(57)【要約】【課題】カーボンナノチューブを含むカーボン物質の剥がれによるカソード−ゲート間ショートや不要箇所からの電子放出を発生させず、低電圧駆動で十分な電子放出量を安定的に得ることができる電子放出源を有する、電子放出型発光素子の製造方法を提供する。【解決手段】カソード電極１３１上に十分固着していないカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１を機械的に除去する。機械的に除去する方法としては、塵を発生させない防塵布５０１をカソード電極１３１上に押し当てて複数回拭き取る方法がある。ここで、防塵布５０１は、例えばセルロース１００％の材質を使用し、カソード電極１３１上に押し当てる圧力も最大で数百グラム／平方ｃｍ程度に制限する。拭き取られたカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１は、エアブロー等によって吹き飛ばされる。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カソード電極を備え、前記カソード電極上に電子放出材料が配設された電子放出型発光素子の製造方法であって、
絶縁基板上に導電材料を被着し、前記カソード電極を形成する工程と、
前記カソード電極上に低融点ガラスと電子放出材料とを含むペースト状の混合物を印刷する工程と、
前記絶縁基板を焼成し、前記低融点ガラスを溶融させて前記電子放出材料を前記カソード電極に結合させる工程と、
外力を加えることにより、前記カソード電極に結合している前記低融点ガラス及び前記電子放出材料のうち結合力の弱い部分を前記カソード電極から取り除く除去工程とを備えている電子放出型発光素子の製造方法。
【請求項２】
カソード電極を備え、前記カソード電極上に電子放出材料が配設された電子放出型発光素子の製造方法であって、
絶縁基板上に導電材料と低融点ガラスとの混合物を印刷し、前記カソード電極を形成する工程と、
前記カソード電極上に電子放出材料を含むペースト状の物質を印刷する工程と、
前記絶縁基板を焼成し、前記低融点ガラスを溶融させて前記電子放出材料を前記カソード電極に結合させる工程と、
外力を加えることにより、前記カソード電極に結合している前記低融点ガラス及び前記電子放出材料のうち結合力の弱い部分を前記カソード電極から取り除く除去工程とを備えている電子放出型発光素子の製造方法。
【請求項３】
カソード電極を備え、前記カソード電極上に電子放出材料が配設された電子放出型発光素子の製造方法であって、
絶縁基板上に導電材料を被着し、前記カソード電極を形成する工程と、
前記カソード電極上に電子放出材料を含むペースト状の物質を印刷する工程と、
前記電子放出材料上に低融点ガラスを含むペースト状のガラス物質を印刷する工程と、
前記絶縁基板を焼成し、前記低融点ガラスを溶融させて前記電子放出材料を前記カソード電極に結合させる工程と、
外力を加えることにより、前記カソード電極に結合している前記低融点ガラス及び前記電子放出材料のうち結合力の弱い部分を前記カソード電極から取り除く除去工程とを備えている電子放出型発光素子の製造方法。
【請求項４】
カソード電極を備え、前記カソード電極上に電子放出材料が配設された電子放出型発光素子の製造方法であって、
絶縁基板上に導電材料を被着し、前記カソード電極を形成する工程と、
前記カソード電極上に抵抗材料を被着し、抵抗層を形成する工程と、
前記抵抗層上に低融点ガラスと電子放出材料とを含むペースト状の混合物を印刷する工程と、
前記絶縁基板を焼成し、前記低融点ガラスを溶融させて前記電子放出材料を前記抵抗層に結合させる工程と、
外力を加えることにより、前記抵抗層に結合している前記低融点ガラス及び前記電子放出材料のうち結合力の弱い部分を前記抵抗層から取り除く除去工程とを備えている電子放出型発光素子の製造方法。
【請求項５】
カソード電極を備え、前記カソード電極上に電子放出材料が配設された電子放出型発光素子の製造方法であって、
絶縁基板上に導電材料を被着し、前記カソード電極を形成する工程と、
前記カソード電極上に抵抗材料と低融点ガラスとの混合物を印刷し、抵抗層を形成する工程と、
前記抵抗層上に電子放出材料を含むペースト状の電子放出材料を印刷する工程と、
前記絶縁基板を焼成し、前記低融点ガラスを溶融させて前記電子放出材料を前記抵抗層に結合させる工程と、
外力を加えることにより、前記抵抗層に結合している前記低融点ガラス及び前記電子放出材料のうち結合力の弱い部分を前記抵抗層から取り除く除去工程とを備えている電子放出型発光素子の製造方法。
【請求項６】
カソード電極を備え、前記カソード電極上に電子放出材料が配設された電子放出型発光素子の製造方法であって、
絶縁基板上に導電材料を被着し、前記カソード電極を形成する工程と、
前記カソード電極上に抵抗材料を被着し、抵抗層を形成する工程と、
前記抵抗層上に電子放出材料を含むペースト状の電子放出材料を印刷する工程と、
前記電子放出材料上に低融点ガラスを含むペースト状のガラス物質を印刷する工程と、
前記絶縁基板を焼成し、前記低融点ガラスを溶融させて前記電子放出材料を前記抵抗層に結合させる工程と、
外力を加えることにより、前記抵抗層に結合している前記低融点ガラス及び前記電子放出材料のうち結合力の弱い部分を前記抵抗層から取り除く除去工程とを備えている電子放出型発光素子の製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電子放出型発光素子の製造方法であって、
前記除去工程は、防塵布で前記低融点ガラス及び前記電子放出材料を複数回拭き取る工程を含むことを特徴とする電子放出型発光素子の製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電子放出型発光素子の製造方法であって、
前記除去工程は、表面に微細な毛を有するローラで前記低融点ガラス及び前記電子放出材料を複数回拭き取る工程を含むことを特徴とする電子放出型発光素子の製造方法。
【請求項９】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電子放出型発光素子の製造方法であって、
前記除去工程は、超音波で前記カソード電極又は前記抵抗層から前記低融点ガラス及び前記電子放出材料を剥離させ、剥離した前記低融点ガラス及び前記電子放出材料を液体で洗浄する工程を含むことを特徴とする電子放出型発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子放出型発光素子の製造方法に係る発明であって、特に、カソード電極又は抵抗層上に形成される電子放出源を備える、電子放出型発光素子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、フラットパネル型表示装置の研究が活発になり、多種多様な表示装置が開発されている。その中で、平面状に配置された電界放出型冷陰極（コールドカソードともいう）を電子放出源とし、蛍光体を発光させる原理の電子放出型発光素子（ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ））が注目されている。それは、高輝度、高コントラスト、広視野角及び低消費電力などの面で優れた次世代フラットパネル型表示装置として期待されているためである。特に、カーボンナノチューブ（以下、ＣＮＴともいう）を電界放出型冷陰極の電子放出源として利用することにより、複雑なプロセスを経ることなく印刷処理により電子放出源を製造することが可能となる。そのため、製造コストが安価なフラットパネル型表示装置として期待されている。
【０００３】
このＣＮＴは、アーク放電やＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により生成され、その形状は外径が１０〜数１０ｎｍ、長さが数μｍのチューブ形状である。そのため、チューブ形状の先端に電界が集中しやすく、電子が放出しやすい特性を有している。電子放出型発光素子（ＦＥＤ）では、このＣＮＴを含むカーボン物質をエチルセルロースなどの樹脂とテルピネオールやブチルカルビトールなどを含む溶剤に混合してペーストを作製し、このペーストをカソード電極上に印刷し、焼成することにより電子放出源として利用している。
【０００４】
特許文献１では、ＣＮＴを電子放出源とした電子放出型発光素子（ＦＥＤ）の代表的な構造が示されている。この特許文献１で示されている構造は、前面ガラスと背面ガラスとの間にスペーサを配置し、低融点ガラスで接合して外囲器を構成している。なお、外囲器内を真空に引くため外囲器には、チップガラス管が設けられ、真空排気後にチップガラス管を溶かして閉塞している。また、外囲器内の真空度を保つためにゲッタが外囲器内に設けられることが多い。前面ガラス上には、アノード電極となるアルミパック膜でコートされた蛍光体層が設けられている。また、背面ガラス上にはカソード電極が形成され、その上にＣＮＴの電子放出源が設けられている。さらに、アノード電極とカソード電極との間には金属板にメッシュ状の穴が開いた構造のゲート電極が設けられている。
【０００５】
このような構造にすることで、アノード電極に高電圧を印加し、ゲート電極がカソード電極に対して正電位となるように適当な電圧を印加したとき、ＣＮＴの先端から電子が放出される。放出された電子は、ゲート電極のメッシュ状の穴を通過し、高電圧のアノード電極に加速されて蛍光体層に衝突する。電子が蛍光体層に衝突することによって、蛍光体層が発光し電子放出型発光素子（ＦＥＤ）の表示が行われる。なお、ゲート電極がない場合でも、アノード電極により高い電圧を印加することで、カソード電極から電子を放出させることは可能である。
【０００６】
次に、電子放出源であるＣＮＴは、一般的にカーボン不純物と共存した形で生成される。そのため、電子放出源として利用するためには、ＣＮＴを粉砕やフィルターパスなどの粒子形の調整、高温度による精製処理が必要となる。また、精製されたＣＮＴは、エチルセルロースなどの樹脂とテルピネオールやブチルカルビトールなどを含む溶剤に混合してペーストを生成し、カソード電極に印刷される。その後、焼成することにより溶剤などが蒸発して、ＣＮＴはカソード電極に結合される。この結合は、無秩序に並んだＣＮＴとカソード電極との分子間力による維持されいる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２１６６７９号公報（第３−４頁、第１−５図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような方法で電子放出源を作製すると、ＣＮＴを含むカーボン物質は、分子間力によりカソード電極と結合している。そのため、ＣＮＴを含むカーボン物質は、機械的接触により弱く、容易にカソード電極から剥がれてしまう問題があった。また、電子放出型発光素子（ＦＥＤ）を駆動させゲート電極に電圧を印加させると、ＣＮＴとゲート電極間に静電力が生じ、ＣＮＴを含むカーボン物質がカソード電極から剥がれる問題もあった。このように、カソード電極から剥離したＣＮＴを含むカーボン物質は、ゲート電極に引きつけられ、カソード−ゲート間ショートを生じさせたり、ゲート電極に付着して不要な電子を放出させたりする不具合を生じさせていた。
【０００９】
そのため、従来の電子放出型発光素子（ＦＥＤ）では、ＣＮＴの剥離を防止するためにゲート電極にあまり高い電圧を印加しなかったり、カソード−ゲート間を長く設定したりして対処していた。これにより、従来の電子放出型発光素子（ＦＥＤ）では、電界強度が制約され、十分な電子放出量を安定的に得ることができなかった。
【００１０】
そこで、本発明は、ＣＮＴを含むカーボン物質の剥がれによるカソード−ゲート間ショートや不要箇所からの電子放出を生じさせず、低電圧駆動で十分な電子放出量を安定的に得ることができる、電子放出源を有する電子放出型発光素子の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る解決手段は、カソード電極を備え、カソード電極上に電子放出材料が配設された電子放出型発光素子の製造方法であって、絶縁基板上に導電材料を被着し、カソード電極を形成する工程と、カソード電極上に低融点ガラスと電子放出材料とを含むペースト状の混合物を印刷する工程と、絶縁基板を焼成し、低融点ガラスを溶融させて電子放出材料をカソード電極に結合させる工程と、外力を加えることにより、カソード電極に結合している低融点ガラス及び電子放出材料のうち結合力の弱い部分をカソード電極から取り除く除去工程とを備えている。
【００１２】
また、本発明に係る解決手段は、カソード電極を備え、カソード電極上に電子放出材料が配設された電子放出型発光素子の製造方法であって、絶縁基板上に導電材料と低融点ガラスとの混合物を印刷し、カソード電極を形成する工程と、カソード電極上に電子放出材料を含むペースト状の物質を印刷する工程と、絶縁基板を焼成し、低融点ガラスを溶融させて電子放出材料をカソード電極に結合させる工程と、外力を加えることにより、カソード電極に結合している低融点ガラス及び電子放出材料のうち結合力の弱い部分をカソード電極から取り除く除去工程とを備えている。
【００１３】
また、本発明に係る解決手段は、カソード電極を備え、カソード電極上に電子放出材料が配設された電子放出型発光素子の製造方法であって、絶縁基板上に導電材料を被着し、カソード電極を形成する工程と、カソード電極上に電子放出材料を含むペースト状の物質を印刷する工程と、電子放出材料上に低融点ガラスを含むペースト状のガラス物質を印刷する工程と、絶縁基板を焼成し、低融点ガラスを溶融させて電子放出材料をカソード電極に結合させる工程と、外力を加えることにより、カソード電極に結合している低融点ガラス及び電子放出材料のうち結合力の弱い部分をカソード電極から取り除く除去工程とを備えている。
【００１４】
さらに、本発明に係る別の解決手段は、カソード電極を備え、カソード電極上に電子放出材料が配設された電子放出型発光素子の製造方法であって、絶縁基板上に導電材料を被着し、カソード電極を形成する工程と、カソード電極上に抵抗材料を被着し、抵抗層を形成する工程と、抵抗層上に低融点ガラスと電子放出材料とを含むペースト状の混合物を印刷する工程と、絶縁基板を焼成し、低融点ガラスを溶融させて電子放出材料を抵抗層に結合させる工程と、外力を加えることにより、抵抗層に結合している低融点ガラス及び電子放出材料のうち結合力の弱い部分を抵抗層から取り除く除去工程とを備えている。
【００１５】
また、本発明に係る別の解決手段は、カソード電極を備え、カソード電極上に電子放出材料が配設された電子放出型発光素子の製造方法であって、絶縁基板上に導電材料を被着し、カソード電極を形成する工程と、カソード電極上に抵抗材料と低融点ガラスとの混合物を印刷し、抵抗層を形成する工程と、抵抗層上に電子放出材料を含むペースト状の電子放出材料を印刷する工程と、絶縁基板を焼成し、低融点ガラスを溶融させて電子放出材料を抵抗層に結合させる工程と、外力を加えることにより、抵抗層に結合している低融点ガラス及び電子放出材料のうち結合力の弱い部分を抵抗層から取り除く除去工程とを備えている。
【００１６】
また、本発明に係る別の解決手段は、カソード電極を備え、カソード電極上に電子放出材料が配設された電子放出型発光素子の製造方法であって、絶縁基板上に導電材料を被着し、カソード電極を形成する工程と、カソード電極上に抵抗材料を被着し、抵抗層を形成する工程と、抵抗層上に電子放出材料を含むペースト状の電子放出材料を印刷する工程と、電子放出材料上に低融点ガラスを含むペースト状のガラス物質を印刷する工程と、絶縁基板を焼成し、低融点ガラスを溶融させて電子放出材料を抵抗層に結合させる工程と、外力を加えることにより、抵抗層に結合している低融点ガラス及び電子放出材料のうち結合力の弱い部分を抵抗層から取り除く除去工程とを備えている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１に、本実施の形態に係る電子放出型発光素子の断面図を示す。前面ガラス基板１０１と背面ガラス基板１０２とは、スペーサガラス１０３を挟んで対向配置され外囲器を形成している。外囲器内は真空に排気する必要があるため、背面ガラス１０２にチップガラス管１０４が取り付けられている。このチップガラス管１０４は、外囲器内を真空に排気した後に閉塞するが、閉塞後の真空度を維持するためにチップガラス管１０４内にはゲッタ１０５が設けられている。
【００１９】
前面ガラス基板１０１上（背面ガラス基板１０２に対向する面）には、アノード電極となる、アルミパック膜１２２でコートされた蛍光体層１２１が設けられている。このアノード電極に電圧を供給するためのアノード引き出し配線１１１は、前面ガラス基板１０１とスペーサガラス１０３との間を通って外部に配線されている。
【００２０】
一方、背面ガラス基板１０２上（前面ガラス基板１０１に対向する面）には、カソード電極１３１が形成され、その上に電子放出材料であるＣＮＴを含むカーボン物質２０１が低融点ガラス粒子２２１により固着されている。このカソード電極１３１に電圧を供給するため、カソード引き出し配線１１３は、背面ガラス基板１０２とスペーサガラス１０３との間を通って外部に配線されている。
【００２１】
電子放出源であるカーボン物質２０１から電子を引き出すため、カーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１の上に、ゲート電極３０２が設けられている。このゲート電極３０２は、１枚の金属板で形成され、カーボン物質２０１から放出された電子がアノード電極側に通過できるように、メッシュ状に成形されている。また、ゲート電極３０２は、背面ガラス基板１０２に設けられたゲート電極支持部（リブ）３０１に支持され、低融点ガラス１０６で固着されている。このゲート電極３０２に電圧を供給するため、ゲート引き出し配線１１２は、背面ガラス基板１０２とスペーサガラス１０３との間を通って外部に配線されている。
【００２２】
以上のように構成された電子放出型発光素子において、本実施の形態では、電子放出源の製造方法に特徴があるため、以下では、その製造方法について説明する。図２に、本実施の形態に係る背面ガラス基板１０２の断面図を示す。まず、背面ガラス基板１０２上（図２の上方向が、前面ガラス基板１０１に対向する面である。）に、導電材料であるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）を蒸着又はＩＴＯを含むペーストをスクリーン印刷して、カソード電極１３１を形成する。
【００２３】
ここで、カソード電極１３１の導電材料としては、一般的に銀ペーストが使用される場合が多い。この銀ペーストの場合、背面ガラス基板１０２上にスクリーン印刷して、１２０℃〜１５０℃で乾燥、焼成することによりカソード電極１３１を形成する。しかし、銀ペーストを用いると、その上に形成されるＣＮＴを焼失させる傾向があり、電子放出源の電子放出能力を低下させてしまう。そのため、本実施の形態では、ＣＮＴを焼失させ難いＩＴＯをカソード電極１３１の導電材料として利用する。
【００２４】
次に、ＣＮＴ２１１を含むカーボン物質２０１と低融点ガラス粒子２２１とを均一に混合し、樹脂と溶剤でペースト状にし、そのペーストをカソード電極１３１上にスクリーン印刷する。その後、カーボン物質２０１と低融点ガラス粒子２２１とを含むペーストを乾燥させる。ここで、カーボン物質２０１は、１００％ＣＮＴ２１１であれば望ましいが、現実的には１００％のＣＮＴ２１１を生成することは困難であり、カーボン不純物２１２を含んでいる。また、混合する樹脂は、例えばエチルセルロースなどあり、混合する溶剤は、例えばテルピネオールやブチルカルビトールなどがある。
【００２５】
低融点ガラス粒子２２１には、ビスマス系、亜鉛系、鉛系の材料があり、粒子径は数μｍから数十μｍ程度のものが使用される。この低融点ガラス粒子２２１の粒子径は、電子放出源となるカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１の膜厚と関係があり、粒子径が大きくなると膜厚も大きくなる。図３に、本実施の形態に係るカーボン物質２０１と低融点ガラス粒子２２１とを含むペーストを乾燥させた後のカソード電極の断面図を示す。
【００２６】
次に、乾燥後の背面ガラス基板１０２を焼成し、低融点ガラス粒子２２１を溶融させて、カーボン物質２０１とカソード電極１３１とを固着させる。ここで、カーボン物質２０１に含まれるＣＮＴ２１１は、焼成時に低融点ガラス粒子２２１との関係で焼失することがある。これは、低融点ガラス粒子２２１によってＣＮＴ２１１の焼失が促進されると考えられる。特に、ビスマス系や亜鉛系の低融点ガラス粒子２２１に比べて、鉛系の低融点ガラス粒子２２１はＣＮＴ２１１をより高い割合で焼失させる傾向がある。そのため、低融点ガラス粒子２２１に鉛系を使用する場合は、ＣＮＴ２１１の焼失を少しでも減らすために、軟化点と同程度の焼成温度で、できるだけ短時間に焼成を行うことが必要である。
【００２７】
図４に、本実施の形態に係る焼成後のカソード電極の断面図を示す。図４では、低融点ガラス粒子２２１にカーボン物質２０１が取り込まれて、カソード電極１３１に固着している様子が示されている。図中の点線で囲った部分は、カーボン物質２０１を取り込んでいるが、カソード電極１３１に十分固着していない低融点ガラス粒子２２１を示している。このような低融点ガラス粒子２２１は、カソード電極１３１と分子間力のみで結合しているため、容易にカソード電極１３１から剥がれてしまう。カソード電極１３１から剥離したカーボン物質２０１は、ゲート電極３０２に引きつけられ、カソード−ゲート間ショートを生じさせたり、ゲート電極３０２に付着して不要な電子を放出させたりする。
【００２８】
次に、外力を加えることにより、カソード電極１３１上に結合しているカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１のうち結合力の弱い部分を除去する除去工程を行う。カソード電極１３１上に機械的な外力を加える方法としては、塵を発生させない防塵布５０１をカソード電極１３１上に押し当てて複数回拭き取る方法がある。これにより、カソード電極１３１と分子間力のみで結合しているような、結合力の弱いカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１の部分を、除去することができる。
【００２９】
図５に、本実施の形態に係るカソード電極上の除去工程の概念図を示す。ここで、防塵布５０１は、例えばセルロース１００％の材質を使用する。防塵布５０１をカソード電極１３１上に押し当てる圧力は、最大で数百グラム／平方ｃｍ程度に制限される。これは、機械的強度を有するＣＮＴ２１１であっても、防塵布５０１を押し当てる圧力が大きくなりすぎると、ＣＮＴ２１１が潰されるためである。また、カソード電極１３１に十分固着しているカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１のみを残して、カーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１を除去するためには、他の条件によって異なるが数十回以上の拭き取り動作が必要となる。
【００３０】
防塵布５０１により拭き取ったカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１は、カソード電極１３１に再付着する可能性がある。そのため、拭き取られたカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１は、エアブロー等によって吹き飛ばす。これにより、カソード電極１３１上にカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１が安定的に固着した電子放出型発光素子が形成される。図６に、本実施の形態に係る除去工程後のカソード電極の断面図を示す。図６に示すように、カーボン物質２０１を取り込んだ低融点ガラス粒子２２１が、島のようにカソード電極１３１上に固着している。このような低融点ガラス粒子２２１の島が、カソード電極１３１上に均一に形成されることにより、均一な電子放出源が形成される。
【００３１】
また、カーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１が機械的に除去される除去工程により、カソード電極１３１上に十分固着しているカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１の表面も機械的に研磨されることになる。そのため、低融点ガラス粒子２２１内に取り込まれ先端が露出していないＣＮＴ２１１であっても、除去工程の機械的な研磨によりＣＮＴ２１１の先端が露出する。また、ＣＮＴ２１１などに付着している焼成工程後の残留樹脂成分も、除去工程の機械的な研磨によって除去されることになる。これにより、電子放出源であるＣＮＴ２１１の電子放出特性が改善され、低電圧駆動で十分な電子放出量を得ることができる。
【００３２】
以上の製造工程により、ＣＮＴ２１１を含むカーボン物質２０１は剥がれ難くなり、カソード−ゲート間ショートや不要箇所からの電子放出しない電子放出源を有する電子放出型発光素子を製造することができる。また、低電圧駆動で十分な電子放出量を安定的に得ることができる電子放出源を有する電子放出型発光素子を製造することができる。さらに、十分固着しているカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１のみをカソード電極１３１上に残すため、電子放出源の膜厚を大幅に薄くことができる。よって、カソード−ゲート間の距離を短くすることができ、背面ガラス基板１０２上に形成したリブで、ゲート電極３０２を支持する構造の場合は、リブの高さを低くでき、リブの印刷回数を減らすことができる。
【００３３】
（実施の形態２）
本実施の形態は、実施の形態１において説明した電子放出型発光素子と同じ構造を有している。そのため、本実施の形態における電子放出型発光素子の構造については、説明を省略する。図７に、本実施の形態に係るカーボン物質２０１を印刷、乾燥させた後のカソード電極の断面図を、図８に、本実施の形態に係る除去工程後のカソード電極の断面図を示す。以下に、図７及び図８を参照しつつ、本実施の形態に係る製造方法について説明する。まず、背面ガラス基板１０２上に、導電材料であるＩＴＯを含むペーストに、低融点ガラス粒子２２１を均一に混合してスクリーン印刷する。その後、背面ガラス基板１０２を乾燥して、カソード電極１３１を形成する。ここで、ＣＮＴ２１１を焼失させ易い点に注意すれば、銀ペーストをカソード電極１３１の導電材料として使用しても良い。
【００３４】
次に、ＣＮＴ２１１を含むカーボン物質２０１を樹脂と溶剤でペースト状にし、カソード電極１３１上にスクリーン印刷する。その後、カーボン物質２０１を含むペーストを乾燥させる。ここで、カソード電極１３１に含まれる低融点ガラス粒子２２１の一部がカーボン物質２０１と接することが必要である。そのため、低融点ガラス粒子２２１の粒子径や導電材料の膜厚を設定する必要がある。
【００３５】
次に、乾燥後の背面ガラス基板１０２を焼成し、低融点ガラス粒子２２１を溶融させて、カーボン物質２０１をカソード電極１３１に固着させる。つまり、カーボン物質２０１と低融点ガラス粒子２２１とが接する部分で、カーボン物質２０１が低融点ガラス粒子２２１に固着する。ここで、低融点ガラス粒子２２１の位置が、カーボン物質２０１の固着位置となるため、低融点ガラス粒子２２１の位置の均一性により、電子放出の均一性が決まることになる。低融点ガラス粒子２２１に固着していないカーボン物質２０１は、カソード電極１３１と分子間力のみで結合しているため、容易にカソード電極１３１から剥がれてしまう。カソード電極１３１から剥離したカーボン物質２０１は、ゲート電極３０２に引きつけられ、カソード−ゲート間ショートを生じさせたり、ゲート電極３０２に付着して不要な電子を放出させたりする。
【００３６】
次に、外力を加えることにより、カソード電極１３１上に結合しているカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１のうち結合力の弱い部分を除去する除去工程を行う。実施の形態１と同様、カソード電極１３１上に機械的な外力を加える方法としては、塵を発生させない防塵布５０１をカソード電極１３１上に押し当てて複数回拭き取る方法がある。これにより、カソード電極１３１と分子間力のみで結合しているような、結合力の弱いカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１の部分を、除去することができる。
【００３７】
拭き取られたカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１は、エアブロー等によって吹き飛ばし、カソード電極１３１上にカーボン物質２０１が安定的に固着した電子放出型発光素子が形成される。図８に示すように、低融点ガラス粒子２２１に固着したカーボン物質２０１が、島のようにカソード電極１３１上に存在している。このような島が、カソード電極１３１上に均一に形成されることにより、均一な電子放出源が形成される。
【００３８】
また、実施の形態１と同様、低融点ガラス粒子２２１に十分固着しているカーボン物質２０１の表面も、除去工程で機械的に研磨される。そのため、ＣＮＴ２１１などに付着している焼成工程後の残留樹脂成分は、機械的な研磨によって除去されることになる。これにより、電子放出源であるＣＮＴ２１１の電子放出特性が改善され、低電圧駆動で十分な電子放出量を得ることができる。
【００３９】
以上の製造工程により、ＣＮＴ２１１を含むカーボン物質２０１が剥がれ難くなり、カソード−ゲート間ショートや不要箇所からの電子放出がない電子放出源を有する電子放出型発光素子を製造することができる。また、低電圧駆動で十分な電子放出量を安定的に得ることができる電子放出源を有する電子放出型発光素子を製造することができる。さらに、カーボン物質２０１を固着する低融点ガラス粒子２２１がカソード電極１３１に埋め込まれる構造であるため、電子放出源の膜厚を実施の形態１よりも薄くことができる。そのため、カソード−ゲート間の距離をより短くすることができ、ゲート電極３０２を背面ガラス基板１０２上に形成したリブで支持している構造の場合は、リブの高さを低くでき、リブの印刷回数を減らすことができる。
【００４０】
（実施の形態３）
本実施の形態も、実施の形態１において説明した電子放出型発光素子と同じ構造を有している。そのため、本実施の形態における電子放出型発光素子の構造については、説明を省略する。図９に、低融点ガラス粒子２２１をスクリーン印刷・乾燥した後の本実施の形態に係るカソード電極の断面図を、図１０に、本実施の形態に係る除去工程後のカソード電極の断面図を示す。以下に、図９及び図１０を参照しつつ、本実施の形態に係る製造方法について説明する。まず、背面ガラス基板１０２上に、導電材料であるＩＴＯを蒸着又はＩＴＯを含むペーストをスクリーン印刷して、カソード電極１３１を形成する。その後、背面ガラス基板１０２を乾燥させる。ここで、ＣＮＴ２１１を焼失させ易い点に注意すれば、銀ペーストをカソード電極１３１の導電材料として使用しても良い。
【００４１】
次に、ＣＮＴ２１１を含むカーボン物質２０１を樹脂と溶剤でペースト状にし、カソード電極１３１上にスクリーン印刷する。その後、カーボン物質２０１を含むペーストを乾燥させ、樹脂と溶剤でペースト状した低融点ガラス粒子２２１を、カーボン物質２０１の上にスクリーン印刷する。
【００４２】
次に、乾燥後の背面ガラス基板１０２を焼成し、低融点ガラス粒子２２１を溶融させて、カーボン物質２０１を覆うようにカソード電極１３１に固着させる。つまり、低融点ガラス粒子２２１は、焼成により溶融し、カーボン物質２０１を上側から覆うようにカソード電極１３１に垂れ下がり固着する。ここで、カーボン物質２０１が高密度に存在するときは、低融点ガラス粒子２２１が溶融してもカーボン物質２０１に阻まれてカソード電極１３１に届かない場合がある。また、低融点ガラス粒子２２１の粒子径が小さいときは、溶融した低融点ガラスが少ないためカソード電極１３１に届かない場合がある。このような場合を回避するため、カーボン物質２０１をペースト状にする際に、カーボン物質２０１と樹脂との混合比を変えてカーボン物質２０１の密度を低くしたり、低融点ガラス粒子２２１の粒子径を大きくしたりすることで対応している。
【００４３】
低融点ガラス粒子２２１によりカソード電極１３１に固着していないカーボン物質２０１は、カソード電極１３１と分子間力のみで結合している。そのため、容易にカソード電極１３１から剥がれてしまう。カソード電極１３１から剥離したカーボン物質２０１は、ゲート電極３０２に引きつけられ、カソード−ゲート間ショートを生じさせたり、ゲート電極３０２に付着して不要な電子を放出させたりする。
【００４４】
次に、外力を加えることにより、カソード電極１３１上に結合しているカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１のうち結合力の弱い部分を除去する除去工程を行う。実施の形態１と同様、カソード電極１３１上に機械的な外力を加える方法としては、塵を発生させない防塵布５０１をカソード電極１３１上に押し当てて複数回拭き取る方法がある。これにより、カソード電極１３１と分子間力のみで結合しているような、結合力の弱いカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１の部分を、除去することができる。
【００４５】
拭き取られたカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１は、エアブロー等によって吹き飛ばし、カソード電極１３１上にカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１が安定的に固着した電子放出型発光素子が形成される。図１０に示すように、カーボン物質２０１を含む低融点ガラス粒子２２１が、島のようにカソード電極１３１上に固着している。このような島が、カソード電極１３１上に均一に形成されることにより、均一な電子放出源が形成される。
【００４６】
また、実施の形態１と同様に、低融点ガラス粒子２２１によりカソード電極１３１に十分固着しているカーボン物質２０１の表面も、除去工程で機械的に研磨されることになる。そのため、低融点ガラス粒子２２１内に取り込まれているＣＮＴ２１１の先端が露出していない場合であっても、機械的な研磨後はＣＮＴ２１１の先端が露出する。また、ＣＮＴ２１１などに付着している焼成工程後の残留樹脂成分も、機械的な研磨によって除去されることになる。これにより、電子放出源であるＣＮＴ２１１の電子放出特性が改善され、低電圧駆動で十分な電子放出量を得ることができる。なお、本実施の形態の場合は、低融点ガラス粒子２２１が上側からカーボン物質２０１を覆ってカソード電極１３１に固着させため、固着した低融点ガラス粒子２２１の上側を研磨してもＣＮＴ２１１を露出させることは難しい。しかし、ＣＮＴ２１１は低融点ガラス粒子２２１の側面にも付着しているため、この部分のＣＮＴ２１１は研磨により露出し、電子放出源として十分動作する。
【００４７】
以上の製造工程により、ＣＮＴ２１１を含むカーボン物質２０１は剥がれ難くなり、カソード−ゲート間ショートや不要箇所からの電子放出がない電子放出源を有する電子放出型発光素子を製造することができる。また、低電圧駆動で十分な電子放出量を安定的に得ることができる電子放出源を有する電子放出型発光素子を製造することができるなど、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００４８】
（実施の形態４）
図１１に、本実施の形態に係る除去工程後のカソード電極の断面図を示す。本実施の形態は、実施の形態１において説明した電子放出型発光素子と基本的に同じ構造を有している。異なる点は、図１１に示すように、カソード電極１３１と電子放出源であるカーボン物質２０１との間に、酸化ルテニウムのような抵抗層１４１が積層されている点である。そのため、本実施の形態のカーボン物質２０１は、低融点ガラス粒子２２１によって抵抗層１４１に固着されることになる。
【００４９】
以下に、本実施の形態に係る製造方法について説明する。まず、背面ガラス基板１０２上に、導電材料であるＩＴＯを蒸着又はＩＴＯを含むペーストをスクリーン印刷して、カソード電極１３１を形成する。その後、背面ガラス基板１０２を乾燥させる。カソード電極１３１上に抵抗材料、例えば酸化ルテニウムをスクリーン印刷し、乾燥させて抵抗層１４１を形成する。
【００５０】
次に、ＣＮＴ２１１を含むカーボン物質２０１と低融点ガラス粒子２２１を混合し、樹脂と溶剤でペースト状にして抵抗層１４１上にスクリーン印刷する。その後、カーボン物質２０１を含むペーストを乾燥させる。そして、乾燥後の背面ガラス基板１０２を焼成し、低融点ガラス粒子２２１を溶融させて、カーボン物質２０１を抵抗層１４１に固着させる。低融点ガラス粒子２２１により抵抗層１４１に固着していないカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１は、抵抗層１４１と分子間力のみで結合しているため、容易に抵抗層１４１から剥がれてしまう。抵抗層１４１から剥離したカーボン物質２０１は、ゲート電極３０２に引きつけられ、カソード−ゲート間ショートを生じさせたり、ゲート電極３０２に付着して不要な電子を放出させたりする。
【００５１】
次に、外力を加えることにより、抵抗層１４１上に結合しているカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１のうち結合力の弱い部分を除去する除去工程を行う。実施の形態１と同様、抵抗層１４１上に機械的な外力を加える方法としては、塵を発生させない防塵布５０１を抵抗層１４１上に押し当てて複数回拭き取る方法がある。これにより、抵抗層１４１と分子間力のみで結合しているような、結合力の弱いカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１の部分を、除去することができる。
【００５２】
拭き取られたカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１は、エアブロー等によって吹き飛ばし、抵抗層１４１上にカーボン物質２０１が安定的に固着した電子放出型発光素子が形成される。図１１に示すように、カーボン物質２０１が取り込まれた低融点ガラス粒子２２１が、島のように抵抗層１４１上に固着している。このような島が、抵抗層１４１上に均一に形成されることにより、均一な電子放出源が形成される。
【００５３】
また、実施の形態１と同様、低融点ガラス粒子２２１により抵抗層１４１に十分固着しているカーボン物質２０１の表面も、除去工程で機械的に研磨されることになる。そのため、低融点ガラス粒子２２１内に取り込まれＣＮＴ２１１の先端が露出していない場合であっても、機械的な研磨後はＣＮＴ２１１の先端が露出する。また、ＣＮＴ２１１などに付着している焼成工程後の残留樹脂成分も、機械的な研磨によって除去されることになる。これにより、電子放出源であるＣＮＴ２１１の電子放出特性が改善され、低電圧駆動で十分な電子放出量を得ることができる。
【００５４】
以上の製造工程により、ＣＮＴ２１１を含むカーボン物質２０１は剥がれ難くなり、カソード−ゲート間ショートや不要箇所からの電子放出がない電子放出源を有する電子放出型発光素子を製造することができる。また、低電圧駆動で十分な電子放出量を安定的に得ることができる電子放出源を有する電子放出型発光素子を製造することができる。さらに、電子放出源であるカーボン物質２０１とカソード電極１３１の間に抵抗層１４１を積層することで、島のように点在するカーボン物質２０１間を流れる、横方向の電気的な流れはなくなり、カソード電極１３１から抵抗層１４１を介して、それぞれのカーボン物質２０１の島へ直接流れる電気的な流れとなる。つまり、カーボン量が多く、電子を放出しやすいカーボン物質２０１の島は、抵抗層１４１によって電圧降下が発生し、電流が制限されることになる。そのため、カーボン物質２０１の島の間で生じていた電子放出の偏りが軽減され、より均一な電子放出源を備える電子放出型発光素子を得ることができる。
【００５５】
実施の形態１に対する実施の形態２及び実施の形態３のように、本実施の形態の変形例として、以下に示す２つの製造方法がある。最初の変形例は、背面ガラス基板１０２上に、導電材料であるＩＴＯを蒸着又はＩＴＯを含むペーストをスクリーン印刷し、乾燥させてカソード電極１３１を形成する。その後、抵抗材料である酸化ルテニウムと低融点ガラス粒子２２１を混合し、樹脂と溶剤でペースト状にしたものをカソード電極１３１上にスクリーン印刷し、乾燥して抵抗層１４１を形成する。
【００５６】
次に、樹脂と溶剤でＣＮＴ２１１を含むカーボン物質２０１をペースト状にして、抵抗層１４１上にスクリーン印刷し、乾燥させる。そして、乾燥後の背面ガラス基板１０２を焼成し、低融点ガラス粒子２２１を溶融させて、カーボン物質２０１を低融点ガラス粒子２２１の一部に固着させる。ここで、抵抗層１４１に含まれる低融点ガラス粒子２２１の一部がカーボン物質２０１と接することが必要である。そのため、低融点ガラス粒子２２１の粒子径や抵抗材料の膜厚を設定する必要がある。
【００５７】
次に、外力を加えることにより、抵抗層１４１上に結合しているカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１のうち結合力の弱い部分を除去する除去工程を行う。実施の形態１と同様、抵抗層１４１上に機械的な外力を加える方法としては、塵を発生させない防塵布５０１を抵抗層１４１上に押し当てて複数回拭き取る方法がある。これにより、抵抗層１４１と分子間力のみで結合しているような、結合力の弱いカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１の部分を、除去することができる。拭き取られたカーボン物質２０１は、エアブロー等によって吹き飛ばす。
【００５８】
図１２に、本実施の形態の変形例に係る除去工程後のカソード電極の断面図を示す。抵抗層１４１に埋め込まれた低融点ガラス粒子２２１の一部にカーボン物質２０１が固着している。本変形例の製造方法は、実施の形態２で示したカソード電極１３１に低融点ガラス粒子２２１を埋め込む点を、抵抗層１４１に低融点ガラス粒子２２１を埋め込む点に変更している。そのため、実施の形態２及び本実施の形態の効果と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
別の変形例は、背面ガラス基板１０２上に、導電材料であるＩＴＯを蒸着又はＩＴＯを含むペーストをスクリーン印刷し、乾燥させてカソード電極１３１を形成する。その後、抵抗材料である酸化ルテニウムをカソード電極１３１上にスクリーン印刷し、乾燥させて抵抗層１４１を形成する。さらに、樹脂と溶剤でＣＮＴ２１１を含むカーボン物質２０１をペースト状にして、抵抗層１４１上にスクリーン印刷し、乾燥させる。
【００６０】
次に、カーボン物質２０１上に、樹脂と溶剤でペースト状した低融点ガラス粒子２２１をスクリーン印刷し、乾燥する。その後、背面ガラス基板１０２を焼成し、低融点ガラス粒子２２１を溶融させて、カーボン物質２０１を覆うように抵抗層１４１に固着させる。つまり、低融点ガラスは、焼成により溶融し、カーボン物質２０１を上側から覆うように抵抗層１４１に垂れ下がり固着する。ここで、カーボン物質２０１が高密度に存在するときは、溶融した低融点ガラスがカーボン物質２０１に阻まれて抵抗層１４１に届かない場合がある。また、低融点ガラス粒子２２１の粒子径が小さいときは、溶融した低融点ガラスが少ないため抵抗層１４１に届かない場合がある。このような場合、カーボン物質２０１をペースト状にする際に、カーボン物質２０１と樹脂との混合比を変えてカーボン物質２０１の密度を低くしたり、低融点ガラス粒子２２１の粒子径を大きくすることで対応する。
【００６１】
次に、外力を加えることにより、抵抗層１４１上に結合しているカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１のうち結合力の弱い部分を除去する除去工程を行う。実施の形態１と同様、抵抗層１４１上に機械的な外力を加える方法としては、塵を発生させない防塵布５０１を抵抗層１４１上に押し当てて複数回拭き取る方法がある。これにより、抵抗層１４１と分子間力のみで結合しているような、結合力の弱いカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１の部分を、除去することができる。拭き取られたカーボン物質２０１は、エアブロー等によって吹き飛ばす。
【００６２】
図１３に、本実施の形態の変形例に係る除去工程後のカソード電極の断面図を示す。本変形例の製造方法は、実施の形態３で示したカソード電極１３１上の構造に抵抗層１４１を追加した点が異なる。そのため、実施の形態３及び本実施の形態の効果と同様の効果を得ることができる。
【００６３】
（実施の形態５）
本実施の形態は、実施の形態１において説明した電子放出型発光素子と同じ構造を有している。そのため、本実施の形態における電子放出型発光素子の構造については、説明を省略する。本実施の形態は、実施の形態１乃至実施の形態４で説明してきた除去工程とは異なる方法で、外力を加えることにより、カソード電極１３１上に結合しているカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１のうち結合力の弱い部分を除去する除去工程を説明する。
【００６４】
実施の形態１乃至実施の形態４では、カソード電極１３１上に十分固着していないカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１を機械的に除去する方法として、防塵布５０１をカソード電極１３１上に押し当てて複数回拭き取っていた。本実施の形態では、この防塵布５０１の代わりに、表面に微細な毛を有するローラ５０２をカソード電極１３１上に押し当てて、カソード電極１３１上に十分固着していないカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１を機械的に除去する。図１４に、本実施の形態に係るカソード電極上の除去工程の概念図を示す。
【００６５】
ここで、ローラ５０２は、例えば液晶ディスプレイの配向処理工程でよく使用されるラビング布を巻いたローラを使用することができる。このローラ５０２をカソード電極１３１上に押し当てて回転させることにより、ローラ５０２の微細な毛がカソード電極１３１上に十分固着していないカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１を弾き出す。このようなローラ５０２の動作を背面ガラス基板１０２全面に複数回行う。このローラ５０２も防塵布５０１と同様、ＣＮＴ２１１の機械的な強度の制限により、押し当てる圧力は最大で数百グラム／平方ｃｍ程度に制限されている。また、カソード電極１３１に十分固着しているカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１のみを残して、不要なカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１を除去するためには、他の条件により異なるが数十回以上の拭き取り動作が必要となる。
【００６６】
次に、ローラ５０２により除去したカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１は、カソード電極１３１に再付着する可能性がある。そのため、防塵布５０１と同様、除去されたカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１をエアブロー等によって吹き飛ばす。これにより、カソード電極１３１上にカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１が安定的に固着した電子放出型発光素子が形成される。
【００６７】
以上のように、防塵布５０１をローラ５０２に代えて、実施に形態１乃至実施の形態４の除去工程を行っても、それぞれの実施の形態の効果と同様の効果を得ることができる。なお、実施の形態４の場合は、カソード電極１３１上にカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１はなく、抵抗層１４１上にカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１が形成される。そのため、本実施の形態では、抵抗層１４１上のカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１に対する除去工程と読み替える。さらに、本実施の形態では、除去工程に液晶ディスプレイの配向処理工程でよく使用されるローラ５０２が使用されるため、液晶ディスプレイの配向処理装置をそのまま利用できる。よって、本発明のために新たに製造装置を設計開発する必要がなく、開発コストを大幅に削減することができる。
【００６８】
（実施の形態６）
本実施の形態は、実施の形態１において説明した電子放出型発光素子と同じ構造を有している。そのため、本実施の形態における電子放出型発光素子の構造については、説明を省略する。本実施の形態は、実施の形態１乃至実施の形態４で説明してきた除去工程とは異なる方法で、外力を加えることにより、カソード電極１３１上に結合しているカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１のうち結合力の弱い部分を除去する除去工程を説明する。
【００６９】
実施の形態１では、カソード電極１３１上に十分固着していないカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１を機械的に除去する方法として、防塵布５０１をカソード電極１３１上に押し当てて複数回拭き取っていた。本実施の形態では、この防塵布５０１の代わりに、超音波でカソード電極１３１上に十分固着されていないの低融点ガラス２２１及びカーボン物質２０１を剥離させ、剥離した低融点ガラス２２１及びカーボン物質２０１を液体で洗浄して除去を行う。つまり、超音波洗浄器５１０を用いてカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１を機械的に除去する。図１５に、本実施の形態に係る超音波洗浄器５１０の概念図を示す。
【００７０】
ここで、本実施の形態で使用する超音波洗浄器５１０は、搬送中の背面ガラス基板１０２とわずかな隙間を介してフラットバー５１１が配置され、このわずかな隙間にフラットバー５１１に設けられて洗浄液噴出ノズル５１２から洗浄液が供給される。供給された洗浄液は、背面ガラス基板１０２とフラットバー５１１との間に水の膜を形成する。その膜に超音波発信器５１３からの超音波を反射させ、フラットバー５１１全面に伝達させる。これにより、背面ガラス基板１０２前面を洗浄することができる。この超音波洗浄器５１０については、特開平９−３３０８９６に詳しく記載されている。
【００７１】
以上のように、防塵布５０１を超音波洗浄器５１０に代えることにより、洗浄液噴出ノズル５１２から供給された洗浄液が超音波の振動成分をもち、カソード電極１３１上に十分固着していない低融点ガラス２２１及びカーボン物質２０１を剥離させる。さらに、洗浄液は、剥離した低融点ガラス２２１及びカーボン物質２０１を洗い流す。これにより、本実施の形態における除去工程を行っても、実施の形態１乃至実施の形態４の効果と、同様の効果を得ることができる。
【００７２】
なお、実施の形態４の場合は、カソード電極１３１上にカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１はなく、抵抗層１４１上にカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１が形成される。そのため、本実施の形態では、抵抗層１４１上のカーボン物質２０１及び低融点ガラス粒子２２１に対する除去工程と読み替える。さらに、本実施の形態では、剥離した低融点ガラス２２１及びカーボン物質２０１を洗浄液で洗い流すことができるため、発塵を防止することができる。本実施の形態では、背面ガラス基板１０２を搬送するコンベア式の除去工程を示したが、バッチ式で背面ガラス基板１０２を処理する除去工程にも使用することができる。
【００７３】
【発明の効果】
本発明に記載の電子放出型発光素子の製造方法は、絶縁基板を焼成し、低融点ガラスを溶融して電子放出材料をカソード電極に結合させる工程と、カソード電極に結合している低融点ガラス及び電子放出材料の一部をカソード電極から取り除く除去工程とを備えているので、電子放出材料が剥がれ難くなり、カソード−ゲート間ショートや不要箇所からの電子放出のない電子放出源を有する電子放出型発光素子を製造することができる。また、低電圧駆動で十分な電子放出量を安定的に得ることができる電子放出源を有する電子放出型発光素子を製造することができる。さらに、リブでゲート電極を支持している構造の場合、電子放出源の膜厚を大幅に薄くことができるため、リブの高さを低くでき、リブの印刷回数を減らすことができる。なお、低融点ガラス粒子がカソード電極に埋め込まれた製造方法の場合、電子放出源の膜厚をさらに薄くすることができる。
【００７４】
また、本発明に記載の電子放出型発光素子の別の製造方法は、電子放出源であるカーボン物質とカソード電極の間に抵抗層を積層するため、電子を放出しやすいカーボン物質の島には、抵抗層によって電圧降下が発生し、電流が制限される。そのため、カーボン物質の島間で生じている電子放出の偏りが軽減され、より均一な電子放出源を備える電子放出型発光素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電子放出型発光素子の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る背面ガラス基板の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る電子放出材料と低融点ガラスとを印刷、乾燥させた後のカソード電極の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る焼成後のカソード電極の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るカソード電極上の除去工程の概念図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る除去工程後のカソード電極の断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る電子放出材料を印刷、乾燥させた後のカソード電極の断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る除去工程後のカソード電極の断面図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る電子放出材料を印刷、乾燥させた後のカソード電極の断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る除去工程後のカソード電極の断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態４に係る除去工程後の抵抗層の断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態４の変形例に係る除去工程後の抵抗層の断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態４の変形例に係る除去工程後の抵抗層の断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態５に係るカソード電極上の除去工程の概念図である。
【図１５】本発明の実施の形態６に係る超音波洗浄器の概念図である。
【符号の説明】
１０１  前面ガラス基板、１０２  背面ガラス基板、１０３  スペーサガラス、１０４  チップガラス管、１０５  ゲッタ、１０６  低融点ガラス、１１１  アノード引き出し配線、１１２  ゲート引き出し配線、１１３  カソード引き出し配線、１２１  蛍光体層、１２２  アルミパック膜、１３１  カソード電極、２０１  カーボン物質、２１１  ＣＮＴ、２１２  カーボン不純物、２２１  低融点ガラス粒子、３０１  ゲート電極支持部、３０２  ゲート電極、５０１  防塵の布、５０２  ローラ、５１０  超音波洗浄器、５１１  フラットバー、５１２  洗浄液噴出ノズル、５１３  超音波発信器。
【図１】
2004178891.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【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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【図１５】
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