JP3822622B2 - Vacuum micro equipment - Google Patents

Vacuum micro equipment Download PDF

Info

Publication number
JP3822622B2
JP3822622B2 JP2004269858A JP2004269858A JP3822622B2 JP 3822622 B2 JP3822622 B2 JP 3822622B2 JP 2004269858 A JP2004269858 A JP 2004269858A JP 2004269858 A JP2004269858 A JP 2004269858A JP 3822622 B2 JP3822622 B2 JP 3822622B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plating layer
metal plating
emitter
carbon nanotubes
cathode line
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004269858A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005026236A (en
Inventor
正幸 中本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2004269858A priority Critical patent/JP3822622B2/en
Publication of JP2005026236A publication Critical patent/JP2005026236A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3822622B2 publication Critical patent/JP3822622B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites

Description

本発明は、電界放出型冷陰極を用いた真空マイクロ装置に関する。   The present invention relates to a vacuum micro apparatus using a field emission cold cathode.

電界放出型冷陰極として、フラーレン又はカーボンナノチューブをエミッタに用いたものが提案されている（例えば、特開平１０−１４９７６０号公報）。フラーレン及びカーボンナノチューブは、先端曲率半径が小さいため、駆動電圧の低減、電界放出効率の向上が可能である。また、雰囲気依存性や残留ガスの影響も小さくいため、低真空度での動作も期待できる。   As a field emission type cold cathode, one using fullerene or carbon nanotube as an emitter has been proposed (for example, JP-A-10-149760). Since fullerenes and carbon nanotubes have a small radius of curvature at the tip, it is possible to reduce drive voltage and improve field emission efficiency. In addition, since it is less dependent on the atmosphere and residual gas, it can be expected to operate at a low vacuum.

形成方法としては、フラーレン又はカーボンナノチューブを有機溶剤に分散させてセラミックフィルタを通した後で基板上に圧着する方法、基板上にフラーレン又はカーボンナノチューブを直接析出させる方法、フラーレン又はカーボンナノチューブを厚膜ペースト中に分散させて印刷し高温焼成（約５００〜８００℃程度）する方法、等が提案されている。   As a forming method, fullerene or carbon nanotubes are dispersed in an organic solvent, passed through a ceramic filter and then pressed onto the substrate, fullerenes or carbon nanotubes are deposited directly on the substrate, fullerenes or carbon nanotubes are thick films A method of dispersing and printing in a paste, printing, and baking at a high temperature (about 500 to 800 ° C.) has been proposed.

しかしながら、フラーレン又はカーボンナノチューブを基板上に圧着或いは析出させる方法では、付着力が弱く、エミッタに加わる強電界によって容易に剥離してしまうという問題があった。また、フラーレン又はカーボンナノチューブを印刷によって形成する方法では、高温焼成等の原因によって性能が低下或いは劣化するという問題があった。   However, the method of pressing or depositing fullerenes or carbon nanotubes on a substrate has a problem that the adhesion is weak and the peeling easily occurs due to a strong electric field applied to the emitter. Further, the method of forming fullerenes or carbon nanotubes by printing has a problem that the performance is lowered or deteriorated due to high temperature firing or the like.

また、圧着法では、カーボンの耐薬品性が高くエッチングが困難であるために、カソードライン形成のためのパターニングが極めて困難であるという問題もあった。また、ＣＶＤ法等による析出法では、遷移金属の触媒が必要な上、微粒子化されている必要があり、抵抗値が高くなってしまい、信号遅延等が生じやすいという問題もあった。また、印刷法では、膜の抵抗が高い上、厚い膜を形成することが困難であるため、低抵抗配線の形成が困難であり、やはり信号遅延等が生じやすいという問題もあった。   Further, the pressure bonding method has a problem that patterning for forming a cathode line is extremely difficult because the chemical resistance of carbon is high and etching is difficult. In addition, the deposition method such as the CVD method requires a transition metal catalyst and needs to be finely divided, resulting in a problem that a resistance value is increased and a signal delay or the like is likely to occur. In addition, the printing method has a problem that the resistance of the film is high and it is difficult to form a thick film, so that it is difficult to form a low-resistance wiring, and signal delay is likely to occur.

このように、フラーレン又はカーボンナノチューブを電界放出型冷陰極のエミッタに用いたものが提案されているが、従来提案されている方法では信頼性や性能の点で必ずしも十分ではなかった。   As described above, a method using fullerene or carbon nanotube as an emitter of a field emission cold cathode has been proposed. However, the conventionally proposed methods are not always sufficient in terms of reliability and performance.

本発明は上記従来の課題に対してなされたものであり、エミッタにフラーレン又はカーボンナノチューブを用いた電界放出型冷陰極を用いた真空マイクロ装置において、その信頼性や性能の向上をはかることを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and aims to improve the reliability and performance of a vacuum micro apparatus using a field emission cold cathode using fullerene or carbon nanotube as an emitter. It is said.

本発明に係る電界放出型冷陰極は、支持基板上に形成された金属メッキ層と、この金属メッキ層中に一部分が埋設されたフラーレン又はカーボンナノチューブによって構成された突出部とによってエミッタが形成されていることを特徴とする。   In the field emission cold cathode according to the present invention, an emitter is formed by a metal plating layer formed on a support substrate, and a protrusion made of fullerene or carbon nanotube partially embedded in the metal plating layer. It is characterized by.

本発明によれば、金属メッキ層が支持基板に対して強固に固着されるとともに、フラーレン又はカーボンナノチューブの一部分が金属メッキ層中に埋設されているため、フラーレン又はカーボンナノチューブが金属メッキ層に強固に固着されている。すなわち、金属メッキ層に多数含まれるフラーレン又はカーボンナノチューブのうち、金属メッキ層の表面上に突出部（実質的に電子放出部として機能する）を有するフラーレン又はカーボンナノチューブは、突出部よりも下の部分が金属メッキ層中に埋設され、金属メッキ層に強固に固着されている。したがって、エミッタに加わる強電界にも十分に耐え得る付着強度が得られ、電界放出の安定性に優れた高性能の電界放出型冷陰極を得ることができる。   According to the present invention, since the metal plating layer is firmly fixed to the support substrate and a part of the fullerene or carbon nanotube is embedded in the metal plating layer, the fullerene or carbon nanotube is firmly attached to the metal plating layer. It is fixed to. That is, among fullerenes or carbon nanotubes contained in a large number in the metal plating layer, fullerenes or carbon nanotubes having protrusions (substantially functioning as electron emission portions) on the surface of the metal plating layer are lower than the protrusions. The portion is embedded in the metal plating layer and firmly fixed to the metal plating layer. Therefore, an adhesion strength that can sufficiently withstand a strong electric field applied to the emitter can be obtained, and a high-performance field emission cold cathode excellent in field emission stability can be obtained.

なお、メッキ処理によって得られた金属メッキ層（金属メッキ膜）は緻密であり、スパッタ法や印刷法によって得られた金属膜に比べて、導電率及び硬度の高いものが得られるという特徴がある。導電率に関しては、金属メッキ膜はバルク金属とほぼ同等（バルク金属の約９９％以上）であり、スッパッタ金属膜（約３０〜９０％程度）、厚膜印刷金属膜（約１０〜２０％）に比べて低抵抗のものが得られる。硬度に関しては、ビッカース硬度及びブリネル硬度で比較した場合、金属メッキ膜はバルク金属とほぼ同等（約９０％以上）、場合によっては約１０倍程度のこともあり、スパッタ金属膜や厚膜印刷金属膜に比べて極めて硬い金属膜が得られる。   In addition, the metal plating layer (metal plating film) obtained by the plating process is dense, and has a characteristic that a higher conductivity and hardness can be obtained than a metal film obtained by sputtering or printing. . Regarding the electrical conductivity, the metal plating film is almost equivalent to the bulk metal (about 99% or more of the bulk metal), the sputtering metal film (about 30 to 90%), and the thick printed metal film (about 10 to 20%). Compared to the above, a low resistance is obtained. Regarding the hardness, when compared with Vickers hardness and Brinell hardness, the metal plating film is almost the same as the bulk metal (about 90% or more), and in some cases it may be about 10 times, sputter metal film or thick film printing metal A metal film extremely harder than the film is obtained.

また、メッキ処理によって得られた金属メッキ膜は、膜厚を厚くしても膜剥がれや膜質劣化が生じにくく、スパッタ金属膜の膜厚の限界（約１〜２μｍ）よりもはるかに厚い膜を形成することができるという特徴がある。   In addition, the metal plating film obtained by the plating process does not easily cause film peeling or film quality deterioration even if the film thickness is increased, and is much thicker than the limit of the thickness of the sputtered metal film (about 1 to 2 μm). It can be formed.

さらに、メッキ処理によって得られた金属メッキ膜は、被メッキ表面が凹凸を有している場合にも、ほぼ均一な厚さで形成することができるという特徴がある。例えばカソードライン表面に形成された金属メッキ膜は、カソードラインの上面と側面の膜厚をほぼ同等にすることができる。   Furthermore, the metal plating film obtained by the plating process is characterized in that it can be formed with a substantially uniform thickness even when the surface to be plated has irregularities. For example, the metal plating film formed on the surface of the cathode line can make the film thickness of the upper surface and the side surface of the cathode line substantially equal.

また、メッキ処理によって得られた金属メッキ膜は、メッキ処理が低温で行われることから、性能の低下や劣化の少ないエミッタを得ることができる。また、導電性の高い膜が得られるとともに膜厚を厚くすることができることから、カソードラインを低抵抗化することができ、信号遅延等を抑制することができる。さらに、パターニングが容易であることから、カソードラインを容易に作成することができる。   In addition, since the metal plating film obtained by the plating process is performed at a low temperature, it is possible to obtain an emitter with less performance degradation and less deterioration. In addition, since a highly conductive film can be obtained and the film thickness can be increased, the resistance of the cathode line can be reduced and signal delay and the like can be suppressed. Furthermore, since the patterning is easy, the cathode line can be easily formed.

また、メッキ処理による金属メッキ膜で凸状エミッタ構造を形成した場合には、凸状先端部に電界が集中することから電子放出点が定まり易く、またフラーレン等の潤滑効果により金型から容易に凸型の金属メッキ層を剥離することができ、金型を繰り返し多数回使用する際の摩耗や損傷を防止することができる。   Also, when a convex emitter structure is formed with a metal plating film by plating, the electric field concentrates on the convex tip, making it easy to determine the electron emission point, and from the mold due to the lubrication effect of fullerene etc. The convex metal plating layer can be peeled off, and wear and damage when the mold is used repeatedly many times can be prevented.

前記電界放出型冷陰極において、前記突出部を構成するカーボンナノチューブの内部に充填層が形成されていてもよい。特に、この充填層は、上記金属メッキ層を形成する際のメッキ液中に含まれる物質を用いて形成されていることが好ましい。   In the field emission cold cathode, a filling layer may be formed inside the carbon nanotube constituting the protruding portion. In particular, the filling layer is preferably formed using a substance contained in the plating solution when forming the metal plating layer.

このように、カーボンナノチューブの中空構造の内部に充填層（導電性充填層が好ましい）を形成することにより、充填層が芯材として機能するため、カーボンナノチューブの機械的強度を増大させることができる。特に、金属メッキ層を形成する際のメッキ液中に含まれる材料によって充填層を形成することにより、メッキ処理と充填処理とを並行して行うことができ、工程の簡略化をはかることができる。   Thus, by forming a filling layer (preferably a conductive filling layer) inside the hollow structure of carbon nanotubes, the filling layer functions as a core material, so that the mechanical strength of the carbon nanotubes can be increased. . In particular, by forming the filling layer with the material contained in the plating solution when forming the metal plating layer, the plating process and the filling process can be performed in parallel, and the process can be simplified. .

前記電界放出型冷陰極において、前記金属メッキ層には、該金属メッキ層の抵抗を増加させるための物質（例えば、ボロン（Ｂ）、リン（Ｐ）或いはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等）が添加されていてもよい。添加物質は、メッキ液内に単体或いは化合物の形で混合させる（分散させることが好ましい）ことにより、メッキ処理によって金属メッキ層を形成する際に、容易に金属メッキ層中に含有させることができる。   In the field emission cold cathode, the metal plating layer contains a substance for increasing the resistance of the metal plating layer (for example, boron (B), phosphorus (P), PTFE (polytetrafluoroethylene), etc.). It may be added. The additive substance can be easily contained in the metal plating layer when the metal plating layer is formed by plating by mixing (dispersing it preferably) in the form of a simple substance or a compound in the plating solution. .

エミッタ先端の曲率半径や形状等に差異があると、電界強度分布が異なることから、通常は電界放出特性が不均一になる。上記のように、金属メッキ層中に添加物質を含有させて金属メッキ層の抵抗を増加させることにより、金属メッキ層によって電位降下が生じるため、エミッタ先端の曲率半径や形状等に差異があっても、いわゆる抵抗バラスト効果によってエミッタ先端の電界強度分布が均一化し、電界放出の安定性や不均一性を大幅に改善することができる。   If there is a difference in the radius of curvature, shape, etc. of the emitter tip, the field intensity distribution will be different, and field emission characteristics will usually be non-uniform. As described above, by adding an additive substance in the metal plating layer to increase the resistance of the metal plating layer, a potential drop is caused by the metal plating layer, so there is a difference in the radius of curvature and shape of the tip of the emitter. However, the field intensity distribution at the tip of the emitter is made uniform by the so-called resistance ballast effect, and the stability and non-uniformity of field emission can be greatly improved.

また、本発明に係る真空マイクロ装置は、支持基板と、前記支持基板上に形成された金属メッキ層と、この金属メッキ層中に一部分が埋設されたフラーレン又はカーボンナノチューブによって構成された突出部とによって形成されたエミッタと、前記エミッタに対して間隔をおいて設けられ、前記エミッタの電位との電位差によって前記エミッタから電子を放出させる引き出し電極と、を備えたことを特徴とする。   Further, the vacuum micro apparatus according to the present invention includes a support substrate, a metal plating layer formed on the support substrate, and a protrusion composed of fullerene or carbon nanotubes partially embedded in the metal plating layer. And an extraction electrode provided at a distance from the emitter and emitting electrons from the emitter by a potential difference from the potential of the emitter.

また、本発明に係る真空マイクロ装置は、支持基板と、前記支持基板上に形成された金属メッキ層と、この金属メッキ層中に一部分が埋設されたフラーレン又はカーボンナノチューブによって構成された突出部とによって形成されたエミッタと、前記エミッタに対して間隔をおいて設けられた引き出し電極と、前記支持基板に対向する対向基板と、前記対向基板上に設けられ、前記エミッタの電位と前記引き出し電極の電位との電位差によって前記エミッタから放出された電子が到達することで発光する発光部と、を備えたことを特徴とする。   Further, the vacuum micro apparatus according to the present invention includes a support substrate, a metal plating layer formed on the support substrate, and a protrusion composed of fullerene or carbon nanotubes partially embedded in the metal plating layer. An emitter formed at a distance from the emitter, a counter substrate facing the support substrate, and a potential of the emitter and the potential of the lead electrode provided on the counter substrate And a light emitting portion that emits light when electrons emitted from the emitter arrive due to a potential difference with respect to the potential.

前記真空マイクロ装置において、前記引き出し電極はゲート電極又はアノード電極であることが好ましく、引き出し電極としてゲート電極及びアノード電極の双方を備えていてもよい。   In the vacuum micro apparatus, the extraction electrode is preferably a gate electrode or an anode electrode, and both the gate electrode and the anode electrode may be provided as the extraction electrode.

また、本発明に係る電界放出型冷陰極の製造方法は、フラーレン又はカーボンナノチューブが含まれたメッキ液を用いてメッキ処理を行うことにより、支持基板上に金属メッキ層を形成するとともに、この金属メッキ層中に一部分が埋設されたフラーレン又はカーボンナノチューブによって構成される突出部を形成することを特徴とする。   The field emission cold cathode manufacturing method according to the present invention forms a metal plating layer on a support substrate by performing plating using a plating solution containing fullerenes or carbon nanotubes. A protruding portion made of fullerene or carbon nanotube partially embedded in the plating layer is formed.

また、本発明に係る電界放出型冷陰極の製造方法は、フラーレン又はカーボンナノチューブが含まれたメッキ液を用いてメッキ処理を行うことにより、凹部が形成された第１の基板上に金属メッキ層を形成するとともに、この金属メッキ層中に一部分が埋設されたフラーレン又はカーボンナノチューブによって構成される突出部を形成する工程と、前記金属メッキ層が形成された第１の基板と第２の基板とを前記金属メッキ層を挟むようにして貼り合わせる工程と、前記第１の基板を除去することにより、前記第２の基板上に設けられた前記金属メッキ層と前記突出部とによって構成されるエミッタを形成する工程と、を有することを特徴とする。   The method of manufacturing a field emission cold cathode according to the present invention includes a metal plating layer formed on a first substrate on which a recess is formed by performing a plating process using a plating solution containing fullerenes or carbon nanotubes. Forming a projecting portion made of fullerene or carbon nanotube partially embedded in the metal plating layer, and a first substrate and a second substrate on which the metal plating layer is formed, Forming an emitter composed of the metal plating layer and the protrusion provided on the second substrate by removing the first substrate. And a step of performing.

前記電界放出型冷陰極の製造方法において、前記メッキ処理は、電気メッキ処理又は無電解メッキ処理によって行うようにする。特に電気メッキ処理によって金属メッキ層を形成する場合には、電気力線に沿ってカーボンナノチューブを垂直方向に配向させ易くすることができる。したがって、垂直方向に配向しているカーボンナノチューブの割合を多くすることができるため、電界放出効率や電界放出の均一性を高めることができる。   In the method for manufacturing a field emission cold cathode, the plating is performed by electroplating or electroless plating. In particular, when the metal plating layer is formed by electroplating, the carbon nanotubes can be easily oriented in the vertical direction along the lines of electric force. Therefore, since the proportion of carbon nanotubes oriented in the vertical direction can be increased, field emission efficiency and field emission uniformity can be improved.

本発明によれば、フラーレン又はカーボンナノチューブを金属メッキ層に強固に固着することができるため、付着強度が増大し、電界放出の安定性や均一性に優れた高性能の電界放出型冷陰極を用いた真空マイクロ装置を得ることができる。   According to the present invention, fullerenes or carbon nanotubes can be firmly fixed to a metal plating layer, so that a high-performance field emission type cold cathode having increased adhesion strength and excellent field emission stability and uniformity can be obtained. The vacuum micro apparatus used can be obtained.

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

（実施形態１）
図１（ａ）〜図１（ｄ）は、本発明の第１の実施形態に係る電界放出型冷陰極の製造プロセスを模式的に示した図である。 (Embodiment 1)
FIG. 1A to FIG. 1D are diagrams schematically showing a manufacturing process of the field emission cold cathode according to the first embodiment of the present invention.

まず、図１（ａ）に示すように、ガラス基板（支持基板）１１上にカソードライン１２を形成する。本実施形態では、大型の電界放出型ディスプレイにおける信号遅延を考慮し、カソードライン１２となる金属膜として、導電性の高い膜が得られるＮｉメッキ膜を約２μｍの厚さで形成した。   First, as shown in FIG. 1A, a cathode line 12 is formed on a glass substrate (support substrate) 11. In the present embodiment, in consideration of signal delay in a large-sized field emission display, a Ni plating film from which a highly conductive film is obtained is formed with a thickness of about 2 μm as a metal film to be the cathode line 12.

次に、蒸留水約１リットルに対して、硫酸ニッケルを約２５ｇ、次亜りん酸ナトリウムを約４０ｇ、酢酸ナトリウムを約１０ｇ、クエン酸ナトリウムを約１０ｇ、ほう酸を約３０ｇの割合で溶かし、約ＰＨ５に調整したＮｉ−Ｂ−Ｐ系の無電解メッキ液１３ａを用意し、このメッキ液中にフラーレンＣ60又はカーボンナノチューブを約５０ｇ混合した。 Next, about 25 g of nickel sulfate, about 40 g of sodium hypophosphite, about 10 g of sodium acetate, about 10 g of sodium citrate, and about 30 g of boric acid are dissolved in about 1 liter of distilled water. A Ni—BP based electroless plating solution 13a adjusted to PH5 was prepared, and about 50 g of fullerene C 60 or carbon nanotubes were mixed in the plating solution.

フラーレン及びカーボンナノチューブは、両者とも炭素の同素体であり、基本的には同質のものである。特異形状の極長のフラーレンがカーボンナノチューブとなる。フラーレンの基本型は、炭素の６員環と５員環とで構成されたＣ60であり、その直径は約０．７ｎｍである。Ｃ60は、正２０面体における１２個の５角錐になっている頂点を全て切落とすことによってできる切頭２０面体（結果的に３２面体）の頂点の全てに、ｓｐ２軌道混成の炭素原子を置いた構造を有している。 Fullerenes and carbon nanotubes are both carbon allotropes and are basically the same. The unique full-length fullerene becomes the carbon nanotube. The basic type of fullerene is C 60 composed of a carbon 6-membered ring and a 5-membered ring, and its diameter is about 0.7 nm. C 60 places sp2 orbital hybrid carbon atoms at all of the vertices of a truncated icosahedron (resulting in a 32-hedron) that can be obtained by cutting off all the 12 pentagonal vertices of the regular icosahedron. Have a structure.

なお、フラーレンにはＣ60以外にも、炭素数が６０より多い高次フラーレン、例えば、Ｃ70、Ｃ76、Ｃ82、Ｃ84、Ｃ90、Ｃ96、…、Ｃ240、Ｃ540、Ｃ720等が、実質的に無限に存在するが、勿論それらを用いてもよい。また、フラーレンの内部は中空であるため、高次フラーレンの中に低次フラーレンが玉ねぎのように何層も詰まったオニオン型のフラーレンも存在するが、それらを用いてもよい。また、中空の内部に金属を取込んだ金属内包フラーレン、例えばＬａ＠Ｃ60、Ｌａ＠Ｃ76、Ｌａ＠Ｃ84、Ｌａ2＠Ｃ80、Ｙ2＠Ｃ84、Ｓｃ3＠Ｃ82等を用いてもよい。さらに、フラーレンの骨格部分にＮ、Ｂ、Ｓｉ等の炭素以外の元素を組込んだヘテロフラーレンを用いてもよい。これらのフラーレンは、グラファイトに対してレーザー照射、アーク放電或いは抵抗加熱等を施すことによって炭素を気化させ、気化した炭素をヘリウムガス中に通しながら冷却、反応及び凝集させ、これを収集部材で収集することによって得られる。 Incidentally, in addition to C 60 in the fullerene, more higher fullerenes than 60 carbon atoms, e.g., C 70, C 76, C 82, C 84, C 90, C 96, ..., C 240, C 540, C 720 etc. exist substantially infinitely, but of course they may be used. Moreover, since the inside of fullerene is hollow, there are also onion-type fullerenes in which multiple layers of low-order fullerenes are packed like onions in high-order fullerenes, but these may also be used. Further, metal-encapsulated fullerene taken-metal into the hollow, for example, La @ C 60, La @ C 76, La @ C 84, La 2 @C 80, Y 2 @C 84, Sc 3 @C 82 etc. It may be used. Furthermore, a heterofullerene in which an element other than carbon such as N, B, or Si is incorporated into the fullerene skeleton may be used. These fullerenes vaporize carbon by applying laser irradiation, arc discharge or resistance heating to graphite, and cool, react and agglomerate the vaporized carbon while passing it in helium gas, and collect it with a collecting member. It is obtained by doing.

次に、上述したようにして調整されたメッキ溶液１３ａをメッキ漕１４内で攪拌した後、図１（ｂ）に示すように、メッキ溶液１３ａの温度を約８０℃に保った状態で、カソードライン１２が形成されたガラス基板１１を浸漬し、無電解メッキを行った。   Next, after the plating solution 13a prepared as described above is stirred in the plating basket 14, as shown in FIG. 1B, the temperature of the plating solution 13a is maintained at about 80 ° C. The glass substrate 11 on which the line 12 was formed was immersed and electroless plating was performed.

このようにしてメッキ溶液１３ａ中にガラス基板を約３分間浸漬したところ、図１（ｃ）（カーボンナノチューブの場合）或いは図１（ｄ）（フラーレンの場合）に示すように、フラーレン又はカーボンナノチューブが沈降してカソードライン１２と接触し、フラーレン１７又はカーボンナノチューブ１６を含むＮｉ−Ｂ−Ｐ系無電解抵抗メッキ層（金属メッキ層１５）が、約３μｍの厚さでカソードライン１２上に形成された。メッキ法を用いたことから、カソードライン１２の上面及び側面でほぼ等しい膜厚の金属メッキ層１５が得られた。また、カソードライン１２間のガラス基板１１上では、金属メッキ層１５の付着力が弱いため、金属メッキ層１５がほとんど形成されないか、或いは形成されても超音波で簡単に剥離した。水洗、乾燥後、パターニングされた電界放出型冷陰極を得ることができた。   Thus, when the glass substrate was immersed in the plating solution 13a for about 3 minutes, as shown in FIG. 1C (in the case of carbon nanotube) or FIG. 1D (in the case of fullerene), fullerene or carbon nanotube. Settles into contact with the cathode line 12, and a Ni-BP based electroless resistance plating layer (metal plating layer 15) containing the fullerene 17 or the carbon nanotube 16 is formed on the cathode line 12 with a thickness of about 3 μm. It was done. Since the plating method was used, the metal plating layer 15 having substantially the same thickness on the upper surface and side surfaces of the cathode line 12 was obtained. Further, on the glass substrate 11 between the cathode lines 12, since the adhesion of the metal plating layer 15 is weak, the metal plating layer 15 is hardly formed or even if formed, it is easily peeled off by ultrasonic waves. After washing with water and drying, a patterned field emission cold cathode could be obtained.

図２（ａ）（カーボンナノチューブの場合）及び図２（ｂ）（フラーレンの場合）は、上述した方法によって形成された、フラーレン１７又はカーボンナノチューブ１６を含む金属メッキ層１５の要部の構造を模式的に示した図である。   2A (in the case of carbon nanotube) and FIG. 2B (in the case of fullerene) show the structure of the main part of the metal plating layer 15 including the fullerene 17 or the carbon nanotube 16 formed by the above-described method. It is the figure shown typically.

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、金属メッキ層１５と一体となってカソードライン上に多数存在するフラーレン１７又はカーボンナノチューブ１６のうち、一部のフラーレン１７又はカーボンナノチューブ１６は金属メッキ層１５の外側にまで突出している。このように金属メッキ層１５の外側に突出した部分が実質的に電子放出部として機能する。また、金属メッキ層１５の外側に突出した部分を有するフラーレン１７又はカーボンナノチューブ１６の下部は金属メッキ層１５内に埋設されているため、金属メッキ層１５に強固に固着されており、十分な付着強度を得ることができる。   As shown in FIGS. 2A and 2B, some fullerenes 17 or carbon nanotubes 16 among the fullerenes 17 or carbon nanotubes 16 that are integrated with the metal plating layer 15 and exist on the cathode line in a large number. Protrudes to the outside of the metal plating layer 15. Thus, the part which protruded outside the metal plating layer 15 functions as an electron emission part substantially. In addition, since the lower part of the fullerene 17 or the carbon nanotube 16 having a portion protruding to the outside of the metal plating layer 15 is embedded in the metal plating layer 15, it is firmly fixed to the metal plating layer 15 and is sufficiently attached. Strength can be obtained.

なお、図２（ａ）及び図２（ｂ）において、金属メッキ層１５の外側に突出したフラーレン１７又はカーボンナノチューブ１６の外周に沿って、金属メッキ層１５が薄く形成されていてもよい。   2A and 2B, the metal plating layer 15 may be formed thinly along the outer periphery of the fullerene 17 or the carbon nanotube 16 that protrudes outside the metal plating layer 15.

以上のようにして作製した電界放出型冷陰極の電界放出特性を測定したところ、エミッタ先端に加わる約１０7Ｖ／ｃｍ以上に及ぶと言われている強電界に対しても強固な付着力を持ち、剥離することはなく、安定な電界放出特性を得ることができた。 The field emission characteristics of the field emission cold cathode fabricated as described above were measured. As a result, the adhesive force was strong even against a strong electric field which is said to be about 10 7 V / cm or more applied to the tip of the emitter. Stable and field emission characteristics could be obtained.

また、金属メッキ層中にボロンやリンといった不純物が添加されていることから、金属メッキ層がある程度の大きさの抵抗値を有している。そのため、いわゆる抵抗バラスト効果により、電流放出安定性が約２〜３０％向上し、また面内の均一電界放出性も改善できた。   In addition, since impurities such as boron and phosphorus are added to the metal plating layer, the metal plating layer has a certain resistance value. For this reason, the so-called resistance ballast effect improved the current emission stability by about 2 to 30%, and improved the in-plane uniform field emission.

また、回転蒸着法で作製したＭｏエミッタと比較して、先端部の曲率半径を大幅に低減することができた。具体的には、約７０〜３００ｎｍから約１〜３０ｎｍに低減することができた。その結果、駆動電圧も、約１００Ｖから約７Ｖへと大幅に低減することができた。また、真空度が約１０-9ｔｏｒｒから約１０-7ｔｏｒｒに低下すると、回転蒸着法で作製したＭｏエミッタの場合には、放出電流値は約１／１０以下に、電流変動は数百％以上増加したが、本実施形態の場合にはほとんど変化しなかった。 Moreover, the curvature radius of the front-end | tip part was able to be reduced significantly compared with Mo emitter produced with the rotation evaporation method. Specifically, the thickness could be reduced from about 70 to 300 nm to about 1 to 30 nm. As a result, the drive voltage could be greatly reduced from about 100V to about 7V. Further, when the degree of vacuum is reduced from about 10 -9 torr to about 10 -7 torr, in the case of the Mo emitter manufactured by the rotary evaporation method, the emission current value is about 1/10 or less and the current fluctuation is several hundred%. Although it increased above, in the case of this embodiment, it hardly changed.

このように、本実施形態では、フラーレン又はカーボンナノチューブをメッキ液中に分散させ、メッキ処理を行うことにより、フラーレン等が沈降してカソード表面に接触すると同時に金属メッキ層が生成される。したがって、金属メッキ層がカソードに強く固着されるとともに、フラーレン等が金属メッキ層に強く固着され、強電界にも耐え得る付着強度の高いエミッタが得られ、電界放出の安定性を向上させることができる。   Thus, in this embodiment, fullerenes or carbon nanotubes are dispersed in the plating solution and plating is performed, so that fullerene or the like settles and comes into contact with the cathode surface, and at the same time, a metal plating layer is generated. Therefore, the metal plating layer is strongly fixed to the cathode, and fullerene or the like is firmly fixed to the metal plating layer, and an emitter having a high adhesion strength that can withstand a strong electric field can be obtained, thereby improving the stability of field emission. it can.

また、本実施形態では、メッキ処理が約１００℃以下の低温で行われるため、ダメージの少ないエミッタを作製することができる。   In the present embodiment, since the plating process is performed at a low temperature of about 100 ° C. or less, an emitter with little damage can be manufactured.

また、従来は、各エミッタ先端の曲率半径や形状等に差異があると、電界強度分布が異なることから、電界放出特性の不均一性が著しかった。本実施形態では、金属メッキ層に不純物を含有させ、Ｎｉメッキ層よりも抵抗値の高いＮｉ−Ｂ−Ｐ系抵抗メッキ層を用いている。したがって、抵抗メッキ層によって電位降下が生じることとなり、各エミッタ先端の曲率半径や形状等に差異があっても、いわゆる抵抗バラスト効果によって実質的にエミッタ先端の電界強度が低下し、電界放出の安定性や不均一性が大幅に改善される。   Conventionally, if there is a difference in the radius of curvature, shape, etc. of each emitter tip, the field intensity distribution is different, so the field emission characteristics are not uniform. In this embodiment, an impurity is contained in the metal plating layer, and a Ni—B—P based resistance plating layer having a higher resistance value than the Ni plating layer is used. Therefore, a potential drop is caused by the resistance plating layer, and even if there is a difference in the radius of curvature or shape of each emitter tip, the field strength at the emitter tip is substantially reduced by the so-called resistance ballast effect, and the field emission is stabilized. And non-uniformity are greatly improved.

また、カソードラインを予めガラス基板上に形成しておけば、金属メッキ層を選択的にカソードライン上に形成することが可能であり、工程の簡略化をはかることができる。   If the cathode line is formed on the glass substrate in advance, the metal plating layer can be selectively formed on the cathode line, and the process can be simplified.

図３は、本実施形態の変更例について、その要部の構造を模式的に示した図である。   FIG. 3 is a diagram schematically showing the structure of the main part of a modified example of the present embodiment.

図３に示した例は、中空構造を有するカーボンナノチューブ１６の内部に芯材となる充填層１８を形成したものである。カーボンナノチューブ１６は中空構造を有しているため、メッキ処理の際にメッキ液をカーボンナノチューブ１６の内部に導入することができる。したがって、図３に示すように、メッキ液中に含まれている物質によってカーボンナノチューブ１６の内部に充填層１８を形成することができる。例えば、ＮｉやＣｕ等をメッキ液中に溶解させてカーボンナノチューブ１６の内部に析出させるようにしてもよいし、充填層となる材料をメッキ液中に分散させておくようにしてもよい。   In the example shown in FIG. 3, a filling layer 18 serving as a core material is formed inside a carbon nanotube 16 having a hollow structure. Since the carbon nanotube 16 has a hollow structure, a plating solution can be introduced into the carbon nanotube 16 during the plating process. Therefore, as shown in FIG. 3, the filling layer 18 can be formed inside the carbon nanotube 16 by the substance contained in the plating solution. For example, Ni, Cu, or the like may be dissolved in the plating solution and deposited inside the carbon nanotubes 16, or a material for the filling layer may be dispersed in the plating solution.

充填層１８を構成する材料としては、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｓｉ、ＬａＢ6、ＡｌＮ、ＧａＮ、カーボン、グラファイト、ダイヤモンド等の導電性の材料を用いることが好ましい。 As a material constituting the filling layer 18, a conductive material such as Mo, Ta, W, Ni, Cr, Fe, Co, Cu, Si, LaB 6 , AlN, GaN, carbon, graphite, and diamond is used. preferable.

カーボンナノチューブは通常アスペクト比が大きいため、カーボンナノチューブの長さが長くなると機械的強度が弱くなる。本例では、カーボンナノチューブ１６の内部に芯材となる充填層１８が充填されているため機械的強度を向上させることができ、製造過程におけるハンドリング性の向上、電界集中による破壊の防止といった効果を得ることができ、信頼性に優れたエミッタ構造を得ることができる。   Since the carbon nanotube usually has a large aspect ratio, the mechanical strength becomes weaker as the length of the carbon nanotube becomes longer. In this example, the carbon nanotube 16 is filled with the filling layer 18 serving as a core material, so that the mechanical strength can be improved, and the effects of improving the handling property in the manufacturing process and preventing the breakdown due to the electric field concentration can be obtained. Therefore, an emitter structure with excellent reliability can be obtained.

なお、金属メッキ層を形成する前に予めカーボンナノチューブ内に充填層を形成しておく、或いは金属メッキ層を形成した後にカーボンナノチューブ内に充填層を形成することも可能である。金属メッキ層を形成する前に予めカーボンナノチューブ内に充填層を形成する場合には、予め充填材を溶融させておき、カーボンナノチューブに吸い込ませるようにしてもよい。また、ＣＶＤ法などでカーボンナノチューブを形成する際に、触媒となる物質（例えば遷移金属等）をカーボンナノチューブ内に充填させるようにしてもよい。   It is possible to form a filling layer in the carbon nanotubes in advance before forming the metal plating layer, or to form a filling layer in the carbon nanotubes after forming the metal plating layer. When the filling layer is formed in the carbon nanotube in advance before forming the metal plating layer, the filler may be melted in advance and sucked into the carbon nanotube. Further, when the carbon nanotube is formed by a CVD method or the like, a substance (for example, a transition metal) serving as a catalyst may be filled in the carbon nanotube.

なお、図３に示したような構造は、本実施形態のみならず、他の実施形態においても同様に適用可能である。   Note that the structure shown in FIG. 3 is applicable not only to this embodiment but also to other embodiments.

（実施形態２）
図４（ａ）〜図４（ｃ）は、本発明の第２の実施形態に係る電界放出型冷陰極の製造プロセスを模式的に示した図である。 (Embodiment 2)
FIG. 4A to FIG. 4C are diagrams schematically showing a manufacturing process of the field emission cold cathode according to the second embodiment of the present invention.

まず、図４（ａ）に示すように、ガラス基板（支持基板）１１上にカソードライン１２を形成する。本実施形態でも、第１の実施形態と同様に大型の電界放出型ディスプレイにおける信号遅延を考慮し、カソードライン１２となる金属膜として、導電性の高い膜が得られるＮｉメッキ膜を約１μｍの厚さで形成した。   First, as shown in FIG. 4A, a cathode line 12 is formed on a glass substrate (support substrate) 11. In this embodiment as well, in the same way as in the first embodiment, in consideration of signal delay in a large field emission display, a Ni plating film that provides a highly conductive film as a metal film to be the cathode line 12 is about 1 μm. Formed in thickness.

次に、蒸留水約１リットルに対して、スルファミン酸ニッケルを約６００ｇ、塩化ニッケルを約５ｇ、次亜りん酸ナトリウムを約３０ｇ、ホウ酸を約４０ｇ、サッカリンを約１ｇの割合で溶かし、約ＰＨ４に調整した電気メッキ液１３ｂを用意し、このメッキ液中にカーボンナノチューブを約４０ｇ混合した。   Next, about 600 g of nickel sulfamate, about 5 g of nickel chloride, about 30 g of sodium hypophosphite, about 40 g of boric acid, and about 1 g of saccharin are dissolved in about 1 liter of distilled water, An electroplating solution 13b adjusted to PH4 was prepared, and about 40 g of carbon nanotubes were mixed in this plating solution.

上述したようにして調整されたメッキ溶液１３ｂをメッキ漕１４内で攪拌した後、図４（ｂ）に示すように、メッキ溶液１３ｂの温度を約５０℃に保った状態で、カソードライン１２が形成されたガラス基板１１を浸漬し、電気メッキを行った。すなわち、電極１９とガラス基板１１上に形成されたカソードライン１２との間に電流を流して電気メッキを行った。   After the plating solution 13b prepared as described above is stirred in the plating basket 14, the cathode line 12 is kept in a state where the temperature of the plating solution 13b is maintained at about 50 ° C. as shown in FIG. The formed glass substrate 11 was immersed and electroplated. That is, electroplating was performed by passing a current between the electrode 19 and the cathode line 12 formed on the glass substrate 11.

その結果、図４（ｃ）に示すように、カーボンナノチューブ１６を含むＮｉ−Ｂ−Ｐ系抵抗メッキ層（金属メッキ層１５）が、約４μｍの厚さでカソードライン１２上に形成された。メッキ法を用いたことから、カソードライン１２の上面及び側面でほぼ等しい膜厚の金属メッキ層１５が得られた。カソードライン１２間のガラス基板１１上では、金属メッキ層１５の付着力が弱いため、金属メッキ層１５がほとんど形成されなかった。   As a result, as shown in FIG. 4C, a Ni—B—P resistance plating layer (metal plating layer 15) including the carbon nanotubes 16 was formed on the cathode line 12 with a thickness of about 4 μm. Since the plating method was used, the metal plating layer 15 having substantially the same thickness on the upper surface and side surfaces of the cathode line 12 was obtained. On the glass substrate 11 between the cathode lines 12, the metal plating layer 15 was hardly formed because the adhesion of the metal plating layer 15 was weak.

本実施形態においても、第１の実施形態と同様、図２（ａ）に示すように、金属メッキ層１５の外側に突出した部分を有するカーボンナノチューブ１６の下部は金属メッキ層１５内に埋設されているため、十分な付着強度を得ることができる。   Also in the present embodiment, as in the first embodiment, as shown in FIG. 2A, the lower part of the carbon nanotube 16 having a portion protruding outside the metal plating layer 15 is embedded in the metal plating layer 15. Therefore, sufficient adhesion strength can be obtained.

第１の実施形態では、無電解メッキによって金属メッキ層１５を形成したため、カーボンナノチューブ１６は様々な方向に向いていたが、本実施形態では、電気メッキによって金属メッキ層１５を形成するため、電気力線に沿ってカーボンナノチューブ１６を垂直方向に配向させ易くできる。そのため、垂直方向に配向しているカーボンナノチューブ１６の割合を多くすることができる。基板水平面に対して約７０〜１１０℃の角度で配向しているカーボンナノチューブ１６の割合が、通常の条件では約５０〜１００％であり、電気めっき条件等を調整することにより割合を変化させることができた。このように本実施形態では、垂直方向に配向しているカーボンナノチューブ１６の割合を多くすることができるため、電界放出効率を高めることが可能である。   In the first embodiment, since the metal plating layer 15 is formed by electroless plating, the carbon nanotubes 16 are oriented in various directions. However, in this embodiment, the metal plating layer 15 is formed by electroplating. The carbon nanotubes 16 can be easily oriented in the vertical direction along the force lines. Therefore, the ratio of the carbon nanotubes 16 oriented in the vertical direction can be increased. The ratio of the carbon nanotubes 16 oriented at an angle of about 70 to 110 ° C. with respect to the horizontal surface of the substrate is about 50 to 100% under normal conditions, and the ratio can be changed by adjusting the electroplating conditions and the like. I was able to. Thus, in this embodiment, since the ratio of the carbon nanotubes 16 oriented in the vertical direction can be increased, the field emission efficiency can be increased.

以上のようにして作製した電界放出型冷陰極の電界放出特性を測定したところ、エミッタ先端に加わる約１０7Ｖ／ｃｍ以上に及ぶと言われている強電界に対しても強固な付着力を持ち、剥離することはなく、安定な電界放出特性を得ることができた。 The field emission characteristics of the field emission cold cathode fabricated as described above were measured. As a result, the adhesive force was strong even against a strong electric field which is said to be about 10 7 V / cm or more applied to the tip of the emitter. Stable and field emission characteristics could be obtained.

また、第１の実施形態と同様、金属メッキ層中にボロンやリンといった不純物が添加されているため、いわゆる抵抗バラスト効果により、電流放出安定性が約４〜５０％向上し、また面内の均一電界放出性も大幅に改善できた。   Further, as in the first embodiment, since impurities such as boron and phosphorus are added to the metal plating layer, the current discharge stability is improved by about 4 to 50% due to the so-called resistance ballast effect, and in-plane Uniform field emission was also greatly improved.

また、配向性が向上したためと推察されるが、非配向の場合と比較して、駆動電圧も約３％程度低減することができた。また、第１の実施形態の場合と同様、真空度の低下に対しても放出電流値及び電流変動はほとんど変化しなかった。   Moreover, although it is guessed that orientation improved, the drive voltage was also able to be reduced about 3% compared with the case of non-orientation. Further, as in the case of the first embodiment, the emission current value and the current fluctuation hardly changed even when the degree of vacuum decreased.

本実施形態においても第１の実施形態と同様の効果が得られる他、電気メッキ法で金属メッキ層を形成するために、カーボンナノチューブの垂直方向の配向性を高めることができ、電界放出効率及び電界放出の均一性を高めることが可能となる。   In the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and in addition, since the metal plating layer is formed by the electroplating method, the vertical orientation of the carbon nanotubes can be improved, and the field emission efficiency and It is possible to improve the uniformity of field emission.

（実施形態３）
図５（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第３の実施形態に係る電界放出型冷陰極の製造プロセスを模式的に示した図である。 (Embodiment 3)
FIGS. 5A to 5D are diagrams schematically showing a manufacturing process of the field emission cold cathode according to the third embodiment of the present invention.

まず、底部が尖った凹部を有する金型基板を用意する。このような凹部を形成する方法としては、以下に示すようなＳｉ単結晶基板の異方性エッチングを利用する方法がある。なお、Ｎｉ等の金属、樹脂或いはガラス等の他の材料を用いて、同様の凹部を有する金型を形成することも可能である。   First, a mold substrate having a concave portion with a sharp bottom is prepared. As a method for forming such a recess, there is a method using anisotropic etching of a Si single crystal substrate as described below. It is also possible to form a mold having the same concave portion using a metal such as Ni, other materials such as resin or glass.

図５（ａ）に示すように、（１００）結晶面方位のｐ型のＳｉ単結晶基板３１上に、厚さ約０．１μｍのシリコン酸化膜（ＳｉＯ2膜）をドライ熱酸化法によって形成し、さらにその上にレジスト膜をスピンコート法によって塗布する。次に、例えば約１μｍ角の正方形の開口部パターンが得られるよう、レジスト膜に対して露光及び現象を行なう。その後、ＮＨ4Ｆ・ＨＦ混合溶液により、ＳｉＯ2膜のエッチングを行なう。レジスト膜を除去した後、約３０ｗｔ％のＫＯＨ水溶液を用いて異方性エッチングを行うことにより、深さ約０．７１μｍの逆ピラミッド状の凹部がＳｉ単結晶基板３１の表面に形成される。次に、ＮＨ4Ｆ・ＨＦ混合溶液を用いてＳｉＯ2膜を一旦除去した後、凹部が形成されたＳｉ単結晶基板３１上に、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2膜）３２を形成する。本例では、このＳｉＯ2膜３２をウエット熱酸化法により約０．３μｍの厚さで形成した。 As shown in FIG. 5A, a silicon oxide film (SiO 2 film) having a thickness of about 0.1 μm is formed on a p-type Si single crystal substrate 31 having a (100) crystal plane orientation by a dry thermal oxidation method. Further, a resist film is applied thereon by a spin coat method. Next, exposure and a phenomenon are performed on the resist film so as to obtain a square opening pattern of about 1 μm square, for example. Thereafter, the SiO 2 film is etched with an NH 4 F / HF mixed solution. After removing the resist film, anisotropic etching is performed using about 30 wt% KOH aqueous solution to form an inverted pyramid-shaped recess having a depth of about 0.71 μm on the surface of the Si single crystal substrate 31. Next, the SiO 2 film is once removed using an NH 4 F / HF mixed solution, and then a silicon oxide film (SiO 2 film) 32 is formed on the Si single crystal substrate 31 in which the recesses are formed. In this example, the SiO 2 film 32 is formed with a thickness of about 0.3 μm by wet thermal oxidation.

次に、図５（ｂ）に示すように、第１の実施形態で示したようなＮｉ−Ｂ−Ｐ系の無電解メッキ液を用意し、この無電解メッキ液中にフラーレンＣ60を約５０ｇ混合して攪拌した後、Ｓｉ単結晶基板３１を無電解メッキ液中に浸漬し、ＳｉＯ2膜３２上にフラーレンが含有されたＮｉ−Ｂ−Ｐ系無電解抵抗メッキ層を厚さ約０．１〜０．３μｍ程度形成した。続いて、第２の実施形態で示したようなＮｉ−Ｂ−Ｐ系の電気メッキ液を用意し、この電気メッキ液中にフラーレンＣ60を約５０ｇ混合して攪拌した後、無電解メッキ層が形成されたＳｉ単結晶基板３１を電気メッキ液中に浸漬し、無電解メッキ層上にフラーレンが含有されたＮｉ−Ｂ−Ｐ系抵抗メッキ層を厚さ数μｍ程度形成した。このようにして、無電解メッキ層及び電気メッキ層の積層構造からなるフラーレン３４を含む金属メッキ層３３を形成した。 Next, as shown in FIG. 5B, a Ni—BP based electroless plating solution as shown in the first embodiment is prepared, and fullerene C 60 is added to the electroless plating solution. After mixing and stirring 50 g, the Si single crystal substrate 31 was immersed in an electroless plating solution, and a Ni—BP electroless resistance plating layer containing fullerene on the SiO 2 film 32 had a thickness of about 0. About 1 to 0.3 μm was formed. Subsequently, a Ni-BP-based electroplating solution as shown in the second embodiment is prepared, and about 50 g of fullerene C 60 is mixed and stirred in the electroplating solution, and then an electroless plating layer is prepared. The Si single crystal substrate 31 on which was formed was immersed in an electroplating solution, and a Ni—BP resistance plating layer containing fullerene was formed on the electroless plating layer to a thickness of about several μm. Thus, the metal plating layer 33 including the fullerene 34 having a laminated structure of the electroless plating layer and the electroplating layer was formed.

次に、図５（ｃ）に示すように、支持基板としてガラス基板３５を用意し、ガラス基板３５とＳｉ単結晶基板３１とを、金属メッキ層３３を挟んで接着する。接着法としては、接着剤等を用いてもよいが、本例では静電接着法により接着した。   Next, as shown in FIG. 5C, a glass substrate 35 is prepared as a support substrate, and the glass substrate 35 and the Si single crystal substrate 31 are bonded with the metal plating layer 33 interposed therebetween. As an adhesion method, an adhesive or the like may be used, but in this example, adhesion was performed by an electrostatic adhesion method.

次に、図５（ｄ）に示すように、シリコン酸化膜３２が形成されたＳｉ単結晶基板３１を、溶解或いは剥離等の方法によって、金属メッキ層３３が接着されたガラス基板３５から分離する。このようにして、フラーレン３４が固着された先鋭な金属メッキ層３３からなるエミッタ部が形成され、量産性に富む電界放出型冷陰極が得られた。なお、金属メッキ層３３がフラーレン３４の表面を覆っている場合、エッチング液などで除去してもよいし、所望の特性が得られれば金属メッキ層３３で覆ったままでもよい。   Next, as shown in FIG. 5D, the Si single crystal substrate 31 on which the silicon oxide film 32 is formed is separated from the glass substrate 35 to which the metal plating layer 33 is adhered by a method such as melting or peeling. . In this way, an emitter portion composed of a sharp metal plating layer 33 to which fullerene 34 was fixed was formed, and a field emission type cold cathode with high productivity was obtained. When the metal plating layer 33 covers the surface of the fullerene 34, the metal plating layer 33 may be removed with an etching solution or the like, or may be left covered with the metal plating layer 33 if desired characteristics are obtained.

本実施形態においても第１、第２の実施形態と同様の効果が得られる他、凸状エミッタ構造を有しているため、凸状先端部に電界が集中する。そのため、電子放出点が定まり易く制御性が向上し、放出電流の面内均一性、放出電子ビームの形状の面内均一性等が向上する。また、フラーレンの潤滑効果により、金型から容易に凸型の金属メッキ層を剥離でき、金型を繰り返し多数回使用する際の摩耗や損傷を防止することができるという効果も得られる。   In this embodiment, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained, and since the convex emitter structure is provided, the electric field concentrates on the convex tip. Therefore, the electron emission point is easily determined and the controllability is improved, and the in-plane uniformity of the emission current and the in-plane uniformity of the shape of the emitted electron beam are improved. Further, due to the lubrication effect of fullerene, the convex metal plating layer can be easily peeled from the mold, and the effect of preventing wear and damage when the mold is repeatedly used many times can be obtained.

（実施形態４）
図６（ａ）〜図６（ｃ）は、本発明の第４の実施形態に係る真空マイクロ装置の製造プロセスを模式的に示した図である。本真空マイクロ装置は、第１或いは第２の実施形態で示したようなメッキ法を用いた電界放出型冷陰極の製造方法を応用して作製される。 (Embodiment 4)
FIG. 6A to FIG. 6C are diagrams schematically showing a manufacturing process of the vacuum micro device according to the fourth embodiment of the present invention. The present vacuum micro device is manufactured by applying the field emission cold cathode manufacturing method using the plating method as shown in the first or second embodiment.

まず、図６（ａ）に示すように、ガラス基板（支持基板）５１上にカソードライン５２を形成する。続いて、ガラス基板５１及びカソードライン５２上にＳｉＯ2、ＳｉＮ等からなる絶縁層５３を形成し、さらにその上にＷ等の導電材料からなるゲート電極層５４を形成する。絶縁層５３は、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等によって形成することができる。 First, as shown in FIG. 6A, a cathode line 52 is formed on a glass substrate (support substrate) 51. Subsequently, an insulating layer 53 made of SiO 2 , SiN or the like is formed on the glass substrate 51 and the cathode line 52, and a gate electrode layer 54 made of a conductive material such as W is further formed thereon. The insulating layer 53 can be formed by an electron beam evaporation method, a sputtering method, a CVD method, or the like.

次に、図６（ｂ）に示すように、リソグラフィ技術によってゲート電極層５４及び絶縁層５３をパターニングし、ゲート電極及びゲート配線を形成する。このとき、絶縁膜５３及びゲート電極層５４で包囲された凹部５５内にカソードライン５２が露出した状態となるようにする。   Next, as shown in FIG. 6B, the gate electrode layer 54 and the insulating layer 53 are patterned by lithography to form a gate electrode and a gate wiring. At this time, the cathode line 52 is exposed in the recess 55 surrounded by the insulating film 53 and the gate electrode layer 54.

次に、図６（ｃ）に示すように、第１或いは第２の実施形態で示したようなメッキ処理により、カソードライン５２の表面にカーボンナノチューブ５７を含む金属メッキ層５６を形成する。このようにして、金属メッキ層５６に固着されたカーボンナノチューブ５７を電子放出部として用いた真空マイクロ装置が作製される。なお、カーボンナノチューブ５７の代わりにフラーレンを含む金属メッキ層５６を形成してもよいことは言うまでもない。   Next, as shown in FIG. 6C, a metal plating layer 56 including carbon nanotubes 57 is formed on the surface of the cathode line 52 by plating as shown in the first or second embodiment. In this way, a vacuum micro device using the carbon nanotubes 57 fixed to the metal plating layer 56 as an electron emission portion is manufactured. Needless to say, a metal plating layer 56 containing fullerene may be formed instead of the carbon nanotubes 57.

（実施形態５）
図７は、本発明の第５の実施形態に係る真空マイクロ装置として、平板型画像表示装置の一例を模式的に示した図である。本平板型画像表示装置は、第４の実施形態（図６参照）で示したような真空マイクロ装置を応用して作製される、すなわち、第１或いは第２の実施形態で示したようなメッキ法を用いた電界放出型冷陰極の製造方法を応用して作製される。 (Embodiment 5)
FIG. 7 is a diagram schematically showing an example of a flat-panel image display device as a vacuum micro device according to the fifth embodiment of the present invention. This flat image display device is manufactured by applying the vacuum micro device as shown in the fourth embodiment (see FIG. 6), that is, plating as shown in the first or second embodiment. It is manufactured by applying a method of manufacturing a field emission cold cathode using the method.

本平板型画像表示装置は、ゲート電極層５４からなる複数のゲートラインが紙面に平行な方向に配設され、複数のカソードライン５２が紙面に垂直な方向に配設されている。また、各画素に対応して、複数のエミッタ５８からなるエミッタ群がカソードライン５２上に配設されている。   In the flat-panel image display device, a plurality of gate lines including the gate electrode layer 54 are arranged in a direction parallel to the paper surface, and a plurality of cathode lines 52 are arranged in a direction perpendicular to the paper surface. In addition, an emitter group including a plurality of emitters 58 is disposed on the cathode line 52 corresponding to each pixel.

ガラス基板（支持基板）５１と対向する位置にはガラス基板（対向基板）６１が設けられ、両基板間には真空放電空間６２が形成されている。両基板５１及び６１の間隔は、周辺のフレーム及びスペーサ６３によって維持されている。また、ガラス基板６１の対向面上には、アノード電極６４及び蛍光体層６５が設けられている。   A glass substrate (counter substrate) 61 is provided at a position facing the glass substrate (support substrate) 51, and a vacuum discharge space 62 is formed between the two substrates. The distance between the substrates 51 and 61 is maintained by the peripheral frame and the spacer 63. An anode electrode 64 and a phosphor layer 65 are provided on the opposing surface of the glass substrate 61.

本平板型画像表示装置は、ゲートライン及びカソードラインを介して、各画素におけるゲート電極５４及びエミッタ５８間の電圧を任意に設定することにより、画素の点灯及び非点灯が選択される。各画素の選択は、いわゆるマトリクス駆動によって行われる。例えば、ゲートラインを線順次に選択して所定の電位を付与するのに同期して、カソードラインに選択信号である所定の電位を付与することにより、所望の画素が選択される。   In the flat-panel image display device, lighting or non-lighting of the pixel is selected by arbitrarily setting a voltage between the gate electrode 54 and the emitter 58 in each pixel through the gate line and the cathode line. Each pixel is selected by so-called matrix driving. For example, a desired pixel is selected by applying a predetermined potential as a selection signal to the cathode line in synchronization with selecting a gate line line-sequentially and applying a predetermined potential.

ある一つのゲートラインとある一つのカソードラインとが選択され、それぞれに所定の電位が付与されたとき、当該ゲートラインとカソードラインとの交点にあるエミッタ群が動作する。エミッタ群から放出された電子は、アノード電極６４に付与されている電位により、選択されたエミッタ群に対応した位置の蛍光体層６５に到達してこれを発光させる。   When a certain gate line and a certain cathode line are selected and a predetermined potential is applied to each, an emitter group at the intersection of the gate line and the cathode line operates. Electrons emitted from the emitter group reach the phosphor layer 65 at a position corresponding to the selected emitter group by the potential applied to the anode electrode 64 and emit light.

図８は、本実施形態に係る平板型画像表示装置の他の例を模式的に示した図である。本平板型画像表示装置も、第４の実施形態（図６参照）で示したような真空マイクロ装置を応用して作製される、すなわち、第１或いは第２の実施形態で示したようなメッキ法を用いた電界放出型冷陰極の製造方法を応用して作製されるが、本平板型画像表示装置はゲート電極を用いずに表示が行われる。   FIG. 8 is a diagram schematically illustrating another example of the flat-panel image display device according to the present embodiment. This flat image display device is also manufactured by applying the vacuum micro device as shown in the fourth embodiment (see FIG. 6), that is, plating as shown in the first or second embodiment. The flat-panel image display device performs display without using a gate electrode.

本平板型画像表示装置は、図７に示したゲート電極層５４からなるゲートラインに代え、ガラス基板６１上に形成された透明なアノード電極６４を構成する複数のアノードラインが紙面に平行な方向に配設されている。   In this flat-panel image display device, a plurality of anode lines constituting a transparent anode electrode 64 formed on a glass substrate 61 are parallel to the paper surface instead of the gate line formed of the gate electrode layer 54 shown in FIG. It is arranged.

アノードライン及びカソードラインを介して各画素におけるアノード電極６４及びエミッタ５８間の電圧を任意に設定することにより、画素の点灯及び非点灯が選択される。ある一つのアノードラインとある一つのカソードラインとが選択され、それぞれに所定の電位が付与されたとき、当該アノードラインとカソードラインとの交点にあるエミッタ群が動作し、選択されたエミッタ群に対応した位置の蛍光体層６５が発光する。   By arbitrarily setting the voltage between the anode electrode 64 and the emitter 58 in each pixel via the anode line and the cathode line, lighting or non-lighting of the pixel is selected. When a certain anode line and a certain cathode line are selected and a predetermined potential is applied to each, an emitter group at the intersection of the anode line and the cathode line operates, and the selected emitter group The phosphor layer 65 at the corresponding position emits light.

本実施形態では、第１或いは第２の実施形態で示したような方法を用いた例を説明したが、第３の実施形態で説明したような電界放出型冷陰極の製造方法を応用して平板型画像表示装置を作製することも可能である。   In this embodiment, the example using the method as shown in the first or second embodiment has been described. However, the method of manufacturing the field emission cold cathode as described in the third embodiment is applied. It is also possible to produce a flat image display device.

なお、以上説明した各実施形態では、金属メッキ層としてＮｉ−Ｂ−Ｐ系メッキ層を用いる例を示したが、Ｂ及びＰの代わりにＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を添加するようにしてもよく、この場合にも抵抗バラスト効果により、電流放出安定性等を向上させることができる。また、金属メッキ層として、Ｎｉの代わりにＣｒ或いはＣｕ等を用いてもよい。また、金属メッキ層としてＮｉ−Ｂ−Ｐ系メッキ層を用いる場合には、金属メッキ層中のＢ濃度を約３〜４０％、Ｐ濃度を約７〜４０％とすることが好ましく、金属メッキ層としてＰＴＦＥを含有するＮｉメッキ層を用いる場合には、金属メッキ層中のＰＴＦＥ濃度を約０．１〜３０％とすることが好ましい。   In each of the embodiments described above, an example in which a Ni-BP plating layer is used as the metal plating layer has been shown. However, PTFE (polytetrafluoroethylene) may be added instead of B and P. In this case as well, the current discharge stability and the like can be improved by the resistance ballast effect. Further, as the metal plating layer, Cr or Cu may be used instead of Ni. When a Ni-BP plating layer is used as the metal plating layer, the B concentration in the metal plating layer is preferably about 3 to 40% and the P concentration is preferably about 7 to 40%. When a Ni plating layer containing PTFE is used as the layer, the PTFE concentration in the metal plating layer is preferably about 0.1 to 30%.

また、金属メッキ層として、Ｂ、Ｐ及びＰＴＦＥといった物質を添加せずに、Ｎｉ、Ｃｒ或いはＣｕといった金属のみからなる純金属メッキ層を用いるようにしてもよい。メッキ法によって得られた金属メッキ層の導電率はバルクの金属とほぼ同等（約９９％以上）であり、カーボンナノチューブを印刷で形成した場合（バルクの約１０〜２０％）や、スパッタ法によって得られた金属膜（バルクの約３０〜９０％）に比べて大きい。したがって、大面積の平板型画像表示装置を作製する場合、配線抵抗の増大に伴う信号遅延によって画質が劣化する等の問題を防止することができる。   Further, as the metal plating layer, a pure metal plating layer made of only a metal such as Ni, Cr or Cu may be used without adding substances such as B, P and PTFE. The conductivity of the metal plating layer obtained by the plating method is almost the same as that of the bulk metal (about 99% or more). When carbon nanotubes are formed by printing (about 10 to 20% of the bulk), or by the sputtering method. It is larger than the obtained metal film (about 30 to 90% of the bulk). Therefore, when a flat-type image display device having a large area is manufactured, it is possible to prevent problems such as image quality deterioration due to signal delay accompanying an increase in wiring resistance.

また、メッキ法によって得られた金属メッキ層では、例えば約３００μｍ以上の膜厚の厚いものも作製可能であり、配線抵抗の大幅な低減が可能であるが、スパッタ法によって作製された金属膜は膜厚を厚くすると、内部応力によって膜はがれが生じたり膜質が劣化するといった問題が生じるため、実質的な膜厚の限界は約１〜２μｍ程度以下であり、配線抵抗を低減することが困難である。厚膜印刷の場合には、通常１回の印刷で作製可能な膜厚は約１０〜５０μｍ程度が限界であり、数百μｍ以上の膜厚のものを作製する場合には、印刷のたびに焼成を行う必要があるため、カーボンナノチューブが劣化するという問題が生じる。   In addition, the metal plating layer obtained by the plating method can produce a thick film having a thickness of, for example, about 300 μm or more, and the wiring resistance can be greatly reduced. However, the metal film produced by the sputtering method is If the film thickness is increased, problems such as film peeling or film quality degradation due to internal stress occur, so the actual film thickness limit is about 1 to 2 μm or less, and it is difficult to reduce the wiring resistance. is there. In the case of thick film printing, the limit of the film thickness that can normally be produced by one printing is about 10 to 50 μm. Since it is necessary to perform firing, there arises a problem that the carbon nanotube is deteriorated.

また、上記各実施形態において、フラーレン及びカーボンナノチューブの先端部の曲率半径は、約１００ｎｍ以下、好ましくは約５０ｎｍ以下、より好ましくは約３０ｎｍ以下、さらに好ましくは約１５ｎｍ以下になるようにする。   In each of the above embodiments, the radius of curvature of the fullerene and carbon nanotube tip is about 100 nm or less, preferably about 50 nm or less, more preferably about 30 nm or less, and even more preferably about 15 nm or less.

また、本発明に係る電界放出型冷陰極は、上述した用途の他、真空マイクロパワーデバイス、耐環境デバイス（宇宙用デバイス、原子力用デバイス、耐極限環境用デバイス（耐放射線用デバイス、耐高温デバイス、対低温デバイス））、各種センサ等に用いることが可能である。   Moreover, the field emission cold cathode according to the present invention includes a vacuum micropower device, an environment resistant device (space device, nuclear device, extreme environment resistant device (radiation resistant device, high temperature resistant device) in addition to the above-described uses. , Devices for low temperature)), various sensors and the like.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

本発明の第１の実施形態に係る電界放出型冷陰極の製造プロセスを模式的に示した図。The figure which showed typically the manufacturing process of the field emission type cold cathode which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図１に示した電界放出型冷陰極の要部の構造を模式的に示した図。The figure which showed typically the structure of the principal part of the field emission type cold cathode shown in FIG. 図１に示した電界放出型冷陰極の変更例についてその要部の構造を模式的に示した図。The figure which showed typically the structure of the principal part about the example of a change of the field emission type cold cathode shown in FIG. 本発明の第２の実施形態に係る電界放出型冷陰極の製造プロセスを模式的に示した図。The figure which showed typically the manufacturing process of the field emission type cold cathode which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態に係る電界放出型冷陰極の製造プロセスを模式的に示した図。The figure which showed typically the manufacturing process of the field emission type cold cathode which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施形態に係る真空マイクロ装置の製造プロセスを模式的に示した図。The figure which showed typically the manufacturing process of the vacuum micro apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５の実施形態に係る平板型画像表示装置の一例を模式的に示した図。The figure which showed typically an example of the flat type image display apparatus which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第５の実施形態に係る平板型画像表示装置の他の例を模式的に示した図。The figure which showed typically the other example of the flat type image display apparatus which concerns on the 5th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１１、３５、５１、６１…ガラス基板
１２、５２…カソードライン
１３ａ、１３ｂ…メッキ液
１４…メッキ漕
１５、３３、５６…金属メッキ層
１６、５７…カーボンナノチューブ
１７、３４…フラーレン
１８…充填層
１９…電極
３１…Ｓｉ単結晶基板
３２…シリコン酸化膜
５３…絶縁層
５４…ゲート電極層
５５…凹部
５８…エミッタ
６２…真空放電空間
６３…スペーサ
６４…アノード電極
６５…蛍光体層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11, 35, 51, 61 ... Glass substrate 12, 52 ... Cathode line 13a, 13b ... Plating liquid 14 ... Plating rod 15, 33, 56 ... Metal plating layer 16, 57 ... Carbon nanotube 17, 34 ... Fullerene 18 ... Filling layer DESCRIPTION OF SYMBOLS 19 ... Electrode 31 ... Si single crystal substrate 32 ... Silicon oxide film 53 ... Insulating layer 54 ... Gate electrode layer 55 ... Recess 58 ... Emitter 62 ... Vacuum discharge space 63 ... Spacer 64 ... Anode electrode 65 ... Phosphor layer

Claims (2)

支持基板と、
前記支持基板上に形成されたカソードラインと、
前記カソードラインの上面の絶縁膜で包囲された部分上にほぼ均一な厚さで形成された金属メッキ層と、この金属メッキ層中に一部分が埋設されたカーボンナノチューブによって構成された突出部とによって形成されたエミッタと、
前記エミッタに対して間隔をおいて設けられ、前記エミッタの電位との電位差によって前記エミッタから電子を放出させる引き出し電極と、
を備え、
前記金属メッキ層は電気メッキ処理によって形成され、前記突出部を構成するカーボンナノチューブは前記カソードラインの上面に対して実質的に垂直方向に配向していることを特徴とする真空マイクロ装置。 A support substrate;
A cathode line formed on the support substrate;
A metal plating layer formed with a substantially uniform thickness on a portion surrounded by an insulating film on the upper surface of the cathode line, and a protrusion composed of carbon nanotubes partially embedded in the metal plating layer A formed emitter;
An extraction electrode that is spaced from the emitter and emits electrons from the emitter by a potential difference with the potential of the emitter;
Equipped with a,
The vacuum micro apparatus according to claim 1, wherein the metal plating layer is formed by an electroplating process, and the carbon nanotubes constituting the protruding portion are oriented in a direction substantially perpendicular to an upper surface of the cathode line . 支持基板と、
前記支持基板上に形成されたカソードラインと、
前記カソードラインの上面の絶縁膜で包囲された部分上にほぼ均一な厚さで形成された金属メッキ層と、この金属メッキ層中に一部分が埋設されたカーボンナノチューブによって構成された突出部とによって形成されたエミッタと、
前記エミッタに対して間隔をおいて設けられた引き出し電極と、
前記支持基板に対向する対向基板と、
前記対向基板上に設けられ、前記エミッタの電位と前記引き出し電極の電位との電位差によって前記エミッタから放出された電子が到達することで発光する発光部と、
を備え、
前記金属メッキ層は電気メッキ処理によって形成され、前記突出部を構成するカーボンナノチューブは前記カソードラインの上面に対して実質的に垂直方向に配向していることを特徴とする真空マイクロ装置。 A support substrate;
A cathode line formed on the support substrate;
A metal plating layer formed with a substantially uniform thickness on a portion surrounded by an insulating film on the upper surface of the cathode line, and a protrusion composed of carbon nanotubes partially embedded in the metal plating layer A formed emitter;
An extraction electrode spaced from the emitter;
A counter substrate facing the support substrate;
A light-emitting portion that is provided on the counter substrate and emits light when electrons emitted from the emitter reach due to a potential difference between the potential of the emitter and the potential of the extraction electrode;
Equipped with a,
The vacuum micro apparatus according to claim 1, wherein the metal plating layer is formed by an electroplating process, and the carbon nanotubes constituting the protruding portion are oriented in a direction substantially perpendicular to an upper surface of the cathode line .
JP2004269858A 2004-09-16 2004-09-16 Vacuum micro equipment Expired - Fee Related JP3822622B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004269858A JP3822622B2 (en) 2004-09-16 2004-09-16 Vacuum micro equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004269858A JP3822622B2 (en) 2004-09-16 2004-09-16 Vacuum micro equipment

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000098026A Division JP3730476B2 (en) 2000-03-31 2000-03-31 Field emission cold cathode and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005026236A JP2005026236A (en) 2005-01-27
JP3822622B2 true JP3822622B2 (en) 2006-09-20

Family

ID=34191807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004269858A Expired - Fee Related JP3822622B2 (en) 2004-09-16 2004-09-16 Vacuum micro equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3822622B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102471105B (en) * 2009-07-06 2015-05-27 泽普托公司 Carbon nanotube composite structures and methods of manufacturing the same
CN103695877A (en) * 2013-12-10 2014-04-02 湖南大学 Method for preparing highly wear-resistant and corrosion-resistant carbon nano tube/graphene reinforced nickel-phosphorus based composite coating

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005026236A (en) 2005-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3730476B2 (en) Field emission cold cathode and manufacturing method thereof
JP3737696B2 (en) Method for manufacturing horizontal field emission cold cathode device
US6417606B1 (en) Field emission cold-cathode device
US7156715B2 (en) Triode structure of field emission display and fabrication method thereof
US7365482B2 (en) Field emission display including electron emission source formed in multi-layer structure
CN100437875C (en) Electron emission device and method for fabricating the same
JP2006224296A (en) Carbon nanotube structure and method of manufacturing the same, and field emission device using the carbon nanotube structure and method of manufacturing the device
JP2006190652A (en) Field emitter array and its manufacturing method
WO2006081715A1 (en) Printable nano-sized cold cathode slurry and its use
KR20030000086A (en) Method of manufacturing for field emission display having carbon-based emitter
JP3822622B2 (en) Vacuum micro equipment
JP3581296B2 (en) Cold cathode and method of manufacturing the same
JP2002093307A (en) Electron emission device and manufacturing method of the same, electron source and image forming apparatus
JP3585396B2 (en) Cold cathode manufacturing method
JP2004241161A (en) Electron emitting source and its manufacturing method and its display device
KR100688860B1 (en) Method for manufacturing a Field Emission Array
JP3774463B2 (en) Horizontal field emission cold cathode device
JP2007227091A (en) Electron emission element, manufacturing method of the electron emission element, and display device having the electron emission element
TWI324785B (en)
KR100493696B1 (en) the manufacturing method for FED by CNTs
JP2002208345A (en) Manufacturing method of cold cathode field electron emission element and manufacturing method of cold cathode field electron emission display device
JP2002289089A (en) Field emission cold cathode and its manufacturing method
KR20020041955A (en) Manufacturing method for Field Emission Display
JP2008243483A (en) Display device and manufacturing method of the display device
KR20050112175A (en) Process for manufacturing electron emission device without activation step of electron emission source

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050815

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051004

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051130

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060110

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060301

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20060320

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060509

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060525

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: 20060620

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060622

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees