０３により接着固定する。
これは、その接着面に低融点フリットガラスペーストを塗布し、フェースガラス１０２の段差部１０２ｂ部分とガラスバルブ１０１の開口端とを、その低融点フリットガラスペーストを介してつき合わせ、これらを加熱焼成すればよい。
【００１９】
一方、ガラスバルブ１０１底部のステムガラス１０８部分には、リードピン１０９を挿通して形成する。また、そのリードピン１０９の先端部に、陽極リード１１０を溶接により固定し、この陽極リード１１０の先端部に、円筒状の陽極電極構体（電子加速電極）１０５を溶接により固定配置する。
この陽極電極構体１０５の形成について説明すると、まず、例えばステンレス材の金属線（線径約０．５ｍｍ）をリング状に丸めることで、リング状陽極１０５ａを成形する。そして、このリング状陽極１０５ａの外周面に、矩形状のステンレス材の薄板（板厚０．０１〜０．０２ｍｍ）を巻き付け、重ね合った部分を溶接点１０５ｄと溶接点１０５ｅの２カ所で溶接して固定する。このことにより、円筒形状に円筒状陽極１０５ｂを形成できる。
【００２０】
また、この陽極電極構体１０５は、陽極リード１１０の先端部に対してリング状陽極１０５ａと所定の箇所で溶接し、さらに、陽極リード１１０の最先端部分で円筒状陽極１０５ｂの内側との接触部分で溶接して固定する。さらに、このリング状陽極１０５ａの一部には、Ｂａゲッター１０５ｃを溶接などより取り付け固定する。なお、図１（ａ）において、陽極電極構体１０５やリードピン１０９に関しては、断面を示していない。
【００２１】
また、ステムガラス１０８には、リードピン１０９ａ，１０９ｂも挿通し、リードピン１０９ａ，１０９ｂの先端部には、カソードリード１１１ａ，１１１ｂを溶接により固定し、このカソードリード１１１ａ，１１１ｂの先端部には、カソード構体１０６を溶接により固定配置する。
このカソード構体１０６は、次に示すように形成する。まず、セラミック基板１０６ａ上の中央部に、電極（導電板）１０６ｂを配置する。
また、その上面の約３ｍｍφの領域に、カーボンナノチューブの集合体からなる長さ数ｍｍの針形状の柱状グラファイトより構成された電子放出部１２１を固定配置する。
【００２２】
ところで、図１（ｂ）に示すように、その柱状グラファイト１３１は、カーボンナノチューブ１３２が、ほぼ同一方向を向いて集合した構造体である。なお、この図１（ｂ）は、柱状グラファイト１３１を途中で切った断面を見る斜視図である。
そして、カーボンナノチューブ１３２は、例えば図１（ｃ）に示すように、完全にグラファイト化して筒状をなし、その直径は４〜５０ｎｍ程度であり、その長さはミクロンオーダである。そして、図１（ｄ）に示すように、その先端部は五員環が入ることにより閉じている。
このカーボンナノチューブは、ヘリウムガス中で２本の炭素電極を１〜２ｍｍ程度離した状態で直流アーク放電を起こすことで、陽極側の炭素が蒸発して陰極側の炭素電極先端に凝集した堆積物中に形成できる。
【００２３】
すなわち、炭素電極間のギャップを１ｍｍ程度に保った状態で、ヘリウム中で安定なアーク放電を持続させ、陽極の炭素電極の直径とほぼ同じ径をもつ円柱状の堆積物を陰極先端に形成する。その円柱状の堆積物は、外側の固い殻と、その内側のもろくて黒い芯との２つの領域から構成されている。そして、内側の芯は、堆積物柱の長さ方向にのびた繊維状の組織をもっている。その繊維状の組織が、上述した柱状グラファイトであり、堆積物柱を切り出すことなどにより、柱状グラファイトを得ることができる。なお、外側の固い殻は、グラファイトの多結晶体である。
【００２４】
そして、その柱状グラファイトにおいて、カーボンナノチューブは、炭素の多面体微粒子（ナノポリヘドロン：nanopolyhedoron）とともに、複数が集合している。
そのカーボンナノチューブは、図１（ｃ），（ｄ）では模式的に示したように、グラファイトの単層が円筒状に閉じた形状と、複数のグラファイトの層が入れ子構造的に積層し、それぞれのグラファイト層が円筒状に閉じた同軸多層構造となっている形状とがある。そして、それらの中心部分は、空洞となっている。
【００２５】
以上示したよう構成されているカーボンナノチューブよりなる柱状グラファイトで構成された電子放出部１２１は、その柱状グラファイト１３１が銀ペーストなどの導電性接着剤により固定されている。
以下、この実施の形態における電子放出部１２１に関してより詳細に説明する。まず、その作製方法について説明すると、金属板を加工することで、図２（ａ）に示すように、所定の形状の板状の電極１０６ｂがリードフレーム状にフレーム２０１に接続された状態とする。
【００２６】
ついで、図２（ｂ）に示すように、電極１０６ｂ表面の所定領域に、ペーストパターン２０２を形成する。このペーストパターン２０２は、よく用いられている銀ペースト（導電性ペースト）に前述した柱状グラファイトを混合したペーストを用いたスクリーン印刷法などにより形成すればよい。そして、その溶剤などを揮発させた後、それらを空気中で４０〜６００℃程度に１５〜６０分間程度加温して焼成する。なお、この焼成は、例えば、１〜１０-3Ｔｏｒｒ程度に真空排気された雰囲気で行うようにしてもよい。
【００２７】
ここで、形成されたペーストパターン２０２のＡＡ’断面を見ると、図２（ｃ）に示すように、電極１０６ｂ上に、柱状グラファイト１３１が銀２０３で覆われた状態に形成されている。
次に、そのペーストパタン２０２上部を研磨する。この結果、ペーストパターン２０２上部においては、柱状グラファイト１３１が露出するようになり、すなわち、図２（ｄ）に示すように、柱状グラファイト１３１を構成しているカーボンナノチューブの先端が露出した状態となった電子放出部１２１が、電極１０６ａ上に形成された状態となる。
【００２８】
次に、図２（ｅ），（ｆ）に示すように、電子放出部１２１が形成された電極１０６ｂを、フレーム２０１より切り出す。
そして、電極１０６ｂの両端２０１ａを折曲げることで、図２（ｈ）に示すように、表面に電子放出部１２１が形成された電極１０６ｂが形成される。そして、この電極１０６ｂを、図１（ａ）に示したように、セラミック基板１０６ａ上の中央部に配置するようにすればよい。
【００２９】
このようにすることで、あらかじめ電子放出部である柱状グラファイトが固定された電極を複数形成しておくことが可能となり、例えば、あらかじめ電子放出特性を検査しておき、特性のよいものだけを用いるようにすることも可能である。
そして、それら電子放出部１２１が固定配置された電極（導電板）１０６ｂを覆うように、メッシュ部（電子引き出し電極）１０６ｅを備えたハウジング１０６ｄを配置する。
【００３０】
以上示したように、この実施の形態においては、カーボンナノチューブからなる電子放出部１２１を電極１０６ｂ上に固定配置し、そして、それらを覆うように、ハウジング１０６ｄをセラッミック基板１０６ａ上に搭載した状態とすることでカソード構体１０６を形成した。
なお、メッシュ部１０６ｅは、蛍光面１０４の方向に球面状に突出した形状とする。また、このハウジング１０６ｄは、板厚が約１００μｍ程度のステンレス板材をプレス成形することにより形成する。また、メッシュ部１０６ｅは、例えば縦方向寸法が約６ｍｍ，横方向寸法が約４ｍｍとし、高さが約１．２５ｍｍの大きさに形成する。そして、メッシュ部１０６ｅは、電子放出部１２１先端部より０．５〜１ｍｍ程度離間した状態とする。なお、これらの間隔は、接触しない状態でなるべく近づけた方がよい。
【００３１】
以上示したように形成される画像管は、まず、外部回路からリードピン１０９ａ，１０９ｂに電圧を供給することで、カソードリード１１１ａ，１１１ｂを介して電極１０６とハウジング１０６ｄとの間に電界をかける。そして、このことにより、電極１０６上に固定配置された電子放出部１２１の先端部が露出したカーボンナノチューブの先端に高電界を集中させ、電子を引き出してメッシュ部１０６ｅより放出させる。すなわち、この実施の形態によれば、カソード構体１０６が、電子放出部１２１を構成するカーボンナノチューブをエミッタとした、電界放出型冷陰極電子源の構成となる。
【００３２】
そして、外部回路からリードピン１０９に高電圧を供給し、陽極リード１１０→陽極電極構体１０５（円筒状陽極１０５ｂ）→接触片１０７ａの経路をそれぞれ導通してＡｌメタルバック膜１０７にその高電圧が印加された状態とすることで、放出された電子を円筒状陽極１０５ｂにより加速し、Ａｌメタルバック膜１０７を貫通させて蛍光面１０４に衝撃させる。この結果、蛍光面１０４は電子衝撃により励起し、蛍光面１０４を構成する蛍光体の応じた発光色を、フェースガラス１０２を透過して前面側に発光表示することになる。
【００３３】
以上示したように、この実施の形態によれば、カーボンナノチューブを配置することで電子放出部を形成した。この結果、電子放出部は電界放出型冷陰極電子源なる。したがって、この実施の形態によれば、電子放出部は、フィラメントのような脆弱な部品を用いるようにしていないので、簡便に取り扱うことができ、容易に形成することが可能となる。また、フィラメントの加熱電源も必要がないので、リードピンの数が減らせ、より製造を簡略化できる。
そして、この実施の形態では、印刷などにより容易な形成方法により、電子放出部をカーボンナノチューブの先端部が露出した状態とすることができる。すなわち、より簡便な方法で、良好な電子放出特性を得ることができるようになる。
【００３４】
なお、上記実施の形態では、画像管について説明したが、これに限るものではな。この発明は、真空容器内に蛍光体からなる発光部と、これを発光させるための電子放出源とを備えた、その他の蛍光表示装置にも適用できることはいうまでもない。
例えば、フェースガラスと蛍光面との間に光学フィルターを形成してもよい。このように光学フィルターを形成することで、発光色を変化させた画像管とすることができる。また、同一の真空容器内に複数の蛍光面を備え、多色化をした画像管とするようにしてもよい。
また、蛍光面を所望の形状とし、所望の形状のキャラクタを表示する平型管とするようにしてもよい。
【００３５】
ところで、上述では、図２（ｄ）に示したように、研磨することでカーボンナノチューブが露出するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、銀とカーボンとで選択比がとれるようなエッチングを用い、選択的に銀を除去するようにすることで、カーボンナノチューブの先端部を露出させるようにしてもよい。例えばエッチング液として硝酸と塩酸の混合液（１：１〜１：５）を用いたウエットエッチングにより、カーボンナノチューブの先端部を露出させるようにすればよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明は、少なくとも一部が透光性を有する表示面を有しかつ内部が真空排気された外囲器と、前記表示面の内側に形成された蛍光体からなり電子の衝撃により発光する蛍光面と、前記外囲器内に配置された基体上に電子を放出する電子放出部とを備えた蛍光表示管の製造方法において、特に、基体上に円筒状のグラファイトの層からなる複数のカーボンナノチューブが炭素の多面体粒子とともに集合して構成された柱状グラファイトおよび導電体からなる粒子が分散された導電性ペーストからなるペーストパターンを選択的に形成し、ペーストパターンを焼成して柱状グラファイトが導電体膜で覆われた状態とし、導電成膜をその表面より所定量研磨することで柱状グラファイトを露出させて基体上に電子放出部を形成するようにした。
また、この発明の蛍光表示装置の製造方法では、基体上に円筒状のグラファイトの層からなる複数のカーボンナノチューブが炭素の多面体粒子とともに集合して構成された柱状グラファイトおよび導電体からなる粒子が分散された導電性ペーストからなるペーストパターンを選択的に形成し、ペーストパターンを焼成して柱状グラファイトが導電体膜で覆われた状態とし、カーボンナノチューブに比較して導電成膜の方がエッチングレートの早い条件でエッチングすることで柱状グラファイトを露出させて基体上に電子放出部を形成するようにした。
【００３７】
このように製造するようにしたので、その先端部が露出した状態のカーボンナノチューブからなる電子放出部と電子引き出し電極とで電界放出型冷陰極電子源を構成できる。この結果、この発明によれば、蛍光表示装置の電子放出部を、フィラメントのような脆弱な部品を用いることなく作製できるようになり、ひいては、蛍光表示装置をより容易に製造できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態における画像管の構成を示す構成図である。
【図２】 電子放出部品である電子放出部１２１が形成された電極１０６ｂの作製を説明するための説明図である。
【図３】 従来の画像管の構成を示す構成図である。
【符号の説明】
１０１…ガラスバルブ、１０２…フェースガラス、１０３…低融点フリットガラス、１０４…蛍光面、１０５…陽極電極構体、１０５ａ…リング状陽極、１０５ｂ…円筒状陽極、１０５ｃ…Ｂａゲッター、１０６…カソード構体、１０６ａ…セラミック基板、１０６ｂ…電極（導電板）、１０６ｄ…ハウジング、１０６ｅ…メッシュ部（電子引き出し電極）、１０７…Ａｌメタルバック膜、１０７ａ…接触片、１０８…ステムガラス、１０８ａ…排気管、１０９，１０９ａ，１０９ｂ…リードピン、１１０…陽極リード、１１１ａ，１１１ｂ…カソードリード、１２１…電子放出部、１３１…柱状グラファイト、１３２…カーボンナノチューブ、２０１…フレーム、２０２…ペーストパターン、２０３…銀。
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子線の衝撃による蛍光体の発光を利用した蛍光表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蛍光表示装置は、少なくとも一方が透明な真空容器の中で、電子放出部から放出される電子を、蛍光体に衝突発光させて発光させ、その発光光を利用する電子管である。
この蛍光表示装置は、通常では、電子の働きを制御するためのグリッドを備えた３極管構造のものが最も多く用いられている。
そして、従来では、電子放出部にフィラメントと呼ばれる陰極を用い、ここより放出される熱電子を蛍光体に衝突発光させていた。
このような蛍光表示装置の中で、大画面ディスプレイ装置の画素を構成する画像管がある。
【０００３】
以下、画像管について図３を用いて説明する。
はじめに概略を説明すると、円筒形のガラスバルブ３０１内に、蛍光面３０４、陽極電極構体３０５、そして、および電子放出部を構成するカソード構体３０６を配置する。そして、円筒形のガラスバルブ３０１の開口端に、透光性を有するフェースガラス３０２を低融点フリットガラス３０３により接着固定する。そして、ガラスバルブ３０１のステムガラス３０８に一体形成されている排気管３０８ａより真空排気することで、ガラスバルブ３０１内を真空状態としている。
【０００４】
それらの中で、フェースガラス３０２は、前面側に凸型レンズ状の球面部３０２ａを形成し、周縁部に鍔状に段差部３０２ｂを形成しておく。また、内面３０２ｃの主要面には、蛍光面３０４およびＡｌメタルバック膜３０７を順次積層して形成しておく。
また、フェースガラス３０２の内面３０２ｃの周辺部には、例えばステンレス材の薄板をプレス成形法により加工して形成した弾性力を有する接触片３０７ａの一端側を挿入してある。また、その接触片３０７ａは、例えばカーボンまたは銀とフリットガラスとの混合体からなる導電性接着材により、Ａｌメタルバック膜３０７に接触してフェースガラス３０２の内面３０２ｃの所定部分に接着固定する。そして、この接触片３０７ａの他端側は、ガラスバルブ３０１の内壁面方向に向けて延在した状態としておく。
【０００５】
一方、ガラスバルブ３０１底部を構成するステムガラス３０８には、リードピン３０９ａ〜３０９ｅを挿通しておく。また、このステムガラス３０８上には、そのリードピン３０９ａの先端部に陽極リード３１０を溶接により固定し、この陽極リード３１０の先端部に円筒状の陽極電極構体３０５を溶接により固定配置して搭載する。
この陽極電極構体３０５は、例えばステンレス材の金属線をリング状に丸めて成形したリング状陽極３０５ａと、このリング状陽極３０５ａの外周面に矩形状のステンレス材の薄板を巻き付けて重ね合った部分を２点で溶接などにより固定して円筒形状に形成した円筒状陽極３０５ｂとから構成する。
【０００６】
また、この陽極電極構体３０５は、陽極リード３１０の先端部に対してリング状陽極３０５ａと所定の箇所で溶接し、さらに陽極リード３１０の最先端部分で円筒状陽極３０５ｂの内側との接触部分で溶接して固定した状態とする。
さらにこのリング状陽極３０５ａの一部には、Ｂａゲッター３０５ｃを溶接などより取り付け固定しておく。
【０００７】
また、リードピン３０９ｂ〜３０９ｅの先端部には、カソードリード３１１ｂ〜３１１ｅを溶接により固定し、このカソードリード３１１ｂ〜３１１ｅの先端部には、カソード構体３０６を溶接により固定配置した状態とする。
このカソード構体３０６は、次に示すように形成する。まず、セラミック基板３０６ａ上の中央部に背面電極３０６ｂを配置して固定する。次に、その上部に所定の間隔を開けてフィラメントカソード３０６ｃを２本の支柱により固定する。そして、それらを覆うように、メッシュ部３０６ｅを有する楕円状のグリッドハウジング３０６ｄを、セラッミック基板３０６ａ上に搭載する。なお、メッシュ部３０６ｅは、蛍光面３０４の方向に球面状に突出した形状としておく。
【０００８】
以上示したように形成される画像管は、まず、外部回路からリードピン３０９ｃ，３０９ｄに電圧（加熱電源）を供給することで、カソードリード３１１ｃ，３１１ｄを介し、フィラメントカソード３０６ｃに所定の電位を印加して熱電子が放出される状態とする。また、外部回路からリードピン３０９ｂに電圧を供給することで、カソードリード３１１ｂを介し、背面電極３０６ｂにフィラメントカソード３０６ｃに対して負の電位を印加する。加えて、外部回路からリードピン３０９ｅに電圧を供給することで、カソードリード３１１ｅを介し、グリトハウジング３０６ｄにフィラメントカソード３０６ｃに対して正の電位を印加することで、グリッドハウジング３０６ｄのメッシュ部３０６ｅより電子ビームを放出させる。
【０００９】
そして、外部回路からリードピン３０９ａに高電圧を供給し、陽極リード３１０→陽極電極構体３０５（円筒状陽極３０５ｂ）→接触片３０７ａの経路をそれぞれ導通してＡｌメタルバック膜３０７にその高電圧が印加された状態とすることで、放出された電子を円筒状陽極３０５ｂにより加速し、Ａｌメタルバック膜３０７を貫通させて蛍光面３０４に衝撃させる。この結果、蛍光面３０４は電子衝撃により励起し、蛍光面３０４を構成する蛍光体の応じた発光色をフェースガラス３０２を透過して前面側に発光表示することになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の蛍光表装置に用いられていた電子放出部としてのフィラメント（フィラメントカソード）は、主に、直径７〜２０μｍのタングステンの細線に、電子放射性物質を塗布して形成している。その電子放出物質としては、一般に、酸化バリウム・酸化カルシウム・酸化ストロンチウムのいわゆる三元酸化物から構成するようにしている。
ここで、これら酸化物は空気中ではきわめて不安定である、このため、フィラメントの作製においては、炭酸バリウム・炭酸カルシウム・炭酸ストロンチウムのいわゆる炭酸塩の形でタングステン細線に外形が２２〜３５μｍになるように塗布し、これを例えば、上述の画像管製造において、各部品とともに組み込んだ上で、外囲器内を真空排気してエージングする段階で酸化物にするようにしている。
【００１１】
したがって、従来の蛍光表示装置では、電子放出部として上述したようなフィラメントを用いるようにしているため、次に示すような問題点があった。
すなわち、非常に細く脆弱なフィラメントを架張して取り付け組み立てなければならないため、取り扱いに不便があり、製造しにくいという問題があった。また、上述したように、フィラメントカソードを作製するためには工数が非常に多い状態であった。
