JP3024539B2 - 電子線励起発光素子 - Google Patents
電子線励起発光素子Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
- H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
- H01J29/08—Electrodes intimately associated with a screen on or from which an image or pattern is formed, picked-up, converted or stored, e.g. backing-plates for storage tubes or collecting secondary electrons
- H01J29/085—Anode plates, e.g. for screens of flat panel displays
-
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- 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
- H01J31/20—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes for displaying images or patterns in two or more colours
-
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- 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
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01J2329/18—Luminescent screens
- H01J2329/28—Luminescent screens with protective, conductive or reflective layers
Landscapes
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、真空気密容器が少
なくとも、電子を放出する電子放出手段を備えるカソー
ド基板と、この電子放出手段からの電子により励起され
る蛍光体とアノード電極とが形成されたアノード基板と
により形成された電子線励起発光素子に関するものであ
る。
なくとも、電子を放出する電子放出手段を備えるカソー
ド基板と、この電子放出手段からの電子により励起され
る蛍光体とアノード電極とが形成されたアノード基板と
により形成された電子線励起発光素子に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】金属または半導体表面の印加電界を１０
9 ［Ｖ／ｍ］程度にするとトンネル効果により、電子が
障壁を通過して常温でも真空中に電子放出が行われる。
これを電界放出（Field Emission）と云い、このような
原理で電子を放出するカソードを電界放出型カソードと
呼んでいる。近年、半導体加工技術を駆使して、μｍサ
イズの電界放出型カソード（以下、ＦＥＣという）アレ
イからなる面放出型のＦＥＣを作ることが可能となって
いる。
9 ［Ｖ／ｍ］程度にするとトンネル効果により、電子が
障壁を通過して常温でも真空中に電子放出が行われる。
これを電界放出（Field Emission）と云い、このような
原理で電子を放出するカソードを電界放出型カソードと
呼んでいる。近年、半導体加工技術を駆使して、μｍサ
イズの電界放出型カソード（以下、ＦＥＣという）アレ
イからなる面放出型のＦＥＣを作ることが可能となって
いる。
【０００３】図１１に、その一例であるスピント（Spin
dt）型と呼ばれる電界放出カソードを用いた表示素子の
断面図を示す。この図において、カソード基板１０３上
にカソード電極１０９が蒸着等により形成されており、
このカソード電極１０９上にコーン状のエミッタコーン
１１４が形成されている。カソード電極１０９上には、
さらに２酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）からなる絶縁層１１
１を介してゲ−ト電極１１２が設けられており、ゲート
電極１１２にあけられた丸い開口部１１３の中に上記エ
ミッタコーン１１４が配置されている。すなわち、この
エミッタコーン１１４の先端部分がゲート電極１１２に
あけられた開口部１１３から臨んでいる。
dt）型と呼ばれる電界放出カソードを用いた表示素子の
断面図を示す。この図において、カソード基板１０３上
にカソード電極１０９が蒸着等により形成されており、
このカソード電極１０９上にコーン状のエミッタコーン
１１４が形成されている。カソード電極１０９上には、
さらに２酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）からなる絶縁層１１
１を介してゲ−ト電極１１２が設けられており、ゲート
電極１１２にあけられた丸い開口部１１３の中に上記エ
ミッタコーン１１４が配置されている。すなわち、この
エミッタコーン１１４の先端部分がゲート電極１１２に
あけられた開口部１１３から臨んでいる。
【０００４】このエミッタコーン１１４とエミッタコー
ン１１４間のピッチは微細加工技術を利用して１０μｍ
以下で作製することが出来、数万から数１０万個のＦＥ
Ｃを１枚のカソード基板１０３上に設けることが出来
る。さらに、ゲート電極１１２とエミッタコーン１１４
のコーンの先端との距離をサブμｍとすることが出来る
ため、ゲート電極１１２とカソード電極１０９間とに僅
か数１０ボルトの電圧を印加することにより、電子をエ
ミッタコーン１１４から電界放出することが出来る。な
お、カソード電極１０９とエミッタコーン１１４との間
には動作を安定化するための抵抗層１１０が設けられて
いる。
ン１１４間のピッチは微細加工技術を利用して１０μｍ
以下で作製することが出来、数万から数１０万個のＦＥ
Ｃを１枚のカソード基板１０３上に設けることが出来
る。さらに、ゲート電極１１２とエミッタコーン１１４
のコーンの先端との距離をサブμｍとすることが出来る
ため、ゲート電極１１２とカソード電極１０９間とに僅
か数１０ボルトの電圧を印加することにより、電子をエ
ミッタコーン１１４から電界放出することが出来る。な
お、カソード電極１０９とエミッタコーン１１４との間
には動作を安定化するための抵抗層１１０が設けられて
いる。
【０００５】そして、カソード基板１０３と所定間隔離
隔してアノード基板１０２が対向して設けられている。
このアノード基板１０２の内側にはストライプ状のアノ
ード電極１１５が複数本形成されており、その上に蛍光
体層１１６が形成されている。このアノード基板１０２
とカソード基板１０３とを所定間隔で対向させるように
両者の端部には側板１０４が設けられている。そして、
アノード基板１０２とカソード基板１０３および側板１
０４とで真空気密容器が形成されて、その内部１０８は
高真空とされている。
隔してアノード基板１０２が対向して設けられている。
このアノード基板１０２の内側にはストライプ状のアノ
ード電極１１５が複数本形成されており、その上に蛍光
体層１１６が形成されている。このアノード基板１０２
とカソード基板１０３とを所定間隔で対向させるように
両者の端部には側板１０４が設けられている。そして、
アノード基板１０２とカソード基板１０３および側板１
０４とで真空気密容器が形成されて、その内部１０８は
高真空とされている。
【０００６】このように構成された表示素子において、
カソード電極１０９とゲート電極１１２間に所定の電圧
を印加すると、エミッタコーン１１４の先端から電子が
電界放出される。この電子は正電圧の印加されたアノー
ド電極１１５に引き寄せられてアノード電極１１５の表
面に形成された蛍光体層１１６に達する。すると、蛍光
体層１１６は電子により励起されて発光するようにな
る。この場合、アノード電極１１５はＩＴＯ（Indium-T
in Oxide）等を用いた透明電極とされており、アノード
基板１０２はガラス製とされているので、この発光の様
子をアノード基板１０２を通して観察することができ
る。そして、エミッタコーン１１４を画素単位として発
光を制御することにより、アノード電極１１５上の蛍光
体層１１６に画像を表示することができる。
カソード電極１０９とゲート電極１１２間に所定の電圧
を印加すると、エミッタコーン１１４の先端から電子が
電界放出される。この電子は正電圧の印加されたアノー
ド電極１１５に引き寄せられてアノード電極１１５の表
面に形成された蛍光体層１１６に達する。すると、蛍光
体層１１６は電子により励起されて発光するようにな
る。この場合、アノード電極１１５はＩＴＯ（Indium-T
in Oxide）等を用いた透明電極とされており、アノード
基板１０２はガラス製とされているので、この発光の様
子をアノード基板１０２を通して観察することができ
る。そして、エミッタコーン１１４を画素単位として発
光を制御することにより、アノード電極１１５上の蛍光
体層１１６に画像を表示することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１１
に示す従来の表示素子においては、エミッタコーン１１
４のエミッションが短期間で劣化し、長期間の寿命の表
示素子を得にくいと云う問題点があった。そこで、本発
明は長期間に渡ってエミッタコーンのエミッションが低
下しない長寿命の電子線励起発光素子を提供することを
目的としている。
に示す従来の表示素子においては、エミッタコーン１１
４のエミッションが短期間で劣化し、長期間の寿命の表
示素子を得にくいと云う問題点があった。そこで、本発
明は長期間に渡ってエミッタコーンのエミッションが低
下しない長寿命の電子線励起発光素子を提供することを
目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電子線励起発光素子は、少なくとも、電子
を放出する電子放出手段を備えるガラス製のカソード基
板と、該カソード基板に対向して配置されたガラス製の
アノード基板とで真空気密容器が形成され、前記アノー
ド基板には、ストライプ状のアノード電極とアノード電
極上に形成された前記電子放出手段から放出された電子
で励起される蛍光体層が設けられており、このアノード
基板におけるガラス露出面を例えばＳｉＮからなる疎水
性絶縁膜によって覆うようにしたものである。
に、本発明の電子線励起発光素子は、少なくとも、電子
を放出する電子放出手段を備えるガラス製のカソード基
板と、該カソード基板に対向して配置されたガラス製の
アノード基板とで真空気密容器が形成され、前記アノー
ド基板には、ストライプ状のアノード電極とアノード電
極上に形成された前記電子放出手段から放出された電子
で励起される蛍光体層が設けられており、このアノード
基板におけるガラス露出面を例えばＳｉＮからなる疎水
性絶縁膜によって覆うようにしたものである。
【０００９】また、前記電子線励起発光素子において、
ＳｉＮからなる疎水性の絶縁膜とする部分は、アノード
基板において電子線が照射される前記アノード電極の近
傍のガラス表面、アノード電極上に形成された前記蛍光
体層以外の部分のガラス表面、アノード基板状に形成さ
れた前記蛍光体層以外の部分で、前記電子放出手段から
放出された電子線が照射される前記アノード電極の近傍
のガラス表面、あるいはカソード基板であって電子線が
照射される電子放出手段が形成されていない真空気密容
器内のガラス表面としている。また、ＳｉＮからなる疎
水性絶縁膜を、窒化物、炭化物、あるいはフッ化物、ま
たはそれらの混合物としたものである。また、疎水性絶
縁膜は、この疎水性絶縁膜が形成されるべき被形成部位
と当該疎水性絶縁膜との両者に親和性を有する物質によ
り形成される内部層を介在するようにして設ける、ある
いは、疎水性絶縁膜を形成すべき被形成部位に対して親
和性を有する物質の含有量が、当該疎水性絶縁膜の内層
から表面にかけて減少するようにされた層構造となるよ
うにして設けることとした。
ＳｉＮからなる疎水性の絶縁膜とする部分は、アノード
基板において電子線が照射される前記アノード電極の近
傍のガラス表面、アノード電極上に形成された前記蛍光
体層以外の部分のガラス表面、アノード基板状に形成さ
れた前記蛍光体層以外の部分で、前記電子放出手段から
放出された電子線が照射される前記アノード電極の近傍
のガラス表面、あるいはカソード基板であって電子線が
照射される電子放出手段が形成されていない真空気密容
器内のガラス表面としている。また、ＳｉＮからなる疎
水性絶縁膜を、窒化物、炭化物、あるいはフッ化物、ま
たはそれらの混合物としたものである。また、疎水性絶
縁膜は、この疎水性絶縁膜が形成されるべき被形成部位
と当該疎水性絶縁膜との両者に親和性を有する物質によ
り形成される内部層を介在するようにして設ける、ある
いは、疎水性絶縁膜を形成すべき被形成部位に対して親
和性を有する物質の含有量が、当該疎水性絶縁膜の内層
から表面にかけて減少するようにされた層構造となるよ
うにして設けることとした。
【００１０】そして本発明によれば、電子線が照射され
る発光に寄与しない部分を疎水性の絶縁膜（ＳｉＮ）と
して、電子線が照射されても酸素等のガスが放出される
ことを防止するよにしているので、エミッタコーンにガ
スが吸着されることを極力防止することができる。この
ため、エミッタコーンのエミッションが低下しにくくな
り、電子線励起発光素子の寿命を格段に伸ばすことがで
きる。また、疎水性絶縁膜で覆うことにより疎水性とす
る場合に、疎水性絶縁膜と例えばガラス基板面等の被形
成部位との両者に親和性を有する物質を介在して疎水性
絶縁膜が形成するようにされるため、疎水性絶縁膜の剥
離の可能性を低減することができる。
る発光に寄与しない部分を疎水性の絶縁膜（ＳｉＮ）と
して、電子線が照射されても酸素等のガスが放出される
ことを防止するよにしているので、エミッタコーンにガ
スが吸着されることを極力防止することができる。この
ため、エミッタコーンのエミッションが低下しにくくな
り、電子線励起発光素子の寿命を格段に伸ばすことがで
きる。また、疎水性絶縁膜で覆うことにより疎水性とす
る場合に、疎水性絶縁膜と例えばガラス基板面等の被形
成部位との両者に親和性を有する物質を介在して疎水性
絶縁膜が形成するようにされるため、疎水性絶縁膜の剥
離の可能性を低減することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の電子線励起発光素子は、
電子線で励起される発光素子だけでなく、電子線で励起
される発光素子からなる表示素子も含むものである。こ
こで、本発明の構成を説明する前に本発明に至った経緯
を説明する。前記説明した図１１に示すようなストライ
プ状のアノード電極とした表示素子の寿命は、例えば図
１０に黒丸でつないだ特性で示されるように、アノード
電流Ｉａの低下が激しい。すなわち、エミッタコーンの
エミッションが短時間で劣化することが示されている。
ところで、表示素子の寿命はその構造と関係があり、ア
ノード電極をストライプ状にした構造に比較して、アノ
ード電極を一面（ベタ）状とした構造の表示素子とする
と、図１０に黒角でつないだ特性として示されるように
寿命が長いと云うことが本発明者らにおいて発見され
た。
電子線で励起される発光素子だけでなく、電子線で励起
される発光素子からなる表示素子も含むものである。こ
こで、本発明の構成を説明する前に本発明に至った経緯
を説明する。前記説明した図１１に示すようなストライ
プ状のアノード電極とした表示素子の寿命は、例えば図
１０に黒丸でつないだ特性で示されるように、アノード
電流Ｉａの低下が激しい。すなわち、エミッタコーンの
エミッションが短時間で劣化することが示されている。
ところで、表示素子の寿命はその構造と関係があり、ア
ノード電極をストライプ状にした構造に比較して、アノ
ード電極を一面（ベタ）状とした構造の表示素子とする
と、図１０に黒角でつないだ特性として示されるように
寿命が長いと云うことが本発明者らにおいて発見され
た。
【００１２】そこで、別の面から考察してみる。図８は
高真空チャンバー内にセットされたセット基板におい
て、電子線をそのアノード基板に照射した時にアノード
基板から放出されるガスを分析した結果のグラフであ
る。この図において、ＦＥＣとして示すものはアノード
電極には通電せずバックグランドを測定するためのセッ
トであり、ＩＴＯベタとして示すものはＩＴＯ製のアノ
ード電極をベタに構成したセットであり、ＩＴＯ間隔６
０μｍとして示すものはストライプ状のＩＴＯ製のアノ
ード電極間の間隔が６０μｍとされたセットであり、Ｉ
ＴＯ間隔１６０μｍとして示すものはストライプ状のＩ
ＴＯ製のアノード電極間の間隔が１６０μｍとされたセ
ットである。
高真空チャンバー内にセットされたセット基板におい
て、電子線をそのアノード基板に照射した時にアノード
基板から放出されるガスを分析した結果のグラフであ
る。この図において、ＦＥＣとして示すものはアノード
電極には通電せずバックグランドを測定するためのセッ
トであり、ＩＴＯベタとして示すものはＩＴＯ製のアノ
ード電極をベタに構成したセットであり、ＩＴＯ間隔６
０μｍとして示すものはストライプ状のＩＴＯ製のアノ
ード電極間の間隔が６０μｍとされたセットであり、Ｉ
ＴＯ間隔１６０μｍとして示すものはストライプ状のＩ
ＴＯ製のアノード電極間の間隔が１６０μｍとされたセ
ットである。
【００１３】この時、種々のマスナンバーのものが現れ
るが、図８においてはマスナンバー１８とマスナンバー
３２のものだけを示している。なお、マスナンバー１８
は水（Ｈ2 Ｏ）で、マスナンバー３２は酸素（Ｏ2 ）と
考えられる。図４の特性を見ると、マスナンバー１８の
水分については表示素子の構造において、アノード電極
間の間隔が広い、すなわちガラスの露出面が多くなるに
つれて減少していくが、マスナンバー３２の酸素につい
てはガラス面が露出している部分が増えるにつれて急激
に増加していることがわかる。
るが、図８においてはマスナンバー１８とマスナンバー
３２のものだけを示している。なお、マスナンバー１８
は水（Ｈ2 Ｏ）で、マスナンバー３２は酸素（Ｏ2 ）と
考えられる。図４の特性を見ると、マスナンバー１８の
水分については表示素子の構造において、アノード電極
間の間隔が広い、すなわちガラスの露出面が多くなるに
つれて減少していくが、マスナンバー３２の酸素につい
てはガラス面が露出している部分が増えるにつれて急激
に増加していることがわかる。
【００１４】また、電界放出エミッタからのエミッショ
ンに特定のガスが悪影響を及ぼすことがすでに確認され
ており、そのガスのひとつとして酸素（Ｏ2 ）がわかっ
ている。すなわち、マスナンバー３２の酸素（Ｏ2 ）が
増加することが寿命の低下の原因と思われる。そこで、
水分が減少して酸素が増加することについて考察する
と、水分が分解して酸素が放出されるものと思われる。
これは次のことからも理解される。表示素子をベーキン
グしない場合は、真空気密容器内に残留しているガス中
において、水分が多くまた酸素も多く含まれているが、
ベーキングを施したものについては、真空気密容器内の
残留ガス中において、水分が減少していると共に酸素も
減少している。すなわち、酸素は水分が分解して放出さ
れたものと考えられるのである。
ンに特定のガスが悪影響を及ぼすことがすでに確認され
ており、そのガスのひとつとして酸素（Ｏ2 ）がわかっ
ている。すなわち、マスナンバー３２の酸素（Ｏ2 ）が
増加することが寿命の低下の原因と思われる。そこで、
水分が減少して酸素が増加することについて考察する
と、水分が分解して酸素が放出されるものと思われる。
これは次のことからも理解される。表示素子をベーキン
グしない場合は、真空気密容器内に残留しているガス中
において、水分が多くまた酸素も多く含まれているが、
ベーキングを施したものについては、真空気密容器内の
残留ガス中において、水分が減少していると共に酸素も
減少している。すなわち、酸素は水分が分解して放出さ
れたものと考えられるのである。
【００１５】次に、図８に示すようにアノード基板が露
出するにつれて酸素が増加する原因について考察する
と、アノード基板はガラス製とされており、ガラスの表
面は水分やガスの影響でその状態が変化した変質層が生
成されている。この表面変質層には含まれている水分、
表面吸着された水分等が存在しており、ガラス中のガス
としては水分が最も多量とされる。また、ガラス表面に
はＳｉＯ2 rich の水和層が生成されており、この表面
水和層は低温でクラックが生じ易く、クラックが生じる
とＳｉ−Ｏ−Ｓｉネットワークの加水分解、Ｓｉ−Ｏ−
Ｓｉ＋Ｈ2 Ｏ→Ｓｉ−ＯＨ＋ＨＯ−Ｓｉ、それに引き続
く脱水縮合、２ＳｉＯＨ→Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ＋Ｈ2 Ｏによ
る構造再編成が生じる。それが電子線によって叩かれ、
またはＩＴＯ電極（アノード電極）間のガラス露出面で
の表面電流等により、残留ガス中のＨ2 Ｏ分子の吸着お
よびガラス表面でのＯＨおよびＯ+ への分解のサイクル
が活発に行われた結果、Ｏ2 のガス放出につながるもの
と考えられる。
出するにつれて酸素が増加する原因について考察する
と、アノード基板はガラス製とされており、ガラスの表
面は水分やガスの影響でその状態が変化した変質層が生
成されている。この表面変質層には含まれている水分、
表面吸着された水分等が存在しており、ガラス中のガス
としては水分が最も多量とされる。また、ガラス表面に
はＳｉＯ2 rich の水和層が生成されており、この表面
水和層は低温でクラックが生じ易く、クラックが生じる
とＳｉ−Ｏ−Ｓｉネットワークの加水分解、Ｓｉ−Ｏ−
Ｓｉ＋Ｈ2 Ｏ→Ｓｉ−ＯＨ＋ＨＯ−Ｓｉ、それに引き続
く脱水縮合、２ＳｉＯＨ→Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ＋Ｈ2 Ｏによ
る構造再編成が生じる。それが電子線によって叩かれ、
またはＩＴＯ電極（アノード電極）間のガラス露出面で
の表面電流等により、残留ガス中のＨ2 Ｏ分子の吸着お
よびガラス表面でのＯＨおよびＯ+ への分解のサイクル
が活発に行われた結果、Ｏ2 のガス放出につながるもの
と考えられる。
【００１６】以上の考察に基づいて、本発明はなされた
ものであるが、本発明の電子線励起発光素子の実施の形
態である表示素子を用いて説明する。本発明の表示素子
の第１の実施の形態の構成を図１に示す。この図におい
て、１は表示素子、２はアノード電極１５および蛍光体
層１６が形成されているアノード基板、３はカソード電
極９、抵抗層１０、絶縁層１１、ゲート電極１２、エミ
ッタコーン１４により構成される電子放出手段の形成さ
れたカソード基板、４はアノード基板２とカソード基板
３とを所定間隔で対向させる側板、８はアノード基板
２、カソード基板３および側板４とにより形成される真
空気密容器の内部、１３はゲート電極１２に形成された
開口部、１４は開口部１３内に形成されている電子を電
界放出するエミッタコーン、１７は疎水性絶縁膜であ
る。
ものであるが、本発明の電子線励起発光素子の実施の形
態である表示素子を用いて説明する。本発明の表示素子
の第１の実施の形態の構成を図１に示す。この図におい
て、１は表示素子、２はアノード電極１５および蛍光体
層１６が形成されているアノード基板、３はカソード電
極９、抵抗層１０、絶縁層１１、ゲート電極１２、エミ
ッタコーン１４により構成される電子放出手段の形成さ
れたカソード基板、４はアノード基板２とカソード基板
３とを所定間隔で対向させる側板、８はアノード基板
２、カソード基板３および側板４とにより形成される真
空気密容器の内部、１３はゲート電極１２に形成された
開口部、１４は開口部１３内に形成されている電子を電
界放出するエミッタコーン、１７は疎水性絶縁膜であ
る。
【００１７】図１に示す表示素子の特徴点は疎水性絶縁
膜１７をガラス製のアノード基板２の内表面の全面に形
成し、その上にストライプ状のアノード電極１５および
蛍光体層１６を形成するようにした点である。これによ
り、アノード基板２におけるガラス露出面は存在しなく
なる。すなわち、カソード電極９とゲート電極１２間に
所定の電圧を印加してエミッタコーン１４から電子を電
界放出させた場合、放出された電子線は正電圧の印加さ
れているアノード電極１５に引き寄せられるが、放出電
子の放出角度は約６０°の広がりを持って放出されるこ
