(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボンナノチューブを分散させた物質を平板上にあけたスルーホールに吸引又は圧入して、前記物質中のカーボンナノチューブを前記スルーホール方向に配向してなるエミッタ部と、
少なくともカソード電極、前記エミッタ部を設けた第１の層と、制御電極を設けた第２の層とがシート状に積層され、その上部にスペーサを配置し、前記第１の層及び第２の層が焼成され、更に該スペーサを上部に配して一体化形成されたことを特徴とする電子源。
【請求項２】
前記第１の層に複数の貫通孔を形成し、該第１の層の背面にゲッタ室を設けることを特徴とする請求項１記載の電子源。
【請求項３】
前記エミッタ部が、１０Ｖ／μｍ以下の電界強度で電子放出を行う材料により構成されることを特徴とする請求項１記載の電子源。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子源及びその製造方法に係り、詳細には、液晶デバイス用のバックライト、各種光源だけでなく、コンピュータ、テレビジョン等のフラットパネルディスプレイに利用可能な冷陰極電子源及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在使われているＣＲＴ等の電子管では、電子源として熱陰極が用いられている。熱陰極は、熱電子放出により電子を供給する陰極である。熱電子放出は、物質を１５００〜２７００Ｋまで加熱して、伝導帯の自由電子に仕事関数以上のエネルギーを与えることで、電子が表面のポテンシャル障壁を超えて放出される機構である。材料としては純金属、酸化物等があるが、現在はＢａ化合物（５ＢａＯ・２Ａｌ２Ｏ３・ＣａＯ等）とＷ粉末とを混合してプレス焼結した焼結型、又は多孔性ＷにＢａ化合物を溶融状態で含覆させた含浸型が主流である。この両者は、電子放出密度が高い他にバリウムアルミネートを用いているため真空排気中のガス放出が少ない、大気暴露しても再活性化が可能という長所がある。
【０００３】
電子放出には、熱電子放出以外に電界放出、二次電子放出、光電子放出等がある。冷陰極は、電界放出により電子放出を行う陰極である。電界放出は、物質の表面近傍に強電界（１０９Ｖ／ｍ）を加え、表面のポテンシャル障壁を下げることでトンネル効果により電子放出を行うものである。熱陰極のように加熱を必要としないので冷陰極と呼ばれる。
【０００４】
また、その電流−電圧特性はファウラ−ノードハイムの式で近似できる。電子放出部は、絶縁を保ちながら強電界を印加するために、電界集中定数を大きくする構造（針状等）を持たせている。初期の冷陰極はウイスカーのような針状単結晶を電界研磨して用いた二極管構造だったが、近年、集積回路又は薄膜の分野において用いられている微細加工技術により、高電界において電子を放出する電界放出型電子源（フィールドエミッタアレイ）製造技術の進歩は目覚ましく、特に極めて小型な構造を有する電界放出型冷陰極が製造されている。この種の電界放出型冷陰極は、３極管の超小型電子管又は超小型電子銃を構成する主要部品の内、最も基本的な電子放出デバイスである。構造の微細化が進んだことにより、電子源としては熱陰極に比較して高い電流密度を得られる利点がある。
冷陰極を用いたフィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）は、自発光型フラットパネルディスプレイヘの応用が期待され、電界放出型電子源の研究、開発が盛んに行われている。
【０００５】
図１４は、従来のＦＥＤの基本構成を示す断面図である。
図１４において、ＦＥＤは、電子放出を行うバックプレート１８、バックプレート１８からの電子ビーム１２により蛍光体１１を発光させ、像を表示するフェースプレート１０、バックプレート１８とフェースプレート１０間を真空封止するための側壁１９、バックプレート１８とフェースプレート１０間のギャップを維持し、大気圧に対する強度を保つためのスペーサ１５より構成される。バックプレート１８には、冷陰極１３に電界を印加するためのゲート電極１４が絶縁体１６を介して構成され、通常、冷陰極配線とゲート配線とは、画素のアドレッシングのため、Ｘ−Ｙマトリクスを形成している。さらに、バックプレート１８とフェースプレート１０間のギャップが大きい場合、電子ビーム集束のための集束電極１７が必要となる。ＦＥＤは、ＣＲＴや真空管と同じ真空デバイスのため、真空封止後の真空維持のため、ゲッタと呼ばれるマイクロポンプが内部に設置される。ゲッタには、蒸発型ゲッタと非蒸発型ゲッタがある。蒸発型ゲッタは、加熱蒸発等により新鮮で活性なゲッタ面を生成し、表面化学吸着により排気を行う。一方、非蒸発型ゲッタは、高温にしたゲッタ面において化学吸着した気体をゲッタ材内部に拡散することによりゲッタ面を活性にし、排気を行う。非蒸発型ゲッタの排気能力は、材料が同じ場合、その容積と表面積により決定され、より大きい容積と表面積を持つものが排気能力が高い。
【０００６】
フィールドエミッションは、２〜３％の電界変化に対して放出電流量が２〜３倍に変化するため、ＦＥＤに用いる場合、バラスト抵抗層導入等の様々な制限機構を導入する必要がある。
また、貫通孔を有する金属板を積層し、電子ビームの制御電極とすることが熱陰極電子源との組み合わせとして報告されている（米国特許第２５５８９９３号）。
【０００７】
セラミック基板の積層としては、プラズマディスプレイのリブ形成に用いることが報告されている（特開平３−４５５６５号公報参照）。
ＦＥＤに用いられる電界放出型電子源の材料としては、様々のものが知られており、近年、電子放出材料として、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）が注目されている。
【０００８】
カーボンナノチューブは、１９９１年、飯島らにより発見（Ｓ．Ｉｉｊｉｍａ，Ｎａｔｕｒｅ，３５４，５６．１９９１）された。このカーボンナノチューブは、円筒状に巻いたグラファイト層が入れ子状になったもので、その先端径が約１０ｎｍ程度であり、耐酸化性、耐イオン衝撃性が強い点で電子源アレイとしては非常に優れた特徴を有する材料と考えられている。実際、カーボンナノチューブからの電界放出実験が、１９９５年にＲ．Ｅ．Ｓｍａｌｌｅｙら（Ａ．Ｇ．Ｒｉｎｚｌｅｒ，Ｓｃｉｅｎｃｅ，２６９，１５５０，１９９５）とＷ．Ａ．ｄｅ  Ｈｅｅｒら（Ｗ．Ａ．ｄｅ  Ｈｅｅｒ，Ｓｃｉｅｎｃｅ，２７０，１１７９，１９９５）の研究グループから報告されている。これらの電界放出実験に用いられたカーボンナノチューブは、金属薄板上にキャスティングされたものだった。
【０００９】
カーボンナノチューブは、高アスペクト比を有する構造を持つので、その軸方向が電界の方向に配向した場合の方がより高効率の電子放出を期待できる。
配向させたカーボンナノチューブを用いた電子放出素子としては、陽極酸化膜の細孔に選択成長した３極管構造のものが知られており、画素内の各々の電子源の特性バラツキを低減し、画素当たりの電流強度の安定性を改善されている（特開平１０−１２１２４号公報参照）。
その他に、真空下でＳｉＣ結晶上に配向したカーボンナノチューブを形成することも報告されている（特開平１０−２６５２０８号公報参照）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＦＥＤは、バックプレート形成のため、バラスト抵抗、陰極配線、ゲート配線、絶縁層を順次成膜していく工程となり、真空装置を用いた成膜では、工程が複雑なものになってしまう。また、ＦＥＤの場合、画面サイズが大きくなっても、バックプレートとフェースプレート間のギャップは変わらないため、大画面化した場合、真空維持のためのゲッタを側壁付近や四隅に配置するだけでは、真空維持が困難になる。
プラズマディスプレイのリブ形成も形状造り込みのためであり、電気配線、真空維持という面では考慮されていない。
【００１１】
また、金属板の積層では、各電極間距離を近接させることが絶縁維持のため困難であり、冷陰極の引出電極としてＸ−Ｙマトリクスを形成することも困難である。
また、従来の陽極酸化膜細孔を用いたカーボンナノチューブ冷陰極電子源においては、カーボンナノチューブ生成条件が高温であるため基板のＡｌへのダメージが問題となる。一方、ＳｉＣ結晶上にカーボンナノチューブを配向させることは、カーボンナノチューブ形成、パターン化を真空装置内で行うため特別な装置を必要とし、また、カーボンナノチューブの密度が高いため、カーボンナノチューブの形状因子による電界集中の度合いが小さくなることが考えられ、低電圧で電子放出を行うカーボンナノチューブのメリットを利用できない。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、真空排気及び真空維持が容易で、かつ低電圧で高い放出電流密度が可能な冷陰極電子源を用いたデバイスを安価に提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子源は、カーボンナノチューブを分散させた物質を平板上にあけたスルーホールに吸引又は圧入して、前記物質中のカーボンナノチューブを前記スルーホール方向に配向してなるエミッタ部と、少なくともカソード電極、前記エミッタ部を設けた第１の層と、制御電極を設けた第２の層とがシート状に積層され、その上部にスペーサを配置し、前記第１の層及び第２の層が焼成され、更に該スペーサを上部に配して一体化形成されたことを特徴とする。
【００１３】
このように、構成部品を複数の未焼成セラミックシートに設け、積層焼成して一体化することにより、真空成膜装置、印刷機等による多層成膜を使用せずに、積層構造形成を可能にする。
また、前記第１の層に複数の貫通孔を形成し、該第１の層の背面にゲッタ室を設けることで、真空維持及びゲート配線との絶縁を容易にすることを可能にする。
また、好ましい具体的な態様としては、前記エミッタ部が、１０Ｖ／μｍ以下の電界強度で電子放出を行う材料により構成されるものであってもよく、また、前記エミッタ部が、カーボンナノチューブを用いて構成されるものであってもよい。
【００１４】
本発明の電子源の製造方法は、カーボンナノチューブを分散させた物質を平板上にあけたスルーホールに吸引して、前記物質中のカーボンナノチューブを前記スルーホール方向に配向してなることを特徴とする。あるいは、本発明の電子源の製造方法は、カーボンナノチューブを分散させた物質を平板上にあけたスルーホールに圧入して、前記物質中のカーボンナノチューブを前記スルーホール方向に配向してなることを特徴とする。
【００１５】
このように、カーボンナノチューブを分散させた物質をスルーホールに吸引あるいは圧入することにより、配向工程、配向処理を別途必要とせず、カーボンナノチューブの配向を行うことを可能とする。
また、好ましい具体的な態様としては、前記スルーホールの先端部にテーパーを設けたものであってもよく、また、カーボンナノチューブを分散させた物質が高抵抗材料であってもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
第１の実施の形態
図１は、本発明の第１の実施の形態の冷陰極電子源の導電ペースト塗布時のメタルマスクの配置を示す平面図であり、図１（ｂ）はその全体構成を示す図、図１（ａ）はその要部拡大図である。
【００１７】
図１において、２１は未焼結低温焼成セラミックシート（グリーンシート、例えば８７ｃｍｘ５０ｃｍ、厚さ１００μｍ）であり、グリーンシート２１にパンチャー（多軸高速孔空け加工機）によりφ２５μｍスルーホール２０（貫通孔）を形成する。孔ピッチは、例えば、６２．５μｍ、１画素当たりの孔数は３６個（サブピクセル１２当たり１２個）、全画素数は、１３１万個（１２８０個×１０２４個）である。ピクセル当たりのスルーホールの数は、１個でもよく、必要電流密度及びピクセルサイズにより選択することができる。また、スルーホール形成には、パンチャー以外にレーザ加工、放電加工、マイクロ波加工等を用いてもよい。また、図１（ｂ）に示すように、スルーホール２０を形成したグリーンシート２１には、メタルマスク２２が取り付けられており、この上から次に説明する導電ペーストを塗布する。
導電ペーストは電子放出材料を含み、例えば、φ２０ｎｍ、長さ５μｍのカーボンナノチューブ、銀微粒子、エチルセルロース（有機バインダー）をテレビネオール（希釈剤）に分散させてなるものである。
【００１８】
図２は、導電ペーストの充填及びカーボンナノチューブの配向プロセスを示す断面図である。
真空排気の様子を図２に拡大して示す。図２に明らかなように、裏面からの真空排気により、グリーンシート２１のスルーホール２０中に導電ペースト３０が吸引され充填される。その際、導電ペースト３０中のカーボンナノチューブ３１がスルーホール方向に配向して充填され、かつその先端はスルーホール２０外に露出する。
冷陰極アレイにおいて、スルーホール２０より露出するカーボンナノチューブ３１がエミッタとして機能することとなる。
【００１９】
図３は、積層構成例を示す斜視図である。
図３において、前述のグリーンシート２１（第１の層）にエミッタ部４０が形成され、裏面にはエミッタ配線４１が形成されている。本実施の形態では、省いているが、エミッタ部とエミッタ配線との間に、バラスト抵抗層を形成してもよい。
その上にゲート電極とのギャップを維持するため、孔４２を空けたギャップ調整用グリーンシート４３を積層し、さらに、裏面にゲート電極４４、表面に集束電極４５を形成した電極基板用グリーンシート４６（第２の層）を積層する。電極基板用グリーンシート４６には、スペーサ４８はめ込み用の溝４７が形成され、溝４７には、接合及びギャップ調整用の接合剤を塗布してある。
【００２０】
図４は、図３のＡ−Ｂ断面図、図５は、図３のＣ−Ｄ断面図であり、図３のＡ−Ｂ断面及びＣ−Ｄ断面でのスペーサ接合時の状況をそれぞれ示す。
これらの図に示すように、スペーサ４８接合時には接合剤５０の一部５１がスルーホール２０から逃げることにより、ギャップのずれが解消される。断面図積層構成は、この構成に限定されることはなく、エミッタ面をグリーンシート２１表面より下げることで、ギャップ調整用グリーンシート４３を省くこともできる。ゲート電極４４、集束電極４５もその名称に機能は限定されず、遮蔽等の用途に用いてもよい。
【００２１】
図６は、積層構成例を示す断面図である。
これら３つのグリーンシート２１，４３，４６を、図６に示す順番で積層し、８００℃で焼成を行い、積層一体基板を形成した。
また、図３において、エミッタ配線４１と、放出電流制御電極のライン４４とが、Ｘ−Ｙマトリクスを形成するので、Ｘ−Ｙマトリクス駆動が可能となる。また、各シートの接合面は積層焼成時に極めて密に接合するので、真空排気時のガス放出もない。フラットディスプレイのバックプレートが一体化されるため、その後の工程での取扱い、位置決めも容易になる。
【００２２】
以上に説明したように、本実施の形態の冷陰極電子源は、低電界で電子放出が可能となるカーボンナノチューブ等の冷陰極材料を用い、必要な構成部品を各々の未焼性セラミックシート（グリーンシート２１，４３，４６）に設け、それらを積層焼成して一体化した構造としたので、エミッタ配線が真空封止管内に存在しないため、真空維持に有利であり、ゲート配線との絶縁も容易に行うことができ、真空排気及び真空維持が容易な電界放出型電子源アレイを用いたデバイスを安価に実現することができる。
【００２３】
また、その製造方法は、平板にスルーホール２０をあけ、そのスルーホール２０にカーボンナノチューブ３１を分散させた導電ペースト３０を吸引して充填することにより、カーボンナノチューブ３１をスルーホール２０方向に容易に配向させて製造するので、カーボンナノチューブを容易に平板のスルーホール方向に配向させることができ、低電圧で、高い放出電流密度が可能な電界放出型電子源アレイを用いたデバイスを安価に実現することができる。
【００２４】
さらに、低温焼成セラミック基板でもその積層焼成温度は、８００℃〜９００℃と高いため、真空排気時の部材内部からのガス放出が低減され、その温度により、カーボンナノチューブ先端のキャップ除去を行うことができるため、先端の閉じたカーボンナノチューブを材料に用いてもそのエミッション特性を向上させる工程を必要としない利点がある。
【００２５】
第２の実施の形態
図７は、本発明の第２の実施の形態の冷陰極電子源の積層構成例を示す斜視図、図８は、積層構成例を示す断面図である。図３と同一構成部分には同一符号を付している。
本実施の形態は、ゲッタ室を設ける場合の積層構成例を示すものである。
図７において、マスキングにより、セラミックシート２１のスルーホール２０ヘの冷陰極材料充填時に未充填部８０を設けて、これを排気用スルーホール８０（貫通孔）とし、さらに、セラミックシート４６にも排気用スルーホール８１を形成する。これら３つのグリーンシート２１，４３，４６とゲッタ室９０を、図８に示す順番で積層し、８００℃で焼成を行い、積層一体基板を形成した。
このように、バックプレートに冷陰極材料未充填の排気用スルーホール８０（貫通孔）を複数形成し、バックプレート背面にゲッタ室９０を設けることにより、真空排気及び真空維持が容易な電解電子放出型電子源アレイを用いたデバイスを安価に実現することができる。
【００２６】
第３の実施の形態
図９は、本発明の第３の実施の形態の冷陰極電子源の導電ペーストの充填及びカーボンナノチューブの配向プロセスを示す断面図である。図２と同一構成部分には同一符号を付している。
本実施の形態は、グリーンシートに形成するスルーホールにテーパーをつけたものである。
すなわち、図９に示すようにグリーンシート２１に先端部にテーパーをつけたスルーホール２０’を形成する。
これにより、第１の実施の形態と同様にして、裏面からの真空排気してスルーホール２０’に導電ペースト３０を充填するとき、導電ペースト３０中に分散したカーボンナノチューブ３１を、よりスルーホール２０、の軸中心に向かって配向させることができる。この構成は、放出電流制御電極を引出電極として用いる場合、電界集中係数βが大きくなるので、より低電圧での駆動が可能となる。
【００２７】
第４の実施の形態
図１０は、本発明の第４の実施の形態の冷陰極電子源の導電ペーストの充填及びカーボンナノチューブの配向プロセスを示す断面図である。
本実施の形態は、スルーホール形成及び導電ペーストに打ち抜きニードルを利用したものである。
第１の実施の形態のグリーンシート２１にスルーホールを形成するとき、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、押さえ治具１１１を有する打ち抜き用ニードル１１２を用いてスルーホール２０を形成する。そして、打ち抜き用ニードル１１２がグリーンシート２１を貫通した状態（図１０（ｂ）参照）で、カーボンナノチューブ３１を分散させた導電ペースト３０を塗布する（図１０（ｃ）参照）。
【００２８】
次に、図１０（ｄ）に示すように、打ち抜き用ニードル１１２をゆっくり引き抜くことで、注射器と同じ原理により導電ペースト３０がスルーホール２０内に吸引され充填される。その際、導電ペースト３０中のカーボンナノチューブ３１が、スルーホール方向に配向して充填される（図１０（ｅ）参照）。
このように、本実施の形態では、スルーホール２０ヘの導電ペーストの充填制御が容易になるため、スルーホール端面からの導電ペーストのはみ出しを防ぐことができる。
【００２９】
第５の実施の形態
図１１は、本発明の第５の実施の形態の冷陰極電子源の導電ペーストの充填及びカーボンナノチューブの配向プロセスを示す断面図である。図２と同一構成部分には同一符号を付している。
本実施の形態は、導電ペーストの充填に加圧具を利用したものである。
第１の実施の形態と同様にして、グリーンシート２１にスルーホール２０を形成した後、図１１に示すように導電ペースト３０を塗布し、グリーンシート２ノ１の表面から加圧具１２１により加圧を行い、スルーホール２０中に導電ペースト３０を圧入充填する。これにより導電ペースト３０中のカーボンナノチューブ３１をスルーホール方向に配向して充填させることができる。
圧入の手段は、本実施の形態に限定されず、ペーストを加圧してノズルから射出する等の手法を用いてもよい。本実施の形態では、スルーホールヘの導電ペーストの充填制御がさらに容易になるため、スルーホール端面からの導電ペーストのはみ出しを防ぐことができる。
【００３０】
第６の実施の形態
図１２は、本発明の第６の実施の形態の冷陰極電子源のＸ−Ｙマトリクス配置の冷陰極電子源の各基板及び組立構造例を示す断面図である。
本実施の形態は、第１の実施の形態において、図３に示すギャップ調整用部材のグリーンシート４３を省略できるようにしたものである。
図１２に示すように、グリーンシート２１にプレス加工により、高さ２５μｍ、幅２５μｍ、ピッチ１２５μｍのストライプ状のリブ１３１を形成した。これを用い、第１乃至第５の実施の形態と同様にして冷陰極アレイを形成するとともに、第１の実施の形態で説明したグリーンシート４６からなる電極基板を形成し、これら２つのグリーンシート２１，４６を、図１２に示す順番で積層し、８００℃で焼成を行い、積層一体基板を形成した。
この構成によれば、リブ１３１がギャップ調整用部材としての機能を果たす。このように本実施の形態では、ギャップ調節用部材４３を省くことができる。また、放出電流制御電極４４を冷陰極アレイに近接させる場合にも有利である。
【００３１】
第７の実施の形態
図１３は、本発明の第７の実施の形態の冷陰極電子源のＸ−Ｙマトリクス配置の冷陰極電子源の各基板及び組立構造例を示す断面図である。
第１乃至第５の実施の形態と同様にして形成した冷陰極アレイについて、図１３に示すように充填された導電ペースト３０を２５μｍ深さまで除去した（符号１４１参照）。そして、第６の実施の形態と同様に電極基板を構成するグリーンシート４６を準備し、これら２つのグリーンシート２１，４６を図１３に示す順番で積層し、８００℃で焼成を行い、積層一体基板を形成した。
この構成によれば、導電ペースト３０を除去する深さでギャップが調整できる。ここでは、突起のないシート同士の接合のため取扱いが容易であり、また、第６の実施の形態と同様に、放出電流制御電極４４を冷陰極アレイに近接させる場合にも有利である。
【００３２】
第８の実施の形態
第１乃至第５の実施の形態において、銀微粒子を用いた導電ペーストではなく、銀−パラジウム−ガラス系の抵抗ペーストを用い、冷陰極アレイを形成してもよい。抵抗ペーストは、例えば、焼成時の抵抗率が２００Ω・ｃｍになるものを用いた。これにより、各スルーホールに抵抗値で１．２ＭΩの抵抗が並列に挿入されたことになる。このように、各スルーホールにバラスト抵抗が挿入されるため、各スルーホールでの電子放出特性のばらつきを抑制し、面内の電流均一性向上、電子放出部の破壊抑制を行うことができる。また、新たにバラスト抵抗層を形成する必要がなくなり、工程の簡略化を図ることができる。
【００３３】
なお、カーボンナノチューブを分散させた導電ペーストを絶縁体として、カーボンナノチューブ表面を導電体で覆ってもよい。これにより、カーボンナノチューブを分散させたペーストの抵抗値を下げることができ、このペーストをそのまま印刷配線の材料に用いることで、工程の簡略化を図ることができる。また、導電性微粒子をペーストに加える必要がなくなるので、より単純な分散系となり、カーボンナノチューブの均一分散を行うことができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明によれば、真空装置を用いた抵抗、配線、絶縁層の成膜を必要としないため、複雑な工程、高価な装置を必要とせずに、バックプレートを形成することができる。
また、各層を別個に作成した後、最後に積層焼成すればよいため、スループットを向上させることができる。
また、カーボンナノチューブ等の材料との組み合わせにより、低電圧で、高い放出電流密度が可能な電界放出型電子源アレイを用いたデバイスを安価に提供できる。
【００３５】
また、エミッタ配線が真空封止管内に存在しないため、真空維持に有利であり、ゲート配線との絶縁も容易に行うことができる。
また、低温焼成セラミック基板でもその積層焼成温度は、８００℃〜９００℃と高いため、真空排気時の部材内部からのガス放出が低減される。
また、バックプレートに形成された冷陰極材料未充填の貫通孔により、バックプレート背面から排気を行うことができるため、大画面化に対しても、排気コンダクタンスが低下せず、ゲッタ配置スペースの制限もなくなるため、十分な排気速度を得ることができる。
【００３６】
また、本発明の電子源の製造方法によれば、カーボンナノチューブを容易に平板のスルーホール方向に配向させることができる。また、低温焼成セラミック基板でもその積層焼成温度は、８００℃〜９００℃と高いため、その温度により、カーボンナノチューブ先端のキャップ除去を行うことができるため、先端の閉じたカーボンナノチューブを材料に用いてもそのエミッション特性を向上させる工程を必要としない利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の冷陰極電子源の導電ペースト塗布時のメタルマスクの配置を示す平面図である。
【図２】本実施の形態の冷陰極電子源の導電ペーストの充填及びカーボンナノチューブの配向プロセスを示す断面図である。
【図３】本実施の形態の冷陰極電子源の積層構成例を示す斜視図である。
【図４】図３のＡ−Ｂ断面図である。
【図５】図３のＣ−Ｄ断面図である。
【図６】本実施の形態の冷陰極電子源の積層構成例を示す断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態の冷陰極電子源の積層構成例を示す斜視図である。
【図８】本実施の形態の冷陰極電子源の積層構成例を示す断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態の冷陰極電子源の導電ペーストの充填及びカーボンナノチューブの配向プロセスを示す断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態の冷陰極電子源の導電ペーストの充填及びカーボンナノチューブの配向プロセスを示す断面図である。
【図１１】本発明の第５の実施の形態の冷陰極電子源の導電ペーストの充填及びカーボンナノチューブの配向プロセスを示す断面図である。
【図１２】本発明の第６の実施の形態の冷陰極電子源のＸ−Ｙマトリクス配置の冷陰極電子源の各基板及び組立構造例を示す断面図である。
【図１３】本発明の第７の実施の形態の冷陰極電子源のＸ−Ｙマトリクス配置の冷陰極電子源の各基板及び組立構造例を示す断面図である。
【図１４】従来のカーボンナノチューブを用いた冷陰極の断面図である。
【符号の説明】
２０  スルーホール
２０’  テーパー付きスルーホール
２１  グリーンシート（第１の層）
２２  メタルマスク
３０  導電ペースト（カーボンナノチューブを分散させた物質）
３１  カーボンナノチューブ
４０  エミッタ部
４１  エミッタ配線
４２  孔
４３  ギャップ調節用グリーンシート
４４  ゲート電極
４５  集束電極
４６  電極基板用グリーンシート（第２の層）
４７  スペーサはめ込み用溝
４８  スペーサ
５０  接合剤
８０，８１  排気用スルーホール
９０  ゲッタ室
１１１  押さえ治具
１１２  打ち抜き用ニードル
１２１  加圧具
１３１  ストライプ状リブ
【図１】
0003611503.tif 000002
【図２】
0003611503.tif 000003
【図３】
0003611503.tif 000004
【図４】
0003611503.tif 000005
【図５】
0003611503.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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