JPH11273555A - Manufacture of field emission type cold cathode - Google Patents

Manufacture of field emission type cold cathode

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JPH11273555A
JPH11273555A JP7107298A JP7107298A JPH11273555A JP H11273555 A JPH11273555 A JP H11273555A JP 7107298 A JP7107298 A JP 7107298A JP 7107298 A JP7107298 A JP 7107298A JP H11273555 A JPH11273555 A JP H11273555A
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field emission
cold cathode
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manufacturing
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正幸 中本
Katsuyoshi Fukuda
勝義 福田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing field emission type cold cathodes with a large surface area, excellent evenness of field emission and reproducibility, and high field emission efficiency at high mass productivity. SOLUTION: A field emission type sharp cold cathode 18 with a large surface area is manufactured by following processes: forming a hole 12b in a metal substrate 11, forming a sharp recessed part 12 by narrowing the inner face of the hole 12b by oxidation or coating, filling the inside of the recessed part 12 with an emitter material layer 14, joining the emitter material layer 14 with a supporting substrate 17, and separating the metal substrate 11 from the emitter material layer 14.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電界放出型冷陰極に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a field emission cold cathode.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、発達したSi半導体加工技術を利
用した電界放出型の冷陰極を用いた電界放出型冷陰極の
開発が活発に行なわれている。その代表的な例としては
スピント(C.A.Spindt)らが、Journa
l of Applied Physics,Vol.
47,5248(1976)に記載したものが知られて
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, field emission cold cathodes using field emission cold cathodes utilizing advanced Si semiconductor processing technology have been actively developed. A representative example is CA Spindt et al., Journa.
l of Applied Physics, Vol.
47, 5248 (1976).

【0003】この電界放出型冷陰極は、Si単結晶基板
上にSiO2 層とゲート電極層を形成した後、直径約
1.5μm程度の穴を更に形成し、この穴の中に、電界
放出を行なう円錐上のエミッタを蒸着法により作製した
ものである。具体的には、図13の冷陰極部製造工程図
に示すように、Si単結晶基板206上にSiO2 層2
03をCVD等の堆積法、Mo層202及びAl層20
1をスパッタリング法により形成し、エッチングにより
これらの層にピンホールをあけた後、エミッタとなる金
属、例えばMoを垂直方向から基板を回転させながら真
空蒸着し、ピンホールの直径がモリブデンの堆積ととも
にふさがっていくことを利用して、円錐型のエミッタ2
05を形成し、電界放出型冷陰極を作製している。
In this field emission type cold cathode, after forming a SiO 2 layer and a gate electrode layer on a Si single crystal substrate, a hole having a diameter of about 1.5 μm is further formed. The emitter on the cone for performing the above was produced by a vapor deposition method. Specifically, as shown in the cold cathode unit manufacturing step diagram of FIG. 13, SiO 2 layer on a Si single crystal substrate 206 2
03, a deposition method such as CVD, the Mo layer 202 and the Al layer 20
1 is formed by a sputtering method, and after pinholes are formed in these layers by etching, a metal serving as an emitter, for example, Mo is vacuum-deposited while rotating the substrate from a vertical direction. Utilizing the blocking, the conical emitter 2
05 is formed to produce a field emission cold cathode.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の電界放
出型冷陰極の製造方法及びその方法により作製された電
界放出型冷陰極に以下に述べる重要な問題点かあった。
However, the conventional method of manufacturing a field emission cold cathode and the field emission cold cathode manufactured by the method have the following important problems.

【0005】まず、第1に、前述の従来例では、回転蒸
着法により、Al層201にあけたピンホールの直径が
少しずつ小さくなることを利用して、穴の内面にエミッ
タを形成しているため、エミッタの高さや先端部の形状
などがばらつき、電界放出の均一性が悪い。また、電界
放出効率を向上させるのに必要なエミッタ先端部の鋭さ
が欠け、電界放出効率の低下や、消費電力が大ききい等
の問題があつた。
First, in the above-described conventional example, an emitter is formed on the inner surface of a hole by utilizing the fact that the diameter of a pinhole formed in the Al layer 201 is gradually reduced by a rotary evaporation method. Therefore, the height of the emitter, the shape of the tip, and the like vary, resulting in poor field emission uniformity. In addition, the sharpness of the tip of the emitter required to improve the field emission efficiency is lacking, and the field emission efficiency is reduced and the power consumption is large.

【0006】また、再現性、歩留まりも悪く、多数の電
界放出型冷陰極を同一基板上に作製する場合には、生産
コストが増加するという問題があった。特に、近年注目
されているFED(Field Emission Display)などでは大
型の平面ディスプレイとしての要求も高まっているか、
大面積の先鋭で均一な電界放出型冷陰極の作製が難しい
うえ、生産性が低く、コストが上昇するという問題があ
った。
In addition, reproducibility and yield are poor, and when a large number of field emission cold cathodes are manufactured on the same substrate, there is a problem that the production cost increases. In particular, is the demand for large flat displays increasing in recent years, such as FED (Field Emission Display),
There is a problem that it is difficult to manufacture a sharp and uniform field emission type cold cathode having a large area, the productivity is low, and the cost increases.

【0007】本発明はこのような課題を解決するために
なされたものである。
The present invention has been made to solve such a problem.

【0008】即ち、本発明は電界放出の均一性が良好
で、ばらつきが少なく、電界放出効率も高く、しかも、
高集積化も容易で、且つ、大面積で、生産性に富み、同
一形状で先鋭な電界放出型冷陰極を多数作製できる電界
放出型冷陰極の製造方法を提供することを目的とする。
That is, the present invention has good field emission uniformity, small variation, high field emission efficiency, and
It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a field emission cold cathode which can be easily integrated, has a large area, is rich in productivity, and can manufacture a large number of sharp field emission cold cathodes having the same shape and sharpness.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、請求項1記載の本発明の電界放出型冷陰極の製造方
法は、金属基板上に先鋭な凹部を形成する工程と、前記
凹部内にエミッタ材料を充填して前記金属基板上にエミ
ッタ材料層を形成する工程と、前記金属基板を分離する
工程と、を具備する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a field emission type cold cathode, comprising the steps of: forming a sharp concave portion on a metal substrate; Forming an emitter material layer on the metal substrate by filling the metal substrate with an emitter material, and separating the metal substrate.

【0010】請求項2記載の本発明の電界放出型冷陰極
の製造方法は、金属基板上に凹部を形成する工程と、前
記凹部の内面に金属層を形成して先鋭な凹部を形成する
凹部形成工程と、前記先鋭な凹部にエミッタ材料を充填
して前記金属基板上にエミッタ材料層を形成する工程
と、前記金属基板を分離する工程と、を具備する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field emission cold cathode according to the present invention, wherein a concave portion is formed on a metal substrate, and a metal layer is formed on an inner surface of the concave portion to form a sharp concave portion. Forming an emitter material layer on the metal substrate by filling the sharp recess with an emitter material; and separating the metal substrate.

【0011】請求項3記載の本発明の電界放出型冷陰極
の製造方法は、金属基板上に穴を形成する工程と、前記
穴の内面を酸化して金属酸化物層を形成し、先鋭な凹部
を形成する凹部形成工程と、前記先鋭な凹部にエミッタ
材料を充填して前記金属基板上にエミッタ材料層を形成
する工程と、前記金属基板を除去する除去工程と、を具
備する。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a field emission type cold cathode according to the present invention, wherein a step of forming a hole on a metal substrate and forming a metal oxide layer by oxidizing an inner surface of the hole are performed. The method includes a step of forming a recess, a step of filling the sharp recess with an emitter material to form an emitter material layer on the metal substrate, and a step of removing the metal substrate.

【0012】請求項4記載の本発明の電界放出型冷陰極
の製造方法は、金属基板上に貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔の内面に金属層を形成して先鋭な凹部を形成
する工程と、前記先鋭な凹部にエミッタ材料を充填して
前記金属基板上にエミッタ材料層を形成する工程と、前
記金属基板を除去する除去工程と、を具備する。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a field emission type cold cathode, comprising the steps of: forming a through hole on a metal substrate;
Forming a metal layer on the inner surface of the through hole to form a sharp recess; filling the sharp recess with an emitter material to form an emitter material layer on the metal substrate; and And a removing step of removing.

【0013】請求項5記載の本発明の電界放出型冷陰極
の製造方法は、金属基板上に貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔の内面を酸化して金属酸化物層を形成し、先
鋭な凹部を形成する工程と、前記先鋭な凹部にエミッタ
材料を充填して前記金属基板上にエミッタ材料層を形成
する工程と、前記金属基板を除去する除去工程と、を具
備する。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a field emission cold cathode, comprising the steps of: forming a through hole on a metal substrate;
Forming a metal oxide layer by oxidizing the inner surface of the through hole to form a sharp recess, and filling the emitter material into the sharp recess to form an emitter material layer on the metal substrate; And a removing step of removing the metal substrate.

【0014】請求項6記載の本発明の電界放出型冷陰極
の製造方法は、請求項4又は5記載の電界放出型冷陰極
の製造方法であって、前記貫通孔が円柱形の管状である
ことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field emission type cold cathode according to the fourth or fifth aspect, wherein the through-hole has a cylindrical shape. It is characterized by the following.

【0015】請求項7記載の本発明の電界放出型冷陰極
の製造方法は、請求項4又は5記載の電界放出型冷陰極
の製造方法であって、前記貫通孔の半径が前記金属基板
の表面で大きく、前記金属基板の厚さ方向中央部付近で
小さくなっていることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field emission cold cathode according to the fourth or fifth aspect, wherein the radius of the through hole is equal to that of the metal substrate. It is large on the surface and small near the center in the thickness direction of the metal substrate.

【0016】請求項8記載の本発明の電界放出型冷陰極
の製造方法は、金属基板上に穴を形成する工程と、前記
穴の内面に金属層を形成して先鋭な凹部を形成する工程
と、前記先鋭な凹部表面にエミッタ材料を供給して前記
金属基板上にエミッタ材料層を形成する工程と、前記エ
ミッタ材料層上に樹脂を充填してこのエミッタ材料層を
支持する樹脂層を形成する工程と、前記金属基板を除去
する工程と、を具備する。
In the method of manufacturing a field emission cold cathode according to the present invention, a step of forming a hole on a metal substrate and a step of forming a metal layer on an inner surface of the hole to form a sharp recess. Supplying an emitter material to the sharp concave surface to form an emitter material layer on the metal substrate; and filling a resin on the emitter material layer to form a resin layer supporting the emitter material layer. And removing the metal substrate.

【0017】請求項9記載の本発明の電界放出型冷陰極
の製造方法は、金属基板上に穴を形成する工程と、前記
穴の内面を酸化して金属酸化物層を形成し、先鋭な凹部
を形成する工程と、前記先鋭な凹部表面にエミッタ材料
を供給して前記金属基板上にエミッタ材料層を形成する
工程と、前記エミッタ材料層上に樹脂を充填してこのエ
ミッタ材料層を支持する樹脂層を形成する工程と、前記
金属基板を除去する工程と、を具備する。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a field emission type cold cathode according to the present invention, wherein a step of forming a hole on a metal substrate and forming a metal oxide layer by oxidizing an inner surface of the hole are performed. Forming a concave portion, supplying an emitter material to the sharp concave surface to form an emitter material layer on the metal substrate, and filling the emitter material layer with a resin to support the emitter material layer Forming a resin layer, and removing the metal substrate.

【0018】請求項10記載の本発明の電界放出型冷陰
極の製造方法は、基板上に、貫通孔を備えた第1の金属
層を形成する工程と、前記貫通孔内面に第2の金属層を
形成して先鋭な凹部を形成する工程と、前記先鋭な凹部
にエミッタ材料を充填してエミッタ材料層を形成する工
程と、前記第1の金属層及び第2の金属層を除去する除
去工程と、を具備する。
According to a tenth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a field emission cold cathode of the present invention, a first metal layer having a through hole is formed on a substrate, and a second metal layer is formed on the inner surface of the through hole. Forming a layer to form a sharp recess, filling the sharp recess with an emitter material to form an emitter material layer, and removing the first metal layer and the second metal layer And a step.

【0019】請求項11記載の本発明の電界放出型冷陰
極の製造方法は、基板上に、貫通孔を備えた金属層を形
成する工程と、前記貫通孔内面を酸化して金属酸化物層
を形成し、先鋭の凹部を形成する工程と、前記先鋭な凹
部にエミッタ材料を充填してエミッタ材料層を形成する
工程と、前記金属層及び金属酸化物層を除去する除去工
程と、を具備する。
According to a eleventh aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field emission cold cathode according to the present invention, wherein a metal layer having a through hole is formed on a substrate, and a metal oxide layer is formed by oxidizing an inner surface of the through hole. Forming a sharp concave portion, filling the sharp concave portion with an emitter material to form an emitter material layer, and removing the metal layer and the metal oxide layer. I do.

【0020】請求項12記載の本発明の電界放出型冷陰
極の製造方法は、請求項10又は11記載の電界放出型
冷陰極の製造方法であって、前記貫通孔の半径が開口部
側で大きく、前記基板側で小さくなっていることを特徴
とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field emission cold cathode according to the tenth or eleventh aspect, wherein the radius of the through hole is closer to the opening. It is large and small on the substrate side.

【0021】請求項13記載の本発明の電界放出型冷陰
極の製造方法は、請求項12記載の電界放出型冷陰極の
製造方法であって、前記貫通孔が直線状又は曲線状の断
面を有することを特徴とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field emission type cold cathode according to the twelfth aspect, wherein the through-hole has a straight or curved cross section. It is characterized by having.

【0022】請求項14記載の本発明の電界放出型冷陰
極の製造方法は、金属基板上に穴を形成する工程と、前
記穴の内面に金属層を形成して先鋭な凹部を形成する工
程と、前記先鋭な凹部にエミッタ材料を充填して前記金
属基板上にエミッタ材料層を形成する工程と、前記金属
基板を除去する除去工程と、前記エミッタ材料層上に絶
縁層を形成する工程と、前記絶縁層上にゲート電極層を
形成する工程と、前記絶縁層及びゲート電極層の一部を
除去する工程と、を具備する。
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a field emission cold cathode according to the present invention, wherein a step of forming a hole on a metal substrate and a step of forming a metal layer on an inner surface of the hole to form a sharp recess. Forming an emitter material layer on the metal substrate by filling the sharp recess with an emitter material, removing the metal substrate, and forming an insulating layer on the emitter material layer. Forming a gate electrode layer on the insulating layer; and removing a part of the insulating layer and the gate electrode layer.

【0023】請求項15記載の本発明の電界放出型冷陰
極の製造方法は、金属基板上に穴を形成する工程と、前
記穴の内面を酸化して金属酸化物層を形成し、先鋭な凹
部を形成する工程と、前記先鋭な凹部にエミッタ材料を
充填して前記金属基板上にエミッタ材料層を形成する工
程と、前記金属基板を除去する除去工程と、前記エミッ
タ材料層上に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層上に
ゲート電極層を形成する工程と、前記絶縁層及びゲート
電極層の一部を除去する工程と、を具備する。請求項1
6記載の本発明の電界放出型冷陰極の製造方法は、請求
項1〜5、10、11、14、15のいずれかにに記載
の電界放出型冷陰極の製造方法であって、前記エミッタ
材料層を形成した後、更にこのエミッタ材料層上に支持
層を接合する工程を具備することを特徴とする。
According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a field emission type cold cathode according to the present invention, wherein a step of forming a hole on a metal substrate and forming a metal oxide layer by oxidizing an inner surface of the hole are performed. Forming a recess, filling the sharp recess with an emitter material to form an emitter material layer on the metal substrate, removing the metal substrate, and removing an insulating layer on the emitter material layer. Forming a gate electrode layer on the insulating layer, and removing a part of the insulating layer and the gate electrode layer. Claim 1
6. The method for manufacturing a field emission cold cathode according to claim 6 is the method for manufacturing a field emission cold cathode according to any one of claims 1 to 5, 10, 11, 14, and 15. After forming the material layer, the method further comprises a step of bonding a support layer on the emitter material layer.

【0024】請求項17記載の本発明の電界放出型冷陰
極の製造方法は、請求項8又は9に記載の電界放出型冷
陰極の製造方法であって、前記樹脂層を形成した後、更
にこの樹脂層上に支持層を接合する工程を具備すること
を特徴とする。
According to a seventeenth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field emission type cold cathode according to the eighth or ninth aspect, further comprising forming the resin layer, A step of bonding a support layer to the resin layer.

【0025】請求項18記載の本発明の電界放出型冷陰
極の製造方法は、請求項1〜3、8、9、14、15の
いずれかに記載の電界放出型冷陰極の製造方法であっ
て、前記凹部が形成された面の反対側の面に補強層を形
成する工程を更に具備することを特徴とする。
The method for manufacturing a field emission cold cathode according to the present invention according to claim 18 is the method for manufacturing a field emission cold cathode according to any one of claims 1 to 3, 8, 9, 14, and 15. A step of forming a reinforcing layer on a surface opposite to the surface on which the concave portion is formed.

【0026】請求項19記載の本発明の電界放出型冷陰
極の製造方法は、請求項1〜18記載の電界放出型冷陰
極の製造方法であって、前記金属基板が、Ni又はNi
合金であることを特徴とする。
According to a nineteenth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field emission cold cathode according to the first to eighteenth aspects, wherein the metal substrate is made of Ni or Ni.
It is an alloy.

【0027】請求項20記載の本発明の電界放出型冷陰
極の製造方法は、請求項19記載の電界放出型冷陰極の
製造方法であって、前記Ni合金が、Fe−Ni合金又
はNiCoであることを特徴とする。
According to a twentieth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field emission type cold cathode according to the nineteenth aspect, wherein the Ni alloy is an Fe-Ni alloy or NiCo. There is a feature.

【0028】請求項21記載の本発明の電界放出型冷陰
極の製造方法は、請求項2、4、8、10、14記載の
電界放出型冷陰極の製造方法であって、前記凹部形成工
程が鍍金、酸化又は熱酸化により行われることを特徴と
する。
According to a twenty-first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field emission type cold cathode according to the second or fourth aspect, wherein the step of forming the recess is performed. Is performed by plating, oxidation or thermal oxidation.

【0029】請求項22記載の本発明の電界放出型冷陰
極の製造方法は、請求項1、3、5、9、11、15記
載の電界放出型冷陰極の製造方法であって、前記凹部形
成工程が鍍金、酸化又は熱酸化により行われることを特
徴とする。
According to a twenty-second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field emission type cold cathode according to the first, third, fifth, ninth, eleventh and fifteenth aspects, wherein It is characterized in that the forming step is performed by plating, oxidation or thermal oxidation.

【0030】請求項23記載の本発明の電界放出型冷陰
極の製造方法は、請求項1〜22記載の電界放出型冷陰
極の製造方法であって、前記エミッタ層を形成した後更
に芯材層を形成する工程を具備することを特徴とする。
According to a twenty-third aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a field emission type cold cathode according to the first to twenty-second aspects, wherein the core material is further formed after the emitter layer is formed. And a step of forming a layer.

【0031】請求項24記載の本発明の電界放出型冷陰
極の製造方法は、請求項23記載の電界放出型冷陰極の
製造方法であって、前記芯材層が抵抗バラストとして機
能するものであることを特徴とする。
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a field emission type cold cathode according to the twenty-third aspect, wherein the core layer functions as a resistance ballast. There is a feature.

【0032】請求項25記載の本発明の電界放出型冷陰
極の製造方法は、請求項1〜24記載の電界放出型冷陰
極の製造方法であって、前記除去工程が溶解処理により
行われることを特徴とする。
According to a twenty-fifth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a field emission type cold cathode according to the first to twenty-fourth aspects, wherein the removing step is performed by a dissolution treatment. It is characterized by.

【0033】請求項26記載の本発明の電界放出型冷陰
極の製造方法は、請求項1〜25記載の電界放出型冷陰
極の製造方法であって、前記金属基板が金属シート又は
金属フィルムであることを特徴とする。
According to a twenty-sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field emission type cold cathode according to the first to twenty-fifth aspects, wherein the metal substrate is a metal sheet or a metal film. There is a feature.

【0034】請求項1記載の電界放出型冷陰極の製造方
法では、前記金属基板上に先鋭な凹部を形成し、この凹
部を鋳型として使用する。そのため、先鋭な形状を備え
た電界放出型冷陰極を効率よく短時間に製造することが
できる。
In the method of manufacturing a field emission cold cathode according to the first aspect, a sharp concave portion is formed on the metal substrate, and the concave portion is used as a mold. Therefore, a field emission type cold cathode having a sharp shape can be efficiently manufactured in a short time.

【0035】請求項2記載の電界放出型冷陰極の製造方
法では、前記金属基板上に形成した凹部に金属層を適用
して先鋭な凹部を形成し、この凹部を鋳型として使用す
る。この先鋭な凹部は前記金属基板の凹部の形状や大き
さにばらつきがあっても先鋭な凹部どうしでは形状や大
きさが更にに均質なものになる。そのため、この先鋭な
凹部を鋳型として使用し、これにエミッタ材料を充填し
て形成される電界放出型冷陰極も形や大きさが均質のも
のができ、電界放出の均一性が高いものが得られる。
According to a second aspect of the present invention, a sharp concave portion is formed by applying a metal layer to the concave portion formed on the metal substrate, and the concave portion is used as a mold. Even if the shape and the size of the concave portion of the metal substrate vary, the sharp concave portion becomes more uniform in shape and size between the sharp concave portions. For this reason, a field-emission cold cathode formed by using this sharp concave part as a mold and filling it with an emitter material can be uniform in shape and size, and can have a high field emission uniformity. Can be

【0036】また、前記凹部は非常に先鋭性の高い形状
を備えているので、この形成を移し取った電界放出型冷
陰極も非常に先鋭性の高い形状のものが得られる。その
ため、電界放出効率の高い電界放出型冷陰極が得られ
る。
Further, since the concave portion has a very sharp shape, the field emission type cold cathode from which this formation has been removed can also have a very sharp shape. Therefore, a field emission cold cathode having high field emission efficiency can be obtained.

【0037】請求項3記載の電界放出型冷陰極の製造方
法では、前記金属基板上に形成した穴の内面を酸化して
金属酸化物層を形成して先鋭な凹部を形成し、この凹部
を鋳型として使用する。この凹部は前記金属基板の穴に
形状や大きさにばらつきがあっても凹部どうしでは形状
や大きさが非常に均質なものになる。そのため、この凹
部を鋳型として使用し、これにエミッタ材料を充填して
形成される電界放出型冷陰極も形や大きさが均質のもの
ができ、電界放出の均一性が高いものが得られる。
According to a third aspect of the present invention, in the method of manufacturing a field emission cold cathode, the inner surface of the hole formed on the metal substrate is oxidized to form a metal oxide layer to form a sharp concave portion. Use as a template. The recesses have very uniform shapes and sizes between the recesses even if the shapes and sizes of the holes in the metal substrate vary. Therefore, a field emission cold cathode formed by using the concave portion as a mold and filling it with an emitter material can be uniform in shape and size, and a highly uniform field emission can be obtained.

【0038】また、前記凹部は非常に先鋭性の高い形状
を備えているので、この形成を移し取った電界放出型冷
陰極も非常に先鋭性の高い形状のものが得られる。その
ため、電界放出効率の高い電界放出型冷陰極が得られ
る。
Further, since the concave portion has a very sharp shape, the field emission type cold cathode from which this formation has been transferred can also have a very sharp shape. Therefore, a field emission cold cathode having high field emission efficiency can be obtained.

【0039】請求項4記載の電界放出型冷陰極の製造方
法では、前記金属基板上に形成した貫通孔の内面に金属
層を適用して先鋭な凹部を形成し、この凹部を鋳型とし
て使用する。この凹部は前記金属基板の貫通孔の形状や
大きさにばらつきがあっても凹部どうしでは形状や大き
さが非常に均質なものになる。そのため、この凹部を鋳
型として使用し、これにエミッタ材料と樹脂を充填して
形成される電界放出型冷陰極も形や大きさが均質のもの
ができ、電界放出の均一性が高いものが得られる。
According to a fourth aspect of the present invention, a sharp concave portion is formed by applying a metal layer to an inner surface of the through hole formed on the metal substrate, and the concave portion is used as a mold. . Even if the shape and size of the through-hole of the metal substrate vary, the shape and size of the recess are very uniform between the recesses. Therefore, this concave part is used as a mold, and the field emission type cold cathode formed by filling it with the emitter material and resin can also be uniform in shape and size, and high in field emission uniformity can be obtained. Can be

【0040】また、前記凹部は非常に先鋭性の高い形状
を備えているので、この形成を移し取った電界放出型冷
陰極も非常に先鋭性の高い形状のものが得られる。その
ため、電界放出効率の高い電界放出型冷陰極が得られ
る。
Further, since the concave portion has a very sharp shape, the field emission type cold cathode from which this formation has been removed can also have a very sharp shape. Therefore, a field emission cold cathode having high field emission efficiency can be obtained.

【0041】更に、この製造方法では金属基板上に形成
した貫通孔を用いて、この貫通孔の両側から先鋭な凹部
を二つ同時に形成するので、生産効率が高い。また、貫
通孔は形状が揃い易いので、先鋭な凹部、ひいては電界
放出型冷陰極の形状や大きさのばらつきが小さくなる。
Furthermore, in this manufacturing method, two sharp recesses are formed simultaneously from both sides of the through hole using the through hole formed on the metal substrate, so that the production efficiency is high. Further, since the through-holes are easily uniform in shape, variations in the shape and size of the sharp concave portion and, consequently, the field emission cold cathode are reduced.

【0042】請求項5記載の電界放出型冷陰極の製造方
法では、前記金属基板上に形成した貫通孔の内面を酸化
して金属酸化物層を形成して先鋭な凹部を形成し、この
凹部を鋳型として使用する。この凹部は前記金属基板の
貫通孔の形状や大きさにばらつきがあっても凹部どうし
では形状や大きさが非常に均質なものになる。そのた
め、この凹部を鋳型として使用し、これにエミッタ材料
と樹脂を充填して形成される電界放出型冷陰極も形や大
きさが均質のものができ、電界放出の均一性が高いもの
が得られる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a field emission cold cathode, the inner surface of the through hole formed on the metal substrate is oxidized to form a metal oxide layer to form a sharp concave portion. Is used as a template. Even if the shape and size of the through-hole of the metal substrate vary, the shape and size of the recess are very uniform between the recesses. Therefore, this concave part is used as a mold, and the field emission type cold cathode formed by filling it with the emitter material and resin can also be uniform in shape and size, and high in field emission uniformity can be obtained. Can be

【0043】また、前記凹部は非常に先鋭性の高い形状
を備えているので、この形成を移し取った電界放出型冷
陰極も非常に先鋭性の高い形状のものが得られる。その
ため、電界放出効率の高い電界放出型冷陰極が得られ
る。
Further, since the concave portion has a very sharp shape, the field emission type cold cathode from which this formation has been transferred can also have a very sharp shape. Therefore, a field emission cold cathode having high field emission efficiency can be obtained.

【0044】更に、この製造方法では金属基板上に形成
した貫通孔を用いて、この貫通孔の両側から先鋭な凹部
を二つ同時に形成するので、生産効率が高い。
Furthermore, in this manufacturing method, two sharp recesses are simultaneously formed from both sides of the through hole using the through hole formed on the metal substrate, so that the production efficiency is high.

【0045】請求項6記載の電界放出型冷陰極の製造方
法では、請求項4又は5記載の電界放出型冷陰極の製造
方法において、前記貫通孔として円柱形の管状のものを
採用するので、貫通孔の形状が揃い易く、先鋭な凹部、
ひいては電界放出型冷陰極の形状や大きさのばらつきが
小さくなる。
In the method of manufacturing a field emission cold cathode according to a sixth aspect, in the method of manufacturing a field emission cold cathode according to the fourth or fifth aspect, a cylindrical tubular thing is adopted as the through hole. The shape of the through holes is easy to align, sharp recesses,
As a result, variations in the shape and size of the field emission cold cathode are reduced.

【0046】請求項7記載の電界放出型冷陰極の製造方
法では、請求項4又は5記載の電界放出型冷陰極の製造
方法において、前記貫通孔として半径が前記金属基板の
表面で大きく、前記金属基板の厚さ方向中央部付近で小
さくなったものを採用するので、凹部の先鋭性が高く、
ひいてエミッタ高さの高い電界放出型冷陰極が得られ
る。
According to a seventh aspect of the present invention, in the method of manufacturing a field emission cold cathode according to the fourth or fifth aspect, the through hole has a large radius on the surface of the metal substrate. Since a metal substrate that is smaller near the center in the thickness direction is adopted, the sharpness of the recess is high,
As a result, a field emission cold cathode having a high emitter height can be obtained.

【0047】請求項8記載の電界放出型冷陰極の製造方
法では、前記金属基板上に形成した穴の内面に金属層を
適用して先鋭な凹部を形成し、この凹部を鋳型として使
用する。この凹部は前記金属基板の穴に形状や大きさに
ばらつきがあっても凹部どうしでは形状や大きさが非常
に均質なものになる。そのため、この凹部を鋳型として
使用し、これにエミッタ材料を充填して形成される電界
放出型冷陰極も形や大きさが均質のものができ、電界放
出の均一性が高いものが得られる。
In the method of manufacturing a field emission cold cathode according to claim 8, a sharp concave portion is formed by applying a metal layer to the inner surface of the hole formed on the metal substrate, and the concave portion is used as a mold. The recesses have very uniform shapes and sizes between the recesses even if the shapes and sizes of the holes in the metal substrate vary. Therefore, a field emission cold cathode formed by using the concave portion as a mold and filling it with an emitter material can be uniform in shape and size, and a highly uniform field emission can be obtained.

【0048】また、前記凹部は非常に先鋭性の高い形状
を備えているので、この形成を移し取った電界放出型冷
陰極も非常に先鋭性の高い形状のものが得られる。その
ため、電界放出効率の高い電界放出型冷陰極が得られ
る。
Further, since the concave portion has a very sharp shape, the field emission type cold cathode from which this formation has been removed can also have a very sharp shape. Therefore, a field emission cold cathode having high field emission efficiency can be obtained.

【0049】更に、この製造方法では、前記エミッタ材
料薄膜を支持する樹脂層を形成しているので、生産性が
高く、安価で大面積の電界放出型冷陰極を得ることがで
きる。
Further, in this manufacturing method, since the resin layer supporting the emitter material thin film is formed, a high-productivity, low-cost, large-area field emission cold cathode can be obtained.

【0050】請求項9記載の電界放出型冷陰極の製造方
法では、前記金属基板上に形成した穴の内面を酸化して
金属酸化物層を形成して先鋭な凹部を形成し、この凹部
を鋳型として使用する。この凹部は前記金属基板の穴に
形状や大きさにばらつきがあっても凹部どうしでは形状
や大きさが非常に均質なものになる。そのため、この凹
部を鋳型として使用し、これにエミッタ材料と樹脂を充
填して形成される電界放出型冷陰極も形や大きさが均質
のものができ、電界放出の均一性が高いものが得られ
る。
According to a ninth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a field emission cold cathode, the inner surface of the hole formed on the metal substrate is oxidized to form a metal oxide layer to form a sharp concave portion. Use as a template. The recesses have very uniform shapes and sizes between the recesses even if the shapes and sizes of the holes in the metal substrate vary. Therefore, this concave part is used as a mold, and the field emission type cold cathode formed by filling it with the emitter material and resin can also be uniform in shape and size, and high in field emission uniformity can be obtained. Can be

【0051】また、前記凹部は非常に先鋭性の高い形状
を備えているので、この形成を移し取った電界放出型冷
陰極も非常に先鋭性の高い形状のものが得られる。その
ため、電界放出効率の高い電界放出型冷陰極が得られ
る。
Further, since the concave portion has a very sharp shape, the field emission type cold cathode from which this formation has been removed can also have a very sharp shape. Therefore, a field emission cold cathode having high field emission efficiency can be obtained.

【0052】更に、この製造方法では、前記エミッタ材
料薄膜を支持する樹脂層を形成しているので、生産性が
高く、安価で大面積の電界放出型冷陰極を得ることがで
きる。
Further, in this manufacturing method, since the resin layer supporting the emitter material thin film is formed, a high-productivity, low-cost, large-area field emission cold cathode can be obtained.

【0053】請求項10記載の電界放出型冷陰極の製造
方法では、前記基板上に貫通孔を備えた第1の金属層を
形成し、この貫通孔の内面に金属層を適用して先鋭な凹
部を形成し、この凹部を鋳型として使用する。この凹部
は前記金属基板の穴に形状や大きさにばらつきがあって
も凹部どうしでは形状や大きさが非常に均質なものにな
る。そのため、この凹部を鋳型として使用し、これにエ
ミッタ材料を充填して形成される電界放出型冷陰極も形
や大きさが均質のものができ、電界放出の均一性が高い
ものが得られる。
According to a tenth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a field emission cold cathode, a first metal layer having a through hole is formed on the substrate, and a metal layer is applied to the inner surface of the through hole to sharpen the metal layer. A recess is formed, and this recess is used as a mold. The recesses have very uniform shapes and sizes between the recesses even if the shapes and sizes of the holes in the metal substrate vary. Therefore, a field emission cold cathode formed by using the concave portion as a mold and filling it with an emitter material can be uniform in shape and size, and a highly uniform field emission can be obtained.

【0054】また、前記凹部は非常に先鋭性の高い形状
を備えているので、この形成を移し取った電界放出型冷
陰極も非常に先鋭性の高い形状のものが得られる。その
ため、電界放出効率の高い電界放出型冷陰極が得られ
る。
Further, since the concave portion has a very sharp shape, the field emission type cold cathode from which this formation has been transferred can also have a very sharp shape. Therefore, a field emission cold cathode having high field emission efficiency can be obtained.

【0055】請求項11記載の電界放出型冷陰極の製造
方法では、前記基板上に貫通孔を備えた第1の金属層を
形成し、この貫通孔の内面を酸化することにより金属酸
化物層を形成して先鋭な凹部を形成し、この凹部を鋳型
として使用する。この凹部は前記金属基板の貫通孔の形
状や大きさにばらつきがあっても凹部どうしでは形状や
大きさが非常に均質なものになる。そのため、この凹部
を鋳型として使用し、これにエミッタ材料を充填して形
成される電界放出型冷陰極も形や大きさが均質のものが
でき、電界放出の均一性が高いものが得られる。
In the method of manufacturing a field emission cold cathode according to claim 11, a first metal layer having a through hole is formed on the substrate, and an inner surface of the through hole is oxidized to form a metal oxide layer. Is formed to form a sharp concave portion, and this concave portion is used as a mold. Even if the shape and size of the through-hole of the metal substrate vary, the shape and size of the recess are very uniform between the recesses. Therefore, a field emission cold cathode formed by using the concave portion as a mold and filling it with an emitter material can be uniform in shape and size, and a highly uniform field emission can be obtained.

【0056】また、前記凹部は非常に先鋭性の高い形状
のものが得られる。そのため、電界放出効率の高い電界
放出型冷陰極が得られる。 請求項12記載の電界放出
型冷陰極の製造方法では、請求項10又は11記載の電
界放出型冷陰極の製造方法において、前記貫通孔とし
て、半径が開口部側で大きく、前記基板側で小さくなっ
たものを採用するので、凹部の先鋭性が高く、ひいてエ
ミッタ高さの高い電界放出型冷陰極が得られる。
Further, the concave portion has a very sharp shape. Therefore, a field emission cold cathode having high field emission efficiency can be obtained. In the method of manufacturing a field emission cold cathode according to claim 12, in the method of manufacturing a field emission cold cathode according to claim 10 or 11, the through hole has a large radius on the opening side and a small radius on the substrate side. By using such a modified structure, a field emission cold cathode having a high concave portion and a high emitter height can be obtained.

【0057】請求項13記載の電界放出型冷陰極の製造
方法では、請求項12記載の電界放出型冷陰極の製造方
法において、前記貫通孔として直線状又は曲線状の断面
を有するものを採用するので、凹部の先鋭性がより高
く、ひいてエミッタ高さのより高い電界放出型冷陰極が
得られる。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field emission type cold cathode according to the twelfth aspect, wherein the through hole has a straight or curved cross section. As a result, a field emission cold cathode having a higher concave portion sharpness and a higher emitter height can be obtained.

【0058】請求項14記載の電界放出型冷陰極の製造
方法では、前記金属基板上に形成した穴の内面に金属層
を適用して先鋭な凹部を形成し、この凹部を鋳型として
使用する。この凹部は前記金属基板の穴に形状や大きさ
にばらつきがあっても凹部どうしでは形状や大きさが非
常に均質なものになる。そのため、この凹部を鋳型とし
て使用し、これにエミッタ材料と樹脂を充填して形成さ
れる電界放出型冷陰極も形や大きさが均質のものがで
き、電界放出の均一性が高いものが得られる。
In the method of manufacturing a field emission cold cathode according to a fourteenth aspect, a sharp concave portion is formed by applying a metal layer to the inner surface of the hole formed on the metal substrate, and the concave portion is used as a mold. The recesses have very uniform shapes and sizes between the recesses even if the shapes and sizes of the holes in the metal substrate vary. Therefore, this concave part is used as a mold, and the field emission type cold cathode formed by filling it with the emitter material and resin can also be uniform in shape and size, and high in field emission uniformity can be obtained. Can be

【0059】また、前記凹部は非常に先鋭性の高い形状
を備えているので、この形成を移し取った電界放出型冷
陰極も非常に先鋭性の高い形状のものが得られる。その
ため、電界放出効率の高い電界放出型冷陰極が得られ
る。
Further, since the concave portion has a very sharp shape, the field emission type cold cathode from which this formation has been removed can also have a very sharp shape. Therefore, a field emission cold cathode having high field emission efficiency can be obtained.

【0060】更にこの製造方法では、前記エミッタ材料
層上に絶縁層とゲート電極層とを形成し、これら絶縁層
及びゲート電極層の一部を除去することにより、電界放
出型冷陰極とゲート電極とを一度に製造できるので、非
常に生産性が高い。
Further, in this manufacturing method, an insulating layer and a gate electrode layer are formed on the emitter material layer, and a part of the insulating layer and the gate electrode layer is removed. And can be manufactured at once, so that productivity is very high.

【0061】請求項15記載の電界放出型冷陰極の製造
方法では、前記金属基板上に形成した穴の内面を酸化し
て金属酸化物層を形成して先鋭な凹部を形成し、この凹
部を鋳型として使用する。この凹部は前記金属基板の穴
に形状や大きさにばらつきがあっても凹部どうしでは形
状や大きさが非常に均質なものになる。そのため、この
凹部を鋳型として使用し、これにエミッタ材料と樹脂を
充填して形成される電界放出型冷陰極も形や大きさが均
質のものができ、電界放出の均一性が高いものが得られ
る。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a field emission cold cathode, the inner surface of the hole formed on the metal substrate is oxidized to form a metal oxide layer to form a sharp concave portion. Use as a template. The recesses have very uniform shapes and sizes between the recesses even if the shapes and sizes of the holes in the metal substrate vary. Therefore, this concave part is used as a mold, and the field emission type cold cathode formed by filling it with the emitter material and resin can also be uniform in shape and size, and high in field emission uniformity can be obtained. Can be

【0062】また、前記凹部は非常に先鋭性の高い形状
を備えているので、この形成を移し取った電界放出型冷
陰極も非常に先鋭性の高い形状のものが得られる。その
ため、電界放出効率の高い電界放出型冷陰極が得られ
る。
Further, since the concave portion has a very sharp shape, the field emission type cold cathode from which this formation has been removed can also have a very sharp shape. Therefore, a field emission cold cathode having high field emission efficiency can be obtained.

【0063】更にこの製造方法では、前記エミッタ材料
層上に絶縁層とゲート電極層とを形成し、これら絶縁層
及びゲート電極層の一部を除去することにより、電界放
出型冷陰極とゲート電極とを一度に製造できるので、非
常に生産性が高い。
Further, in this manufacturing method, an insulating layer and a gate electrode layer are formed on the emitter material layer, and a part of the insulating layer and the gate electrode layer is removed, whereby the field emission type cold cathode and the gate electrode layer are removed. And can be manufactured at once, so that productivity is very high.

【0064】請求項16記載の電界放出型冷陰極の製造
方法では、請求項1〜5、10、11、14、15のい
ずれかに記載の電界放出型冷陰極の製造方法において、
前記エミッタ材料層を形成した後、更にこのエミッタ材
料層上に支持層を接合しているので、エミッタ材料層が
補強される結果大面積化することができ、生産性と均一
性とを向上させることができる。
According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a field emission cold cathode according to any one of the first to fifth, tenth, eleventh, fourteenth, and fifteenth aspects.
After the formation of the emitter material layer, the support layer is further joined on the emitter material layer, so that the emitter material layer is reinforced and the area can be increased, thereby improving productivity and uniformity. be able to.

【0065】請求項17記載の電界放出型冷陰極の製造
方法では、請求項8又は9に記載の電界放出型冷陰極の
製造方法において、前記樹脂層を形成した後、更にこの
樹脂層上に支持層を接合しているので、エミッタ材料薄
膜層と樹脂層が補強される結果大面積化することがで
き、生産性と均一性とを向上させることができる。
According to a method of manufacturing a field emission cold cathode according to a seventeenth aspect, in the method of manufacturing a field emission type cold cathode according to the eighth or ninth aspect, after forming the resin layer, the method further comprises the step of: Since the support layer is joined, the emitter material thin film layer and the resin layer are reinforced, so that the area can be increased, and productivity and uniformity can be improved.

【0066】請求項18記載の電界放出型冷陰極の製造
方法では、請求項1〜3、8、9、14、15のいずれ
かに記載の電界放出型冷陰極の製造方法において、前記
穴が形成された面の反対側の金属基板の面に補強層を形
成する。そのため、金属基板が補強されるので金属基板
を大面積化することができ、生産性と均一性とを向上さ
せることができる。
According to a method of manufacturing a field emission cold cathode according to claim 18, in the method of manufacturing a field emission cold cathode according to any one of claims 1 to 3, 8, 9, 14, and 15, A reinforcing layer is formed on the surface of the metal substrate opposite to the surface on which the metal layer is formed. Therefore, the metal substrate is reinforced, so that the area of the metal substrate can be increased, and productivity and uniformity can be improved.

【0067】請求項19記載の電界放出型冷陰極の製造
方法では、請求項1〜18記載の電界放出型冷陰極の製
造方法において、前記金属基板として、熱膨張係数の小
さいNi又はNi合金を採用しているので、大面積の金
属基板を使用できる結果生産性が向上し、電界放出型冷
陰極の製造コストを低く抑えることができる。
In the method of manufacturing a field emission cold cathode according to a nineteenth aspect, in the method of manufacturing a field emission cold cathode according to the first aspect, Ni or a Ni alloy having a small coefficient of thermal expansion is used as the metal substrate. As a result, the productivity can be improved as a result of using a metal substrate having a large area, and the manufacturing cost of the field emission cold cathode can be reduced.

【0068】請求項20記載の電界放出型冷陰極の製造
方法では、請求項19記載の電界放出型冷陰極の製造方
法において、前記Ni合金として、熱膨張係数の小さい
Ni又はNi合金を採用しているので、大面積の金属基
板を使用できる結果生産性が向上し、電界放出型冷陰極
の製造コストを低く抑えることができる。
According to a twentieth aspect of the present invention, in the method of the nineteenth aspect, Ni or a Ni alloy having a small coefficient of thermal expansion is used as the Ni alloy. As a result, the productivity can be improved as a result of using a metal substrate having a large area, and the manufacturing cost of the field emission cold cathode can be reduced.

【0069】請求項21記載の電界放出型冷陰極の製造
方法では、請求項2、4、8、10、14記載の電界放
出型冷陰極の製造方法において、前記凹部形成工程とし
て鍍金を採用するので、金属基板の穴の内面に金属層や
酸化金属層を形成する際にできる先鋭の凹部は形状が均
一で先の尖ったものができる。
In the method for manufacturing a field emission cold cathode according to the twenty-first aspect, in the method for manufacturing a field emission cold cathode according to the second, fourth, eighth, tenth, and fourteenth aspects, plating is employed as the recess forming step. Therefore, the sharp concave portion formed when the metal layer or the metal oxide layer is formed on the inner surface of the hole of the metal substrate has a uniform shape and a sharp point.

【0070】請求項22記載の電界放出型冷陰極の製造
方法では、請求項1、3、5、9、11、15記載のの
電界放出型冷陰極の製造方法において、前記凹部形成工
程として酸化又は熱酸化を採用するので、金属基板の穴
の内面に金属層や酸化金属層を形成する際にできる先鋭
の凹部は形状が均一で先の尖ったものができる。
According to a method of manufacturing a field emission cold cathode according to claim 22, in the method of manufacturing a field emission cold cathode according to claims 1, 3, 5, 9, 11, and 15, the step of forming a concave portion includes oxidizing. Alternatively, since thermal oxidation is employed, the sharp concave portions formed when the metal layer or the metal oxide layer is formed on the inner surface of the hole of the metal substrate can have a uniform shape and a sharp point.

【0071】請求項23記載の電界放出型冷陰極の製造
方法では、請求項1〜22記載の電界放出型冷陰極の製
造方法において、前記エミッタ層を形成した後更に芯材
層を形成しているので、エミッタ層の機械的強度や電気
的強度が向上し、耐久性の高い電界放出型冷陰極を得る
ことができる。
According to a twenty-third aspect of the present invention, in the method of manufacturing a field emission type cold cathode according to the first to twenty-second aspects, a core layer is further formed after forming the emitter layer. Therefore, the mechanical strength and electrical strength of the emitter layer are improved, and a highly durable field emission cold cathode can be obtained.

【0072】請求項24記載の電界放出型冷陰極の製造
方法では、請求項23記載の電界放出型冷陰極の製造方
法において、前記芯材層として、抵抗バラストとして機
能するものを採用しているので、陰極尖端に過大な電圧
が印加されるのが防止される結果、電界放出型冷陰極の
信頼性や耐久性が向上する。
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a field emission type cold cathode according to the twenty-third aspect, the core material layer that functions as a resistance ballast is employed. This prevents an excessive voltage from being applied to the cathode tip, thereby improving the reliability and durability of the field emission cold cathode.

【0073】請求項25記載の電界放出型冷陰極の製造
方法では、請求項1〜24記載の電界放出型冷陰極の製
造方法において前記除去工程として溶解処理を採用して
いるので、一旦形成された先鋭の凹部を傷つけることな
く迅速に得ることができ、均一な陰極を生産性良く製造
することができる。
In the method for manufacturing a field emission cold cathode according to the twenty-fifth aspect, since the dissolving treatment is employed as the removing step in the method for manufacturing a field emission cold cathode according to the first to twenty-fourth aspects, the cold cathode is formed once. Such a sharp concave portion can be obtained quickly without damaging it, and a uniform cathode can be manufactured with high productivity.

【0074】請求項26記載の電界放出型冷陰極の製造
方法では、請求項1〜25記載の電界放出型冷陰極の製
造方法において、前記金属基板として金属シート又は金
属フィルムを採用しているので、大面積の電界放出型冷
陰極が得られる。その結果生産性が向上し、製造コスト
を低く抑えることができる。
In the method of manufacturing a field emission cold cathode according to claim 26, in the method of manufacturing a field emission cold cathode according to claims 1 to 25, a metal sheet or a metal film is employed as the metal substrate. Thus, a field emission type cold cathode having a large area can be obtained. As a result, productivity is improved and manufacturing costs can be kept low.

【0075】[0075]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態の詳細を
図面に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0076】(第1の実施形態)図1(a)〜(e)は
本発明の第1の実施形態に係わる電界放出型冷陰極の製
造プロセスを示す模式図であり、同図に基づいてこの実
施例における電界放出型冷陰極の製造方法を説明する。
(First Embodiment) FIGS. 1A to 1E are schematic views showing a process for manufacturing a field emission cold cathode according to a first embodiment of the present invention. A method for manufacturing a field emission cold cathode in this embodiment will be described.

【0077】まず、金属フィルムまたは金属シート等の
金属基板11に、中間に狭まった部分を持つ孔部12b
を形成する。このような孔部12bを形成する方法とし
ては、以下に記すようなNi合金基板のエッチングを利
用する方法がある。
First, a metal substrate 11 such as a metal film or a metal sheet is provided with a hole 12b having a portion narrowed in the middle.
To form As a method of forming such a hole 12b, there is a method utilizing etching of a Ni alloy substrate as described below.

【0078】すなわち、まずNi合金基板11両面上
に、レジストをスピンコート法、印刷法、噴射塗布法等
により塗布する。次に、露光機を用いて、露光、現像等
のパターニングを行った後、塩化第2鉄エッチング溶液
により、Ni基板のエッチングを行なう。
That is, first, a resist is applied on both surfaces of the Ni alloy substrate 11 by a spin coating method, a printing method, a spray coating method or the like. Next, after patterning such as exposure and development is performed using an exposure machine, the Ni substrate is etched with a ferric chloride etching solution.

【0079】レジスト除去後、図1(a)に示すよう
に、直径約5μm、中間の狭まった部分約1μm、深さ
約5μmの孔部12bをNiFe合金(アンバー)基板
上に形成する。
After the removal of the resist, as shown in FIG. 1A, a hole 12b having a diameter of about 5 μm, an intermediate narrow portion of about 1 μm, and a depth of about 5 μm is formed on a NiFe alloy (amber) substrate.

【0080】次に、図1(b)に示すように、NiFe
合金(アンバー)基板11上に孔部12b内を含めてN
iFe酸化層、例えば、NixFel−x04等の酸化
層13を形成し、中間の狭まった部分で孔を塞ぎ、先鋭
な二つの凹部12を形成する。
Next, as shown in FIG.
N on the alloy (amber) substrate 11 including the inside of the hole 12b
An iFe oxide layer, for example, an oxide layer 13 of NixFel-x04 or the like is formed, the hole is closed at a narrow portion in the middle, and two sharp concave portions 12 are formed.

【0081】この実施形態では、厚さO.4μmとなる
ように、NiFe熱酸化層熱13を、酸素雰囲気中での
熱処理により形成したが、空気雰囲気や高温高圧の水蒸
気のもとで熱酸化層を形成してもよい。また、電気めっ
き、例えばNiめっきなどを用いて形成してもよいし、
電気めっき層を形成後、更に、前記電気めっき層を酸化
して形成してもよい。
In this embodiment, the thickness O.D. Although the NiFe thermal oxide layer heat 13 is formed by heat treatment in an oxygen atmosphere so as to have a thickness of 4 μm, the thermal oxide layer may be formed in an air atmosphere or high-temperature high-pressure steam. In addition, it may be formed using electroplating, for example, Ni plating,
After forming the electroplating layer, the electroplating layer may be further oxidized.

【0082】次いで、前記NiFe酸化層13上にエミ
ッタ材料層14として、例えばモリブデン層を、前記凹
部内面上を含めて、スパッタリング法、蒸着法、印刷
法、電気めっき法等で形成する。なお、このエミッタ材
料層をカソードライン層として用いてもよいが、更に、
エミッタ材料層上に、カソードライン層あるいは支持基
板17との接合層を兼ねる導電層15を形成してもよ
い。さらに、このカソードライン等を兼ねる導電層15
は、予め、支持基板17上に形成しておいてもよい。こ
の状態を図1(c)に示す。なお、本実施例では省略し
たが、エミッタ層の次に抵抗バラスト効果を持つポリシ
リコン、アモルファスシリコンのようなシリコンや、例
えばサーメット等のセラミック酸化物でできた芯材抵抗
層などを形成しておいてもよい。この場合には、抵抗バ
ラスト効果を高めるため、多数並んだエミッタをエッチ
ングなどにより電気的に分離しておくのが望ましい。
Next, a molybdenum layer, for example, including the inner surface of the concave portion, is formed as the emitter material layer 14 on the NiFe oxide layer 13 by sputtering, vapor deposition, printing, electroplating, or the like. Note that this emitter material layer may be used as a cathode line layer.
On the emitter material layer, a conductive layer 15 which also serves as a bonding layer with the cathode line layer or the support substrate 17 may be formed. Further, the conductive layer 15 also serving as the cathode line or the like is used.
May be formed on the support substrate 17 in advance. This state is shown in FIG. Although omitted in the present embodiment, polysilicon having a resistance ballast effect, silicon such as amorphous silicon, or a core material resistance layer made of a ceramic oxide such as cermet is formed next to the emitter layer. You may leave. In this case, in order to enhance the resistance ballast effect, it is desirable that a large number of emitters be electrically separated by etching or the like.

【0083】次に、第2の基板となる支持基板として、
ガラス基板17を用意し、図1(d)に示すようにガラ
ス基板17と前記金属基板11との間にエミッタ材料層
14を挟んで接着する。
Next, as a supporting substrate serving as a second substrate,
A glass substrate 17 is prepared, and an emitter material layer 14 is interposed between the glass substrate 17 and the metal substrate 11 as shown in FIG.

【0084】接着法としては、接着剤等を用いてもよい
が、本実施例では、ガラス基板17背面にAl層(図示
省略)をコートし、静電接着法により接着した。
As the bonding method, an adhesive or the like may be used. In this embodiment, the back surface of the glass substrate 17 is coated with an Al layer (not shown) and bonded by an electrostatic bonding method.

【0085】次に、ガラス基板17背面のAl層15
を、HNO3 ,HF等の混酸溶液で除去したのち、塩酸
等のエッチング液でNiFe合金(アンバー)基板11
及び酸化層または電気めっき層13を除去し、モリブデ
ン等のエミッタ材料から成る凸部18を突出させる。こ
の凸部18は、NiFe合金(アンバー)基板11の凹
部12内に充填されたエミッタ材料に相当し、先鋭で、
量産性に富む電界放出型冷陰極が得られる。この状態を
図1(e)に示す。
Next, the Al layer 15 on the back of the glass substrate 17
Is removed with a mixed acid solution such as HNO 3 and HF, and the NiFe alloy (amber) substrate 11 is etched with an etching solution such as hydrochloric acid.
Then, the oxide layer or the electroplating layer 13 is removed, and the projection 18 made of an emitter material such as molybdenum is projected. The projection 18 corresponds to the emitter material filled in the recess 12 of the NiFe alloy (amber) substrate 11 and is sharp,
A field-emission cold cathode with high productivity can be obtained. This state is shown in FIG.

【0086】このままでも、各種の電子デバイスに用い
ることも出来るが、例えばゲートとエミッタ間の絶縁層
としてSiO2 やSiN、等をCVD法、スパッタリン
グ法、電子ビーム蒸着法、印刷法などで形成し、更に、
ゲート電極層を、例えば、Ni,クロム、タングステン
等を用いて、無電解メッキ、電気メッキ、印刷法、スパ
ッタリング法、蒸着法等により、SiO2 層覆われた凸
部領域を含んで、SiO2 絶縁層上に形成、その後、C
MP法、CDE法、RIE法、ウエットエッチング法等
を用いてゲート開口し、ゲート付きエミッタとして用い
てもよい。
As is, it can be used for various electronic devices. For example, as an insulating layer between a gate and an emitter, SiO 2 or SiN is formed by a CVD method, a sputtering method, an electron beam evaporation method, a printing method, or the like. And
The gate electrode layer, for example, Ni, chromium, using tungsten, etc., electroless plating, electroplating, printing method, a sputtering method, an evaporation method, or the like, comprising a convex portion area covered SiO 2 layer, SiO 2 Formed on the insulating layer, and then C
A gate opening may be formed by using an MP method, a CDE method, an RIE method, a wet etching method, or the like, and the gate opening may be used as an emitter with a gate.

【0087】更に、こうして得られた先鋭の電界放出型
冷陰極を今度はマスターとして使用し、これのレプリカ
として同じ形状の電界放出型冷陰極を製造することも可
能である。例えば、上記のようにして形成した先鋭の電
界放出型冷陰極をマスターとして用い、この電界放出型
冷陰極の表面に絶縁層を形成し、この上に第2の基板層
を形成し、しかる後に前記マスターとしての電界放出型
冷陰極と第2の基板層とを分離する。このとき得られる
第2の基板層の表面には前記マスターとしての電界放出
型冷陰極の形状が刻まれる。
Further, it is also possible to use the thus obtained sharp field emission type cold cathode as a master, and to manufacture a field emission type cold cathode having the same shape as a replica of the master. For example, the sharp field emission cold cathode formed as described above is used as a master, an insulating layer is formed on the surface of the field emission cold cathode, a second substrate layer is formed thereon, and then The field emission cold cathode as the master is separated from the second substrate layer. The shape of the field emission cold cathode as the master is engraved on the surface of the second substrate layer obtained at this time.

【0088】次いで、今度はこの第2の基板層を雌型と
して使用し、この中にエミッタ材料層を充填することに
よりマスターとほぼ同じ形状の電界放出型冷陰極を形成
する方法である。
Then, a field emission type cold cathode having substantially the same shape as the master is formed by using the second substrate layer as a female mold and filling the second substrate layer with an emitter material layer.

【0089】(第2の実施形態)図2(a)〜(f)は
本発明の別の実施形態に係わる電界放出型冷陰極の製造
プロセスを示す模式図であり、同図に基づいてこの実施
形態における電界放出型冷陰極の製造方法を説明する。
(Second Embodiment) FIGS. 2A to 2F are schematic views showing a manufacturing process of a field emission cold cathode according to another embodiment of the present invention. A method for manufacturing a field emission cold cathode according to the embodiment will be described.

【0090】まず、金属フィルムまたは金属シート等の
金属基板11に、中間に狭まった部分を持つ孔部12b
を形成する。このような孔部12bを形成する方法とし
ては、以下に記すようなNi基板のエッチングを利用す
る方法がある。すなわち、まず、Ni合金基板11両面
上に、レジストをスピンコート法、印刷法、噴射塗布法
等により塗布する。次に、露光機を用いて、露光、現像
等のパターニングを行った後、塩化第2鉄エッチング溶
液により、Ni基板のエッチングを行なう。レジスト除
去後、図2(a)に示すように、直径9μm、中間の狭
まった部分約2μm、深さ約9μmの孔部12bをNi
基板上に形成する。
First, a hole 12b having a narrowed portion in the middle is formed in a metal substrate 11 such as a metal film or a metal sheet.
To form As a method for forming such a hole 12b, there is a method utilizing etching of a Ni substrate as described below. That is, first, a resist is applied on both surfaces of the Ni alloy substrate 11 by a spin coating method, a printing method, a spray coating method, or the like. Next, after patterning such as exposure and development is performed using an exposure machine, the Ni substrate is etched with a ferric chloride etching solution. After the removal of the resist, as shown in FIG.
Formed on a substrate.

【0091】次に、図2(b)に示すように、Ni基板
11上に孔部12b内を含めて、Ni電気めっきを行っ
た後、Ni酸化層を形成し、中間の狭まった部分で孔を
塞ぎ、先鋭な二つの凹部12を形成する。この実施例で
は、電気めっき層を1.5μm形成後、更に熱酸化し、
熱酸化層を厚さO.8μmとなるように、Ni熱酸化層
13を、酸素雰囲気中での熱処理により形成したが、空
気雰囲気や、高温度・高圧の水蒸気のもとで熱酸化層を
形成してもよい。
Next, as shown in FIG. 2B, Ni electroplating is performed on the Ni substrate 11 including the inside of the hole 12b, and then a Ni oxide layer is formed. The hole is closed, and two sharp concave portions 12 are formed. In this embodiment, after forming an electroplating layer of 1.5 μm, it is further thermally oxidized,
The thermal oxide layer has a thickness of O.D. Although the Ni thermal oxide layer 13 is formed by heat treatment in an oxygen atmosphere so as to have a thickness of 8 μm, the thermal oxide layer may be formed in an air atmosphere or high-temperature high-pressure steam.

【0092】次いで、前記Ni酸化層13上に、溶融し
たポリカーボネート樹脂、非晶質ポリオレフィン樹脂、
ポリメチルメタクレート樹脂等の熱可塑性樹脂、アクリ
ル系樹脂、エポキシ系樹脂等の紫外線硬化樹脂、また
は、エポキシ系樹脂、ポリメチルメタクレート樹脂等の
熱硬化性樹脂の少なくともいずれかーつを、加圧、紫外
線、常圧注入の少なくともいずれかの手段により充填
し、樹脂層142を形成する。この際、例えば、Au、
Pt、Ag、Cu、Mo,W等の微粒子、超微粒子を混
入させたり、上記樹脂自体に導電性を持たせ、芯材抵抗
バラスト層を形成し、さらに、ガラス基板と接合層を兼
ねたカソードライン層15を形成することが望ましい。
なお、このカソードライン等を兼ねる導電層15は、予
め、ガラス支持基板17上に形成しておいてもよい。こ
の状態を図2(c)に示す次に、第2の基板となる支持
基板として、ガラス支持基板17を用意し、ガラス基板
17と前記金属基板11との間に樹脂材料層142を挟
むように接着する。
Next, on the Ni oxide layer 13, a molten polycarbonate resin, an amorphous polyolefin resin,
Pressurizing at least one of thermoplastic resin such as polymethyl methacrylate resin, ultraviolet curable resin such as acrylic resin and epoxy resin, or thermosetting resin such as epoxy resin and polymethyl methacrylate resin The resin layer 142 is formed by filling with at least one of injection of ultraviolet light and normal pressure. At this time, for example, Au,
Cathode which mixes fine particles and ultra fine particles of Pt, Ag, Cu, Mo, W, etc., or makes the resin itself conductive, forms a core material resistance ballast layer, and further serves as a glass substrate and a bonding layer. It is desirable to form the line layer 15.
The conductive layer 15 also serving as a cathode line or the like may be formed on the glass support substrate 17 in advance. This state is shown in FIG. 2C. Next, a glass supporting substrate 17 is prepared as a supporting substrate to be a second substrate, and a resin material layer 142 is sandwiched between the glass substrate 17 and the metal substrate 11. Glue to

【0093】接着法としては、樹脂接着、低融点ガラ
ス、水ガラス、SOG(いわゆるスピンオングラス)溶
液、静電接着等を用いてよい。この状態を図2(d)に
示す。次に、NiFe金属基板と、塩酸等のエッチング
液でNiFe合金(アンバー)基板11及び酸化層また
は電気めっき層13を除去し、先鋭な凸部18を含む厚
い樹脂層142を得る。
As the bonding method, resin bonding, low melting point glass, water glass, SOG (so-called spin-on-glass) solution, electrostatic bonding, or the like may be used. This state is shown in FIG. Next, the NiFe alloy (amber) substrate 11 and the oxide layer or the electroplating layer 13 are removed with a NiFe metal substrate and an etching solution such as hydrochloric acid, and a thick resin layer 142 including the sharp projections 18 is obtained.

【0094】このようなプロセスで繰り返し製造するこ
とにより、再現性良く、多数回に亘り、大面積の凸状樹
脂を大量に得ることが出来る。また上記実施形態では二
つの凹部からエミッタを形成したが、片側の凹部だけを
用いてもよい。この状態を図2(e)に示す。
By repeatedly manufacturing in such a process, a large amount of large-area convex resin can be obtained many times with good reproducibility. In the above embodiment, the emitter is formed from two concave portions, but only the concave portion on one side may be used. This state is shown in FIG.

【0095】次に、この樹脂材料層142上に、エミッ
タ材料層14として、例えばモリブデン層を、前記凸部
18を含めて、スパッタリング法、蒸着法、印刷法、電
気めっき法等で形成し、先鋭で、量産性に富む電界放出
型冷陰極が得られる。この状態を図2(f)に示す。こ
の際、このエミッタ材料層14をカソードラインとして
形成してもよいし、上記樹脂層に、例えば、Au、P
t、Ag、Cu、Mo、W等の微粒子、超微粒子を混入
させたり、上記樹脂自体に導電性を持たせたり、樹脂層
をカーボナイズさせたりすることにより、上記樹脂層を
導電層としたり、芯材抵抗層として用いた場合には、樹
脂背面にカソードラインを形成してもよい。
Next, on the resin material layer 142, for example, a molybdenum layer is formed as the emitter material layer 14 including the projections 18 by sputtering, vapor deposition, printing, electroplating, or the like. A field emission cold cathode that is sharp and highly productive can be obtained. This state is shown in FIG. At this time, the emitter material layer 14 may be formed as a cathode line, or, for example, Au, P
Fine particles of t, Ag, Cu, Mo, W, etc., or by mixing ultrafine particles, imparting conductivity to the resin itself, or carbonizing the resin layer to make the resin layer a conductive layer, When used as a core material resistance layer, a cathode line may be formed on the back surface of the resin.

【0096】また、芯材抵抗層として用いた場合には、
抵抗バラスト効果を高めるため、多数並んだエミッタを
エッチングなどにより電気的に分離しておくのが望まし
い。このままでも、各種の電子デバイスに用いることも
出来るが、例えばゲートとエミッタ間の絶縁層としてS
iO2 やSiN、等をCVD法、スパッタリング法、電
子ビーム蒸着法、印刷法などで形成し、更に、ゲート電
極層を、例えば、Ni、クロム、タングステン等を用い
て、無電解メッキ、電気メッキ、印刷法、スパッタリン
グ法、蒸着法等により、SiO2 層に覆われた凸部領域
を含んで、SiO2 絶縁層上に形成し、その後、CMP
法、CDE法、RIE法、ウエットエッチング法等を用
いてゲート開口し、ゲート付きエミッタとして用いても
よい。また、上記実施形態で得られた大面積の電界放出
型冷陰極をタイリング等の方法により複数個配列して、
更に、大面積の電界放出型冷陰極を得てもよい。
When used as a core material resistance layer,
In order to enhance the resistance ballast effect, it is desirable that a large number of emitters be electrically separated by etching or the like. As it is, it can be used for various electronic devices.
iO 2 , SiN, etc. are formed by a CVD method, a sputtering method, an electron beam evaporation method, a printing method, etc., and further, a gate electrode layer is formed by electroless plating, electroplating using, for example, Ni, chromium, tungsten or the like. , a printing method, a sputtering method, an evaporation method, or the like, including a convex region covered with the SiO 2 layer was formed on the SiO 2 insulating layer, then, CMP
The gate opening may be formed by using a method, CDE method, RIE method, wet etching method, or the like to use as an emitter with a gate. Further, a plurality of large-area field-emission cold cathodes obtained in the above embodiment are arranged by a method such as tiling,
Further, a field emission cold cathode having a large area may be obtained.

【0097】(第3の実施形態)図3(a)〜(f)は
本発明の別の実施形態に係わる電界放出型冷陰極の製造
プロセスを示す模式図であり、同図に基づいてこの実施
例における電界放出型冷陰極の製造方法を説明する。
(Third Embodiment) FIGS. 3A to 3F are schematic views showing a manufacturing process of a field emission type cold cathode according to another embodiment of the present invention. A method for manufacturing a field emission cold cathode according to an example will be described.

【0098】まず、金属フィルムまたは金属シート等の
金属基板11に、貫通した孔部12bを形成する。
First, a through hole 12b is formed in a metal substrate 11 such as a metal film or a metal sheet.

【0099】このような貫通した孔部12bを形成する
方法としては、以下に記すようなNi基板のエッチング
を利用する方法がある。すなわち、まず、Ni合金基板
11両面上に、レジストをスピンコート法、印刷法、噴
射塗布法等により塗布する。次に、露光機を用いて、露
光、現像等のパタ−ニングを行った後、塩化第2鉄エッ
チング溶液により、Ni基板のエッチングを行なう。レ
ジス卜除去後、図3(a)に示すように、直径15μ
m、深さ約15μmの孔部12bをNi基板上に形成さ
せる。
As a method of forming such a penetrating hole 12b, there is a method utilizing etching of a Ni substrate as described below. That is, first, a resist is applied on both surfaces of the Ni alloy substrate 11 by a spin coating method, a printing method, a spray coating method, or the like. Next, after performing patterning such as exposure and development using an exposure machine, the Ni substrate is etched with a ferric chloride etching solution. After removing the resist, as shown in FIG.
A hole 12b having a depth of about 15 μm is formed on the Ni substrate.

【0100】次に、図3(b)に示すように、Ni基板
11上に孔部12b内を含めて、厚くNi電気めっきを
行つて孔部12bを塞いだ後、Ni酸化層を形成し、先
鋭な二つの凹部12を形成する。
Next, as shown in FIG. 3B, a thick Ni electroplating is performed on the Ni substrate 11 including the inside of the hole 12b to cover the hole 12b, and then a Ni oxide layer is formed. , Two sharp concave portions 12 are formed.

【0101】この実施形態では、電気めっき層を8μm
形成後、更に熱酸化し、熱酸化層を厚さ1μmとなるよ
うに、Ni熱酸化層13を、酸素雰囲気中での熱処理に
より形成したが、空気雰囲気や、高温度・高圧の水蒸気
のもとで熱酸化層を形成してもよい。
In this embodiment, the electroplating layer is 8 μm
After the formation, the thermal oxidation was further performed, and the Ni thermal oxide layer 13 was formed by heat treatment in an oxygen atmosphere so that the thermal oxide layer had a thickness of 1 μm. May form a thermal oxide layer.

【0102】次に、図3(c)に示すように、前記Ni
酸化層13上に、凹部を含めて、溶融したポリカーボネ
ート樹脂、非晶質ポリオレフィン樹脂、ポリメチルメタ
クレート樹脂等の熱可塑性樹脂、アクリル系樹脂、エポ
キシ系樹脂等の紫外線硬化樹脂、または、エポキシ系樹
脂、ポリメチルメタクレート樹脂等の熱硬化性樹脂の少
なくともいずれかーつを、加圧、紫外線、常圧注入の少
なくともいずれかの手段により充填し、樹脂層142を
形成する。
Next, as shown in FIG.
On the oxide layer 13, including a concave portion, a molten polycarbonate resin, an amorphous polyolefin resin, a thermoplastic resin such as a polymethyl methacrylate resin, an acrylic resin, an ultraviolet curable resin such as an epoxy resin, or an epoxy resin. At least one of a resin and a thermosetting resin such as a polymethyl methacrylate resin is filled by at least one of pressurization, ultraviolet irradiation, and normal pressure injection to form the resin layer 142.

【0103】この際、樹脂層142を支持基板としても
よいが、例えば、Au、Pt、Ag、Cu、Mo、W等
の微粒子、超微粒子を混入させたり、上記樹脂自体に導
電性を持たせ、芯材抵抗バラスト層を形成、さらに、ガ
ラス基板と接合層を兼ねたカソードライン層15を形成
して、ガラス基板と接合することが望ましい。なお、こ
のカソードライン等を兼ねる導電層15は、予め、ガラ
ス支持基板17上に形成しておいてもよい。
At this time, the resin layer 142 may be used as a supporting substrate. For example, fine particles or ultrafine particles of Au, Pt, Ag, Cu, Mo, W or the like may be mixed, or the resin itself may have conductivity. It is desirable to form a core material resistance ballast layer, and further, to form a cathode line layer 15 which also serves as a bonding layer with the glass substrate, and bond it with the glass substrate. The conductive layer 15 also serving as a cathode line or the like may be formed on the glass support substrate 17 in advance.

【0104】次に、NiFe金属基板と、塩酸等のエッ
チング液でNiFe合金(アンバー)基板11及び酸化
層または電気めっき層13を除去し、先鋭な凸部18を
含む厚い樹脂層142を得る。
Next, the NiFe metal substrate and the NiFe alloy (amber) substrate 11 and the oxide layer or the electroplating layer 13 are removed with an etching solution such as hydrochloric acid to obtain a thick resin layer 142 including the sharp projections 18.

【0105】このようなプロセスで繰り返し製造するこ
とにより、再現性良く、多数回に亘り、大面積の凸状樹
脂を大量に得ることが出来る。この状態を図3(d)に
示す。
By repeatedly manufacturing in such a process, a large amount of a large-area convex resin can be obtained many times with good reproducibility. This state is shown in FIG.

【0106】次に、この樹脂材料層上に、エミッタ材料
層14として、例えばモリブデン層を、前記凸部18を
含めて、スパッタリング法、蒸着法、印刷法、電気めっ
き法等で形成し、先鋭で、量産性に富む電界放出型冷陰
極が得られる。この状態を図3(e)に示す。この際、
このエミッタ層をカソードラインとして形成して用いて
もよいし、上記樹脂層に、例えば、Au、Pt、Ag、
Cu、Mo、W等の微粒子、超微粒子を混入させたり、
上記樹脂自体に導電性を持たせたり、樹脂層をカーボナ
イズさせたりすることにより、上記樹脂層を導電層とし
たり、芯材抵抗層として用いた場合には、樹脂背面にカ
ソードラインを形成してもよい。また、芯材抵抗層とし
て用いた場合には、抵抗バラスト効果を高めるため、多
数並んだエミッタをエッチングなどにより電気的に分離
しておくのが望ましい。
Next, on the resin material layer, for example, a molybdenum layer is formed as the emitter material layer 14 by sputtering, vapor deposition, printing, electroplating, etc., including the projections 18, and is sharpened. Thus, a field-emission cold cathode with high productivity can be obtained. This state is shown in FIG. On this occasion,
This emitter layer may be formed and used as a cathode line, or, for example, Au, Pt, Ag,
Fine particles such as Cu, Mo, W, etc.
By imparting conductivity to the resin itself, or by carbonizing the resin layer, the resin layer is used as a conductive layer, or when used as a core material resistance layer, a cathode line is formed on the resin back surface. Is also good. When used as a core material resistance layer, it is desirable that a large number of emitters be electrically separated by etching or the like in order to enhance the resistance ballast effect.

【0107】なお、ガラス基板17に導電層15を介し
て積層した例を同図(f)に示す。このままでも、各種
の電子デバイスに用いることも出来るが、例えばゲート
とエミッタ間の絶縁層としてSiO2 やSiN、等をC
VD法、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、印刷法
などで形成し、更に、ゲート電極層を、例えば、Ni,
クロム、タングステン等を用いて、無電解メッキ、電気
メッキ、印刷法、スパッタリング法、蒸着法等により、
SiO2 層で覆われた凸部領域を含んで、SiO2 絶縁
層上に形成し、その後、CMP法、CDE法、RIE
法、ウエットエッチング法等を用いてゲート開口し、ゲ
ート付きエミッタとして用いてもよい。また、上記実施
形態で得られた大面積の電界放出型冷陰極をタイリング
等の方法により複数個配列して、更に、大面積の電界放
出型冷陰極を得てもよい。
FIG. 11F shows an example in which the conductive layer 15 is laminated on the glass substrate 17. As it is, it can be used for various electronic devices. For example, as an insulating layer between the gate and the emitter, SiO 2 , SiN,
The gate electrode layer is formed by a VD method, a sputtering method, an electron beam evaporation method, a printing method, or the like.
Using chromium, tungsten, etc., by electroless plating, electroplating, printing, sputtering, evaporation, etc.
It is formed on the SiO 2 insulating layer including the convex region covered with the SiO 2 layer, and thereafter, the CMP method, the CDE method, and the RIE
The gate may be opened by using a wet etching method, a wet etching method, or the like, and used as an emitter with a gate. Further, a plurality of large-area field emission cold cathodes obtained in the above embodiment may be arranged by a method such as tiling to further obtain a large-area field emission cold cathode.

【0108】(第4の実施形態)[4−1] 図4(a)〜(g)は本発明の一実施形態に係わる電界
放出型冷陰極の製造プロセスを示す模式図であり、同図
に基づいてこの実施形態における電界放出型冷陰極の製
造方法を説明する。
(Fourth Embodiment) [4-1] FIGS. 4A to 4G are schematic views showing a manufacturing process of a field emission cold cathode according to an embodiment of the present invention. A method for manufacturing a field emission cold cathode in this embodiment will be described based on FIG.

【0109】まず、金属基板またはガラス基板26上
に、後に孔部となるレジスト柱25を形成する。図4
(a)はガラス基板26上にレジスト柱25を形成した
状態を示した垂直断面図である。しかる後、孔部を形成
する。
First, a resist pillar 25 which will be a hole later is formed on a metal substrate or a glass substrate 26. FIG.
FIG. 3A is a vertical sectional view showing a state in which a resist pillar 25 is formed on a glass substrate 26. Thereafter, a hole is formed.

【0110】このようなレジスト柱を形成する方法とし
ては、以下に記すような電気メッキ(エレクトロフォー
ミング法)を用いる方法がある。まず、Ni合金基板2
6両面上に、レジストをスピンコート法、印刷法、噴射
塗布法等により塗布する。次に、露光機を用いて、露
光、現像等のパタ−ニングを行い、レジスト柱25を形
成する。本実施形態では、図4(a)に示すように、直
径10μm、深さ約12μmのレジスト柱25を絶縁層
が形成されたNi基板上26上に形成させる。
As a method for forming such a resist pillar, there is a method using electroplating (electroforming method) as described below. First, the Ni alloy substrate 2
(6) On both surfaces, a resist is applied by a spin coating method, a printing method, a spray coating method or the like. Next, patterning such as exposure and development is performed using an exposing machine to form resist pillars 25. In this embodiment, as shown in FIG. 4A, a resist pillar 25 having a diameter of 10 μm and a depth of about 12 μm is formed on a Ni substrate 26 on which an insulating layer is formed.

【0111】次に、Ni等の材料を用いて、電気めっき
(エレクトロフオーミング法)等によりレジスト柱25
の周囲にNi等からなる金属フィルム層やシート層11
を形成させる。この状態を図4(b)に示す。
Next, a resist pillar 25 is formed by electroplating (electroforming method) using a material such as Ni.
Around a metal film layer or sheet layer 11 made of Ni or the like.
Is formed. This state is shown in FIG.

【0112】次に、レジスト柱25及び金属層26を溶
解除去すると、微細な孔12bを有するNiフィルム基
板11が得られる。この状態を図4(c)に示す。
Next, by dissolving and removing the resist pillar 25 and the metal layer 26, the Ni film substrate 11 having the fine holes 12b is obtained. This state is shown in FIG.

【0113】次に、図4(d)に示すように、Ni基板
11上に孔部12b内を含めて、厚くNi電気めっき層
13´を形成して孔部12bを塞いだ後、Ni酸化層1
3を形成し、先鋭な二つの凹部12を形成する。この実
施形態では、電気めっき層13´を8μm形成後、更に
熱酸化し、熱酸化層13を厚さ1μmとなるように、N
i熱酸化層13を、酸素雰囲気中での熱処理により形成
したが、空気雰囲気や、高温度・高圧の水蒸気のもとで
熱酸化層を形成してもよい。
Next, as shown in FIG. 4D, a thick Ni electroplating layer 13 'including the inside of the hole 12b is formed on the Ni substrate 11 to close the hole 12b, and then Ni oxidation is performed. Tier 1
3 and two sharp concave portions 12 are formed. In this embodiment, after forming the electroplating layer 13 ′ at 8 μm, it is further thermally oxidized so that the thermally oxidized layer 13 has a thickness of 1 μm.
Although the thermal oxidation layer 13 is formed by heat treatment in an oxygen atmosphere, the thermal oxidation layer may be formed in an air atmosphere or high-temperature high-pressure steam.

【0114】次に、図4(e)に示すように、前記Ni
酸化層13上に、凹部を含めて、溶融したポリカーボネ
ート樹脂、非晶質ポリオレフィン樹脂、ポリメチルメタ
クレート樹脂等の熱可塑性樹脂、アクリル系樹脂、エポ
キシ系樹脂等の紫外線硬化樹脂、または、エポキシ系樹
脂、ポリメチルメタクレート樹脂等の熱硬化性樹脂の少
なくともいずれかーつを、加圧、紫外線、常圧注入の少
なくともいずれかの手段により充填し、樹脂層142を
形成する。
Next, as shown in FIG.
On the oxide layer 13, including a concave portion, a molten polycarbonate resin, an amorphous polyolefin resin, a thermoplastic resin such as a polymethyl methacrylate resin, an acrylic resin, an ultraviolet curable resin such as an epoxy resin, or an epoxy resin. At least one of a resin and a thermosetting resin such as a polymethyl methacrylate resin is filled by at least one of pressurization, ultraviolet irradiation, and normal pressure injection to form the resin layer 142.

【0115】この際、樹脂層142を支持基板としても
よいが、例えば、Au、Pt、Ag、Cu、Mo、W等
の微粒子、超微粒子を混入させたり、上記樹脂自体に導
電性を持たせ、芯材抵抗バラスト層を形成し、さらに、
ガラス基板と接合層とを兼ねたカソードライン層15を
形成して、ガラス基板と接合することが望ましい。な
お、このカソードライン等を兼ねる導電層15は、子
め、ガラス支持基板17上に形成しておいてもよい。最
終的にこのプロセスで形成した電界放出型電極の例を図
(g)に示す。
At this time, the resin layer 142 may be used as a support substrate. For example, fine particles or ultrafine particles of Au, Pt, Ag, Cu, Mo, W or the like may be mixed, or the resin itself may have conductivity. Forming a core material resistance ballast layer,
It is desirable to form a cathode line layer 15 which also serves as a glass substrate and a bonding layer, and bond the glass substrate with the glass substrate. The conductive layer 15 also serving as the cathode line or the like may be formed on the glass support substrate 17 in advance. An example of a field emission electrode finally formed by this process is shown in FIG.

【0116】次に、NiFe金属基板と、塩酸等のエッ
チング液でNiFe合金(アンバー)基板11及び酸化
層または電気めっき層13を除去し、先鋭な凸部18を
含む厚い樹脂層142を得る。
Then, the NiFe metal substrate and the NiFe alloy (amber) substrate 11 and the oxide layer or the electroplating layer 13 are removed with an etching solution such as hydrochloric acid to obtain a thick resin layer 142 including the sharp projections 18.

【0117】このようなプロセスで繰り返し製造するこ
とにより、再現性良く、多数回に亘り、大面積の凸状樹
脂を大量に得ることが出来る。そして、この樹脂材料層
142上に、エミッタ材料層14として、例えばモリブ
デン層14を、前記凸部18を含めて、スパッタリング
法、蒸着法、印刷法、電気めっき法等で形成し、先鋭
で、量産性に富む電界放出型冷陰極が得られる。この状
態を図4(f)に示す。この際、このエミッタ層をカソ
ードラインとして形成して用いてもよいし、上記樹脂層
142に、例えば、Au、Pt、Ag、Cu、Mo、W
等の微粒子、超微粒子を混入させたり、上記樹脂自体に
導電性を持たせたり、樹脂層をカーボナイズさせたりす
ることにより、上記樹脂層142を導電層としたり、芯
材抵抗層として用いた場合には、樹脂背面にカソードラ
インを形成してもよい。また、芯材抵抗層として用いた
場合には、抵抗バラスト効果を高めるため、多数並んだ
エミッタをエッチングなどにより電気的に分離しておく
のが望ましい。
By repeatedly manufacturing in such a process, a large amount of a large-area convex resin can be obtained many times with good reproducibility. On the resin material layer 142, as the emitter material layer 14, for example, the molybdenum layer 14 including the projections 18 is formed by a sputtering method, an evaporation method, a printing method, an electroplating method, or the like. A field-emission cold cathode with high productivity can be obtained. This state is shown in FIG. At this time, the emitter layer may be formed and used as a cathode line, or the resin layer 142 may be formed of, for example, Au, Pt, Ag, Cu, Mo, W
When the resin layer 142 is used as a conductive layer or as a core material resistance layer by mixing fine particles such as ultra-fine particles, imparting conductivity to the resin itself, or carbonizing the resin layer. Alternatively, a cathode line may be formed on the back surface of the resin. When used as a core material resistance layer, it is desirable that a large number of emitters be electrically separated by etching or the like in order to enhance the resistance ballast effect.

【0118】このままでも、各種の電子デバイスに用い
ることも出来るが、例えばゲートとエミッタ間の絶縁層
としてSiO2 やSiN、等をCVD法、スパッタリン
グ法、電子ビーム蒸着法、印刷法などで形成し、更に、
ゲート電極層を、例えば、Ni,クロム、タングステン
等を用いて、無電解メッキ、電気メッキ、印刷法、スパ
ッタリング法、蒸着法等により、SiO2 層覆われた凸
部領域を含んで、SiO2 絶縁層上に形成、その後、C
MP法、CDE法、RIE法、ウエットエッチング法等
を用いてゲート開口し、ゲート付きエミッタとして用い
てもよい。
As it is, it can be used for various electronic devices. For example, as an insulating layer between a gate and an emitter, SiO 2 or SiN is formed by a CVD method, a sputtering method, an electron beam evaporation method, a printing method, or the like. And
The gate electrode layer, for example, Ni, chromium, using tungsten, etc., electroless plating, electroplating, printing method, a sputtering method, an evaporation method, or the like, comprising a convex portion area covered SiO 2 layer, SiO 2 Formed on the insulating layer, and then C
A gate opening may be formed by using an MP method, a CDE method, an RIE method, a wet etching method, or the like, and the gate opening may be used as an emitter with a gate.

【0119】(第5の実施形態)[4−2] 図5(a)〜(g)は本発明の一実施形態に係わる電界
放出型冷陰極の製造プロセスを示す模式図であり、同図
に基づいてこの実施形態における電界放出型冷陰極の製
造方法を説明する。
(Fifth Embodiment) [4-2] FIGS. 5A to 5G are schematic views showing a manufacturing process of a field emission cold cathode according to an embodiment of the present invention. A method for manufacturing a field emission cold cathode in this embodiment will be described based on FIG.

【0120】上記第4の実施形態で説明したエレクトロ
フォーミング法のもう一つの方法としてアディティブ法
と呼ばれる方法がある。
As another method of the electroforming method described in the fourth embodiment, there is a method called an additive method.

【0121】このアディティブ法では、まず、ガラス基
板26両面上に、レジストをスピンコート法、印刷法、
噴射塗布法等により塗布する。次に、露光機を用いて、
露光、現像等のパタ−ニングを行い、レジスト柱25を
形成する。本実施形態では、図5(a)に示すように、
直径10μm、深さ約12μmのレジスト柱25を絶縁
層が形成されたガラス基板26上等に形成させる。
In the additive method, first, a resist is applied onto both surfaces of the glass substrate 26 by spin coating, printing,
It is applied by a spray coating method or the like. Next, using an exposure machine,
Patterning such as exposure and development is performed to form a resist pillar 25. In the present embodiment, as shown in FIG.
A resist column 25 having a diameter of 10 μm and a depth of about 12 μm is formed on a glass substrate 26 on which an insulating layer is formed.

【0122】次に、Ni等の材料を用いて、電気めっき
(エレクトロフオーミング法)等によりレジスト柱25
の周囲にNi等からなる金属フィルム層やシート層11
を形成させる。この状態を図5(b)に示す。
Next, using a material such as Ni, the resist pillar 25 is formed by electroplating (electroforming method) or the like.
Around a metal film layer or sheet layer 11 made of Ni or the like.
Is formed. This state is shown in FIG.

【0123】次に、レジスト柱25を溶解除去すると、
微細な凹部12bを有するNiフィルム基板が得られ
る。この際、電気めっき層のための土台としてガラス基
板を用いた場合には、必ずしも除去しなくてもよい。こ
の状態で電気めっき等によりレジスト柱25が溶解除去
されて形成された凹部12b(図示省略)上にNi等の
金属を析出させると、Ni層が成長して凹部12bの周
囲から中心に厚膜化し、凹部12bの中央付近を中心と
して円錐型の先鋭な凹部が形成される。この状態を図4
(c)に示す。
Next, when the resist pillar 25 is dissolved and removed,
A Ni film substrate having fine recesses 12b is obtained. At this time, when a glass substrate is used as a base for the electroplating layer, it is not always necessary to remove the glass substrate. In this state, when a metal such as Ni is deposited on a concave portion 12b (not shown) formed by dissolving and removing the resist pillar 25 by electroplating or the like, a Ni layer grows and a thick film is formed from the periphery of the concave portion 12b to the center. As a result, a sharp conical concave portion is formed around the center of the concave portion 12b. This state is shown in FIG.
It is shown in (c).

【0124】次に、図4(d)に示すように、Ni基板
11上に孔部12b内を含めて、厚くNi電気めっき層
13´を形成して孔部12bを塞いだ後、Ni酸化層1
3を形成し、先鋭な凹部12b´を形成する。
Next, as shown in FIG. 4D, a thick Ni electroplating layer 13 'including the inside of the hole 12b is formed on the Ni substrate 11 to close the hole 12b, and then Ni oxidation is performed. Tier 1
3 to form a sharp concave portion 12b '.

【0125】この実施形態では、電気めっき層11を8
μm形成後、更に熱酸化し、熱酸化層13を厚さ1μm
となるように、Ni熱酸化層13を、酸素雰囲気中での
熱処理により形成したが、空気雰囲気や、高温度・高圧
の水蒸気のもとで熱酸化層を形成してもよい。
In this embodiment, the electroplating layer 11 is
After the formation of μm, the substrate is further thermally oxidized to a thickness of 1 μm.
The thermal oxidation layer 13 is formed by heat treatment in an oxygen atmosphere so that the thermal oxidation layer may be formed in an air atmosphere or under high-temperature and high-pressure steam.

【0126】次に、図5(e)に示すように、前記Ni
酸化層13上に、凹部を含めて、溶融したポリカーボネ
ート樹脂、非晶質ポリオレフィン樹脂、ポリメチルメタ
クレート樹脂等の熱可塑性樹脂、アクリル系樹脂、エポ
キシ系樹脂等の紫外線硬化樹脂、または、エポキシ系樹
脂、ポリメチルメタクレート樹脂等の熱硬化性樹脂の少
なくともいずれかーつを、加圧、紫外線、常圧注入の少
なくともいずれかの手段により充填し、樹脂層142を
形成する。
Next, as shown in FIG.
On the oxide layer 13, including a concave portion, a molten polycarbonate resin, an amorphous polyolefin resin, a thermoplastic resin such as a polymethyl methacrylate resin, an acrylic resin, an ultraviolet curable resin such as an epoxy resin, or an epoxy resin. At least one of a resin and a thermosetting resin such as a polymethyl methacrylate resin is filled by at least one of pressurization, ultraviolet irradiation, and normal pressure injection to form the resin layer 142.

【0127】この際、樹脂層142を支持基板としても
よいが、例えば、Au、Pt、Ag、Cu、Mo、W等
の微粒子、超微粒子を混入させたり、上記樹脂自体に導
電性を持たせ、芯材抵抗バラスト層を形成し、さらに、
ガラス基板と接合層とを兼ねたカソードライン層15を
形成して、ガラス基板と接合することが望ましい。な
お、このカソードライン等を兼ねる導電層15は、子
め、ガラス支持基板17上に形成しておいてもよい。最
終的にこのプロセスで形成した電界放出型電極の例を図
(g)に示す。
At this time, the resin layer 142 may be used as a supporting substrate. For example, fine particles or ultrafine particles of Au, Pt, Ag, Cu, Mo, W or the like may be mixed, or the resin itself may have conductivity. Forming a core material resistance ballast layer,
It is desirable to form a cathode line layer 15 which also serves as a glass substrate and a bonding layer, and bond the glass substrate with the glass substrate. The conductive layer 15 also serving as the cathode line or the like may be formed on the glass support substrate 17 in advance. An example of a field emission electrode finally formed by this process is shown in FIG.

【0128】次に、NiFe金属基板と、塩酸等のエッ
チング液でNiFe合金(アンバー)基板11及び酸化
層または電気めっき層11を除去し、先鋭な凸部18を
含む厚い樹脂層142を得る。
Next, the NiFe metal substrate and the NiFe alloy (amber) substrate 11 and the oxide layer or the electroplating layer 11 are removed with an etching solution such as hydrochloric acid to obtain a thick resin layer 142 including the sharp projections 18.

【0129】このようなプロセスで繰り返し製造するこ
とにより、再現性良く、多数回に亘り、大面積の凸状樹
脂を大量に得ることが出来る。そして、この樹脂材料層
142上に、エミッタ材料層14として、例えばモリブ
デン層14を、前記凸部18を含めて、スパッタリング
法、蒸着法、印刷法、電気めっき法等で形成し、先鋭
で、量産性に富む電界放出型冷陰極が得られる。この状
態を図4(f)に示す。この際、このエミッタ層をカソ
ードラインとして形成して用いてもよいし、上記樹脂層
142に、例えば、Au、Pt、Ag、Cu、Mo、W
等の微粒子、超微粒子を混入させたり、上記樹脂自体に
導電性を持たせたり、樹脂層をカーボナイズさせたりす
ることにより、上記樹脂層142を導電層としたり、芯
材抵抗層として用いた場合には、樹脂背面にカソードラ
インを形成してもよい。また、芯材抵抗層として用いた
場合には、抵抗バラスト効果を高めるため、多数並んだ
エミッタをエッチングなどにより電気的に分離しておく
のが望ましい。
By repeatedly manufacturing in such a process, a large amount of large-area convex resin can be obtained many times with good reproducibility. On the resin material layer 142, as the emitter material layer 14, for example, the molybdenum layer 14 including the projections 18 is formed by a sputtering method, an evaporation method, a printing method, an electroplating method, or the like. A field-emission cold cathode with high productivity can be obtained. This state is shown in FIG. At this time, the emitter layer may be formed and used as a cathode line, or the resin layer 142 may be formed of, for example, Au, Pt, Ag, Cu, Mo, W
When the resin layer 142 is used as a conductive layer or as a core material resistance layer by mixing fine particles such as ultra-fine particles, imparting conductivity to the resin itself, or carbonizing the resin layer. Alternatively, a cathode line may be formed on the back surface of the resin. When used as a core material resistance layer, it is desirable that a large number of emitters be electrically separated by etching or the like in order to enhance the resistance ballast effect.

【0130】このままでも、各種の電子デバイスに用い
ることも出来るが、例えばゲートとエミッタ間の絶縁層
としてSiO2 やSiN、等をCVD法、スパッタリン
グ法、電子ビーム蒸着法、印刷法などで形成し、更に、
ゲート電極層を、例えば、Ni,クロム、タングステン
等を用いて、無電解メッキ、電気メッキ、印刷法、スパ
ッタリング法、蒸着法等により、SiO2 層覆われた凸
部領域を含んで、SiO2 絶縁層上に形成、その後、C
MP法、CDE法、RIE法、ウエットエッチング法等
を用いてゲート開口し、ゲート付きエミッタとして用い
てもよい。
As it is, it can be used for various electronic devices. For example, as an insulating layer between a gate and an emitter, SiO 2 or SiN is formed by a CVD method, a sputtering method, an electron beam evaporation method, a printing method, or the like. And
The gate electrode layer, for example, Ni, chromium, using tungsten, etc., electroless plating, electroplating, printing method, a sputtering method, an evaporation method, or the like, comprising a convex portion area covered SiO 2 layer, SiO 2 Formed on the insulating layer, and then C
A gate opening may be formed by using an MP method, a CDE method, an RIE method, a wet etching method, or the like, and the gate opening may be used as an emitter with a gate.

【0131】(第6の実施形態)図6(a)〜(f)は
本発明の一実施形態に係わる電界放出型冷陰極の製造プ
ロセスを示す模式図であり、同図に基づいてこの実施形
態における電界放出型冷陰極の製造方法を説明する。
(Sixth Embodiment) FIGS. 6A to 6F are schematic views showing a manufacturing process of a field emission type cold cathode according to an embodiment of the present invention. The manufacturing method of the field emission type cold cathode according to the embodiment will be described.

【0132】まず、ガラス基板26上に、後にNiめっ
き層の成長の核となる導電層25を形成する。図6
(a)はガラス基板26上に導電層25を形成し、その
上に電気めっき等によりNi層を積層させた状態を示し
た垂直断面図である。
First, on the glass substrate 26, the conductive layer 25 which will later become the nucleus for the growth of the Ni plating layer is formed. FIG.
(A) is a vertical sectional view showing a state in which a conductive layer 25 is formed on a glass substrate 26 and a Ni layer is laminated thereon by electroplating or the like.

【0133】このような方法としては、まず、Ni合金
基板26面上に、導電層25を電気めっきや無電界めっ
き法等により形成する。
As such a method, first, the conductive layer 25 is formed on the surface of the Ni alloy substrate 26 by electroplating, electroless plating, or the like.

【0134】本実施形態では、図6(a)に示すよう
に、直径10μm、深さ約12μmの導電層25を複数
個、所定の間隔を隔てて島状にガラス基板26上等に形
成させる。このとき、隣接する導電層25,25,…の
間は十分開いているがこの間の部分が後に凹部12bと
なる。
In this embodiment, as shown in FIG. 6A, a plurality of conductive layers 25 having a diameter of 10 μm and a depth of about 12 μm are formed on the glass substrate 26 or the like at predetermined intervals in an island shape. . At this time, the space between the adjacent conductive layers 25, 25,... Is sufficiently open, but the portion between them becomes the concave portion 12b later.

【0135】次に、Ni等の材料を用いて、電気めっき
(エレクトロフオーミング法)等により導電層25,2
5,…の周囲にNi等をめっきなどの方法により析出さ
せる。
Next, the conductive layers 25, 2 are formed by electroplating (electroforming) using a material such as Ni.
Ni and the like are deposited around 5,... By plating or the like.

【0136】こうして析出されたNiはNi層11を形
成し、このNi層11は導電層25,25,…を核にし
て堆積、成長する。このNi層11の成長に伴い、隣接
する導電層25,25,…の間は除除に狭くなり、やが
て凹部12bは先鋭の凹部12b´を形成する。この状
態を示したのが図6(b)である。
The Ni thus deposited forms a Ni layer 11. The Ni layer 11 is deposited and grown with the conductive layers 25, 25,. With the growth of the Ni layer 11, the space between the adjacent conductive layers 25 becomes narrower and narrower, and the concave portion 12b eventually forms a sharp concave portion 12b '. FIG. 6B shows this state.

【0137】次いで、酸化処理を施してNi層を熱酸化
し、熱酸化層13を厚さ1μmとなるように形成した。
この状態を示したのが図6(c)である。
Next, an oxidation treatment was performed to thermally oxidize the Ni layer to form a thermally oxidized layer 13 having a thickness of 1 μm.
FIG. 6C shows this state.

【0138】なお本実施形態では、Ni熱酸化層13
を、酸素雰囲気中での熱処理により形成したが、空気雰
囲気や、高温度・高圧の水蒸気のもとで熱酸化層を形成
してもよい。
In this embodiment, the Ni thermal oxide layer 13
Was formed by heat treatment in an oxygen atmosphere, but a thermal oxide layer may be formed in an air atmosphere or under high-temperature and high-pressure steam.

【0139】次に、図6(d)に示すように、前記Ni
酸化層13上に、凹部12b´を含めて、溶融したポリ
カーボネート樹脂、非晶質ポリオレフィン樹脂、ポリメ
チルメタクレート樹脂等の熱可塑性樹脂、アクリル系樹
脂、エポキシ系樹脂等の紫外線硬化樹脂、または、エポ
キシ系樹脂、ポリメチルメタクレート樹脂等の熱硬化性
樹脂の少なくともいずれかーつを、加圧、紫外線、常圧
注入の少なくともいずれかの手段により充填し、樹脂層
142を形成する。
Next, as shown in FIG.
On the oxide layer 13, including the concave portions 12 b ′, molten polycarbonate resin, amorphous polyolefin resin, thermoplastic resin such as polymethyl methacrylate resin, acrylic resin, ultraviolet curable resin such as epoxy resin, or At least one of a thermosetting resin such as an epoxy resin and a polymethyl methacrylate resin is filled by at least one of pressurization, ultraviolet irradiation, and normal pressure injection to form the resin layer 142.

【0140】この際、樹脂層142を支持基板としても
よいが、例えば、Au、Pt、Ag、Cu、Mo、W等
の微粒子、超微粒子を混入させたり、上記樹脂自体に導
電性を持たせ、芯材抵抗バラスト層を形成し、さらに、
ガラス基板と接合層とを兼ねたカソードライン層15を
形成して、ガラス基板と接合することが望ましい。な
お、このカソードライン等を兼ねる導電層15は、予
め、ガラス支持基板17上に形成しておいてもよい。最
終的にこのプロセスで形成した電界放出型電極の例を図
6(e)に示す。
At this time, the resin layer 142 may be used as a supporting substrate. For example, fine particles or ultrafine particles of Au, Pt, Ag, Cu, Mo, W or the like may be mixed, or the resin itself may have conductivity. Forming a core material resistance ballast layer,
It is desirable to form a cathode line layer 15 which also serves as a glass substrate and a bonding layer, and bond the glass substrate with the glass substrate. The conductive layer 15 also serving as a cathode line or the like may be formed on the glass support substrate 17 in advance. FIG. 6E shows an example of a field emission electrode finally formed by this process.

【0141】次に、NiFe金属基板と、塩酸等のエッ
チング液でNiFe合金(アンバー)基板11及び酸化
層または電気めっき層13を除去し、先鋭な凸部18を
含む厚い樹脂層142を得る。
Next, the NiFe alloy (amber) substrate 11 and the oxide layer or the electroplating layer 13 are removed with a NiFe metal substrate and an etching solution such as hydrochloric acid to obtain a thick resin layer 142 including the sharp projections 18.

【0142】このようなプロセスで繰り返し製造するこ
とにより、再現性良く、多数回に亘り、大面積の凸状樹
脂を大量に得ることが出来る。そして、この樹脂材料層
142上に、エミッタ材料層14として、例えばモリブ
デン層14を、前記凸部18を含めて、スパッタリング
法、蒸着法、印刷法、電気めっき法等で形成し、先鋭
で、量産性に富む電界放出型冷陰極が得られる。この状
態を図6(f)に示す。この際、このエミッタ層をカソ
ードラインとして形成して用いてもよいし、上記樹脂層
142に、例えば、Au、Pt、Ag、Cu、Mo、W
等の微粒子、超微粒子を混入させたり、上記樹脂自体に
導電性を持たせたり、樹脂層をカーボナイズさせたりす
ることにより、上記樹脂層142を導電層としたり、芯
材抵抗層として用いた場合には、樹脂背面にカソードラ
インを形成してもよい。また、芯材抵抗層として用いた
場合には、抵抗バラスト効果を高めるため、多数並んだ
エミッタをエッチングなどにより電気的に分離しておく
のが望ましい。
By repeatedly manufacturing with such a process, a large amount of a large-area convex resin can be obtained many times with good reproducibility. On the resin material layer 142, as the emitter material layer 14, for example, the molybdenum layer 14 including the projections 18 is formed by a sputtering method, an evaporation method, a printing method, an electroplating method, or the like. A field-emission cold cathode with high productivity can be obtained. This state is shown in FIG. At this time, the emitter layer may be formed and used as a cathode line, or the resin layer 142 may be formed of, for example, Au, Pt, Ag, Cu, Mo, W
When the resin layer 142 is used as a conductive layer or as a core material resistance layer by mixing fine particles such as ultra-fine particles, imparting conductivity to the resin itself, or carbonizing the resin layer. Alternatively, a cathode line may be formed on the back surface of the resin. When used as a core material resistance layer, it is desirable that a large number of emitters be electrically separated by etching or the like in order to enhance the resistance ballast effect.

【0143】このままでも、各種の電子デバイスに用い
ることも出来るが、例えばゲートとエミッタ間の絶縁層
としてSiO2 やSiN、等をCVD法、スパッタリン
グ法、電子ビーム蒸着法、印刷法などで形成し、更に、
ゲート電極層を、例えば、Ni,クロム、タングステン
等を用いて、無電解メッキ、電気メッキ、印刷法、スパ
ッタリング法、蒸着法等により、SiO2 層覆われた凸
部領域を含んで、SiO2 絶縁層上に形成、その後、C
MP法、CDE法、RIE法、ウエットエッチング法等
を用いてゲート開口し、ゲート付きエミッタとして用い
てもよい。
As it is, it can be used for various electronic devices. For example, as an insulating layer between a gate and an emitter, SiO 2 or SiN is formed by a CVD method, a sputtering method, an electron beam evaporation method, a printing method, or the like. And
The gate electrode layer, for example, Ni, chromium, using tungsten, etc., electroless plating, electroplating, printing method, a sputtering method, an evaporation method, or the like, comprising a convex portion area covered SiO 2 layer, SiO 2 Formed on the insulating layer, and then C
A gate opening may be formed by using an MP method, a CDE method, an RIE method, a wet etching method, or the like, and the gate opening may be used as an emitter with a gate.

【0144】(第7の実施形態)図9(a)〜(e)は
本発明の第7の実施形態に係る電界放出型冷陰極の製造
プロセスを示す模式図であり、同図に基づいてこの実施
形態における電界放出型冷陰極の製造方法を説明する。
(Seventh Embodiment) FIGS. 9A to 9E are schematic diagrams showing a manufacturing process of a field emission cold cathode according to a seventh embodiment of the present invention. A method for manufacturing a field emission cold cathode according to this embodiment will be described.

【0145】まず、金属フィルムまたは金属シート等の
金属基板11の片側表面に底部を尖らせた第1の凹部を
形成する。このような凹部を形成する方法としては、以
下に記すようなNi合金基板のエッチングを利用する方
法がある。
First, a first concave portion having a sharp bottom is formed on one surface of a metal substrate 11 such as a metal film or a metal sheet. As a method for forming such a concave portion, there is a method utilizing etching of a Ni alloy substrate as described below.

【0146】すなわち、まず、Ni基板11上に、レジ
ストをスピンコート法、印刷法、噴射塗布法等により塗
布する。次に、露光機を用いて、露光、現像等のパタ−
ニングを行った後、塩化第2鉄エッチング溶液により、
Ni基板のエッチングを行なう。レジスト除去後、図9
(a)に示すように、直径約5μm、深さ約3μmの凹
部12をNiFe合金(アンバー)基板土に形成させ
る。
That is, first, a resist is applied on the Ni substrate 11 by a spin coating method, a printing method, a spray coating method or the like. Next, using an exposure machine, patterns such as exposure and development
After performing the polishing, with a ferric chloride etching solution,
The Ni substrate is etched. After removing the resist, FIG.
As shown in (a), a concave portion 12 having a diameter of about 5 μm and a depth of about 3 μm is formed in a NiFe alloy (amber) substrate soil.

【0147】次に、NiFe合金(アンバー)基板11
上に凹部12内を含めてNi酸化層、13を形成する。
この実施形態では、厚さ0.4μmとなるように、Ni
熱酸化層13を、酸素雰囲気中での熱処理により形成し
たが、空気雰囲気、や、高温度・高圧の水蒸気のもとで
熱酸化層を形成してもよい。また、電気めっき、例えば
Niめっきなどを用いて形成してもよいし、電気めっき
層を形成後、更に、前記電気めっき層を酸化して形成し
てもよい。次に、金属基板をNiメッキの電解溶液LE
中に浸浸する。そして、金属基板をカソード電極、ま
た、Ni電極、例えば溶解効率が高いデポラライズドN
i電極をアノ一ド電極AEとして用い、電気めっきによ
り金属基板上にNiからなる厚い支持材料層21を形成
する。
Next, the NiFe alloy (amber) substrate 11
A Ni oxide layer 13 including the inside of the concave portion 12 is formed thereon.
In this embodiment, Ni is applied so that the thickness becomes 0.4 μm.
Although the thermal oxide layer 13 is formed by heat treatment in an oxygen atmosphere, the thermal oxide layer may be formed in an air atmosphere or under high-temperature high-pressure steam. Further, it may be formed by using electroplating, for example, Ni plating, or may be formed by oxidizing the electroplated layer after forming the electroplated layer. Next, the metal substrate is plated with a Ni-plated electrolytic solution LE.
Soak in. Then, the metal substrate is used as a cathode electrode or a Ni electrode, for example, a depolarized N having a high dissolution efficiency.
Using the i-electrode as the anode electrode AE, a thick support material layer 21 made of Ni is formed on a metal substrate by electroplating.

【0148】なお、支持材料層21は、電気めっきに代
え、CVD、スパッタリング等の堆積技術によって形成
することもできる。この状態を図7(b)に示す。
Note that the support material layer 21 can be formed by a deposition technique such as CVD or sputtering instead of electroplating. This state is shown in FIG.

【0149】次に、図9(c)に示すように、前記Ni
酸化層13上に、凹部を含めて、溶融したポリカーボネ
ート樹脂、非晶質ポリオレフィン樹脂、ポリメチルメタ
クレート樹脂等の熱可塑性樹脂、アクリル系樹脂、エポ
キシ系樹脂等の紫外線硬化樹脂、または、エポキシ系樹
脂、ポリメチルメタクレート樹脂等の熱硬化性樹脂の少
なくともいずれかーつを、加圧、紫外線、常圧注入の少
なくともいずれかの手段により充填し、樹脂層142を
形成する。
Next, as shown in FIG.
On the oxide layer 13, including a concave portion, a molten polycarbonate resin, an amorphous polyolefin resin, a thermoplastic resin such as a polymethyl methacrylate resin, an acrylic resin, an ultraviolet curable resin such as an epoxy resin, or an epoxy resin. At least one of a resin and a thermosetting resin such as a polymethyl methacrylate resin is filled by at least one of pressurization, ultraviolet irradiation, and normal pressure injection to form the resin layer 142.

【0150】次に、金属基板11と樹脂層142を引き
離すことにより、先鋭な凸部を含む厚い樹脂層142を
得る。支持材料層21の金属基板はマスター基板として
用いられ、その後、上記、樹脂充填と、マスター基板と
の分離により、再現性良く、多数回に亘り、大面積の凸
状樹脂を大量に得ることが出来る。この状態を図9
(d)に示す。
Next, by separating the metal substrate 11 and the resin layer 142, a thick resin layer 142 including sharp projections is obtained. The metal substrate of the supporting material layer 21 is used as a master substrate, and thereafter, the above-described resin filling and separation from the master substrate make it possible to obtain a large amount of large-area convex resin many times with good reproducibility. I can do it. This state is shown in FIG.
(D).

【0151】次に、この樹脂材料層142上に、エミッ
タ材料層14として、例えばモリブデン層を、前記凸部
18を含めて、スパッタリング法、蒸着法、印刷法、電
気めっき法等で形成し、先鋭で、量産性に富む電界放出
型冷陰極が得られる。この状態を図9(e)に示す。こ
の際、このエミッタ材料層14をカソードラインとして
形成してもよいし、上記樹脂層142に、例えば、A
u、Pt、Ag、Cu、Mo、W等の微粒子、超微粒子
を混入させたり、上記樹脂自体に導電性を持たせたり、
樹脂層142をカーボナイズさせたりすることにより、
上記樹脂層142を導電層とした場合には、樹脂背面に
カソードラインを形成してもよい。また、この樹脂導電
層を芯材抵抗バラスト層として用いてもよい。さらに、
この樹脂導電層をガラス基板と接合してもよいし、この
カソードラインを予め、ガラス支持基板上に形成してお
いてもよい。また、その場合には抵抗バラスト効果を高
めるため、多数並んだエミッタをエッチングなどにより
電気的に分離しておくのが望ましい。
Next, on the resin material layer 142, for example, a molybdenum layer including the projections 18 is formed as the emitter material layer 14 by sputtering, vapor deposition, printing, electroplating, or the like. A field emission cold cathode that is sharp and highly productive can be obtained. This state is shown in FIG. At this time, the emitter material layer 14 may be formed as a cathode line.
u, Pt, Ag, Cu, Mo, W and other fine particles and ultrafine particles are mixed therein, and the resin itself is made conductive,
By carbonizing the resin layer 142,
When the resin layer 142 is a conductive layer, a cathode line may be formed on the back surface of the resin. Further, this resin conductive layer may be used as a core material resistance ballast layer. further,
The resin conductive layer may be bonded to a glass substrate, or the cathode line may be formed on a glass support substrate in advance. In that case, in order to enhance the resistance ballast effect, it is desirable that a large number of emitters be electrically separated by etching or the like.

【0152】このままでも、各種の電子デバイスに用い
ることも出来るが、例えばゲートとエミッタ間の絶縁層
としてSiO2 やSiN、等をCVD法、スパッタリン
グ法、電子ビーム蒸着法、印刷法などで形成し、更に、
ゲート電極層を、例えば、Ni,クロム、タングステン
等を用いて、無電解メッキ、電気メッキ、印刷法、スパ
ッタリング法、蒸着法等により、SiO2 層で覆われた
凸部領域を含んで、SiO2 絶縁層上に形成し、その
後、CMP法、CDE法、RIE法、ウエットエッチン
グ法等を用いてゲート開口し、ゲート付きエミッタとし
て用いてもよい。(第8の実施形態)図10(a)〜
(e)は本発明の第8の実施形態に係る電界放出型冷陰
極の製造プロセスを示す模式図であり、同図に基づいて
この実施例における電界放出型冷陰極の製造方法を説明
する。
As is, it can be used for various electronic devices. For example, as an insulating layer between a gate and an emitter, SiO 2 or SiN is formed by a CVD method, a sputtering method, an electron beam evaporation method, a printing method, or the like. And
The gate electrode layer is made of, for example, Ni, chromium, tungsten, or the like, by electroless plating, electroplating, printing, sputtering, vapor deposition, or the like, including the convex region covered with the SiO 2 layer. (2) After being formed on an insulating layer, a gate opening may be formed using a CMP method, a CDE method, an RIE method, a wet etching method, or the like, and the resultant structure may be used as a gated emitter. (Eighth Embodiment) FIGS.
(E) is a schematic diagram showing the manufacturing process of the field emission cold cathode according to the eighth embodiment of the present invention, and the method of manufacturing the field emission cold cathode in this example will be described with reference to FIG.

【0153】まず、Ni.NiFe合金(アンバー)等
の大面積の金属フィルムまたは金属シート等の金属基板
の片側表面に底部を尖らせた第1の凹部を形成する。す
なわち、まず、NiFe合金(アンバー)からなる大面
積基板11上に、レジストをスピンコート法、印刷法、
噴射塗布法等により塗布する。次に、露光機を用いて、
露光、現像等のパタ−ニングを行った後、塩化第2鉄エ
ッチング溶液により、NiFe合金(アンバー)基板の
エッチングを行なう。レジスト除去後、図10(a)に
示すように、直径9μm深さ約5μmの凹部12をNi
Fe合金(アンバー)基板上に形成させる。
First, Ni. A first concave portion having a sharp bottom is formed on one surface of a metal substrate such as a metal film or a metal sheet having a large area such as a NiFe alloy (amber). That is, first, a resist is formed on a large-area substrate 11 made of a NiFe alloy (amber) by spin coating, printing, or the like.
It is applied by a spray coating method or the like. Next, using an exposure machine,
After patterning such as exposure and development, the NiFe alloy (amber) substrate is etched with a ferric chloride etching solution. After removing the resist, as shown in FIG. 10A, a concave portion 12 having a diameter of 9 μm and a depth of about 5 μm
It is formed on an Fe alloy (amber) substrate.

【0154】次に、図10(b)に示すように、NiF
e合金基板11上に凹部12内を含めてNiFe酸化
層、通常、NixFe1−xO4等の酸化層13を形成
する。この実施形態では、厚さ0.8μmとなるよう
に、NiFe熱酸化層13を、酸素雰囲気中での熱処理
により形成したが、空気雰囲気、や、高温高圧の水蒸気
のもとで熱酸化層を形成してもよい。
Next, as shown in FIG.
An NiFe oxide layer, usually an oxide layer 13 such as NixFe1-xO4, is formed on the e-alloy substrate 11 including the inside of the recess 12. In this embodiment, the NiFe thermal oxide layer 13 is formed by heat treatment in an oxygen atmosphere so as to have a thickness of 0.8 μm. However, the thermal oxide layer 13 is formed in an air atmosphere or under high-temperature and high-pressure steam. It may be formed.

【0155】また、電気めっき、例えばNiめっきなど
を用いて形成してもよいし、電気めつき層を形成後、更
に、前記電気めっき層を酸化して形成してもよい。更
に、厚い支持基板、例えば、厚いNi基板を接合層23
を介してフィルム状のNiFe合金基板と接合し裏打ち
支持基板とする。
Further, it may be formed by using electroplating, for example, Ni plating, or may be formed by oxidizing the electroplated layer after forming the electroplated layer. Further, a thick supporting substrate, for example, a thick Ni substrate is bonded to the bonding layer 23.
And a film-like NiFe alloy substrate through the above to form a backing support substrate.

【0156】次いで、前記NiFe酸化層13上に、溶
融したポリカーボネート樹脂、非晶質ポリオレフィン樹
脂、ポリメチルメタクレート樹脂等の熱可塑性樹脂、ア
クリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の紫外線硬化樹脂、ま
たは、エポキシ系樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂
等の熱硬化性樹脂の少なくともいずれかーつを、加圧、
紫外線、常圧注入の少なくともいずれかの手段により充
填し、樹脂層142を形成する。この際、例えば、A
u、Pt、Ag、Cu、Mo、W等の微粒子、超微粒子
を混入させたり、上記樹脂自体に導電性を持たせ、芯材
抵抗バラスト層を形成、さらに、ガラス基板と接合層を
兼ねたカソードライン層15を形成することが望まし
い。なお、このカソードライン等を兼ねる導電層15
は、予め、ガラス支持基板17上に形成しておいてもよ
い。
Next, on the NiFe oxide layer 13, a thermoplastic resin such as a molten polycarbonate resin, an amorphous polyolefin resin, or a polymethyl methacrylate resin; an ultraviolet curable resin such as an acrylic resin or an epoxy resin; Epoxy resin, at least one of thermosetting resins such as polymethyl methacrylate resin, pressurized,
The resin layer 142 is formed by filling with at least one of ultraviolet light and normal pressure injection. At this time, for example, A
U, Pt, Ag, Cu, Mo, W and other fine particles and ultrafine particles are mixed in, or the resin itself is made conductive, a core material resistance ballast layer is formed, and the glass substrate and the bonding layer are also used. It is desirable to form the cathode line layer 15. The conductive layer 15 also serving as a cathode line or the like is used.
May be formed on the glass support substrate 17 in advance.

【0157】次に、第2の基板となる支持基板として、
ガラス支持基板17を用意し、ガラス基板17と前記金
属基板11を樹脂材料層142を介するように接着す
る。接着法としては、樹脂接着、低融点ガラス、水ガラ
ス、SOG(いわゆるスピンオングラス)溶液、静電接
着等を用いてよい。この状態を図10(c)に示す。
Next, as a supporting substrate serving as a second substrate,
A glass support substrate 17 is prepared, and the glass substrate 17 and the metal substrate 11 are bonded to each other with a resin material layer 142 interposed therebetween. As the bonding method, resin bonding, low melting point glass, water glass, SOG (so-called spin-on-glass) solution, electrostatic bonding, or the like may be used. This state is shown in FIG.

【0158】次に、NiFe金属基板と、樹脂層が形成
されたガラス支持基板を引き離すことにより、先鋭な凸
部18を含む厚い樹脂層142を得る。裏打ち支持材料
層がついた金属基板はマスター基板として用いられ、そ
の後、上記、樹脂充填と、マスター基板との分離によ
り、再現性良く、多数回に亘り、大面積の凸状樹脂を大
量に得ることが出来る。この状態を図10(d)に示
す。
Next, by separating the NiFe metal substrate and the glass supporting substrate on which the resin layer is formed, a thick resin layer 142 including the sharp projections 18 is obtained. The metal substrate provided with the backing support material layer is used as a master substrate, and thereafter, the resin filling and the separation from the master substrate are performed repeatedly, with good reproducibility, and a large number of large-area convex resins are obtained. I can do it. This state is shown in FIG.

【0159】次に、この樹脂材料層142上に、エミッ
タ材料層14として、例えばモリブデン層を、前記凸部
18を含めて、スパッタリング法、蒸着法、印刷法、電
気めっき法等で形成し、先鋭で、量産性に富む電界放出
型冷陰極が得られる。この状態を図10(e)に示す。
この際、このエミッタ層をカソードラインとして形成し
てもよいし、上記樹脂層に、例えば、Au、Pt、A
g、Cu、Mo、W等の微粒子、超微粒子を混入させた
り、上記樹脂自体に導電性を持たせたり、樹脂層をカー
ボナイズさせたりすることにより、上記樹脂層を導電層
としたり、芯材抵抗層として用いた場合には、樹脂背面
にカソードラインを形成してもよい。
Next, on the resin material layer 142, for example, a molybdenum layer is formed as the emitter material layer 14, including the projections 18, by sputtering, vapor deposition, printing, electroplating, or the like. A field emission cold cathode that is sharp and highly productive can be obtained. This state is shown in FIG.
At this time, this emitter layer may be formed as a cathode line, or Au, Pt, A
g, Cu, Mo, W, or other fine particles or ultrafine particles, by adding conductivity to the resin itself, or by carbonizing the resin layer to make the resin layer a conductive layer, When used as a resistance layer, a cathode line may be formed on the back surface of the resin.

【0160】また、芯材抵抗層として用いた場合には、
抵抗バラスト効果を高めるため、多数並んだエミッタを
エッチングなどにより電気的に分離しておくのが望まし
い。このままでも、各種の電子デバイスに用いることも
出来るが、例えばゲートとエミッタ間の絶縁層としてS
iO2 やSiN、等をCVD法、スパッタリング法、電
子ビーム蒸着法、印刷法などで形成し、更に、ゲート電
極層を、例えば、Ni,クロム、タングステン等を用い
て、無電解メッキ、電気メッキ、印刷法、スパッタリン
グ法、蒸着法等により、SiO2 層で覆われた凸部領域
を含んで、SiO2 絶縁層上に形成、その後、CMP
法、CDE法、RIE法、ウエットエッチング法等を用
いてゲート開口し、ゲート付きエミッタとして用いても
よい。
When used as a core material resistance layer,
In order to enhance the resistance ballast effect, it is desirable that a large number of emitters be electrically separated by etching or the like. As it is, it can be used for various electronic devices.
iO 2 , SiN, etc. are formed by a CVD method, a sputtering method, an electron beam evaporation method, a printing method, and the like. Further, the gate electrode layer is formed by electroless plating, electroplating using, for example, Ni, chromium, tungsten, or the like. Formed on the SiO 2 insulating layer by using a printing method, a sputtering method, a vapor deposition method, etc., including the convex region covered with the SiO 2 layer,
The gate opening may be formed by using a method, CDE method, RIE method, wet etching method, or the like to use as an emitter with a gate.

【0161】また、上記実施例で得られた大面積の電界
放出型冷陰極をタイリング等の方法により複数個配列し
て、更に、大面積の電界放出型冷陰極を得てもよい。
Further, a plurality of large-area field emission cold cathodes obtained in the above embodiments may be arranged by a method such as tiling to further obtain a large-area field emission cold cathode.

【0162】(第9の実施形態)図11(a)〜(h)
は本発明の第9の実施例に係る電界放出型冷陰極の製造
プロセスを示す模式図であり、同図に基づいてこの実施
形態における電界放出型冷陰極の製造方法を説明する。
(Ninth Embodiment) FIGS. 11A to 11H
FIG. 14 is a schematic diagram showing a manufacturing process of a field emission cold cathode according to a ninth embodiment of the present invention, and a method of manufacturing a field emission cold cathode in this embodiment will be described with reference to FIG.

【0163】まず、金属フィルムまたは金属シート等の
金属基板の片側表面に底部を尖らせた第1の凹部を形成
する。このような凹部を形成する方法としては、以下に
記すようなNi合金基板のエッチングを利用する方法が
ある。すなわち、まず、NiFe合金(アンバー)から
なる基板11上に、レジストをスピンコート法、印刷
法、噴射塗布法等により塗布する。
First, a first concave portion having a sharp bottom is formed on one surface of a metal substrate such as a metal film or a metal sheet. As a method for forming such a concave portion, there is a method utilizing etching of a Ni alloy substrate as described below. That is, first, a resist is applied onto the substrate 11 made of a NiFe alloy (amber) by a spin coating method, a printing method, a spray coating method, or the like.

【0164】次に、露光機を用いて、露光、現像等のパ
タ−ニングを行つた後、塩化第2鉄エッチング溶液によ
り、NiFe合金(アンバー)基板のエッチングを行な
う。レジスト除去後、図11(a)に示すように、直
径、約5μm、深さ約3μmの凹部12をNiFe合金
(アンバー)基板上に形成させる。
Next, after performing patterning such as exposure and development using an exposure machine, the NiFe alloy (amber) substrate is etched with a ferric chloride etching solution. After removing the resist, as shown in FIG. 11A, a concave portion 12 having a diameter of about 5 μm and a depth of about 3 μm is formed on the NiFe alloy (amber) substrate.

【0165】次に、図11(b)に示すように、NiF
e合金(アンバー)基板11上に凹部12内を含めてN
iFe酸化層、通常、NixFe1−xO4等の酸化層
13を形成する。この実施例では、厚さ0.4μmとな
るように、NiFe熱酸化層13を、酸素雰囲気中での
熱処埋により形成したが、空気雰囲気や、高温高圧の水
蒸気のもとで熱酸化層を形成してもよい。また、電気め
っき、例えばNiめっきなどを用いて形成してもよい
し、電気めっき層を形成後、更に、前記電気めっき層を
酸化して形成してもよい。
Next, as shown in FIG.
N on the e-alloy (amber) substrate 11 including the inside of the concave portion 12
An iFe oxide layer, typically an oxide layer 13, such as NixFe1-xO4, is formed. In this embodiment, the NiFe thermal oxide layer 13 is formed by heat treatment in an oxygen atmosphere so as to have a thickness of 0.4 μm. May be formed. Further, it may be formed by using electroplating, for example, Ni plating, or may be formed by oxidizing the electroplated layer after forming the electroplated layer.

【0166】次いで、前記NiFe酸化層13上にエミ
ッタ材料層14として、例えばモリブデン層を、前記凹
部14内面上を含めて、スパッタリング法、蒸着法、印
刷法、電気めっき法等で形成する。更に、エミッタ材料
層上に、カソードライン層あるいは支持基板17との接
合層を兼ねる導電層15を形成する。なお、このカソー
ドライン等を兼ねる導電層15は、予め、支持基板17
上に形成しておいてもよい。また、この導電層15はエ
ミッタ材料層14の材質によっては省くことができ、そ
の場合には、エミッタ材料層がカソード電極層を兼ねる
ことになる。この状態を図9(b)に示す。なお、本実
施形態では省略したが、エミッタ層の次に抵抗バラスト
効果を持つSi、サーメット等の芯材抵抗層などを形成
しておいてもよい。この場合には、抵抗バラスト効果を
高めるため、多数並んだエミッタをエッチングなどによ
り電気的に分離しておくのが望ましい。
Next, a molybdenum layer, for example, including the inner surface of the concave portion 14 is formed as the emitter material layer 14 on the NiFe oxide layer 13 by sputtering, vapor deposition, printing, electroplating or the like. Further, a conductive layer 15 also serving as a bonding layer with the cathode line layer or the support substrate 17 is formed on the emitter material layer. The conductive layer 15 also serving as a cathode line or the like is previously formed on the support substrate 17.
It may be formed above. The conductive layer 15 can be omitted depending on the material of the emitter material layer 14. In this case, the emitter material layer also serves as the cathode electrode layer. This state is shown in FIG. Although omitted in the present embodiment, a core material resistance layer such as Si or cermet having a resistance ballast effect may be formed next to the emitter layer. In this case, in order to enhance the resistance ballast effect, it is desirable that a large number of emitters be electrically separated by etching or the like.

【0167】次に、第2の基板となる支持基板として、
ガラス基板17を用意し、図11(c)に示すようにガ
ラス基板17と前記金属基板11をエミッタ材料層14
を介するように接着する。
Next, as a supporting substrate serving as a second substrate,
A glass substrate 17 is prepared, and as shown in FIG. 11C, the glass substrate 17 and the metal substrate 11 are combined with the emitter material layer 14.
Glue through.

【0168】接着法としては、接着剤等を用いてもよい
が、本実施形態では、ガラス基板背面にAl層16をコ
ートし、静電接着法により接着した。
As the bonding method, an adhesive or the like may be used, but in the present embodiment, the Al layer 16 was coated on the back surface of the glass substrate and bonded by the electrostatic bonding method.

【0169】次に、ガラス基板17背面のAl層16
を、HNO3 ,HF等の混酸溶液で除去したのち、塩酸
等のエッチング液でNiFe合金(アンバー)基板11
及び酸化層13を除去し、モリブデン等のエミッタ材料
から成る凸部18を突出させる。この凸部18は、Ni
Fe合金(アンバー)基板11の凹部12内に充填され
たエミッタ材料に相当する。
Next, the Al layer 16 on the back of the glass substrate 17
Is removed with a mixed acid solution such as HNO 3 and HF, and the NiFe alloy (amber) substrate 11 is etched with an etching solution such as hydrochloric acid.
Then, the oxide layer 13 is removed, and the projection 18 made of an emitter material such as molybdenum is projected. The projection 18 is made of Ni
This corresponds to the emitter material filled in the recess 12 of the Fe alloy (amber) substrate 11.

【0170】次に、図11(e)に示すように、ゲート
層とエミッタ間の電気的絶縁層となるSiO2 やSi
N、等をCVD法、スパッタリング法、電子ビーム蒸着
法、印刷法などで、エミッタ層やガラス基板上に形成す
る。なお、本実施例では熱酸化層13を除去したが、熱
酸化層13を電気的絶縁層として用いてもよいし、新た
に形成した電気的絶縁層19と組み合わせて用いてもよ
い。
Next, as shown in FIG. 11E, SiO 2 or Si serving as an electrical insulating layer between the gate layer and the emitter is used.
N is formed on the emitter layer or the glass substrate by a CVD method, a sputtering method, an electron beam evaporation method, a printing method, or the like. Although the thermal oxide layer 13 is removed in this embodiment, the thermal oxide layer 13 may be used as an electrical insulating layer, or may be used in combination with a newly formed electrical insulating layer 19.

【0171】次に、ゲート電極層20として、例えばN
i、クロム、タングステン等を用いて、無電解メッキ、
電気メッキ、印刷法、スパッタリング法、蒸着法等によ
り、SiO2 層19で覆われた凸部18の領域を含ん
で、SiO2 絶縁層19上に形成する。本実施形態では
厚さ約1μmとなるように無電解メッキ法及び電気めっ
き法の組み合わせによりによりNi層を形成した。この
状態を図11(f)に示す。
Next, as the gate electrode layer 20, for example, N
Electroless plating using i, chromium, tungsten, etc.
Electroplating, printing method, a sputtering method, an evaporation method, or the like, includes a region of the convex portion 18 covered with the SiO 2 layer 19 is formed on the SiO 2 insulating layer 19. In this embodiment, the Ni layer is formed by a combination of the electroless plating method and the electroplating method so as to have a thickness of about 1 μm. This state is shown in FIG.

【0172】次に、ゲート電極層20および絶縁層19
をCMP(ケミカル・メカニカル・ポリッシング)法な
どにより、エミッタ凸部の先端を破壊しない程度にまで
エッチングする。
Next, the gate electrode layer 20 and the insulating layer 19
Is etched by a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method or the like to such an extent that the tip of the emitter projection is not destroyed.

【0173】この状態を図11(g)に示す。FIG. 11G shows this state.

【0174】次に、NH4 F−HF混合溶液を用いて、
凸部18の先端部18aの周囲のSiO2 絶縁層19を
選択的にエッチング除去する。これによって、図11
(h)に示すように、ゲー卜電極層20の開口部19b
が形成されるとともに、エミッタ材料によるピラミッド
状凸部18の先端部18aが露出され、先鋭なゲート付
きエミッタ、すなわち、電界放出型冷陰極が形成され
る。
Next, using an NH 4 F—HF mixed solution,
The SiO 2 insulating layer 19 around the tip 18 a of the projection 18 is selectively removed by etching. As a result, FIG.
As shown in (h), the opening 19b of the gate electrode layer 20 is formed.
Is formed, and the tip 18a of the pyramid-shaped projection 18 made of the emitter material is exposed to form a sharp gated emitter, that is, a field emission cold cathode.

【0175】なお、上記実施例では、CMP法を用い
て、いわゆるゲート開ロプロセスを行つたが、上記ゲー
ト電極層20上にフォトレジストを塗布し、酸素プラズ
マによるドライエッチングを行い、凸部先端が僅かに現
れるようにした後、ウエットエッチング法、リアクティ
ブイオンエッチング(RIE)等により、凸部18上の
ゲート電極層20を除去、更に、フォトレジスト層、及
び、NH4 F・HF混合溶液を用いて、SiO2 絶縁層
19を選択的に除去することにより、ゲート開口をして
もよい。
In the above embodiment, a so-called gate opening process is performed by using the CMP method. However, a photoresist is applied on the gate electrode layer 20, and dry etching is performed by oxygen plasma to obtain Is slightly appeared, the gate electrode layer 20 on the convex portion 18 is removed by wet etching, reactive ion etching (RIE), etc., and further, a photoresist layer and an NH 4 F.HF mixed solution. The gate opening may be formed by selectively removing the SiO 2 insulating layer 19 using the method described above.

【0176】(第10の実施形態)図12(a)〜
(h)は本発明の第10の実施形態に係わる電界放出型
冷陰極の製造プロセスを示す模式図であり、同図に基づ
いてこの実施形態における電界放出型冷陰極の製造方法
を説明する。
(Tenth Embodiment) FIGS.
(H) is a schematic diagram showing a manufacturing process of a field emission cold cathode according to a tenth embodiment of the present invention, and a method of manufacturing a field emission cold cathode in this embodiment will be described with reference to the figure.

【0177】まず、Ni.NiFe合金(アンバー)等
の大面積の金属フィルムまたは金属シート等の金属基板
の片側表面に底部を尖らせた第1の凹部を形成する。す
なわち、まず、Niからなる大面積基板11上に、レジ
ストをスピンコート法、印刷法、噴射塗布法等により塗
布する。次に、露光機を用いて、露光、現像等のパター
ニングを行った後、塩化第2鉄エッチング溶液により、
Ni基板のエッチングを行なう。レジスト除去後、図1
2(a)に示すように、直径9μm深さ約5μmの凹部
12をNi基板上に形成させる。
First, Ni. A first concave portion having a sharp bottom is formed on one surface of a metal substrate such as a metal film or a metal sheet having a large area such as a NiFe alloy (amber). That is, first, a resist is applied on the large-area substrate 11 made of Ni by a spin coating method, a printing method, a spray coating method, or the like. Next, using an exposure machine, after performing patterning such as exposure, development, etc., with a ferric chloride etching solution,
The Ni substrate is etched. After removing the resist,
As shown in FIG. 2A, a recess 12 having a diameter of 9 μm and a depth of about 5 μm is formed on a Ni substrate.

【0178】次に、図12(b)に示すように、Ni基
板11上に凹部12内を含めてNi酸化層、酸化層13
を形成する。この実施例では、厚さO.8μmとなるよ
うに、Ni熱酸化層13を、酸素雰囲気中での熱処理に
より形成したが、空気雰囲気、や、高温高圧の水蒸気の
もとで熱酸化層を形成してもよい。また、電気めっき、
例えばNiめっきなどを用いて形成してもよいし、電気
めっき層を形成後、更に、前記電気めっき層を酸化して
形成してもよい。
Next, as shown in FIG. 12B, a Ni oxide layer and an oxide layer 13
To form In this embodiment, the thickness O.D. Although the Ni thermal oxide layer 13 is formed by heat treatment in an oxygen atmosphere so as to have a thickness of 8 μm, the thermal oxide layer may be formed in an air atmosphere or high-temperature and high-pressure steam. Also electroplating,
For example, it may be formed using Ni plating or the like, or may be formed by oxidizing the electroplated layer after forming the electroplated layer.

【0179】次いで、前記Ni酸化層13上に、溶融し
たポリカーボネート樹脂、非晶質ポリオレフイン樹脂、
ポリメチルメタクレート樹脂等の熱可塑性樹脂、アクリ
ル系樹脂、エポキシ系樹脂等の紫外線硬化樹脂、また
は、エポキシ系樹脂、ポリメチルメタクレート樹脂等の
熱硬化性樹脂の少なくともいずれか一つを、加圧、紫外
線、常圧注入の少なくともいずれかの手段により充填
し、樹脂層142を形成する。この際、例えば、Au、
Pt、Ag、Cu、Mo、W等の微粒子、超微粒子を混
入させたり、上記樹脂自体に導電性を持たせ、芯材抵抗
バラスト層を形成、さらに、ガラス基板と接合層を兼ね
たカソードライン層15を形成することが望ましい。な
お、このカソードライン等を兼ねる導電層15は、予
め、支持基板17上に形成しておいてもよい。また、抵
抗バラスト効果を高めるため、多数並んだエミッタをエ
ッチングなどにより電気的に分離しておくのが望まし
い。この状態を図12(b)に示す。
Next, on the Ni oxide layer 13, a molten polycarbonate resin, an amorphous polyolefin resin,
Add at least one of a thermoplastic resin such as polymethyl methacrylate resin, an ultraviolet curable resin such as acrylic resin and epoxy resin, or a thermosetting resin such as epoxy resin and polymethyl methacrylate resin. The resin layer 142 is formed by filling with at least one of pressure, ultraviolet light, and normal pressure injection. At this time, for example, Au,
Cathode line that mixes fine particles and ultrafine particles of Pt, Ag, Cu, Mo, W, etc., or makes the above resin itself conductive, forms a core material resistance ballast layer, and also serves as a glass substrate and a bonding layer It is desirable to form layer 15. The conductive layer 15 also serving as a cathode line or the like may be formed on the support substrate 17 in advance. Further, in order to enhance the resistance ballast effect, it is desirable that a large number of emitters be electrically separated by etching or the like. This state is shown in FIG.

【0180】次に、第2の基板となる支持基板として、
ガラス基板17を用意し、図12(c)に示すようにガ
ラス基板17と前記金属基板11をエミッタ材料層14
を介するように接着する。
Next, as a supporting substrate serving as a second substrate,
A glass substrate 17 is prepared, and the glass substrate 17 and the metal substrate 11 are combined with the emitter material layer 14 as shown in FIG.
Glue through.

【0181】接着法としては、接着剤等を用いてもよい
が、本実施例では、ガラス基板背面にAl層16をコー
トし、静電接着法により接看した。
As the bonding method, an adhesive or the like may be used, but in this embodiment, the back surface of the glass substrate was coated with the Al layer 16 and contact was made by the electrostatic bonding method.

【0182】次に、ガラス基板17背面のAl層16
を、HNO3 、HF等の混酸溶液で除去したのち、塩酸
等のエッチング液でNi基板11及び酸化層13を除去
し、樹脂等から成る成る凸部18を突出させる。この凸
部18は、NiFe合金(アンバー)基板11の凹部1
2内に充填された樹脂材糾に相当する。この樹脂材料層
上に、エミッタ材料層14として、例えばモリブデン層
を、前記凹部14内面上を含めて、スパッタリング法、
蒸着法、印刷法、電気めっき法等で形成する。この場合
には、抵抗バラスト効果を高めるため、多数並んだエミ
ッタをエッチングなどにより電気的に分離しておくのが
望ましい。この状態を図12(d)に示す。
Next, the Al layer 16 on the back of the glass substrate 17
Is removed with a mixed acid solution such as HNO 3 and HF, and then the Ni substrate 11 and the oxide layer 13 are removed with an etching solution such as hydrochloric acid, so that the convex portions 18 made of resin or the like are projected. The convex portion 18 is provided in the concave portion 1 of the NiFe alloy (amber) substrate 11.
This corresponds to the examination of the resin material filled in 2. On this resin material layer, for example, a molybdenum layer as an emitter material layer 14 including the inner surface of the concave portion 14 by a sputtering method,
It is formed by a vapor deposition method, a printing method, an electroplating method, or the like. In this case, in order to enhance the resistance ballast effect, it is desirable that a large number of emitters be electrically separated by etching or the like. This state is shown in FIG.

【0183】次に、図12(e)に示すように、ゲート
層とエミッタ問の電気的絶緑層となるSiO2 やSiN
等をCVD法、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、
印刷法などで、エミッタ層やガラス基板上に形成する。
なお、本実施形態では熱酸化層13を除去したが、熱酸
化層13を電気的絶縁層として用いてもよいし、新たに
形成した電気的絶縁層19と組み合わせて用いてもよ
い。
Next, as shown in FIG. 12E, SiO 2 or SiN to be an electrically insulating layer between the gate layer and the emitter is used.
Such as CVD method, sputtering method, electron beam evaporation method,
It is formed on an emitter layer or a glass substrate by a printing method or the like.
Although the thermal oxide layer 13 is removed in the present embodiment, the thermal oxide layer 13 may be used as an electrical insulating layer, or may be used in combination with a newly formed electrical insulating layer 19.

【0184】次に、ゲート電極層20としで、例えばN
i、クロム、タングステン等を用いて、無電解メッキ、
電気メッキ、印刷法、スパッタリング法、蒸着法等によ
り、SiO2 層19で覆われた凸部18の領域を含ん
で、SiO2 絶縁層19上に形成する。本実施例では厚
さ約1μmとなるように無電解メッキ法及び電気めっき
法の組み合わせによりによりNi層を形成した。この状
態を図12(f)に示す。
Next, for the gate electrode layer 20, for example, N
Electroless plating using i, chromium, tungsten, etc.
Electroplating, printing method, a sputtering method, an evaporation method, or the like, includes a region of the convex portion 18 covered with the SiO 2 layer 19 is formed on the SiO 2 insulating layer 19. In this embodiment, a Ni layer is formed by a combination of an electroless plating method and an electroplating method so as to have a thickness of about 1 μm. This state is shown in FIG.

【0185】次に、ゲート電極層20およぴ絶緑層19
をCMP(ケミカル・メカニカル・ポリッシング)法な
どにより、エミッタ凸部の先端を破壊しない程度にまで
エッチングする。
Next, the gate electrode layer 20 and the green layer 19
Is etched by a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method or the like to such an extent that the tip of the emitter projection is not destroyed.

【0186】この状態を図12(g)に示す。This state is shown in FIG.

【0187】次に、NH4 F・HF混合溶液を用いて、
凸部18の先端部18aの周囲のSiO2絶縁層19を
選択的にエッチング除去する。これによって、図12
(h)に示すように、ゲー卜電極層20の開口部19b
が形成されるとともに、エミッタ材料によるピラミッド
状凸部18の先端部18aが露出され、先鋭なゲート付
きエミッタ、すなわち、電界放出型冷陰極が形成され
る。
Next, using a mixed solution of NH 4 F and HF,
The SiO2 insulating layer 19 around the tip 18a of the projection 18 is selectively removed by etching. As a result, FIG.
As shown in (h), the opening 19b of the gate electrode layer 20 is formed.
Is formed, and the tip 18a of the pyramid-shaped projection 18 made of the emitter material is exposed to form a sharp gated emitter, that is, a field emission cold cathode.

【0188】なお、上記実施形態では、CMP法を用い
て、いわゆるゲート開口プロセスを行ったが、上記ゲー
ト電極層20上にフォトレジストを塗布し、酸素プラズ
マによるドライエッチングを行い、凸部先端が僅かに現
れるようにした後、ウエットエッチング法、リアクティ
ブイオンエッチング(RIE)等により、凸部18上の
グート電極層20を除去、更に、フォトレジスト層、及
ぴ、NH4 F・HF混合溶液を用いて、SiO2 絶縁層
19を選択的に除去することにより、ゲート開口をして
もよい。
In the above embodiment, the so-called gate opening process is performed by using the CMP method. However, a photoresist is applied on the gate electrode layer 20 and dry etching is performed by oxygen plasma, and the tip of the convex portion is formed. After making it slightly appear, the gut electrode layer 20 on the convex portion 18 is removed by wet etching, reactive ion etching (RIE), and the like, and further, a photoresist layer and a mixed solution of NH 4 F.HF. The gate opening may be formed by selectively removing the SiO 2 insulating layer 19 using the method described above.

【0189】また、上記実施形態で得られた大面積の電
界放出型冷陰極をタイリング等の方法により複数個配列
して、更に、大面積の電界放出型冷陰極を得てもよい。
A plurality of large-area field emission cold cathodes obtained in the above embodiment may be arranged by a method such as tiling to obtain a large-area field emission cold cathode.

【0190】このように、本発明の実施形態に係る電界
放出型の冷陰極は、従来の電界放出型冷陰極に比較し
て、大面積のものが得られる金属基板上に孔部や凹部を
形成し、その後、SiO2 熱酸化層や電気めっき層を凹
部内面に形成、さらにエミッタとなる物質をこの凹部内
に充填して形成したり、樹脂を凹部内に充填後、凸状の
樹脂上にエミッタ層を形成している。
As described above, the field emission type cold cathode according to the embodiment of the present invention has holes and recesses formed on a metal substrate having a large area as compared with the conventional field emission type cold cathode. After that, a SiO 2 thermal oxidation layer or an electroplating layer is formed on the inner surface of the concave portion, and a substance serving as an emitter is filled in the concave portion, or the resin is filled in the concave portion, and then formed on the convex resin. To form an emitter layer.

【0191】そのため、凹部の形状に応じた大面積で多
数のエミッタを再現性良く得ることができる。
Therefore, a large number of emitters can be obtained with a large area corresponding to the shape of the concave portion with good reproducibility.

【0192】そして、この凹部はエッチングによる形状
再現性、及びSiO2 熱酸化層や電気メッキ層の凹部内
への成長作用により、底部を良好に尖らせた凸状とする
ことができるため、先端部が鋭く尖り、且つ、高さの均
一性に優れたエミッタを安定して得ることが可能とな
る。
The concave portion can be formed into a convex shape with a sharply bottomed bottom due to the shape reproducibility by etching and the growth effect of the SiO 2 thermal oxide layer and the electroplated layer in the concave portion. It is possible to stably obtain an emitter having a sharp and sharp portion and excellent uniformity in height.

【0193】更に、エミッタ材料としては、タングステ
ン、Si等に限らず、仕事関数の低い種々の材料を用い
ることができる。
Further, the emitter material is not limited to tungsten, Si and the like, and various materials having a low work function can be used.

【0194】このような電界放出型冷陰極は、電界放出
効率及びその均一性が大幅に向上し、大面積で大型の電
子デバイス、例えば、大型平板ディスプレイに適したも
のとなる。
Such a field emission cold cathode has greatly improved field emission efficiency and uniformity, and is suitable for a large-area and large-sized electronic device, for example, a large flat panel display.

【0195】[0195]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、従
来の電界放出型冷陰極に比較して、大面積のものか得ら
れる金属基板土に凹部を形成、その後、SiO2 熱酸化
層や電気めっき層を凹部内面に形成、さらに、金属基板
の背面に電気めっきや裏打ちなどの手段により厚い支持
材料基板層を形成し、その後、エミッタとなる物質をこ
の凹部内に充填して形成したり、樹脂を凹部内に充填
後、凸状の樹脂上にエミッタ層を形成している。凹部が
形成された金属基板と支持材料基板を金型、マスター基
板として用いることができるため、凹部の形状に応じた
大面積で多数のエミッタを再現性良く得ることができ
る。そして、この凹部はエッチングによる形状再現性、
及びSiO2 熱酸化層や電気メッキ層の凹部内への成長
作用により、底部を良好に尖らせた凸状とすることがで
きるため、先端部が鋭く尖り、且つ、高さの均一性に優
れたエミッタを安定して得ることが可能となる。
As described above, according to the present invention, a recess is formed in a metal substrate soil having a large area as compared with a conventional field emission cold cathode, and then a SiO 2 thermal oxidation is performed. A layer or an electroplating layer is formed on the inner surface of the concave portion, and a thick supporting material substrate layer is formed on the back surface of the metal substrate by means of electroplating or lining, and then a material serving as an emitter is filled into the concave portion to form the substrate. After the resin is filled in the concave portions, the emitter layer is formed on the convex resin. Since the metal substrate having the concave portions and the supporting material substrate can be used as a mold and a master substrate, a large number of emitters having a large area corresponding to the shape of the concave portions can be obtained with good reproducibility. And, this concave part has shape reproducibility by etching,
And the growth of the SiO 2 thermal oxidation layer and the electroplating layer into the recesses can form a convex shape with a well-pointed bottom, so that the tip is sharp and sharp, and the height uniformity is excellent. It is possible to obtain a stable emitter.

【0196】更に、エミッタ材料としては、タングステ
ン、Si等に限らず、仕事関数の低い種々の材料を用い
ることができる。そのため、量産が可能で、安価に出来
ると同時に、電界放出効率およびその均一性、再現性を
向上させることができ、大面積で、高性能の電界放出型
冷陰極を、再現性よく提供することが可能となる。
Further, the emitter material is not limited to tungsten, Si and the like, and various materials having a low work function can be used. Therefore, it is possible to mass-produce, at low cost, and at the same time, to improve the field emission efficiency and its uniformity and reproducibility, to provide a large-area, high-performance field emission cold cathode with good reproducibility. Becomes possible.

【0197】また、大面積のものが安価に得られる金属
基板を鋳型として用い、さらには前記エミッタを溶融し
た熱可塑性樹脂、または、紫外線硬化樹脂、または、熱
硬化性樹脂の少なくともいずれかーつを用いて、加圧、
紫外線、常圧注入の少なくともいずれかの手段を−工程
中に含むことにより、先鋭で均一性に富んだ大面積の電
界放出型冷陰極を大量に、安価に、製造することか出来
る。
Further, a metal substrate having a large area which can be obtained at a low cost is used as a mold, and at least one of a thermoplastic resin, an ultraviolet curable resin, and a thermosetting resin in which the emitter is melted is used. Using, pressurizing,
By including at least one of ultraviolet and atmospheric pressure injection in the process, sharp and uniform large-area field-emission cold cathodes can be manufactured in large quantities at low cost.

【0198】このような電界放出型冷陰極は、電界放出
効車およびその均一性を大幅に向上させると同時に、再
現性・均一性を改善し、量産性の向上により製造コスト
を大幅に低減したものとなり、大面積で大型の電子デバ
イス、例えば、大型平板ディスプレイに適したものとな
る。
Such a field emission cold cathode has greatly improved the field emission effect and its uniformity, and at the same time, has improved the reproducibility and uniformity, and has significantly reduced the production cost by improving the mass productivity. This is suitable for a large-sized and large-sized electronic device, for example, a large-sized flat panel display.

【0199】即ち、請求項1記載の本発明によれば、前
記金属基板上に先鋭な凹部を形成し、この凹部を鋳型と
して使用する。そのため、先鋭な形状を備えた電界放出
型冷陰極を効率よく短時間に製造することができる。
That is, according to the present invention, a sharp concave portion is formed on the metal substrate, and the concave portion is used as a mold. Therefore, a field emission type cold cathode having a sharp shape can be efficiently manufactured in a short time.

【0200】請求項2記載の本発明によれば、前記金属
基板上に形成した凹部に金属層を適用して先鋭な凹部を
形成し、この凹部を鋳型として使用する。
According to the present invention, a sharp recess is formed by applying a metal layer to the recess formed on the metal substrate, and the recess is used as a mold.

【0201】この先鋭な凹部は前記金属基板の凹部の形
状や大きさにばらつきがあっても先鋭な凹部どうしでは
形状や大きさが更にに均質なものになる。そのため、こ
の先鋭な凹部を鋳型として使用し、これにエミッタ材料
を充填して形成される電界放出型冷陰極も形や大きさが
均質のものができ、電界放出の均一性が高いものが得ら
れる。
Even if the shape and the size of the concave portion of the metal substrate vary, the sharp concave portion becomes more uniform in shape and size between the sharp concave portions. For this reason, a field-emission cold cathode formed by using this sharp concave part as a mold and filling it with an emitter material can be uniform in shape and size, and can have a high field emission uniformity. Can be

【0202】また、前記凹部は非常に先鋭性の高い形状
を備えているので、この形成を移し取った電界放出型冷
陰極も非常に先鋭性の高い形状のものが得られる。その
ため、電界放出効率の高い電界放出型冷陰極が得られ
る。
Further, since the concave portion has a very sharp shape, the field emission type cold cathode from which this formation has been removed can also have a very sharp shape. Therefore, a field emission cold cathode having high field emission efficiency can be obtained.

【0203】請求項3記載の本発明によれば、前記金属
基板上に形成した穴の内面を酸化して金属酸化物層を形
成して先鋭な凹部を形成し、この凹部を鋳型として使用
する。
According to the third aspect of the present invention, a sharp recess is formed by oxidizing the inner surface of the hole formed on the metal substrate to form a metal oxide layer, and the recess is used as a mold. .

【0204】この凹部は前記金属基板の穴に形状や大き
さにばらつきがあっても凹部どうしでは形状や大きさが
非常に均質なものになる。そのため、この凹部を鋳型と
して使用し、これにエミッタ材料を充填して形成される
電界放出型冷陰極も形や大きさが均質のものができ、電
界放出の均一性が高いものが得られる。
Even if the shape and size of the recesses of the metal substrate vary, the shape and size of the recesses are very uniform. Therefore, a field emission cold cathode formed by using the concave portion as a mold and filling it with an emitter material can be uniform in shape and size, and a highly uniform field emission can be obtained.

【0205】また、前記凹部は非常に先鋭性の高い形状
を備えているので、この形成を移し取った電界放出型冷
陰極も非常に先鋭性の高い形状のものが得られる。その
ため、電界放出効率の高い電界放出型冷陰極が得られ
る。
Further, since the concave portion has a very sharp shape, the field emission type cold cathode from which this formation has been transferred can also have a very sharp shape. Therefore, a field emission cold cathode having high field emission efficiency can be obtained.

【0206】請求項4記載の本発明によれば、前記金属
基板上に形成した貫通孔の内面に金属層を適用して先鋭
な凹部を形成し、この凹部を鋳型として使用する。この
凹部は前記金属基板の貫通孔の形状や大きさにばらつき
があっても凹部どうしでは形状や大きさが非常に均質な
ものになる。そのため、この凹部を鋳型として使用し、
これにエミッタ材料と樹脂を充填して形成される電界放
出型冷陰極も形や大きさが均質のものができ、電界放出
の均一性が高いものが得られる。
According to the present invention, a sharp concave portion is formed by applying a metal layer to the inner surface of the through hole formed on the metal substrate, and this concave portion is used as a mold. Even if the shape and size of the through-hole of the metal substrate vary, the shape and size of the recess are very uniform between the recesses. Therefore, use this recess as a mold,
A field emission cold cathode formed by filling the material with an emitter material and a resin can also be uniform in shape and size, and can have high uniform field emission.

【0207】また、前記凹部は非常に先鋭性の高い形状
を備えているので、この形成を移し取った電界放出型冷
陰極も非常に先鋭性の高い形状のものが得られる。その
ため、電界放出効率の高い電界放出型冷陰極が得られ
る。
Further, since the concave portion has a very sharp shape, the field emission type cold cathode from which this formation has been removed can also have a very sharp shape. Therefore, a field emission cold cathode having high field emission efficiency can be obtained.

【0208】更に、この製造方法では金属基板上に形成
した貫通孔を用いて、この貫通孔の両側から先鋭な凹部
を二つ同時に形成するので、生産効率が高い。また、貫
通孔は形状が揃い易いので、先鋭な凹部、ひいては電界
放出型冷陰極の形状や大きさのばらつきが小さくなる。
Further, in this manufacturing method, two sharp sharp concave portions are simultaneously formed from both sides of the through hole using the through hole formed on the metal substrate, so that the production efficiency is high. Further, since the through-holes are easily uniform in shape, variations in the shape and size of the sharp concave portion and, consequently, the field emission cold cathode are reduced.

【0209】請求項5記載の本発明によれば、前記金属
基板上に形成した貫通孔の内面を酸化して金属酸化物層
を形成して先鋭な凹部を形成し、この凹部を鋳型として
使用する。この凹部は前記金属基板の貫通孔の形状や大
きさにばらつきがあっても凹部どうしでは形状や大きさ
が非常に均質なものになる。そのため、この凹部を鋳型
として使用し、これにエミッタ材料と樹脂を充填して形
成される電界放出型冷陰極も形や大きさが均質のものが
でき、電界放出の均一性が高いものが得られる。
According to the present invention, the inner surface of the through-hole formed on the metal substrate is oxidized to form a metal oxide layer to form a sharp concave portion, and the concave portion is used as a mold. I do. Even if the shape and size of the through-hole of the metal substrate vary, the shape and size of the recess are very uniform between the recesses. Therefore, this concave part is used as a mold, and the field emission type cold cathode formed by filling it with the emitter material and resin can also be uniform in shape and size, and high in field emission uniformity can be obtained. Can be

【0210】また、前記凹部は非常に先鋭性の高い形状
を備えているので、この形成を移し取った電界放出型冷
陰極も非常に先鋭性の高い形状のものが得られる。その
ため、電界放出効率の高い電界放出型冷陰極が得られ
る。
Further, since the concave portion has a very sharp shape, the field emission type cold cathode from which this formation has been removed can also have a very sharp shape. Therefore, a field emission cold cathode having high field emission efficiency can be obtained.

【0211】更に、この製造方法では金属基板上に形成
した貫通孔を用いて、この貫通孔の両側から先鋭な凹部
を二つ同時に形成するので、生産効率が高い。
Furthermore, in this manufacturing method, two sharp recesses are simultaneously formed from both sides of the through hole using the through hole formed on the metal substrate, so that the production efficiency is high.

【0212】請求項6記載の本発明によれば、請求項4
又は5記載の電界放出型冷陰極の製造方法において、前
記貫通孔として円柱形の管状のものを採用するので、貫
通孔の形状が揃い易く、先鋭な凹部、ひいては電界放出
型冷陰極の形状や大きさのばらつきが小さくなる。
According to the sixth aspect of the present invention, a fourth aspect is provided.
Or, in the method of manufacturing a field emission cold cathode according to 5, since a cylindrical tubular thing is adopted as the through-hole, the shape of the through-hole is easy to be uniform, a sharp concave portion, and thus the shape of the field emission cold cathode. Variations in size are reduced.

【0213】請求項7記載の本発明によれば、請求項4
又は5記載の電界放出型冷陰極の製造方法において、前
記貫通孔として半径が前記金属基板の表面で大きく、前
記金属基板の厚さ方向中央部付近で小さくなったものを
採用するので、凹部の先鋭性が高く、ひいてエミッタ高
さの高い電界放出型冷陰極が得られる。
According to the seventh aspect of the present invention, a fourth aspect is provided.
Or, in the method for manufacturing a field emission cold cathode according to 5, the radius of the through hole is large at the surface of the metal substrate and reduced near the center in the thickness direction of the metal substrate. A field emission cold cathode having high sharpness and thus a high emitter height can be obtained.

【0214】請求項8記載の本発明によれば、前記金属
基板上に形成した穴の内面に金属層を適用して先鋭な凹
部を形成し、この凹部を鋳型として使用する。この凹部
は前記金属基板の穴に形状や大きさにばらつきがあって
も凹部どうしでは形状や大きさが非常に均質なものにな
る。そのため、この凹部を鋳型として使用し、これにエ
ミッタ材料を充填して形成される電界放出型冷陰極も形
や大きさが均質のものができ、電界放出の均一性が高い
ものが得られる。
According to the present invention, a sharp concave portion is formed by applying a metal layer to the inner surface of the hole formed on the metal substrate, and the concave portion is used as a mold. The recesses have very uniform shapes and sizes between the recesses even if the shapes and sizes of the holes in the metal substrate vary. Therefore, a field emission cold cathode formed by using the concave portion as a mold and filling it with an emitter material can be uniform in shape and size, and a highly uniform field emission can be obtained.

【0215】また、前記凹部は非常に先鋭性の高い形状
を備えているので、この形成を移し取った電界放出型冷
陰極も非常に先鋭性の高い形状のものが得られる。その
ため、電界放出効率の高い電界放出型冷陰極が得られ
る。
Further, since the concave portion has a very sharp shape, the field emission type cold cathode from which this formation has been transferred can also have a very sharp shape. Therefore, a field emission cold cathode having high field emission efficiency can be obtained.

【0216】更に、この製造方法では、前記エミッタ材
料薄膜を支持する樹脂層を形成しているので、生産性が
高く、安価で大面積の電界放出型冷陰極を得ることがで
きる。
Further, in this manufacturing method, since the resin layer supporting the emitter material thin film is formed, the field emission cold cathode with high productivity, low cost and large area can be obtained.

【0217】請求項9記載の本発明によれば、前記金属
基板上に形成した穴の内面を酸化して金属酸化物層を形
成して先鋭な凹部を形成し、この凹部を鋳型として使用
する。
According to the ninth aspect of the present invention, a sharp concave portion is formed by oxidizing the inner surface of the hole formed on the metal substrate to form a metal oxide layer, and the concave portion is used as a mold. .

【0218】この凹部は前記金属基板の穴に形状や大き
さにばらつきがあっても凹部どうしでは形状や大きさが
非常に均質なものになる。そのため、この凹部を鋳型と
して使用し、これにエミッタ材料と樹脂を充填して形成
される電界放出型冷陰極も形や大きさが均質のものがで
き、電界放出の均一性が高いものが得られる。
Even if the shape and size of the recesses in the metal substrate vary, the shapes and sizes of the recesses are very uniform between the recesses. Therefore, this concave part is used as a mold, and the field emission type cold cathode formed by filling it with the emitter material and resin can also be uniform in shape and size, and high in field emission uniformity can be obtained. Can be

【0219】また、前記凹部は非常に先鋭性の高い形状
を備えているので、この形成を移し取った電界放出型冷
陰極も非常に先鋭性の高い形状のものが得られる。その
ため、電界放出効率の高い電界放出型冷陰極が得られ
る。
Further, since the concave portion has a very sharp shape, the field emission type cold cathode from which this formation has been transferred can also have a very sharp shape. Therefore, a field emission cold cathode having high field emission efficiency can be obtained.

【0220】更に、この製造方法では、前記エミッタ材
料薄膜を支持する樹脂層を形成しているので、生産性が
高く、安価で大面積の電界放出型冷陰極を得ることがで
きる。
Further, in this manufacturing method, since the resin layer supporting the emitter material thin film is formed, a high-productivity, low-cost, large-area field emission cold cathode can be obtained.

【0221】請求項10記載の本発明によれば、前記基
板上に貫通孔を備えた第1の金属層を形成し、この貫通
孔の内面に金属層を適用して先鋭な凹部を形成し、この
凹部を鋳型として使用する。この凹部は前記金属基板の
穴に形状や大きさにばらつきがあっても凹部どうしでは
形状や大きさが非常に均質なものになる。そのため、こ
の凹部を鋳型として使用し、これにエミッタ材料を充填
して形成される電界放出型冷陰極も形や大きさが均質の
ものができ、電界放出の均一性が高いものが得られる。
According to the tenth aspect of the present invention, a first metal layer having a through hole is formed on the substrate, and a sharp concave portion is formed by applying the metal layer to an inner surface of the through hole. This recess is used as a mold. The recesses have very uniform shapes and sizes between the recesses even if the shapes and sizes of the holes in the metal substrate vary. Therefore, a field emission cold cathode formed by using the concave portion as a mold and filling it with an emitter material can be uniform in shape and size, and a highly uniform field emission can be obtained.

【0222】また、前記凹部は非常に先鋭性の高い形状
を備えているので、この形成を移し取った電界放出型冷
陰極も非常に先鋭性の高い形状のものが得られる。その
ため、電界放出効率の高い電界放出型冷陰極が得られ
る。
Further, since the concave portion has a very sharp shape, the field emission type cold cathode from which this formation has been transferred can also have a very sharp shape. Therefore, a field emission cold cathode having high field emission efficiency can be obtained.

【0223】請求項11記載の本発明によれば、前記基
板上に貫通孔を備えた第1の金属層を形成し、この貫通
孔の内面を酸化することにより金属酸化物層を形成して
先鋭な凹部を形成し、この凹部を鋳型として使用する。
この凹部は前記金属基板の貫通孔の形状や大きさにばら
つきがあっても凹部どうしでは形状や大きさが非常に均
質なものになる。そのため、この凹部を鋳型として使用
し、これにエミッタ材料を充填して形成される電界放出
型冷陰極も形や大きさが均質のものができ、電界放出の
均一性が高いものが得られる。
According to the eleventh aspect of the present invention, a first metal layer having a through hole is formed on the substrate, and a metal oxide layer is formed by oxidizing an inner surface of the through hole. A sharp recess is formed, and this recess is used as a mold.
Even if the shape and size of the through-hole of the metal substrate vary, the shape and size of the recess are very uniform between the recesses. Therefore, a field emission cold cathode formed by using the concave portion as a mold and filling it with an emitter material can be uniform in shape and size, and a highly uniform field emission can be obtained.

【0224】また、前記凹部は非常に先鋭性の高い形状
のものが得られる。そのため、電界放出効率の高い電界
放出型冷陰極が得られる。
Further, the shape of the concave portion is very sharp. Therefore, a field emission cold cathode having high field emission efficiency can be obtained.

【0225】請求項12記載の本発明によれば、請求項
10又は11記載の電界放出型冷陰極の製造方法におい
て、前記貫通孔として、半径が開口部側で大きく、前記
基板側で小さくなったものを採用するので、凹部の先鋭
性が高く、ひいてエミッタ高さの高い電界放出型冷陰極
が得られる。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a field emission cold cathode according to the tenth or eleventh aspect, the through hole has a larger radius on the opening side and a smaller radius on the substrate side. Therefore, a field emission cold cathode having a high sharpness of the concave portion and a high emitter height can be obtained.

【0226】請求項13記載の本発明によれば、請求項
12記載の電界放出型冷陰極の製造方法において、前記
貫通孔として直線状又は曲線状の断面を有するものを採
用するので、凹部の先鋭性がより高く、ひいてエミッタ
高さのより高い電界放出型冷陰極が得られる。
According to the thirteenth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a field emission cold cathode according to the twelfth aspect, the through hole having a straight or curved cross section is employed. A field emission cold cathode having higher sharpness and thus higher emitter height is obtained.

【0227】請求項14記載の本発明によれば、前記金
属基板上に形成した穴の内面に金属層を適用して先鋭な
凹部を形成し、この凹部を鋳型として使用する。この凹
部は前記金属基板の穴に形状や大きさにばらつきがあっ
ても凹部どうしでは形状や大きさが非常に均質なものに
なる。そのため、この凹部を鋳型として使用し、これに
エミッタ材料と樹脂を充填して形成される電界放出型冷
陰極も形や大きさが均質のものができ、電界放出の均一
性が高いものが得られる。
According to the present invention, a sharp recess is formed by applying a metal layer to the inner surface of the hole formed on the metal substrate, and the recess is used as a mold. The recesses have very uniform shapes and sizes between the recesses even if the shapes and sizes of the holes in the metal substrate vary. Therefore, this concave part is used as a mold, and the field emission type cold cathode formed by filling it with the emitter material and resin can also be uniform in shape and size, and high in field emission uniformity can be obtained. Can be

【0228】また、前記凹部は非常に先鋭性の高い形状
を備えているので、この形成を移し取った電界放出型冷
陰極も非常に先鋭性の高い形状のものが得られる。その
ため、電界放出効率の高い電界放出型冷陰極が得られ
る。
Further, since the concave portion has a very sharp shape, the field emission type cold cathode from which this formation has been removed can also have a very sharp shape. Therefore, a field emission cold cathode having high field emission efficiency can be obtained.

【0229】更にこの製造方法では、前記エミッタ材料
層上に絶縁層とゲート電極層とを形成し、これら絶縁層
及びゲート電極層の一部を除去することにより、電界放
出型冷陰極とゲート電極とを一度に製造できるので、非
常に生産性が高い。
Further, in this manufacturing method, an insulating layer and a gate electrode layer are formed on the emitter material layer, and a part of the insulating layer and the gate electrode layer is removed. And can be manufactured at once, so that productivity is very high.

【0230】請求項15記載の本発明によれば、前記金
属基板上に形成した穴の内面を酸化して金属酸化物層を
形成して先鋭な凹部を形成し、この凹部を鋳型として使
用する。この凹部は前記金属基板の穴に形状や大きさに
ばらつきがあっても凹部どうしでは形状や大きさが非常
に均質なものになる。そのため、この凹部を鋳型として
使用し、これにエミッタ材料と樹脂を充填して形成され
る電界放出型冷陰極も形や大きさが均質のものができ、
電界放出の均一性が高いものが得られる。
According to the fifteenth aspect of the present invention, a sharp recess is formed by oxidizing the inner surface of the hole formed on the metal substrate to form a metal oxide layer, and the recess is used as a mold. . The recesses have very uniform shapes and sizes between the recesses even if the shapes and sizes of the holes in the metal substrate vary. Therefore, using this concave part as a mold, the field emission type cold cathode formed by filling it with the emitter material and resin can be uniform in shape and size,
A high field emission uniformity can be obtained.

【0231】また、前記凹部は非常に先鋭性の高い形状
を備えているので、この形成を移し取った電界放出型冷
陰極も非常に先鋭性の高い形状のものが得られる。その
ため、電界放出効率の高い電界放出型冷陰極が得られ
る。
Further, since the concave portion has a very sharp shape, the field emission type cold cathode from which this formation has been removed can also have a very sharp shape. Therefore, a field emission cold cathode having high field emission efficiency can be obtained.

【0232】更にこの製造方法では、前記エミッタ材料
層上に絶縁層とゲート電極層とを形成し、これら絶縁層
及びゲート電極層の一部を除去することにより、電界放
出型冷陰極とゲート電極とを一度に製造できるので、非
常に生産性が高い。
Further, in this manufacturing method, an insulating layer and a gate electrode layer are formed on the emitter material layer, and a part of the insulating layer and the gate electrode layer is removed. And can be manufactured at once, so that productivity is very high.

【0233】請求項16記載の本発明によれば、請求項
1〜5、10、11、14、15のいずれかに記載の電
界放出型冷陰極の製造方法において、前記エミッタ材料
層を形成した後、更にこのエミッタ材料層上に支持層を
接合しているので、エミッタ材料層が補強される結果大
面積化することができ、生産性と均一性とを向上させる
ことができる。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a field emission cold cathode according to any one of the first to fifth, tenth, eleventh, fourteenth, and fifteenth aspects, the emitter material layer is formed. Thereafter, since the support layer is further joined to the emitter material layer, the emitter material layer is reinforced, so that the area can be increased, and the productivity and uniformity can be improved.

【0234】請求項17記載の本発明によれば、請求項
8又は9に記載の電界放出型冷陰極の製造方法におい
て、前記樹脂層を形成した後、更にこの樹脂層上に支持
層を接合しているので、エミッタ材料薄膜層と樹脂層が
補強される結果大面積化することができ、生産性と均一
性とを向上させることができる。
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a field emission cold cathode according to the eighth or ninth aspect, after forming the resin layer, further joining a support layer on the resin layer. Since the emitter material thin film layer and the resin layer are reinforced, the area can be increased, and the productivity and uniformity can be improved.

【0235】請求項18記載の本発明によれば、請求項
1〜3、8、9、14、15のいずれかに記載の電界放
出型冷陰極の製造方法において、前記穴が形成された面
の反対側の金属基板の面に補強層を形成する。そのた
め、金属基板が補強されるので金属基板を大面積化する
ことができ、生産性と均一性とを向上させることができ
る。
According to the eighteenth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a field emission cold cathode according to any one of the first to third, eighth, ninth, fourteenth, and fifteenth aspects, the surface where the hole is formed is provided. A reinforcing layer is formed on the surface of the metal substrate opposite to the above. Therefore, the metal substrate is reinforced, so that the area of the metal substrate can be increased, and productivity and uniformity can be improved.

【0236】請求項19記載の本発明によれば、請求項
1〜18記載の電界放出型冷陰極の製造方法において、
前記金属基板として、熱膨張係数の小さいNi又はNi
合金を採用しているので、大面積の金属基板を使用でき
る結果生産性が向上し、電界放出型冷陰極の製造コスト
を低く抑えることができる。
According to the nineteenth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a field emission cold cathode according to the first to eighteenth aspects,
Ni or Ni having a small coefficient of thermal expansion is used as the metal substrate.
Since an alloy is used, a metal substrate having a large area can be used, resulting in an improvement in productivity and a reduction in the manufacturing cost of the field emission cold cathode.

【0237】請求項20記載の本発明によれば、請求項
19記載の電界放出型冷陰極の製造方法において、前記
Ni合金として、熱膨張係数の小さいNi又はNi合金
を採用しているので、大面積の金属基板を使用できる結
果生産性が向上し、電界放出型冷陰極の製造コストを低
く抑えることができる。
According to the twentieth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a field emission cold cathode according to the nineteenth aspect, Ni or a Ni alloy having a small coefficient of thermal expansion is employed as the Ni alloy. As a result of using a metal substrate having a large area, productivity is improved, and the manufacturing cost of a field emission cold cathode can be reduced.

【0238】請求項21記載の本発明によれば、請求項
2、4、8、10、14記載の電界放出型冷陰極の製造
方法において、前記凹部形成工程として鍍金を採用する
ので、金属基板の穴の内面に金属層や酸化金属層を形成
する際にできる先鋭の凹部は形状が均一で先の尖ったも
のができる。
According to the twenty-first aspect of the present invention, in the method of manufacturing a field emission cold cathode according to the second, fourth, eighth, tenth, and fourteenth aspects, plating is employed as the recess forming step, so that the metal substrate is formed. The sharp recess formed when the metal layer or the metal oxide layer is formed on the inner surface of the hole has a uniform shape and a sharp point.

【0239】請求項22記載の本発明によれば、請求項
1、3、5、9、11、15記載のの電界放出型冷陰極
の製造方法において、前記凹部形成工程として酸化又は
熱酸化を採用するので、金属基板の穴の内面に金属層や
酸化金属層を形成する際にできる先鋭の凹部は形状が均
一で先の尖ったものができる。
According to a twenty-second aspect of the present invention, in the method of manufacturing a field emission cold cathode according to the first, third, fifth, ninth, eleventh, and fifteenth aspects, oxidation or thermal oxidation is performed as the recess forming step. Since it is adopted, the sharp concave portion formed when the metal layer or the metal oxide layer is formed on the inner surface of the hole of the metal substrate has a uniform shape and a sharp point.

【0240】請求項23記載の本発明によれば、請求項
1〜22記載の電界放出型冷陰極の製造方法において、
前記エミッタ層を形成した後更に芯材層を形成している
ので、エミッタ層の機械的強度や電気的強度が向上し、
耐久性の高い電界放出型冷陰極を得ることができる。
According to the twenty-third aspect of the present invention, in the method of manufacturing a field emission cold cathode according to the first to twenty-second aspects,
Since the core layer is further formed after forming the emitter layer, the mechanical strength and electric strength of the emitter layer are improved,
A highly durable field emission cold cathode can be obtained.

【0241】請求項24記載の本発明によれば、請求項
23記載の電界放出型冷陰極の製造方法において、前記
芯材層として、抵抗バラストとして機能するものを採用
しているので、陰極尖端に過大な電圧が印加されるのが
防止される結果、電界放出型冷陰極の信頼性や耐久性が
向上する。
According to the twenty-fourth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a field emission cold cathode according to the twenty-third aspect, the core material layer that functions as a resistance ballast is employed. As a result, it is possible to prevent an excessive voltage from being applied to the electrode, thereby improving the reliability and durability of the field emission cold cathode.

【0242】請求項25記載の本発明によれば、請求項
1〜24記載の電界放出型冷陰極の製造方法において前
記除去工程として溶解処理を採用しているので、一旦形
成された先鋭の凹部を傷つけることなく迅速に得ること
ができ、均一な陰極を生産性良く製造することができ
る。
According to the twenty-fifth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a field emission type cold cathode according to the first to twenty-fourth aspects, since the dissolving treatment is employed as the removing step, a sharp recess formed once is formed. Can be obtained quickly without damaging the cathode, and a uniform cathode can be manufactured with high productivity.

【0243】請求項26記載の本発明によれば、請求項
1〜25記載の電界放出型冷陰極の製造方法において、
前記金属基板として金属シート又は金属フィルムを採用
しているので、大面積の電界放出型冷陰極が得られる。
その結果生産性が向上し、製造コストを低く抑えること
ができる。
According to the twenty-sixth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a field emission cold cathode according to the first to twenty-fifth aspects,
Since a metal sheet or a metal film is employed as the metal substrate, a large-area field emission cold cathode can be obtained.
As a result, productivity is improved and manufacturing costs can be kept low.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係る電界放出型冷陰極の製
造プロセス、及び本発明の実施形態に係る電界放出型冷
陰極を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a field emission cold cathode according to an embodiment of the present invention and a field emission cold cathode according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の別の実施形態に係る電界放出型冷陰極
の製造プロセス、及び本発明の別の実施形態に係る電界
放出型冷陰極を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a field emission cold cathode according to another embodiment of the present invention and a field emission cold cathode according to another embodiment of the present invention.

【図3】本発明の他の実施形態に係る電界放出型冷陰極
の製造プロセス、及び本発明の他の実施形態に係る電界
放出型冷陰極を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a field emission cold cathode according to another embodiment of the present invention and a field emission cold cathode according to another embodiment of the present invention.

【図4】本発明の他の実施形態に係る電界放出型冷陰極
の製造プロセス、及び本発明の他の実施形態に係る電界
放出型冷陰極を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a field emission cold cathode according to another embodiment of the present invention and a field emission cold cathode according to another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施形態に係る電界放出型冷陰極
の製造プロセス、及び本発明の他の実施形態に係る電界
放出型冷陰極を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a field emission cold cathode according to another embodiment of the present invention and a field emission cold cathode according to another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施形態に係る電界放出型冷陰極
の製造プロセス、及び本発明の他の実施形態に係る電界
放出型冷陰極を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a field emission cold cathode according to another embodiment of the present invention and a field emission cold cathode according to another embodiment of the present invention.

【図7】ガラス基盤上に複数のレジスト柱を形成した状
態を示した図である。
FIG. 7 is a view showing a state in which a plurality of resist pillars are formed on a glass substrate.

【図8】ガラス基盤上に四角柱型のレジスト柱を形成し
た状態を示した図である。
FIG. 8 is a view showing a state in which a square pillar type resist pillar is formed on a glass substrate.

【図9】本発明の他の実施形態に係る電界放出型冷陰極
の製造プロセス、及び本発明の他の実施形態に係る電界
放出型冷陰極を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a field emission cold cathode according to another embodiment of the present invention and a field emission cold cathode according to another embodiment of the present invention.

【図10】本発明の他の実施形態に係る電界放出型冷陰
極の製造プロセス、及び本発明の他の実施形態に係る電
界放出型冷陰極を示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a field emission cold cathode according to another embodiment of the present invention and a field emission cold cathode according to another embodiment of the present invention.

【図11】本発明の他の実施形態に係る電界放出型冷陰
極の製造プロセス、及び本発明の他の実施形態に係る電
界放出型冷陰極を示す断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a field emission cold cathode according to another embodiment of the present invention and a field emission cold cathode according to another embodiment of the present invention.

【図12】本発明の他の実施形態に係る電界放出型冷陰
極の製造プロセス、及び本発明の他の実施形態に係る電
界放出型冷陰極を示す断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a field emission cold cathode according to another embodiment of the present invention and a field emission cold cathode according to another embodiment of the present invention.

【図13】従来の電界放出型冷陰極の製造プロセスを示
す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a manufacturing process of a conventional field emission cold cathode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 金属基板 12b 穴 12 凹部 13 熱酸化金属層または電気めっき層 14 エミッタ材料層 142 樹脂層 15 導電層(カソードライン、接合層) 17 ガラス基板 18 凸部 21 支持材料基板 22 裏打ち支持基板 23 接合層 25 レジスト柱 26 基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Metal substrate 12b Hole 12 Depression 13 Thermal oxide metal layer or electroplating layer 14 Emitter material layer 142 Resin layer 15 Conductive layer (cathode line, bonding layer) 17 Glass substrate 18 Convex part 21 Supporting material substrate 22 Backing supporting substrate 23 Bonding layer 25 resist pillar 26 substrate

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属基板上に先鋭な凹部を形成する工程
と、 前記凹部内にエミッタ材料を充填して前記金属基板上に
エミッタ材料層を形成する工程と、 前記金属基板を分離する工程と、 を具備することを特徴とする電界放出型冷陰極の製造方
法。
A step of forming a sharp recess on the metal substrate; a step of filling the recess with an emitter material to form an emitter material layer on the metal substrate; and a step of separating the metal substrate. A method for manufacturing a field emission cold cathode, comprising:
【請求項2】 金属基板上に凹部を形成する工程と、 前記凹部の内面に金属層を形成して先鋭な凹部を形成す
る凹部形成工程と、 前記先鋭な凹部にエミッタ材料を充填して前記金属基板
上にエミッタ材料層を形成する工程と、 前記金属基板を分離する工程と、を具備することを特徴
とする電界放出型冷陰極の製造方法。
2. A step of forming a recess on a metal substrate, a step of forming a metal layer on an inner surface of the recess to form a sharp recess, and filling the sharp recess with an emitter material. A method for manufacturing a field emission cold cathode, comprising: forming an emitter material layer on a metal substrate; and separating the metal substrate.
【請求項3】 金属基板上に穴を形成する工程と、 前記穴の内面を酸化して金属酸化物層を形成し、先鋭な
凹部を形成する凹部形成工程と、 前記先鋭な凹部にエミッタ材料を充填して前記金属基板
上にエミッタ材料層を形成する工程と、 前記金属基板を除去する除去工程と、を具備することを
特徴とする電界放出型冷陰極の製造方法。
3. A step of forming a hole on a metal substrate, a step of oxidizing an inner surface of the hole to form a metal oxide layer and forming a sharp recess, and an emitter material in the sharp recess. A step of forming an emitter material layer on the metal substrate by filling the metal substrate, and a removing step of removing the metal substrate.
【請求項4】 金属基板上に貫通孔を形成する工程と、 前記貫通孔の内面に金属層を形成して先鋭な凹部を形成
する工程と、 前記先鋭な凹部にエミッタ材料を充填して前記金属基板
上にエミッタ材料層を形成する工程と、 前記金属基板を除去する除去工程と、を具備することを
特徴とする電界放出型冷陰極の製造方法。
4. A step of forming a through-hole on a metal substrate, a step of forming a metal layer on an inner surface of the through-hole to form a sharp concave portion, and filling the sharp concave portion with an emitter material. A method for manufacturing a field emission cold cathode, comprising: a step of forming an emitter material layer on a metal substrate; and a removing step of removing the metal substrate.
【請求項5】 金属基板上に貫通孔を形成する工程と、 前記貫通孔の内面を酸化して金属酸化物層を形成し、先
鋭な凹部を形成する工程と、 前記先鋭な凹部にエミッタ材料を充填して前記金属基板
上にエミッタ材料層を形成する工程と、 前記金属基板を除去する除去工程と、を具備することを
特徴とする電界放出型冷陰極の製造方法。
5. A step of forming a through hole on a metal substrate; a step of oxidizing an inner surface of the through hole to form a metal oxide layer to form a sharp recess; and forming an emitter material in the sharp recess. And forming an emitter material layer on the metal substrate by filling the metal substrate, and a removing step of removing the metal substrate.
【請求項6】 請求項4又は5記載の電界放出型冷陰極
の製造方法であって、前記貫通孔が円柱形の管状である
ことを特徴とする電界放出型冷陰極の製造方法。
6. The method for manufacturing a field emission cold cathode according to claim 4, wherein the through-hole has a cylindrical shape.
【請求項7】 請求項4又は5記載の電界放出型冷陰極
の製造方法であって、前記貫通孔の半径が前記金属基板
の表面で大きく、前記金属基板の厚さ方向中央部付近で
小さくなっていることを特徴とする電界放出型冷陰極の
製造方法。
7. The method for manufacturing a field emission cold cathode according to claim 4, wherein a radius of the through hole is large on a surface of the metal substrate and small near a center of the metal substrate in a thickness direction. A method for manufacturing a field emission cold cathode, comprising:
【請求項8】 金属基板上に穴を形成する工程と、 前記穴の内面に金属層を形成して先鋭な凹部を形成する
工程と、 前記先鋭な凹部表面にエミッタ材料を供給して前記金属
基板上にエミッタ材料層を形成する工程と、 前記エミッタ材料層上に樹脂を充填してこのエミッタ材
料層を支持する樹脂層を形成する工程と、 前記金属基板を除去する工程と、を具備することを特徴
とする電界放出型冷陰極の製造方法。
8. A step of forming a hole on a metal substrate, a step of forming a metal layer on the inner surface of the hole to form a sharp recess, and supplying an emitter material to the surface of the sharp recess to form the metal. Forming an emitter material layer on a substrate, filling a resin on the emitter material layer to form a resin layer supporting the emitter material layer, and removing the metal substrate. A method for manufacturing a field emission cold cathode, comprising:
【請求項9】 金属基板上に穴を形成する工程と、 前記穴の内面を酸化して金属酸化物層を形成し、先鋭な
凹部を形成する工程と、 前記先鋭な凹部表面にエミッタ材料を供給して前記金属
基板上にエミッタ材料層を形成する工程と、 前記エミッタ材料層上に樹脂を充填してこのエミッタ材
料層を支持する樹脂層を形成する工程と、 前記金属基板を除去する工程と、を具備することを特徴
とする電界放出型冷陰極の製造方法。
9. A step of forming a hole on a metal substrate; a step of oxidizing an inner surface of the hole to form a metal oxide layer to form a sharp recess; and forming an emitter material on the surface of the sharp recess. Supplying and forming an emitter material layer on the metal substrate; filling the resin on the emitter material layer to form a resin layer supporting the emitter material layer; and removing the metal substrate. And a method of manufacturing a field emission cold cathode.
【請求項10】 基板上に、貫通孔を備えた第1の金属
層を形成する工程と、 前記貫通孔内面に第2の金属層を形成して先鋭な凹部を
形成する工程と、 前記先鋭な凹部にエミッタ材料を充填してエミッタ材料
層を形成する工程と、 前記第1の金属層及び第2の金属層を除去する除去工程
と、を具備することを特徴とする電界放出型冷陰極の製
造方法。
10. A step of forming a first metal layer having a through hole on a substrate; a step of forming a second metal layer on an inner surface of the through hole to form a sharp recess; Forming an emitter material layer by filling an emitter material in a concave portion; and removing the first metal layer and the second metal layer. Manufacturing method.
【請求項11】 基板上に、貫通孔を備えた金属層を形
成する工程と、 前記貫通孔内面を酸化して金属酸化物層を形成し、先鋭
の凹部を形成する工程と、 前記先鋭な凹部にエミッタ材料を充填してエミッタ材料
層を形成する工程と、 前記金属層及び金属酸化物層を除去する除去工程と、を
具備することを特徴とする電界放出型冷陰極の製造方
法。
11. A step of forming a metal layer having a through hole on a substrate; a step of oxidizing an inner surface of the through hole to form a metal oxide layer to form a sharp recess; A method for manufacturing a field emission cold cathode, comprising: a step of forming an emitter material layer by filling a recess with an emitter material; and a removing step of removing the metal layer and the metal oxide layer.
【請求項12】 請求項10又は11記載の電界放出型
冷陰極の製造方法であって、前記貫通孔の半径が開口部
側で大きく、前記基板側で小さくなっていることを特徴
とする電界放出型冷陰極の製造方法。
12. The method of manufacturing a field emission cold cathode according to claim 10, wherein the radius of the through hole is larger on the opening side and smaller on the substrate side. Manufacturing method of emission cold cathode.
【請求項13】 請求項12記載の電界放出型冷陰極の
製造方法であって、前記貫通孔が直線状又は曲線状の断
面を有することを特徴とする電界放出型冷陰極の製造方
法。
13. The method for manufacturing a field emission cold cathode according to claim 12, wherein the through-hole has a straight or curved cross section.
【請求項14】 金属基板上に穴を形成する工程と、 前記穴の内面に金属層を形成して先鋭な凹部を形成する
工程と、 前記先鋭な凹部にエミッタ材料を充填して前記金属基板
上にエミッタ材料層を形成する工程と、 前記金属基板を除去する除去工程と、 前記エミッタ材料層上に絶縁層を形成する工程と、 前記絶縁層上にゲート電極層を形成する工程と、 前記絶縁層及びゲート電極層の一部を除去する工程と、
を具備することを特徴とする電界放出型冷陰極の製造方
法。
14. A step of forming a hole on a metal substrate, a step of forming a metal layer on an inner surface of the hole to form a sharp recess, and filling the sharp recess with an emitter material to form the metal substrate. Forming an emitter material layer thereon; removing the metal substrate; forming an insulating layer on the emitter material layer; forming a gate electrode layer on the insulating layer; Removing a part of the insulating layer and the gate electrode layer;
A method for manufacturing a field emission cold cathode, comprising:
【請求項15】 金属基板上に穴を形成する工程と、 前記穴の内面を酸化して金属酸化物層を形成し、先鋭な
凹部を形成する工程と、前記先鋭な凹部にエミッタ材料
を充填して前記金属基板上にエミッタ材料層を形成する
工程と、 前記金属基板を除去する除去工程と、 前記エミッタ材料層上に絶縁層を形成する工程と、 前記絶縁層上にゲート電極層を形成する工程と、 前記絶縁層及びゲート電極層の一部を除去する工程と、 を具備することを特徴とする電界放出型冷陰極の製造方
法。
15. A step of forming a hole on a metal substrate, a step of oxidizing an inner surface of the hole to form a metal oxide layer and forming a sharp recess, and filling the sharp recess with an emitter material. Forming an emitter material layer on the metal substrate, removing the metal substrate, forming an insulating layer on the emitter material layer, forming a gate electrode layer on the insulating layer And removing a part of the insulating layer and the gate electrode layer. A method of manufacturing a field emission cold cathode, comprising:
【請求項16】 請求項1〜5、10、11、14、1
5のいずれかにに記載の電界放出型冷陰極の製造方法で
あって、前記エミッタ材料層を形成した後、更にこのエ
ミッタ材料層上に支持層を接合する工程を具備すること
を特徴とする電界放出型冷陰極の製造方法。
16. The method according to claim 1, wherein:
5. The method for manufacturing a field emission cold cathode according to any one of items 5, further comprising, after forming the emitter material layer, further bonding a support layer on the emitter material layer. A method for manufacturing a field emission cold cathode.
【請求項17】 請求項8又は9に記載の電界放出型冷
陰極の製造方法であって、前記樹脂層を形成した後、更
にこの樹脂層上に支持層を接合する工程を具備すること
を特徴とする電界放出型冷陰極の製造方法。
17. The method for manufacturing a field emission cold cathode according to claim 8, further comprising a step of, after forming the resin layer, further bonding a support layer on the resin layer. A method for manufacturing a field emission cold cathode, which is characterized by the following.
【請求項18】 請求項1〜3、8、9、14、15の
いずれかに記載の電界放出型冷陰極の製造方法であっ
て、前記凹部が形成された面の反対側の面に補強層を形
成する工程を更に具備することを特徴とする電界放出型
冷陰極の製造方法。
18. The method of manufacturing a field emission cold cathode according to claim 1, wherein a surface opposite to the surface on which the concave portion is formed is reinforced. A method for producing a field emission cold cathode, further comprising a step of forming a layer.
【請求項19】 請求項1〜18記載の電界放出型冷陰
極の製造方法であって、前記金属基板が、Ni又はNi
合金であることを特徴とする電界放出型冷陰極の製造方
法。
19. The method for manufacturing a field emission cold cathode according to claim 1, wherein the metal substrate is made of Ni or Ni.
A method for producing a field emission cold cathode, which is an alloy.
【請求項20】 請求項19記載の電界放出型冷陰極の
製造方法であって、前記Ni合金が、Fe−Ni合金又
はNiCoであることを特徴とする電界放出型冷陰極の
製造方法。
20. The method for manufacturing a field emission cold cathode according to claim 19, wherein the Ni alloy is an Fe—Ni alloy or NiCo.
【請求項21】 請求項2、4、8、10、14記載の
電界放出型冷陰極の製造方法であって、前記凹部形成工
程が鍍金、酸化又は熱酸化により行われることを特徴と
する電界放出型冷陰極の製造方法。
21. The method for manufacturing a field emission cold cathode according to claim 2, wherein the step of forming the concave portion is performed by plating, oxidation, or thermal oxidation. Manufacturing method of emission cold cathode.
【請求項22】 請求項1、3、5、9、11、15記
載の電界放出型冷陰極の製造方法であって、前記凹部形
成工程が鍍金、酸化又は熱酸化により行われることを特
徴とする電界放出型冷陰極の製造方法。
22. The method of manufacturing a field emission cold cathode according to claim 1, wherein the step of forming the concave portion is performed by plating, oxidation, or thermal oxidation. Of manufacturing a field emission cold cathode.
【請求項23】 請求項1〜22記載の電界放出型冷陰
極の製造方法であって、前記エミッタ層を形成した後更
に芯材層を形成する工程を具備することを特徴とする電
界放出型冷陰極の製造方法。
23. The method of manufacturing a field emission cold cathode according to claim 1, further comprising a step of forming a core layer after forming the emitter layer. Manufacturing method of cold cathode.
【請求項24】 請求項23記載の電界放出型冷陰極の
製造方法であって、前記芯材層が抵抗バラストとして機
能するものであることを特徴とする電界放出型冷陰極の
製造方法。
24. The method for manufacturing a field emission cold cathode according to claim 23, wherein the core material layer functions as a resistance ballast.
【請求項25】 請求項1〜24記載の電界放出型冷陰
極の製造方法であって、前記除去工程が溶解処理により
行われることを特徴とする電界放出型冷陰極の製造方
法。
25. The method of manufacturing a field emission cold cathode according to claim 1, wherein the removing step is performed by a dissolution treatment.
【請求項26】 請求項1〜25記載の電界放出型冷陰
極の製造方法であって、前記金属基板が金属シート又は
金属フィルムであることを特徴とする電界放出型冷陰極
の製造方法。
26. The method for manufacturing a field emission cold cathode according to claim 1, wherein the metal substrate is a metal sheet or a metal film.
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