JP2005243648A - 電子放出素子 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は,電子放出素子に係り,駆動電極としてカソード電極とゲート電極とを備え,電子放出部から放出された電子が加速されてアノード電極に向かう構造を有する電子放出素子に関するものである。
一般に,電子放出素子は,電子源の種類によって,熱陰極を用いる方式と冷陰極を用いる方式に分類することができる。冷陰極を用いる方式の電子放出素子としては,FEA(Field Emitter Array)型,MIM(Metal−Insulator−Metal)型,MIS(Metal−Insulator−Semiconductor)型,及びSCE(Surface Conduction Emitter)型などが知られている。
前記MIM型電子放出素子と前記MIS型電子放出素子は,それぞれ金属/絶縁層/金属(MIM)と金属/絶縁層/半導体(MIS)構造からなる電子放出部を形成し,絶縁層を挟んで位置する2つの金属または金属と半導体との間に電圧を印加するときに高い電子電位を有する金属または半導体から低い電子電位の金属側へ電子が移動及び加速して放出される原理を利用する。
前記SCE型電子放出素子は,1つの基板上に対向して配置された第1電極と第2電極との間に導電薄膜を提供し,且つこの導電薄膜に微細亀裂を提供することにより電子放出部を形成しており,両電極に電圧を印加して導電薄膜の表面へ電流が流れるときに電子放出部から電子が放出される原理を利用する。
前記FEA型電子放出素子は,仕事関数(work function)が低い,またはアスペクト比(aspec ratio)が大きい物質を電子源として使用する場合に真空中で電界によって容易に電子が放出される原理を利用したもので,モリブデン(Mo)またはシリコン(Si)などを主材質とする先端の鋭いチップ構造物,またはカーボンナノチューブ,黒鉛,ダイアモンドライクカーボンなどのカーボン系物質を電子源として適用した例が開発されている。
このように冷陰極を用いる電子放出素子は,真空容器を構成する2つの基板のうち,第1基板上に電子放出部と電子放出部の電子放出を制御する駆動電極とを備え,第2基板上に蛍光層と共に,第1基板側から放出された電子が蛍光層へ効率よく加速するようにする電子加速電極を備え,所定の発光または表示作用を行う。
たとえば,前記FEA型電子放出素子は,第1基板上に駆動電極としてカソード電極とゲート電極とを備え,第2基板上に電子加速電極としてアノード電極を備えたいわゆる3極管構造からなる。前記カソード電極と前記ゲート電極は,通常,お互い異なる離隔した層に位置し,任意の電圧差を有する別途の駆動電圧が印加され,カソード電極と電気的に接続された電子放出部から電子が放出されるようにする構成をもっている。
前記FEA型電子放出素子において,電子放出部の電子放出量は,電子放出部の周囲に形成される電界強度に対して幾何学級数的に増加する関係がある。ここで,電界強度はゲート電極に印加される電圧に比例し,また,電子放出部とゲート電極との近接度に比例する関係を持つことができる。
ところが,前述した観点に照らして現在まで知られている電子放出素子では,ゲート電極の構造的限界により電界強度を極大化することができないため,電子放出部からの電子放出量を大きく増加させることができず,これにより高輝度画面の実現が難しいという問題点がある。
勿論,ゲート電極に印加される電圧を大きくすることにより上述の問題点を解消することはできるが,この場合には,消費電力の上昇により,高価の駆動ドライバーを使用しなければならないので,電子放出素子の製造コストを上昇させてしまう問題がある。
そこで,本発明は,このような問題に鑑みてなされたもので,その目的とするところは,電子放出を起こすための駆動電圧を上昇させることなく,電子放出量を増加させることが可能な電子放出素子を提供することにある。
上記課題を解決するために,本発明のある観点によれば,基板上部に形成されるカソード電極と,カソード電極に電気的に接続される電子放出部と,カソード電極と絶縁層を介して離隔する第1ゲート電極と,カソード電極が形成される絶縁層上に,電子放出部と所定の距離を有して位置し,第1ゲート電極と同一電圧が印加される第2ゲート電極と,を備え,電子放出部と第2ゲート電極との距離が,数式1の条件を満足することを特徴とする,電子放出素子が提供される。
ただし,Dは電子放出部と第2ゲート電極との距離であり,tは絶縁層の厚さを示す。
第1ゲート電極とカソード電極とに所定の駆動電圧が印加されて電子放出部の周囲に電子放出のための電界を形成するとき,第1ゲート電極と同一電圧が印加される第2ゲート電極も側部から電子放出部に向かって電子放出のための電界をさらに形成するので,第1及び第2ゲート電極に印加される電圧を高くすることなく,電界強度を高めて,電子放出部から放出される電子量を増やすことができる。
この時,電子放出部に印加される電界強度は,電子放出部と第2ゲート電極との距離と密接した関係があり,電子放出部と第2ゲート電極との距離が,数式1の条件を満足することにより,電子放出部に印加される電界強度を大きくして,かつ,電子放出部と第2ゲート電極との間の漏洩電流発生を最小限に抑えることができる。
通常の電子放出素子の絶縁層は,蒸着などのいわゆる薄膜工程で形成する場合,約0.5〜1μmの厚さとなり,スクリーン印刷などのいわゆる厚膜工程で形成する場合,約10〜30μmの厚さとなるので,絶縁層は,0.5〜30μmの厚さを有することができる。
この時,第1ゲート電極は,カソード電極より基板に近接して配置することができ,つまり,基板上部に第1ゲート電極,絶縁層,カソード電極の順に形成することができる。
また,第2ゲート電極に第1ゲート電極と同一電圧が印加されるようにするため,第2ゲート電極は,絶縁層に形成されたビアホールを介して第1ゲート電極と接触するように絶縁層上に形成されてもよい。
電子放出部は,側面がカソード電極の側面と接触するように絶縁層上に形成して,電子放出部をカソード電極に電気的に接続することができる。電子放出部は様々な構成とすることができ,カソード電極と電子放出部との間に位置する抵抗層をさらに含んでもよい。抵抗層を備えることにより,画素別の電子放出部の電子放出量を均一に制御することができる。また,カソード電極は,絶縁層の表面を露出させるための開口部を内部に有することもできる。これにより,開口部の下方に配置されたゲート電極の電界が絶縁層と開口部を通過して電子放出部に影響を及ぼし,電子放出部の周囲にさらに強い電界を形成することができる。
また,電子放出部は,電界が加わると電子を放出する物質,例えばカーボン系物質またはナノメートルサイズの物質とすることができ,カーボンナノチューブ,黒鉛,黒鉛ナノファイバ,ダイアモンド,ダイアモンドライクカーボン,C60及びシリコンナノワイヤからなる群より選択された少なくとも1つの物質を含んで構成することができる。
さらに,基板に対向して配置される対向基板と,対向基板に形成される蛍光層及びアノード電極と,基板と対向基板との間に位置するグリッド電極と,をさらに備えることができる。アノード電極は,外部から数十〜数千Vの直流電圧を受け,放出された電子が蛍光層へ良好に加速するようにし,蛍光層から基板へ放射された可視光を対向基板側に反射させて画面の輝度を高める役割をする。グリッド電極は,電子を集束させるとともに,電子放出部に及ぼすアノード電界の影響を遮断してアノード電界によるダイオード発光を抑制する。