【００１２】
この発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、蛍光表示装置の電子放出部を、より容易に作製できるようにすることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明の蛍光表示装置の製造方法では、基体上に円筒状のグラファイトの層からなる複数のカーボンナノチューブが炭素の多面体粒子とともに集合して構成された柱状グラファイトおよび導電体からなる粒子が分散された導電性ペーストからなるペーストパターンを選択的に形成し、ペーストパターンを焼成して柱状グラファイトが導電体膜で覆われた状態とし、導電成膜をその表面より所定量研磨することで柱状グラファイトを露出させて基体上に電子放出部を形成するようにした。
また、この発明の蛍光表示装置の製造方法では、基体上に円筒状のグラファイトの層からなる複数のカーボンナノチューブが炭素の多面体粒子とともに集合して構成された柱状グラファイトおよび導電体からなる粒子が分散された導電性ペーストからなるペーストパターンを選択的に形成し、ペーストパターンを焼成して柱状グラファイトが導電体膜で覆われた状態とし、カーボンナノチューブに比較して導電成膜の方がエッチングレートの早い条件でエッチングすることで柱状グラファイトを露出させて基体上に電子放出部を形成するようにした。
このように製造するようにしたので、その先端部が露出した状態のカーボンナノチューブが集合した柱状グラファイトからなる電子放出部と電子引き出し電極とで電界放出型冷陰極電子源を構成できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態を図を参照して説明する。
図１は、この発明の実施の形態における蛍光表示装置である画像管の構成を示す構成図である。
以下、この実施の形態における画像管の構成について、その製造方法とともに説明すると、まず、円筒形のガラスバルブ１０１中に、蛍光面１０４、陽極電極構体１０５、そして、および電子放出部を構成するカソード構体１０６を配置する。また、ガラスバルブ１０１の開口端に、フェースガラス１０２を低融点フリットガラス１０３により接着固定する。そして、ガラスバルブ１０１の底部にはステムガラス１０８を配置し、このステムガラス１０８に一体形成した排気管１０８ａより真空排気することで、ガラスバルブ１０１内を真空状態とする。
【００１５】
まず、フェースガラス１０２は、前面側には凸型レンズ状の球面部１０２ａを形成し、周縁部には鍔状に段差部１０２ｂを形成しておく。このフェースガラス１０２の内面１０２ｃには、その周辺部分の一部に窪み状の凹部も形成しておく。また、この内面１０２ｃの主要面には、蛍光面１０４を形成し、この蛍光面１０４表面にはＡｌメタルバック膜１０７を形成する。
なお、凹部内には蛍光面１０４は形成せず、Ａｌメタルバック膜１０７のみを形成するようにする。この、凹部内には、例えばステンレス材の薄板をプレス成形法により加工して形成された弾性力を有する接触片１０７ａの一端側を挿入配置する。この接触片１０７ａは、例えばカーボンまたは銀とフリットガラスとの混合体からなる導電性接着材により、その凹部部分に接着固定することで形成する。そして、この接触片１０７ａの他端側は、ガラスバルブ１０１の内壁面方向に向けて延在しておく。
【００１６】
ところで、蛍光面１０４は、白色蛍光体として、例えば、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ＋Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ混合蛍光体を溶媒に溶かし、これにバインダーを加えたペーストを約２０μｍ程度の厚さに内面１０２ｃに印刷塗布し、これを乾燥することで形成する。ここで、凹部内には蛍光面１０４は塗布しない状態としておく。なお、用いる蛍光体は、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ＋Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ混合蛍光体に限るものではなく、他の蛍光体を用いるようにしてもよいことはいうまでもない。
また、蛍光面１０４表面には、蒸着により約厚さ１５０ｎｍ程度にアルミニウム膜を成膜することで、Ａｌメタルバック膜１０７を形成する。ここで、凹部内には蛍光面１０４は塗布されていないので、Ａｌメタルバック膜１０７のみが形成された状態となる。
【００１７】
なお、このＡｌメタルバック膜１０７の厚さは薄すぎると、ピンホールが増加して蛍光面１０４の反射が減少する。一方、その厚さが厚すぎると、蛍光面１０４に対する電子ビームの電子の侵入が阻害されて発光が小さくなる。したがって、Ａｌメタルバック膜１０７の厚さのコントロールは重要である。このため、前述したように、Ａｌメタルバック膜１０７は厚さを約１５０ｎｍ程度とした方がよい。
なお、それら蛍光面１０４及びＡｌメタルバック膜１０７を形成した後、フェースガラス１０２を、例えば電気炉などにより５６０℃で３０分程度空気中で焼成し、塗布膜中の溶媒類を除去する。
【００１８】
そして、このフェースガラス１０２は、例えば、直径約２０ｍｍ，長さ約５０ｍｍの両端が切断されたガラスバルブ１０１の一方の開口端に、フェースガラス１０２の周縁部に形成された鍔状の段差部１０２ｂ部分で、低融点フリットガラス１０３により接着固定する。
これは、その接着面に低融点フリットガラスペーストを塗布し、フェースガラス１０２の段差部１０２ｂ部分とガラスバルブ１０１の開口端とを、その低融点フリットガラスペーストを介してつき合わせ、これらを加熱焼成すればよい。
【００１９】
一方、ガラスバルブ１０１底部のステムガラス１０８部分には、リードピン１０９を挿通して形成する。また、そのリードピン１０９の先端部に、陽極リード１１０を溶接により固定し、この陽極リード１１０の先端部に、円筒状の陽極電極構体（電子加速電極）１０５を溶接により固定配置する。
この陽極電極構体１０５の形成について説明すると、まず、例えばステンレス材の金属線（線径約０．５ｍｍ）をリング状に丸めることで、リング状陽極１０５ａを成形する。そして、このリング状陽極１０５ａの外周面に、矩形状のステンレス材の薄板（板厚０．０１〜０．０２ｍｍ）を巻き付け、重ね合った部分を溶接点１０５ｄと溶接点１０５ｅの２カ所で溶接して固定する。このことにより、円筒形状に円筒状陽極１０５ｂを形成できる。
【００２０】
また、この陽極電極構体１０５は、陽極リード１１０の先端部に対してリング状陽極１０５ａと所定の箇所で溶接し、さらに、陽極リード１１０の最先端部分で円筒状陽極１０５ｂの内側との接触部分で溶接して固定する。さらに、このリング状陽極１０５ａの一部には、Ｂａゲッター１０５ｃを溶接などより取り付け固定する。なお、図１（ａ）において、陽極電極構体１０５やリードピン１０９に関しては、断面を示していない。
【００２１】
また、ステムガラス１０８には、リードピン１０９ａ，１０９ｂも挿通し、リードピン１０９ａ，１０９ｂの先端部には、カソードリード１１１ａ，１１１ｂを溶接により固定し、このカソードリード１１１ａ，１１１ｂの先端部には、カソード構体１０６を溶接により固定配置する。
このカソード構体１０６は、次に示すように形成する。まず、セラミック基板１０６ａ上の中央部に、電極（導電板）１０６ｂを配置する。
また、その上面の約３ｍｍφの領域に、カーボンナノチューブの集合体からなる長さ数ｍｍの針形状の柱状グラファイトより構成された電子放出部１２１を固定配置する。
【００２２】
ところで、図１（ｂ）に示すように、その柱状グラファイト１３１は、カーボンナノチューブ１３２が、ほぼ同一方向を向いて集合した構造体である。なお、この図１（ｂ）は、柱状グラファイト１３１を途中で切った断面を見る斜視図である。
そして、カーボンナノチューブ１３２は、例えば図１（ｃ）に示すように、完全にグラファイト化して筒状をなし、その直径は４〜５０ｎｍ程度であり、その長さはミクロンオーダである。そして、図１（ｄ）に示すように、その先端部は五員環が入ることにより閉じている。
このカーボンナノチューブは、ヘリウムガス中で２本の炭素電極を１〜２ｍｍ程度離した状態で直流アーク放電を起こすことで、陽極側の炭素が蒸発して陰極側の炭素電極先端に凝集した堆積物中に形成できる。
【００２３】
すなわち、炭素電極間のギャップを１ｍｍ程度に保った状態で、ヘリウム中で安定なアーク放電を持続させ、陽極の炭素電極の直径とほぼ同じ径をもつ円柱状の堆積物を陰極先端に形成する。その円柱状の堆積物は、外側の固い殻と、その内側のもろくて黒い芯との２つの領域から構成されている。そして、内側の芯は、堆積物柱の長さ方向にのびた繊維状の組織をもっている。その繊維状の組織が、上述した柱状グラファイトであり、堆積物柱を切り出すことなどにより、柱状グラファイトを得ることができる。なお、外側の固い殻は、グラファイトの多結晶体である。
【００２４】
そして、その柱状グラファイトにおいて、カーボンナノチューブは、炭素の多面体微粒子（ナノポリヘドロン：nanopolyhedoron）とともに、複数が集合している。
そのカーボンナノチューブは、図１（ｃ），（ｄ）では模式的に示したように、グラファイトの単層が円筒状に閉じた形状と、複数のグラファイトの層が入れ子構造的に積層し、それぞれのグラファイト層が円筒状に閉じた同軸多層構造となっている形状とがある。そして、それらの中心部分は、空洞となっている。
【００２５】
以上示したよう構成されているカーボンナノチューブよりなる柱状グラファイトで構成された電子放出部１２１は、その柱状グラファイト１３１が銀ペーストなどの導電性接着剤により固定されている。
以下、この実施の形態における電子放出部１２１に関してより詳細に説明する。まず、その作製方法について説明すると、金属板を加工することで、図２（ａ）に示すように、所定の形状の板状の電極１０６ｂがリードフレーム状にフレーム２０１に接続された状態とする。
【００２６】
ついで、図２（ｂ）に示すように、電極１０６ｂ表面の所定領域に、ペーストパターン２０２を形成する。このペーストパターン２０２は、よく用いられている銀ペースト（導電性ペースト）に前述した柱状グラファイトを混合したペーストを用いたスクリーン印刷法などにより形成すればよい。そして、その溶剤などを揮発させた後、それらを空気中で４０〜６００℃程度に１５〜６０分間程度加温して焼成する。なお、この焼成は、例えば、１〜１０-3Ｔｏｒｒ程度に真空排気された雰囲気で行うようにしてもよい。
【００２７】
ここで、形成されたペーストパターン２０２のＡＡ’断面を見ると、図２（ｃ）に示すように、電極１０６ｂ上に、柱状グラファイト１３１が銀２０３で覆われた状態に形成されている。
次に、そのペーストパタン２０２上部を研磨する。この結果、ペーストパターン２０２上部においては、柱状グラファイト１３１が露出するようになり、すなわち、図２（ｄ）に示すように、柱状グラファイト１３１を構成しているカーボンナノチューブの先端が露出した状態となった電子放出部１２１が、電極１０６ａ上に形成された状態となる。
【００２８】
次に、図２（ｅ），（ｆ）に示すように、電子放出部１２１が形成された電極１０６ｂを、フレーム２０１より切り出す。
そして、電極１０６ｂの両端２０１ａを折曲げることで、図２（ｈ）に示すように、表面に電子放出部１２１が形成された電極１０６ｂが形成される。そして、この電極１０６ｂを、図１（ａ）に示したように、セラミック基板１０６ａ上の中央部に配置するようにすればよい。
【００２９】
このようにすることで、あらかじめ電子放出部である柱状グラファイトが固定された電極を複数形成しておくことが可能となり、例えば、あらかじめ電子放出特性を検査しておき、特性のよいものだけを用いるようにすることも可能である。
そして、それら電子放出部１２１が固定配置された電極（導電板）１０６ｂを覆うように、メッシュ部（電子引き出し電極）１０６ｅを備えたハウジング１０６ｄを配置する。
【００３０】
以上示したように、この実施の形態においては、カーボンナノチューブからなる電子放出部１２１を電極１０６ｂ上に固定配置し、そして、それらを覆うように、ハウジング１０６ｄをセラッミック基板１０６ａ上に搭載した状態とすることでカソード構体１０６を形成した。
なお、メッシュ部１０６ｅは、蛍光面１０４の方向に球面状に突出した形状とする。また、このハウジング１０６ｄは、板厚が約１００μｍ程度のステンレス板材をプレス成形することにより形成する。また、メッシュ部１０６ｅは、例えば縦方向寸法が約６ｍｍ，横方向寸法が約４ｍｍとし、高さが約１．２５ｍｍの大きさに形成する。そして、メッシュ部１０６ｅは、電子放出部１２１先端部より０．５〜１ｍｍ程度離間した状態とする。なお、これらの間隔は、接触しない状態でなるべく近づけた方がよい。
【００３１】
以上示したように形成される画像管は、まず、外部回路からリードピン１０９ａ，１０９ｂに電圧を供給することで、カソードリード１１１ａ，１１１ｂを介して電極１０６とハウジング１０６ｄとの間に電界をかける。そして、このことにより、電極１０６上に固定配置された電子放出部１２１の先端部が露出したカーボンナノチューブの先端に高電界を集中させ、電子を引き出してメッシュ部１０６ｅより放出させる。すなわち、この実施の形態によれば、カソード構体１０６が、電子放出部１２１を構成するカーボンナノチューブをエミッタとした、電界放出型冷陰極電子源の構成となる。
【００３２】
そして、外部回路からリードピン１０９に高電圧を供給し、陽極リード１１０→陽極電極構体１０５（円筒状陽極１０５ｂ）→接触片１０７ａの経路をそれぞれ導通してＡｌメタルバック膜１０７にその高電圧が印加された状態とすることで、放出された電子を円筒状陽極１０５ｂにより加速し、Ａｌメタルバック膜１０７を貫通させて蛍光面１０４に衝撃させる。この結果、蛍光面１０４は電子衝撃により励起し、蛍光面１０４を構成する蛍光体の応じた発光色を、フェースガラス１０２を透過して前面側に発光表示することになる。
【００３３】
以上示したように、この実施の形態によれば、カーボンナノチューブを配置することで電子放出部を形成した。この結果、電子放出部は電界放出型冷陰極電子源なる。したがって、この実施の形態によれば、電子放出部は、フィラメントのような脆弱な部品を用いるようにしていないので、簡便に取り扱うことができ、容易に形成することが可能となる。また、フィラメントの加熱電源も必要がないので、リードピンの数が減らせ、より製造を簡略化できる。
そして、この実施の形態では、印刷などにより容易な形成方法により、電子放出部をカーボンナノチューブの先端部が露出した状態とすることができる。すなわち、より簡便な方法で、良好な電子放出特性を得ることができるようになる。
【００３４】
なお、上記実施の形態では、画像管について説明したが、これに限るものではな。この発明は、真空容器内に蛍光体からなる発光部と、これを発光させるための電子放出源とを備えた、その他の蛍光表示装置にも適用できることはいうまでもない。
例えば、フェースガラスと蛍光面との間に光学フィルターを形成してもよい。このように光学フィルターを形成することで、発光色を変化させた画像管とすることができる。また、同一の真空容器内に複数の蛍光面を備え、多色化をした画像管とするようにしてもよい。
また、蛍光面を所望の形状とし、所望の形状のキャラクタを表示する平型管とするようにしてもよい。
【００３５】
ところで、上述では、図２（ｄ）に示したように、研磨することでカーボンナノチューブが露出するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、銀とカーボンとで選択比がとれるようなエッチングを用い、選択的に銀を除去するようにすることで、カーボンナノチューブの先端部を露出させるようにしてもよい。例えばエッチング液として硝酸と塩酸の混合液（１：１〜１：５）を用いたウエットエッチングにより、カーボンナノチューブの先端部を露出させるようにすればよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明は、少なくとも一部が透光性を有する表示面を有しかつ内部が真空排気された外囲器と、前記表示面の内側に形成された蛍光体からなり電子の衝撃により発光する蛍光面と、前記外囲器内に配置された基体上に電子を放出する電子放出部とを備えた蛍光表示管の製造方法において、特に、基体上に円筒状のグラファイトの層からなる複数のカーボンナノチューブが炭素の多面体粒子とともに集合して構成された柱状グラファイトおよび導電体からなる粒子が分散された導電性ペーストからなるペーストパターンを選択的に形成し、ペーストパターンを焼成して柱状グラファイトが導電体膜で覆われた状態とし、導電成膜をその表面より所定量研磨することで柱状グラファイトを露出させて基体上に電子放出部を形成するようにした。
また、この発明の蛍光表示装置の製造方法では、基体上に円筒状のグラファイトの層からなる複数のカーボンナノチューブが炭素の多面体粒子とともに集合して構成された柱状グラファイトおよび導電体からなる粒子が分散された導電性ペーストからなるペーストパターンを選択的に形成し、ペーストパターンを焼成して柱状グラファイトが導電体膜で覆われた状態とし、カーボンナノチューブに比較して導電成膜の方がエッチングレートの早い条件でエッチングすることで柱状グラファイトを露出させて基体上に電子放出部を形成するようにした。
【００３７】
このように製造するようにしたので、その先端部が露出した状態のカーボンナノチューブからなる電子放出部と電子引き出し電極とで電界放出型冷陰極電子源を構成できる。この結果、この発明によれば、蛍光表示装置の電子放出部を、フィラメントのような脆弱な部品を用いることなく作製できるようになり、ひいては、蛍光表示装置をより容易に製造できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態における画像管の構成を示す構成図である。
【図２】 電子放出部品である電子放出部１２１が形成された電極１０６ｂの作製を説明するための説明図である。
【図３】 従来の画像管の構成を示す構成図である。
【符号の説明】
１０１…ガラスバルブ、１０２…フェースガラス、１０３…低融点フリットガラス、１０４…蛍光面、１０５…陽極電極構体、１０５ａ…リング状陽極、１０５ｂ…円筒状陽極、１０５ｃ…Ｂａゲッター、１０６…カソード構体、１０６ａ…セラミック基板、１０６ｂ…電極（導電板）、１０６ｄ…ハウジング、１０６ｅ…メッシュ部（電子引き出し電極）、１０７…Ａｌメタルバック膜、１０７ａ…接触片、１０８…ステムガラス、１０８ａ…排気管、１０９，１０９ａ，１０９ｂ…リードピン、１１０…陽極リード、１１１ａ，１１１ｂ…カソードリード、１２１…電子放出部、１３１…柱状グラファイト、１３２…カーボンナノチューブ、２０１…フレーム、２０２…ペーストパターン、２０３…銀。
Claims (5)
- 少なくとも一部が透光性を有する表示面を有しかつ内部が真空排気された外囲器と、前記表示面の内側に形成された蛍光体からなり電子の衝撃により発光する蛍光面と、前記外囲器内に配置された基体上に電子を放出する電子放出部とを備えた蛍光表示管の製造方法において、
前記基体上に円筒状のグラファイトの層からなる複数のカーボンナノチューブが炭素の多面体粒子とともに集合して構成された柱状グラファイトおよび導電体からなる粒子が分散された導電性ペーストからなるペーストパターンを選択的に形成し、
前記ペーストパターンを焼成して前記柱状グラファイトが前記導電体膜で覆われた状態とし、
前記導電成膜をその表面より所定量研磨することで前記柱状グラファイトを露出させて前記基体上に前記電子放出部を形成し、
前記電子放出部が形成された前記基体を前記外囲器内の所定位置に配置し、
前記外囲器内で前記電子放出部の電子放出側に前記電子放出部より電子を引き出すための電子引き出し電極を配置する
ことを特徴とする蛍光表示装置の製造方法。 - 少なくとも一部が透光性を有する表示面を有しかつ内部が真空排気された外囲器と、前記表示面の内側に形成された蛍光体からなり電子の衝撃により発光する蛍光面と、基体上に電子を放出する電子放出部とを備えた蛍光表示管の製造方法において、
前記基体上に円筒状のグラファイトの層からなる複数のカーボンナノチューブが炭素の多面体粒子とともに集合して構成された柱状グラファイトおよび導電体からなる粒子が分散された導電性ペーストからなるペーストパターンを選択的に形成し、
前記ペーストパターンを焼成して前記柱状グラファイトが前記導電体膜で覆われた状態とし、
前記カーボンナノチューブに比較して前記導電成膜の方がエッチングレートの早い条件でエッチングすることで前記柱状グラファイトを露出させて前記基体上に前記電子放出部を形成し、
前記電子放出部が形成された前記基体を前記外囲器内の所定位置に配置し、
前記外囲器内で前記電子放出部の電子放出側に前記電子放出部より電子を引き出すための電子引き出し電極を配置する
ことを特徴とする蛍光表示装置の製造方法。 - 請求項１〜２のいずれか１項に記載の蛍光表示装置の製造方法において、
前記引き出し電極は、前記蛍光面と前記電子放出部との間に配置することを特徴とする蛍光表示装置の製造方法。 - 請求項１〜３のいずれか１項に記載の蛍光表示装置の製造方法において、
前記蛍光面と前記表示面との間に光学フィルターが配置されることを特徴とする蛍光表示装置の製造方法。 - 請求項１〜４のいずれか１項に記載の蛍光表示装置の製造方法において、
前記蛍光面を形成した後でこの表面に金属膜を形成し、
さらに、前記蛍光面と前記電子引き出し電極との間に、前記金属膜に電気的に接続させて、前記電子引き出し電極より高い電位が印加される電子加速電極を配置する
ことを特徴とする蛍光表示装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5657498A JP3730391B2 (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 蛍光表示装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5657498A JP3730391B2 (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 蛍光表示装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11260249A JPH11260249A (ja) | 1999-09-24 |
| JP3730391B2 true JP3730391B2 (ja) | 2006-01-05 |
Family
ID=13030932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5657498A Expired - Fee Related JP3730391B2 (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 蛍光表示装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3730391B2 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW494423B (en) | 1999-10-12 | 2002-07-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Elecron-emitting element, electronic source using the element, field emission display device, fluorescent lamp, and method for producing those |
| KR100477739B1 (ko) * | 1999-12-30 | 2005-03-18 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전계 방출 소자 및 그 구동 방법 |
| US6586889B1 (en) | 2000-06-21 | 2003-07-01 | Si Diamond Technology, Inc. | MEMS field emission device |
| US7449081B2 (en) * | 2000-06-21 | 2008-11-11 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for improving the emission of electron field emitters |
| US6819034B1 (en) | 2000-08-21 | 2004-11-16 | Si Diamond Technology, Inc. | Carbon flake cold cathode |
| US6664728B2 (en) | 2000-09-22 | 2003-12-16 | Nano-Proprietary, Inc. | Carbon nanotubes with nitrogen content |
| US6885022B2 (en) | 2000-12-08 | 2005-04-26 | Si Diamond Technology, Inc. | Low work function material |
| US6739932B2 (en) | 2001-06-07 | 2004-05-25 | Si Diamond Technology, Inc. | Field emission display using carbon nanotubes and methods of making the same |
| KR101005267B1 (ko) * | 2001-06-14 | 2011-01-04 | 하이페리온 커탤리시스 인터내셔널 인코포레이티드 | 변형된 탄소 나노튜브를 사용하는 전기장 방출 장치 |
| US6700454B2 (en) | 2001-06-29 | 2004-03-02 | Zvi Yaniv | Integrated RF array using carbon nanotube cathodes |
| US6897603B2 (en) | 2001-08-24 | 2005-05-24 | Si Diamond Technology, Inc. | Catalyst for carbon nanotube growth |
| US6979947B2 (en) | 2002-07-09 | 2005-12-27 | Si Diamond Technology, Inc. | Nanotriode utilizing carbon nanotubes and fibers |
