JP2000182508A - 電界放出型カソード、電子放出装置、および電子放出装置の製造方法 - Google Patents
電界放出型カソード、電子放出装置、および電子放出装置の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】電界放出型カソードＫの電子放出端面を、より
効率的に、鋭く形成する。 【解決手段】電子放出装置を構成する電界放出型カソー
ドＫをその形成面上に、導電性を有す炭素結合体より成
る、板状の微粒子３０を堆積させて、多層構造３３の板
状微粒子の積層体で形成する。板状微粒子の積層体をパ
ターンエッチングして露出させ、積層体の端面に先鋭な
エッジを多数形成し電子放出部とする。炭素結合体に
は、グラファイト、無定形炭素、ダイヤモンド状カーボ
ン等があり、その微粒子３０として直径５００ｎｍ、厚
さ２１ｎｍ程度の円形板状のものを用いる。
効率的に、鋭く形成する。 【解決手段】電子放出装置を構成する電界放出型カソー
ドＫをその形成面上に、導電性を有す炭素結合体より成
る、板状の微粒子３０を堆積させて、多層構造３３の板
状微粒子の積層体で形成する。板状微粒子の積層体をパ
ターンエッチングして露出させ、積層体の端面に先鋭な
エッジを多数形成し電子放出部とする。炭素結合体に
は、グラファイト、無定形炭素、ダイヤモンド状カーボ
ン等があり、その微粒子３０として直径５００ｎｍ、厚
さ２１ｎｍ程度の円形板状のものを用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電界放出型カソー
ド、電子放出装置、および電子放出装置の製造方法に係
わる。
ド、電子放出装置、および電子放出装置の製造方法に係
わる。
【０００２】
【従来の技術】電界放出型カソードを有する電子放出装
置、例えば平面型表示装置、すなわちパネル型表示装置
として種々のものが提案されているが、明るい画像表示
を行うものに於いては、一般に螢光面に電子ビームを衝
撃して発光させる陰極線管型構成が採られる。
置、例えば平面型表示装置、すなわちパネル型表示装置
として種々のものが提案されているが、明るい画像表示
を行うものに於いては、一般に螢光面に電子ビームを衝
撃して発光させる陰極線管型構成が採られる。
【０００３】この陰極線管型構成の平面型表示装置は、
例えば、特開平１−１７３５５５号公報に提案されてい
るように、複数の熱電子放出型のカソードすなわちフィ
ラメントが螢光面に対向して設けられ、このカソードよ
り発生させた熱電子およびこれによる２次電子を螢光面
に向かわしめて電子ビームを映像信号に応じて各色の螢
光面を励起発光させるものであり、この場合においては
大画面化に伴って、フィラメントは多数の絵素、すなわ
ち螢光面を形成する多数の赤、緑および青の螢光体トリ
オに対して共通に設けるという構成がとられている。
例えば、特開平１−１７３５５５号公報に提案されてい
るように、複数の熱電子放出型のカソードすなわちフィ
ラメントが螢光面に対向して設けられ、このカソードよ
り発生させた熱電子およびこれによる２次電子を螢光面
に向かわしめて電子ビームを映像信号に応じて各色の螢
光面を励起発光させるものであり、この場合においては
大画面化に伴って、フィラメントは多数の絵素、すなわ
ち螢光面を形成する多数の赤、緑および青の螢光体トリ
オに対して共通に設けるという構成がとられている。
【０００４】したがって、特に大画面化に伴って、その
フィラメントの配置組み立てが煩雑となり、また、フィ
ラメントが長くなってしまっていた。また、この平面型
表示装置を小型化するために、電子銃を短くしたり、電
子の偏向角を大きくしたりして奥行き寸法の短小化を図
っていたが、最近の平面型表示装置の大画面化に伴い、
さらに、薄型構造の平面型表示装置の開発が望まれてい
る。
フィラメントの配置組み立てが煩雑となり、また、フィ
ラメントが長くなってしまっていた。また、この平面型
表示装置を小型化するために、電子銃を短くしたり、電
子の偏向角を大きくしたりして奥行き寸法の短小化を図
っていたが、最近の平面型表示装置の大画面化に伴い、
さらに、薄型構造の平面型表示装置の開発が望まれてい
る。
【０００５】一方、従来における平面型表示装置におい
て、電界放出型カソード、いわゆる冷陰極を用いた平面
型表示装置が提案されている。このような平面型表示装
置の一例の構造について、以下、図を参照して説明す
る。
て、電界放出型カソード、いわゆる冷陰極を用いた平面
型表示装置が提案されている。このような平面型表示装
置の一例の構造について、以下、図を参照して説明す
る。
【０００６】図１４に示す平面型表示装置１００は、白
色発光螢光面１０１を有し、これに対向して電界放出型
カソードＫが配列されてなる平面型白色発光表示装置本
体１０２と、その螢光面１０１の配置側の前面に対接な
いしは対向して配置された平面型カラーシャッター１０
３により構成されてなる。
色発光螢光面１０１を有し、これに対向して電界放出型
カソードＫが配列されてなる平面型白色発光表示装置本
体１０２と、その螢光面１０１の配置側の前面に対接な
いしは対向して配置された平面型カラーシャッター１０
３により構成されてなる。
【０００７】表示装置本体１０２は、図１４に示すよう
に光透過性の前面パネル１０４と、背面パネル１０５と
が、両パネル１０４及び１０５間を所定の間隔の保持す
るスペーサー（図示せず）を介して対向され、その周縁
部がガラスフリット等によって気密的に封着され、パネ
ル１０４および１０５間に偏平空間を形成している。
に光透過性の前面パネル１０４と、背面パネル１０５と
が、両パネル１０４及び１０５間を所定の間隔の保持す
るスペーサー（図示せず）を介して対向され、その周縁
部がガラスフリット等によって気密的に封着され、パネ
ル１０４および１０５間に偏平空間を形成している。
【０００８】前面パネル１０４の内面には、予め白色発
光螢光体が全面的に塗布されて成る白色発光螢光面１０
１が形成され、その表面には、通常の陰極線管における
ように、Ａｌ膜等のメタルバック層１０６が被着されて
成る。
光螢光体が全面的に塗布されて成る白色発光螢光面１０
１が形成され、その表面には、通常の陰極線管における
ように、Ａｌ膜等のメタルバック層１０６が被着されて
成る。
【０００９】一方、背面パネル１０５の内面には、例え
ば帯状に垂直方向に伸びる多数のカソード電極１０７が
平行配列されて被着形成される。そして、これらカソー
ド電極１０７上に、絶縁膜１０８が被覆され、これの上
にカソード電極１０７の延長方向と、ほぼ直交する例え
ば水平方向に延長するゲート電極１０９が平行配列され
て成る。
ば帯状に垂直方向に伸びる多数のカソード電極１０７が
平行配列されて被着形成される。そして、これらカソー
ド電極１０７上に、絶縁膜１０８が被覆され、これの上
にカソード電極１０７の延長方向と、ほぼ直交する例え
ば水平方向に延長するゲート電極１０９が平行配列され
て成る。
【００１０】そして、各カソード電極１０７と、ゲート
電極１０９との互いの交叉部に、開孔１１０が穿設さ
れ、これら開孔１１０内に於いて、カソード電極１０７
上に、それぞれ、円錐状の電界放出型カソードＫが被着
形成されている。
電極１０９との互いの交叉部に、開孔１１０が穿設さ
れ、これら開孔１１０内に於いて、カソード電極１０７
上に、それぞれ、円錐状の電界放出型カソードＫが被着
形成されている。
【００１１】この電界放出型カソードＫは、Ｍｏ，Ｗ，
Ｃｒ等の電界の印加、例えば１０6〜１０7 〔Ｖ／ｃ
ｍ〕程度の電界印加によって、トンネル効果によって電
子放出がなされる材料によって構成される。
Ｃｒ等の電界の印加、例えば１０6〜１０7 〔Ｖ／ｃ
ｍ〕程度の電界印加によって、トンネル効果によって電
子放出がなされる材料によって構成される。
【００１２】この従来構造における平面型表示装置を構
成する電界放出型カソードＫおよびゲート電極等を含む
カソード構体の構成を、その理解を容易にするために、
図１５〜図１８に示す製造工程図を参照してその一例の
製造方法とともに説明する。
成する電界放出型カソードＫおよびゲート電極等を含む
カソード構体の構成を、その理解を容易にするために、
図１５〜図１８に示す製造工程図を参照してその一例の
製造方法とともに説明する。
【００１３】先ず、図１４で説明したように、背面パネ
ル１０５の内面に、一方向、例えば垂直走査方向に沿っ
てカソード電極１０７を形成する。
ル１０５の内面に、一方向、例えば垂直走査方向に沿っ
てカソード電極１０７を形成する。
【００１４】このカソード電極１０７は、例えばＣｒ等
の金属層を全面的に蒸着、スパッタ等によって形成して
後、これをフォトリソグラフィーによる選択的エッチン
グによって所定のパターンに形成する。
の金属層を全面的に蒸着、スパッタ等によって形成して
後、これをフォトリソグラフィーによる選択的エッチン
グによって所定のパターンに形成する。
【００１５】次に、図１５に示すように、このパターン
化されたカソード電極１０７上において、絶縁層１０８
を全面的にスパッタ等により被着し、更に、この上に最
終的にゲート電極１０９を構成する金属層１１１、例え
ば高融点金属のＭｏ，Ｗ等を、蒸着、スパッタ等によっ
て形成する。
化されたカソード電極１０７上において、絶縁層１０８
を全面的にスパッタ等により被着し、更に、この上に最
終的にゲート電極１０９を構成する金属層１１１、例え
ば高融点金属のＭｏ，Ｗ等を、蒸着、スパッタ等によっ
て形成する。
【００１６】図１６に示すように、図示しないが、フォ
トレジスト等によるレジストパターンを形成して、これ
をマスクに金属層１１１に対して異方性エッチング例え
ばＲＩＥ（反応性イオンエッチング）を行って、所定の
パターンに、すなわち図１４に示したカソード電極１０
７の延長方向と直交する水平方向に延長する帯状のゲー
ト電極１０９を形成すると共に、このゲート電極１０９
のカソード電極１０７と交叉する部分に、例えば、それ
ぞれ複数個の小孔１１１ｈを穿設する。
トレジスト等によるレジストパターンを形成して、これ
をマスクに金属層１１１に対して異方性エッチング例え
ばＲＩＥ（反応性イオンエッチング）を行って、所定の
パターンに、すなわち図１４に示したカソード電極１０
７の延長方向と直交する水平方向に延長する帯状のゲー
ト電極１０９を形成すると共に、このゲート電極１０９
のカソード電極１０７と交叉する部分に、例えば、それ
ぞれ複数個の小孔１１１ｈを穿設する。
【００１７】次に、これら小孔１１１ｈを通じて、ゲー
ト電極１０９即ち金属層１１１に対してエッチング性を
示さず、絶縁層１０８に対して等方性のエッチング性を
示す、例えば化学的エッチングを行って小孔１１１ｈの
開口幅より大なる開口幅を有する開孔１１２を絶縁層１
０８の全厚さに亘る深さをもって形成する。
ト電極１０９即ち金属層１１１に対してエッチング性を
示さず、絶縁層１０８に対して等方性のエッチング性を
示す、例えば化学的エッチングを行って小孔１１１ｈの
開口幅より大なる開口幅を有する開孔１１２を絶縁層１
０８の全厚さに亘る深さをもって形成する。
【００１８】このようにして図１４に示すように、カソ
ード電極１０７とゲート電極１０９の交叉部に開孔１１
２と小孔１１１ｈによる開孔１１０を形成する。
ード電極１０７とゲート電極１０９の交叉部に開孔１１
２と小孔１１１ｈによる開孔１１０を形成する。
【００１９】次に、図１７に示すように、ゲート電極１
０９上に、例えば、Ａｌ，Ｎｉ等よりなる金属層１１３
を斜め蒸着により被着する。この斜め蒸着は、背面パネ
ル１０５を、その面内に於いて回転させながら行って、
小孔１１１ｈ上の周囲に円錐面上の内周形状を有する円
孔１１４が生じるように形成する。
０９上に、例えば、Ａｌ，Ｎｉ等よりなる金属層１１３
を斜め蒸着により被着する。この斜め蒸着は、背面パネ
ル１０５を、その面内に於いて回転させながら行って、
小孔１１１ｈ上の周囲に円錐面上の内周形状を有する円
孔１１４が生じるように形成する。
【００２０】また、この場合、金属層１１３の蒸着は、
小孔１１１ｈ内を通じて開孔部１１２内には被着される
ことがないような角度に選定される。
小孔１１１ｈ内を通じて開孔部１１２内には被着される
ことがないような角度に選定される。
【００２１】そして、この円孔１１４を通じて電界放出
型カソード材すなわちＷ、Ｍｏ等の高融点かつ低仕事関
数を有する金属を、蒸着、スパッタ等によって円孔１１
４内を通じて開孔部１１２内のカソード電極１０７上
に、このカソード電極面に対し、垂直に蒸着する。この
場合、その蒸着は垂直に行っても、そのカソード材は円
孔１１４上の周囲で金属層１１３の斜面に続くような斜
面が形成されることから、或る厚さに達すると、円孔１
１４が塞がる状態となることによって、各開孔１１２内
に於いて、カソード電極１０７上に、それぞれ断面が三
角形状の円錐形状をなすドット状のカソードＫが形成さ
れる。
型カソード材すなわちＷ、Ｍｏ等の高融点かつ低仕事関
数を有する金属を、蒸着、スパッタ等によって円孔１１
４内を通じて開孔部１１２内のカソード電極１０７上
に、このカソード電極面に対し、垂直に蒸着する。この
場合、その蒸着は垂直に行っても、そのカソード材は円
孔１１４上の周囲で金属層１１３の斜面に続くような斜
面が形成されることから、或る厚さに達すると、円孔１
１４が塞がる状態となることによって、各開孔１１２内
に於いて、カソード電極１０７上に、それぞれ断面が三
角形状の円錐形状をなすドット状のカソードＫが形成さ
れる。
【００２２】その後、図１８に示すように、図１７にお
ける金属層１１３及びこれの上に形成されたカソード材
を排除することによって、帯状、すなわちストライプ状
のカソード電極１０７上の開孔１１０内に、それぞれ円
錐状すなわち断面三角形状のドット状にカソードＫが形
成される。
ける金属層１１３及びこれの上に形成されたカソード材
を排除することによって、帯状、すなわちストライプ状
のカソード電極１０７上の開孔１１０内に、それぞれ円
錐状すなわち断面三角形状のドット状にカソードＫが形
成される。
【００２３】そして、その周囲には絶縁層１０８が存在
し、これによってカソード電極１０７と電気的に絶縁さ
れて各カソードＫに対向するように、上述の小孔１１１
ｈによる電子ビーム透過孔が穿設されたゲート電極１０
９が配置されたカソード構体が構成される。
し、これによってカソード電極１０７と電気的に絶縁さ
れて各カソードＫに対向するように、上述の小孔１１１
ｈによる電子ビーム透過孔が穿設されたゲート電極１０
９が配置されたカソード構体が構成される。
【００２４】このようにしてカソード電極１０７上に電
界放出型カソードＫが形成され、更に、これの上を横切
ってゲート電極１０９が形成されてなるカソード構体
が、白色螢光面１０１に対向して配置されるようにす
る。
界放出型カソードＫが形成され、更に、これの上を横切
ってゲート電極１０９が形成されてなるカソード構体
が、白色螢光面１０１に対向して配置されるようにす
る。
【００２５】このような構成による表示装置本体１０２
においては、螢光面１０１すなわちメタルバック層１０
６にカソードに対し正の高圧の陽極電圧を与えるととも
に、例えばそのカソード電極１０７とゲート電極１０９
との間に、例えば順次その交叉部の電界放出型カソード
から電子を放出し得る電圧例えばゲート電極１０９に、
カソード電極１０７に対して１００Ｖの電圧を、順次か
つ表示内容に応じて変調してカソードＫの先端部からの
電子ビームを白色螢光面１０１に向かわしめる。
においては、螢光面１０１すなわちメタルバック層１０
６にカソードに対し正の高圧の陽極電圧を与えるととも
に、例えばそのカソード電極１０７とゲート電極１０９
との間に、例えば順次その交叉部の電界放出型カソード
から電子を放出し得る電圧例えばゲート電極１０９に、
カソード電極１０７に対して１００Ｖの電圧を、順次か
つ表示内容に応じて変調してカソードＫの先端部からの
電子ビームを白色螢光面１０１に向かわしめる。
【００２６】このようにして表示装置本体１０２によっ
て時分割的に各色に対応する発光パターンの白色映像を
得ると共に、その時分割表示に同期して、カラーシャッ
ター１０３を切り換えて、各色に対応する光を取り出
す。つまり、順次赤、緑、青の光学像を取り出すもので
あり、このようにして全体としてカラー画像表示を行
う。
て時分割的に各色に対応する発光パターンの白色映像を
得ると共に、その時分割表示に同期して、カラーシャッ
ター１０３を切り換えて、各色に対応する光を取り出
す。つまり、順次赤、緑、青の光学像を取り出すもので
あり、このようにして全体としてカラー画像表示を行
う。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、図１
４に示した従来構造の平面型表示装置１００において
は、螢光面に対向する電界放出型カソードＫは、図１５
〜図１８を示して説明した製造工程により、断面が三角
形状の円錐形状とされ、この円錐の先端部において、電
界を集中させて電子放出が起こるようになされている。
４に示した従来構造の平面型表示装置１００において
は、螢光面に対向する電界放出型カソードＫは、図１５
〜図１８を示して説明した製造工程により、断面が三角
形状の円錐形状とされ、この円錐の先端部において、電
界を集中させて電子放出が起こるようになされている。
【００２８】しかしながら、今日の技術高度化により、
この平面型表示装置を構成する電界放出型カソードＫの
電子放出部を、より効率的に鋭く形成することが望まれ
ている。
この平面型表示装置を構成する電界放出型カソードＫの
電子放出部を、より効率的に鋭く形成することが望まれ
ている。
【００２９】また、図１５〜図１８を示して説明したよ
うにカソードＫの形成を行うと、その先端部における曲
率半径は、数十ｎｍ、例えば６０ｎｍ程度の比較的曲率
が緩やかな形状となり、最近の高解像度化を図るために
は、さらにこれを微細に形成して効率的な電界集中、電
子放出を行う必要が生じている。
うにカソードＫの形成を行うと、その先端部における曲
率半径は、数十ｎｍ、例えば６０ｎｍ程度の比較的曲率
が緩やかな形状となり、最近の高解像度化を図るために
は、さらにこれを微細に形成して効率的な電界集中、電
子放出を行う必要が生じている。
【００３０】そこで、本発明者等は、鋭意研究を重ねた
結果、平面型表示装置を構成する電界放出型カソードＫ
のより微細、先鋭化を図り、さらなる効率的な電界集中
を行うことができるようにした電界放出型カソード、電
子放出装置、および電子放出装置の製造方法を提供する
に至った。
結果、平面型表示装置を構成する電界放出型カソードＫ
のより微細、先鋭化を図り、さらなる効率的な電界集中
を行うことができるようにした電界放出型カソード、電
子放出装置、および電子放出装置の製造方法を提供する
に至った。
【００３１】
【課題を解決するための手段】本発明の電界放出型カソ
ードは、導電性を有する板状の微粒子が堆積された多層
構造を有して成るものとする。
ードは、導電性を有する板状の微粒子が堆積された多層
構造を有して成るものとする。
【００３２】本発明の電子放出装置は、螢光面に対向し
て、電界放出型カソードが配置されてなるものであっ
て、この電界放出型カソードは、導電性を有する板状の
微粒子が堆積されて多層構造を有し、これに、所定の電
界をかけることにより、端面から、電子が放出されるよ
うになされているものとする。
て、電界放出型カソードが配置されてなるものであっ
て、この電界放出型カソードは、導電性を有する板状の
微粒子が堆積されて多層構造を有し、これに、所定の電
界をかけることにより、端面から、電子が放出されるよ
うになされているものとする。
【００３３】本発明の電子放出装置の製造方法は、電子
放出装置を構成する電界放出型カソード形成面上に、導
電性を有する板状の微粒子を堆積させて、多層構造の板
状微粒子の積層体を形成する工程と、板状微粒子の積層
体をパターンエッチングすることにより、板状微粒子の
積層体の端面に、電界集中を行うための、エッジ部を形
成する工程とを有するものとする。
放出装置を構成する電界放出型カソード形成面上に、導
電性を有する板状の微粒子を堆積させて、多層構造の板
状微粒子の積層体を形成する工程と、板状微粒子の積層
体をパターンエッチングすることにより、板状微粒子の
積層体の端面に、電界集中を行うための、エッジ部を形
成する工程とを有するものとする。
【００３４】すなわち、本発明においては、電界放出型
カソードＫは、板状微粒子の積層体より構成されてなる
ので、カソードＫの電子ビーム放出部の微細先鋭化を図
り、これにより、効率的な電界集中を行い、電子放出効
率が高められる。
カソードＫは、板状微粒子の積層体より構成されてなる
ので、カソードＫの電子ビーム放出部の微細先鋭化を図
り、これにより、効率的な電界集中を行い、電子放出効
率が高められる。
【００３５】
【発明の実施の形態】本発明の電界放出型カソードは、
導電性を有する板状の微粒子が堆積された多層構造によ
り、形成されるものとする。
導電性を有する板状の微粒子が堆積された多層構造によ
り、形成されるものとする。
【００３６】また、本発明の電子放出装置は、螢光面に
対向して、電界放出型カソードが配置されてなるもので
あって、この電界放出型カソードは、導電性を有する板
状の微粒子が堆積されて多層構造を有し、これに、所定
の電界をかけることにより、端面から、電子が放出され
るように構成する。
対向して、電界放出型カソードが配置されてなるもので
あって、この電界放出型カソードは、導電性を有する板
状の微粒子が堆積されて多層構造を有し、これに、所定
の電界をかけることにより、端面から、電子が放出され
るように構成する。
【００３７】以下、本発明の電界放出型カソード、およ
び電子放出装置の一適用例として、平面型表示装置２０
の一例の構造について、以下、図を参照して説明する
が、本発明は、以下の例に限定されるものではない。
び電子放出装置の一適用例として、平面型表示装置２０
の一例の構造について、以下、図を参照して説明する
が、本発明は、以下の例に限定されるものではない。
【００３８】図１に示す平面型表示装置２０は、発光螢
光面１を有し、これに対向して電界放出型カソードＫが
配列されてなる平面型発光表示装置本体２と、その螢光
面１の配置側の前面に対接ないしは対向して配置された
平面型カラーシャッター３により構成されてなる。
光面１を有し、これに対向して電界放出型カソードＫが
配列されてなる平面型発光表示装置本体２と、その螢光
面１の配置側の前面に対接ないしは対向して配置された
平面型カラーシャッター３により構成されてなる。
【００３９】表示装置本体２は、図１４で説明したと同
様に、図１に示すように光透過性の前面パネル４と、背
面パネル５とが、両パネル４及び５間を所定の間隔の保
持するスペーサー（図示せず）を介して対向され、その
周縁部がガラスフリット等によって気密的に封着され、
パネル４および５間に偏平空間を形成している。
様に、図１に示すように光透過性の前面パネル４と、背
面パネル５とが、両パネル４及び５間を所定の間隔の保
持するスペーサー（図示せず）を介して対向され、その
周縁部がガラスフリット等によって気密的に封着され、
パネル４および５間に偏平空間を形成している。
【００４０】前面パネル４の内面には、予め発光螢光体
が全面的に塗布されて成る発光螢光面１が形成され、そ
の表面に通常の陰極線管におけるように、アノードメタ
ル層６０、Ａｌ膜等のメタルバック層６が被着されて成
る。
が全面的に塗布されて成る発光螢光面１が形成され、そ
の表面に通常の陰極線管におけるように、アノードメタ
ル層６０、Ａｌ膜等のメタルバック層６が被着されて成
る。
【００４１】一方、背面パネル５の内面には、例えば帯
状に垂直方向に伸びる多数のカソード電極７が平行配列
されて被着形成される。
状に垂直方向に伸びる多数のカソード電極７が平行配列
されて被着形成される。
【００４２】そして、これらカソード電極７の延長方向
と、ほぼ直交する例えば水平方向に、絶縁層８を介して
ゲート電極９が平行配列されて成る。
と、ほぼ直交する例えば水平方向に、絶縁層８を介して
ゲート電極９が平行配列されて成る。
【００４３】そして、各カソード電極７上であって、複
数のゲート電極９間において、それぞれ、電界放出型カ
ソードＫが形成されている。図２にカソード電極７と、
ゲート電極９と、電界放出型カソードＫの相対的位置関
係を示す概略図を示す。なお、図２においては、カソー
ド電極７上に形成された電界放出型カソードＫが、ゲー
ト電極９間において、２個である例について示すが、本
発明は、この例に限定されるものではない。
数のゲート電極９間において、それぞれ、電界放出型カ
ソードＫが形成されている。図２にカソード電極７と、
ゲート電極９と、電界放出型カソードＫの相対的位置関
係を示す概略図を示す。なお、図２においては、カソー
ド電極７上に形成された電界放出型カソードＫが、ゲー
ト電極９間において、２個である例について示すが、本
発明は、この例に限定されるものではない。
【００４４】図３に、カソード電極７と、ゲート電極９
と、電界放出型カソードＫの相対的位置関係を示す概略
断面図を示す。図３に示すように、ゲート電極９は、誘
電体層１９を介して形成することもできる。
と、電界放出型カソードＫの相対的位置関係を示す概略
断面図を示す。図３に示すように、ゲート電極９は、誘
電体層１９を介して形成することもできる。
【００４５】この電界放出型カソードＫは、図４に示す
ような形状の、炭素結合体、例えばグラファイト、無定
形炭素、ダイヤモンド状カーボン等より成る板状の微粒
子３０の積層体により構成されてなる。この微粒子３０
は、例えば、直径５００ｎｍ、厚さ２０ｎｍ程度のもの
を適用することができる。
ような形状の、炭素結合体、例えばグラファイト、無定
形炭素、ダイヤモンド状カーボン等より成る板状の微粒
子３０の積層体により構成されてなる。この微粒子３０
は、例えば、直径５００ｎｍ、厚さ２０ｎｍ程度のもの
を適用することができる。
【００４６】この電界放出型カソードＫを構成する板状
の微粒子は、例えばほぼ円形板状で、平均粒子径が５μ
ｍ以下で、その平均アスペクト比（板状の微粒子の面積
の平方根を厚さで割った値）が５以上であるものとする
が、望ましくは、その粒子径が３μｍ以下で、粒子径が
０．１μｍ以下である微粒子が、カソードを構成する板
状の微粒子の全体の４０〜９５重量％であり、電界放出
型カソードＫを構成する板状の微粒子の平均粒子径が、
０．０５〜０．０８μｍであり、平均アスペクト比（板
状の微粒子の面積の平方根を厚さで割った値）が１０以
上であるものが良い。なお、粒子径は、ストークス径と
し、例えば、遠心沈降法光透過型粒度分布装置で測定し
た。
の微粒子は、例えばほぼ円形板状で、平均粒子径が５μ
ｍ以下で、その平均アスペクト比（板状の微粒子の面積
の平方根を厚さで割った値）が５以上であるものとする
が、望ましくは、その粒子径が３μｍ以下で、粒子径が
０．１μｍ以下である微粒子が、カソードを構成する板
状の微粒子の全体の４０〜９５重量％であり、電界放出
型カソードＫを構成する板状の微粒子の平均粒子径が、
０．０５〜０．０８μｍであり、平均アスペクト比（板
状の微粒子の面積の平方根を厚さで割った値）が１０以
上であるものが良い。なお、粒子径は、ストークス径と
し、例えば、遠心沈降法光透過型粒度分布装置で測定し
た。
【００４７】この電界放出型カソードＫは、図４に示す
ような板状微粒子の積層体により構成されてなる。この
微粒子３０の粒度は、平均粒子径が５μｍより大きい
と、積層体端面のエッジ部が緩やかになりすぎ、効率的
な電界集中、電子放出を行うことが困難になる。また、
粒子の大部分は、粒子径が０．１μｍ以下であることが
好ましく、粒子径が０．１μｍ以下の粒子の量が、４０
重量％より少ないと、均一な塗膜を形成することが困難
になり、カソードＫの形状が不均一になり、好ましくな
い。よって、平均粒子径は、０．０５〜０．０８μｍ程
度であることが好適である。なお、粒度分布は、光透過
式粒度分布測定装置で測定することができる。
ような板状微粒子の積層体により構成されてなる。この
微粒子３０の粒度は、平均粒子径が５μｍより大きい
と、積層体端面のエッジ部が緩やかになりすぎ、効率的
な電界集中、電子放出を行うことが困難になる。また、
粒子の大部分は、粒子径が０．１μｍ以下であることが
好ましく、粒子径が０．１μｍ以下の粒子の量が、４０
重量％より少ないと、均一な塗膜を形成することが困難
になり、カソードＫの形状が不均一になり、好ましくな
い。よって、平均粒子径は、０．０５〜０．０８μｍ程
度であることが好適である。なお、粒度分布は、光透過
式粒度分布測定装置で測定することができる。
【００４８】また、電界放出型カソードＫの先端部の曲
率半径をρとし、カソードＫ先端の電界をＥとし、カソ
ードＫの先端の電位をＶとすると、以下の関係式が成立
する。 Ｅ＝Ｖ／（５ρ） ここで、カソードＫの先端の電位をＶが、電界放出型カ
ソードＫの電子放出の閾値電圧Ｖt である場合を考え
る。カソードの駆動回路の電圧は、トランジスタの性能
と価格の点から数十Ｖ〜１００Ｖであることが望まし
い。Ｖt に対応する閾値電界Ｅt は、均質によって決ま
り、メタル材料の場合は、１０7 ［Ｖ／ｃｍ］以下、カ
ーボン系材料では、１０6 ［Ｖ／ｃｍ］以下である。
率半径をρとし、カソードＫ先端の電界をＥとし、カソ
ードＫの先端の電位をＶとすると、以下の関係式が成立
する。 Ｅ＝Ｖ／（５ρ） ここで、カソードＫの先端の電位をＶが、電界放出型カ
ソードＫの電子放出の閾値電圧Ｖt である場合を考え
る。カソードの駆動回路の電圧は、トランジスタの性能
と価格の点から数十Ｖ〜１００Ｖであることが望まし
い。Ｖt に対応する閾値電界Ｅt は、均質によって決ま
り、メタル材料の場合は、１０7 ［Ｖ／ｃｍ］以下、カ
ーボン系材料では、１０6 ［Ｖ／ｃｍ］以下である。
【００４９】例えば、閾値電圧Ｖt ＝１０［Ｖ］とし、
Ｅt ＝１０6 ［Ｖ／ｃｍ］とすると、上式から、ρ＝１
０［Ｖ］／５×１０6 ［Ｖ／ｃｍ］＝０．０２［μｍ］
となる。これが、粒子の厚さ方向の寸法のオーダーであ
る。一方、粒子の板面方向の大きさは、エミッタのサイ
ズに依存する。また、エミッタのサイズは、表示装置の
ディスプレイの画素の大きさに依存する。ディスプレイ
の画素の大きさは、ディスプレイの大きさと画素の密度
（解像度）に依存する。解像度の高い典型例として、Ｘ
ＧＡの１７インチ〜２０インチのコンピュータ用ディス
プレイでは、画素数１０２４×７６８で、１サブピクセ
ルの大きさは、約６０［μｍ］×１００［μｍ］であ
る。エミッタは、この中に、数十から数百個作られるこ
とになる。従って、一個のエミッタの大きさは、１０数
［μｍ］〜数［μｍ］になる。この程度の大きさのエミ
ッタを、精度良くパターンニングするには、微粒子のサ
イズは、サブミクロン、すなわち、０．１〜０．５［μ
ｍ］程度である必要がある。したがって、上述したよう
に、ρ＝０．０２［μｍ］となることから、アスペクト
比を考えると、（０．１〜０．５）／０．０２＝５〜２
５となる。以上のことから、平均アスペクト比は、５以
上で、１０以上であることが望ましい。
Ｅt ＝１０6 ［Ｖ／ｃｍ］とすると、上式から、ρ＝１
０［Ｖ］／５×１０6 ［Ｖ／ｃｍ］＝０．０２［μｍ］
となる。これが、粒子の厚さ方向の寸法のオーダーであ
る。一方、粒子の板面方向の大きさは、エミッタのサイ
ズに依存する。また、エミッタのサイズは、表示装置の
ディスプレイの画素の大きさに依存する。ディスプレイ
の画素の大きさは、ディスプレイの大きさと画素の密度
（解像度）に依存する。解像度の高い典型例として、Ｘ
ＧＡの１７インチ〜２０インチのコンピュータ用ディス
プレイでは、画素数１０２４×７６８で、１サブピクセ
ルの大きさは、約６０［μｍ］×１００［μｍ］であ
る。エミッタは、この中に、数十から数百個作られるこ
とになる。従って、一個のエミッタの大きさは、１０数
［μｍ］〜数［μｍ］になる。この程度の大きさのエミ
ッタを、精度良くパターンニングするには、微粒子のサ
イズは、サブミクロン、すなわち、０．１〜０．５［μ
ｍ］程度である必要がある。したがって、上述したよう
に、ρ＝０．０２［μｍ］となることから、アスペクト
比を考えると、（０．１〜０．５）／０．０２＝５〜２
５となる。以上のことから、平均アスペクト比は、５以
上で、１０以上であることが望ましい。
【００５０】この本発明における平面型表示装置を構成
する本発明による電界放出型カソードＫの製造方法の一
例を、図５〜図１０に示す製造工程図を参照して説明す
る。しかしながら、本発明の製造方法は、以下に示す例
に限定されるものではない。
する本発明による電界放出型カソードＫの製造方法の一
例を、図５〜図１０に示す製造工程図を参照して説明す
る。しかしながら、本発明の製造方法は、以下に示す例
に限定されるものではない。
【００５１】先ず、図４に示した鱗片状の微粒子、すな
わち板状の微粒子３０を、例えば水、有機溶剤等の溶媒
３１中に分散させ、これを例えばスピンナー、コーター
等で、図５に示すように、カソード形成面３２上に塗布
する。なお、このとき、溶媒３１中には、後述の工程に
より行うパターニングを行いやすくするため、熱硬化性
樹脂等を混入させてもよい。
わち板状の微粒子３０を、例えば水、有機溶剤等の溶媒
３１中に分散させ、これを例えばスピンナー、コーター
等で、図５に示すように、カソード形成面３２上に塗布
する。なお、このとき、溶媒３１中には、後述の工程に
より行うパターニングを行いやすくするため、熱硬化性
樹脂等を混入させてもよい。
【００５２】次に、これを例えばホットプレート等によ
り乾燥させる。このとき、鱗片状微粒子は、自然に沈降
し、図６に示すように、鱗片状の微粒子すなわち板状の
微粒子３０が、カソード形成面３２上で沈殿し、形成面
にほぼ沿う層状に堆積し、その後、プリベークを行い、
板状微粒子の積層体３３を形成する。
り乾燥させる。このとき、鱗片状微粒子は、自然に沈降
し、図６に示すように、鱗片状の微粒子すなわち板状の
微粒子３０が、カソード形成面３２上で沈殿し、形成面
にほぼ沿う層状に堆積し、その後、プリベークを行い、
板状微粒子の積層体３３を形成する。
【００５３】次に、図７に示すように、板状微粒子の積
層体３３上に、フォトレジト３４を塗布し、これを乾燥
後、例えば高圧水銀灯でパターン露光し、例えばアルカ
リ現像液により現像することによって所定のパターンに
形成する。なお、このフォトレジトには、ネガ型フォト
レジスト、ポジ型フォトレジストのいずれも適用するこ
とができ、例えば、ノボラックタイプのポジ型フォトレ
ジスト（東京応化工業製ＰＭＥＲ６０２０ＥＫ）等を用
いることができる。
層体３３上に、フォトレジト３４を塗布し、これを乾燥
後、例えば高圧水銀灯でパターン露光し、例えばアルカ
リ現像液により現像することによって所定のパターンに
形成する。なお、このフォトレジトには、ネガ型フォト
レジスト、ポジ型フォトレジストのいずれも適用するこ
とができ、例えば、ノボラックタイプのポジ型フォトレ
ジスト（東京応化工業製ＰＭＥＲ６０２０ＥＫ）等を用
いることができる。
【００５４】次に、図８に示すように、積層体３３に対
し、フォトレジストをエッチングマスクとしてパターン
エッチングを行い、積層体パターン３３ａを形成する。
なお、このエッチングにおいて使用するエッチング液と
しては、酸、アルカリのいずれも適用することができ
る。特に、板状の微粒子３０が、グラファイトである場
合には、純水をスプレーで高圧で吹きつけることによっ
てもパターンエッチングを行うことができる。
し、フォトレジストをエッチングマスクとしてパターン
エッチングを行い、積層体パターン３３ａを形成する。
なお、このエッチングにおいて使用するエッチング液と
しては、酸、アルカリのいずれも適用することができ
る。特に、板状の微粒子３０が、グラファイトである場
合には、純水をスプレーで高圧で吹きつけることによっ
てもパターンエッチングを行うことができる。
【００５５】次に、図９に示すように、フォトレジスト
３４を除去し、その後、ポストベークを行い、板状の微
粒子の積層体パターン３３ａを安定化させた。
３４を除去し、その後、ポストベークを行い、板状の微
粒子の積層体パターン３３ａを安定化させた。
【００５６】図１０に、板状の微粒子の積層体パターン
３３ａの、拡大概略図を示す。図１０に示すように、積
層体パターン３３ａは、板状の微粒子が、層状に積層さ
れたものであるから、これの端面には、板状の微粒子
の、例えば厚さ２０ｎｍ程度のエッジ部３０ａが現れ
る。このエッジ部３０ａは、図１４において示して、図
１５〜図１８においてその作製方法を説明した、従来構
造の電界放出型カソードＫ、すなわち、円錐形状のカソ
ードＫの先端部の曲率半径に匹敵する鋭さ、これより格
段に小の、例えば、厚さ２０〔ｎｍ〕の微粒子の場合、
曲率半径が２０〔ｎｍ〕以下のエッジ部３０ａを有する
電界放出型カソードＫを形成することができる。
３３ａの、拡大概略図を示す。図１０に示すように、積
層体パターン３３ａは、板状の微粒子が、層状に積層さ
れたものであるから、これの端面には、板状の微粒子
の、例えば厚さ２０ｎｍ程度のエッジ部３０ａが現れ
る。このエッジ部３０ａは、図１４において示して、図
１５〜図１８においてその作製方法を説明した、従来構
造の電界放出型カソードＫ、すなわち、円錐形状のカソ
ードＫの先端部の曲率半径に匹敵する鋭さ、これより格
段に小の、例えば、厚さ２０〔ｎｍ〕の微粒子の場合、
曲率半径が２０〔ｎｍ〕以下のエッジ部３０ａを有する
電界放出型カソードＫを形成することができる。
【００５７】上述のようにしてカソード電極７上に電界
放出型カソードＫが形成し、更に、これの上を横切って
ゲート電極９が形成されてなるカソード構体が、螢光面
１に対向して配置されるようにする。
放出型カソードＫが形成し、更に、これの上を横切って
ゲート電極９が形成されてなるカソード構体が、螢光面
１に対向して配置されるようにする。
【００５８】このようにして形成した電界放出型カソー
ドＫを有する電子放出装置４０においては、図１１に示
すように、螢光面１すなわちアノードメタル層６０にカ
ソードに対し正の高圧の陽極電圧を与えるとともに、例
えばそのカソード電極７とゲート電極９との間に、例え
ば順次その交叉部の電界放出型カソードＫから電子を放
出し得る電圧例えばゲート電極９に、カソード電極７に
対して１００Ｖの電圧を、順次かつ表示内容に応じて変
調してカソードＫのエッジ部３０ａからの電子ｅ- のビ
ームを螢光面１に向かわしめる。
ドＫを有する電子放出装置４０においては、図１１に示
すように、螢光面１すなわちアノードメタル層６０にカ
ソードに対し正の高圧の陽極電圧を与えるとともに、例
えばそのカソード電極７とゲート電極９との間に、例え
ば順次その交叉部の電界放出型カソードＫから電子を放
出し得る電圧例えばゲート電極９に、カソード電極７に
対して１００Ｖの電圧を、順次かつ表示内容に応じて変
調してカソードＫのエッジ部３０ａからの電子ｅ- のビ
ームを螢光面１に向かわしめる。
【００５９】このようにして表示装置本体２によって時
分割的に各色に対応する発光パターンの白色映像を得る
と共に、その時分割表示に同期して、カラーシャッター
３を切り換えて、各色に対応する光を取り出す。つま
り、順次赤、緑、青の光学像を取り出すものであり、こ
のようにして全体としてカラー画像表示を行う。
分割的に各色に対応する発光パターンの白色映像を得る
と共に、その時分割表示に同期して、カラーシャッター
３を切り換えて、各色に対応する光を取り出す。つま
り、順次赤、緑、青の光学像を取り出すものであり、こ
のようにして全体としてカラー画像表示を行う。
【００６０】上述のように、本発明構成の電子放出装置
４０によれば、カソード電極７上に形成する電界放出型
カソードＫを、図１０に示すように、導電性を有する板
状の微粒子３０が堆積された多層構造としたことによ
り、電界を集中せしめる電界放出型カソードＫの端面の
エッジ部３０ａを、従来の円錐形状の電界放出型カソー
ドＫの先端部と同等、あるいはそれ以上の鋭さをもっ
て、容易な作製工程により形成することができ、これに
より効率的な電子放出がなされるようにでき、高精度な
電子放出装置を得ることができた。
４０によれば、カソード電極７上に形成する電界放出型
カソードＫを、図１０に示すように、導電性を有する板
状の微粒子３０が堆積された多層構造としたことによ
り、電界を集中せしめる電界放出型カソードＫの端面の
エッジ部３０ａを、従来の円錐形状の電界放出型カソー
ドＫの先端部と同等、あるいはそれ以上の鋭さをもっ
て、容易な作製工程により形成することができ、これに
より効率的な電子放出がなされるようにでき、高精度な
電子放出装置を得ることができた。
【００６１】図１の例では、白色発光螢光面を有する例
の他、赤、緑、および青の螢光面が塗り分けられて成る
表示装置構成とすることもできるなど、表示装置の構成
は、適宜変更を行うことができる。
の他、赤、緑、および青の螢光面が塗り分けられて成る
表示装置構成とすることもできるなど、表示装置の構成
は、適宜変更を行うことができる。
【００６２】上述の、図１に示した例においては、カソ
ード電極７上に、直接電界放出型カソードＫを形成した
場合について説明したが、本発明は、この例に限定され
るものではなく、図１３に示すように、カソード電極７
上に絶縁層１８を全面的に形成し、その後、この絶縁層
の所定部分を穿設して下部に形成されているカソード電
極７と、タングステン等のよる導電層１７により連結し
て、導通が得られるように電界放出型カソードＫを形成
する場合についても同様に適用することができる。
ード電極７上に、直接電界放出型カソードＫを形成した
場合について説明したが、本発明は、この例に限定され
るものではなく、図１３に示すように、カソード電極７
上に絶縁層１８を全面的に形成し、その後、この絶縁層
の所定部分を穿設して下部に形成されているカソード電
極７と、タングステン等のよる導電層１７により連結し
て、導通が得られるように電界放出型カソードＫを形成
する場合についても同様に適用することができる。
【００６３】また、上述にした実施例においては、電界
放出型カソードＫを形成する場合に、導電性を有する板
状の微粒子３０を、平滑面上に積層させる場合について
説明したが、本発明はこの例に限定されるものではな
く、所定の凹凸を有する面上に形成する場合についても
同様に適用することができる。
放出型カソードＫを形成する場合に、導電性を有する板
状の微粒子３０を、平滑面上に積層させる場合について
説明したが、本発明はこの例に限定されるものではな
く、所定の凹凸を有する面上に形成する場合についても
同様に適用することができる。
【００６４】また、上述した実施例において、電界放出
型カソードＫを形成する場合の、導電性を有する板状の
微粒子３０のパターンエッチングにおいては、露光条件
を調整することにより、図１２に示すような、逆台形形
状の電界放出型カソードＫを形成することもできる。
型カソードＫを形成する場合の、導電性を有する板状の
微粒子３０のパターンエッチングにおいては、露光条件
を調整することにより、図１２に示すような、逆台形形
状の電界放出型カソードＫを形成することもできる。
【００６５】
【発明の効果】本発明構成の電界放出型カソード、電子
放出装置によれば、カソード電極７上に形成する電界放
出型カソードＫを、導電性を有する板状の微粒子２０
が、堆積された多層構造の積層体３３としたことによ
り、電界を集中せしめる電界放出型カソードＫの端面の
エッジ部３０ａを、従来の円錐形状の電界放出型カソー
ドＫの先端部と同等、あるいはそれ以上の鋭さをもっ
て、効率的な電子放出がなされるようにでき、高精度な
電子放出装置とすることができた。
放出装置によれば、カソード電極７上に形成する電界放
出型カソードＫを、導電性を有する板状の微粒子２０
が、堆積された多層構造の積層体３３としたことによ
り、電界を集中せしめる電界放出型カソードＫの端面の
エッジ部３０ａを、従来の円錐形状の電界放出型カソー
ドＫの先端部と同等、あるいはそれ以上の鋭さをもっ
て、効率的な電子放出がなされるようにでき、高精度な
電子放出装置とすることができた。
【００６６】また、本発明の電子放出装置の製造方法に
よれば、カソード電極７上に形成する電界放出型カソー
ドＫを、導電性を有する板状の微粒子２０が、堆積され
た多層構造の積層体３３としたことにより、電界を集中
せしめる電界放出型カソードＫの端面のエッジ部３０ａ
を、従来の円錐形状の電界放出型カソードＫの先端部と
同等、あるいはそれ以上の鋭さをもって、容易な作製工
程により形成することができ、これにより、効率的な電
子放出がなされるようにでき、高精度な電子放出装置を
得ることができた。
よれば、カソード電極７上に形成する電界放出型カソー
ドＫを、導電性を有する板状の微粒子２０が、堆積され
た多層構造の積層体３３としたことにより、電界を集中
せしめる電界放出型カソードＫの端面のエッジ部３０ａ
を、従来の円錐形状の電界放出型カソードＫの先端部と
同等、あるいはそれ以上の鋭さをもって、容易な作製工
程により形成することができ、これにより、効率的な電
子放出がなされるようにでき、高精度な電子放出装置を
得ることができた。
【図１】本発明の平面型表示装置の一例の概略斜視図を
示す。
示す。
【図２】カソード電極と、ゲート電極と、電界放出型カ
ソードの相対的位置関係を表す概略図を示す。
ソードの相対的位置関係を表す概略図を示す。
【図３】カソード電極と、ゲート電極と、電界放出型カ
ソードの相対的位置関係を表す概略断面図を示す。
ソードの相対的位置関係を表す概略断面図を示す。
【図４】本発明における電界放出型カソードＫを構成す
る板状の微粒子の概略斜視図を示す。
る板状の微粒子の概略斜視図を示す。
【図５】本発明における電界放出型カソードＫの一例の
作製工程図を示す。
作製工程図を示す。
【図６】本発明における電界放出型カソードＫの一例の
作製工程図を示す。
作製工程図を示す。
【図７】本発明における電界放出型カソードＫの一例の
作製工程図を示す。
作製工程図を示す。
【図８】本発明における電界放出型カソードＫの一例の
作製工程図を示す。
作製工程図を示す。
【図９】本発明における電界放出型カソードＫの一例の
作製工程図を示す。
作製工程図を示す。
【図１０】本発明における電界放出型カソードＫの拡大
概略図を示す。
概略図を示す。
【図１１】本発明における電界放出型カソードＫを有す
る電子放出装置の概略断面図を示す。
る電子放出装置の概略断面図を示す。
【図１２】本発明における電界放出型カソードＫの他の
一例の拡大概略図を示す。
一例の拡大概略図を示す。
【図１３】カソード電極と、ゲート電極と、電界放出型
カソードの相対的位置関係を表す概略断面図を示す。
カソードの相対的位置関係を表す概略断面図を示す。
【図１４】従来構造の平面型表示装置の一例の概略斜視
図を示す。
図を示す。
【図１５】従来における平面型表示装置の一例の作製工
程図を示す。
程図を示す。
【図１６】従来における平面型表示装置の一例の作製工
程図を示す。
程図を示す。
【図１７】従来における平面型表示装置の一例の作製工
程図を示す。
程図を示す。
【図１８】従来における平面型表示装置の一例の作製工
程図を示す。
程図を示す。
【符号の説明】 １，１０１…白色発光螢光面、２，１０２…表示装置本
体、３，１０３…平面型カラーシャッタ、４，１０４…
前面パネル、５，１０５…背面パネル、６，１０６…メ
タルバック層、７，１０７…カソード電極、８，１０８
…絶縁層、９，１０９…ゲート電極、１７…導電層、１
８…絶縁層、１９…誘電体層、２０，１００…平面型表
示装置、３０…板状の微粒子、３０ａ…エッジ部、３１
…溶媒、３２…カソード形成面、３３…板状微粒子の積
層体、３３ａ…積層体パターン、３４…フォトレジス
ト、４０…電子放出装置、６０…アノードメタル層、１
１０…開孔、１１１…金属層、１１２…開孔、１１３…
金属層、１１４…円孔
体、３，１０３…平面型カラーシャッタ、４，１０４…
前面パネル、５，１０５…背面パネル、６，１０６…メ
タルバック層、７，１０７…カソード電極、８，１０８
…絶縁層、９，１０９…ゲート電極、１７…導電層、１
８…絶縁層、１９…誘電体層、２０，１００…平面型表
示装置、３０…板状の微粒子、３０ａ…エッジ部、３１
…溶媒、３２…カソード形成面、３３…板状微粒子の積
層体、３３ａ…積層体パターン、３４…フォトレジス
ト、４０…電子放出装置、６０…アノードメタル層、１
１０…開孔、１１１…金属層、１１２…開孔、１１３…
金属層、１１４…円孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 齋藤 一郎 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 立薗 信一 千葉県香取郡多古町水戸１番地 日立粉末 冶金株式会社香取工場内 (72)発明者 山岸 剛 千葉県香取郡多古町水戸１番地 日立粉末 冶金株式会社香取工場内 Ｆターム(参考） 5C031 DD09 DD17 DD19 5C035 BB01 BB04 5C036 EE03 EF01 EF06 EF09 EG02 EG12
Claims (7)
- 【請求項１】 導電性を有する板状の微粒子が堆積され
た多層構造を有して成ることを特徴とする電界放出型カ
ソード。 - 【請求項２】 上記板状の微粒子は、炭素結合体より成
ることを特徴とする請求項１に記載の電界放出型カソー
ド。 - 【請求項３】 上記板状の微粒子は、ほぼ円形板状で、 平均粒子径が５μｍ以下であり、 その平均アスペクト比が、（面積の平方根を厚さで割っ
た値）が５以上であることを特徴とする請求項１に記載
の電界放出型カソード。 - 【請求項４】 螢光面に対向して、電界放出型カソード
が配置されてなる電子放出装置であって、 上記電界放出型カソードは、導電性を有する板状の微粒
子が、堆積されて成る多層構造を有し、 所定の電界をかけることにより、上記電界放出型カソー
ドの端面から、電子が放出されるようになされているこ
とを特徴とする電子放出装置。 - 【請求項５】 上記電界放出型カソードを構成する板状
の微粒子は、炭素結合体よりなることを特徴とする請求
項４に記載の電子放出装置。 - 【請求項６】 上記電界放出型カソードを構成する板状
の微粒子は、ほぼ円形板状で、 平均粒子径が５μｍ以下であり、 その平均アスペクト比が、（面積の平方根を厚さで割っ
た値）が５以上であることを特徴とする請求項４に記載
の電子放出装置。 - 【請求項７】 電子放出装置を構成する電界放出型カソ
ード形成面上に、 導電性を有する板状の微粒子を堆積させて、多層構造の
板状微粒子の積層体を形成する工程と、 該板状微粒子の積層体をパターンエッチングすることに
より、板状微粒子の積層体の端面に、電界集中を行うた
めの、エッジ部を形成する工程とを有することを特徴と
する電子放出装置の製造方法。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP35792898A JP2000182508A (ja) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | 電界放出型カソード、電子放出装置、および電子放出装置の製造方法 |
| US09/458,830 US6600262B1 (en) | 1998-12-16 | 1999-12-13 | Field emission type cathode and electron emitting apparatus using piled platelike particles |
| EP99403176A EP1030338A3 (en) | 1998-12-16 | 1999-12-16 | Field emission type cathode, apparatus with such a cathode and process for manufacturing the apparatus |
| US10/435,480 US20030205959A1 (en) | 1998-12-16 | 2003-05-12 | Field emission type cathode, electron emitting apparatus and process for manufacturing electron emitting apparatus |
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|---|---|---|---|
| JP35792898A JP2000182508A (ja) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | 電界放出型カソード、電子放出装置、および電子放出装置の製造方法 |
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|---|---|
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ID=18456661
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| JP (1) | JP2000182508A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| KR100785658B1 (ko) | 2006-06-19 | 2007-12-14 | 타퉁 컴퍼니 리미티드 | 전자 방출원 및 전계 방출 디스플레이 장치 |
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| JPH03203776A (ja) | 1989-12-29 | 1991-09-05 | Sharp Corp | 強誘電性液晶パネルの表示制御装置 |
| KR940008180B1 (ko) | 1990-12-27 | 1994-09-07 | 가부시끼가이샤 한도다이 에네르기 겐꾸쇼 | 액정 전기 광학 장치 및 그 구동 방법 |
| US5675216A (en) * | 1992-03-16 | 1997-10-07 | Microelectronics And Computer Technololgy Corp. | Amorphic diamond film flat field emission cathode |
| EP0675519A1 (en) | 1994-03-30 | 1995-10-04 | AT&T Corp. | Apparatus comprising field emitters |
| US5499062A (en) | 1994-06-23 | 1996-03-12 | Texas Instruments Incorporated | Multiplexed memory timing with block reset and secondary memory |
| DE69515245T2 (de) * | 1994-10-05 | 2000-07-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Elektronenemissionskathode; eine Elektronenemissionsvorrichtung, eine flache Anzeigevorrichtung, eine damit versehene thermoelektrische Kühlvorrichtung, und ein Verfahren zur Herstellung dieser Elektronenemissionskathode |
| FR2726688B1 (fr) * | 1994-11-08 | 1996-12-06 | Commissariat Energie Atomique | Source d'electrons a effet de champ et procede de fabrication de cette source, application aux dispositifs de visualisation par cathodoluminescence |
| US5616368A (en) | 1995-01-31 | 1997-04-01 | Lucent Technologies Inc. | Field emission devices employing activated diamond particle emitters and methods for making same |
| US5709577A (en) | 1994-12-22 | 1998-01-20 | Lucent Technologies Inc. | Method of making field emission devices employing ultra-fine diamond particle emitters |
| US5959598A (en) | 1995-07-20 | 1999-09-28 | The Regents Of The University Of Colorado | Pixel buffer circuits for implementing improved methods of displaying grey-scale or color images |
| JP3421549B2 (ja) | 1996-09-18 | 2003-06-30 | 株式会社東芝 | 真空マイクロ装置 |
| US6356014B2 (en) * | 1997-03-27 | 2002-03-12 | Candescent Technologies Corporation | Electron emitters coated with carbon containing layer |
| TW432419B (en) * | 1998-06-18 | 2001-05-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electron emitting element, electron emitting source, image display, and method for producing them |
| JP2000268706A (ja) * | 1999-03-18 | 2000-09-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子放出素子及びそれを用いた画像描画装置 |
| JP2000306492A (ja) * | 1999-04-21 | 2000-11-02 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 電界放出型カソード、電子放出装置、および電子放出装置の製造方法 |
-
1998
- 1998-12-16 JP JP35792898A patent/JP2000182508A/ja active Pending
-
1999
- 1999-12-13 US US09/458,830 patent/US6600262B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-12-16 EP EP99403176A patent/EP1030338A3/en not_active Withdrawn
-
2003
- 2003-05-12 US US10/435,480 patent/US20030205959A1/en not_active Abandoned
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6737792B2 (en) | 1999-12-27 | 2004-05-18 | Sony Corporation | Field emission cathode, electron emission device and electron emission device manufacturing method |
| JP2003086079A (ja) * | 2001-09-13 | 2003-03-20 | Sony Corp | 電子放出装置及びその製造方法、冷陰極電界電子放出素子及びその製造方法、並びに、冷陰極電界電子放出表示装置及びその製造方法 |
| KR100785658B1 (ko) | 2006-06-19 | 2007-12-14 | 타퉁 컴퍼니 리미티드 | 전자 방출원 및 전계 방출 디스플레이 장치 |
| JP2007335388A (ja) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Tatung Co | 電子放出源及びそれを応用した電界放出ディスプレイ |
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|---|---|
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| EP1030338A3 (en) | 2002-06-12 |
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