JP2793702B2 - Field emission cathode - Google Patents
Field emission cathodeInfo
- Publication number
- JP2793702B2 JP2793702B2 JP20140590A JP20140590A JP2793702B2 JP 2793702 B2 JP2793702 B2 JP 2793702B2 JP 20140590 A JP20140590 A JP 20140590A JP 20140590 A JP20140590 A JP 20140590A JP 2793702 B2 JP2793702 B2 JP 2793702B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- emitter
- electrode
- emitter electrode
- field emission
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電界放出形陰極に関するものである。本発明
は、画像・映像表示装置や光源に使用される蛍光表示装
置の陰極として、また微小真空管等の陰極として有用で
ある。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a field emission cathode. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a cathode of a fluorescent display device used for an image / video display device or a light source, or as a cathode of a micro vacuum tube or the like.
従来、電界放出形陰極としては、第4図に示す構成の
ものが知られている。同図に示すように、Si等の半導体
からなる陰極基板1の上面には厚さ1μmほどのSiO2等
からなる絶縁層3が形成されている。そして絶縁層3に
は、多数のキャビティ3aが形成され、キャビティ3a内の
陰極基板1上には円錐形状のエミッタ2が形成されてい
る。なお、エミッタ2の材質としてはMo,Ni等が用いら
れる。また、絶縁層3の上面には、前記エミッタ2を囲
んでゲート電極4が形成されている。ゲート電極4は、
エミッタ2と同様、Mo,Ni等から構成される。Conventionally, as a field emission cathode, one having a configuration shown in FIG. 4 is known. As shown in FIG. 1, an insulating layer 3 made of SiO 2 or the like having a thickness of about 1 μm is formed on an upper surface of a cathode substrate 1 made of a semiconductor such as Si. A large number of cavities 3a are formed in the insulating layer 3, and conical emitters 2 are formed on the cathode substrate 1 in the cavities 3a. The emitter 2 is made of Mo, Ni, or the like. A gate electrode 4 is formed on the upper surface of the insulating layer 3 so as to surround the emitter 2. The gate electrode 4
Like the emitter 2, it is made of Mo, Ni or the like.
そして陰極基板1に対してゲート電極4を数10Vから
数100Vの範囲でバイアスすることにより、1×106〜1
×107V/cm程度の電界を生じさせ、エミッタ2の先端よ
り電子放出を得るものである。By biasing the gate electrode 4 with respect to the cathode substrate 1 in the range of several tens of volts to several hundred volts, 1 × 10 6 to 1
An electric field of about × 10 7 V / cm is generated to obtain electron emission from the tip of the emitter 2.
この電界放出形陰極を、例えば蛍光表示装置の陰極と
して使用する場合、25mm角程度のエリアにエミッタが10
0〜10,000個程度集積された構成とすれば、トータルと
して数100mAの電子放出を得ることができる。この電界
放出形陰極は、従来蛍光表示管に使用されていた熱陰極
と比較して電力消費が少なく、陰極自体をマトリックス
駆動することが可能であり、また広い面積にわたって平
面状の陰極を形成することが可能である。When this field emission cathode is used, for example, as a cathode of a fluorescent display device, the emitter is placed in an area of about 25 mm square.
With a configuration in which about 0 to 10,000 pieces are integrated, electron emission of several hundred mA can be obtained in total. This field emission type cathode consumes less power than a hot cathode conventionally used in a fluorescent display tube, can drive the cathode itself in a matrix, and forms a planar cathode over a wide area. It is possible.
ところで、エミッタ電流密度は電界強度に強く依存す
ることが知られている。電界強度はエミッタ先端の曲率
半径によって大きく変化するから、エミッタ電流密度は
エミッタ先端の曲率半径に依存していると言える。すな
わち、エミッタの先端を鋭くすればするほど電流密度は
飛躍的に増大する。Incidentally, it is known that the emitter current density strongly depends on the electric field intensity. Since the electric field strength changes greatly depending on the radius of curvature of the tip of the emitter, it can be said that the emitter current density depends on the radius of curvature of the tip of the emitter. That is, the sharper the tip of the emitter, the greater the current density will be.
これに対してエミッション電流は、エミッタ先端の曲
率半径が減少すれば小さくなると考えられるが、実際に
は前記曲率半径の減少による影響よりもエミッタ電流密
度の増加する割合の方が大きいので、エミッタ先端の曲
率半径が小さくなってもエミッション電流は増加するこ
とになる。On the other hand, the emission current is considered to decrease as the radius of curvature at the tip of the emitter decreases, but in fact, the rate of increase in the emitter current density is greater than the effect of the decrease in the radius of curvature, so The emission current will increase even if the radius of curvature becomes smaller.
また、エミッション電流に影響を与える他の要因とし
てエミッタの仕事関数がある。即ち、エミッタの仕事関
数が小さくなると、アノード電圧が同一であればエミッ
ション電流が増加する。Another factor affecting the emission current is the work function of the emitter. That is, when the work function of the emitter decreases, the emission current increases if the anode voltage is the same.
このほか、エミッタが半導体の場合には、伝導帯から
のエミッション電流と、価電子帯からのエミッション電
流とを別々に計算しなければならないが、価電子帯から
の電流が支配的である。したがって、金属の場合の仕事
関数に、価電子帯のエネルギーレベルを置き変えて考え
ると、エミッション電流を近似することができる。In addition, when the emitter is a semiconductor, the emission current from the conduction band and the emission current from the valence band must be calculated separately, but the current from the valence band is dominant. Therefore, if the energy level of the valence band is replaced with the work function of metal, the emission current can be approximated.
ところで、第4図に示す従来の電界放出形陰極は、半
導体の製造技術を駆使して、エミッタ電極、絶縁層、ゲ
ート電極を陰極基板上に形成するものである。したがっ
て、その製造装置、製造方法が非常に複雑であるという
問題があった。また、エミッタ電極を形成する際、先端
部の曲率半径が小さく、尖鋭なほどエミッション電流を
多く取り出せるが、従来の技術では先端を尖鋭にするこ
とは極めて困難である。また、エミッタ電極には、動作
中に高電界が印加されるので、先端部分が次第に分解し
て蒸発していく。エミッタ電極は針状というより円錐形
状であるから、エミッタ電極は先端部分の尖鋭さが次第
に失われることになる。そのため、長時間安定してエミ
ッション電流が得られないという問題があった。Meanwhile, the conventional field emission cathode shown in FIG. 4 is one in which an emitter electrode, an insulating layer, and a gate electrode are formed on a cathode substrate by making full use of semiconductor manufacturing technology. Therefore, there is a problem that the manufacturing apparatus and the manufacturing method are very complicated. Also, when forming the emitter electrode, the smaller the radius of curvature of the tip portion and the sharper the tip, the more the emission current can be taken out. However, it is extremely difficult to sharpen the tip with the conventional technology. In addition, since a high electric field is applied to the emitter electrode during operation, the tip portion gradually decomposes and evaporates. Since the emitter electrode has a conical shape rather than a needle shape, the tip of the emitter electrode gradually loses its sharpness. Therefore, there is a problem that the emission current cannot be stably obtained for a long time.
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであ
り、極めて簡単な構成で、かつ製造が容易な電界放出形
陰極を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-described problems, and has as its object to provide a field emission cathode having an extremely simple configuration and easy manufacture.
本発明の電界放出形陰極は、陰極基板上に設けられた
エミッタ電極と、前記エミッタ電極の上方に設けられた
ゲート電極とを有する電界放出形陰極において、前記エ
ミッタ電極が多軸の針状結晶部を有するウィスカーによ
って構成されたことを特徴としている。The field emission cathode according to the present invention is a field emission cathode having an emitter electrode provided on a cathode substrate and a gate electrode provided above the emitter electrode, wherein the emitter electrode is a multiaxial needle-like crystal. And a whisker having a portion.
また、本発明によれば、前記エミッタの表面を金属材
料で被覆してもよいし、エミッタを酸化亜鉛ウィスカー
で構成してもよい。Further, according to the present invention, the surface of the emitter may be coated with a metal material, or the emitter may be formed of zinc oxide whiskers.
ウィスカーは、針状結晶部の直径が数μm以下であ
り、先端部の曲率半径が数百〜数千Åである。したがっ
て、電界放出形陰極のエミッタ電極にウィスカーを使用
した場合、先端部の極めて尖鋭なエミッタ電極を得るこ
とができる。また必要に応じて仕事関数の低い金属でエ
ミッタ電極を被覆することにより、エミッタ電極のみの
場合よりもエミッション電流を多く取り出すことができ
る。In the whiskers, the diameter of the needle-like crystal part is several μm or less, and the radius of curvature of the tip part is several hundred to several thousand degrees. Therefore, when whiskers are used for the emitter electrode of the field emission cathode, an extremely sharp emitter electrode at the tip can be obtained. Further, by covering the emitter electrode with a metal having a low work function as needed, a larger emission current can be obtained than in the case where only the emitter electrode is used.
以下図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本実施例のエミッタ電極は、4軸方向に針状結晶部が
伸びた構成のZnOからなるウィスカーによって構成され
ている。この種のテトラポット状のZnOウィスカーは、
針状結晶部の長さが10μm〜150μm、線径は核部で0.5
μm〜5μmである。そして針状結晶部の先端部の曲率
半径は500Å〜3,000Å(0.05μm〜0.3μm)程度とな
っている。特に基部から先端までの長さが50μm以下の
針状結晶部においては、先端部の曲率半径は500Å〜1,0
00Å(0.05μm〜0.1μm)と極めて尖鋭な形状となっ
ている。The emitter electrode of this embodiment is composed of whiskers made of ZnO having a structure in which needle-like crystal parts extend in four axis directions. This kind of tetrapot-like ZnO whisker,
Needle crystal part length is 10μm ~ 150μm, wire diameter is 0.5 in core part
μm to 5 μm. The radius of curvature at the tip of the needle-like crystal part is about 500 to 3,000 (0.05 μm to 0.3 μm). In particular, in the case of a needle-shaped crystal part whose length from the base to the tip is 50 μm or less, the radius of curvature of the tip is 500Å to 1.0.
It has an extremely sharp shape of 00 ° (0.05 μm to 0.1 μm).
次に前述のZnOウィスカーを用いた電界放出形陰極に
ついて説明する。Next, a field emission cathode using the above-described ZnO whiskers will be described.
まず、第1図によって第1の製造方法を説明する。 First, the first manufacturing method will be described with reference to FIG.
陰極基板としてのガラス基板1上にスクリーン印刷法
等を用いて黒鉛を被着し、焼成して黒鉛電極2を形成す
る。そしてテトラポット形のZnOウィスカー粉末を、Ni
メッキの補助液であるPdCl2等の溶液中に分散させ、湿
式沈降法にてウィスカー粉末を塗布する。そして乾燥
後、仕事関数の低いNi等の金属材料を無電解メッキによ
ってZnOウィスカー表面に数Å〜数十Åの厚みでコーテ
ィングすることにより、黒鉛電極2上に固着させてエミ
ッタ電極3を構成する。ZnOの仕事関数は4.2eV〜4.6eV
であり、価電子帯のエネルギー準位は7eV程度である。Z
nOは半導体であるから、エミッション電流を求める際、
金属の場合の仕事関数に価電子帯のエネルギー準位を置
き変えて考えなければならない。一方、Niの仕事関数は
4.16eV、Moの仕事関数も4.15eVと、ZnOの価電子帯のエ
ネルギー準位より低く、Ni等の金属材料で表面をコート
することにより、より多くのエミッション電流を得るこ
とができる。Graphite is deposited on a glass substrate 1 serving as a cathode substrate by using a screen printing method or the like and fired to form a graphite electrode 2. Then, tetrapot-shaped ZnO whisker powder is
It is dispersed in a solution such as PdCl 2 which is a plating auxiliary liquid, and whisker powder is applied by a wet sedimentation method. Then, after drying, a metal material such as Ni having a low work function is coated on the surface of the ZnO whisker by electroless plating with a thickness of several tens to several tens of millimeters, thereby being fixed on the graphite electrode 2 to form the emitter electrode 3. . The work function of ZnO is 4.2 eV to 4.6 eV
And the energy level of the valence band is about 7 eV. Z
Since nO is a semiconductor, when calculating the emission current,
We must replace the valence band energy level with the work function of metal. On the other hand, the work function of Ni is
The work function of 4.16 eV and Mo is 4.15 eV, which is lower than the energy level of the valence band of ZnO. By coating the surface with a metal material such as Ni, more emission current can be obtained.
このようにして形成されたエミッション電極3に、Zn
Oウイスカーの先端部から数μm〜数百μm程度離し
て、例えば第1図に示すようにメッシュ状に開口を有す
る金属板からなるゲート電極4をスペーサ5を介して設
け、電界放出形陰極6を構成する。The emission electrode 3 thus formed is provided with Zn
A gate electrode 4 made of a metal plate having openings in a mesh shape, for example, as shown in FIG. 1, is provided via a spacer 5 at a distance of about several μm to several hundred μm from the tip of the O whisker. Is configured.
ここで、前述のような構成の電界放出形陰極6を有す
る陰極基板1と、前記陰極に対向して配設される面板
と、これらの周囲を囲む側面板とを封着固定して内部を
排気し、箱形の気密外囲器を構成する。ここで、この気
密外囲器の前記面板の内面に、陽極導体と蛍光体層から
成る表示部を設けておけば、蛍光表示管の原理によって
発光表示が行なわれる表示装置が構成される。即ち、電
界放出形陰極6において、ゲート電極4とエミッタ電極
3間に数十V〜数百Vの電圧を印加することによってエ
ミッタ電極3からは電子放出が得られ、陽極導体にゲー
ト電極よりも高い電圧を印加し、放出された電子を蛍光
体層に射突させれば、蛍光体の励起による発光表示を得
ることができるのである。Here, the cathode substrate 1 having the field emission cathode 6 having the above-described configuration, a face plate disposed to face the cathode, and a side plate surrounding the periphery thereof are sealed and fixed to form an interior. Exhaust to form a box-shaped hermetic envelope. Here, if a display unit including an anode conductor and a phosphor layer is provided on the inner surface of the face plate of the hermetic envelope, a display device that performs luminescent display by the principle of a fluorescent display tube is configured. That is, in the field emission cathode 6, electron emission is obtained from the emitter electrode 3 by applying a voltage of several tens of volts to several hundreds of volts between the gate electrode 4 and the emitter electrode 3. When a high voltage is applied and the emitted electrons strike the phosphor layer, a light-emitting display can be obtained by excitation of the phosphor.
次に、第2図(a),(b),(c)によって他の実
施例の電界放出形陰極21と、その製造方法を説明する。Next, a field emission cathode 21 of another embodiment and a method of manufacturing the same will be described with reference to FIGS. 2 (a), 2 (b) and 2 (c).
第2図(a)に示すように、ハニカムセラミックス等
のような多数の開口を有する絶縁性部材やメッシュ状の
開口を有する金属材料等のような区画部材10を、ガラス
板等の絶縁性物質からなる陰極基板11上に配設し、同基
板11上に実質的に多数の凹部を構成する。そしてこの凹
部に、PdCl2等の溶液中にZnOウィスカー13を分散させた
ものを湿式沈降法によって充填し、上部から押え板12で
押圧する。これによって、前記区画部材10の凹部にZnO
ウィスカー13を均一に充填でき、かつ高さをそろえるこ
とができる。As shown in FIG. 2 (a), an insulating member having a large number of openings such as honeycomb ceramics or a partition member 10 such as a metal material having a mesh-shaped opening is connected to an insulating material such as a glass plate. It is arranged on a cathode substrate 11 made of, and substantially multiple concave portions are formed on the substrate 11. Then, the concave portion is filled with a dispersion of ZnO whiskers 13 in a solution of PdCl 2 or the like by a wet sedimentation method, and pressed by a pressing plate 12 from above. Thereby, ZnO is formed in the concave portion of the partition member 10.
The whiskers 13 can be uniformly filled and their heights can be made uniform.
その後オーブン等で乾燥させ、前述した製造方法と同
様に、第2図(b)に示すようにNi等のような仕事関数
の低い金属材料をコーティングしてエミッタ電極14を構
成する。Thereafter, the emitter electrode 14 is dried in an oven or the like, and coated with a metal material having a low work function, such as Ni, as shown in FIG.
さらに第2図(c)に示すように、メッシュ状の開口
を備えた金属板からなるゲート電極15を、前記エミッタ
電極14から数μm〜数百μm離した位置に絶縁性のスペ
ーサ16を介して設ける。図中17は、陰極基板11に対向す
る面板で、その内面には透光性の陽極導体18と蛍光体19
から成る表示部20が設けてあり、前述した第1の製造方
法と同様に箱形の気密外囲器を備えた表示装置が構成さ
れている。Further, as shown in FIG. 2C, a gate electrode 15 made of a metal plate having a mesh-shaped opening is placed at a position separated from the emitter electrode 14 by several μm to several hundred μm via an insulating spacer 16. Provided. In the figure, reference numeral 17 denotes a face plate opposed to the cathode substrate 11, and the inner surface thereof has a translucent anode conductor 18 and a phosphor 19.
And a display device having a box-shaped hermetic envelope as in the first manufacturing method described above.
本実施例において、区画部材10を用いた本製造方法を
用いれば、形状に多少のばらつきがあるウィスカー粉末
を用いてもエミッタ電極14の上面を同一平面内に揃えて
高さを均一にすることができる。従って、ゲート電極15
との間隔は、第1の方法による場合に比べて小さくする
ことができる。In the present embodiment, if the present manufacturing method using the partition member 10 is used, even if whisker powders having a slight variation in shape are used, the upper surfaces of the emitter electrodes 14 can be aligned in the same plane to make the height uniform. Can be. Therefore, the gate electrode 15
Can be made smaller than in the case of the first method.
次に、第3図によって画像表示装置の陰極に特に適し
た電界放出形陰極37について説明する。Next, a field emission cathode 37 particularly suitable for a cathode of an image display device will be described with reference to FIG.
まず、陰極基板としてのガラス基板30上に、スクリー
ン印刷法を利用した厚膜電極(Ag,黒鉛)からなる陰極
電極31をストライプ状に設ける。そしてガラス基板30と
前記陰極電極31の上面側には、前記陰極電極31に沿って
スリット状もしくはドット状の開口部32を有するように
絶縁層33を形成する。その後、この開口部32にZnOウィ
スカー34を前述の方法で充填し、乾燥後、陰極電極どう
しが短絡しないように電界メッキ等で選択的にZnOウィ
スカー34を金属材料でコーティングし、エミッタ電極35
とする。さらに、前記絶縁層33の上方であってエミッタ
電極35と交差する位置にメッシュ状またはスリット状の
開口を有するゲート電極36を、前記陰極電極31と交叉す
るストライプ状に配設する。このような構成とすれば、
電界放出形陰極37のみで画素選択が可能となる。First, a cathode electrode 31 made of a thick film electrode (Ag, graphite) using a screen printing method is provided in a stripe shape on a glass substrate 30 as a cathode substrate. An insulating layer 33 is formed on the upper surfaces of the glass substrate 30 and the cathode electrode 31 so as to have slit-shaped or dot-shaped openings 32 along the cathode electrode 31. After that, the opening 32 is filled with ZnO whiskers 34 by the above-described method, and after drying, the ZnO whiskers 34 are selectively coated with a metal material by electroplating or the like so as not to short-circuit the cathode electrodes, and the emitter electrode 35
And Further, a gate electrode 36 having a mesh-like or slit-like opening above the insulating layer 33 and intersecting with the emitter electrode 35 is arranged in a stripe shape crossing the cathode electrode 31. With such a configuration,
Pixel selection is possible only with the field emission cathode 37.
なお、陽極導体をストライプ状に形成し、前記陰極電
極31とマトリクスを構成するようにすれば、ゲート電極
はストライプ状でなく共通電位の一枚物の電極にしても
よい。If the anode conductor is formed in a stripe shape and forms a matrix with the cathode electrode 31, the gate electrode may be a single electrode of a common potential instead of the stripe shape.
以上説明した実施例では、エミッタ電極の一部を構成
する陰極電極をAgや黒鉛の厚膜で形成し、ZnOウィスカ
ーとの接触面積が大きくなるようにしたが、陰極電極は
Al等の導電性薄膜でも実用上は十分である。In the embodiment described above, the cathode electrode constituting a part of the emitter electrode is formed of a thick film of Ag or graphite so that the contact area with the ZnO whisker is increased.
A conductive thin film of Al or the like is practically sufficient.
また、前記実施例において、PdCl2はNiメッキを行な
いやすくするために使用しているが、Niメッキ後の焼成
によってPdもZnOウィスカーに被着している。Pd,NiはZn
Oウィスカーに被着することにより導電性を下げる作用
がある。またPdの仕事関数はNiとほぼ同じである。In the above embodiment, PdCl 2 is used to facilitate Ni plating, but Pd is also adhered to the ZnO whiskers by firing after Ni plating. Pd and Ni are Zn
Oxygen whiskers have the effect of lowering conductivity. The work function of Pd is almost the same as that of Ni.
前記実施例では、陰極基板上にZnOウイスカーを設け
るために湿式沈降法を用いたが、この他にハケ塗り、ス
クリーン印刷、スプレー等の手段を用いることができ
る。そこで、これらの手段によるZnOウィスカーの被着
方法及びエミッタ電極の形成を次の〜の各例によっ
て説明する。In the above embodiment, the wet sedimentation method was used to provide ZnO whiskers on the cathode substrate, but other means such as brush coating, screen printing, and spraying can be used. Therefore, the method of depositing ZnO whiskers and the formation of the emitter electrode by these means will be described with reference to the following examples.
まず、ZnOウィスカーに、エチルセルロース等のバイ
ンダー、ブチルカルビトールやテルピネオールといった
ビークルを加えて粘度調整し、これを前述したハケ塗り
等の方法で陰極基板の陰極電極上に塗布する。その後、
例えば大気中において400℃〜500℃で10分間焼成し、Zn
Oウィスカーを陰極電極上に被着させてエミッタ電極と
する。その後、さらにZnOウィスカーに金属材料をコー
ティングしてもよい。First, a binder such as ethyl cellulose or a vehicle such as butyl carbitol or terpineol is added to a ZnO whisker to adjust the viscosity, and this is applied on the cathode electrode of the cathode substrate by a method such as brush painting as described above. afterwards,
For example, baking for 10 minutes at 400 ° C ~ 500 ° C in the atmosphere, Zn
O whiskers are deposited on the cathode electrode to form an emitter electrode. Thereafter, the ZnO whiskers may be further coated with a metal material.
ZnOウィスカーの他の被着方法を説明する。ZnOウィス
カーにPdCl2を吸着させた粉末に前述したバインダーや
ビークルを加えて粘度調整する。これを前述したハケ塗
り等の方法で陰極基板の陰極電極上に塗布する。その
後、これを前述したような条件で焼成し、ZnOウィスカ
ーにPdを残した状態でエミッタ電極とする。Another method for applying ZnO whiskers will be described. The viscosity is adjusted by adding the above-mentioned binder or vehicle to the powder in which PdCl 2 is adsorbed on ZnO whiskers. This is applied on the cathode electrode of the cathode substrate by a method such as brush painting described above. Thereafter, this is fired under the above-described conditions to form an emitter electrode with Pd remaining on the ZnO whiskers.
前述したZnOウィスカーにPdCl2を吸着させた粉末を製
造するには、まずPdCl2溶液中にZnOウィスカーを入れて
撹拌する。そしてその後、ZnOウィスカーを沈殿させ、
上澄みを捨てて乾燥させればよい。In order to produce a powder in which PdCl 2 is adsorbed on the above-described ZnO whiskers, first, ZnO whiskers are put into a PdCl 2 solution and stirred. And then, precipitate ZnO whiskers,
The supernatant may be discarded and dried.
また、ZnOウィスカーにPdCl2を吸着させた粉末を粘度
調整してから陰極電極に塗布して乾燥させた後、さらに
Niの無電解メッキを行なってもよい。そしてその後焼成
し、エミッタ電極を得る。Also, after adjusting the viscosity of the powder having PdCl 2 adsorbed on ZnO whiskers, applying it to the cathode electrode and drying it,
Electroless plating of Ni may be performed. Then, firing is performed to obtain an emitter electrode.
また、ZnOウィスカーにPdCl2を吸着させた粉末にNiメ
ッキ液を数滴たらして乾燥し、Niコート粉末を形成す
る。これを、前記バインダーやビークルで粘度調整し、
前述したハケ塗り等の方法で陰極基板の陰極電極上に塗
布する。そして、これを前述したような条件で焼成して
エミッタ電極を得る。Further, a few drops of Ni plating solution are applied to the powder having PdCl 2 adsorbed on ZnO whiskers and dried to form a Ni-coated powder. This is adjusted viscosity with the binder or vehicle,
The coating is performed on the cathode electrode of the cathode substrate by a method such as brush coating described above. Then, this is fired under the conditions described above to obtain an emitter electrode.
以上説明した各実施例の電界放出形陰極を用いた表示
装置によれば、エミッタ電極から約200μmほど離れた
位置にゲート電極を設け、このゲート電極に200V程度の
引き出し電圧を印加するとともに、表示部の陽極導体に
これよりも若干高い電圧を印加することにより、表示部
の蛍光体層を励起発光させることができた。According to the display device using the field emission cathode of each of the embodiments described above, the gate electrode is provided at a position about 200 μm away from the emitter electrode, and a drawing voltage of about 200 V is applied to the gate electrode, and the display is performed. By applying a slightly higher voltage to the anode conductor of the portion, the phosphor layer of the display portion could be excited to emit light.
本発明によれば、テトラポット形のZnOウィスカー
等、多軸の針状結晶部を有するウィスカーをエミッタ電
極として使用したので、先端部の極めて尖鋭なエミッタ
電極を得ることができる。したがって、電子放出開始電
圧を低くすることができ、エミッタ電極からより多くの
エミッション電流を取り出すことができる。また、エミ
ッタ電極は多軸の針状結晶部を有するので、先端部を上
方(ゲート電極方向)に容易に向けることができる。According to the present invention, a whisker having a multiaxial needle-like crystal part, such as a tetrapot-type ZnO whisker, is used as an emitter electrode, so that an extremely sharp emitter electrode at the tip can be obtained. Therefore, the electron emission start voltage can be reduced, and more emission current can be extracted from the emitter electrode. Further, since the emitter electrode has a multiaxial needle-like crystal part, the tip part can be easily directed upward (toward the gate electrode).
さらに必要に応じてウィスカー表面を仕事関数の低い
金属で被覆することにより、エミッタ電極のみの場合よ
り電子放出開始電圧をさらに低くでき、電流をより多く
取り出すことができる。Further, by coating the whisker surface with a metal having a low work function as required, the electron emission start voltage can be further reduced as compared with the case where only the emitter electrode is used, and more current can be taken out.
第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2図
(a)、第2図(b)及び第2図(c)は本発明の他の
実施例を示す断面図、第3図は特に画像表示装置の陰極
として構成された本発明の他の実施例を示す斜視図、第
4図は従来の一般的な電界放出形陰極の構造を示す断面
図である。 1,30……陰極基板としてのガラス基板、 11……陰極基板、 3,14,35……エミッタ電極、 4,15,36……ゲート電極、 6,21,37……電界放出形陰極、 13,34……ZnOウィスカー。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention, FIGS. 2 (a), 2 (b) and 2 (c) are sectional views showing another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 2 is a perspective view showing another embodiment of the present invention particularly configured as a cathode of an image display device, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional general field emission cathode. 1,30: Glass substrate as cathode substrate, 11: Cathode substrate, 3,14,35 ... Emitter electrode, 4,15,36 ... Gate electrode, 6,21,37 ... Field emission cathode, 13,34 ... ZnO whiskers.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−122269(JP,A) 特公 昭44−29606(JP,B1) 実公 昭57−58681(JP,Y2) 特表 平5−500585(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01J 1/30,9/02──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-49-122269 (JP, A) JP-B-44-29606 (JP, B1) JUN-57-58681 (JP, Y2) 500585 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) H01J 1/30, 9/02
Claims (3)
前記エミッタ電極の上方に設けられたゲート電極とを有
する電界放出形陰極において、 前記エミッタ電極が多軸の針状結晶部を有するウィスカ
ーによって構成されたことを特徴とする電界放出形陰
極。An emitter electrode provided on a cathode substrate;
A field emission cathode having a gate electrode provided above the emitter electrode, wherein the emitter electrode is constituted by a whisker having a multiaxial needle-like crystal part.
されていることを特徴とする請求項1記載の電界放出形
陰極。2. A field emission cathode according to claim 1, wherein the surface of said emitter electrode is coated with a metal material.
よって構成された請求項1又は2記載の電界放出形陰
極。3. A field emission cathode according to claim 1, wherein said emitter electrode is formed of zinc oxide whiskers.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20140590A JP2793702B2 (en) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | Field emission cathode |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20140590A JP2793702B2 (en) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | Field emission cathode |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0487233A JPH0487233A (en) | 1992-03-19 |
JP2793702B2 true JP2793702B2 (en) | 1998-09-03 |
Family
ID=16440548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20140590A Expired - Fee Related JP2793702B2 (en) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | Field emission cathode |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2793702B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000055880A1 (en) * | 1999-03-17 | 2000-09-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electron-emitting device and image display device using electron-emitting device |
JP2001210225A (en) * | 1999-11-12 | 2001-08-03 | Sony Corp | Getter, flat display and method for manufacturing the flat display |
WO2012176858A1 (en) * | 2011-06-21 | 2012-12-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Charging member, manufacturing method therefor, a process cartridge, and electrophotographic apparatus |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5646479A (en) * | 1995-10-20 | 1997-07-08 | General Motors Corporation | Emissive display including field emitters on a transparent substrate |
TW432419B (en) * | 1998-06-18 | 2001-05-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electron emitting element, electron emitting source, image display, and method for producing them |
WO2001027963A1 (en) | 1999-10-12 | 2001-04-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electron-emitting device and electron source comprising the same, field-emission image display, fluorescent lamp, and methods for producing them |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP20140590A patent/JP2793702B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000055880A1 (en) * | 1999-03-17 | 2000-09-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electron-emitting device and image display device using electron-emitting device |
JP2001210225A (en) * | 1999-11-12 | 2001-08-03 | Sony Corp | Getter, flat display and method for manufacturing the flat display |
WO2012176858A1 (en) * | 2011-06-21 | 2012-12-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Charging member, manufacturing method therefor, a process cartridge, and electrophotographic apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0487233A (en) | 1992-03-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100539696B1 (en) | Electron emission source | |
US7365482B2 (en) | Field emission display including electron emission source formed in multi-layer structure | |
US7521851B2 (en) | Electron emitting composite based on regulated nano-structures and a cold electron source using the composite | |
KR20000074609A (en) | Carbon nano tube field emission array and fabricating method thereof | |
KR20010056153A (en) | Field emission display device and its fabrication method | |
WO2002007180A1 (en) | Electron emission element and production method therefor, and image display unit using this | |
TW583707B (en) | Flat-panel display and flat-panel display cathode manufacturing method | |
JP2793702B2 (en) | Field emission cathode | |
JP3836539B2 (en) | Field emission device and manufacturing method thereof | |
US20040130510A1 (en) | Knocking processing method in flat-type display device, and knocking processing method in flat-panel display device-use substrate | |
JP4043153B2 (en) | Electron emission source manufacturing method, emitter substrate manufacturing method, electron emission source, and fluorescent light emitting display | |
JP3790045B2 (en) | Fluorescent display device and manufacturing method thereof | |
JP3790044B2 (en) | Fluorescent display device | |
JP3655447B2 (en) | Fluorescent display device and manufacturing method thereof | |
KR20010062703A (en) | Field emission cathode, electron emission device and electron emission device manufacturing method | |
JP2000311590A (en) | Manufacture of electron emitting source, electron emitting source and fluorescence emission type display | |
KR20070012134A (en) | Electron emission device having a focus electrode and a fabrication method for thereof | |
JP3667965B2 (en) | Method for manufacturing fluorescent display device | |
KR100657844B1 (en) | Triode Type Field Emission Devices using Honeycomb mesh electrode with oxide layer and Manufacturing method therof | |
JP2001035347A (en) | Field emission cold cathode and manufacture thereof, and display device | |
KR100691580B1 (en) | Image-displaying device, method of producing spacer used for image-displaying device, and image-displaying device with the spacer produced by the method | |
KR20060104654A (en) | Electron emission device and method for manufacturing the same | |
JP2659241B2 (en) | Light emitting element | |
JP2856672B2 (en) | Field electron emission device and method of manufacturing the same | |
JP2011018512A (en) | Emitter electrode, method for manufacturing the emitter electrode, and lighting system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |