JP4622145B2 - Method for manufacturing electron emission device, method for manufacturing cold cathode field emission device, and method for manufacturing cold cathode field emission display - Google Patents
Method for manufacturing electron emission device, method for manufacturing cold cathode field emission device, and method for manufacturing cold cathode field emission display Download PDFInfo
- Publication number
- JP4622145B2 JP4622145B2 JP2001127379A JP2001127379A JP4622145B2 JP 4622145 B2 JP4622145 B2 JP 4622145B2 JP 2001127379 A JP2001127379 A JP 2001127379A JP 2001127379 A JP2001127379 A JP 2001127379A JP 4622145 B2 JP4622145 B2 JP 4622145B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon
- thin film
- based thin
- forming
- field emission
- 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
Links
Images
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭素系薄膜から電子を放出する電子放出装置の製造方法、炭素系薄膜から成る電子放出部を有する冷陰極電界電子放出素子の製造方法、並びに、かかる冷陰極電界電子放出素子を備えた冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テレビジョン受像機や情報端末機器に用いられる表示装置の分野では、従来主流の陰極線管（ＣＲＴ）から、薄型化、軽量化、大画面化、高精細化の要求に応え得る平面型（フラットパネル型）の表示装置への移行が検討されている。このような平面型の表示装置として、液晶表示装置（ＬＣＤ）、エレクトロルミネッセンス表示装置（ＥＬＤ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）、冷陰極電界電子放出表示装置（ＦＥＤ：フィールドエミッションディスプレイ）を例示することができる。このなかでも、液晶表示装置は情報端末機器用の表示装置として広く普及しているが、据置き型のテレビジョン受像機に適用するには、高輝度化や大型化に未だ課題を残している。これに対して、冷陰極電界電子放出表示装置は、熱的励起によらず、量子トンネル効果に基づき固体から真空中に電子を放出することが可能な冷陰極電界電子放出素子（以下、電界放出素子と呼ぶ場合がある）を利用しており、高輝度及び低消費電力の点から注目を集めている。
【０００３】
図１４及び図１５に、電界放出素子を利用した冷陰極電界電子放出表示装置（以下、表示装置と呼ぶ場合がある）の構成例を示す。尚、図１４は表示装置の模式的な一部端面図であり、図１５はカソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰを分解したときの模式的な部分的斜視図である。
【０００４】
図示した電界放出素子は、円錐形の電子放出部を有する、所謂スピント（Ｓｐｉｎｄｔ）型電界放出素子と呼ばれるタイプの電界放出素子である。この電界放出素子は、支持体１１０上に形成されたカソード電極１１１と、支持体１１０及びカソード電極１１１上に形成された絶縁層１１２と、絶縁層１１２上に形成されたゲート電極１１３と、ゲート電極１１３及び絶縁層１１２に設けられた開口部１１４と、開口部１１４の底部に位置するカソード電極１１１上に形成された円錐形の電子放出部１１５から構成されている。一般に、カソード電極１１１とゲート電極１１３とは、これらの両電極の射影像が互いに直交する方向に各々ストライプ状に形成されており、これらの両電極の射影像が重複する領域（１画素分の領域に相当する。この領域を、以下、重複領域あるいは電子放出領域と呼ぶ）に、通常、複数の電界放出素子が配列されている。更に、かかる重複領域が、カソードパネルＣＰの有効領域（実際の表示部分として機能する領域）内に、通常、２次元マトリックス状に配列されている。
【０００５】
一方、アノードパネルＡＰは、基板３０と、基板３０上に形成され、所定のパターンを有する蛍光体層３１（３１Ｒ，３１Ｂ，３１Ｇ）と、その上に形成されたアノード電極３３から構成されている。１画素は、カソードパネル側のカソード電極１１１とゲート電極１１３との重複領域に形成された電界放出素子の一群と、これらの電界放出素子の一群に対面したアノードパネルＡＰ側の蛍光体層３１とによって構成されている。有効領域には、かかる画素が、例えば数十万〜数百万個ものオーダーにて配列されている。尚、蛍光体層３１と蛍光体層３１との間の基板３０上にはブラックマトリックス３２が形成されている。
【０００６】
アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとを、電界放出素子と蛍光体層３１とが対向するように配置し、周縁部において枠体３４を介して接合することによって、表示装置を作製することができる。有効領域を包囲し、画素を選択するための周辺回路が形成された無効領域（図示した例では、カソードパネルＣＰの無効領域）には、真空排気用の貫通孔３６が設けられており、この貫通孔３６には真空排気後に封じ切られたチップ管３７が接続されている。即ち、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと枠体３４とによって囲まれた空間は真空となっている。
【０００７】
カソード電極１１１には相対的な負電圧がカソード電極制御回路４０から印加され、ゲート電極１１３には相対的な正電圧がゲート電極制御回路４１から印加され、アノード電極３３にはゲート電極１１３よりも更に高い正電圧が加速電源４２から印加される。かかる表示装置において表示を行う場合、例えば、カソード電極１１１にカソード電極制御回路４０から走査信号を入力し、ゲート電極１１３にゲート電極制御回路４１からビデオ信号を入力する。カソード電極１１１とゲート電極１１３との間に電圧を印加した際に生ずる電界により、量子トンネル効果に基づき電子放出部１１５から電子が放出され、この電子がアノード電極３３に引き付けられ、蛍光体層３１に衝突する。その結果、蛍光体層３１が励起されて発光し、所望の画像を得ることができる。つまり、この表示装置の動作は、基本的に、ゲート電極１１３に印加される電圧、及びカソード電極１１１を通じて電子放出部１１５に印加される電圧によって制御される。
【０００８】
かかる表示装置の構成において、低い駆動電圧で大きな放出電子電流を得るためには、電子放出部の先端部を鋭く尖らせることが有効であり、この観点から、上述のスピント型電界放出素子の電子放出部１１５は優れた性能を有していると云える。しかしながら、円錐形の電子放出部１１５の形成には高度な加工技術を要し、場合によっては数千万個以上にも及ぶ電子放出部１１５を有効領域の全域に亙って均一に形成することは、有効領域の面積が増大するにつれて困難となりつつある。
【０００９】
そこで、円錐形の電子放出部を使用せず、開口部の底面に露出した平面状の電子放出部を使用する、所謂平面型電界放出素子が提案されている。平面型電界放出素子における電子放出部はカソード電極上に設けられており、平面状であっても高い放出電子電流を達成し得るように、カソード電極の構成材料よりも仕事関数が低い材料から構成されている。かかる材料として、近年、ダイヤモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ）を始めとする各種の炭素系材料が提案されている。
【００１０】
即ち、例えば、第６０回応用物理学会学術講演会講演予稿集ｐ．６３１，演題番号２ｐ−Ｈ−６（１９９９年）［文献−１と呼ぶ］には、石英基板上に電子ビーム蒸着法によって形成したチタン薄膜表面をダイヤモンドパウダーによりスクラッチ加工を施した後、チタン薄膜をパターニングして中央部に数μｍのギャップを設け、次いで、ノンドープダイヤモンド薄膜をチタン薄膜上に成膜する平面構造型電子エミッターが開示されている。あるいは又、第６０回応用物理学会学術講演会講演予稿集ｐ．６３２，演題番号２ｐ−Ｈ−１１（１９９９年）［文献−２と呼ぶ］には、金属クロスラインを付けた石英ガラス上にカーボンナノチューブを形成する技術が開示されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ダイヤモンド・ライク・カーボンの膜質や構造と、電子放出特性の関係は未だ不明な点が多く、現在、研究課題となっている。特に、その膜質及び微細構造を制御して低閾値でも電子放出特性を確保するためには、形成反応を司る形成条件等の設定が重要である。
【００１２】
これに加えて、上述のカーボンナノチューブに関する文献−２では、金属表面に比較的均一なナノチューブが成長することが報告されているが、形成温度が６００゜Ｃ以上と高温であるため、ガラス基板を使用することが困難である。ガラス基板を用いることは、表示装置の製造コスト低減のために重要である。
【００１３】
また、レジスト層をエッチング用マスクとして使用し、酸素ガスを用いてＤＬＣのような炭素系薄膜のプラズマエッチングを行った場合、エッチング反応系における反応副生成物として（ＣＨx）系あるいは（ＣＦx）系等の炭素系ポリマーが堆積性物質として生成する。一般に、プラズマエッチングにおいて堆積性物質がエッチング反応系に生成した場合、この堆積性物質はイオン入射確率の低いレジスト層の側壁面、あるいは被エッチング物の加工端面に堆積して所謂側壁保護膜を形成し、被エッチング物の異方性加工によって得られる形状の達成に寄与する。しかしながら、酸素ガスをエッチング用ガスとして使用した場合には、炭素系ポリマーから成る側壁保護膜は、生成しても、直ちに酸素ガスによって除去されてしまう。また、酸素ガスをエッチング用ガスとして使用した場合には、レジスト層の消耗も激しい。これらの理由により、従来のダイヤモンド薄膜の酸素プラズマ加工においては、ダイヤモンド薄膜のマスクの寸法に対する寸法変換差が大きく、異方性加工も困難である。
【００１４】
更には、文献−１や文献−２に開示された技術においては、金属薄膜上に炭素系薄膜を形成するが、金属薄膜のどの部位にも炭素系薄膜が形成されてしまい、これらの技術を例えば冷陰極電界電子放出素子の製造に適用することは実用的であるとは云い難い。また、炭素系薄膜を所望の形状にするための炭素系薄膜のパターニングは、上述のとおり困難である。
【００１５】
従って、本発明の目的は、比較的低温においても炭素系薄膜を形成することができ、しかも、金属層やカソード電極の所望の部位に確実に炭素系薄膜を形成することができる電子放出装置の製造方法、冷陰極電界電子放出素子の製造方法、及び、冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明の電子放出装置の製造方法は、
（Ａ）支持体上に金属層を形成する工程と、
（Ｂ）該金属層の表面と有機溶剤との反応によって、錯化合物層から成る炭素系薄膜選択成長領域を該金属層表面に形成する工程と、
（Ｃ）炭素系薄膜選択成長領域上に炭素系薄膜から成る電子放出部を形成する工程、
から成ることを特徴とする。
【００１７】
上記の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）支持体上にカソード電極を形成する工程と、
（Ｂ）支持体及びカソード電極上に絶縁層を形成する工程と、
（Ｃ）絶縁層上に開口部を有するゲート電極を形成する工程と、
（Ｄ）ゲート電極に形成された開口部に連通する第２の開口部を絶縁層に形成する工程と、
（Ｅ）第２の開口部の底部に位置するカソード電極の部分の表面に炭素系薄膜選択成長領域を形成する工程と、
（Ｆ）炭素系薄膜選択成長領域上に炭素系薄膜から成る電子放出部を形成する工程、
から成り、
前記工程（Ｅ）は、カソード電極の表面と有機溶剤との反応によって、第２の開口部の底部に位置するカソード電極の部分の表面に錯化合物層から成る炭素系薄膜選択成長領域を形成する工程から成ることを特徴とする。
【００１８】
上記の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法は、
アノード電極及び蛍光体層が形成された基板と、冷陰極電界電子放出素子が形成された支持体とを、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子とが対向するように配置し、基板と支持体とを周縁部において接合する冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、
冷陰極電界電子放出素子を、
（Ａ）支持体上にカソード電極を形成する工程と、
（Ｂ）支持体及びカソード電極上に絶縁層を形成する工程と、
（Ｃ）絶縁層上に開口部を有するゲート電極を形成する工程と、
（Ｄ）ゲート電極に形成された開口部に連通する第２の開口部を絶縁層に形成する工程と、
（Ｅ）第２の開口部の底部に位置するカソード電極の部分の表面に炭素系薄膜選択成長領域を形成する工程と、
（Ｆ）炭素系薄膜選択成長領域上に炭素系薄膜から成る電子放出部を形成する工程、
に基づき形成し、
前記工程（Ｅ）は、カソード電極の表面と有機溶剤との反応によって、第２の開口部の底部に位置するカソード電極の部分の表面に錯化合物層から成る炭素系薄膜選択成長領域を形成する工程から成ることを特徴とする。
【００１９】
本発明の第１の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法あるいは第１の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法（以下、これらを総称して、本発明の第１の製造方法と呼ぶ場合がある）にあっては、前記工程（Ｄ）の後、第２の開口部の底部の中央部にカソード電極の表面が露出したマスク層を形成する（即ち、少なくとも第２の開口部の側壁にマスク層を形成する）工程を含む形態とすることができる。
【００２０】
かかるマスク層の形成は、例えば、レジスト材料層若しくはハードマスク材料層を全面に形成した後、リソグラフィ技術に基づき、第２の開口部の底部の中央部に位置するレジスト材料層若しくはハードマスク材料層に孔部を形成する方法により行うことができる。第２の開口部の底部に位置するカソード電極の一部分、第２の開口部の側壁、第１の開口部の側壁、絶縁層及びゲート電極がマスク層で被覆された状態で、第２の開口部の底部の中央部に位置するカソード電極の表面に炭素系薄膜選択成長領域を形成するので、不要な部位に炭素系薄膜選択成長領域が形成されることを確実に防止し得る。場合によっては、ゲート電極の上のみをマスク層で被覆してもよい。あるいは又、第１の開口部の近傍のゲート電極の上のみをマスク層で被覆してもよいし、第１の開口部の近傍のゲート電極上及び第１の開口部と第２の開口部の側壁をマスク層で被覆してもよく、これらの場合、ゲート電極を構成する導電材料によっては、ゲート電極上に炭素系薄膜が形成されるが、かかる炭素系薄膜が高強度の電界中に置かれなければ、かかる炭素系薄膜から電子が放出されることはない。尚、炭素系薄膜選択成長領域上に炭素系薄膜を形成する前にマスク層を除去することが好ましい。
【００２１】
上記の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）支持体上にカソード電極を形成する工程と、
（Ｂ）カソード電極の表面に炭素系薄膜選択成長領域を形成する工程と、
（Ｃ）炭素系薄膜選択成長領域上に炭素系薄膜から成る電子放出部を形成する工程と、
（Ｄ）炭素系薄膜の上方に、開口部を有するゲート電極を設ける工程、
から成り、
前記工程（Ｂ）は、カソード電極の表面と有機溶剤との反応によって、カソード電極の表面に錯化合物層から成る炭素系薄膜選択成長領域を形成する工程から成ることを特徴とする。
【００２２】
上記の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法は、
アノード電極及び蛍光体層が形成された基板と、冷陰極電界電子放出素子が形成された支持体とを、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子とが対向するように配置し、基板と支持体とを周縁部において接合する冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、
冷陰極電界電子放出素子を、
（Ａ）支持体上にカソード電極を形成する工程と、
（Ｂ）カソード電極の表面に炭素系薄膜選択成長領域を形成する工程と、
（Ｃ）炭素系薄膜選択成長領域上に炭素系薄膜から成る電子放出部を形成する工程と、
（Ｄ）炭素系薄膜の上方に、開口部を有するゲート電極を設ける工程、
に基づき形成し、
前記工程（Ｂ）は、カソード電極の表面と有機溶剤との反応によって、カソード電極の表面に錯化合物層から成る炭素系薄膜選択成長領域を形成する工程から成ることを特徴とする。
【００２３】
上記の目的を達成するための本発明の第３の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）支持体上にカソード電極を形成する工程と、
（Ｂ）カソード電極の表面に炭素系薄膜選択成長領域を形成する工程と、
（Ｃ）炭素系薄膜選択成長領域の上方に、開口部を有するゲート電極を設ける工程と、
（Ｄ）炭素系薄膜選択成長領域上に炭素系薄膜から成る電子放出部を形成する工程、
から成り、
前記工程（Ｂ）は、カソード電極の表面と有機溶剤との反応によって、カソード電極の表面に錯化合物層から成る炭素系薄膜選択成長領域を形成する工程から成ることを特徴とする。
【００２４】
上記の目的を達成するための本発明の第３の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法は、
アノード電極及び蛍光体層が形成された基板と、冷陰極電界電子放出素子が形成された支持体とを、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子とが対向するように配置し、基板と支持体とを周縁部において接合する冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、
冷陰極電界電子放出素子を、
（Ａ）支持体上にカソード電極を形成する工程と、
（Ｂ）カソード電極の表面に炭素系薄膜選択成長領域を形成する工程と、
（Ｃ）炭素系薄膜選択成長領域の上方に、開口部を有するゲート電極を設ける工程、
（Ｄ）炭素系薄膜選択成長領域上に炭素系薄膜から成る電子放出部を形成する工程、
に基づき形成し、
前記工程（Ｂ）は、カソード電極の表面と有機溶剤との反応によって、カソード電極の表面に錯化合物層から成る炭素系薄膜選択成長領域を形成する工程から成ることを特徴とする。
【００２５】
本発明の第２の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法あるいは第２の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法（以下、これらを総称して、本発明の第２の製造方法と呼ぶ場合がある）にあっては、前記工程（Ｃ）に引き続き、全面に絶縁層を形成し、前記工程（Ｄ）に引き続き、ゲート電極に設けられた開口部に連通する第２の開口部を絶縁層に形成し、第２の開口部の底部に炭素系薄膜を露出させる形態とすることができる。また、本発明の第３の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法あるいは第３の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法（以下、これらを総称して、本発明の第３の製造方法と呼ぶ場合がある）にあっては、前記工程（Ｂ）に引き続き、全面に絶縁層を形成し、前記工程（Ｃ）に引き続き、ゲート電極に設けられた開口部に連通する第２の開口部を絶縁層に形成し、第２の開口部の底部に炭素系薄膜選択成長領域を露出させる形態とすることができる。
【００２６】
本発明の第１〜第３の製造方法において、絶縁層上に第１の開口部を有するゲート電極を形成する方法として、絶縁層上にゲート電極を構成するための導電材料層を形成した後、導電材料層上にパターニングされた第１のマスク材料層を形成し、かかる第１のマスク材料層をエッチング用マスクとして用いて導電材料層をエッチングすることによって導電材料層をパターニングした後、第１のマスク材料層を除去し、次いで、導電材料層及び絶縁層上にパターニングされた第２のマスク材料層を形成し、かかる第２のマスク材料層をエッチング用マスクとして用いて導電材料層をエッチングして第１の開口部を形成する方法、あるいは又、例えば、スクリーン印刷法によって第１の開口部を有するゲート電極を直接形成する方法を挙げることができる。また、これらの場合、ゲート電極に形成された第１の開口部に連通する第２の開口部を絶縁層に形成する方法は、かかる第２のマスク材料層をエッチング用マスクとして用いて絶縁層をエッチングする方法としてもよいし、ゲート電極に形成された第１の開口部をエッチング用マスクとして用いて絶縁層をエッチングする方法としてもよい。尚、第１の開口部と第２の開口部とは、一対一の対応関係にある。即ち、１つの第１の開口部に対応して１つの第２の開口部が形成されている。本発明の第２の製造方法あるいは第３の製造方法にあっては、炭素系薄膜選択成長領域は、開口部の底部に位置するカソード電極の部分の表面に形成されていればよく、開口部の底部に位置するカソード電極の部分から開口部の底部以外のカソード電極の部分の表面に延在するように形成されていてもよい。また、炭素系薄膜選択成長領域は、開口部の底部に位置するカソード電極の部分の表面の全面に形成されていても、部分的に形成されていてもよい。
【００２７】
本発明の第２の製造方法若しくは第３の製造方法にあっては、炭素系薄膜の上方に開口部を有するゲート電極を設ける工程あるいは炭素系薄膜選択成長領域の上方に開口部を有するゲート電極を設ける工程は、支持体上に絶縁材料から成る帯状のゲート電極支持部材を形成し、ゲート電極を複数の開口部が形成された帯状あるいはシート状の金属層から構成し、かかるゲート電極支持部材の頂面に接するように、炭素系薄膜の上方あるいは炭素系薄膜選択成長領域の上方に金属層を張架してもよい。
【００２８】
本発明の電子放出装置の製造方法、各種の好ましい形態を含む第１の態様〜第３の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法、及び、各種の好ましい形態を含む第１の態様〜第３の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法（以下、これらを総称して、単に、本発明と呼ぶ場合がある）において、金属層あるいはカソード電極は、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、鉛（Ｐｂ）、ニッケル（Ｎｉ）及びコバルト（Ｃｏ）から成る群から選択された少なくとも１種の金属、あるいは、その合金から成ることが好ましい。即ち、電子放出装置の製造方法における金属層には合金も包含される。
【００２９】
また、本発明における有機溶剤として、アセチルアセトン、ヘキサフルオロアセチルアセトン、ジピバロイルメタネート又はシクロペンタジエニルを挙げることができる。金属層あるいはカソード電極の表面と有機溶剤との反応前における有機溶剤の形態は、液状であってもよいし、蒸気であってもよい。金属層の表面と有機溶剤との反応は、例えば５０〜１００゜Ｃ程度の加熱によって容易に生じる。
【００３０】
本発明において、炭素系薄膜として、グラファイト薄膜、アモルファスカーボン薄膜、ダイヤモンド・ライク・カーボン薄膜、あるいはフラーレン薄膜を挙げることができる。炭素系薄膜の形成方法として、マイクロ波プラズマ法、トランス結合型プラズマ法、誘導結合型プラズマ法、電子サイクロトロン共鳴プラズマ法、ＲＦプラズマ法、ヘリコン波プラズマＣＶＤ法、容量結合型プラズマＣＶＤ法等に基づくＣＶＤ法、平行平板型ＣＶＤ装置を用いたＣＶＤ法を例示することができる。炭素系薄膜の形態には、薄膜状はもとより、炭素のウィスカー、炭素のナノチューブ（中空及び中実を含む）が包含される。
【００３１】
本発明において、炭素系薄膜を形成するための原料ガスで或る炭化水素系ガスとして、メタン（ＣＨ4）、エタン（Ｃ2Ｈ6）、プロパン（Ｃ3Ｈ8）、ブタン（Ｃ4Ｈ10）、エチレン（Ｃ2Ｈ4）、アセチレン（Ｃ2Ｈ2）等の炭化水素系ガスやこれらの混合ガス、炭化水素系ガスと水素ガスとの混合ガスを挙げることができる。更には、メタノール、エタノール、アセトン、ベンゼン、トルエン、キシレン等を気化したガス、又は、これらガスと水素の混合ガスを用いることもできる。また、放電を安定にさせるため及びプラズマ解離を促進するために、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）等の希ガスを導入してもよい。
【００３２】
炭素系薄膜選択成長領域における炭素系薄膜の選択成長を一層確実なものとするために、炭素系薄膜選択成長領域を形成すべきカソード電極の部分の表面に錯化合物層から成る炭素系薄膜選択成長領域を形成した後、錯化合物層表面の酸化物（所謂、自然酸化膜）を除去することが望ましい。酸化物の除去を、例えば、水素ガス雰囲気におけるマイクロ波プラズマ法、トランス結合型プラズマ法、誘導結合型プラズマ法、電子サイクロトロン共鳴プラズマ法、ＲＦプラズマ法等に基づくプラズマ還元処理、アルゴンガス雰囲気におけるスパッタ処理、若しくは、例えばフッ酸等の酸や塩基を用いた洗浄処理によって行うことが望ましい。本発明の第３の製造方法にあっては、酸化物を除去する工程は、開口部を有するゲート電極を設けた後、炭素系薄膜選択成長領域上に炭素系薄膜を形成する前に実行することが好ましい。尚、本発明の電子放出装置の製造方法においても、炭素系薄膜選択成長領域を形成すべき金属層の部分の表面に、以上に説明した工程を適用することができる。
【００３３】
本発明の第１〜第３の製造方法においては、通常、カソード電極の外形形状をストライプ状とし、ゲート電極の外形形状もストライプ状とする。ストライプ状のカソード電極とストライプ状のゲート電極の延びる方向は異なっている。ストライプ状のカソード電極の射影像とストライプ状のゲート電極の射影像は、互いに直交することが好ましい。尚、これらの両電極の射影像が重複する領域（１画素分の領域に相当し、カソード電極とゲート電極との重複領域である）に、１又は複数の電子放出部が位置する。更に、かかる重複領域が、カソードパネルの有効領域（実際の表示部分として機能する領域）内に、通常、２次元マトリックス状に配列されている。
【００３４】
本発明の第１〜第３の製造方法において、第１の開口部や第２の開口部の平面形状（カソード電極と平行な仮想平面でこれらの開口部を切断したときの形状）は、円形、楕円形、矩形、多角形、丸みを帯びた矩形、丸みを帯びた多角形等、任意の形状とすることができる。
【００３５】
金属層あるいはカソード電極を構成する材料の電気抵抗が比較的高い場合には、金属層あるいはカソード電極の下に、電気抵抗の低い下層導電材料層を形成してもよい。あるいは又、金属層あるいはカソード電極の下に、抵抗体層を形成し、抵抗体層の下に、電気抵抗の低い下層導電材料層を形成してもよい。このように、抵抗体層を設けることによって、電子放出部の電子放出特性の均一化を図ることができる。
【００３６】
本発明の第１〜第３の製造方法において、ゲート電極及び絶縁層上には更に第２絶縁層が設けられ、第２絶縁層上に収束電極が設けられていてもよい。あるいは又、ゲート電極の上方に収束電極を設けてもよい。ここで、収束電極とは、開口部から放出されアノード電極へ向かう放出電子の軌道を収束させ、以て、輝度の向上や隣接画素間の光学的クロストークの防止を可能とするための電極である。アノード電極とカソード電極との間の電位差が数キロボルトのオーダーであって、アノード電極とカソード電極との間の距離が比較的長い、所謂高電圧タイプの表示装置において、収束電極は特に有効である。収束電極には、収束電源から相対的な負電圧が印加される。収束電極は、必ずしも各冷陰極電界電子放出素子毎に設けられている必要はなく、例えば、冷陰極電界電子放出素子の所定の配列方向に沿って延在させることにより、複数の冷陰極電界電子放出素子に共通の収束効果を及ぼすこともできる。
【００３７】
本発明の第１の態様〜第３の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法において、基板と支持体とを周縁部において接合する場合、接合は接着層を用いて行ってもよいし、あるいはガラスやセラミック等の絶縁性剛性材料から成る枠体と接着層とを併用して行ってもよい。枠体と接着層とを併用する場合には、枠体の高さを適宜選択することにより、接着層のみを使用する場合に比べ、基板と支持体との間の対向距離をより長く設定することが可能である。尚、接着層の構成材料としては、フリットガラスが一般的であるが、融点が１２０〜４００゜Ｃ程度の所謂低融点金属材料を用いてもよい。かかる低融点金属材料としては、Ｉｎ（インジウム：融点１５７゜Ｃ）；インジウム−金系の低融点合金；Ｓｎ80Ａｇ20（融点２２０〜３７０゜Ｃ）、Ｓｎ95Ｃｕ5（融点２２７〜３７０゜Ｃ）等の錫（Ｓｎ）系高温はんだ；Ｐｂ97.5Ａｇ2.5（融点３０４゜Ｃ）、Ｐｂ94.5Ａｇ5.5（融点３０４〜３６５゜Ｃ）、Ｐｂ97.5Ａｇ1.5Ｓｎ1.0（融点３０９゜Ｃ）等の鉛（Ｐｂ）系高温はんだ；Ｚｎ95Ａｌ5（融点３８０゜Ｃ）等の亜鉛（Ｚｎ）系高温はんだ；Ｓｎ5Ｐｂ95（融点３００〜３１４゜Ｃ）、Ｓｎ2Ｐｂ98（融点３１６〜３２２゜Ｃ）等の錫−鉛系標準はんだ；Ａｕ88Ｇａ12（融点３８１゜Ｃ）等のろう材（以上の添字は全て原子％を表す）を例示することができる。
【００３８】
基板と支持体と枠体の三者を接合する場合、三者同時接合を行ってもよいし、あるいは、第１段階で基板又は支持体のいずれか一方と枠体とを先に接合し、第２段階で基板又は支持体の他方と枠体とを接合してもよい。三者同時接合や第２段階における接合を高真空雰囲気中で行えば、基板と支持体と枠体と接着層とにより囲まれた空間は、接合と同時に真空となる。あるいは、三者の接合終了後、基板と支持体と枠体と接着層とによって囲まれた空間を排気し、真空とすることもできる。接合後に排気を行う場合、接合時の雰囲気の圧力は常圧／減圧のいずれであってもよく、また、雰囲気を構成する気体は、大気であっても、あるいは窒素ガスや周期律表０族に属するガス（例えばＡｒガス）を含む不活性ガスであってもよい。
【００３９】
接合後に排気を行う場合、排気は、基板及び／又は支持体に予め接続されたチップ管を通じて行うことができる。チップ管は、典型的にはガラス管を用いて構成され、基板及び／又は支持体の無効領域（即ち、表示部分として機能する有効領域以外の領域）に設けられた貫通孔の周囲に、フリットガラス又は上述の低融点金属材料を用いて接合され、空間が所定の真空度に達した後、熱融着によって封じ切られる。尚、封じ切りを行う前に、表示装置全体を一旦加熱してから降温させると、空間に残留ガスを放出させることができ、この残留ガスを排気により空間外へ除去することができるので好適である。
【００４０】
本発明の第１〜第３の製造方法において、支持体は、少なくとも表面が絶縁性部材より構成されていればよく、ガラス基板、表面に絶縁膜が形成されたガラス基板、石英基板、表面に絶縁膜が形成された石英基板、表面に絶縁膜が形成された半導体基板を挙げることができるが、製造コスト低減の観点からは、ガラス基板、あるいは、表面に絶縁膜が形成されたガラス基板を用いることが好ましい。基板も、支持体と同様に構成することができる。本発明の電子放出装置においても、金属層を支持体上に形成する必要があるが、かかる支持体は絶縁材料から構成すればよい。
【００４１】
ゲート電極若しくは収束電極を構成する材料として、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属、これらの金属元素を含む合金あるいは化合物（例えばＴｉＮ等の窒化物や、ＷＳｉ2、ＭｏＳｉ2、ＴｉＳｉ2、ＴａＳｉ2等のシリサイド）、あるいはシリコン（Ｓｉ）等の半導体、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）を例示することができる。尚、これらの電極を構成する材料を、互いに同種材料としてもよいし、異種の材料としてもよい。これらの電極の形成方法として、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、スクリーン印刷法、メッキ法等、通常の薄膜形成プロセスを利用できる。
【００４２】
絶縁層や第２絶縁層の構成材料としては、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ガラスペースト硬化物を単独あるいは適宜組み合わせて使用することができる。絶縁層や第２絶縁層の形成には、ＣＶＤ法、塗布法、スパッタリング法、スクリーン印刷法等の公知のプロセスが利用できる。
【００４３】
アノード電極の構成材料は、冷陰極電界電子放出表示装置の構成によって選択すればよい。即ち、冷陰極電界電子放出表示装置が透過型（基板が表示部分に相当する）であって、且つ、基板上にアノード電極と蛍光体層がこの順に積層されている場合には、アノード電極が形成される基板は元より、アノード電極自身も透明である必要があり、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材料を用いる。一方、冷陰極電界電子放出表示装置が反射型（支持体が表示部分に相当する）である場合、及び、透過型であっても基板上に蛍光体層とアノード電極とがこの順に積層されている（アノード電極はメタルバック膜を兼ねている）場合には、ＩＴＯの他、ゲート電極や収束電極に関連して上述した材料を適宜選択して用いることができる。
【００４４】
蛍光体層を構成する蛍光体として、高速電子励起用蛍光体や低速電子励起用蛍光体を用いることができる。冷陰極電界電子放出表示装置が単色表示装置である場合、蛍光体層は特にパターニングされていなくともよい。また、冷陰極電界電子放出表示装置がカラー表示装置である場合、ストライプ状又はドット状にパターニングされた赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色に対応する蛍光体層を交互に配置することが好ましい。尚、パターニングされた蛍光体層間の隙間は、表示画面のコントラスト向上を目的としたブラックマトリックスで埋め込まれていてもよい。
【００４５】
アノード電極と蛍光体層の構成例として、（１）基板上に、アノード電極を形成し、アノード電極の上に蛍光体層を形成する構成、（２）基板上に、蛍光体層を形成し、蛍光体層上にアノード電極を形成する構成、を挙げることができる。尚、（１）の構成において、蛍光体層の上に、所謂メタルバック膜を形成してもよい。また、（２）の構成において、アノード電極の上にメタルバック膜を形成してもよい。
【００４６】
本発明の製造方法によって製造された電子放出装置において、炭素系薄膜から電子を放出させるためには、炭素系薄膜が適切な電界（例えば、１０6ボルト／ｃｍ程度の強度を有する電界）中に置かれた状態とすればよい。本発明の製造方法によって製造された冷陰極電界電子放出素子においては、カソード電極及びゲート電極に電圧を印加することによって形成された電界（例えば、１０6ボルト／ｃｍ程度の強度を有する電界）に基づき、炭素系薄膜から成る電子放出部から電子が放出される。また、本発明の製造方法によって製造された冷陰極電界電子放出表示装置においては、カソード電極及びゲート電極に電圧を印加することによって形成された電界（例えば、１０6ボルト／ｃｍ程度の強度を有する電界）に基づき炭素系薄膜から成る電子放出部から電子を放出させ、これらの電子を蛍光体層に衝突させることによって画像を得ることができる。
【００４７】
本発明においては、錯化合物層から成る炭素系薄膜選択成長領域上に炭素系薄膜を形成するので、錯化合物の一種の触媒作用に基づき、比較的低温においても炭素系薄膜から成る電子放出部を形成することができる。また、炭素系薄膜選択成長領域の表面での炭素系薄膜の初期成長段階における核生成が円滑に進行し、この核生成が以降の炭素系薄膜の成長を促進し、金属層やカソード電極の所望の部位に炭素系薄膜から成る電子放出部を設けることができる。しかも、炭素系薄膜を所望の形状にするための炭素系薄膜のパターニングを行う必要が無い。更には、電子放出部が炭素系薄膜から構成されているので、高い電子放出効率を有する冷陰極電界電子放出素子を得ることができ、また、低消費電力、高画質の冷陰極電界電子放出表示装置を得ることができる。
【００４８】
尚、炭素系薄膜の形成温度に依存して、最終的に製造された電子放出装置あるいは冷陰極電界電子放出素子における炭素系薄膜選択成長領域は、錯化合物層として残る場合もあるし、炭素系薄膜の形成時の熱によって錯化合物層が分解し、錯化合物層としては残らない場合もある。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、発明の実施の形態（以下、実施の形態と略称する）に基づき本発明を説明する。
【００５０】
（実施の形態１）
実施の形態１は、本発明の電子放出装置の製造方法に関する。
【００５１】
実施の形態１の電子放出装置の製造方法によって得られた冷陰極電界電子放出表示装置（以下、表示装置と略称する）の模式的な一部断面図を図１に示し、１つの電子放出部の模式的な斜視図を図２に示し、電子放出装置の基本的な構成を図４の（Ｃ）に示す。実施の形態１の電子放出装置は、金属層（具体的には、カソード電極１１）、及び、炭素系薄膜選択成長領域２０上に形成された炭素系薄膜２３から成る電子放出部１５から構成されている。ここで、金属層（カソード電極１１）は、錫（Ｓｎ）から構成されている。また、金属層の下には、アルミニウム（Ａｌ）から成る下層導電材料層１１Ａが形成されている。
【００５２】
実施の形態１の表示装置は、上述のような電子放出装置が有効領域に２次元マトリックス状に多数形成されたカソードパネルＣＰと、アノードパネルＡＰから構成されており、複数の画素を有する。カソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰとは、それらの周縁部において、枠体３４を介して接合されている。更には、カソードパネルＣＰの無効領域には、真空排気用の貫通孔（図示せず）が設けられており、この貫通孔には、真空排気後に封じ切られるチップ管（図示せず）が接続されている。枠体３４は、セラミックス又はガラスから成り、高さは、例えば１．０ｍｍである。場合によっては、枠体３４の代わりに接着層のみを用いることもできる。
【００５３】
アノードパネルＡＰは、基板３０と、基板３０上に形成され、所定のパターンに従って形成された蛍光体層３１と、全面を覆う例えばアルミニウム薄膜から成るアノード電極３３から構成されている。蛍光体層３１と蛍光体層３１との間の基板３０上には、ブラックマトリックス３２が形成されている。尚、ブラックマトリックス３２を省略することもできる。また、単色表示装置を想定した場合、蛍光体層３１は必ずしも所定のパターンに従って設けられる必要はない。更には、ＩＴＯ等の透明導電膜から成るアノード電極を基板３０と蛍光体層３１との間に設けてもよく、あるいは、基板３０上に設けられた透明導電膜から成るアノード電極３３と、アノード電極３３上に形成された蛍光体層３１及びブラックマトリックス３２と、蛍光体層３１及びブラックマトリックス３２の上に形成されたアルミニウムから成り、アノード電極３３と電気的に接続された光反射導電膜から構成することもできる。
【００５４】
１画素は、カソードパネル側において矩形形状のカソード電極１１と、その上に形成された電子放出部１５と、電子放出装置に対面するようにアノードパネルＡＰの有効領域に配列された蛍光体層３１とによって構成されている。有効領域には、かかる画素が、例えば数十万〜数百万個ものオーダーにて配列されている。
【００５５】
また、カソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰとの間には、両パネル間の距離を一定に維持するための補助的手段として、有効領域内に等間隔にスペーサ３５が配置されている。尚、スペーサ３５の形状は、円柱形に限らず、例えば球状でもよいし、ストライプ状の隔壁（リブ）であってもよい。また、スペーサ３５は、必ずしも全てのアノード電極／カソード電極の重複領域の四隅に配置されている必要はなく、より疎に配置されていてもよいし、配置が不規則であってもよい。
【００５６】
この表示装置においては、１画素単位で、カソード電極１１に印加する電圧の制御を行う。カソード電極１１の平面形状は、図２に模式的に示すように、略矩形であり、各カソード電極１１は、下層導電材料層１１Ａ、配線１１Ｂ、及び、例えばトランジスタから成るスイッチング素子（図示せず）を介してカソード電極制御回路４０Ａに接続されている。また、アノード電極３３は加速電源４２に接続されている。各カソード電極１１に閾値電圧以上の電圧が印加されると、アノード電極３３によって形成される電界に基づき、量子トンネル効果に基づき電子放出部１５から電子が放出され、この電子がアノード電極３３に引き付けられ、蛍光体層３１に衝突する。輝度は、カソード電極１１に印加される電圧によって制御される。
【００５７】
以下、実施の形態１における電子放出装置の製造方法を、図３〜図５を参照して説明する。
【００５８】
［工程−１００］
先ず、例えばガラス基板から成る支持体１０上にアルミニウム層を形成し、次いで、周知のリソグラフィ技術及び反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法）に基づきアルミニウム層をパターニングすることによって、下層導電材料層１１Ａ及び配線１１Ｂ（図２参照）を支持体１０上に形成する。その後、全面に錫（Ｓｎ）から成る金属層を形成し、炭素系薄膜選択成長領域を形成すべき部分が残るように金属層をパターニングすることでカソード電極１１を得ることができる（図３の（Ａ）参照）。
【００５９】
［工程−１１０］
次に、金属層（カソード電極１１）の表面に炭素系薄膜選択成長領域２０を形成する。具体的には、先ず、レジスト材料層をスピンコート法にて全面に成膜した後、リソグラフィ技術に基づき、炭素系薄膜選択成長領域２０を形成すべき金属層の部分（カソード電極部分）の表面が露出したマスク層１６（マスク材料層から成る）を形成する（図３の（Ｂ）参照）。次に、露出したカソード電極１１の表面を含むマスク層１６上に、スピンコート法にてアセチルアセトンから成る有機溶剤膜２１を成膜する（図４の（Ａ）参照）。その後、支持体１０を５０〜１００゜Ｃに加熱することによって、金属層の表面と有機溶剤とを反応させ、錯化合物層（具体的には、アセチルアセトン錫）２２から成る炭素系薄膜選択成長領域２０を金属層（カソード電極１１）の表面に形成した後、マスク層１６を除去する（図４の（Ｂ）参照）。
【００６０】
［工程−１２０］
その後、炭素系薄膜選択成長領域２０上に、厚さ約０．２μｍの炭素系薄膜２３を形成し、電子放出部１５を得る。この状態を図４の（Ｃ）に示す。マイクロ波プラズマＣＶＤ法に基づく炭素系薄膜２３の形成条件を、以下の表１に例示する。従来の炭素系薄膜の形成条件においては、９００゜Ｃ程度の形成温度が必要とされたが、実施の形態１においては、形成温度５００゜Ｃで安定した形成を達成することができた。尚、このような形成温度においては、錯化合物層（具体的には、アセチルアセトン錫）が還元され、錫の活性点が生じ、かかる活性点から炭素系薄膜の成長が始まる。錯化合物層（具体的には、アセチルアセトン錫）は、分解し、最終的に、錫となる。従って、図４の（Ｃ）には、炭素系薄膜選択成長領域を図示していない。
【００６１】
［表１］
［炭素系薄膜の形成条件］
使用ガス ：ＣＨ4／Ｈ2＝１００／１０ＳＣＣＭ
圧力 ：１．３×１０3Ｐａ
マイクロ波パワー：５００Ｗ（１３．５６ＭＨｚ）
形成温度 ：５００゜Ｃ
【００６２】
［工程−１３０］
その後、表示装置の組み立てを行う。具体的には、蛍光体層３１と電子放出装置とが対向するようにアノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとを配置し、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰ（より具体的には、基板３０と支持体１０）とを、枠体３４を介して、周縁部において接合する。接合に際しては、枠体３４とアノードパネルＡＰとの接合部位、及び枠体３４とカソードパネルＣＰとの接合部位にフリットガラスを塗布し、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと枠体３４とを貼り合わせ、予備焼成にてフリットガラスを乾燥した後、約４５０゜Ｃで１０〜３０分の本焼成を行う。その後、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと枠体３４とフリットガラスとによって囲まれた空間を、貫通孔（図示せず）及びチップ管（図示せず）を通じて排気し、空間の圧力が１０-4Ｐａ程度に達した時点でチップ管を加熱溶融により封じ切る。このようにして、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと枠体３４とに囲まれた空間を真空にすることができる。その後、必要な外部回路との配線を行い、表示装置を完成させる。
【００６３】
尚、図１に示した表示装置におけるアノードパネルＡＰの製造方法の一例を、以下、図５を参照して説明する。先ず、発光性結晶粒子組成物を調製する。そのために、例えば、純水に分散剤を分散させ、ホモミキサーを用いて３０００ｒｐｍにて１分間、撹拌を行う。次に、発光性結晶粒子を分散剤が分散した純水中に投入し、ホモミキサーを用いて５０００ｒｐｍにて５分間、撹拌を行う。その後、例えば、ポリビニルアルコール及び重クロム酸アンモニウムを添加して、十分に撹拌し、濾過する。
【００６４】
アノードパネルＡＰの製造においては、例えばガラスから成る基板３０上の全面に感光性被膜５０を形成（塗布）する。そして、露光光源（図示せず）から射出され、マスク５３に設けられた孔部５４を通過した紫外線によって、基板３０上に形成された感光性被膜５０を露光して感光領域５１を形成する（図５の（Ａ）参照）。その後、感光性被膜５０を現像して選択的に除去し、感光性被膜の残部（露光、現像後の感光性被膜）５２を基板３０上に残す（図５の（Ｂ）参照）。次に、全面にカーボン剤（カーボンスラリー）を塗布し、乾燥、焼成した後、リフトオフ法にて感光性被膜の残部５２及びその上のカーボン剤を除去することによって、露出した基板３０上にカーボン剤から成るブラックマトリックス３２を形成し、併せて、感光性被膜の残部５２を除去する（図５の（Ｃ）参照）。その後、露出した基板３０上に、赤、緑、青の各蛍光体層３１を形成する（図５の（Ｄ）参照）。具体的には、各発光性結晶粒子（蛍光体粒子）から調製された発光性結晶粒子組成物を使用し、例えば、赤色の感光性の発光性結晶粒子組成物（蛍光体スラリー）を全面に塗布し、露光、現像し、次いで、緑色の感光性の発光性結晶粒子組成物（蛍光体スラリー）を全面に塗布し、露光、現像し、更に、青色の感光性の発光性結晶粒子組成物（蛍光体スラリー）を全面に塗布し、露光、現像すればよい。その後、蛍光体層３１及びブラックマトリックス３２上にスパッタリング法にて厚さ約０．０７μｍのアルミニウム薄膜から成るアノード電極３３を形成する。尚、スクリーン印刷法等により各蛍光体層３１を形成することもできる。
【００６５】
かかる構成を有する表示装置において、電子放出装置の電子放出部は仕事関数の低い平面状の炭素系薄膜２３から成り、その加工には、従来のスピント型素子に関して必要とされた複雑、且つ、高度な加工技術を何ら要しない。しかも、炭素系薄膜２３のエッチング加工が不要である。従って、表示装置の有効領域の面積が増大し、これに伴って電子放出部の形成数が著しく増大した場合にも、有効領域の全域に亙って各電子放出部の電子放出効率を均一化し、輝度ムラが極めて少ない高画質の表示装置を実現することができる。
【００６６】
（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１にて説明した電子放出装置の製造方法の変形である。実施の形態１においては、有機溶媒をスピンコート法にて成膜した。一方、実施の形態２においては、金属層の表面と有機溶剤との反応前における有機溶剤の形態を蒸気とする。以下、実施の形態２の電子放出装置の製造方法を説明する。
【００６７】
［工程−２００］
先ず、実施の形態１の［工程−１００］と同様にして、例えばガラス基板から成る支持体１０上に、下層導電材料層１１Ａ、配線１１Ｂ、カソード電極１１を形成する。その後、レジスト材料層をスピンコート法にて全面に成膜した後、リソグラフィ技術に基づき、炭素系薄膜選択成長領域２０を形成すべき金属層の部分（カソード電極部分）の表面が露出したマスク層１６（マスク材料層から成る）を形成する。
【００６８】
［工程−２１０］
次に、金属層（カソード電極１１）の表面に炭素系薄膜選択成長領域２０を形成する。具体的には、チャンバー、及び、配管を介してチャンバーに接続され、有機溶剤が入れられた容器を準備する。そして、［工程−２００］にて得られた支持体をチャンバー内に配置した後、容器内の有機溶剤を加熱し、有機溶剤を蒸発させ、キャリアガスと共に有機溶剤の蒸気を配管を介してチャンバーに送り、有機溶剤の蒸気を金属層の表面に付着させる。即ち、露出したカソード電極１１の表面を含むマスク層１６上に、アセチルアセトンから成る有機溶剤膜を成膜する。その後、支持体１０を５０〜１００゜Ｃに加熱することによって、金属層の表面と有機溶剤とを反応させ、錯化合物層（具体的には、アセチルアセトン錫）から成る炭素系薄膜選択成長領域２０を金属層（カソード電極１１）の表面に形成した後、マスク層１６を除去する。
【００６９】
［工程−２２０］
その後、実施の形態１の［工程−１２０］及び［工程−１３０］と同様の工程を実行する。
【００７０】
（実施の形態３）
実施の形態３も、実施の形態１にて説明した電子放出装置の製造方法の変形である。実施の形態１においては、金属層を錫（Ｓｎ）から構成し、有機溶媒としてアセチルアセトンを用いた。一方、実施の形態３においては、金属層を亜鉛（Ｚｎ）から構成し、有機溶媒としてヘキサフルオロアセチルアセトンを用いる。
以下、実施の形態３の電子放出装置の製造方法を説明する。
【００７１】
［工程−３００］
先ず、実施の形態１の［工程−１００］と同様にして、例えばガラス基板から成る支持体１０上に、下層導電材料層１１Ａ、配線１１Ｂ、金属層（カソード電極１１）を形成する。但し、実施の形態３においては、金属層（カソード電極１１）を亜鉛（Ｚｎ）から構成する。その後、レジスト材料層をスピンコート法にて全面に成膜した後、リソグラフィ技術に基づき、炭素系薄膜選択成長領域２０を形成すべき金属層の部分（カソード電極部分）の表面が露出したマスク層１６（マスク材料層から成る）を形成する。
【００７２】
［工程−３１０］
次に、金属層（カソード電極１１）の表面に炭素系薄膜選択成長領域２０を形成する。具体的には、露出したカソード電極１１の表面を含むマスク層１６上に、ヘキサフルオロアセチルアセトンから成る有機溶剤膜を成膜する。その後、支持体１０を５０〜１００゜Ｃに加熱することによって、金属層の表面と有機溶剤とを反応させ、錯化合物層（具体的には、ヘキサフルオロアセチルアセトン亜鉛）から成る炭素系薄膜選択成長領域２０を金属層（カソード電極１１）の表面に形成した後、マスク層１６を除去する。
【００７３】
［工程−３２０］
その後、炭素系薄膜選択成長領域２０上に、厚さ約０．２μｍの炭素系薄膜２３を形成し、電子放出部１５を得る。マイクロ波プラズマＣＶＤ法に基づく炭素系薄膜２３の形成条件を、以下の表２に例示する。従来の炭素系薄膜の形成条件においては、９００゜Ｃ程度の形成温度が必要とされたが、実施の形態３においては、形成温度４００゜Ｃで安定した形成を達成することができた。尚、このような形成温度においては、錯化合物層（具体的には、ヘキサフルオロアセチルアセトン亜鉛）が還元され、亜鉛の活性点が生じ、かかる活性点から炭素系薄膜の成長が始まる。錯化合物層（具体的には、ヘキサフルオロアセチルアセトン亜鉛）は、分解し、最終的に、亜鉛となる。
【００７４】
［表２］
［炭素系薄膜の形成条件］
使用ガス ：ＣＨ4／Ｈ2＝１００／１０ＳＣＣＭ
圧力 ：１．３×１０3Ｐａ
マイクロ波パワー：５００Ｗ（１３．５６ＭＨｚ）
形成温度 ：４００゜Ｃ
【００７５】
［工程−３３０］
その後、実施の形態１の［工程−１３０］と同様の工程を実行する。
【００７６】
尚、実施の形態３においても、実施の形態２にて説明した方法を適用することができる。
【００７７】
（実施の形態４）
実施の形態４も、実施の形態１にて説明した電子放出装置の製造方法の変形である。実施の形態１においては、金属層を錫（Ｓｎ）から構成し、有機溶媒としてアセチルアセトンを用いた。一方、実施の形態４においては、金属層をニッケル−コバルト合金から構成し、有機溶媒としてジピバロイルメタネートを用いる。以下、実施の形態４の電子放出装置の製造方法を説明する。
【００７８】
［工程−４００］
先ず、実施の形態１の［工程−１００］と同様にして、例えばガラス基板から成る支持体１０上に、下層導電材料層１１Ａ、配線１１Ｂ、金属層（カソード電極１１）を形成する。但し、実施の形態４においては、金属層（カソード電極１１）をニッケル−コバルト合金から構成する。その後、レジスト材料層をスピンコート法にて全面に成膜した後、リソグラフィ技術に基づき、炭素系薄膜選択成長領域２０を形成すべき金属層の部分（カソード電極部分）の表面が露出したマスク層１６（マスク材料層から成る）を形成する。
【００７９】
［工程−４１０］
次に、金属層（カソード電極１１）の表面に炭素系薄膜選択成長領域２０を形成する。具体的には、露出したカソード電極１１の表面を含むマスク層１６上に、ジピバロイルメタネートから成る有機溶剤膜を成膜する。その後、支持体１０を５０〜１００゜Ｃに加熱することによって、金属層の表面と有機溶剤とを反応させ、錯化合物層（具体的には、ジピバロイルメタネート・ニッケル−コバルト）から成る炭素系薄膜選択成長領域２０を金属層（カソード電極１１）の表面に形成した後、マスク層１６を除去する。
【００８０】
［工程−４２０］
その後、炭素系薄膜選択成長領域２０上に、厚さ約０．２μｍの炭素系薄膜２３を形成し、電子放出部１５を得る。マイクロ波プラズマＣＶＤ法に基づく炭素系薄膜２３の形成条件は、表２に例示したと同様とすることができる。尚、このような形成温度においては、錯化合物層（具体的には、ジピバロイルメタネート・ニッケル−コバルト）は分解し、最終的に、ニッケル−コバルトとなる。
【００８１】
［工程−４３０］
その後、実施の形態１の［工程−１３０］と同様の工程を実行する。
【００８２】
尚、実施の形態４においても、実施の形態２にて説明した方法を適用することができる。
【００８３】
（実施の形態５）
実施の形態５は、第１の態様に係る冷陰極電界電子放出素子（以下、電界放出素子と略称する）の製造方法、及び、第１の態様に係る表示装置の製造方法に関する。
【００８４】
実施の形態５の製造方法にて得られた表示装置の模式的な一部端面図を図６に示し、電界放出素子の基本的な構成を図８の（Ｂ）に示す。実施の形態５の電界放出素子は、支持体１０上に形成されたカソード電極１１、及び、カソード電極１１の上方に形成され、開口部（第１の開口部１４Ａ）を有するゲート電極１３から成り、第１の開口部１４Ａの底部に位置するカソード電極１１の部分の表面に形成された炭素系薄膜２３から成る電子放出部１５を更に備えている。また、支持体１０及びカソード電極１１上には絶縁層１２が形成されており、ゲート電極１３に設けられた第１の開口部１４Ａに連通した第２の開口部１４Ｂが絶縁層１２に設けられている。炭素系薄膜２３は、より具体的には、第２の開口部１４Ｂの底部に位置する。実施の形態５においては、カソード電極１１は、錫（Ｓｎ）から構成されている。カソード電極１１の下には、クロム（Ｃｒ）から成る下層導電材料層が形成されているが、図６においては図示を省略した。
【００８５】
表示装置は、上述のような電界放出素子が有効領域に２次元マトリックス状に多数形成されたカソードパネルＣＰと、アノードパネルＡＰから構成されており、複数の画素から構成され、各画素は、電界放出素子と、電界放出素子に対向して基板３０上に設けられたアノード電極３３及び蛍光体層３１から構成されている。カソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰとは、それらの周縁部において、枠体３４を介して接合されている。図６に示す端面図には、カソードパネルＣＰ上において、１本のカソード電極１１につき開口部１４Ａ，１４Ｂ及び電子放出部である炭素系薄膜２３を、図面の簡素化のために２つずつ示しているが、これに限定するものではなく、また、電界放出素子の基本的な構成は図８の（Ｂ）に示したとおりである。更には、カソードパネルＣＰの無効領域には、真空排気用の貫通孔３６が設けられており、この貫通孔３６には、真空排気後に封じ切られるチップ管３７が接続されている。但し、図６は表示装置の完成状態を示しており、図示したチップ管３７は既に封じ切られている。枠体３４は、セラミックス又はガラスから成り、高さは、例えば１．０ｍｍである。場合によっては、枠体３４の代わりに接着層のみを用いることもできる。
【００８６】
アノードパネルＡＰの構造は、実施の形態１にて説明したアノードパネルＡＰと同様の構造とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【００８７】
１画素は、カソードパネル側においてストライプ状のカソード電極１１と、その上に形成された電子放出部１５と、電界放出素子に対面するようにアノードパネルＡＰの有効領域に配列された蛍光体層３１とによって構成されている。有効領域には、かかる画素が、例えば数十万〜数百万個ものオーダーにて配列されている。
【００８８】
カソード電極１１には相対的な負電圧がカソード電極制御回路４０から印加され、ゲート電極１３には相対的な正電圧がゲート電極制御回路４１から印加され、アノード電極３３にはゲート電極１３よりも更に高い正電圧が加速電源４２から印加される。かかる表示装置において表示を行う場合、例えば、カソード電極１１にカソード電極制御回路４０から走査信号を入力し、ゲート電極１３にゲート電極制御回路４１からビデオ信号を入力する。カソード電極１１とゲート電極１３との間に電圧を印加した際に生ずる電界により、量子トンネル効果に基づき電子放出部１５から電子が放出され、この電子がアノード電極３３に引き付けられ、蛍光体層３１に衝突する。その結果、蛍光体層３１が励起されて発光し、所望の画像を得ることができる。
【００８９】
以下、実施の形態５における電界放出素子及び表示装置の製造方法を、図７〜図８を参照して説明する。
【００９０】
［工程−５００］
先ず、例えばガラス基板から成る支持体１０上にクロム（Ｃｒ）から成る下層導電材料層を形成し、次いで、錫（Ｓｎ）層を形成し、周知のリソグラフィ技術及びＲＩＥ法に基づき錫層及び下層導電材料層をパターニングすることによって、錫から成るストライプ状のカソード電極１１、及び、クロムから成る下層導電材料層１１Ａを支持体１０上に形成する（図７の（Ａ）参照）。ストライプ状のカソード電極１１及び下層導電材料層１１Ａは、図面の紙面左右方向に延びている。
【００９１】
［工程−５１０］
次に、支持体１０及びカソード電極１１上に絶縁層１２を形成する。具体的には、例えばＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を原料ガスとして使用するＣＶＤ法により、全面に、厚さ約１μｍの絶縁層１２を形成する。
【００９２】
［工程−５２０］
その後、絶縁層１２上に第１の開口部１４Ａを有するゲート電極１３を形成する。具体的には、絶縁層１２上にゲート電極を構成するためのアルミニウム（Ａｌ）から成る導電材料層をスパッタリング法にて形成した後、導電材料層上にパターニングされた第１のマスク材料層（図示せず）を形成し、かかる第１のマスク材料層をエッチング用マスクとして用いて導電材料層をエッチングして、導電材料層をストライプ状にパターニングした後、第１のマスク材料層を除去する。次いで、導電材料層及び絶縁層１２上にパターニングされた第２のマスク材料層（図示せず）を形成し、かかる第２のマスク材料層をエッチング用マスクとして用いて導電材料層をエッチングする。これによって、絶縁層１２上に第１の開口部１４Ａを有するゲート電極１３を得ることができる。ストライプ状のゲート電極１３は、カソード電極１１と異なる方向（例えば、図面の紙面垂直方向）に延びている。引き続き、ゲート電極１３に形成された第１の開口部１４Ａに連通する第２の開口部１４Ｂを絶縁層１２に形成する。具体的には、第２のマスク材料層をエッチング用マスクとして用いて絶縁層１２をＲＩＥ法にてエッチングした後、第２のマスク材料層を除去する。こうして、図７の（Ｂ）に示す構造を得ることができる。実施の形態５においては、第１の開口部１４Ａと第２の開口部１４Ｂとは、一対一の対応関係にある。即ち、１つの第１の開口部１４Ａに対応して、１つの第２の開口部１４Ｂが形成される。尚、第１及び第２の開口部１４Ａ，１４Ｂの平面形状は、例えば直径１μｍ〜３０μｍの円形である。これらの開口部１４Ａ，１４Ｂを、例えば、１画素に１個〜３０００個程度形成すればよい。
【００９３】
［工程−５３０］
その後、第２の開口部１４Ｂの底部に位置するカソード電極１１の部分の表面に炭素系薄膜選択成長領域２０を形成する。そのために、先ず、第２の開口部１４Ｂの底部の中央部にカソード電極１１の表面が露出したマスク層１１６を形成する（図７の（Ｃ）参照）。具体的には、レジスト材料層をスピンコート法にて開口部１４Ａ，１４Ｂ内を含む全面に成膜した後、リソグラフィ技術に基づき、第２の開口部１４Ｂの底部の中央部に位置するレジスト材料層に孔部を形成することによって、マスク層１１６を得ることができる。実施の形態５においては、マスク層１１６は、第２の開口部１４Ｂの底部に位置するカソード電極１１の一部分、第２の開口部１４Ｂの側壁、第１の開口部１４Ａの側壁、ゲート電極１３及び絶縁層１２を被覆している。これによって、次の工程で、第２の開口部１４Ｂの底部の中央部に位置するカソード電極１１の部分の表面に炭素系薄膜選択成長領域を形成し、更に、炭素系薄膜を形成するが、カソード電極１１とゲート電極１３とが炭素系薄膜によって短絡することを確実に防止し得る。
【００９４】
次に、露出したカソード電極１１の表面を含むマスク層１６上に、スピンコート法にてアセチルアセトンから成る有機溶剤膜を成膜する。その後、支持体１０を５０〜１００゜Ｃに加熱することによって、カソード電極１１の表面と有機溶剤とを反応させ、錯化合物層（具体的には、アセチルアセトン錫）２２から成る炭素系薄膜選択成長領域２０をカソード電極１１の表面に形成した後、マスク層１６を除去する（図８の（Ａ）参照）。
【００９５】
［工程−５４０］
その後、炭素系薄膜選択成長領域２０上に、厚さ約０．２μｍの炭素系薄膜２３を形成し、電子放出部を得る。マイクロ波プラズマＣＶＤ法に基づく炭素系薄膜２３の形成条件は、表１に例示したと同様とすればよい。尚、ゲート電極１３はアルミニウムから構成されているので、炭素系薄膜がゲート電極１３上に形成されることはない。
【００９６】
［工程−５５０］
その後、絶縁層１２に設けられた第２の開口部１４Ｂの側壁面を等方的なエッチングによって後退させることが、ゲート電極１３の開口端部を露出させるといった観点から、好ましい。こうして、図８の（Ｂ）に示す電界放出素子を完成することができる。あるいは又、金属層（実施の形態５においてはカソード電極１１が相当する）、及び、炭素系薄膜２３から成る電子放出部から構成された電子放出装置を得ることができる。尚、等方的なエッチングは、ケミカルドライエッチングのようにラジカルを主エッチング種として利用するドライエッチング、或いはエッチング液を利用するウェットエッチングにより行うことができる。エッチング液としては、例えば４９％フッ酸水溶液と純水の１：１００（容積比）混合液を用いることができる。
【００９７】
［工程−５６０］
その後、実施の形態１の［工程−１３０］と同様にして、表示装置の組み立てを行う。
【００９８】
かかる構成を有する表示装置において、電界放出素子の電子放出部は第２の開口部１４Ｂの底部に露出した、仕事関数の低い平面状の炭素系薄膜２３から成り、その加工には、従来のスピント型素子に関して必要とされた複雑、且つ、高度な加工技術を何ら要しない。しかも、炭素系薄膜２３のエッチング加工が不要である。従って、表示装置の有効領域の面積が増大し、これに伴って電子放出部の形成数が著しく増大した場合にも、有効領域の全域に亙って各電子放出部の電子放出効率を均一化し、輝度ムラが極めて少ない高画質の表示装置を実現することができる。
【００９９】
尚、実施の形態２〜実施の形態４にて説明した製造方法を、実施の形態５の製造方法に適用することができる。
【０１００】
（実施の形態６）
実施の形態６は、実施の形態５にて説明した電界放出素子の製造方法及び表示装置の製造方法の変形である。実施の形態５にて説明した電界放出素子の製造方法及び表示装置の製造方法にあっては、カソード電極部分の表面に錯化合物層２２を形成した後、直ちに、炭素系薄膜２３を形成しないと、錯化合物層２２の表面が自然酸化され、炭素系薄膜２３の形成が困難となる場合がある。実施の形態６においては、錯化合物層２２を形成した後、錯化合物層２２の表面の酸化物（所謂、自然酸化膜）を除去する。尚、金属粒子の表面の酸化物を、プラズマ還元処理若しくは洗浄処理によって除去する。
【０１０１】
実施の形態６、あるいは後述する実施の形態７により製造される電子放出装置、電界放出素子及び表示装置の構造は、実施の形態５にて説明した電子放出装置、電界放出素子及び表示装置の構造と同じであるので、詳細な説明は省略する。以下、実施の形態６の電界放出素子の製造方法及び表示装置の製造方法を説明する。
【０１０２】
［工程−６００］
先ず、実施の形態５の［工程−５００］〜［工程−５２０］と同様にして、例えばガラス基板から成る支持体１０上に下層導電材料層１１Ａ、カソード電極１１を形成し、次いで、支持体１０及びカソード電極１１上に絶縁層１２を形成し、その後、絶縁層１２上に第１の開口部１４Ａを有するゲート電極１３を形成し、更に、ゲート電極１３に形成された第１の開口部１４Ａに連通する第２の開口部１４Ｂを絶縁層１２に形成する。
【０１０３】
［工程−６１０］
その後、実施の形態５の［工程−５３０］と同様にして、第２の開口部１４Ｂの底部の中央部にカソード電極１１の表面が露出したマスク層１１６を形成する。次に、露出したカソード電極１１の表面を含むマスク層１１６上に、アセチルアセトンから成る有機溶剤膜を形成し、更に、支持体１０を加熱することによって、露出したカソード電極１１の表面に錯化合物層（具体的には、アセチルアセトン錫）から成る炭素系薄膜選択成長領域２０を形成し、マスク層１１６を除去する。
【０１０４】
［工程−６２０］
次に、開口部１４Ａ，１４Ｂの底部に露出した炭素系薄膜選択成長領域２０の表面の酸化物（自然酸化膜）を、以下の表３に例示するプラズマ還元処理（マイクロ波プラズマ処理）に基づき除去する。あるいは又、例えば５０％フッ酸水溶液と純水の１：４９（容積比）混合液を用いて、炭素系薄膜選択成長領域２０の表面の酸化物（自然酸化膜）を除去することもできる。
【０１０５】
［表３］
使用ガス ：Ｈ2＝１００ＳＣＣＭ
圧力 ：１．３×１０3Ｐａ
マイクロ波パワー：６００Ｗ（１３．５６ＭＨｚ）
処理温度 ：４００゜Ｃ
【０１０６】
［工程−６３０］
その後、開口部１４Ａ，１４Ｂの底部に露出したカソード電極１１の部分の表面に形成された炭素系薄膜選択成長領域２０上に、厚さ約０．２μｍの炭素系薄膜２３を形成し、電子放出部１５を得る。マイクロ波プラズマＣＶＤ法に基づく炭素系薄膜２３の形成条件を、以下の表４に例示する。実施の形態６においては、形成温度２００゜Ｃで安定した形成を達成することができた。
【０１０７】
［表４］
［炭素系薄膜の形成条件］
使用ガス ：ＣＨ4／Ｈ2＝１００／１０ＳＣＣＭ
圧力 ：１．３×１０3Ｐａ
マイクロ波パワー ：５００Ｗ（１３．５６ＭＨｚ）
形成温度 ：２００゜Ｃ
【０１０８】
［工程−６４０］
その後、実施の形態５の［工程−５５０］と同様にして、図８の（Ｂ）に示したと同様の電界放出素子を完成することができる。あるいは又、金属層（実施の形態６においてはカソード電極１１が相当する）、及び、炭素系薄膜２３から成る電子放出部から構成された電子放出装置を得ることができる。更に、実施の形態１の［工程−１３０］と同様にして、表示装置の組み立てを行う。
【０１０９】
実施の形態６においては、開口部１４Ａ，１４Ｂの底部に露出した炭素系薄膜選択成長領域２０の表面の酸化物（自然酸化膜）を除去した後、かかる炭素系薄膜選択成長領域２０上に炭素系薄膜を形成するので、より一層低い温度での炭素系薄膜の形成が可能となる。尚、このような温度での炭素系薄膜の形成においては、錯化合物層（具体的には、アセチルアセトン錫）は左程分解することがなく、最終的にアセチルアセトン錫として残るが、図８の（Ｂ）には、炭素系薄膜選択成長領域を図示していない。
【０１１０】
尚、実施の形態２〜実施の形態４にて説明した製造方法を、実施の形態６に適用することができる。
【０１１１】
（実施の形態７）
実施の形態７も、実施の形態５の変形である。実施の形態７においては、開口部１４Ａ，１４Ｂの底部に露出したカソード電極１１の部分の表面に凹凸を形成する。これによって、炭素系薄膜には突起部が形成される結果、高い電子放出効率を有する電界放出素子を得ることができる。以下、実施の形態７における電界放出素子及び表示装置の製造方法を説明する。
【０１１２】
［工程−７００］
先ず、実施の形態５の［工程−５００］〜［工程−５２０］と同様にして、例えばガラス基板から成る支持体１０上に下層導電材料層１１Ａ、カソード電極１１を形成し、次いで、支持体１０及びカソード電極１１上に絶縁層１２を形成し、その後、絶縁層１２上に第１の開口部１４Ａを有するゲート電極１３を形成し、更に、ゲート電極１３に形成された第１の開口部１４Ａに連通する第２の開口部１４Ｂを絶縁層１２に形成する。尚、実施の形態７においては、カソード電極１１を亜鉛（Ｚｎ）から構成した。
【０１１３】
［工程−７１０］
その後、支持体１０を５％水酸化ナトリウム水溶液に浸漬し、開口部１４Ａ，１４Ｂの底部に位置する亜鉛（Ｚｎ）から構成されたカソード電極１１の部分の表面をエッチングして、凹凸を形成する。
【０１１４】
［工程−７２０］
その後、実施の形態５の［工程−５３０］〜［工程−５４０］と同様の工程を実行することによって、開口部１４Ａ，１４Ｂの底部に位置するカソード電極１１の部分の表面に炭素系薄膜２３から成る電子放出部１５を形成する。具体的には、かかるカソード電極１１の部分の表面に、厚さ約０．２μｍの炭素系薄膜２３を形成し、電子放出部１５を得る。マイクロ波プラズマＣＶＤ法に基づく炭素系薄膜２３の形成条件を、以下の表５に例示する。従来の炭素系薄膜の形成条件においては、９００゜Ｃ程度の形成温度が必要とされたが、実施の形態７においては、形成温度２００゜Ｃで安定した形成を達成することができた。尚、このような温度での炭素系薄膜の形成においては、錯化合物層（具体的には、アセチルアセトン錫）は左程分解することがなく、最終的にアセチルアセトン錫として残る。
【０１１５】
［表５］
［炭素系薄膜の形成条件］
使用ガス ：ＣＨ4／Ｈ2＝１００／１０ＳＣＣＭ
圧力 ：７×１０2Ｐａ
マイクロ波パワー：７００Ｗ（１３．５６ＭＨｚ）
形成温度 ：２００゜Ｃ
【０１１６】
［工程−７３０］
その後、実施の形態５の［工程−５５０］と同様にして、図８の（Ｂ）に示したと概ね同様の電界放出素子を完成することができる。あるいは又、金属層（実施の形態６においてはカソード電極１１が相当する）、及び、炭素系薄膜２３から成る電子放出部から構成された電子放出装置を得ることができる。更に、実施の形態１の［工程−１３０］と同様にして、表示装置の組み立てを行う。
【０１１７】
尚、実施の形態７にて説明した開口部１４Ａ，１４Ｂの底部に露出したカソード電極１１の部分の表面に凹凸を形成する工程を、実施の形態６の製造方法に適用することができる。また、実施の形態６にて説明した酸化物（自然酸化膜）の除去を、実施の形態７の製造方法に適用することもできる。更には、実施の形態２〜実施の形態４にて説明した製造方法を、実施の形態７の製造方法に適用することができる。
【０１１８】
（実施の形態８）
実施の形態８は、本発明の電子放出装置、第２の態様に係る電界放出素子の製造方法、及び、第２の態様に係る表示装置の製造方法に関する。
【０１１９】
実施の形態８の電界放出素子の模式的な一部端面図を図１０の（Ｂ）に示す。
この電界放出素子も、支持体１０上に形成されたカソード電極１１、及び、カソード電極１１の上方に形成され、第１の開口部１４Ａを有するゲート電極１３から成る。そして、開口部１４Ａ，１４Ｂの底部に位置するカソード電極１１の部分の表面に形成された炭素系薄膜２３から成る電子放出部を更に備えている。尚、実施の形態５〜実施の形態７にて説明した電界放出素子と異なり、炭素系薄膜２３は、絶縁層１２内まで延びている。但し、後述する炭素系薄膜選択成長領域２０の形成状態に依っては、実施の形態５〜実施の形態７にて説明した電界放出素子と同様に、炭素系薄膜２３が、開口部１４Ａ，１４Ｂの底部に位置するカソード電極１１の部分の表面にのみ形成されていてもよい。
【０１２０】
実施の形態８の電界放出素子においても、支持体１０及びカソード電極１１上には絶縁層１２が形成されており、ゲート電極１３に設けられた第１の開口部１４Ａに連通した第２の開口部１４Ｂが絶縁層１２に設けられており、より具体的には、第２の開口部１４Ｂの底部に炭素系薄膜２３が位置する。
【０１２１】
実施の形態８の表示装置は、実質的に図６に示したと同様の表示装置であるが故に、詳細な説明は省略する。
【０１２２】
以下、実施の形態８の電界放出素子の製造方法及び表示装置の製造方法を、図図９〜図１０を参照して説明する。
【０１２３】
［工程−８００］
先ず、実施の形態５の［工程−５００］と同様にして、例えばガラス基板から成る支持体１０上にカソード電極形成用の導電材料層を形成し、次いで、周知のリソグラフィ技術及びＲＩＥ法に基づき導電材料層をパターニングすることによって、ストライプ状のカソード電極１１を支持体１０上に形成する。ストライプ状のカソード電極１１は、図面の紙面左右方向に延びている。導電材料層は、例えばスパッタリング法により形成された厚さ約０．２μｍの錫（Ｓｎ）層から成る。尚、カソード電極１１の下には下層導電材料層１１Ａが形成されている。
【０１２４】
［工程−８１０］
次に、カソード電極１１の表面に炭素系薄膜選択成長領域２０を形成する。具体的には、先ず、レジスト材料層をスピンコート法にて全面に成膜した後、リソグラフィ技術に基づき、炭素系薄膜選択成長領域２０を形成すべきカソード電極の部分が露出したマスク層１６（マスク材料層から成る）を形成する（図９の（Ａ）参照）。次に、露出したカソード電極１１の表面を含むマスク層１６上に、アセチルアセトンから成る有機溶剤膜２１を成膜する（図９の（Ｂ）参照）。その後、支持体１０を５０〜１００゜Ｃに加熱することによって、カソード電極１１の表面と有機溶剤とを反応させ、錯化合物層（具体的には、アセチルアセトン錫）２２から成る炭素系薄膜選択成長領域２０をカソード電極１１の表面に形成した後、マスク層１６を除去する（図９の（Ｃ）参照）。
【０１２５】
［工程−８２０］
その後、炭素系薄膜選択成長領域２０上に、厚さ約０．２μｍの炭素系薄膜２３を形成し、電子放出部を得る。この状態を図１０の（Ａ）に示す。マイクロ波プラズマＣＶＤ法に基づく炭素系薄膜２３の形成条件は、表１に例示したと同様とすればよい。
【０１２６】
［工程−８３０］
次に、炭素系薄膜２３の上方に第１の開口部１４Ａを有するゲート電極１３を設ける。具体的には、実施の形態５の［工程−５１０］と同様にして、全面に絶縁層１２を形成し、実施の形態５の［工程−５２０］と同様にして、絶縁層１２上に第１の開口部１４Ａを有するゲート電極１３を形成する。その後、実施の形態５の［工程−５２０］と同様にして、ゲート電極１３に設けられた第１の開口部１４Ａに連通する第２の開口部１４Ｂを絶縁層１２に形成し、第２の開口部１４Ｂの底部に炭素系薄膜２３を露出させる。実施の形態８においては、第１の開口部１４Ａと第２の開口部１４Ｂとは、一対一の対応関係にある。即ち、１つの第１の開口部１４Ａに対応して、１つの第２の開口部１４Ｂが形成される。尚、第１及び第２の開口部１４Ａ，１４Ｂの平面形状は、例えば直径１μｍ〜３０μｍの円形である。これらの開口部１４Ａ，１４Ｂを、例えば、１画素に１個〜３０００個程度形成すればよい。こうして、図１０の（Ｂ）に示す電界放出素子を得ることができる。あるいは又、複数の第１の開口部１４Ａに対して、１つの第２の開口部１４Ｂを形成してもよい。
【０１２７】
［工程−８４０］
その後、実施の形態５の［工程−５５０］と同様にして、絶縁層１２に設けられた第２の開口部１４Ｂの側壁面を等方的なエッチングによって後退させることが、ゲート電極１３の開口端部を露出させるといった観点から、好ましい。次いで、実施の形態１の［工程−１３０］と同様にして、表示装置の組み立てを行う。
【０１２８】
（実施の形態９）
実施の形態９は、本発明の電子放出装置、第３の態様に係る電界放出素子の製造方法、及び、第３の態様に係る表示装置の製造方法に関する。
【０１２９】
実施の形態９の電界放出素子の模式的な一部端面図を図１２に示す。この電界放出素子は、実質的には実施の形態８にて説明した電界放出素子と同様の構造を有するので、詳細な説明は省略する。また、実施の形態９の表示装置は、実質的に図８に示したと同様の表示装置であるが故に、詳細な説明は省略する。
【０１３０】
以下、実施の形態９の電界放出素子の製造方法及び表示装置の製造方法を、図１１及び図１２を参照して説明する。
【０１３１】
［工程−９００］
先ず、実施の形態８の［工程−８００］と同様にして、例えばガラス基板から成る支持体１０上に、ストライプ状の下層導電材料層１１Ａ及びカソード電極１１を形成する。その後、実施の形態８の［工程−８１０］と同様にして、カソード電極１１の表面に炭素系薄膜選択成長領域２０を形成する（図１１の（Ａ）参照）。
【０１３２】
［工程−９１０］
次に、炭素系薄膜選択成長領域２０の上方に第１の開口部１４Ａを有するゲート電極１３を設ける。具体的には、実施の形態５の［工程−５１０］と同様にして、全面に絶縁層１２を形成し、実施の形態５の［工程−５２０］と同様にして、絶縁層１２上に第１の開口部１４Ａを有するゲート電極１３を形成する。その後、実施の形態５の［工程−５２０］と同様にして、ゲート電極１３に設けられた第１の開口部１４Ａに連通する第２の開口部１４Ｂを絶縁層１２に形成し、第２の開口部１４Ｂの底部に炭素系薄膜選択成長領域２０を露出させる。実施の形態９においても、第１の開口部１４Ａと第２の開口部１４Ｂとは、一対一の対応にある。即ち、１つの第１の開口部１４Ａに対応して、１つの第２の開口部１４Ｂが形成される。尚、第１及び第２の開口部１４Ａ，１４Ｂの平面形状は、例えば直径１μｍ〜３０μｍの円形である。これらの開口部１４Ａ，１４Ｂを、例えば、１画素に１個〜３０００個程度形成すればよい。こうして、図１１の（Ｂ）に示す構造を得ることができる。あるいは又、複数の第１の開口部１４Ａに対して、１つの第２の開口部１４Ｂを形成してもよい。
【０１３３】
［工程−９２０］
その後、実施の形態５の［工程−５４０］と同様の方法で、炭素系薄膜選択成長領域２０上に、厚さ約０．２μｍの炭素系薄膜２３を形成し、電子放出部を得る（図１２参照）。
【０１３４】
［工程−９３０］
その後、実施の形態５の［工程−５５０］と同様にして、絶縁層１２に設けられた第２の開口部１４Ｂの側壁面を等方的なエッチングによって後退させることが、ゲート電極１３の開口端部を露出させるといった観点から、好ましい。次いで、実施の形態１の［工程−１３０］と同様にして、表示装置の組み立てを行う。
【０１３５】
実施の形態８あるいは実施の形態９においては、炭素系薄膜を形成する前に、実施の形態６の［工程−６２０］と同様にして、炭素系薄膜選択成長領域２０の表面の酸化物（自然酸化膜）を除去してもよい。また、実施の形態７にて説明した製造方法を実施の形態８あるいは実施の形態９の製造方法に適用してもよい。
更には、実施の形態２〜実施の形態４にて説明した製造方法を、実施の形態８あるいは実施の形態９の製造方法に適用することができる。
【０１３６】
以上、本発明を、実施の形態に基づき説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。実施の形態において説明した各種の条件、使用材料、電界放出素子や表示装置の構造は例示であり、適宜変更することができる。
【０１３７】
ゲート電極を設ける方法として、その他、予め、複数の開口部が形成された帯状の金属箔あるいは金属板を準備し、一方、支持体１０上に絶縁材料から成る、例えば帯状のゲート電極支持部材を形成しておき、かかるゲート電極支持部材の頂面に接するように、炭素系薄膜の上方あるいは炭素系薄膜選択成長領域の上方に金属箔あるいは金属板を張架する方法を挙げることができる。この場合、ゲート電極を設ける前に、炭素系薄膜選択成長領域、炭素系薄膜の形成を行ってもよいし、ゲート電極を設けた後に、炭素系薄膜選択成長領域、炭素系薄膜の形成を行ってもよいし、ゲート電極を設ける前に炭素系薄膜選択成長領域の形成を行い、ゲート電極を設けた後に炭素系薄膜の形成を行ってもよい。尚、これらの場合、ゲート電極に設けられた開口部の真下に炭素系薄膜が形成されていなくともよい。
【０１３８】
本発明の冷陰極電界電子放出素子において、ゲート電極１３及び絶縁層１２には更に第２絶縁層６０を設け、第２絶縁層６０上に収束電極６１を設けてもよい。このような構造を有する電界放出素子の模式的な一部端面図を図１３に示す。第２絶縁層６０には第１の開口部１４Ａに連通した第３の開口部６２が設けられている。収束電極６１の形成は、例えば、実施の形態５にあっては、［工程−５１０］において、絶縁層１２上にストライプ状のゲート電極１３を形成した後、第２絶縁層６０を形成し、次いで、第２絶縁層６０上にパターニングされた収束電極６１を形成した後、収束電極６１、第２絶縁層６０に第３の開口部６２を設け、更に、ゲート電極１３に第１の開口部１４Ａを設ければよい。
【０１３９】
本発明の電子放出装置を、表面伝導型電子放出素子と通称される素子に適用することもできる。この表面伝導型電子放出素子は、例えばガラスから成る支持体上、微小面積を有し、所定の間隔（ギャップ）を開けて配された一対の電極がマトリックス状に形成されて成る。そして、一対の電極の内の一方の電極に行方向配線が接続され、一対の電極の内の他方の電極に列方向配線が接続された構成を有する。かかる表面伝導型電子放出素子においては、各一対の電極（金属層に相当する）の表面に炭素系薄膜選択成長領域を形成し、その上に、炭素系薄膜から成る電子放出部を形成する。一対の電極に電圧を印加することによって、ギャップを挟んで向かい合った炭素系薄膜に電界が加わり、炭素系薄膜から電子が放出される。かかる電子をアノードパネル上の蛍光体層に衝突させることによって、蛍光体層が励起されて発光し、所望の画像を得ることができる。
【０１４０】
【発明の効果】
本発明においては、金属層あるいはカソード電極の表面と有機溶剤との反応によって錯化合物層から成る炭素系薄膜選択成長領域を形成し、この炭素系薄膜選択成長領域上に炭素系薄膜から成る電子放出部を形成する。従って、金属層やカソード電極の所望の部位に炭素系薄膜から成る電子放出部を設けることができ、しかも、炭素系薄膜を所望の形状にするための炭素系薄膜のパターニングを行う必要が無い。尚、金属層あるいはカソード電極の表面に直接、錯化合物層から成る炭素系薄膜選択成長領域を形成する場合と比較して、一層緻密な炭素系薄膜を形成することが可能となる。
【０１４１】
しかも、電子放出部が炭素系薄膜から構成されているので、低閾値電圧を有し、高い電子放出効率を有する冷陰極電界電子放出素子を得ることができ、低消費電力、高画質の冷陰極電界電子放出表示装置を得ることができる。更には、有効領域の面積が増大し、これに伴って冷陰極電界電子放出素子の形成数が著しく増大した場合にも、各冷陰極電界電子放出素子の電子放出部を精度良く形成することができるため、有効領域の全域に亙って各電子放出部の電子放出効率が均一化され、輝度ムラが極めて少ない高画質の冷陰極電界電子放出表示装置を製造することができる。また、炭素系薄膜の形成を比較的低温で行うことができるが故に、支持体としてガラス板を用いることができ、製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態１の電子放出装置の製造方法によって得られた冷陰極電界電子放出表示装置の模式的な一部断面図である。
【図２】発明の実施の形態１における１つの電子放出部の模式的な斜視図である。
【図３】発明の実施の形態１の電子放出装置の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図４】図３に引き続き、発明の実施の形態１の電子放出装置の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図５】アノードパネルの製造方法の一例を説明するための基板等の模式的な一部断面図である。
【図６】発明の実施の形態５の電子放出装置の製造方法によって得られた冷陰極電界電子放出表示装置の模式的な一部端面図である。
【図７】発明の実施の形態５における冷陰極電界電子放出素子の製造方法、及び、冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図８】図７に引き続き、発明の実施の形態５における冷陰極電界電子放出素子の製造方法、及び、冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図９】発明の実施の形態８の冷陰極電界電子放出素子の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図１０】図９に引き続き、発明の実施の形態８の冷陰極電界電子放出素子の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図１１】発明の実施の形態９の冷陰極電界電子放出素子の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図１２】図１１に引き続き、発明の実施の形態９の冷陰極電界電子放出素子の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図１３】収束電極を有する本発明の冷陰極電界電子放出素子の模式的な一部端面図である。
【図１４】スピント型冷陰極電界電子放出素子を備えた従来の冷陰極電界電子放出表示装置の模式的な一部端面図である。
【図１５】冷陰極電界電子放出表示装置のカソードパネルとアノードパネルを分解したときの模式的な部分的斜視図である。
【符号の説明】
ＣＰ・・・カソードパネル、ＡＰ・・・アノードパネル、１０・・・支持体、１１・・・カソード電極、１２・・・絶縁層、１３・・・ゲート電極、１４Ａ・・・第１の開口部、１４Ｂ・・・第２の開口部、１６，１１６・・・マスク層、２０・・・炭素系薄膜選択成長領域、２１・・・有機溶剤膜、２２・・・錯化合物層、２３・・・炭素系薄膜、３０・・・基板、３１・・・蛍光体層、３２・・・ブラックマトリックス、３３・・・アノード電極、３４・・・枠体、３５・・・スペーサ、３６・・・貫通孔、３７・・・チップ管、４０，４０Ａ・・・カソード電極制御回路、４１・・・ゲート電極制御回路、４２・・・加速電源、６０・・・第２絶縁層、６１・・・収束電極、６２・・・第３の開口部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes a manufacturing method of an electron emission device that emits electrons from a carbon-based thin film, a manufacturing method of a cold cathode field electron-emitting device having an electron emission portion made of a carbon-based thin film, and such a cold cathode field electron emission device. The present invention relates to a method for manufacturing a cold cathode field emission display.
[0002]
[Prior art]
In the field of display devices used in television receivers and information terminal equipment, the flat panel type (flat panel) that can meet the demands of thinner, lighter, larger screens and higher definition than the conventional mainstream cathode ray tube (CRT). Type) display devices are being considered. Examples of such a flat display device include a liquid crystal display (LCD), an electroluminescence display (ELD), a plasma display (PDP), and a cold cathode field emission display (FED: field emission display). Can do. Among these, liquid crystal display devices are widely used as display devices for information terminal equipment, but there are still problems in increasing brightness and size in order to apply them to stationary television receivers. . On the other hand, a cold cathode field emission display is a cold cathode field emission device (hereinafter, field emission) capable of emitting electrons from a solid into a vacuum based on the quantum tunnel effect without depending on thermal excitation. In some cases, it is called an element), and is attracting attention from the viewpoint of high luminance and low power consumption.
[0003]
14 and 15 show a configuration example of a cold cathode field emission display device (hereinafter sometimes referred to as a display device) using a field emission device. 14 is a schematic partial end view of the display device, and FIG. 15 is a schematic partial perspective view when the cathode panel CP and the anode panel AP are disassembled.
[0004]
The illustrated field emission device is a field emission device of a type called a Spindt type field emission device having a conical electron emission portion. The field emission device includes a
[0005]
On the other hand, the anode panel AP includes a
[0006]
The display device can be manufactured by arranging the anode panel AP and the cathode panel CP so that the field emission element and the
[0007]
A relative negative voltage is applied to the
[0008]
In such a configuration of the display device, in order to obtain a large emission electron current with a low driving voltage, it is effective to sharply sharpen the tip of the electron emission portion. From this viewpoint, the electrons of the above-mentioned Spindt field emission device are effective. It can be said that the discharge part 115 has an excellent performance. However, the formation of the conical electron emission portion 115 requires advanced processing technology, and in some cases, tens of millions or more of the electron emission portions 115 are uniformly formed over the entire effective region. Is becoming difficult as the area of the effective region increases.
[0009]
In view of this, a so-called planar field emission device has been proposed in which a flat electron emission portion exposed on the bottom surface of the opening is used without using a conical electron emission portion. The electron emission part in the planar field emission device is provided on the cathode electrode, and is made of a material having a work function lower than that of the cathode electrode so that a high emission electron current can be achieved even if it is planar. Has been. In recent years, various carbon-based materials such as diamond-like carbon (DLC) have been proposed as such materials.
[0010]
That is, for example, the 60th JSAP Scientific Lecture Proceedings Collection p. 631, abstract number 2p-H-6 (1999) [referred to as reference-1], a titanium thin film surface formed on a quartz substrate by electron beam evaporation is scratched with diamond powder, and then the titanium thin film A planar structure type electron emitter is disclosed in which a gap of several μm is formed in the center by patterning, and then a non-doped diamond thin film is formed on the titanium thin film. Alternatively, the 60th JSAP Scientific Lecture Proceedings Collection p. 632, Abstract No. 2p-H-11 (1999) [referred to as Document-2] discloses a technique for forming carbon nanotubes on quartz glass with a metal cross line.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, the relationship between the film quality and structure of diamond-like carbon and the electron emission characteristics is still unclear, and is currently a research subject. In particular, in order to control the film quality and fine structure to ensure the electron emission characteristics even at a low threshold, it is important to set the formation conditions for controlling the formation reaction.
[0012]
In addition, in the above-mentioned document-2 concerning carbon nanotubes, it is reported that relatively uniform nanotubes grow on the metal surface. However, since the formation temperature is as high as 600 ° C. or higher, the glass substrate is Difficult to use. The use of a glass substrate is important for reducing the manufacturing cost of the display device.
[0013]
In addition, when the plasma etching of a carbon-based thin film such as DLC is performed using an oxygen gas using a resist layer as an etching mask, as a reaction by-product in the etching reaction system (CH x ) Or (CF x ) -Based carbon-based polymer is generated as a depositable substance. Generally, when a depositing substance is generated in an etching reaction system in plasma etching, this depositing substance is deposited on the side wall surface of a resist layer having a low ion incidence probability or the processing end surface of an object to be etched to form a so-called side wall protective film. In addition, this contributes to the achievement of the shape obtained by anisotropic processing of the object to be etched. However, when oxygen gas is used as the etching gas, the side wall protective film made of the carbon-based polymer is immediately removed by the oxygen gas even if it is generated. In addition, when oxygen gas is used as an etching gas, the resist layer is also heavily consumed. For these reasons, in the conventional oxygen plasma processing of a diamond thin film, the dimensional conversion difference with respect to the mask size of the diamond thin film is large, and anisotropic processing is difficult.
[0014]
Furthermore, in the techniques disclosed in Document-1 and Document-2, a carbon-based thin film is formed on a metal thin film, but the carbon-based thin film is formed in any part of the metal thin film. For example, it is difficult to apply to the manufacture of cold cathode field emission devices. Moreover, as described above, it is difficult to pattern the carbon-based thin film so that the carbon-based thin film has a desired shape.
[0015]
Therefore, an object of the present invention is to provide an electron emission device that can form a carbon-based thin film even at a relatively low temperature and can reliably form a carbon-based thin film at a desired portion of a metal layer or a cathode electrode. The present invention provides a manufacturing method, a manufacturing method of a cold cathode field emission device, and a manufacturing method of a cold cathode field emission display.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method of manufacturing an electron emission device of the present invention includes:
(A) forming a metal layer on the support;
(B) forming a carbon-based thin film selective growth region composed of a complex compound layer on the surface of the metal layer by a reaction between the surface of the metal layer and an organic solvent;
(C) forming an electron emission portion made of a carbon-based thin film on the carbon-based thin film selective growth region;
It is characterized by comprising.
[0017]
In order to achieve the above object, a method for manufacturing a cold cathode field emission device according to the first aspect of the present invention comprises:
(A) forming a cathode electrode on a support;
(B) forming an insulating layer on the support and the cathode electrode;
(C) forming a gate electrode having an opening on the insulating layer;
(D) forming a second opening in the insulating layer that communicates with the opening formed in the gate electrode;
(E) forming a carbon-based thin film selective growth region on the surface of the portion of the cathode electrode located at the bottom of the second opening;
(F) forming an electron emission portion made of a carbon-based thin film on the carbon-based thin film selective growth region;
Consisting of
In the step (E), a carbon-based thin film selective growth region composed of a complex compound layer is formed on the surface of the cathode electrode portion located at the bottom of the second opening by the reaction between the surface of the cathode electrode and the organic solvent. It consists of a process.
[0018]
In order to achieve the above object, a method for manufacturing a cold cathode field emission display according to the first aspect of the present invention comprises:
The substrate on which the anode electrode and the phosphor layer are formed and the support on which the cold cathode field electron emission device is formed are arranged so that the phosphor layer and the cold cathode field electron emission device face each other, and the substrate is supported. A manufacturing method of a cold cathode field emission display device for joining a body at a peripheral portion,
Cold cathode field emission device
(A) forming a cathode electrode on a support;
(B) forming an insulating layer on the support and the cathode electrode;
(C) forming a gate electrode having an opening on the insulating layer;
(D) forming a second opening in the insulating layer that communicates with the opening formed in the gate electrode;
(E) forming a carbon-based thin film selective growth region on the surface of the portion of the cathode electrode located at the bottom of the second opening;
(F) forming an electron emission portion made of a carbon-based thin film on the carbon-based thin film selective growth region;
Formed on the basis of
In the step (E), a carbon-based thin film selective growth region composed of a complex compound layer is formed on the surface of the cathode electrode portion located at the bottom of the second opening by the reaction between the surface of the cathode electrode and the organic solvent. It consists of a process.
[0019]
The manufacturing method of the cold cathode field emission device according to the first aspect of the present invention or the manufacturing method of the cold cathode field emission display device according to the first aspect (hereinafter collectively referred to as the first method of the present invention) After the step (D), a mask layer in which the surface of the cathode electrode is exposed is formed at the center of the bottom of the second opening (that is, at least the second method). A step of forming a mask layer on the side wall of the opening.
[0020]
The mask layer is formed by, for example, forming a resist material layer or a hard mask material layer on the entire surface, and then, based on the lithography technique, a resist material layer or a hard mask material layer positioned at the center of the bottom of the second opening. It can carry out by the method of forming a hole in. The second opening is formed with a portion of the cathode electrode located at the bottom of the second opening, the side wall of the second opening, the side wall of the first opening, the insulating layer, and the gate electrode covered with the mask layer. Since the carbon-based thin film selective growth region is formed on the surface of the cathode electrode located at the center of the bottom of the portion, it is possible to reliably prevent the carbon-based thin film selective growth region from being formed in an unnecessary portion. In some cases, only the gate electrode may be covered with a mask layer. Alternatively, only the gate electrode in the vicinity of the first opening may be covered with the mask layer, or on the gate electrode in the vicinity of the first opening and the first and second openings. In these cases, depending on the conductive material constituting the gate electrode, a carbon-based thin film is formed on the gate electrode. However, the carbon-based thin film is exposed to a high-intensity electric field. Otherwise, no electrons will be emitted from such a carbon-based thin film. In addition, it is preferable to remove the mask layer before forming the carbon-based thin film on the carbon-based thin film selective growth region.
[0021]
In order to achieve the above object, a method for manufacturing a cold cathode field emission device according to the second aspect of the present invention comprises:
(A) forming a cathode electrode on a support;
(B) forming a carbon-based thin film selective growth region on the surface of the cathode electrode;
(C) forming an electron emission portion made of a carbon-based thin film on the carbon-based thin film selective growth region;
(D) providing a gate electrode having an opening above the carbon-based thin film;
Consisting of
The step (B) comprises a step of forming a carbon-based thin film selective growth region comprising a complex compound layer on the surface of the cathode electrode by a reaction between the surface of the cathode electrode and an organic solvent.
[0022]
In order to achieve the above object, a method for manufacturing a cold cathode field emission display according to the second aspect of the present invention comprises:
The substrate on which the anode electrode and the phosphor layer are formed and the support on which the cold cathode field electron emission device is formed are arranged so that the phosphor layer and the cold cathode field electron emission device face each other, and the substrate is supported. A manufacturing method of a cold cathode field emission display device for joining a body at a peripheral portion,
Cold cathode field emission device
(A) forming a cathode electrode on a support;
(B) forming a carbon-based thin film selective growth region on the surface of the cathode electrode;
(C) forming an electron emission portion made of a carbon-based thin film on the carbon-based thin film selective growth region;
(D) providing a gate electrode having an opening above the carbon-based thin film;
Formed on the basis of
The step (B) comprises a step of forming a carbon-based thin film selective growth region comprising a complex compound layer on the surface of the cathode electrode by a reaction between the surface of the cathode electrode and an organic solvent.
[0023]
In order to achieve the above object, a method for manufacturing a cold cathode field emission device according to the third aspect of the present invention comprises:
(A) forming a cathode electrode on a support;
(B) forming a carbon-based thin film selective growth region on the surface of the cathode electrode;
(C) providing a gate electrode having an opening above the carbon-based thin film selective growth region;
(D) forming an electron emission portion made of a carbon-based thin film on the carbon-based thin film selective growth region;
Consisting of
The step (B) comprises a step of forming a carbon-based thin film selective growth region comprising a complex compound layer on the surface of the cathode electrode by a reaction between the surface of the cathode electrode and an organic solvent.
[0024]
A manufacturing method of a cold cathode field emission display according to the third aspect of the present invention for achieving the above object is as follows:
The substrate on which the anode electrode and the phosphor layer are formed and the support on which the cold cathode field electron emission device is formed are arranged so that the phosphor layer and the cold cathode field electron emission device face each other, and the substrate is supported. A manufacturing method of a cold cathode field emission display device for joining a body at a peripheral portion,
Cold cathode field emission device
(A) forming a cathode electrode on a support;
(B) forming a carbon-based thin film selective growth region on the surface of the cathode electrode;
(C) providing a gate electrode having an opening above the carbon-based thin film selective growth region;
(D) forming an electron emission portion made of a carbon-based thin film on the carbon-based thin film selective growth region;
Formed on the basis of
The step (B) comprises a step of forming a carbon-based thin film selective growth region comprising a complex compound layer on the surface of the cathode electrode by a reaction between the surface of the cathode electrode and an organic solvent.
[0025]
A manufacturing method of a cold cathode field emission device according to the second aspect of the present invention or a manufacturing method of a cold cathode field emission display device according to the second aspect (hereinafter collectively referred to as the second method of the present invention). (Sometimes referred to as a manufacturing method), following the step (C), an insulating layer is formed on the entire surface, and following the step (D), the second is communicated with the opening provided in the gate electrode. The opening is formed in the insulating layer, and the carbon-based thin film is exposed at the bottom of the second opening. Also, a method for manufacturing a cold cathode field emission device according to the third aspect of the present invention or a method for manufacturing a cold cathode field emission display device according to the third aspect (hereinafter collectively referred to as the first aspect of the present invention). 3), an insulating layer is formed on the entire surface following the step (B) and communicated with an opening provided in the gate electrode following the step (C). The second opening may be formed in the insulating layer, and the carbon-based thin film selective growth region may be exposed at the bottom of the second opening.
[0026]
In the first to third manufacturing methods of the present invention, after forming the conductive material layer for forming the gate electrode on the insulating layer as a method of forming the gate electrode having the first opening on the insulating layer Forming a patterned first mask material layer on the conductive material layer, and patterning the conductive material layer by etching the conductive material layer using the first mask material layer as an etching mask; The first mask material layer is removed, and then a patterned second mask material layer is formed over the conductive material layer and the insulating layer, and the conductive material layer is formed using the second mask material layer as an etching mask. A method of forming a first opening by etching, or a method of directly forming a gate electrode having a first opening by, for example, screen printing. It can be. In these cases, the method of forming the second opening in the insulating layer, which communicates with the first opening formed in the gate electrode, uses the second mask material layer as an etching mask. Alternatively, the insulating layer may be etched using the first opening formed in the gate electrode as an etching mask. The first opening and the second opening have a one-to-one correspondence. That is, one second opening is formed corresponding to one first opening. In the second manufacturing method or the third manufacturing method of the present invention, the carbon-based thin film selective growth region may be formed on the surface of the cathode electrode portion located at the bottom of the opening. It may be formed so as to extend from the portion of the cathode electrode located at the bottom of the cathode to the surface of the portion of the cathode electrode other than the bottom of the opening. The carbon-based thin film selective growth region may be formed on the entire surface of the portion of the cathode electrode located at the bottom of the opening or may be partially formed.
[0027]
In the second manufacturing method or the third manufacturing method of the present invention, a step of providing a gate electrode having an opening above the carbon-based thin film or a gate electrode having an opening above the carbon-based thin film selective growth region Forming a band-shaped gate electrode support member made of an insulating material on the support, and forming the gate electrode from a band-shaped or sheet-shaped metal layer in which a plurality of openings are formed. A metal layer may be stretched above the carbon-based thin film or above the carbon-based thin film selective growth region so as to be in contact with the top surface.
[0028]
Manufacturing method of electron emission device of the present invention, first embodiment including various preferred embodiments to manufacturing method of cold cathode field emission device according to third embodiment, and first embodiment including various preferable embodiments In the method for manufacturing a cold cathode field emission display according to the third aspect (hereinafter, these may be collectively referred to simply as the present invention), the metal layer or the cathode electrode is made of zinc (Zn), tin Preferably, it is made of at least one metal selected from the group consisting of (Sn), aluminum (Al), lead (Pb), nickel (Ni) and cobalt (Co), or an alloy thereof. That is, the metal layer in the method for manufacturing an electron emission device includes an alloy.
[0029]
Examples of the organic solvent in the present invention include acetylacetone, hexafluoroacetylacetone, dipivaloylmethanate, and cyclopentadienyl. The form of the organic solvent before the reaction between the metal layer or the surface of the cathode electrode and the organic solvent may be liquid or vapor. The reaction between the surface of the metal layer and the organic solvent easily occurs, for example, by heating at about 50 to 100 ° C.
[0030]
In the present invention, examples of the carbon-based thin film include a graphite thin film, an amorphous carbon thin film, a diamond-like carbon thin film, and a fullerene thin film. The carbon-based thin film formation method is based on microwave plasma method, transformer coupled plasma method, inductively coupled plasma method, electron cyclotron resonance plasma method, RF plasma method, helicon wave plasma CVD method, capacitively coupled plasma CVD method, etc. A CVD method and a CVD method using a parallel plate type CVD apparatus can be exemplified. The form of the carbon-based thin film includes not only a thin film shape but also carbon whiskers and carbon nanotubes (including hollow and solid).
[0031]
In the present invention, as a hydrocarbon-based gas that is a raw material gas for forming a carbon-based thin film, methane (CH Four ), Ethane (C 2 H 6 ), Propane (C Three H 8 ), Butane (C Four H Ten ), Ethylene (C 2 H Four ), Acetylene (C 2 H 2 ) And the like, mixed gas thereof, and mixed gas of hydrocarbon gas and hydrogen gas. Furthermore, a gas obtained by vaporizing methanol, ethanol, acetone, benzene, toluene, xylene or the like, or a mixed gas of these gas and hydrogen can be used. In order to stabilize discharge and promote plasma dissociation, a rare gas such as helium (He) or argon (Ar) may be introduced.
[0032]
In order to ensure the selective growth of the carbon-based thin film in the carbon-based thin film selective growth region, the carbon-based thin film selective growth comprising a complex compound layer on the surface of the cathode electrode portion where the carbon-based thin film selective growth region should be formed After forming the region, it is desirable to remove the oxide (so-called natural oxide film) on the surface of the complex compound layer. Oxide removal is performed by, for example, plasma reduction treatment based on a microwave plasma method, a transformer coupled plasma method, an inductively coupled plasma method, an electron cyclotron resonance plasma method, an RF plasma method, etc. in a hydrogen gas atmosphere, or a sputtering in an argon gas atmosphere. It is desirable to carry out the treatment or a washing treatment using an acid or base such as hydrofluoric acid. In the third manufacturing method of the present invention, the step of removing the oxide is performed after providing the gate electrode having the opening and before forming the carbon-based thin film on the carbon-based thin film selective growth region. It is preferable. In the method for manufacturing an electron-emitting device of the present invention, the above-described steps can be applied to the surface of the metal layer portion where the carbon-based thin film selective growth region is to be formed.
[0033]
In the first to third manufacturing methods of the present invention, the outer shape of the cathode electrode is usually a stripe shape, and the outer shape of the gate electrode is also a stripe shape. The extending direction of the striped cathode electrode and the striped gate electrode is different. The projected image of the striped cathode electrode and the projected image of the striped gate electrode are preferably orthogonal to each other. One or a plurality of electron emission portions are located in a region where the projection images of these two electrodes overlap (corresponding to a region for one pixel, which is a region where the cathode electrode and the gate electrode overlap). Further, such overlapping areas are usually arranged in a two-dimensional matrix within the effective area of the cathode panel (area that functions as an actual display portion).
[0034]
In the first to third manufacturing methods of the present invention, the planar shape of the first opening and the second opening (the shape when these openings are cut in a virtual plane parallel to the cathode electrode) is circular. , An oval, a rectangle, a polygon, a rounded rectangle, a rounded polygon, and the like.
[0035]
When the electric resistance of the material constituting the metal layer or the cathode electrode is relatively high, a lower conductive material layer having a low electric resistance may be formed under the metal layer or the cathode electrode. Alternatively, a resistor layer may be formed under the metal layer or the cathode electrode, and a lower conductive material layer with low electrical resistance may be formed under the resistor layer. Thus, by providing the resistor layer, the electron emission characteristics of the electron emission portion can be made uniform.
[0036]
In the first to third manufacturing methods of the present invention, a second insulating layer may be further provided on the gate electrode and the insulating layer, and a focusing electrode may be provided on the second insulating layer. Alternatively, a focusing electrode may be provided above the gate electrode. Here, the converging electrode is an electrode for converging the trajectory of emitted electrons that are emitted from the opening and directed toward the anode electrode, thereby making it possible to improve luminance and prevent optical crosstalk between adjacent pixels. is there. The convergence electrode is particularly effective in a so-called high voltage type display device in which the potential difference between the anode electrode and the cathode electrode is on the order of several kilovolts and the distance between the anode electrode and the cathode electrode is relatively long. . A relative negative voltage is applied to the focusing electrode from the focusing power supply. The focusing electrode is not necessarily provided for each cold cathode field emission device. For example, by extending the cold cathode field electron emission device along a predetermined arrangement direction, a plurality of cold cathode field electron emitters are provided. A common convergence effect can also be exerted on the emitting elements.
[0037]
In the manufacturing method of the cold cathode field emission display according to the first to third aspects of the present invention, when the substrate and the support are bonded at the peripheral edge, the bonding may be performed using an adhesive layer. Alternatively, a frame body made of an insulating rigid material such as glass or ceramic and an adhesive layer may be used in combination. When the frame and the adhesive layer are used in combination, the opposing distance between the substrate and the support is set longer than when only the adhesive layer is used by appropriately selecting the height of the frame. It is possible. As a constituent material of the adhesive layer, frit glass is generally used, but a so-called low melting point metal material having a melting point of about 120 to 400 ° C. may be used. Such low melting point metal materials include In (indium: melting point 157 ° C.); indium-gold based low melting point alloy; Sn 80 Ag 20 (Melting point 220-370 ° C), Sn 95 Cu Five Tin (Sn) -based high-temperature solder such as (melting point 227-370 ° C); Pb 97.5 Ag 2.5 (Melting point 304 ° C), Pb 94.5 Ag 5.5 (Melting point 304-365 ° C), Pb 97.5 Ag 1.5 Sn 1.0 Lead (Pb) high-temperature solder such as (melting point 309 ° C); Zn 95 Al Five Zinc (Zn) high temperature solder such as (
[0038]
When joining the three of the substrate, the support and the frame, the three-party simultaneous joining may be performed, or in the first stage, either the substrate or the support and the frame are joined first, In the second stage, the other of the substrate or the support and the frame may be joined. If the three-party simultaneous bonding or the bonding in the second stage is performed in a high vacuum atmosphere, the space surrounded by the substrate, the support, the frame, and the adhesive layer becomes a vacuum simultaneously with the bonding. Alternatively, after the three members are joined, the space surrounded by the substrate, the support, the frame, and the adhesive layer can be evacuated to create a vacuum. When exhausting after joining, the pressure of the atmosphere at the time of joining may be normal pressure / depressurized, and the gas constituting the atmosphere may be air, or nitrogen gas or group 0 of the periodic table An inert gas containing a gas belonging to (for example, Ar gas) may be used.
[0039]
When exhausting after joining, the exhausting can be performed through a tip tube connected in advance to the substrate and / or the support. The tip tube is typically composed of a glass tube, and a frit is formed around a through hole provided in an ineffective area (that is, an area other than the effective area functioning as a display portion) of the substrate and / or the support. It joins using glass or the above-mentioned low melting metal material, and after the space reaches a predetermined degree of vacuum, it is sealed off by heat fusion. In addition, if the entire display device is once heated and then cooled down before sealing, it is possible to discharge residual gas into the space, and this residual gas can be removed out of the space by exhaust. is there.
[0040]
In the 1st-3rd manufacturing method of this invention, the support body should just be comprised from the insulating member at least, the glass substrate, the glass substrate in which the insulating film was formed on the surface, a quartz substrate, and the surface Examples include a quartz substrate with an insulating film and a semiconductor substrate with an insulating film formed on the surface. From the viewpoint of reducing manufacturing costs, a glass substrate or a glass substrate with an insulating film formed on the surface is used. It is preferable to use it. The substrate can also be configured similarly to the support. Also in the electron emission device of the present invention, it is necessary to form a metal layer on a support, but such a support may be made of an insulating material.
[0041]
As a material constituting the gate electrode or the focusing electrode, tungsten (W), niobium (Nb), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), chromium (Cr), aluminum (Al), copper (Cu), nickel (Ni) , Metals such as iron (Fe), titanium (Ti), zirconium (Zr), alloys or compounds containing these metal elements (for example, nitrides such as TiN, WSi 2 , MoSi 2 TiSi 2 , TaSi 2 And the like, and semiconductors such as silicon (Si) and ITO (indium tin oxide). The materials constituting these electrodes may be the same material or different materials. As a method for forming these electrodes, a normal thin film forming process such as an evaporation method, a sputtering method, a CVD method, an ion plating method, a screen printing method, a plating method, or the like can be used.
[0042]
As a constituent material of the insulating layer and the second insulating layer, SiO 2 , SiN, SiON, and cured glass paste can be used alone or in appropriate combination. For forming the insulating layer or the second insulating layer, a known process such as a CVD method, a coating method, a sputtering method, or a screen printing method can be used.
[0043]
The constituent material of the anode electrode may be selected according to the configuration of the cold cathode field emission display. That is, when the cold cathode field emission display is a transmissive type (the substrate corresponds to the display portion) and the anode electrode and the phosphor layer are laminated on the substrate in this order, the anode electrode The substrate to be formed needs to be transparent as well as the anode electrode itself, and a transparent conductive material such as ITO (indium tin oxide) is used. On the other hand, when the cold cathode field emission display is of a reflective type (the support corresponds to the display portion), and even if it is of a transmissive type, a phosphor layer and an anode electrode are laminated in this order on the substrate. (The anode electrode also serves as a metal back film) In addition to ITO, the materials described above in relation to the gate electrode and the focusing electrode can be appropriately selected and used.
[0044]
As the phosphor constituting the phosphor layer, a phosphor for fast electron excitation or a phosphor for slow electron excitation can be used. When the cold cathode field emission display is a monochromatic display, the phosphor layer may not be particularly patterned. When the cold cathode field emission display is a color display, phosphor layers corresponding to the three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) patterned in stripes or dots are alternately arranged. It is preferable to arrange in. The gap between the patterned phosphor layers may be filled with a black matrix for the purpose of improving the contrast of the display screen.
[0045]
Examples of the configuration of the anode electrode and the phosphor layer include (1) a configuration in which the anode electrode is formed on the substrate and the phosphor layer is formed on the anode electrode, and (2) a phosphor layer is formed on the substrate. The structure which forms an anode electrode on a fluorescent substance layer can be mentioned. In the configuration (1), a so-called metal back film may be formed on the phosphor layer. In the configuration (2), a metal back film may be formed on the anode electrode.
[0046]
In the electron emission device manufactured by the manufacturing method of the present invention, in order to emit electrons from the carbon-based thin film, the carbon-based thin film has an appropriate electric field (for example, 10 6 It may be placed in an electric field having an intensity of about volt / cm. In the cold cathode field emission device manufactured by the manufacturing method of the present invention, an electric field (for example, 10) formed by applying a voltage to the cathode electrode and the gate electrode. 6 Electrons are emitted from an electron emission portion made of a carbon-based thin film based on an electric field having an intensity of about volt / cm. In the cold cathode field emission display manufactured by the manufacturing method of the present invention, an electric field (for example, 10) formed by applying a voltage to the cathode electrode and the gate electrode. 6 An image can be obtained by emitting electrons from an electron emission portion made of a carbon-based thin film based on an electric field having an intensity of about volt / cm and colliding these electrons with the phosphor layer.
[0047]
In the present invention, since the carbon-based thin film is formed on the carbon-based thin film selective growth region composed of the complex compound layer, the electron emission portion composed of the carbon-based thin film is provided at a relatively low temperature based on a kind of catalytic action of the complex compound. Can be formed. In addition, nucleation at the initial stage of carbon-based thin film progresses smoothly on the surface of the carbon-based thin film selective growth region, and this nucleation promotes subsequent growth of the carbon-based thin film, and the desired metal layer and cathode electrode An electron emission portion made of a carbon-based thin film can be provided at the portion. In addition, there is no need to pattern the carbon-based thin film for making the carbon-based thin film into a desired shape. Furthermore, since the electron emission portion is composed of a carbon-based thin film, a cold cathode field emission device having high electron emission efficiency can be obtained, and low power consumption and high image quality cold cathode field emission display can be obtained. A device can be obtained.
[0048]
Depending on the formation temperature of the carbon-based thin film, the carbon-based thin film selective growth region in the finally produced electron emission device or cold cathode field emission device may remain as a complex compound layer, In some cases, the complex compound layer is decomposed by heat at the time of forming the thin film and does not remain as the complex compound layer.
[0049]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments of the invention (hereinafter abbreviated as embodiments) with reference to the drawings.
[0050]
(Embodiment 1)
Embodiment 1 relates to a method for manufacturing an electron-emitting device of the present invention.
[0051]
FIG. 1 shows a schematic partial cross-sectional view of a cold cathode field emission display device (hereinafter abbreviated as a display device) obtained by the method for manufacturing an electron emission device according to the first embodiment. FIG. 2 shows a schematic perspective view of FIG. 4, and FIG. 4C shows a basic configuration of the electron emission device. The electron emission device according to the first embodiment includes an
[0052]
The display device according to the first embodiment includes a cathode panel CP in which a large number of electron emission devices as described above are formed in a two-dimensional matrix in an effective region, and an anode panel AP, and has a plurality of pixels. The cathode panel CP and the anode panel AP are joined to each other at the peripheral edge via a frame 34. Further, a vacuum exhaust through hole (not shown) is provided in the ineffective region of the cathode panel CP, and a chip tube (not shown) sealed after the vacuum exhaust is connected to the through hole. Has been. The frame 34 is made of ceramics or glass and has a height of, for example, 1.0 mm. In some cases, only the adhesive layer can be used instead of the frame body 34.
[0053]
The anode panel AP includes a
[0054]
One pixel includes a
[0055]
In addition, spacers 35 are arranged between the cathode panel CP and the anode panel AP at equal intervals in the effective region as an auxiliary means for maintaining a constant distance between the two panels. The shape of the
[0056]
In this display device, the voltage applied to the
[0057]
Hereinafter, the manufacturing method of the electron-emitting device in Embodiment 1 is demonstrated with reference to FIGS.
[0058]
[Step-100]
First, an aluminum layer is formed on a
[0059]
[Step-110]
Next, a carbon-based thin film
[0060]
[Step-120]
Thereafter, a carbon-based
[0061]
[Table 1]
[Formation conditions for carbon-based thin films]
Gas used: CH Four / H 2 = 100/10 SCCM
Pressure: 1.3 × 10 Three Pa
Microwave power: 500W (13.56MHz)
Formation temperature: 500 ° C
[0062]
[Step-130]
Thereafter, the display device is assembled. Specifically, the anode panel AP and the cathode panel CP are arranged so that the
[0063]
An example of a method for manufacturing the anode panel AP in the display device shown in FIG. 1 will be described below with reference to FIG. First, a luminescent crystal particle composition is prepared. For that purpose, for example, a dispersant is dispersed in pure water, and stirring is performed at 3000 rpm for 1 minute using a homomixer. Next, the luminescent crystal particles are put into pure water in which a dispersant is dispersed, and stirred at 5000 rpm for 5 minutes using a homomixer. Thereafter, for example, polyvinyl alcohol and ammonium dichromate are added, and the mixture is sufficiently stirred and filtered.
[0064]
In the manufacture of the anode panel AP, a photosensitive coating 50 is formed (applied) on the entire surface of the
[0065]
In the display device having such a configuration, the electron emission portion of the electron emission device is composed of a planar carbon-based
[0066]
(Embodiment 2)
The second embodiment is a modification of the method for manufacturing the electron-emitting device described in the first embodiment. In Embodiment 1, an organic solvent is formed by a spin coating method. On the other hand, in Embodiment 2, the form of the organic solvent before the reaction between the surface of the metal layer and the organic solvent is vapor. Hereinafter, a method for manufacturing the electron-emitting device of the second embodiment will be described.
[0067]
[Step-200]
First, similarly to [Step-100] of the first embodiment, a lower
[0068]
[Step-210]
Next, a carbon-based thin film
[0069]
[Step-220]
Thereafter, the same steps as [Step-120] and [Step-130] of the first embodiment are performed.
[0070]
(Embodiment 3)
The third embodiment is also a modification of the method for manufacturing the electron-emitting device described in the first embodiment. In Embodiment 1, the metal layer is made of tin (Sn), and acetylacetone is used as the organic solvent. On the other hand, in Embodiment 3, the metal layer is made of zinc (Zn), and hexafluoroacetylacetone is used as the organic solvent.
Hereinafter, a method for manufacturing the electron-emitting device of Embodiment 3 will be described.
[0071]
[Step-300]
First, similarly to [Step-100] of the first embodiment, a lower
[0072]
[Step-310]
Next, a carbon-based thin film
[0073]
[Step-320]
Thereafter, a carbon-based
[0074]
[Table 2]
[Formation conditions for carbon-based thin films]
Gas used: CH Four / H 2 = 100/10 SCCM
Pressure: 1.3 × 10 Three Pa
Microwave power: 500W (13.56MHz)
Formation temperature: 400 ° C
[0075]
[Step-330]
Thereafter, the same step as [Step-130] in the first embodiment is performed.
[0076]
Note that the method described in the second embodiment can also be applied to the third embodiment.
[0077]
(Embodiment 4)
The fourth embodiment is also a modification of the method for manufacturing the electron-emitting device described in the first embodiment. In Embodiment 1, the metal layer is made of tin (Sn), and acetylacetone is used as the organic solvent. On the other hand, in Embodiment 4, the metal layer is made of a nickel-cobalt alloy and dipivaloylmethanate is used as the organic solvent. Hereinafter, a method for manufacturing the electron-emitting device of Embodiment 4 will be described.
[0078]
[Step-400]
First, similarly to [Step-100] of the first embodiment, a lower
[0079]
[Step-410]
Next, a carbon-based thin film
[0080]
[Step-420]
Thereafter, a carbon-based
[0081]
[Step-430]
Thereafter, the same step as [Step-130] in the first embodiment is performed.
[0082]
Note that the method described in the second embodiment can also be applied to the fourth embodiment.
[0083]
(Embodiment 5)
The fifth embodiment relates to a method for manufacturing a cold cathode field emission device (hereinafter abbreviated as field emission device) according to the first aspect, and a method for manufacturing a display device according to the first aspect.
[0084]
A schematic partial end view of the display device obtained by the manufacturing method of Embodiment 5 is shown in FIG. 6, and the basic structure of the field emission device is shown in FIG. The field emission device of the fifth embodiment includes a
[0085]
The display device includes a cathode panel CP in which a large number of field emission elements as described above are formed in an effective region in a two-dimensional matrix, and an anode panel AP. The display device includes a plurality of pixels. It is composed of an emission element, an
[0086]
Since the structure of the anode panel AP can be the same as that of the anode panel AP described in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.
[0087]
One pixel includes a
[0088]
A relative negative voltage is applied to the
[0089]
Hereinafter, a method for manufacturing the field emission element and the display device according to the fifth embodiment will be described with reference to FIGS.
[0090]
[Step-500]
First, a lower conductive material layer made of chromium (Cr) is formed on a
[0091]
[Step-510]
Next, the insulating
[0092]
[Step-520]
Thereafter, the
[0093]
[Step-530]
Thereafter, a carbon-based thin film
[0094]
Next, an organic solvent film made of acetylacetone is formed on the mask layer 16 including the exposed surface of the
[0095]
[Step-540]
Thereafter, a carbon-based
[0096]
[Step-550]
Thereafter, it is preferable to recede the side wall surface of the
[0097]
[Step-560]
Thereafter, the display device is assembled in the same manner as in [Step-130] of the first embodiment.
[0098]
In the display device having such a configuration, the electron emission portion of the field emission element is composed of a planar carbon-based
[0099]
Note that the manufacturing method described in Embodiments 2 to 4 can be applied to the manufacturing method of Embodiment 5.
[0100]
(Embodiment 6)
The sixth embodiment is a modification of the method for manufacturing the field emission element and the method for manufacturing the display device described in the fifth embodiment. In the method for manufacturing the field emission device and the method for manufacturing the display device described in the fifth embodiment, the carbon-based
[0101]
The structure of the electron-emitting device, field emission element, and display device manufactured according to Embodiment 6 or Embodiment 7 described later is the same as that of the electron-emitting device, field emission element, and display device described in Embodiment 5. The detailed description is omitted. Hereinafter, a method for manufacturing the field emission device and a method for manufacturing the display device according to the sixth embodiment will be described.
[0102]
[Step-600]
First, in the same manner as in [Step-500] to [Step-520] of the fifth embodiment, the lower
[0103]
[Step-610]
Thereafter, in the same manner as in [Step-530] of the fifth embodiment, a mask layer 116 in which the surface of the
[0104]
[Step-620]
Next, the oxide (natural oxide film) on the surface of the carbon-based thin film
[0105]
[Table 3]
Gas used: H 2 = 100 SCCM
Pressure: 1.3 × 10 Three Pa
Microwave power: 600W (13.56MHz)
Processing temperature: 400 ° C
[0106]
[Step-630]
Thereafter, a carbon-based
[0107]
[Table 4]
[Formation conditions for carbon-based thin films]
Gas used: CH Four / H 2 = 100/10 SCCM
Pressure: 1.3 × 10 Three Pa
Microwave power: 500W (13.56MHz)
Formation temperature: 200 ° C
[0108]
[Step-640]
Thereafter, a field emission device similar to that shown in FIG. 8B can be completed in the same manner as in [Step-550] of the fifth embodiment. Alternatively, it is possible to obtain an electron-emitting device including an electron-emitting portion composed of a metal layer (corresponding to the
[0109]
In the sixth embodiment, after removing the oxide (natural oxide film) on the surface of the carbon-based thin film
[0110]
Note that the manufacturing method described in the second to fourth embodiments can be applied to the sixth embodiment.
[0111]
(Embodiment 7)
The seventh embodiment is also a modification of the fifth embodiment. In the seventh embodiment, irregularities are formed on the surface of the portion of the
[0112]
[Step-700]
First, in the same manner as in [Step-500] to [Step-520] of the fifth embodiment, the lower
[0113]
[Step-710]
Thereafter, the
[0114]
[Step-720]
Thereafter, by performing the same steps as [Step-530] to [Step-540] of the fifth embodiment, the carbon-based
[0115]
[Table 5]
[Formation conditions for carbon-based thin films]
Gas used: CH Four / H 2 = 100/10 SCCM
Pressure: 7 × 10 2 Pa
Microwave power: 700W (13.56MHz)
Formation temperature: 200 ° C
[0116]
[Step-730]
Thereafter, a field emission device substantially similar to that shown in FIG. 8B can be completed in the same manner as [Step-550] of the fifth embodiment. Alternatively, it is possible to obtain an electron-emitting device including an electron-emitting portion composed of a metal layer (corresponding to the
[0117]
The step of forming irregularities on the surface of the portion of the
[0118]
(Embodiment 8)
Embodiment 8 relates to an electron-emitting device of the present invention, a method for manufacturing a field emission device according to a second aspect, and a method for manufacturing a display device according to the second aspect.
[0119]
FIG. 10B shows a schematic partial end view of the field emission device of the eighth embodiment.
This field emission device also includes a
[0120]
Also in the field emission device of the eighth embodiment, the insulating
[0121]
Since the display device according to the eighth embodiment is substantially the same display device as shown in FIG. 6, detailed description thereof is omitted.
[0122]
Hereinafter, a method for manufacturing the field emission device and a method for manufacturing the display device according to the eighth embodiment will be described with reference to FIGS.
[0123]
[Step-800]
First, in the same manner as in [Step-500] of the fifth embodiment, a conductive material layer for forming a cathode electrode is formed on a
[0124]
[Step-810]
Next, a carbon-based thin film
[0125]
[Step-820]
Thereafter, a carbon-based
[0126]
[Step-830]
Next, the
[0127]
[Step-840]
Thereafter, in the same manner as in [Step-550] of the fifth embodiment, the side wall surface of the
[0128]
(Embodiment 9)
Embodiment 9 relates to an electron-emitting device of the present invention, a method for manufacturing a field emission device according to a third aspect, and a method for manufacturing a display device according to the third aspect.
[0129]
A schematic partial end view of the field emission device of the ninth embodiment is shown in FIG. Since this field emission device has substantially the same structure as the field emission device described in the eighth embodiment, detailed description thereof is omitted. The display device of the ninth embodiment is substantially the same display device as shown in FIG.
[0130]
Hereinafter, a method for manufacturing the field emission device and a method for manufacturing the display device according to the ninth embodiment will be described with reference to FIGS.
[0131]
[Step-900]
First, in the same manner as in [Step-800] of the eighth embodiment, a striped lower
[0132]
[Step-910]
Next, the
[0133]
[Step-920]
Thereafter, a carbon-based
[0134]
[Step-930]
Thereafter, in the same manner as in [Step-550] of the fifth embodiment, the side wall surface of the
[0135]
In the eighth embodiment or the ninth embodiment, before forming the carbon-based thin film, an oxide (naturally-occurring surface) of the carbon-based thin film
Furthermore, the manufacturing method described in Embodiments 2 to 4 can be applied to the manufacturing method of Embodiment 8 or Embodiment 9.
[0136]
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to these. Various conditions, materials used, structures of field emission elements and display devices described in the embodiments are exemplifications, and can be changed as appropriate.
[0137]
As another method for providing the gate electrode, a strip-shaped metal foil or metal plate in which a plurality of openings are formed in advance is prepared. On the other hand, for example, a strip-shaped gate electrode support member made of an insulating material is provided on the
[0138]
In the cold cathode field emission device of the present invention, a second insulating
[0139]
The electron-emitting device of the present invention can also be applied to an element commonly called a surface conduction electron-emitting element. This surface conduction electron-emitting device is formed by forming a pair of electrodes in a matrix on a support made of glass, for example, having a small area and being arranged with a predetermined gap (gap). The row direction wiring is connected to one electrode of the pair of electrodes, and the column direction wiring is connected to the other electrode of the pair of electrodes. In such a surface conduction electron-emitting device, a carbon-based thin film selective growth region is formed on the surface of each pair of electrodes (corresponding to a metal layer), and an electron-emitting portion made of a carbon-based thin film is formed thereon. By applying a voltage to the pair of electrodes, an electric field is applied to the carbon-based thin films facing each other across the gap, and electrons are emitted from the carbon-based thin film. By causing the electrons to collide with the phosphor layer on the anode panel, the phosphor layer is excited to emit light, and a desired image can be obtained.
[0140]
【The invention's effect】
In the present invention, a carbon-based thin film selective growth region composed of a complex compound layer is formed by a reaction between the metal layer or the surface of the cathode electrode and an organic solvent, and an electron emission composed of the carbon-based thin film is formed on the carbon-based thin film selective growth region. Forming part. Therefore, an electron emission portion made of a carbon-based thin film can be provided at a desired portion of the metal layer or the cathode electrode, and there is no need to pattern the carbon-based thin film to make the carbon-based thin film into a desired shape. In addition, it is possible to form a denser carbon-based thin film as compared with the case where a carbon-based thin film selective growth region composed of a complex compound layer is formed directly on the surface of the metal layer or the cathode electrode.
[0141]
Moreover, since the electron emission portion is composed of a carbon-based thin film, a cold cathode field emission device having a low threshold voltage and high electron emission efficiency can be obtained, and a cold cathode with low power consumption and high image quality. A field emission display can be obtained. Furthermore, even when the area of the effective region increases and the number of cold cathode field electron emission devices formed significantly increases with this, the electron emission portion of each cold cathode field electron emission device can be accurately formed. Therefore, it is possible to manufacture a cold cathode field emission display with high image quality, in which the electron emission efficiency of each electron emission portion is made uniform over the entire effective area and the luminance unevenness is extremely small. In addition, since the carbon-based thin film can be formed at a relatively low temperature, a glass plate can be used as the support, and the manufacturing cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic partial cross-sectional view of a cold cathode field emission display obtained by a method for manufacturing an electron emission device according to a first embodiment of the invention.
FIG. 2 is a schematic perspective view of one electron emission portion in the first embodiment of the invention.
3 is a schematic partial end view of a support and the like for explaining the manufacturing method of the electron-emitting device according to the first embodiment of the invention. FIG.
FIG. 4 is a schematic partial end view of a support and the like for explaining the method for manufacturing the electron-emitting device according to the first embodiment of the invention, following FIG. 3;
FIG. 5 is a schematic partial cross-sectional view of a substrate and the like for explaining an example of a method for manufacturing an anode panel.
FIG. 6 is a schematic partial end view of a cold cathode field emission display obtained by a method for manufacturing an electron emission device according to a fifth embodiment of the invention.
7 is a schematic partial end view of a support and the like for explaining a manufacturing method of a cold cathode field emission device and a manufacturing method of a cold cathode field emission display in Embodiment 5 of the present invention. FIG. is there.
FIG. 8 is a schematic diagram of a support and the like for explaining the manufacturing method of the cold cathode field emission device and the manufacturing method of the cold cathode field emission display device in the fifth embodiment of the invention, following FIG. 7; It is a partial end view.
FIG. 9 is a schematic partial end view of a support and the like for explaining a manufacturing method of a cold cathode field emission device according to Embodiment 8 of the present invention.
FIG. 10 is a schematic partial end view of a support and the like for explaining the manufacturing method of the cold cathode field emission device according to Embodiment 8 of the invention, following FIG. 9;
FIG. 11 is a schematic partial end view of a support and the like for explaining a method for manufacturing a cold cathode field emission device according to Embodiment 9 of the present invention.
FIG. 12 is a schematic partial end view of a support and the like for explaining the manufacturing method of the cold cathode field emission device according to Embodiment 9 of the invention, following FIG. 11;
FIG. 13 is a schematic partial end view of a cold cathode field emission device of the present invention having a focusing electrode.
FIG. 14 is a schematic partial end view of a conventional cold cathode field emission display device including a Spindt type cold cathode field emission device.
FIG. 15 is a schematic partial perspective view when a cathode panel and an anode panel of a cold cathode field emission display device are disassembled.
[Explanation of symbols]
CP ... cathode panel, AP ... anode panel, 10 ... support, 11 ... cathode electrode, 12 ... insulating layer, 13 ... gate electrode, 14A ... first opening Part, 14B ... second opening, 16, 116 ... mask layer, 20 ... carbon-based thin film selective growth region, 21 ... organic solvent film, 22 ... complex compound layer, 23. .. Carbon-based thin film, 30 ... substrate, 31 ... phosphor layer, 32 ... black matrix, 33 ... anode electrode, 34 ... frame, 35 ... spacer, 36 ... -Through hole, 37 ... Tip tube, 40, 40A ... Cathode electrode control circuit, 41 ... Gate electrode control circuit, 42 ... Acceleration power supply, 60 ... Second insulating layer, 61 ... .Converging electrode, 62 ... third opening
Claims (14)
（Ｂ）前記金属層の表面と有機溶剤との反応によって、錯化合物層から成る炭素系薄膜選択成長領域を前記金属層表面に形成する工程と、
（Ｃ）前記炭素系薄膜選択成長領域上に炭素系薄膜から成る電子放出部を形成する工程、
から成ることを特徴とする電子放出装置の製造方法。(A) forming a metal layer on the support;
(B) by reaction of the surface with an organic solvent of the metal layer to form a carbon-based thin film selective-growth region composed of a complex compound layer on the metal layer surface,
(C) forming an electron emitting portion composed of a carbon-based thin film on the carbon-based thin film selective-growth region,
A method for manufacturing an electron-emitting device comprising:
（Ｂ）前記支持体及び前記カソード電極上に絶縁層を形成する工程と、
（Ｃ）前記絶縁層上に開口部を有するゲート電極を形成する工程と、
（Ｄ）前記ゲート電極に形成された前記開口部に連通する第２の開口部を前記絶縁層に形成する工程と、
（Ｅ）前記第２の開口部の底部に位置する前記カソード電極の部分の表面に炭素系薄膜選択成長領域を形成する工程と、
（Ｆ）前記炭素系薄膜選択成長領域上に炭素系薄膜から成る電子放出部を形成する工程、から成り、
前記工程（Ｅ）は、前記カソード電極の表面と有機溶剤との反応によって、前記第２の開口部の底部に位置する前記カソード電極の部分の表面に錯化合物層から成る前記炭素系薄膜選択成長領域を形成する工程から成ることを特徴とする冷陰極電界電子放出素子の製造方法。(A) forming a cathode electrode on a support;
(B) forming an insulating layer on the support and on said cathode electrode,
(C) forming a gate electrode having an opening portion on the insulating layer,
(D) forming a second opening communicating with the opening formed in the gate electrode on the insulating layer,
(E) forming the carbon-based thin film growth region in the surface portion of the cathode electrode at the bottom of the second opening,
(F) comprising a step of forming an electron emission portion made of a carbon-based thin film on the carbon-based thin film selective growth region,
Wherein step (E), said by reaction of the surface with an organic solvent of the cathode electrode, the second of the carbon-based thin film selective growth consisting of a complex compound layer on the surface of the portion of the cathode electrode at the bottom of the opening A method of manufacturing a cold cathode field emission device comprising a step of forming a region.
（Ｂ）前記カソード電極の表面に炭素系薄膜選択成長領域を形成する工程と、
（Ｃ）前記炭素系薄膜選択成長領域上に炭素系薄膜から成る電子放出部を形成する工程と、
（Ｄ）前記炭素系薄膜の上方に、開口部を有するゲート電極を設ける工程、
から成り、
前記工程（Ｂ）は、前記カソード電極の表面と有機溶剤との反応によって、前記カソード電極の表面に錯化合物層から成る前記炭素系薄膜選択成長領域を形成する工程から成ることを特徴とする冷陰極電界電子放出素子の製造方法。(A) forming a cathode electrode on a support;
Forming a carbon-based thin film selective-growth region (B) the surface of the cathode electrode,
Forming an electron emitting portion composed of a carbon-based thin film (C) in the carbonaceous film selective-growth region,
(D) above the carbon-based thin film, the step of providing a gate electrode having an opening,
Consisting of
The step (B) is a cold said by reaction of the surface with an organic solvent of the cathode electrode, characterized in that it comprises the step of forming the carbon-based thin film selective-growth region composed of a complex compound layer on the surface of the cathode electrode A method for manufacturing a cathode field emission device.
前記工程（Ｄ）に引き続き、前記ゲート電極に設けられた前記開口部に連通する第２の開口部を前記絶縁層に形成し、前記第２の開口部の底部に前記炭素系薄膜を露出させることを特徴とする請求項６に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。Following the step (C), an insulating layer is formed on the entire surface,
Following the step (D), to form a second opening communicating with the opening provided in the gate electrode on the insulating layer, to expose the carbon-based thin film on the bottom of the second opening The method of manufacturing a cold cathode field emission device according to claim 6.
（Ｂ）前記カソード電極の表面に炭素系薄膜選択成長領域を形成する工程と、
（Ｃ）前記炭素系薄膜選択成長領域の上方に、開口部を有するゲート電極を設ける工程と、
（Ｄ）前記炭素系薄膜選択成長領域上に炭素系薄膜から成る電子放出部を形成する工程、
から成り、
前記工程（Ｂ）は、前記カソード電極の表面と有機溶剤との反応によって、前記カソード電極の表面に錯化合物層から成る前記炭素系薄膜選択成長領域を形成する工程から成ることを特徴とする冷陰極電界電子放出素子の製造方法。(A) forming a cathode electrode on a support;
Forming a carbon-based thin film selective-growth region (B) the surface of the cathode electrode,
(C) providing a gate electrode having an opening above the carbon-based thin film selective growth region;
(D) forming an electron emitting portion composed of a carbon-based thin film on the carbon-based thin film selective-growth region,
Consisting of
The step (B) is a cold said by reaction of the surface with an organic solvent of the cathode electrode, characterized in that it comprises the step of forming the carbon-based thin film selective-growth region composed of a complex compound layer on the surface of the cathode electrode A method for manufacturing a cathode field emission device.
前記工程（Ｃ）に引き続き、前記ゲート電極に設けられた前記開口部に連通する第２の開口部を前記絶縁層に形成し、前記第２の開口部の底部に前記炭素系薄膜選択成長領域を露出させることを特徴とする請求項８に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。Following the step (B), an insulating layer is formed on the entire surface,
Following the step (C), said second opening communicating with the opening portion formed in the gate electrode formed on the insulating layer, the second of the carbon-based thin film selective-growth region in a bottom portion of the opening The method for manufacturing a cold cathode field emission device according to claim 8, wherein: is exposed.
前記冷陰極電界電子放出素子を、
（Ａ）前記支持体上にカソード電極を形成する工程と、
（Ｂ）前記支持体及び前記カソード電極上に絶縁層を形成する工程と、
（Ｃ）前記絶縁層上に開口部を有するゲート電極を形成する工程と、
（Ｄ）前記ゲート電極に形成された前記開口部に連通する第２の開口部を前記絶縁層に形成する工程と、
（Ｅ）前記第２の開口部の底部に位置する前記カソード電極の部分の表面に炭素系薄膜選択成長領域を形成する工程と、
（Ｆ）前記炭素系薄膜選択成長領域上に炭素系薄膜から成る電子放出部を形成する工程、
に基づき形成し、
前記工程（Ｅ）は、前記カソード電極の表面と有機溶剤との反応によって、前記第２の開口部の底部に位置する前記カソード電極の部分の表面に錯化合物層から成る前記炭素系薄膜選択成長領域を形成する工程から成ることを特徴とする冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法。A substrate having an anode electrode and a phosphor layer is formed and a support body cold cathode field emission device is formed, and the phosphor layer and the cold cathode field emission device are arranged so as to face the the substrate and said support member to a manufacturing method of a cold cathode field emission display bonded in their circumferential portions,
The cold cathode field emission device;
(A) forming a cathode electrode on the support,
(B) forming an insulating layer on the support and on said cathode electrode,
(C) forming a gate electrode having an opening portion on the insulating layer,
(D) forming a second opening communicating with the opening formed in the gate electrode on the insulating layer,
(E) forming the carbon-based thin film growth region in the surface portion of the cathode electrode at the bottom of the second opening,
(F) forming an electron emitting portion composed of a carbon-based thin film on the carbon-based thin film selective-growth region,
Formed on the basis of
Wherein step (E), said by reaction of the surface with an organic solvent of the cathode electrode, the second of the carbon-based thin film selective growth consisting of a complex compound layer on the surface of the portion of the cathode electrode at the bottom of the opening A manufacturing method of a cold cathode field emission display comprising the step of forming a region.
前記冷陰極電界電子放出素子を、
（Ａ）前記支持体上にカソード電極を形成する工程と、
（Ｂ）前記カソード電極の表面に炭素系薄膜選択成長領域を形成する工程と、
（Ｃ）前記炭素系薄膜選択成長領域上に炭素系薄膜から成る電子放出部を形成する工程と、
（Ｄ）前記炭素系薄膜の上方に、開口部を有するゲート電極を設ける工程、
に基づき形成し、
前記工程（Ｂ）は、前記カソード電極の表面と有機溶剤との反応によって、前記カソード電極の表面に錯化合物層から成る前記炭素系薄膜選択成長領域を形成する工程から成ることを特徴とする冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法。A substrate having an anode electrode and a phosphor layer is formed and a support body cold cathode field emission device is formed, and the phosphor layer and the cold cathode field emission device are arranged so as to face the the substrate and said support member to a manufacturing method of a cold cathode field emission display bonded in their circumferential portions,
The cold cathode field emission device;
(A) forming a cathode electrode on the support,
Forming a carbon-based thin film selective-growth region (B) the surface of the cathode electrode,
Forming an electron emitting portion composed of a carbon-based thin film (C) in the carbonaceous film selective-growth region,
(D) above the carbon-based thin film, the step of providing a gate electrode having an opening,
Formed on the basis of
The step (B) is a cold said by reaction of the surface with an organic solvent of the cathode electrode, characterized in that it comprises the step of forming the carbon-based thin film selective-growth region composed of a complex compound layer on the surface of the cathode electrode A manufacturing method of a cathode field emission display.
前記冷陰極電界電子放出素子を、
（Ａ）前記支持体上にカソード電極を形成する工程と、
（Ｂ）前記カソード電極の表面に炭素系薄膜選択成長領域を形成する工程と、
（Ｃ）前記炭素系薄膜選択成長領域の上方に、開口部を有するゲート電極を設ける工程、
（Ｄ）前記炭素系薄膜選択成長領域上に炭素系薄膜から成る電子放出部を形成する工程、
に基づき形成し、
前記工程（Ｂ）は、前記カソード電極の表面と有機溶剤との反応によって、前記カソード電極の表面に錯化合物層から成る前記炭素系薄膜選択成長領域を形成する工程から成ることを特徴とする冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法。A substrate having an anode electrode and a phosphor layer is formed and a support body cold cathode field emission device is formed, and the phosphor layer and the cold cathode field emission device are arranged so as to face the the substrate and said support member to a manufacturing method of a cold cathode field emission display bonded in their circumferential portions,
The cold cathode field emission device;
(A) forming a cathode electrode on the support,
Forming a carbon-based thin film selective-growth region (B) the surface of the cathode electrode,
(C) providing a gate electrode having an opening above the carbon-based thin film selective growth region;
(D) forming an electron emitting portion composed of a carbon-based thin film on the carbon-based thin film selective-growth region,
Formed on the basis of
The step (B) is a cold said by reaction of the surface with an organic solvent of the cathode electrode, characterized in that it comprises the step of forming the carbon-based thin film selective-growth region composed of a complex compound layer on the surface of the cathode electrode A manufacturing method of a cathode field emission display.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001127379A JP4622145B2 (en) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | Method for manufacturing electron emission device, method for manufacturing cold cathode field emission device, and method for manufacturing cold cathode field emission display |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001127379A JP4622145B2 (en) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | Method for manufacturing electron emission device, method for manufacturing cold cathode field emission device, and method for manufacturing cold cathode field emission display |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002324480A JP2002324480A (en) | 2002-11-08 |
| JP4622145B2 true JP4622145B2 (en) | 2011-02-02 |
Family
ID=18976253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001127379A Expired - Fee Related JP4622145B2 (en) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | Method for manufacturing electron emission device, method for manufacturing cold cathode field emission device, and method for manufacturing cold cathode field emission display |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4622145B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20080082338A (en) * | 2007-03-08 | 2008-09-11 | 삼성에스디아이 주식회사 | Electron emission device, electron emission display apparatus having the same, and method of manufacturing the same |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002197965A (en) * | 1999-12-21 | 2002-07-12 | Sony Corp | Electron emitting device, cold cathode field electron emitting element and its manufacturing method, and cold cathode field electron emission display device and its manufacturing method |
| JP2002530805A (en) * | 1998-11-12 | 2002-09-17 | ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ リーランド スタンフォード ジュニア ユニバーシティ | Self-oriented bundle of carbon nanotubes and method for producing the same |
| JP2003500326A (en) * | 1999-06-02 | 2003-01-07 | ザ ボード オブ リージェンツ オブ ザ ユニヴァーシティー オブ オクラホマ | Methods and catalysts for producing carbon nanotubes |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63182415A (en) * | 1987-01-19 | 1988-07-27 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Production of carbonaceous fiber |
| JP3372848B2 (en) * | 1996-10-31 | 2003-02-04 | キヤノン株式会社 | Electron emitting device, image display device, and manufacturing method thereof |
-
2001
- 2001-04-25 JP JP2001127379A patent/JP4622145B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002530805A (en) * | 1998-11-12 | 2002-09-17 | ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ リーランド スタンフォード ジュニア ユニバーシティ | Self-oriented bundle of carbon nanotubes and method for producing the same |
| JP2003500326A (en) * | 1999-06-02 | 2003-01-07 | ザ ボード オブ リージェンツ オブ ザ ユニヴァーシティー オブ オクラホマ | Methods and catalysts for producing carbon nanotubes |
| JP2002197965A (en) * | 1999-12-21 | 2002-07-12 | Sony Corp | Electron emitting device, cold cathode field electron emitting element and its manufacturing method, and cold cathode field electron emission display device and its manufacturing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002324480A (en) | 2002-11-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6991949B2 (en) | Manufacturing method of an electron emitting apparatus | |
| US20020036452A1 (en) | Electron emission device, cold cathode field emission device and method for the production thereof, and cold cathode field emission display and method for the production thereof | |
| JP2002150922A (en) | Electron emitting device, cold cathode field electron emitting device and manufacturing method therefor, and cold cathode field electron emitting display device and method of its manufacture | |
| JP3632682B2 (en) | Method for manufacturing electron emitter, method for manufacturing cold cathode field emission device, and method for manufacturing cold cathode field emission display | |
| JP3636154B2 (en) | Cold cathode field emission device and manufacturing method thereof, cold cathode field electron emission display device and manufacturing method thereof | |
| JP3937907B2 (en) | Cold cathode field emission display | |
| JP2003168355A (en) | Manufacturing method of electron emission body, manufacturing method of cold-cathode field electron emission element, and manufacturing method of cold- cathode field electron emission display device | |
| JP2002361599A (en) | Carbon nanotube structure and its manufacturing method, cold cathod field electron emitting element and its manufacturing method, and cold cathod field electron emission displaying device and its manufacturing method | |
| JP2002197965A (en) | Electron emitting device, cold cathode field electron emitting element and its manufacturing method, and cold cathode field electron emission display device and its manufacturing method | |
| JP2003249166A (en) | Manufacturing method for electron emitting body, manufacturing method for cold cathode electric field electron emitting element, and manufacturing method for cold cathode electron emitting display device | |
| JP2001143608A (en) | Method of forming carbon thin film, method of fabricating cold cathode field emission element, and method of manufacturing image display using it | |
| JP2003115259A (en) | Electron emitting device and manufacturing method for it, cold cathode field electron emitting element and manufacturing method for it, cold cathode field electron emitting display device and manufacturing method for it, and method for etching thin film | |
| JP4622145B2 (en) | Method for manufacturing electron emission device, method for manufacturing cold cathode field emission device, and method for manufacturing cold cathode field emission display | |
| JP3852692B2 (en) | Cold cathode field emission device, manufacturing method thereof, and cold cathode field emission display | |
| JP2005116469A (en) | Cold-cathode field electron emission element and manufacturing method of the same | |
| JP2003115257A (en) | Method for manufacturing cold cathode field electron emitting element and method for manufacturing cold cathode field emitting display device | |
| JP2003007200A (en) | Manufacturing method of electron emission device, manufacturing method of field electron emission element with cold cathode and manufacturing method of field electron emission display device with cold cathode | |
| JP2003086080A (en) | Cold cathode field electron emission element and cold cathode field electron emission display device | |
| JP2003045317A (en) | Electron emission body and manufacturing method, cold- cathode field electron emission element and manufacturing method, as well as cold-cathode field electron emission display device and manufacturing method | |
| JP4649739B2 (en) | Method for manufacturing cold cathode field emission device | |
| JP4543604B2 (en) | Manufacturing method of electron emission region | |
| JP4273848B2 (en) | Flat display device and assembly method thereof | |
| JP2004241292A (en) | Cold cathode field electron emission display device | |
| JP2003086085A (en) | Method of manufacturing cold cathode field electron emission element, and method of manufacturing cold cathode field electron emission display device | |
| JP2002056770A (en) | Electric field emission cathode and its manufacturing method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080117 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100609 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100615 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100714 |
|
| 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: 20101005 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101018 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131112 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |