JP2010146913A - 電子放出素子および該電子放出素子を用いた画像表示装置 - Google Patents
電子放出素子および該電子放出素子を用いた画像表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010146913A JP2010146913A JP2008324463A JP2008324463A JP2010146913A JP 2010146913 A JP2010146913 A JP 2010146913A JP 2008324463 A JP2008324463 A JP 2008324463A JP 2008324463 A JP2008324463 A JP 2008324463A JP 2010146913 A JP2010146913 A JP 2010146913A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron
- insulating layer
- film
- layer
- emitting device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/30—Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
- H01J1/304—Field-emissive cathodes
- H01J1/3042—Field-emissive cathodes microengineered, e.g. Spindt-type
- H01J1/3046—Edge emitters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
- H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
- H01J31/10—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
- H01J31/12—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
- H01J31/123—Flat display tubes
- H01J31/125—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection
- H01J31/127—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection using large area or array sources, i.e. essentially a source for each pixel group
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2201/00—Electrodes common to discharge tubes
- H01J2201/30—Cold cathodes
- H01J2201/304—Field emission cathodes
- H01J2201/30403—Field emission cathodes characterised by the emitter shape
- H01J2201/30423—Microengineered edge emitters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2329/00—Electron emission display panels, e.g. field emission display panels
- H01J2329/02—Electrodes other than control electrodes
- H01J2329/04—Cathode electrodes
- H01J2329/0407—Field emission cathodes
- H01J2329/041—Field emission cathodes characterised by the emitter shape
- H01J2329/0423—Microengineered edge emitters
Landscapes
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
Abstract
【解決手段】 カソード電極と、該カソード電極に電気的に接続された電子放出体と、該カソード電極と該電子放出体との間に設けられた抵抗層と、を少なくとも有する電子放出素子であって、前記抵抗層は前記電子放出体と同じ材料で構成されており、前記抵抗層の膜密度が前記電子放出体の膜密度よりも低い。
【選択図】 図1
Description
電子放出体6Aは先端が尖った突起部と言い換えることもできる。従って、突起部は、第1絶縁層3の角部(第1絶縁層3の上面と側面とが接続する部分)32上に設けられている。突起部の先端は、第1絶縁層3の上面よりも基板1の表面から離れており、且つ、尖っている。
(1)電子放出部となる電子放出体6Aが第1絶縁層3と広い面積を持って接触し、機械的な密着力があがる(密着強度の上昇)。
(2)電子放出部となる電子放出体6Aと第1絶縁層3との熱的な接触面積が広がり、電子放出部で発生する熱を効率よく第1絶縁層3に逃がすことが可能となる(熱抵抗の低減)。
(3)第1絶縁層3の上面に対して電子放出体6Aの側面が傾斜を備えることで、絶縁層―真空−金属界面で生じる三重点での電界強度を弱め、異常な電界発生による放電現象を防止することが可能となる。
T=I2(Rτ)/(mc)=J2(ρτ)/(σc)・・・・(式1)
尚、上記式1において、T:温度、I:ラッシュカレント時の電流値、R:膜の抵抗値、τ:ラッシュカレントの時間、m:膜の質量、c:比熱、J:ラッシュカレントの電流密度、ρ:膜の抵抗率、σ:膜密度である。
一方、抵抗層9A(90A1〜90A4)として使用する場合、抵抗層のバラツキを生みやすくなる要因となり、結果として電子放出特性のバラツキを生んでしまうために、膜密度に対して抵抗率の傾きが小さいことが望ましい。
第1絶縁層3となる絶縁層30を基板1の表面に形成し、続いて、第2絶縁層4となる絶縁層40を絶縁層30の上面に積層する。そして、絶縁層40の上面にゲート電極5となる導電層50を積層する(図8(a))。絶縁層40の材料は、絶縁層30の材料よりも、後述する工程3で用いるエッチング液(エッチャント)に対してエッチング量が多くなるように、絶縁層30の材料とは異なる材料が選択される。
次に、導電層50、絶縁層40、絶縁層30に対するエッチング処理(第1エッチング処理)を行う。
続いて、絶縁層40に対するエッチング処理(第2エッチング処理)を行う(図8(c))。
ゲート電極5上に剥離層12を形成する(不図示)。
抵抗層9Aと電子放出体6Aを構成する材料からなる導電性膜60Aを、基板1の表面から、第1絶縁層3のカソード電極2側の側面となる斜面を経て、第1絶縁層3の上面に至るように、堆積する。即ち、導電性膜60Aは、第1絶縁層3の角部32の少なくとも一部を覆い、第1絶縁層3の斜面(側面)から第1絶縁層3の上面にかけて延在することになる。導電性膜60Aの密度が、第1絶縁層3の角部32の上(および第1絶縁層3の上面の上)に位置する部分の方が、第1絶縁層3の斜面上に位置する部分よりも、高くなる様に成膜することが好ましい。第1絶縁層3の角部32の上(および第1絶縁層3の上面の上)に位置する部分は、電子放出体6Aとなる部分である。また、第1絶縁層3の斜面上に位置する部分は、抵抗層9Aとなる部分である。
続いて、導電性膜(60A、60B)に対してエッチング処理(第3エッチング処理)を行う。第3エッチング処理は導電性膜(60A、60B)の膜厚方向におけるエッチング処理を主眼とした処理である。
工程6により、導電性膜60Aの抵抗層9Aに相当する部分の膜厚を薄くし、抵抗層9Aを形成する。
剥離層をエッチングで取り除くことで、ゲート電極5上の導電性膜6Bを取り除く(不図示)。
電子放出体6Aに電子を供給するためのカソード電極2を形成する(図8(g))。この工程は、他の工程の前や後に変更することもできる。
基板1は電子放出素子を支持するための基板である。石英ガラス,Na等の不純物含有量を減少させたガラス、青板ガラスなどを用いることができる。基板1に必要な機能としては、機械的強度が高いだけでなく、ドライエッチング、ウェットエッチング、現像液等のアルカリや酸に対して耐性があることが挙げられる。また、画像表示装置に用いる場合は、加熱工程などを経るので、積層する部材と熱膨張率差が小さいものが望ましい。また熱処理を考慮すると、ガラス内部からのアルカリ元素等が電子放出素子に拡散しづらい材料が望ましい。
上記第1エッチング処理では、エッチングガスをプラズマ化して材料に照射することで材料の精密なエッチング加工が可能な、RIE(Reactive Ion Etching)を用いることが好ましい。
尚、θは、第1絶縁層3の側面において、角部32(図6(c)参照)から基板1方向へ接線を引いたときに、この接線と基板1とのなす角度で表すことができる。
尚、絶縁層3は基板1の表面に一般的に用いられる成膜方法によって形成されているので、絶縁層3の上面は基板1の表面(水平方向12)と平行(または実質的に平行)であると言える。即ち、絶縁層3の上面は基板1の表面と完全に平行である場合もあるが、成膜環境や条件などにより、通常、僅かに傾きを有することが考えられるが、このような場合も含めて、平行または実質的に平行の範疇である。
工程3では、エッチング液によって絶縁層40がエッチングされる量に対して、エッチング液によって絶縁層3がエッチングされる量が十分に低くなるようなエッチング液が選択される。
工程5において、導電性膜(60A、60B)は、蒸着法、スパッタ法等の真空成膜技術により形成される。
第3エッチング処理としてはドライエッチング、ウェットエッチングの何れでも構わないが、他材料とのエッチング選択比の容易さを考慮して、ウェットエッチングを行うことが好ましい。
カソード電極2は、前記ゲート電極5と同様に導電性を有しており、蒸着法、スパッタ法等の一般的真空成膜技術、フォトリソグラフィー技術により形成することができる。カソード電極2の材料は、ゲート電極5と同じ材料であってもよく、異なる材料であってもよい。
図9は、絶縁基板上にモリブデンをスパッタ成膜する際、ターゲットに対する基板表面の角度を0°(ターゲットと水平)〜90°(ターゲットに対して垂直)まで変化させた時の成膜角度(ターゲットと基板表面の成す角)と抵抗率の関係を表している。角度を0°、30°、60°、90°と変えてそれぞれ80nm成膜した後、TMAHにて膜を膜厚が20nmとなるまでエッチングした後の抵抗率を測定している。抵抗率は4探針法によってシート抵抗を算出した後、シート抵抗を膜厚で割ることによって算出した。成膜角度に比例して抵抗率が上昇しており、このことから膜の密度を成膜角度によって制御可能であることがわかる。
図8を参照して、本実施例の電子放出素子の製造方法を説明する。
本実施例では電子放出素子Aと電子放出素子Bの2つの電子放出素子を作成した。作成した電子放出素子Aおよび電子放出Bの基本的な製造方法は実施例2と同様であるので、ここでは実施例2と異なる部分のみ図8を用いて説明する。
本実施例で作成した電子放出素子の製造方法は、基本的には実施例3と同様であるので、ここでは実施例3と異なる部分のみ図8を用いて説明する。本実施例で作成した電子放出素子AおよびBでは、導電性膜(電子放出体6Aおよび抵抗層9A)を100個に分割するパターニングを行った以外については実施例3で作成した電子放出素子AおよびBの製造方法と同様である。従って、以下パターニング工程について説明する。
3、4 縁層(絶縁部材)
5 ゲート電極
6A 電子放出体
7 凹部(リセス)
9A 抵抗体
Claims (11)
- カソード電極と、該カソード電極に電気的に接続された電子放出体と、該カソード電極と該電子放出体との間に設けられた抵抗層と、を少なくとも有する電子放出素子であって、
前記抵抗層は前記電子放出体と同じ材料で構成されており、前記抵抗層の膜密度が前記電子放出体の膜密度よりも低いことを特徴とする電子放出素子。 - 上面と該上面と接続する側面とを備える絶縁層を更に備えており、前記電子放出体の少なくとも一部が前記上面の上に設けられており、前記抵抗層が前記側面の上に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電子放出素子。
- 前記絶縁層の上に前記絶縁層とは別の絶縁層を間に挟んでゲート電極が設けられており、
前記ゲート電極の上に、導電性膜が設けられていることを特徴とする請求項2に記載の電子放出素子。 - 前記電子放出体を構成する材料がモリブデンであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電子放出素子。
- 前記抵抗層の膜密度が6.0g/cm3以上8.5g/cm3以下であり、前記電子放出体の膜密度が8.6g/cm3以上10.3g/cm3以下であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電子放出素子。
- 前記抵抗層は、その表面に、酸化モリブデン層を備えていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電子放出素子。
- 前記酸化モリブデン層が、二酸化モリブデンを主体とする層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。
- カソード電極と、該カソード電極に電気的に接続し、電子放出部と抵抗部とを備えた導電性膜と、を少なくとも有する電子放出素子であって、
前記抵抗部の膜密度が前記電子放出部の膜密度よりも低いことを特徴とする電子放出素子。 - 上面と該上面と接続する側面とを備える絶縁層を更に備えており、前記導電性膜が前記上面から前記側面にかけて延在し、前記電子放出部が前記上面の上に設けられており、前記抵抗層が前記側面の上に位置していることを特徴とする請求項8に記載の電子放出素子。
- 前記抵抗部の膜密度が6.0g/cm3以上8.5g/cm3以下であり、前記電子放出部の膜密度が8.6g/cm3以上10.3g/cm3以下であることを特徴とする請求項8または9に記載の電子放出素子。
- 複数の電子放出素子と、該電子放出素子から放出された電子が照射されることで発光する発光体と、を備える画像表示装置であって、前記電子放出素子が請求項1乃至10のいずれか1項に記載の電子放出素子であることを特徴とする画像表示装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008324463A JP4590474B2 (ja) | 2008-12-19 | 2008-12-19 | 電子放出素子および該電子放出素子を用いた画像表示装置 |
US12/526,811 US20110241533A1 (en) | 2008-12-19 | 2009-04-10 | Electron-emitting device and image display apparatus using the electron-emitting device |
PCT/JP2009/057712 WO2010070937A1 (en) | 2008-12-19 | 2009-04-10 | Electron-emitting device and image display apparatus using the electron-emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008324463A JP4590474B2 (ja) | 2008-12-19 | 2008-12-19 | 電子放出素子および該電子放出素子を用いた画像表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010146913A true JP2010146913A (ja) | 2010-07-01 |
JP4590474B2 JP4590474B2 (ja) | 2010-12-01 |
Family
ID=42268617
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008324463A Expired - Fee Related JP4590474B2 (ja) | 2008-12-19 | 2008-12-19 | 電子放出素子および該電子放出素子を用いた画像表示装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20110241533A1 (ja) |
JP (1) | JP4590474B2 (ja) |
WO (1) | WO2010070937A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016004429A (ja) * | 2014-06-17 | 2016-01-12 | 株式会社アルバック | 透明導電性基板およびその製造方法、並びにタッチパネル |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0547296A (ja) * | 1991-08-14 | 1993-02-26 | Sharp Corp | 電界放出型電子源及びその製造方法 |
JPH1140042A (ja) * | 1997-07-17 | 1999-02-12 | Canon Inc | 電子放出素子、電子源、画像形成装置及びそれらの製造方法 |
JP2001273849A (ja) * | 2000-03-28 | 2001-10-05 | Canon Inc | 電子放出素子、電子源、画像形成装置、及び電子放出素子の製造方法 |
JP2002170483A (ja) * | 2000-09-22 | 2002-06-14 | Canon Inc | 電子放出装置、電子源、画像形成装置及び電子放出素子 |
-
2008
- 2008-12-19 JP JP2008324463A patent/JP4590474B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-04-10 US US12/526,811 patent/US20110241533A1/en not_active Abandoned
- 2009-04-10 WO PCT/JP2009/057712 patent/WO2010070937A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0547296A (ja) * | 1991-08-14 | 1993-02-26 | Sharp Corp | 電界放出型電子源及びその製造方法 |
JPH1140042A (ja) * | 1997-07-17 | 1999-02-12 | Canon Inc | 電子放出素子、電子源、画像形成装置及びそれらの製造方法 |
JP2001273849A (ja) * | 2000-03-28 | 2001-10-05 | Canon Inc | 電子放出素子、電子源、画像形成装置、及び電子放出素子の製造方法 |
JP2002170483A (ja) * | 2000-09-22 | 2002-06-14 | Canon Inc | 電子放出装置、電子源、画像形成装置及び電子放出素子 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016004429A (ja) * | 2014-06-17 | 2016-01-12 | 株式会社アルバック | 透明導電性基板およびその製造方法、並びにタッチパネル |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20110241533A1 (en) | 2011-10-06 |
JP4590474B2 (ja) | 2010-12-01 |
WO2010070937A1 (en) | 2010-06-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7982381B2 (en) | Electron source and image display apparatus | |
EP2109132A2 (en) | Electron beam apparatus and image display apparatus using the same | |
RU2430446C2 (ru) | Способ изготовления эмитирующего электроны прибора и способ изготовления устройства отображения изображения | |
JP2009272298A (ja) | 電子放出素子、電子線装置及びこれを用いた画像表示装置 | |
US20100060141A1 (en) | Electron beam device and image display apparatus using the same | |
JP4637233B2 (ja) | 電子放出素子の製造方法及びこれを用いた画像表示装置の製造方法 | |
JP4590474B2 (ja) | 電子放出素子および該電子放出素子を用いた画像表示装置 | |
JP2010146914A (ja) | 電子放出素子の製造方法および画像表示装置の製造方法 | |
US8177987B2 (en) | Method for producing electron-emitting device and method for producing image display apparatus including the same | |
JP2010146917A (ja) | 電子放出素子およびこれを用いた画像表示装置の製造方法 | |
US20090309479A1 (en) | Electron emitting-device and image display apparatus | |
JP2012150937A (ja) | 電子放出素子、電子線装置、及び画像表示装置の製造方法 | |
US8035294B2 (en) | Electron beam apparatus and image display apparatus therewith | |
JP2010182585A (ja) | 電子放出素子及びこれを用いた画像表示装置 | |
US20110074744A1 (en) | Electron-emitting device, display panel, and image display apparatus | |
JP2010267474A (ja) | 電子線装置及びこれを用いた画像表示装置 | |
KR101010987B1 (ko) | 전자선장치 및 이것을 사용한 화상표시장치 | |
JP2012113999A (ja) | 電子放出素子及び電子放出素子を有する画像表示装置 | |
JP2010086927A (ja) | 電子線装置及び画像表示装置 | |
JP2010067387A (ja) | 電子源および画像表示装置 | |
US20110081819A1 (en) | Method for producing electron-emitting device | |
JP2010186615A (ja) | 電子線装置及びこれを用いた画像表示装置 | |
JP2010186655A (ja) | 電子線装置及びこれを用いた画像表示装置 | |
JP2012156035A (ja) | 電子放出素子、電子線装置、画像表示装置及びこれらの製造方法 | |
JP2012156034A (ja) | 電子放出素子、電子線装置及び画像表示装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100511 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20100525 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20100609 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100615 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20100630 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100715 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100817 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100913 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130917 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |