JP2002008523A - Image display device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable making highly reliably a display device having a fine fiber structure material as an electric supply source. SOLUTION: In growing the carbon nanotube 230 on the nickel membrane 231 by vapor phase synthesis in the reaction jar 101 of microwave plasma CVD device, only cathode line film 202 is set at a lower electric potential than the metal mesh by the bias power source and the gate line film 204 is set at the same potential as the metal mesh, and the carbon nanotube 230 is grown only on the nickel membrane 231 over the cathode line film 202.

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】本発明は微細繊維構造を有す
る電子放出素子を用いた画像表示装置に関する。The present invention relates to an image display device using an electron-emitting device having a fine fiber structure.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、カーボンナノチューブのような炭
素を主成分とする微細繊維構造物質は低電界において電
子を放出するという特性を持ち、ＦＥＤ(Field Emissio
n Display)用微小電子源への応用のための研究がすすめ
られている。カーボンナノチューブのような微細繊維構
造を有する物質を電子源として用いる場合、電子供給源
となる電極に微細繊維構造を有する物質を成長させるこ
とが必要となるので、例えば、マイクロ波プラズマＣＶ
Ｄが使用される。図１はこの概略図を示す。反応槽１０
１内には導電性下地膜１０２を備えた絶縁性基板１０３
と反応槽１０１内に所定の電位を与える金属メッシュ１
０４が配されている。導電性下地膜１０２と金属メッシ
ュ１０４はバイアス電源１０５に接続され、両者の間に
電圧を掛けることができる。真空槽１０１に導入された
原料ガスはマイクロ波発生器１０６で発生したマイクロ
波により励起されて活性種となり、金属メッシュ１０４
と導電性下地膜１０２の間の電界により活性種が導電性
下地膜１０２に引き寄せられる。これにより、導電性下
地膜１０２上に微細繊維構造物質を形成することができ
る。2. Description of the Related Art Conventionally, a fine fibrous structure material containing carbon as a main component, such as a carbon nanotube, has the property of emitting electrons in a low electric field, and has been known as an FED (Field Emissio).
Research on application to micro electron sources for n Display) is underway. When a material having a fine fiber structure such as a carbon nanotube is used as an electron source, it is necessary to grow a material having a fine fiber structure on an electrode serving as an electron supply source.
D is used. FIG. 1 shows this schematic diagram. Reaction tank 10
An insulating substrate 103 having a conductive base film 102 therein
And a metal mesh 1 for giving a predetermined potential in the reaction tank 101
04 is arranged. The conductive base film 102 and the metal mesh 104 are connected to a bias power supply 105, and a voltage can be applied between them. The raw material gas introduced into the vacuum chamber 101 is excited by microwaves generated by the microwave generator 106 to become active species, and the metal mesh 104
The active species are attracted to the conductive base film 102 by the electric field between the conductive base film 102 and the conductive base film 102. Thereby, a fine fiber structure material can be formed on the conductive base film 102.

【０００３】図２は細繊維構造物質を形成して画像表示
装置を構成した一例の部分の概略を模式的に示す図であ
る。１０は陰極パネルであり以下の要素より形成され
る。２０１は絶縁性の基板であり、この上に、複数のカ
ソードライン薄膜２０２がＸ軸方向に形成され、絶縁層
２０３を介してＹ軸方向にゲートライン薄膜２０４が形
成される。２０５はエミッタとして機能する開口であ
り、ゲートライン薄膜２０４に形成される。エミッタ２
０５に対向する位置のカソードライン薄膜２０２には微
細繊維構造物質が形成されている。２０は陽極パネルで
あり、ガラス基板２１１と、この上に設けられた蛍光層
２１２とアノード薄膜２１３からなる。陰極パネル１０
と陽極パネル２０とは絶縁性のスペーサ２２０を介して
接合され、陰極パネルと陽極パネルの間の空間は真空に
保たれている。ゲートライン薄膜２０４によってエミッ
タ２０５から引き出された電子は、アノード２１３に掛
かっている電圧によって加速され、蛍光層２１２を励起
する。FIG. 2 is a view schematically showing an outline of an example of an image display device formed by forming a fine fiber structure material. Reference numeral 10 denotes a cathode panel formed of the following elements. Reference numeral 201 denotes an insulating substrate on which a plurality of cathode line thin films 202 are formed in the X-axis direction, and a gate line thin film 204 is formed in the Y-axis direction via an insulating layer 203. An opening 205 functions as an emitter, and is formed in the gate line thin film 204. Emitter 2
A fine fiber structure material is formed on the cathode line thin film 202 at a position facing 05. Reference numeral 20 denotes an anode panel, which includes a glass substrate 211, a fluorescent layer 212 provided thereon, and an anode thin film 213. Cathode panel 10
And the anode panel 20 are joined via an insulating spacer 220, and the space between the cathode panel and the anode panel is kept in a vacuum. Electrons extracted from the emitter 205 by the gate line thin film 204 are accelerated by a voltage applied to the anode 213 and excite the fluorescent layer 212.

【０００４】図３は、図２で説明した画像表示装置の画
素の拡大構成例の概略を示し、（ａ）は画素の全体的な
構成図を、（ｂ）はエミッタと微細繊維構造物質との関
係を説明する一部の拡大図を、それぞれ示す。図におい
て同じ参照符号を付したものは同じものあるいは同等の
機能を持つものである。以下この点については同様であ
る。FIG. 3 schematically shows an enlarged configuration example of a pixel of the image display device described with reference to FIG. 2, (a) shows an overall configuration diagram of the pixel, and (b) shows an emitter and a fine fiber structure material. Are partially enlarged views for explaining the relationship. In the drawings, components denoted by the same reference numerals have the same or equivalent functions. This is the same in the following.

【０００５】この例では、カラー表示を行うために蛍光
層２１２は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色の領域
に分けられており、その間はブラックマトリクスで仕切
られている。カソードライン薄膜２０２は画素の三色の
領域に共通に設けられているのに対して、ゲートライン
薄膜２０４は各色に対応して備えられている。この画素
の表示すべき色に対応して、それぞれのゲートライン薄
膜２０４の電圧を制御することで色が選択される。図３
（ａ）に破線２１０で囲って示す部分を切り出して拡大
して示したのが図３（ｂ）である。ゲートライン薄膜２
０４には開口部が形成されエミッタ２０５として機能す
る。絶縁層２０３にも開口部２２９が形成され、この開
口部の位置のカソードライン薄膜２０２には微細繊維構
造物質２３０が形成されている。エミッタ２０５の開口
の大きさと絶縁層２０３の開口部２２９とでは、絶縁層
２０３の開口部２２９のほうが大きい。微細繊維構造物
質２３０の先端の高さはゲートライン薄膜２０４とほぼ
同程度である。ゲートライン薄膜２０４に印加された電
圧により微細繊維構造物質先端から電子が放出される。
微細繊維構造物質２０４にはカソードライン薄膜２０２
から電子が供給される。In this example, the fluorescent layer 212 is divided into three color regions of red (R), green (G), and blue (B) to perform color display, and the region is partitioned by a black matrix. I have. The cathode line thin film 202 is provided commonly for the three color regions of the pixel, while the gate line thin film 204 is provided for each color. The color is selected by controlling the voltage of each gate line thin film 204 according to the color to be displayed by this pixel. FIG.
FIG. 3B shows a portion surrounded by a broken line 210 in FIG. Gate line thin film 2
An opening is formed in 04 and functions as an emitter 205. An opening 229 is also formed in the insulating layer 203, and a fine fiber structure material 230 is formed in the cathode line thin film 202 at the position of the opening. In the size of the opening of the emitter 205 and the opening 229 of the insulating layer 203, the opening 229 of the insulating layer 203 is larger. The height of the tip of the fine fiber structure material 230 is almost the same as that of the gate line thin film 204. Electrons are emitted from the tip of the fine fiber structure material by the voltage applied to the gate line thin film 204.
The fine fiber structure material 204 includes a cathode line thin film 202.
Supplies electrons.

【０００６】図４は、図２で説明した画像表示装置を断
面構造で示す概略図である。陰極パネル１０と陽極パネ
ル２０がスペーサ２２０によって所定の間隔を保って配
置される。陰極パネル１０は絶縁性の基板２０１の上に
カソードライン薄膜２０２がＸ軸方向に形成され、絶縁
層２０３を介してＹ軸方向にゲートライン薄膜２０４が
形成されるが、図３で説明したように、Ｙ軸方向にゲー
トライン薄膜２０４にはエミッタとして機能する開口２
０５が形成されておりこの位置のカソードライン薄膜２
０２には細繊維構造物質２３０が形成されている。ここ
で、細繊維構造物質２３０がカソードライン薄膜２０２
上に直接形成されているのではなく薄膜２３１上に形成
されているのは、例えば、細繊維構造物質２３０がカー
ボンナノチューブである場合に、その成長触媒となる厚
さ１．２μｍのニッケル膜を形成しておくほうが効率良
く形成できるからである。FIG. 4 is a schematic view showing the image display device described in FIG. 2 in a sectional structure. The cathode panel 10 and the anode panel 20 are arranged at a predetermined interval by the spacer 220. In the cathode panel 10, a cathode line thin film 202 is formed on an insulating substrate 201 in the X-axis direction, and a gate line thin film 204 is formed in the Y-axis direction via an insulating layer 203, as described with reference to FIG. An opening 2 functioning as an emitter is formed in the gate line thin film 204 in the Y-axis direction.
05 is formed, and the cathode line thin film 2 at this position is formed.
In 02, a fine fiber structure material 230 is formed. Here, the fine fiber structural material 230 is used as the cathode line thin film 202.
For example, when the fine fiber structure material 230 is a carbon nanotube, a nickel film having a thickness of 1.2 μm serving as a growth catalyst is formed on the thin film 231 instead of directly on the thin film 231. This is because the formation is more efficient.

【０００７】図５は、画像表示装置の断面構造の概略を
示す。電子放出を行う微細繊維構造物質と蛍光層の間の
距離が略一定となるように、スペーサ２２０を介して陰
極パネル１０と陽極パネル２０を適切な位置に合わせた
うえで接合し、陰極パネル１０の背面に主にバリウムか
らなるゲッタ４０１を取り付ける。表示部全体を真空排
気するために陽極パネル２０と側面パネル４０２と背面
パネル４０３を低融点ガラスで封着し、背面パネル４０
３にあらかじめ取り付けてある排気管４０４から油拡散
ポンプを用いて約２００℃に加熱しながら１００μＰａ
程度まで排気した後、排気管４０４を封じ切る。その
後、ゲッタ４０１を加熱して背面パネル４０３内にバリ
ウムゲッタ膜を形成する。以上の工程により画像表示装
置を作製できる。FIG. 5 schematically shows a sectional structure of the image display device. The cathode panel 10 and the anode panel 20 are joined to each other via the spacer 220 so that the distance between the electron emitting microfibrous structure material and the fluorescent layer is substantially constant. A getter 401 mainly made of barium is attached to the back of the device. In order to evacuate the entire display section, the anode panel 20, the side panel 402, and the back panel 403 are sealed with low-melting glass, and the back panel 40
100 μPa while heating to about 200 ° C. using an oil diffusion pump from an exhaust pipe 404 previously attached to
After exhausting to the extent, the exhaust pipe 404 is sealed off. Thereafter, the getter 401 is heated to form a barium getter film in the back panel 403. Through the above steps, an image display device can be manufactured.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】このように、カーボン
ナノチューブのような微細繊維構造を有する物質を電子
源として用いた画像表示装置を作製できるが、図４で簡
単に説明したように、カーボンナノチューブのような炭
素を主成分とする微細繊維構造物質２３０をカソードラ
イン薄膜２０２の必要な位置にのみ効率的に形成するた
めには、その位置にのみ、その成長触媒となる材料の薄
膜を形成することが重要である。一方、これらの薄膜
は、一般には、プラズマＣＶＤ法で成膜されるから、選
択的に成長させるということは困難であり、不要な部分
を成膜後に除去することが必要となる。As described above, an image display device using a material having a fine fiber structure such as a carbon nanotube as an electron source can be manufactured. However, as briefly described with reference to FIG. In order to efficiently form the fine fibrous structure material 230 containing carbon as a main component only at a necessary position of the cathode line thin film 202, a thin film of a material serving as a growth catalyst is formed only at that position. This is very important. On the other hand, since these thin films are generally formed by a plasma CVD method, it is difficult to selectively grow them, and it is necessary to remove unnecessary portions after film formation.

【０００９】そのため、成膜後に不要な部分を除去する
ための方法として、例えば、不要な部分に対して、除去
の際に犠牲となる犠牲層を形成した上で、成膜後に犠牲
層からまとめて除去することが行われる。しかしなが
ら、不要な部分を成膜後に除去する操作を行うと、本
来、除去すべきではない部分も部分的に剥がれる等の不
具合が起こる。Therefore, as a method for removing unnecessary portions after film formation, for example, a sacrificial layer that is sacrificed at the time of removal is formed on unnecessary portions, and then the sacrificial layers are collected after film formation. Removal. However, when an operation of removing an unnecessary portion after film formation is performed, a problem occurs that a portion which should not be removed originally is partially peeled off.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、微細繊維構造
物質、例えば炭素を主成分とするナノファイバやカーボ
ンナノチューブ、をプラズマＣＶＤ法などにより気相成
長させる際に、絶縁性基板上に形成した導電性下地膜の
電位を選択することによって選択的に成長させるもので
ある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for forming a fine fiber structure material, for example, a nanofiber or a carbon nanotube containing carbon as a main component, on an insulating substrate by vapor phase growth by a plasma CVD method or the like. The potential is selectively grown by selecting the potential of the conductive underlayer.

【００１１】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しながら説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００１２】図６（ａ）−（ｆ）は本発明により、エミ
ッタ２０５に注目した陰極パネル１０の作製手順を具体
的に断面図で示す。絶縁性の基板２０１上にカソードラ
イン薄膜２０２となる厚さ0.8μmの金属膜を蒸着し、フ
ォトリソグラフィを用いて電極ラインの形状に成形し、
次いで、絶縁層２０３となる厚さ12μmの二酸化シリコ
ン膜をプラズマＣＶＤ法で成膜する（図６（ａ））。絶
縁層２０３の上にゲートライン薄膜２０４となる厚さ0.
8μmの金属膜をスパッタリング法で成膜する（図６
（ｂ））。フォトリソグラフィを用いてゲートライン薄
膜２０４となる金属膜に直径12μmの円形の窓を開ける
（図６（ｃ））。フッ酸で絶縁層２０３である二酸化シ
リコン層のオーバーエッチングを行う（図６（ｄ））。
カーボンナノチューブの成長触媒となる厚さ1.2μmのニ
ッケル膜２３１を矢印３０２で示すようにスパッタリン
グ法で成膜する。この場合、成長触媒が必要でないゲー
トライン薄膜２０４上にもニッケル膜２３１が形成され
る（図６（ｅ））。その後、図１に示したマイクロ波プ
ラズマＣＶＤ装置の反応槽１０１内に陰極パネル１０を
設置し、カソードライン薄膜２０２をバイアス電源に接
続し、ゲートライン薄膜２０４は接地する。原料ガスと
してメタンなどの炭化水素や一酸化炭素を水素や窒素で
１０％に希釈したガスを反応槽に導入し、ガス圧０．１
〜１０Ｔｏｒｒ、基板温度６００℃、バイアス電圧１５
０Ｖ、マイクロ波周波数２．４５ＧＨｚ、マイクロ波出
力１ｋＷの条件下で気相合成を行う。このとき、選択成
長させたいカソードライン薄膜２０２のみをバイアス電
源により金属メッシュよりも低い電位に設定する。金属
メッシュは、例えば接地電位とする（図６（ｆ））。FIGS. 6A to 6F are cross-sectional views showing the steps of fabricating the cathode panel 10 focusing on the emitter 205 according to the present invention. A metal film having a thickness of 0.8 μm to be a cathode line thin film 202 is deposited on an insulating substrate 201 and formed into a shape of an electrode line by using photolithography.
Next, a silicon dioxide film having a thickness of 12 μm to be the insulating layer 203 is formed by a plasma CVD method (FIG. 6A). On the insulating layer 203, a thickness of 0.
An 8 μm metal film is formed by a sputtering method (FIG. 6).
(B)). A circular window having a diameter of 12 μm is opened in the metal film to be the gate line thin film 204 by using photolithography (FIG. 6C). The silicon dioxide layer as the insulating layer 203 is over-etched with hydrofluoric acid (FIG. 6D).
A nickel film 231 having a thickness of 1.2 μm as a growth catalyst for carbon nanotubes is formed by a sputtering method as indicated by an arrow 302. In this case, a nickel film 231 is also formed on the gate line thin film 204 that does not require a growth catalyst (FIG. 6E). Thereafter, the cathode panel 10 is set in the reaction tank 101 of the microwave plasma CVD apparatus shown in FIG. 1, the cathode line thin film 202 is connected to a bias power source, and the gate line thin film 204 is grounded. As a raw material gas, a gas obtained by diluting a hydrocarbon such as methane or carbon monoxide to 10% with hydrogen or nitrogen is introduced into the reaction tank, and the gas pressure is reduced to 0.1.
-10 Torr, substrate temperature 600 ° C, bias voltage 15
The gas phase synthesis is performed under the conditions of 0 V, a microwave frequency of 2.45 GHz, and a microwave output of 1 kW. At this time, only the cathode line thin film 202 to be selectively grown is set to a potential lower than the metal mesh by the bias power supply. The metal mesh has, for example, a ground potential (FIG. 6F).

【００１３】本実施例によれば、炭素を主成分とする種
々の形態のナノファイバ、あるいは単層または多層のカ
ーボンナノチューブなどの微細繊維構造物質を、エミッ
タ２０５の開口部に対応する位置のカソードライン薄膜
２０２にのみ選択的成長させることができる。したがっ
て、従来のような犠牲層のリフトオフ工程が無くなり、
不良の発生を防ぐことができる上、全体の工程数を減ら
すことができ、コストダウンをも図ることができる。According to this embodiment, various forms of carbon-based nanofibers or a fine fiber structure material such as a single-walled or multi-walled carbon nanotube are placed on the cathode 205 at a position corresponding to the opening of the emitter 205. Only the line thin film 202 can be selectively grown. Therefore, the conventional lift-off process of the sacrificial layer is eliminated,
The occurrence of defects can be prevented, the number of steps can be reduced, and the cost can be reduced.

【００１４】なお、本実施例では、カソードライン薄膜
２０２のエミッタ２０５の開口部に対応する位置に成長
触媒となる金属膜を形成したが、カソードライン薄膜２
０２およびゲートライン薄膜２０４をＦｅ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Mnのうち少なくとも１種類を含む物質を配するもの
とすることで、成長触媒を形成する過程を省略しても、
選択成長させたいカソードライン薄膜２０２のみをバイ
アス電源により金属メッシュよりも低い電位に設定し、
ゲートライン薄膜２０４は接地する（金属メッシュ電位
とする）ことにより、カソードライン薄膜２０２のニッ
ケル膜２３１のみに炭素を主成分とするナノファイバや
カーボンナノチューブを有効に合成することができる。In this embodiment, a metal film serving as a growth catalyst is formed at a position corresponding to the opening of the emitter 205 of the cathode line thin film 202.
02 and the gate line thin film 204 are made of Fe, Co, N
By arranging a substance containing at least one of i and Mn, even if the process of forming the growth catalyst is omitted,
Only the cathode line thin film 202 to be selectively grown is set to a potential lower than the metal mesh by a bias power supply,
By grounding the gate line thin film 204 (with a metal mesh potential), nanofibers and carbon nanotubes containing carbon as a main component can be effectively synthesized only on the nickel film 231 of the cathode line thin film 202.

【００１５】逆に、前記複数のカソードライン薄膜およ
びゲートライン薄膜のＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎのうち少
なくとも１種類以上の元素に代えて、ナノファイバやカ
ーボンナノチューブを成長させにくいＣｕ、Ａｇ、Ａ
ｕ、Ａｌのうち少なくとも１種類以上の元素が含まれた
ものとして、前記複数のカソードライン薄膜の所定の領
域には、前記微細繊維構造物質を形成するときの触媒と
して機能するニッケル薄膜を形成するものとしても良
い。Conversely, in place of at least one of Fe, Co, Ni, and Mn of the plurality of cathode line thin films and gate line thin films, Cu, Ag, and A, which are difficult to grow nanofibers or carbon nanotubes, are used.
A nickel thin film functioning as a catalyst when forming the fine fiber structure material is formed in a predetermined region of the plurality of cathode line thin films assuming that at least one element among u and Al is contained. It is good.

【００１６】ここで、図７を参照して、従来法によるエ
ミッタ２０５に注目した陰極パネル１０の作製手順を説
明しておく。ただし、ここで説明するのは、特定の文献
に紹介されている従来技術というわけではなく、Ｓｐｉ
ｎｄｔ型と呼ばれる電子放出素子の作成法に準拠して本
発明に係る表示装置を作ることを想定したときのもので
ある。この場合、図６（ａ）−（ｄ）までは同じ手順で
良いので、図示は省略した。Referring now to FIG. 7, a description will be given of a manufacturing procedure of the cathode panel 10 focusing on the emitter 205 by the conventional method. However, what is described here is not the prior art introduced in a specific document, but rather is the Spi.
This is based on the assumption that the display device according to the present invention is manufactured in accordance with a method for manufacturing an electron-emitting device called an ndt type. In this case, since the same procedure may be performed up to FIGS. 6A to 6D, illustration is omitted.

【００１７】図６（ｄ）で説明したように、フッ酸で絶
縁層２０３である二酸化シリコン層のオーバーエッチン
グを行った後、基板２０１を回転させながら、犠牲層２
５１となる厚さ1.2μmの酸化マグネシウムを矢印３０３
で示すように斜め蒸着により形成する（図７（ｅ
１））。これは、カソードライン薄膜２０２に犠牲層２
５１が成膜されないようにするためである。次いで、カ
ーボンナノチューブの成長触媒となる厚さ1.2μmのニッ
ケル膜２３１を矢印３０３で示すようにスパッタリング
法で成膜する（図７（ｅ２））。この際、図６（ｅ）で
も述べたように、犠牲層２５１の上にもニッケル膜２３
１が成膜される。そこで、次に、アンモニア塩溶液で犠
牲層２５１のリフトオフを行い、犠牲層２５１とともに
余分なニッケル膜２３１を取り除く（図７（ｅ３））。
最後に、図６（ｆ）を参照して説明したように、マイク
ロ波プラズマＣＶＤ装置の反応槽１０１内で、水素、メ
タンを原料とし、気相合成によりニッケル膜上にカーボ
ンナノチューブを成長させる（図７（ｆ１））。すなわ
ち、従来法では、カソードライン薄膜２０２のみをバイ
アス電源により金属メッシュよりも低い電位に設定する
だけで、ゲートライン薄膜２０４についての配慮がない
から、このゲートライン薄膜２０４にカーボンナノチュ
ーブの成長触媒であるニッケル膜２３１が残っている
と、この部分にもカーボンナノチューブが成長してして
しまい不都合である。したがって、ゲートライン薄膜２
０４に対して、これを除去するための犠牲層を設けるこ
とと、カソードライン薄膜２０２にニッケル膜２３１を
成膜した後での除去作業が必要となるのである。しかし
ながら、アンモニア塩溶液で酸化マグネシウムの犠牲層
をリフトオフを行う際、ゲートライン薄膜２０４も同時
に剥がれることがあり、不良の原因となっていた。As described with reference to FIG. 6D, after the silicon dioxide layer as the insulating layer 203 is over-etched with hydrofluoric acid, the sacrificial layer 2 is rotated while the substrate 201 is rotated.
Arrow 1.2 represents a magnesium oxide having a thickness of 1.2 μm to be 51.
7 (e).
1)). This is because the sacrificial layer 2
This is to prevent the film 51 from being formed. Next, a nickel film 231 having a thickness of 1.2 μm as a growth catalyst for carbon nanotubes is formed by a sputtering method as shown by an arrow 303 (FIG. 7E2). At this time, as described in FIG. 6E, the nickel film 23 is also formed on the sacrificial layer 251.
1 is formed. Therefore, next, the sacrifice layer 251 is lifted off with an ammonium salt solution, and the excess nickel film 231 is removed together with the sacrifice layer 251 (FIG. 7E3).
Finally, as described with reference to FIG. 6F, carbon nanotubes are grown on the nickel film by vapor phase synthesis using hydrogen and methane as raw materials in the reaction vessel 101 of the microwave plasma CVD apparatus ( FIG. 7 (f1)). That is, in the conventional method, only the cathode line thin film 202 is set to a potential lower than that of the metal mesh by the bias power supply, and there is no consideration for the gate line thin film 204. If a certain nickel film 231 remains, carbon nanotubes grow on this portion, which is inconvenient. Therefore, the gate line thin film 2
It is necessary to provide a sacrificial layer for removing the nickel film 04 and to perform a removal operation after the nickel film 231 is formed on the cathode line thin film 202. However, when the sacrificial layer of magnesium oxide is lifted off with an ammonium salt solution, the gate line thin film 204 may be peeled off at the same time, causing a defect.

【００１８】図８は、図４で説明した画像表示装置の断
面構造と対応する本発明による画像表示装置の断面構造
の実施例の概略図である。二つの図を対照して明らかな
ように、本実施例によれば、ゲートライン薄膜２０４に
カーボンナノチューブの成長触媒であるニッケル膜２３
１が残っている。先にも述べたように、マイクロ波プラ
ズマＣＶＤ装置の反応槽１０１内で、気相合成によりニ
ッケル膜２３１上にカーボンナノチューブ２３０を成長
させる際、カソードライン薄膜２０２のみをバイアス電
源により金属メッシュよりも低い電位に設定し、ゲート
ライン薄膜２０４は金属メッシュと同じ電位とするの
で、カソードライン薄膜２０２上のニッケル膜２３１の
みにカーボンナノチューブ２３０が成長する。したがっ
て、ゲートライン薄膜２０４にカーボンナノチューブの
成長触媒であるニッケル膜２３１が残っていても何ら支
障は無い。FIG. 8 is a schematic view of an embodiment of the sectional structure of the image display device according to the present invention corresponding to the sectional structure of the image display device described in FIG. As is clear from the comparison between the two figures, according to the present embodiment, the nickel film 23 serving as a growth catalyst for carbon nanotubes is formed on the gate line thin film 204.
One remains. As described above, when growing the carbon nanotubes 230 on the nickel film 231 by vapor phase synthesis in the reaction vessel 101 of the microwave plasma CVD apparatus, only the cathode line thin film 202 is biased from the metal mesh by the bias power supply. Since the potential is set to be low and the gate line thin film 204 has the same potential as the metal mesh, the carbon nanotubes 230 grow only on the nickel film 231 on the cathode line thin film 202. Therefore, there is no problem even if the nickel film 231 which is a growth catalyst of the carbon nanotube remains on the gate line thin film 204.

【００１９】[0019]

【発明の効果】本発明によれば、電子放出源である微細
繊維構造物質を持つ画像表示装置を安定した特性を持つ
ものとするとともに、高い信頼度で製作できる。According to the present invention, an image display device having a fine fiber structure material as an electron emission source has stable characteristics and can be manufactured with high reliability.

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

【図１】本発明で用いるマイクロ波プラズマＣＶＤ装置
の概要を説明する図。FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of a microwave plasma CVD apparatus used in the present invention.

【図２】細繊維構造物質を形成して画像表示装置を構成
した一例の部分の概略を模式的に示す図。FIG. 2 is a diagram schematically showing an outline of an example in which an image display device is formed by forming a fine fiber structure material.

【図３】図２で説明した画像表示装置の画素の拡大構成
例の概略を示し、（ａ）は画素の全体的な構成図を、
（ｂ）はエミッタと微細繊維構造物質との関係を説明す
る一部の拡大図を、それぞれ、示す図。3A and 3B schematically show an example of an enlarged configuration of a pixel of the image display device described with reference to FIG. 2; FIG.
(B) is a figure each showing a partly enlarged view explaining the relation between the emitter and the fine fiber structure material.

【図４】図２で説明した画像表示装置を断面構造で示す
概略図。FIG. 4 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of the image display device described in FIG. 2;

【図５】画像表示装置の断面構造の概略を示す図。FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a cross-sectional structure of an image display device.

【図６】（ａ）−（ｆ）は本発明により陰極パネルの作
製手順を示す断面図。FIGS. 6A to 6F are cross-sectional views illustrating a procedure for manufacturing a cathode panel according to the present invention.

【図７】従来法による陰極パネルの作製手順の一部を示
す断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a part of a procedure for manufacturing a cathode panel according to a conventional method.

【図８】図４で説明した画像表示装置の断面構造と対応
する本発明による画像表示装置の断面構造の実施例の概
略図。FIG. 8 is a schematic diagram of an embodiment of a cross-sectional structure of the image display device according to the present invention corresponding to the cross-sectional structure of the image display device described in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０１：反応槽、１０２：導電性下地膜、１０３，２０
２：絶縁性基板、１０４：金属メッシュ、１０５：バイ
アス電源、１０６：マイクロ波発生器、１０：陰極パネ
ル、２０：陽極パネル、２０１：絶縁性の基板、２０
２：カソードライン薄膜、２０３：絶縁体、２０４：ゲ
ートライン薄膜、２０５：エミッタ、２１１：ガラス基
板、２１２：蛍光層、２１３：アノード、２２０：スペ
ーサ、２２９：絶縁層２０３の開口部、２３０：微細線
維構造物質、２３１：成長触媒薄膜、４０１：ゲッタ、
４０２：側面パネル、４０３：背面パネル、４０４：排
気管、４０５：スペーサ。101: reaction tank, 102: conductive base film, 103, 20
2: insulating substrate, 104: metal mesh, 105: bias power supply, 106: microwave generator, 10: cathode panel, 20: anode panel, 201: insulating substrate, 20
2: cathode line thin film, 203: insulator, 204: gate line thin film, 205: emitter, 211: glass substrate, 212: fluorescent layer, 213: anode, 220: spacer, 229: opening of insulating layer 203, 230: Microfibrous structure material, 231: growth catalyst thin film, 401: getter,
402: side panel, 403: rear panel, 404: exhaust pipe, 405: spacer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡井 誠 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所ディスプレイグループ内 (72)発明者 佐々木 進 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所ディスプレイグループ内 Ｆターム(参考） 5C031 DD17 DD19 5C036 EE03 EE14 EE15 EF01 EF06 EF09 EG12 EH26  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Makoto Okai 3300 Hayano, Mobara-shi, Chiba Prefecture Within Hitachi, Ltd. Display Group (72) Inventor Susumu 3300, Hayano, Mobara-shi, Chiba Prefecture F within Hitachi, Ltd. Display Group F Terms (reference) 5C031 DD17 DD19 5C036 EE03 EE14 EE15 EF01 EF06 EF09 EG12 EH26

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】陰極パネルと陽極パネルとが対向して配置
され、前記陰極パネルはその表面に微細繊維構造物質を
形成された複数のカソードライン薄膜と前記微細繊維構
造物質から電子を引き出すための複数のゲートライン薄
膜とが直交して形成され、前記陽極パネルは前記微細繊
維構造物質から引き出された電子を照射される蛍光層を
有する画像表示装置であって、前記陰極パネルのカソー
ドライン薄膜上に微細繊維構造物質を形成する操作が所
定の原料ガスが供給されるＣＶＤ(Chemical Vapor Depo
sition)装置の反応槽内で、気相合成によりなされるも
のであるとともに、前記カソードライン薄膜に与えられ
る電位が前記ゲートライン薄膜に与えられる電位より低
電位に保持された環境の下で行われることを特徴とする
画像表示装置。A cathode panel and an anode panel are arranged opposite to each other, and the cathode panel has a plurality of cathode line thin films having a fine fiber structure material formed on a surface thereof and a cathode line thin film for extracting electrons from the fine fiber structure material. A plurality of gate line thin films are formed orthogonally, and the anode panel is an image display device having a fluorescent layer irradiated with electrons extracted from the fine fiber structure material, wherein the anode panel is provided on a cathode line thin film of the cathode panel. (Chemical Vapor Depo
In the reaction vessel of the apparatus, the reaction is performed in an environment in which the potential applied to the cathode line thin film is maintained at a lower potential than the potential applied to the gate line thin film, while being performed by vapor phase synthesis. An image display device characterized by the above-mentioned. 【請求項２】前記複数のカソードライン薄膜の所定の領
域には、前記微細繊維構造物質を形成するときの触媒と
して機能する材料の薄膜が形成されている請求項１記載
の画像表示装置。2. The image display device according to claim 1, wherein a thin film of a material functioning as a catalyst when forming said fine fiber structure material is formed in a predetermined region of said plurality of cathode line thin films. 【請求項３】前記複数のカソードライン薄膜およびゲー
トライン薄膜はＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎのうち少なくと
も１種類以上の元素が含まれたものである請求項１記載
の画像表示装置。3. The image display device according to claim 1, wherein said plurality of cathode line thin films and gate line thin films contain at least one element among Fe, Co, Ni, and Mn. 【請求項４】前記複数のカソードライン薄膜およびゲー
トライン薄膜はＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌのうち少なくと
も１種類以上の元素が含まれたものであるとともに、前
記複数のカソードライン薄膜の所定の領域には、前記微
細繊維構造物質を形成するときの触媒として機能する材
料の薄膜が形成されている請求項１記載の画像表示装
置。4. The plurality of cathode line thin films and gate line thin films contain at least one element of Cu, Ag, Au, and Al, and a predetermined region of the plurality of cathode line thin films. The image display device according to claim 1, wherein a thin film of a material that functions as a catalyst when forming the fine fiber structure material is formed on the thin film. 【請求項５】所定の原料ガスが供給されるＣＶＤ(Chemi
cal Vapor Deposition)装置の反応槽内で気相合成によ
り複数の分離された金属薄膜上の内選択された金属薄膜
にのみ微細繊維構造物質を形成する方法であって、前記
選択された金属薄膜が選択されない金属薄膜より低電位
に保持された環境の下で気相合成がなされることを特徴
とする金属薄膜にのみ微細繊維構造物質を形成する方
法。5. A CVD (Chemi) to which a predetermined source gas is supplied.
cal Vapor Deposition) is a method of forming a microfibrous structural material only on a selected metal thin film on a plurality of separated metal thin films by vapor phase synthesis in a reaction vessel of an apparatus, wherein the selected metal thin film is A method for forming a fine fibrous structure material only on a metal thin film, wherein the gas phase synthesis is performed in an environment maintained at a lower potential than an unselected metal thin film. 【請求項６】陰極パネルと陽極パネルとが対向して配置
され、前記陰極パネルはその表面に微細繊維構造物質を
形成された複数のカソードライン薄膜と前記微細繊維構
造物質から電子を引き出すための複数のゲートライン薄
膜とが直交して形成され、前記陽極パネルは前記微細繊
維構造物質から引き出された電子を照射される蛍光層を
有する画像表示装置であって、前記陰極パネルのカソー
ドライン薄膜およびゲートライン薄膜上に微細繊維構造
物質を形成された成長触媒層の内前記陰極パネルのカソ
ードライン薄膜上の成長触媒層にのみ前記微細繊維構造
物質が形成されていることを特徴とする画像表示装置。6. A cathode panel and an anode panel are arranged opposite to each other. The cathode panel has a plurality of cathode line thin films having a fine fiber structure material formed on a surface thereof and a cathode line thin film for extracting electrons from the fine fiber structure material. A plurality of gate line thin films are formed orthogonally, and the anode panel is an image display device having a fluorescent layer irradiated with electrons extracted from the fine fiber structure material, wherein the cathode line thin film of the cathode panel and An image display device wherein the fine fiber structure material is formed only on the growth catalyst layer on the cathode line thin film of the cathode panel among the growth catalyst layers having the fine fiber structure material formed on the gate line thin film. .