JP2003331713A - 電子放出源組成物，電子放出源組成物を利用して製造された電界放出表示装置，および電界放出表示素子 - Google Patents
電子放出源組成物，電子放出源組成物を利用して製造された電界放出表示装置，および電界放出表示素子Info
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- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造時における写真食刻の露光性，現像性及
び製造後における放出電流特性が向上し，経時劣化によ
る真空度低下及び電流密度減少を軽減した電界放出表示
装置用電子放出源組成物を提供する。 【解決手段】 電子放出源組成物は炭素ナノチューブ１
〜２０重量％，ガラスフリット，エチルセルロースを含
み，アクリレート系樹脂及び/またはアクリル樹脂を含
む有機バインダー樹脂及び有機溶媒を含み，上記ガラス
フリットを上記炭素ナノチューブの１００重量部に対し
て１〜５００重量部含む。
び製造後における放出電流特性が向上し，経時劣化によ
る真空度低下及び電流密度減少を軽減した電界放出表示
装置用電子放出源組成物を提供する。 【解決手段】 電子放出源組成物は炭素ナノチューブ１
〜２０重量％，ガラスフリット，エチルセルロースを含
み，アクリレート系樹脂及び/またはアクリル樹脂を含
む有機バインダー樹脂及び有機溶媒を含み，上記ガラス
フリットを上記炭素ナノチューブの１００重量部に対し
て１〜５００重量部含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，電界放出表示装置
用電子放出源組成物及びこれを利用して製造された電界
放出表示装置に関する。
用電子放出源組成物及びこれを利用して製造された電界
放出表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電界放出形表示装置（FED）は，電子放
出源であるエミッタに強い電界を形成しトンネル効果に
よって電子を放出させ，放出された電子が真空中を移動
して，アノード電極に形成された蛍光膜に衝突し，蛍光
膜を発光させて画像を表現する表示装置である。
出源であるエミッタに強い電界を形成しトンネル効果に
よって電子を放出させ，放出された電子が真空中を移動
して，アノード電極に形成された蛍光膜に衝突し，蛍光
膜を発光させて画像を表現する表示装置である。
【０００３】このような電界放出形表示装置の電子放出
源として最近は炭素ナノチューブ（CNT）が脚光を浴び
ている。炭素ナノチューブは，電界集中効果に優れ，仕
事関数が低いため低電圧駆動が容易であり，電子放出特
性が優秀で大面積化も可能なので，電界放出表示装置用
の理想的な電子放出源として期待されている。
源として最近は炭素ナノチューブ（CNT）が脚光を浴び
ている。炭素ナノチューブは，電界集中効果に優れ，仕
事関数が低いため低電圧駆動が容易であり，電子放出特
性が優秀で大面積化も可能なので，電界放出表示装置用
の理想的な電子放出源として期待されている。
【０００４】一般に，炭素ナノチューブを電子放出源と
して備えた電界放出表示装置は，電子放出量調節の容易
な三極管（カソード・ゲート・アノード）構造により製
作され，この時，炭素ナノチューブ電子放出層は真空蒸
着を利用した薄膜工程や組成物を印刷する厚膜工程によ
って形成される。この中で厚膜形成方法は，炭素ナノチ
ューブを主成分とする組成物をカソード電極上に印刷し
て電子放出源を形成する方法であり，薄膜工程に比べて
製造設備や工程が簡単であるから大量生産に有利である
という長所を持つ。
して備えた電界放出表示装置は，電子放出量調節の容易
な三極管（カソード・ゲート・アノード）構造により製
作され，この時，炭素ナノチューブ電子放出層は真空蒸
着を利用した薄膜工程や組成物を印刷する厚膜工程によ
って形成される。この中で厚膜形成方法は，炭素ナノチ
ューブを主成分とする組成物をカソード電極上に印刷し
て電子放出源を形成する方法であり，薄膜工程に比べて
製造設備や工程が簡単であるから大量生産に有利である
という長所を持つ。
【０００５】前記炭素ナノチューブ電子放出源は，炭素
ナノチューブ，バインダー及び溶媒を含む組成物を用い
て，電極上にスクリーン印刷法でパターン形成した後，
４００℃以上の高温空気中で焼成し，バインダー成分を
熱分解・除去して製造される。
ナノチューブ，バインダー及び溶媒を含む組成物を用い
て，電極上にスクリーン印刷法でパターン形成した後，
４００℃以上の高温空気中で焼成し，バインダー成分を
熱分解・除去して製造される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，バイン
ダーとしては，熱分解容易な樹脂，例えばアクリレー
ト，アクリルまたはエチルセルロース（EC）樹脂のうち
のいずれかを使用する。バインダーとしてアクリレート
系樹脂だけを使用する場合には炭素ナノチューブ組成物
のパターン性が優れているという長所があるが，三極管
電子放出源に適用する時，電流密度が７．５V/μm〜２
０V/μmと低くなってしまう。
ダーとしては，熱分解容易な樹脂，例えばアクリレー
ト，アクリルまたはエチルセルロース（EC）樹脂のうち
のいずれかを使用する。バインダーとしてアクリレート
系樹脂だけを使用する場合には炭素ナノチューブ組成物
のパターン性が優れているという長所があるが，三極管
電子放出源に適用する時，電流密度が７．５V/μm〜２
０V/μmと低くなってしまう。
【０００７】一方，アクリルまたはエチルセルロース樹
脂を利用する場合には，電流密度が１００V/μm以上ま
で高くなる長所があるが，焼成時の熱分解で収縮し，パ
ターンと基板との附着力が弱くなってしまう。
脂を利用する場合には，電流密度が１００V/μm以上ま
で高くなる長所があるが，焼成時の熱分解で収縮し，パ
ターンと基板との附着力が弱くなってしまう。
【０００８】また，紫外線露光後に電子放出源組成物と
フォトレジストとの接触が不可避であるために，組成物
とフォトレジストとの反応によってゲート・カソード電
極間のショートが発生してしまう。また，前記組成物を
利用して三極管電子放出源を製造する場合，パターン形
成後の膜の厚さが薄くゲートとの距離が遠いため動作電
圧が高くなってしまう
フォトレジストとの接触が不可避であるために，組成物
とフォトレジストとの反応によってゲート・カソード電
極間のショートが発生してしまう。また，前記組成物を
利用して三極管電子放出源を製造する場合，パターン形
成後の膜の厚さが薄くゲートとの距離が遠いため動作電
圧が高くなってしまう
【０００９】つまり，アクリレート系樹脂，アクリル樹
脂，およびエチルセルロース樹脂からなる群より選択さ
れる１種の樹脂だけを用いて三極管炭素ナノチューブを
製造する場合にはパターン性と電流密度が同時に優れて
いることは難しいという問題点がある。
脂，およびエチルセルロース樹脂からなる群より選択さ
れる１種の樹脂だけを用いて三極管炭素ナノチューブを
製造する場合にはパターン性と電流密度が同時に優れて
いることは難しいという問題点がある。
【００１０】同時に，電子放出源の電子放出均一度を増
加させるためにカソード電極とエミッタの間に抵抗層を
使用する構造に対する研究が進められてきた（米国特許
第５，１９４，７８０号）。しかし，上記方法は抵抗層
製造のために成膜工程とパターニング工程が追加的に要
求されることにより製造工程が複雑になって工程収率が
低下するという短所がある。
加させるためにカソード電極とエミッタの間に抵抗層を
使用する構造に対する研究が進められてきた（米国特許
第５，１９４，７８０号）。しかし，上記方法は抵抗層
製造のために成膜工程とパターニング工程が追加的に要
求されることにより製造工程が複雑になって工程収率が
低下するという短所がある。
【００１１】本発明は，上記問題点に鑑みてなされたも
のであり，本発明の目的は，露光性，現像性及び放出電
流の特性の向上が可能な，新規かつ改良された電界放出
表示装置用電子放出源組成物を提供することである。
のであり，本発明の目的は，露光性，現像性及び放出電
流の特性の向上が可能な，新規かつ改良された電界放出
表示装置用電子放出源組成物を提供することである。
【００１２】また，本発明の他の目的は，使用時の経時
劣化，例えば，真空度低下または電流密度減少を軽減で
きる電界放出表示装置用電子放出源組成物を提供するこ
とにある。
劣化，例えば，真空度低下または電流密度減少を軽減で
きる電界放出表示装置用電子放出源組成物を提供するこ
とにある。
【００１３】また，本発明の他の目的は，電子放出源組
成物を使用して別途の抵抗層を使用せずに電子放出源が
抵抗層の機能を果たせる電子放出源を有する電界放出表
示装置を提供することにある。
成物を使用して別途の抵抗層を使用せずに電子放出源が
抵抗層の機能を果たせる電子放出源を有する電界放出表
示装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め，本発明の第１の観点によれば，電界放出表示装置用
電子放出源組成物は，炭素ナノチューブ１〜２０重量％
と，ガラスフリットと，第１有機物としてエチルセルロ
ースと第２有機物としてアクリレート系樹脂及び/また
はアクリル樹脂 を含む有機バインダー樹脂と，有機溶
媒とを含み，前記ガラスフリットの含量が前記炭素ナノ
チューブ１００重量部に対して１〜５００重量部であ
る。
め，本発明の第１の観点によれば，電界放出表示装置用
電子放出源組成物は，炭素ナノチューブ１〜２０重量％
と，ガラスフリットと，第１有機物としてエチルセルロ
ースと第２有機物としてアクリレート系樹脂及び/また
はアクリル樹脂 を含む有機バインダー樹脂と，有機溶
媒とを含み，前記ガラスフリットの含量が前記炭素ナノ
チューブ１００重量部に対して１〜５００重量部であ
る。
【００１５】さらに，上記課題を解決するための本発明
の別の観点によれば，任意の間隔をおいて対向配置され
て真空容器を構成する第１，２基板と，前記第１，２基
板のうちいずれか一方の基板に備えられる電子放出源
と，前記電子放出源から電子を放出するための電子放出
手段と，前記第１，２基板のうち他方の基板に備えられ
て前記電子放出源から放出された電子によってイメージ
を実現するように発光する発光手段とを含み，前記電子
放出源が炭素ナノチューブ１〜３０重量％を含み，１〜
１０７Ωcmの比抵抗値を有する電界放出表示装置を提供
する。
の別の観点によれば，任意の間隔をおいて対向配置され
て真空容器を構成する第１，２基板と，前記第１，２基
板のうちいずれか一方の基板に備えられる電子放出源
と，前記電子放出源から電子を放出するための電子放出
手段と，前記第１，２基板のうち他方の基板に備えられ
て前記電子放出源から放出された電子によってイメージ
を実現するように発光する発光手段とを含み，前記電子
放出源が炭素ナノチューブ１〜３０重量％を含み，１〜
１０７Ωcmの比抵抗値を有する電界放出表示装置を提供
する。
【００１６】さらに，上記課題を解決するための本発明
の別の観点によれば，炭素ナノチューブ１乃至２０重量
％と，ガラスフリットと，第１有機物としてエチルセル
ロースを含み，更に第２有機物としてアクリレート系樹
脂及び/またはアクリル樹脂を含む有機バインダー樹脂
と，有機溶媒とを含む電界放出表示装置用電子放出源組
成物であって，前記ガラスフリットを前記炭素ナノチュ
ーブの１００重量部に対して１乃至５００重量部含む電
子放出源組成物が提供される。
の別の観点によれば，炭素ナノチューブ１乃至２０重量
％と，ガラスフリットと，第１有機物としてエチルセル
ロースを含み，更に第２有機物としてアクリレート系樹
脂及び/またはアクリル樹脂を含む有機バインダー樹脂
と，有機溶媒とを含む電界放出表示装置用電子放出源組
成物であって，前記ガラスフリットを前記炭素ナノチュ
ーブの１００重量部に対して１乃至５００重量部含む電
子放出源組成物が提供される。
【００１７】アクリレート系樹脂，アクリル樹脂及びエ
チルセルロース樹脂の混合重量比が１:１:１乃至０．
５:１:１である。
チルセルロース樹脂の混合重量比が１:１:１乃至０．
５:１:１である。
【００１８】アクリレート系樹脂及びエチルセルロース
樹脂の混合重量比が１:１乃至１:２であり，アクリル樹
脂及びエチルセルロース樹脂の混合重量比が１:１乃至
１:２である。
樹脂の混合重量比が１:１乃至１:２であり，アクリル樹
脂及びエチルセルロース樹脂の混合重量比が１:１乃至
１:２である。
【００１９】アクリレート系樹脂はエポキシアクリレー
トまたはポリエステルアクリレートである。アクリル樹
脂は，エポキシアクリレート，ポリエステルアクリレー
トまたはアクリル共重合体である。
トまたはポリエステルアクリレートである。アクリル樹
脂は，エポキシアクリレート，ポリエステルアクリレー
トまたはアクリル共重合体である。
【００２０】有機溶媒はテルピネオール，ブチルカルビ
トールアセテートまたはテキサノールである。電子放出
源組成物は，１乃至１０７Ωcmの比抵抗値を有するもの
である。
トールアセテートまたはテキサノールである。電子放出
源組成物は，１乃至１０７Ωcmの比抵抗値を有するもの
である。
【００２１】さらに，上記課題を解決するための本発明
の別の観点によれば，対向配置されて真空容器を構成す
る第１，２基板と，第１，２基板のうちいずれか一方の
基板に備えられる電子放出源と，電子放出源から電子を
放出するための電子放出手段と，第１，２基板のうち他
方の基板に備えられて前記電子放出源から放出された電
子によってイメージを実現するように発光する発光手段
とを含み，電子放出源が炭素ナノチューブ１乃至２０重
量％を含み，１乃至１０７Ωcmの比抵抗値を有する電界
放出表示装置が提供される。
の別の観点によれば，対向配置されて真空容器を構成す
る第１，２基板と，第１，２基板のうちいずれか一方の
基板に備えられる電子放出源と，電子放出源から電子を
放出するための電子放出手段と，第１，２基板のうち他
方の基板に備えられて前記電子放出源から放出された電
子によってイメージを実現するように発光する発光手段
とを含み，電子放出源が炭素ナノチューブ１乃至２０重
量％を含み，１乃至１０７Ωcmの比抵抗値を有する電界
放出表示装置が提供される。
【００２２】電子放出源の焼成前組成物は，ガラスフリ
ットを前記炭素ナノチューブ１００重量部に対して１乃
至５００重量部含み，エチルセルロースを含んでアクリ
レート系樹脂及び/またはアクリル樹脂を含む有機バイ
ンダー樹脂を含むものである。
ットを前記炭素ナノチューブ１００重量部に対して１乃
至５００重量部含み，エチルセルロースを含んでアクリ
レート系樹脂及び/またはアクリル樹脂を含む有機バイ
ンダー樹脂を含むものである。
【００２３】電子放出源は，２０乃至３０重量％の炭素
ナノチューブを含む。有機バインダーはエチルセルロー
ス，アクリレート樹脂及びアクリル樹脂を含む。
ナノチューブを含む。有機バインダーはエチルセルロー
ス，アクリレート樹脂及びアクリル樹脂を含む。
【００２４】電子放出手段が電子放出源が備えられる一
方の基板上に帯状に形成され，導電物質を除いた電子放
出源受容部を形成して電子放出源受容部に電子放出源が
位置するカソード電極と，電子放出源を除いて前記カソ
ード電極を覆いながら前記一方の基板の片面に形成され
る絶縁層と，電子放出源を露出させるための貫通部を備
えながら，前記絶縁層上で各カソード電極と垂直な帯状
に形成されるゲート電極とを含む。
方の基板上に帯状に形成され，導電物質を除いた電子放
出源受容部を形成して電子放出源受容部に電子放出源が
位置するカソード電極と，電子放出源を除いて前記カソ
ード電極を覆いながら前記一方の基板の片面に形成され
る絶縁層と，電子放出源を露出させるための貫通部を備
えながら，前記絶縁層上で各カソード電極と垂直な帯状
に形成されるゲート電極とを含む。
【００２５】電子放出手段が，電子放出源が備えられる
一方の基板上に帯状に形成され，表面に電子放出源が位
置するカソード電極と，電子放出源を除いて前記カソー
ド電極を覆いながら，前記一方の基板の片面に形成され
る絶縁層と，電子放出源を露出させるための貫通部を備
えながら前記絶縁層上にカソード電極と垂直な帯状に形
成するゲート電極とを含む。
一方の基板上に帯状に形成され，表面に電子放出源が位
置するカソード電極と，電子放出源を除いて前記カソー
ド電極を覆いながら，前記一方の基板の片面に形成され
る絶縁層と，電子放出源を露出させるための貫通部を備
えながら前記絶縁層上にカソード電極と垂直な帯状に形
成するゲート電極とを含む。
【００２６】電子放出手段が電子放出源が備えられる一
方の基板上に帯状に形成されるゲート電極と，ゲート電
極を覆いながら，一方の基板の片面に形成される絶縁層
と，絶縁層上にゲート電極と直交する帯状に形成され，
一側端に導電物質を除いた電子放出源受容部を形成して
電子放出源受容部に電子放出源が位置するカソード電極
を含む。
方の基板上に帯状に形成されるゲート電極と，ゲート電
極を覆いながら，一方の基板の片面に形成される絶縁層
と，絶縁層上にゲート電極と直交する帯状に形成され，
一側端に導電物質を除いた電子放出源受容部を形成して
電子放出源受容部に電子放出源が位置するカソード電極
を含む。
【００２７】電子放出手段が前記カソード電極と隣接カ
ソード電極の間に位置する対向電極をさらに含む。
ソード電極の間に位置する対向電極をさらに含む。
【００２８】対向電極が前記絶縁層に形成されたバイア
ホールを通じてゲート電極と接触しゲート電極と電気的
に連結される。
ホールを通じてゲート電極と接触しゲート電極と電気的
に連結される。
【００２９】電子放出源の主たる縁辺がカソード電極の
縁辺に向かわずカソード電極内部に向かって位置する。
縁辺に向かわずカソード電極内部に向かって位置する。
【００３０】さらに，上記課題を解決するための本発明
の別の観点によれば，第１基板，第１基板に形成された
任意のゲート電極パターンで形成される一つ以上のゲー
ト電極，一つ以上のゲート電極を覆う前記第１基板に形
成される絶縁層，絶縁層に形成された任意のカソード電
極パターンで形成された多数個のカソード電極，カソー
ド電極に電気的に接触し，炭素ナノチューブと有機バイ
ンダー樹脂を含み，この有機バインダー樹脂はエチルセ
ルロース及びアクリレート及び／又はアクリル樹脂を含
むエミッタ，第１基板と任意の間隔をおいて対向配置さ
れて真空容器を構成する第２基板，第１基板と対向配置
される第２基板の表面に所定のアノード電極パターンで
形成された一つ以上のアノード電極，及びアノード電極
に所定の蛍光膜パターンで形成された蛍光膜を含む電界
放出装置であって，カソード電極の一部が除去されてエ
ミッタ受容部を形成し，前記エミッタ受容部の間にフェ
ンスを形成し，前記エミッタのうちの一つは前記エミッ
タ受容部が前記カソード電極と電気的に接触して提供さ
れ，画素領域がアノード電極が共通アノード電極である
時，カソード電極及びゲート電極のまたは前記ゲート電
極が共通ゲート電極である時，カソード電極及びアノー
ド電極の交差領域でエミッタと前記任意の蛍光膜パター
ンの各蛍光層の間に形成され，任意の電圧が一つ以上の
アノード電極に印加されてカソード電極及び少なくとも
一つ以上のアノード電極は各々のゲート電極とエミッタ
の間に電界を形成してエミッタから放出された電子が前
記蛍光膜に誘導されて対応する画素領域で前記蛍光膜に
衝突して所定のイメージを実現する電界放出表示素子が
提供される。
の別の観点によれば，第１基板，第１基板に形成された
任意のゲート電極パターンで形成される一つ以上のゲー
ト電極，一つ以上のゲート電極を覆う前記第１基板に形
成される絶縁層，絶縁層に形成された任意のカソード電
極パターンで形成された多数個のカソード電極，カソー
ド電極に電気的に接触し，炭素ナノチューブと有機バイ
ンダー樹脂を含み，この有機バインダー樹脂はエチルセ
ルロース及びアクリレート及び／又はアクリル樹脂を含
むエミッタ，第１基板と任意の間隔をおいて対向配置さ
れて真空容器を構成する第２基板，第１基板と対向配置
される第２基板の表面に所定のアノード電極パターンで
形成された一つ以上のアノード電極，及びアノード電極
に所定の蛍光膜パターンで形成された蛍光膜を含む電界
放出装置であって，カソード電極の一部が除去されてエ
ミッタ受容部を形成し，前記エミッタ受容部の間にフェ
ンスを形成し，前記エミッタのうちの一つは前記エミッ
タ受容部が前記カソード電極と電気的に接触して提供さ
れ，画素領域がアノード電極が共通アノード電極である
時，カソード電極及びゲート電極のまたは前記ゲート電
極が共通ゲート電極である時，カソード電極及びアノー
ド電極の交差領域でエミッタと前記任意の蛍光膜パター
ンの各蛍光層の間に形成され，任意の電圧が一つ以上の
アノード電極に印加されてカソード電極及び少なくとも
一つ以上のアノード電極は各々のゲート電極とエミッタ
の間に電界を形成してエミッタから放出された電子が前
記蛍光膜に誘導されて対応する画素領域で前記蛍光膜に
衝突して所定のイメージを実現する電界放出表示素子が
提供される。
【００３１】有機バインダーはエチルセルロース，アク
リレート樹脂及びアクリル樹脂を含むものである。
リレート樹脂及びアクリル樹脂を含むものである。
【００３２】所定のゲート電極パターンで形成された一
つ以上のゲート電極が帯状に形成された複数個のゲート
電極であり，所定の負極パターンで形成された一つ以上
の負極は共通電極として作動する一つの負極電極であ
る。
つ以上のゲート電極が帯状に形成された複数個のゲート
電極であり，所定の負極パターンで形成された一つ以上
の負極は共通電極として作動する一つの負極電極であ
る。
【００３３】所定の負極パターンで形成された一つ以上
の負極は帯状に形成された複数個の負極であり，所定の
ゲート電極パターンで形成された一つ以上のゲート電極
は共通電極として作動する一つのゲート電極である。
の負極は帯状に形成された複数個の負極であり，所定の
ゲート電極パターンで形成された一つ以上のゲート電極
は共通電極として作動する一つのゲート電極である。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下，本発明の好適な実施の形態
について，添付図面を参照しながら詳細に説明する。な
お，以下の説明及び添付図面において，略同一の機能及
び構成を有する構成要素については，同一符号を付する
ことにより，重複説明を省略する。
について，添付図面を参照しながら詳細に説明する。な
お，以下の説明及び添付図面において，略同一の機能及
び構成を有する構成要素については，同一符号を付する
ことにより，重複説明を省略する。
【００３５】
【発明の実施の形態】本発明の実施例にかかる電界放出
表示装置用電子放出源組成物は，炭素ナノチューブ１〜
２０重量％及びガラスフリットを含み，有機バインダー
樹脂及び有機溶媒を含む。上記有機バインダー樹脂とし
ては，第１有機物としてエチルセルロースを含み，更に
第２有機物としてアクリレート系樹脂及び／またはアク
リル樹脂を含む。なお，電子放出源の原料含有量の重量
％は，焼成する前，つまり組成物の状態で規定する。
表示装置用電子放出源組成物は，炭素ナノチューブ１〜
２０重量％及びガラスフリットを含み，有機バインダー
樹脂及び有機溶媒を含む。上記有機バインダー樹脂とし
ては，第１有機物としてエチルセルロースを含み，更に
第２有機物としてアクリレート系樹脂及び／またはアク
リル樹脂を含む。なお，電子放出源の原料含有量の重量
％は，焼成する前，つまり組成物の状態で規定する。
【００３６】また，上記ガラスフリットは，前記炭素ナ
ノチューブ１００重量部に対して１〜５００重量部を使
用する。
ノチューブ１００重量部に対して１〜５００重量部を使
用する。
【００３７】炭素ナノチューブの含量が１重量％未満で
ある場合には，電界放出装置の放出電流密度が低くなる
ことがあり，２０重量％を超える場合には，上記組成物
で厚膜を印刷し露光する過程で厚膜を透過する紫外線の
量が少なくなるために適当な厚さの露光膜が形成されな
いという問題点があるため，好ましくない。
ある場合には，電界放出装置の放出電流密度が低くなる
ことがあり，２０重量％を超える場合には，上記組成物
で厚膜を印刷し露光する過程で厚膜を透過する紫外線の
量が少なくなるために適当な厚さの露光膜が形成されな
いという問題点があるため，好ましくない。
【００３８】また，炭素ナノチューブの含量が上記範囲
に属する場合，最終製造された電子放出源の比抵抗値が
１〜１０７Ωcmを有する。したがって，炭素ナノチュー
ブの含量が上記範囲を外れる場合には比抵抗値が変化し
て電子放出源が電子放出機能と抵抗層の機能を同時に適
切に行うことができないので好ましくない。
に属する場合，最終製造された電子放出源の比抵抗値が
１〜１０７Ωcmを有する。したがって，炭素ナノチュー
ブの含量が上記範囲を外れる場合には比抵抗値が変化し
て電子放出源が電子放出機能と抵抗層の機能を同時に適
切に行うことができないので好ましくない。
【００３９】ガラスフリットの含量は，炭素ナノチュー
ブ１００重量部に対して１〜５００重量部が好ましい。
ガラスフリットの含量が炭素ナノチューブ１００重量部
に対して１重量部未満である場合には，電界放出装置の
放出電流密度が低くなることがあり，５００重量部を超
える場合には，組成物の粘度が過度に高まって印刷する
のが難しく，放出電流密度が低くなることがあるという
問題点がある。
ブ１００重量部に対して１〜５００重量部が好ましい。
ガラスフリットの含量が炭素ナノチューブ１００重量部
に対して１重量部未満である場合には，電界放出装置の
放出電流密度が低くなることがあり，５００重量部を超
える場合には，組成物の粘度が過度に高まって印刷する
のが難しく，放出電流密度が低くなることがあるという
問題点がある。
【００４０】上記有機バインダー樹脂は第１有機物とし
てエチルセルロースを含み，更に第２有機物としてアク
リレート系樹脂及び／又はアクリル樹脂を含む。より好
ましくはアクリレート系樹脂，アクリル樹脂及びエチル
セルロースの３種の樹脂を全て含むことが良い。
てエチルセルロースを含み，更に第２有機物としてアク
リレート系樹脂及び／又はアクリル樹脂を含む。より好
ましくはアクリレート系樹脂，アクリル樹脂及びエチル
セルロースの３種の樹脂を全て含むことが良い。
【００４１】アクリレート系樹脂としては，エポキシア
クリレートまたはポリエステルアクリレートを使用する
ことができ，好ましくはクレゾールエポキシアクリレー
トオリゴマー，またはメタメチルアクリレート（MMA:Me
thamethylacrylate）を使用する。また，アクリル樹脂
としてはアクリル共重合体を使用することができる。有
機バインダー樹脂の含量は４０〜８０重量％であるのが
好ましい。
クリレートまたはポリエステルアクリレートを使用する
ことができ，好ましくはクレゾールエポキシアクリレー
トオリゴマー，またはメタメチルアクリレート（MMA:Me
thamethylacrylate）を使用する。また，アクリル樹脂
としてはアクリル共重合体を使用することができる。有
機バインダー樹脂の含量は４０〜８０重量％であるのが
好ましい。
【００４２】上記のように有機バインダー樹脂として２
種類以上の樹脂を混合して使用する本発明の実施例にか
かる電子放出源組成物は，ゲート電極とカソード電極間
のショートを防止することができる。上記有機バインダ
ー樹脂の含有量が上記範囲を外れる場合には放出電流密
度が低下することがあるため好ましくない。
種類以上の樹脂を混合して使用する本発明の実施例にか
かる電子放出源組成物は，ゲート電極とカソード電極間
のショートを防止することができる。上記有機バインダ
ー樹脂の含有量が上記範囲を外れる場合には放出電流密
度が低下することがあるため好ましくない。
【００４３】第２有機物（アクリレート系樹脂または／
及びアクリル樹脂）及び第１有機物（エチルセルロース
樹脂）の混合重量比は１:１〜１:２であるのが好まし
く，より好ましくはアクリレート系樹脂，アクリル樹脂
及びエチルセルロース樹脂を各々１:１:１〜０．５:１:
１の比率で混合して使用する。
及びアクリル樹脂）及び第１有機物（エチルセルロース
樹脂）の混合重量比は１:１〜１:２であるのが好まし
く，より好ましくはアクリレート系樹脂，アクリル樹脂
及びエチルセルロース樹脂を各々１:１:１〜０．５:１:
１の比率で混合して使用する。
【００４４】また，本発明の実施例にかかる電子放出源
組成物は有機溶媒を含む。上記有機溶媒は，本発明の実
施例にかかる組成物の粘度を調節するために用いられ，
テルピネオール，ブチルカルビトールアセテート，トル
エン，またはテキサノールを使用するのが好ましい。ま
た，上記有機溶媒の含量は１〜２０重量％であるのが好
ましい。有機溶媒の含量が２０重量％を超える場合に
は，光開始剤とモノマー間の反応性を弱化させて露光特
性が悪くなるという問題点があるため好ましくない。
組成物は有機溶媒を含む。上記有機溶媒は，本発明の実
施例にかかる組成物の粘度を調節するために用いられ，
テルピネオール，ブチルカルビトールアセテート，トル
エン，またはテキサノールを使用するのが好ましい。ま
た，上記有機溶媒の含量は１〜２０重量％であるのが好
ましい。有機溶媒の含量が２０重量％を超える場合に
は，光開始剤とモノマー間の反応性を弱化させて露光特
性が悪くなるという問題点があるため好ましくない。
【００４５】また，電子放出源組成物は，光開始剤，光
反応性モノマー，消泡剤，または分散剤などをさらに含
むことができる。光開始剤としては熱分解性アクリレー
ト系列のモノマー，ベンゾフェノン系モノマー，アセト
フェノン系モノマー，またはチオキサンテン(thioxanth
ene)系モノマーなどを溶媒と混合したものを使用するこ
とができ，好ましくはエポキシアクリレート，ポリエス
テルアクリレート，２，４−ジエチルオキサントーン
（2,4-diethyloxanthone），または２，２−ジメトキシ
−２−フェニルアセトフェノンを使用する。また，上記
溶媒としてはテルピネオール，ブチルカルビトールアセ
テート（butyl carbitol acetate:BCA），トルエンまた
はテキサノールを使用するのが好ましい。
反応性モノマー，消泡剤，または分散剤などをさらに含
むことができる。光開始剤としては熱分解性アクリレー
ト系列のモノマー，ベンゾフェノン系モノマー，アセト
フェノン系モノマー，またはチオキサンテン(thioxanth
ene)系モノマーなどを溶媒と混合したものを使用するこ
とができ，好ましくはエポキシアクリレート，ポリエス
テルアクリレート，２，４−ジエチルオキサントーン
（2,4-diethyloxanthone），または２，２−ジメトキシ
−２−フェニルアセトフェノンを使用する。また，上記
溶媒としてはテルピネオール，ブチルカルビトールアセ
テート（butyl carbitol acetate:BCA），トルエンまた
はテキサノールを使用するのが好ましい。
【００４６】光開始剤の含量は電子放出源組成物に対し
て０．１〜２０重量％であるのが好ましい。光開始剤の
含量が０．１重量％未満である場合には厚膜露光時に光
反応が起こり難く，２０重量％を超える場合には厚膜表
面での光反応が非常に急激に起こって厚膜の厚さが減少
することがあるという問題点がある。
て０．１〜２０重量％であるのが好ましい。光開始剤の
含量が０．１重量％未満である場合には厚膜露光時に光
反応が起こり難く，２０重量％を超える場合には厚膜表
面での光反応が非常に急激に起こって厚膜の厚さが減少
することがあるという問題点がある。
【００４７】光反応性モノマーは，有機バインダーの分
解促進剤として添加され，光開始剤のような熱分解性ア
クリレート系列のモノマー，ベンゾフェノン系モノマ
ー，アセトフェノン系モノマー，またはチオキサンテン
系モノマーを使用することができ，好ましくはエポキシ
アクリレート，ポリエステルアクリレート，２，４−ジ
エチルオキサントーンまたは２，２−ジメトキシ−２−
フェニルアセトフェノンを使用することができる。前記
光反応性モノマーは電子放出源全１００重量部に対して
最大１０重量部まで使用することができる。
解促進剤として添加され，光開始剤のような熱分解性ア
クリレート系列のモノマー，ベンゾフェノン系モノマ
ー，アセトフェノン系モノマー，またはチオキサンテン
系モノマーを使用することができ，好ましくはエポキシ
アクリレート，ポリエステルアクリレート，２，４−ジ
エチルオキサントーンまたは２，２−ジメトキシ−２−
フェニルアセトフェノンを使用することができる。前記
光反応性モノマーは電子放出源全１００重量部に対して
最大１０重量部まで使用することができる。
【００４８】分散剤及び消泡剤の含量は，電子放出源全
１００重量部に対して各々０重量部以上，１０重量部以
下に使用することができる。前記分散剤としては一般的
な界面活性剤は全て使用することができ，その例として
テゴ（Tego）社のフォーメクス（Foamex）８１０，BYK-
１６４などを使用することができる。上記消泡剤として
は一般に泡を除去する役割を果たす物質は全て使用する
ことができ，その例としてシリコン系列化合物がある。
１００重量部に対して各々０重量部以上，１０重量部以
下に使用することができる。前記分散剤としては一般的
な界面活性剤は全て使用することができ，その例として
テゴ（Tego）社のフォーメクス（Foamex）８１０，BYK-
１６４などを使用することができる。上記消泡剤として
は一般に泡を除去する役割を果たす物質は全て使用する
ことができ，その例としてシリコン系列化合物がある。
【００４９】以下，本発明の実施例にかかる電子放出源
組成物の製造方法を説明する。
組成物の製造方法を説明する。
【００５０】まず，炭素ナノチューブ粉末とガラスフリ
ットを混合する。この時，ガラスフリットを上記炭素ナ
ノチューブの１００重量部に対して１〜５００重量部使
用するのが好ましい。混合工程はボールミルを使用し，
５〜１００rpmの速度で１〜２４時間回転させて実施す
る。
ットを混合する。この時，ガラスフリットを上記炭素ナ
ノチューブの１００重量部に対して１〜５００重量部使
用するのが好ましい。混合工程はボールミルを使用し，
５〜１００rpmの速度で１〜２４時間回転させて実施す
る。
【００５１】得られた炭素ナノチューブとガラスフリッ
ト混合物と，有機バインダー樹脂とを混合する。
ト混合物と，有機バインダー樹脂とを混合する。
【００５２】有機バインダー樹脂は，第２有機物として
アクリレート系樹脂及び／又はアクリル樹脂と，第１有
機物としてのエチルセルロースとを混合して使用する。
アクリレート系樹脂及び／又はアクリル樹脂と，第１有
機物としてのエチルセルロースとを混合して使用する。
【００５３】上記有機バインダー樹脂である樹脂混合物
は，アクリレート系樹脂及び／又はアクリル樹脂と，エ
チルセルロースとを有機溶媒に溶解し混合して製造す
る。この時，前記樹脂混合物に分散剤を添加することも
できる。
は，アクリレート系樹脂及び／又はアクリル樹脂と，エ
チルセルロースとを有機溶媒に溶解し混合して製造す
る。この時，前記樹脂混合物に分散剤を添加することも
できる。
【００５４】アクリレート系樹脂またはアクリル樹脂
と，エチルセルロース樹脂との混合重量比は，１:１〜
２:１であるのが好ましく，より好ましくはアクリレー
ト系樹脂，アクリル樹脂，およびエチルセルロース樹脂
を各々１:１:１〜０．５:１:１の比率で混合して使用す
る。
と，エチルセルロース樹脂との混合重量比は，１:１〜
２:１であるのが好ましく，より好ましくはアクリレー
ト系樹脂，アクリル樹脂，およびエチルセルロース樹脂
を各々１:１:１〜０．５:１:１の比率で混合して使用す
る。
【００５５】上記有機溶媒としてはテルピネオール，ブ
チルカルビトールアセテート（BCA），トルエン，また
はテキサノールを使用するのが好ましい。
チルカルビトールアセテート（BCA），トルエン，また
はテキサノールを使用するのが好ましい。
【００５６】上記分散剤としては，テゴ（Tego）社のフ
ォーメクス（Foamex）８１０，BYK-１６４などを使用す
ることができる。分散剤の使用量は，全体電子放出源組
成物１００重量部に対して０重量部超過，１０重量部以
下を使用することができる。
ォーメクス（Foamex）８１０，BYK-１６４などを使用す
ることができる。分散剤の使用量は，全体電子放出源組
成物１００重量部に対して０重量部超過，１０重量部以
下を使用することができる。
【００５７】上記樹脂混合物に対する炭素ナノチューブ
とガラスフリット混合物の混合重量比は１:０．１〜５
０であるのが好ましい。得られた混合物に光開始剤０．
１〜２０重量％を添加して１〜１０時間攪拌する。この
時，消泡剤をさらに添加することもできる。消泡剤の添
加量は全体電子放出源組成物１００重量部に対して０重
量部以上，１０重量部以下の含量にする。この時，有機
バインダーの分解促進剤として光反応性モノマーを添加
及び攪拌して混合させることができる。
とガラスフリット混合物の混合重量比は１:０．１〜５
０であるのが好ましい。得られた混合物に光開始剤０．
１〜２０重量％を添加して１〜１０時間攪拌する。この
時，消泡剤をさらに添加することもできる。消泡剤の添
加量は全体電子放出源組成物１００重量部に対して０重
量部以上，１０重量部以下の含量にする。この時，有機
バインダーの分解促進剤として光反応性モノマーを添加
及び攪拌して混合させることができる。
【００５８】上記光反応性モノマーの含量は，全体電子
放出源組成物１００重量部に対して最大１０重量部であ
るのが好ましく，上記光反応性モノマーの含量が１０重
量部を超える場合には組成物が乾燥しないという問題点
がある。
放出源組成物１００重量部に対して最大１０重量部であ
るのが好ましく，上記光反応性モノマーの含量が１０重
量部を超える場合には組成物が乾燥しないという問題点
がある。
【００５９】次に，有機溶媒を添加して粘度が１０，０
００〜５０，０００cPである本発明の電子放出源組成物
を製造する。前記有機溶媒の含量は１〜２０重量％であ
るのが好ましい。前記有機溶媒の含量が２０重量％を超
える場合には光開始剤とモノマー間の反応性を弱化させ
て露光特性が悪くなる問題点があるため好ましくない。
００〜５０，０００cPである本発明の電子放出源組成物
を製造する。前記有機溶媒の含量は１〜２０重量％であ
るのが好ましい。前記有機溶媒の含量が２０重量％を超
える場合には光開始剤とモノマー間の反応性を弱化させ
て露光特性が悪くなる問題点があるため好ましくない。
【００６０】以下，本発明の電界放出表示装置用電子放
出源の製造方法について説明する。
出源の製造方法について説明する。
【００６１】上記方法のように製造された電子放出源組
成物をカソード電極に印刷して厚膜を形成し，これを９
０〜１１０℃の温度で１０分〜１時間乾燥させる。
成物をカソード電極に印刷して厚膜を形成し，これを９
０〜１１０℃の温度で１０分〜１時間乾燥させる。
【００６２】次に，マスクを使用して前記厚膜を露光す
る。この時，露光エネルギーは，１００〜２０，０００
mJ/cm2であるのが好ましく，所望の膜厚さによって調節
することができる。上記露光された膜を０．４〜５％の
炭酸ナトリウム水溶液とアセトンの混合溶液，またはエ
タノールで現像し，超音波クリーナを用いて残留物を除
去する。
る。この時，露光エネルギーは，１００〜２０，０００
mJ/cm2であるのが好ましく，所望の膜厚さによって調節
することができる。上記露光された膜を０．４〜５％の
炭酸ナトリウム水溶液とアセトンの混合溶液，またはエ
タノールで現像し，超音波クリーナを用いて残留物を除
去する。
【００６３】上記現像膜を温度４００〜５００℃の空気
及び窒素雰囲気で１０〜３０分間焼成し電子放出源を製
造する。上記焼成温度が４００℃未満である場合には有
機化合物成分が除去されずに残るだけではなく，ガラス
フリットが溶けないという問題点もあるため好ましくな
い。５００℃を超える場合には炭素ナノチューブが酸素
と反応して除去されるという問題点があるため好ましく
ない。
及び窒素雰囲気で１０〜３０分間焼成し電子放出源を製
造する。上記焼成温度が４００℃未満である場合には有
機化合物成分が除去されずに残るだけではなく，ガラス
フリットが溶けないという問題点もあるため好ましくな
い。５００℃を超える場合には炭素ナノチューブが酸素
と反応して除去されるという問題点があるため好ましく
ない。
【００６４】上記工程によって揮発可能な物質（例え
ば，溶媒）が揮発されて除去されるので，製造された電
子放出源で炭素ナノチューブの含量は，全体重量に対し
て１〜３０重量％，好ましくは２０〜３０％残存する。
また，上述した工程で製造された電子放出源は１〜１０
７Ωcmの比抵抗値を有するので，電子放出の機能と抵抗
層の機能を同時に遂行できる。
ば，溶媒）が揮発されて除去されるので，製造された電
子放出源で炭素ナノチューブの含量は，全体重量に対し
て１〜３０重量％，好ましくは２０〜３０％残存する。
また，上述した工程で製造された電子放出源は１〜１０
７Ωcmの比抵抗値を有するので，電子放出の機能と抵抗
層の機能を同時に遂行できる。
【００６５】なお，上述した工程で製造された電子放出
源を有する本発明の実施例にかかる電界放出表示装置
は，任意の間隔をおいて対向配置されて真空容器を構成
する第１，２基板と，第１，２基板のうちのいずれか一
方の基板に備えられる電子放出源と，電子放出源から電
子を放出するための電子放出手段と，第１，２基板のう
ちの他方の基板に備えられて電子放出源から放出された
電子によってイメージを実現するように発光する発光手
段とを含み，電子放出源がカーボン系電子放出物質を備
えると同時に，１〜１０７Ωcmの比抵抗値を有する抵抗
性導電物質から構成されて電子放出機能と抵抗層の機能
を同時に行う。
源を有する本発明の実施例にかかる電界放出表示装置
は，任意の間隔をおいて対向配置されて真空容器を構成
する第１，２基板と，第１，２基板のうちのいずれか一
方の基板に備えられる電子放出源と，電子放出源から電
子を放出するための電子放出手段と，第１，２基板のう
ちの他方の基板に備えられて電子放出源から放出された
電子によってイメージを実現するように発光する発光手
段とを含み，電子放出源がカーボン系電子放出物質を備
えると同時に，１〜１０７Ωcmの比抵抗値を有する抵抗
性導電物質から構成されて電子放出機能と抵抗層の機能
を同時に行う。
【００６６】上記電子放出手段は，電子放出源が備えら
れる一方の基板上に帯状に形成され，導電物質を除いて
孔状のエミッタ受容部を形成し，エミッタ受容部に電子
放出源が位置しているカソード電極と，電子放出源以外
のカソード電極部分を覆いながら上記一方の基板の片面
に形成される絶縁層と，電子放出源を露出させるための
貫通部を備えながら絶縁層上にカソード電極と垂直な帯
状に形成するゲート電極とからなる。
れる一方の基板上に帯状に形成され，導電物質を除いて
孔状のエミッタ受容部を形成し，エミッタ受容部に電子
放出源が位置しているカソード電極と，電子放出源以外
のカソード電極部分を覆いながら上記一方の基板の片面
に形成される絶縁層と，電子放出源を露出させるための
貫通部を備えながら絶縁層上にカソード電極と垂直な帯
状に形成するゲート電極とからなる。
【００６７】他の実施例として，上記カソード電極はエ
ミッタ受容部なく帯状に形成され，電子放出源がカソー
ド電極上に形成されることもできる。
ミッタ受容部なく帯状に形成され，電子放出源がカソー
ド電極上に形成されることもできる。
【００６８】また，他の実施例として，上記電子放出手
段は電子放出源が備えられる一方の基板上に帯状に形成
するゲート電極と，ゲート電極を覆いながら上記一方の
基板の片面に形成される絶縁層と，絶縁層上にゲート電
極と垂直な帯状に形成され，一側端に導電物質を除いた
エミッタ受容部を形成し，ここに電子放出源が位置する
カソード電極とからなる。
段は電子放出源が備えられる一方の基板上に帯状に形成
するゲート電極と，ゲート電極を覆いながら上記一方の
基板の片面に形成される絶縁層と，絶縁層上にゲート電
極と垂直な帯状に形成され，一側端に導電物質を除いた
エミッタ受容部を形成し，ここに電子放出源が位置する
カソード電極とからなる。
【００６９】そして，上記電子放出手段はカソード電極
と任意の間隔をおいてカソード電極の間に位置する対向
電極をさらに含み，対向電極は絶縁層に形成されたバイ
アホールを通じてゲート電極と接触してゲート電極と電
気的に連結される。
と任意の間隔をおいてカソード電極の間に位置する対向
電極をさらに含み，対向電極は絶縁層に形成されたバイ
アホールを通じてゲート電極と接触してゲート電極と電
気的に連結される。
【００７０】好ましくは，上記電子放出源の主たる縁辺
は，カソード電極の縁辺には向かわずカソード電極内部
に向かって位置してカソード電極による集束効果を誘導
する。
は，カソード電極の縁辺には向かわずカソード電極内部
に向かって位置してカソード電極による集束効果を誘導
する。
【００７１】以下，添付した図面を参照しながら，本発
明の好ましい実施例をより詳細に説明する。
明の好ましい実施例をより詳細に説明する。
【００７２】図１は，本発明の第１実施例にかかる電界
放出表示装置の部分断面図である。
放出表示装置の部分断面図である。
【００７３】図１に示すように，電界放出表示装置は内
部空間部を有するように任意の間隔をおいて対向配置さ
れる第１基板２（以下，後面基板とする）と，第２基板
４（以下，前面基板とする）とを含む。後面基板２には
電子を電界放出する構成が，そして前面基板４には電子
によって所定のイメージを実現する構成が備えられる。
部空間部を有するように任意の間隔をおいて対向配置さ
れる第１基板２（以下，後面基板とする）と，第２基板
４（以下，前面基板とする）とを含む。後面基板２には
電子を電界放出する構成が，そして前面基板４には電子
によって所定のイメージを実現する構成が備えられる。
【００７４】より具体的に，後面基板２上にはエミッタ
受容部６ａを有するカソード電極６が後面基板２の一方
向に沿って帯状に形成され，カソード電極６を覆いなが
ら後面基板２の片面に絶縁層８が位置し，絶縁層８上に
はゲート電極１０がカソード電極６と直交する方向に沿
って帯状に形成される。
受容部６ａを有するカソード電極６が後面基板２の一方
向に沿って帯状に形成され，カソード電極６を覆いなが
ら後面基板２の片面に絶縁層８が位置し，絶縁層８上に
はゲート電極１０がカソード電極６と直交する方向に沿
って帯状に形成される。
【００７５】本実施例における電界放出表示装置の画素
領域をカソード電極６とゲート電極１０の交差領域と定
義する時，各画素ごとにゲート電極１０と絶縁層８を貫
通する貫通部１２が形成されてカソード電極６を露出さ
せ，貫通部１２により露出されたカソード電極６の各画
素領域にはカソード電極６を構成する導電物質を除いた
一種の孔であるエミッタ受容部６ａが形成されて，ここ
に電子放出源１４が位置する。
領域をカソード電極６とゲート電極１０の交差領域と定
義する時，各画素ごとにゲート電極１０と絶縁層８を貫
通する貫通部１２が形成されてカソード電極６を露出さ
せ，貫通部１２により露出されたカソード電極６の各画
素領域にはカソード電極６を構成する導電物質を除いた
一種の孔であるエミッタ受容部６ａが形成されて，ここ
に電子放出源１４が位置する。
【００７６】この時，本実施例による電子放出源１４は
カーボン系電子放出物質を備えると同時に，１〜１０７
Ωcmの比抵抗値を有する抵抗性導電物質から構成されて
電子放出物質による電子放出機能とともに前述した比抵
抗値を持つ抵抗層の機能を同時に行う。
カーボン系電子放出物質を備えると同時に，１〜１０７
Ωcmの比抵抗値を有する抵抗性導電物質から構成されて
電子放出物質による電子放出機能とともに前述した比抵
抗値を持つ抵抗層の機能を同時に行う。
【００７７】本実施例でカーボンナノチューブ１６は，
電子放出源１４の表面に多数露出しており，露出したそ
れぞれのカーボンナノチューブ１４が電界放出エミッタ
として作用し後述する駆動過程で電子を放出する。した
がって，電子放出源１４に備えられたそれぞれのカーボ
ンナノチューブ１６が従来のマイクロチップエミッタ一
つに相当すると見ることができる。
電子放出源１４の表面に多数露出しており，露出したそ
れぞれのカーボンナノチューブ１４が電界放出エミッタ
として作用し後述する駆動過程で電子を放出する。した
がって，電子放出源１４に備えられたそれぞれのカーボ
ンナノチューブ１６が従来のマイクロチップエミッタ一
つに相当すると見ることができる。
【００７８】このような電子放出源１４は，カソード電
極６の側面と接触してカソード電極６と水平方向に連結
される。したがって，電子放出源１４がカソード電極６
とそれぞれのカーボンナノチューブ１６を連結する抵抗
層の役割を果たす。
極６の側面と接触してカソード電極６と水平方向に連結
される。したがって，電子放出源１４がカソード電極６
とそれぞれのカーボンナノチューブ１６を連結する抵抗
層の役割を果たす。
【００７９】一方，後面基板２に対向する前面基板４の
一面には透明なアノード電極１８とともにカソード電極
方向（図面のＸ方向）に沿ってR，G，B蛍光膜２０が任
意の間隔をおいて位置し，それぞれのR，G，B蛍光膜２
０の間にコントラスト向上のためのブラックマトリック
ス膜２２が位置する。
一面には透明なアノード電極１８とともにカソード電極
方向（図面のＸ方向）に沿ってR，G，B蛍光膜２０が任
意の間隔をおいて位置し，それぞれのR，G，B蛍光膜２
０の間にコントラスト向上のためのブラックマトリック
ス膜２２が位置する。
【００８０】そして，蛍光膜２０とブラックマトリック
ス膜２２上にはアルミニウムなどからなる金属薄膜層２
４が位置することができるが，この金属薄膜層２４は電
界放出表示装置の耐電圧特性と輝度特性向上に役に立つ
役割を果たす。
ス膜２２上にはアルミニウムなどからなる金属薄膜層２
４が位置することができるが，この金属薄膜層２４は電
界放出表示装置の耐電圧特性と輝度特性向上に役に立つ
役割を果たす。
【００８１】このように構成される前面基板４と後面基
板２は，ゲート電極１０と蛍光膜２０が直交するように
対向した状態で任意の間隔をおいてシーリング物質によ
って接合され，両基板間に形成される内部空間を排気し
て真空状態に維持することによって電界放出表示装置を
構成する。
板２は，ゲート電極１０と蛍光膜２０が直交するように
対向した状態で任意の間隔をおいてシーリング物質によ
って接合され，両基板間に形成される内部空間を排気し
て真空状態に維持することによって電界放出表示装置を
構成する。
【００８２】上記電界放出表示装置は外部からカソード
電極６，ゲート電極１０及びアノード電極１８に所定の
電圧を供給して駆動するが，一例としてカソード電極６
には数〜数十Vの（−）電圧が，ゲート電極１０には数
〜数十Vの（+）電圧が，そしてアノード電極１８には数
百〜数千Vの（+）電圧が印加される。
電極６，ゲート電極１０及びアノード電極１８に所定の
電圧を供給して駆動するが，一例としてカソード電極６
には数〜数十Vの（−）電圧が，ゲート電極１０には数
〜数十Vの（+）電圧が，そしてアノード電極１８には数
百〜数千Vの（+）電圧が印加される。
【００８３】したがって，カソード電極６とゲート電極
１０の電圧差によって電子放出源１４周囲に電界が形成
され，これから放出された電子がアノード電極１８に印
加された高電圧に引かれて該当画素の蛍光膜２０に衝突
し，これを発光させることによって所定のイメージを実
現する。
１０の電圧差によって電子放出源１４周囲に電界が形成
され，これから放出された電子がアノード電極１８に印
加された高電圧に引かれて該当画素の蛍光膜２０に衝突
し，これを発光させることによって所定のイメージを実
現する。
【００８４】ここで，上記電子放出源１４は表面に露出
されたカーボンナノチューブ１６を通じて電子を放出す
ると同時に，前述した比抵抗値を有するのでカソード電
極６と各々のカーボンナノチューブ１６を抵抗で連結す
る。
されたカーボンナノチューブ１６を通じて電子を放出す
ると同時に，前述した比抵抗値を有するのでカソード電
極６と各々のカーボンナノチューブ１６を抵抗で連結す
る。
【００８５】この時，電子放出源１４表面に露出されて
電子を放出する各々のカーボンナノチューブ１６を電子
放出サイトであると仮定すれば，それぞれの電子放出サ
イトは形態上の差（一例としてカーボンナノチューブの
垂直配列程度と突出した高さなど。）によって同一な電
界が印加されても形状によって局所的な電界強化効果が
変わり抵抗層がない場合，一部の電子放出サイトだけか
ら電子が放出される。
電子を放出する各々のカーボンナノチューブ１６を電子
放出サイトであると仮定すれば，それぞれの電子放出サ
イトは形態上の差（一例としてカーボンナノチューブの
垂直配列程度と突出した高さなど。）によって同一な電
界が印加されても形状によって局所的な電界強化効果が
変わり抵抗層がない場合，一部の電子放出サイトだけか
ら電子が放出される。
【００８６】しかし，本発明の実施例では電子放出源１
４が一定の比抵抗値を持っているために，放出電流が多
い電子放出サイトではカソード電極６から電子放出サイ
トまで電圧降下が発生してカソード電極６とゲート電極
１０間に電圧差が減少し電流放出量が低下する。反面，
放出電流の少ない電子放出サイトでは電圧降下が発生し
ない，または発生しても少ないので，カソード電極６と
ゲート電極１０間の電圧差が維持されて電流放出量をも
維持できる。
４が一定の比抵抗値を持っているために，放出電流が多
い電子放出サイトではカソード電極６から電子放出サイ
トまで電圧降下が発生してカソード電極６とゲート電極
１０間に電圧差が減少し電流放出量が低下する。反面，
放出電流の少ない電子放出サイトでは電圧降下が発生し
ない，または発生しても少ないので，カソード電極６と
ゲート電極１０間の電圧差が維持されて電流放出量をも
維持できる。
【００８７】以上の内容を考慮してみる時，本発明の実
施例では二つの電子放出サイト間の電流放出量差が相対
的に減って電子放出均一度が向上し，各々の電子放出サ
イトに印加される電流負荷が減って電子放出源１４の寿
命特性を向上させる長所が予想される。
施例では二つの電子放出サイト間の電流放出量差が相対
的に減って電子放出均一度が向上し，各々の電子放出サ
イトに印加される電流負荷が減って電子放出源１４の寿
命特性を向上させる長所が予想される。
【００８８】図２は，本発明の第１実施例による電界放
出表示装置の変形例を示した概略図であって，カソード
電極６は，後面基板２の一方向に沿って帯状に形成さ
れ，エミッタ受容部がなく，カソード電極６上に電子放
出源１４が形成される。
出表示装置の変形例を示した概略図であって，カソード
電極６は，後面基板２の一方向に沿って帯状に形成さ
れ，エミッタ受容部がなく，カソード電極６上に電子放
出源１４が形成される。
【００８９】この場合にも電子放出源１４が１〜１０７
Ωcmの比抵抗値を有するのでカソード電極６と各々のカ
ーボンナノチューブ１６を連結する抵抗層の役割を果た
して前述した効果を実現する。
Ωcmの比抵抗値を有するのでカソード電極６と各々のカ
ーボンナノチューブ１６を連結する抵抗層の役割を果た
して前述した効果を実現する。
【００９０】図３は，本発明の第２実施例による電界放
出表示装置の部分分解斜視図であり，図４は，図３に示
すの矢印Bの矢印方向から見た電界放出表示装置の部分
結合断面図である。
出表示装置の部分分解斜視図であり，図４は，図３に示
すの矢印Bの矢印方向から見た電界放出表示装置の部分
結合断面図である。
【００９１】図３，図４に示すように，本実施例ではゲ
ート電極１０が後面基板２の一方向（図面のY方向）に
沿って帯状に形成され，ゲート電極１０を覆いながら後
面基板２の片面に絶縁層８が位置し，絶縁層８上にはカ
ソード電極６がゲート電極１０と直交する方向（図面の
X方向）に沿って帯状に形成される。
ート電極１０が後面基板２の一方向（図面のY方向）に
沿って帯状に形成され，ゲート電極１０を覆いながら後
面基板２の片面に絶縁層８が位置し，絶縁層８上にはカ
ソード電極６がゲート電極１０と直交する方向（図面の
X方向）に沿って帯状に形成される。
【００９２】各カソード電極６の間にはゲート電極１０
近傍の等電位面を絶縁層８上部に引き上げる対向電極２
６がカソード電極６と任意の間隔をおいて位置する。こ
のような対向電極２６は絶縁層８に形成されたバイアホ
ール８ａを通じてゲート電極１０と接触しこれと電気的
に連結される。
近傍の等電位面を絶縁層８上部に引き上げる対向電極２
６がカソード電極６と任意の間隔をおいて位置する。こ
のような対向電極２６は絶縁層８に形成されたバイアホ
ール８ａを通じてゲート電極１０と接触しこれと電気的
に連結される。
【００９３】そして，対向電極２６と対向するカソード
電極６の一側端にはカソード電極６を構成する導電物質
を切り欠いて除いた一種の溝である切欠き状のエミッタ
受容部６ｂが形成され，ここに電子放出源１４が位置す
る。
電極６の一側端にはカソード電極６を構成する導電物質
を切り欠いて除いた一種の溝である切欠き状のエミッタ
受容部６ｂが形成され，ここに電子放出源１４が位置す
る。
【００９４】上記電子放出源１４は，前述した実施例と
同一な構成からなり，カソード電極６の側面と接触して
カソード電極６と水平方向に連結される。したがって，
電子放出源１４を構成する抵抗性導電物質がカソード電
極６の隅と各々のカーボンナノチューブ１６を連結する
抵抗層の役割を果たす。
同一な構成からなり，カソード電極６の側面と接触して
カソード電極６と水平方向に連結される。したがって，
電子放出源１４を構成する抵抗性導電物質がカソード電
極６の隅と各々のカーボンナノチューブ１６を連結する
抵抗層の役割を果たす。
【００９５】ゲート電極１０とカソード電極６に所定の
駆動電圧が印加されれば，ゲート電極１０近傍の電位が
対向電極２６を通じて電子放出源１４の周囲に印加さ
れ，電子放出源１４の主たる縁辺，特に縁辺に存在する
各々のカーボンナノチューブ１６から電子が放出される
が，この過程で電子放出源１４の抵抗性導電物質が抵抗
層として機能し，抵抗層による効果は前述した実施例と
同一であるので本実施例では詳細な説明は省略する。
駆動電圧が印加されれば，ゲート電極１０近傍の電位が
対向電極２６を通じて電子放出源１４の周囲に印加さ
れ，電子放出源１４の主たる縁辺，特に縁辺に存在する
各々のカーボンナノチューブ１６から電子が放出される
が，この過程で電子放出源１４の抵抗性導電物質が抵抗
層として機能し，抵抗層による効果は前述した実施例と
同一であるので本実施例では詳細な説明は省略する。
【００９６】この時，エミッタ受容部６ｂに位置する電
子放出源１４は図５に示したように電子放出源１４の縁
辺がカソード電極６の縁辺より内側に位置するように電
子放出源１４の縁辺がカソード電極６の縁辺には向かわ
ずカソード電極６内部に向かって任意の間隔ｄを有する
ように形成されるのが好ましい。
子放出源１４は図５に示したように電子放出源１４の縁
辺がカソード電極６の縁辺より内側に位置するように電
子放出源１４の縁辺がカソード電極６の縁辺には向かわ
ずカソード電極６内部に向かって任意の間隔ｄを有する
ように形成されるのが好ましい。
【００９７】これは電界放出表示装置の駆動時，カソー
ド電極６に数V〜数十Vの（−）電圧が印加されるので，
電子放出源１４からでた（−）電荷の電子がカソード電
極６に印加された（−）電圧によって反撥力を受け前面
基板４に向かって広がらず集束される力を利用するため
である。
ド電極６に数V〜数十Vの（−）電圧が印加されるので，
電子放出源１４からでた（−）電荷の電子がカソード電
極６に印加された（−）電圧によって反撥力を受け前面
基板４に向かって広がらず集束される力を利用するため
である。
【００９８】つまり，本発明の電子放出源を有する電界
放出表示装置は二つの電子放出サイト間の電流放出量の
差が相対的に減って電子放出均一度が向上し，各々の電
子放出サイトに印加される電流負荷が減って電子放出源
１４の寿命特性を向上させる長所が予想される。
放出表示装置は二つの電子放出サイト間の電流放出量の
差が相対的に減って電子放出均一度が向上し，各々の電
子放出サイトに印加される電流負荷が減って電子放出源
１４の寿命特性を向上させる長所が予想される。
【００９９】当該分野に従事する者は本発明の電界放出
表示装置の他の実施例を実施することが可能である。例
えば，図１７に示したように，複数個のアノード電極１
００は共通電極として作動する一つのゲート電極１０２
を受容しながら，帯状に形成され得る。ゲート電極１０
２は絶縁層１１２によってカソード電極１１０と分離さ
れている。アノード電極１００は基板１１４に形成され
ている。選択的な金属層１１６は蛍光層１０８に形成さ
れている。
表示装置の他の実施例を実施することが可能である。例
えば，図１７に示したように，複数個のアノード電極１
００は共通電極として作動する一つのゲート電極１０２
を受容しながら，帯状に形成され得る。ゲート電極１０
２は絶縁層１１２によってカソード電極１１０と分離さ
れている。アノード電極１００は基板１１４に形成され
ている。選択的な金属層１１６は蛍光層１０８に形成さ
れている。
【０１００】この実施例において，画素領域はカソード
電極１１０とアノード電極１００，アノード電極が上記
共通ゲート電極である時，例えばカソード電極１１０ａ
及びアノード電極１００ａの各交差領域で所定の蛍光膜
パターンの各蛍光膜１０８とエミッタ１０６の間で形成
される。上記カソード電極とアノード電極がデータ情報
を得たり出したりする間にスキャニング情報を得ること
が当該分野に従事する者には容易に理解できることであ
る。
電極１１０とアノード電極１００，アノード電極が上記
共通ゲート電極である時，例えばカソード電極１１０ａ
及びアノード電極１００ａの各交差領域で所定の蛍光膜
パターンの各蛍光膜１０８とエミッタ１０６の間で形成
される。上記カソード電極とアノード電極がデータ情報
を得たり出したりする間にスキャニング情報を得ること
が当該分野に従事する者には容易に理解できることであ
る。
【０１０１】以下，本発明の好ましい実施例及び比較例
を記載する。下記の実施例は本発明をより明確に表現す
るための目的として記載されるだけであり，本発明の内
容は下記の実施例に限られない。
を記載する。下記の実施例は本発明をより明確に表現す
るための目的として記載されるだけであり，本発明の内
容は下記の実施例に限られない。
【０１０２】（実施例１）炭素ナノチューブ８重量％及
び８００Lガラスフリット２重量％を混合した後，この
混合物の３分の１程度をボールが詰まったボールミルポ
ート（ball millpot）に入れて５〜１００rpmの速度で
回転させ，５０メッシュの篩で漉して定量した。
び８００Lガラスフリット２重量％を混合した後，この
混合物の３分の１程度をボールが詰まったボールミルポ
ート（ball millpot）に入れて５〜１００rpmの速度で
回転させ，５０メッシュの篩で漉して定量した。
【０１０３】６０％テルピネオールに溶解させたエルヴ
ァサイト（Elvasite）アクリル樹脂２５重量％と６０％
テルピネオール溶媒に溶解させた固相エチルセルロース
２５重量％を混合し，この混合物を５０％ブチルカルビ
トールアセテートに溶解させたクレゾールエポキシアク
リレートオリゴマー（crezol epoxy acrylate oligome
r）２５重量％と混合した。ここに分散剤としてBYK-１
６４を１．５重量％を添加した。
ァサイト（Elvasite）アクリル樹脂２５重量％と６０％
テルピネオール溶媒に溶解させた固相エチルセルロース
２５重量％を混合し，この混合物を５０％ブチルカルビ
トールアセテートに溶解させたクレゾールエポキシアク
リレートオリゴマー（crezol epoxy acrylate oligome
r）２５重量％と混合した。ここに分散剤としてBYK-１
６４を１．５重量％を添加した。
【０１０４】上記炭素ナノチューブとガラスフリットの
混合物１０重量％とアクリル，エチルセルロース及びク
レゾールエポキシアクリレートオリゴマーの混合物７５
重量％を混合して攪拌した。ここに光開始剤としてHSP-
１８８（SK-UCB社製造）７重量％及び消泡剤（Tego社製
品）１重量％を添加し５時間攪拌した。その後，光反応
性モノマーとしてペンタエリトリトール−トリ−テトラ
−アクリレート（pentaerytritol-tri-tetra-acrylat
e）を５．５重量％添加して混合した。
混合物１０重量％とアクリル，エチルセルロース及びク
レゾールエポキシアクリレートオリゴマーの混合物７５
重量％を混合して攪拌した。ここに光開始剤としてHSP-
１８８（SK-UCB社製造）７重量％及び消泡剤（Tego社製
品）１重量％を添加し５時間攪拌した。その後，光反応
性モノマーとしてペンタエリトリトール−トリ−テトラ
−アクリレート（pentaerytritol-tri-tetra-acrylat
e）を５．５重量％添加して混合した。
【０１０５】上記混合物を３−ロール−ミルで１０回以
上回転させて粉末が樹脂に均等に分散されるようにした
後，粘度調節剤として有機溶媒テルピネオールを１２重
量％添加してペースト相炭素ナノチューブ電子放出源組
成物を製造した。この時，上記組成物の粘度は２５，０
００cPであった。
上回転させて粉末が樹脂に均等に分散されるようにした
後，粘度調節剤として有機溶媒テルピネオールを１２重
量％添加してペースト相炭素ナノチューブ電子放出源組
成物を製造した。この時，上記組成物の粘度は２５，０
００cPであった。
【０１０６】（実施例２）アクリル樹脂を使用せず，ク
レゾールエポキシアクリレートオリゴマー５０重量％及
び固相エチルセルロース５０重量％の混合物を使用した
ことを除いては実施例１と同一に行った。
レゾールエポキシアクリレートオリゴマー５０重量％及
び固相エチルセルロース５０重量％の混合物を使用した
ことを除いては実施例１と同一に行った。
【０１０７】（比較例１）上記アクリル及び固相エチル
セルロースの代りに，ポリエステルアクリレート５０重
量％だけを使用したことを除いては実施例１と同一に行
った。
セルロースの代りに，ポリエステルアクリレート５０重
量％だけを使用したことを除いては実施例１と同一に行
った。
【０１０８】（比較例２）上記アクリル及び固相エチル
セルロースの代りに，固相エチルセルロース５０重量％
だけを使用したことを除いては実施例１と同一に行っ
た。
セルロースの代りに，固相エチルセルロース５０重量％
だけを使用したことを除いては実施例１と同一に行っ
た。
【０１０９】（実施例３）実施例１の組成物をカソード
電極上に印刷し，９０℃の温度の乾燥機で１時間乾燥さ
せた。その後，パターンマスクを使用して２，０００mJ
/cm2の露光エネルギーで露光し，０．４％の炭酸ナトリ
ウム水溶液で現像し，超音波クリーナを利用して残留物
を除去し厚膜を形成した。上記厚膜を温度４５０℃の空
気及び窒素雰囲気で１０分間焼成し，三極管構造の炭素
ナノチューブ電子放出源を製造した。
電極上に印刷し，９０℃の温度の乾燥機で１時間乾燥さ
せた。その後，パターンマスクを使用して２，０００mJ
/cm2の露光エネルギーで露光し，０．４％の炭酸ナトリ
ウム水溶液で現像し，超音波クリーナを利用して残留物
を除去し厚膜を形成した。上記厚膜を温度４５０℃の空
気及び窒素雰囲気で１０分間焼成し，三極管構造の炭素
ナノチューブ電子放出源を製造した。
【０１１０】（実施例４）実施例２の組成物を使用した
ことを除いては実施例３と同様に行って三極管構造の炭
素ナノチューブ電子放出源を製造した。
ことを除いては実施例３と同様に行って三極管構造の炭
素ナノチューブ電子放出源を製造した。
【０１１１】（比較例３及び比較例４）各々比較例１及
び比較例２の組成物を使用したことを除いては，実施例
３と同様に行い，比較例３及び比較例４による三極管構
造の炭素ナノチューブ電子放出源を製造した。
び比較例２の組成物を使用したことを除いては，実施例
３と同様に行い，比較例３及び比較例４による三極管構
造の炭素ナノチューブ電子放出源を製造した。
【０１１２】図６は，実施例３の電界放出形表示装置の
映像写真であり，図７は，アノード電圧を６００V，ゲ
ート電圧を６０Vにして上記実施例３の電界放出形表示
装置に電場を印加して三極管を全面駆動した場合の映像
写真であり，図８は，上記実施例３の炭素ナノチューブ
電子放出源の断面写真である。上記図６〜８に示すよう
に，カソード電極に孔径２０μm以下の微細なホールを
選択的にパターニングすることができることが確認でき
る。
映像写真であり，図７は，アノード電圧を６００V，ゲ
ート電圧を６０Vにして上記実施例３の電界放出形表示
装置に電場を印加して三極管を全面駆動した場合の映像
写真であり，図８は，上記実施例３の炭素ナノチューブ
電子放出源の断面写真である。上記図６〜８に示すよう
に，カソード電極に孔径２０μm以下の微細なホールを
選択的にパターニングすることができることが確認でき
る。
【０１１３】また，図７に示されているように，本発明
の実施例にかかる表示装置の発光の均一度及び放出特性
が向上したことが確認できる。同時に，図８に示すよう
に，ゲートとカソード間のショートが発生しない状態で
三極管構造内に炭素ナノチューブ電子放出源を形成する
ことができることが分かる。
の実施例にかかる表示装置の発光の均一度及び放出特性
が向上したことが確認できる。同時に，図８に示すよう
に，ゲートとカソード間のショートが発生しない状態で
三極管構造内に炭素ナノチューブ電子放出源を形成する
ことができることが分かる。
【０１１４】図９及び図１０は，各々本発明の実施例３
にかかる炭素ナノチューブ電子放出源の電場の強さによ
る電流密度変化及び熟成時間による電流密度の変化を示
したグラフである。上記図９に示すように，放出電界が
７．５V/μmである場合，電流密度３００Ω/cm2まで得
ることができ，基準にしている１０Ω/cm2を上回る値が
得られることが確認できた。また，図１０に示されてい
るように，１５時間以後４０時間まで電流密度が変化し
ないことが分かる。
にかかる炭素ナノチューブ電子放出源の電場の強さによ
る電流密度変化及び熟成時間による電流密度の変化を示
したグラフである。上記図９に示すように，放出電界が
７．５V/μmである場合，電流密度３００Ω/cm2まで得
ることができ，基準にしている１０Ω/cm2を上回る値が
得られることが確認できた。また，図１０に示されてい
るように，１５時間以後４０時間まで電流密度が変化し
ないことが分かる。
【０１１５】図１１（ａ）は比較例３の炭素ナノチュー
ブ電子放出源の電場の強さによる電流密度の変化を示し
たグラフであり，図１１（ｂ）は，上記比較例１の炭素
ナノチューブ電子放出源形成用組成物を使用した炭素ナ
ノチューブ電子放出源製造過程において，パターン形成
後に撮った組成物膜のSEM写真を示す。図１１（ｂ）に
示す矢印の範囲は，３〜４μｍである。
ブ電子放出源の電場の強さによる電流密度の変化を示し
たグラフであり，図１１（ｂ）は，上記比較例１の炭素
ナノチューブ電子放出源形成用組成物を使用した炭素ナ
ノチューブ電子放出源製造過程において，パターン形成
後に撮った組成物膜のSEM写真を示す。図１１（ｂ）に
示す矢印の範囲は，３〜４μｍである。
【０１１６】また，図１２は比較例２の炭素ナノチュー
ブ電子放出源形成用組成物を使用した炭素ナノチューブ
電子放出源製造過程において，パターン形成後に撮った
組成物膜のSEM写真である。図１２に示す矢印の範囲
は，０．３〜０．４μｍである。
ブ電子放出源形成用組成物を使用した炭素ナノチューブ
電子放出源製造過程において，パターン形成後に撮った
組成物膜のSEM写真である。図１２に示す矢印の範囲
は，０．３〜０．４μｍである。
【０１１７】図１１（ａ）に示す比較例３の炭素ナノチ
ューブ電子放出源の電流密度が，本発明の実施例３及び
４に比べて低いことが分かる。また，図１１（ｂ）及び
１２のように，比較例１及び比較例２の炭素ナノチュー
ブ電子放出源形成用組成物のパターン形成後の膜の厚さ
は各々３〜４μmであるので三極管に適用する場合，ゲ
ート電極との距離を遠くすることができる可能性がある
ことが分かる。
ューブ電子放出源の電流密度が，本発明の実施例３及び
４に比べて低いことが分かる。また，図１１（ｂ）及び
１２のように，比較例１及び比較例２の炭素ナノチュー
ブ電子放出源形成用組成物のパターン形成後の膜の厚さ
は各々３〜４μmであるので三極管に適用する場合，ゲ
ート電極との距離を遠くすることができる可能性がある
ことが分かる。
【０１１８】図１３は，実施例３，実施例４，および比
較例３の炭素ナノチューブ電子放出源から放出された電
子の電流密度を示したグラフである。図１３に示すよう
に，比較例３のアクリレート系樹脂だけを利用した時に
比べて，混合樹脂を利用した実施例１及び実施例２の電
流密度が向上したことが確認できる。
較例３の炭素ナノチューブ電子放出源から放出された電
子の電流密度を示したグラフである。図１３に示すよう
に，比較例３のアクリレート系樹脂だけを利用した時に
比べて，混合樹脂を利用した実施例１及び実施例２の電
流密度が向上したことが確認できる。
【０１１９】図１４〜図１５は，実施例１及び実施例２
の炭素ナノチューブ電子放出源形成用組成物を使用して
炭素ナノチューブ電子放出源を製造する過程中で，焼成
後に撮った組成物膜のSEM写真である。図１４〜１５に
示すように，上記実施例１〜２の組成物を使用して形成
した組成物膜は，三極管構造の適用に適していることが
確認できる。図１４に示す矢印の範囲は１．５〜２μｍ
であり，図１５に示す矢印の範囲は１．５〜２μｍであ
る。
の炭素ナノチューブ電子放出源形成用組成物を使用して
炭素ナノチューブ電子放出源を製造する過程中で，焼成
後に撮った組成物膜のSEM写真である。図１４〜１５に
示すように，上記実施例１〜２の組成物を使用して形成
した組成物膜は，三極管構造の適用に適していることが
確認できる。図１４に示す矢印の範囲は１．５〜２μｍ
であり，図１５に示す矢印の範囲は１．５〜２μｍであ
る。
【０１２０】（実施例５）炭素ナノチューブを４重量％
使用したことを除いては上記実施例１と同一に実施し
た。
使用したことを除いては上記実施例１と同一に実施し
た。
【０１２１】（実施例６）炭素ナノチューブを１２重量
％使用したことを除いては上記実施例１と同一に実施し
た。
％使用したことを除いては上記実施例１と同一に実施し
た。
【０１２２】（比較例４）炭素ナノチューブを使用しな
いことを除いては上記実施例１と同一に実施した。
いことを除いては上記実施例１と同一に実施した。
【０１２３】上記実施例５〜６と比較例４の電子放出源
組成物に電子放出源を製造した後，比抵抗値を測定して
その結果を図１６に示した。図１６に示すように，実施
例５〜６の組成物は，各々約１０３及び１０１Ωcmの比
抵抗値を示すことに対し，比較例７の組成物は，約１０
８Ωcmの比抵抗値を示すことが分かる。この結果によ
り，炭素ナノチューブを１〜２０重量％使用した電子放
出源は１〜１０７Ωcmの比抵抗値を有するので，抵抗層
の役割も同時に果たすことが分かる。
組成物に電子放出源を製造した後，比抵抗値を測定して
その結果を図１６に示した。図１６に示すように，実施
例５〜６の組成物は，各々約１０３及び１０１Ωcmの比
抵抗値を示すことに対し，比較例７の組成物は，約１０
８Ωcmの比抵抗値を示すことが分かる。この結果によ
り，炭素ナノチューブを１〜２０重量％使用した電子放
出源は１〜１０７Ωcmの比抵抗値を有するので，抵抗層
の役割も同時に果たすことが分かる。
【０１２４】以上，添付図面を参照しながら本発明の好
適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に
限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載
された技術的思想の範疇内において各種の変更例または
修正例を想定し得ることは明らかであり，それらについ
ても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解され
る。
適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に
限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載
された技術的思想の範疇内において各種の変更例または
修正例を想定し得ることは明らかであり，それらについ
ても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解され
る。
【０１２５】
【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
電子放出源組成物は微細パターンが必要な構造や電子放
出源の形状調節が必要な三極管構造において，炭素ナノ
チューブ電子放出源を効果的に調節して形成することが
できる。また，放出電流の特性向上及び電流密度を向上
させることができることが確認できる。
電子放出源組成物は微細パターンが必要な構造や電子放
出源の形状調節が必要な三極管構造において，炭素ナノ
チューブ電子放出源を効果的に調節して形成することが
できる。また，放出電流の特性向上及び電流密度を向上
させることができることが確認できる。
【０１２６】また，本発明の電子放出源組成物及びその
製造方法は，露光性及び現像性が優れており，真空度低
下及び電流密度の減少を最少化することによってカソー
ド電極の微細パターニングが可能であるので，炭素ナノ
チューブ電子放出源の放出電流の特性を向上させること
ができる。
製造方法は，露光性及び現像性が優れており，真空度低
下及び電流密度の減少を最少化することによってカソー
ド電極の微細パターニングが可能であるので，炭素ナノ
チューブ電子放出源の放出電流の特性を向上させること
ができる。
【図１】図１は，本発明の一実施例にかかる電界放出表
示装置の部分分解斜視図である。
示装置の部分分解斜視図である。
【図２】図２は，本発明の第１実施例にかかる電界放出
表示装置の変形例を示した概略図である。
表示装置の変形例を示した概略図である。
【図３】図３は，本発明の第２実施例にかかる電界放出
表示装置の部分分解斜視図である。
表示装置の部分分解斜視図である。
【図４】図４は，図３の矢印Bの方向から見た電界放出
表示装置の部分結合断面図である。
表示装置の部分結合断面図である。
【図５】図５は，本発明の第２実施例にかかる電界放出
表示装置の変形例を示した概略図である。
表示装置の変形例を示した概略図である。
【図６】図６は，本発明の実施例３にかかる炭素ナノチ
ューブ電子放出源の映像写真である。
ューブ電子放出源の映像写真である。
【図７】図７は，本発明の実施例３にかかる炭素ナノチ
ューブ電子放出源に電場を印加した場合の映像写真であ
る。
ューブ電子放出源に電場を印加した場合の映像写真であ
る。
【図８】図８は，本発明の実施例３にかかる炭素ナノチ
ューブ電子放出源の断面写真である。
ューブ電子放出源の断面写真である。
【図９】図９は，本発明の実施例３にかかる炭素ナノチ
ューブ電子放出源から放出された電子の電流密度を電場
の強さに対応させて示したグラフである。
ューブ電子放出源から放出された電子の電流密度を電場
の強さに対応させて示したグラフである。
【図１０】図１０は，本発明の実施例３にかかる炭素ナ
ノチューブ電子放出源から放出された電子の電流密度と
熟成時間との関係を示したグラフである。
ノチューブ電子放出源から放出された電子の電流密度と
熟成時間との関係を示したグラフである。
【図１１】図１１（ａ）は，比較例３にかかる炭素ナノ
チューブ電子放出源に対する電場の強さと電流密度との
関係を示したグラフであり，図１１（ｂ）は，比較例１
にかかる炭素ナノチューブ電子放出源組成物を使用して
炭素ナノチューブ電子放出源を製造する過程において，
パターン形成後に撮った組成物膜のSEM写真である。
チューブ電子放出源に対する電場の強さと電流密度との
関係を示したグラフであり，図１１（ｂ）は，比較例１
にかかる炭素ナノチューブ電子放出源組成物を使用して
炭素ナノチューブ電子放出源を製造する過程において，
パターン形成後に撮った組成物膜のSEM写真である。
【図１２】図１２は，比較例２にかかる炭素ナノチュー
ブ電子放出源組成物を使用して炭素ナノチューブ電子放
出源を製造する過程において，パターン形成後に撮った
組成物膜のSEM写真である。
ブ電子放出源組成物を使用して炭素ナノチューブ電子放
出源を製造する過程において，パターン形成後に撮った
組成物膜のSEM写真である。
【図１３】図１３は，実施例３，実施例４，および比較
例３の炭素ナノチューブ電子放出源から放出された電子
の電流密度を電場の強さに対応させて示したグラフであ
る。
例３の炭素ナノチューブ電子放出源から放出された電子
の電流密度を電場の強さに対応させて示したグラフであ
る。
【図１４】図１４は，実施例１にかかる炭素ナノチュー
ブ電子放出源組成物を使用して炭素ナノチューブ電子放
出源組成物を製造する過程において，焼成後に撮った組
成物膜のSEM写真である。
ブ電子放出源組成物を使用して炭素ナノチューブ電子放
出源組成物を製造する過程において，焼成後に撮った組
成物膜のSEM写真である。
【図１５】図１５は，実施例２の炭素ナノチューブ電子
放出源組成物を使用して炭素ナノチューブ電子放出源を
製造する過程において，焼成後に撮った組成物膜のSEM
写真である。
放出源組成物を使用して炭素ナノチューブ電子放出源を
製造する過程において，焼成後に撮った組成物膜のSEM
写真である。
【図１６】図１６は，実施例５，実施例６，比較例３の
炭素ナノチューブ含量に対応させて比抵抗値を示したグ
ラフである。
炭素ナノチューブ含量に対応させて比抵抗値を示したグ
ラフである。
【図１７】図１７は，本発明の他の実施例にかかる電界
放出表示素子を示した部分分解斜視図である。
放出表示素子を示した部分分解斜視図である。
２：第１基板（後面基板）
４：第２基板（前面基板）
６：カソード電極
６ａ：孔状のエミッタ受容部
６ｂ：切欠き状のエミッタ受容部
８：絶縁層
８ａ：絶縁層のバイアホール
１０：ゲート電極
１２：絶縁層の貫通部
１４：電子放出源
１６：カーボンナノチューブ
１８：アノード電極
２０：蛍光膜
２２：ブラックマトリクス
２４：金属薄膜層
２６：対向電極
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5C031 DD17
5C036 EE14 EF01 EF06 EF09 EG12
EH11 EH21
5C127 AA01 BA15 BB07 CC03 DD38
EE02 EE07
Claims (22)
- 【請求項１】 炭素ナノチューブ１〜２０重量％と，ガ
ラスフリットと， 第１有機物としてエチルセルロース樹脂を含み，第２有
機物としてアクリレート系樹脂及び／又はアクリル樹脂
を含む有機バインダー樹脂と，有機溶媒とを含む電界放
出表示装置用電子放出源組成物であって： 前記ガラスフリットを前記炭素ナノチューブの１００重
量部に対して１〜５００重量部含むことを特徴とする，
電子放出源組成物。 - 【請求項２】 前記アクリレート系樹脂，前記アクリル
樹脂，および前記エチルセルロース樹脂の混合重量比
が，１:１:１〜０．５:１:１であることを特徴とする，
請求項１に記載の電子放出源組成物。 - 【請求項３】 前記アクリレート系樹脂及び前記エチル
セルロース樹脂の混合重量比が，１:１〜１:２であるこ
とを特徴とする，請求項１又は２に記載の電子放出源組
成物。 - 【請求項４】 前記アクリル樹脂及びエチルセルロース
樹脂の混合重量比が，１:１〜１:２であることを特徴と
する，請求項１，２，または３項のうちいずれか１項に
記載の電子放出源組成物。 - 【請求項５】 前記アクリレート系樹脂は，エポキシア
クリレートまたはポリエステルアクリレートであること
を特徴とする，請求項１，２，３，または４項のうちい
ずれか１項に記載の電子放出源組成物。 - 【請求項６】 前記アクリル樹脂は，エポキシアクリレ
ート，ポリエステルアクリレート，またはアクリル共重
合体であることを特徴とする，請求項１，２，３，４，
または５項のうちいずれか１項に記載の電子放出源組成
物。 - 【請求項７】 前記有機溶媒は，テルピネオール，ブチ
ルカルビトールアセテート，またはテキサノールである
ことを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，または
６項のうちいずれか１項に記載の電子放出源組成物。 - 【請求項８】 前記電子放出源組成物は，１〜１０７Ω
cmの比抵抗値を有することを特徴とする，請求項１，
２，３，４，５，６，または７項のうちいずれか１項に
記載の電子放出源組成物。 - 【請求項９】 対向配置されて真空容器を構成する第１
基板及び第２基板と；前記第１基板又は前記第２基板の
うちいずれか一方の基板に備えられる電子放出源と；前
記電子放出源から電子を放出するための電子放出手段
と；前記第１基板又は前記第２基板のうち他方の基板に
備えられて前記電子放出源から放出された電子により，
イメージを実現するように発光する発光手段とを備え，
前記電子放出源は，炭素ナノチューブ１〜２０重量％を
含み，１〜１０７Ωcmの比抵抗値を有することを特徴と
する，電界放出表示装置。 - 【請求項１０】 前記電子放出源の焼成前組成物は，ガ
ラスフリットを前記炭素ナノチューブ１００重量部に対
して１〜５００重量部を含み，エチルセルロースを含
み，アクリレート系樹脂及び／又はアクリル樹脂を含む
有機バインダー樹脂を含むことを特徴とする，請求項９
に記載の電界放出表示装置。 - 【請求項１１】 前記電子放出源は，２０〜３０重量％
の炭素ナノチューブを含むことを特徴とする，請求項９
又は１０項に電界放出表示装置。 - 【請求項１２】 前記有機バインダーは，エチルセルロ
ース，アクリレート樹脂，およびアクリル樹脂を含むこ
とを特徴とする，請求項９，１０，または１１項のうち
いずれか１項に記載の電界放出表示装置。 - 【請求項１３】 前記電子放出手段は，前記第１基板又
は前記第２基板のうち，前記電子放出源が備えられる一
方の基板上に帯状に形成され，導電物質を除いた電子放
出源受容部を形成し，該電子放出源受容部に電子放出源
が位置するカソード電極と；前記電子放出源を除いて前
記カソード電極を覆い，前記一方の基板の片面に形成さ
れる絶縁層と；前記電子放出源を露出させるための貫通
部を備え，前記絶縁層上で各カソード電極と略垂直な帯
状に形成されるゲート電極とを含むことを特徴とする，
請求項９，１０，１１，または１２項のうちいずれか１
項に記載の電界放出表時装置。 - 【請求項１４】 前記電子放出手段は，前記第１基板又
は前記第２基板のうち，前記電子放出源が備えられる一
方の基板上に帯状に形成され，表面に電子放出源が位置
するカソード電極と；前記電子放出源を除いて前記カソ
ード電極を覆い，前記一方の基板の片面に形成される絶
縁層と；前記電子放出源を露出させるための貫通部を備
え，前記絶縁層上に前記カソード電極と略垂直な帯状に
形成するゲート電極とを含むことを特徴とする，請求項
９，１０，１１，１２，または１３項のうちいずれか１
項に記載の電界放出表示装置。 - 【請求項１５】 前記電子放出手段は，前記第１基板又
は前記第２基板のうち，前記電子放出源が備えられる前
記一方の基板上に帯状に形成されるゲート電極と；前記
ゲート電極を覆い，前記一方の基板の片面に形成される
絶縁層と；前記絶縁層上にゲート電極と直交する帯状に
形成され，一側端に導電物質を除いた電子放出源受容部
を形成して電子放出源受容部に電子放出源が位置するカ
ソード電極とを含むことを特徴とする，請求項９，１
０，１１，１２，１３，または１４項のうちいずれか１
項に記載の電界放出表示装置。 - 【請求項１６】 前記電子放出手段は，前記カソード電
極と隣接カソード電極との間に位置する対向電極をさら
に含むことを特徴とする，請求項９，１０，１１，１
２，１３，１４，または１５項のうちいずれか１項に記
載の電界放出表示装置。 - 【請求項１７】 前記対向電極は，前記絶縁層に形成さ
れたバイアホールを通じてゲート電極と接触し該ゲート
電極と電気的に連結されることを特徴とする，請求項
９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，または１６
項のうちいずれか１項に記載の電界放出表示装置。 - 【請求項１８】 前記電子放出源の主たる縁辺は，前記
カソード電極の縁辺に向かわず該カソード電極内部に向
かうように位置することを特徴とする，請求項９，１
０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，または１７
項のうちいずれか１項に記載の電界放出表示装置。 - 【請求項１９】 第１基板と，前記第１基板に形成され
た任意のゲート電極パターンで形成される１又は２以上
のゲート電極と，前記ゲート電極を覆い，前記第１基板
に形成される絶縁層と，前記絶縁層に形成された任意の
カソード電極パターンで形成された多数個のカソード電
極と，前記カソード電極に電気的に接触し，炭素ナノチ
ューブと有機バインダー樹脂を含み，該有機バインダー
樹脂としてエチルセルロース，アクリレート，アクリル
樹脂のうち任意の組合せを含むエミッタと，前記第１基
板と任意の間隔をおいて対向配置されて真空容器を構成
する第２基板と，前記第１基板と対向配置される前記第
２基板の表面に所定のアノード電極パターンで形成され
た一つ以上のアノード電極と，前記アノード電極に所定
の蛍光膜パターンで形成された蛍光膜とを含む電界放出
装置であって：前記カソード電極の一部が除去されてエ
ミッタ受容部を形成し，前記エミッタ受容部の間にフェ
ンスを形成し，前記エミッタのうちの一つは，前記エミ
ッタ受容部が前記カソード電極と電気的に接触し；画素
領域は，前記ゲート電極が共通ゲート電極である場合，
前記カソード電極及びアノード電極の交差領域で前記エ
ミッタと前記任意の蛍光膜パターンの各蛍光層の間に形
成され，任意の電圧が一つ以上の前記アノード電極に印
加されて前記カソード電極及び少なくとも一つ以上の前
記アノード電極は各々のゲート電極とエミッタの間に電
界を形成して前記エミッタから放出された電子が前記蛍
光膜に誘導されて対応する前記画素領域で前記蛍光膜に
衝突して所定のイメージを実現することを特徴とする，
電界放出表示素子。 - 【請求項２０】 前記有機バインダーは，エチルセルロ
ース，アクリレート樹脂，およびアクリル樹脂を含むこ
とを特徴とする，請求項１９に記載の電界放出表示素
子。 - 【請求項２１】 前記所定のゲート電極パターンで形成
された一つ以上のゲート電極が帯状に形成された複数個
のゲート電極であり，所定の負極パターンで形成された
一つ以上の負極は共通電極として作動する一つの負極電
極であることを特徴とする，請求項１９又は２０項に記
載の電界放出表示素子。 - 【請求項２２】 前記所定の負極パターンで形成された
一つ以上の負極は，帯状に形成された複数個の負極であ
り，所定のゲート電極パターンで形成された一つ以上の
ゲート電極は，共通電極として作動する一つのゲート電
極であることを特徴とする，請求項１９，２０，または
２１項のうちいずれか１項に記載の電界放出表示素子。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| KR2002-021963 | 2002-04-22 | ||
| KR1020020021963A KR100852690B1 (ko) | 2002-04-22 | 2002-04-22 | 전계 방출 표시소자용 탄소 나노 튜브 에미터 페이스트조성물 및 이를 이용한 전계 방출 표시소자용 탄소 나노튜브 에미터의 제조방법 |
Publications (2)
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|---|---|
| JP2003331713A true JP2003331713A (ja) | 2003-11-21 |
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|---|---|---|---|
| JP2003117564A Expired - Fee Related JP4288095B2 (ja) | 2002-04-22 | 2003-04-22 | 電子放出源組成物，電子放出源組成物を利用して製造された電界放出表示装置，および電界放出表示素子 |
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|---|---|
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| JP (1) | JP4288095B2 (ja) |
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| CN (1) | CN100423161C (ja) |
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