(57)【要約】【課題】  ＣＮＴエミッタの製造方法を提供する。【解決手段】  粉末状のＣＮＴを第１基板に付着した後、その表面に金属を蒸着し、それを陰電極の表面に圧接する。圧接後、第１基板と第２基板とを隔離させてＣＮＴを１次緊張させることによって、ＣＮＴを基板に垂直に整列させる。このような方法は、ＣＶＤによらずに基板に垂直のＣＮＴエミッタを製造できる。また、製造されたＣＮＴエミッタは、電気的特性が優秀であり、かつ純度も非常に高い。【選択図】            図１Ｇ
2005322646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末状のＣＮＴを第１基板に付着するステップと、
前記第１基板上のＣＮＴ上に金属を蒸着して、前記ＣＮＴによる積層表面に第１金属膜を形成するステップと、
別途の第２基板の表面に第２金属膜を形成するステップと、
前記第１基板の第１金属膜と前記第２基板の第２金属膜とを密着加圧して接合するステップと、
前記第２基板と前記第１基板とを１次離隔させて、第１金属膜及び第２金属膜により第２基板にボンディングされた前記ＣＮＴを緊張させるステップと、
前記第２基板と第１基板とを２次離隔させて、前記ＣＮＴを前記第１基板から分離するステップと、を含むことを特徴とするＣＮＴエミッタの製造方法。
【請求項２】
前記ＣＮＴを第１基板に付着するステップは、
前記粉末状のＣＮＴを液状分散剤に混合するステップと、
分散剤に分散されたＣＮＴを前記第１基板に塗布するステップと、
前記分散剤を除去して、前記ＣＮＴを第１基板に付着させるステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載のＣＮＴエミッタの製造方法。
【請求項３】
前記分散剤は、有機性溶媒または無機性溶媒であることを特徴とする請求項２に記載のＣＮＴエミッタの製造方法。
【請求項４】
前記有機性溶媒は、エタノールであることを特徴とする請求項３に記載のＣＮＴエミッタの製造方法。
【請求項５】
前記接合するステップで、前記金属膜を所定温度で加熱することを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載のＣＮＴエミッタの製造方法。
【請求項６】
前記第１金属膜は、マスクを利用した蒸着により所定パターンで形成されることを特徴とする請求項５に記載のＣＮＴエミッタの製造方法。
【請求項７】
前記第１金属膜は、マスクを利用した蒸着により所定パターンで形成されることを特徴とする請求項１に記載のＣＮＴエミッタの製造方法。
【請求項８】
粉末状のＣＮＴを第１基板に付着するステップと、
別途の第２基板の表面に第２金属膜を形成するステップと、
前記第２金属膜上に、前記ＣＮＴとの接着性を持つ第１金属膜を所定パターンで形成するステップと、
前記第１基板のＣＮＴを前記第２基板の第１金属膜に密着加圧して、ＣＮＴを前記第１金属膜に接合するステップと、
前記第２基板と前記第１基板とを１次離隔させて、第１金属膜により第２基板にボンディングされた前記ＣＮＴを緊張させるステップと、
前記第２基板と第１基板とを２次離隔させて、前記ＣＮＴを前記第１基板から分離するステップと、を含むことを特徴とするＣＮＴエミッタの製造方法。
【請求項９】
前記ＣＮＴを第１基板に付着するステップは、
前記粉末状のＣＮＴを液状分散剤に混合するステップと、
分散剤に分散されたＣＮＴを前記第１基板に塗布するステップと、
前記分散剤を除去して、前記ＣＮＴを第１基板に付着させるステップと、を含むことを特徴とする請求項８に記載のＣＮＴエミッタの製造方法。
【請求項１０】
前記分散剤は、有機性溶媒または無機性溶媒であることを特徴とする請求項９に記載のＣＮＴエミッタの製造方法。
【請求項１１】
前記有機性溶媒は、エタノールであることを特徴とする請求項１０に記載のＣＮＴエミッタの製造方法。
【請求項１２】
前記接合するステップで、前記金属膜を所定温度で加熱することを特徴とする請求項８ないし１１のうちいずれか１項に記載のＣＮＴエミッタの製造方法。
【請求項１３】
前記第１金属膜は、前記第２金属膜に対して所定パターンで形成されることを特徴とする請求項８に記載のＣＮＴエミッタの製造方法。
【請求項１４】
内面に陽電極が形成される前面板と、前記前面板と所定距離を維持してその内面に陰電極が形成される背面板と、前記陰電極に設けられるＣＮＴによる電子放出源と、を具備する電子素子の製造方法において、
前記背面板の内面に前記陰電極を形成するステップと、
前記陰電極に対応する粉末状のＣＮＴを別途のスタンプ基板に付着するステップと、
前記スタンプ基板上に付着されたＣＮＴ上に金属を蒸着して、前記ＣＮＴに第１金属膜を形成するステップと、
前記スタンプ基板の第１金属膜と前記背面板の陰電極とを密着加圧して接合するステップと、
前記背面板と前記基板とを１次離隔させて、第１金属膜及び第２金属膜により背面板の陰電極にボンディングされた前記ＣＮＴを緊張させるステップと、
前記背面板と前記基板とを２次離隔させて、前記ＣＮＴを前記基板から分離するステップと、を含むことを特徴とする電子素子の製造方法。
【請求項１５】
前記ＣＮＴを別途のスタンプ基板に付着するステップは、
前記粉末状のＣＮＴを液状分散剤に混合するステップと、
分散剤に分散されたＣＮＴを前記スタンプ基板に塗布するステップと、
前記分散剤を除去して、前記ＣＮＴをスタンプ基板に付着させるステップと、を含むことを特徴とする請求項１４に記載の電子素子の製造方法。
【請求項１６】
前記分散剤は、有機性溶媒または無機性溶媒であることを特徴とする請求項１５に記載の電子素子の製造方法。
【請求項１７】
前記有機性溶媒は、エタノールであることを特徴とする請求項１６に記載の電子素子の製造方法。
【請求項１８】
前記接合するステップで、前記金属膜を所定温度で加熱することを特徴とする請求項１４ないし１７のうちいずれか１項に記載の電子素子の製造方法。
【請求項１９】
前記第１金属膜は、マスクを利用した蒸着により所定パターンで形成されることを特徴とする請求項１４に記載の電子素子の製造方法。
【請求項２０】
内面に陽電極が形成される前面板と、前記前面板と所定距離を維持してその内面に陰電極が形成される背面板と、前記陰電極に設けられるＣＮＴによる電子放出源と、を具備する電子素子の製造方法において、
前記背面板の内面に前記陰電極を形成するステップと、
前記陰電極上に前記ＣＮＴ接合のための金属性ボンディング層を形成するステップと、
前記陰電極に対応する粉末状のＣＮＴを別途のスタンプ基板に付着するステップと、
前記スタンプ基板のＣＮＴを、前記背面板の陰電極上に形成された金属性ボンディング層に密着加圧して接合するステップと、
前記背面板と前記スタンプ基板とを１次離隔させて、前記第１金属膜により背面板の陰電極にボンディングされた前記ＣＮＴを緊張させるステップと、
前記背面板と前記基板とを２次離隔させて、前記ＣＮＴを前記スタンプ基板から分離するステップと、を含むことを特徴とする電子素子の製造方法。
【請求項２１】
前記ＣＮＴを別途のスタンプ基板に付着するステップは、
前記粉末状のＣＮＴを液状分散剤に混合するステップと、
分散剤に分散されたＣＮＴを前記スタンプ基板に塗布するステップと、
前記分散剤を除去して、前記ＣＮＴを第１基板に付着させるステップと、を含むことを特徴とする請求項２０に記載の電子素子の製造方法。
【請求項２２】
前記分散剤は、有機性溶媒であることを特徴とする請求項２１に記載の電子素子の製造方法。
【請求項２３】
前記有機性溶媒は、エタノールであることを特徴とする請求項２２に記載の電子素子の製造方法。
【請求項２４】
前記接合するステップで、前記金属性ボンディング層を所定温度で加熱することを特徴とする請求項２０ないし２３のうちいずれか１項に記載の電子素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ；Ｃａｒｂｏｎ ＮａｎｏＴｕｂｅ）エミッタおよび電子素子の製造方法に係り、特に、高温工程による素子に対する熱的衝撃を減少できるＣＮＴエミッタおよび電子素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＮＴは、電界放出表示素子（ＦＥＤ；Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）、液晶表示素子（ＬＣＤ；Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）用バックライトなどの電界放出源として、最近に広く利用されている。このようなＣＮＴは、優秀な電子放出特性、化学的及び機械的耐久性を持っており、現在もその物性及び応用性に関する研究が進みつつある。
【０００３】
電界放出源として、従来には、モリブデン（Ｍｏ）のような金属から形成されたマイクロチップが多く使われた。しかし、マイクロチップは、雰囲気ガス及び不均一な電界などの影響で、その寿命が短縮されるという問題がある。また、低い電圧で駆動されるためには、仕事関数の減少が要求されるが、マイクロチップは、仕事関数の減少に限界がある。ＣＮＴは、このような問題を克服するための物質であり、高いアスペクト比、優秀な耐久性、高い伝導性を持ち、したがって、電界放出源として好まれている。
【０００４】
ＣＮＴエミッタから高い電流密度を得るためには、ＣＮＴが均一に分布され、かつ基板から垂直に整列される必要があり、特に、あらゆるＣＮＴから電子放出できるように、基板（または陰電極）との良好な電気的接触が要求される。
【０００５】
ＣＮＴエミッタは、主に化学気相蒸着（ＣＶＤ；Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により基板上に直接成長される。ＣＮＴエミッタ製造のための他の方法は、ＣＮＴと樹脂とを混合したペーストを利用する。ＣＮＴペーストを利用したエミッタの製造方法は、ＣＶＤによった方法に比べて容易かつ低コストであって、好まれている。
【０００６】
特許文献１には、ＣＮＴペーストを利用した電界放出アレイ及び製造方法が開示され、特許文献２には、成長法により得られたＣＮＴを利用する電界放出アレイ及びその製造方法が開示される。
【０００７】
基板に対する直接的な成長には、主にＣＶＤが利用される。ＣＶＤ工程は、ＣＮＴの純度を高めるために５００℃以上の高温で進む。したがって、ＣＶＤ工程時、基板または基板上の構造物に対する熱的衝撃が不回避である。一方、ＣＶＤ工程を低温で行えば、ＣＮＴの純度が落ちるので望ましくない。良質のＣＮＴを得るために適用されるＣＶＤ装備は高コストであり、したがって、生産コスト側面で望ましくない。
【０００８】
ＣＮＴペーストは、スクリーンプリンティングやフォトリソグラフィなどにより基板（または、陰電極）に塗布されるが、ペースト物質内に各種有機物及び無機物が含まれているために、高純度のＣＮＴ電子放出源を得難い。
【特許文献１】米国特許第６，３３９，２８１号明細書
【特許文献２】米国特許第６，４４０，７６１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、高純度の良好な電気的特性を持つＣＮＴエミッタとの製造方法を提供する。
【００１０】
また本発明は、製造工程が容易であり、かつ基板を備えた他の構成部品を熱的に保護できる電子素子の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によるＣＮＴエミッタの製造方法によれば、粉末状のＣＮＴを第１基板に付着するステップと、前記第１基板上のＣＮＴ上に金属を蒸着して、前記ＣＮＴによる積層表面に第１金属膜を形成するステップと、別途の第２基板の表面に第２金属膜を形成するステップと、前記第１基板の第１金属膜と前記第２基板の第２金属膜とを密着加圧して接合するステップと、前記第２基板と前記第１基板とを１次離隔させて、第１金属膜及び第２金属膜により第２基板にボンディングされた前記ＣＮＴを緊張させるステップと、前記第２基板と第１基板とを２次離隔させて、前記ＣＮＴを前記第１基板から分離するステップと、を含むことを特徴とするＣＮＴエミッタの製造方法が提供される。
【００１２】
本発明によるＣＮＴエミッタの製造方法の他の類型によれば、粉末状のＣＮＴを第１基板に付着するステップと、別途の第２基板の表面に第２金属膜を形成するステップと、前記第２金属膜上に、前記ＣＮＴとの接着性を持つ第１金属膜を所定パターンで形成するステップと、前記第１基板のＣＮＴを前記第２基板の第１金属膜に密着加圧して、ＣＮＴを前記第１金属膜に接合するステップと、前記第２基板と前記第１基板とを１次離隔させて、第１金属膜により第２基板にボンディングされた前記ＣＮＴを緊張させるステップと、前記第２基板と第１基板とを２次離隔させて、前記ＣＮＴを前記第１基板から分離するステップと、を含むことを特徴とするＣＮＴエミッタの製造方法が提供される。
【００１３】
本発明による電子素子の製造方法によれば、内面に陽電極が形成される前面板と、前記前面板と所定距離を維持してその内面に陰電極が形成される背面板と、前記陰電極に設けられるＣＮＴによる電子放出源と、を具備する電子素子の製造方法において、前記背面板の内面に前記陰電極を形成するステップと、前記陰電極に対応する粉末状のＣＮＴを別途のスタンプ基板に付着するステップと、前記スタンプ基板上に付着されたＣＮＴ上に金属を蒸着して、前記ＣＮＴに第１金属膜を形成するステップと、前記スタンプ基板の第１金属膜と前記背面板の陰電極とを密着加圧して接合するステップと、前記背面板と前記基板とを１次離隔させて、第１金属膜及び第２金属膜により背面板の陰電極にボンディングされた前記ＣＮＴを緊張させるステップと、前記背面板と前記基板とを２次離隔させて、前記ＣＮＴを前記基板から分離するステップと、を含むことを特徴とする電子素子の製造方法が提供される。
【００１４】
本発明による電子素子の製造方法の他の類型によれば、内面に陽電極が形成される前面板と、前記前面板と所定距離を維持してその内面に陰電極が形成される背面板と、前記陰電極に設けられるＣＮＴによる電子放出源と、を具備する電子素子の製造方法において、前記背面板の内面に前記陰電極を形成するステップと、前記陰電極上に前記ＣＮＴ接合のための金属性ボンディング層を形成するステップと、前記陰電極に対応する粉末状のＣＮＴを別途のスタンプ基板に付着するステップと、前記スタンプ基板のＣＮＴを、前記背面板の陰電極上に形成された金属性ボンディング層に密着加圧して接合するステップと、前記背面板と前記スタンプ基板とを１次離隔させて、前記第１金属膜により背面板の陰電極にボンディングされた前記ＣＮＴを緊張させるステップと、前記背面板と前記基板とを２次離隔させて、前記ＣＮＴを前記スタンプ基板から分離するステップと、を含むことを特徴とする電子素子の製造方法が提供される。
【００１５】
前記本発明の具体的な実施形態は、前記ＣＮＴを別途のスタンプ基板に付着するステップは、前記粉末状のＣＮＴを液状分散剤に混合するステップと、分散剤に分散されたＣＮＴを前記スタンプ基板に塗布するステップと、前記分散剤を除去して、前記ＣＮＴを第１基板に付着させるステップと、を含む。前記分散剤は、有機性溶媒、例えば、エタノールを用いる。
【００１６】
本発明のさらに他の実施形態によれば、前記接合ステップで、前記第２金属膜は、第２基板と共に所定温度で加熱されることによって熱間圧接が行われ、これを通じて効果的な第２基板に対するＣＮＴ固定が可能になる。
【００１７】
本発明による電子素子の製造方法によれば、内面に陽電極が形成される前面板と、前記前面板と所定距離を維持してその内面に陰電極が形成される背面板と、前記陰電極に設けられるＣＮＴによる電子放出源と、を具備する電子素子の製造方法において、背面板の内面に陰電極を形成するステップと、前記陰電極に対応する粉末状のＣＮＴを別途のスタンプ基板に付着するステップと、前記スタンプ基板上に付着されたＣＮＴ上に金属を蒸着して、前記ＣＮＴに第１金属膜を形成するステップと、前記スタンプ基板の第１金属膜と前記背面板の陰電極とを密着加圧して接合するステップと、前記背面板と前記基板とを１次離隔させて、第１金属膜及び第２金属膜により背面板の陰電極にボンディングされた前記ＣＮＴを緊張させるステップと、前記背面板と前記基板とを２次離隔させて、前記ＣＮＴを前記基板から分離するステップと、を含む電子素子の製造方法が提供される。
【００１８】
前記本発明の具体的な実施形態は、ＣＮＴを別途の第１基板またはスタンプ基板に付着するステップは、前記粉末状のＣＮＴを液状分散剤に混合するステップと、分散剤に分散されたＣＮＴを前記第１基板またはスタンプ基板に塗布するステップと、そして、前記分散剤を除去して、前記ＣＮＴを第１基板またはスタンプ基板に付着させるステップと、を含む。前記分散剤は、有機性溶媒、例えば、エタノール、または水のような無機分散剤を利用する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、高温のＣＶＤ工程によらずに、基板に対して垂直に整列されるＣＮＴエミッタを製造できる。さらに、有機性溶媒を除いて有機バインダーや無機固着剤などが使われないために、非常に高純度のＣＮＴエミッタを製造できる。このような本発明は、ＣＶＤが持つ限界である基板の大きさに制限されず、広い面積に所定パターンのＣＮＴエミッタを製造できる。ＣＶＤを適用しないものは、高コストの装備を必要としないために、相対的に低コストでＣＮＴエミッタを製造できる。従来の方法であるＣＶＤによるＣＮＴエミッタは、活性化などの後続工程が要求されるが、本発明は、このような後続工程を要求しない。また、一つの特徴として、低温でＣＮＴエミッタを製造するために、高温工程による基板及び他の構成要素に対する熱的衝撃が減少する。
【００２０】
特に本発明により製造されたＣＮＴエミッタは、ＣＮＴと陰電極とが高伝導性ボンディング物質により接合されているので、電気的特性が優秀であり、さらには、大部分のＣＮＴを通じた電子放出が可能になり、したがって、均一な密度の電流が発生できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付された図面を参照して、本発明によるＣＮＴエミッタの製造方法及びＣＮＴをエミッタに適用する電界放出素子の製造方法の実施形態を詳細に説明する。以下の説明で、ＣＮＴを備えた電界放出素子が便宜上誇張されて図示され、特に必要に応じていずれか一つの要素が他の要素に比べて大きく図示されたことを明らかにする。
【００２２】
図１Ａないし図１Ｅは、本発明によるＣＮＴエミッタの製造方法の一実施形態を概念的に示す工程図である。
【００２３】
図１Ａに示すように、ＣＮＴ粉末を有機性溶媒、例えば、エタノール、または無機分散剤、例えば、水２に混合した後、Ｓｉまたはソーダライムガラス基板などの第１基板１の表面に塗布する。
【００２４】
図１Ｂに示すように、自然または強制乾燥により前記分散液２を除去してＣＮＴのみ第１基板１に残す。この時にＣＮＴは、ファンデルワールス力、すなわち、分子力により基板に吸着されている状態である。
【００２５】
図１Ｃに示すように、前記ＣＮＴ表面上にボンディングのためのＡｇなどの金属による第１金属膜３が、所定厚さで形成される。この時に蒸着される金属量の調節により、ＣＮＴによる積層上部側にのみ金属層が形成される。
【００２６】
図１Ｄに示すように、別途の第２基板４を準備した後、その表面にＡｇ、ＣｕまたはＴｉなどの金属による第２金属膜５を形成する。ここで、第２基板４は、実際適用対象によって特定製品の一要素となる。例えば、ＦＥＤに適用される場合、背面板に該当し、この場合、前記第２金属膜５は、ＦＥＤの陰電極に該当する。したがって、このステップで使われるＦＥＤの背面板、すなわち、本実施形態での第２基板４には、ＦＥＤで要求するパターンの陰電極が設けられており、場合によっては、ゲート絶縁層及びゲート電極が形成されても、形成されなくてもよい。本実施形態では、ゲート絶縁層及びゲート電極の形成如何に関係なく、省略されている。
【００２７】
図１Ｅに示すように、前記第１基板１をひっくり返してＣＮＴを第２基板４の上面に向かわせた状態で、相互接触させる。この時に、第２基板４の第２金属膜５と前記第１基板１のＣＮＴとは、相互対応して接触する。
【００２８】
図１Ｆに示すように、前記第２基板４に対して第１基板１を加圧してＣＮＴ上にコーティングされた第１金属膜３と、第２基板４の表面に形成された第２金属膜５とを相互圧接する。加圧に加えて前記両金属膜３、５に熱を加えることで、効果的な接合が可能な熱間圧接が行われる。このような圧接、特に熱間圧接によれば、結果的に第１金属層３が設けられているＣＮＴが、第２金属膜５に強く接合された状態となる。この時に使われる加圧装置は、一般的なプレス装置を利用する。
【００２９】
図１Ｇに示すように、第２基板４に対して第１基板１を、垂直に所定間隔をおいて１次離隔させて、それらの間にあるＣＮＴを緊張させ、第２基板４に対して垂直になるように整列する。
【００３０】
図１Ｈに示すように、前記第２基板４に対して第１基板１を２次にさらに離隔させて、分子力により、第１基板１に付着されているＣＮＴを第１基板１から分離させることによって、図１Ｉに示すように、第２基板４に垂直に整列されたＣＮＴアレイ、すなわち、ＣＮＴエミッタを得る。
【００３１】
図２Ａは、図１Ｂに対応するものであり、第１基板またはスタンプ基板に分散剤と共に塗布された後、乾燥状態にあるＣＮＴを示すＳＥＭイメージである。
【００３２】
図２Ｂは、図２Ａに示す第１基板を利用して実際に製作されたエミッタのＳＥＭイメージである。図２に示すエミッタは、シリコン基板に陰電極としてＴｉ金属膜が形成され、ＣＮＴは、Ａｇにより接合されている構造を持つ。前記両金属膜の厚さは１０００〜２０００Å程度である。圧接時は３ＭＰａ程度の圧力が約６０〜２７０秒程度加えられ、この時の温度は約３００℃になるように調節した。図２に示すように、ＣＮＴが基板から垂直方向に立てられていることが分かる。これは、成長によらず、基板に垂直な方向に配列されるＣＮＴの製造ができるということを確認させる。
【００３３】
前記工程は、エミッタの形態に関係なく説明された。しかし、実際エミッタの場合、所定の形状及び大きさを持つ必要があり、したがって、そのための方法が提案されねばならない。
【００３４】
図３Ａは、エミッタを所定パターンで形成できる本発明によるエミッタの製造方法の他の実施形態を図示する。
【００３５】
図３Ａに示すように、有機または無機溶剤に分散されたＣＮＴ粉末を第１基板１に分散させた後に乾燥させる。
【００３６】
図３Ｂに示すように、第１基板１に吸着されているＣＮＴ粉末による積層上に、所定パターンの第１金属膜３を形成する。この時に金属は、例えばＡｇであり、第１基板３の前方に、蒸着領域を制限するマスクを位置させる。
【００３７】
図３Ｃに示すように、ＣＮＴ粉末による積層上に第１金属膜が完成された後、図３Ｄに示すように、あらかじめ準備された第２基板４に対して、前述したような方式で圧着を行う。第２基板４の上面には、第２金属膜５、すなわち、陰電極が形成されており、この陰電極に対して前記所定パターンの第２金属膜３が接合される。
【００３８】
図３Ｅに示すように、第１基板１を第２基板４から垂直方向に１次離隔させて、それらの間にあるＣＮＴを緊張させ、第２基板４に対して垂直になるように整列する。この時に緊張されるＣＮＴ、すなわち、第１基板４に対して垂直方向に整列されるＣＮＴは、前記第１金属膜３が形成された部分のＣＮＴであり、その残りの部分のＣＮＴは、第１基板１の内面にそのまま残る。
【００３９】
図３Ｆに示すように、前記第２基板４に対して第１基板１を２次にさらに離隔させて、分子力により、第１基板１に付着されているＣＮＴを第１基板１から分離させる。
【００４０】
図４は、本発明により第２基板に形成されたＣＮＴエミッタを示すＳＥＭイメージである。このように、本発明の製造方法は、成長によらずに垂直に整列されたＣＮＴエミッタを製造でき、特に、第１金属層のパターンにより、目的とする形状にＣＮＴを第２基板に転写できる。
【００４１】
図５Ａないし図５Ｆは、所定パターンのＣＮＴエミッタを得るための他の実施形態を示す工程図である。
【００４２】
図５Ｂに示すように、第２基板４の表面に第２金属膜、すなわち、陰電極５を形成した後、この上に所定パターンの金属性ボンディング層、すなわち、第１金属膜３を形成する。この金属膜は、圧接によりＣＮＴが接合されうる材料、例えば、Ａｇである。
【００４３】
図５Ｃに示すように、第２基板４と第１基板１との内面を相互対面させた状態で、図５Ｄに示すように相互圧着して、前述したような方式で圧接を行う。第２基板４の上面に形成された第１金属膜３’に、第１基板１の内面に吸着されているＣＮＴを接合させる。この時に、第１金属膜３’のない部分ではＣＮＴの接合がなされない。
【００４４】
図５Ｅに示すように、第１基板１を第２基板４から垂直方向に１次離隔させて、それらの間にあるＣＮＴを緊張させ、第２基板４に対して垂直になるように整列する。この時に緊張されるＣＮＴ、すなわち、第１基板４に対して垂直方向に整列されるＣＮＴは、前記第１金属膜３’に接合された部分のＣＮＴであり、その残りの部分のＣＮＴは、第１基板１の内面にそのまま残る。
【００４５】
図５Ｆに示すように、前記第２基板４に対して第１基板１を２次にさらに離隔させて、分子力により、第１基板１に付着されているＣＮＴを第１基板１から分離させる。
【００４６】
図６は、本発明によって製造されるＣＮＴ電界放出表示素子の概略的断面図である。図６を参照すれば、背面板（前述した工程で、第２基板）５と前面板１０とが所定間隔で離隔されており、それらの間に電子が進む真空空間１３が設けられている。
【００４７】
前記前面板１０の内面には陽電極１１が形成されており、その表面に所定色相の蛍光体層１２が形成されている。そして、背面板５の内面には、前記陽電極１１に対応する陰電極（前述した工程で、第２金属層）４が形成されており、その上に、貫通孔６ａが形成されたゲート絶縁層６が形成されている。前記ゲート絶縁層６上には、前記貫通孔６ａに対応するゲートホール７ａを持つゲート電極７が設けられている。
【００４８】
前記貫通孔６ａの下部底には、垂直に整列されたＣＮＴが設けられている。ＣＮＴは、陰電極の表面に接合されている金属性ボンディング層（前述した工程で、第１金属層）３、３’に接合されている。
【００４９】
このような構造の本電界放出表示素子の製造方法は、背面板５に対する陰電極及びＣＮＴの形成方法、すなわち、前述したＣＮＴエミッタの製造方法を除いては従来の過程による。すなわち、前述した方法によりＣＮＴエミッタを背面板５に形成した後、次いで、ゲート絶縁層、ゲート電極などを形成する。場合によっては、背面板５に陰電極４及びゲート絶縁層６を形成した後、ＣＮＴエミッタを形成することもある。
【００５０】
また本発明は、前述したように、ＬＣＤのような非能動発光型表示素子のバックライト装置の製造に適用できる。本発明により製造されるバックライト装置は、一般的なバックライト装置の構造を持ち、ただし、蛍光体の励起のために使われる電子放出源が、前述したような本発明によるＣＮＴエミッタの製造方法によって製造される。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明のＣＮＴエミッタの製造方法は、例えば、電界放出表示素子、平板ランプ、その他の用途の電子放出源に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１Ａ】本発明による電界放出素子の製造方法を示す工程図である。
【図１Ｂ】本発明による電界放出素子の製造方法を示す工程図である。
【図１Ｃ】本発明による電界放出素子の製造方法を示す工程図である。
【図１Ｄ】本発明による電界放出素子の製造方法を示す工程図である。
【図１Ｅ】本発明による電界放出素子の製造方法を示す工程図である。
【図１Ｆ】本発明による電界放出素子の製造方法を示す工程図である。
【図１Ｇ】本発明による電界放出素子の製造方法を示す工程図である。
【図１Ｈ】本発明による電界放出素子の製造方法を示す工程図である。
【図１Ｉ】本発明による電界放出素子の製造方法を示す工程図である。
【図２Ａ】本発明による有機分散剤が第１基板であるスタンプ基板に塗布された後、乾燥された状態のＣＮＴを示すＳＥＭイメージである。
【図２Ｂ】本発明により製作されたエミッタのＳＥＭイメージである。
【図３Ａ】本発明による電界放出素子の製造方法の他の実施形態を示す工程図である。
【図３Ｂ】本発明による電界放出素子の製造方法の他の実施形態を示す工程図である。
【図３Ｃ】本発明による電界放出素子の製造方法の他の実施形態を示す工程図である。
【図３Ｄ】本発明による電界放出素子の製造方法の他の実施形態を示す工程図である。
【図３Ｅ】本発明による電界放出素子の製造方法の他の実施形態を示す工程図である。
【図３Ｆ】本発明による電界放出素子の製造方法の他の実施形態を示す工程図である。
【図４】本発明により形成されたＣＮＴエミッタのパターンを示すＳＥＭイメージである。
【図５Ａ】本発明による電界放出素子の製造方法のさらに他の実施形態を示す工程図である。
【図５Ｂ】本発明による電界放出素子の製造方法のさらに他の実施形態を示す工程図である。
【図５Ｃ】本発明による電界放出素子の製造方法のさらに他の実施形態を示す工程図である。
【図５Ｄ】本発明による電界放出素子の製造方法のさらに他の実施形態を示す工程図である。
【図５Ｅ】本発明による電界放出素子の製造方法のさらに他の実施形態を示す工程図である。
【図５Ｆ】本発明による電界放出素子の製造方法のさらに他の実施形態を示す工程図である。
【図６】本発明によって製造されるＣＮＴ電界放出素子を適用する電子素子の概略的断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１    第１基板
４    第２基板
５    第２金属膜
【図１Ａ】
2005322646.tif 000003
【図１Ｂ】
2005322646.tif 000004
【図１Ｃ】
2005322646.tif 000005
【図１Ｄ】
2005322646.tif 000006
【図１Ｅ】
2005322646.tif 000007
【図１Ｆ】
2005322646.tif 000008
【図１Ｇ】
2005322646.tif 000009
【図１Ｈ】
2005322646.tif 000010
【図１Ｉ】
2005322646.tif 000011
【図３Ａ】
2005322646.tif 000012
【図３Ｂ】
2005322646.tif 000013
【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
2005322646.tif 000015
【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図５Ａ】
2005322646.tif 000018
【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図６】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図４】
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