| KR100510717B1 (ko) * | 2002-09-06 | 2005-08-31 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정표시장치 및 그 제조방법 |
| JP2004178972A (ja) * | 2002-11-27 | 2004-06-24 | Sony Corp | 電子放出素子の製造方法及び表示装置の製造方法 |
| US7150801B2 (en) * | 2003-02-26 | 2006-12-19 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Process for producing cold field-emission cathodes |
| US7528539B2 (en) * | 2004-06-08 | 2009-05-05 | Ngk Insulators, Ltd. | Electron emitter and method of fabricating electron emitter |
| JP4490901B2 (ja) * | 2005-10-21 | 2010-06-30 | 日信工業株式会社 | 電子放出性薄膜の製造方法、電極基材及び電子放出装置 |
-
1998
- 1998-03-09 JP JP5657498A patent/JP3730391B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11260249A (ja) | 1999-09-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3730391B2 (ja) | 蛍光表示装置の製造方法 | |
| US6239547B1 (en) | Electron-emitting source and method of manufacturing the same | |
| KR20010056153A (ko) | 카본나노 튜브막을 갖는 전계방출형 디스플레이 소자 및그의 제조방법 | |
| TW583707B (en) | Flat-panel display and flat-panel display cathode manufacturing method | |
| JP3790044B2 (ja) | 蛍光表示装置 | |
| JP3655447B2 (ja) | 蛍光表示装置およびその製造方法 | |
| JP3790045B2 (ja) | 蛍光表示装置およびその製造方法 | |
| JPH11111161A (ja) | 蛍光表示装置の製造方法 | |
| EP1746620A2 (en) | Electron emission device, electron emission type backlight unit and flat display apparatus having the same | |
| JP2002025477A (ja) | 平面ディスプレイ及びその製造方法 | |
| JPH11297245A (ja) | 平面ディスプレイ | |
| JP3243471B2 (ja) | 電子放出素子の製造方法 | |
| JP3667965B2 (ja) | 蛍光表示装置の製造方法 | |
| JPH0896704A (ja) | 粒子放出装置、電界放出型装置及びこれらの製造方法 | |
| JPH11162383A (ja) | 平面ディスプレイ | |
| JP3553840B2 (ja) | 蛍光表示装置 | |
| US20050275336A1 (en) | Field emission device and method for making same | |
| JPH11162333A (ja) | 蛍光表示装置の製造方法 | |
| JPH11167886A (ja) | 蛍光表示装置 | |
| JP4369075B2 (ja) | 平面ディスプレイ | |
| JP2000311590A (ja) | 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 | |
| JP3813967B2 (ja) | 蛍光表示装置 | |
| JP2000149765A (ja) | 蛍光表示装置 | |
| JP2000323078A (ja) | 蛍光表示装置 | |
| JPH11162335A (ja) | 蛍光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: 20041008 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050510 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050517 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050714 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051004 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051006 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081014 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091014 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091014 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101014 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101014 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111014 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111014 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121014 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |