CN101930884B - 电子发射元件及其制造方法、电子发射装置、自发光设备、图像显示装置 - Google Patents

电子发射元件及其制造方法、电子发射装置、自发光设备、图像显示装置 Download PDF

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Abstract

提供一种电子发射元件及其制造方法、电子发射装置、自发光设备、图像显示装置。本发明的电子发射元件具有电极基板和薄膜电极并在它们之间具有电子加速层。电子加速层具有位于电极基板侧的含有绝缘体微粒的微粒层，在微粒层的表面具有导电微粒的堆积物。并且在电子加速层中预先形成导电路径，堆积物形成有相当于导电路径的出口的由物理性缺陷构成的电子发射部。电子从该电子发射部发射。从而可以实现以下电子发射元件：避免了电子发射侧的电极伴随电子发射而逐渐消失的情况，可以长期维持电子发射特性。

Description

电子发射元件及其制造方法、电子发射装置、自发光设备、图像显示装置
技术领域
本发明涉及一种可以通过施加电压而发射电子的电子发射元件及其制造方法、以及电子发射装置、自发光设备、图像显示装置。
背景技术
作为现有的电子发射元件，公知有圆锥发射体(Spindt)型电极、碳纳米管(CNT)型电极等。这种电子发射元件例如应用于FED(FieldEmission Display)的领域。这种电子发射元件对尖锐形状部施加电压而形成约1GV/m的强电场，通过隧道效应而发射电子。
但是，这两种类型的电子发射元件，电子发射部表面附近为强电场，因此发射出的电子容易通过电场获得较大的能量而对气体分子进行电离。通过气体分子的电离而产生的阳离子会在强电场的作用下向元件的表面方向加速冲撞，存在因溅射而导致元件破坏的问题。此外，大气中的氧气的解离能量比电离能量低，因此在产生离子之前先产生臭氧。臭氧对人体有害，且会通过其强氧化能力氧化各种物体，因此存在对元件周围的部件造成损伤的问题，为了避免该问题而产生了必须对其周边部件使用耐臭氧性高的材料的限制。
作为与上述不同种类的电子发射元件公知有MIM(Metal InsulatorMetal)型、MIS(Metal Insulator Semiconductor)型的电子发射元件。这些是面发射型的电子发射元件，利用元件内部的量子尺寸效应及强电场而使电子加速，从平面状的元件表面发射电子。这些元件发射在元件内部加速的电子，因此元件外部不需要强电场。因此，在MIM型电子发射元件及MIS型电子发射元件中，可以克服上述Spindt型、CNT型、BN型电子发射元件中的因气体分子的电离产生的溅射而破坏的问题以及产生臭氧的问题。
例如在专利文献1中公开了如下MIM型电子发射元件：在2个电极之间设置分散有金属等的微粒的绝缘体膜，从一个电极(基板电极)向绝缘体膜中注入电子，使注入的电子在绝缘体膜中加速，并经过厚度为数十
Figure G2009102044696D00021
～1000
Figure G2009102044696D00022
的另一个电极(电子发射侧的电极)发射电子。
专利文献1：日本国公开专利公报“特开平1-298623号公报(1989年12月1日公开)”
专利文献2：日本国公开专利公报“特开平1-279557号公报(1989年11月9日公开)”
发明内容
(发明要解决的问题)
但是在如专利文献1那样从电子发射侧的电极发射电子的构成中，存在电子发射侧的电极由发射出的电子逆溅射的问题。所谓逆溅射是指，电子发射侧的电极成为发射电子的溅射的目标。因此，构成电子发射侧的电极的金属材料虽缓慢但确实地消失，电子发射侧的电极最终失去作为电极的功能。该现象对电子发射侧的电极为全面电极的电子发射元件全盘适用。
本发明的目的在于提供一种电子发射元件及其制造方法，可以避免电子发射侧的电极随着电子发射而逐渐消失的情况，并可长期维持电子发射特性。
(用于解决问题的手段)
为了实现上述目的，本发明的电子发射元件，具有相对配置的电极基板和薄膜电极、以及配置在该电极基板和薄膜电极之间的电子加速层，通过在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加电压，而由上述电子加速层使电子加速，从上述薄膜电极发射上述电子，其中，上述电子加速层具有包含绝缘体微粒的微粒层，向该微粒层赋予用于提高上述微粒层的厚度方向上的电流流动容易度的单独物质或混合物质，在上述电子加速层中预先形成有在厚度方向上穿通该电子加速层的导电路径，该导电路径的路径出口成为向上述薄膜电极提供上述电子的电子发射部。另外，预先形成有导电路径意味着，在真空中对元件进行电压施加而驱动之前，即在电子发射元件的制造工序中预先形成。
本发明的电子发射装置包括上述电子发射元件和在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加电压的电源部。
进而使用这种本发明的电子发射元件构成的自发光设备也属于本发明的范畴。
本发明的电子发射元件的制造方法，该电子发射元件具有相对配置的电极基板和薄膜电极、以及配置在该电极基板和薄膜电极之间的电子加速层，通过在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加电压，而由上述电子加速层使电子加速，从上述薄膜电极发射上述电子，其中包括以下工序：在上述电极基板上形成包含绝缘体微粒的微粒层，并使导电微粒堆积在上述微粒层的表面而形成导电微粒的堆积物，从而形成电子加速层；在上述电子加速层的表面形成薄膜电极；以及在大气中在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加直流电压，而在上述电子加速层上形成导电路径，从而进行成形处理。
(发明效果)
根据上述本发明的电子发射元件的构成，通过在电极基板和薄膜电极之间施加电压而在电子加速层内产生电流，其一部分通过施加电压所形成的强电场而成为弹道电子，并从薄膜电极侧发射。
在此电子并不是从薄膜电极侧的任意部位发射，而是从位于薄膜电极的下层的电子加速层上预先形成的电子发射部发射。电子发射部是在该电子加速层上形成的、在厚度上穿通电子加速层的导电路径的出口，从薄膜电极发射的电子是经过该导电路径供给到薄膜电极并发射。
这种导电路径(预先形成的导电路径)，通过对包含绝缘体微粒的微粒层赋予的、提高微粒层厚度方向上的电流流动容易度的单独物质或混合物质的作用，而可以通过大气中的成形处理容易地形成。
大气中的成形处理是指，在大气中在电极基板和薄膜电极之间施加直流电压，而形成从电极基板侧离开微粒层而向薄膜电极侧流动的元件内电流的导电路径的处理。
通过大气中的成形处理，在电子加速层预先形成导电路径，从而通过向之后的真空中的电子发射操作所需要的元件施加电压，不会新形成导电路径，而使元件内电流通过预先形成的导电路径并流动。从而在电子发射时导电路径稳定地发挥作用。与之相对，对没有进行大气中的成形处理而没有预先形成导电路径的元件在真空中施加电压，则为导电路径的形成过程，且为电子发射过程。即，在形成导电路径的同时，还进行电子发射。并且，在这种条件下形成的导电路径的形成并不是恒常的，而使每次在真空中施加电压时都会新形成。因此，每当在真空中施加电压时，元件的导电状态就改变，无法获得稳定的电子发射特性。
由此，在本发明的电子发射元件中，不是从电子加速层的任意的部位发射，发射的部位被确定为电子加速层的电子发射部。因此，在薄膜电极中，由发射的电子逆溅射的部分限定为位于电子发射部正上方的部分及位于电子发射部附近的部分。因此，薄膜电极中除了电子发射部的正上方及其附近的部分以外的部分，不会暴露在电子中，不会产生以下情况：构成薄膜电极的金属材料由发射电子逆溅射，随着时间经过而消失，最终失去作为电极的功能。
如上所述，本发明的电子发射元件可以避免电子发射侧的电极随着电子发射而逐渐消失的情况，并可长期维持电子发射特性，因此使用这种电子发射元件构成的电子发射装置，成为可以长期维持电子发射特性的电子发射装置，使用其构成的自发光设备也可以长期维持电子发射特性。
根据本发明的电子发射元件的制造方法，可以获得避免了电子发射侧的电极随着电子发射而逐渐消失的情况并可长期维持电子发射特性的电子发射元件。
附图说明
图1是表示使用了本发明的第一实施方式的电子发射元件的电子发射装置的构成的示意图。
图2是上述第一实施方式的电子发射元件的电子加速层的截面的示意图。
图3是表示使用了本发明的第二实施方式的电子发射元件的电子发射装置的构成的示意图。
图4是上述第二实施方式的电子发射元件的电子加速层的平面的示意图。
图5是表示上述第二实施方式的电子发射元件的电子加速层的、离散地堆积的导电微粒的一个堆积物及其附近的截面的示意图。
图6是上述第二实施方式的电子发射元件的照片，是在电子加速层中在微粒层上离散地堆积有绝缘体微粒的电子加速层的表面的照片。
图7是表示上述第二实施方式的电子发射元件的电子加速层的、离散地堆积的导电微粒的一个堆积物的表面状态的说明图。
图8(a)～(c)是将上述第二实施方式的电子发射元件的电子加速层的、离散地堆积的导电微粒的一个堆积物的表面状态放大表示的说明图。
图9是表示对电子发射元件实施的电子发射实验的测定系统的说明图。
图10是表示对样品#1的电子发射元件在真空中进行阶段性的电压施加并测定电子发射元件的元件内电流的结果的图。
图11是表示对样品#1的电子发射元件在大气压中进行阶段性的电压施加并测定电子发射元件的元件内电流的结果的图。
图12是表示对在大气压中进行了阶段性的电压施加(成形处理)后的样品#1的电子发射元件测定真空中的电子发射元件的元件内电流的结果的图。
图13是表示对以与样品#1的电子发射元件相同的制法制作出的电子发射元件改变最终电压而进行成形处理，之后测定真空中的电子发射元件的元件内电流、电子发射电流的结果的图。
图14(a)～(c)是表示使成形处理条件不同时的作为导电微粒的堆积物的银粒子圆顶表面及其附近的状态的图。
图15是表示对样品#7、#8的电子发射元件在大气中进行成形处理后测定电子发射元件的电子发射电流的结果的图。
图16是表示对样品No.1的实施例5的电子发射元件在真空中阶段性地提高施加电压V1而测定电子发射元件的元件内电流的结果的图。
图17是表示对样品No.1的实施例5的电子发射元件，使施加电压V1为+16V，而测定元件内电流、电子发射电流的时间变化的结果的图。
图18是表示对样品No.1的实施例5的电子发射元件，使施加电压V1为+16.5V，而测定连续100小时内的元件内电流、电子发射电流的时间变化的结果的图，作为比较例一并示出了样品No.4的电子发射元件(施加电压+18.0V)。
图19是表示对样品No.3B的比较例2的电子发射元件，使施加电压V1为+13V，而测定元件内电流、电子发射电流的时间变化的结果的图。
图20是表示对样品No.5的比较例4的电子发射元件在真空中测定元件内电流的结果的图。
图21是样品No.1的实施例5的电子发射元件1的显微镜照片。
图22是表示使用了图1、图3的电子发射装置的自发光设备的一例的图。
图23是表示使用了图1、图3的电子发射装置的自发光设备的另一例的图。
图24是表示使用了图1、图3的电子发射装置的自发光设备的又一例的图。
图25是表示具备使用了图1、图3的电子发射装置的自发光设备的图像显示装置的一例的图。
具体实施方式
如上所述，本发明的第一目的在于提供一种电子发射元件及其制造方法，可以避免电子发射侧的电极随着电子发射而逐渐消失的情况，并可长期维持电子发射特性。
并且其第二目的在于提供一种电子发射元件，可以避免电子发射侧的电极随着电子发射而逐渐消失的情况，可长期维持电子发射特性，并且可以控制电子发射元件薄膜电极内的电子的发射位置、单位面积上的发射量等。
该第二目的是鉴于专利文献1所公开的MIM型电子发射元件的构成中的以下问题：绝缘体膜中电流流动的位置及发射电子的电子发射部，是在电子发射侧的电极面内偶发地产生而无法任意设定，因此无法控制电子发射侧的电极内的电子的发射位置、及单位面积上的发射量等。
另外，电子的发射量也可以通过改变施加在2个电极间的电压来控制，在低电压下电子的发射量小，在高电压下电子的发射量大。但是，专利文献1所公开的元件在施加低电压时电子发射量极小，电子发射效率显著下降，因此想要将电子发射量减少到极小时，通过施加电压控制电子发射量并不是现实的处理方法。
以下参照图1～图25说明本发明的电子发射元件、电子发射装置的实施方式及实施例。另外，以下记载的实施方式及实施例只不过是本发明的具体的一例，本发明并不受其任何限定。
(实施方式1、2)
图1是表示使用了本发明的一个实施方式的电子发射元件1的电子发射装置10的构成的示意图。
如图1所示，电子发射装置10具有本发明的一个实施方式的电子发射元件1和电源7。电子发射元件1包括成为下部电极的电极基板2、成为上部电极的薄膜电极3和夹在它们之间的电子加速层4。在电极基板2和薄膜电极3之间通过电源7施加电压。
在电极基板2和薄膜电极3之间施加电压时，在电极基板2和薄膜电极3之间的电子加速层4中产生电流，使其一部分通过施加电压所形成的强电场而作为弹道电子，从电子加速层4发射，并从薄膜电极3侧发射到元件外部。
从电子加速层4发射的电子，通过(透过)薄膜电极3，或者从受到位于薄膜电极3的下层的电子加速层4的表面上的凹凸等的影响而产生的薄膜电极3的孔(间隙)挤出而向外部发射。
然而如上所述，在从位于薄膜电极3的下层的电子加速层4的所有部位发射电子的构成中，位于电子发射侧的薄膜电极3由发射的电子逆溅射，结果产生薄膜电极3随着时间经过而消失、最终失去作为上部电极的功能的问题。
为了解决这种问题，在本实施方式的电子发射元件1中构成为，不是从电子加速层4的全面发射电子，而是在电子加速层4中形成电子发射部，仅从电子加速层4的特定部分发射电子。
即，电子加速层4具有包含绝缘体微粒的微粒层，在该微粒层中赋予了能够提高该微粒层的厚度方向上的电流流动容易度的单独物质或混合物质。进而在电子加速层4中预先形成在厚度方向穿通该电子加速层4的导电路径，该导电路径的路径出口成为向薄膜电极供给电子的电子发射部。预先形成有导电路径意味着，在真空中对元件1进行电压施加而驱动之前，即在电子发射元件1的制造工序中预先形成。
根据上述构成，电子并不是在薄膜电极3侧从任意部位发射，而是从位于薄膜电极3的下层的电子加速层4上预先形成的电子发射部发射。电子发射部是在该电子加速层4上预先形成的、在厚度上穿通电子加速层4的导电路径的出口，从薄膜电极3发射的电子是经过该导电路径供给到薄膜电极3并发射。
这样一来，在上述电子发射元件1中，并不是从电子加速层4的任意部位发射，发射的部位被确定为相当于预先形成的导电路径的出口的电子加速层4的电子发射部。因此，在薄膜电极3中由发射的电子逆溅射的部分限定为位于电子发射部的正上方的部分及位于电子发射部附近的部分，除此以外的部分并不会暴露在电子中，从而不会产生以下问题：构成薄膜电极的金属材料由发射电子逆溅射，随着时间经过而消失，最终失去作为电极的功能。
图1示出了提高电子加速层4中的微粒层105的厚度方向上电流流动容易度的单独物质或混合物质为导电微粒6时的电子发射元件1。
导电微粒6在微粒层105的表面上堆积而形成堆积物106，导电微粒6向微粒层105的供给，通过在微粒层105的表面堆积导电微粒6而形成堆积物106来实现。在导电微粒6的堆积物106中通过导电路径的形成而设置有作为电子发射部的物理性的缺陷。
图2表示具有导电微粒6的堆积物106的构成的电子加速层4的截面的示意图。如图2所示，在电子加速层4中，形成上层的堆积物106的导电微粒6并不与形成下层的微粒层105的绝缘体微粒5…混合，而是堆积在微粒层105的表面(上面)。
作为使导电微粒6…不与绝缘体微粒5…混合而进行堆积的方法，可以如下实现：使导电微粒6与绝缘体微粒5的尺寸为同等程度，或在微粒层105中使用粘合剂树脂使绝缘体微粒5之间彼此粘接。
特别是，在通过粘合剂树脂加固微粒层105的构成中，可以不考虑导电微粒6向微粒层5的混入地选择绝缘体微粒5的粒径，因此选择范围较大。此外，还具有电子发射元件1的自身的机械强度提高的优点。
在堆积物106上形成由物理性缺陷构成的电子发射部108。在电子发射部108之下虽然未图示但形成有导电路径。在此，电子发射部108及导电路径通过大气中的成形处理而形成。
一般来说，成形处理是指例如专利文献2所记载的那样一般在构成为MIM型的电子发射元件上施加电场而形成导电路径的处理。成形处理与通常的绝缘破坏有决定性的不同，是通过a)电极材料在绝缘体层中的扩散、b)绝缘体物质的结晶化、c)称为丝极的导电路径的形成、d)绝缘体物质的化学计算的偏差等各方面说明的导电路径(电流路径)的偶发性生长。
这种通过大气中的成形处理进行的导电路径(预先形成的导电路径)的形成，通过位于微粒层5表面的导电微粒6的堆积物106提高了微粒层105的厚度方向上的电流流动容易度，从而可以通过大气中的成形处理容易地形成。
在电子加速层4预先形成导电路径，从而通过向之后的真空中的电子发射操作所需要的元件施加电压，不会新形成导电路径，而使元件内电流通过预先形成的导电路径并流动。从而在电子发射时导电路径稳定地发挥作用。
与之相对，对没有预先形成导电路径的元件在真空中施加电压，则为导电路径的形成过程，且为电子发射过程。即，在形成导电路径的同时，还进行电子发射。并且，在这种条件下形成的导电路径的形成并不是恒常的，而使每次在真空中施加电压时都会新形成。因此，每当在真空中施加电压时，元件的导电状态就改变，无法获得稳定的电子发射特性。
由此，在具有上述电子加速层4的电子发射元件1中，不是从电子加速层4的任意的部位发射，发射的部位被确定为电子加速层4的电子发射部。因此，在薄膜电极3中，由发射的电子逆溅射的部分限定为位于电子发射部108正上方的部分及位于电子发射部108附近的部分。因此，薄膜电极3中除了电子发射部108的正上方及其附近的部分以外的部分，不会暴露在电子中，不会产生以下情况：构成薄膜电极3的金属材料由发射电子逆溅射，随着时间经过而消失，最终失去作为电极的功能。其结果，薄膜电极3可以长期保持作为上部电极的功能。
作为堆积物的形状，如图1、图2所示，可以是导电微粒6堆积在微粒层105的表面整体的面状的堆积物106，但更优选如图3、图4所示的电子发射元件1那样构成为，导电微粒6离散地堆积在微粒层105的表面上的、离散地配置有局部的堆积物107…。以下将这种离散地配置有堆积物107…的构成作为本发明的实施方式2的电子发射元件100。
图3示出了电子发射元件100，其中提高电子加速层4中的微粒层105的厚度方向上电流流动容易度的单独物质或混合物质为导电微粒6，该导电微粒6离散地堆积在微粒层105的表面上。
图4表示图3的电子发射元件100的上面图。如图4所示，导电微粒6在微粒层105的表面上离散地堆积，形成局部的堆积物107…。导电微粒6向微粒层105的供给，通过在微粒层105的表面堆积导电微粒6而形成局部的堆积物107…来实现。通过导电路径的形成而各个堆积物107处设置有与上述电子发射部108相同的物理性缺陷。
图5表示具有导电微粒6的堆积物107…的构成的电子加速层4的截面的示意图。导电微粒6的堆积物107…在含有绝缘体微粒5的微粒层105上堆积为圆顶状。在堆积物107…和微粒层105的界面中，导电微粒6并不与绝缘体微粒5混合，而是堆积在微粒层105的表面(上面)。另外，作为使形成上层的堆积物107…的导电微粒6不与形成下层的微粒层105的绝缘体微粒5混合而堆积在微粒层105表面(上面)的方法，与面状的堆积物106的情况相同。
图6表示通过喷墨法使导电微粒6离散地堆积在微粒层105的表面上的电子发射元件100的表面照相。由黑框包围的内侧部分是薄膜电极3的形成部分。薄膜电极3沿着被拍照为黑色点状的堆积物107…的凹凸而均匀地堆积。
这样成为导电微粒6离散地堆积在微粒层105的表面的、离散地配置有局部的堆积物107…的构成，从而可以控制电子的发射位置，并控制单位面积上的发射量。
在此，对优选成为离散配置的堆积物107…的理由进行说明。
在大气中的成形处理工序中，从电极基板2侧向薄膜电极3侧，电流在导电微粒6的堆积物106、107…中的电流容易流动的部分上流动，形成导电路径(电流路径)。因此在面状的堆积物106中，电子发射部108在堆积物106的表面偶发地决定，形成的位置及个数均不确定。这样一来，作为电子发射部108的电子发射部偶发地形成在电子加速层4的表面，因此无法控制电子的发射位置及单位面积上的发射量。
另外，电子发射量也可以通过改变在电极基板2和薄膜电极3之间施加的电压来控制，在低电压下电子的发射量小，在高电压下电子的发射量大。但是本说明书公开的元件在施加低电压时电子发射量极小，电子发射效率显著下降。因此，想要将电子发射量减小到极小时，无法使用根据施加电压进行的电子发射量的控制。
与之相对，在使导电微粒离散地堆积而离散地配置有局部的堆积物107…的图3的构成中，通过大气中的成形处理而形成的导电路径，从电极基板2侧相对于各个堆积物107而形成，在各个堆积物107处形成电子发射部108。
因此通过控制堆积物107…的配置，可以将电子发射部配置在电子加速层4的表面的任意位置上，可以控制电子发射元件100中的面内的电子的发射位置、单位面积上的发射量等。另外，堆积物107…的配置不限于图3所示的有规则的配置，也可以随机配置。
此外，通过将电子发射部确定为堆积物107的电子发射部108，与面状的堆积物106同样，在薄膜电极3中，由发射电子逆溅射的部分限定为位于电子发射部108正上方的部分及位于电子发射部108附近的部分。因此，薄膜电极3中除了电子发射部108的正上方及其附近的部分以外的部分，不会暴露在电子中。因此，即使长期驱动，薄膜电极3也可以保持作为上部电极的功能。
离散地配置的堆积物107…的形成，只要是可以进行导电微粒6的离散的堆积的方法，除了使用喷墨头的喷墨法以外，也可以利用使用了掩模的喷洒涂敷法、无掩模并可飞散导电微粒6的液滴的静电喷雾法等。但是，考虑到涂敷位置的控制性和涂敷量的反复再现性，优选利用喷墨法进行涂敷。
图7表示某局部堆积物107的表面照相。其是通过喷墨法形成的，而通过喷墨法形成为圆顶状的局部堆积物107，在干燥过程中产生所谓咖啡环斑(coffee ring)现象，在圆形的中央部凹陷、外周部环稍稍隆起的状态下固化。另外，图7是对成形处理前的堆积物107进行摄影，因此没有形成电子发射部108。
更优选的是，如图3所示，在单独物质或混合物质以从微粒层105的上面看时的赋予位置离散的方式赋予的电子发射元件100的构成中，进一步构成为，上述单独物质或混合物质的赋予部分的总表面积相对于微粒层105的表面积设定为5％以上90.6以下，薄膜电极3的厚度设定为100nm以上500nm以下。
由此，在连续驱动时可以避免电子加速层的电子发射部以外的部分被有选择地破坏的问题，且不会阻碍经过薄膜电极的电子发射，在连续驱动时可以避免上述单独物质或混合物质的赋予部分或与其上的薄膜电极双方被破坏的问题。以下对此具体说明。
在从离散配置的各堆积物107的电子发射部108发射电子的构成中，为了长期稳定地动作，电子发射部相对于薄膜电极3表面积的个数以及薄膜电极3的厚度非常重要。
即，电子发射部相对于薄膜电极3表面积的个数很少的情况下，在连续驱动时(长时间驱动时)，电子加速层中电子发射部以外的部分、即表面没有配置导电微粒6的堆积物107的微粒层105部分及其上的薄膜电极3容易被选择性破坏，随着连续驱动而失去表面的导通，最终导致电子发射中断。这种现象被认为是由于，电子发射部以外的微粒层105部分被破坏，在本来电流不流动的部分流动极少量的电流，再加上连续驱动而积蓄了电荷，最终产生了微粒层105的绝缘破坏。
此外，电子发射部相对于薄膜电极3表面积的个数足够多时，在长时间驱动时(连续驱动时)，在薄膜电极3的厚度不足的情况下，即使施加电压很低，堆积物107也会被破坏，电子发射中断。
因此，在单独物质或混合物质以使从微粒层105的上面看时的赋予位置离散的方式赋予的电子发射元件100的构成中，进一步优选，堆积物107的总表面积相对于微粒层105的表面积为5％以上90.6以下，薄膜电极3的厚度为100nm以上500nm以下。
通过使堆积物107的总表面积相对于微粒层105的表面积为5％以上，在长时间驱动(连续驱动)时可以避免电子加速层4中电子发射部以外的部分被选择性破坏的问题。在此使上限为90.6％是因为，若超过该值，则堆积物107之间彼此接近并相接，成为面状配置，难以形成离散配置的堆积物107。
在具有面状配置的堆积物106的实施方式1的电子发射元件1中，在老化过程中可能会产生电子发射部的异常增加。若产生电子发射部的异常增加，则元件内电流随之增加，元件无法忍耐，而产生元件破坏，电子发射在短时间内中断。
此外，通过使薄膜电极3的厚度为100nm以上，在连续驱动时可以避免堆积物107、或堆积物107及其上的薄膜电极3双方被破坏的问题。若小于100nm，则连续驱动时容易产生电极膜的破坏，而导致导通不良。使上限为500nm是由于，若超过该值，则在大气中的成形处理时，需要更高电压，控制性降低，此外与堆积物107隔着大气的薄膜电极3的气体分子透过性丧失，无法进行成形处理，即无法进行电子发射。
此外，在此更优选堆积物107的总表面积相对于微粒层105的表面积的下限为10％以上。由此可以更切实地避免在连续驱动时电子加速层中电子发射部以外的部分被选择性地破坏等问题。
同样地，薄膜电极3的厚度的下限更优选为160nm以上。由此可以更切实地避免在连续驱动时堆积物107…或堆积物107及其上的薄膜电极3双方被破坏。
另外以上作为提高电子加速层4中的微粒层105厚度方向上的电流流动容易度的单独物质或混合物质，示例了导电微粒6，但作为其他例子，也可以考虑将作为取代基导入给予电子对的电子对给予体而成的碱性分散剂提供到微粒层105。
通过在微粒层105上涂敷包含碱性分散剂的碱性溶液，可以向构成微粒层105的绝缘体微粒5的表面提供以碱性溶液中所含的电子给予基团为代表的特定的取代基(例如作为π电子系的苯基或乙烯基、烷基、氨基等)。通过向绝缘体微粒5表面提供特定的取代基，不仅通过它们的粒子表面的电导通变得容易，而且从大气中这种气体氛围条件，大气中的水分子或氧气分子的表面附着使得该电导通现象更加容易。其结果，与导电微粒6的堆积物106、107…同样，通过大气中的成形处理可以在微粒层105中形成恒常的导电路径。涂敷含有碱性分散剂的碱性溶液时，也与导电微粒6的情况相同，可以面状涂敷，也可以局部涂敷。碱性溶液的情况与导电微粒6不同，其不会留在微粒层105表面，而会扩散到微粒层105内。离散地涂敷碱性溶液时，扩散了碱性溶液的部分离散地存在。
若对可以适用于本发明的碱性分散剂6的市场销售品进行示例，则可以列举：アビジア公司制造的商品名为ソルスパ一ス9000、13240、13940、20000、24000、24000GR、24000SC、26000、28000、32550、34750、31845等各种ソルスパ一ス分散剂；ビツクケミ一公司制造的商品名为デイスパ一ビツク106、112、116、142、161、162、163、164、165、166、181、182、183、184、185、191、2000、2001；味の素フアインデクノ公司制造的商品名为アジスパ一PB711、PB411、PB111、PB821、PB822；エフカケミカルズ公司制造的商品名为EFKA-47、4050等。
此外，碱性溶液的情况下，不会留在微粒层105的表面而是扩散到微粒层105内，因此在提供了碱性溶液的微粒层105中，通过大气中的成形处理形成了导电路径时，并不会形成由形成为导电微粒6的堆积物106、107…的这种物理缺陷构成的电子发射部，只是导电路径的出口成为电子发射部。因此从保护电子发射部并实现长期驱动的观点来说，优选以下方法：如导电微粒6的堆积物106、107…那样需要将电子发射部形成得较硬，由此将加固电子发射部的固体物质与碱性溶液搀混并涂敷，如导电微粒6的堆积物106、107…那样，作为电子发射部在固体物质的堆积物中形成电子发射部。
以下对这种电子发射元件1、100的各部进行详细说明。
电极基板2除了作为电极的功能外，还起到电子发射元件的支撑体的作用。因此，只要具有一定的强度且与直接接触的物质的粘合性良好并且具有适度的导电性即可使用，并无特别限制。例如可以选自SUS、Ti、Cu等金属基板，Si、Ge、GaAs等半导体基板。
此外，也可以在玻璃基板、塑料基板等绝缘体基板的表面(与电子加速层4的界面)上作为电极而附着金属等导电性物质。作为附着在绝缘体基板的表面的上述导电性物质，只要导电性好且可以利用磁控溅射等进行薄膜形成就没有问题。然而，若希望在大气中可以稳定动作，则优选使用抗氧化能力高的导电体，更优选使用贵金属。此外，作为氧化物导电材料，广泛应用于透明电极的ITO薄膜也较为有用。此外在可以形成强韧的薄膜这一方面，例如可以使用在玻璃基板表面形成200nm的Ti膜进而重叠形成1000nm的Cu膜而成的金属薄膜，但这些材料及数值并不限于此。
薄膜电极3用于在电子加速层4内施加电压。因此，只要是可以施加电压的材料即可使用，并无特别限制。作为这种材料，例如可以选自功函数对应于4～5eV的金、银、碳、钨、钛、铝、钯等。其中在假定了大气压中的动作的情况下，没有氧化物及硫化物形成反应的金为最佳材料。此外，氧化物形成反应较小的银、钯、钨等也没有问题，是可以耐实际使用的材料。
此外，薄膜电极3的膜厚优选为100nm以上500nm以下。通过使薄膜电极3的厚度为100nm以上，在连续驱动时可以避免堆积物107、或堆积物107及其上的薄膜电极3双方被破坏的问题。若小于100nm，则连续驱动时容易产生电极膜的破坏，而导致导通不良。使上限为500nm是由于，若超过该值，则在大气中的成形处理时，需要更高电压，控制性降低，此外与堆积物107隔着大气的薄膜电极3的气体分子透过性丧失，无法进行成形处理，即无法进行电子发射。
作为电子加速层4中的微粒层105所含有的绝缘体微粒5的材料只要具有绝缘性即可使用，并无特别限制。例如SiO2、Al2O3、TiO2等材料较为实用。然而，使用进行了表面处理的小粒径的二氧化硅粒子时，与使用粒径比其大的球状二氧化硅粒子时相比，溶剂中含有的二氧化硅粒子的表面积增加，溶液粘度上升，因此电子加速层4的膜厚存在稍微增加的倾向。
作为绝缘体微粒5，可以使用2种以上的不同粒子，也可以使用粒径的峰值不同的粒子，或者使用单一粒子且粒径为广泛分布的粒子。
如上所述，在微粒层105上堆积导电微粒6，形成堆积物106、107…。在堆积物106、107…与微粒层105的界面中，即使稍稍产生彼此的相互混入，也需要两层分离。因此，绝缘体微粒5的粒径需要根据导电微粒6的粒径选择为不会产生混合的粒径。然而，使用使绝缘体微粒5相互粘接的粘合剂树脂时，粘合剂树脂防止导电微粒6的进入，因此与不使用粘合剂树脂时相比，绝缘体微粒5的粒径具有一定程度的宽裕。
此外，作为微粒层105的层厚，优选具有可以吸收涂敷导电微粒6时所使用的溶剂并扩散到微粒层105内的充分的厚度。其详细内容在下文说明，但其原因是为了适当的制造而附加以下工序：在微粒层105上堆积导电微粒6而成的电子加速层4的表面全体上涂敷碱性溶液。在电子加速层4的堆积物106、107…没有完全固化的状态下，涂敷碱性溶液时，构成堆积物106、107…的导电微粒6在碱性溶液中流出。因此，堆积物106、107…在涂敷碱性溶液时需要完全被固化。并且，为了使堆积物106、107…完全固化，需要由微粒层105吸收、扩散涂敷导电微粒6时所使用的溶剂。因此，微粒层105具有可以吸收溶剂的程度的孔隙、以及具有可以吸收并扩散溶剂的充分的厚度成为必要条件。另外，其在以下情况下也相同：作为提高微粒层厚度方向上的电流流动容易度的上述单独物质或混合物质，使用含有碱性分散剂的碱性溶液，并在其中混合固体物质。
另一方面，作为构成堆积物106、107…的导电微粒6的材料，在生成弹道电子的动作原理上可以使用任意导电体。而如果是抗氧化能力高的导电体，则可以避免大气压动作时的氧化劣化，实现长寿命化。在此所说的抗氧化能力高是指氧化物形成反应低。一般根据热力学计算求出的氧化物生成自由能量的变化量ΔG[kJ/mol]的值为负，且其值越大表示越容易引起氧化物的生成反应。作为抗氧化能力高的导电体，选自贵金属，例如选自金、银、白金、钯、镍等材料。
这种导电微粒6可以使用作为公知的微粒制造技术的溅射法或喷雾加热法来制作，也可以利用応用ナノ研究所(应用纳米研究所)制造销售的银纳米粒子等市场销售的金属微粒粉体。
导电微粒6的粒径需要为不容易使其堆积物106、107…因电子线照射而破坏、特别是不容易因逆溅射而破坏的程度的粒径，在实验中确认了，若平均粒径为5nm则可以防止逆溅射现象。作为这种大小(质量)的导电微粒6的堆积物的点，抑制了发射电子对自身的破坏。
另外，在导电微粒6的周围可以存在大小小于导电微粒6的作为绝缘体物质的小绝缘体物质，该小绝缘体物质可以是附着在导电微粒6的表面的附着物质，附着物质可以是作为小于导电微粒6的平均粒径的形状的集合体而对导电微粒6的表面被膜的绝缘被膜。作为小绝缘体物质，在生成弹道电子的动作原理上可以使用任意的绝缘体物质。然而，大小小于导电微粒6的绝缘体物质为对导电微粒6被膜的绝缘被膜，且通过导电微粒6的氧化被膜提供绝缘被膜时，可能会因大气中的氧化劣化而导致氧化膜的厚度变厚到预期膜厚以上，因此出于避免大气动作时的氧化劣化的目的，优选由有机材料形成的绝缘被膜，例如选自醇化物、脂肪酸、烷烃硫醇等材料。可以说该绝缘被膜的厚度越薄约有利。
作为微粒层105中使用的粘合剂树脂，首先需要与电极基板2的粘接性好、可以分散绝缘体微粒5且具有绝缘性。并且如上所述，微粒层105需要不妨碍该微粒层105吸收在涂敷导电微粒6时使用的溶剂，因此在粘合剂树脂中也需要不妨碍在涂敷导电微粒6时使用的溶剂的吸收、扩散。
作为这种粘合剂树脂15，例如选自四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、含水解性基团的硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1，3-二甲基亚丁基)丙胺、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷等。这些树脂可以分别单独使用或者组合2种以上使用。
接下来对电子发射元件1、100的制造方法的一个实施方式进行说明。
首先向分散溶剂中投入分散剂和绝缘体微粒5，并放在超声波分散器中分散绝缘体微粒5，而获得绝缘体微粒分散溶液A。另外，分散方法并无特别限定，也可以通过超声波分散器以外的方法进行分散。作为分散绝缘体微粒5的分散溶剂，只要可有效地分散绝缘体微粒5且在涂敷后蒸发即可使用，并无特别限制。例如可以使用甲苯、苯、二甲苯、己烷、十四烷等。分散剂也是只要与分散溶剂的相合性好并可分散绝缘体微粒5即可。
然后将如上制作出的绝缘体微粒分散溶液A涂敷到电极基板2上，形成构成电子加速层4的微粒层105。作为涂敷方法，例如可以使用旋转涂敷法。将绝缘体微粒分散溶液A滴下到电极基板2上，利用旋转涂敷法形成作为微粒层105的薄膜。通过反复多次绝缘体微粒分散溶液A在电极基板2上的滴下、旋转涂敷法下的成膜、干燥，可以成为预定的膜厚。微粒层105的成膜成膜除了使用旋转涂敷法以外，也可以使用例如滴下法、喷雾涂敷法等方法。
然后向分散溶剂中投入分散剂和导电微粒6，并放在超声波分散器中分散导电微粒6，而获得绝缘体微粒分散溶液B。另外，分散方法并无特别限定，也可以通过超声波分散器以外的方法进行分散。作为分散导电微粒6的分散溶剂，只要可有效地分散导电微粒6且在涂敷后蒸发即可使用，并无特别限制。例如可以使用甲苯、苯、二甲苯、己烷、十四烷等。分散剂也是只要与分散溶剂的相合性好并可分散导电微粒6即可。
此外作为导电微粒分散溶液B，可以使用预先将导电微粒6分散到分散溶剂中而在市场上销售的导电微粒分散溶液。然而根据涂敷方法在涂敷溶液中存在粘土的限制，因此只要在限制内就可以使用市场上销售的导电微粒分散溶液。
将上述导电微粒分散溶液B涂敷在微粒层105的表面，使导电微粒6堆积在微粒层105的表面而形成堆积物106或107…。作为涂敷方法可以使用旋转涂敷法、喷墨法、液体滴下法、喷雾法等。此外，使导电微粒6离散地堆积而成为堆积物107…时，最优选喷墨法，但也可以为使用了掩模的喷洒涂敷法、无掩模且可飞散导电微粒6的液滴的静电喷雾法等。
形成由微粒层5和其上形成的堆积物106、107…构成的电子加速层4后，在电子加速层4上成膜薄膜电极3。薄膜电极3的成膜例如可以使用磁控溅射法。此外，薄膜电极3的成膜除了磁控溅射法以外，例如也可以使用喷墨法、旋转涂敷法、蒸镀法等。
接下来，在大气中进行成形处理：在电极基板2和薄膜电极3之间施加直流电压，将堆积物106、107…物理性部分破坏，而形成导电路径。从而在堆积物106、107…处形成电子发射部108，在微粒层105中形成导电路径。
进行成形处理时，在电极基板2和薄膜电极3之间施加的直流电压优选阶段性地上升。这是由于，若在电极基板2和薄膜电极3之间一下子就施加产生需要的电场的电压，则可能会使元件产生绝缘破坏。通过使电压阶段性地上升，可以不产生绝缘破坏地进行处理。
此外在成形处理中，在电极基板2和薄膜电极3之间施加的电压优选设定为，使得在电极基板2和薄膜电极3之间产生的电场强度为1.9×107～4.1×107[V/m]。电场强度小于1.9×107[V/m]时，或者是无法进行成形处理，而即使进行了成形处理，导电路径的形成也不充分，从而即使施加电子发射所需要的电压，元件内电流也无法成为得到电子发射的充足的量。此外，电场强度超过4.1×107[V/m]时，容易产生大规模的绝缘破坏，导电路径本身被破坏。一旦经历这样的经过，则即使施加电子发射所需的电压，元件内电流完全不流动，或即使流动也无法成为得到电子发射的充分的量。
在制造本发明的电子发射元件1、100时，更优选的是，在微粒层105上形成堆积物106、107…而构成的电子加速层4的表面全体上，作为提高电子加速层4中的微粒层105厚度方向上的电流流动容易度的、导电微粒6以外的单独物质或混合物质，涂敷之前记载的含有碱性分散剂的碱性溶液，之后形成薄膜电极3。
堆积物106、107…是导电微粒6堆积在微粒层105的上部而成的，处于导电微粒6的密度高的状态。另一方面，微粒层105即使存在一部分导电微粒6在界面附近浸透的情况，其存在比例也处于极低的状态。因此在这种电子加速层4中，即使在成形处理工序中施加直流电压，也不容易形成导电路径。
如上所述在电子加速层4上涂敷上述碱性溶液，从而确认了在成形处理工序中，可以再现性好且以较小的能量以稳定的处理条件形成电子发射部108，并形成导电路径。
通过在表面具有堆积物106、107…的微粒层105上涂敷碱性溶液，如上所述，粒子表面的电导通变得容易，而且从大气中这种气体氛围条件，大气中的水分子或氧气分子的表面附着使得该电导通现象更加容易。其结果，成形处理可以容易且切实地进行。
在此，碱性溶液的涂敷方法只要是不破坏配置有微粒层105表面的堆积物106、107…的电子加速层4且可以均匀涂敷极少量的溶液的方法即可，例如旋转涂敷法、滴下法等。
此外作为涂敷碱性溶液的顺序，也可以在形成堆积物106、107…前的微粒层105上涂敷。但是，本申请申请人认为，在形成堆积物106、107…后涂敷碱性溶液的顺序会更容易进行成形处理中的导电路径的形成。
其基于以下理由。图8(a)～图8(c)均是离散配置有导电微粒6的堆积物107的表面照片。其中，图8(a)表示碱性溶液涂敷前(成形处理前)的堆积物107的表面状态。在边缘部可以确认有一圈黑色的线。图8(b)是以边缘为焦点拍摄了碱性溶液刚涂敷后(成形处理前)的堆积物107的表面状态而成的图。与图8(a)相比较可知，在边缘部的内侧新形成环绕一圈的第二条黑色的线。图8(c)是以最隆起的环部为焦点拍摄碱性溶液刚涂敷后(成形处理前)的堆积物107的表面状态而成的图。与图8(a)相比较可知，可以确认在最隆起的环部的一部分损伤的痕迹，此外在中央的凹部可以确认蓝色物质的积存。
本申请申请人根据这种观察的结果推测，通过在配置了堆积物106、107…后涂敷碱性溶液，可以在堆积物106、107…的表面擦伤，在之后的成形处理中，电流向该表面的伤痕流动，结果容易形成导电路径。
(实施例1)
在10mL的试剂瓶中放入2.0g的乙醇溶剂和0.5g的四甲氧基硅烷KBM-04(信越化学工业株式会社制)，作为绝缘体微粒5投入0.5g平均粒径12nm的球状二氧化硅粒子AEROSIL R8200(エボニツクエグサジヤパン株式会社制)，将试剂瓶放在超声波分散器中，调制出绝缘体微粒分散溶液A。
在作为电极基板2的表面具有ITO薄膜的25mm见方的玻璃基板上，滴下上述绝缘体微粒分散溶液A后，利用旋转涂敷法在8000rpm、10s的条件下形成作为微粒层105的二氧化硅粒子层，室温干燥数小时。
然后使用所谓喷墨头向该二氧化硅粒子层的表面，离散地喷出分散有作为导电微粒6的银纳米粒子的十四烷分散溶液(株式会社アルバツク制，银微粒的平均粒径5.0nm，银微粒固形成分浓度54％)，以喷出液滴着陆直径26μm、约5500个/cm2的密度，形成了成为堆积物107的、作为银纳米粒子的液滴痕迹的银粒子圆顶。此时的喷墨头的喷出条件为：喷出体积4pL，喷出节距为135μm见方1滴。
然后在10mL试剂瓶中放入3mL甲苯溶液，并投入0.03g作为碱性分散剂(含有碱性官能基团的共聚物)的アジスパ一PB821(味の素フアインデクノ株式会社制造)，放在超声波分散器中进行分散，而获得碱性溶液。将该碱性溶液滴下到具有多个银粒子圆顶的二氧化硅粒子层后，利用旋转涂敷法在1000rpm、10s的条件下涂敷。
最后，在具有多个银粒子圆顶的二氧化硅粒子层表面上，利用磁控溅射装置成膜作为薄膜电极3的表面电极，从而获得样品#1的电子发射元件。作为表面电极的成膜材料使用金，表面电极的层厚为40nm，面积为0.014cm2。
对于这种样品#1的电子发射元件，利用图9所示的测定系统在真空中及在大气中进行电子发射实验，研究电子发射特性。
首先，图9表示用于电子发射实验的测定系统。在图9的测定系统中，在电子发射元件(1、100)的薄膜电极3侧夹着绝缘体隔离物9(直径1mm)配置相对电极8。并且，在样品#1电子发射元件的电极基板2和薄膜电极3之间通过电源7A施加V1的电压，并通过电源7B向相对电极8施加V2的电压。将上述测定系统配置在1×10-8ATM的真空中及大气中，测定在薄膜电极3和电源7A之间流动的单位面积上的元件内电流(元件内电流密度)I1。
图10表示在真空中对样品#1的电子发射元件在0～+19V的范围内以0.1V的步幅(每次上升0.1V)施加直流电压时元件内电流I1的测定结果。由图10可知，在0～+19V的全体范围内，元件内电流I1为1×10-7A/cm2以下。元件内电流I1为该状态的电子发射元件基本为绝缘体，样品#1的电子发射元件不具备作为电子发射元件的功能。
图11表示在大气中对样品#1的电子发射元件在0～+19V的范围内以0.1V的步幅(每次上升0.1V)施加直流电压时元件内电流I1的测定结果。在此，电压上升速度为1V/3秒。此外，这种大气中的电压施加处理仅进行1次。
如图11所示，从电压刚刚施加后与真空中相比有数百倍以上的元件内电流流动，特别是在+9V前后非线性地呈现急剧的电流的增加特性。急剧的电流增加后，随着电压的增加，电流值的变化变小，在+18.5V的最终值附近电流值饱和。
这种电流流动的期间，在元件表面产生可以目视判断为银粒子圆顶的发光现象，与该现象对应，在圆顶的一部分形成切口或裂痕。该银粒子圆顶上产生的缺陷成为接下来施加电压时的导电路径，因此可以认为该大气中的电压施加处理，使得与在构成为一般的MIM型的电子发射元件中施加电场形成导电路径的所谓“成形处理”同样的导电路径形成机理得到进展。以下将该导电路径形成处理称为大气中成形处理。
接下来，将进行了这种大气中成形处理的样品#1的电子发射元件配置在真空中(1×10-8ATM)，利用图9的测定系统研究电子发射特性。在此测定单位面积上的元件内电流I1及电子发射电流I2。电子发射电流I2测定了在相对电极8和电压7B之间流动的电流I2。
结果如图12所示。在向薄膜电极3的施加电压19.8V下，获得单位面积4.02×10-4[A/cm2]的电子发射。电子发射部限于银粒子圆顶部，因此本实施例的银粒子圆顶每1个对应的电子发射密度为1.38×10-2[A/cm2]。
(实施例2)
作为实施例2，除了在具有多个银粒子圆顶的二氧化硅粒子层上不涂敷碱性溶液以外，以与上述实施例1相同的顺序制作出样品#2的电子发射元件。在该实施例2中，通过大气中成形处理可以在银粒子圆顶形成切口或裂痕，也可以确认真空中的电子发射。但是，无法控制在元件内流动的电流，难以控制在银粒子圆顶上形成的切口或裂痕的程度。
(实施例3)
接下来示出对大气中成形处理的施加电压值和电子发射特性的关系进行研究的结果。元件的制作条件类似上述实施例1的样品#1的电子发射元件，但为了比较而将大气中成形的施加电压的最终值改为17V、19V、25V、30V、40V。
大气中刚成形处理后的银粒子圆顶，在最终值为19V及25V的电压施加范围内，仅在银粒子圆顶产生了切口或裂痕，而在最终值为30V及40V的电压施加范围内，银粒子圆顶仅在二氧化硅粒子层表面残留有其痕迹而基本完全消失，同时也使得银粒子圆顶附近的二氧化硅粒子层及表面电极破坏、飞散。另一方面，在最终值为17V的电压施加范围内，没有发现特别变化。
实施例3所得到的元件的电子发射特性如图13所示。图13表示真空中(1×10-8ATM)与大气中成形处理的施加电压相对的单位面积上的元件内电流密度及电子发射电流密度(均为+20V施加时的值)。除了17V的结果以外，随着大气中成形处理的施加电压变大，元件内电流降低，随之电子发射量也降低。
此外，图14(a)～图14(c)表示最终值分别为17V、19V、30V时的银粒子圆顶的状态。元件内形成的导电路径集中在银纳米粒子堆积的部分(银粒子圆顶)。因此，如图14(c)所示通过大气中成形处理而显著破坏了银粒子圆顶时，可以推测难以形成电流路径。另外，如该图(a)所示在没有对银粒子圆顶赋予任何外在变化的处理电压中，无法形成元件内电流充分流动的电流路径。另外，如该图(b)所示适度地在银纳米粒子堆积的部分(银粒子圆顶)产生了缺陷的元件，获得了良好的结果。
根据实施例1及实施例3的结果可以判断，大气中成形的施加电压的条件在18.5V以上并小于30V、更优选在18.5V以上且小于25V的范围内进行，则良好地仅在银粒子圆顶产生了切口或裂痕。
(实施例4)
除了通过喷墨而密集地喷出分散有银纳米粒子的十四烷分散溶液，而在二氧化硅粒子层上面状地形成了银纳米粒子的堆积物以外，与样品#1的电子发射元件同样地形成了样品#3的电子发射元件。此时的喷出条件为：喷出体积4pL，喷出节距62μm。由此，喷出分散溶剂与相邻的十四烷分散溶剂连接而成为面状。
对这样制作出的样品#3的电子发射元件以与实施例1相同的条件在大气中进行了成形处理后，在1×10-8ATM的真空中施加直流电压(+18V)并连续驱动了元件的结果如图15所示。此外，在图15中还一并示出了对实施例1的样品#1实施了大气中成形处理后的电子发射元件的连续驱动的结果。
根据图15可知，在面状元件中在开始15分钟内呈现异常的电子发射的增加，之后电子发射中断。这被认为是由于，在面状元件中，从初期形成的有限的电子发射部在老化过程中产生电子发射部的异常增加，随之元件内电流增加，元件无法忍耐而产生元件破坏。根据该结果可知，为了电子发射特性的长期维持，优选成为离散地配置的局部堆积物107…的构成。
(实施例5)
在10mL的试剂瓶中放入2.0g的乙醇溶剂和0.5g的四甲氧基硅烷KBM-04(信越化学工业株式会社制)，作为绝缘体物质投入0.5g平均粒径12nm的球状二氧化硅粒子AEROSIL R8200(エボニツクエグサジヤパン株式会社制)，将试剂瓶放在超声波分散器中，调制出绝缘体微粒分散溶液。
在作为电极基板2的表面具有ITO薄膜的25mm见方的玻璃基板上，滴下上述绝缘体微粒分散溶液后，利用旋转涂敷法在8000rpm、10s的条件下形成二氧化硅粒子层，室温干燥数小时，从而获得相对于微粒层105的二氧化硅粒子层。
然后使用所谓喷墨头向该二氧化硅粒子层表面，离散地喷出分散有作为导电微粒6的银纳米粒子的十四烷分散溶液(株式会社アルバツク制，银微粒的平均粒径5.0nm，银微粒固形成分浓度54％)，以喷出液滴着陆直径26μm、约20400个/cm2的密度，形成了作为银纳米粒子的堆积物107的银粒子圆顶。此时的喷墨头的喷出条件为：喷出体积4pL，锯齿状地喷出，着陆位置的最小距离为62μm。此时银粒子圆顶的总表面积相对于二氧化硅粒子层的表面积、即喷出液滴的着陆密度为11％。
在具有多个该银粒子圆顶的二氧化硅粒子层中，利用旋转涂敷法涂敷碱性溶液。碱性溶液如下得到：在10mL试剂瓶中放入3mL甲苯溶液，并投入0.03g作为碱性分散剂(含有碱性官能基团的共聚物)的アジスパ一PB821(味の素フアインデクノ株式会社制造)，放在超声波分散器中进行分散而获得。将该碱性溶液滴下到上述二氧化硅粒子层后，利用旋转涂敷法在1000rpm、10s的条件下涂敷。
最后，在形成有银粒子圆顶的二氧化硅粒子层表面上，利用磁控溅射装置成膜膜厚160nm的作为薄膜电极3的表面电极，从而获得银粒子圆顶密集且表面电极为厚膜的样品N0.1的电子发射元件。作为表面电极的成膜材料使用金，电极面积为0.014cm2。该表面电极内存在的银粒子圆顶的数量约为290个。
然后，对通过目前为止的制造条件获得的电子发射元件，在大气中施加直流电压，在银粒子圆顶处形成了导电路径(电流路径)。此时的电压的最大值为+20V，以0.1V的步幅且以上升1V的电压需要3秒的条件进行电压上升。
在这种电压施加的期间，在元件表面产生可以目视判断为银粒子圆顶的发光现象，与该现象对应，在圆顶的一部分形成作为电子发射部108的切口或裂痕。该银粒子圆顶上产生的缺陷成为接下来施加电压时的电流路径，因此可以认为该大气中的电压施加处理，使得与在构成为一般的MIM型的电子发射元件中施加电场形成导电路径的所谓“成形处理”同样的电流路径形成机理得到进展。
(比较例1)
除了在使用喷墨头将分散有银纳米粒子的十四烷分散溶液离散地喷出到二氧化硅粒子层上时，以使银纳米粒子的着陆密度为覆盖二氧化硅粒子层表面的2～3.5％的方式进行涂敷以外，以与样品No.1的电子发射元件相同的条件制作出样品No.2的电子发射元件。该样品No.2的电子发射元件的情况下，面积0.014cm2的表面电极内存在的银粒子圆顶的数量为55～100个左右。该条件设为导电微粒圆顶稀疏的电子发射元件的条件。样品No.2的电子发射元件是银粒子圆顶稀疏、表面电极厚膜的电子发射元件。
(比较例2)
除了利用磁控溅射装置在形成有银粒子圆顶的上述二氧化硅粒子层表面上成膜了膜厚40nm的作为薄膜电极3的表面电极以外，以与样品No.1的电子发射元件相同的条件制作出样品No.3A、3B的电子发射元件。该样品No.3A、3B的电子发射元件的情况下，面积0.014cm2的表面电极内存在的银粒子圆顶的数量为290个左右，是银粒子圆顶密集且表面电极薄膜的电子发射元件。
(比较例3)
除了在使用喷墨头将分散有银纳米粒子的十四烷分散溶液离散地喷出到二氧化硅粒子层上时，以使银纳米粒子的着陆密度为覆盖二氧化硅粒子层表面的2～3.5％的方式进行涂敷，并且利用磁控溅射装置在形成有银粒子圆顶的上述二氧化硅粒子层表面上成膜了膜厚40nm的作为薄膜电极3的表面电极以外，以与样品No.1的电子发射元件相同的条件制作出样品No.4的电子发射元件。该样品No.4的电子发射元件是银粒子圆顶稀疏且表面电极薄膜的电子发射元件。
(比较例4)
除了在大气中进行成形处理以外，以与样品No.1的电子发射元件相同的条件制作出样品No.5的电子发射元件。该样品No.5的电子发射元件是银粒子圆顶密集且表面电极厚膜、但没有形成电流路径及电子发射部108的电子发射元件。
对于这样制作出的样品No.1～5的各电子发射元件，进行电子发射实验。电子发射实验利用图9所示的测定系统进行。
图16表示对实施例5的样品No.1的电子发射元件在真空中研究了电子发射特性的结果。在对表面电极的施加电压17V下，获得了单位面积上的电子发射电流为1.24×10-4[A/cm2]的电子发射。
此外，图17表示对实施例5的样品No.1的电子发射元件，在真空中施加+16V，研究了连续驱动时的各电流的时间变化的结果。施加+16V并连续驱动时，从电压施加开始到大约30分钟后，产生了电流的急剧上升及二氧化硅粒子层表面的银粒子圆顶处的断续发光。此时，在银微粒圆顶没有形成明显的破坏痕迹，而一旦达到峰值后，各电流值维持稳定的状态。特别是电子发射量以较高的值保持稳定。
此外，图18表示对实施例5的样品No.1的电子发射元件，在真空中施加+16.5V，而研究了连续驱动100小时时电子发射量的经时变化(各电流的时间变化)的结果。此外为了比较，而同时示出了银粒子圆顶处于稀疏状态且表面电极的膜厚为40nm的样品No.4的电子发射元件的电子发射量的经时变化。该样品No.4的电子发射元件的驱动电压为+18V。
连续驱动20小时后的电子发射量与银粒子圆顶的稀疏无关而为同等的值，但在密度稀疏的比较例3的样品No.4的电子发射元件中，连续驱动80小时后电子发射量为脉冲状，在约84小时后电子发射中断。而在密度密集的样品No.1元件中，直到100小时都可以进行稳定的电子发射。
另一方面，在表面电极较厚而银粒子圆顶稀疏的比较例1的样品No.2的电子发射元件中，长时间连续驱动后，银粒子圆顶的存在位置以外的场所(二氧化硅粒子层及其表面堆积的表面电极)在驱动途中被破坏。该破坏存在随着时间经过而增加的倾向，最终表面电极的导通性丧失，无法从元件进行电子发射。该破坏被认为是由于，在本来电流不流动的二氧化硅粒子层中，伴随强电场的极少量电流的流入及其积蓄，而引起二氧化硅粒子层的绝缘破坏。
与之相对，在表面电极较厚且银粒子圆顶密集的样品No.1的电子发射元件中，没有产生同样的破坏。这被认为是由于，虽然本来电流不流动的二氧化硅粒子层中的电荷的积蓄可能与银粒子圆顶稀疏的元件同样地产生，但使电流容易流动的银粒子圆顶密集存在，因此在积蓄的电荷达到破坏二氧化硅粒子层的量之前，该电荷的一部分会逐渐想银粒子圆顶泄漏。其结果推测为难以产生破坏二氧化硅粒子层的规模性的绝缘破坏。
对于银粒子圆顶虽然密集但表面电极薄膜的比较例2的样品No.3A的电子发射元件中，例如在+18V的施加电压下连续驱动时，从驱动开始经过数分钟后，在元件内流动的电流及发射电流急剧上升到远远超过电源的供给能力的程度的值，而使得电压无法施加到元件上。
并且确认了，在该电流的急剧上升过程中，元件表面的银粒子圆顶断续地反复脉冲状的发光，知道一部分圆顶破坏。
图19表示对比较例2的样品No.3B的电子发射元件，以较低的+13V的施加电压连续驱动的结果。图19是银粒子圆顶密集、表面电极的膜厚薄至40nm的电子发射元件在施加电压+13V时的各电流的时间变化。从驱动开始经过数分钟后，在元件内流动的电流及发射电流急剧上升到远远超过电源的供给能力的程度的值，而使得电压无法施加到元件上。在该条件下，电流的急剧增加在从电压施加开始约8小时后产生，刚刚产生该现象后，电子发射便中断。
从而仅仅通过使银粒子圆顶的密度增加，无法实现元件长期的稳定动作，相当于薄膜电极3的表面电极较薄时，若连续驱动，则即使驱动电压较低，也在从驱动开始经过数分钟后，在元件内流动的电流及发射电流急剧上升到远远超过电源的供给能力的程度的值，而使得电压无法施加到元件上。
并且，虽然无法明确说明该物理现象，但该现象通过如实施例5的样品No.1的电子发射元件那样，增加表面电极的膜厚并使驱动电压为比+18V低的电压，便可应对。
这样通过提高银纳米的密度、增厚薄膜电极的膜厚、进而将驱动电压抑制得较低，而成为可以维持发射电流量高的状态的同时可以长期地进行稳定的电子发射的元件。
图20表示没有进行大气中的成形处理的、比较例4的样品No.5的电子发射元件的测定结果。在没有进行成形处理的元件中，施加电压+20V的元件内电流值为1.2×10-6A/cm2。虽然与银粒子圆顶稀疏且表面电极的膜厚较薄的比较例3的No.4的电子发射元件相比时，元件内电流较大，但无法产生自元件的电子发射。
此外，图21表示实施例5的样品No.1的电子发射元件1的显微镜照片。根据图21，银粒子圆顶(银圆顶层)是与二氧化硅粒子层同等或比起稍厚的层厚。二氧化硅粒子层即使改变涂敷条件也是以1μm左右成膜(旋转速度慢时稍微超过1μm，旋转速度快时稍微低于1μm)，由此推测为银圆顶的高度也约为1μm。
(实施方式3)
图22～24分别表示通过使用了实施方式1中说明的本发明的一个实施方式的电子发射元件1、100的电子发射装置10构成自发光设备的、本发明的自发光设备31、31’、31”的例子。
图22所示的自发光设备31除了包括由电子发射元件1、100和向其施加电压的电源7构成的电子发射装置10之外，还包括发光部36。发光部36具有在作为基材的玻璃基板34上层叠了ITO膜33及荧光体32的结构。发光部36配置在与电子发射元件1相对且隔开间隔的位置上。自发光设备31被真空密封。
作为荧光体32适用与红色、绿色、蓝色发光对应的电子激励类型的材料。例如红色中可以使用Y2O3:Eu、(Y，Gd)BO3:Eu，绿色中可以使用Zn2SiO4:Mn、BaAl12O19:Mn，蓝色中可以使用BaMgAl10O17:Eu2+等。在成膜了ITO膜33的玻璃基板34表面上成膜荧光体32。荧光体32的厚度优选为1μm左右。此外，ITO膜33的膜厚只要是可以确保导电性的膜厚就没有问题，在本实施方式中为150nm。
在成膜荧光体32时，准备作为粘合剂的环氧类树脂和微粒化的荧光体粒子的混炼物，并通过刮棒涂布法或滴下法等公知方法成膜即可。
在此，为了提高荧光体32的发光亮度，需要使从电子发射元件1、100发射的电子向荧光体加速。为了实现这种加速，如图22所示，优选在电子发射元件1、100的电极基板2和发光部36的ITO膜33之间设置电源35，而可以进行用于形成使电子加速的电场的电压施加。此时优选，荧光体32和电子发射元件1、100的距离为0.3～1mm，来自电源7的施加电压为18V，来自电源35的施加电压为500～2000V。
图23所示的自发光设备31’除了包括由电子发射元件1、100和向其施加电压的电源7构成的电子发射装置10之外，还包括荧光体(发光体)32。在自发光设备31’中，荧光体32为平面状，在电子发射元件1、100的表面配置有荧光体32。在此，在电子发射元件1、100表面成膜的荧光体32的层，如上所述准备由与微粒化的荧光体的混炼物构成的涂液，在电子发射元件1、100表面成膜。电子发射元件1、100本身为相对于外力较弱的结构，因此若利用刮棒涂布法的成膜手段可能会导致元件破坏。因此优选使用滴下法或旋转涂敷法等方法。
图24所示的自发光设备31”除了包括由电子发射元件1、100和向其施加电压的电源7构成的电子发射装置10之外，进而在电子发射元件1、100的电子加速层4中作为荧光体(发光体)32’混入有荧光的微粒。此时，可以使荧光体32’的微粒兼用作绝缘体微粒5。然而，上述荧光体的微粒一般来说电阻较低，与绝缘体微粒5相比电阻明显低。因此代替绝缘体微粒5而混合荧光体的微粒时，该荧光体的微粒的混合量必须抑制成少量。例如，作为绝缘体微粒5使用球状二氧化硅粒子(平均粒径110nm)、作为荧光体微粒使用ZnS:Mg(平均粒径500nm)时，其重量混合比为3∶1左右较为合适。
在上述自发光设备31、31’、31”中，从电子发射元件1、100发射的电子与荧光体32、32’冲撞而发光。电子发射元件1、100的电子发射量提高，因此自发光设备31、31’、31”可以高效地进行发光。
进而，图25表示具有本发明的自发光设备的本发明的图像显示装置的一例。图25所示的图像显示装置140具有图24所示的自发光设备31”和液晶面板330。在图像显示装置140中，自发光设备31”设置在液晶面板330的后方，作为背光使用。用于图像显示装置140时，向自发光设备31”的施加电压优选为20～35V，只要在该电压下例如单位时间可以发射10μA/cm2的电子即可。此外，自发光设备31”和液晶面板330的距离优选为0.1mm左右。
此外，作为本发明的图像显示装置使用图22所示的自发光设备31时，可以为以下形状：将自发光设备31配置为矩阵状，作为自发光设备自身产生的FED形成图像并进行显示。此时，向自发光设备31的施加电压优选为20～35V，只要在该电压下例如单位时间可以发射10μA/cm2的电子即可。
如上所述，本发明的第一目的在于提供一种电子发射元件及其制造方法，可以避免电子发射侧的电极随着电子发射而逐渐消失的情况，并可长期维持电子发射特性。
本发明的第二目的在于提供一种电子发射元件，可以避免电子发射侧的电极随着电子发射而逐渐消失的情况，可长期维持电子发射特性，并且可以控制电子发射元件薄膜电极内的电子的发射位置、单位面积上的发射量等。
为了实现上述第一目的，本发明的电子发射元件，具有相对配置的电极基板和薄膜电极、以及配置在该电极基板和薄膜电极之间的电子加速层，通过在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加电压，而由上述电子加速层使电子加速，从上述薄膜电极发射上述电子，其特征在于，上述电子加速层具有包含绝缘体微粒的微粒层，向该微粒层赋予用于提高上述微粒层的厚度方向上的电流流动容易度的单独物质或混合物质，在上述电子加速层中预先形成有在厚度方向上穿通该电子加速层的导电路径，该导电路径的路径出口成为向上述薄膜电极提供上述电子的电子发射部。在此，预先形成有导电路径意味着，在真空中对元件进行电压施加而驱动之前，即在电子发射元件的制造工序中预先形成。
根据上述构成，通过在电极基板和薄膜电极之间施加电压而在电子加速层内产生电流，其一部分通过施加电压所形成的强电场而成为弹道电子，并从薄膜电极侧发射。
在此电子并不是从薄膜电极侧的任意部位发射，而是从位于薄膜电极的下层的电子加速层上预先形成的电子发射部发射。电子发射部是在该电子加速层上形成的、在厚度上穿通电子加速层的导电路径的出口，从薄膜电极发射的电子是经过该导电路径供给到薄膜电极并发射。
这种导电路径(预先形成的导电路径)，通过对包含绝缘体微粒的微粒层赋予的、提高微粒层厚度方向上的电流流动容易度的单独物质或混合物质的作用，而可以通过大气中的成形处理容易地形成。
大气中的成形处理是指，在大气中在电极基板和薄膜电极之间施加直流电压，而形成从电极基板侧离开微粒层而向薄膜电极侧流动的元件内电流的导电路径的处理。
通过大气中的成形处理，在电子加速层预先形成导电路径，从而通过向之后的真空中的电子发射操作所需要的元件施加电压，不会新形成导电路径，而使元件内电流通过预先形成的导电路径并流动。从而在电子发射时导电路径稳定地发挥作用。与之相对，对没有进行大气中的成形处理而没有预先形成导电路径的元件在真空中施加电压，则为导电路径的形成过程，且为电子发射过程。即，在形成导电路径的同时，还进行电子发射。并且，在这种条件下形成的导电路径的形成并不是恒常的，而使每次在真空中施加电压时都会新形成。因此，每当在真空中施加电压时，元件的导电状态就改变，无法获得稳定的电子发射特性。
由此，在本发明的电子发射元件中，不是从电子加速层的任意的部位发射，发射的部位被确定为电子加速层的电子发射部。因此，在薄膜电极中，由发射的电子逆溅射的部分限定为位于电子发射部正上方的部分及位于电子发射部附近的部分。因此，薄膜电极中除了电子发射部的正上方及其附近的部分以外的部分，不会暴露在电子中，不会产生以下情况：构成薄膜电极的金属材料由发射电子逆溅射，随着时间经过而消失，最终失去作为电极的功能。
在本发明的电子发射元件中优选，上述单独物质或混合物质被赋予为从上述微粒层的上面看时的赋予位置离散。
对于赋予用于提高电流流动容易度的单独物质或混合物质的部分，可以赋予到微粒层的全体表面。但是，进行成形处理形成导电路径时，在赋予到全体表面的构成中，在电流容易流动的部分形成导电路径，电子发射部偶发地被决定。在电子发射部被偶发地决定时，电子发射部任意地配置在薄膜电极面内，无法控制薄膜电极内的电子的发射位置，无法控制单位面积上的发射量。另外，电子发射量也可以通过改变在电极基板和薄膜电极之间施加的电压来控制，在低电压下电子的发射量小，在高电压下电子的发射量大。但是本发明的元件在低电压施加时电子发射量极小，电子发射效率显著下降。因此，想要将电子发射量减小到极小时，无法使用根据施加电压进行的电子发射量的控制。
与之相对，根据上述构成，上述单独物质或混合物质被赋予为从上述微粒层的上面看时的赋予位置离散，因此通过大气中的成形处理形成了导电路径时，元件内电流流动的导电路径，相对于从电极基板侧离散地配置的各个单独物质或混合物质的赋予部分形成，在各个赋予部分形成电子发射部。这样通过构成为离散地配置单独物质或混合物质的赋予部分，而可以在薄膜电极内任意配置电子发射部，可以控制薄膜电极内的电子的发射位置、单位面积上的发射量等。
并且，对于在微粒层上离散地赋予单独物质或混合物质的上述构成，本申请申请人进行了进一步的研究，判断出为了长期稳定地动作，电子发射部相对于薄膜电极表面积的个数以及薄膜电极的厚度非常重要。
即，电子发射部相对于薄膜电极表面积的个数很少的情况下，在连续驱动时(长时间驱动时)，电子加速层中电子发射部以外的部分、即没有赋予单独物质或混合物质的微粒层部分及其上的薄膜电极容易被选择性破坏，随着连续驱动而失去表面的导通，最终导致电子发射中断。
这种现象被认为是由于，电子发射部以外的微粒层部分被破坏，在本来电流不流动的部分流动极少量的电流，再加上连续驱动而积蓄了电荷，最终产生了微粒层的绝缘破坏。
此外，电子发射部相对于薄膜电极表面积的个数足够多时，在长时间驱动时(连续驱动时)，在薄膜电极的厚度不足的情况下，即使施加电压很低，上述单独物质或混合物质的赋予部分也会被破坏，电子发射中断。
因此，为了实现上述第二目的，在上述本发明的构成中进一步优选，上述单独物质或混合物质的赋予部分的总表面积相对于上述微粒层的表面积为5％以上90.6％以下，上述薄膜电极的厚度为100nm以上500nm以下。
通过使上述单独物质或混合物质的赋予部分的总表面积相对于上述微粒层的表面积在上述范围内，在连续驱动时可以避免电子加速层的电子发射部以外的部分被有选择地破坏的问题。通过使薄膜电极的厚度为在上述范围内，不会阻碍经过薄膜电极的电子发射，在连续驱动时可以避免上述单独物质或混合物质的赋予部分或与其上的薄膜电极双方被破坏的问题。
在此更优选，上述单独物质或混合物质的赋予部分的总表面积相对于上述微粒层的表面积为10％以上。由此可以更切实地避免在连续驱动时电子加速层中电子发射部以外的部分被选择性地破坏等问题。
同样地，上述薄膜电极的厚度更优选为160nm以上。由此可以更切实地避免上述单独物质或混合物质的赋予部分或与其上的薄膜电极双方被破坏的问题。
从而本发明的电子发射元件通过为上述更优选的构成，成为可以控制薄膜电极内的电子的发射位置、单位面积上的发射量等的电子发射元件，且避免构成电子发射侧的电极的材料随着电子发射而逐渐消失的情况，可以长期维持电子发射特性，除此以外，在电子发射部以外的部分难以产生电荷的积蓄，成为维持发射电流量高的状态的同时即使连续驱动也可以进行稳定的电子发射的元件。
在本发明的电子发射元件中进一步优选，上述单独物质或混合物质为导电微粒，该导电微粒堆积在上述微粒层的表面而形成堆积物，在该导电微粒的堆积物处设置有成为上述电子发射部的物理性缺陷。
上述单独物质或混合物质例如可以是导电微粒。导电微粒向微粒层的赋予，可以通过将导电微粒堆积在微粒层的表面以形成堆积物来实现。在导电微粒的堆积物处通过导电路径的形成而设置成为电子发射部的物理性缺陷。
在本发明的电子发射元件中进一步优选，上述微粒层还包含使绝缘体微粒相互粘结的粘合剂树脂。
根据上述构成，在微粒层中通过粘合剂树脂粘结绝缘体微粒彼此之间，因此可以提高电子发射元件的机械强度。此外，上述单独物质或混合物质为导电微粒时，微粒层有粘合剂树脂加固，从而与的哦啊的微粒进入微粒层中相比，更容易堆积在微粒层的表面，可以容易地实现本发明的电子发射元件的构成。
在本发明的电子发射元件中进一步优选，上述导电微粒为贵金属。这样一来，通过上述导电微粒为贵金属，可以防止导电微粒被大气中的氧气氧化等元件劣化。从而可以实现电子发射元件的长寿命化。
在本发明的电子发射元件中进一步优选，上述导电微粒包括金、银、白金、钯及镍的至少一种。这样一来，通过使上述导电微粒包括金、银、白金、钯及镍的至少一种，可以更有效地防止因导电微粒被大气中氧气氧化等引起的元件劣化。从而可以更有效地实现电子发射元件的长寿命化。
在本发明的电子发射元件中进一步优选，上述薄膜电极包含金、银、碳、钨、钛、铝及钯的至少一种。其中，由于与大气压中的成形处理有关，因此没有氧化物及硫化物形成反应的金为最佳材料。此外，氧化物形成反应比较小的银、钯、钨等也没有问题，是可以耐实际使用的材料。
本发明的电子发射装置包括上述任一种电子发射元件和在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加电压的电源部。
如上所述，本发明的电子发射元件可以避免电子发射侧的电极随着电子发射而逐渐消失的情况，并可长期维持电子发射特性，因此使用这种电子发射元件构成的电子发射装置，成为可以长期维持电子发射特性的电子发射装置。
此外如上所述，本发明的电子发射元件通过采用更优选的结构，成为可以控制薄膜电极内的电子的发射位置、单位面积上的发射量等的电子发射元件，且避免构成电子发射侧的电极的材料随着电子发射而逐渐消失的情况，可以长期维持电子发射特性，除此以外，在电子发射部以外的部分难以产生电荷的积蓄，成为维持发射电流量高的状态的同时即使连续驱动也可以进行稳定的电子发射的电子发射元件。因此，使用这种电子发射元件构成的电子发射装置，也成为可以控制薄膜电极内的电子的发射位置、单位面积上的发射量等的电子发射装置，且避免构成电子发射侧的电极的材料随着电子发射而逐渐消失的情况，可以长期维持电子发射特性，除此以外，在电子发射部以外的部分难以产生电荷的积蓄，成为维持发射电流量高的状态的同时即使连续驱动也可以进行稳定的电子发射的电子发射装置。
进而使用这种本发明的电子发射元件构成的自发光设备也属于本发明的范畴。
本发明的电子发射元件的制造方法，该电子发射元件具有相对配置的电极基板和薄膜电极、以及配置在该电极基板和薄膜电极之间的电子加速层，通过在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加电压，而由上述电子加速层使电子加速，从上述薄膜电极发射上述电子，其中包括以下工序：在上述电极基板上形成包含绝缘体微粒的微粒层，并使导电微粒堆积在上述微粒层的表面而形成导电微粒的堆积物，从而形成电子加速层；在上述电子加速层的表面形成薄膜电极；以及在大气中在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加直流电压，而在上述电子加速层上形成导电路径，从而进行成形处理。
根据上述方法，可以获得避可长期维持电子发射特性的上述本发明的电子发射元件。
在本发明的电子发射元件的制造方法中进一步优选，在形成上述电子加速层的工序中，在上述微粒层的表面离散地配置导电微粒的堆积物。
根据上述方法，可以获得除了可长期维持电子发射特性外还可以控制薄膜电极内的电子的发射位置、单位面积上的发射量等的上述本发明的电子发射元件。
在本发明的电子发射元件的制造方法中优选，在形成上述电子加速层的工序中，还包括以下工序：在上述电子加速层的全体表面上涂敷碱性溶液，该碱性溶液通过作为取代基导入用于给予电子对的电子给予体而构成。
根据上述方法，可以通过大气中的成形处理而再现性好且以较小的能量以稳定的处理条件形成电子发射部。
上述碱性溶液通过作为取代基导入用于给予电子对的电子给予体而构成。具有电子给予体的电子给予基团在给予电子(电子对)后离子化，而该离子化的电子给予基团在绝缘体微粒的表面进行电荷的转移，而可以进行绝缘体微粒的表面的电传导。此外，根据大气中的气体氛围条件，大气中的水分子或氧气分子的表面附着使得该电导通现象变得容易。
在本发明的电子发射元件的制造方法中优选，在进行上述成形处理的工序中，在施加直流电压时，使电压阶段性地上升来施加。
通过成形处理形成电子发射部时，若在电极基板和薄膜电极之间一下子施加用于产生需要的电场的电压，则元件可能产生绝缘破坏。
如上述方法那样阶段性地升高电压，可以不引起绝缘破坏地进行成形处理。
在本发明的电子发射元件的制造方法中优选，在进行上述成形处理的工序中，施加直流电压以使在上述电极基板和上述薄膜电极之间产生的电场强度为1.9×107～4.1×107V/m。
电场强度小于1.9×107[V/m]时，或者是无法进行成形处理，而即使进行了成形处理，导电路径的形成也不充分，从而即使施加电子发射所需要的电压，元件内电流也无法成为得到电子发射的充足的量。此外，电场强度超过4.1×107[V/m]时，容易产生大规模的绝缘破坏，导电路径本身被破坏。一旦经历这样的经过，则即使施加电子发射所需的电压，元件内电流完全不流动，或即使流动也无法成为得到电子发射的充分的量。通过为上述范围，可以无问题地通过成形处理形成电子发射部。
在本发明的电子发射元件的制造方法中优选，在形成上述电子加速层的工序中，利用喷墨法在上述微粒层的表面离散地配置导电微粒的堆积物。
作为离散地堆积电子加速层中的导电微粒的堆积物的方法，包括使用了掩模的喷洒涂敷法、无掩模并可飞散导电微粒的液滴的静电喷雾法等。但是，通过使用喷墨法，可以容易且高度确保涂敷位置的控制性和涂敷量的反复再现性。
以上的各实施方式及各实施例只不过是为了明确本发明的技术内容，不应仅限定为这种具体例而进行狭义地解释，在本发明的精神以及权利要求书的范围内可以进行各种变更并实施。此外，即使在本说明书中所示的数值范围以外，只要是不违反本发明的宗旨的合理的范围，则也包含在本发明内。
工业利用性
本发明的电子发射装置可以确保电导通并产生充分的元件内电流，并从薄膜电极发射弹道电子。从而例如可以通过与发光体组合而适用于图像显示装置等。

Claims (19)

1.一种电子发射元件，具有相对配置的电极基板和薄膜电极、以及配置在该电极基板和薄膜电极之间的电子加速层，通过在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加电压，而由上述电子加速层使电子加速，从上述薄膜电极发射上述电子，其特征在于，
上述电子加速层具有包含绝缘体微粒的微粒层，向该微粒层赋予用于提高上述微粒层的厚度方向上的电流流动容易度的单独物质或混合物质，
通过在大气中在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加直流电压的成形处理，而在上述电子加速层中预先形成有在厚度方向上穿通该电子加速层的导电路径，该导电路径的路径出口成为向上述薄膜电极提供上述电子的电子发射部。
2.根据权利要求1所述的电子发射元件，其特征在于，上述单独物质或混合物质以如下方式被赋予：若将上述微粒层中的电极基板侧设为下面，则从上述微粒层的上面看时的赋予位置离散。
3.根据权利要求2所述的电子发射元件，其特征在于，
上述单独物质或混合物质的赋予部分的总表面积相对于上述微粒层的表面积为5％以上90.6％以下，
上述薄膜电极的厚度为100nm以上500nm以下。
4.根据权利要求3所述的电子发射元件，其特征在于，上述单独物质或混合物质的赋予部分的总表面积相对于上述微粒层的表面积为10％以上。
5.根据权利要求3所述的电子发射元件，其特征在于，上述薄膜电极的厚度为160nm以上。
6.根据权利要求1所述的电子发射元件，其特征在于，
上述单独物质或混合物质为导电微粒，
该导电微粒堆积在上述微粒层的表面而形成堆积物，
在该导电微粒的堆积物处设置有成为上述电子发射部的物理性缺陷。
7.根据权利要求1所述的电子发射元件，其特征在于，上述微粒层还包含使绝缘体微粒相互粘结的粘合剂树脂。
8.根据权利要求6所述的电子发射元件，其特征在于，上述导电微粒为贵金属。
9.根据权利要求6所述的电子发射元件，其特征在于，上述导电微粒包括金、银、白金、钯及镍的至少一种。
10.根据权利要求1所述的电子发射元件，其特征在于，上述薄膜电极包含金、银、碳、钨、钛、铝及钯的至少一种。
11.一种电子发射装置，其特征在于，包括：权利要求1所述的电子发射元件；和在该电子发射元件中的上述电极基板和上述薄膜电极之间施加电压的电源部。
12.一种自发光设备，其特征在于，包括权利要求11所述的电子发射装置和发光体，从上述电子发射装置发射电子而使上述发光体发光。
13.一种图像显示装置，其特征在于，包括权利要求12所述的自发光设备。
14.一种电子发射元件的制造方法，该电子发射元件具有相对配置的电极基板和薄膜电极、以及配置在该电极基板和薄膜电极之间的电子加速层，通过在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加电压，而由上述电子加速层使电子加速，从上述薄膜电极发射上述电子，该电子发射元件的制造方法的特征在于，包括以下工序：
在上述电极基板上形成包含绝缘体微粒的微粒层，并使导电微粒堆积在上述微粒层的表面而形成导电微粒的堆积物，从而形成电子加速层；
在上述电子加速层的表面形成薄膜电极；以及
在大气中在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加直流电压，而在上述电子加速层上形成导电路径，从而进行成形处理。
15.根据权利要求14所述的电子发射元件的制造方法，其特征在于，在形成上述电子加速层的工序中，在上述微粒层的表面离散地配置导电微粒的堆积物。
16.根据权利要求14所述的电子发射元件的制造方法，其特征在于，
在形成上述电子加速层的工序中，还包括以下工序：
在上述电子加速层的全体表面上涂敷碱性溶液，该碱性溶液通过作为取代基导入用于给予电子对的电子给予体而构成。
17.根据权利要求14所述的电子发射元件的制造方法，其特征在于，在进行上述成形处理的工序中，在施加直流电压时，使电压阶段性地上升来施加。
18.根据权利要求14所述的电子发射元件的制造方法，其特征在于，在进行上述成形处理的工序中，施加直流电压以使在上述电极基板和上述薄膜电极之间产生的电场强度为1.9×107～4.1×107V/m。
19.根据权利要求14所述的电子发射元件的制造方法，其特征在于，在形成上述电子加速层的工序中，利用喷墨法在上述微粒层的表面离散地配置导电微粒的堆积物。
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US (1) US8378565B2 (zh)
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4303308B2 (ja) * 2007-11-20 2009-07-29 シャープ株式会社 電子放出素子、電子放出装置、自発光デバイス、画像表示装置、送風装置、冷却装置、帯電装置、画像形成装置、電子線硬化装置、および電子放出素子の製造方法
JP4314307B1 (ja) * 2008-02-21 2009-08-12 シャープ株式会社 熱交換装置
US8299700B2 (en) * 2009-02-05 2012-10-30 Sharp Kabushiki Kaisha Electron emitting element having an electron acceleration layer, electron emitting device, light emitting device, image display device, cooling device, and charging device
CN101814405B (zh) * 2009-02-24 2012-04-25 夏普株式会社 电子发射元件及其制造方法、使用电子发射元件的各装置
JP4932873B2 (ja) * 2009-05-19 2012-05-16 シャープ株式会社 自発光素子、自発光装置、画像表示装置、自発光素子駆動方法、および自発光素子の製造方法
JP4732533B2 (ja) * 2009-05-19 2011-07-27 シャープ株式会社 電子放出素子及びその製造方法、並びに、電子放出装置、帯電装置、画像形成装置、電子線硬化装置、自発光デバイス、画像表示装置、送風装置、冷却装置
JP4732534B2 (ja) * 2009-05-19 2011-07-27 シャープ株式会社 電子放出素子、電子放出装置、帯電装置、画像形成装置、電子線硬化装置、自発光デバイス、画像表示装置、送風装置、冷却装置
JP5073721B2 (ja) * 2009-05-19 2012-11-14 シャープ株式会社 電子放出素子、電子放出装置、自発光デバイス、画像表示装置、送風装置、冷却装置、帯電装置、画像形成装置、電子線硬化装置、電子放出素子の製造方法
JP4777448B2 (ja) * 2009-05-19 2011-09-21 シャープ株式会社 電子放出素子、電子放出装置、自発光デバイス、画像表示装置、送風装置、冷却装置、帯電装置、画像形成装置、及び電子線硬化装置
JP4927152B2 (ja) * 2009-11-09 2012-05-09 シャープ株式会社 熱交換装置
JP4880740B2 (ja) * 2009-12-01 2012-02-22 シャープ株式会社 電子放出素子及びその製造方法、並びに、電子放出装置、帯電装置、画像形成装置、電子線硬化装置、自発光デバイス、画像表示装置、送風装置、冷却装置
JP5238795B2 (ja) * 2010-11-19 2013-07-17 シャープ株式会社 電子放出素子及びその駆動方法
US9035548B2 (en) * 2010-12-07 2015-05-19 Sharp Kabushiki Kaisha Electron emission element, electron emission device, charge device, image forming device, electron radiation curing device, light-emitting device, image display device, blower device, cooling device, and manufacturing method for electron emission element

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6166487A (en) * 1997-03-04 2000-12-26 Pioneer Electronic Corporation Electron emission device and display device using the same
US6462467B1 (en) * 1999-08-11 2002-10-08 Sony Corporation Method for depositing a resistive material in a field emission cathode
CN1849673A (zh) * 2003-11-25 2006-10-18 松下电工株式会社 用从冷阴极电子发射器产生的电子处理和改善目标对象的方法和装置
WO2009066723A1 (ja) * 2007-11-20 2009-05-28 Sharp Kabushiki Kaisha 電子放出素子、電子放出装置、自発光デバイス、画像表示装置、送風装置、冷却装置、帯電装置、画像形成装置、電子線硬化装置、および電子放出素子の製造方法

Family Cites Families (76)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6020027A (ja) 1983-07-15 1985-02-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 空気加熱・冷却装置
FR2593953B1 (fr) 1986-01-24 1988-04-29 Commissariat Energie Atomique Procede de fabrication d'un dispositif de visualisation par cathodoluminescence excitee par emission de champ
JP2608295B2 (ja) 1987-10-21 1997-05-07 キヤノン株式会社 電子放出素子
JP2632883B2 (ja) 1987-12-03 1997-07-23 キヤノン株式会社 電子放出素子
JP2632359B2 (ja) 1988-05-02 1997-07-23 キヤノン株式会社 電子放出素子及びその製造方法
JP2715304B2 (ja) 1988-05-26 1998-02-18 キヤノン株式会社 Ｍｉｍ形電子放出素子
JPH06255168A (ja) 1993-03-08 1994-09-13 Alps Electric Co Ltd イオン書き込みヘッドおよび印字装置
JPH0897582A (ja) 1994-09-29 1996-04-12 Sanyo Electric Co Ltd 冷却装置
JP3226745B2 (ja) 1995-03-09 2001-11-05 科学技術振興事業団 半導体冷電子放出素子及びこれを用いた装置
JP3540445B2 (ja) 1995-06-14 2004-07-07 明 田崎 Ｍｉｍ／ｍｉｓ電子源およびその製造方法
JPH09252068A (ja) 1996-03-15 1997-09-22 Yaskawa Electric Corp イオン風冷却装置
US5891548A (en) 1996-10-03 1999-04-06 Dow Corning Corporation Encapsulated silica nanoparticles
JPH10308165A (ja) 1997-03-04 1998-11-17 Pioneer Electron Corp 電子放出素子及びこれを用いた表示装置
JP3698382B2 (ja) 1997-03-04 2005-09-21 パイオニア株式会社 電子放出素子及びこれを用いた表示装置
JPH10308166A (ja) 1997-03-04 1998-11-17 Pioneer Electron Corp 電子放出素子及びこれを用いた表示装置
JP3740295B2 (ja) 1997-10-30 2006-02-01 キヤノン株式会社 カーボンナノチューブデバイス、その製造方法及び電子放出素子
JP3203227B2 (ja) 1998-02-27 2001-08-27 三洋電機株式会社 表示装置の製造方法
JP2000076986A (ja) 1998-08-28 2000-03-14 Nikon Corp 薄膜冷陰極及びその製造方法
JP3595718B2 (ja) * 1999-03-15 2004-12-02 株式会社東芝 表示素子およびその製造方法
JP2000277003A (ja) 1999-03-23 2000-10-06 Futaba Corp 電子放出源の製造方法及び電子放出源
JP2000311640A (ja) 1999-04-27 2000-11-07 Ise Electronics Corp 絶縁膜および蛍光表示装置
JP3487236B2 (ja) 1999-08-26 2004-01-13 松下電工株式会社 電界放射型電子源およびその製造方法
JP3874396B2 (ja) 2000-01-13 2007-01-31 パイオニア株式会社 電子放出素子及びその製造方法並びに電子放出素子を用いた表示装置
JP4141617B2 (ja) 2000-06-14 2008-08-27 株式会社リコー 電荷発生装置及び帯電装置及び画像形成装置
JP2002093310A (ja) 2000-09-08 2002-03-29 Toshiba Corp 電界放出型電子源および表示装置
JP2002208346A (ja) 2000-11-13 2002-07-26 Sony Corp 冷陰極電界電子放出素子の製造方法
JP2002279892A (ja) 2001-03-21 2002-09-27 Ricoh Co Ltd 電子放出素子の製造方法、電子放出素子、帯電装置及び画像形成装置
US6844664B2 (en) 2001-04-24 2005-01-18 Matsushita Electric Works, Ltd. Field emission electron source and production method thereof
JP3613792B2 (ja) 2001-10-01 2005-01-26 独立行政法人科学技術振興機構 固体自発光表示装置及びその製造方法
JP2003173744A (ja) 2001-12-04 2003-06-20 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 電界放出型電子源およびその製造方法ならびに表示装置
JP2003173878A (ja) 2001-12-05 2003-06-20 Mitsubishi Chemicals Corp 交流印可型エレクトロルミネッセンス素子
JP2003331712A (ja) 2002-05-10 2003-11-21 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 電界放出型電子源およびその製造方法ならびに表示装置
TWI278696B (en) 2002-09-10 2007-04-11 Obayashiseikou Co Ltd Active matrix type vertically aligned mode liquid crystal display and driving method thereof
JP4248848B2 (ja) 2002-11-12 2009-04-02 奇美電子股▲ふん▼有限公司 液晶表示セルおよび液晶ディスプレイ
JP2004241161A (ja) 2003-02-03 2004-08-26 Ideal Star Inc 電子放出源およびその製造方法並びに表示装置
JP2004253201A (ja) 2003-02-19 2004-09-09 Nitta Ind Corp 電界放出型冷陰極およびその製造方法
JP4336133B2 (ja) 2003-03-27 2009-09-30 学校法人東海大学 ナノシリコン発光素子の製造法
JP2004296950A (ja) 2003-03-27 2004-10-21 Quantum 14:Kk 発光素子と発光装置並びに情報ディスプレイ装置
JP4219724B2 (ja) 2003-04-08 2009-02-04 三菱電機株式会社 冷陰極発光素子の製造方法
JP4216112B2 (ja) 2003-04-21 2009-01-28 シャープ株式会社 電子放出素子およびそれを用いた画像形成装置
JP2005005205A (ja) 2003-06-13 2005-01-06 Sharp Corp 電子放出装置、帯電装置および帯電方法
JPWO2005004545A1 (ja) 2003-07-02 2006-08-17 松下電器産業株式会社 発光素子及び表示デバイス
EP1690264A2 (en) 2003-11-25 2006-08-16 Matsushita Electric Works, Ltd. Method and apparatus for modifying object with electrons generated from cold cathode electron emitter
JP3811157B2 (ja) 2003-12-26 2006-08-16 株式会社東芝 スピン偏極エミッタ
JP3776911B2 (ja) 2004-01-20 2006-05-24 株式会社東芝 電界放射型電子源
JP2005260040A (ja) 2004-02-12 2005-09-22 Sony Corp ドーピング方法、半導体装置の製造方法および電子応用装置の製造方法
JP4184306B2 (ja) 2004-03-18 2008-11-19 パイオニア株式会社 電子放出素子
JP4774789B2 (ja) 2004-04-14 2011-09-14 三菱化学株式会社 エッチング方法及びエッチング液
JP2005326080A (ja) 2004-05-14 2005-11-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃焼装置とそれを備えた調理器
JP4794227B2 (ja) 2004-07-15 2011-10-19 日本碍子株式会社 電子放出素子
US7482739B2 (en) * 2004-07-15 2009-01-27 Ngk Insulators, Ltd. Electron emitter comprised of dielectric material mixed with metal
JP2006054162A (ja) 2004-07-15 2006-02-23 Ngk Insulators Ltd 誘電体デバイス
JP4662140B2 (ja) 2004-07-15 2011-03-30 日本碍子株式会社 電子放出素子
KR20060019849A (ko) 2004-08-30 2006-03-06 삼성에스디아이 주식회사 전자 방출 소자 및 이의 제조 방법
JP2007290873A (ja) 2004-08-31 2007-11-08 New Industry Research Organization シリカ微粒子の表面修飾を利用した可視発光材料およびその製造方法
KR100616620B1 (ko) 2004-09-22 2006-08-28 삼성전기주식회사 이온풍을 이용한 무소음 고효율 방열장치
JP2006107746A (ja) 2004-09-30 2006-04-20 Hitachi Ltd 画像表示装置
JP2006190545A (ja) 2005-01-05 2006-07-20 Dialight Japan Co Ltd 冷陰極蛍光ランプ
KR100697656B1 (ko) 2005-04-28 2007-03-22 이승호 다중 전자 공급원을 구비한 평면 발광 소자
KR100695111B1 (ko) 2005-06-18 2007-03-14 삼성에스디아이 주식회사 강유전체 냉음극 및 이를 구비한 강유전체 전계방출소자
JP5053524B2 (ja) 2005-06-23 2012-10-17 日本碍子株式会社 電子放出素子
JP4644148B2 (ja) * 2006-03-10 2011-03-02 株式会社日立製作所 画像表示装置
JP5004484B2 (ja) * 2006-03-23 2012-08-22 日本碍子株式会社 誘電体デバイス
JP2009019084A (ja) 2007-07-10 2009-01-29 Toyota Boshoku Corp 車両用内装材及びその製造方法
JP4881257B2 (ja) 2007-08-21 2012-02-22 大成調査工事株式会社 スパイラルオーガーおよび該スパイラルオーガーを用いた土中埋設本管に対する枝管の取付け工法
JP2009092902A (ja) 2007-10-09 2009-04-30 Sharp Corp 帯電装置及び画像形成装置
JP4303308B2 (ja) 2007-11-20 2009-07-29 シャープ株式会社 電子放出素子、電子放出装置、自発光デバイス、画像表示装置、送風装置、冷却装置、帯電装置、画像形成装置、電子線硬化装置、および電子放出素子の製造方法
JP4314307B1 (ja) 2008-02-21 2009-08-12 シャープ株式会社 熱交換装置
US8299700B2 (en) 2009-02-05 2012-10-30 Sharp Kabushiki Kaisha Electron emitting element having an electron acceleration layer, electron emitting device, light emitting device, image display device, cooling device, and charging device
CN101814405B (zh) 2009-02-24 2012-04-25 夏普株式会社 电子发射元件及其制造方法、使用电子发射元件的各装置
JP2010267492A (ja) 2009-05-14 2010-11-25 Sharp Corp 電子放出素子の製造方法、電子放出素子、電子放出装置、帯電装置、画像形成装置、電子線硬化装置、自発光デバイス、画像表示装置、送風装置、冷却装置
JP4777448B2 (ja) 2009-05-19 2011-09-21 シャープ株式会社 電子放出素子、電子放出装置、自発光デバイス、画像表示装置、送風装置、冷却装置、帯電装置、画像形成装置、及び電子線硬化装置
JP5073721B2 (ja) 2009-05-19 2012-11-14 シャープ株式会社 電子放出素子、電子放出装置、自発光デバイス、画像表示装置、送風装置、冷却装置、帯電装置、画像形成装置、電子線硬化装置、電子放出素子の製造方法
JP4732533B2 (ja) 2009-05-19 2011-07-27 シャープ株式会社 電子放出素子及びその製造方法、並びに、電子放出装置、帯電装置、画像形成装置、電子線硬化装置、自発光デバイス、画像表示装置、送風装置、冷却装置
JP4932873B2 (ja) 2009-05-19 2012-05-16 シャープ株式会社 自発光素子、自発光装置、画像表示装置、自発光素子駆動方法、および自発光素子の製造方法
JP4732534B2 (ja) 2009-05-19 2011-07-27 シャープ株式会社 電子放出素子、電子放出装置、帯電装置、画像形成装置、電子線硬化装置、自発光デバイス、画像表示装置、送風装置、冷却装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6166487A (en) * 1997-03-04 2000-12-26 Pioneer Electronic Corporation Electron emission device and display device using the same
US6462467B1 (en) * 1999-08-11 2002-10-08 Sony Corporation Method for depositing a resistive material in a field emission cathode
CN1849673A (zh) * 2003-11-25 2006-10-18 松下电工株式会社 用从冷阴极电子发射器产生的电子处理和改善目标对象的方法和装置
WO2009066723A1 (ja) * 2007-11-20 2009-05-28 Sharp Kabushiki Kaisha 電子放出素子、電子放出装置、自発光デバイス、画像表示装置、送風装置、冷却装置、帯電装置、画像形成装置、電子線硬化装置、および電子放出素子の製造方法

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