JP2002270084A

JP2002270084A - 冷陰極電子源

Info

Publication number: JP2002270084A
Application number: JP2001063561A
Authority: JP
Inventors: Tatsuro Kawamura; 達郎河村; Taiji Shimomoto; 泰治下元; Hideyuki Suzuki; 英之鈴木; Haruhisa Kinoshita; 治久木下; Hitoshi Takemura; 等竹村; Hiroyuki Nakazawa; 博之中沢
Original assignee: Jeol Ltd; Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Jeol Ltd; Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2001-03-07
Filing date: 2001-03-07
Publication date: 2002-09-20

Abstract

(57)【要約】【課題】電子放出領域が広く高密度な大電流が得られ
る冷陰極電子源を提供すること。【解決手段】真空下で電子を放出する冷陰極電子源で
あって、板状の底部３ａから垂直に突出する壁部３ｂを
有する電子放出部３と、壁部３ｂの端部上に形成される
絶縁部２と、絶縁部２上に形成される導電部１とを備え
て構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、平面陰極線管など
の電子ビーム源として用いられる冷陰極電子源に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、フラットパネルディスプレイと一
般に呼ばれる平面型ディスプレイの需要が増加してい
る。これに対応して、熱陰極を有した陰極線管（ＣＲ
Ｔ）の薄型化が図られる一方で、電子ビームの発生に加
熱を必要としない冷陰極からなる面電子源の研究も進め
られている。

【０００３】現在、実用的な冷陰極電子源として、スピ
ント型と呼ばれるものが知られている。このスピント型
の冷陰極電子源は、電子放出材（エミッタ）の先端を尖
鋭なコーン形状とし、これに強い電界を印加しトンネル
効果によって真空中に電子を取り出すものである。ま
た、微細化によって単位面積当たりのエミッタ数を多く
し、電流密度を増加させるとともに、出力を平均化して
安定を図るために、アレイ状（Field Emitter Array）
とされ、フォトリソグラフィ技術やエッチング技術をベ
ースに形成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スピン
ト型の冷陰極電子源にあっては、高密度な大電流が安定
して得られないという問題点がある。すなわち、スピン
ト型の冷陰極電子源は、電界集中によりコーン形状のエ
ミッタの先端から電子を放出しやすくするため、曲率半
径を数ｎｍ〜１０ｎｍと尖鋭化しており、電子放出領域
が実効的に極めて小さくなっている。従って、高密度な
大電流を得ることが困難である。

【０００５】一方、図１７に示すように、フィルム状の
ＦＥＣ（Field Emission Cathode）をＳｉで形成した電
子源が知られている（V.I.Makhov : Ballistic Field E
mission Devices, Vacuum Microelectronics 1989, I P
C S 99, 235-238, Institute of Physics(1990)）。こ
れはエッチングでＳｉを厚さ４０ｎｍのフィルム状のＦ
ＥＣ２０１とし、アノード２０２に向けて形成したもの
である。

【０００６】しかしながら、フィルム状のＦＥＣ２０１
は、エミッション実験用の一種のダイオードを構成する
ものであり、大気圧の下で動作するとの報告があるが、
現実の冷陰極電子源としては実用性に乏しい。

【０００７】他方、特開平８−２６４１０９号公報及び
特開平８−９６７０３号公報に記載されるように、カソ
ード電極上に絶縁層及びゲート電極を積層させ、その絶
縁層及びゲート電極に微小孔を形成し、その微小孔の底
部に露出するカソード電極表面を電子放出領域とする電
子源が知られている。しかしながら、これらの電子源に
あっては、電子放出面が平坦であることから、電界集中
が起こりにくく効率良く電子放出が行えない。また、孔
の内表面全体から電子を放出するものではなく、十分な
電子放出が行えるものとなっていない。

【０００８】また、特開平９−２５９７４２号公報に記
載されるように、下部電極層、絶縁層、上部電極層を順
次積層させ、上部電極層及び絶縁層を貫通し下部電極層
まで到達する微小縦穴を形成し、その微小縦穴の壁面に
電子放出膜を形成した電子源が知られている。しかしな
がら、このような電子源は、製造工程において、微小縦
穴を形成する工程のほかに、別途電子放出膜を形成する
工程が必要であり、効率的な製造が行えない。

【０００９】また、特開平４−２６４３３７号公報に記
載されるように、基板に複数の微細孔を形成し、その孔
壁に沿って電子放出素子を形成した電子源が知られてい
る。しかしながら、このような電子源は、製造工程にお
いて、微細孔を形成する工程のほかに、別途電子放出素
子を形成する工程が必要であり、効率的な製造が行えな
い。また、孔の内表面全体から電子を放出するものでは
なく、十分な電子放出が行えるものとなっていない。

【００１０】更に、上述した公報に記載される電子源と
類するものとして、特開２０００−１００３１５号公
報、特開２０００−９０８６１号公報、特開平１０−１
９９３９８号公報、特開平１０−１４９７７８号公報及
び特開平１１−１６７８８６号公報に記載される電子源
が知られている。

【００１１】本発明は、上述した技術的課題に鑑みてな
されたものであり、電子放出領域を広げ高密度な大電流
が得られる冷陰極電子源を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明に係る冷陰
極電子源は、真空下で電子を放出する冷陰極電子源にお
いて、板状の底部から垂直に突出する壁部を有する電子
放出部と、壁部の端部上に形成される絶縁部と、絶縁部
上に形成される導電部とを備えたことを特徴とする。

【００１３】また本発明に係る冷陰極電子源は、電子放
出部の壁部がストライプ状に形成されていることを特徴
とする。また本発明に係る冷陰極電子源は、電子放出部
の壁部が多角形状に連続して形成されていることを特徴
とする。また本発明に係る冷陰極電子源は、電子放出部
の壁部の開口形状が三角形状、四角形状又は六角形状で
あることを特徴とする。また本発明に係る冷陰極電子源
は、電子放出部が負の電子親和力を示す材料もしくは低
仕事関数材料を含むことを特徴とする。

【００１４】また本発明に係る冷陰極電子源は、電子放
出部がＭｏ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｃ、ＢａＯ、Ｍｇ
Ｏ、ＬａＢ₆、ＧａＮ、ＺｎＯ、ダイアモンドライクカ
ーボン、ダイアモンドからなる群より選ばれる少なくと
も１の電子放出材料を含むことを特徴とする。

【００１５】これらの発明によれば、電子放出部の壁部
から電子放出が可能であり、電子放出領域が広いため、
高密度な大電流を得ることができる。また、電子放出
部、絶縁部、導電部を順次積層させた後、電子放出部に
壁部をエッチングなどで形成することにより製造が可能
であり、効率良く製造が行える。更に、導電部が電子放
出部の近傍に配設されるため、導電部に所定の電圧を印
加することにより電子を容易に引き出すことができる。
このとき、印加電圧の低減も図れる。

【００１６】また本発明に係る冷陰極電子源は、絶縁部
の壁厚が電子放出部の壁部の壁厚より薄く形成され、電
子放出部の壁部のエッジ部分が外部に露出していること
を特徴とする。

【００１７】この発明によれば、電子放出部の壁部のエ
ッジ部分が外部に露出することにより、そのエッジ部分
に強く電界が集中し、電子放射を生じやすくなる。ま
た、電子放出部と導電部との間の絶縁距離が長くなり、
絶縁効果も向上する。

【００１８】また本発明に係る冷陰極電子源は、電子放
出部の壁部のエッジ部分が側方へ尖鋭に突出しているこ
とを特徴とする。

【００１９】この発明によれば、電子放出部の壁部のエ
ッジ部分が尖鋭化して突出するため、そのエッジ部分に
強く電界が集中し、電子放出を生じやすくなる。

【００２０】また本発明に係る冷陰極電子源は、導電部
上に第二絶縁部が設けられ、その第二絶縁部上に第二導
電部が設けられていることを特徴とする。

【００２１】この発明によれば、第二導電部に電圧を印
加することにより、電子放出部から放出される電子に対
し第二導電部を加速電極又は集束電極として機能させる
ことができる。また、この場合、第二導電部を導電部の
近傍に配置できるため、電子の加速作用又は集束作用を
効果的に得ることができる。

【００２２】また本発明に係る冷陰極電子源は、絶縁部
が、Ｘ≦２としたＳｉＯ_Xにより構成されていることを
特徴とする。

【００２３】この発明によれば、ＳｉＯ_XのＸを２以下
とすることにより、粘性が高く軟らかい膜質の絶縁部が
得られ、電子放出部に対し密着性が良好となる。このた
め、冷陰極電子源の製造時において、絶縁部の形成後に
おけるプロセスにて剥がれなどの不具合が生じにくくな
る。

【００２４】また本発明に係る冷陰極電子源は、電子放
出部、絶縁部及び導電部は、同一の主材料であってそれ
ぞれ異なる電気抵抗特性を有するものにより形成されて
いることを特徴とする。

【００２５】この発明によれば、同一の主材料により電
子放出部、絶縁部及び導電部を構成することにより、製
造が容易なものとなり、製造効率の向上が図れる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、本発明
における実施の形態について説明する。尚、各図におい
て同一要素には同一符号を付して説明を省略する。ま
た、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致してい
ない。

【００２７】（第一実施形態）図１に本実施形態に係る
冷陰極電子源の断面図を示す。

【００２８】本図に示すように、本実施形態に係る冷陰
極電子源は、シリコン基板４上に電子放出部３が形成さ
れている。電子放出部３は、電子を放出するものであ
り、真空下で強い電界が印加されることにより電子を放
出する。電子放出部３は、シリコン基板４上に積層され
板状を呈する底部３ａを有し、その底部３ａから垂直に
突出する壁部３ｂを有している。なお、ここでいう「垂
直に突出する」とは、ほぼ垂直に突出する場合も含むも
のである。

【００２９】電子放出部３は、電界放射により電子が取
り出しやすい材料により構成され、負の電子親和力を示
す材料もしくは低仕事関数材料により構成することが好
ましい。例えば、電子放出部３を構成する材料として、
モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ケイ素（Ｓ
ｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、炭素
（Ｃ）などの単体元素、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化
マグネシウム（ＭｇＯ）、ホウ化ランタン（ＬａＢ₆）
などの化合物、窒化ガリウム（ＧａＮ）、酸化亜鉛（Ｚ
ｎＯ）、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、ダイ
アモンドなどの電子放出材料、またはこれらの混合物が
用いられる。

【００３０】電子放出部３の壁部３ｂの上端には、絶縁
部２が形成されている。絶縁部２は、電子放出部３と後
述する導電部１との間を絶縁するための部材である。絶
縁部２を構成する材料としては、例えば、Ｘ≦２とした
ＳｉＯ_Xが用いられる。この場合、Ｘ≦２とすることに
より、粘性が高く軟らかい膜質のものが得られ、電子放
出部３をＤＬＣなどで構成したときに極めて平坦な電子
放出部３の表面に対し密着性が良好となる。このため、
冷陰極電子源の製造時において、絶縁部２の形成後にお
けるプロセスにて剥がれなどの不具合が生じにくいなど
の利点がある。

【００３１】絶縁部２上には、導電部１が形成されてい
る。導電部１は、電子引き出し用の電圧を印加するため
の電極として機能するものであり、導電性の高い材料に
より構成され、例えば、タングステンが用いられる。

【００３２】図２に示すように、電子放出部３の壁部３
ｂは、例えばストライプ状に形成される。即ち、壁部３
ｂが複数形成され相互に平行とされストライプ状となっ
ている。

【００３３】図３に示すように、電子放出部３の壁部３
ｂは、例えば多角形状に連続して形成されていてもよ
い。この場合、電子放出部３の壁部３ｂの開口形状とし
ては、図３のように四角形としてもよいし、図４に示す
ように六角形又は図５に示すように三角形としてもよ
い。

【００３４】図６に示すように、絶縁部２の壁厚を電子
放出部３の壁部３ｂの壁厚より薄くして電子放出部３の
壁部３ｂのエッジ部分３ｃを外部に露出させることが好
ましい。この場合、壁部３ｂのエッジ部分３ｃにて電界
集中が強められ、電子放射を生じやすくなる。このよう
な絶縁部２及び導電部１は、電子放出部３、絶縁部２及
び導電部１を順次積層した後、絶縁部２及び導電部１を
電子放出部３とは別個にエッチングすることにより形成
することができる。

【００３５】また、図６のように絶縁部２及び導電部１
の壁厚の双方が必ずしも電子放出部３の壁部３ｂの壁厚
より薄くなくてもよく、図７に示すように、電子放出部
３の壁部３ｂのエッジ部分３ｃが外部に露出していれ
ば、絶縁部２の壁厚のみを電子放出部３の壁部３ｂの壁
厚より薄くしてもよい。このような絶縁部２は、絶縁部
２と導電部１を別個にエッチングすることにより形成す
ることができる。

【００３６】更に、図８に示すように、導電部１の壁厚
を電子放出部３の壁部３ｂの壁厚より薄くし、絶縁部２
の壁厚を電子放出部３の壁部３ｂの壁厚及び導電部１の
壁厚より薄くしてもよい。この場合であっても、壁部３
ｂのエッジ部分３ｃにて電界集中が強められ、電子放射
を生じやすくなる。また、電子放出部３と導電部１との
間の絶縁距離が長くなり、絶縁効果も向上する。

【００３７】図９に示すように、電子放出部３の壁部３
ｂのエッジ部分３ｃは、側方へ尖鋭に突出させることが
望ましい。この場合、壁部３ｂのエッジ部分３ｃが尖鋭
に突出しているため、そのエッジ部分３ｃに電界集中が
強められ、電子放射を生じやすくなる。また、この場
合、従来のスピント型のエミッタと異なり、尖鋭部分が
壁部３ｂに沿って連続して存在するため、電子放出領域
が広いものとなり電子放出量の増大化が図れる。更に、
尖鋭部分が壁部３ｂに沿って連続して存在するため、尖
鋭部分の機械的強度が高く、作動時などの破損を防止で
きる。

【００３８】図１０に示すように、導電部１上に第二絶
縁部６を設け、その第二絶縁部６上に第二導電部５を設
けることが望ましい。この場合、第二導電部５に電圧を
印加することにより、電子放出部３から放出される電子
に対し第二導電部５を加速電極又は集束電極として機能
させることができる。このとき、第二導電部５を導電部
１の近傍に配置できるため、電子の加速作用又は集束作
用を効果的に得ることができる。

【００３９】図１０では導電部１の一部の上方に第二絶
縁部６及び第二導電部５を形成した場合について図示し
たが、導電部１の全部の上方に第二絶縁部６及び第二導
電部５を形成してもよい。

【００４０】次に、本実施形態に係る冷陰極電子源の製
造例について説明する。

【００４１】図１１〜１５は、冷陰極電子源の各製造工
程の説明図である。図１１に示すように、シリコン基板
４上に電子放出部３、絶縁部２及び導電部１を順次積層
した後、導電部１上にレジスト７を塗布する。このと
き、電子放出部３としてＤＬＣ、絶縁部２としてＳｉＯ
_X、導電部１として酸化しにくいＷを用いる。

【００４２】電子放出部３の形成には、望ましくは、ス
ーパーマグネトロンプラズマＣＶＤ法を用いられる。こ
のスーパーマグネトロンプラズマＣＶＤ法によれば、電
子放出部３を１〜１．５μｍの厚さに堆積し、比抵抗
０．１７Ωｃｍという極めて低抵抗の膜が得られる。

【００４３】絶縁部２は、プラズマＣＶＤ法により、Ｓ
ｉＯ_X膜を２００〜３００ｎｍの厚さに形成する。その
際、蒸着中に流入させる酸素ガス（Ｏ₂）量を少なくす
ることにより、Ｘ≦２としたＳｉＯ_X膜を形成すること
ができる。

【００４４】導電部１は、蒸着によりＷを１００〜１５
０ｎｍの厚さに形成する。導電部１は、電子引き出し用
電極として用いられる。

【００４５】そして、この導電部１上にレジスト７を塗
布した後、電子線描画により冷陰極としての所定の寸法
に露光を行う。例えば、電子放出部３の壁部３ｂの壁厚
を２００ｎｍとし、壁部３ｂの開口形状を四角形として
格子状に壁部３ｂを形成する。その格子ピッチを１μｍ
とする。

【００４６】そして、露光及び現像後、レジストパター
ンをマスクとして３層エッチングを行う。その際、さら
に電子放出部３をオーバーエッチして、その膜厚の５０
％程度までエッチングする（図１２）。

【００４７】そして、マスクとしてのレジスト７を除去
すると、電子引き出し用電極である導電部１、絶縁部２
及び電子放出部３からなる格子状冷陰極壁構造体が得ら
れる（図１３）。

【００４８】この後、導電部１、絶縁部２の壁厚を小さ
くして、電子放出部３の壁部３ｂのエッジ部分を外部に
露出させるため、導電部１上にレジスト８を塗布し、電
子線露光および現像の工程を行い、壁厚１００ｎｍのレ
ジストパターンを形成する。このレジストパターンをマ
スクとして導電部１及び絶縁部２のエッチングを行う。
このとき、絶縁部２をサイドエッチする（図１４）。そ
して、レジスト８を除去し、格子状の冷陰極電子源が得
られる（図１５）。

【００４９】次に、本実施形態に係る冷陰極電子源を蛍
光表示管に用いた適用例について説明する。

【００５０】図１６に本実施形態に係る冷陰極電子源を
用いた蛍光表示管を示す。本図に示すように、ガラス管
１５内に本実施形態に係る冷陰極電子源１７を電子放出
部が上面になるようにして設置し、これに電極リード１
８を接続する。冷陰極電子源１７の上方にはメッシュ電
極１６を設けて、電子ビーム加速用とする。

【００５１】一方、ガラス板１０にＩＴＯ透明電極１１
を蒸着しその上に更に蛍光面１４を形成したものを、蛍
光面１４が冷陰極電子源１７に向かい合うようにガラス
管１５の上端に設置する。ガラス板１０の外周に蛍光面
用電極１３を配置し、その蛍光面用電極１３とガラス板
１０の間にシール用インジウムリング１２を介在させガ
ラス管１５を真空封止している。

【００５２】このような蛍光表示管によれば、冷陰極電
子源１７から放射された電子流を正の直流電圧を印加し
たメッシュ電極１６で加速し、蛍光面電極１３に高い直
流電圧を印加することで蛍光面１４に入射させ、高輝度
の発光を得ることができる。

【００５３】以上のように、本実施形態に係る冷陰極電
子源によれば、板状の底部３ａから垂直に突出する壁部
３ｂを有する電子放出部３と、壁部３ｂの端部上に形成
される絶縁部２と、その絶縁部上に形成される導電部１
とを備えることにより、電子放出部３の壁部３ｂ及び底
部３ａから電子放出が可能であり、電子放出領域が広い
ため高密度な大電流を得ることができる。また、電子放
出部３、絶縁部２、導電部１を順次積層させた後、電子
放出部３に壁部３ｂをエッチングなどで形成することに
より製造可能であり、効率良く製造することができる。
更に、導電部１が電子放出部３の近傍に配設されるた
め、導電部１に所定の電圧を印加することにより電子を
容易に引き出すことができる。このとき、印加電圧の低
減も図れる。

【００５４】また、電子放出部３の壁部３ｂのエッジ部
分３ｃを外部に露出させることにより、エッジ部分３ｃ
に強く電界が集中することとなり、電子放出を生じやす
くすることができる。また、電子放出部３と導電部１と
の間の絶縁距離が長くなり、絶縁効果の向上も図れる。

【００５５】また、電子放出部３の壁部３ｂのエッジ部
分３ｃを側方へ尖鋭に突出させることにより、そのエッ
ジ部分３ｃに強く電界が集中することとなり、電子放出
を生じやすくすることができる。

【００５６】また、導電部１上に第二絶縁部６を設け、
その第二絶縁部６上に第二導電部５を設けることによ
り、第二導電部５に所定の電圧を印加して電子放出部３
から放出される電子に対し第二導電部５を加速電極又は
集束電極として機能させることができる。また、この場
合、第二導電部５を導電部１の近傍に配置できるため、
電子の加速作用又は集束作用を効果的に得ることができ
る。

【００５７】また、絶縁部２をＸ≦２としたＳｉＯ_Xに
より構成することにより、絶縁部２として粘性が高く軟
らかい膜質のものが得られ、電子放出部３に対し密着性
が良好となる。このため、冷陰極電子源の製造時におい
て、絶縁部２の形成後におけるプロセスにて剥がれなど
の不具合が生じにくくなる。

【００５８】（第二実施形態）次に、第二実施形態に係
る冷陰極電子源について説明する。

【００５９】前述した第一実施形態では、電子放出部
３、絶縁部２及び導電部１が異なる主材料により構成さ
れる冷陰極電子源について説明したが、本実施形態に係
る冷陰極電子源は電子放出部３、絶縁部２及び導電部１
が同一の主材料であってそれぞれ異なる電気抵抗特性を
有するものにより構成されるものである。

【００６０】例えば、電子放出部３、絶縁部２及び導電
部１の主材料としてＤＬＣを用い、窒素のドープ量を変
えることにより電子放出部３、絶縁部２及び導電部１の
各電気抵抗特性を異なるものとすることができる。

【００６１】本実施形態に係る冷陰極電子源の製造方法
の一例を説明する。

【００６２】電子放出材料としてＤＬＣを用い、その成
膜にプラズマＣＶＤ法を用いる。望ましくは、スーパー
マグネトロンプラズマＣＶＤ法を用いる。具体的には、
メタンガス（ＣＨ₄）又はイソブタンガス（Ｃ₄Ｈ₁₀）と
窒素ガス（Ｎ₂）の混合ガスをプラズマＣＶＤ装置内に
導入しながら成膜を行い、例えばガス圧を５０ｍＴｏｒ
ｒ中７０％を窒素ガスとすることにより低抵抗（比抵抗
０．１７Ωｃｍ）の電子放出部３としてＤＬＣ膜が得ら
れる。

【００６３】そして、この状態で１．５μｍ堆積した
後、窒素ガスの導入をゼロとすると、抵抗値は約１０桁
高くなり（ｋＭΩｃｍオーダー）、絶縁性の高い絶縁部
２としてＤＬＣ膜が得られる。絶縁部２としては０．３
〜０．５μｍ程度堆積した後、再び窒素ガスを導入して
成膜し、０．２μｍ程度堆積させて導電部１とする。

【００６４】そして、導電部１の堆積後、エッチングな
どにより電子放出部３の壁部３ｂを形成して冷陰極電子
源の製造が完了する。

【００６５】以上のように、本実施形態に係る冷陰極電
子源によれば、同一の主材料により電子放出部３、絶縁
部２及び導電部１を構成することにより、製造が容易な
ものとなり、製造効率の向上が図れる。

【００６６】なお、本実施形態では、製造工程にて窒素
ガスの導入量を変えることにより電子放出部３、絶縁部
２及び導電部１の電気抵抗特性を異ならせる場合につい
て説明したが、同一の主材料を用い電子放出部３、絶縁
部２及び導電部１の電気抵抗特性を異ならせる手法とし
ては、ＣＶＤ装置の電極に加える高周波パワーを変化さ
せてもよい。この場合であっても、同一の主材料を用い
電子放出部３、絶縁部２及び導電部１の電気抵抗特性を
異ならせることが可能である。

【００６７】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
電子放出領域が広く高密度な大電流が得られる冷陰極電
子源が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態に係る冷陰極電子源の断
面図である。

【図２】本発明の第一実施形態に係る冷陰極電子源の説
明図である。

【図３】本発明の第一実施形態に係る冷陰極電子源の説
明図である。

【図４】本発明の第一実施形態に係る冷陰極電子源の説
明図である。

【図５】本発明の第一実施形態に係る冷陰極電子源の説
明図である。

【図６】本発明の第一実施形態に係る冷陰極電子源の説
明図である。

【図７】本発明の第一実施形態に係る冷陰極電子源の説
明図である。

【図８】本発明の第一実施形態に係る冷陰極電子源の説
明図である。

【図９】本発明の第一実施形態に係る冷陰極電子源の説
明図である。

【図１０】本発明の第一実施形態に係る冷陰極電子源の
説明図である。

【図１１】本発明の第一実施形態に係る冷陰極電子源の
製造工程の説明図である。

【図１２】本発明の第一実施形態に係る冷陰極電子源の
製造工程の説明図である。

【図１３】本発明の第一実施形態に係る冷陰極電子源の
製造工程の説明図である。

【図１４】本発明の第一実施形態に係る冷陰極電子源の
製造工程の説明図である。

【図１５】本発明の第一実施形態に係る冷陰極電子源の
製造工程の説明図である。

【図１６】本発明の第一実施形態に係る冷陰極電子源の
適用例を示す図である。

【図１７】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１…導電部、２…絶縁部、３…電子放出部、３ａ…底
部、３ｂ…壁部、３ｃ…エッジ部分。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者河村達郎静岡県浜松市市野町1126番地の１浜松ホトニクス株式会社内 (72)発明者下元泰治静岡県浜松市市野町1126番地の１浜松ホトニクス株式会社内 (72)発明者鈴木英之静岡県浜松市市野町1126番地の１浜松ホトニクス株式会社内 (72)発明者木下治久静岡県浜松市広沢１−22−12 合同宿舎４ −51 (72)発明者竹村等東京都昭島市武蔵野三丁目１番２号日本電子株式会社内 (72)発明者中沢博之東京都昭島市武蔵野三丁目１番２号日本電子株式会社内Ｆターム(参考） 5C031 DD17 5C036 EE01 EF01 EF06 EF09 EG02 EG31 EH01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空下で電子を放出する冷陰極電子源に
おいて、板状の底部から垂直に突出する壁部を有する電子放出部
と、前記壁部の端部上に形成される絶縁部と、前記絶縁部上に形成される導電部と、を備えたことを特
徴とする冷陰極電子源。
【請求項２】前記電子放出部の前記壁部がストライプ
状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の
冷陰極電子源。
【請求項３】前記電子放出部の前記壁部が多角形状に
連続して形成されていることを特徴とする請求項１に記
載の冷陰極電子源。
【請求項４】前記電子放出部の前記壁部の開口形状が
三角形状、四角形状又は六角形状であることを特徴とす
る請求項３に記載の冷陰極電子源。
【請求項５】前記電子放出部が負の電子親和力を示す
材料もしくは低仕事関数材料を含むことを特徴とする請
求項１〜４のいずれかに記載の冷陰極電子源。
【請求項６】前記電子放出部がＭｏ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｔ
ａ、Ｗ、Ｃ、ＢａＯ、ＭｇＯ、ＬａＢ₆、ＧａＮ、Ｚｎ
Ｏ、ダイアモンドライクカーボン、ダイアモンドからな
る群より選ばれる少なくとも１の電子放出材料を含むこ
とを特徴とする請求項５に記載の冷陰極電子源。
【請求項７】前記絶縁部の壁厚が前記電子放出部の前
記壁部の壁厚より薄く形成され、前記電子放出部の前記
壁部のエッジ部分が外部に露出していることを特徴とす
る請求項１〜６のいずれかに記載の冷陰極電子源。
【請求項８】前記電子放出部の前記壁部のエッジ部分
が側方へ尖鋭に突出していることを特徴とする請求項１
〜７のいずれかに記載の冷陰極電子源。
【請求項９】前記導電部上に第二絶縁部が設けられ、
その第二絶縁部上に第二導電部が設けられていることを
特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の冷陰極電子
源。
【請求項１０】前記絶縁部が、Ｘ≦２としたＳｉＯ_X
により構成されていることを特徴とする請求項１〜９の
いずれかに記載の冷陰極電子源。
【請求項１１】前記電子放出部、前記絶縁部及び前記
導電部は、同一の主材料であってそれぞれ異なる電気抵
抗特性を有するものにより形成されていることを特徴と
する請求項１〜５、７のいずれかに記載の冷陰極電子
源。