JP2002140979A - 電界電子放出装置及びその製造方法 - Google Patents
電界電子放出装置及びその製造方法Info
- Publication number
- JP2002140979A JP2002140979A JP2001098468A JP2001098468A JP2002140979A JP 2002140979 A JP2002140979 A JP 2002140979A JP 2001098468 A JP2001098468 A JP 2001098468A JP 2001098468 A JP2001098468 A JP 2001098468A JP 2002140979 A JP2002140979 A JP 2002140979A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron emission
- emission device
- field electron
- film
- manufacturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 111
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 99
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 99
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 87
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 77
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 53
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 52
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 44
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 44
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 33
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 29
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N benzocyclobutene Chemical compound C1=CC=C2CCC2=C1 UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 22
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims description 19
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 16
- KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N prop-2-enoyloxy prop-2-eneperoxoate Chemical compound C=CC(=O)OOOC(=O)C=C KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000004380 ashing Methods 0.000 claims description 12
- 125000003983 fluorenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3CC12)* 0.000 claims description 12
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 11
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 claims description 10
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 9
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 7
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 6
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 6
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 claims description 5
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 3
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 3
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 claims description 3
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 3
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 claims 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims 1
- 239000002238 carbon nanotube film Substances 0.000 abstract description 45
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 12
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 abstract description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 271
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 20
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 6
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 6
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000009960 carding Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007607 die coating method Methods 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000001017 electron-beam sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010943 off-gassing Methods 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
- H01J9/022—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes
- H01J9/025—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes of field emission cathodes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/30—Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
- H01J1/304—Field-emissive cathodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2201/00—Electrodes common to discharge tubes
- H01J2201/30—Cold cathodes
- H01J2201/304—Field emission cathodes
- H01J2201/30446—Field emission cathodes characterised by the emitter material
- H01J2201/30453—Carbon types
- H01J2201/30469—Carbon nanotubes (CNTs)
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
Abstract
てCNT本来の低閾値で大電流密度を示す電子放出特性
を十分保持できる高性能な電界電子放出装置の製造方法
を提供すること。 【解決手段】 この電界電子放出装置の製造方法では、
CNTを電子源に用いた電界電子放出装置を製造する
際、少なくとも装置の一部の製造工程中にCNT膜2の
表面に保護膜としてのアルミニウム膜4を形成する保護
膜形成工程を実行しており、この一部残存した導電性保
護膜(アルミニウム膜4,40)で電子放出特性に大き
な影響を与えるCNT表面構造を保護することでCNT
本来の電子放出特性を十分に確保して発揮させることが
できる。
Description
ナノチューブ(以下、CNTとする)を電子源に用いた
電界電子放出装置であって、詳しくは少なくとも一つ以
上の電子銃を用いて蛍光体に当てて1画素を形成し、画
像の画素分だけ画素数を集積するタイプの平面型ディス
プレイ装置であるフィールドエミッションディスプレイ
(以下、FEDとする)等の電界電子放出装置及びその
製造方法に関する。
電界電子放出装置としては、幾つかのタイプのものが知
られている。例えば、特開平10−199398号公報
に開示された電子発生装置の場合、電子源にCNTを積
層した構造であり、具体的には基板上にカソードである
グラファイトが設けられ、グラファイト上には電子源と
なるCNT層がライン状に形成され、その両側には絶縁
層が設けられている。更に、絶縁層上にはカソードライ
ンと垂直にグリッド電極が形成され、グリット電極及び
カソード間に電圧を印加することにより、電子放出部の
CNTから電子が放出される構造となっている。
示された平面ディスプレイの場合、電子源がCNTで構
成されており、具体的には表示面として第1のリブが所
定の間隔で配置され、この第1のリブ間に蛍光体が形成
された表示部と、第1のリブと垂直に所定の間隔に形成
された第2のリブと、この第2のリブ間に電子放出部を
形成したカソード基板とがあり、カソード基板及び表示
面に電圧を印加する構造になっている。ここでは電子放
出部の電子源としてスクリーン印刷等により所定のパタ
ーンに形成されたCNTが使用されている。
技術としては、特開平11−329312号公報に開示
された蛍光表示装置およびその製造方法、特開2000
−36243号公報に開示された電子放出源の製造方
法、特開2000−90809号公報に開示された電界
放出陰極、電子放出素子および電界放出陰極の製造方法
等が挙げられる。
源として用いた電子放出装置の場合、その製造工程中に
あって形成したCNTが化学的及び物理的な作用により
損傷を受け、CNT本来の低閾値で大電流密度を示す電
子放出特性が得られなくなってしまうという問題があ
る。
しては、CNTが加熱工程等により例えば酸化剤である
酸素により燃焼したり、酸性や塩基性の薬品と反応して
消失してしまうことが挙げられる。又、燃焼しない場合
でも、ドライエッチ工程でイオンの衝撃によりCNTの
微細構造が消滅したり、プラズマ処理でプラズマに触れ
て微細構造が消滅することがある。
電子放出装置の製造工程では、CNT形成後の絶縁層形
成や絶縁層形成後に行うゲート電極形成等のエッチング
工程でCNTが燃焼したり、微細構造が消滅する影響を
受けたり、加熱工程でCNTが燃焼して消滅したりする
ことが考えられる。特に単層CNTでは、酸素含有の雰
囲気中の400℃以上でCNTが酸素と反応し、CNT
が劣化して電子放出の効率が低下してしまう。
なされたもので、その技術的課題は、製造工程中に発生
するCNTの損傷を防止してCNT本来の低閾値で大電
流密度を示す電子放出特性を十分保持できる高性能な電
界電子放出装置及びその製造方法を提供することにあ
る。
を電子源に用いた電界電子放出装置の製造方法におい
て、少なくとも装置の一部の製造工程中にCNTの表面
に保護膜を形成する保護膜形成工程を有する電界電子放
出装置の製造方法が得られる。
置の製造方法において、保護膜形成工程では、加熱工
程、熱処理工程、プラズマ処理工程、プラズマエッチン
グ工程、気相,プラズマ,液相,又は固体相の何れか一
つにより膜を形成する工程、溶液によるエッチング又は
表面処理を行う工程、レジスト塗布,レジスト現像,レ
ジスト剥離の工程のうちの少なくとも一つを実行する電
界電子放出装置の製造方法が得られる。
電子放出装置の製造方法において、保護膜形成工程で
は、保護膜を導電性とする電界電子放出装置の製造方法
が得られる。
の電界電子放出装置の製造方法において、保護膜形成工
程では、保護膜がCNTの表面に備えられた状態でプラ
ズマ中に晒す工程を含む電界電子放出装置の製造方法が
得られる。この電界電子放出装置の製造方法において、
保護膜形成工程では、更に保護膜の一部を化学エッチン
グで除去する工程を含むことは好ましい。
界電子放出装置の製造方法において、保護膜としてアル
ミニウムを用いた電界電子放出装置の製造方法が得られ
る。この電界電子放出装置の製造方法において、アルミ
ニウムは、膜厚が600nm以上であることは好まし
い。これらの電界電子放出装置の製造方法において、C
NTをチタン金属配線上に堆積して成ることは好まし
い。
電界電子放出装置の製造方法において、保護膜が表面に
形成されたCNTに対してアッシングを行った後にゲー
ト金属を堆積する工程を含む電界電子放出装置の製造方
法が得られる。
の電界電子放出装置の製造方法において、保護膜に対し
てゲート金属を堆積及びパターニングした後にアッシン
グプラズマに晒す工程を含む電界電子放出装置の製造方
法が得られる。
置の製造方法において、ゲート金属によりエミッタホー
ル内側壁の一部又は全部を覆った状態で保護膜をアッシ
ングプラズマに晒す電界電子放出装置の製造方法が得ら
れる。
装置の製造方法において、保護膜をアッシングプラズマ
に晒した後にエミッタホール内側壁を覆ったゲート金属
を除去する工程を含む電界電子放出装置の製造方法が得
られる。
用いた電界電子放出装置の製造方法において、CNTの
表面にチタン膜を成膜してから熱処理することで該CN
Tを窒化チタンに改質する工程を有する電界電子放出装
置の製造方法が得られる。
用いた電界電子放出装置の製造方法において、CNTを
電子源に用いた電界電子放出装置の製造方法において、
CNTの表面にアルミニウム膜を成膜してから熱処理す
ることでアルミニウムの微粒子を形成する工程を有する
電界電子放出装置の製造方法が得られる。
用いた電界電子放出装置の製造方法において、CNTを
電子源に用いた電界電子放出装置の製造方法において、
CNTの近傍に残存する保護膜を直角又は鋭角に尖らせ
た構造を形成する工程を有する電界電子放出装置の製造
方法が得られる。
界電子放出装置の製造方法により作製された電界電子放
出装置であって、保護膜の一部が残存する電界電子放出
装置が得られる。
導電性であり、且つカソード配線の機能を兼ね備えた構
造であること、保護膜は、CNTの存在しない基板上に
も接触して形成されたこと、保護膜で覆われたCNT上
には絶縁膜が積層され、且つ該絶縁膜上にはゲート導電
膜が積層されていること、絶縁膜,ゲート導電膜,及び
保護膜の一部が剥離されてCNTが露出する部分を有す
ることは、それぞれ好ましい。
電界電子放出装置において、カソード配線又はカーボン
ナノチューブとゲート導電膜との間に設けられる絶縁膜
を有機物質、感光性材料、有機感光性材料、並びに加熱
履歴に応じて変色する材料の何れか一つとした電界電子
放出装置が得られる。これらの電界電子放出装置におい
て、絶縁膜は、ポリイミド樹脂,エポキシ樹脂,アクリ
ル樹脂,エポキシアクリレート樹脂,有機珪素系樹脂,
及びSOG(Spin on Glass)のうちの何
れか一つを材料として用いることは好ましい。
界電子放出装置において、絶縁膜は、フルオレン骨格を
有するエポキシアクリレート樹脂又はベンゾシクロブテ
ン樹脂から成ること、絶縁膜は、300℃以下の加熱温
度条件下により硬化形成されたこと、絶縁膜は、大気中
300℃以上の加熱温度条件下で変色すること、絶縁膜
は、窒素雰囲気中450℃以上の加熱温度条件下で変色
することは、それぞれ好ましい。
界電子放出装置及びその製造方法について、図面を参照
して詳細に説明する。
方法の技術的概要を簡単に説明する。この電界電子放出
装置の製造方法では、CNTを電子源に用いた電界電子
放出装置の製造する際、少なくとも装置の一部の製造工
程中にCNTの表面に保護膜を形成する保護膜形成工程
を実行するものである。
とすると共に、加熱工程、熱処理工程、プラズマ処理工
程、プラズマエッチング工程、気相,プラズマ,液相,
又は固体相の何れか一つにより膜を形成する工程、溶液
によるエッチング又は表面処理を行う工程、レジスト塗
布,レジスト現像,レジスト剥離の工程のうちの少なく
とも一つを実行する。又、保護膜形成工程では、保護膜
がCNTの表面に備えられた状態でプラズマ中に晒す工
程を実行し、更に保護膜の一部を化学エッチングで除去
する工程を実行する。
放出装置の製造方法として、CNTの表面にチタン膜を
成膜してから熱処理することでCNTを窒化チタンに改
質する工程を実行したり、CNTの表面にアルミニウム
膜を成膜したり、更に熱処理することでアルミニウムの
微粒子を形成する工程を実行したり、或いはCNTの近
傍に残存する保護膜を直角又は鋭角に尖らせた構造を形
成する工程を実行して電界電子放出装置を作製しても良
い。
より作製された電界電子放出装置では、保護膜の一部が
残存する。この保護膜が導電性であり、且つカソード配
線の機能を兼ね備えた構造であること、保護膜がCNT
の存在しない基板上にも接触して形成されたこと、保護
膜で覆われたCNT上には絶縁膜が積層され、且つ絶縁
膜上にはゲート導電膜が積層されていること、絶縁膜,
ゲート導電膜,及び保護膜の一部が剥離されてCNTが
露出する部分を有すること、絶縁膜は有機物質であるこ
との諸要件を満たせば、それぞれ好ましい。
出特性に大きな影響を与えるCNT表面構造を保護する
ことでCNT本来の電子放出特性を発揮させる作用があ
る。又、保護膜が導電性を持つ場合、カソード配線の機
能を兼ね備えている構造にすれば、カソード配線形成工
程が不要になる。更に、電界電子放出装置において、カ
ソード配線の機能を兼ね備えた保護膜がCNTの表面か
ら連続してCNTの存在しない基板表面上にも接触して
形成されていれば、基板,CNT,及び保護膜の密着性
が良く、別途に配線を設けたときに比べて剥がれ等の不
良の発生を防止できる作用がある。加えて、電界電子放
出装置において、保護膜で覆われたCNT上に絶縁膜と
ゲート導電膜とを積層する構造か、或いは保護膜で覆わ
れたCNT上に絶縁膜とゲート導電膜とを積層し、保護
膜の一部を剥離してCNTが一部露出する構造とすれ
ば、CNTと絶縁層とが直接接触することを防止ぎ、互
いに悪影響を及ぼすことを防止できる作用がある。この
悪影響とは、例えばCNTが絶縁層と接触することでC
NTの電子放出特性が劣化することや、或いは絶縁層が
CNTと接触することで絶縁層の膜厚均一性の不良や絶
縁特性の不良を起こすことが挙げられる。こうした悪影
響を防ぐことで、CNT及びゲート導電膜間の印加電圧
を制御し、電子放出の制御が可能になる。
in on Glass)とした場合、ガス放出及び耐
熱性に優れる。更に、絶縁膜を有機物質で形成すれば、
無機物質の絶縁層を形成する際に必要な高温度の焼成工
程が必要無く、比較的低温で焼成が可能となるため、絶
縁層形成工程におけるCNTの燃焼による損傷や焼失を
防ぐ作用がある。
いれば絶縁膜の開口が容易になる。絶縁膜の材料が感光
性樹脂でなければ、別途レジスト等による感光性マスク
を絶縁膜上に形成して開口する必要があるため、製造工
程の工数が増加してしまう。ここで、厚膜である絶縁膜
を除去する場合、ドライエッチングが相応しいが、エッ
チング終了の真近ではドライエッチングガスが保護膜に
曝され、保護膜の小さな孔があってもガスがCNTに損
傷を起こすために電子放出が劣化し、更に長時間のドラ
イエッチングを行った場合にはCNTが喪失してしま
う。又、ウェットプロセスにより絶縁膜を除去する場合
においても、絶縁膜を除去するための現像液及びパター
ン形成用レジストの現像液に保護膜が曝され、保護膜の
小さな孔があるとCNTが薬液に曝されることによりC
NTが損傷を受ける。
脂を用いた場合、現像液は感光性樹脂を溶解するが、感
光性を面内で均一にしておくことで不要な部分の樹脂を
均一に溶解し易く、その樹脂下に配置されているCNT
には現像液が短時間しか触れないためにCNTの劣化が
少ない。但し、ここでの現像液とは、感光性樹脂に光が
照射された部分又は光が照射されなかった部分を選択的
に除去する液を示すもので、剥離液もその一種類と考え
ることもできる。CNT上部に保護膜を形成している場
合、現像液によって保護膜が損傷する場合がある。例え
ばアルミニウムによる保護膜はアルカリ溶液にも酸性溶
液にも溶解する性質があるので、この場合には絶縁膜の
膜厚及び現像速度と、アルミニウムによる保護膜の膜厚
及びこれが現像液によって侵されるエッチング速度との
関係を調整して保護膜が残存するようにする。現像特性
が面内で均一ならば、現像後に保護膜が現像液に晒され
るため、保護膜を残存させられる条件が容易に得られ
る。
であるポリイミド樹脂は耐熱性に優れ、ガス放出が少な
い。又、エポキシ樹脂,アクリル樹脂,エポキシアクリ
レート樹脂も、ガス放出が少ないので、真空内で用いる
ことができる。更に、これらの樹脂材料による絶縁膜
は、フルオレン骨格を有するエポキシアクリレート樹脂
又はベンゾシクロブテン(BCB)樹脂であることが好
ましい。これらの骨格を有する樹脂はイオン照射により
分解され難いので、FEDの真空容器内で電子照射及び
イオン降下環境でもガス放出が少ない。
い、分子内に導入されている感光基が脱離するため、感
光時に膜収縮が大きい。このような材料を用いた電子銃
を並べた大型のFEDでは、膜収縮によりパネルが曲が
ってしまったり、膜亀裂が生じる等の問題がある他、絶
縁膜の開口部の形状が膜収縮により歪んで設計通りに開
口部を形成できない。更に、膜収縮の程度を見込んで形
成しても、最終形状にばらつきが生じ、これがFEDの
電子放出にばらつきが生じることになるため、ディスプ
レイに要求される均一性が得られない。加えて、硬化温
度が400℃と高いため、CNTが劣化して電子の放出
効率が悪くなる。
として良く用いられるが、誘電率が高いことによりゲー
ト−カソード間の容量が増大し、電子銃の高周波数特性
が期待できない上、熱膨張係数が大きいことにより大型
のガラス基板を用いたFEDではプロセス途中で歪が生
じ、歩留まりが劣化する。更に、解像度が悪く、硬化膜
の平坦性が劣るため、個々のエミッタ形状がばらつき、
電子銃の電子放出特性の均一性が悪くなる。
を用いるため、露光部の硬化した膜が膨潤することによ
り解像度が悪く、高精細で良好な形状のエミッタ開口が
できない。膨潤により真空内に導入した後、有機溶剤の
長期に及ぶガス放出が見られ、真空度の向上に時間がか
かる。FEDのような真空パネルを長時間高真空に維持
するためには高温条件を維持して長時間の排気が必要に
なり、硬化温度が400℃と高いため、CNTが劣化し
てしまう。
溶解性に劣り、難燃性現像液による厚膜化や高解像度な
形状を形成する用途には適しておらず、耐熱性及び基板
との密着性が悪いため、電子銃を並べて集積する大型の
FEDではエミッタの形状が制御できずにばらつきが生
じ、ディスプレイの均一性が著しく劣化する。場合によ
っては十分に絶縁膜を開口できず、開口低部に絶縁膜が
残留して開口できないような事態も生じ得る。
ート樹脂の場合、フルオレン構造に起因する極めて優れ
た耐熱性を有する他、光重合時の収縮率が小さいことに
より得られる高い密着性,優れた透明性,高屈折率を持
ち、しかも厚膜であっても透過度が高くて露光時に光の
直進性が良く、これにより2μm〜100μm程度の厚
膜でも高解像度が得られる。このような材料をFEDに
適用した場合、上述したポリイミド樹脂,エポキシ樹
脂,アクリル樹脂,フルオレン骨格を有していないエポ
キシアクリレート樹脂,並びにSOGと比べ、耐熱性や
厚膜のエミッタホール形成に優れ、下地及びゲート電極
との密着性も良い。特に高解像度なエミッタホール形成
が可能であり、アスペクト比は1以上まで可能である。
因みに、ここでのアスペクト比とは、エミッタホール直
径を基準とした孔深さのことであり、例えばエミッタホ
ール直径20μmに対して孔深さ20μmの場合にアス
ペクト比を1とでき、孔深さ30μmの場合にはアスペ
クト比を1.5とできる。
した場合、硬化温度が300℃以下であればCNTの劣
化が生じず、しかも脱ガスの観点では十分に高い熱処理
を一度行っていることで吸着ガス、特に真空容器内壁に
吸着されるガスの主成分である水分を十分に脱離でき
る。この硬化が完了した後、短時間で真空引きすれば容
易に高真空が得られる。FEDをガラス基板に形成した
場合、徐熱及び徐冷を実施しないとガラスが割れてしま
う。特にガラスの軟化点に近い温度、即ち、高温に加熱
する場合にはガラスが割れないように温度変化を緩やか
にしなければならない。硬化温度が300℃と低温であ
るため、比較的温度変化を急にしてもガラスが割れ難い
ことに加え、到達最高温度が低いことによりトータルの
加熱冷却時間が短くすることができる。真空引きの際の
ベーキングについても、到達温度を300℃以下に低く
抑えることでトータルの真空引き時間を短縮することが
できる。
合、硬化温度が200℃〜300℃の範囲でCNTの劣
化を来すことなく硬化でき、耐熱性,低熱膨張率,低吸
水性を有する低誘電率であるため、CNTを用いたFE
Dに適している。即ち、ベンゾシクロブテン(BCB)
樹脂では、300℃で封入工程後に脱ガスすることが可
能であり、このときの膜歪は小さく、これにより大型の
ガラス基板を用いてもガラス歪が小さい。熱工程の際の
保持材の熱膨張も歪に影響を与えるため、300℃以下
での熱処理が好ましい。又、ベンゾシクロブテン(BC
B)樹脂は低給水性であるために、真空下での残留ガス
が少なく、排気時間の短縮や残留ガスによる異常放電を
抑制することができる。残留ガスはイオン化してCNT
に降下してCNTにダメージを与える原因になるため、
こうした観点からも残留ガスを低減できることは望まし
い。従って、ベンゾシクロブテン(BCB)樹脂は、F
EDに好適である。
て、金属保護膜がCNTの表面に備えられた状態でプラ
ズマ中に晒しても保護膜があることにより、CNTの微
細構造が消滅することを防ぐ作用がある。又、ここで更
に保護膜の一部を化学エッチングで除去して損傷無いC
NTを露出させて電子源とすれば、CNT本来の電子放
出特性を発揮させる作用がある。
子放出装置の製造方法及びそれにより得られた電界電子
放出装置について具体的に説明する。
明の実施例1に係る電界電子放出装置の製造方法の具体
例として、カソードプレートと蛍光スクリーンとで構成
される二極管構造エミッタ(電界電子放出装置の中途製
品)の製造工程を段階別に示した側面断面である。
ラス基板1上にCNT膜2を成膜する。CNT膜2は、
炭素及び微量の金属添加物で形成されるCNTと、膜状
に形成するためのバインダ成分とで構成されている。C
NT膜2を成膜する場合、バインダとCNTとを混ぜて
ペースト状にしたものをスクリーン印刷の手法を用いて
ガラス基板1上に形成するか、或いは治具上にCNTを
形成してからCNT上又はガラス基板1上にバインダを
形成し、CNT又はCNT及びバインダをガラス基板1
上に転写して固定する方法等でCNT膜2を形成でき
る。
を含んでいる。この微細構造3は、通常1ナノメートル
から100ナノメートルの範囲の直径(外径)で長さが
直径の50倍以上である管又は棒状の構成体を1立法m
m当たり百万個以上含んでいる状態である。この微細構
造3の特徴を詳述すると、管又は棒状の構造体の一端が
CNT膜2の表面から一部突き出しており、通常直径
(外径)の5倍以上の長さであるCNTが表面から突き
出し、その箇所が通常表面1平方mm当たり100個以
上存在する。こうした特徴を全て備えた構造に対して、
ここでは微細構造3と呼んでいる。更に、このような微
細構造3の表面に配線となると共に、保護膜としての役
目を果たすアルミニウム膜4を付着すれば図1(b)に
示されるような状態となる。
ミニウム膜4を形成する場合、真空装置内での蒸着工程
であるボード加熱蒸着や電子ビーム蒸着、或いはスパッ
タ堆積やCVDといった方法で行う。アルミニウム膜4
の膜厚は微細構造3の直径(外径)に対応して決定し、
直径(外径)の0.1倍から100倍の範囲、好ましく
は2倍から3倍の範囲にする。但し、ここでの膜厚と
は、アルミニウム膜4が平坦な基板上に連続膜として堆
積した場合の平均膜厚として定める。直径(外径)の
0.1倍から100倍の範囲でアルミニウム膜4を付着
させた場合、必ずしも付着部分の全領域で平均膜厚とな
っているとは限らない。又、アルミニウム膜4の膜厚が
CNTの直径の0.1倍から1.5倍の場合にはアルミ
ニウム膜4がCNT膜2を覆っていない部分が存在する
場合も起こり得る。アルミニウム膜4の膜厚をCNT直
径の2倍から3倍の範囲でスパッタ装置により堆積させ
た場合にはCNT膜2をアルミニウム膜4が完全に覆
う。
は600nm以上とすれば良いという結果が得られてい
る。例えばCNT膜2を堆積した後にCNT表面に平坦
なガラス板を接触加圧した後、ガラス板を取り除くとい
う一連の作業を行うと、CNT膜2がガラス基板1に密
着する一方、CNT膜2表面の微細構造3であるチュー
ブ先端の一部が面と垂直方向に立ち上がる現象が起こ
る。この状態でアルミニウムをスパッタした場合、スパ
ッタ膜厚が薄いと膜にピンホールが生じて保護膜として
不足する場合がある。このため、アルミニウム膜4が形
成されたCNT膜2に対してアッシングを行うアッシン
グ工程でのプラズマによる燃焼からCNT膜2を保護す
るためには、アルミニウムスパッタを600nm以上の
膜厚となるように成膜することが必要であるという実験
結果が得られているが、ここでの立ち上がりを抑制する
とアルミニウムスパッタの膜厚は半分に減少できる。
ウム膜4上に感光性レジストを塗布してからCNT膜2
上の一部だけを残存するように露光及び現像を行う。塗
布から現像までの一連の工程での最高熱処理温度を15
0℃とする。これにより、感光性レジストが一部残存す
る状態でガラス基板1をリン酸溶液等のアルミニウム用
エッチング液に浸漬してアルミニウム膜4を溶解除去し
てから感光性レジストを剥離液で除去し、図1(c)に
示す状態を得る。
では、アルミニウム膜4が左隅に部分的に残存してお
り、左隅部分以外ではCNT膜2表面の微細構造3が露
出している。微細構造3はアルミニウム膜4の形成から
レジスト除去までの一連の工程を経ても残存し、このこ
とは走査型電子顕微鏡(SEM)による観察で確認し
た。尚、CNT膜2上のアルミニウム膜4の除去は、微
細構造3が露出している状況下では一部残っていてもエ
ミッションが可能なため、必ずしも完全に行う必要は無
い。
ガラス基板1を図1(d)に示される第4の工程に係る
状態のようにアルミニウム膜4にウェルダでカソード引
き出し配線7を取り付けてカソードプレート100と呼
ぶことができる。このカソードプレート100は、電子
を放出する基板であり、その表面から1mmの距離に近
接させて蛍光スクリーン5を対向配置する。蛍光スクリ
ーン5がより正の高い電圧になるように蛍光スクリーン
5及びカソードプレート100の間に1kVの電圧を印
加すると、微細構造3から放出電子6が飛び出して蛍光
スクリーン5を発光させ、周囲の磁気に放出電子6の軌
道変化が敏感に反応する。このため、ここで構成される
電界電子放出装置の中途製品は、磁気センサとして使用
されたり、或いは表示パネルやLCDのバックライトに
使用することができる。
ム膜4としたが、保護膜にはアルミニウム膜4以外のそ
の他の金属として、例えば銅,モリブデン,チタン,タ
ングステン,金,銀等を使用することが可能であり、更
に二酸化珪素や酸化アルミニウム等の絶縁膜で保護した
上でアルミニウム等の電極で引き出す構造に変更しても
良い。
明の実施例2に係る電界電子放出装置の製造方法の具体
例として、先の図1(b)の第2の工程乃至図1(d)
の第4の工程に係る状態に代用されるアルミニウムが微
細構造3に被さった状態の電界電子放出装置の製造工程
を各段階として示した側面断面図である。
は、微細構造3に膜厚10nmのアルミニウム膜4が付
着した状態を示しているが、ここではアルミニウム膜4
が微細構造3をプロセスからの反応から保護すると共
に、CNTの微細構造3に覆い被さることにより微細構
造3の一部となり、電子放出機能が依然として保たれ
る。次に、エミッタ以外に堆積した10nmのアルミニ
ウム膜4をリフトオフ等により選択除去し、電極を形成
することにより電子放出装置として動作する。
に係る状態では、保護膜としてのアルミニウム膜4が新
たに微細構造3を形成した例であり、図1(e)に示す
第4の工程に係る状態と同様にアルミニウム膜4を付着
した後に真空中で300℃以上に加熱してアルミニウム
膜4を凝集させる。この状態でのアルミニウム膜4は既
に連続膜とは言えない島状に分布したアルミニウム塊4
0の状態となる。このアルミニウムの微粒子により形成
されるアルミニウム塊40の島のあるものは、微細構造
3の管状又は棒状の端部に管又は棒の外径よりも小さな
径の球として付着する。この状態で電子放出装置として
使用する。
明の実施例3に係る電界電子放出装置の製造方法の具体
例として、ガラス基板上にカソード配線を敷設してから
CNT膜を堆積して成る電子放出装置の製造工程を段階
別に示した側面断面図である。
基板1上にストライプ状にカソード配線8をパターニン
グし、図2(a)に示される局部の斜視図、並びに図2
(b)に示される図2(a)中のA−A’方向の側面断
面図に示されるようなカソード配線8のパターンを得
る。
上にCNT膜2を形成し、図2(c)に示されるような
CNT膜2表面上に微細構造3が形成された状態を得
る。但し、ここでのCNT膜2は、ストライプ上のカソ
ード配線8の各配線上にはみ出すことなく形成されてい
る。
2の工程に係る状態のガラス基板1上でCNT膜2表面
の微細構造3以外の部分を覆って感光性レジストを塗布
して露光現像を行うことにより、図2(d)に示される
ようなレジスト膜9が形成された状態を得る。但し、こ
こではCNT膜2とレジスト膜9との重なりが1μmと
なるように微細構造3を露出している。
(d)の第3の工程に係る状態のガラス基板1を電子ビ
ーム蒸着装置中でアルミニウム蒸着し、図2(e)に示
されるように保護膜としてのアルミニウム膜4がレジス
ト膜9上及び露出した微細構造3上の両方に堆積した状
態を得る。尚、ここでのアルミニウム膜4の堆積膜厚は
100nmである。
第4の工程に係る状態のガラス基板1におけるレジスト
膜9を剥離液で除去して図2(f)に示されるようなレ
ジスト膜9及びその上のアルミニウム膜4が除去された
状態を得る。即ち、ここでの堆積されたアルミニウム膜
4は、露出部端部で段切れしているので、剥離液がアル
ミニウム膜4の下側に浸透してレジスト膜9が除去され
る際、レジスト膜9上のアルミニウム膜4もレジスト膜
9と一緒に除去される。因みに、この手法はリフトオフ
と呼ばれるものである。
去した上で電子放出装置として使用する。尚、アルミニ
ウム膜4が実施例2に示したように薄い場合、この状態
で電子放出装置として使用することができる。この他、
リフトオフ後に電極を形成しても電子放出装置として使
用でき、更に場合によっては熱処理工程を施した後に電
子放出装置として使用できる。
明の実施例4に係る電界電子放出装置の製造方法の具体
例として、ゲート導電膜を備えた三極管構造の電子放出
装置の製造工程を段階別に示した側面断面図である。
尚、ここでは電子放出源である微細構造3をカソード電
極とみなし、且つゲート電極及び電子捕集電極(蛍光ス
クリーンや金属アノード電極)による3つの電極を備え
た構造を三極管構造と呼んでいる。この三極管構造で
は、ゲート電極とカソード電極との間の電位差を調節す
ることで放出電子量を制御できる。
程が図2(f)に示した状態と同じであるので、説明を
省略する。
3(a)の構造の表面にエポキシ樹脂,アクリル樹脂,
エポキシ・アクリレート樹脂,ポリイミド樹脂の何れか
一つを10μm厚となるようにスピンコートし、200
℃程度の温度で焼成して絶縁層10を形成した後、その
表面に200nm厚となるように金属(例えばタングス
テン,モリブデン,金等)をゲート導電膜11として形
成する。
では、図3(b)に示される状態のガラス基板1におけ
る絶縁層10及びゲート導電膜11に対してドライエッ
チングでエミッタホール12を形成する。ここではCN
Tの微細構造3上にアルミニウム膜4による保護膜があ
るため、ドライエッチング時のイオンの衝撃が微細構造
3の劣化や破壊に影響しない。又、CNT膜2上に直接
絶縁層10を形成する場合、一般にCNT膜2と絶縁膜
材料とが馴染まず、部分的にしか塗布できなかったり、
薄い部分と厚い部分とができて膜厚ムラを生じ易いが、
ここではアルミニウム膜4をCNT膜2上に形成してい
るため、絶縁膜材料との馴染みが良く、均一に塗布でき
る。
程では、図3(c)に示される状態におけるエミッタホ
ール12内のアルミニウム膜4をリン酸等のアルミニウ
ムのエッチング液で除去した状態を得る。この状態で電
子放出装置として用いる。本実施例を適用する場合、絶
縁層10及びゲート導電膜11を加工するときの劣化を
防止することができる。
の工程で三極管構造の電子放出装置として使用する場合
がある。図3(c)の状態でFEDとして使用する場
合、FEDの薄型容器形態で真空引きをするときに真空
度を10-2Pa台とし、ゲート導電膜11及びカソード
配線8間に放電破壊が起きない18V程度の電位差を与
える。このようにすれば、残留気体の一部がイオン化し
てアルミニウム膜4に突入して次第にアルミニウムを除
去する。微細構造3が露出した時点で電圧印加を停止
し、更に10-4Pa以下の高真空にしてから通常の動作
を行う。
明の実施例5に係る電界電子放出装置の製造方法の具体
例として、ゲート導電膜を備えた三極管構造の電子放出
装置の製造工程を段階別に示した側面断面図である。
3(a)に示した状態の後、感光性の絶縁膜10を堆積
してから露光現像工程を経てエミッタホール12が形成
された状態を得る。エミッタホール12の直径は20μ
mで孔の深さは5μmである。但し、ここでは図3
(b)の第2の工程のようにゲート導電膜11の付着を
行わない。感光性の絶縁膜10としては、感光性レジス
ト,感光性ポリイミド樹脂,感光性SOG,フルオレン
骨格を有するエポキシアクリレート樹脂又はベンゾシク
ロブテン(BCB)樹脂が挙げられる。現像時の現像液
からの化学的劣化も保護膜となるアルミニウム膜4によ
り生じない。
は、図4(a)に示した状態の表面にスパッタ装置でア
ルミニウムによるゲート導電膜11を20nm堆積した
状態を得た。
は、図4(b)に示した状態のゲート導電膜11上にレ
ジスト膜9をスピンコートしてエミッタホール12の位
置とレジスト膜9の除去部分とが一致するように目合わ
せして露光し、現像した状態を得た。
では、図4(c)に示した状態のエミッタホール12内
のアルミニウムによるゲート導電膜11とアルミニウム
膜4とをリン酸等のアルミニウム用エッチング液を用い
て同時に除去した状態を得る。この状態で電子放出装置
として用いる。
電子放出装置として、ゲート導電膜11がストライプ状
にパターニングされたFEDの基本構成を局部的に破断
して示した斜視図である。
基板1上に間隔をおいて2次元配列されており、CNT
膜2を覆うように水平方向にストライプ状にアルミニウ
ム膜4がパターニングされ、CNT膜2及びアルミニウ
ム膜4の形成されたガラス基板1の表面全体に絶縁層1
0が積層され、エミッタホール12が形成された上でエ
ミッタホール12上部にゲート導電膜11が垂直方向に
ストライプ状にパターニングされて構成されている。
は、CNT膜2の形成されてない部分ではガラス基板1
と接触しているため、密着性が良くてカソード配線の役
目も兼ね備えており、ゲート導電膜11とカソード配線
を兼ねたアルミニウム膜4とは互いに直交したストライ
プ状配線となっている他、エミッタホール12の底部は
CNT膜2の微細構造3が露出した構造となっている。
明の実施例7に係る電界電子放出装置の製造方法の具体
例として、保護膜と微細構造とが反応する場合の電界電
子放出装置の製造工程を段階別に示した側面断面図であ
る。
細構造3を有するCNT膜2上にアルミニウム膜4に代
えてチタン金属によるチタン膜41を1nm付着させ
る。ここでのチタン膜41は保護膜として作用する。次
に、図6(b)に示される第2の工程では、真空中で5
00℃10分の熱処理を行うことにより、チタン膜41
のチタン金属とCNT膜2中の炭素とが反応して微細構
造3における管状端部に窒化チタンに改質されたチタン
カーバイト42が生成する。この状態で電子放出装置と
して用いる。
係る電界電子放出装置の製造方法の具体例として、上述
した各実施例の電界電子放出装置の製造工程の初期段階
で形成した保護膜のアルミニウム膜4を一部除去した状
態でアルミニウム膜4の角部に電界が集中するように角
部を直角又は鋭角に尖らせた尖り構造アルミニウム43
を形成する工程を示した側面断面図である。
角に尖らせた尖り構造アルミニウム43を形成して電界
電子放出装置を作製するため、尖り構造アルミニウム4
3の角部に電界が集中する他、この角部に近接して存在
するCNT膜2の微細構造3で更に電界が集中し、これ
によって低閾値で大電流密度を示す電子放出特性が得ら
れる。因みに、尖り構造アルミニウム43の角部に電界
を集中させたくない場合には角部を鈍角に整形すれば良
い。
電子放出装置の製造方法は、上述した図3(a)に示す
構造の表面に絶縁膜としてフルオレン骨格を有するエポ
キシアクリレート樹脂を形成する工程である。
のエポキシアクリレート樹脂を図3(a)に示す構造の
表面に形成する。スピンコート法では、回転数を200
0回転として1〜10秒塗布してから温度条件70℃で
40分間オーブンにより乾燥する。
1000[mJ/cm2 ]の範囲で露光した後、アルカ
リ現像液として例えば炭酸ソーダを含む現像液を用いて
1分〜10分の範囲の処理時間で現像した後、水洗を行
ってから最後に160℃〜300℃の温度範囲で加熱硬
化させる。
熱温度により加熱時間が異なるものの、おおよそ加熱温
度160℃では加熱時間90分、加熱温度200℃では
加熱時間60分、加熱温度230℃では加熱時間30
分、加熱温度300℃では加熱時間1分を目安とする場
合を例示できる。
ート樹脂は、300℃以上の耐熱性を持ち、吸水上も問
題ないため、FEDのような真空下での動作も可能であ
る。又、硬化温度が400℃程度も必要でないため、C
NT膜2の温度による劣化も生じない。更に、窒素等の
不活性ガス雰囲気で処理にすることによりCNT膜2の
高温劣化を防止することもできるが、ここではそのよう
な雰囲気を作るための特殊な装置を設ける必要もない。
電界電子放出装置の製造方法は、上述した図3(a)に
示す構造の表面に絶縁膜としてフルオレン骨格を有する
ベンゾシクロブテン(BCB)樹脂を形成する工程であ
る。
のベンゾシクロブテン(BCB)樹脂を図3(a)に示
す構造の表面に形成する。スピンコート法では、回転数
を1300回転として30〜120秒塗布してから温度
条件70℃で30分オーブンにより乾燥する。
000[mJ/cm2 ]の範囲で露光した後、実施例9
の場合と同様な現像液を用いて1分〜10分の範囲の処
理時間で現像した後、水洗を行ってから最後に150℃
〜300℃の温度範囲で加熱硬化させる。
ても、加熱温度により加熱時間が異なるものの、おおよ
そ加熱温度150℃では加熱時間120分、加熱温度3
00℃では加熱時間10分を目安とする場合を例示でき
る。
ン(BCB)樹脂は、300℃以上の耐熱性を持ち、吸
水上も問題ないため、FEDのような真空下での動作も
可能である。又、硬化温度が400℃程度も必要でない
ため、CNT膜2の硬化温度による劣化も生じない。
エポキシアクリレート樹脂及びベンゾシクロブテン(B
CB)樹脂による絶縁膜を形成したCNT膜2を用いた
電子銃と、400℃で加熱硬化したポリイミド樹脂によ
る絶縁膜を形成したCNT膜2を用いた電子銃とにおけ
る電子放出特性を比較したところ、フルオレン骨格を有
するエポキシアクリレート樹脂及びベンゾシクロブテン
(BCB)樹脂を用いた電子銃の場合、ゲート電圧をゲ
ート−CNT膜2間の距離で除して得られる電界強度が
2V/μm、エミッション電流密度が1[mA/c
m2 ]となったのに対し、400℃で加熱硬化したポリ
イミド樹脂を用いた電子銃では電界強度が4V/μm、
エミッション電流密度が1[mA/cm2 ]であること
が判った。又、フルオレン骨格を有するエポキシアクリ
レート樹脂及びベンゾシクロブテン(BCB)樹脂を用
いた電子銃の場合、硬化温度を上述した範囲で変更して
も電流密度に差が無く、400℃で加熱硬化したポリイ
ミド樹脂を用いた電子銃ではCNT膜2に劣化が生じて
エミッションが劣化することが判った。
る絶縁膜の形成に際して、塗布方法としてスピンコート
法を説明したが、これに代えてダイコート法,カートン
コート法,印刷法を適用しても良い。又、塗布ばかりで
なく、フィルム状の膜をラミネートしてコーティングす
る方法を適用しても良い。但し、フィルム状膜をラミネ
ートしてから樹脂に孔を形成する場合にはスピンコート
不要で絶縁膜を形成できる。又、フィルム状膜をラミネ
ートする前にエミッタホールを形成しておく場合には孔
形成のための現像工程や洗浄工程というウェット処理を
行わないで済むので、CNTが液に晒されない。
は図3(a)のCNT膜2上に絶縁膜を形成した構造を
説明したが、これに代えてゲート構造を形成した後、C
NT膜2を印刷等によりエミッタホールに形成してから
同様に絶縁膜を形成することができる。このとき、絶縁
膜の硬化温度は高い方が良く、絶縁膜材料の選択に関し
てはポリイミド樹脂が適しているが、エミッタホール形
状の再現性や均一性を考慮した上、ドライエッチング等
の他の方法により再現性や均一性を良くするように形成
することが好ましい。
を目的に応じて多層構造としても良い。この場合、多層
構造とすることにより密着性を高めたり、或いはガラス
基板1との膨張率を調整することができる。又、下地,
ゲート電極等との密着性を向上するため、例えばシラン
系カップリング材等のカップリング材を下地や絶縁膜に
塗布しても良いし、或いはバフ研磨等により表面に凹凸
を形成して良好な密着性を得るようにしても良い。
電界電子放出装置として、ゲート導電膜11がストライ
プ状にパターニングされたFEDの基本構成を局部的に
破断して示した斜視図である。このFEDでは、カソー
ド配線8の表面にチタン金属が露出したことが特徴とな
っている。CNT転写膜は、例えば金表面の配線上より
もチタン金属表面の配線上を転写する方が密着性が良く
なるという実験結果が得られている。金配線上に転写し
たCNT薄膜ではエタノール溶液に浸漬した際にCNT
膜の一部が浮遊してしまうことがあるが、同じ条件にお
いてチタン配線上では浮遊することがない。
8のFEDにおいては、その後のプロセスでチタン金属
が溶解するような工程を実施できない。そこで、ここで
はゲート配線や保護膜の材料をアルミニウムにしてゲー
ト導電膜11やアルミニウム保護膜46を形成した。ア
ルミニウムは、アルカリ溶液にも溶解するため、チタン
金属を傷めることなくパターニングを行うことができ
る。
電界電子放出装置は、図8に示したゲート導電膜11が
ストライプ状にパターニングされたFEDにおいて、ゲ
ート導電膜11のアルミニウム(ゲート配線材料の金
属)がエミッタホール内側壁の一部又は全部を覆った状
態でアルミニウム保護膜46をアッシングプラズマに晒
すことを特徴とするものである。
以外は図5で説明した場合と同様なもので、エミッタホ
ール12の内側壁には図示のようにエミッタホール残存
アルミ44が付着している。このエミッタホール残存ア
ルミ44の付着の様子を言葉で表現すれば、エミッタホ
ール内側壁の上部から中部まではアルミニウムで完全に
覆われており、エミッタホール底部45では一部エミッ
タホールの樹脂内側壁が露出している。ここで、例えば
200nm厚のアルミニウムをスパッタで堆積した後、
ホトレジストを塗布してエミッタホール径よりも一割小
さなパターンのホトレジストを現像により除去してアル
カリ溶液で溶解すると、端部が内側に丸く出っ張った形
状のエミッタホール底部45が一部溶解して図示のよう
な形状になり、その表面にはカルド樹脂が露出する。エ
ミッタホール底部45のアルミニウム保護膜46は、上
述した一連の工程より予め以前に1ミクロンの厚みで堆
積してあるので、上述したアルカリ溶解液に浸漬した後
も残存している。このアルカリ溶解液の浸漬でアルミニ
ウム保護膜46上のカルド樹脂残さ47の一部がリフト
オフ作用で取り除かれるが、一部のカルド樹脂残さ47
は図示されるように残っている。
ッシングを行うと、アッシングによりカルド樹脂残さ4
7は焼失し、その後にホトレジストを塗布してエミッタ
ホール径よりも一割大きなパターンのホトレジストを現
像により除去してアルカリ溶液で溶解すると、エミッタ
ホール内側壁及びエミッタホール底部45のアルミニウ
ムは完全に除去され、エミッタホール底部45近傍のC
NTとゲート導電膜11によるゲート配線とは絶縁状態
となる。
実施例で説明した絶縁膜を感光性材料(有機感光性材料
でも良い)とするもので、図を用いずに説明すれば、例
えば300℃で着色するゲート絶縁膜とする場合を例示
できる。
場合、大気中で350℃に加熱すると、それまで透明で
あったカルド樹脂が狐色に変色する。300℃以下の加
熱では透明なままであるものが狐色の焦げた色になるの
で、一見して変化に気が付くので、例えば作業者が目視
で加熱履歴の異常に気が付くようになる。
パネルは、初期のエミッション効率が悪いだけでなく、
寿命特性も悪い(早くエミッションが減衰する)が、こ
こではカルド樹脂の色をモニタリングしてCNTの状態
を推測することができる。350℃の加熱でも窒素雰囲
気中ならばカルド樹脂は着色されないし、CNTの特性
変化(劣化)もないので、こうした観点によれば350
℃加熱時において窒素雰囲気に異常がなかったか、酸素
混入がなかったかのチェックにも使用することができ
る。
出装置の製造方法によれば、少なくとも装置の一部の製
造工程中にCNTの表面に保護膜を形成する保護膜形成
工程を実行しているので、製造工程中に発生するCNT
の損傷を防止することができ、CNT本来の低閾値で大
電流密度を示す電子放出特性が十分に確保され、作製さ
れる2極管構造や3極管構造の電界電子放出装置を容易
に高性能なものとして構成することが可能になる。特
に、CNT膜上に絶縁層を堆積させて三極管構造を作製
する場合には、絶縁膜の膜厚を適確に均一にできるとい
う効果を奏する。感光性樹脂をゲート絶縁膜として用い
ることで容易に三極管構造が形成できる上に、焼成温度
が低温であるのでCNTが傷まない。
界電子放出装置の製造方法の具体例として、カソードプ
レートと蛍光スクリーンとで構成される二極管構造エミ
ッタ(電界電子放出装置の中途製品)の製造工程を段階
別に示した側面断面図であり、(e),(f)は、本発
明の実施例2に係る電界電子放出装置の製造方法の具体
例として、(b)の状態と(c)の状態とに代用される
アルミニウム膜が微細構造に被さった状態の電界電子放
出装置の製造工程を各段階として示した側面断面図であ
る。
界電子放出装置の製造方法の具体例として、ガラス基板
上にカソード配線を敷設してからCNT膜を堆積して成
る電子放出装置の製造工程を段階別に示した側面断面図
である。
界電子放出装置の製造方法の具体例として、ゲート導電
膜を備えた三極管構造の電子放出装置の製造工程を段階
別に示した側面断面図である。
界電子放出装置の製造方法の具体例として、ゲート導電
膜を備えた三極管構造の電子放出装置の製造工程を段階
別に示した側面断面図である。
ト導電膜がストライプ状にパターニングされたFEDの
基本構成を局部的に破断して示した斜視図である。
界電子放出装置の製造方法の具体例として、保護膜と微
細構造とが反応する場合の電界電子放出装置の製造工程
を段階別に示した側面断面図である。
造方法の具体例として、上述した各実施例の電界電子放
出装置の製造工程の初期段階で形成した保護膜のアルミ
ニウム膜を一部除去した状態でアルミニウム膜の角部に
電界が集中するように角部を直角又は鋭角に尖らせた尖
り構造アルミニウムを形成する工程を示した側面断面図
である。
て、ゲート導電膜がストライプ状にパターニングされた
FEDの基本構成を局部的に破断して示した斜視図であ
る。
Claims (29)
- 【請求項1】 カーボンナノチューブを電子源に用いた
電界電子放出装置の製造方法において、少なくとも装置
の一部の製造工程中に前記カーボンナノチューブの表面
に保護膜を形成する保護膜形成工程を有することを特徴
とする電界電子放出装置の製造方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の電界電子放出装置の製造
方法において、前記保護膜形成工程では、加熱工程、熱
処理工程、プラズマ処理工程、プラズマエッチング工
程、気相,プラズマ,液相,又は固体相の何れか一つに
より膜を形成する工程、溶液によるエッチング又は表面
処理を行う工程、レジスト塗布,レジスト現像,レジス
ト剥離の工程のうちの少なくとも一つを実行することを
特徴とする電界電子放出装置の製造方法。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載の電界電子放出装置
の製造方法において、前記保護膜形成工程では、前記保
護膜を導電性とすることを特徴とする電界電子放出装置
の製造方法。 - 【請求項4】 請求項1〜3の何れか一つに記載の電界
電子放出装置の製造方法において、前記保護膜形成工程
では、前記保護膜が前記カーボンナノチューブの表面に
備えられた状態でプラズマ中に晒す工程を含むことを特
徴とする電界電子放出装置の製造方法。 - 【請求項5】 請求項4記載の電界電子放出装置の製造
方法において、前記保護膜形成工程では、更に前記保護
膜の一部を化学エッチングで除去する工程を含むことを
特徴とする電界電子放出装置の製造方法。 - 【請求項6】 請求項1〜5の何れか一つに記載の電界
電子放出装置の製造方法において、前記保護膜としてア
ルミニウムを用いたことを特徴とする電界電子放出装置
の製造方法。 - 【請求項7】 請求項6記載の電界電子放出装置の製造
方法において、前記アルミニウムは、膜厚が600nm
以上であることを特徴とする電界電子放出装置の製造方
法。 - 【請求項8】 請求項6又は7記載の電界電子放出装置
の製造方法において、前記カーボンナノチューブをチタ
ン金属配線上に堆積して成ることを特徴とする電界電子
放出装置の製造方法。 - 【請求項9】 請求項1〜8の何れか一つに記載の電界
電子放出装置の製造方法において、前記保護膜が表面に
形成された前記カーボンナノチューブに対してアッシン
グを行った後にゲート金属を堆積する工程を含むことを
特徴とする電界電子放出装置の製造方法。 - 【請求項10】 請求項1〜8の何れか一つに記載の電
界電子放出装置の製造方法において、前記保護膜に対し
てゲート金属を堆積及びパターニングした後にアッシン
グプラズマに晒す工程を含むことを特徴とする電界電子
放出装置の製造方法。 - 【請求項11】 請求項10記載の電界電子放出装置の
製造方法において、前記ゲート金属によりエミッタホー
ル内側壁の一部又は全部を覆った状態で前記保護膜を前
記アッシングプラズマに晒すことを特徴とする電界電子
放出装置の製造方法。 - 【請求項12】 請求項11記載の電界電子放出装置の
製造方法において、前記保護膜を前記アッシングプラズ
マに晒した後に前記エミッタホール内側壁を覆った前記
ゲート金属を除去する工程を含むことを特徴とする電界
電子放出装置の製造方法。 - 【請求項13】 カーボンナノチューブを電子源に用い
た電界電子放出装置の製造方法において、前記カーボン
ナノチューブの表面にチタン膜を成膜してから熱処理す
ることで該カーボンナノチューブを窒化チタンに改質す
る工程を有することを特徴とする電界電子放出装置の製
造方法。 - 【請求項14】 カーボンナノチューブを電子源に用い
た電界電子放出装置の製造方法において、前記カーボン
ナノチューブの表面にアルミニウム膜を成膜してから熱
処理することでアルミニウムの微粒子を形成する工程を
有することを特徴とする電界電子放出装置の製造方法。 - 【請求項15】 カーボンナノチューブを電子源に用い
た電界電子放出装置の製造方法において、前記カーボン
ナノチューブの近傍に残存する前記保護膜を直角又は鋭
角に尖らせた構造を形成する工程を有することを特徴と
する電界電子放出装置の製造方法。 - 【請求項16】 請求項1〜15の何れか一つに記載の
電界電子放出装置の製造方法により作製された電界電子
放出装置であって、前記保護膜の一部が残存することを
特徴とする電界電子放出装置。 - 【請求項17】 請求項16記載の電界電子放出装置に
おいて、前記保護膜は導電性であり、且つカソード配線
の機能を兼ね備えた構造であることを特徴とする電界電
子放出装置。 - 【請求項18】 請求項17記載の電界電子放出装置に
おいて、前記保護膜は、カーボンナノチューブの存在し
ない基板上にも接触して形成されたことを特徴とする電
界電子放出装置。 - 【請求項19】 請求項18記載の電界電子放出装置に
おいて、前記保護膜で覆われた前記カーボンナノチュー
ブ上には絶縁膜が積層され、且つ該絶縁膜上にはゲート
導電膜が積層されていることを特徴とする電界電子放出
装置。 - 【請求項20】 請求項19記載の電界電子放出装置に
おいて、前記絶縁膜,前記ゲート導電膜,及び前記保護
膜の一部が剥離されて前記カーボンナノチューブが露出
する部分を有することを特徴とする電界電子放出装置。 - 【請求項21】 請求項17〜20の何れか一つに記載
の電界電子放出装置において、カソード配線又はカーボ
ンナノチューブとゲート導電膜との間に設けられる絶縁
膜を有機物質としたことを特徴とする電界電子放出装
置。 - 【請求項22】 請求項17〜20の何れか一つに記載
の電界電子放出装置において、カソード配線又はカーボ
ンナノチューブとゲート導電膜との間に設けられる絶縁
膜を感光性材料としたことを特徴とする電界電子放出装
置。 - 【請求項23】 請求項17〜20の何れか一つに記載
の電界電子放出装置において、カソード配線又はカーボ
ンナノチューブとゲート導電膜との間に設けられる絶縁
膜を有機感光性材料としたことを特徴とする電界電子放
出装置。 - 【請求項24】 請求項17〜20の何れか一つに記載
の電界電子放出装置において、カソード配線又はカーボ
ンナノチューブとゲート導電膜との間に設けられる絶縁
膜を加熱履歴に応じて変色する材料としたことを特徴と
する電界電子放出装置。 - 【請求項25】 請求項21〜24の何れか一つに記載
の電界電子放出装置において、前記絶縁膜は、ポリイミ
ド樹脂,エポキシ樹脂,アクリル樹脂,エポキシアクリ
レート樹脂,有機珪素系樹脂,及びSOG(Spin
on Glass)のうちの何れか一つを材料として用
いたことを特徴とする電界電子放出装置。 - 【請求項26】 請求項21〜25の何れか一つに記載
の電界電子放出装置において、前記絶縁膜は、フルオレ
ン骨格を有するエポキシアクリレート樹脂又はベンゾシ
クロブテン樹脂から成ることを特徴とする電界電子放出
装置。 - 【請求項27】 請求項21〜26の何れか一つに記載
の電界電子放出装置において、前記絶縁膜は、300℃
以下の加熱温度条件下により硬化形成されたことを特徴
とする電界電子放出装置。 - 【請求項28】 請求項21〜27の何れか一つに記載
の電界電子放出装置において、前記絶縁膜は、大気中3
00℃以上の加熱温度条件下で変色することを特徴とす
る電界電子放出装置。 - 【請求項29】 請求項21〜28の何れか一つに記載
の電界電子放出装置において、前記絶縁膜は、窒素雰囲
気中450℃以上の加熱温度条件下で変色することを特
徴とする電界電子放出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001098468A JP3614377B2 (ja) | 2000-08-25 | 2001-03-30 | 電界電子放出装置の製造方法、及びそれにより作製される電界電子放出装置 |
| TW090120830A TW512395B (en) | 2000-08-25 | 2001-08-24 | Field electron emisssion device and its manufacturing method |
| PCT/JP2001/007272 WO2002017344A1 (fr) | 2000-08-25 | 2001-08-24 | Dispositif a emission d'electrons de champ et son procede de fabrication |
| US10/362,479 US20040036401A1 (en) | 2000-08-25 | 2001-08-24 | Field electron emission apparatus and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000254980 | 2000-08-25 | ||
| JP2000-254980 | 2000-08-25 | ||
| JP2001098468A JP3614377B2 (ja) | 2000-08-25 | 2001-03-30 | 電界電子放出装置の製造方法、及びそれにより作製される電界電子放出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002140979A true JP2002140979A (ja) | 2002-05-17 |
| JP3614377B2 JP3614377B2 (ja) | 2005-01-26 |
Family
ID=26598435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001098468A Expired - Fee Related JP3614377B2 (ja) | 2000-08-25 | 2001-03-30 | 電界電子放出装置の製造方法、及びそれにより作製される電界電子放出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20040036401A1 (ja) |
| JP (1) | JP3614377B2 (ja) |
| TW (1) | TW512395B (ja) |
| WO (1) | WO2002017344A1 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003338252A (ja) * | 2002-05-20 | 2003-11-28 | Sony Corp | 冷陰極電界電子放出表示装置用カソードパネル、及び、冷陰極電界電子放出表示装置、並びに、電子放出領域の製造方法 |
| US7074102B2 (en) | 2003-06-16 | 2006-07-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing electron-emitting device, method of manufacturing electron source, and method of manufacturing image display device |
| JP2007165014A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Mitsubishi Electric Corp | 電子放出源の製造方法 |
| US7399214B2 (en) | 2005-05-11 | 2008-07-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing electron emission source |
| JP2009013491A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Meltex Inc | 超微細金属加工品の保護・パターン形成方法 |
| US7794298B2 (en) | 2006-02-10 | 2010-09-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron-emitting device and method of producing thereof |
| JP2013511467A (ja) * | 2009-11-23 | 2013-04-04 | アプライド ナノストラクチャード ソリューションズ リミテッド ライアビリティー カンパニー | カーボンナノチューブ浸出繊維材料を含有するセラミック複合材料とその製造方法 |
| US8999453B2 (en) | 2010-02-02 | 2015-04-07 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | Carbon nanotube-infused fiber materials containing parallel-aligned carbon nanotubes, methods for production thereof, and composite materials derived therefrom |
| US9017854B2 (en) | 2010-08-30 | 2015-04-28 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | Structural energy storage assemblies and methods for production thereof |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7521851B2 (en) * | 2003-03-24 | 2009-04-21 | Zhidan L Tolt | Electron emitting composite based on regulated nano-structures and a cold electron source using the composite |
| US7459839B2 (en) * | 2003-12-05 | 2008-12-02 | Zhidan Li Tolt | Low voltage electron source with self aligned gate apertures, and luminous display using the electron source |
| US20050255613A1 (en) * | 2004-05-13 | 2005-11-17 | Dojin Kim | Manufacturing of field emission display device using carbon nanotubes |
| JP2006167710A (ja) * | 2004-11-22 | 2006-06-29 | Nissin Kogyo Co Ltd | 薄膜の製造方法及び薄膜が形成された基材、電子放出材料及びその製造方法並びに電子放出装置 |
| TWI321123B (en) * | 2005-12-22 | 2010-03-01 | Ind Tech Res Inst | A method for implanting carbon nanotube |
| CN101042977B (zh) * | 2006-03-22 | 2011-12-21 | 清华大学 | 碳纳米管场发射电子源及其制造方法以及一场发射阵列 |
| CN100573783C (zh) * | 2006-04-05 | 2009-12-23 | 清华大学 | 碳纳米管场发射电子源的制造方法 |
| EP2179434A1 (en) * | 2007-08-23 | 2010-04-28 | E. I. du Pont de Nemours and Company | Field emission device with protecting vapor |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07272618A (ja) * | 1994-03-28 | 1995-10-20 | Idemitsu Material Kk | フィールドエミッタアレイの製造方法 |
| JPH10188784A (ja) * | 1992-02-14 | 1998-07-21 | Micron Technol Inc | 化学・機械研磨法を用いた冷陰極エミッタ先端部の周囲にセルフアライン型のゲート構造体を形成する方法 |
| JPH1116483A (ja) * | 1997-06-20 | 1999-01-22 | Sony Corp | 冷陰極およびその製造方法 |
| JPH11260245A (ja) * | 1998-03-06 | 1999-09-24 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 電界放射型素子 |
| JP2000090809A (ja) * | 1998-09-09 | 2000-03-31 | Toshiba Corp | 電界放出陰極、電子放出素子および電界放出陰極の製造方法 |
| JP2000182509A (ja) * | 1998-12-17 | 2000-06-30 | Fujitsu Ltd | エミッタ及びその製造方法 |
| JP2000311578A (ja) * | 1999-04-28 | 2000-11-07 | Sharp Corp | 電子源アレイと、その製造方法、及び前記電子源アレイまたはその製造方法を用いて形成される画像形成装置 |
| JP2001143602A (ja) * | 1999-11-12 | 2001-05-25 | Nec Corp | 電界放出型冷陰極及びその製造方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4028118A (en) * | 1972-05-30 | 1977-06-07 | Pilot Ink Co., Ltd. | Thermochromic materials |
| FR2200376B1 (ja) * | 1972-09-20 | 1978-01-13 | Hitachi Ltd | |
| US6008062A (en) * | 1997-10-31 | 1999-12-28 | Candescent Technologies Corporation | Undercutting technique for creating coating in spaced-apart segments |
| US6297587B1 (en) * | 1998-07-23 | 2001-10-02 | Sony Corporation | Color cathode field emission device, cold cathode field emission display, and process for the production thereof |
| JP2000123711A (ja) * | 1998-10-12 | 2000-04-28 | Toshiba Corp | 電界放出型冷陰極及びその製造方法 |
| JP3436219B2 (ja) * | 1998-11-19 | 2003-08-11 | 日本電気株式会社 | カーボン材料とその製造方法、及びそれを用いた電界放出型冷陰極 |
-
2001
- 2001-03-30 JP JP2001098468A patent/JP3614377B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-08-24 WO PCT/JP2001/007272 patent/WO2002017344A1/ja not_active Ceased
- 2001-08-24 US US10/362,479 patent/US20040036401A1/en not_active Abandoned
- 2001-08-24 TW TW090120830A patent/TW512395B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10188784A (ja) * | 1992-02-14 | 1998-07-21 | Micron Technol Inc | 化学・機械研磨法を用いた冷陰極エミッタ先端部の周囲にセルフアライン型のゲート構造体を形成する方法 |
| JPH07272618A (ja) * | 1994-03-28 | 1995-10-20 | Idemitsu Material Kk | フィールドエミッタアレイの製造方法 |
| JPH1116483A (ja) * | 1997-06-20 | 1999-01-22 | Sony Corp | 冷陰極およびその製造方法 |
| JPH11260245A (ja) * | 1998-03-06 | 1999-09-24 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 電界放射型素子 |
| JP2000090809A (ja) * | 1998-09-09 | 2000-03-31 | Toshiba Corp | 電界放出陰極、電子放出素子および電界放出陰極の製造方法 |
| JP2000182509A (ja) * | 1998-12-17 | 2000-06-30 | Fujitsu Ltd | エミッタ及びその製造方法 |
| JP2000311578A (ja) * | 1999-04-28 | 2000-11-07 | Sharp Corp | 電子源アレイと、その製造方法、及び前記電子源アレイまたはその製造方法を用いて形成される画像形成装置 |
| JP2001143602A (ja) * | 1999-11-12 | 2001-05-25 | Nec Corp | 電界放出型冷陰極及びその製造方法 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003338252A (ja) * | 2002-05-20 | 2003-11-28 | Sony Corp | 冷陰極電界電子放出表示装置用カソードパネル、及び、冷陰極電界電子放出表示装置、並びに、電子放出領域の製造方法 |
| US7074102B2 (en) | 2003-06-16 | 2006-07-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing electron-emitting device, method of manufacturing electron source, and method of manufacturing image display device |
| US7399214B2 (en) | 2005-05-11 | 2008-07-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing electron emission source |
| JP2007165014A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Mitsubishi Electric Corp | 電子放出源の製造方法 |
| US7794298B2 (en) | 2006-02-10 | 2010-09-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron-emitting device and method of producing thereof |
| JP2009013491A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Meltex Inc | 超微細金属加工品の保護・パターン形成方法 |
| JP2013511467A (ja) * | 2009-11-23 | 2013-04-04 | アプライド ナノストラクチャード ソリューションズ リミテッド ライアビリティー カンパニー | カーボンナノチューブ浸出繊維材料を含有するセラミック複合材料とその製造方法 |
| US8999453B2 (en) | 2010-02-02 | 2015-04-07 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | Carbon nanotube-infused fiber materials containing parallel-aligned carbon nanotubes, methods for production thereof, and composite materials derived therefrom |
| US9017854B2 (en) | 2010-08-30 | 2015-04-28 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | Structural energy storage assemblies and methods for production thereof |
| US9907174B2 (en) | 2010-08-30 | 2018-02-27 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | Structural energy storage assemblies and methods for production thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3614377B2 (ja) | 2005-01-26 |
| TW512395B (en) | 2002-12-01 |
| WO2002017344A1 (fr) | 2002-02-28 |
| US20040036401A1 (en) | 2004-02-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2002140979A (ja) | 電界電子放出装置及びその製造方法 | |
| US20040043219A1 (en) | Pattern forming method for carbon nanotube, and field emission cold cathode and method of manufacturing the cold cathode | |
| JP3863781B2 (ja) | 三極管カーボンナノチューブ電界放出アレイの製造方法 | |
| KR100413815B1 (ko) | 삼극구조를 가지는 탄소나노튜브 전계방출소자 및 그제조방법 | |
| US7173366B2 (en) | Field emission display having carbon nanotube emitter and method of manufacturing the same | |
| WO1997031508A1 (en) | Organic electroluminescent element and method for manufacturing the same | |
| US6759181B2 (en) | Protective layer for corrosion prevention during lithography and etch | |
| US7268480B2 (en) | Field emission device, display adopting the same and method of manufacturing the same | |
| CN101874281B (zh) | 包含抗紫外光介电层的阴极组件 | |
| JP4353823B2 (ja) | 電子放出源、その製造方法および画素表示装置 | |
| JP3958695B2 (ja) | 冷陰極表示装置の製造方法 | |
| JP4469188B2 (ja) | 電界放出素子の製造方法 | |
| JP2004207239A (ja) | 電界放出素子およびその製造方法 | |
| JP2004288609A (ja) | 電子放出源、その製造方法、及び画像表示装置 | |
| JPH1167057A (ja) | 微小冷陰極 | |
| TWI385697B (zh) | 製備場發射裝置之陰極板之方法 | |
| US20090134768A1 (en) | Electron emission device, method of manufacturing the same, and electron emission display including the same | |
| JP2007188874A (ja) | 電子放出素子の製造方法、これにより製造された電子放出素子、それを適用したバックライト装置及び電子放出ディスプレイ装置 | |
| JP5075007B2 (ja) | 冷陰極素子及びその製造方法並びにそれを備えた冷陰極ディスプレイ、照明装置及び液晶表示素子用バックライト | |
| KR20010003055A (ko) | 전계방출 표시소자의 제조방법 | |
| US20080018226A1 (en) | Electron emission source protected by protecting layer and electron emission device including the same | |
| JPH04165696A (ja) | 薄膜多層基板の製造方法 | |
| KR20070046612A (ko) | 전자 방출 소자의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 전자방출 소자 | |
| JP2006310124A (ja) | 微小電子源装置の製造方法 | |
| JP2007287403A (ja) | 電界電子放出素子の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040310 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040427 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040609 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040804 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20040818 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041013 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041026 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071112 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081112 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081112 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091112 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091112 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101112 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111112 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111112 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121112 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121112 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131112 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |