JPH0855574A - 電界放出表示装置及びその製造方法 - Google Patents
電界放出表示装置及びその製造方法Info
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- JPH0855574A JPH0855574A JP32900894A JP32900894A JPH0855574A JP H0855574 A JPH0855574 A JP H0855574A JP 32900894 A JP32900894 A JP 32900894A JP 32900894 A JP32900894 A JP 32900894A JP H0855574 A JPH0855574 A JP H0855574A
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- field emission
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- H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
- H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
- H01J31/10—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
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- H01J9/00—Apparatus 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
- H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
- H01J9/022—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes
- H01J9/025—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes of field emission cathodes
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2201/00—Electrodes common to discharge tubes
- H01J2201/30—Cold cathodes
- H01J2201/304—Field emission cathodes
- H01J2201/30446—Field emission cathodes characterised by the emitter material
- H01J2201/30453—Carbon types
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 製作工程が単純化でき、製作単価が節減で
き、カソードの寿命が延長できる電界放出表示装置及び
その製造方法をを提供することである。 【構成】 この方法は、基板（１）上にカソード電極
（２）を形成し、その上に絶縁体層（３）を形成する工
程と、フォトレジスト（１１）を使用して前記絶縁体層
（３）を食刻させる工程と、フォトレジスト（１１）を
除去し、絶縁体層（３）上に分離層（１２）を形成する
工程と、ダイヤモンドを使用してダイヤモンドカソード
（１０）とダイヤモンド層（１３）を形成する工程と、
リフトオフ工程により分離層（１２）を除去する工程を
経る。又、この装置は、カソード電極（２）上に円形パ
ターンのアパーチュアを有する絶縁体層（３）を形成
し、その絶縁体層（３）のアパーチュア内にダイヤモン
ドカソード（１０）を形成したものである。
き、カソードの寿命が延長できる電界放出表示装置及び
その製造方法をを提供することである。 【構成】 この方法は、基板（１）上にカソード電極
（２）を形成し、その上に絶縁体層（３）を形成する工
程と、フォトレジスト（１１）を使用して前記絶縁体層
（３）を食刻させる工程と、フォトレジスト（１１）を
除去し、絶縁体層（３）上に分離層（１２）を形成する
工程と、ダイヤモンドを使用してダイヤモンドカソード
（１０）とダイヤモンド層（１３）を形成する工程と、
リフトオフ工程により分離層（１２）を除去する工程を
経る。又、この装置は、カソード電極（２）上に円形パ
ターンのアパーチュアを有する絶縁体層（３）を形成
し、その絶縁体層（３）のアパーチュア内にダイヤモン
ドカソード（１０）を形成したものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電界放出装置(Field E
mission Display Device) 及びその製造方法に関するも
ので、詳しくは平板表示素子(Flat Panel Display)に適
用できる電界放出画像表示装置の製造時、特に大型化に
必要な電界放出カソードを微細構造のゲートアパーチュ
ア(gate aperture) 製作工程を使用しなくてもカソード
の寿命を大きく延長させ得る構造に製作することによ
り、製作工程が単純化でき、製作単価が節減できる電界
放出表示装置及びその製造方法に関するものである。
mission Display Device) 及びその製造方法に関するも
ので、詳しくは平板表示素子(Flat Panel Display)に適
用できる電界放出画像表示装置の製造時、特に大型化に
必要な電界放出カソードを微細構造のゲートアパーチュ
ア(gate aperture) 製作工程を使用しなくてもカソード
の寿命を大きく延長させ得る構造に製作することによ
り、製作工程が単純化でき、製作単価が節減できる電界
放出表示装置及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在の画像表示装置としては、大きく
は、陰極線管であるＣＲＴ(Cathode RayTube)、最近急
激に脚光を浴びている平板表示素子である液晶表示素子
（ＬＣＤ）、プラズマ表示素子（ＰＤＰ）、蛍光表示素
子（ＶＦＤ）等に区分できる。
は、陰極線管であるＣＲＴ(Cathode RayTube)、最近急
激に脚光を浴びている平板表示素子である液晶表示素子
（ＬＣＤ）、プラズマ表示素子（ＰＤＰ）、蛍光表示素
子（ＶＦＤ）等に区分できる。
【０００３】一方、ＣＲＴの場合、画質及び明るさの側
面ではかなり良好な性能を有するが、大きさが増加する
につれて容積及び重量の側面では大変不利な欠点を有し
ている。反面、平板表示素子の場合は、容積及び重量の
側面でＣＲＴより大変有利な点を有するが、画質の劣勢
の欠点と明るさの側面でＣＲＴの画質よりまだ不足な欠
点を有している。
面ではかなり良好な性能を有するが、大きさが増加する
につれて容積及び重量の側面では大変不利な欠点を有し
ている。反面、平板表示素子の場合は、容積及び重量の
側面でＣＲＴより大変有利な点を有するが、画質の劣勢
の欠点と明るさの側面でＣＲＴの画質よりまだ不足な欠
点を有している。
【０００４】しかし、最近には半導体製作技術の急激な
発展により電子放出カソードを微細加工して電界放出カ
ソードを製作し、画像表示素子に適用できるようになる
につれてＣＲＴの画質性能を有するとともに平板表示素
子の形態を維持し得る電界放出表示装置が活発に研究開
発されている。
発展により電子放出カソードを微細加工して電界放出カ
ソードを製作し、画像表示素子に適用できるようになる
につれてＣＲＴの画質性能を有するとともに平板表示素
子の形態を維持し得る電界放出表示装置が活発に研究開
発されている。
【０００５】従来の場合、電界放出表示装置は代表的な
製造方法であるスピント(Spindt)方式により製作され
た。ここで、最も核心となる技術としてはサブミクロン
大きさの先端(submicron apex)を有するカソードチップ
形成技術とゲート電極に形成されるゲートアパーチュア
形成技術が大変大きい比重を占めている。
製造方法であるスピント(Spindt)方式により製作され
た。ここで、最も核心となる技術としてはサブミクロン
大きさの先端(submicron apex)を有するカソードチップ
形成技術とゲート電極に形成されるゲートアパーチュア
形成技術が大変大きい比重を占めている。
【０００６】図３は従来の方法による電界放出カソード
を有する電界放出表示装置の断面図を示すもので、この
ような電界放出表示装置は、基板２１上のカソード電極
２２上に円形パターンのアパーチュアを有するように絶
縁体層２３及びゲート電極２４を形成し、その絶縁体層
２３及びゲート電極２４のアパーチュア内に円錐形カソ
ード３０を形成することによりなった構造に特徴があ
る。なお、図３において、２５は真空領域、２６は蛍光
体層、２７はアノード電極、２８はフェースプレートガ
ラス、２９は隔壁である。
を有する電界放出表示装置の断面図を示すもので、この
ような電界放出表示装置は、基板２１上のカソード電極
２２上に円形パターンのアパーチュアを有するように絶
縁体層２３及びゲート電極２４を形成し、その絶縁体層
２３及びゲート電極２４のアパーチュア内に円錐形カソ
ード３０を形成することによりなった構造に特徴があ
る。なお、図３において、２５は真空領域、２６は蛍光
体層、２７はアノード電極、２８はフェースプレートガ
ラス、２９は隔壁である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな電界放出表示装置の製造時、ゲート電極２４に形成
されるゲートアパーチュアはフォトリソグラフィー(pho
tolithography)工程により形成されるが、フォトリソグ
ラフィー工程に使用されるパターン蛍光装置の紫外線は
波長０．４μｍ程度のＨ線が使用されるため、パターン
が形成できる最小パターン大きさの限界が１．５μｍ程
度に制限されるので、スピント方式によりゲートアパー
チュアを形成するのに多くの問題点がある。
うな電界放出表示装置の製造時、ゲート電極２４に形成
されるゲートアパーチュアはフォトリソグラフィー(pho
tolithography)工程により形成されるが、フォトリソグ
ラフィー工程に使用されるパターン蛍光装置の紫外線は
波長０．４μｍ程度のＨ線が使用されるため、パターン
が形成できる最小パターン大きさの限界が１．５μｍ程
度に制限されるので、スピント方式によりゲートアパー
チュアを形成するのに多くの問題点がある。
【０００８】また、大型化開発時は、新しいリソグラフ
ィー(lithography) 装置の開発が要求されるので、大型
電界放出表示装置の開発に大きい問題点をを有し、マイ
クロチップカソードの場合は、チップ先端が約５０ｎｍ
程度の半径を有するので、真空領域内の残留気体による
イオン衝突現象(ion bombardment) の発生時、チップの
先端が破壊されるのでカソードの寿命が非常に短縮され
る問題点を有している
ィー(lithography) 装置の開発が要求されるので、大型
電界放出表示装置の開発に大きい問題点をを有し、マイ
クロチップカソードの場合は、チップ先端が約５０ｎｍ
程度の半径を有するので、真空領域内の残留気体による
イオン衝突現象(ion bombardment) の発生時、チップの
先端が破壊されるのでカソードの寿命が非常に短縮され
る問題点を有している
【０００９】。
【発明の目的】従って、本発明の目的は、前記問題点を
解決するだけでなく製作工程が単純化でき、製作単価が
節減できる電界放出表示装置の製造方法を提供すること
にある。
解決するだけでなく製作工程が単純化でき、製作単価が
節減できる電界放出表示装置の製造方法を提供すること
にある。
【００１０】本発明の他の目的は、前記方法により製造
された電界放出表示装置を提供することにある。
された電界放出表示装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の電界放出表示装置の製造方法は、電界放出表
示装置の製造方法において、ａ）基板上にカソード電極
を形成し、その上に絶縁体層を形成する工程と、ｂ）フ
ォトレジストを使用して前記絶縁体層を食刻させる工程
と、ｃ）フォトレジストを除去し、絶縁体層上に分離層
を形成する工程と、ｄ）ダイヤモンドを使用して薄膜型
ダイヤモンドカソードとダイヤモンド層を形成する工程
と、ｅ）リフトオフ工程により分離層及びダイヤモンド
層を除去する工程を経ることからなる。
の本発明の電界放出表示装置の製造方法は、電界放出表
示装置の製造方法において、ａ）基板上にカソード電極
を形成し、その上に絶縁体層を形成する工程と、ｂ）フ
ォトレジストを使用して前記絶縁体層を食刻させる工程
と、ｃ）フォトレジストを除去し、絶縁体層上に分離層
を形成する工程と、ｄ）ダイヤモンドを使用して薄膜型
ダイヤモンドカソードとダイヤモンド層を形成する工程
と、ｅ）リフトオフ工程により分離層及びダイヤモンド
層を除去する工程を経ることからなる。
【００１２】一方、本発明の電界放出表示装置は、電界
放出表示素子において、カソード電極上に円形パターン
のアパーチュアを有する絶縁体層を形成し、その絶縁体
層のアパーチュア内にダイヤモンドカソードを形成する
ことによりなるものである。以下、本発明の構成を添付
図面に基づいてより詳細に説明する。
放出表示素子において、カソード電極上に円形パターン
のアパーチュアを有する絶縁体層を形成し、その絶縁体
層のアパーチュア内にダイヤモンドカソードを形成する
ことによりなるものである。以下、本発明の構成を添付
図面に基づいてより詳細に説明する。
【００１３】現在、半導体製作技術の急激な発展により
電子放出カソードを微細加工して電界放出カソードを製
作し画像表示素子に適用できるようになるにつれて、Ｃ
ＲＴの画像性能を有するとともに平板表示素子の形態を
維持し得る電界放出表示装置が活発に研究開発されてい
る。
電子放出カソードを微細加工して電界放出カソードを製
作し画像表示素子に適用できるようになるにつれて、Ｃ
ＲＴの画像性能を有するとともに平板表示素子の形態を
維持し得る電界放出表示装置が活発に研究開発されてい
る。
【００１４】電界放出表示装置は、前述したように、代
表的な製造方法であるスピント方式により製作されてお
り、そのうちでもカソードチップ形成技術とゲートアパ
ーチュア形成技術が大変大きい比重を占めているが、既
存の方法により製作された電界放出表示装置は多くの問
題点を内在していた。
表的な製造方法であるスピント方式により製作されてお
り、そのうちでもカソードチップ形成技術とゲートアパ
ーチュア形成技術が大変大きい比重を占めているが、既
存の方法により製作された電界放出表示装置は多くの問
題点を内在していた。
【００１５】本発明者は前述した問題点を改善するため
に研究を反復した結果、微細構造のゲートアパーチュア
製作工程を使用しなくてもカソードの寿命を大きく延長
させ得る本発明の電界放出表示装置の製造方法を開発し
た。
に研究を反復した結果、微細構造のゲートアパーチュア
製作工程を使用しなくてもカソードの寿命を大きく延長
させ得る本発明の電界放出表示装置の製造方法を開発し
た。
【００１６】図１は本発明による電界放出カソードを有
する電界放出表示装置の断面図、図２（ａ）〜図２
（ｅ）は本発明による電界放出カソードの製造工程図
で、図面のうち、符号１は基板、２はカソード電極、３
は絶縁体層、５は真空領域、６は蛍光体層、７はアノー
ド電極、８はフェースプレートガラス、９は隔壁、１０
はダイヤモンドカソード、１１はフォトレジスト、１２
は分離層、１３はダイヤモンド層である。
する電界放出表示装置の断面図、図２（ａ）〜図２
（ｅ）は本発明による電界放出カソードの製造工程図
で、図面のうち、符号１は基板、２はカソード電極、３
は絶縁体層、５は真空領域、６は蛍光体層、７はアノー
ド電極、８はフェースプレートガラス、９は隔壁、１０
はダイヤモンドカソード、１１はフォトレジスト、１２
は分離層、１３はダイヤモンド層である。
【００１７】図１に示すように、本発明の電界放出表示
装置の製造方法は、ａ）基板１上にカソード電極２を形
成し、その上に絶縁体層３を形成する工程と、ｂ）フォ
トレジスト１１を使用して前記絶縁体層３を食刻させる
工程と、ｃ）フォトレジスト１１を除去し、絶縁体層３
上に分離層１２を形成する工程と、ｄ）ダイヤモンドを
使用してダイヤモンドカソード１０とダイヤモンド層１
３を形成する工程と、ｅ）リフトオフ工程により分離層
１２及びダイヤモンド層１３を除去する工程とからなる
ことに特徴がある。
装置の製造方法は、ａ）基板１上にカソード電極２を形
成し、その上に絶縁体層３を形成する工程と、ｂ）フォ
トレジスト１１を使用して前記絶縁体層３を食刻させる
工程と、ｃ）フォトレジスト１１を除去し、絶縁体層３
上に分離層１２を形成する工程と、ｄ）ダイヤモンドを
使用してダイヤモンドカソード１０とダイヤモンド層１
３を形成する工程と、ｅ）リフトオフ工程により分離層
１２及びダイヤモンド層１３を除去する工程とからなる
ことに特徴がある。
【００１８】一方、図２（ａ）〜図２（ｅ）に基づいて
本発明による電界放出カソードの製造方法を説明すると
次のようである。
本発明による電界放出カソードの製造方法を説明すると
次のようである。
【００１９】先ず、ガラス基板１上にカソード電極２を
形成し、その上に絶縁体層３を形成する（図２（ａ）参
照）。
形成し、その上に絶縁体層３を形成する（図２（ａ）参
照）。
【００２０】次に、フォトレジスト１１を使用して、既
に形成されている絶縁体層３を食刻する（図２（ｂ）参
照）。この際に、絶縁体層３の食刻工程は円形アパーチ
ュアパターンとして５０〜１００μｍ程度の直径を有す
るように形成されるので大変一般的な紫外線露光装置に
よるフォトレジストパターニングによりなる。
に形成されている絶縁体層３を食刻する（図２（ｂ）参
照）。この際に、絶縁体層３の食刻工程は円形アパーチ
ュアパターンとして５０〜１００μｍ程度の直径を有す
るように形成されるので大変一般的な紫外線露光装置に
よるフォトレジストパターニングによりなる。
【００２１】次いで、フォトレジスト１１を除去し、絶
縁体層３上だけに分離層１２が形成され、傾斜角度１０
〜２０°を有するように電子ビーム蒸着器を使用して、
基板１を回転させながらアルミニウム等で形成させる
（図２（ｃ）参照）。一方、この時の傾斜角度によって
絶縁体層アパーチュア内に分離層物質が入ることを防止
する条件が要求される。
縁体層３上だけに分離層１２が形成され、傾斜角度１０
〜２０°を有するように電子ビーム蒸着器を使用して、
基板１を回転させながらアルミニウム等で形成させる
（図２（ｃ）参照）。一方、この時の傾斜角度によって
絶縁体層アパーチュア内に分離層物質が入ることを防止
する条件が要求される。
【００２２】その後、マイクロ波ＣＶＤ(microwave CV
D) 方式によりダイヤモンドを使用して、薄膜形態のダ
イヤモンドカソード１０とダイヤモンド層２１を形成さ
せる（図２（ｄ）参照）。
D) 方式によりダイヤモンドを使用して、薄膜形態のダ
イヤモンドカソード１０とダイヤモンド層２１を形成さ
せる（図２（ｄ）参照）。
【００２３】最終的に、リフトオフ(lift off)工程によ
り分離層１２を除去することにより、図２（ｅ）のよう
に、絶縁体層アパーチュア内のダイヤモンドカソード１
０部分のみを残し、絶縁体層３上のダイヤモンド層１３
を除去して本発明による電界放出カソードの製作を完了
する。
り分離層１２を除去することにより、図２（ｅ）のよう
に、絶縁体層アパーチュア内のダイヤモンドカソード１
０部分のみを残し、絶縁体層３上のダイヤモンド層１３
を除去して本発明による電界放出カソードの製作を完了
する。
【００２４】以上の工程により製作された本発明による
電界放出ダイヤモンドカソードは４００〜７００℃の温
度で製作でき、このように製作されたダイヤモンドカソ
ードは仕事関数(work function) が２．１ｅＶ程度であ
るので、金属チップカソードより非常に低い仕事関数を
有する。これにより、電極による強電界の形成なしにも
真っ直ぐアノード電極で強電界を形成させ得るものであ
る。
電界放出ダイヤモンドカソードは４００〜７００℃の温
度で製作でき、このように製作されたダイヤモンドカソ
ードは仕事関数(work function) が２．１ｅＶ程度であ
るので、金属チップカソードより非常に低い仕事関数を
有する。これにより、電極による強電界の形成なしにも
真っ直ぐアノード電極で強電界を形成させ得るものであ
る。
【００２５】一方、本発明の動作原理を図１に基づいて
説明すると次のようである。
説明すると次のようである。
【００２６】前述した方法により製作された電界放出カ
ソードを使用してアノード電極７及び蛍光体層６が形成
されたフェースプレートガラス８が対向する状態で、隔
壁９を介在してＸ方向電極である薄膜型ダイヤモンドカ
ソード１０とＹ方向電極であるアノード電極７がストラ
イプ(stripe)形状に対向する状態で、カソード電極２と
アノード電極７間に電位差２００Ｖ程度が維持される
と、薄膜型ダイヤモンドカソード１０の表面で電子が放
出されてアノード電極７上の蛍光体層６に衝突すること
により、望む画像表示を遂行することになる。この際、
アノード電極７とカソード電極２内には１０−６〜１０
−７Ｔｏｒｒ程度の高真空領域５が維持された状態であ
る。そして、電界放出ダイヤモンドカソードは放出され
た電子による残留気体のイオン衝突現象によるカソード
の寿命短縮の問題点を克服し得るように薄膜カソード形
状を有する。
ソードを使用してアノード電極７及び蛍光体層６が形成
されたフェースプレートガラス８が対向する状態で、隔
壁９を介在してＸ方向電極である薄膜型ダイヤモンドカ
ソード１０とＹ方向電極であるアノード電極７がストラ
イプ(stripe)形状に対向する状態で、カソード電極２と
アノード電極７間に電位差２００Ｖ程度が維持される
と、薄膜型ダイヤモンドカソード１０の表面で電子が放
出されてアノード電極７上の蛍光体層６に衝突すること
により、望む画像表示を遂行することになる。この際、
アノード電極７とカソード電極２内には１０−６〜１０
−７Ｔｏｒｒ程度の高真空領域５が維持された状態であ
る。そして、電界放出ダイヤモンドカソードは放出され
た電子による残留気体のイオン衝突現象によるカソード
の寿命短縮の問題点を克服し得るように薄膜カソード形
状を有する。
【００２７】
【実施例】以下、具体的な実施例に基づいて本発明をよ
り詳細に説明するが、これが本発明の範疇を限定するも
のではない。下記の実施例では電界放出表示装置の全体
的工程を記述せず、本発明の特徴部である電界放出カソ
ードの製造工程のみを記述する。
り詳細に説明するが、これが本発明の範疇を限定するも
のではない。下記の実施例では電界放出表示装置の全体
的工程を記述せず、本発明の特徴部である電界放出カソ
ードの製造工程のみを記述する。
【００２８】実施例１ 先ず、ガラス基板上にクロム材質のカソード電極を電子
ビーム蒸着器を使用して製作し、その上にＳｉＯ2 絶縁
体層をＰＥＣＶＤ装置を使用して製作した。その後、フ
ォトレジストを使用して円形アパーチュアパターンとし
て７０μｍ程度の直径を有するようにフォトレジストを
形成し、大変一般的な紫外線露光装置であるマクスアラ
イナ(aligner) を使用してフォトレジストパターニング
工程を遂行し、前記絶縁体層をＲＩＥ装備を使用して食
刻した。
ビーム蒸着器を使用して製作し、その上にＳｉＯ2 絶縁
体層をＰＥＣＶＤ装置を使用して製作した。その後、フ
ォトレジストを使用して円形アパーチュアパターンとし
て７０μｍ程度の直径を有するようにフォトレジストを
形成し、大変一般的な紫外線露光装置であるマクスアラ
イナ(aligner) を使用してフォトレジストパターニング
工程を遂行し、前記絶縁体層をＲＩＥ装備を使用して食
刻した。
【００２９】フォトレジストを除去した後、電子ビーム
蒸着器を使用して基板を回転させながら傾斜角１５°に
アルミニウを傾斜蒸着して前記絶縁体層上に分離層を製
作した。
蒸着器を使用して基板を回転させながら傾斜角１５°に
アルミニウを傾斜蒸着して前記絶縁体層上に分離層を製
作した。
【００３０】その後、ダイヤモンドを使用して５００℃
でマイクロ波ＣＶＤ方式により薄膜形態のダイヤモンド
カソードとダイヤモンド層を製作した。
でマイクロ波ＣＶＤ方式により薄膜形態のダイヤモンド
カソードとダイヤモンド層を製作した。
【００３１】最終的に、リフトオフ工程により分離層を
除去して絶縁体層アパーチュア内のダイヤモンドカソー
ド部分のみを残し、絶縁体層上のダイヤモンド層を除去
して本発明による電界放出カソードの製作を完了した。
除去して絶縁体層アパーチュア内のダイヤモンドカソー
ド部分のみを残し、絶縁体層上のダイヤモンド層を除去
して本発明による電界放出カソードの製作を完了した。
【００３２】前記実施例により製作した電界放出カソー
ドを電界放出表示装置に構成して使用した結果、従来の
画像表示パネル内で発生するイオン衝突の問題点を克服
でき、カソードの寿命を従来のものより１０，０００〜
２０，０００時間まで大幅に改善できることを発見し
た。
ドを電界放出表示装置に構成して使用した結果、従来の
画像表示パネル内で発生するイオン衝突の問題点を克服
でき、カソードの寿命を従来のものより１０，０００〜
２０，０００時間まで大幅に改善できることを発見し
た。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
り製作された電界放出カソードは、製作工程の側面でパ
ターン形成の最小大きさを５０μｍ程度に維持できるの
で大型化に必要なパターン露光装置への適用に大きい問
題点がなく、かつゲート電極を使用しないので製作工程
が従来より１／３程度単純化でき、画像表示装置に適用
するのに必要な低温工程のダイヤモンドカソード製作工
程を使用して一般的なガラス基板を使用することにより
製作単価が従来より３０％以上減少できる。そして、構
造的側面で従来の画像表示パネルで発生されるイオン衝
突の問題点が克服できるので、カソードの寿命が従来の
１０，０００時間程度から２０，０００時間程度まで大
幅に改善できる効果がある。
り製作された電界放出カソードは、製作工程の側面でパ
ターン形成の最小大きさを５０μｍ程度に維持できるの
で大型化に必要なパターン露光装置への適用に大きい問
題点がなく、かつゲート電極を使用しないので製作工程
が従来より１／３程度単純化でき、画像表示装置に適用
するのに必要な低温工程のダイヤモンドカソード製作工
程を使用して一般的なガラス基板を使用することにより
製作単価が従来より３０％以上減少できる。そして、構
造的側面で従来の画像表示パネルで発生されるイオン衝
突の問題点が克服できるので、カソードの寿命が従来の
１０，０００時間程度から２０，０００時間程度まで大
幅に改善できる効果がある。
【図１】本発明の方法による電界放出カソードを有する
電界放出表示装置の断面図である。
電界放出表示装置の断面図である。
【図２】本発明による電界放出カソードの製造工程を
（ａ）〜（ｅ）に分けて順次示す説明図である。
（ａ）〜（ｅ）に分けて順次示す説明図である。
【図３】従来の方法による電界放出カソードを有する電
界放出表示装置の断面図である。
界放出表示装置の断面図である。
１ 基板 ２ カソード電極 ３ 絶縁体層 ５ 真空領域 ６ 蛍光体層 ７ アノード電極 ８ フェースプレートガラス ９ 隔壁 １０ ダイヤモンドカソード １１ フォトレジスト １２ 分離層 １３ ダイヤモンド層
Claims (5)
- 【請求項１】 電界放出表示装置の製造方法において、 ａ）基板（１）上にカソード電極（２）を形成し、その
上に絶縁体層（３）を形成する工程と、 ｂ）フォトレジスト（１１）を使用して前記絶縁体層
（３）を食刻させる工程と、 ｃ）フォトレジスト（１１）を除去し、絶縁体層（３）
上に分離層（１２）を形成する工程と、 ｄ）ダイヤモンドを使用してダイヤモンドカソード（１
０）とダイヤモンド層（１３）を形成する工程と、 ｅ）リフトオフ工程により分離層（１２）を除去する工
程を経ることを特徴とする電界放出表示装置の製造方
法。 - 【請求項２】 前記ｄ）工程のダイヤモンドカソード
（１０）の形成工程はマイクロ波ＣＶＤ工程により４０
０〜７００℃の温度で遂行されることを特徴とする請求
項１記載の電界放出表示装置の製造方法。 - 【請求項３】 前記ｃ）工程の分離層（１２）の形成工
程は基板を回転させながら電子ビーム蒸着器を使用し
て、１０〜２０°の傾斜角を有するように蒸着させるこ
とを特徴とする請求項１または２記載の電界放出表示装
置の製造方法。 - 【請求項４】 電界放出表示装置において、カソード電
極（２）上に円形パタ−ンのアパーチュアを有する絶縁
体層（３）を形成し、その絶縁体層（３）のアパーチュ
ア内にダイヤモンドカソード（１０）を形成することに
よりなることを特徴とする電界放出表示装置。 - 【請求項５】 前記のダイヤモンドカソード（１０）は
薄膜形態であることを特徴とする請求項４記載の電界放
出表示装置。
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