JP2000323021A - Manufacture of electron emission source, electron emission source and fluorescent light emission type display - Google Patents

Manufacture of electron emission source, electron emission source and fluorescent light emission type display

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JP2000323021A
JP2000323021A JP12700599A JP12700599A JP2000323021A JP 2000323021 A JP2000323021 A JP 2000323021A JP 12700599 A JP12700599 A JP 12700599A JP 12700599 A JP12700599 A JP 12700599A JP 2000323021 A JP2000323021 A JP 2000323021A
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emitter
forming
electron emission
layer
gate electrode
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Shigeo Ito
茂生 伊藤
Tatsuo Yamaura
辰雄 山浦
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Futaba Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve high efficient electron emission by low voltage driving by using a carbon material containing at least one of carbon nanotube, fullerene, nanoparticle, and nanocapsule. SOLUTION: A plate 602 for forming a projecting part having a sharp recessed part 301 formed in a single-crystal substrate 101 is pressed against a paste type carbon layer 703 covering a cathode conductor 702 on an insulating substrate 701 and containing a carbon nanotube, and dried up for forming an emitter having a sharp projecting part. After that, the insulating layer and a gate electrode are laminated to the emitter for finishing an electron emission source.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子を放出する電
子放出源の製造方法、これによって製造した電子放出源
及び前記電子放出源を使用した蛍光発光型表示器に関す
る。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a method for manufacturing an electron emission source for emitting electrons, an electron emission source manufactured by the method, and a fluorescent display using the electron emission source.

【0002】[0002]

【従来の技術】電界の作用によって電子を放出する電界
電子放出源は、熱エネルギーを利用する電子源(熱電子
放出源)に比べ、省エネルギーで長寿命化が可能等、優
れた点が多い。現在よく使われている電界電子放出源の
材料としては、シリコン等の半導体、タングステン、モ
リブデンなどの金属、ダイヤモンドライクカーボン(D
LC;Diamond-Like Carbon)等が知られている。
2. Description of the Related Art A field electron emission source that emits electrons by the action of an electric field has many advantages over an electron source that uses thermal energy (thermoelectron emission source), such as energy saving and a longer life. Currently used materials for field electron sources include semiconductors such as silicon, metals such as tungsten and molybdenum, and diamond-like carbon (D
LC; Diamond-Like Carbon) and the like.

【0003】電界放出現象は、金属または半導体表面の
印加電界を10V/m程度にするとトンネル効果によ
り障壁を通過して常温でも真空中に電子放出が行われる
現象である。このため、電子を放出する電子放出材料に
よって形成された電子放出素子へ引出し電極(以下ゲー
ト電極という)から、いかに高い電界を印加できるかが
その引き出し電流を決定する。
The field emission phenomenon is a phenomenon in which when an electric field applied to the surface of a metal or semiconductor is set to about 10 9 V / m, electrons are emitted into a vacuum even at room temperature through a barrier due to a tunnel effect. For this reason, how much a high electric field can be applied from an extraction electrode (hereinafter referred to as a gate electrode) to an electron-emitting device formed of an electron-emitting material that emits electrons determines the extraction current.

【0004】一方、電子放出素子が鋭利な先端を持つほ
ど、該電子放出素子に印加される電界強度が高くなるこ
とが知られている。このためには、前記の半導体や金属
等の電子放出部の先端を鋭利な針状に加工することが必
要となる。しかしながら、前記半導体や金属等の先端を
鋭利な針状に加工することは容易でなく又、大規模な装
置が必要になるため極めて高価になるという問題があ
る。
[0004] On the other hand, it is known that the sharper a tip of an electron-emitting device, the higher the electric field intensity applied to the electron-emitting device. For this purpose, it is necessary to process the tip of the electron emitting portion of the semiconductor or metal into a sharp needle shape. However, it is not easy to process the tip of the semiconductor, metal, or the like into a sharp needle shape, and there is a problem that a large-scale device is required and the cost becomes extremely high.

【0005】以上の点から、最近、カーボンナノチュー
ブが電子放出材料として注目されつつある。カーボンナ
ノチューブはその外径が1〜数10nm、長さが0.1
〜数μmと形状的には低電圧で電子放出を行わせるのに
十分な構造形態を持ち、その材料であるカーボンは化学
的に安定、機械的にも強靱であるという特徴を持つた
め、電子放出材料としては、理想的な材料である。した
がって、特開平10−31954号公報に記載されてい
るように、カーボンナノチューブを含むペースト材料を
カソード導体上、あるいは前記カソード導体上に被着さ
れた抵抗層上に印刷後、焼成し、その上方にリブ状ゲー
ト電極等のゲート電極を配置することによって電子放出
源を形成することができる。
[0005] In view of the above, recently, carbon nanotubes have been receiving attention as electron-emitting materials. Carbon nanotubes have an outer diameter of 1 to several tens nm and a length of 0.1
It has a structural form sufficient to emit electrons at a low voltage of ~ several μm, and the material carbon is chemically stable and mechanically tough. It is an ideal material for the release material. Therefore, as described in JP-A-10-31954, a paste material containing carbon nanotubes is printed on a cathode conductor or on a resistive layer applied on the cathode conductor, and then baked, and then baked. An electron emission source can be formed by arranging a gate electrode such as a rib-shaped gate electrode.

【0006】また、前記電子放出源に対向するように蛍
光体を被着したアノード電極を設けて、これらを真空気
密容器内に配設することによって蛍光発光型表示器を形
成すれば、前記ゲート電極及びアノード電極を所定の正
電位に駆動することによって、前記カーボンナノチュー
ブからの放出電子により前記蛍光体を発光表示させるこ
とができる。
Further, if a fluorescent light emitting display is formed by providing an anode electrode coated with a fluorescent material so as to face the electron emission source and disposing them in a vacuum-tight container, By driving the electrode and the anode electrode to a predetermined positive potential, the phosphor can emit light by the emitted electrons from the carbon nanotube.

【0007】尚、カーボンナノチューブを含むペースト
材料としては、アーク放電法によって生成したカーボン
ナノチューブを含むカーボン材料を、エチルセルロース
をテルピオネールに溶解した溶液に、超音波等によって
良く分散したものを使用することができる。
As the paste material containing carbon nanotubes, a material obtained by dispersing a carbon material containing carbon nanotubes produced by an arc discharge method in a solution of ethyl cellulose dissolved in terpionaire by ultrasonic waves or the like is used. Can be.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】前記従来の電子放出源
では、カーボンナノチューブを含むペースト材料を印刷
形成後、単に乾燥させるにすぎない方法であるため、前
記ペースト材料をカソード導体等の上に被着したときに
は、前記カーボンナノチューブがペースト液に濡れた状
態である。したがって、前記ペースト液の表面張力によ
り、カーボンナノチューブの多くは絶縁基板に対して略
平行に倒れた状態に形成され、前記絶縁基板に対して垂
直に立った状態あるいはこれに近い状態のカーボンナノ
チューブが少なくなる。よって、電界の集中が生じ難く
なるため電子放出能力が低くなり、その結果、電子放出
の開始電圧が高くなり、低電圧で高効率に電子放出を生
じさせることが困難であるという問題があった。
In the above-mentioned conventional electron emission source, since the paste material containing carbon nanotubes is simply dried after printing, the paste material is coated on a cathode conductor or the like. When attached, the carbon nanotubes are in a state of being wetted by the paste solution. Therefore, due to the surface tension of the paste liquid, most of the carbon nanotubes are formed in a state of being inclined substantially in parallel to the insulating substrate, and the carbon nanotubes standing in a state perpendicular to the insulating substrate or in a state close to this state are formed. Less. Therefore, concentration of an electric field is less likely to occur, so that the electron emission capability is reduced. As a result, the electron emission start voltage is increased, and it is difficult to generate electrons efficiently at a low voltage. .

【0009】また、スクリーン印刷用版を構成するメッ
シュの凹凸の影響によって、エミッタをスクリーン印刷
によって形成した場合に凹凸が無制御に形成されるた
め、ゲート電極とエミッタ間の間隙をμm以下に制御す
ることが困難であった。したがって、低電圧化が困難と
いう問題があった。
[0009] Further, since the unevenness is formed without control when the emitter is formed by screen printing due to the influence of the unevenness of the mesh constituting the screen printing plate, the gap between the gate electrode and the emitter is controlled to be less than μm. It was difficult to do. Therefore, there is a problem that it is difficult to lower the voltage.

【0010】一方、カーボンナノチューブ以外にも微少
なカーボン材料としてフラーレン、ナノパーティクルや
ナノカプセル等も注目されているが、カーボンナノチュ
ーブの代わりにこれらを用いて、前記同様にこれらをペ
ースト状にしてカソード導体等の上に被着形成するのみ
では電界の集中が生じ難いため、電子放出の開始電圧が
高くなり、低電圧で高効率に電子放出を生じさせること
が困難であるという問題があった。したがって、上記構
成の電子放出源を蛍光発光型表示器に使用した場合に、
低電圧の駆動では高輝度な発光表示を得ることが困難で
あるという問題があった。
On the other hand, other than carbon nanotubes, fullerenes, nanoparticles, nanocapsules and the like have been attracting attention as fine carbon materials. However, instead of carbon nanotubes, these are used to form pastes in the same manner as described above to form cathodes. Since the concentration of the electric field is unlikely to occur only by forming the layer on a conductor or the like, the starting voltage of electron emission is increased, and there is a problem that it is difficult to efficiently generate electrons at a low voltage. Therefore, when the electron emission source having the above configuration is used for a fluorescent display,
There is a problem that it is difficult to obtain a high-luminance light-emitting display by driving at a low voltage.

【0011】本発明は、前記問題点に鑑み成されたもの
で、カーボンナノチューブ、フラーレン、ナノパーティ
クル及びナノカプセルの中の少なくとも一つを有するカ
ーボン材料を用いて、低電圧駆動で高効率な電子放出を
可能にすることを課題としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has been made by using a carbon material having at least one of carbon nanotubes, fullerenes, nanoparticles, and nanocapsules, by using a carbon material having at least one of low voltage and high efficiency. The task is to enable release.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、絶縁基
板、前記絶縁基板上に形成されたカソード導体及び前記
カソード導体に電気的に接続して形成されたエミッタを
有するエミッタ基板を備えると共に前記エミッタから離
間してゲート電極を配設して成る電子放出源の製造方法
において、前記絶縁基板に前記カソード導体を被着する
工程と、カーボンナノチューブ、フラーレン、ナノパー
ティクル及びナノカプセルの中の少なくとも一つを有す
るカーボン材料を含むペースト材料を前記カソード導体
に被着してカーボン層を形成する工程と、単結晶基板に
異方性エッチングを施して凹部を形成することにより凸
部形成用の版を形成する工程と、前記ペースト状のカー
ボン層に前記凸部形成用の版を押付けることによって前
記カーボン層に凸部を形成し前記エミッタを形成する工
程と、前記エミッタから離間する位置に前記ゲート電極
を形成する工程とを備えて成ることを特徴とする電子放
出源の製造方法が提供される。
According to the present invention, there is provided an emitter substrate having an insulating substrate, a cathode conductor formed on the insulating substrate, and an emitter electrically connected to the cathode conductor. In a method for manufacturing an electron emission source comprising a gate electrode provided apart from the emitter, a step of applying the cathode conductor to the insulating substrate, wherein at least one of carbon nanotubes, fullerenes, nanoparticles and nanocapsules is provided. A step of applying a paste material containing a carbon material having one to the cathode conductor to form a carbon layer, and performing anisotropic etching on the single crystal substrate to form a concave portion, thereby forming a convex portion forming plate. Forming a convex portion on the carbon layer by pressing the plate for forming the convex portion on the paste-like carbon layer. A step of forming by forming the emitter and method of manufacturing an electron-emitting source, characterized by comprising a step of forming the gate electrode at a position spaced from the emitter is provided.

【0013】また、本発明によれば、絶縁基板、前記絶
縁基板上に形成されたカソード導体及び前記カソード導
体に電気的に接続して形成されたエミッタを有するエミ
ッタ基板を備えると共に前記エミッタから離間してゲー
ト電極を配設して成る電子放出源の製造方法において、
前記絶縁基板に前記カソード導体を被着する工程と、前
記カソード導体に抵抗層を被着する工程と、カーボンナ
ノチューブ、フラーレン、ナノパーティクル及びナノカ
プセルの中の少なくとも一つを有するカーボン材料を含
むペースト材料を前記抵抗層に被着してカーボン層を形
成する工程と、単結晶基板に異方性エッチングを施して
凹部を形成することにより凸部形成用の版を形成する工
程と、前記ペースト状のカーボン層に前記凸部形成用の
版を押付けることによって前記カーボン層に凸部を形成
し前記エミッタを形成する工程と、前記エミッタから離
間する位置に前記ゲート電極を形成する工程とを備えて
成ることを特徴とする電子放出源の製造方法が提供され
る。
According to the present invention, there is provided an emitter substrate having an insulating substrate, a cathode conductor formed on the insulating substrate, and an emitter electrically connected to the cathode conductor. In the method for manufacturing an electron emission source comprising arranging a gate electrode,
A step of applying the cathode conductor to the insulating substrate; a step of applying a resistive layer to the cathode conductor; and a paste containing a carbon material having at least one of carbon nanotubes, fullerenes, nanoparticles, and nanocapsules. Forming a carbon layer by applying a material to the resistive layer to form a carbon layer; performing anisotropic etching on the single crystal substrate to form a concave portion; Forming a convex portion on the carbon layer by pressing the plate for forming the convex portion on the carbon layer to form the emitter, and forming the gate electrode at a position separated from the emitter. A method for manufacturing an electron emission source is provided.

【0014】前記単結晶基板は、例えば、単結晶Siウ
エハによって形成することができる。また、前記エミッ
タから離間する位置に前記ゲート電極を形成する工程
は、前記エミッタ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、前記エミッタ
の凸部が露出するまで、前記絶縁層及びゲート電極層の
一部をエッチングして除去することにより前記ゲート電
極を形成する工程とを備えるようにしてもよい。
The single crystal substrate can be formed, for example, from a single crystal Si wafer. The step of forming the gate electrode at a position separated from the emitter includes the steps of forming an insulating layer on the emitter, forming a gate electrode layer on the insulating layer, and forming the convex part of the emitter. Forming the gate electrode by etching and removing a part of the insulating layer and the gate electrode layer until the gate electrode is exposed.

【0015】本発明によれば、以上のようにして製造さ
れた電子放出源が提供される。また、本発明によれば、
電子放出源及び蛍光体が被着されたアノード電極を真空
気密容器内に配設し、前記電子放出源から放出される電
子を前記蛍光体に射突させることにより発光表示を行う
蛍光発光型表示器において、前記電子放出源として、請
求項5記載の電子放出源を使用したことを特徴とする蛍
光発光型表示器が提供される。
According to the present invention, there is provided an electron emission source manufactured as described above. According to the present invention,
A fluorescent light-emitting display in which an electron emission source and an anode electrode on which a phosphor is adhered are disposed in a vacuum-tight container and electrons emitted from the electron emission source are projected on the phosphor to emit light. A fluorescent light-emitting display device, wherein the electron emission source according to claim 5 is used as the electron emission source.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施の形態について説明する。尚、各図において同一部分
には同一符号を付している。図1乃至図12は、本発明
の実施形態に係る電子放出源の製造方法の製造工程を示
す部分側断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals. 1 to 12 are partial side sectional views showing the manufacturing steps of the method for manufacturing an electron emission source according to the embodiment of the present invention.

【0017】先ず、図1に示すように、例えば単結晶S
iのウエハによって形成された単結晶基板101上に、
フォトレジスト層102をスクリーン印刷した後、図2
に示すように、エミッタに凸部を形成する領域のみが開
口するようにパターニング処理して、フォトレジスト層
102に開口部201を形成する。次に、KOH水溶液
によって異方性エッチングを行うことにより、図3に示
すように、単結晶基板101の開口部201から露出し
た部分に、4つの(1,1,1)面で囲まれた逆ピラミ
ッド状の凹部301を複数個形成する。
First, as shown in FIG.
On the single crystal substrate 101 formed by the wafer i,
After screen printing of the photoresist layer 102, FIG.
As shown in (1), an opening 201 is formed in the photoresist layer 102 by performing a patterning process so that only a region where a projection is formed in the emitter is opened. Next, by performing anisotropic etching with a KOH aqueous solution, as shown in FIG. 3, the portion exposed from the opening 201 of the single crystal substrate 101 is surrounded by four (1,1,1) planes. A plurality of inverted pyramid-shaped concave portions 301 are formed.

【0018】次に、図4に示すように、単結晶基板10
1の露出面にSiOの熱酸化膜401を形成し、その
後、図5に示すように、酸化膜401をBHFでエッチ
ングして除去することにより、逆ピラミッド状の凹部3
01の頂部を先鋭化する。次に、フォトレジスト層10
2を除去し、図6に示すように、単結晶基板101の裏
面(凹部301が形成された面の裏面)を、ガラスや金
属等によって形成された台座用基板601に貼付し固定
して、凸部形成用の版602を作成する。
Next, as shown in FIG.
5, a thermal oxide film 401 of SiO 2 is formed on the exposed surface, and then, as shown in FIG.
The top of 01 is sharpened. Next, the photoresist layer 10
2, and as shown in FIG. 6, the back surface of the single crystal substrate 101 (the back surface of the surface on which the concave portion 301 is formed) is attached and fixed to a pedestal substrate 601 formed of glass, metal, or the like. A plate 602 for forming a convex portion is formed.

【0019】一方、図7に示すように、硼珪酸ガラス等
の絶縁基板701上に、銀ペーストをスクリーン印刷に
より被着し、焼成することによって、カソード導体70
2を被着形成する。次に、アーク放電法によって生成し
たカーボンナノチューブを含むカーボン材料を、エチル
セルローズを有機溶剤に溶解した溶液に良く分散して、
カーボンナノチューブを含むペースト材料を作成し、ス
クリーン印刷によりカソード導体702上に塗布して、
カーボンナノチューブを含むカーボン層703を形成す
る。
On the other hand, as shown in FIG. 7, a silver paste is applied on an insulating substrate 701 made of borosilicate glass or the like by screen printing and baked to form a cathode conductor 70.
2 is formed. Next, the carbon material containing the carbon nanotubes generated by the arc discharge method is well dispersed in a solution of ethyl cellulose dissolved in an organic solvent,
A paste material containing carbon nanotubes is prepared and applied on the cathode conductor 702 by screen printing,
A carbon layer 703 including carbon nanotubes is formed.

【0020】次に、前記ペースト状のカーボン層703
を軽く乾燥させた後、前述のようにして作成した凸部形
成用の版602を、凹部301がカーボン層703に対
面するように配置して、約300kg/cm程度の圧
力で押圧する。これにより、カーボン層703に含まれ
るカーボンナノチューブが凹部301内に侵入すると共
に、前記凹部301以外の単結晶基板101に対面する
カーボン層703の部分の表面は、単結晶基板101に
よって押圧される。
Next, the paste-like carbon layer 703 is formed.
Is lightly dried, and the plate 602 for forming convex portions formed as described above is arranged so that the concave portions 301 face the carbon layer 703, and pressed with a pressure of about 300 kg / cm 2 . As a result, the carbon nanotubes contained in the carbon layer 703 enter the recess 301, and the surface of the portion of the carbon layer 703 facing the single crystal substrate 101 other than the recess 301 is pressed by the single crystal substrate 101.

【0021】この状態で、さらにカーボン層703を乾
燥させた後、凸部形成用の版602を除去することによ
り、図8に示すように、絶縁基板701、カソード導体
702及び凸部801を有するエミッタ802が積層形
成されたエミッタ基板803が完成する。ここで、凸部
801は凹部301とほぼ同じ形状に形成されるため、
凸部801の先端は先鋭化され又、エミッタ802の凸
部801以外の部分は凸部形成用の版602によって押
圧されて平坦に形成される。
In this state, after the carbon layer 703 is further dried, the plate 602 for forming the convex portions is removed, thereby providing an insulating substrate 701, a cathode conductor 702, and the convex portions 801 as shown in FIG. An emitter substrate 803 on which the emitters 802 are laminated is completed. Here, since the convex portion 801 is formed in substantially the same shape as the concave portion 301,
The tip of the projection 801 is sharpened, and the portion of the emitter 802 other than the projection 801 is pressed by the projection forming plate 602 to be formed flat.

【0022】次に、図9に示すように、CVD(Chemic
al Vapor Depotision)等の方法でエミッタ802上に
SiO等によって形成された絶縁層901を積層形成
した後、スパッタ等の方法で絶縁層901上にNb等の
ゲート電極層902を積層形成する。次に、図10に示
すように、フォトレジスト1001をスピンコートした
後、CF等によって破線の位置までエッチング(エッ
チバック)を行なう。これにより、図11に示すよう
に、凸部801先端のゲート電極層902を除去して開
口部111を形成し、これによりゲート電極112を形
成する。
Next, as shown in FIG.
After an insulating layer 901 formed of SiO 2 or the like is formed on the emitter 802 by a method such as Al Vapor Depotision, a gate electrode layer 902 such as Nb is formed on the insulating layer 901 by a method such as sputtering. Next, as shown in FIG. 10, after a photoresist 1001 is spin-coated, etching (etchback) is performed using CF 4 or the like to a position indicated by a broken line. As a result, as shown in FIG. 11, the gate electrode layer 902 at the tip of the convex portion 801 is removed to form the opening 111, thereby forming the gate electrode 112.

【0023】その後、ゲート電極112から露出した絶
縁層901の上部をBHFによりエッチング処理して、
図12に示すように、ゲート電極112の開口部111
からエミッタ802の凸部801を露出させる。これに
より、絶縁基板701、カソード導体702及び凸部8
01を有するエミッタ802が積層されたエミッタ基板
803上に、絶縁層901及びゲート電極112が積層
された電子放出源が完成する。
Thereafter, the upper portion of the insulating layer 901 exposed from the gate electrode 112 is etched with BHF,
As shown in FIG. 12, an opening 111 of a gate electrode 112 is formed.
The projection 801 of the emitter 802 is exposed. Thereby, the insulating substrate 701, the cathode conductor 702, and the projection 8
An electron emission source in which an insulating layer 901 and a gate electrode 112 are stacked on an emitter substrate 803 on which an emitter 802 having a layer 01 is stacked is completed.

【0024】このようにして得られた電子放出源におい
ては、カソード導体702とゲート電極112間に所定
の電圧を印加することにより、エミッタ802に形成さ
れた凸部801に電界の集中が生じる。これにより、電
子放出の開始電圧が低くなり、低電圧で高効率に電子放
出を生じさせることが可能になる。また、エミッタ80
2を構成するカーボンナノチューブの多くが、凸部80
1の先端部や先端部近傍から、絶縁基板701に垂直な
方向又はこれに近い方向に突出し、さらに電界の集中が
生じる。これにより、さらに電子放出の開始電圧が低く
なり、低電圧で高効率に電子放出を生じさせることが可
能になる。
In the electron emission source thus obtained, when a predetermined voltage is applied between the cathode conductor 702 and the gate electrode 112, an electric field is concentrated on the projection 801 formed on the emitter 802. As a result, the start voltage of electron emission is reduced, and electron emission can be generated with low voltage and high efficiency. Also, the emitter 80
Most of the carbon nanotubes constituting the protrusions 2
1 protrudes in a direction perpendicular to or close to the insulating substrate 701 from the front end portion or the vicinity of the front end portion, further concentrating the electric field. As a result, the electron emission start voltage is further reduced, and electron emission can be generated with low voltage and high efficiency.

【0025】尚、上記実施の形態では、カソード導体7
02上にエミッタ802を形成するようにしたが、カソ
ード導体702上に電子放出の安定化や電極短絡時の過
電流防止等を図るためにRuO系の抵抗層(図示せ
ず)をスクリーン印刷等により被着形成し、前記抵抗層
上に、凸部801を有するエミッタ802を形成するよ
うな工程を付加してもよい。
In the above embodiment, the cathode conductor 7
Although the emitter 802 is formed on the cathode 02, a RuO 2 -based resistive layer (not shown) is screen-printed on the cathode conductor 702 in order to stabilize electron emission and prevent overcurrent when an electrode is short-circuited. A step of forming an emitter 802 having a convex portion 801 on the resistance layer may be added.

【0026】また、上記実施の形態においては、エミッ
タ802上に、絶縁層704及びゲート電極112を積
層形成するようにしたが、凸部801を有するエミッタ
802をドット状に形成すると共に、絶縁層704及び
ゲート電極112をエミッタ802を囲むような格子状
にして絶縁基板701上又はカソード導体702上に積
層形成する、あるいは、前記抵抗層を有する場合には絶
縁層704及びゲート電極112を前記抵抗層上に積層
形成することによりリブ状のゲート電極を形成するよう
にする等、種々の変更が可能である。さらに、メッシュ
状のゲート電極をエミッタ802から所定距離離間して
対面する位置に形成するようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the insulating layer 704 and the gate electrode 112 are formed on the emitter 802 by lamination. However, the emitter 802 having the convex portion 801 is formed in a dot shape and the insulating layer 704 is formed. The insulating layer 704 and the gate electrode 112 are formed on the insulating substrate 701 or the cathode conductor 702 in a lattice shape so as to surround the emitter 802, or when the insulating layer 704 and the gate electrode 112 are provided, Various modifications are possible, such as forming a gate electrode in the form of a rib by stacking on a layer. Furthermore, a mesh-shaped gate electrode may be formed at a position facing the emitter 802 at a predetermined distance.

【0027】さらにまた、前記実施の形態においては、
エミッタ802の材料としてカーボンナノチューブを有
するカーボン材料を使用したが、フラーレン、ナノパー
ティクルあるいはナノカプセルを含むカーボン材料を使
用することも可能である。即ち、ペースト状のカーボン
層703の材料として、カーボンナノチューブ、フラー
レン、ナノパーティクル及びナノカプセルの中、少なく
とも一つを有するカーボン材料を含むペースト材料を使
用することが可能である。この場合にも、エミッタ80
2に形成した凸部に電界の集中が生じるため、電子放出
の開始電圧が低くなり、低電圧で高効率に電子放出を生
じさせることが可能になる。
Further, in the above embodiment,
Although a carbon material having carbon nanotubes is used as the material of the emitter 802, a carbon material containing fullerene, nanoparticle, or nanocapsule can be used. That is, a paste material including a carbon material having at least one of carbon nanotubes, fullerenes, nanoparticles, and nanocapsules can be used as the material of the paste-like carbon layer 703. Also in this case, the emitter 80
Since the concentration of the electric field occurs in the projections formed in No. 2, the electron emission start voltage is reduced, and the electron emission can be efficiently generated at a low voltage.

【0028】また、前記実施の形態においては、ゲート
電極112をカソード導体702の上方に配設する立体
構造の電子放出源の例で説明したが、カソード導体70
2とゲート電極112の双方をエミッタ基板803上の
同一平面上に配設することにより、平面的な電子放出源
を構成することも可能である。
Further, in the above-described embodiment, an example of the three-dimensional electron emission source in which the gate electrode 112 is disposed above the cathode conductor 702 has been described.
By arranging both the gate electrode 2 and the gate electrode 112 on the same plane on the emitter substrate 803, a planar electron emission source can be formed.

【0029】次に、上記電子放出源を使用して、蛍光発
光型表示器を形成する。図13は、本発明の実施の形態
に係る蛍光発光型表示器の一部切欠き側面図であり、前
記実施の形態の電子放出源を使用した例である。図13
において、蛍光発光型表示器は、硼珪酸ガラスによって
形成された背面基板としての絶縁基板701、硼珪酸ガ
ラスによって形成され透光性を有する前面基板としての
絶縁基板131、及び、絶縁基板701、131の周囲
を封着するシールガラス134とを有し、その内部が真
空状態に保持された真空気密容器を備えている。
Next, a fluorescent display is formed using the above-mentioned electron emission source. FIG. 13 is a partially cutaway side view of a fluorescent light emitting display according to an embodiment of the present invention, which is an example using the electron emission source of the embodiment. FIG.
In the fluorescent light-emitting display device, an insulating substrate 701 as a back substrate formed of borosilicate glass, an insulating substrate 131 as a light-transmitting front substrate formed of borosilicate glass, and insulating substrates 701 and 131 And a sealing glass 134 for sealing the periphery thereof, and a vacuum airtight container whose inside is kept in a vacuum state.

【0030】また、前述したように、絶縁基板701の
内面上には、カソード導体702、カソード導体702
に連続して被着形成され凸部801を有するエミッタ8
02、エミッタ802上に形成された絶縁層901及び
絶縁層901上に被着形成されたゲート電極112が積
層配設されている。絶縁層901及びゲート電極112
に形成された開口部111からは凸部801が露出して
いる。
As described above, the cathode conductor 702 and the cathode conductor 702 are provided on the inner surface of the insulating substrate 701.
8 having a convex portion 801 formed continuously on the substrate 8
02, an insulating layer 901 formed on the emitter 802 and a gate electrode 112 deposited on the insulating layer 901 are stacked. Insulating layer 901 and gate electrode 112
The convex part 801 is exposed from the opening part 111 formed in FIG.

【0031】一方、絶縁基板131の内面上には、アノ
ード電極132及びアノード電極132に被着された蛍
光体133が積層配設されている。尚、文字やグラフィ
ック等を表示する形式の蛍光発光型表示器の場合には、
カソード導体702、アノード電極132及びゲート電
極112は、各々、マトリクス状に形成する、あるい
は、特定の電極をベタ状に形成して他の電極をマトリク
ス状に形成する等、適宜目的に応じたパターンに形成す
る。また、大画面表示装置の画素用発光素子として使用
する蛍光発光型表示器の場合にも、前記各電極のパター
ンを適宜選定して形成する。
On the other hand, on the inner surface of the insulating substrate 131, an anode electrode 132 and a phosphor 133 attached to the anode electrode 132 are laminated. In the case of a fluorescent display of a type that displays characters, graphics, etc.,
The cathode conductor 702, the anode electrode 132, and the gate electrode 112 are each formed in a matrix, or a pattern suitable for the purpose, such as forming a specific electrode in a solid shape and forming another electrode in a matrix. Formed. Also, in the case of a fluorescent light emitting display used as a light emitting element for a pixel of a large screen display device, the pattern of each electrode is appropriately selected and formed.

【0032】上記構成の蛍光発光型表示器において、カ
ソード導体702、ゲート電極112及びアノード電極
132間に所定電圧の駆動信号を供給することにより蛍
光体133が発光し、各電極の形成パターンや駆動信号
に応じて、文字やグラフィック等の発光表示、あるいは
発光素子としての発光表示を行わせることができる。こ
のとき、エミッタ802に形成された凸部801や凸部
801の先端近傍に突出したカーボンナノチューブに電
界集中が生じるため、低電圧駆動により、高輝度で高品
位な発光表示を得ることが可能になる。尚、本蛍光発光
型表示器において、前述した各種の電子放出源を使用す
ることができる。
In the fluorescent light-emitting display device having the above-described structure, a driving signal of a predetermined voltage is supplied between the cathode conductor 702, the gate electrode 112, and the anode electrode 132, so that the phosphor 133 emits light. Light emission display such as characters or graphics or light emission display as a light emitting element can be performed in accordance with a signal. At this time, since the electric field is concentrated on the protrusion 801 formed on the emitter 802 and the carbon nanotube protruding near the tip of the protrusion 801, high-luminance and high-quality light-emitting display can be obtained by low-voltage driving. Become. It should be noted that the above-described various electron emission sources can be used in the present fluorescent light emitting display.

【0033】以上述べたように本実施の形態に係る電子
放出源の製造方法は、絶縁基板、前記絶縁基板上に形成
されたカソード導体及び前記カソード導体に電気的に接
続して形成されたエミッタを有するエミッタ基板を備え
ると共に前記エミッタから離間してゲート電極を配設
し、前記カソード導体と前記ゲート電極間に電圧を印加
することにより前記エミッタから電子を放出するように
した電子放出源の製造方法において、絶縁基板701に
カソード導体702を被着する工程と、カーボンナノチ
ューブ、フラーレン、ナノパーティクル及びナノカプセ
ルの中の少なくとも一つを有するカーボン材料を含むペ
ースト材料を前記カソード導体に被着してカーボン層7
03を形成する工程と、SiO等によって形成された
単結晶基板101に異方性エッチングを施して凹部30
1を形成することにより凸部形成用の版602を形成す
る工程と、前記ペースト状のカーボン層703に前記凸
部形成用の版602を所定の押圧力で押付けることによ
ってカーボン層703に凸部801を形成しエミッタ8
02を形成する工程と、エミッタ802から離間する位
置に、Nb等によって形成されたゲート電極112を形
成する工程とを備えている。
As described above, the method of manufacturing an electron emission source according to the present embodiment comprises an insulating substrate, a cathode conductor formed on the insulating substrate, and an emitter electrically connected to the cathode conductor. Manufacturing an electron emission source comprising: an emitter substrate having: a gate electrode disposed apart from the emitter; and applying a voltage between the cathode conductor and the gate electrode to emit electrons from the emitter. In the method, applying a cathode conductor 702 to an insulating substrate 701, and applying a paste material including a carbon material having at least one of carbon nanotubes, fullerenes, nanoparticles, and nanocapsules to the cathode conductor. Carbon layer 7
03, and anisotropically etching the single crystal substrate 101 formed of SiO 2 or the like to form the recesses 30.
1 and the step of forming the plate 602 for forming convex portions by pressing the plate 602 for forming convex portions on the paste-like carbon layer 703 with a predetermined pressing force. Forming part 801 and forming emitter 8
02 and a step of forming a gate electrode 112 made of Nb or the like at a position separated from the emitter 802.

【0034】また、本実施の形態に係る電子放出源の製
造方法は、上記製造方法において、絶縁基板701にカ
ソード導体702を被着する工程と、カーボンナノチュ
ーブ、フラーレン、ナノパーティクル及びナノカプセル
の中の少なくとも一つを有するカーボン材料を含むペー
スト材料を被着してカーボン層703を形成する工程と
の間に、前記カソード導体にRuO系等の抵抗層を被
着する工程を付加して、前記抵抗層上にカーボン層70
3を形成し、これにより前記抵抗層上にエミッタ802
を形成した後、エミッタ802に離間する位置にゲート
電極を形成するようにしている。さらに、SiO等に
よって形成された単結晶基板101に異方性エッチング
を施して凹部301を形成することにより凸部形成用の
版602を形成する工程に加えて、単結晶基板101の
露出面である凹部301に酸化膜401を形成し、酸化
膜401をエッチングして除去することにより、凹部3
01の頂部を先鋭化する工程を付加している。
The method of manufacturing an electron emission source according to the present embodiment is the same as the above-described manufacturing method, except that the step of attaching the cathode conductor 702 to the insulating substrate 701 and the step of forming a carbon nanotube, fullerene, nanoparticle and nanocapsule are performed. Between the step of applying a paste material containing a carbon material having at least one of the above to form a carbon layer 703, the step of applying a RuO 2 -based resistance layer or the like to the cathode conductor is added. A carbon layer 70 on the resistance layer
3 to form an emitter 802 on the resistance layer.
Is formed, a gate electrode is formed at a position separated from the emitter 802. Further, in addition to the step of forming the concave portion 301 by performing anisotropic etching on the single crystal substrate 101 formed of SiO 2 or the like to form the plate 602 for forming the convex portion, the exposed surface of the single crystal substrate 101 is formed. An oxide film 401 is formed in the concave portion 301, which is formed by etching, and the oxide film 401 is removed by etching.
A step of sharpening the top portion of 01 is added.

【0035】ここで、エミッタ802から離間する位置
にゲート電極112を形成する工程は、エミッタ802
の上にSiO等によって形成された絶縁層901を形
成する工程と、絶縁層901上にゲート電極層902を
形成する工程と、エミッタ802の凸部801が露出す
るまで、絶縁層901及びゲート電極層902の一部を
エッチングして除去して開口部111を形成することに
よりゲート電極112を形成する工程とを備えるようす
ることができる。
Here, the step of forming the gate electrode 112 at a position separated from the emitter 802 includes the steps of:
Forming an insulating layer 901 formed of SiO 2 or the like thereon, forming a gate electrode layer 902 on the insulating layer 901, and forming the insulating layer 901 and the gate until the projection 801 of the emitter 802 is exposed. Forming a gate electrode 112 by forming a portion of the opening portion 111 by removing a part of the electrode layer 902 by etching.

【0036】したがって、前記実施の形態によれば、エ
ミッタ802の先端部に先鋭な凸部801を容易に形成
することができるので、凸部801に電界の集中が生
じ、低電圧駆動で高効率な電子放出が可能で容易に製造
可能な電子放出源の製造方法を提供することができる。
また、エミッタ802の凸部801以外の部分を平坦に
形成することができるので、ゲート電極とエミッタ間の
間隙をμm以下に制御することが可能になり、さらに低
電圧駆動が可能になるという効果を奏する。
Therefore, according to the above-described embodiment, a sharp convex portion 801 can be easily formed at the tip of the emitter 802, so that an electric field is concentrated on the convex portion 801 and low-voltage driving enables high efficiency. It is possible to provide a method of manufacturing an electron emission source capable of easily emitting electrons and easily manufacturing the same.
Further, since the portion other than the convex portion 801 of the emitter 802 can be formed flat, the gap between the gate electrode and the emitter can be controlled to be less than μm, and further, the low voltage driving becomes possible. To play.

【0037】また、前記実施の形態によれば、電子放出
源及び蛍光体133が被着されたアノード電極132
を、絶縁基板701、131及びシールガラス134を
備える真空気密容器内に配設し、前記電子放出源から放
出される電子を蛍光体133に射突させることにより発
光表示を行う蛍光発光型表示器において、上記のように
して製造された電子放出源が使用される。これにより、
低電圧の駆動が可能で又、高輝度な発光表示を得ること
が可能になる。
Further, according to the above-described embodiment, the anode 132 having the electron emission source and the phosphor 133 attached thereto.
Is disposed in a vacuum-tight container provided with insulating substrates 701 and 131 and a sealing glass 134, and emits light by emitting electrons emitted from the electron emission source to the phosphor 133 so as to emit light. In the above, the electron emission source manufactured as described above is used. This allows
Driving at a low voltage is possible, and a high-luminance light-emitting display can be obtained.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明によれば、カーボンナノチュー
ブ、フラーレン、ナノパーティクル及びナノカプセルの
中の少なくとも一つを有するカーボン材料を用いて、低
電圧で高効率な電子放出源の製造方法を提供することが
可能になる。これにより、電子放出特性の優れた電子放
出源を提供することが可能になる。また、低電圧駆動可
能で、高輝度で高品位な蛍光発光型表示器を提供するこ
とが可能になる。
According to the present invention, there is provided a method for producing a low-voltage and high-efficiency electron emission source using a carbon material having at least one of carbon nanotubes, fullerenes, nanoparticles and nanocapsules. It becomes possible. This makes it possible to provide an electron emission source having excellent electron emission characteristics. Further, it is possible to provide a high-luminance, high-quality fluorescent light-emitting display device that can be driven at a low voltage.

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

【図1】本発明の実施の形態に係る電子放出源の製造方
法を説明するための部分側断面図である。
FIG. 1 is a partial side sectional view for explaining a method for manufacturing an electron emission source according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態に係る電子放出源の製造工
程を説明するための部分側断面図である。
FIG. 2 is a partial side sectional view for explaining a manufacturing process of the electron emission source according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態に係る電子放出源の製造工
程を説明するための部分側断面図である。
FIG. 3 is a partial side sectional view for explaining a manufacturing process of the electron emission source according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態に係る電子放出源の製造工
程を説明するための部分側断面図である。
FIG. 4 is a partial side sectional view for explaining a manufacturing process of the electron emission source according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態に係る電子放出源の製造工
程を説明するための部分側断面図である。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the electron emission source according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態に係る電子放出源の製造方
法を説明するための部分側断面図である。
FIG. 6 is a partial cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the electron emission source according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態に係る電子放出源の製造工
程を説明するための部分側断面図である。
FIG. 7 is a partial side sectional view for explaining a manufacturing process of the electron emission source according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施の形態に係る電子放出源の製造工
程を説明するための部分側断面図である。
FIG. 8 is a partial side sectional view for explaining a manufacturing process of the electron emission source according to the embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施の形態に係る電子放出源の製造工
程を説明するための部分側断面図である。
FIG. 9 is a partial cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the electron emission source according to the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施の形態に係る電子放出源の製造
工程を説明するための部分側断面図である。
FIG. 10 is a partial cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the electron emission source according to the embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施の形態に係る電子放出源の製造
工程を説明するための部分側断面図である。
FIG. 11 is a partial cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the electron emission source according to the embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施の形態に係る電子放出源の製造
工程を説明するための部分側断面図である。
FIG. 12 is a partial cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the electron emission source according to the embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施の形態に係る蛍光発光型表示器
の一部切欠き側面図である。
FIG. 13 is a partially cutaway side view of the fluorescent light emitting display according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

112・・・ゲート電極 131・・・真空気密容器を構成する背面基板としての
絶縁基板 132・・・アノード電極 133・・・蛍光体 134・・・真空気密容器を構成するシールガラス 301・・・凹部 602・・・凸部形成用の版 701・・・真空気密容器を構成する前面基板としての
絶縁基板 702・・・カソード導体 703・・・カーボン層 704・・・絶縁層 801・・・凸部 802・・・エミッタ 803・・・エミッタ基板 901・・・絶縁層 902・・・ゲート電極層
Reference numeral 112: Gate electrode 131: Insulating substrate as a rear substrate constituting a vacuum-tight container 132 ... Anode electrode 133: Phosphor 134: Seal glass constituting a vacuum-tight container 301 ... Concave portion 602: Plate for forming convex portion 701: Insulating substrate as front substrate constituting vacuum-tight container 702: Cathode conductor 703: Carbon layer 704: Insulating layer 801: Convex Part 802 Emitter 803 Emitter substrate 901 Insulating layer 902 Gate electrode layer

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁基板、前記絶縁基板上に形成された
カソード導体及び前記カソード導体に電気的に接続して
形成されたエミッタを有するエミッタ基板を備えると共
に前記エミッタから離間してゲート電極を配設して成る
電子放出源の製造方法において、 前記絶縁基板に前記カソード導体を被着する工程と、 カーボンナノチューブ、フラーレン、ナノパーティクル
及びナノカプセルの中の少なくとも一つを有するカーボ
ン材料を含むペースト材料を前記カソード導体に被着し
てカーボン層を形成する工程と、 単結晶基板に異方性エッチングを施して凹部を形成する
ことにより凸部形成用の版を形成する工程と、 前記ペースト状のカーボン層に前記凸部形成用の版を押
付けることによって前記カーボン層に凸部を形成し前記
エミッタを形成する工程と、 前記エミッタから離間する位置に前記ゲート電極を形成
する工程とを備えて成ることを特徴とする電子放出源の
製造方法。
An emitter substrate having an insulating substrate, a cathode conductor formed on the insulating substrate, and an emitter electrically connected to the cathode conductor, and a gate electrode spaced from the emitter. A step of applying the cathode conductor to the insulating substrate; and a paste material containing a carbon material having at least one of carbon nanotubes, fullerenes, nanoparticles, and nanocapsules. Forming a carbon layer by applying anisotropic etching to the single crystal substrate to form a concave portion by forming a concave portion by applying anisotropic etching to the single crystal substrate; By pressing the plate for forming the convex portion on the carbon layer, a convex portion is formed on the carbon layer to form the emitter. That step a, method of manufacturing an electron-emitting source, characterized by comprising a step of forming the gate electrode at a position spaced from the emitter.
【請求項2】 絶縁基板、前記絶縁基板上に形成された
カソード導体及び前記カソード導体に電気的に接続して
形成されたエミッタを有するエミッタ基板を備えると共
に前記エミッタから離間してゲート電極を配設して成る
電子放出源の製造方法において、 前記絶縁基板に前記カソード導体を被着する工程と、 前記カソード導体に抵抗層を被着する工程と、 カーボンナノチューブ、フラーレン、ナノパーティクル
及びナノカプセルの中の少なくとも一つを有するカーボ
ン材料を含むペースト材料を前記抵抗層に被着してカー
ボン層を形成する工程と、 単結晶基板に異方性エッチングを施して凹部を形成する
ことにより凸部形成用の版を形成する工程と、 前記ペースト状のカーボン層に前記凸部形成用の版を押
付けることによって前記カーボン層に凸部を形成し前記
エミッタを形成する工程と、 前記エミッタから離間する位置に前記ゲート電極を形成
する工程とを備えて成ることを特徴とする電子放出源の
製造方法。
2. An insulating substrate, comprising: an emitter substrate having an emitter formed on the insulating substrate, a cathode conductor formed on the insulating substrate, and an emitter electrically connected to the cathode conductor; and a gate electrode spaced from the emitter. In the method for manufacturing an electron emission source, a step of attaching the cathode conductor to the insulating substrate; a step of attaching a resistive layer to the cathode conductor; and a step of depositing carbon nanotubes, fullerenes, nanoparticles, and nanocapsules. Forming a carbon layer by applying a paste material containing a carbon material having at least one of the above to the resistance layer; and forming a concave portion by performing anisotropic etching on the single crystal substrate to form a concave portion. Forming a printing plate; and pressing the projection-forming plate against the paste-like carbon layer. Process and method of manufacturing the electron emission source characterized by comprising a step of forming the gate electrode at a position spaced from the emitter to form the emitter to form a convex portion in the layer.
【請求項3】前記単結晶基板は単結晶Siウエハによっ
て形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載
の電子放出源の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the single crystal substrate is formed of a single crystal Si wafer.
【請求項4】 前記エミッタから離間する位置に前記ゲ
ート電極を形成する工程は、 前記エミッタ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、 前記エミッタの凸部が露出するまで、前記絶縁層及びゲ
ート電極層の一部をエッチングして除去することにより
前記ゲート電極を形成する工程とを備えて成ることを特
徴とする請求項1乃至3のいずれか一に記載の電子放出
源の製造方法。
4. The step of forming the gate electrode at a position separated from the emitter, the step of forming an insulating layer on the emitter, the step of forming a gate electrode layer on the insulating layer, Forming the gate electrode by etching and removing a part of the insulating layer and the gate electrode layer until the projection is exposed. 4. The method according to claim 1, further comprising: A method for manufacturing an electron emission source according to claim 1.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか一に記載の方
法によって製造した電子放出源。
5. An electron emission source manufactured by the method according to claim 1.
【請求項6】 電子放出源及び蛍光体が被着されたアノ
ード電極を真空気密容器内に配設し、前記電子放出源か
ら放出される電子を前記蛍光体に射突させることにより
発光表示を行う蛍光発光型表示器において、前記電子放
出源として、請求項5記載の電子放出源を使用したこと
を特徴とする蛍光発光型表示器。
6. An anode electrode on which an electron emission source and a phosphor are adhered is disposed in a vacuum-tight container, and electrons emitted from the electron emission source are projected on the phosphor to produce a light-emitting display. 6. A fluorescent light emitting display, wherein the electron emitting source according to claim 5 is used as the electron emitting source.
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