DE69634374T2 - Verfahren zur Herstellung einer elektronenemittierenden Vorrichtung - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Bereich der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Elektronen-emittierenden Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Elektronenquelle und eines bilderzeugenden Geräts, welche ein solches Verfahren verwenden.
  • Verwandter Stand der Technik
  • Es gibt zwei bekannte Typen von einer Elektronen-emittierenden Vorrichtung; Der Typ der thermoelektronischen Emission und der Typ Elektronenemission einer kalten Kathode. Von diesen bezieht sich der Typ der Emission der kalten Kathode auf Vorrichtungen, die den Typ der Vorrichtungen der Feldemission (worin im folgenden als FE Typ Bezug genommen wird), von Elektronen-emittierenden Vorrichtungen vom Typ Metall/isolierende Schicht/Metall (worin im folgend als der MIM Typ Bezug genommen wird) und Elektronen-emittierenden Vorrichtungen, die an der Oberfläche leiten, einschließt.
  • Beispiele von der Vorrichtung vom FE Typ schließen die ein, die von W. P. Dyke & W. W. Dolan "Field emission", Advance in Electron Physics, 8, 89 (1956) und C. A. Spindt, "PHYSICAL Properties of thin film field emission cathodes with molybdenum cones", J. Appl. Phys., 47, 5248 (1976) vorgeschlagen wurden.
  • Beispiele von einer MIM Vorrichtung werden in Dokumenten offenbart, die C. A. Mead, "Operation of Tunnel-Emission Divices", J. Appl. Phys., 32, 646 (1961) einschließen.
  • Beispiele von einer Elektronen-emittierenden Vorrichtung, die an der Oberfläche leitend ist, schließen eine ein, die von M. I. Elinson, Radio Eng. Electron Phys., 10, 1290 (1965) vorgeschlagen wurde.
  • Eine Elektronen-emittierende Vorrichtung, die an der Oberfläche leitend ist, wird verwirklicht, indem das Phänomen verwendet wird, dass Elektronen aus einer kleinen dünnen Schicht emittiert werden, die auf einem Substrat gebildet werden, wenn ein elektrischer Strom gezwungen wird, parallel mit der Oberfläche der Schicht zu fließen. Während Elinson et al. die Verwendung von einer dünnen SnO2 Schicht für eine Vorrichtung von diesem Typ vorschlägt, wird der Gebrauch von einer Au dünnen Schicht von G. Dittmer: "Thin Solid Films", 9, 317 (1972) vorgeschlagen, wobei der Gebrauch von einer dünner Schicht aus In2O3/SnO2 und der von einer dünnen Schicht aus Kohlenstoff jeweils von in M. Hartwell und C. G. Fonstad: "IEEE Trans. Ed Conf.", 519 (1975) und H. Araki et al.: "Vakuum", Band 26, Nr.1, Seite 22 (1983) diskutiert wird.
  • 20 von den begleitenden Zeichnungen stellt schematisch eine typische Elektronen-emittierende Vorrichtung dar, die an der Oberfläche leitend ist, die von M. Hartwell vorgeschlagen wird.
  • In 20 bedeutet Bezugszeichen 1 ein Substrat und 2 und 3 bezeichnen Vorrichtungselektroden. Bezugszeichen 4 bedeutet eine elektrisch leitende Schicht, die normalerweise durch die Herstellung einer dünnen H-förmigen Schicht aus Metalloxid mittels Sputtern hergestellt wird, wobei ein Teil davon darauf folgend in einen Elektronen-emittierenden Bereich umgewandelt wird, wenn er einem Verfahren der Behandlung durch Stromleitung unterworfen wird, worauf als "Aktivierungbildung" Bezug genommen wird, wie hierin später beschrieben wird. In 20 wird ein Paar von Vorrichtungselektroden durch einen Abstand L von 0,5 bis 1 mm von einander getrennt und die zentrale Fläche der elektrisch leitenden Schicht weist eine Breite W' von 0,1 mm auf.
  • Üblicherweise wird ein Elektronen-emittierender Bereich 5 in einer Elektronen-emittierenden Vorrichtung, deren Oberflächen leitend ist, hergestellt, indem die elektrisch leitende Schicht 4 der Vorrichtung einer Behandlung durch Stromleitung unterworfen wird, auf das als Aktivierungsbildung Bezug genommen wird. Bei einem Verfahren der Aktivierungsbildung wird eine konstante Gleichstromspannung oder eine langsam steigende Gleichstromspannung angelegt, die typischer Weise mit einer Rate von 1 V/min steigt, die gegenüberliegende Enden der elektrisch leitenden Schicht 4 ergibt, um teilweise die Schicht zu zerstören, zu deformieren oder umzuwandeln und einen Elektronen-emittierenden Bereich 5 herzustellen, der einen hohen elektrischen Widerstand aufweist.
  • So ist der Elektronen-emittierende Bereich Teil einer elektrisch leitenden Schicht 4, die typischer Weise einen Riss oder Risse darin enthält, so dass Elektronen aus dem Riss emittiert werden können. Zu beachten ist, dass wenn, eine Elektronen-emittierende Vorrichtung, deren Oberfläche leitend ist, einmal dem Verfahren der Aktivierungsbildung unterworfen, wird, sie Elektronen von ihrem Elektronen-emittierenden Bereich 5 emittiert, wann immer eine geeignete Spannung an die elektrisch leitende Schicht 4 angelegt wird, um einen elektrischen Strom durch die Vorrichtung fließen zu lassen.
  • Die Anmelderin der vorliegenden Anmeldung hat ein Verfahren zur Herstellung einer Elektronen-emittierende Vorrichtung, deren Oberfläche leitend ist, vorgeschlagen, die bemerkenswert verbesserte Elektronen-emittierende Eigenschaften aufweist, indem Kohlenstoff und/oder eine Kohlenstoffverbindung in einem Elektronen-emittierenden Bereich der Elektronen-emittierenden Vorrichtung mittels einer neuen Technik gebildet wird, auf die hier als Aktivierungsverfahren Bezug genommen wird; (offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 7-235255; auch europäische Patentanmeldung EP-A-0660357).
  • Das Aktivierungsverfahren wird nach dem Verfahren der Aktivierungsbildung durchgeführt. Bei dem Aktivierungsverfahren wird die Vorrichtung in einem Vakuumgefäß angeordnet, wobei ein organisches Gas eingeführt wird, das zumindest Kohlenstoff enthält, d.h. ein Element, das im allgemeinen in einer Abscheidung gefunden wird, die auf dem Elektronen-emittierenden Bereich bei dem Schritt der Aktivierungsbildung gebildet wird, wird in das Vakuumgefäß eingeführt und eine geeignete ausgewählte Impuls erzeugende Spannung wird an die Vorrichtungselektroden für einige bis einige zehn Minuten angelegt. Als ein Ergebnis dieses Schrittes wird die Elektronen-emittierende Leistungsfähigkeit der Elektronen-emittierenden Vorrichtung bemerkbar verbessert, das heißt, dass der Emissionsstrom Ie der Vorrichtung signifikant gesteigert wird, während er einen Schwellenwert relativ zu der Spannung zeigt.
  • Abgesehen von der Elektronen-emittierenden Vorrichtung, ist die Carbonisierung in einem Gas, einer Flüssigkeit oder Festphase eine sehr bekannte Technik zu Herstellung von Kohlenstoffmaterialien. Zur Carbonisierung in einer Gasphase, wird Wasserstoffgas, wie Methan, Propan oder Benzol in eine Zone von hoher Temperatur eines Verfahrenssystem eingeführt und in einer Gasphase pyrolysiert, um Ruß, Graphit oder Kohlenstofffasern herzustellen. Zum Beispiel zur Carbonisierung in einer festen Phase ist es bekannt, dass ein glasartiger Kohlenstoff aus wärmehärtbaren Harzen hergestellt werden kann, wie zum Beispiel Phenolharz und Furanharz, Cellulose oder Vinylidenpolychlorid (M. Inagaki: "Carbonic Material Engineering", Nikkan Kogyo Shinbunsha, Seiten 50–80).
  • Jedoch wird ein Aktivierungsverfahren öfter als nicht von den folgenden Problemen begleitet.
  • Problem 1: Um Gas in ein Aktivierungsverfahren einzuführen, muß ein optimaler Gasdruck ausgewählt werden und für das Gas gehalten werden, obwohl er zu niedrig sein kann, um unter Kontrolle gehalten zu werden, in Abhängigkeit von dem Typ des Gases, das verwendet wird. Zusätzlich kann die Zeit, die für das Aktivierungsverfahren benötigt wird, signifikant variieren oder die Eigenschaften der Substanz, die auf dem Elektronen-emittierenden Bereich abgeschieden wird, kann bemerkenswerter Weise durch das Wasser, Wasserstoff, Sauerstoff, CO und/oder CO2 modifiziert werden, das in der Atmosphäre der Vakuumkammer existiert, falls ein sehr niedriger Druck, der als Vakuum klassifiziert wird, verwendet wird. Dieses Problem verursacht wechselweise Abweichungen bei der Leistungsfähigkeit der Elektronenemittierenden Vorrichtungen einer Elektronenquelle, die durch die Anordnung einer großen Zahl von Elektronenemittierenden Vorrichtungen oder eines Bild erzeugenden Geräts, das eine derartige Elektronenquelle aufweist, realisiert werden. Insbesondere in dem Fall einer großen Elektronenquelle, die ein Substrat einer Elektronenquelle aufweist, das darauf eine große Anzahl an paarweise angeordneten Elektroden, Stücken einer elektrisch leitenden Schicht und Drähten trägt, die die Elektroden verbinden, wobei eine Frontplatte typischer Weise mit einer Gruppe an fluoreszierenden Körpern bereitgestellt werden, die vis-a-vis des Substrats mit Abstandhaltern, die zwischen dem Substrat der Elektronenquelle und der Frontplatte angeordnet sind, um sie durch einen Abstand von weniger als einigen Millimetern zu trennen und bei einer hohen Temperatur zusammen zu verbinden, um eine Vakuumhülle (auf die als Dichtung Bezug genommen wird) zu bilden. Falls eine Spannung darauf hin an die Drähte der Elektrodenpaare zur Bildung einer Anregung und einer Aktivierung angelegt wird, entsteht ein Problem, das auftritt, dass es eine lange Zeit zur Einführung des Gases braucht und einen konstanten Gasdruck innerhalb einer Hülle zu erhalten, um die niedrige Leitfähigkeit der Vakuumhülle für das Gas zu kompensieren, aufgrund des geringen Abstands zwischen dem Substrat der Elektronenquelle und der Frontplatte. So gibt es eine Nachfrage nach einem neuen Verfahren, dass das bekannte Aktivierungsverfahren ersetzt, in dem Gas verwendet wird. Gemäß einem Verfahren zur Herstellung des glasartigen Kohlenstoffs aus Cellulose oder einem wärmehärtenden Harz, das in Antwort auf diese Nachfrage vorgeschlagen wird, wird pulverförmige Cellulose in Wasser dispergiert, die durch die zentrifugale Kraft gebildet wird, die darauf angewendet wird, getrocknet wird, danach bei 500°C unter einem Druck von 140 kg/cm2 gebacken wird und dann weiter auf 1300 bis 3000°C unter atmosphärischem Druck erwärmt wird, um glasartigen Kohlenstoff herzustellen. Falls Cellulose pyrolysiert wird, enthält das geformte pyrolytische Produkt Porositäten darin, die dann reduziert werden, um vernachlässigbar zu werden, wenn es auf über 1500°C erwärmt wird (M. Inagaki: "Carbonic Material Engineering", Nikkan Kogyo Shinbunsha, Seiten 50 – 80). Jedoch kann dieses bemerkenswerte Phänomen nicht direkt auf das Aktivierungsverfahren zur Herstellung einer Elektronen-emittierende Vorrichtung, deren Oberfläche leitend ist, angewendet werden, weil eine sehr hohe Temperatur und Druck beteiligt sind. Spezieller, wie hierin später beschrieben, wird die elektrisch leitende Schicht der Elektronen-emittierenden Vorrichtung aus feinen Teilchen gemacht und kann agglomeriert werden, um locker zu werden, in einigen Fällen vollständig, wobei ihre elektrische Leitfähigkeit (weil die agglomerierten Massen der elektrisch leitenden Schicht elektrisch isoliert sind, um den elektrischen Widerstand der Schicht zu steigern) oder der Elektronenemittierende Bereich der elektrisch leitenden Schicht mit Kohlenstoff bedeckt werden kann, der durch Pyrolyse hergestellt wird, wenn die Schicht auf eine hohe Temperatur erwärmt wird, um den Strom der Vorrichtung und folglich die Verbrauchsrate der Elektrizität des Bild erzeugenden Geräts zu steigern, das durch eine große Anzahl von derartigen Elektronen-emittierenden Vorrichtungen gebildet wird.
  • Problem 2: Nach dem Aktivierungsverfahren, werden das Gas, das für das Verfahren verwendet wird, das Wasser und andere gasförmigen Substanzen wie Sauerstoff, CO, CO2 und/oder Wasserstoff durch Komponenten des Bild erzeugenden Geräts adsorbiert, das die Frontplatte einschließt, die darauf eine Gruppe von fluoreszierenden Körpern trägt und das adsorbierte Gas muß entfernt werden, um das Gerät stabil bei der Elektronen-Emission zu betreiben und zu verhindern, das elektrische Entladungen aus dem Restgas in dem Gerät auftreten. Während ein Stabilisierungsverfahren normaler Weise ausgeführt wird, um das adsorbierte Gas durch Backen der Komponenten im Vakuum für eine lange Zeit bei hoher Temperatur zu entfernen, war ein derartiges Verfahren nicht befriedigend in der Lage, den Betrieb eines Bild erzeugenden Geräts zu stabilisieren, um hauptsächlich zu veralten, aufgrund der Temperatur, die für das Stabilisierungsverfahren verwendet werden kann, wird es Beschränkungen in Abhängigkeit von der thermischen Widerstandsfähigkeit der Komponenten der Elektronenemittierenden Vorrichtungen einer Elektronenquelle oder eines Bild erzeugenden Geräts unterworfen, das eine derartige Elektronenquelle eingebaut hat.
  • Problem 3: Üblicherweise wird ein Bild erzeugendes Gerät hergestellt, indem ein Substrat einer Elektronenquelle angeordnet wird, die darauf eine große Anzahl an gepaarten Vorrichtungselektroden, Stücken einer elektrisch leitenden Schicht und Drähte, die die Elektroden verbinden und eine Frontplatte trägt, die typischer Weise mit einer Gruppe an fluoreszierenden Körpern, die jeweils einander gegenüberstehen, versehen ist, die bei einer hohen Temperatur zusammen verbunden werden, um eine Vakuumhülle zu bilden (ein Schritt, auf den als Dichtungsverfahren Bezug genommen wird), ihrer Unterwerfung einer Reihe von Verfahren, die ein Verfahren einer Bildung einer Anregung und ein Aktivierungsverfahren einschließen, indem eine Spannung an die Drähte angelegt wird und dann dem Testen der Leistungsfähigkeit der Emittierung der Elektronen und de Bildung des Bildes des Geräts, bevor die Vakuumhülle hermetisch abgedichtet wird. Daher, wenn eine Anzahl an Schritten zum Zusammenbau des Bild erzeugenden Geräts nach dem Verfahren der Abdichtung durchgeführt wird und falls das Substrat der Elektronenquelle aus irgendeinem Grund für defekt befunden wird, muss das gesamte Bild erzeugende Gerät als defektes Produkt verworfen werden, um so konsequent die durchschnittlichen Kosten der Herstellung der Bild erzeugenden Geräts zu erhöhen.
  • Im Hinblick auf die oben identifizierten Probleme besteht eine starke Nachfrage nach einem neuen Verfahren zur Herstellung einer Bild erzeugenden Vorrichtung und einer Herstellungsvorrichtung, die mit einem derartigen Verfahren verwendet wird, mit dem das Bild erzeugende Gerät frei von den obigen Problemen ist und eine Rekontamination aufgrund der Readsorbtion von Wasser und gasförmigen Substanzen verhindert werden kann, die Sauerstoff, Wasserstoff, CO und CO2 durch die ausgasende Komponente einschließt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Elektronen-emittierenden Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, das ausgezeichnet und stabil bei der Elektronen-Emission arbeitet.
  • Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zur Herstellung einer Elektronenquelle und eines Bilderzeugenden Geräts zur Verfügung zu stellen, die eine große Anzahl an Elektronen-emittierenden Vorrichtungen aufweist, die gleichmäßig und stabil bei der Elektronen-Emission mit einem minimierten Niveau an Abweichung bei der Elektronen-emittierenden Leistungsfähigkeit arbeiten.
  • Noch eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Elektronenemittierenden Geräts zur Verfügung zu stellen, das ein verbessertes Aktivierungsverfahren zur Verbesserung und weiteren Stabilisierung der Elektronen-emittierenden Leistungsfähigkeit der Vorrichtung wie auch ein Verfahren zur Herstellung einer Elektronenquelle und eines Bild erzeugenden Geräts, das eine große Anzahl an derartigen Elektronen-emittierenden Vorrichtungen aufweist, die gleichmäßig und stabil bei der Elektronen-Emission mit einem minimierten Niveau an Abweichung bei der Elektronen-emittierenden Leistungsfähigkeit arbeiten.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer Elektronen-emittierenden Vorrichtung, die ein vereinfachtes Aktivierungsverfahren zur Verbesserung der Elektronen-emittierenden Leistungsfähigkeit der Vorrichtung aufweist, das nicht ein kompliziertes Verfahren der Steuerung erfordert, wie auch ein Verfahren zur Herstellung einer Elektronenquelle und eines Bild erzeugenden Geräts, das eine große Anzahl an derartigen Elektronen-emittierenden Vorrichtungen aufweist, zur Verfügung zu stellen.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer Elektronen-emittierenden Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, dass nicht irgendeine Wärmebehandlung bei sehr hoher Temperatur erfordert, wie auch ein Verfahren zur Herstellung einer Elektronenquelle und eines Bild-erzeugenden Geräts, das eine große Anzahl von derartigen Elektronen-emittierenden Vorrichtungen aufweist.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer Elektronen-emittierenden Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, deren Aktivierungsverfahren zur Verbesserung der Elektronenemittierenden Leistungsfähigkeit der Vorrichtung und des Stabilisierungsverfahren zur Stabilisierung der Elektronen-emittierenden Leistungsfähigkeit und Verhinderung der elektrischen Entladungen der Vorrichtung, die nicht irgendeine Wärmebehandlung bei hoher Temperatur erfordert, wie auch ein Verfahren zur Herstellung einer Elektronenquelle und eines Bilderzeugenden Geräts, das eine derartige Elektronenemittierende Vorrichtung aufweist.
  • Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gerät zur Herstellung eines Bild-erzeugenden Geräts mit verbesserter Ausbeute zur Verfügung zu stellen.
  • Erfindungsgemäß werden die vorstehenden Aufgaben zur Bereitstellen eines Verfahrens zur Herstellung einer Elektronen-emittierenden Vorrichtung nach Anspruch 1 erfüllt.
  • Erfindungsgemäß wird hier ein Verfahren zur Herstellung einer Elektronenquelle zur Verfügung gestellt, die eine Vielzahl an Elektronen-emittierenden Vorrichtungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronen-emittierende Vorrichtungen durch das obige Verfahren hergestellt werden.
  • Erfindungsgemäßen wird hier ein Verfahren zur Herstellung eines Bild erzeugenden Geräts, mit einer Hülle, einer Elektronenquelle, die in der Hülle angeordnet ist und eine Vielzahl an Elektronenemittierenden Vorrichtungen aufweist und einem Bild erzeugenden Element zur Erzeugung eines Bildes bei Bestrahlung mit von der Elektronenquelle emittierten Elektronen, zur Verfügung gestellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronen-emittierenden Vorrichtungen durch das obige Verfahren hergestellt werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die 1A und 1B sind Draufsichten (1A) und eine seitliche Schnittansicht (1B), die schematisch eine erfindungsgemäße Elektronen-emittierende Vorrichtung, die eine leitende Oberfläche aufweist, darstellen.
  • 2 ist ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Elektronenemittierenden Vorrichtung, deren Oberfläche leitend ist, darstellt.
  • Die 3A und 3B sind Diagramme, die Wellenformen von zwei verschiedenen Spannungsimpulsen darstellen, die für den Schritt der Anregungsbildung in einem Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Elektronen-emittierenden Vorrichtung, deren Oberfläche leitend ist, verwendet werden können.
  • 4 ist ein Diagramm, das das Prinzip eines Stabilisierungsschritts bei einem Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Elektronenemittierenden Vorrichtung, deren Oberfläche leitend ist, zeigt, dass das Verhältnis zwischen der Temperatur und der Reaktionsrate einer organischen Substanz ihres Zwischenprodukts und ihres carbonisierten Produkts darstellt.
  • 5 ist ein Flußdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Bild erzeugenden Geräts in einer bevorzugten Ausführungsform bei der Ausführung des Verfahrens.
  • Die 6A, 6B, 6C, 6D und 6E sind schematische Schnittansichten der Elektronen-emittierenden Vorrichtung, deren Oberfläche leitend ist, die in Beispiel 1 hergestellt wird, wobei verschiedene Herstellungsschritte dargestellt werden.
  • 7 ist eine Vorrichtung zur Vakuumbehandlung, die als Meßsystem zur Beurteilung der Leistungsfähigkeit einer Elektronen-emittierenden Vorrichtung, deren Oberfläche leitend ist, verwendet werden kann.
  • 8 ist eine schematische Schnittansicht der Elektronen-emittierende Vorrichtung, deren Oberfläche leitend ist, die in Beispiel 1 hergestellt wird, deren Struktur dargestellt wird.
  • 9 ist ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen der Spannung Vf der Vorrichtung und dem Vorrichtungsstrom If zusammen mit dem Verhältnis zwischen der Spannung der Vorrichtung Vf und dem Emissionsstrom Ie der Elektronen-emittierenden Vorrichtung in Beispiel 2 darstellt.
  • 10 ist eine schematische Schnittansicht der Elektronen-emittierenden Vorrichtung, deren Oberfläche leitend ist, die in Beispiel 2 hergestellt wird, deren Struktur dargestellt wird.
  • 11 ist eine schematische Teildraufsicht der Elektronenquelle mit einer einfachen Matrixanordnung, die für ein Bild erzeugendes Gerät verwendbar ist, das in Beispiel 7 hergestellt und beschrieben wird.
  • 12 ist eine schematische Schnittansicht der Elektronenquelle aus 11, entlang der Linie 12-12.
  • Die 13A, 13B, 13C, 13D, 13E, 13F, 13G, 13H, 13I, 13J, 13K und 13L sind schematische Teilschnttansichten des Bild erzeugenden Geräts des Beispiels 7, das die verschiedenen Herstellungsschritte darstellt.
  • 14 ist ein Teilschnitt der schematischen perspektivischen Ansicht einer Anzeigetafel, die für ein erfindungsgemäßes Bild erzeugendes Gerät verwendet werden kann.
  • 15 ist ein Schaltungsdiagramm der Steuerschaltung, die verwendet werden kann, um ein Bild erzeugendes Gerät zu steuern, das durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellt wird und an Fernsehsignale des NTSC Systems angepaßt ist.
  • Die 16 ist ein Flußdiagramm eines Verfahrens der Herstellung eines erfindungsgemäßen Bild erzeugenden Geräts, indem es in der Art ausgeführt wird, die in Beispiel 8 verwendet wird.
  • Die 17 ist ein schematisches Blockdiagramm des Geräts, das zur Herstellung des Bild erzeugenden Geräts in Beispiel 8 verwendet wird.
  • 18 ist eine schematische Schnittansicht der Elektronen-emittierenden Vorrichtung, deren Oberfläche leitend ist, die als Vergleich in Beispiel 1 hergestellt wird, die seine Struktur darstellt.
  • 19 ist eine schematische Schnittansicht der Elektronen-emittierenden Vorrichtung, deren Oberfläche leitend ist, die als Vergleich in Beispiel 2 hergestellt wird, das seine Struktur darstellt.
  • Die 20 stellt schematisch eine übliche Elektronen-emittierende Vorrichtung, deren Oberfläche leitend ist, dar.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Bei allen bekannten üblichen Verfahren der Herstellung einer Elektronen-emittierenden Vorrichtung, die ein Aktivierungsverfahren aufweist, muss Gas in eine Vakuumkammer unter geeignetem Druck in einer kontrollierten Weise eingeführt werden. Im Gegensatz dazu, gemäß einem Verfahren der Herstellung einer erfindungsgemäßen Elektronen-emittierenden Vorrichtung, schließt das Aktivierungsverfahren Schritte des Aufbringens einer Schicht einer organischen Substanz auf die elektrisch leitende Schicht und Carbonisierung der organischen Substanz ein. Zum Aufbringen einer organischen Substanz werden bei Wärme härtende Harze oder Elektronenstrahlresists als organische Substanz in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst, um ein semipolymerisiertes Produkt zu bilden, das dann auf die elektrisch leitende Schicht bei dem Schritt des Aufbringens einer organischen Substanz bei dem Aktivierungsverfahren aufgebracht wird, so dass kein Gas in einer streng kontrollierten Weise eingeführt werden muss, um das Problem des Einflusses des Restgases in dem Vakuumsystem zu vermindern und daher wird die strenge Betriebs-Druckkontrolle des üblichen Aktivierungsverfahren weggelassen, um die Kontrolle des Verfahrens zu erleichtern. Zusätzlich, da die organische Substanz auf die elektrisch leitende Schicht aufgebracht wird, um ein abgeschiedenes Material zu bilden und gibt es praktisch keinen Grund für zusätzlichen Gasdruck, wobei Wärme bei dem Aktivierungsverfahren ohne Einschränkung verwendet werden kann, um die gesamte Zeitspanne des Verfahrens zu reduzieren.
  • Des weiteren schließt der Carbonisierungsschritt des Aktivierungsverfahrens einen Betrieb der elektrischen Aktivierung ein oder dass sowohl die elektrische Aktivierung als auch die Erwärmung und daher das erhaltene carbonisierte Produkt auf dem Elektronenemittierenden Bereich ohne Schwierigkeit abgeschieden werden kann, indem die Zeit zur Übertragung der organischen Substanz, die Menge der Energie, die in dem Schritt verwendet wird (in Bezug auf die Temperatur, wenn Wärme verwendet wird und die Spannung und die Impulsbreite der Impulsspannung an die Vorrichtungselektroden angelegt wird, wenn Elektrizität verwendet wird) und die Dicke des Aufbringens der organischen Substanz kontrolliert wird. Des weiteren, da die organische Substanz primär durch die Energie carbonisiert wird, die durch Stromleitung induziert wird, werden Risse im Elektronen-emittierenden Bereich erhalten, wodurch die nicht linearen Eigenschaften des Emissionsstroms in Bezug auf die Spannung der Vorrichtung erhalten wird. Auch die nicht lineare Eigenschaft des Stroms der Vorrichtung wird erhalten und demgemäß wird der Energieverbrauch nicht gesteigert. Hoch qualitativer Kohlenstoff kann sofort für die elektrisch leitende Schicht gebildet werden, indem ein geeignetes katalytisches Metall für die Reaktion der Carbonisierung ausgewählt wird. Keine Agglomeration wird über die elektrisch leitende Schicht verteilt, weil Energie örtlich mittels Wärme und/oder Elektronenstrahlen angelegt wird, so dass eine elektrische Leitfähigkeit erhalten wird.
  • So stellt dieses neue Aktivierungsverfahren eine ausgezeichnete Steuerbarkeit zur Verfügung, verglichen mit jedem üblichen Aktivierungsverfahren, so dass eine Elektronenquelle oder ein Bild erzeugendes Gerät, das eine Vielzahl an derartigen Elektronen-emittierenden Vorrichtungen aufweist, befriedigend arbeitet, ohne bemerkbare Abweichungen bei der Elektronen-emittierenden Leistungsfähigkeit der Vorrichtungen zu zeigen.
  • Erfindungsgemäß folgt ein Stabilisierungsverfahren der Erwärmung der Vorrichtung in der Anwesenheit von reaktivem Gas dem Aktivierungsverfahren, um den Unterschied in der Fähigkeit dem Widerstehen des reaktiven Gases zwischen dem Zwischenprodukt (d.h. gebildet in dem Verlauf der Carbonisierung) und dem carbonisiertem Produkt (d.h. Graphit oder Glaskohlenstoff als Endprodukt) zu verwerten, das in dem Aktivierungsverfahren auftritt, so dass das Zwischenprodukt in einer sehr kurzen Zeitdauer entfernt werden kann, ohne die Leistungsfähigkeit des Elektronen-emittierende Vorrichtung, deren Oberfläche leitend ist, nachteilig zu beeinflussen, das bemerkbar durch das Aktivierungsverfahren verbessert worden ist, um die Probleme der bestehenden Stabilisierungsverfahren zu beseitigen, wie sie früher ausgeführt wurden und eine Elektronen-emittierende Vorrichtung herzustellen, die stabil bei der Elektronenemission arbeitet und bei der elektrischen Entladung unterdrückt wird. Falls das Stabilisierungsverfahren gleichzeitig mit dem Abdichtverfahren durchgeführt wird, wird die Zeitdauer zur thermischen Behandlung der Vorrichtung weiter reduziert.
  • Gemäß dem Verfahren zur Herstellung eines Bild erzeugenden Geräts, das die Schritte der Herstellung einer Elektronenquellen, dem Testen des Substrats und dem Herstellen einer Frontplatte, dem Testen der Platte, der Montage des Substrats der Elektronenquellen und der Frontplatte aufweist, die ein Bild erzeugendes Element in einer Vakuumhülle aufweist, können die Kosten der Herstellung des Bild erzeugenden Geräts reduziert werden, weil es aus einer guten Elektronenquelle und einer guten Frontplatte aufgebaut werden kann, die die jeweiligen Tests durchlaufen haben.
  • Zusätzlich, da das Zwischenprodukt, das in dem Aktivierungsverfahren hergestellt wird, von dem Elektronenquellen-Substrat entfernt worden ist, wird der Schritt des Abdichtens des montierten Substrats der Elektronenquelle und die Frontplatte, die darauf eine Gruppe von fluoreszierenden Körpern trägt, ausschließlich dem Entfernen von Wasser, Sauerstoff, CO, CO2 und Wasserstoff zugeordnet, um das gesamte Verfahren einfacher und leichter für die Herstellung eines stabil arbeitenden Bild erzeugenden Geräts zu machen.
  • Falls ein Gerät zur Herstellung eines Bild erzeugenden Geräts mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens gestaltet wird, um die Umgebungsluft in jedem Schritt auszuschließen, um zu verhindern, dass Wasser, Sauerstoff, CO, CO2 wieder adsorbiert werden, insbesondere, wenn die Herstellung einer Elektronenquelle und das Verbinden der Elektronenquelle mit einer Frontplatte schrittweise unter Vakuum durchgeführt werden, kann dann das Bild erzeugende Gerät mit einer hohen Ausbeute auf einer stabilen Basis hergestellt werden.
  • Kurz die vorliegende Erfindung besteht darin, ein neues Aktivierungsverfahren für eine Elektronenemittierende Vorrichtung, deren Oberfläche leitend ist, und eine Elektronenquelle, die eine Vielzahl von Elektronen-emittierenden Vorrichtungen, deren Oberfläche leitend ist, aufweist und ein neues Verfahren zur Stabilisierung der Leistungsfähigkeit derartiger Elektronen-emittierenden Vorrichtungen zur Verfügung zu stellen.
  • Jetzt wird die Basiskonfiguration des Elektronenemittierende Vorrichtung, deren Oberfläche leitend ist, das durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellt wird, beschrieben werden.
  • Die 1A und 1B sind eine schematische Draufsicht und eine schematische Schnittansicht der erfindungsgemäßen Elektronen-emittierenden Vorrichtung, deren Oberfläche leitend ist, bei denen 1A eine Draufsicht und 1B eine Schnittansicht ist.
  • Bezug nehmend auf die 1A und 1B weist die Vorrichtung ein Substrat 1 und ein Paar der Vorrichtungselektroden 2 und 3 auf. Zu beachten ist, dass Ausdrücke der Hochspannungsseite und Niedrigspannungsseite oft benutzt werden, um jeweils auf die Vorrichtungselektrode 2 Bezug zu nehmen, an die eine niedrige Spannung angelegt wird, einschließlich des Teils der elektrisch leitenden Schicht, die beim Elektronenemittierenden Bereich beginnt und nahe an der Vorrichtungselektrode (2) und der Vorrichtungselektrode 3 angeordnet ist, an die eine hohe Spannung angelegt wird, einschließlich des Teils der elektrisch leitenden Schicht, die beim Elektronen-emittierenden Bereich beginnt und nahe an der Vorrichtungselektrode angeordnet ist. Die Elektronen-emittierende Vorrichtung weist zusätzlich eine elektrisch leitende Schicht 4 und einen Elektronen-emittierenden Bereich 5 auf.
  • Materialien, die für das Substrat 1 verwendet werden können, schließen Quarzglas, Glas, das Verunreinigungen enthält, wie Na auf einem reduzierten Konzentrationsniveau, Natronkalkglas, Glassubstrat, das gebildet wird, indem eine SiO2 Schicht auf dem Natronkalkglas mittels Sputtern gebildet wird, keramische Substrate, wie Aluminium, wie auch Si ein.
  • Während sich die gegenüber angeordneten Vorrichtungselektroden 2 und 3 von niedrigerer und höherer Spannungsseite aus einem hoch leitenden Material gemacht werden können, schließen bevorzugte Materialien Metalle, wie Ni, Cr, Au, Mo, W, Pt, Ti, Al, Cu und Pd und ihre Legierungen, druckbare leitende Materialien, die aus einem Metall oder einem Metalloxid gemacht sind, die aus Pd, Ag, RuO2, Pd-Ag und Glas, transparente leitende Materialien, wie In2O3-SnO2 und Halbleitermaterialien, wie Polysilicium ein.
  • Der Abstand L, der die Vorrichtungselektroden trennt, die Länge W der Vorrichtungselektroden, die Breite W der elektrisch leitenden Schicht 4, der Umriß der elektrisch leitenden Schicht 4 und andere Faktoren zur Gestaltung einer erfindungsgemäßen Elektronenemittierende Vorrichtung, deren Oberfläche leitend ist, kann in Abhängigkeit von der Anwendung der Vorrichtung bestimmt werden. Der Abstand L, der die Vorrichtungselektroden trennt, liegt vorzugsweise zwischen hunderten Nanometern und hunderten Mikrometern und besonders bevorzugt zwischen einigen Mikrometern und zehnen an einigen Mikrometern.
  • Die Länge W der Vorrichtungselektroden beträgt vorzugsweise zwischen einigen Mikrometern und hunderten von einigen Mikrometern, in Abhängigkeit von dem Widerstand der Elektroden und den Elektronenemittierenden Eigenschaften der Vorrichtung
  • Die Schichtdicke d der Vorrichtungselektroden 2 und 3 liegt zwischen zehnen an einigen Nanometern und einigen Mikrometern.
  • Eine erfindungsgemäße Elektronen-emittierende Vorrichtung, deren Oberfläche leitend ist, kann eine Konfiguration aufweisen, anders als eine, die in den 1A und 1B dargestellt ist und alternativ kann sie hergestellt werden, indem aufeinanderfolgend eine elektrisch leitende Schicht 4 und gegenüberliegend angeordnete Vorrichtungselektroden 2 und 3 auf ein Substrat gelegt werden.
  • Die elektrisch leitende Schicht 4 ist vorzugsweise aus feinen Teilchen hergestellt, um ausgezeichnete Elektronen-emittierende Eigenschaften zur Verfügung zu stellen.
  • Die Dicke der elektrisch leitenden Schicht 4 wird als eine Funktion der stufenförmigen Bedeckung der elektrisch leitenden Schicht auf den Vorrichtungselektroden 2 und 3 bestimmt, wobei der elektrische Widerstand zwischen den Vorrichtungselektroden 2 und 3 und die Parameter für die Bildungsoperation später beschrieben werden, wie auch andere Faktoren und vorzugsweise zwischen hunderten an einigen Pikometern und hunderten an einigen Nanometeren und besonders bevorzugt zwischen einem Nanometer und fünfzig Nanometern.
  • Die elektrisch leitende Schicht 4 zeigt normaler Weise einen Widerstand Rs des Blatts zwischen 102 und 107 Ω/. Zu beachten ist, dass Rs der Widerstand ist, der durch R = Rs (1/w) definiert wird, wobei t, w und 1 jeweils die Dicke, die Breite und die Länge der dünnen Schicht sind und R ist der Widerstand, der entlang der Längsrichtung der dünnen Schicht bestimmt wird.
  • Zu beachten ist, dass die Aktivierung bildende Operation hier als Behandlung der Stromleitung beschrieben wird, wobei die Operation der Aktivierungsbildung nicht darauf beschränkt ist und jede Operation, die einen oder mehr als einen Riss in der elektrisch leitenden Schicht bilden kann, um einen Bereich zu bilden, der einen hohen elektrischen Widerstand zeigt, kann geeigneter Weise für den Zweck der Erfindung verwendet werden.
  • Für den Zweck der Erfindung wird die elektrisch leitende Schicht 4 vorzugsweise aus einem Material gemacht, dass aus Metallen wie Pd, Pt, Ru, Ag, Au, Ti, In, Cu, Cr, Fe, Ni, Zn, Sn, Ta, W und Pb, Metalloxiden wie, PdO, SnO2, In2O3, PbO und Sb2O3, Metallboride wie HfB2, ZrB2, LaB6, CeB6, YB4 und GdB4, Carbide wie TiC, ZrC, HfC, TaC, SiC und WC, Nitride wie TiN, ZrN und HfN, Halbleiter wie Si und Ge und Kohlenstoff ausgewählt wird, von denen katalytische Metalle aus der Platingruppe, wie Pd und Pt und Metalle der Eisengruppe, wie Ni und Co bevorzugt zur Bildung von Kohlenstoff von hoher Qualität ohne Schwierigkeiten sind.
  • Der Ausdruck eine "Schicht von feinen Teilchen" wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf eine dünne Schicht, die aus einer großen Anzahl an feinen Teilchen aufgebaut ist, die lose verteilt, dicht angeordnet oder wechselseitig und zufällig sich überlappend sein können (um eine Inselstruktur unter gewissen Bedingungen zu bilden). Der Durchmesser der feinen Teilchen, die für den erfindungsgemäßen Zweck verwendet werden, beträgt zwischen hunderten von einigen Picometern und hunderten von einigen Nanometern und bevorzugt zwischen einem Nanometer und zwanzig Nanometern.
  • Da der Ausdruck "feine Teilchen" oft hierin verwendet wird, wird er später ausführlicher beschrieben werden.
  • Auf ein kleines Teilchen wird als "feines Teilchen" bezug genommen und auf ein Teilchen, das kleiner als ein feines Teilchen ist, wird als "ultra feines Teilchen" bezug genommen. Auf ein Teilchen, das kleiner als ein "ultra feines Teilchen" ist und das aus einigen hundert Atome aufgebaut ist, wird als ein "Cluster" bezug genommen.
  • Jedoch sind diese Definitionen nicht streng und der Umfang von jedem Ausdruck kann variieren in Abhängigkeit von der besonderen Gestalt des Teilchens, das verwendet wird. Auf ein "ultra feines Teilchen" kann einfach als auf ein "feines Teilchen" Bezug genommen werden, wie in dem Fall von dieser Patentanmeldung.
  • "The Experimental Physics Course Nr. 14: Surface/Fine Particle" (herausgegeben Koreo Kinoshita; Kyoritu Publication, September 1, 1986) beschreibt wie folgend.
  • Auf ein "feines Teilchen" wie es hierin verwendet, wird, wird als ein Teilchen Bezug genommen, das einen Durchmesser irgendwo zwischen 2 bis 3 μm und 10 nm aufweist und ein ultra feines Teilchen, wie es hierin verwendet wird, bedeutet ein Teilchen, das einen Durchmesser irgendwo zwischen 10 nm und 2 bis 3 nm aufweist. Jedoch sind diese Definitionen unter keinen Umständen streng, und auf ein ultrafeines Teilchen kann auch einfach als feines Teilchen Bezug genommen werden. Daher sind diese Definitionen möglicherweise eine Faustregel. Ein Teilchen, das aus zwei bis einigen hundert Atomen aufgebaut ist, wird ein Cluster genannt. (ebenda, Seite 195, 11.22–26)
  • Zusätzlich, "Hayashi's Ultrafine Particle Project" der New Technology Development Corporation definiert "ultafeines Teilchen" wie folgt, indem ein kleineres niedrigeres Limit für die Teilchengröße verwendet wird.
  • "The Ultrafine Particle Project (1981 – 1986) unter dem Creative Science and Technology Promoting Scheme definiert ein ultra feines Teilchen als ein Teilchen, das einen Durchmesser zwischen 1 und 100 nm aufweist. Dies bedeutet ein ultra feines Teilchen ist ein Agglomerat von ungefähr 100 bis 108 Atomen. Aus dem Gesichtspunkt des Atoms, ist ein ultra feines Teilchen ein riesiges oder ultra riesiges Teilchen." (Ultrafine Particle – Creative Science and Technologie: herausgegeben von Chikara Hayashi, Ryoji Ueda, Akira Tazaki; Mita Publication, 1988, Seite 2, 11.1–4) "Ein Teilchen kleiner als ein ultrafeines Teilchen, das durch einige bis einige hundert Atome aufgebaut ist, wird als Cluster Bezug genommen." (ebenda, Seite 2, 11.12–13)
  • Indem die obigen allgemeinen Definitionen in Betracht gezogen werden, bezieht sich der Ausdruck "ein feines Teilchen" wie er hierin verwendet wird, auf ein Agglomerat von einer großen Anzahl von Atomen und/oder Molekülen, die einen Durchmesser mit einer unteren Grenze zwischen hunderten von einigen Picometern und einem Nanometer und einer oberen Grenze von einigen Mikrometern aufweisen.
  • Der Elektronen-emittierenden Bereich 5 wird in einem Teil der elektrisch leitenden Schicht 4 gebildet und weist einen Riss oder Risse und eine Nachbarfläche auf, die einen hohen elektrischen Widerstand aufweisen, obwohl die Elektronen-emittierende Leistungsfähigkeit von der Dicke, der Qualität und dem Material der elektrisch leitenden Schicht 4 und der Bildung der Aktivierung und dem Aktivierungsverfahren abhängt, das später beschreiben werden wird. Dann wird ein neuer Riss, der aus einer Kohlenstoffschicht aufgebaut ist, in dem Riss gebildet, der durch Aktivierungsbildung hergestellt wird. Daher ist die hergestellt Elektronen-emittierende Vorrichtung eine nicht lineare Vorrichtung, deren Emissionsstrom nicht linear von der Spannung abhängt, die an die Vorrichtung angelegt wird. Zu beachten ist, das eine Kohlenstoffschichtabscheidung ebenso auf Flächen der elektrisch leitenden Schicht anders als der Riss gebildet werden kann, in Abhängigkeit von dem Profil der Vorrichtung und dem Aktivierungs- und Stabilisierungsverfahren, das für die Herstellung der Vorrichtung ausgewählt wird. Jedoch werden die Flächen der elektrisch leitenden Schicht, die mit einer Kohlenstoffschicht bedeckt ist, reduziert, wenn ein Stabilisierungsverfahren befriedigend ausgeführt wird, um vorzuschlagen, das ein Zwischenprodukt ebenso gut wie Kohlenstoff während der Aktivierung gebildet wird. Feine elektrisch leitenden Teilchen mit einem Durchmesser zwischen hunderten von einigen Picometern und zehnen von einigen Nanometern in der Innenseite des Risses gebildet werden, wo eine Kohlenstoffschichtabscheidung gebildet wird. Derartige elektrisch leitenden feine Teilchen enthalten alles oder einen Teil der Elemente der elektrisch leitenden Schicht 4 zusammen mit Kohlenstoff.
  • Jetzt wird ein Verfahren der Herstellung einer erfindungsgemäßen Elektronen-emittierenden Vorrichtung knapp beschrieben.
  • 2 ist ein Flußdiagramm des Herstellungsverfahrens. Eine detailliertere Beschreibung wird hierin später mittels Beispielen gemacht.
  • Erfindungsgemäß wird ein Aktivierungsverfahren ausgeführt, indem eine organische Substanz auf die Vorrichtung vor oder nach der Aktivierungs-bildenden Operation aufgebracht wird, die auf der elektrisch leitenden Schicht durchgeführt wird und weiter indem ein elektrischer Strom durch die Vorrichtung nach der Aktivierungs-bildenden Operation geleitet wird, während einer lokalen oder vollständigen Erwärmung oder nicht Erwärmung der Vorrichtung, um die organische Substanz zu polymerisieren oder carbonisieren und die Elektronenemittierende Leistungsfähigkeit der Vorrichtung zu verbessern. Da die Vorrichtung elektrisch angeregt für das Aktivierungsverfahren ist, nachdem ein Verfahren der Aktivierungsbildung zur Herstellung eines Risses durchgeführt wird, wird das elektrische Feld um den Riss der elektrisch leitenden Schicht in den Mittelpunkt gestellt, der bei dem Verfahren der Bildung der Aktivierung hergestellt wird und die angelegte elektrische Energie wird an den Enden des Risses konzentriert, um die verwendete organische Substanz leicht zu carbonisieren, so dass ein neuer Riss, der aus einer Kohlenstoffschicht zusammengesetzt ist, innerhalb des Risses der elektrisch leitenden Schicht gebildet wird, um mit der angelegten elektrischen Energie zu korrespondieren.
  • Die organische Substanz, die für den Zweck der Erfindung verwendet wird, ist vorzugsweise ein mit Wärme härtendes Harz oder ein Elektronenstrahlnegativresist.
  • Materialien, die als mit Wärme härtbare Harze für den Zweck der Erfindung verwendet werden können, schließen zuerst semipolymerisierte Materialien ein, die durch Lösen von Substanzen wie Furfurylalkohol, Furanharz und Phenolharz in jeweils geeigneten Lösungsmitteln erhalten werden. Diese Materialien sind bekannt, dass sie Glaskohlenstoff herstellen, wenn sie thermisch behandelt werden. Glaskohlenstoff bezieht sich im allgemeinen auf Kohlenstoff, der eine zufällig angeordnete vielschichtige Struktur und eine nicht orientierte feine Textur mit geringer kristalliner Dimension, eine hohe Steifigkeit und eine hohe Dichte aufweist. Diese Eigenschaften des Glaskohlenstoffs sind vorteilhaft für Elektronenemittierende Vorrichtungen, deren Oberfläche leitend ist, in Form der Lebensdauer und elektrischen Entladung.
  • Zweitens schließen derartige Materialien Polyacrylnitril und Rayon ein. Polyacrylnitril wird vorzugsweise verwendet, weil seine molekulare Hauptkette auf die Oberfläche des Kohlenstoffs bei dem Carbonisierungsverfahren übertragen wird, um Graphit ohne Schwierigkeiten herzustellen. Rayon kann auch vorzugsweise für eine erfindungsgemäße Elektronenemittierende Vorrichtung, deren Oberfläche leitend ist, verwendet werden.
  • Materialien, die als Elektronenstrahl-Negativresist verwendet werden können, schließen Glycidylmethacrylat-ethylacrylat-Copolymer, Diarylpolyphthalat, Glycidylacrylat-styrol-Copolymer, Lack vom Polyimidtyp, epoxidiertes 1,4-Polybutadien und Glycidylpolymethacrylat ein, von denen Glycidylmethacrylat-ethylacrylat-Copolymer und epoxidiertes 1,4-Polybutadien bevorzugt auf Grund ihrer ausgezeichneten Empfindlichkeit als Negativresist verwendet werden.
  • Der Elektronenstrahl-Negativresist ist besonders vorteilhaft für das Carbonisierungsverfahren, wie hierin später beschrieben wird, weil es leicht durch Elektronenstrahlen aktiviert werden kann. Selbst wenn das Stabilisierungsverfahren nicht befriedigend ausgeführt wird, wird der Elektronenstrahl-Negativresist bevorzugt durch Elektronenstrahlen polymerisiert und carbonisiert, um effektiv das Auftreten von elektrischen Entladungen zu verhindern.
  • Die organische Substanz wird typischer Weise durch wiederholtes Anlegen einer impulsförmigen Spannung, wie in 3A oder 3B gezeigt, polymerisiert und carbonisiert. Mit anderen Worten eine rechteckige Impulsspannung, wie in 3A gezeigt, kann verwendet werden oder alternativ kann eine dreieckige Impulsspannung an die Vorrichtungselektroden 2 und 3 durch wechselweise Änderung der Polarität, wie in 3B gezeigt, angelegt werden. Die Impulsbreite T1, die Impulsdauer T2 und die Wellenhöhe der Impulsspannung kann geeignet in Abhängigkeit von der Menge an Wärme oder der an Elektronenstrahlenergie, die für das Polymerisations- und Carbonisierungsverfahren notwendig sind, bevorzugt über der Wellenhöhe der Impulsspannung für die Operation der Aktivierungsbildung, ausgewählt werden. Die Zeitdauer der elektrischen Aktivierung wird durch die Beobachtung des leicht meßbaren Vorrichtungsstroms und der Wahrnehmung des Fortschritts des Aktivierungsverfahrens bestimmt. Die Wellenform der Impulsspannung, die an die Vorrichtung angelegt wird, kann im Lauf des Aktivierungsverfahren modifiziert werden. Die Kohlenstoffbildung ist abhängig von der Richtung die der elektrische Strom durch die Vorrichtung nimmt und Kohlenstoff wird hauptsächlich an der Hochspannungsseite abgeschieden. Daher kann die Richtung des elektrischen Stroms geändert werden, um die Richtungsabhängigkeit der Kohlenstoffabscheidung innerhalb des Risses der elektrisch leitenden Schicht zu vermeiden.
  • Die oben beschriebene elektrische Aktivierung kann von einer Operation der Erwärmung sowohl des Elektronen-emittierenden Bereichs und seiner Nachbarschaft mittels eines Lasers oder der gesamten Elektronen-emittierenden Vorrichtung in einem thermostatischen Bad, Umlaufofen oder Infrarotofen begleitet werden. Die Erwärmungstemperatur kann als eine Funktion des organischen Materials ausgewählt werden und mittels des Energieniveaus und der Impulszeit reguliert werden, wenn ein Laser verwendet wird. Zu beachten ist, wenn das Carbonisierungsverfahren mittels sowohl elektrischer Energie und von außen angelegter Wärme durchgeführt wird, kann die Energieverbrauchsrate des Verfahrens bemerkenswert niedriger sein als das Verfahren, das nur elektrische Energie verbraucht. Es mag nutzlos sein zu erwähnen, dass, da das organische Material, das für den Zweck der Erfindung verwendet wird nicht Gas, sondern ein festes semipolymerisiertes Material ist, die Aktivierungsrate beschleunigt wird, wenn im Unterschied zum üblichen Verfahren erwärmt wird, das eine gasförmige organische Substanz verwendet, bei dem die Aktivierungsrate durch Wärme verlangsamt wird. Diese Tatsache kann anregen, dass die (adsorbierte oder aufgebrachte) organische Substanz vorwiegend in dem Riss und seiner Umgebung bei dem Aktivierungsverfahren carbonisiert wird und daher die Adsorbtion der organischen Substanz in dem Riss und seiner Nähe unterdrückt wird und die Aktivierungsrate wird reduziert, wenn die organische Substanz Gas ist und von Außen erwärmt wird. Die Aktivierungsrate wird durch die Zeit für den Vorrichtungsstrom oder den Emissionsstrom für ein vorbestimmtes Niveau definiert. Daher wird die Zeitdauer der Aktivierung verlängert werden, wenn die Aktivierungsrate gering ist, wobei sie vorzugsweise verkürzt werden soll, wenn die Aktivierungsrate groß ist.
  • Das Stabilisierungsverfahren bei einem Verfahren einer erfindungsgemäßen Elektronen-emittierenden Vorrichtung verwendet den Unterschied bei der Fähigkeit des Widerstehens des Verfahrens zwischen dem Zwischenprodukt und dem Endprodukt des Aktivierungsverfahrens, wie es vorher beschrieben wurde. 4 der begleitenden Zeichnungen stellt schematisch die Fähigkeit des Zwischenprodukts dar und das des carbonisierten Produkts des Widerstehens gegenüber dem reaktiven Gas. In dem Diagramm der 4 bedeuten die waagerechten und senkrechten Achsen jeweils die Erwärmungstemperatur und die Reaktionsrate. Zu beachten ist, dass das gleiche reaktive Gas verwendet wird und alle Gaskomponenten unter gegebenen jeweiligen Teildrücken eingeführt werden. Die Reaktionsrate ist die Rate bei der die organische Substanz mit dem reaktiven Gas reagiert und aus dem Reaktionssystem entfernt wird.
  • Es kann aus dem Diagramm gesehen werden, dass das semipolymerisierte Produkt (organische Substanzschicht) zuerst reagiert und bei der niedrigsten Temperatur entfernt wird, gefolgt von dem Zwischenprodukt und dann dem carbonisierten Produkt, die bei einer höheren Temperatur entfernt werden. Es kann offensichtlich sein, das wenn das reaktive Gas nicht anwesend ist, oder im Vakuum, verschieben sich die Kurven der Beziehungen zwischen der Reaktionsrate und der Temperatur zu der hohen Temperaturseite, weil die Reaktion eine einfache Pyrolyse ist. Dies erklärt, warum das übliche Stabilisierungsverfahren des Backens der Vorrichtung im Vakuum eine derartig lange Zeit beansprucht.
  • Erfindungsgemäß, zu dem Gegenteil, falls das vorangehende Aktivierungsverfahren in einem Zustand beendet wird, indem das semipolymerisierte Produkt, das Zwischenprodukt und das carbonisierte Produkt gemischt werden und nebeneinander existieren, werden das semipolymerisierte Produkt und das Zwischenprodukt entfernt, während das carbonisierte Produkt in dem darauffolgenden Aktivierungsverfahren bewahrt wird, so dass hier weder eine elektrische Entladung noch andere Phänomene während des Betriebs der Elektronenemittierenden Vorrichtung auftreten, auf Grund des Gases, das aus dem semipolymerisierten Produkt und dem Zwischenprodukt entsteht und daher wird die Lebensdauer und die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung nicht ungünstig, während des Betriebs, beeinflußt.
  • Es soll hier beachtet werden, dass ein bekanntes Verfahren der Herstellung einer Elektronen-emittierenden Vorrichtung, die durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wird, kann von einem Problem begleitet werden, dass das Stabilisierungsverfahren eine relativ niedrige obere Temperaturgrenze aufweist, in Abhängigkeit von der thermischen Widerstandsfähigkeit der Materialien der Elektronen-emittierenden Vorrichtung und daher auch die oben identifizierten Probleme zeigt.
  • Für dem Zweck der Erfindung wird Sauerstoff vorzugsweise als reaktives Gas verwendet, weil es mit der organischen Substanz reagiert, um Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Wasser herzustellen. Der Typ des reaktiven Gases und der Partialdrücke der Gaskomponenten kann geeignet in Abhängigkeit von den Materialien, die bei der Reaktion beteiligt sind, ausgewählt werden. Falls Luft oder eine Mischung aus Sauerstoff und Stickstoff als reaktives Gas verwendet wird und das Stabilisierungsverfahren zur Herstellung eines Bild erzeugenden Geräts ausgeführt wird, die eine große Anzahl an Elektronen-emittierenden Vorrichtungen zu der Zeit aufweisen, wenn die Hülle des Geräts hermetisch mittels Wärme abgedichtet wird, wobei die Wärme für die Abdichtoperation auch für die obige Reaktion verwendet werden kann, um die gesamte Zeit, die für die Herstellung notwendig ist zu reduzieren. Die Temperatur des Abdichtens kann irgendwo zwischen 350 und 450°C liegen, wenn das Sinterglas für das Abdichten, in Abhängigkeit von der Fähigkeit des Widerstehens gegenüber hoher Temperatur des Kohlenstoffs verwendet wird, der bei der Reaktion hergestellt wird. Die Reaktion kann vorteilhafter Weise an der Atmosphäre durchgeführt werden, weil keine Notwendigkeit besteht, den Druck zu erniedrigen, wenn die Atmosphäre verwendet wird.
  • Während Graphit bei ungefähr 500°C beginnt an der Atmosphäre zu entfernt zu werden, beginnt das Zwischenprodukt bei ungefähr 200°C entfernt zu werden. Bei 400°C wird das Zwischenprodukt fast vollständig entfernt, dass elektrische Entladungen ermöglicht, wenn die Elektronen-emittierende Vorrichtung angesteuert wird, um zu arbeiten, um konsequent die Elektronen-emittierende Vorrichtung für den Elektronen-emittierenden Betrieb zu stabilisieren. Zu beachten ist, dass die oben zitierten Temperaturen für eine Schicht zu treffen, die eine ausreichende große Schichtdicke aufweist und ein Stabilisierungsverfahren wird in der Atmosphäre ausgeführt. Die Temperatur wird fallen, so wie die Schichtdicke reduziert wird. Daher muß die Erwärmungstemperatur und der Partialdruck des Sauerstoffs in Abhängigkeit von den Bedingungen für die Reaktion ausgewählt werden. Daher besteht ein „trade off" zwischen der Erwärmungstemperatur und dem Teildruck des Sauerstoffs, der für das Stabilisierungsverfahren verwendet wird, wobei der erstere erhöht wird, wenn der letztere erniedrigt wird oder umgekehrt. Mit anderen Worten kann das Stabilisierungsverfahren an verschiedene Abdichttemperaturen für die Herstellung eines Bild erzeugenden Geräts angepasst werden.
  • Jetzt wird ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Bild erzeugenden Geräts, insbesondere durch den Zusammenbau des Geräts beschrieben. 5 zeigt ein Flußdiagramm zur Herstellung eines Bild erzeugenden Geräts in einer bevorzugten Ausführungsform der Ausführung der Erfindung. Das Verfahren der 5 kann in die Schritte der Herstellung eines Substrats einer Elektronenquelle, ihr Testen, Herstellung einer Frontplatte, ihr testen und den Zusammenbau des Substrats der Elektronenquelle und die Frontplatte, die darauf ein Bild erzeugendes Elements in einer Vakuumhülle trägt, geteilt werden. Zu beachten ist, dass das Stabilisierungsverfahren und das Abdichtverfahren getrennt in dem Flußdiagramm dargestellt wird. Während die Ausdrücke "Anzeigetafel" und "Bild erzeugendes Geräts" in der folgenden Beschreibung austauschbar zu sein scheinen, bezieht sich das erstere auf ein Bild erzeugendes Gerät vor einem Steuerkreis und dass einige andere Komponenten daran angepaßt werden.
  • Ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Bild erzeugenden Geräts wird im Detail unten beschrieben.
  • (Schritt 1) (Herstellung und Test der Frontplatte)
  • Wie es im Detail in den Beispielen beschrieben wird, die folgen, wird die Frontplatte eines Bild erzeugenden Geräts hergestellt, indem eine Gruppe an fluoreszierenden Körpern auf einem Glassubstrat mittels Druckens oder Einschlämmtechnik (slurry technique) gebildet wird und dann wird das gebildete Muster der fluoreszierenden Körper überprüft. Zuerst wird ein Trägerrahmen der Anzeigetafel mit der Frontplatte entlang des Randes davon mittels eines Sinterglases verbunden. Falls eine große Anzeigentafel verwendet wird, werden Abstandhalter vorzugsweise mit der Frontplatte verbunden, um das Gerät gegenüber dem atmosphärischem Druck widerstandsfähig zu machen. Eine Tafelfrite (sheet frit) wird entlang der Fläche des Trägerrahmens angeordnet, um mit der Frontplatte verbunden zu werden.
  • (Backen der Frontplatte) Dann wird die Frontplatte im Vakuum bei einer geeignet ausgewählten Temperatur für eine geeignet ausgewählte Erwärmungsdauer gebacken, um das Wasser, den Sauerstoff, CO und CO2 zu entfernen, die auf der Frontplatte adsorbiert worden sind.
  • (Schritt 2) (Rückplatte)
  • Bei diesem Schritt wird eine elektrisch leitende Schicht auf jeder der Vielzahl an Elektronenemittierenden Vorrichtungen auf dem Substrat gebildet und dann werden die Drähte für die Vorrichtung angeordnet. Eine organische Substanz kann auf das Substrat unter dieser Bedingung, wie früher beschrieben, aufgebracht werden. (siehe 2)
  • (Backen der Rückplatte) Dann wird die Rückplatte im Vakuum bei einer geeignet ausgewählten Temperatur für eine geeignet ausgewählte Erwärmungsdauer gebacken, um das Wasser, den Sauerstoff, CO und CO2 zu entfernen, die auf der Rückplatte adsorbiert worden sind.
  • (Schritt 3) Verfahren der Bildung der Aktivierung) Ein Verfahren zur Bildung der Aktivierung wird in einer Weise ausgeführt, wie früher beschrieben.
  • (Schritt 4) (Verfahren des Aufbringens einer organischen Substanz) Eine organische Substanz wird in einer Weise aufgebracht wie früher beschrieben.
  • (Schritt 5) (Carbonisierungsverfahren) Die geschichtete organische Substanz wird durch elektrische Aktivierung der Substanz carbonisiert. Nach dem Carbonisierungsverfahren kann jede Elektronenemittierenden Vorrichtung für den Vorrichtungsstrom getestet werden, um das Substrat der Elektronenquelle zu überprüfen, indem die Beziehung zwischen dem Vorrichtungsstrom und dem Emissionsstrom der Vorrichtungen überprüft wird. Wie früher beschrieben, können die Vorrichtungen vorzugsweise für das Carbonisierungsverfahren erwärmt werden, wenn elektrischer Strom angelegt wird.
  • (Schritt 6) Stabilisierungsverfahren) Ein Stabilisierungsverfahren wird in einer Weise durchgeführt wie früher beschrieben. Nach dem Stabilisierungsverfahren wird das Substrat der Elektronenquelle für den Vorrichtungsstrom und den Emissionsstrom von jeder Elektronen-emittierenden Vorrichtung geprüft.
  • Der Test wird im Vakuum durchgeführt.
  • (Schritt 7) (Abdichtungsverfahren) Die Rückplatte und die Frontplatte werden zusammen mittels des Sinterglases zusammen verbunden, das auf dem Trägerrahmen im voraus angeordnet wird.
  • (Schritt 8) Das Abgasrohr wird abgedichtet, wenn es vorhanden ist. Das Getter, das in der Anzeigetafel angeordnet ist, wird veranlaßt auf zu leuchten, um ein vorbestimmtes Niveau des Vakuums innerhalb der Anzeigetafel aufrecht zu erhalten.
  • (Schritt 9) Die hergestellte Anzeigetafel wird elektrisch für den Vorrichtungsstrom und den Emissionsstrom von jeder Vorrichtung getestet und auch die Helligkeit der fluoreszierenden Körpern von jedem Pixel wird getestet.
  • Dann werden eine Steuerschaltung und eine Steuerroutine an die Anzeigetafel angepaßt, um die Operation der Herstellung eines Bild erzeugenden Geräts zu vollenden.
  • Daher wird gemäß einem Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Bild erzeugenden Geräts ein vollständiges Substrat einer Elektronenquelle hergestellt, wenn ein Verfahren zur Bildung von Vorrichtungselektroden und elektrisch leitenden Schichten für Elektronen-emittierende Vorrichtungen, ein Aktivierungsverfahren, einschließlich der Schritte des Aufbringens einer organischen Substanz und dem Carbonisieren der Substanz und ein Stabilisierungsverfahren vorbei sind, so dass jede der Elektronen-emittierenden Vorrichtungen bezüglich ihrer Leistungsfähigkeit getestet wird und dann wird die Elektronenquelle, die sie enthält, als Ganzes getestet. Daher kann eine gute Elektronenquelle und eine gute Frontplatte kombiniert werden, um ein Bild erzeugendes Gerät herzustellen und daher kann die Wahrscheinlichkeit der Herstellung von Ausschußgeräten sehr verringert werden, um konsequent die Kosten des hergestellten Geräts zu reduzieren. Das Verfahren zur Herstellung einer Frontplatte wird hierin später detaillierter beschreiben werden.
  • Jetzt kann ein Gerät für ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Bild erzeugenden Gerätes beschrieben werden.
  • Ein Gerät zur Herstellung einer Anzeigentafel, die durchführbar zum Zweck der Erfindung verwendet werden kann, weist eine Anzahl verschlossener Vakuumkammern auf, die wirksam verhindern können, dass die Komponenten der Anzeigetafel kontaminierende Stoffe adsorbieren, wie Wasser, Sauerstoff, Wasserstoff, CO und CO2.
  • Grundsätzlich weist sie eine Rückplatte-Beladungskammer, eine Rückplatten- Erwärmungskammer, eine Bildungskammer, eine Carbonisierungskammer, eine Stabilisierungskammer, eine Abdichtkammer, eine Frontplatte-Beladungskammer und eine Frontplatten-Erwärmungskammer und eine langsam abkühlende Kammer auf. Die Kammern sind von einander durch Trennwände getrennt, so dass die Vakuumbedingung von jeder Kammer unabhängig getrennt werden kann. Das Substrat, das in jeder Kammer behandelt worden ist, wird aus der Kammer entnommen und zu der darauf folgenden Kammer befördert. Eine Rückplatte wird durch die Rückplatten-Beladungskammer zur Verarbeitung erhalten und aus der Stabilisierungskammer erhalten, nachdem die notwendigen Verfahren vollendet sind. Auf der anderen Seite wird eine Frontplatte aus der Frontplatten-Beladungskammer entnommen, durchläuft die Erwärmungskammer der Frontplatte und wird dann in die Abdichtkammer gebracht, wo sie mit einer Rückplatte verbunden wird, die aus der Stabilisierungskammer entnommen wird. Die Hülle, die hergestellt wird, indem die Front- und Rückplatte verbunden werden, wird dann zu der langsam abkühlend Kammer verbracht, wo sie auf Raumtemperatur abgekühlt wird. Jede Kammer wird mit einem Abgassystem versehen, die eine von Öl freie Vakuumpumpe aufweist. Die Bildungskammer, die Carbonisierungskammer und die Stabilisierungskammer werden nicht nur an elektrischen Verfahrensoperationen, sondern auch an elektrische Tests angepaßt. Die Stabilisierungskammer und die Abdichtungskammer sind so angeordnet, dass Gas in sie für das Stabilisierungsverfahren eingeleitet wird. Die Anzahl der Verfahrensschritte kann reduziert werden, falls der Bildungsschritt und der Carbonisierungsschritt in der gleichen Kammer durchgeführt werden und der Stabilisierungsschritt und der Abdichtungsschritt werden in einer anderen Kammer durchgeführt.
  • Es soll beachtet werden, dass ein Gerät, anders als das oben beschriebene, durchführbar für ein Verfahren der Herstellung eines erfindungsgemäßen Bild erzeugenden Geräts verwendet werden kann, so lange wie die oben beschriebenen Verfahrensschritte ausgeführt werden können.
  • [Beispiel 1]
  • Die 1A und 1B stellen schematisch jede der Elektronen-emittierende Vorrichtungen, deren Oberfläche leitend ist, dar, die in Beispiel 1 hergestellt werden. 1A ist eine Draufsicht und 1B ist eine Schnittansicht.
  • Bezugnehmend auf die 1A und 1B weist die Elektronen-emittierende Vorrichtung, deren Oberfläche leitend ist, ein Substrat 1, ein Paar Vorrichtungselektroden 2 und 3, eine elektrisch leitende Schicht 4 und einen Elektronen-emittierenden Bereich 5 auf.
  • Die 6A bis 6E sind schematische Schnittansichten von jeder der Elektronen-emittierenden Vorrichtungen, deren Oberfläche leitend ist, die in Beispiel 1 hergestellt werden, die verschiedene Herstellungsschritte aufweisen. Die Erfindung wird hierin später unter Bezug auf die 6A bis 6E beschrieben.
  • Die Elektronen-emittierende Vorrichtung, deren Oberfläche leitend ist, die im Vergleichsbeispiel 1 zum Zweck des Vergleichs hergestellt wurde, wird auch beschrieben werden.
  • In der folgenden Beschreibung wird auf das allgemeine Substrat der Elektronen-emittierenden Vorrichtung, deren Oberfläche leitend ist, des Beispiels 1 als Substrat A Bezug genommen, wobei auf ihr Gegenstücke des Vergleichsbeispiels 1 als Substrat B Bezug genommen wird.
  • Eine Gesamtheit von vier identischen Vorrichtungen wurde auf dem Substrat gebildet.
  • Jede der Vorrichtungen auf dem Substrat A wurde in der folgenden Weise hergestellt.
  • (Schritt 1): (Schritt der Reinigung eines Substrats/Bildung der Vorrichtungselektroden) Nachdem das Substrat 1 gründlich gereinigt wurde, wurde Pt darauf mit einer Dicke von 30 nm mittels Sputtern für die Vorrichtungselektroden abgeschieden, indem eine Maske verwendet wird.
  • Danach wurde eine Maske einer Cr Schicht durch Vakuumverdampfung auf eine Dicke von 100 nm gebildet, um ein Muster auf der elektrisch leitenden Schicht 4 zu bilden, die hier hergestellt wird, indem eine Abhebetechnik verwendet wird (6A).
  • Die Vorrichtungselektroden wurde auf einen Abstand L von 10 μm getrennt und hatten eine Breite W von 100 μm.
  • (Schritt 2): (Schritt der Bildung einer elektrisch leitenden Schicht) Eine organische Palladiumlösung (ccp4230: erhältlich von Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) wurde auf eine Oberflächenfläche des Substrats 1, das die Vorrichtungselektroden 2 und 3 verbindet, mittels eines Spinners aufgebracht und dort gelassen bis eine organische dünne Metallschicht gebildet wurde.
  • Danach wurde die organische dünne Schicht bei 300°C für 10 Minuten an der Atmosphäre gebacken, um eine elektrisch leitende Schicht 4 zu erhalten, die eine Schicht aus feinen Teilchen war, die PdO als Hauptbestandteil enthält, die eine Schichtdicke von 10 nm und einen elektrischen Widerstand von 5 × 104 Ω/ aufweist.
  • Anschließend wurden die Cr Schicht und die gebackene elektrisch leitende Schicht 4 geätzt, um ein gewünschtes Muster durch Naßätzen zu zeigen, indem ein saures Ätzmittel (6B) verwendet wurde.
  • (Schritt 3): (Schritt des Aufbringens einer organischen Substanz)
  • Dann wurde eine organische Substanz, die das Verfahren der Erfindung kennzeichnet, aufgebracht (6C). In diesem Beispiel wurde Polyacrylnitril, das ein wärmehärtendes Harz ist, in einem Lösungsmittel aus Dimethylamid gelöst und die Lösung wurde auf die gesamte Oberfläche des Substrats mittels eines Spinners auf eine Dicke von 20 nm aufgebracht und die aufgebrachte Lösung wurde auf 100°C vorgebacken. Zu beachten ist, dass eine organische Substanz gut nur auf die elektrisch leitende Schicht zum erfindungsgemäßen Zweck aufgebracht werden kann. Eine Abhebetechnik wurde bei diesem Schritt verwendet.
  • (Schritt 4): (Schritt der Bildung der Aktivierung)
  • Anschließen wurde das Substrat A in einem Gerät eines Vakuumverfahrens angeordnet. wie es in 7 gezeigt wird, das dann evakuiert wurde. Dann wurde eine impulsförmige Spannung an die Vorrichtungselektroden 2 und 3 für eine elektrische Aktivierungsoperaton angeschlossen, auf das als Aktivierungsbildung (6D) Bezug genommen wird. Getrennt wurde die Spannung weiter angelegt, um den Vorrichtungsstrom zu sättigen. Diese Sättigung wird als ein Ergebnis der Vollendung der Aktivierung der dort aufgebrachten organischen Substanz angesehen.
  • Eine rechtwinklige Impulswelle mit einer Impulsbreite von T1 von 1 Millisekunde und einem Impulsintervall T2 von 10 Millisekunden wurde für die Impulsspannung der Aktivierungsbildung verwendet und die Wellenhöhe des Impuls wurde schrittweise erhöht. Dieser Schritt wurde in einem Vakuum mit einem Grad von 10–5 Pa durchgeführt.
  • 7 stellt schematisch die Vorrichtung für das Vakuumverfahren dar, das für diesen Schritt verwendet wird. Diese Vorrichtung arbeitet auch als Meßsystem.
  • Bezugnehmend auf 7 weist die Vorrichtung für das Vakuumverfahren ein Vakuumgefäß 75 und eine Abgaspumpe 76 auf. Eine Elektronen-emittierende Vorrichtung wird in dem Vakuumgefäß 75 angeordnet. Die Vorrichtung weist ein Substrat 1, ein Paar Vorrichtungselektroden 2 und 3, eine elektrisch leitende Schicht 4 und einen Elektronen-emittierenden Bereich auf. Andererseits wird die Verfahrensvorrichtung mit einer Energiequelle 71 zum Anlegen einer Vorrichtungsspannung Vf an die Elektronen-emittierenden Vorrichtung, einem Strommesser 70 zum Lesen des Vorrichtungsstroms If versehen, der durch die elektrisch leitende Schicht 4 zwischen Vorrichtungselektroden 2 und 3 und einer Anode 74 fließt, zum Erfassen des Emissionsstrom Ie, der von dem Elektronen-emittierenden Bereich 5 der Vorrichtung emittiert wird. Bezugszeichen 73 bedeutet eine Energiequelle für eine hohe Spannung zum Anlegen einer hohen Spannung an die Anode 74 und Bezugszeichen 72 bedeutet einen anderen Strommesser zum Lesen des Emissionsstrom Ie, der von dem Elektronen-emittierenden Bereich 5 der Elektronen-emittierenden Vorrichtung emittiert wird.
  • Das Vakuumgefäß 75 enthält zusätzlich darin ein Vakuummeßgerät und andere Instrumente, die notwendig für die Ausführung der Operation der Aktivierungsbildung im Vakuum ist, so das die Herstellung und die Leistungsfähigkeit der Elektronen-emittierenden Vorrichtung gemessen werden kann und im Vakuum überprüft werden kann. Der Absauger 76 wird mit einem üblichen Hochvakuumsystem versehen, das eine Turbopumpe und eine Rotationspumpe und eine ultrahohes Vakuumsystem aufweist, das eine Innenpumpe aufweist. Zusätzlich wird ein Sauerstoffzylinder 77 oder ein Gaszylinder, der eine Gasmischung aus Sauerstoff, Stickstoff und andere gasförmige Komponenten enthält, für ein Stabilisierungsverfahren angeordnet, das folgt. Das Bezugszeichen 78 bedeutet eine Ampulle, die Aceton enthält, das als Aktivierungssubstanz verwendet wird.
  • Die gesamte Vorrichtung für das Vakuumverfahren, die ein Elektronenquellensubstrat enthält, das in 7 dargestellt wird, kann auf bis zu 450°C mittels eines Heizgeräts (nicht gezeigt) erwärmt werden. Daher kann diese Vorrichtung für ein Vakuumverfahren für den die Aktivierung bildenden Schritt und darauffolgende Schritte verwendet werden.
  • (Schritt 5): Carbonisierungsschritt) Dann wurde eine Steuerspannung von 15 V, die eine rechtwinklige Impulsform aufweist, mit T1 = 1 msek und T2 = 10 msek, wie in 3A gezeigt, an die Elektronen-emittierende Vorrichtung für 15 Minuten im Vakuum mit einem Grad von 10–5 Pa angelegt. Der Vorrichtungsstrom If wurde während dieses Schrittes beobachtet und es wurde gefunden, dass der Vorrichtungsstrom If mit der Zeit ansteigt, um 1,2 mA mit dem Ende von 15 Minuten (6D) zu erreichen.
  • (Schritt 6): (Stabilisierungsschritt) Dann wurde Luft in das Vakuumgefäß in 7 eingeführt und die Vorrichtung wurde thermisch bei 410°C unter atmosphärischem Druck für 10 Minuten in der Vorrichtung behandelt. Keine Deformation der feinen Teilchen wurden in der elektrisch leitenden Schicht 4 beobachtet, offensichtlich weil die Vorrichtung in der Luft erwärmt wurde.
  • Anschließend wurde das Vakuumgefäß auf einen Grad von 10–6 Pa evakuiert und dann wurde Wasserstoff in das Gefäß bei Raumtemperatur eingeführt, um die elektrisch leitende Schicht chemisch und demgemäß den elektrischen Widerstand zu reduzieren. Zu beachten ist, dass die elektrisch leitende Schicht in jedem der folgenden Beispiele chemisch reduziert wird, wenn nicht andererseits speziell vermerkt. Danach wurde jede der Elektronen-emittierenden Vorrichtungen, die auf dem Substrat A für den Vorrichtungsstrom If und Emissionsstrom Ie (6E) gebildet sind, getestet.
  • [Vergleichsbeispiel 1]
  • Jede der Elektronen-emittierenden Vorrichtungen auf dem Substrat B wurde in der folgenden Weise in Vergleichsbeispiel 1 hergestellt.
  • (Schritt 1): Schritt der Reinigung eines Substrats/Bildung der Vorrichtungselektroden) Das gleiche wie in Schritt 1 für das Substrat A.
  • (Schritt 2): (Schritt der Bildung einer elektrisch leitenden Schicht) Das gleiche wie in Schritt 2 für das Substrat A.
  • (Schritt 3): Schritt der Bildung der Aktivierung) Der gleiche wie Schritt 4 für das Substrat A. (Kein Schritt, der äquivalent zu Schritt 3 für das Substrat A in diesem Beispiel ist.
  • (Schritt 4): (Aktivierungsverfahren) Nach Einführung von Aceton in das Vakuumgefäß der Vorrichtung der 7, um einen Druck von 10–2 Pa herzustellen, wobei eine Steuerspannung von 15 V, die eine rechtwinklige Impulsform mit T1 = 1 msek und T2 = 10 msek, wie in 3A gezeigt, an die Elektronenemittierenden Vorrichtung für 30 Minuten angelegt wird. Der Strom der Vorrichtung If wurde während dieses Schrittes beobachtet, wobei gefunden wurde, dass der Strom der Vorrichtung If mit der Zeit anstieg, um am Ende der 20 Minuten 2 mA zu betragen.
  • (Schritt 5): (Stabilisierungsverfahren im Vakuum)
  • Anschließend wurde das Vakuumgefäß der Vorrichtung des Vakuumverfahrens der 7 auf einen Grad des Vakuums von 10–6 evakuiert und dann wurde das Substrat B mittels eines Heizgeräts (nicht gezeigt) auf 200°C für 15 Stunden erwärmt. Danach wurde das Substrat auf Raumtemperatur gekühlt und jede der Elektronenemittierenden Vorrichtungen, die auf dem Substrat B gebildet wurden, wurde für den Strom der Vorrichtung If und den Emissionsstrom Ie getestet.
  • Sowohl das Substrat A als auch das Substrat B wurden unter den gleichen Bedingungen getestet. Speziell betrug die Spannung an der Anode 1 kV, die von der Elektronen-emittierenden Vorrichtung getrennt wurde, um bei 5 mm getestet zu werden und ein Strom der Vorrichtung von 15 V wurde an die Elektronen-emittierenden Vorrichtung angelegt.
  • Der Strom der Vorrichtung If betrug 1,3 mA ± 15% und der Emissionsstrom Ie betrug 10 μA ± 15% für das Substrat B. Auf der anderen Seite betrug der Strom der Vorrichtung If 0,7 mA ± 5% und der Emissionsstrom Ie betrug 0,95 μA ± 4,5% für das Substrat A, um einen im wesentlichen gleichen Emissionsstrom Ie und einen leicht reduzierten Strom der Vorrichtung If mit einer reduzierten Abweichung bei der Leistungsfähigkeit der Vorrichtungen des Substrats A zu beweisen, wenn es mit dem Substrat B verglichen wird.
  • Nach der obigen Beobachtung wurden die hergestellten Elektronen-emittierenden Vorrichtungen kontinuierlich in dem Meßsystem unter den oben beschriebenen Bedingungen betrieben, um herauszufinden, dass während der Emissionsstrom Ie der Vorrichtungen des Substrats B um 56% von dem oben beobachteten Wert fällt, fällt der der Vorrichtungen des Substrats A nur um 25%. Danach wurden die Elektronen-emittierenden Bereiche 5 der Vorrichtungen A und B über ein Elektronenmikroskop und mittels der Ramanspektroskopie beobachtet.
  • 8 stellt schematisch eine der Elektronenemittierenden Vorrichtungen des Substrat A, wie es durch ein Mikroskop gesehen wird, dar, wobei 18 sein Gegenstück das Substrat B zeigt. Bei der Elektronen emittierenden Vorrichtung des Substrats B wurde eine neu gebildete Abscheidungsschicht aus Kohlenstoff hauptsächlich auf der Seite der hohen Spannung der elektrisch leitenden Schicht und teilweise weg vom Elektronen-emittierenden Bereich gefunden, in Abhängigkeit von der Richtung der Anlegung der Spannung in Schritt 4. Auf der anderen Seite der Elektronenemittierenden Vorrichtung des Substrats A wurde eine neu gebildete Abscheidungsschicht aus Kohlenstoff hauptsächlich auf der Spitze der Seite der hohen Spannung der elektrisch leitenden Schicht, in Abhängigkeit von der Richtung der Anlegung der Spannung in Schritt 5 gefunden. Falls es mit einer höheren Vergrößerung betrachtet wird, wurde die Schichtabscheidung auch rund um und zwischen den feinen Metallteilchen sowohl auf Substrat A als auch auf Substrat B gefunden. Kohlenstoff wurde weniger auf den elektrisch leitenden Schichten des Substrat A mit einer geringeren Abweichung zwischen den Vorrichtungen als auf den Schichten des Substrats B gefunden.
  • Falls durch ein Transmissionselektronenmikroskop und mittels Ramanspektroskopie beobachtet wurde, wurde gefunden, dass die Vorrichtungen des Substrats A eine Kohlenstoffabscheidung aus Graphit aufweisen, wobei die Kohlenstoffabscheidung der Vorrichtungen des Substrats B geringer kristallin war und Wasserstoff mit einem geringeren Ausmaß enthielt.
  • Falls das Stabilisierungsverfahren des Schritts 5 des Vergleichsbeispiel 1 wie der Schritt 6 dieses Beispiels, nicht an der Atmosphäre durchgeführt wurde, zeigten die hergestellten Vorrichtungen einen Strom der Vorrichtung und einen Emissionsstrom vergleichbar zu, aber leicht niedriger als zu denen der Vorrichtungen des Beispiels 1, um zu beweisen, dass das Stabilisierungsverfahren des Beispiels 1 machbar auf ein bekanntes Verfahren angewendet werden kann. Die Vorrichtungen zeigten ein Profil wie in 8 gezeigt.
  • [Beispiel 2]
  • Die Schritte, die in diesem Beispiel gemacht werden, sind die gleichen wie die des Beispiels 1, mit der Ausnahme der Schritte 4 bis 6.
  • (Schritt 1): (Schritt der Reinigung eines Substrats/Bildung der Vorrichtungselektroden) Gleich wie Schritt 1 für das Substrat A im Beispiel 1.
  • (Schritt 2): (Schritt der Bildung einer elektrisch leitenden Schicht) Gleich wie Schritt 2 für Substrat A in Beispiel 1.
  • (Schritt 3): (Schritt der Bildung der Aktivierung) Gleich wie Schritt 4 für das Substrat A in Beispiel 1.
  • (Schritt 4): (Schritt der Anwendung einer organischen Substanz) Nach dem Herausziehen des Substrats aus dem Meßsystem, wurde ein semi-polymerisiertes Produkt aus Furfurylalkohol, dass im voraus hergestellt worden ist, darauf auf eine Dicke von 25 nm mittels eines Spinners aufgebracht und dann bei 100°C gebacken bis es durch Wärme fest war. Das semi-polymerisierte Produkt wurde durch Hinzufügen von Tololsulfonat zu Furfurylalkohol, dass Wasser von weniger als 1% enthält und Erwärmen und Rühren der Mischung in einem thermostatischen Bad von 70 bis 90°C hergestellt.
  • (Schritt 5): (Carbonisierungsverfahren) Dann wurde das Substrat in das Vakuumgefäß des Meßsystems zurückgebracht, das bei 10–5 Pa evakuiert wurde. Danach wurde eine Steuerspannunng von 15 V, die eine rechteckige Impulsform mit T1 = 2 msek und T2 = 10 msek zeigt, wie in 3B gezeigt, an die Elektronen-emittierende Vorrichtung für 20 Minuten angelegt, wobei die Hochspannungsseite und die Niedrigspannungsseite der Vorrichtungselektroden bei jedem Impuls gewechselt wird. Der Vorrichtungsstrom If wurde während dieses Schrittes beobachtet und es wurde festgestellt, das der Vorrichtungsstrom If mit der Zeit ansteigt, um 1,2 mA am Ende der 20 Minuten zu erreichen.
  • (Schritt 6) (Stabilisierungsschritt) Dann wurde das Substrat in zwei Hälften geteilt, auf die als Substrate A-1 und A-2 Bezug genommen wird.
  • Für das Substrat A-1 wurde Luft in das Vakuumgefäß der 7 eingeführt und jede Vorrichtung wurde thermisch bei 380°C unter Atmosphärendruck für 20 Minuten in der Vorrichtung behandelt. Dann wurde das Vakuumgefäß auf 10–6 Pa evakuiert und jede der Elektronen-emittierenden Vorrichtungen auf dem Substrat wurde für den Vorrichtungsstrom If und den Emissionsstrom Ie getestet.
  • Für das Substrat A-2 wurde das Vakuumgefäß der 7 auf 10–6 Pa evakuiert und das Substrat A-2 wurde auf 200°C für 15 Stunden mittels einer Heizvorrichtung (nicht gezeigt) erwärmt. Danach wurde das Substrat A-2 auf Raumtemperatur gekühlt und jede der Elektronenemittierenden Vorrichtungen auf dem Substrat wurde für den Vorrichtungsstrom If und den Emissionsstrom Ie getestet.
  • Sowohl das Substrat A-1 und das Substrat A-2 wurde unter den gleichen Bedingungen getestet. Speziell betrug die Spannung der Anode 1 kV, die von der Elektronen-emittierenden Vorrichtung getrennt wurde, um bei 5 mm getestet zu werden, und eine Vorrichtungsspannung von 15 v wurde an die Elektronenemittierenden Vorrichtung angelegt. Der Vorrichtungsstrom If betrug 1,2 mA ± 8% und der Emissionsstrom Ie betrug 1,0 μA ± 8,5% für das Substrat A-2. Auf der anderen Seite betrug der Vorrichtungsstrom If 0,8 mA ± 4,5% und der Emissionsstrom Ie 0,95 μA ± 4,5% für das Substrat A, um einen im wesentlichen gleichen Emissionsstrom Ie mit einer leicht reduzierten Abweichung bei der Leistungsfähigkeit der Vorrichtungen des Substrats A-1, falls sie mit dem Substrat A-2 verglichen wird, zu beweisen.
  • Dann wurde die Unabhängigkeit des Emissionsstrom Ie und des Vorrichtungsstroms If auf die Vorrichtungsspannung Vf für beide Substrate A-1 und A-2 studiert, indem eine wechselnde Vorrichtungsspannung Vf unter den oben beschriebenen Testbedingungen verwendet wurde.
  • 9 stellt die Abhängigkeit des Emissionsstrom Ie und des Vorrichtungsstroms Vf auf die Vorrichtungsspannung dar. Wie aus 9 zu sehen, stiegen sowohl der Vorrichtungsstrom If als auch der Emissionsstrom Ie monoton, sobald die Vorrichtungsspannung Vf erhöht wurde. Der Emissionsstrom Ie weist eine Schwellenspannung (Vth) auf und steigt nur unter der Schwellenspannung. Da die Vorrichtungen des Substrats A-2 größer waren als ihre Gegenstücke das Substrats A-1, scheint es, dass eine Kriechspannung in ihrem Vorrichtungsstrom If entstanden ist. Vermutlich wurde der Elektronen-emittierende Bereich teilweise kurz geschlossen, um den Kriechstrom zu verursachen.
  • Nach den obigen Beobachtungen, wurden die Vorrichtung angesteuert, um kontinuierlich unter den obigen beschriebenen Testbedingungen zu arbeiten, um heraus zu finden, dass der Vorrichtungsstrom sowohl für die Substrate A-1 und A-2 um 15% abnimmt.
  • Anschließend wurden die Elektronen-emittierenden Bereiche 5 der Vorrichtungen der Substrate A-1 und A-2 durch ein Elektronenmikroskop und mittels einer Raman-Spektroskopie beobachtet.
  • Die 10 und die 19 stellen jeweils die Vorrichtungen auf den Substraten A-1 und A-2 dar, das durch ein Elektronenmikroskop beobachtet wird. Wie in 10 gezeigt, wurde Kohlenstoff auf den gegenüberliegenden Frontwänden des Risses der elektrisch leitenden Schicht in dem Elektronen-emittierenden Bereich 5 und auf der elektrisch leitenden Schicht, oder sowohl auf der Niedrigspannungsseite als auch der Hochspannungsseite von jeder der Vorrichtungen des Substrats A-1 gefunden. Auf der anderen Seite wurde eine Schichtabscheidung von Kohlenstoff in dem Elektronenemittierenden Bereich 5 sowohl auf der Niedrigspannungsseite als auch der Hochspannungsseite von jeder der Vorrichtungen des Substrats A-2, wie in 19 gezeigt, gefunden.
  • Falls durch ein Elektronenmikroskop und durch Raman- Spektroskopie beobachtet wird, wurde gefunden, dass die Vorrichtungen von sowohl dem Substrat A-1 als auch dem Substrats A-2 eine Schichtabscheidung aus Glaskohlenstoff aufweist. In dem Fall des Substrats A-2 enthält ein Teil der Kohlenstoffabscheidung der Vorrichtungen eine Verbindung aus Kohlenstoff und Wasserstoff bis zu einem geringen Ausmaß. Der Ausdruck "Glaskohlenstoff" bezieht sich im allgemeinen auf Kohlenstoff, der einen zufällig angeordnete vielschichtige Struktur und eine nicht orientierte feine Textur mit geringen kristallinen Dimensionen, eine hohe Steifigkeit und eine hohe Dichte aufweist. Zusätzlich ist es allgemein sehr hart. Bei der obigen Beobachtung der Raman-Spektroskopie wurde eine Oszillationslinie von 514,5 nm des Argonlasers verwendet, um eine Ramanlinie bei 1590/cm und 1355/cm zu finden, deren Halbbreite bemerkenswert größer als die Ramanlinie bei 1581/cm von HOPG (hoch orientierte pyrolyrisches Graphit) ist.
  • [Beispiel 3]
  • Elektronenstrahlresist von negativem Typ wurde in diesem Beispiel verwendet. Zwei Substrate A und B wurden wie in Beispiel 1 verwendet. Da die Schritte 1 bis 5 im wesentlichen die gleiche wie die des Beispiels 1 sind, werden sie unter Bezugnahme auf die 6A, 6B, 6C, 6D und 6E beschrieben werden.
  • (Schritt 1): (Schritt der Reinigung eines Substrats/Bildung von Vorrichtungselektroden) Nachdem die beiden Substrat A und B gründlich gereinigt worden sind, wurde Pt darauf auf eine Dicke von 30 nm mittels Sputtern für die Vorrichtungselektroden abgeschieden, indem eine Maske verwendet wird. Danach wurde eine Maske aus einer Cr Schicht mittels Vakuumverdampfung auf eine Dicke von 100 nm zur Musterung der elektrisch leitenden Schicht 4 hier gebildet, indem eine Abhebe-Technik verwendet wurde (6a).
  • Die Vorrichtungselektroden wurden auf einen Abstand L von 10 μm getrennt und weisen eine Breite W von 100 μm auf.
  • (Schritt 2): (Schritt der Bildung einer elektrisch leitenden Schicht) Pt wurde durch Sputtern auf das Substrat abgeschieden, das die Vorrichtungselektroden 2 und 3 darauf trägt, um eine elektrisch leitende Schicht 4 zu bilden, die eine Schichtdicke von 3 nm und einen elektrischen Widerstand von 3 × 104 Ω/ aufweist.
  • Anschließend wurde die Cr Schicht und die gebackene elektrisch leitende Schicht geätzt, um ein gewünschtes Muster durch nasses Ätzen zu zeigen, indem ein saures Ätzmittel verwendet wird (6B).
  • (Schritt 3): (Schritt der Anwendung einer organischen Substanz) Dann wurde eine organische Substanz, die das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnet, angewendet. Bei diesem Beispiel wurde ein epoxidiertes 1,4-Polybutadien, das ein Elektronenstrahlresist von negativem Typ ist, auf das Substrat auf eine Dicke von 40 nm mittels eines Spinners aufgebracht wurde, um zumindest die elektrisch leitende Schicht 4 zu bedecken und wurde bei 100°C vorgebacken (6C).
  • (Schritt 4): (Bildender Schritt der Aktivierung) Anschließend wurde das Substrat A in einer Vakuum-Verfahrensvorrichtung, wie in 7 dargestellt, angeordnet, die dann evakuiert wurde. Dann wurde eine Impulsspannung an die Vorrichtungselektroden 2 und 3 zur Bildung der Aktivierung mittels einer Kraftquelle (nicht gezeigt) (6D) angelegt.
  • Eine rechteckige Impulswelle mit einer Impulsbreite T1 von 1 Millisekunde und einem Impulsintervall T2 von 10 Millisekunden wurde als Impulsspannung der Bildung der Aktivierung verwendet und die Wellenhöhe des Impuls wurde schrittweise erhöht. Dieser Schritt wurde in einem Vakuum mit einem Grad von 10–5 Pa durchgeführt.
  • (Schritt 5): (Carbonisierungsschritt) Dann wird eine Steuerspannung von 15 V, die eine rechtwinklige Impulsform mit T1 = 1 msek und T2 = 10 msek aufweist, wie in 3A gezeigt, an die eine Elektronen-emittierende Vorrichtung für 12 Minuten im Vakuum mit einem Grad von 10–5 Pa angelegt. Der Vorrichtungsstrom If wurde während dieses Schrittes beobachtet und es wurde gefunden, dass der Vorrichtungsstrom If mit der Zeit ansteigt, um 1,5 mA mit dem Ende von 12 Minuten zu erreichen. Dann wurde die Vorrichtung für 10 Minuten mehr angesteuert, um zu finden, dass der Vorrichtungsstrom If im wesentlichen auf dem gleichen Niveau verbleibt.
  • (Schritt 6): (Stabilisierungsschritt) Dann wurde Luft in das Vakuumgefäß in 7 eingeführt und jede Vorrichtung des Substrats A wurde thermisch bei 400°C unter atmosphärischem Druck für 20 Minuten in der Vorrichtung behandelt. Anschließend wurde das Vakuumgefäß auf einen Grad von 10–6 Pa evakuiert und jede der Elektronen-emittierenden Vorrichtungen, die auf dem Substrat A gebildet worden sind, wurden für den Vorrichtungsstrom If und Emissionsstrom Ie (6E) getestet.
  • Auf der anderen Seite wurden die Vorrichtungen des Substrats B bei 200°C im Vakuum auf einen Grad von 10–5 Pa für 15 Stunden in der Vakuum-Verfahrensvorrichtung der 7 mit Wärme behandelt. Dann wurde das Vakuumgefäß weiter auf 10–6 Pa evakuiert und jede der Elektronen-emittierenden Vorrichtungen auf dem Substrat B wurden für den Vorrichtungsstrom If und den Emissionsstrom Ie getestet.
  • Sowohl das Substrat A als auch das Substrat B wurden unter den gleichen Bedingungen getestet. Speziell betrug die Spannung der Anode 1 kV, die von der Elektronen-emittierenden Vorrichtung getrennt wurde, um bei 5 mm getestet zu werden und eine Vorrichtungsspannung von 15 V wurde an die Elektronen-emittierende Vorrichtung angelegt.
  • Der Vorrichtungsstrom If betrug 0,8 mA ± 4,5% und der Emissionsstrom Ie betrug 1,0 μA ± 4,5% für das Substrat A, während der Vorrichtungsstrom If 1,0 mA ± 4,5% und der Emissionsstrom Ie 1,0 μA ± 4,9% für das Substrat B betrug, um zu beweisen, dass sie im wesentlichen gleich mit den jeweils korrespondierenden Werten des Substrats A sind.
  • Nach den obigen Beobachtungen, wurden die hergestellte Elektronen-emittierenden Vorrichtungen kontinuierlich in dem Meßsystem unter den obigen beschriebenen Bedingungen angesteuert, mit der Ausnahme, dass die Anodenspannung 10 kV betrug, um zu finden, dass der Emissionsstrom Ie der Vorrichtungen um 23% von den oben beobachteten Werten für sowohl das Substrate A als auch B fällt. Keine elektrische Entladung wurde während des obigen Betriebs der kontinuierlichen Ansteuerung der Vorrichtungen beobachtet. Zu beachten ist, dass das Substrat B von Beispiel 1 elektrische Entladungen ermöglicht. Der Grund warum keine elektrische Entladung bei sowohl dem Substrat A als auch B dieses Beispiel gleich auftritt, kann sein, dass der Elektronenstrahlresist von negativem Typ im wesentlichen vollständig bei dem Carbonisierungsverfahren carbonisiert wurde und kein Gas wurde während des Betriebs erzeugt, während der Betrieb oder das Zwischenprodukt, falls es bei den Vorrichtungen des Substrats B existiert, nicht zersetzt, sondern polymerisiert und carbonisiert wurde, während die Vorrichtung angesteuert wurde, um zu arbeiten. Auf der anderen Seite der Grund, warum die Vorrichtungen des Vergleichsbeispiels 1, die ähnlich zur Stabilisierung im Vakuum bearbeitet wurden, elektrische Entladungen verursachen kann, kann sein, dass das Zwischenprodukt, das bei dem Aktivierungsverfahren gebildet wurde, nicht ausreichend entfernt wurde.
  • Danach wurden die Elektronen-emittierenden Bereiche 5 der Vorrichtungen A und B durch ein Elektronenmikroskop und mittels Raman-Spektroskopie beobachtet.
  • Falls sie durch ein Elektronenmikroskop beobachtet werden, zeigen die Elektronen-emittierenden Bereiche 5 der Vorrichtungen des Substrats A ein Profil, das im wesentlichen gleich zu dem ist, das in 8 für Beispiel 1 gezeigt wird. Auf der anderen Seite zeigt das des Substrats A ein Profil, das im wesentlichen gleich zu dem einen ist, das in 18 gezeigt wird.
  • Falls es durch ein Transmissions-Elektronenmikroskop und mittels Raman-Spektroskopie beobachte wird, wurde gefunden, dass die Vorrichtungen des Substrats A und B eine Kohlenstoffabscheidung aufweisen, die prinzipiell aus Graphit der gleichen Kristallinität wie das Graphit des Beispiel 1 gemacht ist.
  • [Beispiel 4]
  • Die Schritte, die in diesen Beispielen gemacht werden, sind die gleichen wie die des Beispiel 3. Jedoch nur ein einzelnes Substrat wurde in diesem Beispiel hergestellt.
  • (Schritt 1): Schritt der Reinigung eines Substrats/Bildung von Vorrichtungselektroden) Gleich wie Schritt 1 bei Beispiel 3.
  • (Schritt 2) (Schritt der Bildung einer elektrisch leitenden Schicht) Das gleiche wie Schritt 2 in Beispiel 3.
  • (Schritt 3): (Schritt der Verwendung einer organischen Substanz) Glycidyl methacrylate-ethyl acrylat Copolymer, das ein Elektronenstrahlresist von negativem Typ ist, auf das Substrat auf eine Dicke von 35 nm mittels eines Spinners aufgebracht wurde und bei 90°C vorgebacken wurde.
  • (Schritt 4): (Bildender Schritt der Aktivierung) Der gleiche wie Schritt 2 des Beispiels 3.
  • (Schritt 5): (Carbonisierungsschritt) Dann wurde das Substrat in das Vakuumgefäß des Meßsystems zurückgelegt, das auf 10–5 Pa evakuiert worden ist.
  • Danach wurde eine Steuerspannung von 15 V, die eine rechtwinklige Impulsform aufweist, mit T1 = 1,5 msek und T2 = 10 msek, wie in 3A gezeigt, an die Elektronen-emittierende Vorrichtung für 15 Minuten angelegt, wobei die Hochspannungsseite und die Niedrigspannungsseite der Vorrichtungselektroden bei jedem Impuls gewechselt wurde. Der Vorrichtungsstrom If wurde während dieses Schritts beobachtet und es wurde gefunden, dass der durchschnittliche Vorrichtungsstrom If der vier Vorrichtungen mit der Zeit stieg, um 1,5 mA am Ende der 15 Minuten zu erreichen.
  • (Schritt 6): (Stabilisierungsschritt) Der gleiche wie Schritt 6 des Beispiels 3.
  • Dann wurden die Vorrichtung auf dem Substrat unter den gleichen Bedingungen, wie die der vorhergehenden Beispiele getestet. Speziell betrug die Spannung der Anode 1 kV, die von der Elektronenemittierenden Vorrichtung 5 mm getrennt war, um getestet zu werden und eine Vorrichtungsspannung von 15 V wurde an die Elektronen-emittierenden Vorrichtung angelegt.
  • Der Vorrichtungsstrom If betrug 0,8 mA ± 4,5% und der Emissionsstrom Ie betrug 1,0 μA ± 4,5%, um zu zeigen, dass der Emissionsstrom Ie im wesentlichen gleich zu dem des Vergleichsbeispiels 1 war und der Vorrichtungsstrom If war leicht niedriger als der des Vergleichsbeispiels 1. Die Vorrichtungen zeigen einen reduzierten Grad der Abweichung.
  • Nach den obigen Beobachtungen, wurden die hergestellten Elektronen-emittierenden Vorrichtungen kontinuierlich in dem Meßsystem unter den obigen beschriebenen Bedingungen angesteuert, um zu finden, dass der Emissionsstrom Ie der vier Vorrichtungen um weniger als 25% von den oben beobachteten Wert fällt. Dies ist im wesentlichen gleich zu dem vergleichbaren Wert des Substrats A des Beispiels 1.
  • Anschließend wurden die Elektronen-emittierenden Bereiche 5 der Vorrichtungen des Substrats durch ein Elektronenmikroskop und mittels Raman-Spektroskopie beobachtet. 10 stellt schematisch die Vorrichtungen auf dem Substrat dar, die durch ein Elektronenmikroskop beobachtet wurde. Wie in 10 gezeigt, wurde Kohlenstoff auf den Frontwänden des Risses der elektrisch leitenden Schicht in dem Elektronen-emittierenden Bereich 5, oder sowohl auf der Niedrigspannungsseite als auch der Hochspannungsseite von jeder der Vorrichtungen des Substrats gefunden.
  • Falls durch ein Transmissions-Elektronenmikroskop und mittels Raman-Spektroskopie beobachtet wurde, wurde gefunden, dass die Vorrichtungen der beiden Substrate eine Schichtabscheidung aufweisen, die prinzipiell aus kristallinen Graphit gemacht sind, wie in dem Fall des Beispiels 1.
  • [Beispiel 5]
  • In diesem Beispiel wurde das Substrat aus dem Material des Substrats A des Beispiels 1 gemacht und den Schritten des Beispiels 1 wurde gefolgt bis auf die Schritte 5 und 6, die unten beschrieben werden.
  • (Schritt 5): (Carbonisierungsverfahren) Dann wurde das Substrat in das Vakuumgefäß des Meßsystems zurückgelegt, das auf 10–5 evakuiert wurde. Danach wurde ein Laserimpulsstrahl von Außen auf den Elektronenemittierenden Bereich und seine Nähe gestrahlt, um lokal den Elektronen-emittierenden Bereich zu erwärmen, während eine Steuerspannung von 15 V, die eine rechtwinklige Impulsform mit T1 = 0,3 msek und T2 = 10 msek aufweist, wie in 3B gezeigt, an die Elektronen-emittierende Vorrichtung für 10 Minuten angelegt, wobei die Hochspannungsseite und die Niedrigspannungsseite der Vorrichtungselektroden bei jedem Impuls gewechselt wurde. Ein Vorrichtungsstrom If von 1,2 mA wurde am Ende von 10 Minuten beobachtet. Ein geringer Wert wurde für T1 ausgewählt, weil der Elektronen-emittierende Bereich durch einen Laserstrahl erwärmt wurde, aber der Vorrichtungsstrom If stieg ohne irgendein Problem zu haben, was nahelegt, dass die gesamte Energie effektiv zur Steuerung der Vorrichtungen verwendet wurde. Die Temperatur der elektrisch leitenden Schicht wurde auf 200°C durch den Laserstrahl erhöht.
  • (Schritt 6): (Stabilisierungsschritt) Dann wurde eine Gasmischung, die 80% N2 und 20% O2 enthält, in die Vakuumverfahrensvorrichtung der 7 eingeführt, um einen Druck von 10–1 Pa zu bilden und die Vorrichtungen wurden thermisch bei 440°C für 20 Minuten behandelt.
  • Weil eine hohe Temperatur der Wärmebehandlung verwendet wurde, weil die Wärmebehandlung unter niedrigem Druck durchgeführt wurde, wurde kein Problem bei den Vorrichtungen in Form von ihren elektrischen Eigenschaften beobachtet. Dann wurden die Vorrichtungen auf dem Substrat für den Vorrichtungsstrom If und dem Emissionsstrom Ie unter den Bedingungen, die gleich wie die der vorhergehenden Beispiele sind, getestet. Speziell betrug die Spannung der Anode 1 kV, die von der Elektronen-emittierenden Vorrichtung, die getestet wird, 5 mm beabstandet ist und eine Vorrichtungsspannungs von 15 V wurde an die Elektronen-emittierenden Vorrichtung angelegt.
  • Der Vorrichtungsstrom If betrug 0,9 mA ± 5,5% und der Emissionsstrom Ie betrug 0,9 μA ± 5,2%, um zu zeigen, dass der Emissionsstrom Ie im wesentlichen gleich zu dem des Beispiels 1 war und der Vorrichtungsstrom If war leicht niedriger wie der des Beispiels 1. Die Vorrichtungen zeigen einen reduzierten Grad der Abweichung.
  • Nach der obigen Beobachtung wurden Elektronenemittierenden Vorrichtung kontinuierlich in dem Meßsystem unter den oben beschriebenen Bedingungen angesteuert, um zu finden, dass der Emissionsstrom Ie der vier Vorrichtungen um weniger als 25% von den oben beobachteten Wert fällt. Dies ist im wesentlichen gleich zu dem vergleichbaren Wert des Substrats A des Beispiels 1.
  • Anschließend wurden die Elektronen-emittierenden Bereiche 5 der Vorrichtungen des Substrats durch ein Elektronenmikroskop und mittels Raman-Spektroskopie beobachtet. 10 stellt schematisch die Vorrichtungen auf dem Substrat dar, die durch ein Elektronenmikroskop beobachtet wurden. Wie in 10 gezeigt, wurde Kohlenstoff auf den gegenüberliegenden Frontwänden des Risses der elektrisch leitenden Schicht in dem Elektronen-emittierenden Bereich 5, oder sowohl auf der Niedrigspannungsseite als auch der Hochspannungsseite von jeder der Vorrichtungen des Substrats gefunden. Falls durch ein Transmissions-Elektronenmikroskop und mittels Raman-Spektroskopie beobachtet wurde, wurde gefunden, dass die Vorrichtung der beiden Substrate eine Schichtabscheidung aufweisen, die prinzipiell aus kristallinem Graphit gemacht sind, wie in dem Fall des Beispiel 1.
  • [Beispiel] 6]
  • Die Schritte, die in diesen Beispielen gemacht werden, sind die gleichen wie die der Beispiele 1 und 2 mit der Ausnahme des Schritts der Bildung einer elektrisch leitenden Schicht.
  • (Schritt 1): (Schritt der Reinigung eines Substrats/Bildung von Vorrichtungselektroden) Gleich wie Schritt 1 für das Substrat A des Beispiels 1.
  • (Schritt 2): (Schritt der Bildung einer elektrisch leitenden Schicht) Pt und Ni wurden abgeschieden, um eine Schicht der katalytischen Metalle herzustellen, die eine geeignete Schichtdicke zwischen den Vorrichtungselektroden 2 und 3 aufweist, die auf dem Substrat 1 gebildet sind. Ähnlich wurde W abgeschieden, um eine Schicht aus nicht katalytischem Metall für das Vergleichsbeispiel herzustellen. Anderseits war dieser Schritt der gleiche wie Schritt 2 für das Substrat A in Beispiel 1.
  • (Schritt 3): (Schritt des Anwendung einer organischen Substanz) Der gleiche wie Schritt 3 für das Substrat A in Beispiel 1.
  • (Schritt 4): (Schritt der Bildung der Aktivierung) Der gleiche wie Schritt 4 für das Substrat A in Beispiel 1.
  • (Schritt 5): (Carbonisierungsverfahren) Der gleiche wie Schritt 5 des Beispiels 2
  • (Schritt 6): (Stabilisierungsschritt) Der gleiche wie Schritt 6 des Beispiels 2.
  • Dann wurden die Vorrichtungen auf dem Substrat unter den gleichen Bedingungen, wie denen des Beispiel 2 getestet und der Elektronen-emittierenden Bereich wurde beobachtet. Die Tabelle unten faßt die Ergebnisse des Tests und der Beobachtung des Elektronen-emittierenden Bereichs zusammen.
  • Wie aus der Tabelle ersichtlich wurde Glaskohlenstoff an den Frontwänden des Risses der elektrisch leitenden Schicht in dem Elektronenemittierenden Bereich 5 der Vorrichtungen abgeschieden, indem ein nicht katalytisches Metall aus W für die elektrisch leitende Schicht verwendet wurde, das heißt auf sowohl der Niedrigspannungsseite als auch der Hochspannungsseite, aber nur teilweise entlang der Richtung der Elektronen-emittierenden Länge. Dies kann erklären, warum sowohl der Vorrichtungsstrom If als auch der Emissionsstrom Ie der obigen Vorrichtungen niedriger war als der der Vorrichtungen, die katalytische Metalle aus Pt und Ni verwenden. Zu beachten ist, dass die Richtung der Elektronen-emittierenden Länge sich auf die Richtung von W' in 1A bezieht.
  • Tabelle: Elektronen-emittierender Bereich mit verschiedenen Materialien für die elektrisch leitende Schicht
    Figure 00580001
  • [Beispiel 7]
  • Bei diesem Beispiel wurde ein Bild erzeugendes Gerät hergestellt, indem eine Elektronenquelle verwendet wird, die eine Vielzahl von Elektronen-emittierenden Vorrichtungen der 1A und 1B, deren Oberfläche leitend ist, auf einem Substrat und Verdrahtungsvorrichtungen der 1A und 1B auf einem Substrat aufweist und sie verdrahten, um eine einfache Matrixanordnung zu bilden. Auf eine derartiges Bild erzeugendes Gerät wird auch als Farbflachbildschirm bezug genommen.
  • 11 zeigt eine schematische Teildraufsicht einer Elektronenquelle, die für ein Bild erzeugendes Gerät verwendbar ist. 12 ist eine schematische Schnittansicht, die entlang der Linie 12-12 der 11 genommen wird. Die 13A bis 13L zeigen schematische Teilschnittansichten der Elektronenquelle der 11. Über die 11, 12 und 13A bis 13L bedeuten die Bezugszeichen die gleichen oder ähnlichen Komponenten.
  • Die Elektronenquelle weist ein Substrat 1 Drähte 112 in X-Richtung (auf die auch als untere Drähte Bezug genommen wird), die zu Dxn korrespondieren und den Drähten 113 in Y-Richtung (auf die auch als obere Drähte Bezug genommen wird), die zu Dyn korrespondieren. Jede der Vorrichtungen der Elektronenquelle weist ein Paar an Vorrichtungselektroden 2 und 3 und eine elektrisch leitende Schicht 4 auf, die einen Elektronenemittierenden Bereich aufweist. Andererseits wurde die Elektronenquelle mit einer Zwischenschicht einer isolierenden Schicht 121 und Kontaktöffnungen 122 versehen, wobei jede von ihnen elektrisch mit einer korrespondierenden Vorrichtungselektrode 2 und einem korrespondierenden unteren Draht 112 verbunden ist.
  • Die Schritte der Herstellung der Elektronenquelle wird unter Bezugnahme auf die 13A bis 13L beschrieben werden, die jeweils zuden Herstellungsschritten a bis l korrespondieren, wie hierin später beschrieben.
  • Schritt a): Nach gründlicher Reinigung einer Natronglasplatte wurde eine Siliciumoxidschicht darauf auf eine Dicke von 0,5 μm durch Sputtern gebildet, um ein Substrat 1 herzustellen, auf dem Cr und Au nacheinander auf eine Dicke von 5 nm und 600 nm jeweils durch Vakuumverdampfung gelegt wurden und dann wurde ein Photoresist (AZ1370: erhältlich von Hoechst Corporation) darauf mittels eines Spinners aufgebracht, während die Schicht gedreht und gebacken wird. Danach wurde eine Photomaskenbild dem Licht ausgesetzt und entwickelt, um ein Resistmuster für die unteren Drähte 112 herzustellen und dann wurde die abgeschiedene Au/Cr Schicht nass geätzt, um untere Drähte 112 herzustellen.
  • Schritt b): Eine Siliciumoxidschicht wurde als eine Zwischenschicht einer isolierenden Schicht 121 auf eine Schicht von 1,0 μm mittels RF Sputtern gebildet.
  • (Schritt c): Ein Photoresistmuster wurde zur Herstellung eines Kontaktloch 112 für jede Vorrichtung auf der Siliciumoxidschicht hergestellt, die beim Schritt b abgeschieden worden ist, bei dem das Kontaktloch 112 dann tatsächlich durch Ätzen der Zwischenisolationsschicht 121 gebildet wurde, indem das Photresistmuster für eine Maske verwendet wurde. Eine Technik des RIE (Reactive Ion Etching = reaktives Ionen-Ätzen), indem CF4 und H2 Gas für die Ätzoperation verwendet wurde, wurde verwendet.
  • (Schritt d): Danach wurde ein Muster vom Photoresist für ein Paar der Vorrichtungselektroden 2 und 3 für jede Vorrichtung gebildet und ein Riss L, der die Elektroden trennt und dann wurden Ti und Ni schrittweise darauf jeweils auf eine Dicke von 5 nm und 40 nm mittels Vakuumabscheidung abgeschieden. Das Photresistmuster wurde durch ein organisches Lösungsmittel aufgelöst und die Ni/Ti Abscheidungsschicht wurde behandelt, indem eine Abhebetechnik verwendet wurde. Danach wurde jede Vorrichtung durch einen Photresist bedeckt, mit der Ausnahme der Vorrichtungselektroden 3, und Ni wurde darauf auf eine Dicke von 100 nm abgeschieden, um die Vorrichtungselektroden 3 140 nm zu machen. Die Vorrichtungselektroden 2 und 3 wiesen eine Breite W1 von 20 μm auf und wurden von einander durch einen Abstand L von 5 μm getrennt.
  • (Schritt e): Nach der Bildung eines Photoresistmusters auf den Vorrichtungselektroden 2 und 3 der Vorrichtungen für die oberen Drähte 113, wurde Ti und Au schrittweise durch Vakuumabscheidung auf die jeweiligen Dicken von 5 nm und 500 nm abgeschieden und dann wurden nicht notwendige Bereiche durch eine Abhebetechnik entfernt, um obere Drähte 113 herzustellen, die ein gewünschtes Profil aufweisen.
  • (Schritt f): Dann wurde eine Cr Schicht zu einer Schicht von 100 nm durch Vakuumabscheidung gebildet, um eine Maske zu verwenden, die eine Öffnung an und um den Riss L zwischen den Vorrichtungselektroden von jeder Vorrichtung aufweist, deren Cr Schicht dann der Musterbildungsoperation unterworfen wurde. Danach wurde eine organische Pd Verbindung (ccp-4230: erhältlich von Okuno Pharmaceutical Co., Ltd) auf die Cr Schicht mittels eines Spinners aufgebracht, während die Schicht gedreht wurde und bei 300°C 12 Minuten lang gebacken. Die gebildete dünne elektrisch leitende Schicht 4 von jeder Vorrichtung wurde aus feinen Teilchen gemacht, die PdO als Hauptbestandteil enthalten und weisen eine Schichtdicke von 7 nm auf und einen elektrischen Widerstand pro Flächeneinheit von 2 × 104 Ω/ auf.
  • (Schritt g): Ein semipolymerisiertes Produkt 131 des Furfuylalkohols, dass im voraus hergestellt worden ist, wurde auf jede Vorrichtung auf eine Dicke von 20 nm mittels eines Spinners aufgebracht und bei 100°C gebacken, um in Wärme auszuhärten.
  • (Schritt h): Die Cr Schicht und die gebackene dünne elektrisch leitende Schicht 4 von jeder Vorrichtung wurde nass geätzt, indem ein saures Ätzmittel verwendet wird, um die dünne elektrisch leitende Schicht 4 mit dem gewünschtem Muster zu versehen.
  • (Schritt i): Dann wurde der Resist auf die gesamte Oberfläche des Substrats, mit Ausnahme der Kontaktlöcher 122 aufgebracht, indem ein Muster verwendet wurde und Ti und Au wurden schrittweise mittels Vakuumverdampfung auf die jeweiligen Dicken von 5 nm und 500 nm abgeschieden. Alle nicht notwendigen Bereiche wurden mittels der Abhebetechnik entfernt, um konsequent die Kontaktlöcher zu begraben.
  • (Schritt j): Das Innere der Elektronenquelle wurde auf 10–4 Pa evakuiert und die Vorrichtungen auf dem Substrat wurden einer Bildung der Aktivierung in einer Herstellungsvorrichtung unterworfen, die eine Konfiguration gleich wie das oben beschriebene Meßsystem aufweist und mit Drähten DXn und Dym versehen wird, um eine Spannung an jede Vorrichtung anzulegen. Die Bedingungen für das Verfahren der Bildung der Aktivierung waren ähnlich zu denen des Beispiel 2.
  • (Schritt k): Die Vorrichtungen wurden angesteuert, um durch Anlegen einer Spannung an sie, auf der Basis einer Zeile zu Zeile für 12 Minuten zu arbeiten. Während des Betriebs wurde der Vorrichtungsstrom If beobachtet und die Anlegung der Spannung wurde beendet, wenn der Vorrichtungsstrom If pro Vorrichtung 1,3 mA für jede Zeile erreicht.
  • (Schritt l): Nach dem Schritt k wurde das Substrat aus der Herstellungsvorrichtung genommen und bei 420°C für 20 Minuten in einem Reinofen gebacken, der eine Gasmischung aus N2 und O2 mit einem Verhältnis von 80% bis 20% bei 10–1 Pa enthält.
  • Das vollständige Substrat der Elektronenquelle wurde dann für die Elektronen-Emission mittels einer Testvorrichtung getestet, die eine Steuerungsschaltung aufweist, wie sie hierin später beschrieben werden wird. Zur Herstellung eines Bild erzeugenden Geräts wird ein Substrat einer Elektronenquelle, das den Test absolviert hat, zu einem Montierschritt gebracht, um ein Bild erzeugendes Gerät herzustellen, wie es hierin später beschrieben wird.
  • Dann wurde eine Frontplatte hergestellt. Eine Frontplatte weist eine fluoreszierende Schicht auf, die durch Anordnung einer Gruppe an fluoreszierenden Körpern auf einer inneren Oberfläche eines Glassubstrats und einer Metallrückwand gebildet wird. Während die fluoreszierende Schicht nur einen einzelnen fluoreszierenden Körper aufweist, falls eine Anzeigentafel verwendet wird, um schwarz und weiß Bilder zu zeigen, wobei um farbige Bilder zu zeigen, es notwendig ist schwarze leitende Elemente 121 und fluoreszierend Körper aufzuweisen, von denen die Ersteren als schwarze Streifen oder Elemente einer schwarzen Matrix Bezug genommen wird, in Abhängigkeit von der Anordnung der fluoreszierenden Körper. Schwarze Streifen oder Elemente der schwarzen Matrix wurden für eine Farbanzeigetafel angeordnet, so dass die fluoreszierenden Körper der drei verschiedenen Primärfarben weniger unterscheidbar gemacht werden, und der nachteilige Effekt der Reduzierung des Kontrasts der angezeigten Bilder durch Außenlichts, dass an der fluoreszierenden Schicht reflektiert wird, wird durch Schwärzung der umgebenden Flächen vermindert. Während Graphit normalerweise als Hauptbestandteil der schwarzen Streifen verwendet wird, können alternativ andere leitenden Materialien, die eine niedrige Lichtdurchlässigkeit und Reflexionsvermögen aufweisen verwendet werden.
  • Eine Präzipitation oder Drucktechnik ist geeignet zum Aufbringen eines fluoreszierenden Materials auf ein Glassubstrat, unabhängig davon, ob es schwarz und weiß oder eine Farbanzeige ist, verwendet zu werden. Eine übliche Metallrückwand wird an der inneren Oberfläche der fluoreszierenden Schicht angeordnet. Die Metallrückwand wird zur Verfügung gestellt, um die Leuchtkraft der Anzeigetafel zu verstärken, indem die Lichtstrahlen, die von den fluoreszierenden Körpern emittiert werden und auf die Innenseite der Hülle gerichtet werden, veranlaßt werden auf die Frontplatte zurückzukehren, um sie als eine Elektrode zum Anlegen einer Beschleunigungsspannung an Elektronenstrahlen zu verwenden und um die fluoreszierenden Körper gegen Beschädigungen zu schützen, die verursacht werden können, wenn negative Ionen, die in der Hülle erzeugt werden, mit ihnen kollidieren. Sie wird hergestellt, indem die innere Oberfläche der fluoreszierenden Schicht (bei einer Operation, die normalerweise "Schichtbildung" genannt wird) geglättet wird und der Bildung einer Al Schicht darauf mittels Vakuumabscheidung, nachdem die fluoreszierende Schicht gebildet worden ist.
  • In diesem Beispiel wurde eine Frontplatte, die eine Streifen-förmigen fluoreszierende Schicht trägt, gebildet.
  • Dann wurden das Substrat der Elektronenquelle und die Frontplatte, die in der oben beschriebenen Weise hergestellt wurden, kombiniert, um ein Bild erzeugendes Gerät, wie in 14 gezeigt, herzustellen.
  • Bei 14 bedeutet Bezugszeichen 110 eine Elektronen-emittierende Vorrichtung und Bezugszeichen 112 und 113 bedeuten jeweils einen X-Richtungs- Draht und einen Y-Richtungs- Draht für Elektronen-emittierende Vorrichtungen.
  • Nachdem das Substrat 1, das eine große Anzahl der Elektronen-emittierende Vorrichtungen trägt, deren Oberfläche leitend ist, fest auf der Rückplatte 141 befestigt wurde, wobei die Frontplatte 144 (die eine fluoreszierende Schicht 148 aufweist, die durch Anordnung von streifenförmigen fluoreszierenden Körpern auf der inneren Oberfläche des Glassubstrats 147 und einer Metallrückwand 149 gebildet wurde) 5 mm über dem Substrat 1 mit einem Trägerrahmen 146 angeordnet wurde, der dazwischen angeordnet ist und Sinterglas wurde auf die Bindungsfläche der Frontplatte 144, den Trägerrahmen 146 und die Rückplatte 145 angebracht. Dann wurden die fluoreszierenden Körper der drei Primärfarben vis-a-vis der jeweiligen Elektronen-emittierenden Vorrichtungen angeordnet, um genau ausgerichtet zu werden und bei 400°C für 15 Minuten lang an der Atmosphäre gebacken, um sie sicher zusammen zu verbinden. Während die Hülle auf der Frontplatte 144, dem Trägerrahmen 146 und der Rückplatte in der obigen Beschreibung gebildet wurde, kann die Rückplatte 145 weggelassen werden, wenn das Substrat 1 von selbst stark genug ist, weil die Rückplatte 145 hauptsächlich zur Verstärkung des Substrats 1 bereitgestellt wird. Falls das der Fall ist, wird eine unabhängige Rückplatte 145 nicht benötigt und das Substrat 1 kann direkt mit dem Trägerrahmen 146 verbunden sein, so dass die Hülle aus einer Frontplatte 144, einem Trägerrahmen 146 und einem Substrat 1 aufgebaut ist. Auf der anderen Seite kann die gesamte Festigkeit der Hülle gesteigert werden, indem eine Anzahl an Trägerelementen, so genannten Abstandhalter (nicht gezeigt) zwischen der Frontplatte 144 und der Rückplatte 145 angeordnet werden.
  • Die Hülle oder der Glasbehälter wurde durch eine Abgasleitung (nicht gezeigt) mittels einer Vakuumpumpe evakuiert, bis die Atmosphäre im Inneren auf einen Grad des Vakuums von 10–5 Pa reduziert wurde und auf 150°C für 2 Stunden erwärmt, um das Wasser, den Sauerstoff, CO, CO2, Wasserstoff und anderen Substanzen zu entfernen, die in dem Behälter enthalten sind, wobei der Behälter danach hermetisch abgedichtet wurde. Dann wurde der Behälter einem Getterverfahren unterworfen, indem eine Erwärmungstechnik mit hoher Frequenz verwendet wurde, um den erreichten Grad des Vakuums im Inneren der Hülle zu erhalten, nachdem er abgedichtet worden ist. Da das Stabilisierungsverfahren dieses Beispiels darauf zielt Wasser, Sauerstoff, CO, CO2 und Wasserstoff zu entfernen, die bei niedriger Temperatur entfernt werden können, wurde der Glasbehälter bei niedriger Temperatur für eine kurze Zeitdauer gebacken.
  • Jetzt werden eine Steuerschaltungen zur Steuerung einer Anzeigentafel, die eine Elektronenquelle mit einer einfachen Matrixanordnung zur Anzeige von Fernsehbildern gemäß den NTSC Fernsehsignalen aufweist, unter Bezugnahme auf 15 beschrieben werden.
  • In 15 bezeichnet Bezugszeichen 151 ein Bild erzeugendes Gerät. Andererseits weist die Schaltung eine Abtastschaltung 152, eine Steuerschaltung 153, ein Schiebergister 154, einen Zeilenspeicher 155, einen Trennkreis zur Synchronisierung des Signals 156 und einen Modulationssignalgenerator 157 auf. Vx und Va bedeuten in 15 Gleichspannungsquellen.
  • Das Bild erzeugende Gerät 151 wird an äußere Schaltungen über Terminale Dox1 bis Doxm, Doy1 bis Doym und ein Hochspannungsterminal Hv verbunden, von denen die Terminale Dox1 bis Doxm gestaltet sind, Abtastsignale für sequentielle Steuerung auf einer eins zu eins Basis die Zeilen (der N Vorrichtungen) einer Elektronenquelle in der Vorrichtung zu empfangen, die eine Anzahl an Elektronen-emittierende Vorrichtung, vom Typ deren Oberfläche leitend ist, aufweist, die in der Form einer Matrix angeordnet sind, die M Zeilen und N Spalten aufweist.
  • Auf der anderen Seite, werden Terminale Doy1 bis Doyn gestaltet, um ein Modulationsignal zur Steuerung des Ausgabe Elektronenstrahls von jeder der Elektronenemittierende Vorrichtung, vom Typ deren Oberfläche leitend ist, zu empfangen, einer Zeile, die durch ein Abtastsiganl ausgewählt wird. Ein Hochspannungsterminal Hv wird durch eine Gleichstrom Spannungsquelle Va mit einer Gleichstromspannung eines Niveaus typischer Weise um 10 kV versorgt, die ausreichend ist, die fluoreszierenden Körper der ausgewählten Elektronenemittierende Vorrichtung, vom Typ deren Oberfläche leitend ist, mit Energie zu versorgen.
  • Die Abtastschaltung 152 arbeitet in einer Weise wie folgt. Die Schaltung weist M Schaltungsvorrichtungen auf (von denen nur die Vorrichtungen S1 und Sm speziell in 15 bezeichnet sind), wobei jede entweder die Ausgabespannung der Gleichstromspannungsquelle Vx oder 0V (Erdpotentialniveau) einnimmt und werden mit einem der Terminale Dox1 der Anzeigentafel 151 verbunden. Jede der Schaltungsvorrichtungen S1 bis Sm arbeitet in Übereinstimmung mit dem Kontrollsignal TScan das von der Steuerungsschaltung 153 zugeführt wird und kann mittels der Kombinierung von Transistoren wie FETs hergestellt werden.
  • Die Gleichstromspannungsquelle Vx ist so gestaltet, um eine konstante Spannung an die nicht abgetasteten Elektronen-emittierenden Vorrichtungen des Bild erzeugenden Geräts anzulegen, um die Steuerspannung, die an die nicht abgetasteten Vorrichtungen angelegt wird, zu veranlassen unter die Schwellenspannung zur Elektronenemission zu fallen.
  • Die Steuerspannung 153 koordiniert die Arbeitsabläufe der verwandten Komponenten, so dass Bilder geeignet in Übereinstimmung mit von Außen zugeführten Videosignalen gezeigt werden. Sie erzeugt Kontrollsignale Tscan, Tsft und Tmry in Antwort auf das synchronisierende Signal Tsync, das von der Trennschaltung des synchronisierenden Signal zugeführt wird, wird unten beschrieben werden.
  • Die Trennschaltung 156 des synchronisierenden Signals trennt die synchronisierende Signalkomponente und die Signalkomponente der Luminanz von dem von Außen zugeführten NTSC Fernsehsignal und kann leicht verwirklicht werden, indem eine allgemein bekannte Frequenztrennungs (Filter) Schaltung verwendet wird. Obwohl ein synchronisierendes Signal, das aus dem Fernsehsignal mittels der Trennschaltung des synchronisierenden Signals herausgeholt wird, wie bekannt, aus einem vertikal synchronisierten Signal und einem horizontal synchronisiertem Signals aufgebaut wird, wird einfach als Tsync Signal hier, um der Bequemlichkeit willen, gestaltet, ohne seine Komponentensignale zu beachten. Auf der anderen Seite wird ein Luminanzsignal, das aus einem Fernsehsignal entnommen wird, das dem Schieberegister 154 zugeführt wird, als DATA Signal bezeichnet.
  • Das Schieberegister 154 führt für jede Zeile eine serielle/parallele Umwandlung in DATA Signale aus, die seriell auf der Basis einer Zeitserie in Übereinstimmung mit dem Steuersignal Tsft zugeführt werden, das aus der Steuerschaltung 153 zugeführt wird. (Mit anderen Worten ein Steuersignal Tsft arbeitet als eine Schiebeuhr für das Schieberegister 154). Eine Gruppe der Daten für eine Zeile, die eine seriell/parallele Umwandlung durchlaufen haben (und korrespondiert zu einer Gruppe der Steuerdaten für n Elektronen-emittierenden Vorrichtungen) wird aus dem Schieberegister 154 als n parallele Signale Id1 bis Idn ausgesendet.
  • Der Zeilenspeicher 155 ist ein Speicher zum Speichern einer Gruppe von Daten für eine Zeile, die Signale Id1 bis Idn sind, für eine benötigte Zeitdauer, gemäß dem Steuersignal Tmry, das aus der Steuerschaltung 153 kommt. Die gespeicherten Daten werden als I'd1 bis I'dn ausgesendet und dem Modulationssignalgenerator 157 zugeführt.
  • Dieser Modulationssignalgenerator 157 ist in der Tat eine Signalquelle, die geeignet den Betrieb von jeder der Elektronen-emittierende Vorrichtung, vom Typ deren Oberfläche leitend ist, steuert und moduliert und Ausgabesignale von dieser Vorrichtung werden zu der Elektronen-emittierende Vorrichtungen, vom Typ deren Oberfläche leitend ist, in der Anzeigetafel 151 über die Terminale Doy1 bis Doyn zugeführt.
  • Die obige Anordnung wird an die Impulsbreitenmodulation angepaßt. Mit der Impulsbreitenmodulation wird eine Schaltung vom Typ der Impulsbreitenmodulation für den Modulationssignalgenerator 157 verwendet, so dass die Impulsbreite der angelegten Spannung gemäß den Eingabedaten moduliert werden kann.
  • Obwohl es nicht besonders oben erwähnt wird, kann das Schiebergister 154 und der Zeilenspeicher 155 entweder vom digitalen oder analogen Signaltyp sein, solange wie serielle/parallele Umwandlungen und Speicherung der Videosignale bei einer gegebenen Rate durchgeführt werden.
  • Mit einem Bild erzeugenden Gerät, das eine Anzeigetafel und eine Steuerschaltung aufweist, die eine Konfiguration wie oben beschrieben aufweist, bei dem die vorliegende Erfindung anwendbar ist, wobei die Elektronen-emittierenden Vorrichtungen Elektronen emittieren, so wie eine Spannung daran über die äußeren Terminale Dox1 bis Doxm und Doy1 bis Doyn angelegt wird. Dann werden die erzeugten Elektronenstrahlen durch Anlegen einer hohen Spannung an die Rückwand 149 aus Metall beschleunigt oder eine transparente Elektrode (nicht gezeigt) über das Hochspannungsterminal Hv beschleunigt wird. Die beschleunigten Elektroden kollidieren unter Umständen mit der fluoreszierenden Schicht 148, die im Gegenzug Licht emittiert, um Bilder zu erzeugen.
  • Falls NTSC Fernsehsignale an das Bild erzeugende Gerät angelegt werden, das in diesem Beispiel hergestellt wurde, werden klare Fernsehbilder angezeigt.
  • [Beispiel 8]
  • In diesem Beispiel wurde eine Anzeigetafel über ein Verfahren der Herstellung eines erfindungsgemäßen Bild erzeugenden Geräts hergestellt. In diesem Beispiel arbeitet das Substrat der Elektronenquelle als eine Rückplatte. Dieses Beispiel wird unten unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der 16 beschrieben und eine schematische Darstellung der Vorrichtung zur Herstellung eines Bild erzeugenden Geräts wird in 17 gezeigt.
  • Zuerst wird die Vorrichtung zur Herstellung beschrieben werden.
  • Die Vorrichtung zur Herstellung einer Anzeigetafel, die in diesen Beispielen verwendet wird, weist eine Anzahl von Vakuumkammern vom ladungssicheren Typ auf. Grundsätzlich weist sie ein Rückwand-Beladungskammer, eine Rückwand-Backkammer, eine Bildungs-/Carbonisierungskammer, eine Stabilisierungs-/Dichtkammer, eine Frontplatten-Beladungskammer, eine Frontplatten-Backkammer und eine Kammer zum langsamen Abkühlen. Die Kammern werden von einander durch Trennwände getrennt, so dass die Vakuumbedingung von jeder Kammer unabhängig gesteuert wird. Das Substrat, das aus einer Kammer entnommen wird, wird automatisch zu einer folgenden Kammer transferiert. Eine Rückplatte wird über die Rückplatten- Beladungskammer zur Bearbeitung empfangen und aus der Stabilisierungskammer nach der Vollendung der notwendigen Verfahren entnommen. Auf der anderen Seite wird eine Frontplatte durch die Frontplatten-Beladungskammer empfangen, passiert die Frontplatten-Backkammer und wird dann in die Abdichtkammer gebracht, wo sie mit einer Rückplatte kombiniert wird, die aus der Stabilisierungskammer entnommen wird. Der Behälter, der hergestellt wird, indem die Front- und die Rückplatten kombiniert werden, wird dann zu der Kammer zum langsamen Abkühlen bewegt, wo er auf Raumtemperatur abgekühlt wird. Jede Kammer wird mit einem Abgassystem versehen, das eine Öl freie Vakuumpumpe aufweist. Die Bildungs-/Carbonisierungskammer und die Stabilisierungskammer werden nicht nur an elektrische Verfahrensweisen, sondern auch an elektrische Tests angepasst. Die Stabilisierungs/Abdichtkammer sind so angeordnet, dass Gas in sie für das Stabilisierungsverfahren zugeführt wird.
  • Jetzt wird das Verfahren, das zur Herstellung der Anzeigetafel dieses Beispiels verwendet wird, beschrieben werden.
  • (Herstellung der Frontplatte)
  • (Schritt 1) (Herstellung und Test der Frontplatte)
  • Die Frontplatte des Bild erzeugenden Geräts wurde hergestellt wie in Beispiel 7 und dann getestet. Zuerst wurden der Trägerrahmen und die Anzeigetafel entlang der Peripherie mittels einer Sinterglasplatte verbunden. Eine Tafelfrite (sinter frit) wurde auf der Fläche des Trägerrahmens angeordnet, um sie mit der Rückplatte zu verbinden. Danach (Schritt 1) wurde die Frontplatte in die Beladungskammer der 17 eingebracht, die gestaltet wurde, um eine Vielzahl an Frontplatten im Vakuum zu verwahren.
  • (Schritt 2) (Backen der Frontplatte) Dann wurde die Frontplatte im Vakuum bei 400°C 10 Minuten lang gebacken, um Wasser, Sauerstoff, CO und CO2 zu entfernen, dass von der Frontplatte adsorbiert worden ist. Die Temperatur von 400°C wurde ausgewählt, um sie in Übereinstimmung mit der Temperatur der Rückplatte in (Schritt 6) zu bringen. Die Frontplatten Backkammer zeigt einen Grad an Vakuum von 1 × 10–5 Pa.
  • (Schritt 3) (Herstellung der Rückplatte (Substrat der Elektronenquelle in diesem Beispiel) Das gleiche wie Schritte (a) bis (i) des Beispiels 7.
  • In diesem Schritt wurde eine elektrisch leitende Schicht auf jeder der Vielzahl der Elektronenemittierenden Vorrichtungen auf dem Substrat gebildet und dann wurden Drähte für die Vorrichtungen in einer einfachen Matrixanordnung angeordnet. Dann wurde eine organische Substanz auf das Substrat aufgebracht, um eine Schicht zu bilden. Nach (Schritt 3) wurde die Rückwand in die Beladungskammer der 17 eingebracht, die gestaltet wurde, um eine Vielzahl an Rückplatten im Vakuum zu lagern.
  • (Schritt 4) (Backen der Frontplatte) Dann wurde die Rückplatte im Vakuum bei 200°C 10 Minuten lang gebacken, um Wasser, Sauerstoff, CO und CO2 zu entfernen, dass von der Rückplatte adsorbiert worden ist. Die Rückplatten Backkammer zeigt einen Grad an Vakuum von 1 × 10–5 Pa.
  • (Schritt 5) (Bildung der Aktivierung/Carbonisierungsverfahren) Ein Bildungsverfahren der Aktivierung wurde in der gleichen Weise durchgeführt wie in Beispiel 7 beschrieben. Dann wurde die geschichtete organische Substanz in der gleichen Kammer carbonisiert. Das gesamte Substrat wurde auf 200°C erwärmt. Nach dem Carbonisierungsverfahren wurde jede Elektronenemittierende Vorrichtung für den Vorrichtungsstrom getestet, um das Substrat der Elektronenquelle zu überprüfen.
  • (Schritt 6) (Stabilisierungsverfahren/Abdichten) Bei diesem Stabilisierungsverfahren wurde eine 1 : 4 Gasmischung aus Sauerstoff und N2 in die Kammer bei 1 Pa eingeführt und bei 400°C 10 Minuten lang erwärmt, deren Temperatur für einige Zeit danach gehalten wurde. Dann wurde die Frontplatte, die aus (Schritt 2) herauskommt, in die (Stabilisierungs/Abdichtungskammer) eingeführt und ausgerichtet und mit der Rückplatte unter Druck verbunden. Obwohl das eingeführte Gas in der Hülle nach der Abdichtoperation gehalten wurde, um das Bindemitttel zu entfernen, das auf dem Sinterglas verbleibt, wurde es danach eliminiert. Die Hülle wurde abgedichtet, wenn der innere Druck der Kammer ein Druckniveau von 10–7 Pa erreicht.
  • (Schritt 7 (Langsames Abkühlungsverfahren) Die Anzeigetafel, die im Schritt 6 hergestellt wurde, wurde langsam auf Raumtemperatur abgekühlt und dann aus der langsam abkühlenden Kammer entfernt.
  • (Schritt 8) Der Getter, der auf der Anzeigetafel angeordnet ist, wurde hergestellt, um aufzuleuchten, um den erhaltenen Vakuumgrad im Inneren der Anzeigetafel zu erhalten.
  • (Schritt 9) Die hergestellte Anzeigetafel wurde elektrisch getestet.
  • (Schritt 10) Wenn die Anzeigetafel gut im Schritt 9 arbeitete, wurden die Steuerschaltung des Beispiels 7 und andere Komponenten angepaßt, um ein vollständiges Bild erzeugendes Gerät herzustellen.
  • Die Bild erzeugende Vorrichtung wurde angesteuert, um wie in Beispiel 7 zu arbeiten, um zu sehen, dass klare Bilder anzeigt werden.
  • Wie oben im Detail beschrieben, schließt ein Herstellungsverfahren einer erfindungsgemäßen Elektronenemittierenden Vorrichtung ein Aktivierungsverfahren ein, das Schritte der Aufbringung einer organischen Substanz aufweist, wobei die organische Substanz carbonisiert wird, um Elektronen-emittierende Vorrichtungen, deren Oberfläche leitend ist, zu bilden, die ausgezeichnet bei der Elektronenemission bei niedrigen Kosten in einer einfachen Weise arbeiteten. Kohlenstoff von hoher Qualität kann für die Elektronen-emittierende Vorrichtungen gebildet werden, indem ein katalytisches Metall verwendet wird.
  • Zusätzlich folgt ein Stabilisierungsschritt zum Erwärmen der Vorrichtung dem Aktivierungsschritt und wird im reaktiven Gas durchgeführt, um den Unterschied bei der Fähigkeit dem reaktiven Gas zu widerstehen zwischen dem Zwischenprodukt und der carbonisierten Substanz zu verwerten, die mit dem Aktivierungsverfahren hergestellt wurde, so dass das Zwischenprodukt leicht bei niedriger Temperatur entfernt werden kann und Elektronenemittierende Leistungsfähigkeit, signifikant bei dem Aktivierungsverfahren verbessert wird, erhalten wird. So werden die Probleme, die dem bekannten Stabilisierungsverfahren inhärent sind, wie vorher ausgeführt, beseitigt werden, um effektiv jede elektrische Entladung zu unterdrücken und stabilisierten die Elektronen-emittierende Leistungsfähigkeit der Vorrichtung.
  • Daher wird eine Elektronenquelle, die eine Vielzahl an derartigen Elektronen-emittierenden Vorrichtungen und ein Bild erzeugendes Gerät aufweist, das eine derartige Elektronenquelle eingebaut hat, über ein Aktivierungsverfahren hergestellt wird, das viel leichter kontrollierbar als sein Gegenstück von jedem bekannten Verfahren ist, um die Abweichung bei der Leistungsfähigkeit der Elektronenquelle und die des Bild erzeugenden Geräts zu vermindern.
  • Bei einem Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Bild erzeugendes Gerät und dem Aufweisen der Schritte der Herstellung eines Substrat einer Elektronenquelle, ihrem Testen, Herstellung einer Frontplatte, ihrem Testen und Kombinieren des Substrats der Elektronenquelle und der Frontplatte, die darauf ein Bild erzeugendes Element trägt, um eine Vakuumhülle herzustellen, werden nur eine gute Elektronenquelle und eine gute Frontplatte kombiniert, um die Möglichkeit der Herstellung eines defekten Bild erzeugenden Geräts zu beseitigen und reduziert so konsequent die Gesamtkosten der Herstellung des Bild erzeugend Geräts auf der Basis einer Massenherstellung. Zusätzlich, da das Zwischenprodukt, das bei dem Aktivierungsverfahren hergestellt wird, von dem Substrat der Elektronenquelle entfernt wird, kann der Schritt der Kombinierung des Substrats der Elektronenquelle und der Frontplatte, die darauf einen fluoreszierenden Körper trägt, in einer Hülle und ihrem Abdichten am meisten darauf gewidmet werden, um Wasser, Sauerstoff, Wasserstoff, CO und CO2 weiter zu entfernen, um die Herstellungskosten weiter zu vermindern.
  • Schließlich, wenn eine Herstellungsvorrichtung, die ein Bild erzeugendes Gerät herstellen kann, ohne der Atmosphäre während der Herstellungsschritten ausgesetzt zu sein, verwendet wird, werden das Wasser, der Sauerstoff, der Wasserstoff, CO und CO2, die von der Vorrichtung entfernt werden, gehindert von den Komponenten der Vorrichtung wieder absorbiert zu werden, um einen stabilen Betrieb und eine hohe Ausbeute bei der Herstellung, wie ein Bild erzeugendes Gerät, sicherzustellen.

Claims (6)

  1. Verfahren zur Herstellung einer elektronenimitierenden Vorrichtung (2–5) mit den Verfahrensschritten: Bereitstellen eines Substrats (1), auf dem hohe und niedrige Potentiallängsträger angeordnet sind; Anordnen eines Films (7) aus einer organischen Substanz, welche die hohen und niedrigen Potentiallängsträger verbindet; und Anlegen einer Spannung zwischen die hohen und niedrigen Potentiallängsträger, so daß Karbonisierung des Films durchgeführt und ein Spalt in dem karbonisierten Film gebildet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die organische Substanz ein duroplastisches Harz oder ein durch Elektronenstrahl polymerisierender Photolack ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die organische Substanz aus Furfurylalkohol, Furanharz, Phenolharz, Polyacrylnitril und Rayon ausgewählt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die organische Substanz aus Glycidylacrylat-Ethylacrylat-Copolymer, Diarylpolyphthalat, Glycidylacrylat-Styren-Copolymer, Polyimid, epoxidiertem 1,4-Polybutadien und Glycidylpolymethacrylat ausgewählt wird.
  5. Verfahren zur Herstellung einer Elektronenquelle, welche eine Vielzahl von elektronenimitierenden Vorrichtungen (2–5) umfaßt, dadurch charakterisiert, daß die elektronenimitierenden Vorrichtungen durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestellt wurden.
  6. Verfahren zur Herstellung eines bilderzeugenden Gerätes, welches eine Hülle (145–147), eine Elektronenquelle (110, 112, 113) mit einer Vielzahl von elektronenimitierenden Vorrichtungen (110; 2–5) und ein bilderzeugendes Element (148) zum Erzeugen eines Bildes unter Bestrahlung mit aus der Elektronenquelle imitierten Elektronen umfaßt, wobei die Elektronenquelle und das bilderzeugende Gerät in der Hülle angeordnet sind, dadurch charakterisiert, daß die elektronenimitierenden Vorrichtungen (110; 2–5) durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestellt wurden.
DE69634374T 1995-12-12 1996-12-24 Verfahren zur Herstellung einer elektronenemittierenden Vorrichtung Expired - Lifetime DE69634374T2 (de)

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JP33412496A JP3302278B2 (ja) 1995-12-12 1996-12-13 電子放出素子の製造方法並びに該製造方法を用いた電子源及び画像形成装置の製造方法
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