上記課題を解決するために,本発明の別の観点によれば,基板上部に形成されるカソード電極と,カソード電極に電気的に接続される電子放出部と,カソード電極と絶縁層を介して離隔する第1ゲート電極と,カソード電極が形成される絶縁層上に,電子放出部と所定の距離を有して位置し,第1ゲート電極と同一電圧が印加される第2ゲート電極と,を備え,カソード電極と第1ゲート電極とへの電圧印加の際に,電子放出部と第2ゲート電極との距離の減少に伴う電子放出部の電界強度の変化は,減少後に増加に転じる少なくとも1つの変曲点を有し,電子放出部と第2ゲート電極との距離が,数式2の条件を満足することを特徴とする,電子放出素子が提供される。
ただし,Dは電子放出部と第2ゲート電極との距離であり,d1は電子放出部と第2ゲート電極との距離が最も長い変曲点における電子放出部と第2ゲート電極との距離を示す。
電子放出量を左右する電界強度は,絶縁層の厚さが薄いほど電子放出部がゲート電極による電場に大きく影響されるため,絶縁層の厚さによって差異が発生し,電子放出部と対向電極との距離に対する電界強度を示す線には,電界強度が減少後増加する変曲点が存在する。数式2に示すように,電子放出部と対向電極との最大距離は,電子放出部と第2ゲート電極との距離が最も長い変曲点における電子放出部と第2ゲート電極との距離とすることができる。また,最小値については,電子放出部と第2ゲート電極との間の漏洩電流発生を最小限に抑えることができ,電子放出部から効果的に電子を放出することができる。
また,電子放出部と第2ゲート電極との距離は,数式3の条件を満足することにより,電子放出部からより多くの電子を放出することができる。
ただし,Dは電子放出部と第2ゲート電極との距離であり,tは絶縁層の厚さを示す。
電界強度を示す線に変曲点が複数存在する場合,Dで示される距離は,電子放出部と第2ゲート電極との距離の最も小さい値を有する変曲点の位置を示すものであり,上記で記したように,通常の電子放出素子の絶縁層は,蒸着などのいわゆる薄膜工程で形成する場合,約0.5〜1μmの厚さとなり,スクリーン印刷などのいわゆる厚膜工程で形成する場合,約10〜30μmの厚さとなるので,絶縁層の厚さtは,0.5〜30μmとすることができる。
さらに本発明の別の観点によれば,基板上部に形成されるカソード電極と,カソード電極に電気的に接続される電子放出部と,カソード電極と絶縁層を介して離隔する第1ゲート電極と,カソード電極が形成される絶縁層上に,電子放出部と所定の距離を有して位置し,第1ゲート電極と同一電圧が印加される第2ゲート電極と,を備え,電子放出部と第2ゲート電極との距離が,1〜30μmであることを特徴とする,電子放出素子が提供される。
電子放出部と第2ゲート電極との間の最大距離を数値で限定する場合,適用できる様々な絶縁層の厚さ全てにおいて,変曲点が現れる電子放出部と対向電極との距離より短くなければならず,電子放出部と対向電極との距離は1〜30μmとすることができる。また,様々な絶縁層の厚さにおいて高い電界強度を得るためには,電子放出部と第2ゲート電極との距離は,1〜15μmであると,より好ましい。
上記と同様に,第1ゲート電極は,カソード電極より基板に近接して配置することができ,基板上部に第1ゲート電極,絶縁層,カソード電極の順に形成することができる。
また,上記と同様に,第2ゲート電極に第1ゲート電極と同一電圧が印加されるようにするため,第2ゲート電極は,絶縁層に形成されたビアホールを介して第1ゲート電極と接触するように絶縁層上に形成されてもよい。
さらに,電子放出部は,側面がカソード電極の側面と接触するように絶縁層上に形成され,少なくとも一部が,第2ゲート電極と対向するカソード電極の一側縁部から第2ゲート電極に向かって突出して形成されてもよい。これにより,電子放出部と第2ゲート電極との最短距離がカソード電極と第2ゲート電極との最短距離より短くなり,電子放出部と第2ゲート電極との距離を短く確保するのに有利である。
または,カソード電極が第2ゲート電極に向かって突出部を形成し,電子放出部は突出部と接触して形成されてもよい。カソード電極が第2ゲート電極と対向する部位に限って選択的に突出部を形成することにより,特定の画素の電界が隣の画素に及ぼす影響を減少させて画素別駆動をより正確に制御することができる。
上記と同様に,カソード電極と電子放出部との間に位置する抵抗層をさらに含んでもよい。抵抗層を備えることにより,画素別の電子放出部の電子放出量を均一に制御することができる。
さらに上記と同様,基板に対向して配置される対向基板と,対向基板に形成される蛍光層及びアノード電極と,基板と対向基板との間に位置するグリッド電極と,をさらに備えることができる。アノード電極は放出された電子が蛍光層へ良好に加速するようにし,蛍光層から基板へ放射された可視光を対向基板側に反射させて画面の輝度を高める。グリッド電極は,電子を集束させるとともに,電子放出部に及ぼすアノード電界の影響を遮断してアノード電界によるダイオード発光を抑制する。
また,さらに,本発明の別の観点から,基板上部に形成されるゲート電極と,ゲート電極と絶縁層を介して離隔する第1カソード電極と,ゲート電極が形成される絶縁層上に,ゲート電極と離隔して位置し,第1カソード電極と同一電圧が印加される第2カソード電極と,第2カソード電極に電気的に接続される電子放出部と,を備え,電子放出部とゲート電極との距離は,1〜30μmであることを特徴とする,電子放出素子が提供される。
本観点は,上記で記したゲート電極とカソード電極とが逆に配置された構成であり,電子放出部とゲート電極との距離を1〜30μmとすることができる。また,様々な絶縁層の厚さにおいて高い電界強度を得るためには,電子放出部とゲート電極との距離は,1〜15μmであると,より好ましい。
第1カソード電極は,ゲート電極より基板に近接して配置することができ,基板上部に第1カソード電極,絶縁層,ゲート電極の順に形成することができる。
また,第2カソード電極に第1カソード電極と同一電圧が印加されるようにするため,第2カソード電極は,絶縁層に形成されたビアホールを介して第1カソード電極と接触するように絶縁層上に形成されてもよい。
さらに,電子放出部は,側面が第2カソード電極の側面と接触するように絶縁層上に形成されてもよい。これにより,電子放出部とゲート電極との距離を短くすることができる。
または,ゲート電極が電子放出部に向かって突出部を形成してもよい。ゲート電極が第2カソード電極に接する電子放出部と対向する部位に,選択的に突出部を形成することにより,特定の画素の電界が隣の画素に及ぼす影響を減少させて画素別駆動をより正確に制御することができる。
第2カソード電極と電子放出部との間に位置する抵抗層をさらに含んでもよい。抵抗層を備えることにより,画素別の電子放出部の電子放出量を均一に制御することができる。
ゲート電極は走査信号印加部に電気的に接続されて走査信号が印加され,第1カソード電極はデータ信号印加部に電気的に接続されてデータ信号が印加される構成とすることができる。
