(57)【要約】【課題】ＣＮＴに対する密着性が良好な導電材料を基板上のＣＮＴ形成領域に形成し、ＣＮＴに対する密着性が不良な導電材料を基板上のＣＮＴ非形成領域に形成して、スクリーン印刷時にパターンから滲みだしたＣＮＴを焼成工程後の洗浄工程で完全に除去し、パターン間の短絡の発生を抑えて、歩留まりを向上できる冷陰極およびその製造方法を得る。【解決手段】クロム膜１０がガラス基板２の全面に被覆形成され、ついでＩＴＯ膜からなる電子放出部形成用導電層４がクロム膜１０上に行列状に配列して形成される。そして、ＣＮＴを含む樹脂ペーストが電子放出部形成用導電層４上にスクリーン印刷され、焼成工程が実施される。その後、ブラシによる洗浄工程を実施し、クロム膜１０上にはみ出したＣＮＴ層を選択的に除去する。【選択図】図３
2005285493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状基板と、上記平板状基板の主面上に形成されたカソード電極と、上記カソード電極上の電子放出部形成領域に形成された電子放出部形成用導電層と、上記電子放出部形成用導電層上に形成されたカーボンナノチューブ層とを備え、
上記カーボンナノチューブ層は、カーボンナノチューブを含む樹脂ペーストをパターン印刷した後、該樹脂ペースト中の樹脂成分を加熱分解除去して該カーボンナノチューブを露出して形成されたものであり、
上記電子放出部形成用導電層が、上記カソード電極を構成する導電材料のカーボンナノチューブに対する密着性より優れたカーボンナノチューブに対する密着性を有する導電材料で構成されていることを特徴とする冷陰極。
【請求項２】
平板状基板と、上記平板状基板の主面上に形成された電子放出部形成用導電層と、上記平板状基板の主面上および上記電子放出部形成用導電層上に上記電子放出部形成用導電層の電子放出部形成領域を露出するように形成されたカソード電極と、上記電子放出部形成用導電層の電子放出部形成領域に形成されたカーボンナノチューブ層とを備え、
上記カーボンナノチューブ層は、カーボンナノチューブを含む樹脂ペーストをパターン印刷した後、該樹脂ペースト中の樹脂成分を加熱分解除去して該カーボンナノチューブを露出して形成されたものであり、
上記電子放出部形成用導電層が、上記カソード電極を構成する導電材料のカーボンナノチューブに対する密着性より優れたカーボンナノチューブに対する密着性を有する導電材料で構成されていることを特徴とする冷陰極。
【請求項３】
上記電子放出部形成用導電層を構成する上記導電材料は、ＩＴＯ又は酸化錫であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の冷陰極。
【請求項４】
平板状基板と、上記平板状基板の主面上に形成されたカソード電極と、上記カソード電極上の電子放出部形成領域に形成された電子放出部形成用導電層と、上記電子放出部形成用導電層上に形成されたカーボンナノチューブ層とを備えた冷陰極の製造方法において、
第１導電材料を上記平板状基板の主面上の全面に被覆して第１導電材料膜を形成する工程と、
上記第１導電材料のカーボンナノチューブに対する密着性より優れたカーボンナノチューブに対する密着性を有する第２導電材料を上記第１導電材料膜上に被覆し、上記電子放出部形成用導電層を形成する工程と、
上記カーボンナノチューブを含む樹脂ペーストを上記平板状基板の主面上にパターン印刷し、該樹脂ペーストを上記電子放出部形成用導電層上に形成する工程と、
上記カーボンナノチューブを含む樹脂ペーストを焼成して、カーボンナノチューブを露出させ、上記カーボンナノチューブ層を形成する工程と、
上記カーボンナノチューブ層の不要部分を除去する工程と、
上記第１導電材料膜をパターニングして上記カソード電極を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする冷陰極の製造方法。
【請求項５】
平板状基板と、上記平板状基板の主面上に形成された電子放出部形成用導電層と、上記平板状基板の主面上および上記電子放出部形成用導電層上に上記電子放出部形成用導電層の電子放出部形成領域を露出するように形成されたカソード電極と、上記電子放出部形成用導電層の電子放出部形成領域に形成されたカーボンナノチューブ層とを備えた冷陰極の製造方法において、
第２導電材料を上記平板状基板の主面上に被覆して上記電子放出部形成用導電層を形成する工程と、
上記第２導電材料のカーボンナノチューブに対する密着性より劣るカーボンナノチューブに対する密着性を有する第１導電材料を上記平板状基板の主面上および上記電子放出部形成用導電層上に被覆して、上記電子放出部形成用導電層の上記電子放出部形成領域を露出するように第１導電材料膜を形成する工程と、
上記カーボンナノチューブを含む樹脂ペーストを上記平板状基板の主面上にパターン印刷し、該樹脂ペーストを上記電子放出部形成用導電層の上記電子放出部形成領域に形成する工程と、
上記カーボンナノチューブを含む樹脂ペーストを焼成して、カーボンナノチューブを露出させ、上記カーボンナノチューブ層を形成する工程と、
上記カーボンナノチューブ層の不要部分を除去する工程と、
上記第１導電材料膜をパターニングして上記カソード電極を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする冷陰極の製造方法。
【請求項６】
上記第２導電材料として、ＩＴＯ又は酸化錫を用いること特徴とする請求項４又は請求項５記載の冷陰極の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、カーボンナノチューブ（Ｃａｂｏｎ  Ｎａｎｏ  Ｔｕｂｅ、以下ＣＮＴと称す。）を電子放出源とする冷陰極およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネルディスプレイの開発が盛んであり、液晶、プラズマディスプレイ、有機ＥＬなどの様々な方式の画像表示装置が開発され、一部実用化されている。その中で、ミクロンサイズの微小電子放出部を備えた冷陰極を用いたＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）は、現在でも、画像表示装置の主流であるＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）の、高輝度、高視野角、長寿命および高応答性などの特徴を有して薄型の表示装置を実現できるとして注目されている。そして、冷陰極には、様々な方式があるが、スクリーン印刷法などの簡単なプロセスで電子放出部を形成できるＣＮＴを用いた冷陰極を応用したＦＥＤが最も注目されている。
ＣＮＴとは、例えば、炭素原子が六角形に規則正しく並んで網目状につながったものが筒状に閉じて円柱状になったものである。この円柱状のＣＮＴには、円柱が１本のシングルウォールナノチューブと、直径が異なる円柱が同心状に重なったマルチウォールナノチューブとがあるが、いずれにしても円柱の直径が数十ｎｍで長さが数十ｎｍから数百ｎｍの極めて細いチューブである。そして、ＣＮＴが電場のある空間に置かれると、その微小な先端に電界集中が発生し、低い電圧でも電子放出が可能となる。
【０００３】
従来、ＣＮＴを用いた冷陰極を作製するには、まずカソード電極が基板上に所定ピッチでストライプ状に形成し、さらにＣＮＴを含んだペーストをスクリーン印刷によりカソード電極上に四角形や円形などの形状に孤立した形でカソード電極と同じピッチに形成する。ついで、ＣＮＴを含んだ樹脂層の間に絶縁層をスクリーン印刷し、その後大気雰囲気中で焼成する。これにより、ＣＮＴを含む樹脂層の樹脂成分が分解し、ＣＮＴが露出して電子放出部が形成される。最後に、グリッド電極を絶縁層上に形成して冷陰極を作製していた。（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２７２５１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、スクリーン印刷法を用いた場合、印刷パターンが微細になると、ペーストがパターン端から滲みだし、隣り合うパターンがつながってしまうという問題がある。
そこで、従来のＣＮＴを用いた冷陰極の製造方法では、ＣＮＴを含んだペーストをスクリーン印刷した基板に乾燥・焼成工程を施した後、洗浄工程を施して、正規のパターン以外の不要な部位のＣＮＴを除去する必要がある。
しかしながら、従来のＣＮＴを用いた冷陰極の製造方法では、カソード電極をストライプ状に基板上に形成し、ＣＮＴを含んだペーストをカソード電極上にスクリーン印刷しているので、印刷パターンが微細になると、ペーストがカソード電極から基板上に滲みだして隣のパターンにつながることになる。そして、ＣＮＴは、カソード電極や基板に使われるガラス基板に対する密着性が良好であることから、滲みだしたＣＮＴが洗浄工程で完全に除去されず、パターン間の短絡が発生し、歩留まりが向上されないという不具合があった。
【０００６】
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、ＣＮＴに対する密着性が良好な導電材料を基板上のＣＮＴ形成領域に形成し、ＣＮＴに対する密着性が不良な導電材料を基板上のＣＮＴ非形成領域に形成して、スクリーン印刷されたパターンから滲みだしたＣＮＴを焼成工程後の洗浄工程で完全に除去し、パターン間の短絡の発生を抑えて、歩留まりを向上できる冷陰極およびその製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、平板状基板と、上記平板状基板の主面上に形成されたカソード電極と、上記カソード電極上の電子放出部形成領域に形成された電子放出部形成用導電層と、上記電子放出部形成用導電層上に形成されたカーボンナノチューブ層とを備えた冷陰極の製造方法において、第１導電材料を上記平板状基板の主面上の全面に被覆して第１導電材料膜を形成する工程と、上記第１導電材料のカーボンナノチューブに対する密着性より優れたカーボンナノチューブに対する密着性を有する第２導電材料を上記第１導電材料膜上に被覆し、上記電子放出部形成用導電層を形成する工程と、上記カーボンナノチューブを含む樹脂ペーストを上記平板状基板の主面上にパターン印刷し、該樹脂ペーストを上記電子放出部形成用導電層上に形成する工程と、上記カーボンナノチューブを含む樹脂ペーストを焼成して、カーボンナノチューブを露出させ、上記カーボンナノチューブ層を形成する工程と、上記カーボンナノチューブ層の不要部分を除去する工程と、上記第１導電材料膜をパターニングして上記カソード電極を形成する工程と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、パターン印刷されたＣＮＴを含んだ樹脂ペーストが、電子放出部形成用導電層上から第１導電材料膜に滲みだし、隣の電子放出部形成用導電層上の樹脂ペーストにつながっても、第１導電材料のＣＮＴに対する密着性がよくないことから、第１導電材料膜上に存在するＣＮＴ層は除去工程により除去される。さらに、除去工程の後に、第１導電材料膜をパターニングしてカソード電極を形成しているので、除去工程で除去しきれなかった第１導電材料膜上のＣＮＴ層も第１導電材料膜とともに除去される。そこで、パターン間の短絡の発生が抑制され、歩留まりが向上される。
また、第２導電材料のＣＮＴに対する密着性がよいことから、電子放出部形成用導電層上に存在するＣＮＴ層は除去工程により除去されないので、ＣＮＴ層のパターン欠けの発生が抑制され、歩留まりが向上される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る冷陰極の構成を説明する図であり、図１の（ａ）はその平面図、図１の（ｂ）はその断面図である。図２はこの発明の実施の形態１に係る冷陰極の要部を説明する図であり、図２の（ａ）はその拡大平面図、図２の（ｂ）はその拡大断面図である。
【００１０】
図１および図２において、冷陰極１は、平板状基板のガラス基板２と、ガラス基板２の主面上に所定のピッチでストライプ状に形成されたカソード電極３と、カソード電極３上の各電子放出部形成領域に対応するように形成された電子放出部形成用導電層４と、電子放出部形成用導電層４上に形成された電子放出部としてのＣＮＴ層５と、ＣＮＴ層５の形成領域を避けてガラス基板２上に形成された絶縁層６と、ＣＮＴ層５の形成領域でカソード電極３と直交するように所定のピッチでストライプ状に絶縁層６上に形成されたグリッド電極７とを備えている。
【００１１】
ここで、開口部６ａが絶縁層６に行列状に形成され、ＣＮＴ層５が各開口部６ａ内に位置している。そして、絶縁層６の厚みは、ＣＮＴ層５の厚みより厚くなっている。
また、カソード電極３は、ＣＮＴが密着しにくい第１導電材料、例えばクロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）等の金属、あるいはこれらの合金を成膜して作製されている。また、電子放出部形成用導電層４は、ＣＮＴが密着しやすい第２導電材料、例えば錫ドープ酸化インジウム（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ、以下ＩＴＯと称す。）や酸化錫などを成膜して作製されている。つまり、カソード電極３のＣＮＴに対する密着性が電子放出部形成用導電層４のＣＮＴに対する密着性より悪くなっている。
【００１２】
ここで、密着力評価方法としては、テープ引き剥がし法、スクラッチ法、セバスチャン法、ナノインテンダー法などがある。例えば、テープ引き剥がし法を用いて、ガラス、ＩＴＯおよびクロムのＣＮＴに対する密着性を評価したところ、ガラス上のＣＮＴはほとんど剥がれず、ＩＴＯ上のＣＮＴは僅かに剥がれ、クロム上のＣＮＴはほとんど剥がれる結果が得られた。このような評価方法を用い、ＣＮＴに対する密着性が第２導電材料であるＩＴＯ（あるいは酸化錫）のＣＮＴに対する密着性より劣る導電材料を第１導電材料として選択することになる。
【００１３】
このように構成された冷陰極１では、カソード電極３とグリッド電極７との間に電圧を印加すると、ＣＮＴ層５の露出したＣＮＴの微小な先端に電界集中が発生し、電子ｅがＣＮＴの先端から放出される。そして、電圧を印加するカソード電極３とグリッド電極７とを選択することにより、行列状に配列されている多数の電子放出部（ＣＮＴ層５）の中の所望の電子放出部（ＣＮＴ層５）から電子が放出される。
【００１４】
つぎに、この冷陰極１の製造方法について図３乃至図５を参照しつつ説明する。図３はこの発明の実施の形態１に係る冷陰極の製造方法における電子放出部形成用導電層の形成工程を説明する工程図であり、図３の（ａ）はその平面図、図３の（ｂ）はその断面図である。図４はこの発明の実施の形態１に係る冷陰極の製造方法におけるＣＮＴ層の形成工程を説明する工程図であり、図４の（ａ）はその平面図、図４の（ｂ）は図４の（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。図５はこの発明の実施の形態１に係る冷陰極の製造方法におけるカソード電極の形成工程を説明する工程図であり、図５の（ａ）はその平面図、図５の（ｂ）はその断面図である。
【００１５】
まず、蒸着やスパッタなどにより、クロム膜１０をガラス基板２の主面の全面に成膜する。ついで、蒸着やスパッタなどにより、ＩＴＯ膜をクロム膜１０の全面に成膜する。そして、レジストをＩＴＯ膜の全面に塗布し、レジストを所望のパターンを残して除去する。ここで、レジストは、電子放出部の形成領域上にのみ残っている。ついで、酸などにより露出するＩＴＯ膜をエッチングし、レジストを除去して、図３に示されるように、電子放出部形成用導電層４をクロム膜１０上に行列状に形成する。ここでは、各電子放出部形成用導電層４は、例えば概略１００μｍ×５０μｍの矩形形状に形成されているが、その形状は矩形に限定されるものではなく、例えば円形の形状に形成されてもよい。
【００１６】
ついで、例えば、ブチルカルビトールとブチルカルビトールアセテートとを３：１の割合で混合し、その溶液に重合度２００のエチルセルロースを溶解してビークルを作製する。そして、このビークルにＣＮＴと分散剤（商品名：ホモゲノールＬ−１８、花王石鹸（株）製）とを混合し、ＣＮＴを含む樹脂ペーストを作製する。なお、この場合、ビークルとＣＮＴとの割合は、８：２程度（重量比）とした。また、分散剤は、ＣＮＴの重量に対して０．０１％程度とした。また、ＣＮＴは、アーク放電や熱ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などで作製することができる。
また、別の例としては、テルピネオール１００ｍＬに、塩基櫛形ブロッコリーポリマーであるソルスパース２４０００ＧＲを０．１５ｇ溶解し、これにＣＮＴ３ｇを混入する。得られた液を直径１ｍｍのジルコニアボールでビーズミルを用いて撹拌し、この液にエチルセルロース４重量部を添加し、樹脂ペーストにする。
そして、パターン印刷としてのスクリーン印刷により、このＣＮＴを含む樹脂ペーストを各電子放出部形成用導電層４上に形成する。この印刷された樹脂ペースト１１は、図４に示されるように、各電子放出部形成用導電層４上からクロム膜１０上に滲みだし、最悪の場合には、隣り合うパターン同士を繋ぐパターン不良部１２を発生させることになる。
ついで、このガラス基板２を１２０℃の大気雰囲気中で乾燥し、さらに５００℃の大気雰囲気中で焼成する。これにより、樹脂ペースト１１中のエチレンセルロースなどの樹脂成分が分解除去され、ＣＮＴが露出されたＣＮＴ層５を得る。
【００１７】
その後、ブラシ（図示せず）でガラス基板２の主面上を擦るブラシ洗浄を施す（除去工程）。このブラシ洗浄により、クロム膜１０上に位置するＣＮＴ層５は密着力が弱く、除去される。一方、電子放出部形成用導電層４上に位置するＣＮＴ５は密着力が強く、除去されない。そこで、電子放出部形成用導電層４上からクロム膜１０へのはみ出し部分や、隣り合うパターン同士を繋ぐパターン不良部１２のＣＮＴ層５が選択的に除去される。これにより、ＣＮＴ層５が各電子放出部形成用導電層４上に位置して、互いに分離されて行列状に形成される。
そして、レジストをガラス基板２の主面の全面に塗布し、レジストを所望のパターンを残して除去する。ついで、酸などにより露出するクロム膜１０をエッチングし、レジストを除去する。これにより、図５に示されるように、ストライプ状のカソード電極３が得られる。
【００１８】
ついで、エチルセルロースをターピネオール（和光純薬（株）製）に溶解し、その溶液にほう珪酸鉛ガラス粉末とアルミナ粉末とを分散混合し、絶縁ペーストを作製する。なお、エチルセルロースを１〜５重量％、ターピネオールを２５〜３０重量％、ほう珪酸鉛ガラス粉末を３５〜４０重量％、アルミナ粉末を３０〜４０重量％とした。そして、この絶縁ペーストをガラス基板２の主面上にスクリーン印刷する。この絶縁ペーストの塗布パターンは、開口部６ａが行列状に配列するもので、ＣＮＴ層５が各開口部６ａ内に位置している。そして、絶縁ペーストの塗布厚みは、例えば３０μｍである。
ついで、ガラス基板２を１２０℃の大気雰囲気中で乾燥し、さらに５００℃の大気雰囲気中で焼成する。これにより、絶縁ペースト中の樹脂成分が加熱分解されるとともに、珪酸鉛ガラスがガラス基板２に固着され、絶縁層６が得られる。
ついで、ストライプ状の金属薄板を開口部６ａでカソード電極３と直交するように絶縁層６上に架橋し、グリッド電極７を得る。これにより、図１に示される冷陰極１が得られる。
【００１９】
この実施の形態１では、クロム（第１導電材料）をガラス基板２の主面上の全面に被覆してクロム膜（第１導電材料膜）１０を形成し、ＩＴＯ（第２導電材料）をクロム膜１０上に被覆して電子放出部形成用導電層４を形成し、ＣＮＴを含む樹脂ペーストをガラス基板２の主面上にスクリーン印刷して該樹脂ペーストを電子放出部形成用導電層４上に形成し、ＣＮＴを含む樹脂ペーストを焼成し、その後ブラシでガラス基板２を擦ってＣＮＴ層５の不要部分を除去している。
そこで、このブラシによる除去工程により、クロム膜１０とＣＮＴ層５との密着力と、ＩＴＯ膜とＣＮＴ層５との密着力との差から、クロム膜１０上のＣＮＴ層５が剥離除去されるので、パターン間の短絡の発生が抑制され、歩留まりが向上される。
【００２０】
また、ＩＴＯ膜とＣＮＴ層５との密着性がよいことから、電子放出部形成用導電層４上に存在するＣＮＴ層５はブラシによる除去工程で除去されないので、ＣＮＴ層５のパターン欠けの発生が抑制され、歩留まりが向上される。
また、除去工程の後に、クロム膜１０をパターニングしてカソード電極３を形成しているので、除去工程で除去しきれなかったクロム膜１０上のＣＮＴ層５もクロム膜１０とともに除去される。そこで、パターン間の短絡の発生が抑制され、歩留まりが向上される。
【００２１】
このように、スクリーン印刷に起因するＣＮＴ層５のはみ出し、パターン欠け、パターン間の短絡の発生が抑制され、ＣＮＴ層５の形成に安価なスクリーン印刷が適用でき、冷陰極１を安価に製造することができる。
【００２２】
この製造方法により製造された冷陰極１は、電子放出部であるＣＮＴ層５が電子放出部形成用導電層４からはみ出さない。そこで、この冷陰極１を電子源アレイとしてＦＥＤに適用すれば、滲みのない画像表示が得られるＦＥＤを安価に実現できる。
【００２３】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２に係る冷陰極の構成を説明する図であり、図６の（ａ）はその平面図、図６の（ｂ）はその断面図である。図７はこの発明の実施の形態２に係る冷陰極の要部を説明する図であり、図７の（ａ）はその拡大平面図、図７の（ｂ）はその拡大断面図である。
【００２４】
図６および図７において、電子放出部形成用導電層４が、電子放出部形成領域に対応するようにガラス基板２の主面上に行列状に配列されて形成されている。この電子放出部形成用導電層４は、電子放出部形成領域より大形に形成されている。カソード電極３が、それぞれ、各行に配列されている各電子放出部形成用導電層４の外周部を覆うように、ガラス基板２の主面上にストライプ状に形成されている。この電子放出部形成用導電層４の露出部が、電子放出部形成領域となる。そして、ＣＮＴ層５が、カソード電極３からの電子放出部形成用導電層４の露出部上に形成されている。
なお、他の構成は、上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００２５】
つぎに、このように構成される冷陰極１Ａの製造方法について図８乃至図１０を参照しつつ説明する。図８はこの発明の実施の形態２に係る冷陰極の製造方法における電子放出部形成用導電層の形成工程を説明する工程図であり、図８の（ａ）はその平面図、図８の（ｂ）はその断面図である。図９はこの発明の実施の形態２に係る冷陰極の製造方法におけるＣＮＴ層の形成工程を説明する工程図であり、図９の（ａ）はその平面図、図９の（ｂ）は図９の（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。図１０はこの発明の実施の形態２に係る冷陰極の製造方法におけるカソード電極の形成工程を説明する工程図であり、図１０の（ａ）はその平面図、図１０の（ｂ）はその断面図である。
【００２６】
まず、蒸着やスパッタなどにより、ＩＴＯ膜をガラス基板２の主面の全面に成膜する。そして、レジストをＩＴＯ膜の全面に塗布し、レジストを所望のパターンを残して除去する。ここで、レジストは、電子放出部の形成領域上にのみ残っている。ついで、酸などにより露出するＩＴＯ膜をエッチングし、レジストを除去して、電子放出部形成用導電層４をガラス基板２上に行列状に形成する。なお、各電子放出部形成用導電層４は、設定された電子放出部の形成領域より大形に形成されている。
ついで、蒸着やスパッタなどにより、クロム膜１０をガラス基板２の主面の全面に成膜する。そして、レジストをクロム膜１０の全面に塗布し、レジストを所望のパターンを残して除去する。ここで、レジストは、電子放出部の形成領域以外の領域に残っている。ついで、露出するクロム膜１０をエッチングし、レジストを除去する。これにより、各電子放出部形成用導電層４の外周部がクロム膜１０により覆われ、各電子放出部形成用導電層４の外周部を除く部位がクロム膜１０から露出する。この電子放出部形成用導電層４の露出部（電子放出部の形成領域）が、図８に示されるように、行列状に配列される。
【００２７】
ついで、スクリーン印刷により、ＣＮＴを含む樹脂ペーストを各電子放出部形成用導電層４の露出部上に形成する。この印刷された樹脂ペースト１１は、図９に示されるように、各電子放出部形成用導電層４の露出部上からクロム膜１０上に滲みだし、最悪の場合には隣り合うパターン同士を繋ぐパターン不良部１２を発生させることになる。
ついで、このガラス基板２を１２０℃の大気雰囲気中で乾燥し、さらに５００℃の大気雰囲気中で焼成する。これにより、樹脂ペースト１１中のエチレンセルロースなどの樹脂成分が分解除去され、ＣＮＴが露出されたＣＮＴ層５を得る。
【００２８】
その後、ブラシ（図示せず）でガラス基板２の主面上を擦るブラシ洗浄を施す（除去工程）。このブラシ洗浄により、クロム膜１０上に位置するＣＮＴ層５は密着力が弱く、除去される。一方、電子放出部形成用導電層４上に位置するＣＮＴ５は密着力が強く、除去されない。そこで、電子放出部形成用導電層４上からクロム膜１０へのはみ出し部分や、隣り合うパターン同士を繋ぐパターン不良部１２のＣＮＴ層５が選択的に除去される。これにより、ＣＮＴ層５が各電子放出部形成用導電層４上に位置して、互いに分離されて行列状に形成される。
そして、レジストをガラス基板２の主面の全面に塗布し、レジストを所望のパターンを残して除去する。ついで、露出するクロム膜１０をエッチングし、レジストを除去する。これにより、図１０に示されるように、ストライプ状のカソード電極３が得られる。
【００２９】
ついで、絶縁ペーストをガラス基板２の主面上にスクリーン印刷する。この絶縁ペーストの塗布パターンは、開口部６ａが行列状に配列するもので、ＣＮＴ層５が各開口部６ａ内に位置している。そして、絶縁ペーストの塗布厚みは、例えば３０μｍである。
ついで、ガラス基板２を１２０℃の大気雰囲気中で乾燥し、さらに５００℃の大気雰囲気中で焼成する。これにより、絶縁ペースト中の樹脂成分が加熱分解されるとともに、珪酸鉛ガラスがガラス基板２に固着され、絶縁層６が得られる。
ついで、ストライプ状の金属薄板を開口部６ａでカソード電極３と直交するように絶縁層６上に架橋し、グリッド電極７を得る。これにより、図６に示される冷陰極１Ａが得られる。
【００３０】
この実施の形態２では、ＩＴＯ（第２導電材料）をガラス基板２上に被覆して電子放出部形成用導電層４を形成し、クロム（第１導電材料）をガラス基板２の主面上の全面に被覆して電子放出部形成用導電層４の外周部を除く領域（電子放出部形成領域）を露出するようにクロム膜１０を形成し、ＣＮＴを含む樹脂ペーストをガラス基板２の主面上にスクリーン印刷して該樹脂ペーストを電子放出部形成用導電層４の露出部上に形成し、ＣＮＴを含む樹脂ペーストを焼成し、その後ブラシでガラス基板２を擦ってＣＮＴ層５の不要部分を除去している。
そこで、ブラシによる除去工程により、クロム膜１０とＣＮＴ層５との密着力と、ＩＴＯ膜とＣＮＴ層５との密着力との差から、クロム膜１０上のＣＮＴ層５が剥離除去されるので、パターン間の短絡の発生が抑制され、歩留まりが向上される。
【００３１】
また、ＩＴＯ膜とＣＮＴ層５との密着性がよいことから、電子放出部形成用導電層４上に存在するＣＮＴ層５はブラシによる除去工程で除去されないので、ＣＮＴ層５のパターン欠けの発生が抑制され、歩留まりが向上される。
また、除去工程の後に、クロム膜１０をパターニングしてカソード電極３を形成しているので、除去工程で除去しきれなかったクロム膜１０上のＣＮＴ層５もクロム膜１０とともに除去される。そこで、パターン間の短絡の発生が抑制され、歩留まりが向上される。
【００３２】
このように、この実施の形態２においても、スクリーン印刷に起因するＣＮＴ層５のはみ出し、パターン欠け、パターン間の短絡の発生が抑制され、ＣＮＴ層５の形成に安価なスクリーン印刷が適用でき、冷陰極１を安価に製造することができる。
【００３３】
この製造方法により製造された冷陰極１Ａは、電子放出部であるＣＮＴ層５が電子放出部形成用導電層４の露出部（電子放電部形成領域）からはみ出さない。そこで、この冷陰極１Ａを電子源アレイとしてＦＥＤに適用すれば、滲みのない画像表示が得られるＦＥＤを安価に実現できる。
ここで、上記実施の形態２では、電子放出部形成用導電層４が独立して行列状に配列されているものとしているが、電子放出部形成用導電層をカソード電極と同等のピッチでストライプ状に形成し、電子放出部の形成領域が開口するようにクロム膜を電子放出部形成用導電層上に形成してもよい。
【００３４】
なお、上記各実施の形態では、ブチルカルビトールとブチルカルビトールアセテートとの混合溶液にエチルセルロースを溶解したビークルに、ＣＮＴと分散剤とを混合してＣＮＴを含む樹脂ペーストを作製するもの等としているが、ＣＮＴを含む樹脂ペーストはこれに限定されるものではなく、スクリーン印刷できるものであればよい。
また、ＣＮＴを含む樹脂ペーストに低融点ガラスを更に添加してもよい。この場合、スクリーン印刷後の焼成工程において、樹脂ペースト中の低融点ガラスが電子放出部形成用導電層４に固着し、ＣＮＴ層５の密着力が向上される。この時、クロム膜１０がガラス基板２の全面に被覆されているので、樹脂ペースト中の低融点ガラスのガラス基板２への固着が阻止され、除去工程において、ＣＮＴ層５の不要部分を確実に除去できる。
【００３５】
また、上記各実施の形態では、ＣＮＴを含む樹脂ペーストをスクリーン印刷するものとしているが、樹脂ペーストのパターン印刷はスクリーン印刷に限定されるものではなく、例えば転写でもよい。
また、上記各実施の形態では、ブラシでガラス基板２上を擦ることでＣＮＴ層５の不要部分の除去するものとしているが、除去方法はこれに限定されるものではなく、ＣＮＴ層５の不要部分の除去できる方法であればよく、例えば水と気体とを混交した２流体ジェット洗浄を用いてもよい。そして、ブラシによる洗浄や２流体ジェット洗浄などは、機械的な力をコントロールでき、有効である。
また、上記各実施の形態では、平板状基板としてガラス基板を用いるものとしているが、石英、シリコン、アルミナ、セラミックスなどを用いることができる。
また、上記各実施の形態では、第１導電材料をクロムとしたが、最表面がクロムであれば、配線抵抗を下げるために多層とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明の実施の形態１に係る冷陰極の構成を説明する図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る冷陰極の要部を説明する図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る冷陰極の製造方法における電子放出部形成用導電層の形成工程を説明する工程図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る冷陰極の製造方法におけるＣＮＴ層の形成工程を説明する工程図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る冷陰極の製造方法におけるカソード電極の形成工程を説明する工程図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る冷陰極の構成を説明する図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係る冷陰極の要部を説明する図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る冷陰極の製造方法における電子放出部形成用導電層の形成工程を説明する工程図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係る冷陰極の製造方法におけるＣＮＴ層の形成工程を説明する工程図である。
【図１０】この発明の実施の形態２に係る冷陰極の製造方法におけるカソード電極の形成工程を説明する工程図である。
【符号の説明】
【００３７】
１、１Ａ  冷陰極、２  ガラス基板（平板状基板）、３  カソード電極、４  ＣＮＴ形成用導電層、５  ＣＮＴ層（電子放電部）、１０  クロム膜（第１導電性材料膜）、１１  樹脂ペースト。
【図１】
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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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【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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