(57)【要約】【課題】高い電界放出効率を具現することが可能な電界放出エミッタアレーが提供される。【解決手段】本発明による電界放出エミッタアレー１００は、ニッケル基板１０５と、上記ニッケル基板から垂直方向に延長された多数のナノフィラー１１０とを含む。上記ナノフィラーは、上記ニッケル基板と一体を成し且つ垂直方向に延長されたニッケルから成るナノフィラー本体部１０７と、上記ナノフィラー本体部上に形成されたＣＮＴ‐ナノフィラー複合物質から成るナノフィラー上端部１０４とを含む。上記ナノフィラー上端部の上面には一つ以上のＣＮＴ３０が外部へ突出している。【選択図】図２
2006190652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニッケル基板；及び
上記ニッケル基板から垂直方向に延長された多数のナノフィラーを含み、
上記ナノフィラーは、上記ニッケル基板と一体を成し且つ垂直方向に延長されたニッケルから成るナノフィラー本体部と、上記ナノフィラー本体部上に形成されたＣＮＴ‐ニッケル複合物質から成るナノフィラー上端部とを含み、
上記ナノフィラー上面には一つ以上のＣＮＴが外部に突出している電界放出エミッタアレー。
【請求項２】
上記ナノフィラー上端部の上面においてのみ一つ以上のＣＮＴが外部に突出している請求項１に記載の電界放出エミッタアレー。
【請求項３】
上記ナノフィラーの全長は２ないし５μｍで、上記ナノフィラーの直径は１００ないし４００ｎｍである請求項１に記載の電界放出エミッタアレー。
【請求項４】
上記ナノフィラー上端部の長さは０．１ないし０．２μｍである請求項１に記載の電界放出エミッタアレー。
【請求項５】
上記ニッケル基板の厚さは５０ないし１００μｍである請求項１に記載の電界放出エミッタアレー。
【請求項６】
多数の均一な空隙を有する陽極酸化アルミナ層が形成されているアルミニウム基板を準備する段階；
上記アルミニウム基板に対して、ＣＮＴが分散されているニッケルメッキ液でＣＮＴ‐ニッケル複合メッキを施し、ＣＮＴ‐ニッケル複合物質で上記空隙を一部の深さほど充填する段階；
上記陽極酸化アルミナ層上に一定の厚さを有し上記空隙を完全に充填するニッケル層を形成する段階；
上記アルミニウム基板及び上記陽極酸化アルミナ層を除去して、上面にＣＮＴが突出している多数のナノフィラーを得る段階を含む電界放出エミッタアレーの製造方法。
【請求項７】
上記ＣＮＴが分散されているニッケルメッキ液は陽イオン性分散剤を含む請求項６に記載の電界放出エミッタアレーの製造方法。
【請求項８】
上記陽イオン性分散剤は、ベンゼンコニウムクロライド、ソジウムドデシルベンゼンスルホネート及びトリトン‐Ｘで成る群から一つ以上選択された請求項７に記載の電界放出エミッタアレーの製造方法。
【請求項９】
上記ＣＮＴが分散されているニッケルメッキ液に含まれている上記分散剤の含量は、上記ＣＮＴ量の約１００ないし２００ｗｔ％である請求項７に記載の電界放出エミッタアレーの製造方法。
【請求項１０】
上記空隙を完全に充填するニッケル層を形成する段階は電気メッキにより行われる請求項６に記載の電界放出エミッタアレーの製造方法。
【請求項１１】
上記多数のナノフィラーを得る段階は、上記アルミニウム基板をウェットエッチングする段階と、上記陽極酸化アルミナ層をウェットエッチングする段階とを含む請求項６に記載の電界放出エミッタアレーの製造方法。
【請求項１２】
上記アルミニウム基板をウェットエッチングする際、上記ＣＮＴ‐金属複合物質内の金属物質も一部エッチングして一つ以上のＣＮＴを外部に突出させる請求項１１に記載の電界放出エミッタアレーの製造方法。
【請求項１３】
上記アルミニウム基板をウェットエッチングする段階は、硝酸溶液を使用して行われる請求項１１に記載の特徴とする電界放出エミッタアレーの製造方法。
【請求項１４】
上記陽極酸化アルミナ層をウェットエッチングする段階は、リン酸溶液を使用して施される請求項１１に記載の電界放出エミッタアレーの製造方法。
【請求項１５】
上記空隙の全深は２ないし５μｍで、上記空隙の直径は１００ないし４００ｎｍである請求項６に記載の電界放出エミッタアレーの製造方法。
【請求項１６】
上記ＣＮＴ‐ニッケル複合物質は上記空隙内に０．１ないし０．２μｍの厚さで形成される請求項６に記載の電界放出エミッタアレーの製造方法。
【請求項１７】
上記ニッケル層は上記陽極酸化アルミナ層上に５０ないし１００μｍの厚さを有するよう形成される請求項６に記載の電界放出エミッタアレーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電界放出エミッタアレー（ｆｉｅｌｄ  ｅｍｉｔｔｅｒ  ａｒｒａｙ）及びその製造方法に関する。より詳しくは多孔性陽極酸化アルミナ層を利用して電界放出エミッタアレーを製造する方法及びこれにより製造される電界放出エミッタアレーに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電界放出表示装置（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ：ＦＥＤ）は、強い電界により電子を放出する多数の微細なチップまたはエミッタが形成された電界放出エミッタアレーを含む。エミッタから放出された電子は真空中において蛍光体スクリーンに加速され蛍光体を励起させることにより光を発する。ＣＲＴ表示装置と異なり、電界放出表示装置は電子ビーム操縦回路（ｂｅａｍ  ｓｔｅｅｒｉｎｇ  ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）を要さず、不要に多くの熱を発生させることもない。また、ＬＣＤ表示装置と異なり、電界放出表示装置はバックライト（ｂａｃｋ  ｌｉｇｈｔ）を要さず、大変明るく大変広い視野角（ｖｉｅｗｉｎｇ  ａｎｇｌｅ）を有し、応答時間（ｒｅｓｐｏｎｓｅ  ｔｉｍｅ）も大変短い。こうした電界放出表示装置の性能は主に電子を放出可能なエミッタアレーに左右される。最近には電界放出特性を向上させるために、エミッタとして炭素ナノチューブ（ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏ  ｔｕｂｅ：以下、「ＣＮＴ」ともいう）が使用されている。
【０００３】
従来の、ＣＮＴを使用したエミッタアレーは主にＣＮＴ、バインダー、ガラスパウダー（ｇｌａｓｓ  ｐｏｗｄｅｒ）、銀などを混合して製造した電界放出物質を基板上にスクリーンプリンティングする方法によって製造されてきた。しかし、こうしたスクリーンプリンティング法によりエミッタアレーを製造する場合、バインダーのためにアウトガス放出（ｏｕｔｇａｓｓｉｎｇ）現象が発生し、熱処理工程時ＣＮＴが劣化する問題を抱えている。また、この方法によると、ＣＮＴエミッタの分布が不均一で電界放出効率が低く、エミッタの付着強度も弱く寿命が比較的短い。
【０００４】
ＣＮＴエミッタアレーを製造するための他案として、化学気相蒸着法（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｓｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）を利用して基板上にＣＮＴを成長させる方法が導入された。図１ａないし図１ｄはＣＶＤを利用してＣＮＴエミッタアレーを製造する従来の方法を説明するための断面図である。先ず、図１ａによると、基板（１１）上に金属層（１３）を蒸着した後、その上にＳｉＯ２などから成る誘電体層（１５）及びフォトレジスト層（１７）を順次に形成する。その後、図１ｂに示したように、フォトレジスト層（１７）をパターニングしてレジスト層パターン（１７ａ）を形成した後、これをエッチングマスクとして誘電体層（１５）を選択的にエッチングすることにより誘電体層パターン（１５ａ）を形成する。次に、図１ｃに示したように、上記誘電体層パターン（１５ａ）を蒸着マスクとしてコバルト（Ｃｏ）などから成る金属触媒シード層（１９）をスパッタリング法により金属層（１３）  上に蒸着する。次に、図１ｄに示したように、ＣＶＤを利用して金属触媒シード層（１９）上にＣＮＴ（２０）を形成する。こうして、ＣＮＴ（２０）から成るエミッタを具備する電界放出エミッタアレーが製造される。
【０００５】
しかし、上記したように従来のＣＶＤ法を利用して製造した電界放出エミッタアレーは、大面積の応用に適さず不均一なＣＮＴエミッタ分布を示しかねない。また、従来のＣＶＤ法ではＣＮＴエミッタの分布密度を制御し難く、量産性が良くなく、ＣＮＴエミッタの付着強度が弱い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記問題を解決するためのものとして、電界放出効率を向上させ、ＣＮＴエミッタの分布密度を容易に制御し、ＣＮＴエミッタの高い均一度と付着強度を具現することが可能な電界放出エミッタアレーの製造方法及びこれにより製造される電界放出エミッタアレーを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記技術的課題を成し遂げるために、本発明の電界放出エミッタアレーは、ニッケル基板と；  上記ニッケル基板から垂直方向に延長された多数のナノフィラーとを含む。上記ナノフィラーは、上記ニッケル基板と一体を成し且つ垂直方向に延長されたニッケルから成るナノフィラー本体部と、上記ナノフィラー本体部上に形成されたＣＮＴ‐ナノフィラー複合物質から成るナノフィラー上端部とを含む。上記ナノフィラー上端部の上面には一つ以上のＣＮＴが外部に突出している。外部に突出した上記ＣＮＴはエミッタの役目を果たす。好ましくは、上記ナノフィラー上端部の上面にのみＣＮＴが外部に突出する。
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、上記ナノフィラーはナノフィラー上端部と上記ナノフィラー本体部とを含んで成る。ニッケルから成る上記ナノフィラーの本体部は、上記ニッケル基板と一体を成して連結されている。したがって、上記ナノフィラーと上記ニッケル基板との接触抵抗の問題が生じない。
【０００９】
本発明の一実施形態によると、上記ナノフィラーの全長は約２ないし５μｍで、上記ナノフィラーの直径は約１００ないし４００ｎｍである。さらに、ＣＮＴ‐ニッケル複合物質から成る上記ナノフィラー上端部は約０．１ないし０．２μｍ程の長さを有することが可能である。上記ニッケル基板は約５０ないし１００μｍの厚さを有することが可能である。
【００１０】
本発明の電界放出エミッタアレーの製造方法は、多数の均一な空隙を有する陽極酸化アルミナ層が形成されているアルミニウム基板を準備する段階と；  上記アルミニウム基板に対して、ＣＮＴが分散されているニッケルメッキ液でＣＮＴ‐ニッケル複合メッキを施し、ＣＮＴ‐ニッケル複合物質で上記空隙を一部の深さほど充填する段階と；  上記陽極酸化アルミナ層上に一定の厚さを有して上記空隙を完全に充填するニッケル層を形成する段階と；  上記アルミニウム基板及び上記陽極酸化アルミナ層を除去して上面にＣＮＴの突出する多数のナノフィラーを得る段階とを含む。上記突出するＣＮＴは電界放出素子のエミッタの役目を果たす。
【００１１】
好ましくは、上記ＣＮＴが分散されているニッケルメッキ液は陽イオン性分散剤を含む。上記陽イオン性分散剤は、ベンゼンコニウムクロライド（Ｂｅｎｚｅｎｅ  Ｋｏｎｉｕｍ  Ｃｈｌｏｒｉｄｅ；ＢＫＣ）、ソジウムドデシルベンゼンスルホネート（Ｓｏｄｉｕｍ  Ｄｏｄｅｃｙｌｂｅｎｚｅｎ  Ｓｕｌｆｏｎａｔｅ；ＮａＤＤＢＳ）及びトリトン‐Ｘ（Ｔｒｉｔｏｎ‐Ｘ）で成る群から一つ以上選択され得る。フェニル基を有するこうした陽イオン性分散剤は上記メッキ液内においてＣＮＴが凝集しないようにする。上記ニッケルメッキ液内の上記分散剤の含量は上記ＣＮＴ量の約１００ないし２００ｗｔ％であることが好ましい。
【００１２】
本発明の一実施形態によると、上記空隙を完全に充填するニッケル層を形成する段階は電気メッキにより行うことが可能である。上記ニッケル層は上記ＣＮＴ‐ニッケル複合物質内の金属成分（ニッケル）と同一な物質から成るので、上記ニッケル層と上記ＣＮＴ‐ニッケル複合物質との接触抵抗が低減され、これに応じて電界放出効率が改善される。
【００１３】
本発明の一実施形態によると、上記多数のナノフィラーを得る段階は、上記アルミニウム基板をウェットエッチングする段階と、上記陽極酸化アルミナ層をウェットエッチングする段階とを含む。この場合、上記アルミニウム基板をウェットエッチングする際、上記ＣＮＴ‐金属複合物質内の金属物質も一部エッチングしてＣＮＴが外部に突出するようにする。
【００１４】
好ましくは、上記アルミニウム基板をウェットエッチングする段階は硝酸溶液を使用して行う。上記陽極酸化アルミナ層をウェットエッチングする段階はリン酸溶液を使用して行うことが可能である。上記アルミニウム基板を硝酸溶液でウェットエッチングする際、ＣＮＴ‐ニッケル複合物質内のニッケルも一部エッチングされる。こうして、ＣＮＴ‐ニッケル複合物質内にある一部のＣＮＴが外部に突出する。
【００１５】
上記ウェットエッチングにより得られる上記ナノフィラーは、上記ＣＮＴ‐金属複合物質から成る上端部と上記金属層の一部から成る本体部とを含んで成る。ＣＮＴが上記ナノフィラーの上端部にのみ存在するので、ナノフィラーの側面部や下端部において電界放出が発生する虞は無い。したがって、電界放出効率をより改善させることが可能である。
【００１６】
本発明の一実施形態によると、上記空隙の全深は２ないし５μｍで、上記空隙の直径は１００ないし４００ｎｍである。上記ＣＮＴ‐ニッケル複合物質は上記空隙内に０．１ないし０．２μｍ程の長さで形成され得る。好ましくは、上記ニッケル層は上記陽極酸化アルミナ層上に５０ないし１００μｍの厚さを有するよう形成され得る。上記ニッケル層は、上記電界放出エミッタアレーの基板の役目を果たす。したがって、上記ニッケル層は、上記ナノフィラーをしっかり支持可能なよう充分な厚さで形成されることが好ましい。
【００１７】
本発明は、均一なＣＮＴエミッタ分布と高いＣＮＴ付着強度を具現し、且つ電界放出効率を向上させることの可能な方案（方法）を提供する。そのために、本発明においては、多孔性陽極酸化アルミナ層を用いて、ＣＮＴ‐ニッケル複合物質から成る上端部とニッケルから成る本体部とを含んで成るナノフィラーを形成する。このナノフィラーの上面にはＣＮＴが外部に突出する。こうして外部に突出したＣＮＴは電界放出エミッタの役目を果たすようになる。本発明の製造方法によると、陽極酸化アルミナ層の空隙密度を調節することにより、ＣＮＴエミッタの分布密度を容易に調節することが可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、ＣＮＴがナノフィラー上端部にのみ存在するので、電界放出効率をより改善することが可能である。さらに、基板とその上に垂直に延長されたナノフィラーが同一な物質で一体を成すので接触抵抗による電界放出効率の低下現象を抑制することが可能である。
【００１９】
本発明の製造方法によると、  陽極酸化アルミナ層の空隙の密度の調節によりＣＮＴエミッタの分布密度を容易に調節することが可能になる。さらに、液状のメッキ工程を基に電界放出エミッタアレーを製造するので、ＣＮＴエミッタの均一度が向上され、大面積の電界放出エミッタアレーを低コストで具現することが可能である。
【００２０】
ひいては、ＣＮＴエミッタがニッケル金属内にしっかり埋められるので、ＣＮＴエミッタの付着強度も強化される。そのほかにも、バインダーを使用せずニッケル金属とＣＮＴを基に電界放出エミッタアレーを製造するので、アウトガス放出の問題が無く、従来に比してエミッタ寿命を大幅に増加させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付の図を基に本発明の実施形態を説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他形態に変形可能で、本発明の範囲が以下に説明する実施形態に限定されるわけではない。本発明の実施形態は当業界において平均的な知識を有する者に対し本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることもある。
【００２２】
図２は本発明の一実施形態による電界放出エミッタアレー（１００）の断面図である。図２によると、ニッケルから成る基板（１０５）上に多数のナノフィラー（１１０）が垂直方向に延長されながら配列されている。このナノフィラー（１１０）は基板（１０５）と一体を成し垂直方向に延長されたナノフィラー本体部（１０７）とこの本体部（１０７）上に形成されたナノフィラー上端部（１０４）とを含んで成る。ナノフィラー本体部（１０７）はニッケル基板（１０５）と同一物質であるニッケルから成るもので、ナノフィラー上端部（１０４）はＣＮＴ‐ニッケル複合物質から成るものである。ナノフィラー上端部（１０４）を成すＣＮＴ‐ニッケル複合物質はニッケル金属内にＣＮＴが埋められる構造となる。こうしたＣＮＴ‐ニッケル複合物質は、後述するようにＣＮＴ‐ニッケル複合メッキにより形成され得る。ここで、ＣＮＴ‐ニッケル複合メッキは、ＣＮＴが分散されているニッケルメッキ液を使用して施すメッキのことをいう。
【００２３】
図２に示すように、ＣＮＴ‐ニッケル複合物質から成るナノフィラー上端部（１０４）にはＣＮＴ（３０）が外部に露出している。このように外部へ（好ましくは、垂直方向へ）  突出したＣＮＴ（３０）は、電界放出アレーの動作時電子を放出するエミッタの役目を果たす。とりわけ、図２に示したようにナノフィラー上端部（１０４）の上面においてのみＣＮＴが外部に突出している。本実施形態によると、ＣＮＴが上記ナノフィラーの上端部（１０４）にのみ存在するので、ナノフィラー（１１０）の側面部や下端部に電界放出が発生する虞が無い。
【００２４】
もし、ナノフィラー（１１０）の側面部や下端部からもＣＮＴが外部に突出すると、ナノフィラー（１１０）の側面部や下端部においても電界放出が発生する。このようにナノフィラー（１１０）の側面部や下端部においても電界放出が発生すると、隣接したナノフィラー（１１０）の側面部または下端部において発生した電界放出が相互干渉し、全体的な電界放出効率が低下する。したがって、ナノフィラー（１１０）の側面部や下端部においては電界放出が発生しないことが好ましい。本発明においてはナノフィラー（１１０）の上端部にのみＣＮＴが存在するので、電界放出効率をより改善させることが可能である。
【００２５】
さらに、ナノフィラーの本体部（１０７）とニッケル基板（１０５）は同一なニッケルから成り、相互一体で連結されニッケル層（１０６）を構成する。このように、ナノフィラー本体部（１０７）が基板（１０５）と同一な材料（ニッケル）で一体となっているので、ナノフィラーと基板との接触抵抗の問題が発生しない。したがって、従来の基板とエミッタ間の接触抵抗による電界放出効率の低下問題を防止することが可能になる。さらに、電界放出エミッタ役目をするＣＮＴ（３０）がニッケル金属に埋められているので、ＣＮＴエミッタの付着強度は大変高くなり電界放出エミッタアレーの寿命が大きく増加する。
【００２６】
次に、図３ないし図８を基に、本発明の実施形態による電界放出エミッタアレーの製造方法を説明する。
【００２７】
先ず、図３によると、多孔性陽極酸化アルミナ層（１０２）が形成されているアルミニウム基板（１０１）を準備する。ここで、陽極酸化アルミナ層はＡＡＯ層（Ａｎｏｄｉｚｅｄ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ｏｘｉｄｅ  ｌａｙｅｒ）ともいう。この多孔性ＡＡＯ層（１０２）には多数の空隙（１０３）が均一に分布されている。こうした多孔性のＡＡＯ層（１０２）は本技術分野において周知であるアルミニウムの陽極酸化（ｏｘｉｄｅ  ａｎｏｄｉｚａｔｉｏｎ）工程を通して得ることが可能である。
【００２８】
上記多孔性ＡＡＯ層（１０２）の形成方法をより具体的に説明すると、先ずアルミニウム基板を電解研磨（ｅｌｅｃｔｒｏ‐ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）して洗浄及び脱脂する。電解研磨は、例えば硫酸、リン酸及び脱イオン水の混合された電解液にアルミニウム基板を浸漬して一定の電流を流すことにより行われる。その後、リン酸溶液に上記電解研磨されたアルミニウム基板を浸漬し、この基板を陽極とし炭素電極を陰極として所定電圧を印加し、陽極酸化を施す。こうして均一に分布された多数の空隙を有する多孔性ＡＡＯ層がアルミニウム基板上に形成される。ここで、陽極酸化時間と印加電圧とを調節して空隙の深さと空隙の密度を制御することが可能である。陽極酸化後には、必要に応じて上記ＡＡＯ層をリン酸溶液に浸漬してエッチングすることにより空隙の直径を大きくさせてもよい。
【００２９】
本実施形態において、上記空隙は、その全深が２ないし５μｍ程度で、平均直径が約１００ないし４００ｎｍ程度になるよう形成され得る。空隙の深さが深すぎたり空隙の直径が小さすぎると、後続工程において空隙内にＣＮＴ‐ニッケル複合物質やニッケルを充填し難くなる。さらに、空隙の深さが浅すぎたり空隙の直径が大きすぎると、後続工程において形成されるナノフィラーの長さが短くなりすぎたりその幅が広くなりすぎて電界放出効率が低下する。
【００３０】
次に、図４に示すようにＣＮＴ（３０）が分散されているメッキ液（６０）を使用して、多孔性ＡＡＯ層（１０２）の形成されたアルミニウム基板（１０１）に対して電気メッキ（ＣＮＴ‐ニッケル複合メッキ）を施す。こうしたＣＮＴ‐ニッケル複合メッキを施して、空隙（１０３）内にＣＮＴ‐ニッケル複合物質を空隙の一部の深さ程で充填する。
【００３１】
より具体的に説明すると、先ずＣＮＴが分散されているメッキ液（６０）を準備する。上記メッキ液（６０）はＣＮＴ、ニッケルイオン及び陽イオン性分散剤を含む。ニッケルイオンは主にＮｉＳＯ４とＮｉＣｌ２から供給される。ＣＮＴをメッキ液（６０）中に均一に分散させるために、メッキ液（６０）には陽イオン性分散剤が添加される。陽イオン性分散剤としてはフェニル基（ｐｈｅｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）を有する陽イオン性分散剤、例えばベンゼンコニウムクロライド（ｂｅｎｚｅｎｅ  ｋｏｎｉｕｍ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ；ＢＫＣ）、ソジウムドデシルベンゼンスルホネート（Ｓｏｄｉｕｍ  Ｄｏｄｅｃｙｌｂｅｎｚｅｎ  Ｓｕｌｆｏｎａｔｅ；ＮａＤＤＢＳ）またはトリトン−Ｘ（Ｔｒｉｔｏｎ‐Ｘ）を使用することが好ましい。上記陽イオン性分散剤はＣＮＴの重量対比約１００ｗｔ％ないし２００ｗｔ％で添加することが好ましい。陽イオン性分散剤が少なすぎるとＣＮＴの凝集を充分に防止できず、陽イオン性分散剤が多すぎると過料の陽イオン性分散剤が電極に付着してＣＮＴ‐ニッケルのメッキ速度が下がりかねない。
【００３２】
図９は陽イオン分散剤（４０）と結合したＣＮＴ（３０）を概略的に示した図である。フェニル基を有する陽イオン性分散剤（４０）はＣＮＴ（３０）と結合することによりメッキ液（６０）内においてＣＮＴ（３０）が凝集することを防止する。上記メッキ液を超音波処理してＣＮＴの分散程度をより高めてもよい。ＣＮＴ（３０）をニッケルメッキ液に分散させた後、凝集したＣＮＴはフィルターを通して濾過させることが可能である。
【００３３】
メッキ液（６０）が準備されると、上記メッキ液（６０）をメッキ漕（２１）に投入後、多孔性ＡＡＯ層（１０２）が形成されたアルミニウム基板（１０１）を上記メッキ液（６０）に浸漬する。このアルミニウム基板（１０１）をＤＣ電源（２５）に連結しアルミニウム基板（１０１）に所定の電圧を印加して、ＣＮＴ‐ニッケル複合メッキを施す。この際、メッキ時間を調節して空隙（１０３）内にＣＮＴ‐ニッケル複合物質を一部の深さ程で充填する。こうして、図５に示したように、ＣＮＴ‐ニッケル複合物質の一部が空隙（１０３）を埋め尽くすことなく、その底部に限られた深さの部分的な状態にメッキされた結果物を得る。図５によると、ＣＮＴ（３０）を含むＣＮＴ‐ニッケル複合物質が空隙（１０３）内に一部の深さ程に埋められている。本実施形態においては、ＣＮＴ‐ニッケル複合物質（１０４）を０．１ないし０．２μｍ程度の厚さ（長さ）で形成することが可能である。
【００３４】
次に、図６によると、上記ＣＮＴ‐ニッケル複合物質（１０４）の形成された結果物に対してニッケル電気メッキを施し、ＡＡＯ層（１０２）上にニッケル層（１０６）を形成する。この際、上記ニッケル層（１０６）は、図６に示したように空隙（１０３）を完全に充填し、上記ＡＡＯ層（１０２）の上面に一定の厚さを有するよう厚く形成される。例えば、上記ニッケル層（１０６）はＡＡＯ層（１０２）の上面に約５０ないし１００μｍ度の厚さを有するよう厚く形成され得る。このニッケル層（１０６）は電界放出エミッタアレー基板の役目を果たすので、充分な厚さで形成されることが好ましい。
【００３５】
次に、図７に示すように、アルミニウム基板（１０１）を硝酸溶液でウェットエッチングして完全に除去する。この際、硝酸溶液により上記ＣＮＴ‐ニッケル複合物質（１０４）も多少エッチングされるので、ＣＮＴ‐ニッケル複合物質（１０４）の上面にはＣＮＴ（３０）が外部に露出する。
【００３６】
次に、図８に示すように、ＡＡＯ層（１０２）をリン酸溶液でウェットエッチングして完全に除去し、本実施形態による電界放出アレー（１００）を得る。例えば、図７に示した結果物を０．５Ｍのリン酸溶液に浸漬することにより、ＡＡＯ層（１０２）を完全に除去することが可能である。このようにＡＡＯ層（１０２）を完全に除去すれば、ニッケル層（１０６）は完全に露出する。こうして、図８に示したように、ニッケルから成る本体部（１０７）とＣＮＴ‐ニッケル複合物質から成る上端部（１０４）とを有するナノフィラー（１１０）を得る。ニッケル層（１０６）は、基板の役目をするニッケル基板（１０５）と、ニッケル基板（１０５）と一体を成し垂直方向に延長されたナノフィラー本体部（１０７）とに区分することが可能である。ナノフィラー本体部（１０７）  上に位置するナノフィラー上端部（１０４）の上面にはＣＮＴ（３０）が露出する。この露出したＣＮＴ（３０）は電界放出エミッタアレーのエミッタの役目を果たすことになる。
【００３７】
上記電界放出エミッタアレーの製造方法によると、ＡＡＯ層（１０２）の空隙（１０３）の密度を調節することにより、ナノフィラー（１１０）の分布密度を容易に制御することが可能になる。したがって、ナノフィラー上端部（１０４）に位置するＣＮＴエミッタ（３０）の全体的な分布密度を容易に調節することが可能である。
【００３８】
本発明は上述した実施形態及び添付の図により限定されるものでなく、添付の請求範囲により限定される。さらに、本発明は請求範囲に記載された本発明の技術的思想を外れない範囲内において様々な形態の置換、変形及び変更が可能であることは当技術分野において通常の知識を有する者にとって自明である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】ａないしｄは従来の電界放出エミッタアレー製造方法を説明するための断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による電界放出エミッタアレーの断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による電界放出エミッタアレーの製造方法を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態による電界放出エミッタアレーの製造方法を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施形態による電界放出エミッタアレーの製造方法を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施形態による電界放出エミッタアレーの製造方法を説明するための図である。
【図７】本発明の一実施形態による電界放出エミッタアレーの製造方法を説明するための図である。
【図８】本発明の一実施形態による電界放出エミッタアレーの製造方法を説明するための図である。
【図９】陽イオン分散剤と結合した炭素ナノチューブを概略的に示した図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０１  アルミニウム基板
１０２  陽極酸化アルミナ層
１０３  空隙
３０  炭素ナノチューブ
４０  陽イオン分散剤
１０４  ＣＮＴ‐ニッケル複合物質
１０５  ニッケル基板
１０６  ニッケル層
１０７  ナノフィラー本体部
１１０  ナノフィラー
【図１】
2006190652.tif 000003
【図２】
2006190652.tif 000004
【図３】
2006190652.tif 000005
【図４】
2006190652.tif 000006
【図５】
2006190652.tif 000007
【図６】
2006190652.tif 000008
【図７】
2006190652.tif 000009
【図８】
2006190652.tif 000010
【図９】
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