さらに,基板に対向して配置される対向基板と,対向基板に形成される蛍光層及びアノード電極と,基板と対向基板との間に位置するグリッド電極と,をさらに備えることができる。アノード電極は放出された電子が蛍光層へ良好に加速するようにし,蛍光層から基板へ放射された可視光を対向基板側に反射させて画面の輝度を高める。グリッド電極は,電子を集束させるとともに,電子放出部に及ぼすアノード電界の影響を遮断してアノード電界によるダイオード発光を抑制する。
以上詳述したように本発明に係る電子放出素子は,電子放出部とゲート電極との間の漏洩発生を最小化しながら,電子放出部に印加される電圧を高くすることなく,電界強度を高めることができる。その結果,電子放出素子の電子放出量を高めて,画面の輝度と色再現率を向上させ,且つ消費電力を低めることができる。
以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,本明細書及び図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
(第1の実施の形態)
まず,図1〜図8を参照して本発明の第1の実施の形態に係る電子放出素子について説明する。図1〜図3を参照すると,電子放出素子は,内部空間部が設けられるように所定の距離を置いて平行に配置される第1基板2と第2基板4とを備える。第1基板2には電子放出のための構成が提供され,第2基板4には電子によって可視光を放出して任意の発光または表示を行う構成が提供される。
まず,図1〜図8を参照して本発明の第1の実施の形態に係る電子放出素子について説明する。図1〜図3を参照すると,電子放出素子は,内部空間部が設けられるように所定の距離を置いて平行に配置される第1基板2と第2基板4とを備える。第1基板2には電子放出のための構成が提供され,第2基板4には電子によって可視光を放出して任意の発光または表示を行う構成が提供される。
より具体的に,第1基板2上にはゲート電極6が第1基板2の一方向(図面のy軸方向)に沿ってストライプパターン状に形成される。また,第1基板2全体には絶縁層8がゲート電極6を覆うように形成される。絶縁層8上にはカソード電極10がゲート電極6と直交する方向(図面のx軸方向)に沿ってストライプパターン状に形成される。
カソード電極10の一側面には,カソード電極10と電気的に接続できるように,少なくとも一部がカソード電極10と接触する電子放出部12が形成される。電子放出部12は,第1基板2上に設定される画素領域に対応してそれぞれ設けられるが,本実施の形態において,画素領域はゲート電極6とカソード電極10との交差領域で定義することができる。
電子放出部12は,同図に示すように,一定の幅を有するカソード電極10の一側面と接触するように絶縁層8上に形成されるか,或いは,図4に示すように,電子放出部12を収容するための凹部16を一側面に備えるカソード電極14の側面と接触するように凹部16の内側に形成される。
電子放出部12は,電界が加わると電子を放出する物質,例えばカーボン系物質またはナノメートルサイズの物質からなる。電子放出部12としての使用が好ましい物質としては,カーボンナノチューブ,黒鉛,黒鉛ナノファイバ,ダイアモンド,ダイアモンドライクカーボン,C60,シリコンナノワイヤのいずれか1つ,またはこれらの組み合わせがあり,電子放出部12の製造法としては,スクリーン印刷,化学気相成長,直接成長またはスパッタリングなどを適用することができる。
絶縁層8上には,ゲート電極6と電気的に接続され且つゲート電極と同一の電圧印加を受ける対向電極18が位置する。対向電極18は,絶縁層8に形成されたビアホール8aを介してゲート電極6と接触してゲート電極6と電気的に接続され,カソード電極10の間で電子放出部12と任意の距離を置いて第1基板2上に設定される画素領域部位に対応してそれぞれ配置される。
図面において,対向電極18は略正方形の形状をしているが,対向電極18の形状は図示した例に限定されず,様々に変形可能である。
電子放出素子の動作時に,ゲート電極6とカソード電極10とに所定の駆動電圧が印加されて電子放出部12の周囲に電子放出のための電界を形成するとき,対向電極18自体も側部から電子放出部12に向かって電子放出のための電界をさらに形成する。これにより,対向電極18は,ゲート電極6に駆動電圧を少なく印加しながらも,電子放出部12から良好に電子が放出できるようにする役割を行う。
前述した構成において,ゲート電極6は,カソード電極10と実質的に異なる層に位置し,電子放出に必要な電界を形成する第1ゲート電極であり,対向電極18は,カソード電極10および電子放出部12と実質的に同一の層に位置し,電子放出に必要な電界をさらに形成する第2ゲート電極である。
このように絶縁層8上に対向電極18が位置する構造において,電子放出部12は,その一部または全体が,対向電極18と対向するカソード電極10の一側縁部より対向電極18にさらに近く位置することが好ましい。すなわち,電子放出部12と対向電極18との最短距離である距離Dが,カソード電極10と対向電極18との最短距離a(図3参照)より短いことが好ましく,この場合,電子放出部12と対向電極18間の距離を短く確保するのに有利である。
次に,図1に示すように,第1基板2(基板)に対向する第2基板4(対向基板)の一面には蛍光層20,例えば赤色,緑色及び青色の蛍光層が形成され,各蛍光層20の間に画面のコントラストを高めるための黒色層22が形成される。蛍光層20と黒色層22の上には,蒸着による金属膜(例えば,アルミニウム膜)からなるアノード電極24が形成される。
アノード電極24は,外部から数十〜数千Vの直流電圧を受け,第1基板2側から放出された電子が蛍光層20へ良好に加速するようにし,蛍光層20から第1基板2へ放射された可視光を第2基板4側に反射させて画面の輝度を高める役割をする。
一方,アノード電極は,ITO(indium tin oxide)などの透明な導電膜からなることができる。この場合,アノード電極(図示せず)は,蛍光層20と黒色層22の一面に位置し,第2基板4の全体に形成するか,または所定のパターンに区分されて複数形成することができる。
上述した構成の第1基板2と第2基板4とは,カソード電極10とアノード電極24とが向かい合った状態で任意の距離を置いて,その周囲に塗布されるシールフリット(seal frit)によって接合され,その間に設けられる内部空間内の空気を排気して真空状態に保つことにより,電子放出素子を構成する。この際,第1基板2と第2基板4との間の非発光領域には,両基板間の距離を一定に維持するために複数のスペーサ26(図2参照)が配置される。
このように構成される電子放出素子は,外部からゲート電極6,カソード電極10及びアノード電極24に所定の電圧を供給して駆動するが,一例として,カソード電極10が数〜数十Vの(−)走査電圧を受けて走査電極として機能し,ゲート電極6と対向電極18とが数〜数十Vの(+)データ電圧を受けてデータ電極として機能することができる。
勿論,カソード電極10とゲート電極6との両方ともに(+)電圧を印加して駆動することも可能である。すなわち,電子放出素子は,カソード電極10が接地電圧(一例として0V)の印加を受け,ゲート電極6が数十Vの(+)電圧の印加を受けるときに画素が点灯し,カソード電極10とゲート電極6が両方とも数十Vの(+)電圧の印加を受けるときに画素が消灯するように設定できる。
したがって,カソード電極10とゲート電極6との間の電圧差により,ゲート電極6が位置する電子放出部12の下部と対向電極18が位置する電子放出部12の側部から電子放出のための電界が形成され,電子放出部12から電子が放出される。放出された電子は,アノード電極24に印加された高電圧に導かれて第2基板4へ向かいながら,対応する蛍光層20に衝突して蛍光層を発光させる。
前述した電子放出素子の作用時,電子放出部12に印加される電界強度は,ゲート電極6に印加される電圧,絶縁層8の厚さ,及び電子放出部12と対向電極18との距離(間隔)等と密接した関係がある。
本実施の形態においては,電子放出部12と対向電極18とは,下記の実験内容に基づいて同一の駆動条件下で電子放出部12に印加される電界強度を極大化しながら,電子放出部12と対向電極18との間の漏洩電流発生を最小化することが可能な最適の距離をおいて位置する構成とする。ここで,電子放出部12と対向電極18間の距離は,第1基板2の面方向に沿って測定される値を意味する。
図5は電子放出部と対向電極間の距離変化に応じて電子放出部に印加される電界強度の変化パターンを概略的に示す。図5を参照すると,電界強度を示す線には,電子放出部と対向電極との距離が短いほど,電界値が減少後増加する変曲点Aが存在することを確認することができる。
電子放出部12と対向電極18との距離Dの最大値は,変曲点が1つ存在する場合,この変曲点における電子放出部12と対向電極18との距離で定義される。変曲点が1つ以上存在する場合には,各変曲点における電子放出部12と対向電極18との距離を比較したとき,最も大きい距離値を有する変曲点における,電子放出部12と対向電極18との距離で定義され,より好ましくは最も小さい距離値を有する変曲点における電子放出部12と対向電極18との距離で定義される。
この際,電界強度を示す線に変曲点が存在する位置は,同一の駆動条件下で絶縁層8の厚さによって差異が発生する。これは,絶縁層8の厚さが薄いほど,電子放出部12がゲート電極6による電場に大きく影響されるためである。通常の電子放出素子は,蒸着などのいわゆる薄膜工程で絶縁層8を形成する場合,絶縁層が約0.5〜1μmの厚さを有し,スクリーン印刷などのいわゆる厚膜工程で絶縁層8を形成する場合,絶縁層が約10〜30μmの厚さを有する。
絶縁層8の厚さをtとするとき,変曲点が存在する電子放出部12と対向電極18との距離Dは,数式1で表現できる。数式1は,電界強度を示す線に変曲点が1つ以上存在する場合,電子放出部12と対向電極18との距離Dは,最も小さい距離値を有する変曲点より小さいことを意味する。また,距離Dが1以上とすることについては,以下に説明する。
図6a,図6b及び図6cは,絶縁層の厚さがそれぞれ30μm,25μm,1μmのときの電子放出部と対向電極間の距離変化による電子放出部の電界強度を示すグラフである。3つの場合はいずれも,絶縁層の厚さを除いては電子放出素子の構成が全て同一であり,ゲート電極に70V,カソード電極に−80V,アノード電極に4kV印加した条件で実験した結果を示した。
図6aを参照すると,電子放出部と対向電極間の距離縮小に伴って電界強度が減少後増加パターンを示す変曲点は,電子放出部と対向電極間の距離が約80μmのときに存在する。これにより,絶縁層の厚さが30μmの場合,電子放出部と対向電極間の最大距離は約80μmに設定できる。
図6bを参照すると,変曲点は,電子放出部と対向電極間の距離が約70μmのときと約90μmのときに存在する。これにより,絶縁層の厚さが25μmの場合,電子放出部と対向電極間の最大距離は約90μmに設定でき,より好ましくは約70μmに設定できる。
図6cを参照すると,変曲点は,電子放出部と対向電極間の距離が約30μmのときに存在する。これにより,絶縁層の厚さが1μmの場合,電子放出部と対向電極間の最大距離は約30μmに設定できる。
このように本実施の形態において,電子放出部12と対向電極18間の最大距離は,前記電界強度のグラフにおいて変曲点を基準として設定し,この条件内で電子放出部12に印加される電界強度は,実質的に電子放出部12と対向電極18との間の距離が短いほど急激に増加して電子放出量が多くなる結果に繋がる。
図7は電子放出部と対向電極間の距離がそれぞれ35μm,20μmおよび10μmのときのゲート電極とカソード電極の電圧差によるカソード電流変化を示す。この際,カソード電流は,電子放出部の電子放出量を意味する。実験に使用された電子放出素子において,絶縁層の厚さが20μmであり,ゲート電極に70V,カソード電極に−80V,アノード電極に4kVを印加した条件で実験した結果を示した。
図7を参照すると,電子放出部12と対向電極18との間の最大距離条件を満足する範囲内で電子放出部と対向電極間の距離を短くするほど,電子放出部の電子放出量が急激に増加することを確認することができる。
電子放出部12と対向電極18との間の最小距離を調べるために,電子放出部12と対向電極18との間の距離変化によるカソード電流に対する漏洩電流の比を図8に示した。ここで,電子放出部と対向電極間の漏洩電流は絶縁層の厚さとは関係ない。
図8は,電子放出部12と対向電極18との間の距離に対する漏洩電流の変化傾向を示すものであるが,図8を参照すると,電子放出部12と対向電極18との間の距離が2μm以下の範囲で電子放出部12と対向電極18との間の距離が短いほど,漏洩電流が段々増加し,電子放出部12と対向電極18との間の距離が約1μm未満になると,漏洩電流が急激に増加する傾向を示す。このような実験結果を考慮するとき,電子放出部12と対向電極18との間の距離は,数式1に示したように,1μm以上とすることができる。
以上まとめて説明すると,本実施の形態において,電子放出部12と対向電極18との間の距離は,電子放出部12に印加される電界強度を示す線に変曲点が1つ以上存在する場合,最も大きい距離値を有する変曲点における電子放出部12と対向電極18との間の距離以下であり,より好ましくは最も短い距離値を有する変曲点における電子放出部12と対向電極18との間の距離以下とすることができる。
また,電界強度を示す線に変曲点が1つ存在する場合,この変曲点における電子放出部12と対向電極18との間の距離以下であり,いずれの場合でも,電子放出部12と対向電極18との間の距離は1μm以上とすることができる。より好ましくは,電子放出部12と対向電極18との距離Dは数式1で表わされる。この際,絶縁層の厚さtは,先にも記したように,絶縁層の形成工程により異なり,0.5〜30μmの範囲である。
一方,電子放出部12と対向電極18間の最大距離が,変曲点が存在する距離を越えると,電子放出部12に印加される電界強度が高くなるにも拘わらず,絶縁層8の表面に電子がチャージされる別の問題が発生する。すなわち,電子放出部12と対向距離18との間で,電極で覆われない絶縁層8の露出面積が大きくなって,この部分の絶縁層8の表面に電子チャージが発生する可能性がある。
絶縁層8の電子チャージは,素子の内部で制御不可能なエミッションまたはアーク放電を誘発して安定的な表示特性を阻害する。また,オフ状態に設定された画素でアノード電界の影響により電子の放出が間違って放出される,いわゆるダイオードエミッションが容易に発生する可能性があって,アノード電極24に高電圧を印加することができず,その結果,画面の輝度を高めるのに限界がある。
こうして,第1ゲート電極と電気的に接続された第2ゲート電極(対向電極)を,絶縁層上のカソード電極と同一面に形成し,電子放出部と第2ゲート電極との距離Dを数式1で示すように構成することにより,駆動電圧を高くすることなく,電子放出部に印加される電界強度を大きくして,かつ,電子放出部と第2ゲート電極との間の漏洩電流発生を最小限に抑えて,電子放出量を効果的に高めることができる。
(第2の実施の形態)
第2の実施の形態では,電子放出部12と対向電極18との間の最大距離を数値で限定する。上述した電子放出素子における電子放出部12と対向電極18との間の距離変化による電子放出部12の電界強度を図9に示した。図9に示した結果は,前述した図6a〜図6cに示した結果とは異なる駆動条件で測定されたものである。
第2の実施の形態では,電子放出部12と対向電極18との間の最大距離を数値で限定する。上述した電子放出素子における電子放出部12と対向電極18との間の距離変化による電子放出部12の電界強度を図9に示した。図9に示した結果は,前述した図6a〜図6cに示した結果とは異なる駆動条件で測定されたものである。
図9において,A曲線は絶縁層の厚さが30μmの場合,B曲線は絶縁層の厚さが25μmの場合,C曲線は絶縁層の厚さが1μmの場合をそれぞれ示す。3つの場合はいずれも,絶縁層の厚さを除いては電子放出素子の構成が同一であり,ゲート電極に100V,カソード電極に0V,アノード電極に1kVを印加した条件で実験した結果を示す。
図9を参照すると,絶縁層の厚さが30μmの場合と25μmの場合,電子放出部と対向電極間の距離が短いほど,電界強度が若干の減少を示した後,電子放出部と対向電極間の距離が約50μm未満になると,電界強度が距離減少分に対して比例的に増加する傾向を示す。すなわち,A曲線及びB曲線においては,電子放出部と対向電極との間の距離縮小に伴って電界強度が減少後,増加パターンを示す変曲点は,電子放出部と対向電極との間の距離が約50μmのときに存在する。
絶縁層の厚さが1μmの場合には,電子放出部と対向電極との間の距離が短いほど,電界強度が若干の減少を示した後,電子放出部と対向電極との間の距離が約35μm未満になって電界強度が急激に上昇する傾向を示す。すなわち,C曲線において電子放出部と対向電極との間の距離縮小に伴って電界強度が減少後,増加パターンを示す変曲点は,電子放出部と対向電極との間の距離が約35μmのときに存在する。
したがって,電子放出部と対向電極との間の距離は,絶縁層の厚さが異なる前記3つの場合全てにおいて変曲点が現れる電子放出部と対向電極との間の距離より短くなければならず,これを考慮するとき,電子放出部と対向電極間の距離は略30μm以下が好ましい。
また,電子放出部と対向電極との間の距離が約15μm以下のときに絶縁層の厚さが異なる前記3つの場合,いずれも電子放出部に印加される電場の強さが約60V/μmを越えるので,電子放出部と対向電極との間の距離は,約15μm以下がさらに好ましい。
このように本実施の形態において,電子放出部と対向電極との間の距離は,1〜30μm,より好ましくは1〜15μmである。したがって,本実施の形態に係る電子放出素子は,漏洩電流の発生を最小化しながら,対向電極による電界強化効果を極大化して電子放出量を増加させ,且つ駆動電圧を低くできる効果が期待できる。
(第3の実施の形態)
次に,電子放出素子の第3の実施の形態の構成例について説明する。下記構成例の全てにおいて,電子放出部と対向電極との間の距離は,前述した第1の実施の形態,または第2の実施の形態の電子放出部と対向電極との間の距離と同一に設定される。
次に,電子放出素子の第3の実施の形態の構成例について説明する。下記構成例の全てにおいて,電子放出部と対向電極との間の距離は,前述した第1の実施の形態,または第2の実施の形態の電子放出部と対向電極との間の距離と同一に設定される。
図10を参照すると,第3の実施の形態では,対向電極18と対向するカソード電極28の一側縁部に突出部30が形成され,電子放出部12が突出部30と接触するように位置する。突出部30は,カソード電極28の長手方向に沿って測定される幅W1が,同一の方向に沿って測定される対向電極18の幅W2と同一に設定できる。
前記構造では,カソード電極28が対向電極18と対向する部位に限って選択的に突出部30を形成することにより,特定の画素の電界が隣の画素に及ぼす影響を減少させて画素別駆動をより正確に制御することができる。
(第4の実施の形態)
第4の実施の形態の構成についても,電子放出部と対向電極との間の距離は,前述した第1の実施の形態,または第2の実施の形態と同一に設定される。図11を参照すると,第4の実施の形態では,カソード電極28と電子放出部12との間に抵抗層32が形成される。特に,抵抗層32は,カソード電極28の突出部30と電子放出部12との間に位置できる。抵抗層32は,約0.01〜1010cmの比抵抗値を有し,画素別の電子放出部12の電子放出量を均一に制御する役割をする。
第4の実施の形態の構成についても,電子放出部と対向電極との間の距離は,前述した第1の実施の形態,または第2の実施の形態と同一に設定される。図11を参照すると,第4の実施の形態では,カソード電極28と電子放出部12との間に抵抗層32が形成される。特に,抵抗層32は,カソード電極28の突出部30と電子放出部12との間に位置できる。抵抗層32は,約0.01〜1010cmの比抵抗値を有し,画素別の電子放出部12の電子放出量を均一に制御する役割をする。
電子放出部12は,抵抗層32の側面と接触するように絶縁層8上に形成できる。図12の断面図に示すように,抵抗層32’が対向電極18に向かって延長され,電子放出部12が抵抗層32’上に形成される場合も可能である。この際,抵抗層32’の厚さは,約0.5μm以下であって,絶縁層8の厚さより薄いため,電子放出部12と対向電極18とが実質的に同一の層に位置すると見ることができる。
図12に示すように,電子放出部12が抵抗層32’上に形成される場合には,電子放出部12と抵抗層32’との接触面積が増加して抵抗層による効果をさらに大きくすることができる。
(第5の実施の形態)
図13を参照すると,第5の実施の形態では,カソード電極34の内部に,カソード電極34の一部が除去されて絶縁層の表面を露出させる開口部36が設けられる。これにより,開口部36の下方に配置されたゲート電極6の電界が絶縁層と開口部36を通過して電子放出部12に影響を及ぼし,電子放出素子の作用時に電子放出部12の周囲にさらに強い電界を形成する。
図13を参照すると,第5の実施の形態では,カソード電極34の内部に,カソード電極34の一部が除去されて絶縁層の表面を露出させる開口部36が設けられる。これにより,開口部36の下方に配置されたゲート電極6の電界が絶縁層と開口部36を通過して電子放出部12に影響を及ぼし,電子放出素子の作用時に電子放出部12の周囲にさらに強い電界を形成する。
第5の実施の形態の構成についても,電子放出部12と対向電極18との間の距離Dは,カソード電極34と対向電極18との距離aより小さくし,前述した第1の実施の形態,または第2の実施の形態と同一に設定される。
(第6の実施の形態)
第6の実施の形態は,上記第1〜第5の実施の形態と,カソード電極とゲート電極との配置が逆になった構成である。図14及び図15を参照すると,第6の実施の形態では,第1基板2上に第1カソード電極38が第1基板2の一方向(図面のy軸方向)に沿ってストライプパターン状に形成され,絶縁層8が第1カソード電極38を覆うように第1基板2全体に形成される。絶縁層8上には第1カソード電極38と直交する方向(図面のx軸方向)に沿ってゲート電極40が形成される。
第6の実施の形態は,上記第1〜第5の実施の形態と,カソード電極とゲート電極との配置が逆になった構成である。図14及び図15を参照すると,第6の実施の形態では,第1基板2上に第1カソード電極38が第1基板2の一方向(図面のy軸方向)に沿ってストライプパターン状に形成され,絶縁層8が第1カソード電極38を覆うように第1基板2全体に形成される。絶縁層8上には第1カソード電極38と直交する方向(図面のx軸方向)に沿ってゲート電極40が形成される。
ゲート電極40同士の間の絶縁層8上に第2カソード電極42が形成され,電子放出部12が第2カソード電極42と接触するように絶縁層8上に形成される。第2カソード電極42は,絶縁層8に形成されたビアホール8aを介して第1カソード電極38と接触して第1カソード電極38と電気的に接続される。第2カソード電極42と電子放出部12は,第1基板2上に設定される画素領域ごとに別個に備えられる。
この際,電子放出部12とゲート電極40との距離Dは,前述した第1の実施の形態または第2の実施の形態に記載の電子放出部と対向電極間との距離と同一に設定することができる。
図16を参照すると,前述した構成において,ゲート電極は,走査信号印加部44から走査信号電圧を受けて走査電極として用いられ,第1カソード電極は,データ信号印加部46から画像データ書き込みのためのデータ信号電圧を受けてデータ電極として用いられる。
図17は本実施の形態に係る電子放出素子に適用可能な駆動波形の一例を示す図である。便宜上,ゲート電極を走査電極と命名し,第1及び第2カソード電極をデータ電極と命名する。
図17を参照すると,T1区間では,走査電極Snには走査信号のオン電圧VSが印加され,データ電極Dmにはデータ信号のオン電圧V1が印加される。すると,走査電極Snとデータ電極Dmに印加される電圧差VS−V1によって電子放出部から電子が放出され,放出された電子は蛍光層に衝突して蛍光層を発光させる。
その後,T2区間では,走査電極Snには走査信号のオン電圧VSが保たれ,データ電極Dmにはデータ信号のオフ電圧VDが印加される。すると,走査電極Snとデータ電極Dmに印加される電圧差がVS−VDに減少して電子放出部から電子放出が起こらなくなる。T1区間とT2区間のパルス幅を変化させて適切な諧調表現を行うことができる。
T3区間では,走査電極Snには走査信号のオフ電圧V1が印加され且つデータ電極Dmにはデータ信号のオフ電圧V1が印加され,電子放出部から電子放出が起こらなくなる。この際,走査信号のオフ電圧V1はデータ信号のオン電圧V1と同一に設定されるが,通常0Vの電圧に設定される。
このようにデータ信号が印加される第1及び第2カソード電極に電子放出部が電気的に接続される構造では,電子放出に必要な最大電流値がデータ電極の数に対して分担される。言い換えれば,電子放出素子がフルホワイトの画面を実現する場合,1つの走査電極に対応して位置する複数の電子放出部からの電子放出量を最大にしなければならないが,このような電子放出に必要な最大電流値は,全てデータ電極に分担されるので,それぞれデータ電極には(最大電流値/データ電極の数)だけの電流が流れる。
したがって,本実施の形態の電子放出素子は,ゲート電極方向(通常,画面の横方向)に沿って輝度の差が発生せず,第1カソード電極に数MΩ以上のライン抵抗が存在するとしても,第1カソード電極に流れる電流が小さいため,電圧降下による輝度低下は極めて低い水準であるといえる。
(第7の実施の形態)
図18を参照すると,第7の実施の形態は,前述した第6の実施の形態の構成を基本としながら,電子放出部12と向かい合うゲート電極48の一側縁部に突出部50を形成した構成からなる。突出部50は,電子放出部12とゲート電極40が微細間隔を確保するのに有利に作用し,特定画素の電界が隣の画素に及ぼす影響を減少させて画素ごとの駆動をより正確にする役割をする。
図18を参照すると,第7の実施の形態は,前述した第6の実施の形態の構成を基本としながら,電子放出部12と向かい合うゲート電極48の一側縁部に突出部50を形成した構成からなる。突出部50は,電子放出部12とゲート電極40が微細間隔を確保するのに有利に作用し,特定画素の電界が隣の画素に及ぼす影響を減少させて画素ごとの駆動をより正確にする役割をする。
(第8の実施の形態)
図19を参照すると,第8の実施の形態は,前述した第6の実施の形態または第7の実施の形態の構成を基本としながら,第2カソード電極42と電子放出部12との間に抵抗層28を形成した構成からなる。電子放出部12は,抵抗層28の側面と接触するように絶縁層8上に形成されるか,或いは図20に示すように抵抗層28’上に形成される。
図19を参照すると,第8の実施の形態は,前述した第6の実施の形態または第7の実施の形態の構成を基本としながら,第2カソード電極42と電子放出部12との間に抵抗層28を形成した構成からなる。電子放出部12は,抵抗層28の側面と接触するように絶縁層8上に形成されるか,或いは図20に示すように抵抗層28’上に形成される。
電子放出部12が抵抗層28’上に形成される場合,抵抗層28’の厚さは,約0.5μm以下であって,絶縁層8の厚さより極めて薄いため,電子放出部12とゲート電極40が実質的に同一の層に位置すると見ることができる。
一方,前述した実施の形態で図示は省略したが,図21に示すように,第1基板2と第2基板4との間には,複数の電子ビーム通過孔52aを備えるグリッド電極52が位置できる。グリッド電極52は,第2基板4を向かう電子を集束させるとともに,電子放出部12に及ぼすアノード電界の影響を遮断してアノード電界によるダイオード発光を抑制する役割をする。
図21において,第2基板4とグリッド電極52との間に位置するのは,上部スペーサ26aであり,第1基板2とグリッド電極52との間に位置するのは下部スペーサ26bである。
こうして,カソード電極とゲート電極との配置が逆になった構成である場合にも,電子放出部と第2カソード電極との距離Dを数式1で示すように構成することにより,駆動電圧を高くすることなく,電子放出部に印加される電界強度を大きくし,漏洩電流発生を最小限に抑えて,電子放出量を効果的に高めることができる。
以上,添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが,本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された範疇内において,各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明は,電子放出素子に適用可能であり,駆動電極としてカソード電極とゲート電極とを備え,電子放出部から放出された電子が加速されてアノード電極に向かう構造を有する電子放出素子に適用可能である。
2 第1基板
4 第2基板
6 ゲート電極
8 絶縁層
8a ビアホール
10 カソード電極
12 電子放出部
18 対向電極
20 蛍光層
22 黒色層
24 アノード電極
4 第2基板
6 ゲート電極
8 絶縁層
8a ビアホール
10 カソード電極
12 電子放出部
18 対向電極
20 蛍光層
22 黒色層
24 アノード電極
Claims (28)
- 前記絶縁層は,0.5〜30μmの厚さを有することを特徴とする,請求項1に記載に電子放出素子。
- 前記第1ゲート電極は,前記カソード電極より前記基板に近接して配置されることを特徴とする,請求項1または2に記載の電子放出素子。
- 前記第2ゲート電極は,前記絶縁層に形成されたビアホールを介して前記第1ゲート電極と接触するように前記絶縁層上に形成されることを特徴とする,請求項1〜3のいずれかに記載の電子放出素子。
- 前記電子放出部は,側面が前記カソード電極の側面と接触するように前記絶縁層上に形成されることを特徴とする,請求項1〜4のいずれかに記載の電子放出素子。
- 前記カソード電極と電子放出部との間に位置する抵抗層をさらに含むことを特徴とする,請求項1〜5のいずれかに記載の電子放出素子。
- 前記カソード電極は,絶縁層の表面を露出させるための開口部を内部に有することを特徴とする,請求項1〜6のいずれかに記載の電子放出素子。
- 電子放出部は,カーボンナノチューブ,黒鉛,黒鉛ナノファイバ,ダイアモンド,ダイアモンドライクカーボン,C60及びシリコンナノワイヤからなる群より選択された少なくとも1つの物質を含むことを特徴とする,請求項1〜7のいずれかに記載の電子放出素子。
- 前記基板に対向して配置される対向基板と,
前記対向基板に形成される蛍光層及びアノード電極と,
前記基板と前記対向基板との間に位置するグリッド電極と,
をさらに備えることを特徴とする,請求項1〜8のいずれかに記載の電子放出素子。 - 基板上部に形成されるカソード電極と,
前記カソード電極に電気的に接続される電子放出部と,
前記カソード電極と絶縁層を介して離隔する第1ゲート電極と,
前記カソード電極が形成される前記絶縁層上に,前記電子放出部と所定の距離を有して位置し,前記第1ゲート電極と同一電圧が印加される第2ゲート電極と,
を備え,
前記カソード電極と前記第1ゲート電極とへの電圧印加の際に,前記電子放出部と前記第2ゲート電極との距離の減少に伴う前記電子放出部の電界強度の変化は,減少後に増加に転じる少なくとも1つの変曲点を有し,
前記電子放出部と前記第2ゲート電極との距離が,数式2の条件を満足することを特徴とする,電子放出素子。
- 基板上部に形成されるカソード電極と,
前記カソード電極に電気的に接続される電子放出部と,
前記カソード電極と絶縁層を介して離隔する第1ゲート電極と,
前記カソード電極が形成される前記絶縁層上に,前記電子放出部と所定の距離を有して位置し,前記第1ゲート電極と同一電圧が印加される第2ゲート電極と,
を備え,
前記電子放出部と前記第2ゲート電極との距離が,1〜30μmであることを特徴とする,電子放出素子。 - 前記電子放出部と前記第2ゲート電極との距離は,1〜15μmであることを特徴とする,請求項12に記載の電子放出素子。
- 前記第1ゲート電極は,前記カソード電極より前記基板に近接して配置されることを特徴とする,請求項12または13に記載の電子放出素子。
- 前記第2ゲート電極は,前記絶縁層に形成されたビアホールを介して前記第1ゲート電極と接触するように前記絶縁層上に形成されることを特徴とする,請求項12〜14のいずれかに記載の電子放出素子。
- 前記電子放出部は,側面が前記カソード電極の側面と接触するように前記絶縁層上に形成され,少なくとも一部が,前記第2ゲート電極と対向する前記カソード電極の一側縁部から前記第2ゲート電極に向かって突出して形成されていることを特徴とする,請求項12〜15のいずれかに記載の電子放出素子。
- 前記カソード電極は前記第2ゲート電極に向かって突出部を形成し,前記電子放出部は前記突出部と接触して形成されることを特徴とする,請求項12〜15のいずれかに記載の電子放出素子。
- 前記カソード電極と前記電子放出部との間に位置する抵抗層をさらに備えることを特徴とする,請求項12〜17のいずれかに記載の電子放出素子。
- 前記基板に対向して配置される対向基板と,
前記対向基板に形成される蛍光層及びアノード電極と,
前記基板と前記対向基板との間に位置するグリッド電極と,
をさらに備えることを特徴とする,請求項12〜18のいずれかに記載の電子放出素子。 - 基板上部に形成されるゲート電極と,
前記ゲート電極と絶縁層を介して離隔する第1カソード電極と,
前記ゲート電極が形成される前記絶縁層上に,前記ゲート電極と離隔して位置し,前記第1カソード電極と同一電圧が印加される第2カソード電極と,
前記第2カソード電極に電気的に接続される電子放出部と,
を備え,
前記電子放出部と前記ゲート電極との距離は,1〜30μmであることを特徴とする,電子放出素子。 - 前記電子放出部と前記ゲート電極との距離は,1〜15μmであることを特徴とする,請求項20に記載の電子放出素子。
- 前記第1カソード電極は,前記ゲート電極より前記基板に近接して配置されることを特徴とする,請求項20または21に記載の電子放出素子。
- 前記第2カソード電極は,前記絶縁層に形成されたビアホールを介して前記第1カソード電極と接触するように前記絶縁層上に形成されることを特徴とする,請求項20〜22のいずれかに記載の電子放出素子。
- 前記電子放出部は,側面が前記第2カソード電極の側面と接触するように前記絶縁層上に形成されることを特徴とする,請求項20〜23のいずれかに記載の電子放出素子。
- 前記ゲート電極は,前記電子放出部に向かって突出部を形成することを特徴とする,請求項20〜24のいずれかに記載の電子放出素子。
- 前記第2カソード電極と前記電子放出部との間に位置する抵抗層をさらに備えることを特徴とする,請求項20〜25のいずれかに記載の電子放出素子。
- 前記ゲート電極は走査信号印加部に電気的に接続され,前記第1カソード電極はデータ信号印加部に電気的に接続されることを特徴とする,請求項20〜26のいずれかに記載の電子放出素子。
- 前記基板に対向して配置される対向基板と,
前記対向基板に形成される蛍光層及びアノード電極と,
前記基板と前記対向基板との間に位置するグリッド電極と,
をさらに備えることを特徴とする,請求項20〜27のいずれかに記載の電子放出素子。
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KR100908712B1 (ko) * | 2003-01-14 | 2009-07-22 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전자 방출 특성을 향상시킬 수 있는 에미터 배열 구조를갖는 전계 방출 표시 장치 |
KR20050096536A (ko) * | 2004-03-31 | 2005-10-06 | 삼성에스디아이 주식회사 | 그리드 전극을 갖는 전자 방출 표시장치 |
KR20060095320A (ko) * | 2005-02-28 | 2006-08-31 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전자 방출 소자 |
US20060220163A1 (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-05 | Shih-Yuan Wang | Light sources that use diamond nanowires |
KR20070046670A (ko) * | 2005-10-31 | 2007-05-03 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전자 방출 디바이스 및 이를 구비한 전자 방출 표시디바이스 |
KR20070070649A (ko) * | 2005-12-29 | 2007-07-04 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전자 방출 소자, 이를 구비한 백라이트 유닛, 이를 구비한평판 디스플레이 장치 및 전자 방출 소자의 구동 방법 |
KR100838069B1 (ko) * | 2006-09-11 | 2008-06-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전자 방출 소자, 이를 구비한 전자 방출형 백라이트 유닛및 그 제조 방법 |
KR20080034348A (ko) * | 2006-10-16 | 2008-04-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전자 방출 디바이스 |
JP2011082071A (ja) * | 2009-10-08 | 2011-04-21 | Canon Inc | 電子放出素子、電子線装置、及び、画像表示装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0935618A (ja) * | 1995-07-20 | 1997-02-07 | Toshiba Corp | ゲート付き電界放出型冷陰極 |
JP2000208025A (ja) * | 1999-01-11 | 2000-07-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子放出素子及び電子放出源とそれらの製造方法並びにそれらを使用した画像表示装置及びその製造方法 |
JP2000268704A (ja) * | 1999-03-17 | 2000-09-29 | Futaba Corp | 電界放出形表示素子及びその製造方法 |
JP2003217485A (ja) * | 2002-01-04 | 2003-07-31 | Samsung Sdi Co Ltd | カーボン系物質で形成されたエミッタを有する電界放出表示装置 |
JP2003331713A (ja) * | 2002-04-22 | 2003-11-21 | Samsung Sdi Co Ltd | 電子放出源組成物,電子放出源組成物を利用して製造された電界放出表示装置,および電界放出表示素子 |
JP2004031329A (ja) * | 2002-04-12 | 2004-01-29 | Samsung Sdi Co Ltd | 電界放出表示装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5828288A (en) * | 1995-08-24 | 1998-10-27 | Fed Corporation | Pedestal edge emitter and non-linear current limiters for field emitter displays and other electron source applications |
DE19536197A1 (de) * | 1995-09-28 | 1997-04-03 | Siemens Ag | Einrichtung zum Emittieren von Elektronen, Anordnung aus mehreren solchen Einrichtungen und Verfahren zur Herstellung einer solchen Einrichtung |
US6262530B1 (en) * | 1997-02-25 | 2001-07-17 | Ivan V. Prein | Field emission devices with current stabilizer(s) |
KR100343205B1 (ko) * | 2000-04-26 | 2002-07-10 | 김순택 | 카본나노튜브를 이용한 삼극 전계 방출 어레이 및 그 제작방법 |
-
2005
- 2005-02-24 EP EP05101406A patent/EP1569258B1/en not_active Not-in-force
- 2005-02-24 DE DE602005000942T patent/DE602005000942T2/de active Active
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- 2005-02-28 CN CNB2005100656399A patent/CN100342472C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2005-02-28 JP JP2005054779A patent/JP2005243648A/ja active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0935618A (ja) * | 1995-07-20 | 1997-02-07 | Toshiba Corp | ゲート付き電界放出型冷陰極 |
JP2000208025A (ja) * | 1999-01-11 | 2000-07-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子放出素子及び電子放出源とそれらの製造方法並びにそれらを使用した画像表示装置及びその製造方法 |
JP2000268704A (ja) * | 1999-03-17 | 2000-09-29 | Futaba Corp | 電界放出形表示素子及びその製造方法 |
JP2003217485A (ja) * | 2002-01-04 | 2003-07-31 | Samsung Sdi Co Ltd | カーボン系物質で形成されたエミッタを有する電界放出表示装置 |
JP2004031329A (ja) * | 2002-04-12 | 2004-01-29 | Samsung Sdi Co Ltd | 電界放出表示装置 |
JP2003331713A (ja) * | 2002-04-22 | 2003-11-21 | Samsung Sdi Co Ltd | 電子放出源組成物,電子放出源組成物を利用して製造された電界放出表示装置,および電界放出表示素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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