TW512395B - Field electron emisssion device and its manufacturing method - Google Patents

Description

^12395 五、發明說明 ⑴

【發明所屬的技術領域】 本發明係關於一種電場 也就是說，本發明係—種主 管之破微細構造材料（以下 出裝置；說得詳細一^點，本 以上之電子槍而碰撞到榮光 圖像之像素成分之像素數目 器裝置之場發射顯示器（以 子釋出裝置及其製造方法。 電子釋出裝置及其製造方法； 要在電子源使用包括碳毫微米 ’稱為CNT。）之電場電子釋 發明係關於一種至少使用一個 體、形成一個像素並且僅使得 呈積體化之型式之平面型顯示 下’稱為FED。）等之電場電 【背景技術】 向來，作為在電子源使用該種CN =，係已經知道有幾種型式。例如在日利電特子門釋平出衣 1 0- 1 99 398號公報之所揭示之電子產生農置二開千 為在電子源層積CNT之構造，具體而言，在美=^ 成為陰極之石墨，在石墨上，形成呈線條土 ’汉置 之CNT層，並且’在該CNT層之兩側 ：：為電：源 成為以下之構造：藉由在絕繼，形成垂 柵極hid)電極，並且，在柵⑯（grid ^陰極線之 間’施加電壓，以便於由電子釋出部極和陰極 構造。 敌出電子之 此外，在曰本專利特開平u—29 7245號公報 之平面顯示器之狀態下，藉由CNT而構成電子 -不 言，成為以下之構造：且有以一定之鬥隅 ’、’具體而 稱化*有以①之間隔而配置作為顯示

五、發明說明（2) ^面之第1肋件並且在該第1肋件間而形成螢光體之顯示 部、垂直於第1肋件而以一定之間隔之所形成之第2肋件、 以及在該第2肋件間而形成電子釋出部之陰極基板，並 且’在陰極基板和顯示用面，施加電壓之構造。在這裡， 作為電子釋出部之電子源，係使用藉由網版印刷等而形成 為規定圖案之CNT。 此外’作為有關於像前述這樣之CNT之習知技術，係 列舉曰本專利特開平丨丨—3 2 9 3丨2號公報之所揭示之螢光顯 不裝置及其製造方法、日本專利特開平2〇〇〇-36 243號公報 之所揭示之電子釋出源之製造方法、日本專利特開平 M00-9 0809號公報之所揭示之電場釋出陰極、電子釋出元 件及電場釋出陰極之製造方法等。 在使用前述CNT作為電子源之電子釋出裝置之狀態 下’於該製造製程中，所形成之CNT係由於化學及物理之 作用而受到損傷，以致於會有所謂以CNT原本之低臨限值 而無法得到顯示大電流密度之電子釋出特性之問題發生。 作為像前述這樣之CNT發生損傷之習知原因，係列舉 由於加熱製程等、例如由於成為氧化劑之氧而燃燒CNT， 或者是與酸性或鹼性之藥品發生反應而導致CNT消失。此 外，即使是在並無發生燃燒之狀態下，在乾式蝕刻製程 中，也會由於離子之撞擊而消滅CNT之微細構造，或者曰 在電裝處理中，接觸到電漿，而消滅⑶丁之微細構造。疋

，認為在使用CNT作為電子源之電子釋出裝置之 中，於CNT形成後之絕緣層形成或是在絕緣層形

2130-4291-PF;Ahddub.ptd 第5頁 -發明說明（3) 成後而進行之閘極電極形成等之#刻製程中，燃燒CNT， 文到消滅微細構造之影響，或者是在加熱製程中，燃燒 CNT，而消滅微細構造。特別是在單層CNT，於含氧氣Z中 4 〇 〇 C以上’ C N T和氧發生反應’使得〇 N T呈劣化，而導 致電子釋出之效率降低。 程中Γ Ϊ麻ί發明之目的’係提供一種可以防止在製造製 本之假旷^播之CNT (奴微細構造材料）損傷並且以CNT原 性之充分地保#顯示大電&密度之電子釋出特 巧性此之電場電子釋出裝置及其製造方法。 【發明的概述】 子釋出裝i之:;在電子源使用cnt之電場電 :置之-部分之製造製程中之在電場電子釋出 法。 烕製私之電場電子釋出裝置之製造方 此外，如果藉由本發明 、 波置之製造方法中，可以得到^ ，則在前述電場電子釋出 行加熱製程、熱處理製程 5保護用膜形成製程中、實 :腹藉由氣相、電漿、 =:里：程、電漿敍刻製 2之製程、ϋ由溶液而進=相中之任何—種而形成 之電場電子釋出裝置随劑剝離製程中之至少一種 "，則在刖述任何一種電場

麵 2130-4291-PF；Ahddub.ptd 此外，如果藉由本發明的話，兑、 電子釋出裝置 、生 程中而保缚用ϊ ΐ k 可以得到在保護用膜形成製 法。膜成為導電性之電場電子釋出裝置之製造方 電子^裝話，則在前述任何-種電場 程中、包括在m之Λ Λ’可以得到在保護用膜形成製 法。以之電場電子釋出褒置之製造方 成製程中，；：！釋出置之製造方法中，於保護用臈形 部分之f程。逛包括藉由化學蝕刻而除去保護用膜之一 電子本發明的話，則在前述任何-種電場 膜 、之氣k方法中，可以得到使用鋁作為保護用 釋出電子釋出裝置之製造方法。在該電場電子 1置之I造方法中，鋁、其膜厚係最好為600nm以 。在這些電場電子釋出裝置之製造方法中，最好在鈦金 、配線上’沈積⑶了，而組成電場電子釋出裝置之製造方 法0

並且’如果藉由本發明的話，則在前述任何一種電場 電子釋出裝置之製造方法中，可以得到包括在對於表面形 成保護用膜之CNT進行拋光後而沈積閘極金屬之製程之電 場電子釋出裝置之製造方法。 此外’如果藉由本發明的話，則在前述任何一種電場 電子釋出裝置之製造方法中，可以得到包括在對於保護用 膜沈積閘極金屬及進行圖案化後而曝露在拋光用電漿中之

2130-4291-PF;Ahddub.ptd 第7頁 五、發明說明（5) 製程2,場電子釋出裝置之製造方法。 繁f之2 i ΐ果藉由本發明的話，則在前述電場電子釋出 霞卢报忠ί 分或全部之狀態下、使得保護用膜，曝 先用電漿中之電場電子釋出裝置之製造方法。 裝置ί::t ί ΐ由本發明的話，則在前述電場電子釋出 ^電將中=%/中，可以得到包括在保護用膜曝露在拋光 程之ί場子：：去覆蓋射極孔洞内側壁之閘極金屬之製 私之電％電子釋出裝置之製造方法。 p 方面如果藉由本發明的話，則在電子泝^ $ CNT之表面形成鈦膜之薄膜後 便J = 該CNT改質為氮化鈷> _ #々+ π + 丁"、、慝理以便於將 法。 W化鈦之製程之電場電子釋出裝置之製造方 另一方面’如果藉由本發明的話， ;ΝΤ之電場電子釋出裝置之製造方法中，、得到且 成鋁微粒之製程之製程之電場電^由#進/熱處理以便於形 此外’如果藉由本發明的話 ：製反方法。 電場電子釋出裝置之製造方法中，可使用CNT之 在⑴附近之保護用膜形成銳利為直角^Λ具有使得殘留 程之電場電子釋出裝置之製造方法直。角或銳角之構造之製 此外，如果藉由本發明的話， 電子釋出裝置之製造方法中， 、曰，别述任何一種電場 件到殘留一部分之保護 512395

用膜之電場電子釋出裝置。 分別在該電場電子釋出裝置中，保護用膜係最好為導 電性且兼具陰極配線功能之構造，保護用膜係也最好為 觸到並無存在CNT之基板上而形成的，最好在藉由保護用 膜而覆蓋住之CNT上，層積絕緣膜，並且，在該絕緣膜 上，層積閘極導電膜，此外，最好是具有剝離絕緣膜、閘 極導電膜和保護用膜之一部分而露出CNT之部分。

另一方面，如果藉由本發明的話，則在前述任何一 之電場電子釋出裝置中，可以得到設置在陰極配線或碳毫 微米管和閘極導電膜間之絕緣膜成為有機物質、感光性材 料、有機感光性材料以及配合加熱履歷而進行變色之材料 中之任何一種之電場電子釋出裝置。在這些電場電子釋出 裝置中，絕緣膜係最好使用聚醯亞胺樹脂、環氧樹脂、丙 烯酸樹脂、環氧丙烯酸酯樹脂、有機矽系樹脂以及s〇G (Spin On Glass :Si Ox酒精溶液）中之任何一種，作為 另一方面，如果藉由本發明的話，則分別在前述任 一種=電場電子釋出裝置中，絕緣膜係最好為由具有苐」 格之環氧丙烯酸酯樹脂或苯并環丁烯樹脂而組成的，並月 且，絕緣膜係最好藉由3 0 0 t以下之加熱溫度條件而硬化 成形，絕緣膜係最好藉由大氣中3〇(rc以上之加熱溫度條 件而進行變色，此外，絕緣膜係最好藉由氮氣氛“中 以上之加熱溫度條件而進行變色。

2130-4291-PF;Ahddub.ptd 第9頁 五、發明，說明（7) 【圖式簡單說明】 圖1(a)〜（Η、〆备呈 實施例1之電場雷早i ΐ i不同階段地顯不作為本發明之 陰極板和勞光屏幕之釋所出：/之製造方法之具體例而藉由 釋出裝置之中：势斤=之二極管構造射極（電場電子 )和觀1 r f、、版"口）之製造製程之側面剖面圖；圖1 ( e 、凌置之製圾方法之具體例而取代圖1 ( b ) 場雷子綴W t 覆蓋為微細構造之狀態之電 釋出裝置之製造製程之側面剖面圖； 囷2 ( a ) ( f )係呈不同階段地顯示作為本發明之 實施例3之電場電子釋出裝置之製造方法之具體例、在玻 璃基板上舖設陰極配線後而沈積CNT膜之所構成之電 子釋出裝置之製造製程之側面剖面圖； 圖3 ( a )〜（d )係呈不同階段地顯示作為本發明之 實施例4之電場電子釋出裝置之製造方法之具體例而具有 閘極導電膜之三極管構造之電場電子釋出裝置之製造製程 之侧面剖面圖； 圖4 ( a )〜（d )係呈不同階段地顯示作為本發明之 實施例5之電場電子釋出裝置之製造方法之具體例而具有 閘極導電膜之三極管構造之電場電子釋出裝置之製造製程 之側面剖面圖； 圖5係顯示作為實施例6之電場電子釋出裝置而使得閘 極導電膜呈圖案化為線條狀之F E D基本構造呈局部地破壞 之立體圖；

2130-4291-PF;Ahddub.ptd 第10頁 五、發明說明（8) 得保護用膜和微im/ΛΛ^方法之具體例而使 裝置之製造製程之應之狀…電場電子釋出 之製造方^不具作體為例本發明之實一施/列8之電場電子釋出裝置 之電場電子^ ψ'胜| 矛、一部分之在前述各個實施例 護裝置之製造製程之初期階段之所形成之保 便大態下而使得角部銳利成為直角或鄭 剖面圖；2及鋁膜角部上之銳利構造狀鋁之製程之侧面 佬；τ η顯不作為實施例11、1 2之電場電子釋出裝置而 于甲w導電膜呈圖案化為線條狀之FED基本構造呈局部 地破壞之立體圖。 【符號說明】 11 40 4 3 :銳利構造狀鋁 44 :射極孔洞殘留狀鋁 玻璃基板 微細構造 螢光屏幕 陰極拉出用配線 阻劑膜 :閘極導電膜 :鋁塊 2 : CNT 膜 4 :鋁膜 6 :釋出狀電子 8 :陰極配線 1 〇 :絕緣層 1 2 :射極孔洞 41 :鈦膜 42 :碳化鈦 1 0 0 ·陰極板

512395 五、發明說明（9) 4 5 :射極孔洞底部 4 6 :鋁保護用膜 4 7 :腰果樹油（c a r d ο 1 )樹脂殘留部 【發明的最佳實施形態】 為了更加詳細地說明敘述本發明，因此，按照附件之 圖式，而說明本發明。首先，簡單地說明本發明之電場電 子釋出裝置之製造方法之技術概要。在該電場電子釋出裝 置之製造方法中，於製造在電子源使用CNT之電場電子釋 出裝置之時，至少在電場電子釋出裝置之一部分之製造製 程中，實行在CNT之表面上而形成保護用膜之保護用膜形 成製程。 在該保護用膜形成製程中，使得保護用膜，成為導電 性，同時，實行加熱製程、熱處理製程、電漿處理製程、 電漿蝕刻製程、藉由氣相、電漿、液相或固態相中之任何 一種而形成薄膜之製程、藉由溶液而進行蝕刻或表面處理 之製程、阻劑塗敷製程、阻劑顯影製程和阻劑剝離製程中 之至少一種。此外，在保護用膜形成製程中，實行在CNT 之表面具有保護用膜之狀態下而使得保護用膜曝露在電漿 中之製程，並且，還實行藉由化學蝕刻而除去保護用膜之 一部分之製程。 此外，作為在電子源使用CNT之電場電子釋出裝置之 製造方法，係可以實行在CNT之表面形成鈦膜之薄膜後而 藉由進行熱處理以便於將CNT改質為氮化鈦之製程，實行 在CNT之表面形成鋁膜之薄膜之製程，甚至實行藉由進行

2130-4291-PF;Ahddub.ptd 第12頁 512395 五、發明說明（10)

熱處理而形成鋁微粒之製輕，或者是實行使得殘留在CNT 附近之保護用膜形成銳利為直角或銳角之構造之製程，以 便於製造電場電子釋出裝置。 、在藉由像前述這樣之電場電子釋出裝置之製造方法而 之電％電子釋出裝置，殘留一部分之保護用膜。該電 场電子釋出裝置係最好分別滿足··該保護用膜為導電性且 兼具陰極配線功能之構造、保護用膜也為接觸到並無存在 CNT之基板上而形成的、在藉由保護用膜而覆蓋住之⑶丁上 層積絕緣膜並且在該絕緣膜上層積閘極導電膜、剝離絕緣 膜、閘極導電膜和保護用膜之一部分而露出⑶了之部分、 絕緣膜成為有機物質等之各個要件。 如果藉由刖述各個要件的話，藉由保護用膜而保護對 捏二釋太出特性造成極大影響之CNT表面構造，以便於發 ί之電子釋出特性之作用。此外，在保護用膜具 之構造的話，則並不需： = : = 3 =極配線功能 在電場電子釋出裝置U = ; = = f程。此外， 係也1 果兼具陰極線功能之保護用膜 之美板表面上D而連續地接觸及形成在並無存在CNT 土板表面上的活，則會有可以使得基板 膜之密合性變好並且另外呆遵用 止剝離等之不良發生之作用。此外，丨夠更加防 置，如果茲r+W 在電场電子釋出裝 士果成為在糟由保護用膜之所覆蓋 絕緣膜和閘極導電膜之構造、或者 《積 之所覆蓋住之CNT上而；^者成為在藉由保護用膜 而層積絶緣膜和閘極導電膜並且剝離 第13頁 2130-4291-PF;Ahddub.ptd 512395 五、發明說明（u) #分之保護用膜而露出一部分之以了之構造的話，則可 以發f防止CNT直接地接觸到絕緣層而防止相互地造成不 良之影響之作用。所謂該不良之影響，係列舉例如由於 γτ接觸到絕緣層而導致CNT之電子釋出特性呈劣化、或者 是由於絕緣層接觸到CNT而引起絕緣層之膜厚均一性之不 =或絕緣特性之不良。可以藉由防止像前述這樣之不良影 曰’而控制CNT和閘極導電膜間之施加電壓，以便於控制 電子之釋出。 ' 在以該絕緣膜作為無機材料之s〇G (Spin 〇n Giass ·· 二X :Ϊ溶液）之狀態下，具有良好之氣體釋出性和耐熱 i進果以有機物質而形成絕緣膜的話，則並不需 f程，而：ΐ Ϊ機物質之絕緣層時之所需要高溫度之燒結 表粒，而施夠在比較低之溫度，， 止由於在絕緣層形成製#呈t ΜΝΤ ϋ 匕，具有防 或燒失之作用。 “、、^之所w成之損傷 此外’如果使用感光性樹脂 話’則容易進行絕緣臈之開口 絕緣膜二材料的 性樹脂的言舌，則另外必須在^邑緣膜之材料為感光 所造成之感光性罩幕，而進行開口 ，形成藉由阻劑等之 程之工程數目增加。在這裡，二丄因此，會導致製造製 狀態下，適合使用乾式蝕刻，但Γ，成為膜厚之絕緣膜之 束時’保護用膜係曝露在乾式餘=用ί幾乎接近餘刻之結 用膜之小孔洞，氣體也會在二刻起用， 子釋出呈劣化’並且，在進行長時(:傷，因此’使得電 之乾式蝕刻之狀態 2130-4291-PF;Ahddub.ptd 第14頁 :之：下NT :此外’即使是在藉由濕式製程而除去絕緣 2案形成用阻劑之顯影液中，☆存在保護 之¥，由於CNT曝露在藥液中，以致於CNT受到損傷。孔洞 材料2:ϋ:則f这樣，在使用感光性樹脂而作為絕緣膜 卄之狀恶下，顯影液係溶解感光性樹 =之感光性呈均勾，，容易呈均勾地溶解不 一：要； ::二並☆，配置於該樹脂下之CNT，係僅短時間 j〜液，因此，CNT之劣化少。但是，在這裡所謂顯影 、係表不呈選擇性地除去光線照射在感光性樹脂上之邛 並無光線照射之部分之液體’目此，可以認為剝離 f體也疋該液體之某一種類。像前述這樣，係有在CNT 上部而形成保護用膜之狀態以及由於顯影液而 瞑呈損傷之狀態。例如藉由銘之所形成之保護用膜:、;J: 有冷解在鹼性溶液中也溶解在酸性溶液中之性質，因此， 在該狀態下，調整絕緣膜之膜厚和顯影速度以及藉由鋁之 :ΐ m用膜之膜厚和藉由顯影液而侵蝕該保護用膜 性在關係’以便於殘留保護用m。如果顯影特 由於在顯影後，保護用膜係曝露在 液2 口此’容易得到殘留該保護用膜之條件。 子之【醯=樹有機物質之某-例 少。此外，由於t係、具有良好之耐熱性，而氣體釋出 脂，俜也直氣體二氧樹脂、丙烯酸樹脂和環氧丙烯酸醋樹 體釋出少’因此，能夠在真空内，使用環氧

512395 五、發明說明（13) 树知、丙浠酸樹脂和環氧丙浠酸酯樹脂。此外，藉由這些 树脂材料之所形成之絕緣膜，係最好為具有苐骨格之環氧 丙稀酸酯樹脂或苯并環丁烯（BCB )樹脂。由於不容易藉 由離子照射而分離具有這些骨格之樹脂，因此，在FED之 真二各器内，即使是在電子照射和離子下降之環境下，也 氣體釋出少。 、 此外，聚醯亞胺樹脂，係在硬化時，帶來縮合水，而 脫離導入至分子内之感光基，因此，在感光時，膜收縮變 大。於排列使用像前述這樣之材料之電子槍之大型FED， 在除了由於膜收縮而彎曲面板或者是發生膜龜裂等之問題 之外，另外，還會由於膜收縮而導致絕緣膜之開口部之形 狀發生歪斜，以致於無法按照設計而形成開口部。此外， 即使預測膜收縮之程度而形成薄膜，在最後形狀也產生不 均，像前述這樣導致在FED之電子釋出，產生不均，因 此，在顯示器，無法得到所要求之均一性。此外，由於硬 化溫度係高達401TC，因此，CNT呈劣化，而使得電子之釋 出效率變差。 s在％氧樹脂之狀態下，使用作為低成本之樹脂材料， 但疋，由於高介電係數，而增大閘極—陰極間之容量，以 f於無f達到電子搶之高頻特性，並1，由於熱膨脹係數 大，而在使用大型玻璃基板之FED，於製程途中，發生歪 1 2 f於良品率呈劣化。此外，由於解析度變差，硬化 呈劣化，因此，各個之射極形狀變得不均，而 使付電子搶之電子釋出特性之均一性變差。

發明說明（14) 由於在有播功/ 媒，因此，由於處系樹脂之狀態下，於顯影液使用有機溶 使得解析度變差^光部之呈硬化之薄膜發生膨潤，結果， 極開口。在葬由#而無法呈南精細度地形成良好形狀之射 溶劑經過長日導人至真空内之後，發現由於有機 升上，花費相告導致氣體之釋出，以致於在真空度之提 板呈長時間i也二，日^間。* 了使得像FED 一樣之真空面 件，而進行長時、兩度真空，因此，必須維持高溫條 果，CNT呈劣化。θ之排氣，其硬化溫度高達4〇〇 °C，結 差，ίίΐ:::”狀態τ，-般而言，其溶解性 或高解析度之形‘之：A Τ燃性顯影液之所造成之厚膜化 性變差，因此，扃Μ P述 其耐熱性和與基板間之密合 法控制射二m:搶而呈積體化之大卿，無 顯著地呈劣化。隨著狀離之3 ’以致於顯示器之均-性 地呈開口狀，以致於也；：，而使得絕緣膜無法充分 無法呈開口狀之事態發生。在開口低部而殘留絕緣臈之 在具有苇骨格之環氧丙烯 有起因於第構造之極為良好之二1曰树脂之狀態下，除了具 由於光聚合時之收縮率小之所f =性^外，另外，還具有 之透明性和高折射率，並且，t之尚度之密合性、良好 穿透率’而在進行曝光時 為厚膜’也可以成為高 前述這樣，以便於即使為2 // m〜^好之光直進性；藉由像 以得到高解析度。在像前述這样1〇〇 左右之厚膜，也可 樣之材料適用於FED之狀態 五、發明說明G5) ’比起前述聚醯亞胺樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂、不 具有荼骨格之環氧丙烯酸酯樹脂以及SOG，更加可以形成 良好之耐熱性或厚膜之射極孔洞，並且，也得到良好之底 材以及與閘極電極間之密合性。特別是可以形成高解析度 之射極孔洞，而縱橫尺寸比係可以為1以上為止。因此， 在這裡所谓縱橫尺寸比係以射極孔洞直徑作為基準之孔洞 深f ’例如在對於射極孔洞直徑2〇 # m之孔洞深度2 〇 # m之 f態下’縱橫尺寸比係可以為1，例如在對於射極孔洞直 徑2 0 //πι之孔洞深度3〇 # m之狀態下，縱橫尺寸比係可以為 1.5。 在這些絕緣膜材料適用於CNT電子源之狀態下，如果 硬化溫度為3 00。(：以下的話，則並不會發生CNT之劣化，並 且，就排氣之觀點而言，可以藉由一度充分地進行高温度 之熱處理，而充分地脫離吸附狀氣體、特別是成為吸附在 真空容器内壁上之氣體主成分之水分。在結束該硬化處理 之後，如果在短時間内而進行真空吸引的話，則容易得到 高度真空。在玻璃基板上而形成FED之狀態下，於並無實 施漸熱或漸冷之時，則玻璃發生破裂。特別 之軟化點之溫度、也就是加熱至高溫之狀^在 玻璃發生破裂，因此，必須緩和地進行溫度之變化。由於 硬化溫度係為30 0 °C之低溫，因此，即使比較急速地進行 溫度之變化，玻璃也不容易發生破裂，此外，〜也可以藉由 所到達之最高溫度變低，而縮短全部之加熱冷卻時間。即 使就真空吸引時之供乾而言’也可以藉由抑制所到達溫

五、發明說明（16) 度，降低至soot以下’以便於縮短全部之真空吸引時 間。 疮W可以在苯并1衣工婦（BCB )樹脂之狀態下，於硬化溫 Γ C〜30 0 C之耗圍内，於並不會造成CNT呈劣化之狀 恶下，進行硬化，而点& 吸水性之低介電係數：：有低熱膨脹係數和低 外9 _ ^ 因此，適合在使用CNT之FED上。也 U二’ &苯并ί T埽（BCB )樹脂，可以在3QQ。。進行密 前2 ::’進仃排氣，此時之膜歪斜變+，即使藉由像 ::二：使用大型之玻璃基板，也使得玻璃歪斜變 J 由於熱製程時之俾i主田#止、丨 斜，i 才夂保持用材枓之熱膨脹，係也會對於歪 外，j tr, ’因此’最好為3 0 0 以下之熱處理。此 !直=本开環丁烯（bcb)樹脂係為低供水性，因此， 由二i @ S ί=狀氣體少，可以控制排氣時間之縮短或者 :::: 之所造成之異常放電。由於殘留狀氣體係 因: 下=至CNT，而成為對於CNT造成損傷之原 狀ϋ # m像剛述這樣之觀點來看，最好可以減低殘留 狀因此，苯并環丁稀樹脂係適合侧 在CNT之表方面面電場電子釋出裝置之製造方法中’藉由 露於雷將\ 有金屬保護用膜之狀態下，即使是曝 細構ΐ ϊ、、肖、處ί i有保護用膜’以便於發揮防止cnt之微 而匕以：：：…卜，在這裡，如果藉由化學餘刻 子源的話^會且/出無損傷之cnt而成為電 、 曰有發揮01^原本之電子釋出特性之作用。 以下，參照幾個之實施例，而就電場電子釋出裝置之

2130-4291>PF；Ahddub.ptd 第19頁 512395 五、發明說明（Π) 製^方法以及藉由該電場電子釋出裝置之製造方法之所得 到之電場電子釋出裝置，進行具體之說明。 [實施例1 ] 圖1 ( a )〜（d )係呈不同階段地顯示作為本發明之 貫施例1之電場電子釋出裝置之製造方法之具體例而藉由 陰極板和螢光屏幕之所構成之二極管構造射極（電場電子 釋出裝置之中途製品）之製造製程之側面剖面圖。 在圖1 (a )所示之第1製程中，於玻璃基板i上，形成 C T膜2之薄膜。^了膜2係由藉著碳和微量之金屬添加物之 形成之CNT以及用以形成為膜狀之黏結劑成分而構成 的二：形成CNT膜2之薄膜之狀態下，可以藉由使用網版印 志兔相ΐ二在：璃基板1上而形成該混合黏結劑和CNT並且 ^為糊嘗狀’或者是在治具上形成CNT後而在m上或玻璃 基板1上形成黏結劑並且在玻璃其 rWT . ^隹坡璃基板1上轉印及固定CNT或 CNT和黏結劑之方法等，以便於形成cnt膜 因此，CNT膜2，係在镇瞪士 & 人丄 Μ % Μ ^ , irt. .. ^. 溥膜本身，έ有微細構造3。該 U、.、田構以3_，一般係使得由i毫微米開始至1〇〇 圍内之直徑（外徑）而長度為直徑之5〇倍以上之二狀 狀之構成體在每1立方_含有百萬個以上之狀離。5 5么 =敘述該微細構造3之特徵之日夺，管 : = 面開始而突出成為直徑（外徑Η ^刀通申由表 且’該部位-般係在每一編之\以面上之長度機’並 上。對於完全具備像前述這樣之特徵之c〇個以 7 1又 < 攝造，在這裡，稱

丄厶J 五、發明說明（18) 為微細構i告q lL , 之声面μ二、。 卜’如果附著在像前述這樣之微細構造3 4 :話，則成成為為二:同、時發揮作為保護用膜之功能之鋁膜 、〗成為圖1 (b )所示之狀態。 由所言田ΐίί1 (b)戶斤示之第2製程之銘膜4之狀態下，藉 子束】^:、真空裝置内之蒸鍍製程之板材加熱蒸鍍或電 +笼，、、=、或者疋濺鍍沈積或CVD (化學氣相沉積）之方 又^ ^，仃鋁膜之形成。配合微細構造3之直徑（外徑 /<τ<彳> 疋鋁膜4之膜厚；鋁膜4之膜厚，係為自直徑（外 =政η出1仏開始至1 〇 〇倍之範圍，最好為自2倍開始至3倍 ^ 。但是，在這裡所謂膜厚，係在平坦之基板上鋁 $4沈積成為連續膜之狀態下之平均膜厚，而決定膜厚。 彳二（外徑）之0· 1倍開始至100倍之範圍内而附著鋁 J之狀g態下，並不一定在附著部分之全部區域上，成為 、夂膜厚。此外，在鋁膜4之膜厚為自CNT直徑（外徑）之 么開始至1· 5倍之狀態下，也會發生存在鋁膜4覆蓋住 膜2之°卩为之狀態。在鋁膜4之膜厚為自CNT直徑之2倍 開始至3倍之範圍内而藉由濺鍍用裝置沈積該鋁膜4之狀態 下’銘膜4係完全地覆蓋住CNT膜2。 、，此，如果在這裡鋁膜4之膜厚為6〇〇nm以上的話，則 I以得到所謂良好之結果。例如在沈積CNT膜2之後，接 著，於CNT之表面上，接觸及加壓平坦之玻璃板之後，然 後i在進行所謂除去玻璃板之一連串之製程之時，CNT膜2 係密合在玻璃基板1上，另一方面，發生成為CNT膜2表面 之微細構造3之管前端之一部分豎立在垂直於表面之垂直

2130-4291-PF;Ahddub.ptd 第21頁

五、發明說明（19) 方向上之現象。在該狀態而對於鋁進行濺鍍之情況下，於 錢錢之膜厚變薄之時’則在薄膜上’發生針孔，而會有^ 足作為保護用膜之狀態發生。因此，為了在對於形^銘膜 4之CNT膜2進行拋光之拋光製程中之電漿之所造成之燃婷、 而保護CNT膜2，因此，得到所謂必須進行成膜而使得鋁1賤 鍍成為60〇nm以上之膜厚之實驗結果，但是，在抑制這裡 之豎立之時，則鋁濺鍍之臈厚係可以減少成為一半。 在得到圖1 (b )所示之狀態之後，接著，在紹膜4 说塗敷感光性阻劑之後，然後。進行曝光及顯影 :僅殘顏膜2上之一部分。在自塗敷開始而一直到顯$ 連串之製程…熱處理溫I，編“π ; ;Ϊ: ί: 而在殘留一部分之感光性阻劑之狀態 解及除去銘膜4之後，接著，藉由 = 性阻劑，以便於得到圖1 (〇所示之狀態 4先 在圖1 ( c )所示之第3 .炉 业# 上，殘留部分之紹膜4，弟中，於左邊角落 出CNT膜2表面之微細構”在f邊角落部分之外，露 始而一直到阻劑除去^ 即使在經過自紹膜4之形成開 造3，並且，藉由掃描型之一連串之製程，也殘留微細構 察，而確認前述之事項。\子顯铖鏡（SEM)之所進行之觀 造3之狀況下，殘留_卹八此外，由於即使是在露出微細構 (emission)，因此，Y之^膜W可以進行發射 之鋁膜4之除去。 並不而要一疋完全地進行〇^膜2上

五、發明說明（20) α -但是，就該圖1 (c )所示之狀態而言，正如m r J、 不：第4製程之狀態一樣，可以藉由焊.妾，而在： ，安裝陰極拉出用配線7，以便於稱、、 極板100之表面開始之lmra之距：子而接近由該陰 5。在罄本Μ望^呈對向地配置螢光屏幕 榮光屏幕5和陰極板1 〇 〇間而施加1 使得螢光屏幕5成為更高之電壓之:;加V上電Μ ’以便於 釋放狀電子6，而使得螢光屏蓋^恭土則由谜細構造3飛出 氣中，使得# iB & # > 务光，以便於在周圍之磁 ! / 因此，在這裡所構成之電場電子釋出裝置之中間製 口口，係可以被使用作為磁性感測器， $ 面板或LCD (液晶顯示器）之背光件者疋使用在顯不用 在伴ί夕用卜眩在！施例1，保護用膜係成為鋁膜4，但是， =護用臈’作為紹膜4以外之其他金屬，係可以使用 3之:=、嫣、金和銀等…，在二氧化石夕或氧化 忐Α β巴隹、而藉由保護用膜進行保護之時，也可以改變 成為在銘等之電極而進行拉出之構造。 [實施例2 ] 之眚和圖1")係呈各個階段地顯示作為本發明 場電子釋出裝置之製造方法之具體例而取 代先前之圖1 (b、夕铱〇杂丨/ f 之紹呈覆蓋為微細構造3 2二,：1 ( d )之第4製程之狀態 造製程之侧面剖面Ϊ之狀…場電子釋出裝置之製 在圖1 ( e )所不之第4製程之狀態，顯示在微細構造3

五、發明說明（21) 而附著膜厚l〇nm之鋁膜4之狀態，但、 由夹白制立口 > d ri£ 更 在沒裡’銘膜4係 术自製転之反應而保護微細構 細構诰3*力口 ， 傅，同¥，藉由CNT之微 呷八二Φ纟膜 而使得鋁膜4成為微細構造3之- 二νΛ 依然保持電子釋出功能。接著，藉由制落 (hft-off )等而呈選擇性 精甶釗洛 之鋁臌4，并口 — 1伴r地除去沈積在射極以外之1 Onm 置。、、’，猎由形成電極，而啟動作為電子釋出裝 〜相對於像前述這樣，在圖1 (f)所示之第5勢程之狀 f，係作為保護用膜之銘膜4形、· 後，接菩Λ吉製程之狀態’在附著銘膜4之 在兮狀能 ^工，加熱至30 〇 °C以上，而凝集鋁膜4。 在違狀恶下之鋁膜4，係成為合右 壚妝夕鈕·^ η , 你风馮刀布呈無法呪是連續膜之島 ^ 、鬼〇之狀態。藉由該鋁微粒之所形成之鋁塊4 Ot 島嶼狀物，係成為直徑小於營件……J之鋁塊40之 而附著在微細構造3之Λ 之小直徑球 下，# ffi你1+ 之s狀或棒狀之端部上。在該狀態 下使用作為電子釋出裝置。 [實施例3 ] 〜A圖2 (& )〜（f )係呈不同階段地顯示作為本發明之 :m之雜電場電子釋出裝置之製造方法之具體例、在玻 Ϊί ΪΐΪ設陰極配線後而沈積CNT膜之所構成之電場電 衣之製造製程之側面剖面圖。 在攻理’首先作為第1製程，係在玻璃基板1上，呈 f狀地對於陰極配線8 ’進行圖案化處理，而得到圖2 ( a )所不之局部之立體圖以及圖2 (b)所示之圖2 (a)中之

512395 五、發明說明（22) f ί上之側面剖面圖之所顯示之陰極配線8之圖宰。 2，以#於；^ y + 1輊係在陰極配線8上，形成CNT膜 以便於付到在如圖2 (c)所示之^7膜2之表面上而形 配t s細才仏3之狀態。但是’在並無突出於線條上之陰極 配線8之各個配線上之狀態下，形成這裡之CNT膜2 此外4乍為第3製程’係藉由在圖2 ( c )之第2製程之 之之ίϊΐ板1上’覆蓋CNT膜2表面之微細構造3以外 :成圖2⑷所示之阻劑膜9之狀態。但是，在這裡付露到 土微細構造3，以便於使得咖膜2和阻劑膜9間之 為 1 /z m。 、 接著，#為第4製程，係在電子束蒸鍍裝置中，對於 圖2 (d)之第3製程之狀態之玻璃基板i，進行銘基鑛，、而 ，如圖2 (e)所顯示的，得到作為保護用膜之鋁膜&沈積 在阻劑膜9上及呈露出狀之微細構造3上之兩者之狀態。此 外，在延裡之鋁膜4之沈積狀膜厚係為1〇〇nm。 然後，作為第5製程，係藉由剝離用液體而除去圖^ 〜e )之第4製程之狀恶之破璃基板丨上之阻劑膜g，以便於 传到除去圖2 (f )所示之阻劑膜9以及該阻劑膜9上之鋁膜 之狀態。也就是說，在這裡所沈積之鋁膜4，係在露、 之端部上，成為段切狀態，因此，在剝離用液體浸 2 膜4之下側而除去阻劑膜9之時，也一起除去阻劑胸上銘 鋁膜4和阻劑膜9。因此，該方式係被稱為剝落u )法。 ott

五、發明說明（23) 像前η樣除去銘膜4之後，接著，使用 施例2所顯示/置^作為電子釋出裝置。此外，在正如實 (]iit、。ff) ϋ:?。此外，即使是在剥落 置，並且，•約隨著~犬if，也可以使用作為電子釋出裝 後·使用作為電子釋出】置不同’而在施加熱處理製程之 [實施例4 ] 、 圖 3 (a)〜ΓγΙ、 ^ 實施例4之電場雷早經，呈不同階段地顯示作為本發明之 閉極導電膜之：二出裝置之製造方法之具體例而具有 之侧面= =子釋出裝置之製造製程 造3，作為陰極電極，並且，y且為電子釋出源之微細構 捕集用電極（螢光屏幕或電子夺陽、有藉由閑極電極和電子 電極之構造，虑A K 1子1^極電極）之所形成之3個 由凋郎閘極電極和陰極電極 ^ 了以精 電子量。 Ί之電位差，而控制所釋出之 在這裡’由於圖3 (a)所示之第 ("所示之狀態，因此，省略其說明。㈣於圖2 在⑴所示之第2製程，於圖3 (〇之構 :上’呈旋轉式地塗敷環氧樹脂、丙烯酸、 烯酸醋樹脂和聚醯亞胺樹脂中之任何一種 丙 m，在2 00 t左右之溫度下，進杆捧姓 成為；度10 // 後，接荖，i@ m 進仃k π，而形成絕緣層1 0之 後接#在§亥、'a緣層10之表面上，形成 第26頁 2130-4291-PF;Ahddub.ptd 五、發明說明（24) 屬（例如鎢、鉬、金等），作為閘極導電膜丨^。 )然後，在圖3 (c)所示之第3製程’藉由對於 11，=狀態下之玻璃基板1之絕緣層10和閑極導i膜 進行乾式蝕刻，而形成射極孔洞丨2。在 、 T =細構造3上，存在藉由銘膜4之所形=，由於在 ，因此，乾式餘刻時之離子之撞擊係並不會^呆^用 :3之劣化或破壞。此外，在CNT膜2上而直接地以曰试細構 ;二之狀態T，一般而言，CNT膜2 *絕緣膜材料^半絕办緣 —起，而僅能夠呈部分地進行塗敷，戍 β合…、合合 分和厚部分，而容易產生膜厚不均1但ί者成薄部 在CNT膜2上，形成銘膜4，因此，能夠 ？由於 膜材料f良好地溶合在-起，而可以均句地進;2 塗和 :。緣 之鈕Ϊ著’纟圖3⑷所示之第4製程’得到藉由磷酸等 =用触刻液而除去圖3 (c)所示之狀態下之 内之鋁膜4之狀態。在該狀態下，使用作為電子釋出裝』“ 置。在適用本實施例之狀態下，可以防止在加工絕緣層ι〇 和閘極導電膜1 1時之劣化發生。 一但疋’特別是在圖3 ( C )所示之第3製程而使用作為 三極管構造之電子釋出裝置之狀態下。在圖3 ( c )之狀態 =使用作為FED之狀態下，於藉由FED之薄型容器形態而進 行真空拉引時之真空度係為1 〇-2 pa左右，而在閘極導電膜 11和陰極配線8之間，施加並不會發生放電破壞之丨8 V左右 之電位差。如果像前述這樣的話，則一部分之殘留狀氣體 係成為離子化，而突入至鋁膜4，逐漸地消除鋁。在露出 第27頁 2130-4291-PF;Ahddub.ptd

微細構造3之時間點，停止施加 並且， 以下之高度真空之後，接著，進行一般之動作成為1"a [實施例5 ] … U )〜（d )係呈不同階段地顯示作為本菸 貫靶例5之電場電子釋出裝置之製造方法之具體例^且 閘極導電膜之三極管構造之電場電釋出裝置 /、 之侧面剖面圖。 乂表k製程 々在圖4 ( a )所示之第1製程，於圖3 ( a )所示之 =沈積感光性絕緣膜i。，然後，經過曝 ^ 而付到形成射極孔洞12之狀態。射極孔洞12 ;匕， ^洞之深度係為一。但是，在這裡，正直:：。 #之第2製、程之所顯示的，並無進行閘極導電膜工}之附 著。作為感光性絕緣膜丨〇，係列舉感光性阻、 ⑤光性SOG、具有第骨格之環氧丙稀\^聚 曰茨本开％ 丁烯（BCB )樹脂。也由於成為保護用膜鈕 膜4，而並不會發生來自顯影時之顯影液之化學性劣化， 一接著，在圖4 (b)所示之第2製程，得到在圖4 ° ，不之狀態之表面上而藉由濺鍍用裝置沈積2〇㈣之鋁 成之閘極導電膜1 1之狀態。 、斤$ 得到在圖4 ( b ) 地塗敷阻劑膜9以 和阻劑膜9之除去 〇 得到使用磷酸等 此外’在圖4 (c)所示之第3製程， 所示之狀態之閘極導電膜11上而呈旋轉 便於進行對位而使得射極孔洞1 2之位置 部分呈一致並且進行曝光·顯影之狀態 最後，在圖4 (d)所示之第4製程，

512395 五、發明說明（26) =呂用㈣液而同時地除去藉由圖4 (c)所示之狀態下之 ，極孔洞12内之紹所形成之閘極導電膜u和铭膜4之狀 怨。在該狀態下，使用作為電子釋出褒置。 [實施例6 ] 圖5係顯示作為實施例6之電場電子釋出裝置 ，導電㈣呈圖案化為線條狀之FED基本構造 ^

壞之立體圖。 I U A 在玻璃基板1上，保持間R!，而呈2次元地 狀之CNT膜2，沿著水平方肖，對於紹膜4進行圖案化’二島 為線條狀，以便於覆蓋CNT膜2，並且’在形成cnt膜2 膜4之玻璃基板1之整個表面上，層積絕緣層ι〇 孔洞12之後，接著，在射極孔洞12之上部，對於 膜11進打圖案化，沿著垂直方向成為線 ：： 該FED。 人n m灰 由於在該FED，銘膜4係在並無形成撕膜2之 接觸到玻璃基板！，因此，具有良好之密合性，也兼且’ 極配線之功能；所謂兼具閘極導電膜u和陰極配線之y ’❿係成為相互垂直之線條狀配線並且在射極孔洞丨2之底、 部露出C N T膜2之微細構造3之構造。 [實施例7 ] 圖6⑷和圖6 (b)係呈不同階段地顯示作為本發 之實^之電場電子釋出裝置之製造方法之具體 月 得保護用膜和微細構造發生反應之狀態下之電場電子釋吏 裝置之製造製程之側面剖面圖。

^12395 五、發明說明（27) 在圖6 ( a )所示之第1製程，於具有微細構造3之cNT 膜2上’附著厚度lnm之藉由用以取代鋁膜4之鈦金屬之所 形成之鈦膜41。在這裡之鈦膜41，係發揮作為保護用膜之 作用。接著，在圖6 (b)所示之第2製程，藉由在真空 中’進行5 0 0 C、1 〇分鐘之熱處理，以便於使得鈦膜4 1之 =金屬和CNT膜2中之碳發生反應，而在微細構造3之管狀 & 4 ’生成由氮化鈦之所改質之碳化鈦4 2。在該狀態下， 使用作為電子釋出裝置。 ^ [實施例8 ] 圖7係顯示作為本發明之實施例8之電場電子釋出裝置 之製造方法之具體例、在除去一部分之在前述各個實施例 ，電場電子釋出裝置之製造製程之初期階段之所形成之保 護用膜之銘膜4之狀態下而使得角部銳利成為直角或銳角 以便於電場集中在鋁膜4角部上之銳利構造狀鋁43之製程 之侧面剖面圖。 、 在這裡，由於在CNT膜2之附近，形成銳利成為直角或 銳角之構造狀鋁43，而製造電場電子釋出裝置，因此，除 了電場集中在銳利構造狀鋁43之角部上之外，另外，在存 在於，近該角部之CNT膜2之微細構造3上，也使得電場集子 中，藉由像前述這樣，而得到以低臨限值顯示大電 之電子釋出特性。因此，在電場並無集中於銳利構造& = 43之角部上之狀態下，可以將角部整形為銳角。 、 [實施例9 ] 本發明之實施例9之電場電子釋出裝置之製造方法，

五:發明說明（28) 所示之構造之表面上而 /、有苐月格之環氧丙烯酸酯樹脂之製程。 為、、、邑緣臈 百先’藉由旋轉塗敷法，在 表面上，形忐后也on 、 ^所不之構诰夕 |,,,, 成厗度20 # m之環氧丙烯酸酯樹脂。在# _之 考文去中，旋轉鉍 在％轉塗 著， 數為20 0 0二人鉍轉而塗敷1〜10秒鐘之 杆參Ϊ 度條件7(rc，進行4G分鐘之烤箱w 仃乾燥。 刊乂、钇’而進 ，著，在藉由波長3 65nm之紫外線而在1〇〇〜 以]之範圍内進行曝光之後，接著，例如使用含 r 顯ΐ液，作為鹼性顯影液，而在1分鐘〜10分鐘反之夂 :圍：之處理時間，進行顯影之後，然後，在進二之 最後在160 t〜30 0。(：之溫度範圍内，進行加埶硬化 著力二所ff 2處理條件、其加熱時間係隨 …/皿度而不同，大概此夠例舉以在加熱溫度丨6 0它而 加，時間90。分鐘、加熱溫度200 t而加熱時間6〇分鐘、加 熱溫度230 t而加熱時間30分鐘以及加熱溫度3〇〇艽而加熱 時間1分鐘作為標準之狀態之例子。 …、 由於所形成之成為絕緣膜之環氧丙烯酸酯樹脂，係具 有3 0 Q C以上之耐熱性，並且，在吸水性上，也並無問題 發生’因此’也可以在例如F E D之真空下，進行動作。此 外，由於硬化溫度係也不需要成為4 〇 〇。〇左右，因此，並 不會由於CNT膜2之溫度而造成劣化。此外，也可以藉由在 氮氣等之惰性氣體氣氛下，進行處理，而防止CNT膜2之高 溫劣化，但是，在這裡，並不需要設置用以形成像前述這

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樣之氣氣之特殊裝置。 [實施例1 0 ] 士發明之實施例1〇之電場電子釋出裝置之製造方法， 係在前述圖3 ( aw > a i ^ ^ )所不之構造之表面上而形成作為絕緣膜 且，、有葬骨:各之苯并環丁烯（BCB )樹脂之製程。 f先，/藉由旋轉塗敷法，而在圖3 ( a )所示之構造之 、面上、’形成厚度20 之苯并環丁烯（BCB )樹脂。在旋 轉塗敷法中，疑轉數為1 3⑽次旋轉而塗敷3 0〜1 2 0秒鐘之 後，接著，藉由在溫度條件7(rc，進行3〇分鐘之烤箱烘 乾，而進行乾燥。 接著’在藉由波長3 65nm之紫外線而在1〇〇〜1〇〇〇[以 /cm2 ] ^範圍内進行曝光之後，接著，使用相同於實施 =9之狀恶下之顯影液，在1分鐘〜1 〇分鐘之範圍内之處理 日守間，進行顯影之後，然後，在進行水洗之後，最後在 150 °C〜30 0 °C之溫度範圍内，進行加熱硬化。 即使是在這裡硬化之所需要之熱處理條件，其加熱時 間係隨著加熱溫度而不同；大概能夠例舉以在加熱溫度 1 5 0 C而加熱時間1 2 〇分鐘以及加熱溫度3 〇 〇而加熱時間 1 0分鐘作為標準之狀態之例子。 由於所形成之成為絕緣膜之苯并環丁烯（BCB )樹 脂，係具有3 0 0 °C以上之耐熱性，並且，在吸水性上，也 並無問題發生，因此，也可以在例如F E D之真空下，進行 動作。此外，由於硬化溫度係也不需要成為4〇〇它左右， 因此，並不會由於CNT膜2之溫度而造成劣化。

2130-4291-PF;Ahddub.ptd 第32頁 512395 五、發明說明（30)

因此’在比較該使用形成藉由前述之具有第骨格之環 氧丙烯酸酯樹脂和苯并環丁烯（BCB )樹脂之所形成之絕 緣膜之CNT膜2之電子槍以及使用形成藉由在4〇〇呈加熱 硬化之聚醯亞胺樹脂之所形成之絕緣膜之(；NT膜2之電子搶 之電子釋出特性之時，可以得知：在使用具有第骨格之環 氧丙烯酸酯樹脂和苯并環丁烯（BCB )樹脂之電子搶之狀 恶下’以閘極電壓除以閘極-C N T膜2間之距離之所得到之 電場強度係為2 V / // m，而發射電流密度係成為丨[m A / cm2 ]’相對地’在使用4 0 0 °C呈加熱硬化之聚醯亞胺樹脂 之電子搶，電場強度係為4 V m，而發射電流密度係成 為l[mA/cm2]。此外，在使用具有第骨格之環氧丙烯酸酯 樹脂和苯并環丁烯（BCB )樹脂之電子搶之狀態下，即使 是在前述範圍内，改變其硬化溫度，則在電流密度上，也 並無差異發生，但是，在使用40(rc呈加熱硬化之聚醯亞 胺樹脂之電子槍，於CNT膜2上，發生劣化，以致於 呈 劣化。

此外，在形成前述實施例9和實施例1〇之絕緣膜之 時，就作為塗敷方法之旋轉式塗敷法，而進行說明，钙 是，也可以適用模子式塗敷法、棉布式塗敷法和印刷法 而取代該旋轉式塗敷法。此外，並不是只有使用塗敷， 可以適用層合薄膜狀膜而進行塗敷之方法。但是，可以 層合薄膜狀膜後而在樹脂形成孔洞之狀態下，不需要使 =，㈣成絕緣膜。此外，由於在層合薄膜狀膜前而 成射極孔洞之狀態下’於並無進行所謂用以形成孔洞之

512395 、發明說明（31) 影製程或洗淨製程之濕式處理之情況下，就完成射極孔洞 之形成，因此，CNT係並不會曝露在液體中。 此外，在前述實施例9和實施例10，就在圖3 (a CNT膜2上而形成絕緣膜之構造，進行說明，但是， 形成問極而取代該構造之後，接著，#由印刷等而在射極 孔洞形成CNT膜2之後’然後，同樣地形成絕緣膜。 絕緣膜之硬化溫度係越高越好，有關於絕緣膜' : 擇，係適合為聚醯亞胺樹脂，但是，在老旦& 抖之& 之再現性或均一性之後，最好是藉由乾式蝕刻，甘门形狀 法’而形成射極孔洞’以便於使得再現性或均―：二,方 此外，作為絕緣膜材料，係可以配合目 性史好。 舉之各種樹脂，成為多層構造。在該狀態下，可而使得例 緣膜材料成為多層構造而提高其密合性，或，藉由絕 膜材料和玻璃基板1間之膨脹係數。此外/為^調整絕緣 材、閘極電極等之間之密合性，因此，可以‘”在广提高與底 膜上，塗敷例如矽烷系結合用材料等之結合用=f或絕緣 是也可以藉由拋光研磨等而在表面形成凹凸，以4 ’或者 良好之密合性。 便於得到 [實施例1 1 ] 圖8係顯示作為實施例丨丨之電場電子釋出 閑極導電膜1丨呈圖案化為線條狀之Fed基本構而使得 破壞之立體圖。在該FED，其特徵在⑨：在陰呈局部地 面上，露出鈦金屬。就CNT轉印膜而言，係得到=綠8之表 由金表面之配線上而轉印鈦金屬表面之配 ^胃例如 之密合性比

發明說明（32) 實驗結果。在轉印至金配線上之⑶τ薄膜，於浸 ;貝曰，乙二溶液中之時’—部分之CNT膜係成為浮游狀態， :疋’在相同之條件下’於鈦配線上’並無浮游現象發 在表面露出鈦金屬之陰極配線8之FED，於後面之製程 ’曰並無法實施例如溶解鈦金屬之製程。因此，在這裡， n呂成為閘極配線或保護用膜之材料，而形成閘極導電 、或鋁保護用膜46。由於鋁也溶解在鹼性溶液中，因 此’可以在並不損傷鈦金屬之狀態下，進行圖案化。 [實施例1 2 ] / 、·本發明之實施例1 2之電場電子釋出裝置，其特徵在 於：在圖8所示之閘極導電膜丨丨呈圖案化為線條狀之FED 中，於閘極導電膜11之鋁（閘極配線材料之金屬）覆蓋射 極=洞内側壁之一部分或全部之狀態下，將鋁保護用膜4 6 曝露在拋光用電漿中。 _ 也就是說，除了以下所說明之部分以外，該FED係相 同於圖5所說明之狀態，因此，在射極孔洞1 2之内侧壁， 正如圖式所顯示的，附著射極孔洞之殘留狀鋁4 4。如果以 文字而表現該射極孔洞之殘留狀鋁4 4之附著狀態的話，則 由射極孔洞内側壁之上部開始而一直到中部為止，完全被 症呂所覆蓋住，並且，在射極孔洞之底部4 5，露出一部分之 射極孔洞之樹脂内側壁。在這裡，於藉由例如濺鍍而沈積 厚度2 0 0nm之結之後，接著，塗敷光阻劑，藉由顯影而除 去直徑小於射極孔洞直徑1 0 %之圖案之光阻劑，並且，藉

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五、發明說明（33) 由驗性》谷液而進行溶解之時，則溶解一部分之端部呈圓形 地突出於内側之形狀之射極孔洞底部45，而成為如圖所^ 之形狀，並且，在該射極孔洞底部45之表面上，露出腰果 樹油樹脂。由於射極孔洞底部45之鋁保護用膜4 6，係藉由 前述之一連串之製程而預先沈積1微米之厚度，因此，在 將該鋁保護用膜4 6浸潰於前述鹼性溶解液中之後，也還殘 留該鋁保護用膜46。在該鹼性溶解液之浸潰中，藉由剝落 (lift-off )作用而除去鋁保護用膜46上之腰果樹油樹脂 殘留部47之一部分，但是，一部分之腰果樹油樹脂殘留^ 4 7係正如圖式所顯示地殘留著。 " 因此，在該狀態下而進行氧電漿之所造成之拋光之 時，藉由拋光而燒掉腰果樹油樹脂殘留部47，然後，涂敷 光阻劑，藉由顯影而除去直徑大於射極孔洞直徑1〇 % =圖 案之光阻劑，並且，藉由鹼性溶液而進行溶解之時，則办 全$除去射極孔洞内侧壁和射極孔洞底部45之鋁，以便ς 使得所謂藉由射極孔洞底部45附近之CNT和閘極導、 之所形成之閘極配線，成為絕緣狀態。 、 [實施例13] " 貝施例1 3係以在前述之各個實施例之所說明〃 膜，作為感光性材料（可以為有機感光性材料），:、、、 如果不使用圖式而進行說明的話，則可以例舉 此 3〇〇t而進行著色之閘極絕緣膜之狀態之例子。為例如在 在使用腰果樹油樹脂而作為感光性樹脂材 下，於大氣中、350 t；，進行加熱之時，則 狀態 且判目前為

五 發明說明（34) 在3 0 0透c月、之腰果樹油（Card〇l )樹脂係變色成為狐捏色。 ) /以下之加熱中，一直為透明之腰果樹油（cardol 風二，係成為狐狸色之燒焦顏色，因此，一眼看到就會感 Γ舶ί色之變化’結果’例如製程員係藉由目視而感覺其 加熱履歷之異常。 $ I f大虱中、350 °C以上之加熱履歷2FED面板、其初期 m^ ί率係不僅變差，並且，壽命特性也變差（發射係 (、哀減），但是，在這裡，可以監視腰果樹油 t I1 i樹脂之顏色，而推測CNT之狀態。即使是在350 r =，如果是在氮氣氛中的話，則腰果樹油 性=卜” i樹脂係並不會發生著&，並且，也無⑶T之特 看：节Hn)。發&，S & ’如* * *前述這樣之觀點來 ίΓ戈i/之加熱時，於氣氣氛中，並不會有異常 樹油（cardol )樹脂。 τ便用巧腰果 正如以上所敛述的，如要益 裝置之_造方法μ $ ^糟由本發明之電場電子釋出 護用膜形成製程，因此’能夠防造保漠用膜之保 之CNT損傷，並且，能夠充分地確二=中之所發生 而顯示大電流密度之電子釋出特性、”本之低限值 二極管構造或三極管構造“生子得，之 構成為高性能之電場電子釋出裝 :置可以谷易 沈積絕緣膜以便於製造三極管構此^疋在CNT膜上而 狀恶下，達到所謂能

512395 五、發明說明（35) 夠適當地使得絕緣膜之膜厚呈均勻之效果。可以藉由使用 感光性樹脂作為閘極絕緣膜，而容易形成三極管構造，並 且，由於燒結溫度係成為低溫，因此，並不會損傷CNT。

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Claims (1)

1. 512395 六、申請專利範圍 1. 一種電場電子釋出裝置之製造方法，在電子源使用 碳毫微米管， 其特徵在於. 至少在電場電子釋出裝置之一部分之製造製程中，具 有在前述碳毫微米管之表面上而形成保護用膜之保護用膜 形成製程。 2. 如申請專利範圍第1項之電場電子釋出裝置之製造 方法，其中，在前述保護用膜形成製程中，實行加熱製 程、熱處理製程、電漿處理製程、電漿蝕刻製程、藉由氣 相、電漿、液相或固態相中之任何一種而形成薄膜之製 程、藉由溶液而進行蝕刻或表面處理之製程、阻劑塗敷製 程、阻劑顯影製程和阻劑剝離製程中之至少一種。 3. 如申請專利範圍第1或2項之電場電子釋出裝置之製 造方法，其中，在前述保護用膜形成製程中，前述保護用 膜係成為導電性。 4. 如申請專利範圍第1項之電場電子釋出裝置之製造 方法，其中，在前述保護用膜形成製程中，包括在前述碳 毫微米管之表面具有前述保護用膜之狀態下而使得前述保 護用膜曝露在電漿中之製程。 5. 如申請專利範圍第4項之電場電子釋出裝置之製造 方法，其中，在前述保護用膜形成製程中，還包括藉由化 學蝕刻而除去前述保護用膜之一部分之製程。 6. 如申請專利範圍第1項之電場電子釋出裝置之製造 方法，其中，使用鋁作為前述保護用膜。

   2130-4291-PF;Ahddub.ptd 第39頁 512395 六、申請專利範圍 7. 如申請專利範圍第6項之電場電子釋出裝置之製造 方法，其中，前述鋁、其膜厚係為6 0 0 nm以上。 8. 如申請專利範圍第6項之電場電子釋出裝置之製造 方法，其中，在鈦金屬配線上，沈積前述碳毫微米管而組 成的。 9. 如申請專利範圍第1項之電場電子釋出裝置之製造 方法，其中，包括在對於表面形成前述保護用膜之前述碳 毫微米管進行拋光後而沈積閘極金屬之製程。 1 0.如申請專利範圍第1項之電場電子釋出裝置之製造 方法，其中，包括在對於前述保護用膜沈積閘極金屬及進 行圖案化後而曝露在拋光用電漿中之製程。 11.如申請專利範圍第1 0項之電場電子釋出裝置之製 造方法，其中，藉由前述閘極金屬，而在覆蓋射極孔洞内 側壁之一部分或全部之狀態下，使得前述保護用膜，曝露 在前述拋光用電漿中。 1 2.如申請專利範圍第1 1項之電場電子釋出裝置之製 造方法，其中，包括在前述保護用膜曝露在前述拋光用電 漿中之後而除去覆蓋前述射極孔洞内側壁之前述閘極金屬 之製程。 1 3. —種電場電子釋出裝置之製造方法，在電子源使 用碳毫微米管， 其特徵在於： 具有在前述碳毫微米管之表面形成鈦膜之薄膜後而藉 由進行熱處理以便於將該碳毫微米管改質為氮化鈦之製

   2130-4291-PF;Ahddub.ptd 第40頁 六、申請專利範圍 程0 14· 一種電場電子釋 用碳毫微米管， 其特徵在於： 出裝置之製造方法，在電子源使 具有在前述碳毫微米 由進行熱處理以便於形成 1 5 · —種電場電子釋 用碳宅微米管， 其特徵在於： 管之表面形成鋁膜之薄膜後而藉 銘微粒之製程。 出裝置之製造方法，在電子源使 來成留在前述碳毫微米管附近之前述保護用膜 形成銳利為直角或銳角之構造之製程。 管， 種電场電子釋出裝置，在電子源使用碳毫微米 其特徵在於： 在裝置的製造中 護用膜的一部分殘留 开；成在前述碳毫微米管之表面之保 中， 造0 1 8 ·如申請專利範圍第丨7項之 中，前述保護用膜係也接觸到並無 上而形成的。 ' 電場電子釋出裝置，其 存在碳毫微米管之基板 中’在藉…保護:膜VAT::二釋毫:裝/管’上其

   2130-4291-PF;Ahddub.ptd 第41頁 512395 六、申請專利範圍 層積絕緣膜，並且，在該絕緣膜上，層積閘極導電膜。 2 (K如申請專利範圍第1 9項之電場電子釋出裝置，其 中，具有剝離前述絕緣膜、前述閘極導電膜和前述保護用 膜之一部分而露出前述碳毫微米管之部分。 21. 如申請專利範圍第17、18、19或20項之電場電子 釋出裝置，其中，設置在陰極配線或碳毫微米管和閘極導 電膜間之絕緣膜，係成為有機物質。 22. 如申請專利範圍第17、18、19或20項之電場電子 釋出裝置，其中，設置在陰極配線或碳毫微米管和閘極導 電膜間之絕緣膜，係成為感光性材料。 23. 如申請專利範圍第2 1項之電場電子釋出裝置，其 中，前述絕緣膜，係使用聚醯亞胺樹脂、環氧樹脂、丙烯 酸樹脂、環氧丙烯酸酯樹脂、有機矽系樹脂以及SOG (S p i η 0 n G 1 a s s : S i 0 X酒精溶液）中之任何一種，作為 材料。 24. 如申請專利範圍第2 1項之電場電子釋出裝置，其 中，前述絕緣膜，係由具有葬骨格之環氧丙烯酸酯樹脂或 苯并環丁烯樹脂而組成的。 25. 如申請專利範圍第2 1項之電場電子釋出裝置，其 中，前述絕緣膜，係藉由3 0 0 °C以下之加熱溫度條件而硬 化成形。 26. 如申請專利範圍第2 1項之電場電子釋出裝置，其 中，前述絕緣膜，係藉由大氣中3 0 0 X：以上之加熱溫度條 件而進行變色。

   2130-4291-PF;Ahddub.ptd 第42頁 2 7. ^ 中，前 甲請專利範圍第2 1項之電場電子耧 :件膜，係藉由氣氣氛中㈣：：以，其 疋订變色。 加熱溫度 2B ^ . 釋出裂t Λ專利範園第17、18、19或2Q項之電場電子 電膜間中’設置在陰極配線或碳毫微米管和閑極導 中，申請專利範圍第28項之電場電子釋出裴署，甘 述絕緣膜，係使用聚醯亞胺樹脂、環氡 ’，、 9每氡丙烯酸酯樹脂、有機矽系樹脂以及s〇G 鄉 (Spin 〇n Glass ·· Si〇x酒精溶液）中之任何一種 材料。 TF為 3 0 ·如申請專利範圍第2 8項之電場電子釋出裝置，其 t、’，1述絕緣膜，係由具有第骨格之環氧丙烯酸_樹脂或 苯并環丁烯樹脂而組成的。 31·如申請專利範圍第28項之電場電子釋出裝置，其 中’前述絕緣膜，係藉由3 〇 〇 以下之加熱溫度條件而硬 化成形。 32·如申請專利範圍第28項之電場電子釋出裝置，其 中，前述絕緣膜，係藉由大氣中30〇 °C以上之加熱溫度條 件而進行變色。 3 3 ·如申請專利範圍第2 8項之電場電子釋出裝置，其 中，前述絕緣膜，係藉由氮氣氛中4 50 °C以上之加熱溫度 條件而進行變色。 34·如申請專利範圍第17、18、19或20項之電場電子

   2130-4291-PF;Ahddub.ptd 第43頁 512395 六、申請專利範圍 釋出裝置，其中，設置在陰極配線或碳毫微米管和閘極導 電膜間之絕緣膜，係成為配合加熱履歷而進行變色之材 料。 3 5 .如申請專利範圍第3 4項之電場電子釋出裝置，其 中，前述絕緣膜，係使用聚醯亞胺樹脂、環氧樹脂、丙烯 酸樹脂、環氧丙烯酸酯樹脂、有機矽系樹脂以及SOG (S p i η 0 n G 1 a s s : S i 0 X酒精溶液）中之任何一種，作為 材料。 3 6.如申請專利範圍第3 4項之電場電子釋出裝置，其 中，前述絕緣膜，係由具有第骨格之環氧丙烯酸酯樹脂或 苯弁環丁稀樹脂而組成的。 3 7.如申請專利範圍第34項之電場電子釋出裝置，其 中，前述絕緣膜，係藉由3 0 (TC以下之加熱溫度條件而硬 化成形。 38.如申請專利範圍第3 4項之電場電子釋出裝置，其 中，前述絕緣膜，係藉由大氣中3 0 0 °C以上之加熱溫度條 件而進行變色。 3 9.如申請專利範圍第34項之電場電子釋出裝置，其 中，前述絕緣膜，係藉由氮氣氛中4 5 0 t：以上之加熱溫度 條件而進行變色。

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