(57)【要約】【課題】  カーボンナノチューブ電子放出源の均質性を高める方法。【解決手段】  陰極構造体を準備するステップと、陰極構造体および金属プレートを電気泳動電極に接続するステップと、陰極構造体において電気泳動堆積される面を金属プレートに対して所定の距離で平行に維持しつつ、陰極構造体および金属プレートを電気泳動タンクの溶液中に設置して、電気泳動電極を介して陰極構造体および金属プレートに直流電圧を印加して電界を形成し、陰極電極層上にカーボンナノチューブを電気泳動堆積して電子放出源を形成するステップと、溶液に含まれる残留水分を除去するために陰極構造体をベーキングする一方、塩化インジウムチャージャおよび電解液の水酸化物イオンが水酸化インジウムを形成し、焼結処理を実行して水酸化インジウムを酸化インジウムへ酸化するステップと、を有する。【選択図】図２
2006294342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子放出源形成前の陰極構造体を準備するステップと、
前記陰極構造体および金属プレートを電気泳動電極に接続するステップと、
前記陰極構造体において電気泳動堆積される面を前記金属プレートに対して所定の距離で平行に維持しつつ、一組の前記陰極構造体および前記金属プレートを電気泳動タンクの溶液中に設置して、電源から前記電気泳動電極を介して前記陰極構造体および前記金属プレートに直流電圧を印加することによって電界を形成し、前記陰極構造体において電子放出源が形成される部分である陰極電極層上にカーボンナノチューブを電気泳動堆積して電子放出源を形成するステップと、
前記陰極構造体上の前記溶液に含まれる残留水分を除去するために低温で前記陰極構造体をベーキングする一方、塩化インジウムチャージャおよび電解液の水酸化物イオンが水酸化インジウムを形成し、焼結処理を実行して前記陰極電極層上の前記水酸化インジウムを酸化インジウムへ酸化して、カーボンナノチューブおよび前記陰極電極層の電子伝導性を高めるステップと、
を有することを特徴とする、電気泳動堆積によって製造されるカーボンナノチューブ電子放出源の均質性を高める方法。
【請求項２】
前記陰極構造体を準備するステップは、
ガラス基板上に陰極電極層を形成し、前記陰極電極層上に誘電層を形成し、前記誘電層上にゲート層を形成し、リソグラフィ技術によって前記ゲート層に第１の開口領域を形成して前記誘電層を露出させるステップと、
前記ゲート層の表面上に第１の保護層を形成し、前記第１の開口領域によって露出される前記誘電層をエッチングして前記陰極電極層を露出させる第２の開口領域を形成し、前記第１の保護層を剥がす操作を実行するステップと、
第２の保護層を形成して前記誘電層および前記ゲート層を覆い、それによって前記陰極構造体の製造工程を完了するステップと、
を有することを特徴とする請求項１に記載のカーボンナノチューブ電子放出源の均質性を高める方法。
【請求項３】
前記陰極構造体の陰極電極層は、前記電気泳動電極の陰極に接続され、前記電気泳動電極の陽極は、前記金属プレートに接続されることを特徴とする請求項１に記載のカーボンナノチューブ電子放出源の均質性を高める方法。
【請求項４】
前記金属プレートは、白金もしくはチタンプレート、またはスクリーンプレートから形成されることを特徴とする請求項１に記載のカーボンナノチューブ電子放出源の均質性を高める方法。
【請求項５】
前記電界の強さは、約０．５〜１０Ｖ／ｃｍであって、前記パルスの周波数は、３００Ｈｚであることを特徴とする請求項１に記載のカーボンナノチューブ電子放出源の均質性を高める方法。
【請求項６】
前記電界の強さは、約２Ｖ／ｃｍであることを特徴とする請求項５に記載のカーボンナノチューブ電子放出源の均質性を高める方法。
【請求項７】
前記カーボンナノチューブは、アーク放電で製造され、平均長さ５μｍ未満および平均直径１００ｎｍ未満の多層カーボンナノチューブであることを特徴とする請求項１に記載のカーボンナノチューブ電子放出源の均質性を高める方法。
【請求項８】
前記電気泳動タンクに収容される前記溶液は、純水、カーボンナノチューブ粉体、およびチャージャを含むことを特徴とする請求項１に記載のカーボンナノチューブ電子放出源の均質性を高める方法。
【請求項９】
前記溶液に含まれるカーボンナノチューブ粉体の重量濃度は、約０．００５％〜０．１％であることを特徴とする請求項８に記載のカーボンナノチューブ電子放出源の均質性を高める方法。
【請求項１０】
前記溶液に含まれるカーボンナノチューブ粉体の重量濃度は、約０．０２％であることを特徴とする請求項９に記載のカーボンナノチューブ電子放出源の均質性を高める方法。
【請求項１１】
前記溶液に含まれるチャージャの重量濃度は、約０．００５％〜０．１％であることを特徴とする請求項８に記載のカーボンナノチューブ電子放出源の均質性を高める方法。
【請求項１２】
前記溶液に含まれるチャージャの重量濃度は、約０．０１％であることを特徴とする請求項１１に記載のカーボンナノチューブ電子放出源の均質性を高める方法。
【請求項１３】
前記チャージャは、塩化インジウム、窒化インジウム、およびスズの塩といった他の任意の塩などの電気泳動処理後に導電性を有する任意の金属酸化物塩から選択されることを特徴とする請求項１１に記載のカーボンナノチューブ電子放出源の均質性を高める方法。
【請求項１４】
前記ベーキングの温度は、約８０℃であることを特徴とする請求項１に記載のカーボンナノチューブ電子放出源の均質性を高める方法。
【請求項１５】
前記焼結の温度は、約４００℃であることを特徴とする請求項１に記載のカーボンナノチューブ電子放出源の均質性を高める方法。
【請求項１６】
前記酸化インジウムは導電性を有し、それによって、前記陰極電極層に堆積される前記導電性を有する酸化インジウムは、カーボンナノチューブと前記陰極電極層との間の電子伝導性を高めることを特徴とする請求項１に記載のカーボンナノチューブ電子放出源の均質性を高める方法。
【請求項１７】
前記電気泳動堆積される電子放出源のカーボンナノチューブは、堆積均質性を改善するために、前記陰極電極層に対して印加される直流パルス電圧に起因して前記陰極電極層の表面に対して水平に付着され、平均厚さが２μｍ未満の均質なカーボンナノチューブ層が電気泳動堆積技術によって形成される一方で、カーボンナノチューブの前記陰極電極層への良好な付着を形成するために、焼結処理されたカーボンナノチューブおよびチャージャがともに堆積されることを特徴とする請求項１に記載のカーボンナノチューブ電子放出源の均質性を高める方法。
【請求項１８】
前記カーボンナノチューブの電気泳動溶液は、１０μｍのカーボンナノチューブ束を、２５０μｍ２平均単位領域において５％未満に制御する分布特性を有することを特徴とする請求項１に記載のカーボンナノチューブ電子放出源の均質性を高める方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、電気泳動堆積によって製造されるカーボンナノチューブ電子放出源の均質性を高めるための方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、カーボンナノチューブ電気泳動水溶液に対する特定の電気泳動条件を使用して、電気泳動水溶液のカーボンナノチューブの分布特性を改良する方法に関する。また、この方法は、陰極構造体上の電気泳動の均質性を高めるものであって、より良好な電気泳動堆積効果を達成するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の三極管構造を有する電界放出ディスプレイは、陽極構造体および陰極構造体を有する。陽極構造体と陰極構造体との間にはスペーサが配置され、それによって空間が提供されて、陽極構造体と陰極構造体との間の真空領域が支持される。陽極構造体は、陽極基板、陽極導電層、およびリン層を含む。陰極構造体は、陰極基板、陰極導電層、電子放出層、誘電層、およびゲート層を含む。ゲート層には電位差が与えられて、電子放出層からの電子の放出を誘導する。陰極構造体の陰極導電層は、高電圧を提供して電子ビームを加速する。したがって、電子ビームは十分な運動エネルギーを有することができ、陽極構造上のリン層に衝突してリン層を励起する。それによって、光が放出される。それゆえ、電界放出ディスプレイにおける電子の運動を維持するために、真空装置は、ディスプレイの真空度を１０−５ｔｏｒｒ未満に維持することが必要とされる。したがって、電子は適当な平均自由行程を有することができる。一方、電子放出源およびリン層の汚染および毒性の発生は防止されなければならない。さらに、電子が十分なエネルギーを蓄積してリン粉末に衝突するために、２つの基板の間には空間が必要とされる。したがって、電子は加速されてリン層に衝突することができ、それによって、リン層を励起してそこから光を放出させることができる。
【０００３】
電子放出層は、カーボンナノチューブから形成される。カーボンナノチューブは、１９９１年に飯島によって発見されたものであるが（Ｎａｔｕｒｅ、１９９１年、第３５４巻、第５６号）、非常に良好な電子特性を含んでいるため、様々なデバイスを構築するのに使われることができる。また、カーボンナノチューブは、非常に高いアスペクト比（大部分は５００より大きい）と、１０００ＧＰｎより大きいヤング率という非常に高い剛性を有する。加えて、カーボンナノチューブの先端または欠陥は、原子スケールである。上術したカーボンナノチューブの特性は、電界放出ディスプレイの陰極構造体における電子放出源のような電界エミッタを構築するために理想的であると考えられる。カーボンナノチューブは上述した物理的特性を含むので、たとえば、スクリーン印刷および薄膜処理などの、様々な製造工程が開発されることができる。
【０００４】
しかしながら、陰極構造体を製造する技法は、陰極導電層上に形成される電子放出材料として、カーボンナノチューブを使用する。製造工程は、化学気相堆積工程、または、陰極導電層上の任意のピクセル上に、感光性カーボンナノチューブ溶液をパターニングすることができる任意の工程を使用することができる。さらに、陰極構造体は、マスクと連携させてカーボンナノチューブ溶液を塗布することによって製造されることができる。しかしながら、上述した三極管構造を有する電界放出ディスプレイの電子放出源の構造によれば、陰極電極構造の各ピクセル上にカーボンナノチューブを形成するための製造コストおよび立体構造にはまだ制限がある。特に、大型な電子放出源の均質性は、実現することさえ難しい。
【０００５】
近年、いわゆる電気泳動堆積（ＥＰＤ）技術が開発され、「ナノ構造材料の堆積方法」という題名の下記の特許文献１において開示された。この特許公開において、カーボンナノチューブは、アルコールの懸濁溶液中に形成されている。一方、マグネシウム、ランタン、イットリウム、およびアルミニウムのイオン塩は、電気泳動溶液を形成するためのチャージャとしての機能を果たす。堆積処理される陰極構造体は、電気泳動溶液の１つの電極に接続される。直流（ＤＣ）または交流（ＡＣ）電圧を印加することによって、溶液内に電界が形成される。それから、溶液中のチャージャは溶けてイオンになって、カーボンナノチューブ粉体上へ付着する。このため、電界は、電気泳動力を形成して、カーボンナノチューブが特定の電極上へ堆積することに役立つ。このようにして、カーボンナノチューブは、パターニングされた電極上に堆積される。上述したいわゆる電気泳動技術を用いて、カーボンナノチューブは、電極上へ容易に堆積され、三極管構造を有する電界放出ディスプレイの陰極構造体における制限を容易に回避することができる。したがって、この方法は、陰極プレート製作の応用において広く使われている。
【０００６】
電気泳動堆積法は広く採用されているけれども、その機構の一部は改良が必要とされる。第一に、電気泳動機構において、溶液に交流または直流電圧を印加して電界を形成し、それにより、電気泳動力に起因して電極板上に粉体粒子が堆積されることができる。しかしながら、非常に高いアスペクト比を有するカーボンナノチューブ粉体のために、ナノチューブは、空気と流体表面の界面、または保護層に隣接する各パターニング領域の周辺といった特定の領域または構造上に容易に堆積されることができる。このように、不均質な堆積が容易に形成され、それによって、電子放出源層の不均質な厚み、および不均質な電子ビームの生成が提供される。
【０００７】
加えて、カーボンナノチューブは、アルコール溶液において非常に良好な布特性を有するので、電子放出源層を形成する場合、従来の電気泳動堆積法は、アルコール溶液を溶媒として選択する。しかしながら、将来的に大型ディスプレイを大量生産する場合、アルコール有機溶液の使用は、コストおよび環境の問題を引き起こす。それでもなお、低コスト水溶液の使用は、２つの側面における進展を必要とする。第１に、電気泳動処理は、水素および酸素ガスが作り出される水の電気分解を引き起こす。このことは、カーボンナノチューブの堆積に影響を及ぼす。第２に、水溶液中のカーボンナノチューブの分布特性は十分に良好なものではなく、より一層の発展が必要とされる。
【０００８】
なお、従来方法のアルコール溶液において適用できる交流電圧モードは、それが可能な堆積法であるということのみが開示されている。交流電圧モードにおける重要な効果は示されていない。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００３／０１０２２２２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで留意すべきは、カーボンナノチューブ粉体はアーク放電で製造されるということである。製造工程における制限のために、カーボンナノチューブ粉体は、容易に束状構造のカーボンナノチューブ（カーボンナノチューブ束）に凝縮される。それらを水溶液中でバラバラにするために、超音波の使用が必要とされる。加えて、カーボンナノチューブ粉体の分布特性を維持するために分散剤が必要とされる。しかしながら、電気泳動の水溶液中に分散剤を加えることは、電気化学的な反応を引き起こす。
【００１０】
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものである。したがって、本発明の目的は、分布特性の良好な電気泳動水溶液を提供するとともに、電気泳動堆積によって製造されるカーボンナノチューブ電子放出源の均質性を高める方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
【００１２】
本発明におけるカーボンナノチューブ電子放出源の均質性および効率を高める方法は、電子放出源形成前の陰極構造体を準備するステップと、前記陰極構造体および金属プレートを電気泳動電極に接続するステップと、前記陰極構造体において電気泳動堆積される面を前記金属プレートに対して所定の距離で平行に維持しつつ、一組の前記陰極構造体および前記金属プレートを電気泳動タンクの溶液中に設置して、電源から前記電気泳動電極を介して前記陰極構造体および前記金属プレートに直流電圧を印加することによって電界を形成し、前記陰極構造体において電子放出源が形成される部分である陰極電極層上にカーボンナノチューブを電気泳動堆積して電子放出源を形成するステップと、前記陰極構造体上の前記溶液に含まれる残留水分を除去するために低温で前記陰極構造体をベーキングする一方、塩化インジウムチャージャおよび電解液の水酸化物イオンが水酸化インジウムを形成し、焼結処理を実行して前記陰極電極層上の前記水酸化インジウムを酸化インジウムへ酸化して、カーボンナノチューブおよび前記陰極電極層の電子伝導性を高めるステップと、を有することを特徴とする。
【００１３】
前記陰極構造体を準備するステップは、ガラス基板上に陰極電極層を形成し、前記陰極電極層上に誘電層を形成し、前記誘電層上にゲート層を形成し、リソグラフィ技術によって前記ゲート層に第１の開口領域を形成して前記誘電層を露出させるステップと、前記ゲート層の表面上に第１の保護層を形成し、前記第１の開口領域によって露出される前記誘電層をエッチングして前記陰極電極層を露出させる第２の開口領域を形成し、前記第１の保護層を剥がす操作を実行するステップと、第２の保護層を形成して前記誘電層および前記ゲート層を覆い、それによって前記陰極構造体の製造工程を完了するステップと、を有する。
【００１４】
前記陰極構造体の陰極電極層は、前記電気泳動電極の陰極に接続され、前記電気泳動電極の陽極は、前記金属プレートに接続される。
【００１５】
前記金属プレートは、白金もしくはチタンプレート、またはスクリーンプレートから形成される。
【００１６】
前記電界の強さは、約０．５〜１０Ｖ／ｃｍであって、前記パルスの周波数は、３００Ｈｚである。
【００１７】
前記電界の強さは、約２Ｖ／ｃｍである。
【００１８】
前記カーボンナノチューブは、アーク放電で製造され、平均長さ５μｍ未満および平均直径１００ｎｍ未満の多層カーボンナノチューブである。
【００１９】
前記電気泳動タンクに収容される前記溶液は、純水、カーボンナノチューブ粉体、およびチャージャを含む。
【００２０】
前記溶液に含まれるカーボンナノチューブ粉体の重量濃度は、約０．００５％〜０．１％である。
【００２１】
前記溶液に含まれるカーボンナノチューブ粉体の重量濃度は、約０．０２％である。
【００２２】
前記溶液に含まれるチャージャの重量濃度は、約０．００５％〜０．１％である。
【００２３】
前記溶液に含まれるチャージャの重量濃度は、約０．０１％である。
【００２４】
前記チャージャは、塩化インジウム、窒化インジウム、およびスズの塩といった他の任意の塩などの電気泳動処理後に導電性を有する任意の金属酸化物塩から選択される。
【００２５】
前記ベーキングの温度は、約８０℃である。
【００２６】
前記焼結の温度は、約４００℃である。
【００２７】
前記酸化インジウムは導電性を有し、それによって、前記陰極電極層に堆積される前記導電性を有する酸化インジウムは、カーボンナノチューブと前記陰極電極層との間の電子伝導性を高める。
【００２８】
前記電気泳動堆積される電子放出源のカーボンナノチューブは、堆積均質性を改善するために、前記陰極電極層に対して印加される直流パルス電圧に起因して前記陰極電極層の表面に対して水平に付着され、平均厚さが２μｍ未満の均質なカーボンナノチューブ層が電気泳動堆積技術によって形成される一方で、カーボンナノチューブの前記陰極電極層への良好な付着を形成するために、焼結処理されたカーボンナノチューブおよびチャージャがともに堆積される。
【００２９】
前記カーボンナノチューブの電気泳動溶液は、１０μｍのカーボンナノチューブ束を、２５０μｍ２平均単位領域において５％未満に制御する分布特性を有する一方、従来のチャージャは、１０μｍのカーボンナノチューブ束を１５％以上に制御する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、カーボンナノチューブ電気泳動水溶液中での使用に関して適切な方法が開発されている。この方法は、電気泳動水溶液に適当な直流パルス電界および特定のチャージャを提供する。したがって、カーボンナノチューブは、水溶液中に形成されて、陰極構造体上に堆積されることができる。
【００３１】
また、本発明によれば、チャージャが電解質となった後にイオン分散効果を発生するチャージャが使われる。これによって、カーボンナノチューブ粉体の水またはアルコール電気泳動溶液に対するより良好な分布特性が得られることができ、分散剤を省略することができる。また、陰極電極層表面上への電気泳動堆積の均質性が高められることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の特徴および技術的な内容をより良く理解するために、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を以下に詳述する。しかしながら、添付の図面は、図例および説明の便宜上のものにすぎず、本発明を限定するものではない。
【００３３】
図１（ａ）〜図１（ｇ）は、本発明の一実施の形態における電子放出源形成前の陰極構造体を製造する工程を説明するための図である。本発明である、電気泳動堆積によって製造されるカーボンナノチューブ電子放出源の均質性を高めるための方法は、カーボンナノチューブ電気泳動水溶液における特定の電気泳動条件を使用して、電気泳動水溶液中のカーボンナノチューブの分布特性を高めるとともに、陰極構造体における電気泳動の均質性を改善する。それによって、より良好な電気泳動堆積法を開発する。
【００３４】
まず、陰極電極層２がガラス基板１の表面上に形成される（図１（ａ）参照）。次に、誘電層３が陰極電極層２の表面上に形成される（図１（ｂ）参照）。その後、ゲート電極層（ゲート層）４が誘電層３の表面上に形成され、リソグラフィ技術によって、ゲート電極層４上に第１の開口領域４１を形成して誘電層３を露出する（図１（ｃ）参照）。次に、第１の保護層５がゲート電極層４の表面上に形成される（図１（ｄ）参照）。そして、第１の開口領域４１によって露出される誘電層３をエッチングして、第２の開口領域３１が誘電層３の表面上に形成されて陰極電極層２を露出している（図１（ｅ）参照）。それから、保護層５が剥がされ、第２の保護層６が塗布されて、誘電層３およびゲート電極層４を覆う（図１（ｆ）および図１（ｇ）参照）。このようにして、電子放出源前の陰極構造体１０が完成される。
【００３５】
次に、図２〜図４を参照しつつ、本実施の形態における電気泳動堆積について説明する。
【００３６】
図２は、電気泳動堆積によって電子放出源を製造するための工程を説明するフローチャートであって、図３は、陰極構造体と金属プレートとの接続を説明するための図であって、図４は、陰極構造体と金属プレートとが接続された後に実行される電気泳動堆積法を説明するための図である。図示されるとおり、上述した電子放出源形成前の陰極構造体が完成された後、陰極構造体のカーボンナノチューブ電子放出源を製造するための堆積処理が実行される。
【００３７】
まず、電気泳動溶液は、溶媒として純水を使用して準備される。電気泳動堆積による電子放出源を形成する材料としては、アーク放電で製造される多層カーボンナノチューブを使用する。電気泳動溶液の分散特性ならびに電気泳動堆積の効率および均質性の見地から、カーボンナノチューブの平均長さおよび直径は、それぞれ５μｍ未満および１００ｎｍ未満である。同様に、カーボンナノチューブの重量濃度は、約０．００５％〜０．１％（好ましくは、約０．０２％）である。さらに、電気泳動溶液の分散特性ならびに電気泳動堆積の効率性および均質性の見地から、約０．００５％〜０．１％（好ましくは、約０．０１％）の重量濃度のチャージャが前記溶液に添加される。前記チャージャは、たとえば、塩化インジウム、窒化インジウム、またはスズの塩といった他の任意の塩などの電気泳動における導電性を誘発する任意の金属酸化物塩であることができる。それから、準備された溶液は、電気泳動タンク７に注入される。
【００３８】
電気泳動溶液が準備された後、電気泳動堆積処理が実行されることができる。電界放出陰極構造体１０の陰極電極層２は、陰極導線１０１を介して電気泳動電極８の陰極電極８１に接続される。電気泳動電極８の陽極電極８２は、金属プレート９に接続される。上記の金属プレート９は、白金もしくはチタンプレート、またはスクリーンプレートであることができる。なお、スクリーンプレートは、たとえば、複数の孔を有する網目状の板材である。
【００３９】
陰極構造体１０および金属プレート９が接続された後、陰極構造体１０において電気泳動堆積される面は、金属プレート９に対して所定の距離で平行に維持されて、それから、一組の陰極構造体１０および金属プレート９は、電気泳動タンク７内の溶液中に設置される。それから、電気泳動電極８を介して、直流パルス電圧が電源から陰極構造体１０および金属プレート９に印加されて電界を形成する。電気泳動堆積の効率および均質性の見地から、電界の強度は約０．５〜１０Ｖ／ｃｍ（好ましくは、約２Ｖ／ｃｍ）であって、パルス周波数は約３００Ｈｚである。その結果、カーボンナノチューブは、陰極電極層２上に電気泳動堆積されて、図５に示されるとおり、電子放出源２１が形成される。
【００４０】
上記の堆積処理が完了した後、陰極構造体１０は電気泳動溶液から取り除かれてから炉内に移動され、約８０℃の低温度下でベーキングされて陰極構造体１０上の残留水分を除去する。ここで、塩化インジウムチャージャおよび電解液の水酸基が、水酸化インジウムを形成する。なお、ベーキングの温度は、前記残留水分を除去することができる温度であればよく、必ずしも約８０℃の低温下でのベーキングに限定されるものではない。次に、約４００℃の温度での焼結処理が実行されて、保護層６は加熱除去される。また、焼結処理により、陰極電極層２上の水酸化インジウムは、酸化されて酸化インジウムを形成する。酸化インジウムは、導電性を有し、電子放出源２１が製造された後、堆積されたカーボンナノチューブに加えて電子放出源２１の表面上に残るので、前記酸化インジウムは、電気泳動力だけを供給する従来のマグネシウム塩チャージャに換わって、カーボンナノチューブおよび陰極電極層２の電子伝導性を高める。
【００４１】
さらに、本発明は、電気泳動堆積法を使用してカーボンナノチューブ電子放出源層（電子放出源）を形成するので、カーボンナノチューブは、陰極電極層の表面に対して平行（水平）に容易に付着される。印加される電圧は直流パルス電圧であるので、直流または交流電圧を印加した場合における電極板表面への不均質な電気泳動堆積効果を克服することができ、それによって、カーボンナノチューブの堆積均質性が高められる。加えて、電気泳動堆積法は、電極表面への電解液からの気泡の発生を防止することができる。それによって、カーボンナノチューブの付着力および堆積均質性に影響を及ぼす。本発明の方法を使用することによって、均質なカーボンナノチューブ層が容易に形成される。カーボンナノチューブ層の平均厚みは２μｍ未満に制御され、その一方で、カーボンナノチューブおよび酸化インジウムの塩が一緒に堆積されて、焼結後に散布されることなく良好な付着効果を形成する。
【００４２】
さらに、カーボンナノチューブ電気泳動溶液は、従来の塩化マグネシウムチャージャより良好な分布特性を有する。従来のチャージャの分布特性を研究すると、２５０μｍ２平均単位領域の１５％以上が、１０μｍのカーボンナノチューブ束を含むことが分かる。チャージャを塩化インジウムに変更した後、１０μｍのカーボンナノチューブ束は、５％未満に制御されることができる。
【００４３】
本技術分野において通常の知識を有する者ならば、開示された上記の特徴を考慮して、容易に種々の等価な変更または修正を見つけることができるので、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義されることは明らかである。したがって、全てのこのような等価な変更または修正は、特許請求の範囲に記載の主題から外れることなく、本発明の精神および範囲内と考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１（ａ）】電子放出源形成前の陰極構造体を製造する工程を説明するための図である。
【図１（ｂ）】図１（ａ）に後続する工程を説明するための図である。
【図１（ｃ）】図１（ｂ）に後続する工程を説明するための図である。
【図１（ｄ）】図１（ｃ）に後続する工程を説明するための図である。
【図１（ｅ）】図１（ｄ）に後続する工程を説明するための図である。
【図１（ｆ）】図１（ｅ）に後続する工程を説明するための図である。
【図１（ｇ）】図１（ｆ）に後続する工程を説明するための図である。
【図２】電気泳動堆積によって電子放出源を製造する工程を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明における陰極構造体と金属プレートの接続を説明するための図である。
【図４】陰極構造体および金属プレートの接続後に実行される電気泳動堆積法を説明するための図である。
【図５】本発明における電子放出源が形成された陰極構造体を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１    ガラス基板、
２    陰極電極層、
３    誘電層、
４    ゲート電極層、
５，６    保護層、
７    電気泳動タンク、
８    電気泳動電極、
９    金属プレート、
１０    陰極構造体、
２１    電子放出源、
３１，４１    開口領域、
８１    陰極電極、
８２    陽極電極。
【図１（ａ）】
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【図１（ｂ）】
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【図１（ｃ）】
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【図１（ｄ）】
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【図１（ｅ）】
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【図１（ｆ）】
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【図１（ｇ）】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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