(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性層を絶縁層で被覆した第１の線状体と、導電性材料からなる第２の線状体とを交差させ、形成された交差部から電子放出を行わせるようにしたことを特徴とする電子放出性織布。
【請求項２】
第１の線状体の浮部及び／又は沈部における、第２の線状体の第１の線状体との交差部表面に、カーボン系材料が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子放出性織布。
【請求項３】
カーボン系材料は、カーボンナノチューブ、ダイヤモンドライクカーボン及びフラーレン類からなる群より選択される一種以上であることを特徴とする請求項２に記載の電子放出性織布。
【請求項４】
導電層は、導電性高分子からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子放出性織布。
【請求項５】
導電性高分子中にフラーレン類が添加されていることを特徴とする請求項４に記載の電子放出性織布。
【請求項６】
第１の線状体及び第２の線状体の径が、１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子放出性織布。
【請求項７】
第２の線状体の径が、第１の線状体の径の１／２以下であることを特徴とする請求項６に記載の電子放出性織布。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項記載の電子放出性織布と、前記織布の電子放出方向に対向して設けられた発光部とを備えた表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、電子放出性織布及びそれを用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  電界放出型冷陰極電子源（以下、「電子源」という）として、いわゆるスピント型と呼ばれる電子源や、下部電極、金属又は半導体薄膜、絶縁層及び上部電極を順次堆積した構造を有する、いわゆる平面積層型電子源がある。【０００３】  前者のスピント型電子源は、通常モリブデンからなる微小な円錐状のティップ（エミッタ）を多数配置した下部電極と、ティップの先端部を露出する孔部が配置された上部電極と、下部電極と及び上部電極の間に形成された絶縁部とを有する。スピント型電子源は、下部電極に対して上部電極に正電圧を印加することにより、孔部を通して電子を放出するように構成されている。このスピント型電子源は現在最も完成度の高い電子源である。
【特許文献１】特開２０００−１０６１０１号公報
【特許文献２】特開２０００−１００３５８号公報  しかしながら、上記スピント型電子源は、微小な円錐状のティップを含む電子源を微細加工技術により形成するため、製造プロセスが複雑で、スピント型電子源を大面積に形成することが難しく、また製造コストが非常に高いという不具合がある。
【０００４】  また、平面積層型電子源は、スピント型電子源に比べると製造は容易であるが、それでも、各種の積層プロセスを必要とし、必ずしも製造が容易ではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  本発明は、極めて簡単に製造することが可能であり、大面積に容易形成することができる電子放出源を提供することを第一の目的とする。更に、本発明は、高精細、高輝度であり、しかも画素により輝度のバラツキが無く、また、かかる特性の安定性に優れた表示装置を提供することを第二の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明（１）は、導電性層を絶縁層で被覆した第１の線状体と、導電性材料からなる第２の線状体とを交差させ、形成された交差部から電子放出を行わせるようにした電子放出性織布である。
本発明（２）は、第１の線状体の浮部及び／又は沈部における、第２の線状体の第１の線状体との交差部表面に、カーボン系材料が設けられている、前記発明（１）の電子放出性織布である。
本発明（３）は、カーボン系材料は、カーボンナノチューブ、ダイヤモンドライクカーボン及びフラーレン類からなる群より選択される一種以上である、前記発明（２）の電子放出性織布である。
本発明（４）は、導電層は、導電性高分子からなる、前記発明（１）〜（３）のいずれか一つの電子放出性織布である。
本発明（５）は、導電性高分子中にフラーレン類が添加されている、前記発明（４）の電子放出性織布である。
本発明（６）は、第１の線状体及び第２の線状体の径が、１ｍｍ以下である、前記発明（１）〜（５）のいずれか一つの電子放出性織布である。
本発明（７）は、第２の線状体の径が、第１の線状体の径の１／２以下である、前記発明（６）の電子放出性織布である。
【０００７】  本発明（８）は、前記発明（１）〜（７）のいずれか一つの電子放出性織布と、前記織布の電子放出方向に対向して設けられた発光部とを備えた表示装置である。
【発明の効果】
【０００８】  本発明に係る電子放出性織布は、極めて簡単に製造することが可能であり、大面積に容易形成することができると共に、表示装置をはじめ各種用途に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明に係る電子放出性織布の一例を示した外面斜視図である。
【図２】図２は、本発明に係る電子放出性織布における、第１の線状体と第２の線状体との交差状態を示した断面図である。
【図３】図３は、本発明に係る電子放出性織布における、織布の交差部を示した平面図である。
【図４】図４は、実施例における電子放出確認試験の構成図である。
【符号の説明】
【００１０】
１ 導電層
２ 絶縁層
３，３ａ，３ｂ，３ｃ 第１の線状体
４，４ｘ，４ｙ，４ｚ 第２の線状体
５ カーボン系材料
【００１１】  本発明に係る電子放出性織布は、導電性層を絶縁層で被覆した第１の線状体と、導電性材料からなる第２の線状体とを交差させてなるものである。まず始めに、前記織布を構成する第１の線状体及び第２の線状体につき詳述する。
【００１２】  第１の線状体に係る「導電性層」を構成する導電性材料は、導電性である限り特に限定されず、例えば、金属（例えば銅線）、導電性無機材料、導電性有機材料（例えば導電性高分子材料）を挙げることができ（例えば、炭素系繊維）、更には、導電性が損なわれない限り、非導電性材料を含有していてもよい。
【００１３】  ここで、当該導電性材料は、織布形成容易の観点からは、導電性高分子であることが好適である。例えば、ポリアセチレン、ポリｐ−フェニレンビニレン、ポリピロール、ポリ３アルキルチオフェン、ポリアニリンを挙げることができる。
【００１４】  更には、電子放出効率向上の観点から、前記導電性高分子中にフラーレン類を添加してもよい。ここで、「フラーレン類」とは、空フラーレン（例えばＣ６０）、空ヘテロフラーレン及びこれらの内包フラーレンを意味する。ここで、内包フラーレンの内包原子は、アルカリ金属その他の金属（例えば、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｌａ）、水素、窒素、アルゴンその他の気体原子、フッ素、塩素その他のハロゲン原子が適宜選択できる。特に、金属原子内包フラーレンが、フラーレンの外部に電子が存在しやすくなり電子放出効率がより向上するため好適である。
【００１５】  尚、内包フラーレンは、大気中における水分と反応するとその外部にＯＨ基をもち、電気的には中性となる場合がある。そこで、電子放出効率をより向上させるため、ＯＨ基などの外部修飾基を除去したものを用いることが好ましい。例えば、金属内包フラーレンの場合、製造プロセス中あるいは製造後酸素と結合しＯＨ基が外部に修飾されやすい。したがって、製造プロセス中あるいは製造プロセス中に酸素との結合が生じない雰囲気に保つことにより得られた、外部修飾基のない内包フラーレンを用いることが好適である。
【００１６】  次に、第１の線状体に係る「絶縁層」の絶縁材料は、電気的に絶縁性を有する限り特に限定されず、例えば、アルミナ、二酸化珪素などの無機材料や、ポリエチレンなどの絶縁性高分子を挙げることができる。押出し成形可能という点や、径が大きくとも可撓性を有するという点からは、絶縁性高分子を用いることが好適である。
【００１７】  第１の線状体の径は、表示装置に用いた場合における、高精細・高輝度化、画素による輝度のばらつきの解消、これら特性の安定性向上等の観点から、繊維は細いほど好適である。例えば、１ｍｍ以下が好適であり、より好適には０．１μｍ〜１ｍｍである。また、第１の線状体における「絶縁層」の厚さは、例えば、０．１〜１０μｍである。更に、第１の線状体の断面形状は特に限定されず、三角形、四角形、長方形その他の多角形、円形、楕円形を挙げることができ、成形性の点からは円が好適である。
【００１８】  次に、第２の線状体に係る「導電性材料」は、導電性である限り特に限定されず、例えば、金属、導電性無機材料、導電性有機材料（例えば導電性高分子材料）を挙げることができ、更には、導電性が損なわれない限り、非導電性材料を含有していてもよい。したがって、第１の導電性層を構成する導電性材料と同一でもよい。
【００１９】  ここで、第２の線状体における第１の線状体との交差部表面（例えば、図３中、第１の線状体の沈部となる部分ａｘ，ｂｙ、ｃｚ）に、カーボン系材料を設けることが好適である。尚、交差部においてカーボン系材料を設ける場合、少なくとも電子放出面に設ける必要がある（例えば図２の４ｙの上面）。更に、カーボン系材料で表面を粗くすることが好適である（例えば、図１中の「□」や「Ａ」の表示は、表面からカーボン系材料が突出した様子を示している）。このような構成を採ることにより、浮部及び／又は沈部における電界集中がより大きくなり、浮部及び／又は沈部から放出される電子が多くなる。尚、カーボン系材料を設ける場所は、必ずしも交差部表面に限られず、第２の線状体表面全体に設けられていてもよい。ここで、好適なカーボン系材料としては、カーボンナノチューブ、ダイヤモンドライクカーボン、フラーレン類を挙げることができ、特に、駆動電圧を著しく低下させることが可能となるという点で、内包フラーレンがより好ましい。尚、「フラーレン類」の意義は、第１の線状体の説明で述べた通りである。
【００２０】  第２の線状体の径や断面形状は、特に限定されず、第１の線状体と同じ径・形状でもよい。但し、第２の線状体の径は、表示装置に用いた場合における、高精細・高輝度化、画素による輝度のばらつきの解消、これら特性の安定性向上等の観点から、第１の線状体と同様、繊維は細いほど好適である。例えば、１ｍｍ以下が好適であり、より好適には０．１μｍ〜１ｍｍである。より好適には、第１の線状体よりも小さな径とすることが好適である。
【００２１】  第２の線状体の径（ｄ２）は、第１の線状体の径（ｄ１）の１／２以下とすることが好ましい。１／２以下にすると、両線状体をきれいに織ることが容易となり、織布における各浮部、沈部の寸法が均一化される。また、電子放出性が著しく向上する。なお、（ｄ２）／（ｄ１）は１／３以下とすることがより好ましい。
【００２２】  次に、本発明に係る電子放出性織布につき詳述する。まず、「織布」とは、織物や編物を包含する概念であり、経糸と緯糸とを交差させ、互いの交差点に浮沈（山谷）となる構造をもたせたものである。即ち、交差部において沈部及び浮部が形成されたものである。織り方としては、例えば、平織、綾織、朱子織、畝織、蜂巣織、梨地織乃至模紗織を挙げることができる。このような構成を採ることにより、線状体の分離移動が防止され平面構造が形成される。
【００２３】  図１〜図３に具体例を示す。図１に示すように、当該織布は、導電性層１を絶縁層２で被覆した第１の線状体３と、導電性材料からなる第２の線状体４とを交差させてなる。ここで、図２に示すように、第１の線状体３ｂは、第２の線状体４との交差部において、浮部（４ｘとの交差部）、沈部（４ｙとの交差部）及び浮部（４ｚとの交差部）を形成し、当該沈部で図のように電子を発生する。更に、図３に示すように、第２の線状体４ｘ、４ｙ、４ｚを同一平面に配置し、第１の線状体３ｂを織り込んでいくと、ラインａでは、沈部ａｘ、浮部ａｙ、沈部ａｚとなり、ラインｂでは、浮部ｂｘ、沈部ｂｙ、浮部ｂｚとなり、ラインｃでは沈部ｃｘ、浮部ｃｙ、沈部ｃｚとなる。即ち、沈部ｂｙは、４つの浮部ａｙ、ｂｘ、ｂｚ、ｃｙにより囲まれている。尚、図３の点線で示すように、第１の線状体と第２の線状体との間に、導電性材料からなる第３の線状体を、斜めに織り込んでもよく、これにより、マトリックスの点単位で電子の放出を行うことが可能となる。
【００２４】  次に、本発明に係る電子放出性織布の製造方法につき説明する。まず、第１の線状体は、押出し成形により導電層と絶縁層とを一体成形したり、スパッタリング、化学気相法、ディッピング法などにより導電層上に絶縁層を形成されることにより得ることができる。
【００２５】  第２の線状体は、例えば押出し成形により製造し得る。ここで、第２の線状体にカーボン系材料を形成させる場合には、第２の線状体の少なくとも当該カーボン系材料形成部位に、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏ又はこれらの２種以上の合金からなる層を形成しておくことが好適である。このような層を形成しておくことにより、その表面へのカーボン系材料の形成が容易となる。尚、第２の線状体自体をこれら材料により構成してもよい。
【００２６】  第１の線状体と第２の線状体から織布を製造するには、例えば、汎用の織機を用いることにより容易に達成できる。
【００２７】  次に、本発明に係る電子放出性織布の使用方法につき、図１及び図３を参照しながら説明する。図１に示す例では、第２の線状体を負とし、第１の線状体の導電性層に正の電圧を印加すると、沈部ｂ２から電子ｅが放出される。また、図３に示す例では、ラインａ、ラインｂ、ラインｃが正となり、ラインｙが負となるように電圧を印加すれば沈部ｂｙから電子が放出される。
【００２８】  このような特性を有する前記織布は、各種用途に利用可能である。例えば、表示装置に利用する場合、当該表示装置は、前記織布と、該織布の電子放出方向に対向して設けられた発光部とを備えることにより構成される。尚、該織布の両面に発光部を設けておけば、両面ディスプレイとすることもできる。また、電子管表示装置としても利用することができる。
【実施例】
【００２９】製造例１
（１）第１の線状体の製造
まず、以下の手順で導電層を製造した。ポリピロール水溶液（５ｗｔ％水溶液；アルドリッチ社製；４８，２５５−２）を準備し、ビーカーに入れたままその後真空乾燥して、フィルム状固体を得た。このフィルム状固体を数ｍｍのサイズに切断し、溶融押出し機（井元製作所製）にて繊維形状にした。紡糸後の繊維の直径は約０．５ｍｍであった。【００３０】  次に、前記導電層上に以下の手順で絶縁層を形成させた。上記繊維を１０ｃｍの長さに切り出し、試料を回転できる蒸着装置にセットした。そして、上記繊維を回転させながら、二酸化珪素を０．２μｍの厚さで蒸着した。
（２）第２の線状体の製造
鉄線（０．２ｍｍ径）をリチウム内包Ｃ６０フラーレン（「Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｌｉｄｓ  Ｖｏｌ５８，Ｎｏ．１１，ｐｐ．１７６３−１７６９，１９９７；Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  ＬＤＭＳ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｅｎｄｏｈｅｄｒａｌ  Ａｌｋａｌｉ−Ｆｕｌｌｅｒｅｎｅ  Ｆｉｌｍｓ；Ａｕｔｈｏｒ  Ｅ．Ｅ．Ｂ．Ｃａｍｐｂｅｌｌら」に記載の方法に基づき製造）のジメチルホルムアミド溶液（０．２重量％）に浸した後乾燥し、第２の線状体を得た。
（３）電子放出性織布の製造
夫々１０本の線状体を手で平織りすることにより標記織布を得た。
製造例２
（１）第１の線状体の製造
まず、以下の手順で導電層を製造した。ポリピロール水溶液（５ｗｔ％水溶液；アルドリッチ社製；４８，２５５−２）を準備し、更にリチウム内包Ｃ６０フラーレンをポリピロールに対して１０重量％の割合で添加し、ビーカーに入れたままその後真空乾燥して、フィルム状固体を得た。このフィルム状固体を数ｍｍのサイズに切断し、溶融押出し機（井元製作所製）にて繊維形状にした。紡糸後の繊維の直径は約０．５ｍｍであった。【００３１】  次に、前記導電層上に以下の手順で絶縁層を形成させた。上記繊維を１０ｃｍの長さに切り出し、試料を回転できる蒸着装置にセットした。そして、上記繊維を回転させながら、二酸化珪素を０．２μｍの厚さで蒸着した。
（２）第２の線状体の製造
鉄線（０．２ｍｍ径）をリチウム内包Ｃ６０フラーレンのジメチルホルムアミド溶液（０．２重量％）に浸した後乾燥し、第２の線状体を得た。
（３）電子放出性織布の製造
夫々１０本の線状体を手で平織りすることにより標記織布を得た。
電子放出確認試験
製造例１及び２に係る電子放出性織布の電子放出性能を確認するために、図４に示すように真空チャンバ内に前記織布を配置した。Ｖ０＝２０００Ｖ、Ｖ１＝１００Ｖの直流電圧を印加することにより、蛍光体の発光を観測した。その結果、いずれも織布を用いた場合も、優れた発光を奏した。特に、製造例２が優れた電子放出能を有することが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００３２】  本発明に係る電子放出性織布は、極めて簡単に製造することが可能であり、大面積に容易形成することができると共に、表示装置をはじめ各種用途に利用可能である。
【図１】
0004792293.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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