JP2003016912A - Electron emitting element, electron source, image forming device and manufacturing method of electron emitting element - Google Patents

Electron emitting element, electron source, image forming device and manufacturing method of electron emitting element

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JP2003016912A
JP2003016912A JP2001201326A JP2001201326A JP2003016912A JP 2003016912 A JP2003016912 A JP 2003016912A JP 2001201326 A JP2001201326 A JP 2001201326A JP 2001201326 A JP2001201326 A JP 2001201326A JP 2003016912 A JP2003016912 A JP 2003016912A
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JP
Japan
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electron
electrode
layer
emitting device
fibrous carbon
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JP2001201326A
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Japanese (ja)
Inventor
Ryoji Fujiwara
良治 藤原
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electron emitting element capable of improving electron emission efficiency and being relatively easily manufactured, a manufacturing method thereof, an electron source equipped with two or more such electron emitting elements and an image forming device with the electron source integrated thereto. SOLUTION: An electron emission layer 106 formed of an electron emitting material is arranged on a first electrode layer 102 within the opening of an insulating layer 104, and as the electron emission layer 106, a catalyst material and a fibrous carbon grown through the catalyst material are used.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子放出効率に優
れた電子放出素子及びその製造方法、並びに、かかる電
子放出素子が組み込まれた電子源並びに画像表示装置等
の画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron-emitting device excellent in electron emission efficiency, a method for manufacturing the same, and an image forming apparatus such as an electron source and an image display device in which the electron-emitting device is incorporated.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在主流の陰極線管(CRT)に代わる
画像表示装置として、平面型(フラットパネル形式)の
表示装置が種々検討されている。
2. Description of the Related Art Various flat panel display devices have been studied as an image display device to replace a cathode ray tube (CRT) which is currently the mainstream.

【0003】このような平面型の表示装置として、液晶
表示装置(LCD)、エレクトロルミネッセンス表示装
置(ELD)、プラズマ表示装置(PDP)を例示する
ことができる。また、固体から真空中に電子を放出する
ことが可能な電子放出表示装置も提案されており、画面
の明るさ及び低消費電力の観点から注目を集めている。
A liquid crystal display device (LCD), an electroluminescence display device (ELD) and a plasma display device (PDP) can be exemplified as such a flat type display device. Further, an electron emission display device capable of emitting electrons from a solid to a vacuum has been proposed, and has been attracting attention from the viewpoint of screen brightness and low power consumption.

【0004】従来、電子放出素子としては、大別して熱
電子放出素子と冷陰極電子放出素子の2種類のものが知
られている。
Conventionally, two types of electron-emitting devices are known, which are roughly classified into a thermoelectron-emitting device and a cold cathode electron-emitting device.

【0005】冷陰極電子放出素子には電界放出型(以
下、「FE型」という。)、金属/絶縁層/金属型(以
下、「MIM型」という。)及び表面伝導型電子放出素
子等がある。
Cold cathode electron emission devices include field emission type (hereinafter referred to as "FE type"), metal / insulating layer / metal type (hereinafter referred to as "MIM type") and surface conduction type electron emission devices. is there.

【0006】FE型の例としてはW.P.Dyke;
W.W.Dolan,Field Emission,
Advance in Electron Phys
ics,8,89(1956)あるいはC.A.Spi
ndt,PHYSICAL Properties o
f thin−film field emissio
n cathodes with molybdeni
um cones,J.Appl,Phys,.47,
5248(1976)等に開示されたものが知られてい
る。
As an example of the FE type, W. P. Dyke;
W. W. Dolan, Field Emission,
Advance in Electron Phys
ics, 8, 89 (1956) or C.I. A. Spi
ndt, PHYSICAL Properties o
f thin-film field emissio
n cathodes with mollybdeni
um cones, J. Appl, Phys ,. 47,
5248 (1976) and the like are known.

【0007】上記開示されている電界放出素子の代表例
の1つとして、電子放出部を円錐形の導電体で構成し
た、所謂スピント(Spindt)型電界放出素子が知
られている。
As one of the representative examples of the field emission device disclosed above, there is known a so-called Spindt type field emission device having an electron emission portion formed of a conical conductor.

【0008】このスピント型電界放出素子(以下、スピ
ント型素子と称する)を組み込んだ表示装置の構造を図
11に示す。図11は、スピント型電子放出素子の構造
図である。
FIG. 11 shows the structure of a display device incorporating this Spindt-type field emission device (hereinafter referred to as Spindt-type device). FIG. 11 is a structural diagram of a Spindt-type electron-emitting device.

【0009】スピント型素子のカソードパネル1110
は、支持体1101上に形成されたカソード電極110
2と、絶縁層1103と、絶縁層1103上に形成され
たゲート電極1105と、ゲート電極1105及び絶縁
層1103に設けられた開口部1104内に形成された
円錐形の電子放出部1106から構成されている。
Spindt-type device cathode panel 1110
Is the cathode electrode 110 formed on the support 1101.
2, an insulating layer 1103, a gate electrode 1105 formed on the insulating layer 1103, and a conical electron-emitting portion 1106 formed in an opening 1104 provided in the gate electrode 1105 and the insulating layer 1103. ing.

【0010】電子放出部1106が所定数、2次元マト
リクス状に配列されて1画素が形成される。
A predetermined number of electron emitting portions 1106 are arranged in a two-dimensional matrix to form one pixel.

【0011】一方、アノードパネル1111は、基板1
107上に所定のパターンにより蛍光体層1108が形
成され、この蛍光体層1108がアノード電極1109
で覆われた構造を有する。
On the other hand, the anode panel 1111 is the substrate 1
A phosphor layer 1108 is formed on the 107 in a predetermined pattern, and the phosphor layer 1108 is formed on the anode electrode 1109.
It has a structure covered with.

【0012】電子放出部1106とゲート電極1105
との間に電圧を印加すると、その結果生じた電界によっ
て電子放出部1106の先端から電子が引き出される。
Electron emitting portion 1106 and gate electrode 1105
When a voltage is applied between and, electrons are extracted from the tip of the electron emitting portion 1106 by the resulting electric field.

【0013】この電子は、アノードパネル1111側の
アノード電極1109に引き付けられ、アノード電極1
109と基板1107との間に形成された発光体層であ
る蛍光体層1108に衝突する。
The electrons are attracted to the anode electrode 1109 on the anode panel 1111 side, and the anode electrode 1109
It collides with the phosphor layer 1108 which is a light emitting layer formed between the substrate 109 and the substrate 1107.

【0014】この結果、蛍光体層1108が励起されて
発光し、所望の画像を得ることができる。
As a result, the phosphor layer 1108 is excited and emits light, and a desired image can be obtained.

【0015】この電界放出素子の動作は、基本的にゲー
ト電極1105に印加される信号電圧によって制御され
る。
The operation of this field emission device is basically controlled by the signal voltage applied to the gate electrode 1105.

【0016】上記スピント型電界放出素子の電子放出特
性は、開口部1104の上端部を成すゲート電極110
5の縁部から電子放出部1106の先端部までの距離に
大きく依存する。
The electron emission characteristic of the Spindt-type field emission device is that the gate electrode 110 forming the upper end of the opening 1104 is formed.
5 largely depends on the distance from the edge of No. 5 to the tip of the electron emission portion 1106.

【0017】そして、この距離は、開口部1104の形
状の加工精度や直径の寸法精度等プロセス精度に大きく
依存する。
This distance largely depends on the processing accuracy such as the processing accuracy of the shape of the opening 1104 and the dimensional accuracy of the diameter.

【0018】しかしながら、実際に大面積の基体の全体
にわたって均一な膜厚を有する金属層を垂直蒸着により
形成したりすることは、極めて困難であり、何らかの面
内ばらつきやロット間ばらつきは避けられない。
However, it is extremely difficult to actually form a metal layer having a uniform film thickness over the entire substrate of a large area by vertical vapor deposition, and some in-plane variation and lot-to-lot variation cannot be avoided. .

【0019】このばらつきにより、表示装置の画像表示
特性、例えば光輝点の明るさにばらつきが生じる。
Due to this variation, the image display characteristics of the display device, for example, the brightness of the bright spots, vary.

【0020】しかも、大型の蒸着装置が必要とされるこ
と、スループットが低下すること、等の問題もある。
Moreover, there are problems that a large-scale vapor deposition apparatus is required and throughput is reduced.

【0021】また、電子放出部1106から放出された
電子は、等電位面に直交する軌道を描くが、スピント型
素子ではこの等電位面が円錐形の電子放出部1106の
表面に沿って湾曲しているために、蛍光体層の近傍で軌
道が発散してしまう。
The electrons emitted from the electron emitting portion 1106 draw a trajectory orthogonal to the equipotential surface. In the Spindt-type element, the equipotential surface is curved along the surface of the conical electron emitting portion 1106. Therefore, the orbits diverge near the phosphor layer.

【0022】カラー表示を想定した場合、かかる軌道の
発散は電子のミスランディングにつながり、隣接画素間
の色濁りの原因となるおそれが大きい。
When color display is assumed, such orbital divergence leads to mislanding of electrons, which may cause color turbidity between adjacent pixels.

【0023】MIM型の例としてはC.A.Mea
d.,Operation of Tunnel−Em
ission Devices,J.Apply.Ph
ys.,32,646(1961)等に開示されたもの
が知られている。
An example of the MIM type is C.I. A. Mea
d. , Operation of Tunnel-Em
ision Devices, J. et al. Apply. Ph
ys. , 32,646 (1961) and the like are known.

【0024】また、最近の例では、Toshiaki.
Kusunoki,Fluctuation−free
electron emission from n
on−formed metal−insulator
−metal(MIM)cathodes Fabri
cated by low current Anod
ic oxidation,Jpn.J.Appl.P
hys.vol.32(1993)pp.L1695,
Mutsumi suzuki etal An MI
M−Cathode Array for Cahto
de luminescent Displays,I
DW'96,(1996)pp.529等が研究されて
いる。
In a recent example, Toshiaki.
Kusunoki, Fluctuation-free
electron emission from n
on-formed metal-insulator
-Metal (MIM) cathodes Fabri
cated by low current Anod
ic oxidation, Jpn. J. Appl. P
hys. vol. 32 (1993) pp. L1695,
Mutsumi suzuki et al An MI
M-Cathode Array for Cahto
de luminescent Displays, I
DW'96, (1996) pp. 529 mag have been studied.

【0025】表面伝導型の例としては、エリンソンの報
告(M.I.Elinson Radio Eng.E
lectron Phys.,10(1965))に記
載のもの等があり、この表面伝導型電子放出素子は、基
板上に形成された小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を
流すことにより、電子放出が生ずる現象を利用するもの
である。
As an example of the surface conduction type, the report by Elinson (MI Elinson Radio Eng.
electron Phys. , 10 (1965)) and the like. In this surface conduction electron-emitting device, electrons are emitted by passing a current through a thin film of a small area formed on a substrate in parallel to the film surface. It utilizes the phenomenon.

【0026】表面伝導型素子では、前記のエリソンの報
告に記載のSnO2薄膜を用いたもの、Au薄膜を用い
たもの、(G.Dittmer.Thin Solid
Films.9,317(1972))、ITO薄膜
によるもの(M.Hartwell and C.G.
Fonstad,IEEE Trans.ED Con
f.,519(1983))等が報告されている。
As the surface conduction type element, one using the SnO 2 thin film described in Ellison's report, one using an Au thin film, (G. Dittmer. Thin Solid) is used.
Films. 9, 317 (1972)), by an ITO thin film (M. Hartwell and CG.
Fonstad, IEEE Trans. ED Con
f. , 519 (1983)) and the like have been reported.

【0027】次に、従来の表面伝導型電子放出素子につ
いて図12を参照して説明する。図12は、従来の表面
伝導型電子放出素子の概略図である。
Next, a conventional surface conduction electron-emitting device will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a schematic view of a conventional surface conduction electron-emitting device.

【0028】図12の(a)が素子を真上から見たもの
で、図12の(b)が横からみたものである。
FIG. 12A shows the device viewed from directly above, and FIG. 12B shows it from the side.

【0029】図12において、1201は基板であり、
1202は素子陽電極であり、1203は素子陰電極で
あり、不図示の電源とつながっている。
In FIG. 12, 1201 is a substrate,
Reference numeral 1202 is an element positive electrode, and 1203 is an element negative electrode, which is connected to a power source (not shown).

【0030】1204および1205は導電性薄膜であ
り、導電性薄膜1204と素子陽電極1202及び導電
性薄膜1205と素子陰電極1203とは、電気的に連
結されている。
Reference numerals 1204 and 1205 denote conductive thin films, and the conductive thin film 1204 and the element positive electrode 1202 and the conductive thin film 1205 and the element negative electrode 1203 are electrically connected.

【0031】素子陽電極1202,素子陰電極1203
の膜厚は、数10nmから数μm程度のものである。他
方、導電性薄膜1204及び1205の膜厚は、1[n
m]から数10[nm]程度のものである。
Element positive electrode 1202, element negative electrode 1203
Has a thickness of several tens of nm to several μm. On the other hand, the thickness of the conductive thin films 1204 and 1205 is 1 [n
m] to several tens of [nm].

【0032】1206は間隙で、導電性薄膜1204と
導電性薄膜1205とを電気的にほぼ不連続にしてい
る。
Reference numeral 1206 denotes a gap, which makes the conductive thin film 1204 and the conductive thin film 1205 electrically discontinuous.

【0033】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、電子放出を行う前に導電性薄膜を予め通電フ
ォーミングと呼ばれる通電処理によって電子放出部を形
成するのが一般的であった。
Conventionally, in these surface conduction electron-emitting devices, the electron-emitting portion is generally formed in advance by conducting a current called a current-forming process on the conductive thin film before the electron emission.

【0034】即ち、通電フォーミングとは導電性薄膜両
端に直流電圧あるいは非常にゆっくりとした昇電圧例え
ば1V/分程度を印加通電し、導電性薄膜を局所的に破
壊、変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態に
した電子放出部を形成することである。
That is, the energization forming means that a direct current voltage or a very slow rising voltage, for example, about 1 V / min is applied to both ends of the conductive thin film to energize the conductive thin film to locally break, deform, or alter the conductive thin film, and then electrically. That is, the electron emitting portion is formed in a high resistance state.

【0035】さらに真空内で有機ガスを導入し、通電を
行う活性化と呼ばれる工程により、絶縁層を隔てて対向
する導電性薄膜の先端に炭素および炭素化合物を堆積す
ることでより電子放出特性の向上した電子放出部が形成
される。
Further, by introducing an organic gas in a vacuum and energizing, a process called activation, by depositing carbon and a carbon compound on the tips of the conductive thin films facing each other across the insulating layer, the electron emission characteristics are improved. An improved electron emitting portion is formed.

【0036】通電フォーミング処理及び活性化処理をし
た表面伝導型電子放出素子は、上述導電性薄膜に電圧を
印加し、素子に電流を流すことにより、上述電子放出部
より電子を放出せしめるものである。
The surface conduction electron-emitting device that has been subjected to energization forming treatment and activation treatment is one in which electrons are emitted from the electron-emitting portion by applying a voltage to the above-mentioned conductive thin film and passing a current through the device. .

【0037】炭素及び炭素化合物とは、例えばグラファ
イト、いわゆるHOPG、PG(GC)を包含する、H
OPGはほぼ完全なグラファイトの結晶構造、PGは結
晶粒が200Å程度で結晶構造がやや乱れたもの、GC
は結晶粒が20Å程度になり結晶構造の乱れがさらに大
きくなったものを指す。
Carbon and carbon compounds include, for example, graphite, so-called HOPG, PG (GC), H
OPG is a nearly perfect graphite crystal structure, PG is a crystal grain structure of about 200 Å, and the crystal structure is somewhat disordered, GC
Indicates that the crystal grain becomes about 20 Å and the disorder of the crystal structure is further increased.

【0038】これらはダイヤモンドライクカーボン、ア
モルファスカーボン及び、アモルファスカーボンと前記
グラファイトの微結晶の混合物、ダイヤモンド等であ
り、その膜厚は500Å以下の範囲とするのが好まし
く、300Å以下の範囲とすることがより好ましい。
These are diamond-like carbon, amorphous carbon, a mixture of amorphous carbon and fine crystals of graphite and diamond, and the film thickness thereof is preferably in the range of 500 Å or less, and in the range of 300 Å or less. Is more preferable.

【0039】上記の従来例で記した表面伝導型電子放出
素子を用いた平板型表示装置においては、フォーミング
・活性化等の通電による電極間ギャップの作成や炭素化
合物の堆積を行なっているため、素子ごとに電極間ギャ
ップや堆積した炭素化合物、特にギャップ間隔のバラツ
キが大きく、素子間の電子放出にバラツキが生ずる場合
がある。また発光に寄与している放出電子はすべて散乱
電子であるため、効率が理論的に考えても最大7%程度
である。
In the flat panel display device using the surface conduction electron-emitting device described in the above-mentioned conventional example, the gap between the electrodes is formed and the carbon compound is deposited by energization such as forming and activation. There is a large variation in the gap between the electrodes and in the deposited carbon compound, particularly in the gap between the elements, which may cause variations in electron emission between the elements. Further, since all emitted electrons contributing to light emission are scattered electrons, the efficiency is theoretically about 7% at maximum.

【0040】一方、スピント型素子や表面伝導型素子の
これらの欠点を解消し得る電界放出素子として、特開平
8−115654号公報に開示した提案がある。
On the other hand, there is a proposal disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-115654 as a field emission device capable of solving these drawbacks of the Spindt type device and the surface conduction type device.

【0041】上記公報に開示された提案の素子を、図1
3を用いて説明する。図13は、特開平8−11565
4号公報に開示された電界放出素子の構造図である。
The proposed device disclosed in the above publication is shown in FIG.
3 will be used for the explanation. FIG. 13 shows Japanese Unexamined Patent Publication No. H8-11565.
FIG. 4 is a structural diagram of a field emission device disclosed in Japanese Patent Publication No. 4 publication.

【0042】この素子は、カソード電極1302とゲー
ト電極1303とを絶縁層1304を介して互いに対向
して設け、ゲート電極1303と絶縁層1304を貫通
する開口部1306を形成し、カソード電極1302と
ゲート電極1303との間に電圧を印加することによっ
て、電子をカソード電極1302側から開口部1306
を通して放出するように構成されている。
In this device, a cathode electrode 1302 and a gate electrode 1303 are provided so as to face each other with an insulating layer 1304 interposed therebetween, an opening 1306 penetrating the gate electrode 1303 and the insulating layer 1304 is formed, and the cathode electrode 1302 and the gate electrode 1302 are formed. Electrons are applied from the cathode electrode 1302 side to the opening 1306 by applying a voltage between the electrodes 1303.
Is configured to be discharged through.

【0043】この素子においては、電子放出物質から成
る薄膜1305が、開口部1306内に露出して設けら
れることにより、開口部1306内の等電位面Emが薄
膜1305の面に沿ってほぼフラットに形成される。
In this element, the thin film 1305 made of the electron emitting material is provided so as to be exposed in the opening 1306, so that the equipotential surface Em in the opening 1306 becomes substantially flat along the surface of the thin film 1305. It is formed.

【0044】このため、開口部1306から放出された
電子の軌道が大きく振れることがなく、電子は目的の蛍
光体層1307に到達することが可能となる。
Therefore, the trajectory of the electrons emitted from the opening 1306 does not largely fluctuate, and the electrons can reach the target phosphor layer 1307.

【0045】また、薄膜1305の上面位置が、絶縁層
1304の下面位置よりも深い位置に存在しているの
で、開口部1306の中心部に近いほど大きな電界が薄
膜1305に印加されることになる。
Since the upper surface of the thin film 1305 is located deeper than the lower surface of the insulating layer 1304, a larger electric field is applied to the thin film 1305 as it is closer to the center of the opening 1306. .

【0046】この結果、開口部1306の中心部に近い
ほど、高い放出電流密度が得られる。
As a result, a higher emission current density can be obtained as it is closer to the center of the opening 1306.

【0047】上述のような平面型素子において、薄膜1
305はスピント型素子の電子放出部に相当する部材で
ある。
In the flat type device as described above, the thin film 1
Reference numeral 305 is a member corresponding to the electron emitting portion of the Spindt-type element.

【0048】平面型素子では、電子放出部とゲート電極
1303との間の距離を絶縁層1304の厚さでほぼ決
定することができるため、この距離の制御はスピント型
素子に比べて遥かに容易である。
Since the distance between the electron-emitting portion and the gate electrode 1303 can be substantially determined by the thickness of the insulating layer 1304 in the flat type element, control of this distance is much easier than in the Spindt type element. Is.

【0049】従って、大面積の支持体上でも電子放出層
の電子放出特性を均一化することが容易となり、表示装
置の画像の明るさも均一化され得る。
Therefore, the electron emission characteristics of the electron emission layer can be easily made uniform even on a large-area support, and the brightness of the image on the display device can be made uniform.

【0050】また、平面型素子では電子放出部に相当す
る薄膜1305とゲート電極1303との間の距離がス
ピント型素子に比べて十分に大きいので、例えば薄膜1
305の形成にリフトオフ法が採用され、薄膜1305
の残渣が発生したとしても、薄膜1305とゲート電極
1303とが残渣によって短絡することは、まず無い。
In the flat type device, the distance between the thin film 1305 corresponding to the electron emission portion and the gate electrode 1303 is sufficiently larger than that in the Spindt type device.
A lift-off method is adopted to form 305, and a thin film 1305 is formed.
Even if the residue is generated, the thin film 1305 and the gate electrode 1303 are unlikely to be short-circuited by the residue.

【0051】従って、平面型素子はスピント型素子に比
べて製造歩留まりや動作信頼性を大幅に改善することが
可能である。
Therefore, the planar type element can greatly improve the manufacturing yield and the operational reliability as compared with the Spindt type element.

【0052】また上述のような平面型素子中に触媒を用
いてCNTを成長させデバイス化した提案としてUSP
5872422がある。
USP is proposed as a device in which CNTs are grown by using a catalyst in the above-mentioned flat type element to form a device.
There is 5872422.

【0053】[0053]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平8−115654号公報に開示されたような従来技
術における平面型電子放出素子においては、電子放出層
の形状が、スピント型素子や上記USP5872422
に開示されているのように先鋭な「点」ではなく「面」
であり、しかも、電子放出部とゲート電極との間の距離
が長いために、電子放出部近傍の電界強度はスピント型
素子に比べて弱く、更に、開口部の寸法もスピント型素
子に比べて大きいために、開口部の内部における電界の
閉じ込め効果が弱くなり、電子放出層の近傍において電
界集中が生じ難い。
However, in the conventional flat-type electron-emitting device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-115654, the shape of the electron-emitting layer is a Spindt-type device or USP5872422.
Not a sharp "point" as disclosed in
In addition, since the distance between the electron emitting portion and the gate electrode is long, the electric field strength in the vicinity of the electron emitting portion is weaker than that of the Spindt-type element, and the size of the opening is also smaller than that of the Spindt-type element. Since it is large, the effect of confining the electric field inside the opening is weakened, and electric field concentration is less likely to occur in the vicinity of the electron emission layer.

【0054】換言すれば、平面型電子放出素子はスピン
ト型素子と比較して電子放出効率が低く、スピント型素
子と同等の放出電子電流を得るためにはより高いゲート
電圧を要するので、駆動電圧の低減、ひいては消費電力
の低減が困難である。
In other words, the planar electron-emitting device has a lower electron emission efficiency than the Spindt-type device and requires a higher gate voltage to obtain an emission electron current equivalent to that of the Spindt-type device. It is difficult to reduce power consumption and eventually power consumption.

【0055】そこで、本発明は、電子放出効率を向上さ
せることができ、しかも、製造が比較的容易な電子放出
素子及びその製造方法、並びに、かかる電子放出素子を
複数個備えた電子源及び電子源を組み込んだ画像形成装
置を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention can improve the electron emission efficiency and is relatively easy to manufacture, an electron-emitting device and a method of manufacturing the same, and an electron source and an electron provided with a plurality of such electron-emitting devices. An object is to provide an image forming apparatus incorporating a source.

【0056】[0056]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る電子放出素子は、第1の電極と、開口
を有する第2の電極とが、前記第2の電極の開口と連通
する開口を有する絶縁層を介し互いに対向して設けら
れ、且つ前記第1の電極と前記第2の電極との間に電圧
を印加することによって電子を放出する電子放出素子で
あって、前記絶縁層の開口内の、前記第1の電極上に、
電子放出物質からなる電子放出層が配置されており、前
記電子放出層として触媒物質と該触媒物質を介して成長
した繊維状炭素が用いられていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, in an electron-emitting device according to the present invention, a first electrode and a second electrode having an opening are connected to the opening of the second electrode. An electron-emitting device that is provided to face each other with an insulating layer having an opening communicating with each other, and emits electrons by applying a voltage between the first electrode and the second electrode, On the first electrode in the opening of the insulating layer,
An electron emission layer made of an electron emission substance is arranged, and a catalyst substance and fibrous carbon grown through the catalyst substance are used as the electron emission layer.

【0057】また、第1の電極と第2の電極とが絶縁層
を介し互いに対向して設けられ、前記第2の電極及び前
記絶縁層をそれぞれ貫通する微小孔が形成され、更に前
記微小孔内、該第1の電極上の一部分に電子放出物質か
らなる電子放出層が形成され且つ前記第1の電極と前記
第2の電極との間に電圧を印加することによって電子が
前記微小孔を通して放出されるように構成されている電
子放出素子において、前記微小孔内において、前記電子
放出層の最上端が前記第1の電極を含む該電子放出素子
の前記絶縁層の下端よりも低い位置に存在している電子
放出素子であって、前記電子放出層として触媒物質と該
触媒物質を介して成長した繊維状炭素とが用いられてい
ることを特徴とする。
Further, a first electrode and a second electrode are provided so as to face each other with an insulating layer in between, and minute holes penetrating the second electrode and the insulating layer are formed, and the minute holes are further formed. An electron emission layer made of an electron emission material is formed on a portion of the first electrode, and a voltage is applied between the first electrode and the second electrode so that electrons pass through the micropores. In the electron-emitting device configured to emit, the uppermost end of the electron-emitting layer is located at a position lower than the lower end of the insulating layer of the electron-emitting device including the first electrode in the microhole. The existing electron-emitting device is characterized in that a catalyst substance and fibrous carbon grown through the catalyst substance are used as the electron-emitting layer.

【0058】また、前記第2の電極は、前記繊維状炭素
が成長しない材料であることを特徴とする。
The second electrode is made of a material in which the fibrous carbon does not grow.

【0059】また、前記絶縁層の膜厚が500nm、前
記第2の電極の膜厚が100nm、前記微小孔の直径が
500nm、前記電子放出層の膜厚が20nmである場
合に、前記電子放出層が、前記第1電極上の前記微小孔
の中心から150nm以内の部分に存在することを特徴
とする。
When the insulating layer has a thickness of 500 nm, the second electrode has a thickness of 100 nm, the micropores have a diameter of 500 nm, and the electron emission layer has a thickness of 20 nm, the electron emission is performed. The layer is present in a portion within 150 nm from the center of the micropore on the first electrode.

【0060】また、前記第1の電極における該微小孔以
外の部分および前記第2の電極は前記繊維状炭素が成長
しない材料で覆われていることを特徴とする。
Further, the portion of the first electrode other than the micropores and the second electrode are covered with a material in which the fibrous carbon does not grow.

【0061】また、前記第1の電極における電子放出部
の材料は、前記触媒物質を介して繊維状炭素が成長する
材料からなることを特徴とする。
Further, the material of the electron emission portion of the first electrode is made of a material in which fibrous carbon grows through the catalyst substance.

【0062】また、前記繊維状炭素が成長しない材料が
Ta,Cr,Au,Ag,Ptおよび該触媒物質を構成
する材料と同一種類の材料のうち少なくともいずれか一
つによる材料であることを特徴とする。
Further, the material in which the fibrous carbon does not grow is a material made of at least one of Ta, Cr, Au, Ag, Pt, and the same kind of material as the material forming the catalyst substance. And

【0063】また、前記触媒物質を介して繊維状炭素が
成長する材料がTi、Zr、Nb酸化物あるいは酸化物
半導体であることを特徴とする。
Further, the material by which the fibrous carbon grows through the catalyst substance is Ti, Zr, Nb oxide or oxide semiconductor.

【0064】また、前記繊維状炭素は、前記触媒物質を
用いて炭化水素ガスを分解成長させたグラファイトナノ
ファイバー(GNF)、カーボンナノチューブ(CN
T)、アモルファスカーボン(a−C:H)、ダイヤモ
ンドライクカーボン(DLC)もしくはこれらの任意の
混合物からなることを特徴とする。
The fibrous carbon includes graphite nanofibers (GNF) and carbon nanotubes (CN) obtained by decomposing and growing a hydrocarbon gas using the catalyst substance.
T), amorphous carbon (a-C: H), diamond-like carbon (DLC), or any mixture thereof.

【0065】また、前記触媒物質は、Pd,Ni,F
e,Coあるいはこれらの任意の合金からなることを特
徴とする。
The catalyst material is Pd, Ni, F
It is characterized in that it is made of e, Co or any alloy thereof.

【0066】さらに、本発明に係る電子源は、上記電子
放出素子を複数個配列したことを特徴とする。
Furthermore, the electron source according to the present invention is characterized in that a plurality of the electron-emitting devices are arranged.

【0067】また、前記電子源を駆動する低電位供給用
配線と、高電位供給用配線とがマトリクス状に構成され
ていることを特徴とする。
Further, the low-potential supply wiring for driving the electron source and the high-potential supply wiring are arranged in a matrix.

【0068】さらに、本発明に係る画像形成装置は、上
記電子源と、該電子源から放出された電子によって画像
を形成する画像形成部材とを備え、情報信号により前記
電子源の各電子放出素子の電子放出量を制御することを
特徴とした。
Further, the image forming apparatus according to the present invention comprises the electron source and an image forming member which forms an image by the electrons emitted from the electron source, and each electron emitting element of the electron source is formed by an information signal. It is characterized by controlling the electron emission amount of.

【0069】また、前記画像形成部材が蛍光体であるこ
とを特徴とする。
Further, the image forming member is a phosphor.

【0070】さらに、本発明に係る電子放出素子の製造
方法は、基体上に第1の電極を形成する工程と、該第1
の電極の一部を除去し、該除去した部分に繊維状炭素が
成長するための材料である触媒物質を埋め込む工程と、
該第1の電極上に絶縁層を形成する工程と、該絶縁層上
に第2の電極を形成する工程と、該第2の電極及び前記
絶縁層をそれぞれ貫通する微小孔を形成し、前記繊維状
炭素が成長するための材料である触媒物質を露出させる
工程と、前記第1の電極の触媒物質の領域上に電子放出
層として前記繊維状炭素を形成する工程とを備える。
Further, in the method of manufacturing an electron-emitting device according to the present invention, the step of forming the first electrode on the substrate and the first step
Removing a part of the electrode of, and embedding a catalytic substance, which is a material for growing fibrous carbon, in the removed part,
Forming an insulating layer on the first electrode; forming a second electrode on the insulating layer; and forming micropores penetrating the second electrode and the insulating layer, respectively. The method includes exposing a catalytic substance, which is a material for growing fibrous carbon, and forming the fibrous carbon as an electron emission layer on a region of the catalytic substance of the first electrode.

【0071】また、基体上に触媒物質を介して繊維状炭
素が成長する材料による第1の電極層を形成する工程
と、該第1の電極層の上に前記触媒物質からなる触媒層
を形成する工程と、該触媒層上に繊維状炭素が成長しな
い材料の層を形成する工程と、該繊維状炭素が成長しな
い材料の層上に絶縁層を形成する工程と、該絶縁層上に
第2の電極を形成する工程と、該第2の電極、前記絶縁
層及び前記繊維状炭素が成長しない材料の層をそれぞれ
貫通する微小孔を形成し、前記触媒物質を前記微小孔内
に露出させる工程と、前記露出された触媒物質の領域上
に電子放出層として前記繊維状炭素を形成する工程とを
備える。
Further, a step of forming a first electrode layer made of a material in which fibrous carbon grows through a catalyst substance on the substrate, and a catalyst layer made of the catalyst substance is formed on the first electrode layer. And a step of forming a layer of a material on which the fibrous carbon does not grow on the catalyst layer, a step of forming an insulating layer on the layer of a material on which the fibrous carbon does not grow, and a step of forming a first layer on the insulating layer. Forming the second electrode, and forming micropores penetrating the second electrode, the insulating layer, and the layer of material in which the fibrous carbon does not grow, and exposing the catalyst substance in the micropore. And a step of forming the fibrous carbon as an electron emission layer on the exposed region of the catalytic material.

【0072】このように、本発明は、第1の電極と第2
の電極とが絶縁層を介し互いに対向して設けられ、第2
の電極及び絶縁層をそれぞれ貫通する微小孔が形成さ
れ、且つ第1の電極と第2の電極との間に電圧を印加す
ることによって電子が微小孔を通して放出されるように
構成されている電子放出素子において、第1の電極上の
一部分に電子放出物質からなる電子放出層が形成され、
電子放出層として触媒物質と触媒物質を介して成長した
繊維状炭素が用いられていることで印加電圧が小さくか
つ放出電子が散乱されることなく放出されることを特徴
とする。
As described above, according to the present invention, the first electrode and the second electrode
Of the second electrode and the electrode of
Of the electron and the insulating layer are formed, and electrons are emitted through the micropore by applying a voltage between the first electrode and the second electrode. In the emission device, an electron emission layer made of an electron emission material is formed on a part of the first electrode,
It is characterized in that the applied voltage is small and the emitted electrons are emitted without being scattered because the catalyst substance and the fibrous carbon grown through the catalyst substance are used as the electron emission layer.

【0073】あるいは、本発明は第1の電極と第2の電
極とが絶縁層を介し互いに対向して設けられ、第2の電
極及び前記絶縁層をそれぞれ貫通する微小孔が形成さ
れ、更に微小孔内、第1の電極上の一部分に電子放出物
質からなる電子放出層が形成され且つ第1の電極と第2
の電極との間に電圧を印加することによって電子が微小
孔を通して放出されるように構成されている電子放出素
子において、電子放出層における電子放出面が第1の電
極を含む電子放出素子の絶縁層側の面よりも微小孔内で
深い位置に存在している電子放出素子であって電子放出
層として触媒物質と触媒物質を介して成長した繊維状炭
素が用いられていることを特徴とする。
Alternatively, according to the present invention, the first electrode and the second electrode are provided so as to face each other with the insulating layer interposed therebetween, and the minute holes penetrating the second electrode and the insulating layer are formed, and An electron emission layer made of an electron emission material is formed in a part of the hole on the first electrode, and the first electrode and the second electrode are formed.
In the electron-emitting device configured such that electrons are emitted through the micropores by applying a voltage between the electrode and the electrode, the electron-emitting surface of the electron-emitting layer is insulated from the electron-emitting device including the first electrode. An electron-emitting device that is located deeper in the micropores than the layer-side surface, and is characterized in that a catalytic substance and fibrous carbon grown through the catalytic substance are used as the electron-emitting layer. .

【0074】[0074]

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材料、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣
旨のものではない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be illustratively described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions of the components described in this embodiment,
The materials, shapes, relative arrangements thereof, etc., are not intended to limit the scope of the present invention thereto only unless otherwise specified.

【0075】また、以下の図面において、既述の図面に
記載された部材と同様の部材には同じ番号を付す。
Further, in the following drawings, the same members as those described in the above drawings are designated by the same reference numerals.

【0076】(電子放出素子の一実施形態)図1は、本
発明に係る電子放出素子の一実施形態の構造図である。
図1において、101はガラス、シリコン等の基体、1
02はTi等からなる触媒物質を介して繊維状炭素が成
長する材料層である、本出願の特許請求の範囲に記載の
第1の電極としての第1の電極層、103は、本出願の
特許請求の範囲に記載の触媒物質としての電子放出層1
06を構成する触媒物質層、104はSiO2等の、第
1の電極層102と第2の電極層105とを分離する絶
縁層、105は、本出願の特許請求の範囲に記載の第2
の電極としての第2の電極層、106は、本出願の特許
請求の範囲に記載の繊維状炭素としてのグラファイトナ
ノファイバー(GNF)等からなる電子放出層である。
(One Embodiment of Electron-Emitting Device) FIG. 1 is a structural diagram of one embodiment of the electron-emitting device according to the present invention.
In FIG. 1, 101 is a substrate such as glass or silicon, and 1
Reference numeral 02 denotes a material layer in which fibrous carbon grows through a catalytic substance made of Ti or the like, a first electrode layer as a first electrode described in the claims of the present application, and 103 denotes a first electrode layer of the present application. Electron emission layer 1 as a catalytic material according to claims
06 is a catalyst substance layer, 104 is an insulating layer such as SiO 2 for separating the first electrode layer 102 and the second electrode layer 105, and 105 is a second layer described in the claims of the present application.
The second electrode layer 106 serving as the electrode of the above is an electron emission layer made of graphite nanofiber (GNF) as the fibrous carbon described in the claims of the present application.

【0077】なお、図1では、絶縁層104の第1の電
極層102側の下端は、電子放出層106の最上端より
も下にあるが、本実施形態の電子放出素子は、例えば図
13に示される電子放出素子のように、電子放出層10
6の最上端が第1の電極層102を含む絶縁層104の
下端よりも微小孔内低い位置に存在している構造である
としても良い。
Although the lower end of the insulating layer 104 on the side of the first electrode layer 102 is lower than the uppermost end of the electron emission layer 106 in FIG. 1, the electron emission element of this embodiment has, for example, FIG. Like the electron-emitting device shown in FIG.
The structure may be such that the uppermost end of 6 is located at a position lower than the lower end of the insulating layer 104 including the first electrode layer 102 in the micropores.

【0078】図1の構成について、更に詳しく説明す
る。基体101上に第1の電極層102、第1の電極層
102の一部に触媒物質層103が堆積され、この触媒
物質層103を含んだ第1の電極層102上に開口部を
有するように絶縁層104が積層される構造となってお
り、絶縁層104が第1の電極層102と第2の電極層
105の間に挟まれるようになっている。
The configuration of FIG. 1 will be described in more detail. A first electrode layer 102 is deposited on a base 101, a catalyst substance layer 103 is deposited on a part of the first electrode layer 102, and an opening is formed on the first electrode layer 102 including the catalyst substance layer 103. The insulating layer 104 is laminated on the insulating layer 104, and the insulating layer 104 is sandwiched between the first electrode layer 102 and the second electrode layer 105.

【0079】そして、上記開口部に露出した触媒物質層
103を含んだ第1の電極層102の中心部に電子放出
層106が形成される。
Then, the electron emission layer 106 is formed in the central portion of the first electrode layer 102 including the catalyst material layer 103 exposed in the opening.

【0080】ここで、第2の電極層105は、繊維状炭
素が成長しない材料であることが好ましい。また、第1
の電極層102における微小孔以外の部分および第2の
電極層105は繊維状炭素が成長しない材料で覆われて
いることが好ましい。
Here, the second electrode layer 105 is preferably made of a material in which fibrous carbon does not grow. Also, the first
It is preferable that the portion of the electrode layer 102 other than the micropores and the second electrode layer 105 are covered with a material in which fibrous carbon does not grow.

【0081】このような、繊維状炭素が成長しない材料
として、Ta,Cr,Au,Ag,Ptおよび触媒物質
を構成する材料と同一種類の材料のうち少なくともいず
れか一つを挙げることができる。
As such a material in which fibrous carbon does not grow, at least one of Ta, Cr, Au, Ag, Pt and the same kind of material as the material forming the catalyst substance can be mentioned.

【0082】また、第1の電極層102に用いられるよ
うな、触媒物質を介して繊維状炭素が成長する材料とし
て、Ti、Zr、Nb酸化物あるいは酸化物半導体を挙
げることができる。
Further, Ti, Zr, Nb oxides or oxide semiconductors can be used as the material used for the first electrode layer 102, in which fibrous carbon grows through the catalytic substance.

【0083】また、このような触媒物質は、Pd,N
i,Fe,Coあるいはこれらの任意の合金を挙げるこ
とができる。
Further, such a catalytic substance is Pd, N
i, Fe, Co or any alloy thereof can be mentioned.

【0084】好ましい電子放出層106を構成する材料
として、炭素化合物、中でも繊維状炭素を挙げることが
できる。
As a material forming the preferable electron emission layer 106, a carbon compound, in particular, fibrous carbon can be mentioned.

【0085】この場合には、5×105V/cm以下の
電界強度にて、通常の表示装置に必要な放出電子電流密
度を得ることができる。
In this case, the emission electron current density required for a normal display device can be obtained with an electric field intensity of 5 × 10 5 V / cm or less.

【0086】また、繊維状炭素は電気抵抗体であるた
め、各開口部から得られる放出電子電流を均一化するこ
とができ、よって、画像形成装置に組み込まれた場合の
輝度ばらつきの抑制が可能となる。
Further, since the fibrous carbon is an electric resistor, it is possible to make the emitted electron currents obtained from the respective openings uniform, and therefore it is possible to suppress the luminance variation when incorporated in the image forming apparatus. Becomes

【0087】更に、繊維状炭素は、画像形成装置内の残
留ガスの吸着作用に対して極めて高い耐性を有するの
で、電界放出素子の長寿命化を図ることができる。
Further, since fibrous carbon has extremely high resistance to the adsorption action of the residual gas in the image forming apparatus, the life of the field emission device can be extended.

【0088】繊維状炭素の成長は、J.Mater.R
es.,vol8,No12,p3233で示されてい
るように触媒材料と下地基板との接触角、あるいは表面
エネルギーで説明される。
The growth of fibrous carbon is described in J. Mater. R
es. , Vol8, No12, p3233, the contact angle between the catalyst material and the underlying substrate, or the surface energy.

【0089】尚、本発明に用いられる「繊維状炭素」と
は「炭素を主成分とする柱状物質」あるいは「炭素を主
成分とする線状物質」、あるいは「炭素を主成分とする
ファイバー」あるいは「炭素を主成分とするファイバ
ー」のことで、具体的にはグラファイトナノファイバー
(GNF)、カーボンナノチューブ(CNT)、アモル
ファスカーボン(a−C:H)及びそのファイバー、ダ
イヤモンドライクカーボン(DLC)若しくはこれらの
任意の組み合わせを含み、好ましくは上記「繊維状炭
素」のなかでも長さが20nm以下のものである。
The "fibrous carbon" used in the present invention is "columnar material containing carbon as a main component", "linear material containing carbon as a main component", or "fiber containing carbon as a main component". Alternatively, the term "fiber containing carbon as a main component" specifically includes graphite nanofiber (GNF), carbon nanotube (CNT), amorphous carbon (a-C: H) and its fiber, diamond-like carbon (DLC). Alternatively, it includes any combination thereof, and preferably has a length of 20 nm or less among the above “fibrous carbon”.

【0090】図2は、図1に示される電子放出素子の測
定評価系の概略図である。また、図2において、図1に
示される部材と同様な部材には同じ番号を付し、その詳
細な説明を省略する。
FIG. 2 is a schematic diagram of a measurement / evaluation system of the electron-emitting device shown in FIG. Further, in FIG. 2, the same members as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0091】前述の図1と同様に、図2中、101はガ
ラス、シリコン等の基体、102はTi酸化物半導体等
からなり、触媒物質を介して繊維状炭素が成長する材料
層である第1の電極層、103は触媒物質層、104は
SiO2等の第1の電極層102と第2の電極層105
とを分離する絶縁層、105は第2の電極層、106は
GNF等からなる電子放出層である。
Similar to FIG. 1 described above, in FIG. 2, 101 is a substrate such as glass or silicon, 102 is a Ti oxide semiconductor or the like, and is a material layer in which fibrous carbon grows through a catalytic substance. 1 is an electrode layer, 103 is a catalyst material layer, 104 is a first electrode layer 102 and a second electrode layer 105 such as SiO 2.
Is an insulating layer for separating from each other, 105 is a second electrode layer, and 106 is an electron emission layer made of GNF or the like.

【0092】107は第1の電極層102と第2の電極
層105の間に電圧Vgを印加するための電源、108
は素子の電子放出部より放出される放出電流Ieを捕捉
するためのアノード電極である。
Reference numeral 107 denotes a power source for applying the voltage Vg between the first electrode layer 102 and the second electrode layer 105, and 108.
Is an anode electrode for capturing the emission current Ie emitted from the electron emission portion of the device.

【0093】109はアノード電極108に電圧を印加
するための高圧電源、110は素子の電子放出層106
より放出される放出電流Ieを測定するための電流計で
ある。
109 is a high voltage power source for applying a voltage to the anode electrode 108, and 110 is an electron emission layer 106 of the device.
It is an ammeter for measuring the emission current Ie emitted further.

【0094】一例として、アノード電極108の電圧を
1kV〜10kVの範囲とし、アノード電極108と電
子放出素子との距離Hを2mm〜8mmの範囲として測
定を行うことができる。
As an example, the measurement can be performed with the voltage of the anode electrode 108 in the range of 1 kV to 10 kV and the distance H between the anode electrode 108 and the electron-emitting device in the range of 2 mm to 8 mm.

【0095】次に、図3を参照して、図1に示される電
子放出素子から放出された電子の軌道について説明す
る。図3は、図1に示される電子放出素子における開口
部の中において、放出されたシミュレーション結果の概
略図である。図中、301は等電位面を示し、302は
電子ビーム軌道を示している。
Next, with reference to FIG. 3, the trajectories of the electrons emitted from the electron-emitting device shown in FIG. 1 will be described. FIG. 3 is a schematic diagram of a simulation result emitted in the opening of the electron-emitting device shown in FIG. In the figure, 301 indicates an equipotential surface, and 302 indicates an electron beam trajectory.

【0096】図示のように、凹面の等電位面301が形
成されているため、電子放出素子周辺から放出された場
合でも、開口部の周囲の壁面である絶縁層や第2の電極
層に衝突・散乱することなく開口部の外に出ることがわ
かる。
As shown in the drawing, since the concave equipotential surface 301 is formed, even when the electrons are emitted from the periphery of the electron-emitting device, they collide with the insulating layer and the second electrode layer which are the wall surfaces around the opening. -It can be seen that it goes out of the opening without being scattered.

【0097】ただし、図3のような放出電子ビーム軌道
をとるためには、放出部が微小孔の開口部端よりも内側
になければならない。
However, in order to take the emission electron beam trajectory as shown in FIG. 3, the emission portion must be inside the opening end of the minute hole.

【0098】次に、図4を参照して、図1に示される電
子放出素子における、放出膜(電子放出層106)の位
置に対するビームの散乱範囲の関係を計算したシミュレ
ーション結果について説明する。図4は、図1に示され
る電子放出素子における、放出膜(電子放出層106)
の位置に対するビームの散乱範囲の関係を計算したシミ
ュレーション結果の概略図である。
Next, with reference to FIG. 4, a simulation result of calculating the relationship between the position of the emission film (electron emission layer 106) and the scattering range of the beam in the electron emission device shown in FIG. 1 will be described. FIG. 4 is an emission film (electron emission layer 106) in the electron emission device shown in FIG.
FIG. 6 is a schematic diagram of a simulation result in which the relationship of the scattering range of the beam with respect to the position of is calculated.

【0099】図4の(a)はモデルとした素子構造で、
図中Dは微小孔開口部の直径でD=500nm、Yは絶
縁層の厚さでY=500nm、Hは電子放出部の膜厚で
H=20nm、Xは放出膜の微小孔端からの距離とし
た。図4の(b)にXの値をX=30nm〜100nm
に変化させた時のXに対する放出膜の散乱される範囲を
示した。
FIG. 4A shows a device structure as a model.
In the figure, D is the diameter of the micropore opening, D = 500 nm, Y is the thickness of the insulating layer, Y = 500 nm, H is the thickness of the electron emission portion, H = 20 nm, and X is from the micropore end of the emission film. It was a distance. In FIG. 4B, the value of X is X = 30 nm to 100 nm.
The range in which the emission film is scattered with respect to X when changed to is shown.

【0100】図4が示すように、膜厚20nmの膜で
は、X=100nm、すなわち放出膜径d(電子放出層
の径、すなわち、電子放出層のX方向の大きさ)=30
0nm以下でないと、放出膜の外周部から放出した電子
は散乱されてしまうことになる。
As shown in FIG. 4, in a film having a film thickness of 20 nm, X = 100 nm, that is, the emission film diameter d (the diameter of the electron emission layer, that is, the size of the electron emission layer in the X direction) = 30.
If it is not less than 0 nm, the electrons emitted from the outer peripheral portion of the emission film will be scattered.

【0101】すなわち、図4に示される例では、電子放
出層が、第1の電極上の微小孔の中心から150nm以
内の部分に存在することを要する。
That is, in the example shown in FIG. 4, the electron emission layer needs to be present in a portion within 150 nm from the center of the micropores on the first electrode.

【0102】次に、上記本発明に係る電子放出素子の実
施形態の応用例について述べる。このような応用例とし
て、上述の本発明の電子放出素子の実施形態を適用した
表面伝導型電子放出素子の複数個を基体上に配列し、例
えば電子源あるいは画像形成装置を実現した場合を考え
ることができる。
Next, an application example of the embodiment of the electron-emitting device according to the present invention will be described. As such an application example, consider a case where a plurality of surface conduction electron-emitting devices to which the above-described electron-emitting device embodiments of the present invention are applied are arranged on a substrate to realize, for example, an electron source or an image forming apparatus. be able to.

【0103】電子放出素子の配列については、種々のも
のが採用できる。一例として、並列に配置した多数の電
子放出素子の個々を両端で接続し、電子放出素子の行を
多数個配し(行方向と呼ぶ)、この配線と直交する方向
(列方向と呼ぶ)で、該電子放出素子の上方に配した制
御電極(グリッドとも呼ぶ)により、電子放出素子から
の電子を制御駆動するはしご状配置のものがある。
Various arrangements of electron-emitting devices can be adopted. As an example, a large number of electron-emitting devices arranged in parallel are connected at both ends, and a large number of rows of electron-emitting devices are arranged (referred to as a row direction), and in a direction orthogonal to this wiring (referred to as a column direction). There is a ladder-like arrangement in which a control electrode (also referred to as a grid) arranged above the electron-emitting device controls and drives electrons from the electron-emitting device.

【0104】これとは別に、電子放出素子をX方向及び
Y方向に行列状に複数個配し、同じ行に配された複数の
電子放出素子の電極の一方を、X方向の配線に共通に接
続し、同じ列に配された複数の電子放出素子の電極の他
方を、Y方向の配線に共通に接続するものが挙げられ
る。このようなものはいわゆる単純マトリクス配置であ
る。
Separately, a plurality of electron-emitting devices are arranged in a matrix in the X and Y directions, and one of the electrodes of the plurality of electron-emitting devices arranged in the same row is commonly used for wiring in the X direction. An example is one in which the electrodes are connected and the other electrodes of the plurality of electron-emitting devices arranged in the same column are commonly connected to the wiring in the Y direction. This is a so-called simple matrix arrangement.

【0105】以下、本発明の実施の形態に係る電子放出
素子を複数配して得られる電子源及び画像形成装置につ
いて、図5から図7を用いて説明する。図5は、本発明
に係る電子源の一実施形態の模式的平面図であり、図6
は、図5に示される電子源を用いた本発明に係る画像形
成装置の実施形態の一部破断斜視図であり、図7は、図
6に示される画像形成装置のブロック図である。
An electron source and an image forming apparatus obtained by arranging a plurality of electron-emitting devices according to the embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 5 to 7. FIG. 5 is a schematic plan view of an embodiment of the electron source according to the present invention.
6 is a partially cutaway perspective view of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention using the electron source shown in FIG. 5, and FIG. 7 is a block diagram of the image forming apparatus shown in FIG.

【0106】図5において、501は電子源基体、50
2はX方向配線、503はY方向配線である。また、5
04は上述の本発明に係る電子放出素子の実施形態、5
05は結線である。
In FIG. 5, reference numeral 501 denotes an electron source substrate, and 50
Reference numeral 2 is an X-direction wiring, and 503 is a Y-direction wiring. Also, 5
Reference numeral 04 denotes the embodiment of the electron-emitting device according to the present invention described above, 5
05 is a connection.

【0107】ここで、電子放出素子504を複数配置し
たことに伴う素子の容量が増大すると、図5に示すマト
リクス配線においては、パルス幅変調に伴う短いパルス
を加えても容量成分により波形がなまり、期待した階調
が取れないなどの問題が生じる。
Here, if the capacitance of the elements increases due to the arrangement of a plurality of electron-emitting devices 504, in the matrix wiring shown in FIG. 5, the waveform is rounded by the capacitance component even if a short pulse accompanying the pulse width modulation is added. However, there are problems such as being unable to obtain the expected gradation.

【0108】これを解消するためには、電子放出部のす
ぐ脇に、例えば、図6に示すように層間絶縁層(リアプ
レート605上に設けられている)を配して、電子放出
部以外での容量成分の増加を低減する構造を採用すると
良い。
In order to solve this, an interlayer insulating layer (provided on the rear plate 605) as shown in FIG. It is advisable to adopt a structure that reduces the increase of the capacitance component in the above.

【0109】図5において、m本のX方向配線502
は、DX1,DX2,・・・DXmからなり、蒸着法に
て形成された厚さ約1μm,幅300μmのアルミニウ
ム系配線材料で形成されている.ただし,配線の材料、
膜厚、巾は、適宜設計される。
In FIG. 5, m X-direction wirings 502 are provided.
Are made of DX1, DX2, ... DXm, and are made of an aluminum-based wiring material having a thickness of about 1 μm and a width of 300 μm formed by a vapor deposition method. However, the wiring material,
The film thickness and width are appropriately designed.

【0110】一方、Y方向配線503は厚さ0.5μ
m、幅100μmの、DY1,DY2,・・・DYnの
n本の配線よりなり、X方向配線502と同様に形成さ
れる。
On the other hand, the Y-direction wiring 503 has a thickness of 0.5 μm.
It is composed of n wirings of DY1, DY2, ... DYn having a width of m and a width of 100 μm, and is formed similarly to the X-direction wiring 502.

【0111】これらm本のX方向配線502とn本のY
方向配線503との間には,不図示の層間絶縁層が設け
られており,両者を電気的に分離している(m,nは、
共に正の整数である)。
These m X-direction wirings 502 and n Y-wirings
An interlayer insulating layer (not shown) is provided between the directional wiring 503 and the directional wiring 503 to electrically separate the two (m and n are:
Both are positive integers).

【0112】配線間に設けられた絶縁膜である不図示の
層間絶縁層は、スパッタ法等を用いて厚さ約0.8μm
のSiO2で構成される。
The interlayer insulating layer (not shown), which is an insulating film provided between the wirings, has a thickness of about 0.8 μm formed by sputtering or the like.
Of SiO 2 .

【0113】X方向配線502を形成した基体501の
全面域は一部所望の形状で形成され、特に、X方向配線
502とY方向配線503の交差部の電位差に耐え得る
ように、本実施形態では1素子あたりの素使用量が1p
F以下、素子耐圧30Vになるように層間絶縁層の厚さ
を決めた。なお、X方向配線502とY方向配線503
は、それぞれ外部端子として引き出されている。
The entire area of the substrate 501 on which the X-direction wiring 502 is formed is partially formed in a desired shape, and in particular, in order to withstand the potential difference at the intersection of the X-direction wiring 502 and the Y-direction wiring 503, the present embodiment is used. Then, the element usage amount per element is 1p
Below F, the thickness of the interlayer insulating layer was determined so that the device breakdown voltage was 30V. The X-direction wiring 502 and the Y-direction wiring 503
Are respectively drawn out as external terminals.

【0114】本発明の実施形態に係る電子放出素子50
4を構成する一対の電極(不図示)は、m本のX方向配
線502とn本のY方向配線503と導電性金属等から
なる結線505によって電気的に接続されている。
The electron-emitting device 50 according to the embodiment of the present invention.
The pair of electrodes (not shown) forming part 4 are electrically connected to the m X-direction wirings 502, the n Y-direction wirings 503, and the connection wires 505 made of a conductive metal or the like.

【0115】X方向配線502には、X方向に配列した
本発明の実施の形態に係る電子放出素子504の行を選
択するための走査信号を印加する不図示の走査信号印加
手段が接続される。
A scanning signal applying means (not shown) for applying a scanning signal for selecting the row of the electron-emitting devices 504 according to the embodiment of the present invention arranged in the X direction is connected to the X-direction wiring 502. .

【0116】一方、Y方向配線503には、Y方向に配
列した本発明の実施の形態に係る電子放出素子504の
各列を、入力信号に応じて変調するための不図示の変調
信号発生手段が接続される。
On the other hand, on the Y-direction wiring 503, a modulation signal generating means (not shown) for modulating each column of the electron-emitting devices 504 according to the embodiment of the present invention arranged in the Y-direction according to an input signal. Are connected.

【0117】各電子放出素子に印加される駆動電圧は、
当該素子に印加される走査信号と変調信号の差電圧とし
て供給される。本発明の実施の形態においては、Y方向
配線は高電位、X方向配線は低電位になるように接続し
た。すなわち、Y方向配線が、本出願の特許請求の範囲
に記載の高電位供給用配線となり、X方向配線が、本出
願の特許請求の範囲に記載の低電位供給用配線となる。
The drive voltage applied to each electron-emitting device is
It is supplied as a difference voltage between the scanning signal and the modulation signal applied to the element. In the embodiment of the present invention, the Y-direction wiring is connected to have a high potential and the X-direction wiring is connected to have a low potential. That is, the Y-direction wiring is the high-potential supply wiring described in the claims of the present application, and the X-direction wiring is the low-potential supply wiring described in the claims of the present application.

【0118】このように接続することで、本発明の実施
の形態の特徴となるビームの収束効果が得られた。
By making such a connection, the beam converging effect, which is a feature of the embodiment of the present invention, was obtained.

【0119】上記構成においては、単純なマトリクス配
線を用いて個別の素子を選択し、独立に駆動可能とする
ことができる。
In the above structure, individual elements can be selected using simple matrix wiring and can be driven independently.

【0120】次に、このような単純マトリクス配置の電
子源を用いて構成した画像形成装置について、図6を用
いて説明する。図6は、図5に示される単純マトリクス
配置の電子源を用い、ガラス基板材料としてソーダライ
ムガラスを用いた画像形成装置の表示パネルを示してい
る。
Next, an image forming apparatus constructed by using such an electron source having a simple matrix arrangement will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a display panel of an image forming apparatus using the electron source having the simple matrix arrangement shown in FIG. 5 and using soda lime glass as a glass substrate material.

【0121】図6において、601は電子放出素子を複
数配した電子源基体、605は電子源基体601を固定
したリアプレート、610はガラス基体607の内面
に、本出願の特許請求の範囲に記載の画像形成部材とし
ての蛍光体としての蛍光膜608やメタルバック609
等が形成されたフェースプレートである。
In FIG. 6, reference numeral 601 denotes an electron source substrate on which a plurality of electron-emitting devices are arranged, 605 is a rear plate to which the electron source substrate 601 is fixed, 610 is an inner surface of a glass substrate 607, and claims of the present application are described. Film 608 or metal back 609 as a phosphor as an image forming member of
Etc. is a face plate on which are formed.

【0122】また、606は支持枠であり、この支持枠
606には、リアプレート605、フェースプレート6
10がフリットガラスなどを用いて接続されている。
Reference numeral 606 denotes a support frame, and the support frame 606 includes a rear plate 605 and a face plate 6.
10 is connected using frit glass or the like.

【0123】612は外囲器であり、真空中で、450
度の温度範囲で10分焼成することで、封着して構成さ
れる。
Reference numeral 612 denotes an envelope, which is 450
It is formed by sealing by firing at a temperature range of 10 minutes.

【0124】604は電子放出部であり、602、60
3は、本発明の実施の形態に係る電子放出素子の一対の
素子電極と接続された、それぞれX方向配線及びY方向
配線である。
Reference numeral 604 denotes an electron emitting portion, which includes 602 and 60.
Reference numeral 3 denotes an X-direction wiring and a Y-direction wiring, respectively, which are connected to the pair of device electrodes of the electron-emitting device according to the embodiment of the present invention.

【0125】外囲器612は、上述の如く、フェースプ
レート610と支持枠606とリアプレート605とで
構成される。
The envelope 612 comprises the face plate 610, the support frame 606, and the rear plate 605, as described above.

【0126】また、フェースプレート610とリアプレ
ート605との間に、スペーサーとよばれる不図示の支
持体を設置することにより、大気圧に対して十分な強度
を持つ外囲器612を構成できる。
Also, by installing a support member (not shown) called a spacer between the face plate 610 and the rear plate 605, the envelope 612 having sufficient strength against atmospheric pressure can be constructed.

【0127】メタルバック609は、蛍光膜作製後、蛍
光膜の内面側表面の平滑化処理(通常、「フィルミン
グ」と呼ばれる。)を行い、その後Alを、真空蒸着等
を用いて堆積させることで作ることができる。
The metal back 609 is obtained by performing a smoothing process (usually called “filming”) on the inner surface of the fluorescent film after the fluorescent film is produced, and then depositing Al using vacuum deposition or the like. Can be made with.

【0128】フェースプレート610には、更に蛍光膜
608の導電性を高めるため、蛍光膜608の外面側に
透明電極(不図示)を設けた。
On the face plate 610, a transparent electrode (not shown) is provided on the outer surface side of the fluorescent film 608 in order to further enhance the conductivity of the fluorescent film 608.

【0129】また、高圧端子(Hv)611には高電圧
が印加される。
A high voltage is applied to the high voltage terminal (Hv) 611.

【0130】前述の封着を行う際には、カラーの場合は
各色蛍光体と電子放出素子とを対応させる必要があり、
十分な位置合わせが不可欠となる。
When performing the above-mentioned sealing, in the case of color, it is necessary to associate each color phosphor with the electron-emitting device.
Sufficient alignment is essential.

【0131】次に、図7を参照して、本発明に係る画像
形成装置の一実施形態の構造について説明する。
Next, the structure of an embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0132】図7に示される走査回路702は、内部に
M個のスイッチング素子を備えたもので(図中、S1な
いしSmで模式的に示している)ある。
The scanning circuit 702 shown in FIG. 7 is provided with M switching elements inside (schematically shown by S1 to Sm in the figure).

【0133】各スイッチング素子は、直流電圧源Vxの
出力電圧もしくは0[V](グランドレベル)のいずれ
か一方を選択し、表示パネル701の端子Dx1ないし
Dxmと電気的に接続される。
Each switching element selects either the output voltage of the DC voltage source Vx or 0 [V] (ground level), and is electrically connected to the terminals Dx1 to Dxm of the display panel 701.

【0134】S1乃至Smの各スイッチング素子は、制
御回路703が出力する制御信号Tscanに基づいて
動作するものであり、たとえばFETのようなスイッチ
ング素子を組み合わせることにより構成することができ
る。
Each of the switching elements S1 to Sm operates based on the control signal Tscan output from the control circuit 703, and can be formed by combining switching elements such as FETs.

【0135】直流電圧源Vxは、本例の場合には本発明
の実施の形態に係る電子放出素子の特性(電子放出しき
い値電圧)に基づき、走査されていない素子に印加され
る駆動電圧が電子放出しきい値電圧以下となるような一
定電圧を出力するよう設定されている。
In the case of this example, the DC voltage source Vx is a drive voltage applied to an unscanned element based on the characteristics (electron emission threshold voltage) of the electron-emitting element according to the embodiment of the present invention. Is set to output a constant voltage such that is equal to or lower than the electron emission threshold voltage.

【0136】制御回路703は、外部より入力する画像
信号に基づいて適切な表示が行われるように各部の動作
を整合させる機能を有する。
The control circuit 703 has a function of matching the operation of each part so that an appropriate display is performed based on an image signal input from the outside.

【0137】制御回路703は、同期信号分離回路70
6より送られる同期信号Tsyncに基づいて、各部に
対してTscanおよびTmryの各制御信号を発生す
る。
The control circuit 703 is a synchronization signal separation circuit 70.
Based on the synchronization signal Tsync sent from the control unit 6, the control signals Tscan and Tmry are generated for each unit.

【0138】同期信号分離回路706は、外部から入力
されるNTSC方式のテレビ信号から同期信号成分と輝
度信号成分とを分離する為の回路で、一般的な周波数分
離(フィルター)回路等を用いて構成できる。
The sync signal separation circuit 706 is a circuit for separating the sync signal component and the luminance signal component from the NTSC system television signal input from the outside, and uses a general frequency separation (filter) circuit or the like. Can be configured.

【0139】同期信号分離回路706により分離された
同期信号は、垂直同期信号と水平同期信号より成るが、
ここでは説明の便宜上Tsync信号として図示した。
The sync signal separated by the sync signal separation circuit 706 is composed of a vertical sync signal and a horizontal sync signal.
Here, for convenience of explanation, it is shown as a Tsync signal.

【0140】テレビ信号から分離された画像の輝度信号
成分は便宜上DATA信号と表した。このDATA信号
はシフトレジスタ704に入力される。
The luminance signal component of the image separated from the television signal is represented as a DATA signal for convenience. This DATA signal is input to the shift register 704.

【0141】シフトレジスタ704は、時系列的にシリ
アルに入力されるDATA信号を、画像の1ライン毎に
シリアル/パラレル変換するためのもので、制御回路7
03より送られる制御信号Tsftに基づいて動作す
る。即ち、制御信号Tsftは、シフトレジスタ704
のシフトクロックであるということもできる。
The shift register 704 is for serially / parallel-converting the DATA signal serially input in time series for each line of the image.
It operates on the basis of the control signal Tsft sent from H.03. That is, the control signal Tsft is output to the shift register 704.
It can be said that it is the shift clock.

【0142】シリアル/パラレル変換された画像1ライ
ン分(電子放出素子N素子分の駆動データに相当)のデ
ータは、Id1乃至IdnのN個の並列信号としてシフ
トレジスタ704より出力される。
The data of one line of the serial / parallel-converted image (corresponding to drive data for N electron-emitting devices) is output from the shift register 704 as N parallel signals Id1 to Idn.

【0143】ラインメモリ705は、画像1ライン分の
データを必要時間の間だけ記憶する為の記憶装置であ
り、制御回路703より送られる制御信号Tmryに従
って適宜Id1乃至Idnの内容を記憶する。記憶され
た内容は、Id1a乃至Idnaとして出力され、変調
信号発生器707に入力される。
The line memory 705 is a storage device for storing data for one line of an image for a required time, and stores the contents of Id1 to Idn as appropriate in accordance with the control signal Tmry sent from the control circuit 703. The stored contents are output as Id1a to Idna and input to the modulation signal generator 707.

【0144】変調信号発生器707は、画像データId
1a乃至Idnaの各々に応じて本実施の形態に係る電
子放出素子の各々を適切に駆動変調する為の信号源であ
り、その出力信号は、端子Doy1乃至Doynを通じ
て表示パネル701内の本実施の形態に係る電子放出素
子に印加される。
The modulation signal generator 707 outputs the image data Id.
1a to Idna is a signal source for appropriately driving and modulating each of the electron-emitting devices according to the present embodiment, and an output signal of the signal source is provided in the display panel 701 through the terminals Doy1 to Doyn. Applied to the electron-emitting device according to the embodiment.

【0145】前述したように、本発明の実施の形態に係
る電子放出素子は放出電流Ieに対して以下の基本特性
を有している。
As described above, the electron-emitting device according to the embodiment of the present invention has the following basic characteristics with respect to the emission current Ie.

【0146】即ち、電子放出には明確なしきい値電圧V
thがあり、Vth以上の電圧を印加された時のみ電子
放出が生じる。
That is, a clear threshold voltage V is required for electron emission.
There is th, and electron emission occurs only when a voltage higher than Vth is applied.

【0147】電子放出しきい値以上の電圧に対しては、
素子への印加電圧の変化に応じて放出電流も変化する。
For voltages above the electron emission threshold,
The emission current also changes according to the change in the voltage applied to the element.

【0148】このことから、本素子にパルス状の電圧を
印加する場合、例えば電子放出閾値以下の電圧を印加し
ても電子放出は生じないが、電子放出閾値以上の電圧を
印加する場合には電子ビームが出力される。
From this, when a pulsed voltage is applied to this element, for example, no electron emission occurs even if a voltage below the electron emission threshold is applied, but when a voltage above the electron emission threshold is applied. An electron beam is output.

【0149】その際、パルスの波高値Vmを変化させる
事により出力電子ビームの強度を制御することが可能で
ある。また、パルスの幅Pwを変化させることにより出
力される電子ビームの電荷の総量を制御する事が可能で
ある。
At this time, the intensity of the output electron beam can be controlled by changing the pulse peak value Vm. Further, it is possible to control the total amount of charges of the electron beam output by changing the pulse width Pw.

【0150】従って、入力信号に応じて、電子放出素子
を変調する方式としては、電圧変調方式、パルス幅変調
方式等が採用できる。電圧変調方式を実施するに際して
は、変調信号発生器707として、一定長さの電圧パル
スを発生し、入力されるデータに応じて適宜パルスの波
高値を変調するような電圧変調方式の回路を用いること
ができる。
Therefore, as a method of modulating the electron-emitting device according to the input signal, a voltage modulation method, a pulse width modulation method or the like can be adopted. When carrying out the voltage modulation method, as the modulation signal generator 707, a circuit of the voltage modulation method is used that generates a voltage pulse of a fixed length and appropriately modulates the peak value of the pulse according to the input data. be able to.

【0151】パルス幅変調方式を実施するに際しては、
変調信号発生器707として、一定の波高値の電圧パル
スを発生し、入力されるデータに応じて適宜電圧パルス
の幅を変調するようなパルス幅変調方式の回路を用いる
ことができる。
In implementing the pulse width modulation method,
As the modulation signal generator 707, a pulse width modulation type circuit that generates a voltage pulse having a constant crest value and appropriately modulates the width of the voltage pulse according to input data can be used.

【0152】ここで、図7において、シフトレジスタ7
04やラインメモリ705は、デジタル信号式を用い
た。
Here, in FIG. 7, the shift register 7
04 and the line memory 705 used a digital signal system.

【0153】変調信号発生器707には、例えばD/A
変換回路を用い、必要に応じて増幅回路などを付加す
る。
The modulation signal generator 707 has, for example, a D / A
A conversion circuit is used, and an amplification circuit or the like is added as necessary.

【0154】パルス幅変調方式の場合、変調信号発生器
707には、例えば高速の発振器および発振器の出力す
る波数を計数する計数器(カウンタ)及び計数器の出力
値とメモリの出力値を比較する比較器(コンパレータ)
を組み合わせた回路を用いた。
In the case of the pulse width modulation method, the modulation signal generator 707 compares, for example, a high-speed oscillator and a counter (counter) for counting the number of waves output by the oscillator with the output value of the counter and the output value of the memory. Comparator
The circuit which combined these was used.

【0155】ここで述べた画像形成装置の構成は、本発
明を適用可能な画像形成装置の一例であり、本発明の技
術思想に基づいて種々の変形が可能である。
The configuration of the image forming apparatus described here is an example of the image forming apparatus to which the present invention can be applied, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.

【0156】入力信号については、NTSC方式を挙げ
たが入力信号はこれに限られるものではなく、PAL,
SECAM方式など他、これよりも、多数の走査線から
なるTV信号(例えば、MUSE方式をはじめとする高
品位TV)方式をも採用できる。
As for the input signal, the NTSC system is mentioned, but the input signal is not limited to this, and PAL,
In addition to the SECAM system and the like, a TV signal (for example, a high-definition TV including the MUSE system) system including a large number of scanning lines can be adopted.

【0157】[0157]

【実施例】以下、実施例によって本発明をより詳細に説
明する。 (実施例1)まず、図1に示される電子放出素子の製造
方法について、図8を参照して説明する。図8は、図1
に示される電子放出素子の製造方法の実施例1の概略図
である。ただし、図8に示される部材のうち、図1に示
される部材と同様の部材には同じ番号を付し、その詳細
な説明を省略する。
The present invention will be described in more detail with reference to examples. (Embodiment 1) First, a method of manufacturing the electron-emitting device shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. 8 is shown in FIG.
3 is a schematic view of Example 1 of the method for manufacturing the electron-emitting device shown in FIG. However, among the members shown in FIG. 8, the same members as the members shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0158】まず、前述のように、図1において、10
1はガラス、シリコン等の基体、102はTi等からな
る触媒物質を介して繊維状炭素が成長する材料層である
第1の電極層、103は触媒物質層、104はSiO2
等の第1の電極層102と第2の電極層105とを分離
する絶縁層、105は第2の電極層、106はGNF等
からなる電子放出層である。
First, as described above, in FIG.
Reference numeral 1 is a substrate such as glass or silicon, 102 is a first electrode layer which is a material layer on which fibrous carbon grows through a catalytic substance such as Ti, 103 is a catalytic substance layer, and 104 is SiO 2.
Is an insulating layer for separating the first electrode layer 102 and the second electrode layer 105 from each other, 105 is a second electrode layer, and 106 is an electron emission layer made of GNF or the like.

【0159】以下に、本実施例の電子放出素子の製造工
程を図1及び図8を参照しつつ詳細に説明する。
The manufacturing process of the electron-emitting device of this embodiment will be described in detail below with reference to FIGS.

【0160】(工程1)基体101としてのn+型Si
基板を十分洗浄した後、第1の電極層102となるTi
を500nmスパッタリングにて成膜する(図8
(a))。
(Step 1) n + type Si as the substrate 101
After the substrate is sufficiently washed, Ti which becomes the first electrode layer 102 is formed.
Is deposited by 500 nm sputtering (FIG. 8).
(A)).

【0161】(工程2)さらにレジストをパターニング
して電子放出を形成する部分以外を覆う(図8
(b))。
(Step 2) Further, the resist is patterned to cover the portions other than the portion for forming electron emission (FIG. 8).
(B)).

【0162】(工程3)第1の電極部分を5nmエッチ
ングする(図8(c))。
(Step 3) The first electrode portion is etched by 5 nm (FIG. 8C).

【0163】(工程4)工程3でエッチングしたカソー
ド部分に触媒物質であるPdを5nm成膜し、Air
中、300℃で酸化しPdOとする。CMPで平坦化す
る(図8(d))。
(Step 4) Pd, which is a catalytic substance, is deposited to a thickness of 5 nm on the cathode portion etched in Step 3, and the air
Medium, oxidized at 300 ° C. to form PdO. Planarization is performed by CMP (FIG. 8D).

【0164】(工程5)次にこのPdOをCMPで平坦
化する。ここでCMPについて以下に説明する。すなわ
ち、CMPはケミカルメカニカルポリシングの略称で、
その内容は研磨材中に含まれる化学成分による化学的エ
ッチング作用と、研磨剤が本来有する機械的研磨作用
と、を利用して研磨を行うものである。
(Step 5) Next, the PdO is flattened by CMP. Here, CMP will be described below. That is, CMP is an abbreviation for chemical mechanical polishing,
The content is to carry out polishing by utilizing a chemical etching action by a chemical component contained in the polishing material and a mechanical polishing action originally possessed by the polishing agent.

【0165】ケミカルメカニカルポリシング(CMP)
の一例としては、研磨材に含まれる、化学成分と、被研
磨試料との化学反応により生ずる反応生成物を、研磨剤
と、研磨布とを用いて機械的に研磨して除去するものが
考えられる。
Chemical Mechanical Polishing (CMP)
As an example, it is conceivable to remove the reaction product generated by the chemical reaction between the chemical components contained in the abrasive and the sample to be polished by mechanically polishing with an abrasive and a polishing cloth. To be

【0166】CMPのプロセスとしては、研磨すべき被
研磨試料を回転可能な研磨ヘッドに取り付けた後、被研
磨試料表面を回転するプラテン(研磨定盤)に押し付け
ることにより研磨を行う。プラテンの表面にはパッド
(研磨布)が貼り付けられており、このパッドが付着し
たスラリー(研磨材)によって研磨が進む。
In the CMP process, after the sample to be polished is attached to a rotatable polishing head, the surface of the sample to be polished is pressed against a rotating platen (polishing platen) to perform polishing. A pad (polishing cloth) is attached to the surface of the platen, and polishing is performed by the slurry (abrasive material) to which the pad is attached.

【0167】(工程6)その上に絶縁層104であるS
iO2を500nm、第2の電極層105であるPtを
100nm積層し(図8(e))、更に微小孔として、
前述のPd部分より広いサイズ、具体的には直径500
nmの貫通孔をアルゴンミリングにて生成する(図8
(f))。
(Step 6) S, which is the insulating layer 104, is formed thereon.
io 2 is deposited to a thickness of 500 nm and Pt, which is the second electrode layer 105, is deposited to a thickness of 100 nm (FIG. 8 (e)).
Wider size than the above Pd part, specifically diameter 500
nm through holes are generated by argon milling (FIG. 8).
(F)).

【0168】(工程7)最後に、電子放出物質である繊
維状炭素として上述のGNFをC24を原料ガスとする
熱CVD法で20nm形成した。この時の基板温度は4
80℃であった(図8(g))。
(Step 7) Finally, as the fibrous carbon which is an electron emitting substance, the above-mentioned GNF was formed to a thickness of 20 nm by a thermal CVD method using C 2 H 4 as a source gas. The substrate temperature at this time is 4
It was 80 ° C. (FIG. 8 (g)).

【0169】本素子を用い、放出電子測定を画像ビーム
として真空容器内で評価した。この時の測定系を図2に
示す。
Using this device, emission electron measurement was evaluated as an image beam in a vacuum container. The measuring system at this time is shown in FIG.

【0170】駆動電圧は、ゲート電極に15Vを印加し
た。アノード電圧はVa=5kV、電子放出素子とアノ
ード電極との距離HをH=1mmとした。ここでは、ア
ノード電極として蛍光体を塗布したものを用いた。
As the driving voltage, 15 V was applied to the gate electrode. The anode voltage was Va = 5 kV, and the distance H between the electron-emitting device and the anode electrode was H = 1 mm. Here, an anode electrode coated with a phosphor was used.

【0171】その結果、蛍光体面での発光点の径は30
μmで、従来の1/2程度であった。またゲート電流も
アノード電流の1/100以下であった。
As a result, the diameter of the light emitting point on the phosphor surface is 30.
It was about 1/2 of the conventional value in μm. The gate current was also 1/100 or less of the anode current.

【0172】(実施例2)次に、本発明に係る電子放出
素子の製造方法の実施例2について図9を参照して説明
する。図9は、本発明に係る電子放出素子の製造方法の
実施例2の概略図である。
(Embodiment 2) Next, Embodiment 2 of the method for manufacturing an electron-emitting device according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic view of Example 2 of the method for manufacturing an electron-emitting device according to the present invention.

【0173】また、この実施例2の製造方法により製造
された電子放出素子について図10に示す。図10は、
図9に示される電子放出素子の製造方法により製造され
た電子放出素子の構造図である。
FIG. 10 shows an electron-emitting device manufactured by the manufacturing method of the second embodiment. Figure 10
FIG. 10 is a structural diagram of an electron-emitting device manufactured by the method for manufacturing the electron-emitting device shown in FIG. 9.

【0174】まず、本実施例2の製造方法について図9
を参照して説明する。
First, the manufacturing method of the second embodiment will be described with reference to FIG.
Will be described with reference to.

【0175】(工程1)n+型Si基板901を十分洗
浄した後、第1の電極層902aとなるTiを500n
m、触媒層903となるPdを5nm成膜した後、Ai
r中300℃で加熱しPdOとする。
(Step 1) After thoroughly cleaning the n + type Si substrate 901, 500 n of Ti to be the first electrode layer 902a is removed.
m, Pd to be the catalyst layer 903 was formed to a thickness of 5 nm, and then Ai
PdO is obtained by heating at 300 ° C. in r.

【0176】次に、本出願の特許請求の範囲に記載の繊
維状炭素が成長しない材料の層としての第1の電極90
2bとなるTaを50nm、絶縁層904となるSiO
2を500nm、第2の電極905となるTaを10n
m成膜する(図9(a))。
Next, the first electrode 90 as a layer of the material in which the fibrous carbon according to the claims of the present application does not grow.
2b of Ta is 50 nm, and the insulating layer 904 is SiO.
2 is 500 nm, and Ta serving as the second electrode 905 is 10 n
m film is formed (FIG. 9A).

【0177】(工程2)さらにレジスト923をパター
ニングして電子放出を形成する部分以外を覆う(図9
(b))。
(Step 2) Further, the resist 923 is patterned to cover a portion other than a portion for forming electron emission (FIG. 9).
(B)).

【0178】(工程3)微小孔として、第2の電極90
5、絶縁層904、第1の電極902bの部分を貫通
し、直径500nmの孔を形成する(図9(c))。
(Step 3) The second electrode 90 is formed as a micropore.
5, the insulating layer 904 and the first electrode 902b are penetrated to form a hole having a diameter of 500 nm (FIG. 9C).

【0179】(工程4)最後に、電子放出物質である繊
維状炭素としての上述のGNFをC24を原料ガスとす
る熱CVD法で20nm形成し、電子放出層906を形
成する。この時の基板温度は480℃である(図9
(d))。
(Step 4) Finally, the above-mentioned GNF as fibrous carbon which is an electron emitting substance is formed to a thickness of 20 nm by a thermal CVD method using C 2 H 4 as a raw material gas to form an electron emitting layer 906. The substrate temperature at this time is 480 ° C. (FIG. 9).
(D)).

【0180】以上の工程で作製した素子の特性を(実施
例1)と同様な測定をしたところ、同等の特性が得られ
た。
When the characteristics of the device manufactured through the above steps were measured in the same manner as in (Example 1), equivalent characteristics were obtained.

【0181】[0181]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明により電子放
出効率を向上させることができ、しかも、製造が比較的
容易な平面型の電子放出素子およびそれを用いた電子
源、画像形成装置を提供することができた。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a flat type electron-emitting device capable of improving electron emission efficiency and relatively easy to manufacture, an electron source using the same, and an image forming apparatus. Could be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る電子放出素子の一実施形態の構造
図である。
FIG. 1 is a structural diagram of an embodiment of an electron-emitting device according to the present invention.

【図2】図1に示される電子放出素子の測定評価系の概
略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of a measurement / evaluation system of the electron-emitting device shown in FIG.

【図3】図1に示される電子放出素子における開口部の
中において、放出されたシミュレーション結果の概略図
である。
FIG. 3 is a schematic diagram of a simulation result emitted in the opening of the electron-emitting device shown in FIG.

【図4】図1に示される電子放出素子における、放出膜
(電子放出層106)の位置に対するビームの散乱範囲
の関係を計算したシミュレーション結果の概略図であ
る。
FIG. 4 is a schematic diagram of a simulation result in which a relation between a position of an emission film (electron emission layer 106) and a scattering range of a beam in the electron emission device shown in FIG. 1 is calculated.

【図5】本発明に係る電子源の一実施形態の模式的平面
図である。
FIG. 5 is a schematic plan view of an embodiment of an electron source according to the present invention.

【図6】図5に示される電子源を用いた本発明に係る画
像形成装置の実施形態の一部破断斜視図である。
6 is a partially cutaway perspective view of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention using the electron source shown in FIG.

【図7】図6に示される画像形成装置のブロック図であ
る。
7 is a block diagram of the image forming apparatus shown in FIG.

【図8】図1に示される電子放出素子の製造方法の実施
例1の概略図である。
8 is a schematic view of Example 1 of the method for manufacturing the electron-emitting device shown in FIG.

【図9】本発明に係る電子放出素子の製造方法の実施例
2の概略図である。
FIG. 9 is a schematic view of a second embodiment of a method for manufacturing an electron-emitting device according to the present invention.

【図10】図9に示される電子放出素子の製造方法によ
り製造された電子放出素子の構造図である。
10 is a structural diagram of an electron-emitting device manufactured by the method for manufacturing the electron-emitting device shown in FIG.

【図11】スピント型電子放出素子の構造図である。FIG. 11 is a structural diagram of a Spindt-type electron-emitting device.

【図12】従来の表面伝導型電子放出素子の概略図であ
る。
FIG. 12 is a schematic view of a conventional surface conduction electron-emitting device.

【図13】特開平8−115654号公報に開示された
電界放出素子の構造図である。
FIG. 13 is a structural diagram of a field emission device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-115654.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 基体 102 第1の電極層 103 触媒物質層 104 絶縁層 105 第2の電極層 106 電子放出層 107 電源 108 アノード電極 109 高圧電源 110 電流計 301 等電位面 302 電子ビーム軌道 501 基体 502 X方向配線 503 Y方向配線 504 電子放出素子 505 結線 601 電子源基体 602 X方向配線 603 Y方向配線 604 電子放出部 605 リアプレート 606 支持枠 607 ガラス基体 608 蛍光膜 609 メタルバック 610 フェースプレート 611 高圧端子(Hv) 612 外囲器 701 表示パネル 702 走査回路 703 制御回路 704 シフトレジスタ 705 ラインメモリ 706 同期信号分離回路 707 変調信号発生器 901 n+型Si基板 902a 第1の電極層 902b 第1の電極 903 触媒層 904 絶縁層 905 第2の電極 906 電子放出層 923 レジスト 1101 支持体 1102 カソード電極 1103 絶縁層 1104 開口部 1105 ゲート電極 1106 電子放出部 1107 基板 1108 蛍光体層 1109 アノード電極 1110 カソードパネル 1111 アノードパネル 1201 基板 1202 素子陽電極 1203 素子陰電極 1204 導電性薄膜 1205 導電性薄膜 1206 間隙 1301 下部基板 1302 カソード電極 1303 ゲート電極 1304 絶縁層 1305 薄膜 1306 開口部 1307 蛍光体層101 Base 102 First Electrode Layer 103 Catalyst Material Layer 104 Insulating Layer 105 Second Electrode Layer 106 Electron Emitting Layer 107 Power Supply 108 Anode Electrode 109 High Voltage Power Supply 110 Ammeter 301 Equipotential Surface 302 Electron Beam Orbit 501 Base 502 X-direction Wiring 503 Y direction wiring 504 Electron emission element 505 Connection 601 Electron source substrate 602 X direction wiring 603 Y direction wiring 604 Electron emission part 605 Rear plate 606 Support frame 607 Glass substrate 608 Fluorescent film 609 Metal back 610 Face plate 611 High voltage terminal (Hv) 612 Envelope 701 Display panel 702 Scanning circuit 703 Control circuit 704 Shift register 705 Line memory 706 Synchronous signal separation circuit 707 Modulation signal generator 901 n + type Si substrate 902a First electrode layer 902b First electrode 903 Catalyst layer 9 04 insulating layer 905 second electrode 906 electron emitting layer 923 resist 1101 support 1102 cathode electrode 1103 insulating layer 1104 opening 1105 gate electrode 1106 electron emitting portion 1107 substrate 1108 phosphor layer 1109 anode electrode 1110 cathode panel 1111 anode panel 1201 substrate Reference numeral 1202 element positive electrode 1203 element negative electrode 1204 conductive thin film 1205 conductive thin film 1206 gap 1301 lower substrate 1302 cathode electrode 1303 gate electrode 1304 insulating layer 1305 thin film 1306 opening 1307 phosphor layer

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の電極と、開口を有する第2の電極
とが、前記第2の電極の開口と連通する開口を有する絶
縁層を介し互いに対向して設けられ、且つ前記第1の電
極と前記第2の電極との間に電圧を印加することによっ
て電子を放出する電子放出素子であって、 前記絶縁層の開口内の、前記第1の電極上に、電子放出
物質からなる電子放出層が配置されており、前記電子放
出層として触媒物質と該触媒物質を介して成長した繊維
状炭素が用いられていることを特徴とする電子放出素
子。
1. A first electrode and a second electrode having an opening are provided to face each other with an insulating layer having an opening communicating with the opening of the second electrode interposed therebetween, and the first electrode. An electron-emitting device that emits electrons by applying a voltage between an electrode and the second electrode, wherein an electron made of an electron-emitting substance is formed on the first electrode in the opening of the insulating layer. An electron-emitting device in which an emission layer is disposed, and a catalyst material and fibrous carbon grown through the catalyst material are used as the electron-emission layer.
【請求項2】 第1の電極と第2の電極とが絶縁層を介
し互いに対向して設けられ、前記第2の電極及び前記絶
縁層をそれぞれ貫通する微小孔が形成され、更に前記微
小孔内、該第1の電極上の一部分に電子放出物質からな
る電子放出層が形成され且つ前記第1の電極と前記第2
の電極との間に電圧を印加することによって電子が前記
微小孔を通して放出されるように構成されている電子放
出素子において、 前記微小孔内において、前記電子放出層の最上端が前記
第1の電極を含む該電子放出素子の前記絶縁層の下端よ
りも低い位置に存在している電子放出素子であって、前
記電子放出層として触媒物質と該触媒物質を介して成長
した繊維状炭素とが用いられていることを特徴とする電
子放出素子。
2. A first electrode and a second electrode are provided so as to face each other with an insulating layer interposed therebetween, and minute holes penetrating the second electrode and the insulating layer are formed, and the minute hole is further formed. An electron emission layer made of an electron emission material is formed on a portion of the first electrode, and the first electrode and the second electrode are formed.
In the electron-emitting device configured such that electrons are emitted through the micropores by applying a voltage between the first and second electrodes, the uppermost end of the electron-emitting layer is located inside the micropores. An electron-emitting device that is present at a position lower than the lower end of the insulating layer of the electron-emitting device including an electrode, wherein the electron-emitting layer includes a catalyst substance and fibrous carbon grown through the catalyst substance. An electron-emitting device characterized by being used.
【請求項3】 前記第2の電極は、前記繊維状炭素が成
長しない材料であることを特徴とする請求項1又は2に
記載の電子放出素子。
3. The electron-emitting device according to claim 1, wherein the second electrode is made of a material in which the fibrous carbon does not grow.
【請求項4】 前記絶縁層の膜厚が500nm、前記第
2の電極の膜厚が100nm、前記微小孔の直径が50
0nm、前記電子放出層の膜厚が20nmである場合
に、 前記電子放出層が、前記第1電極上の前記微小孔の中心
から150nm以内の部分に存在することを特徴とする
請求項1から3のいずれか1項に記載の電子放出素子。
4. The insulating layer has a thickness of 500 nm, the second electrode has a thickness of 100 nm, and the micropores have a diameter of 50.
When the thickness of the electron emission layer is 0 nm and the thickness of the electron emission layer is 20 nm, the electron emission layer is present in a portion within 150 nm from the center of the micropore on the first electrode. 4. The electron-emitting device according to any one of 3 above.
【請求項5】 前記第1の電極における該微小孔以外の
部分および前記第2の電極は前記繊維状炭素が成長しな
い材料で覆われていることを特徴とする請求項1から4
のいずれか1項に記載の電子放出素子。
5. A portion other than the micropores in the first electrode and the second electrode are covered with a material in which the fibrous carbon does not grow.
The electron-emitting device according to any one of 1.
【請求項6】 前記第1の電極における電子放出部の材
料は、前記触媒物質を介して繊維状炭素が成長する材料
からなることを特徴とする請求項1から5のいずれか1
項に記載の電子放出素子。
6. The material of the electron emitting portion of the first electrode is made of a material in which fibrous carbon grows through the catalyst substance.
An electron-emitting device according to item.
【請求項7】 前記繊維状炭素が成長しない材料がT
a,Cr,Au,Ag,Ptおよび該触媒物質を構成す
る材料と同一種類の材料のうち少なくともいずれか一つ
による材料であることを特徴とする請求項3又は5に記
載の電子放出素子。
7. The material in which the fibrous carbon does not grow is T
6. The electron-emitting device according to claim 3, wherein the electron-emitting device is made of at least one of a, Cr, Au, Ag, Pt, and the same type of material as the material forming the catalyst substance.
【請求項8】 前記触媒物質を介して繊維状炭素が成長
する材料がTi、Zr、Nb酸化物あるいは酸化物半導
体であることを特徴とする請求項6に記載の電子放出素
子。
8. The electron-emitting device according to claim 6, wherein the material in which fibrous carbon grows through the catalyst substance is Ti, Zr, Nb oxide or oxide semiconductor.
【請求項9】 前記繊維状炭素は、前記触媒物質を用い
て炭化水素ガスを分解成長させたグラファイトナノファ
イバー(GNF)、カーボンナノチューブ(CNT)、
アモルファスカーボン(a−C:H)、ダイヤモンドラ
イクカーボン(DLC)もしくはこれらの任意の混合物
からなることを特徴とする請求項1から8のいずれか1
項に記載の電子放出素子。
9. The fibrous carbon is graphite nanofiber (GNF), carbon nanotube (CNT), which is obtained by decomposing and growing hydrocarbon gas using the catalyst substance.
9. Amorphous carbon (aC: H), diamond-like carbon (DLC), or any mixture thereof, according to any one of claims 1 to 8.
An electron-emitting device according to item.
【請求項10】 前記触媒物質は、Pd,Ni,Fe,
Coあるいはこれらの任意の合金からなることを特徴と
する請求項1から9のいずれか1項に記載の電子放出素
子。
10. The catalyst material is Pd, Ni, Fe,
10. The electron-emitting device according to claim 1, wherein the electron-emitting device is made of Co or any alloy thereof.
【請求項11】 上記請求項1から10のいずれか1項
に記載の電子放出素子を複数個配列したことを特徴とす
る電子源。
11. An electron source comprising a plurality of electron-emitting devices according to claim 1 arranged therein.
【請求項12】 前記電子源を駆動する低電位供給用配
線と、高電位供給用配線とがマトリクス状に構成されて
いることを特徴とする請求項11に記載の電子源。
12. The electron source according to claim 11, wherein the low-potential supply wiring for driving the electron source and the high-potential supply wiring are configured in a matrix.
【請求項13】 上記請求項11又は12に記載の電子
源と、該電子源から放出された電子によって画像を形成
する画像形成部材とを備え、情報信号により前記電子源
の各電子放出素子の電子放出量を制御することを特徴と
した画像形成装置。
13. An electron source according to claim 11 or 12, and an image forming member for forming an image by the electrons emitted from the electron source, wherein each electron-emitting device of the electron source is provided with an information signal. An image forming apparatus characterized by controlling an electron emission amount.
【請求項14】 前記画像形成部材が蛍光体であること
を特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。
14. The image forming apparatus according to claim 13, wherein the image forming member is a phosphor.
【請求項15】 基体上に第1の電極を形成する工程
と、 該第1の電極の一部を除去し、該除去した部分に繊維状
炭素が成長するための材料である触媒物質を埋め込む工
程と、 該第1の電極上に絶縁層を形成する工程と、 該絶縁層上に第2の電極を形成する工程と、 該第2の電極及び前記絶縁層をそれぞれ貫通する微小孔
を形成し、前記繊維状炭素が成長するための材料である
触媒物質を露出させる工程と、 前記第1の電極の触媒物質の領域上に電子放出層として
前記繊維状炭素を形成する工程とを備える電子放出素子
の製造方法。
15. A step of forming a first electrode on a substrate, a part of the first electrode is removed, and a catalyst substance, which is a material for growing fibrous carbon, is embedded in the removed part. A step of forming an insulating layer on the first electrode, a step of forming a second electrode on the insulating layer, and forming micropores penetrating the second electrode and the insulating layer, respectively. And exposing the catalytic substance, which is a material for the growth of the fibrous carbon, and forming the fibrous carbon as an electron emission layer on the region of the catalytic substance of the first electrode. Method of manufacturing an emitting device.
【請求項16】 基体上に触媒物質を介して繊維状炭素
が成長する材料による第1の電極層を形成する工程と、 該第1の電極層の上に前記触媒物質からなる触媒層を形
成する工程と、 該触媒層上に繊維状炭素が成長しない材料の層を形成す
る工程と、 該繊維状炭素が成長しない材料の層上に絶縁層を形成す
る工程と、 該絶縁層上に第2の電極を形成する工程と、 該第2の電極、前記絶縁層及び前記繊維状炭素が成長し
ない材料の層をそれぞれ貫通する微小孔を形成し、前記
触媒物質を前記微小孔内に露出させる工程と、 前記露出された触媒物質の領域上に電子放出層として前
記繊維状炭素を形成する工程とを備える電子放出素子の
製造方法。
16. A step of forming a first electrode layer of a material on which fibrous carbon grows via a catalyst substance on a substrate, and a catalyst layer of the catalyst substance is formed on the first electrode layer. A step of forming a layer of a material on which the fibrous carbon does not grow on the catalyst layer, a step of forming an insulating layer on the layer of a material on which the fibrous carbon does not grow, and a step of forming a first layer on the insulating layer. Forming a second electrode, and forming micropores penetrating the second electrode, the insulating layer, and a layer of a material on which the fibrous carbon does not grow, and exposing the catalyst substance in the micropore. A method of manufacturing an electron-emitting device, comprising: a step of forming the fibrous carbon as an electron-emitting layer on the exposed region of the catalytic material.
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US7274139B2 (en) 2004-02-26 2007-09-25 Samsung Sdi Co., Ltd Electron emission device with improved electron emission source structure

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