(57)【要約】【課題】均一で良好なフィールドエミッション特性を安定して得ることができる微小電子源装置及びその製造方法を提供し、該微小電子源装置を用いた平面型発光装置並びに平面型表示装置を提供する。【解決手段】基板１０上にカソード電極１１、抵抗層Ｉ１が積層され、一端が炭素材料粒子の凝集物１２ｂを介して抵抗層Ｉ１に固定され、該抵抗層Ｉ１上に直立したカーボンナノチューブ１２ａを電子放出源として備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が炭素材料粒子の凝集物を介して電極に固定され、該電極上に直立したカーボンナノチューブを電子放出源として備えることを特徴とする微小電子源装置。
【請求項２】
前記電極は、支持基板上に設けられたカソード電極であることを特徴する請求項１に記載の微小電子源装置。
【請求項３】
前記カーボンナノチューブは、前記支持基板上にカソード電極、層間絶縁膜、ゲート電極が順に積層されてなり、前記ゲート電極及び層間絶縁膜に形成されたゲートホールの底部である前記カソード電極上に固定されていることを特徴とする請求項２に記載の微小電子源装置。
【請求項４】
前記電極は、支持基板上にカソード電極、抵抗層が順に積層されたものであることを特徴する請求項１に記載の微小電子源装置。
【請求項５】
前記カーボンナノチューブは、前記支持基板上にカソード電極、抵抗層、層間絶縁膜、ゲート電極が順に積層されてなり、前記ゲート電極及び層間絶縁膜に形成されたゲートホールの底部である前記抵抗層上に固定されていることを特徴とする請求項４に記載の微小電子源装置。
【請求項６】
支持基板に形成された電極上にカーボンナノチューブと炭素材料粒子と結合剤と溶媒とからなるカーボンナノチューブ分散液を塗布する工程と、
前記カーボンナノチューブ分散液の塗膜を焼成することにより、前記結合剤からなるマトリクス中に一端が前記炭素材料粒子の凝集物を介して電極に固定された前記カーボンナノチューブを含む複合層を形成する工程と、
前記複合層のマトリクスを除去することにより、前記電極上にカーボンナノチューブを露出させる工程と、
前記カーボンナノチューブを電極上で直立させる起毛処理を施す工程と
を有することを特徴とする微小電子源装置の製造方法。
【請求項７】
前記電極は、カソード電極であることを特徴する請求項６に記載の微小電子源装置の製造方法。
【請求項８】
前記電極は、カソード電極、抵抗層が順に積層されたものであることを特徴する請求項６に記載の微小電子源装置の製造方法。
【請求項９】
前記結合剤は、Ｉｎ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ａｌの少なくとも１つを含有する熱分解性有機金属化合物を含むことを特徴とする請求項６に記載の微小電子源装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項２または４に記載の微小電子源装置が平面上に複数形成されたカソードパネルと、前記微小電子源装置に対向する蛍光体層とアノード電極を有するアノードパネルとを備えることを特徴とする平面型発光装置。
【請求項１１】
請求項３または５に記載の微小電子源装置が平面上に複数形成されたカソードパネルと、前記微小電子源装置に対向する蛍光体層とアノード電極を有するアノードパネルとを備えることを特徴とする平面型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小電子源装置及びその製造方法、平面型発光装置並びに平面型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョン受像機や情報端末機器等の表示措置は、薄型化、軽量化、大画面化、高精細表示化の要求に答えるため、重量や厚みに限界のあるＣＲＴから平面型表示装置（フラットパネル表示装置）への移行する開発が盛んに行われている。情報端末機器のフラットパネル表示装置としては液晶パネルが広く普及しているが、高輝度化、大型化が困難なために家庭用テレビジョン受像器は開発段階に留まっている。
【０００３】
一方、フィールドエミッションディスプレー（以下、ＦＥＤと略す）は、少ない電力消耗で高解像度・高輝度のカラー表示が行えるというメリットから有力な大型のフラットパネル表示装置用賭して開発が進んでいる。ＦＥＤは電子放出を行うチップ型カソードとカソードから放出された電子が衝突することにより蛍光体を励起発光させて所望のパターン、文字、記号を表示する装置である。
【０００４】
公知のＦＥＤの構成は複数本の行配線につながったカソードと複数本の列配線につながったゲートからなるエミッタアレイパネルと蛍光体を塗布されたアノードパネルを絶縁性のスペーサを挟んで積層するものである（例えば、特許文献１，２参照。）。
【０００５】
また、エミッタアレイパネルはガラス等の誘電体板もしくはＳｉ板上にＣＶＤ法、エッチング法、真空蒸着法もしくはスパッタ法及び光リソグラフィー法により所望の画素数に応じたマトリックスをなす行配線・列配線と１画素当り複数のカソードチップ及びカソードチップと誘電体で絶縁されたカソードチップに対応した穴を開口したゲート電極を形成して作成する。
【０００６】
アノードパネルはガラス等の誘電体板にＩＴＯ等の透明電極を堆積させた上に各１画素に対応した赤(R)、緑(G)、青(B)の３色の蛍光体についてそれぞれ遮光格子を介して縞状に塗布して作成する。
【０００７】
従来の電界放出型ディスプレイでは、電子放射エミッタを２次元的に配列し、これに引き出し電極とカソード電圧用配線をマトリックス状に配置し、カソード先端から強電界によって放射されてきた電子により蛍光体を光らせる手法が用いられている。
【０００８】
従来のＷを始めとする金属製のエミッタが用いられてきたが、近年になってエミッタ材料の仕事関数を下げることにより低しきい値でのエミッションを可能にする材料としてＤＬＣ（ダイヤモンド状カーボン）を始めとするカーボン材料が注目されている。
【０００９】
また、従来の様にエミッタ構造を作ることなく平面から電子放出させる試みが開示されおり（例えば、非特許文献１参照。）、特にカーボンナノチューブと呼ばれる微細構造を有する炭素系構造体は、その良好な電子放出特性を有することから注目を集めている（例えば、非特許文献２参照。）。さらに、これらのカーボンナノチューブの特徴を生かして導電性材料と混合して電子放出源を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【００１０】
【特許文献１】米国特許第４９０８５３９号明細書
【特許文献２】特開昭６１−２２１７８３号公報
【特許文献３】特開２００３−２２９０４４号公報
【非特許文献１】第６０回応用物理学会学術講演会  講演予稿集p.631（講演番号2P-H-6）
【非特許文献２】第６０回応用物理学会学術講演会  講演予稿集p.632（講演番号2P-H-11）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前記のようなカーボンナノチューブを利用した微小電子源装置において、均一で良好なフィールドエミッション特性を安定して得ることが困難であった。
【００１２】
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、均一で良好なフィールドエミッション特性を安定して得ることができる微小電子源装置及びその製造方法を提供し、該微小電子源装置を用いた平面型発光装置並びに平面型表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を解決するために提供する本発明は、一端が炭素材料粒子の凝集物を介して電極に固定され、該電極上に直立したカーボンナノチューブを電子放出源として備えることを特徴とする微小電子源装置である（請求項１）。
【００１４】
ここで、前記電極は、支持基板上に設けられたカソード電極であることを特徴する（請求項２）。
また、請求項２の発明において、前記カーボンナノチューブは、前記支持基板上にカソード電極、層間絶縁膜、ゲート電極が順に積層されてなり、前記ゲート電極及び層間絶縁膜に形成されたゲートホールの底部である前記カソード電極上に固定されていてもよい（請求項３）。
【００１５】
また、前記電極は、支持基板上にカソード電極、抵抗層が順に積層されたものであることを特徴する（請求項４）。
また、請求項４の発明において、前記カーボンナノチューブは、前記支持基板上にカソード電極、抵抗層、層間絶縁膜、ゲート電極が順に積層されてなり、前記ゲート電極及び層間絶縁膜に形成されたゲートホールの底部である前記抵抗層上に固定されていてもよい（請求項５）。
【００１６】
また、前記課題を解決するために提供する本発明は、支持基板に形成された電極上にカーボンナノチューブと炭素材料粒子と結合剤と溶媒とからなるカーボンナノチューブ分散液を塗布する工程と、前記カーボンナノチューブ分散液の塗膜を焼成することにより、前記結合剤からなるマトリクス中に一端が前記炭素材料粒子の凝集物を介して電極に固定された前記カーボンナノチューブを含む複合層を形成する工程と、前記複合層のマトリクスを除去することにより、前記電極上にカーボンナノチューブを露出させる工程と、前記カーボンナノチューブを電極上で直立させる起毛処理を施す工程とを有することを特徴とする微小電子源装置の製造方法である（請求項６）。
【００１７】
ここで、前記電極は、カソード電極であることを特徴する（請求項７）。
また、前記電極は、カソード電極、抵抗層が順に積層されたものであることを特徴する（請求項８）。
【００１８】
また、前記結合剤は、Ｉｎ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ａｌの少なくとも１つを含有する熱分解性有機金属化合物を含むことが好ましい（請求項９）。
【００１９】
また、前記課題を解決するために提供する本発明は、請求項２または４に記載の微小電子源装置が平面上に複数形成されたカソードパネルと、前記微小電子源装置に対向する蛍光体層とアノード電極を有するアノードパネルとを備えることを特徴とする平面型発光装置である（請求項１０）。
【００２０】
また、前記課題を解決するために提供する本発明は、請求項３または５に記載の微小電子源装置が平面上に複数形成されたカソードパネルと、前記微小電子源装置に対向する蛍光体層とアノード電極を有するアノードパネルとを備えることを特徴とする平面型表示装置である（請求項１１）。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の微小電子源装置によれば、電極上で直立したカーボンナノチューブが増加するため、エミッションサイトが増えて非エミッション領域がなくなり、良好で均一なフィールドエミッション特性を得ることができる。また、この微小電子源装置を用いれば、均一で高輝度の平面型発光装置並びに平面型表示装置を提供することができる。
また、本発明の微小電子源装置の製造方法によれば、起毛処理前の複合層のマトリクスを除去するエッチング処理時間をシビアに管理する必要がなくなり、良好で安定したフィールドエミッション特性を簡便に得ることができる。さらに、従来不要物とされてきた長さの短いカーボンナノチューブを本発明において炭素材料粒子として使用できるため、該カーボンナノチューブの有効活用を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１に、従来の微小電子源装置の概略構成を示す。
従来の微小電子源装置は、基板９０と、この基板９０上に積層状態で順に形成されたカソード電極９１、抵抗層Ｉ９と、微小電子源層９２とによって構成されている。また、微小電子源層９２は、カーボンナノチューブ９２ａとバインダ材料（マトリックス）９２ｍとを含む複合層が加工されてなるものであり、前記カーボンナノチューブ９２ａが導電性のマトリクス９２ｍ中に埋め込まれ、該カーボンナノチューブ９２ａの一端が前記マトリクス９２ｍから突出した状態となっている。
【００２３】
この微小電子源装置では、フィールドエミッション特性が基板９０上の全領域のうち一部に良好でない領域があり有効面内で不均一であることがあった。また、有効面内において均一で良好なフィールドエミッション特性であったとしてもその特性を安定して得ることが困難であった。発明者はこの原因を調査したところ、該微小電子源装置の製造方法に起因していることを把握した。
【００２４】
この微小電子源装置は、例えば図２に示す工程で作製される。
まず、基板９０に積層されたカソード電極９１、抵抗層Ｉ９の上に、複数のカーボンナノチューブ９２ａと、Ｉｎ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ａｌの少なくとも１つを含有する有機金属化合物を含む結合剤と、溶媒とを所定量混合して調製されたカーボンナノチューブ分散液を塗布した後、焼成して複合層９２Ｌを形成する（図２（ａ））。複合層９２Ｌは、この段階では結合剤からなる導電性のマトリクス９２ｍ中に前記カーボンナノチューブ９２ａが分散して埋め込まれた状態である。
【００２５】
つぎに、複合層９２Ｌの上層部のマトリックス９２ｍを選択的に除去することにより、表面にカーボンナノチューブ９２ａの一部を露出させる（図２（ｂ））。複合層９２Ｌの上層部でマトリクスを除去する際の手法としては、ウェットエッチングやドライエッチングなどのエッチング法（ハーフエッチング）を好ましく用いることができる。ここで、マトリクス９２ｍのエッチングされなかった部分がカーボンナノチューブ９２ａのアンカーとなるため、複合層９２Ｌに含まれるカーボンナノチューブの一部が表面に露出している。
【００２６】
その後、エッチングされた複合層９２Ｌについて、複合層９２Ｌから遊離したマトリクス９２ｍ（遊離マトリクス）を除去するとともに各々のカーボンナノチューブ９２ａが一様にほぼ垂直に起立するように、カーボンナノチューブの起毛処理を行う。具体的には、例えばエッチングされた複合層９２Ｌ上に粘着テープを貼り付けた後、粘着テープを引き剥がすことにより、粘着テープに付着した遊離マトリクスを複合層９２Ｌ表面から取り除き、基板９０に対してカーボンナノチューブ９２ａの長手方向をほぼ垂直に配向させるようにして微小電子源装置を完成する。
【００２７】
ここで、複合層９２Ｌのエッチング量にはマトリクス９２ｍの構成材料の組成ごとに最適値があり、エッチング量が少なすぎても多すぎても、エミッションサイト量が減少していることが分かった。すなわち、エッチング不足となると、遊離マトリクスが減少するとともに露出するカーボンナノチューブが減少するため、直立するカーボンナノチューブの数が減ることになりエミッションサイト量が減少していた。一方、エッチング過剰になると、残留するマトリクス９２ｍが剥ぎ取れやすくなり、起毛処理で残留しているマトリクス９２ｍまでもが取り除かれてカーボンナノチューブ９２ａを抵抗層上に固定する役目を果たさなくなってしまうため、殆どのカーボンナノチューブ９２ａが起毛処理により剥ぎ取られ直立するカーボンナノチューブが無くなりエミッションサイト量が減少していた。
【００２８】
また、このような不良が発生しないようにエッチング時間をシビアに管理する必要があるが、大面積の複合層９２Ｌを均一にエッチングすることは困難であった。
【００２９】
本発明はこの問題を解決するものである。
以下に、本発明に係る微小電子源装置の第１の実施の形態の構成について説明する。
図３は、本発明に係る微小電子源装置の第１の実施の形態における構成を示す断面図である。
図３に示すように、本発明の微小電子源装置は、絶縁性の基板（例えば、ガラス基板）１０と、この基板１０上に積層状態で順に形成されたカソード電極１１、抵抗層Ｉ１とを備え、一端が炭素材料粒子の凝集物（炭素凝集物）１２ｂを介して該抵抗層Ｉ１に固定され、抵抗層Ｉ１上に直立したカーボンナノチューブ１２ａを電子放出源として備えることを特徴としている。また、炭素凝集物１２ｂで固定され直立したカーボンナノチューブ１２ａは抵抗層Ｉ１表面に均一に分散して存在している。
【００３０】
カソード電極１１は、導電材料からなる導電膜である。例えばスパッタリング法により形成される厚み０．２μｍ程度のクロム（Ｃｒ）層である。
【００３１】
抵抗層Ｉ１は、例えばスパッタリング法により形成される膜厚０．２μｍのアモルファスＳｉ，ＳｉＣＮ等からなる薄膜であり、カソード電極１１からカーボンナノチューブ１２ａへの供給電流を安定化させる役目を果たす。これにより、当該微小電子源装置を後述の平面型発光装置あるいは平面型表示装置に組み込んだ場合の画面表示の輝度のバラツキを低減することができる。
【００３２】
カーボンナノチューブ１２ａは、細長いチューブ構造（繊維状）を有するものである。電子放出源としては長さが２μｍ以上であることが好ましい。あるいは、長さ２μｍ以上のカーボンナノファイバーであってもよい。
【００３３】
炭素凝集物１２ｂは、炭素材料粒子が凝集してなるものであり、抵抗層Ｉ１に固着してカーボンナノチューブ１２ａを該抵抗層Ｉ１に固定するものである。炭素凝集物１２ｂを構成する材料としては、後述するカーボンナノチューブ分散液中に含有でき、該分散液が塗布、焼成される段階で凝集する炭素材料の微粒子がよく、例えば、長さ１μｍ以下のカーボンナノチューブを用いることができる。
【００３４】
なお、本実施の形態のバリエーションとして、図３の構成において、抵抗層Ｉ１がないものでもよい。すなわち、本発明の微小電子源装置は、絶縁性の基板（例えば、ガラス基板）１０と、この基板１０上にカソード電極１１を備え、一端が炭素材料粒子の凝集物（炭素凝集物）１２ｂを介して該カソード電極１１に固定され、カソード電極１１上に直立したカーボンナノチューブ１２ａを電子放出源として備えるものである。
【００３５】
ここで、本発明の微小電子源装置は、つぎのようにして作製すればよい。図４を参照しながら説明する。
【００３６】
（Ｓ１１）基板１０上にＣｒ等からなるカソード電極１１を形成した後、カソード電極１１及び基板１０上に抵抗層Ｉ１を形成する。
【００３７】
ここで、基板１０は、平面型発光装置においてカソードパネル１Ａのベースとなるガラスなどからなる絶縁性の基板である。
また、カソード電極１１は、導電材料からなる導電膜である。例えばスパッタリング法により形成される厚み０．２μｍ程度のクロム（Ｃｒ）層である。
また、抵抗層Ｉ１は、例えばスパッタリング法により形成される膜厚０．２μｍのアモルファスＳｉまたはＳｉＣＮの薄膜である。
【００３８】
（Ｓ１２）つぎに、抵抗層Ｉ１の所望の領域に電子エミッタ材料としてカーボンナノチューブ分散液を塗布する。塗布はスプレー噴霧、スピンコートなどいずれの方法でもよい。
カーボンナノチューブ分散液は、長さ２μｍ以上のカーボンナノチューブと、炭素材料粒子（例えば、長さ１μｍ以下のカーボンナノチューブ）と、Ｉｎ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ａｌの少なくとも１つを含有する有機金属化合物を含む結合剤と、揮発性溶媒（例えば、酢酸ブチル）とを所定量混合して調製されたものである。このとき、カーボンナノチューブの分散性を向上させるために、分散剤（例えば、ドデチル硫酸ナトリウム）を添加してもよい。
なお、カーボンナノチューブ分散液の塗布量は、後述の焼成後の複合層１２Ｌの膜厚が０．３μｍ程度になるようすればよい。
【００３９】
また、カーボンナノチューブ分散液におけるカーボンナノチューブと炭素材料粒子との混合比率は、重量比率として３：７〜９：１であることが好ましい。このうち、混合比率７：３が最も好ましい。炭素材料粒子の添加量を少なくして、カーボンナノチューブ１２ａと炭素材料粒子との混合比率を９：１より大きくすると、アンカーとして機能する炭素凝集物１２ｂの量が減少するため、抵抗層Ｉ１に固定されるカーボンナノチューブ１２ａの割合が減少し、エミッションサイトが減少してしまう。また、カーボンナノチューブの添加量を少なくして、前記混合比率を３：７より小さくすると、カーボンナノチューブ１２ａの数が不足するため、抵抗層Ｉ１に固定されるカーボンナノチューブ１２ａが減少し、エミッションサイトが減少してしまうことになる。
【００４０】
（Ｓ１３）前記カーボンナノチューブ分散液の塗膜について、焼成を行う。この焼成は前記結合剤を金属酸化物として結晶化させるための熱処理条件でよい。例えば、つぎのような２段階で行うとよい。
（第１の焼成）
・雰囲気：大気
・温度：３５０℃
・時間：３０分
（第２の焼成）
・雰囲気：窒素
・温度：５００℃
・時間：３０分
【００４１】
前記焼成により、前記カーボンナノチューブ分散液の塗膜では、炭素材料粒子が抵抗層Ｉ１上でカーボンナノチューブ１２ａの一端を含みつつ凝集して凝集物１２ｂとなって抵抗層Ｉ１に固着し、該凝集物１２ｂがアンカーとなってカーボンナノチューブ１２ａの一端を抵抗層Ｉ１に固定するようになる。また同時に、塗膜から揮発性溶媒が抜けて前記結合剤がマトリクス１２ｍとなる。このようにして、マトリクス１２ｍ中に、一端が前記炭素凝集物１２ｂにより抵抗層Ｉ１に固定されたカーボンナノチューブ１２ａを含む複合層１２Ｌが形成される（図４（ａ））。
【００４２】
（Ｓ１４）つぎに、エッチング処理により複合層１２Ｌのマトリックス１２ｍのみを選択的に除去して、表面にカーボンナノチューブ１２ａを露出させる（図４（ｂ））。複合層１２Ｌのマトリクス１２ｍを除去する際の手法としては、マトリクス１２ｍを構成する材料のエッチング液として従来公知のもの（例えば、マトリクス１２ｍが酸化錫−インジウム化合物（ＩＴＯ）であれば、ＩＴＯエッチャント（塩酸と過塩素酸の混合液、商品名ＩＴＯ−０６Ｎ））を用いたウェットエッチングにより行えばよい。エッチングの程度はエッチング液への浸漬時間によりコントロールすることができ、例えば前記ＩＴＯエッチャントであれば１０分間でＩＴＯからなるマトリクス１２ｍを完全にエッチングすることができる。なおこのとき、必ずしもマトリクス１２ｍが完全に除去されるまでのエッチングの必要はないが、少なくとも炭素凝集物１２ｂが露出する程度にエッチングすると本発明の効果が十分得られるので好ましい。
このエッチングにより、抵抗層Ｉ１上に多数のカーボンナノチューブ１２ａを露出させることができる（図４（ｂ））。
【００４３】
（Ｓ１５）その後、抵抗層Ｉ１上で各々のカーボンナノチューブ１２ａが一様にほぼ垂直に起立するように、カーボンナノチューブの起毛処理を行う。具体的には、例えば基板１０上で図示しないアクリル樹脂からなるフィルムをカーボンナノチューブ１２ａの上から貼り付けた後、ＵＶ照射して該フィルムを硬化させ、ついで硬化したフィルムを引き剥がすことにより、基板１０に対してカーボンナノチューブの長手方向をほぼ垂直に配向させることを行う。このとき、抵抗層Ｉ１の表面に前記エッチング処理により遊離したマトリクス１２ｍの破片が残存している場合もあるが、フィルムの貼り付け及び引き剥がしを行うことにより、カーボンナノチューブ１２ａの配向と同時に除去することができる。
【００４４】
以上の工程を経て、基板１０上に積層状態で順に形成されたカソード電極１１、抵抗層Ｉ１とを備え、一端が炭素材料粒子の凝集物（炭素凝集物）１２ｂを介して該抵抗層Ｉ１に固定され、抵抗層Ｉ１上に直立したカーボンナノチューブ１２ａを電子放出源として備える微小電子源装置が完成する（図４（ｃ））。ここで、炭素凝集物１２ｂが抵抗層Ｉ１に固定させるアンカーとなるため、カーボンナノチューブ１２ａを剥離させることがなく、複合層１２Ｌに含まれたすべてのカーボンナノチューブを直立させて有効なエミッションサイトとして機能させることができる。
【００４５】
なお、本発明の第１の実施の形態のバリエーションとして提示した、図３の構成において抵抗層Ｉ１がない微小電子源装置については、前記製造工程において抵抗層Ｉ１を省略した手順でよい。すなわち、つぎのようにすればよい。このとき、詳細な条件は前記製造工程で示した条件と同じでよい。
【００４６】
（Ｓ１１´）基板１０上にＣｒ等からなるカソード電極１１を形成する。
（Ｓ１２´）つぎに、カソード電極１１の所望の領域に電子エミッタ材料としてカーボンナノチューブ分散液を塗布する。
（Ｓ１３´）前記カーボンナノチューブ分散液の塗膜について、焼成を行う。前記焼成により、マトリクス１２ｍ中に、一端が前記炭素凝集物１２ｂによりカソード電極１１に固定されたカーボンナノチューブ１２ａを含む複合層１２Ｌが形成される。
（Ｓ１４´）つぎに、エッチング処理により複合層１２Ｌのマトリックス１２ｍのみを選択的に除去して、カソード電極１１表面にカーボンナノチューブ１２ａを露出させる。
（Ｓ１５´）その後、カソード電極１１上で各々のカーボンナノチューブ１２ａが一様にほぼ垂直に起立するように、カーボンナノチューブの起毛処理を行う。
【００４７】
つぎに、本発明に係る微小電子源装置の第２の実施の形態の構成について説明する。
図５は、本発明に係る微小電子源装置の第２の実施の形態における構成を示す断面図である。
図５に示すように、本発明の微小電子源装置は、平面型表示装置においてカソードパネル１Ｂのベースとなる絶縁性の基板（例えば、ガラス基板）１０と、この基板１０上に積層状態で順に形成されたカソード電極１１、抵抗層Ｉ１、絶縁層１３及びゲート電極１４と、ゲート電極１４及び絶縁層１３に形成された開口部（ゲートホール）１５とを備え、一端が炭素材料粒子の凝集物（炭素凝集物）１２ｂを介してこの開口部１５の底部の抵抗層Ｉ１に固定され、抵抗層Ｉ１上に直立したカーボンナノチューブ１２ａを電子放出源として備えることを特徴としている。また、炭素凝集物１２ｂで固定され直立したカーボンナノチューブ１２ａは開口部１５の底部の抵抗層Ｉ１表面に均一に分散して存在している。
ここで、基板１０、カソード電極１１、抵抗層Ｉ１、カーボンナノチューブ１２ａ、炭素凝集物１２ｂは、第１の実施の形態で示したものと同じである。
【００４８】
ゲート電極１４は、導電材料からなる導電膜であり、例えばカソード電極１１と同じようにスパッタリング法により形成される厚み０．２μｍ程度のクロム（Ｃｒ）層である。
【００４９】
絶縁層１３は、例えばシリコン酸化物（ＳｉＯ２）からなる層間絶縁膜である。
開口部１５は、ゲート電極１４に形成された第１の開口部１５Ａと、この第１の開口部１５Ａに連通する状態で絶縁層１３に形成された第２の開口部１５Ｂとから構成されている。
【００５０】
なお、本実施の形態のバリエーションとして、図５の構成において、抵抗層Ｉ１がないものでもよい。すなわち、本発明の微小電子源装置は、絶縁性の基板（例えば、ガラス基板）１０と、この基板１０上に積層状態で順に形成されたカソード電極１１、絶縁層１３及びゲート電極１４と、ゲート電極１４及び絶縁層１３に形成された開口部（ゲートホール）１５とを備え、この開口部１５の底部のカソード電極１１に一端が炭素材料粒子の凝集物（炭素凝集物）１２ｂにより固定され、カソード電極１１上に直立したカーボンナノチューブ１２ａを電子放出源として備えるものである。
【００５１】
ここで、本発明の微小電子源装置は、つぎのようにして作製すればよい。図６，図７を参照しながら説明する。
【００５２】
（Ｓ２１）基板１０上にＣｒ等からなるカソード電極形成用の導電膜１１Ｌを形成した後、導電膜１１Ｌの所定の位置に常法のフォトリソグラフィによりレジスト層Ｒ１を形成する（図６（ａ））。ついで、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）により導電膜１１Ｌをエッチング加工してストライプ状のカソード電極１１とする。この時点で基板１０上には複数本のカソードラインが形成される。
【００５３】
（Ｓ２２）カソード電極１１及び基板１０上に膜厚０．２μｍのアモルファスＳｉまたはＳｉＣＮからなる抵抗層Ｉ１を形成する（図６（ｂ））。
【００５４】
（Ｓ２３）長さ２μｍ以上のカーボンナノチューブ１２ａと、炭素材料粒子（例えば、長さ１μｍ以下のカーボンナノチューブ）と、Ｉｎ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ａｌの少なくとも１つを含有する有機金属化合物を含む結合剤と、揮発性溶媒（例えば、酢酸ブチル）とを所定量混合して調製されたカーボンナノチューブ分散液を抵抗層Ｉ１上に塗布した後、焼成して複合層１２Ｌを形成する。この焼成は第１の実施の形態における製造工程ステップＳ１３で行われる焼成と同様のものであり、複合層１２Ｌは、マトリクス１２ｍ中に、一端が前記炭素凝集物１２ｂにより抵抗層Ｉ１に固定されたカーボンナノチューブ１２ａを含む状態となる。
【００５５】
（Ｓ２４）ついで、常法のフォトリソグラフィによりカソード電極１１上の複合層１２Ｌ表面のみにレジスト層を形成し、ウェットエッチングにより抵抗層Ｉ１及び複合層１２Ｌをエッチング加工してカソード電極１１上の抵抗層Ｉ１及び複合層１２Ｌだけを残す。これにより基板１０上にカソード電極１１、抵抗層Ｉ１、複合層１２Ｌの積層部が形成される。
【００５６】
（Ｓ２５）つぎに、基板１０上において、カソード電極１１／抵抗層Ｉ１／複合層１２Ｌの積層部を覆うように層間絶縁膜１３Ｌを形成し、さらに該層間絶縁膜１３Ｌ上にゲート電極形成用の導電膜１４Ｌを形成する（図６（ｃ））。
層間絶縁膜１３Ｌは、例えばシリコン酸化膜、シリコン酸窒化膜、シリコン窒化膜、炭化水素膜（有機膜）、ポリイミド膜（有機膜）、窒化硼素膜、ポリエーテル膜（有機膜）等が挙げられる。シリコン酸化物（ＳｉＯ２）は、例えばＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を原料ガスとして使用するＣＶＤ法により、基板１０の全面に厚さ約１μｍのＳｉＯ２膜として形成すればよい。
また、導電膜１４Ｌは導電膜１１Ｌと同様にスパッタリング法によってＣｒ膜を形成すればよい。
【００５７】
（Ｓ２６）導電膜１４Ｌ上にレジストマスク層Ｒ２を形成する（図７（ｄ））。
ついで、このレジストマスク層Ｒ２を用いて導電層１４Ｌの所定部位をエッチング加工することにより、層間絶縁膜１３Ｌ上でストライプ形状のゲート電極１４とするとともに、このゲート電極１４を貫通する第１の開口部１５Ａを形成する。このとき、ゲート電極１４は層間絶縁膜１３Ｌ上でカソード電極１１と略直交する状態のストライプ形状に加工されている。すなわち、上記カソードラインに直交する複数本のゲートラインが形成される。
【００５８】
（Ｓ２７）つぎに、ゲート電極１４の第１の開口部１５Ａを通して、層間絶縁膜１３Ｌについて反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）などのドライエッチング加工を行って絶縁層１３とし、複合層１２Ｌが露出するように第２の開口部１５Ｂを形成する（図７（ｅ））。これにより、第１，第２の開口部１５Ａ，１５Ｂからなるゲートホール１５が得られる。ゲートホール１５は、例えば直径２０μｍの円形に形成されており、１画素当たり複数個（例えば、数十個）形成される。
【００５９】
（Ｓ２８）つぎに、ゲートホール１５を通して複合層１２Ｌのマトリックスを選択的に除去するエッチング処理を施すことにより、表面にカーボンナノチューブ１２ａを露出させる。このエッチング処理は、第１の実施の形態における製造工程ステップＳ１４で行われるエッチング処理と同じである。
【００６０】
（Ｓ２９）その後、抵抗層Ｉ１上で各々のカーボンナノチューブ１２ａが一様にほぼ垂直に起立するように、カーボンナノチューブの起毛処理を行う。具体的には、例えば基板１０上で図示しないアクリル樹脂からなるフィルムをゲート電極１４の上から貼り付けた後、ＵＶ照射して該フィルムを硬化させ、ついで硬化したフィルムを引き剥がすことにより、基板１０に対してカーボンナノチューブの長手方向をほぼ垂直に配向させることを行う。このとき、抵抗層Ｉ１の表面に前記エッチング処理により遊離したマトリクス１２ｍの破片が残存している場合もあるが、フィルムの貼り付け及び引き剥がしを行うことにより、カーボンナノチューブ１２ａの配向と同時に除去することができる。
【００６１】
以上の工程を経て、基板１０上に積層状態で順に形成されたカソード電極１１、抵抗層Ｉ１、絶縁層１３及びゲート電極１４と、ゲート電極１４及び絶縁層１３に形成された開口部（ゲートホール）１５とを備え、一端が炭素材料粒子の凝集物（炭素凝集物）１２ｂを介してこの開口部１５の底部の抵抗層Ｉ１に固定され、抵抗層Ｉ１上に直立したカーボンナノチューブ１２ａを電子放出源として備える微小電子源装置が完成する（図５）。
【００６２】
なお、本発明の第２の実施の形態のバリエーションとして提示した、図５の構成において抵抗層Ｉ１がない微小電子源装置については、前記製造工程において抵抗層Ｉ１を省略した手順でよい。すなわち、つぎのようにすればよい。このとき、詳細な条件は前記製造工程で示した条件と同じでよい。
【００６３】
（Ｓ２１´）基板１０上にＣｒ等からなるカソード電極形成用の導電膜１１Ｌを形成した後、導電膜１１Ｌの所定の位置に常法のフォトリソグラフィによりレジスト層Ｒ１を形成する（図６（ａ））。
（Ｓ２２´）ついで、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）により導電膜１１Ｌをエッチング加工してストライプ状のカソード電極１１とする。
（Ｓ２３´）長さ２μｍ以上のカーボンナノチューブ１２ａと、炭素材料粒子（例えば、長さ１μｍ以下のカーボンナノチューブ）と、Ｉｎ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ａｌの少なくとも１つを含有する有機金属化合物を含む結合剤と、揮発性溶媒（例えば、酢酸ブチル）とを所定量混合して調製されたカーボンナノチューブ分散液をカソード電極１１上に塗布した後、焼成して複合層１２Ｌを形成する。
（Ｓ２４´）ついで、常法のフォトリソグラフィによりカソード電極１１上の複合層１２Ｌ表面のみにレジスト層を形成し、ウェットエッチングにより複合層１２Ｌをエッチング加工してカソード電極１１上の複合層１２Ｌだけを残し、カソード電極１１、抵抗層Ｉ１、複合層１２Ｌの積層部を形成する。
（Ｓ２５´）つぎに、基板１０上において、カソード電極１１／複合層１２Ｌの積層部を覆うように層間絶縁膜１３Ｌを形成し、さらに該層間絶縁膜１３Ｌ上にゲート電極形成用の導電膜１４Ｌを形成する。
（Ｓ２６´）導電膜１４Ｌ上にレジストマスク層Ｒ２を形成する。
（Ｓ２７´）つぎに、ゲート電極１４の第１の開口部１５Ａを通して、層間絶縁膜１３Ｌについて反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）などのドライエッチング加工を行って絶縁層１３とし、複合層１２Ｌが露出するように第２の開口部１５Ｂを形成する。
（Ｓ２８´）つぎに、ゲートホール１５を通して複合層１２Ｌのマトリックスを選択的に除去するエッチング処理を施すことにより、カソード電極１１上にカーボンナノチューブ１２ａを露出させる。
（Ｓ２９´）その後、カソード電極１１上で各々のカーボンナノチューブ１２ａが一様にほぼ垂直に起立するように、カーボンナノチューブの起毛処理を行い、微小電子源装置を完成させる。
【００６４】
つぎに、本発明に係る平面型発光装置について説明する。
本発明の平面型発光装置は、本発明の微小電子源装置の第１の実施の形態のものを用いて作製される。具体的には、図３の構成の微小電子源装置を有するカソードパネル１Ａと蛍光体層２２ａを有するアノードパネル２Ａとを、該微小電子源装置と蛍光体層２２ａとが対向するように配置し、アノードパネル２Ａとカソードパネル１Ａ（より具体的には、基板２１と基板１０）とを、枠体３を介して、周縁部において接合する。接合に際しては、枠体３とアノードパネル２Ａとの接合部位、及び枠体３とカソードパネル１Ａとの接合部位にフリットガラスを塗布し、アノードパネル２Ａとカソードパネル１Ａと枠体３とを貼り合わせ、予備焼成にてフリットガラスを乾燥した後、約４５０℃で１０〜３０分の本焼成を行う。その後、アノードパネル２Ａとカソードパネル１Ａと枠体３とフリットガラスとによって囲まれた空間を、貫通孔及びチップ管を通じて排気し、空間の圧力が１０-4Ｐａ程度に達した時点でチップ管を加熱溶融により封じ切る。このようにして、アノードパネル２Ａとカソードパネル１Ａと枠体３とに囲まれた空間を真空にすることができる。その後、必要な外部回路との配線を行い、図８に示す平面型発光装置を完成させる。
【００６５】
図８は本発明に係る平面型発光装置のパネル構造の一例を示す断面図である。
図８に示すように、カソードパネル（カソード基板）１Ａとアノードパネル（アノード基板）２Ａとを所定の間隙を介して対向状態に配置するとともに、それらのパネル１Ａ，２Ａを枠体３によって一体的に組み付けることにより、発光のための一つのパネル構体（発光パネル）が構成されている。
【００６６】
カソードパネル１Ａ上には本発明の第１の実施の形態の微小電子源装置が形成されている。この微小電子源装置は、カソードパネル１Ａの有効領域（実際に発光部分として機能する領域）の全面に均一に形成されている。
【００６７】
一方、アノードパネル２Ａは、ベースとなる透明基板２１と、この透明基板２１上に形成された蛍光体層２２ａ及びブラックマトリックス２３と、これら蛍光体層２２及びブラックマトリックス２３を覆う状態で透明基板２１上に形成されたアノード電極２４とを備えて構成されている。アノード電極２４は、カソードパネル１Ａの微小電子源装置と対向するように、アノードパネル２Ａの有効領域の全域に積層状態で形成されている。
【００６８】
上記構成のパネル構造を有する発光装置においては、カソード電極１１に負電圧がカソード電極制御回路１８Ａから印加され、アノード電極２４には正電圧がアノード電極制御回路２０Ａから印加される。カソード電極１１とアノード電極２４との間の電位差により、微小電子源装置のカーボンナノチューブ１２ａの先端部から電子が引き出されアノードパネル２Ａ側に移動し、透明基板２１上の蛍光体層２２ａに衝突する。その結果、蛍光体層２２ａが電子の衝突により励起されて発光し、この光を透明基板２１を通して利用することができる。ここで、抵抗層Ｉ１は、カーボンナノチューブ１２ａへの供給電流を安定化させる役目を果たし電子放出特性の均一性、輝度バラツキ、安定性及び寿命の改善が見込める。
【００６９】
つぎに、本発明に係る平面型表示装置について説明する。
本発明の平面型表示装置は、本発明の微小電子源装置の第２の実施の形態のものを用いて作製される。具体的には、図５の微小電子源装置を有するカソードパネル１Ｂと蛍光体層２２Ｂを有するアノードパネル２Ｂとを、該微小電子源装置と蛍光体層２２ｂとが対向するように配置し、アノードパネル２Ｂとカソードパネル１Ｂ（より具体的には、基板２１と基板１０）とを、枠体３を介して、周縁部において接合する。接合に際しては、枠体３とアノードパネル２Ｂとの接合部位、及び枠体３とカソードパネル１Ｂとの接合部位にフリットガラスを塗布し、アノードパネル２Ｂとカソードパネル１Ｂと枠体３とを貼り合わせ、予備焼成にてフリットガラスを乾燥した後、約４５０℃で１０〜３０分の本焼成を行う。その後、アノードパネル２Ｂとカソードパネル１Ｂと枠体３とフリットガラスとによって囲まれた空間を、貫通孔及びチップ管を通じて排気し、空間の圧力が１０-4Ｐａ程度に達した時点でチップ管を加熱溶融により封じ切る。このようにして、アノードパネル２Ｂとカソードパネル１Ｂと枠体３とに囲まれた空間を真空にすることができる。その後、必要な外部回路との配線を行い、図９に示す平面型表示装置を完成させる。
【００７０】
図９は本発明に係る平面型表示装置のパネル構造の一例を示す断面図である。
図９に示すように、カソードパネル（カソード基板）１Ｂとアノードパネル（アノード基板）２Ｂとを所定の間隙を介して対向状態に配置するとともに、それらのパネル１Ｂ，２Ｂを枠体３によって一体的に組み付けることにより、画像表示のための一つのパネル構体（表示パネル）が構成されている。
【００７１】
カソードパネル１Ｂ上には本発明の第２の実施の形態の微小電子源装置が複数形成されている。これら複数の微小電子源装置は、カソードパネル１Ｂの有効領域（実際に表示部分として機能する領域）に２次元マトリックス状に多数形成されている。
【００７２】
図１０に示すように、カソード電極１１は、複数のカソードラインを形成するようにストライプ状に形成されている。ゲート電極１４は、各々のカソードラインと交差（直交）する複数のゲートラインを形成するようにストライプ状に形成されている。
【００７３】
一方、アノードパネル２Ｂは、ベースとなる透明基板２１と、この透明基板２１上に形成された蛍光体層２２ｂ及びブラックマトリックス２３と、これら蛍光体層２２ｂ及びブラックマトリックス２３を覆う状態で透明基板２１上に形成されたアノード電極２４とを備えて構成されている。蛍光体層２２ｂは、赤色発光用の蛍光体層２２Ｒと、緑色発光用の蛍光体層２２Ｇと、青色発光用の蛍光体層２２Ｂとから構成されている。ブラックマトリックス２３は、各色発光用の蛍光体層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの間に形成されている。アノード電極２４は、カソードパネル１Ｂの電子放出素子と対向するように、アノードパネル２Ｂの有効領域の全域に積層状態で形成されている。
【００７４】
これらのカソードパネル１Ｂとアノードパネル２Ｂとは、それぞれの外周部（周縁部）で枠体３を介して接合されている。また、カソードパネル１Ｂの無効領域（有効領域の外側の領域で、実際に表示部分として機能しない領域）には真空排気用の貫通孔１６が設けられている。貫通孔１６には、真空排気後に封じ切られるチップ管１７が接続されている。ただし、図９は表示装置の組み立て完了状態を示しているため、チップ管１７は既に封じ切られた状態となっている。また、図９，図１０においては、各々のパネル１Ｂ，２Ｂ間のギャップ部分に介装される耐圧用の基板（スペーサ）の表示を省略している。
【００７５】
上記構成のパネル構造を有する表示装置においては、カソード電極１１に相対的な負電圧がカソード電極制御回路１８Ｂから印加され、ゲート電極１４には相対的な正電圧がゲート電極制御回路１９から印加され、アノード電極２４にはゲート電極１１よりも更に高い正電圧がアノード電極制御回路２０Ｂから印加される。かかる表示装置において、実際に画像の表示を行う場合は、例えば、カソード電極１１にカソード電極制御回路１８Ｂから走査信号を入力し、ゲート電極１４にゲート電極制御回路１９からビデオ信号を入力する。あるいは又、カソード電極１１にカソード電極制御回路１８Ｂからビデオ信号を入力し、ゲート電極１４にゲート電極制御回路１９から走査信号を入力する。
【００７６】
これにより、カソード電極１１とゲート電極１４との間に電圧が印加され、これによって微小電子源装置のカーボンナノチューブ１２ａの先端部に電界が集中することにより、量子トンネル効果によって電子がエネルギー障壁を突き抜けてカーボンナノチューブ１２ａから真空中へと放出される。こうして放出された電子はアノード電極２４に引き付けられてアノードパネル２Ｂ側に移動し、透明基板２１上の蛍光体層２２ｂ（２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ）に衝突する。その結果、蛍光体層２２ｂが電子の衝突により励起されて発光するため、この発光位置を画素単位で制御することにより、表示パネル上に所望の画像を表示することができる。ここで、抵抗層Ｉ１は、カーボンナノチューブ１２ａへの供給電流を安定化させる役目を果たし電子放出特性の均一性、輝度バラツキ、安定性及び寿命の改善が見込める。
【実施例】
【００７７】
本発明の実施例を以下に示す。なお、本実施例は例示であり、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。
【００７８】
（実施例１）
つぎの手順で図３に示す微小電子源装置を作製した。
（Ｓ３１）ガラスからなる基板１０上にＣｒからなるカソード電極１１を形成した後、窒素含有炭化珪素からなる抵抗層Ｉ１をスパッタリング法により形成した。
（Ｓ３２）つぎに、抵抗層Ｉ１上にスプレー噴霧によりカーボンナノチューブ分散液を焼成後の膜厚が０．３μｍとなるように塗布した。ここで、カーボンナノチューブ分散液の成分として、カーボンナノチューブとして長さ２μｍのもの、炭素材料粒子として長さ１μｍ以下のカーボンナノチューブ、結合剤として有機錫化合物及び有機インジウム化合物、揮発性溶媒として酢酸ブチルを用い、それぞれを混合してカーボンナノチューブ分散液とした。なお、カーボンナノチューブと炭素材料粒子との混合比率は７：３とした。
【００７９】
（Ｓ３３）前記カーボンナノチューブ分散液の塗膜について、つぎの条件で焼成を行い複合層１２Ｌとした。
（第１の焼成）
・雰囲気：大気
・温度：３５０℃
・時間：３０分
（第２の焼成）
・雰囲気：窒素
・温度：５００℃
・時間：３０分
【００８０】
（Ｓ３４）つぎに、サンプルをＩＴＯエッチャント（商品名ＩＴＯ−０６Ｎ）に１０分間浸漬し複合層１２Ｌについてマトリックス１２ｍのみを選択的に除去するウェットエッチングを行った。これにより、ＩＴＯからなるマトリクス１２ｍは完全にエッチングされていた。
【００８１】
（Ｓ３５）その後、サンプル上にアクリル樹脂からなるフィルムを貼り付けた後、ＵＶ照射して該フィルムを硬化させ、ついで硬化したフィルムを引き剥がすことにより、カーボンナノチューブ１２ａの起毛処理を行った。
【００８２】
（比較例１）
実施例１において、カーボンナノチューブ分散液として、長さ２μｍのカーボンナノチューブ、有機錫化合物及び有機インジウム化合物（結合剤）、酢酸ブチル（揮発性溶媒）を混合したものを用い、ステップＳ３４において複合層１２Ｌの表層のマトリクス１２ｍのみがエッチングされるようにエッチング時間を調整し、それ以外は実施例１と同じ条件でサンプルを作製した。
【００８３】
得られたサンプル表面のカーボンナノチューブの状態を観察した結果を図１１、図１２に示す。
図１１に示す実施例１のサンプルでは、炭素凝集物１２ｂがアンカーとなりカーボンナノチューブ１２ａが抵抗層Ｉ１上に固定され直立している状態が観察された。これに対して、図１２に示す比較例１のサンプルでは、カーボンナノチューブ９２ａのみがマトリクス９２ｍ上に直立している状態が観察された。
【００８４】
（実施例２）
実施例１において、ステップＳ３４のエッチング時間（浸漬時間）を比較例１で実施した時間とし、それ以外は実施例１と同じ条件でサンプルを作製した。また、比較例１で実施したエッチング時間を基準として、エッチング時間をその２倍、６．７倍と変化させ、それ以外は実施例１と同じ条件でサンプルを作製した。
【００８５】
（比較例２）
比較例１において、ステップＳ３４のエッチング時間（浸漬時間）を比較例１で実施したエッチング時間を基準として、その２倍、３倍と変化させ、それ以外は比較例１と同じ条件でサンプルを作製した。
【００８６】
以上の得られたサンプル表面の所定面積内を観察し、直立しているカーボンナノチューブの数をカウントした。その結果を図１３に示す。なお、図中カーボンナノチューブ数を比較例１の当該カーボンナノチューブの数を基準とした相対値として表示している。
【００８７】
エッチング時間が１（比較例１で実施したエッチング時間）、２（比較例１で実施したエッチング時間の２倍の時間）の場合では、実施例２、比較例２ともにカーボンナノチューブ数は同じであったが、エッチング時間がそれを超える領域で実施例２ではカーボンナノチューブ数が増加していた。これに対して、比較例２ではカーボンナノチューブ数が減少していた。
【００８８】
また、実施例１と同じカーボンナノチューブ分散液、スプレー塗布条件、焼成条件、エッチング条件を用いて、図５に示す微小電子源装置を用いたカソードパネルを作製し、ついでアノードパネルとを組み合わせて平面型表示装置を作製したところ、該平面型表示装置は均一で高輝度の画面表示が可能であった。また、同様のカソードパネルを繰り返し作製したところ、同じ表示性能を有する平面型表示装置を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】従来の微小電子源装置の構成を示す断面図である。
【図２】従来の微小電子源装置の製造工程図である。
【図３】本発明に係る微小電子源装置の第１の実施の形態の構成を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の微小電子源装置の製造工程図である。
【図５】本発明に係る微小電子源装置の第２の実施の形態の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態の微小電子源装置の製造工程図（１）である。
【図７】本発明の第２の実施の形態の微小電子源装置の製造工程図（２）である。
【図８】本発明に係る平面型発光装置の構成を示す断面図である。
【図９】本発明に係る平面型表示装置の構成を示す断面図である。
【図１０】本発明に係る平面型表示装置の構成を示す概略図である。
【図１１】実施例１のサンプル表面のＳＥＭ像である。
【図１２】比較例１のサンプル表面のＳＥＭ像である。
【図１３】実施例２、比較例２のエッチング時間とカーボンナノチューブ数との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１Ａ，１Ｂ・・・カソードパネル、２Ａ，２Ｂ・・・アノードパネル、１０，９０・・・基板、１１・・・カソード電極、１１Ｌ，１４Ｌ・・・導電層、１２ａ，９２ａ・・・カーボンナノチューブ、１２ｂ・・・炭素凝集物、１２ｍ，９２ｍ・・・マトリクス、１２Ｌ・・・複合層、１３・・・絶縁層、１３Ｌ・・・層間絶縁膜、１４・・・ゲート電極、１５・・・ゲートホール、１５Ａ，１５Ｂ・・・開口部、１６・・・貫通孔、１７・・・チップ管、１８Ａ，１８Ｂ・・・カソード電極制御回路、１９・・・ゲート電極制御回路、２０Ａ，２０Ｂ・・・アノード電極制御回路、２１・・・透明基板、２２ａ，２２ｂ，２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ・・・蛍光体層、２３・・・ブラックマトリクス、２４・・・アノード電極、Ｉ１・・・抵抗層、Ｒ１，Ｒ２・・・レジスト層
【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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【図１３】
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【図１１】
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【図１２】
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