JP2001118529A - 電界放射型電子源およびその製造方法 - Google Patents
電界放射型電子源およびその製造方法Info
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- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ディスプレイ装置の電子源としての利用が容易
な電界放射型電子源およびその製造方法を提供する。 【解決手段】電界放射型電子源１０は、ガラス基板から
なる絶縁性基板１１と、絶縁性基板１１の一表面側に形
成された導電性層８と、導電性層８上に形成された酸化
した多孔質多結晶シリコン層からなる強電界ドリフト層
６と、強電界ドリフト層６上に形成された表面電極７と
を備える。絶縁性基板１１は、上記一表面側に対向配置
されて絶縁性基板１１との間に気密空間を形成するフェ
ースプレート（図示せず）側へ表面電極７よりも突出し
且つフェースプレートとの間が所定距離に保たれるよう
にフェースプレートを支持する補強用スペーサ４１が連
続一体に形成されている。
な電界放射型電子源およびその製造方法を提供する。 【解決手段】電界放射型電子源１０は、ガラス基板から
なる絶縁性基板１１と、絶縁性基板１１の一表面側に形
成された導電性層８と、導電性層８上に形成された酸化
した多孔質多結晶シリコン層からなる強電界ドリフト層
６と、強電界ドリフト層６上に形成された表面電極７と
を備える。絶縁性基板１１は、上記一表面側に対向配置
されて絶縁性基板１１との間に気密空間を形成するフェ
ースプレート（図示せず）側へ表面電極７よりも突出し
且つフェースプレートとの間が所定距離に保たれるよう
にフェースプレートを支持する補強用スペーサ４１が連
続一体に形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電界放射により電
子線を放射するようにした電界放射型電子源に関するも
のである。
子線を放射するようにした電界放射型電子源に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、薄型でフラットなディスプレ
イ装置として、電界放射型電子源を形成した基板を接着
した平板状の電子源側ガラス基板（以下、リヤプレート
と称す）と、電界放射型電子源への対向面に蛍光体が塗
布された平板状の蛍光体側ガラス基板（以下、フェース
プレートと称す）とを対向配置し、両プレート間に支持
用のスペーサを介在させて両プレートの間の空間を真空
に保つように構成されたディスプレイ装置が各所で研究
されている。この種の電界放射型ディスプレイ装置は、
電界放射型電子源から放出された電子によってフェース
プレートに塗布されている蛍光体を発光させて、文字や
画像を表示するものである。
イ装置として、電界放射型電子源を形成した基板を接着
した平板状の電子源側ガラス基板（以下、リヤプレート
と称す）と、電界放射型電子源への対向面に蛍光体が塗
布された平板状の蛍光体側ガラス基板（以下、フェース
プレートと称す）とを対向配置し、両プレート間に支持
用のスペーサを介在させて両プレートの間の空間を真空
に保つように構成されたディスプレイ装置が各所で研究
されている。この種の電界放射型ディスプレイ装置は、
電界放射型電子源から放出された電子によってフェース
プレートに塗布されている蛍光体を発光させて、文字や
画像を表示するものである。
【０００３】この種のディスプレイ装置は、両プレート
間に気密空間が形成され、両プレートの間の気密空間が
真空に保たれているので、両プレートに外部から大気圧
が加わるから、耐大気圧を高くするために、両プレート
間に支持用のスペーサとは別に補強用スペーサを介在さ
せる必要がある。
間に気密空間が形成され、両プレートの間の気密空間が
真空に保たれているので、両プレートに外部から大気圧
が加わるから、耐大気圧を高くするために、両プレート
間に支持用のスペーサとは別に補強用スペーサを介在さ
せる必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のディ
スプレイ装置において、補強用スペーサが外部（フェー
スプレートの前面側）から見えないようにするために
は、補強用スペーサを隣接する画素の間に配置する必要
があり、画素間の間隔を数十μｍから１００μｍ程度と
すると、補強用スペーサの幅寸法を数μｍから数十μｍ
程度と非常に小さくする必要がある。
スプレイ装置において、補強用スペーサが外部（フェー
スプレートの前面側）から見えないようにするために
は、補強用スペーサを隣接する画素の間に配置する必要
があり、画素間の間隔を数十μｍから１００μｍ程度と
すると、補強用スペーサの幅寸法を数μｍから数十μｍ
程度と非常に小さくする必要がある。
【０００５】一方、両プレート間の間隔（所定距離）
は、フェースプレートに塗布する蛍光体として低速電子
線用の蛍光体を使用して電子の加速電圧を数百Ｖ程度以
下にした場合で、１００μｍから数百μｍ程度である。
これに対し、蛍光体の発光効率を上げるために高速電子
線用の蛍光体を使用して電子を数ｋＶ程度以上の高電圧
で加速するような場合には、両プレート間での放電を避
けるために、両プレート間の間隔を１ｍｍから数ｍｍ程
度離す必要がある。
は、フェースプレートに塗布する蛍光体として低速電子
線用の蛍光体を使用して電子の加速電圧を数百Ｖ程度以
下にした場合で、１００μｍから数百μｍ程度である。
これに対し、蛍光体の発光効率を上げるために高速電子
線用の蛍光体を使用して電子を数ｋＶ程度以上の高電圧
で加速するような場合には、両プレート間での放電を避
けるために、両プレート間の間隔を１ｍｍから数ｍｍ程
度離す必要がある。
【０００６】したがって、補強用スペーサは、例えば高
さを上記所定距離の１ｍｍ、幅を上記幅寸法の数十μｍ
とするものであるから、高さと幅との比（以下、アスペ
クト比と称す）の大きなものが必要となり、製造が難し
いとともに、所定位置に配置する（例えば、フェースプ
レート側にあっては隣り合う画素間の領域に当接させ
る）ことが難しいという不具合があった。
さを上記所定距離の１ｍｍ、幅を上記幅寸法の数十μｍ
とするものであるから、高さと幅との比（以下、アスペ
クト比と称す）の大きなものが必要となり、製造が難し
いとともに、所定位置に配置する（例えば、フェースプ
レート側にあっては隣り合う画素間の領域に当接させ
る）ことが難しいという不具合があった。
【０００７】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、ディスプレイ装置の電子源としての
利用が容易な電界放射型電子源およびその製造方法を提
供することにある。
あり、その目的は、ディスプレイ装置の電子源としての
利用が容易な電界放射型電子源およびその製造方法を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、絶縁性基板と、絶縁性基板の一
表面側に形成された導電性層と、導電性層上に形成され
た酸化若しくは窒化した多孔質半導体層よりなる強電界
ドリフト層と、強電界ドリフト層上に形成された表面電
極とを備え、表面電極を導電性層に対して正極として電
圧を印加することにより導電性層から注入された電子が
強電界ドリフト層をドリフトし表面電極を通して放出さ
れる電界放射型電子源であって、上記絶縁性基板は、上
記一表面側に対向配置されて上記絶縁性基板との間に気
密空間を形成するフェースプレート側へ上記表面電極よ
りも突出し且つフェースプレートとの間が所定距離に保
たれるようにフェースプレートを支持する補強用スペー
サが連続一体に突設されてなることを特徴とするもので
あり、絶縁性基板に補強用スペーサが連続一体に形成さ
れているので、ディスプレイ装置の電子源として利用す
る場合に補強用スペーサを別途に製造したり、配置した
りする必要がなく、ディスプレイ装置の組立が簡単にな
るから、ディスプレイ装置の電子源としての利用が容易
になる。
目的を達成するために、絶縁性基板と、絶縁性基板の一
表面側に形成された導電性層と、導電性層上に形成され
た酸化若しくは窒化した多孔質半導体層よりなる強電界
ドリフト層と、強電界ドリフト層上に形成された表面電
極とを備え、表面電極を導電性層に対して正極として電
圧を印加することにより導電性層から注入された電子が
強電界ドリフト層をドリフトし表面電極を通して放出さ
れる電界放射型電子源であって、上記絶縁性基板は、上
記一表面側に対向配置されて上記絶縁性基板との間に気
密空間を形成するフェースプレート側へ上記表面電極よ
りも突出し且つフェースプレートとの間が所定距離に保
たれるようにフェースプレートを支持する補強用スペー
サが連続一体に突設されてなることを特徴とするもので
あり、絶縁性基板に補強用スペーサが連続一体に形成さ
れているので、ディスプレイ装置の電子源として利用す
る場合に補強用スペーサを別途に製造したり、配置した
りする必要がなく、ディスプレイ装置の組立が簡単にな
るから、ディスプレイ装置の電子源としての利用が容易
になる。
【０００９】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、上記補強用スペーサが、柱状に形成されてなること
を特徴とする。
て、上記補強用スペーサが、柱状に形成されてなること
を特徴とする。
【００１０】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、上記補強用スペーサが、上記フェースプレートに線
状に当接する縞状に形成されてなることを特徴とする。
て、上記補強用スペーサが、上記フェースプレートに線
状に当接する縞状に形成されてなることを特徴とする。
【００１１】請求項４の発明は、請求項１の発明におい
て、上記補強用スペーサが、上記フェースプレートに線
状に当接する格子状に形成されてなることを特徴とす
る。
て、上記補強用スペーサが、上記フェースプレートに線
状に当接する格子状に形成されてなることを特徴とす
る。
【００１２】請求項５の発明は、請求項１ないし請求項
４の発明において、上記多孔質半導体層が、多孔質多結
晶シリコン層よりなることを特徴とする。
４の発明において、上記多孔質半導体層が、多孔質多結
晶シリコン層よりなることを特徴とする。
【００１３】請求項６の発明は、請求項１記載の電界放
射型電子源の製造方法であって、絶縁性基板の上記一表
面の所定領域上に保護層を形成する工程と、該保護層を
マスクとしてサンドブラスト法によって絶縁性基板をエ
ッチング加工することで補強用スペーサを形成する工程
と、絶縁性基板の上記一表面側に導電性層を形成する工
程と、該導電性層上に半導体層を形成する工程と、陽極
酸化処理を行うことにより上記半導体層を多孔質化して
多孔質半導体層を形成する工程と、該多孔質半導体層を
酸化若しくは窒化することにより強電界ドリフト層を形
成する工程と、強電界ドリフト層上に表面電極を形成す
る工程とを有することを特徴とし、保護層をマスクとし
てサンドブラスト法によって絶縁性基板をエッチング加
工することで補強用スペーサを形成するので、高アスペ
クト比の補強用スペーサを所定の位置へ容易に形成する
ことができ、ディスプレイ装置の電子源としての利用が
容易な電界放射型電子源を実現することができる。
射型電子源の製造方法であって、絶縁性基板の上記一表
面の所定領域上に保護層を形成する工程と、該保護層を
マスクとしてサンドブラスト法によって絶縁性基板をエ
ッチング加工することで補強用スペーサを形成する工程
と、絶縁性基板の上記一表面側に導電性層を形成する工
程と、該導電性層上に半導体層を形成する工程と、陽極
酸化処理を行うことにより上記半導体層を多孔質化して
多孔質半導体層を形成する工程と、該多孔質半導体層を
酸化若しくは窒化することにより強電界ドリフト層を形
成する工程と、強電界ドリフト層上に表面電極を形成す
る工程とを有することを特徴とし、保護層をマスクとし
てサンドブラスト法によって絶縁性基板をエッチング加
工することで補強用スペーサを形成するので、高アスペ
クト比の補強用スペーサを所定の位置へ容易に形成する
ことができ、ディスプレイ装置の電子源としての利用が
容易な電界放射型電子源を実現することができる。
【００１４】請求項７の発明は、請求項１記載の電界放
射型電子源の製造方法であって、絶縁性基板の上記一表
面の所定領域上に保護層を形成する工程と、該保護層を
マスクとしてイオンによるエッチングによって絶縁性基
板をエッチング加工することで補強用スペーサを形成す
る工程と、絶縁性基板の上記一表面側に導電性層を形成
する工程と、該導電性層上に半導体層を形成する工程
と、陽極酸化処理を行うことにより上記半導体層を多孔
質化して多孔質半導体層を形成する工程と、該多孔質半
導体層を酸化若しくは窒化することにより強電界ドリフ
ト層を形成する工程と、強電界ドリフト層上に表面電極
を形成する工程とを有することを特徴とし、保護層をマ
スクとしてイオンによるエッチングによって絶縁性基板
をエッチング加工することで補強用スペーサを形成する
ので、高アスペクト比の補強用スペーサを所定の位置へ
容易に形成することができ、ディスプレイ装置の電子源
としての利用が容易な電界放射型電子源を実現すること
ができる。
射型電子源の製造方法であって、絶縁性基板の上記一表
面の所定領域上に保護層を形成する工程と、該保護層を
マスクとしてイオンによるエッチングによって絶縁性基
板をエッチング加工することで補強用スペーサを形成す
る工程と、絶縁性基板の上記一表面側に導電性層を形成
する工程と、該導電性層上に半導体層を形成する工程
と、陽極酸化処理を行うことにより上記半導体層を多孔
質化して多孔質半導体層を形成する工程と、該多孔質半
導体層を酸化若しくは窒化することにより強電界ドリフ
ト層を形成する工程と、強電界ドリフト層上に表面電極
を形成する工程とを有することを特徴とし、保護層をマ
スクとしてイオンによるエッチングによって絶縁性基板
をエッチング加工することで補強用スペーサを形成する
ので、高アスペクト比の補強用スペーサを所定の位置へ
容易に形成することができ、ディスプレイ装置の電子源
としての利用が容易な電界放射型電子源を実現すること
ができる。
【００１５】請求項８の発明は、請求項１記載の電界放
射型電子源の製造方法であって、絶縁性基板の上記一表
面の所定領域上に保護層を形成する工程と、該保護層を
マスクとしてウェットエッチングによって絶縁性基板を
エッチング加工することで補強用スペーサを形成する工
程と、絶縁性基板の上記一表面側に導電性層を形成する
工程と、該導電性層上に半導体層を形成する工程と、陽
極酸化処理を行うことにより上記半導体層を多孔質化し
て多孔質半導体層を形成する工程と、該多孔質半導体層
を酸化若しくは窒化することにより強電界ドリフト層を
形成する工程と、強電界ドリフト層上に表面電極を形成
する工程とを有することを特徴とし、保護層をマスクと
してウェットエッチングによって絶縁性基板をエッチン
グ加工することで補強用スペーサを形成するので、補強
用スペーサを所定の位置へ容易に形成することができ、
ディスプレイ装置の電子源としての利用が容易な電界放
射型電子源を実現することができる。
射型電子源の製造方法であって、絶縁性基板の上記一表
面の所定領域上に保護層を形成する工程と、該保護層を
マスクとしてウェットエッチングによって絶縁性基板を
エッチング加工することで補強用スペーサを形成する工
程と、絶縁性基板の上記一表面側に導電性層を形成する
工程と、該導電性層上に半導体層を形成する工程と、陽
極酸化処理を行うことにより上記半導体層を多孔質化し
て多孔質半導体層を形成する工程と、該多孔質半導体層
を酸化若しくは窒化することにより強電界ドリフト層を
形成する工程と、強電界ドリフト層上に表面電極を形成
する工程とを有することを特徴とし、保護層をマスクと
してウェットエッチングによって絶縁性基板をエッチン
グ加工することで補強用スペーサを形成するので、補強
用スペーサを所定の位置へ容易に形成することができ、
ディスプレイ装置の電子源としての利用が容易な電界放
射型電子源を実現することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本実施形態の電界放射型電子源の
製造方法について図１を参照しながら説明する。
製造方法について図１を参照しながら説明する。
【００１７】まず、所定厚さ（例えば、８ｍｍ）のガラ
ス基板からなる絶縁性基板１１の一表面（図１（ａ）に
おける上面）の所定領域上にサンドブラスト用のレジス
トからなる保護層２１を形成することにより、図１
（ａ）に示す構造が得られる。なお、保護層２１の幅
（図１（ａ）における左右方向の寸法）は、例えば、数
μｍから数十μｍ程度に設定すればよい。
ス基板からなる絶縁性基板１１の一表面（図１（ａ）に
おける上面）の所定領域上にサンドブラスト用のレジス
トからなる保護層２１を形成することにより、図１
（ａ）に示す構造が得られる。なお、保護層２１の幅
（図１（ａ）における左右方向の寸法）は、例えば、数
μｍから数十μｍ程度に設定すればよい。
【００１８】保護層２１を形成した後、保護層２１をマ
スクとしてサンドブラスト法によって絶縁性基板１１を
所定深さ（例えば、５ｍｍ）までエッチング加工（除
去）することで補強用スペーサ４１が形成されるととも
に凹部１１ａが形成され、図１（ｂ）に示す構造が得ら
れる。
スクとしてサンドブラスト法によって絶縁性基板１１を
所定深さ（例えば、５ｍｍ）までエッチング加工（除
去）することで補強用スペーサ４１が形成されるととも
に凹部１１ａが形成され、図１（ｂ）に示す構造が得ら
れる。
【００１９】次に、上記保護層２１を除去した後、絶縁
性基板１１の上記一表面側の全面に例えばアルミニウム
からなる導電性層８を蒸着法によって形成することによ
り、図１（ｃ）に示す構造が得られる。ここにおいて、
導電性層８は、後に形成される強電界ドリフト層６へ電
子を供給する電子供給層としての役目の他に、後に形成
される多結晶シリコン層３（図１（ｄ）参照）のオーミ
ック電極としての役目も有している。なお、導電性層８
の材料は、アルミニウムに限定されるものではなく、ク
ロム、ニッケル、チタン、タングステン、銅などの金属
材料やＩＴＯ膜などを用いてもよい。また、導電性層８
の成膜方法は、導電性層８の材料に応じて蒸着法やスパ
ッタ法などを適宜選択すればよい。
性基板１１の上記一表面側の全面に例えばアルミニウム
からなる導電性層８を蒸着法によって形成することによ
り、図１（ｃ）に示す構造が得られる。ここにおいて、
導電性層８は、後に形成される強電界ドリフト層６へ電
子を供給する電子供給層としての役目の他に、後に形成
される多結晶シリコン層３（図１（ｄ）参照）のオーミ
ック電極としての役目も有している。なお、導電性層８
の材料は、アルミニウムに限定されるものではなく、ク
ロム、ニッケル、チタン、タングステン、銅などの金属
材料やＩＴＯ膜などを用いてもよい。また、導電性層８
の成膜方法は、導電性層８の材料に応じて蒸着法やスパ
ッタ法などを適宜選択すればよい。
【００２０】導電性層８を形成した後、導電性層８上に
所定膜厚（例えば、１．５μｍ）のノンドープの多結晶
シリコン層３を例えばＬＰＣＶＤ法によって形成するこ
とにより、図１（ｄ）に示す構造が得られる。
所定膜厚（例えば、１．５μｍ）のノンドープの多結晶
シリコン層３を例えばＬＰＣＶＤ法によって形成するこ
とにより、図１（ｄ）に示す構造が得られる。
【００２１】その後、５５ｗｔ％のフッ化水素水溶液と
エタノールとを略１：１で混合した混合液よりなる電解
液の入った陽極酸化処理槽を利用し、白金電極（図示せ
ず）を負極、導電性層８を正極として、５００Ｗのタン
グステンランプを用いて多結晶シリコン層３に光照射を
行いながら所定の条件で陽極酸化処理を行うことによっ
て多結晶シリコン層３を多孔質化して多孔質半導体層た
る多孔質多結晶シリコン層を形成する。その後、上記陽
極酸化処理槽から上記電解液を除去し、新たに酸（例え
ば、濃度１Ｍの希硫酸）を陽極酸化処理槽に投入し、上
記白金電極を負極、導電性層８を正極して、所定の電流
を所定時間流すことで多孔質多結晶シリコン層を酸化す
ることにより酸化した多孔質多結晶シリコン層からなる
強電界ドリフト層６が形成され、図１（ｅ）に示すよう
な構造が得られる。ここにおいて、本実施形態では、陽
極酸化処理の条件として、２５ｍＡ／ｃｍ2の電流を１
２秒間流したが、この条件は適宜変更してもよい。
エタノールとを略１：１で混合した混合液よりなる電解
液の入った陽極酸化処理槽を利用し、白金電極（図示せ
ず）を負極、導電性層８を正極として、５００Ｗのタン
グステンランプを用いて多結晶シリコン層３に光照射を
行いながら所定の条件で陽極酸化処理を行うことによっ
て多結晶シリコン層３を多孔質化して多孔質半導体層た
る多孔質多結晶シリコン層を形成する。その後、上記陽
極酸化処理槽から上記電解液を除去し、新たに酸（例え
ば、濃度１Ｍの希硫酸）を陽極酸化処理槽に投入し、上
記白金電極を負極、導電性層８を正極して、所定の電流
を所定時間流すことで多孔質多結晶シリコン層を酸化す
ることにより酸化した多孔質多結晶シリコン層からなる
強電界ドリフト層６が形成され、図１（ｅ）に示すよう
な構造が得られる。ここにおいて、本実施形態では、陽
極酸化処理の条件として、２５ｍＡ／ｃｍ2の電流を１
２秒間流したが、この条件は適宜変更してもよい。
【００２２】強電界ドリフト層６を形成した後は、強電
界ドリフト層６上に導電性薄膜（例えば、金薄膜）から
なる表面電極７を例えば蒸着により形成することによっ
て、図１（ｆ）に示す構造の電界放射型電子源１０が得
られる。なお、本実施形態では、表面電極７の膜厚を１
５ｎｍとしてあるが、この膜厚は特に限定するものでは
なく、強電界ドリフト層６を通ってきた電子がトンネル
できる膜厚であればよい。また、本実施形態では、表面
電極７となる導電性薄膜を蒸着により形成しているが、
導電性薄膜の形成方法は蒸着に限定されるものではな
く、例えばスパッタ法を用いてもよい。また、本実施形
態では表面電極７を金薄膜により構成しているが、厚み
方向に積層された少なくとも二層の薄膜電極層により構
成してもよい。二層の薄膜電極層により構成する場合に
は、上層の薄膜電極層の材料として例えば金などを採用
し、下層の薄膜電極層（強電界ドリフト部６側の薄膜電
極層）の材料として例えば、クロム、ニッケル、白金、
チタン、イリジウムなどを採用すればよい。
界ドリフト層６上に導電性薄膜（例えば、金薄膜）から
なる表面電極７を例えば蒸着により形成することによっ
て、図１（ｆ）に示す構造の電界放射型電子源１０が得
られる。なお、本実施形態では、表面電極７の膜厚を１
５ｎｍとしてあるが、この膜厚は特に限定するものでは
なく、強電界ドリフト層６を通ってきた電子がトンネル
できる膜厚であればよい。また、本実施形態では、表面
電極７となる導電性薄膜を蒸着により形成しているが、
導電性薄膜の形成方法は蒸着に限定されるものではな
く、例えばスパッタ法を用いてもよい。また、本実施形
態では表面電極７を金薄膜により構成しているが、厚み
方向に積層された少なくとも二層の薄膜電極層により構
成してもよい。二層の薄膜電極層により構成する場合に
は、上層の薄膜電極層の材料として例えば金などを採用
し、下層の薄膜電極層（強電界ドリフト部６側の薄膜電
極層）の材料として例えば、クロム、ニッケル、白金、
チタン、イリジウムなどを採用すればよい。
【００２３】しかして、上述の製造方法によれば、保護
層２１をマスクとしてサンドブラスト法によって絶縁性
基板１１をエッチング加工することで補強用スペーサ４
１を形成するので、高アスペクト比の補強用スペーサ４
１を所定の位置へ所望のパターンに形成することがで
き、上述の電界放射型ディスプレイ装置の電子源として
の利用が容易な電界放射型電子源１０を実現することが
できる。
層２１をマスクとしてサンドブラスト法によって絶縁性
基板１１をエッチング加工することで補強用スペーサ４
１を形成するので、高アスペクト比の補強用スペーサ４
１を所定の位置へ所望のパターンに形成することがで
き、上述の電界放射型ディスプレイ装置の電子源として
の利用が容易な電界放射型電子源１０を実現することが
できる。
【００２４】ここに、本実施形態の電界放射型電子源１
０は、図１（ｆ）に示すように、ガラス基板からなる絶
縁性基板１１と、絶縁性基板１１の一表面側に形成され
た導電性層８と、導電性層８上に形成された酸化した多
孔質多結晶シリコン層からなる強電界ドリフト層６と、
強電界ドリフト層６上に形成された表面電極７とを備え
ている。この電界放射型電子源１０は、表面電極７を真
空中に配置するとともに表面電極７に対向してコレクタ
電極（図示せず）を配置し、表面電極７を導電性層８に
対して正極として直流電圧を印加するとともに、上記コ
レクタ電極を表面電極７に対して正極として直流電圧を
印加することにより、導電性層８から注入された電子が
強電界ドリフト層６をドリフトし表面電極７を通して放
出される。
０は、図１（ｆ）に示すように、ガラス基板からなる絶
縁性基板１１と、絶縁性基板１１の一表面側に形成され
た導電性層８と、導電性層８上に形成された酸化した多
孔質多結晶シリコン層からなる強電界ドリフト層６と、
強電界ドリフト層６上に形成された表面電極７とを備え
ている。この電界放射型電子源１０は、表面電極７を真
空中に配置するとともに表面電極７に対向してコレクタ
電極（図示せず）を配置し、表面電極７を導電性層８に
対して正極として直流電圧を印加するとともに、上記コ
レクタ電極を表面電極７に対して正極として直流電圧を
印加することにより、導電性層８から注入された電子が
強電界ドリフト層６をドリフトし表面電極７を通して放
出される。
【００２５】また、本実施形態の電界放射型電子源１０
は従来例で説明したディスプレイ装置の電子源として利
用できるものであって、絶縁性基板１１は、絶縁性基板
１１の上記一表面側に対向配置されて絶縁性基板１１と
の間に気密空間を形成するフェースプレート（図示せ
ず）側へ表面電極７よりも突出し且つフェースプレート
との間が所定距離に保たれるようにフェースプレートを
支持する補強用スペーサ４１が連続一体に形成されてい
るので、補強用スペーサ４１を別途に製造したり、配置
したりする必要がなく補強用スペーサ４１をフェースプ
レートの隣接する画素間の領域に容易に当接させること
ができ、ディスプレイ装置の組立が簡単になるから、デ
ィスプレイ装置の電子源としての利用が容易になる。こ
こに、本実施形態では、絶縁性基板１１が従来例におけ
るリヤプレートを兼ねている。
は従来例で説明したディスプレイ装置の電子源として利
用できるものであって、絶縁性基板１１は、絶縁性基板
１１の上記一表面側に対向配置されて絶縁性基板１１と
の間に気密空間を形成するフェースプレート（図示せ
ず）側へ表面電極７よりも突出し且つフェースプレート
との間が所定距離に保たれるようにフェースプレートを
支持する補強用スペーサ４１が連続一体に形成されてい
るので、補強用スペーサ４１を別途に製造したり、配置
したりする必要がなく補強用スペーサ４１をフェースプ
レートの隣接する画素間の領域に容易に当接させること
ができ、ディスプレイ装置の組立が簡単になるから、デ
ィスプレイ装置の電子源としての利用が容易になる。こ
こに、本実施形態では、絶縁性基板１１が従来例におけ
るリヤプレートを兼ねている。
【００２６】なお、本実施形態では、強電界ドリフト層
６を酸化した多孔質多結晶シリコンにより構成している
が、強電界ドリフト層６を窒化した多孔質多結晶シリコ
ン、あるいは、その他の酸化若しくは窒化した多孔質半
導体層により構成してもよい。
６を酸化した多孔質多結晶シリコンにより構成している
が、強電界ドリフト層６を窒化した多孔質多結晶シリコ
ン、あるいは、その他の酸化若しくは窒化した多孔質半
導体層により構成してもよい。
【００２７】ところで、上述の製造方法では、ガラス基
板からなる絶縁性基板１１上に形成された保護層２１を
マスクとしてサンドブラスト法によって絶縁性基板１１
をエッチング加工することで補強用スペーサ４１を形成
しているが、イオンによるエッチングによって絶縁性基
板１１をエッチング加工してもよい。また、補強用スペ
ーサ４１の上記アスペクト比が比較的小さい場合にはウ
ェットエッチングによって絶縁性基板１１をエッチング
加工してもよい。
板からなる絶縁性基板１１上に形成された保護層２１を
マスクとしてサンドブラスト法によって絶縁性基板１１
をエッチング加工することで補強用スペーサ４１を形成
しているが、イオンによるエッチングによって絶縁性基
板１１をエッチング加工してもよい。また、補強用スペ
ーサ４１の上記アスペクト比が比較的小さい場合にはウ
ェットエッチングによって絶縁性基板１１をエッチング
加工してもよい。
【００２８】なお、補強用スペーサ４１は、例えば、図
２に示すような角柱状に形成してもよいし、図３に示す
ように上記フェースプレートに十字状に当接する柱状に
形成してもよいし、図４に示すように上記フェースプレ
ートに線状に当接する縞状に形成してもよいし、図５に
示すように上記フェースプレートに線状に当接する格子
状に形成してもよい。
２に示すような角柱状に形成してもよいし、図３に示す
ように上記フェースプレートに十字状に当接する柱状に
形成してもよいし、図４に示すように上記フェースプレ
ートに線状に当接する縞状に形成してもよいし、図５に
示すように上記フェースプレートに線状に当接する格子
状に形成してもよい。
【００２９】
【発明の効果】請求項１の発明は、上記目的を達成する
ために、絶縁性基板と、絶縁性基板の一表面側に形成さ
れた導電性層と、導電性層上に形成された酸化若しくは
窒化した多孔質半導体層よりなる強電界ドリフト層と、
強電界ドリフト層上に形成された表面電極とを備え、表
面電極を導電性層に対して正極として電圧を印加するこ
とにより導電性層から注入された電子が強電界ドリフト
層をドリフトし表面電極を通して放出される電界放射型
電子源であって、上記絶縁性基板は、上記一表面側に対
向配置されて上記絶縁性基板との間に気密空間を形成す
るフェースプレート側へ上記表面電極よりも突出し且つ
フェースプレートとの間が所定距離に保たれるようにフ
ェースプレートを支持する補強用スペーサが連続一体に
突設されてなるものであり、絶縁性基板に補強用スペー
サが連続一体に形成されているので、ディスプレイ装置
の電子源として利用する場合に補強用スペーサを別途に
製造したり、配置したりする必要がなく、ディスプレイ
装置の組立が簡単になるから、ディスプレイ装置の電子
源としての利用が容易になるという効果がある。
ために、絶縁性基板と、絶縁性基板の一表面側に形成さ
れた導電性層と、導電性層上に形成された酸化若しくは
窒化した多孔質半導体層よりなる強電界ドリフト層と、
強電界ドリフト層上に形成された表面電極とを備え、表
面電極を導電性層に対して正極として電圧を印加するこ
とにより導電性層から注入された電子が強電界ドリフト
層をドリフトし表面電極を通して放出される電界放射型
電子源であって、上記絶縁性基板は、上記一表面側に対
向配置されて上記絶縁性基板との間に気密空間を形成す
るフェースプレート側へ上記表面電極よりも突出し且つ
フェースプレートとの間が所定距離に保たれるようにフ
ェースプレートを支持する補強用スペーサが連続一体に
突設されてなるものであり、絶縁性基板に補強用スペー
サが連続一体に形成されているので、ディスプレイ装置
の電子源として利用する場合に補強用スペーサを別途に
製造したり、配置したりする必要がなく、ディスプレイ
装置の組立が簡単になるから、ディスプレイ装置の電子
源としての利用が容易になるという効果がある。
【００３０】請求項６の発明は、請求項１記載の電界放
射型電子源の製造方法であって、絶縁性基板の上記一表
面の所定領域上に保護層を形成する工程と、該保護層を
マスクとしてサンドブラスト法によって絶縁性基板をエ
ッチング加工することで補強用スペーサを形成する工程
と、絶縁性基板の上記一表面側に導電性層を形成する工
程と、該導電性層上に半導体層を形成する工程と、陽極
酸化処理を行うことにより上記半導体層を多孔質化して
多孔質半導体層を形成する工程と、該多孔質半導体層を
酸化若しくは窒化することにより強電界ドリフト層を形
成する工程と、強電界ドリフト層上に表面電極を形成す
る工程とを有するので、保護層をマスクとしてサンドブ
ラスト法によって絶縁性基板をエッチング加工すること
で補強用スペーサを形成するから、高アスペクト比の補
強用スペーサを所定の位置へ容易に形成することがで
き、ディスプレイ装置の電子源としての利用が容易な電
界放射型電子源を実現することができるという効果があ
る。
射型電子源の製造方法であって、絶縁性基板の上記一表
面の所定領域上に保護層を形成する工程と、該保護層を
マスクとしてサンドブラスト法によって絶縁性基板をエ
ッチング加工することで補強用スペーサを形成する工程
と、絶縁性基板の上記一表面側に導電性層を形成する工
程と、該導電性層上に半導体層を形成する工程と、陽極
酸化処理を行うことにより上記半導体層を多孔質化して
多孔質半導体層を形成する工程と、該多孔質半導体層を
酸化若しくは窒化することにより強電界ドリフト層を形
成する工程と、強電界ドリフト層上に表面電極を形成す
る工程とを有するので、保護層をマスクとしてサンドブ
ラスト法によって絶縁性基板をエッチング加工すること
で補強用スペーサを形成するから、高アスペクト比の補
強用スペーサを所定の位置へ容易に形成することがで
き、ディスプレイ装置の電子源としての利用が容易な電
界放射型電子源を実現することができるという効果があ
る。
【００３１】請求項７の発明は、請求項１記載の電界放
射型電子源の製造方法であって、絶縁性基板の上記一表
面の所定領域上に保護層を形成する工程と、該保護層を
マスクとしてイオンによるエッチングによって絶縁性基
板をエッチング加工することで補強用スペーサを形成す
る工程と、絶縁性基板の上記一表面側に導電性層を形成
する工程と、該導電性層上に半導体層を形成する工程
と、陽極酸化処理を行うことにより上記半導体層を多孔
質化して多孔質半導体層を形成する工程と、該多孔質半
導体層を酸化若しくは窒化することにより強電界ドリフ
ト層を形成する工程と、強電界ドリフト層上に表面電極
を形成する工程とを有するので、保護層をマスクとして
イオンによるエッチングによって絶縁性基板をエッチン
グ加工することで補強用スペーサを形成するから、高ア
スペクト比の補強用スペーサを所定の位置へ容易に形成
することができ、ディスプレイ装置の電子源としての利
用が容易な電界放射型電子源を実現することができると
いう効果がある。
射型電子源の製造方法であって、絶縁性基板の上記一表
面の所定領域上に保護層を形成する工程と、該保護層を
マスクとしてイオンによるエッチングによって絶縁性基
板をエッチング加工することで補強用スペーサを形成す
る工程と、絶縁性基板の上記一表面側に導電性層を形成
する工程と、該導電性層上に半導体層を形成する工程
と、陽極酸化処理を行うことにより上記半導体層を多孔
質化して多孔質半導体層を形成する工程と、該多孔質半
導体層を酸化若しくは窒化することにより強電界ドリフ
ト層を形成する工程と、強電界ドリフト層上に表面電極
を形成する工程とを有するので、保護層をマスクとして
イオンによるエッチングによって絶縁性基板をエッチン
グ加工することで補強用スペーサを形成するから、高ア
スペクト比の補強用スペーサを所定の位置へ容易に形成
することができ、ディスプレイ装置の電子源としての利
用が容易な電界放射型電子源を実現することができると
いう効果がある。
【００３２】請求項８の発明は、請求項１記載の電界放
射型電子源の製造方法であって、絶縁性基板の上記一表
面の所定領域上に保護層を形成する工程と、該保護層を
マスクとしてウェットエッチングによって絶縁性基板を
エッチング加工することで補強用スペーサを形成する工
程と、絶縁性基板の上記一表面側に導電性層を形成する
工程と、該導電性層上に半導体層を形成する工程と、陽
極酸化処理を行うことにより上記半導体層を多孔質化し
て多孔質半導体層を形成する工程と、該多孔質半導体層
を酸化若しくは窒化することにより強電界ドリフト層を
形成する工程と、強電界ドリフト層上に表面電極を形成
する工程とを有するので、保護層をマスクとしてウェッ
トエッチングによって絶縁性基板をエッチング加工する
ことで補強用スペーサを形成するから、補強用スペーサ
を所定の位置へ容易に形成することができ、ディスプレ
イ装置の電子源としての利用が容易な電界放射型電子源
を実現することができるという効果がある。
射型電子源の製造方法であって、絶縁性基板の上記一表
面の所定領域上に保護層を形成する工程と、該保護層を
マスクとしてウェットエッチングによって絶縁性基板を
エッチング加工することで補強用スペーサを形成する工
程と、絶縁性基板の上記一表面側に導電性層を形成する
工程と、該導電性層上に半導体層を形成する工程と、陽
極酸化処理を行うことにより上記半導体層を多孔質化し
て多孔質半導体層を形成する工程と、該多孔質半導体層
を酸化若しくは窒化することにより強電界ドリフト層を
形成する工程と、強電界ドリフト層上に表面電極を形成
する工程とを有するので、保護層をマスクとしてウェッ
トエッチングによって絶縁性基板をエッチング加工する
ことで補強用スペーサを形成するから、補強用スペーサ
を所定の位置へ容易に形成することができ、ディスプレ
イ装置の電子源としての利用が容易な電界放射型電子源
を実現することができるという効果がある。
【図１】実施形態の製造方法を説明するための主要工程
断面図である。
断面図である。
【図２】同上の要部の構成例を示す斜視図である。
【図３】同上の要部の構成例を示す斜視図である。
【図４】同上の要部の構成例を示す斜視図である。
【図５】同上の要部の構成例を示す斜視図である。
３ 多結晶シリコン層 ６ 強電界ドリフト層 ７ 導電性薄膜 ８ 導電性層 １０ 電界放射型電子源 １１ 絶縁性基板 １１ａ 凹部 ２１ 保護層 ４１ 補強用スペーサ
Claims (8)
- 【請求項１】 絶縁性基板と、絶縁性基板の一表面側に
形成された導電性層と、導電性層上に形成された酸化若
しくは窒化した多孔質半導体層よりなる強電界ドリフト
層と、強電界ドリフト層上に形成された表面電極とを備
え、表面電極を導電性層に対して正極として電圧を印加
することにより導電性層から注入された電子が強電界ド
リフト層をドリフトし表面電極を通して放出される電界
放射型電子源であって、上記絶縁性基板は、上記一表面
側に対向配置されて上記絶縁性基板との間に気密空間を
形成するフェースプレート側へ上記表面電極よりも突出
し且つフェースプレートとの間が所定距離に保たれるよ
うにフェースプレートを支持する補強用スペーサが連続
一体に突設されてなることを特徴とする電界放射型電子
源。 - 【請求項２】 上記補強用スペーサは、柱状に形成され
てなることを特徴とする請求項１記載の電界放射型電子
源。 - 【請求項３】 上記補強用スペーサは、上記フェースプ
レートに線状に当接する縞状に形成されてなることを特
徴とする請求項１記載の電界放射型電子源。 - 【請求項４】 上記補強用スペーサは、上記フェースプ
レートに線状に当接する格子状に形成されてなることを
特徴とする請求項１記載の電界放射型電子源。 - 【請求項５】 上記多孔質半導体層は、多孔質多結晶シ
リコン層よりなることを特徴とする請求項１ないし請求
項４のいずれかに記載の電界放射型電子源。 - 【請求項６】 請求項１記載の電界放射型電子源の製造
方法であって、絶縁性基板の上記一表面の所定領域上に
保護層を形成する工程と、該保護層をマスクとしてサン
ドブラスト法によって絶縁性基板をエッチング加工する
ことで補強用スペーサを形成する工程と、絶縁性基板の
上記一表面側に導電性層を形成する工程と、該導電性層
上に半導体層を形成する工程と、陽極酸化処理を行うこ
とにより上記半導体層を多孔質化して多孔質半導体層を
形成する工程と、該多孔質半導体層を酸化若しくは窒化
することにより強電界ドリフト層を形成する工程と、強
電界ドリフト層上に表面電極を形成する工程とを有する
ことを特徴とする電界放射型電子源の製造方法。 - 【請求項７】 請求項１記載の電界放射型電子源の製造
方法であって、絶縁性基板の上記一表面の所定領域上に
保護層を形成する工程と、該保護層をマスクとしてイオ
ンによるエッチングによって絶縁性基板をエッチング加
工することで補強用スペーサを形成する工程と、絶縁性
基板の上記一表面側に導電性層を形成する工程と、該導
電性層上に半導体層を形成する工程と、陽極酸化処理を
行うことにより上記半導体層を多孔質化して多孔質半導
体層を形成する工程と、該多孔質半導体層を酸化若しく
は窒化することにより強電界ドリフト層を形成する工程
と、強電界ドリフト層上に表面電極を形成する工程とを
有することを特徴とする電界放射型電子源の製造方法。 - 【請求項８】 請求項１記載の電界放射型電子源の製造
方法であって、絶縁性基板の上記一表面の所定領域上に
保護層を形成する工程と、該保護層をマスクとしてウェ
ットエッチングによって絶縁性基板をエッチング加工す
ることで補強用スペーサを形成する工程と、絶縁性基板
の上記一表面側に導電性層を形成する工程と、該導電性
層上に半導体層を形成する工程と、陽極酸化処理を行う
ことにより上記半導体層を多孔質化して多孔質半導体層
を形成する工程と、該多孔質半導体層を酸化若しくは窒
化することにより強電界ドリフト層を形成する工程と、
強電界ドリフト層上に表面電極を形成する工程とを有す
ることを特徴とする電界放射型電子源の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29595299A JP2001118529A (ja) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | 電界放射型電子源およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29595299A JP2001118529A (ja) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | 電界放射型電子源およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001118529A true JP2001118529A (ja) | 2001-04-27 |
Family
ID=17827237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29595299A Pending JP2001118529A (ja) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | 電界放射型電子源およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001118529A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040040499A (ko) * | 2002-11-07 | 2004-05-13 | 엘지.필립스디스플레이(주) | 전계방출형 표시소자의 기판/립 일체형 구조 및 제조방법 |
-
1999
- 1999-10-18 JP JP29595299A patent/JP2001118529A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040040499A (ko) * | 2002-11-07 | 2004-05-13 | 엘지.필립스디스플레이(주) | 전계방출형 표시소자의 기판/립 일체형 구조 및 제조방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040210 |