とから、アノード電極１５だけに収束されて照射され
ず、アノード電極１５間にも照射されることになる。
膜１７をガラス製のアノード基板２の内表面の全面に形
成し、その上にストライプ状のアノード電極１５および
蛍光体層１６を形成するようにした点である。これによ
り、アノード基板２におけるガラス露出面は存在しなく
なる。すなわち、カソード電極９とゲート電極１２間に
所定の電圧を印加してエミッタコーン１４から電子を電
界放出させた場合、放出された電子線は正電圧の印加さ
れているアノード電極１５に引き寄せられるが、放出電
子の放出角度は約６０°の広がりを持って放出されるこ
とから、アノード電極１５だけに収束されて照射され
ず、アノード電極１５間にも照射されることになる。
【００１８】すると、前記したようにアノード電極１５
間に存在する露出されたガラス表面から酸素ガスが放出
されるのであるが、本発明においては疎水性絶縁膜１７
がガラス表面に形成されているため、アノード基板２に
おいてガラスが露出しておらず、電子線は疎水性絶縁膜
１７に照射されることになる。疎水性絶縁膜１７はその
名のとおり水分を吸着しない性質を有しているので、電
子線が照射されても水分が存在せず酸素ガスが放出され
ることを防止することができる。
間に存在する露出されたガラス表面から酸素ガスが放出
されるのであるが、本発明においては疎水性絶縁膜１７
がガラス表面に形成されているため、アノード基板２に
おいてガラスが露出しておらず、電子線は疎水性絶縁膜
１７に照射されることになる。疎水性絶縁膜１７はその
名のとおり水分を吸着しない性質を有しているので、電
子線が照射されても水分が存在せず酸素ガスが放出され
ることを防止することができる。
【００１９】このような本発明の作用を図９を用いて説
明する。図９は高真空チャンバー内にセットされたセッ
ト基板において、電子線をアノード基板に照射した時に
アノード基板から放出されるガスを分析した結果のグラ
フである。この図において、ＳｉＮとして示すものは図
１に示す絶縁膜１７を疎水性の窒化シリコン（ＳｉＮ）
で形成した本発明のセットであり、ＳｉＯとして示すも
のは図１に示す絶縁膜１７を親水性の酸化シリコン（Ｓ
ｉ０）で形成したセットである。図９を参照すると、マ
スナンバー１８で示される水分は、親水性の酸化シリコ
ンとした場合に比較して、疎水性の窒化シリコンとした
場合は数分の１とされる。さらに、放出されるマスナン
バー３２で示される酸素は、親水性の酸化シリコンに比
較して疎水性の窒化シリコンとした場合は略１００分の
１と激減する。これにより、表示素子が長寿命化される
ことを十分予測することができる。
明する。図９は高真空チャンバー内にセットされたセッ
ト基板において、電子線をアノード基板に照射した時に
アノード基板から放出されるガスを分析した結果のグラ
フである。この図において、ＳｉＮとして示すものは図
１に示す絶縁膜１７を疎水性の窒化シリコン（ＳｉＮ）
で形成した本発明のセットであり、ＳｉＯとして示すも
のは図１に示す絶縁膜１７を親水性の酸化シリコン（Ｓ
ｉ０）で形成したセットである。図９を参照すると、マ
スナンバー１８で示される水分は、親水性の酸化シリコ
ンとした場合に比較して、疎水性の窒化シリコンとした
場合は数分の１とされる。さらに、放出されるマスナン
バー３２で示される酸素は、親水性の酸化シリコンに比
較して疎水性の窒化シリコンとした場合は略１００分の
１と激減する。これにより、表示素子が長寿命化される
ことを十分予測することができる。
【００２０】次に、図１に示す表示素子の製造方法につ
いて概略説明すると、ガラス製のアノード基板２の表面
にＳｉＨ4 とＮＨ3 をガス種として使用したプラズマＣ
ＶＤ法あるいはＳｉＮをターゲットにＮ2 をキャリアガ
スとして反応性スパッタ法により作成したＳｉx Ｎy 膜
およびスパッタ法により作成されたＡｌＮ，ＢＮ等の窒
化膜を疎水性絶縁膜１７として成膜する。この疎水性絶
縁膜１７の厚さは、例えば０．１μｍ程度に形成する。
そして、透明アノード電極１５のＩＴＯ膜をスパッタ法
あるいはＥＢ蒸着法で０．０５〜０．１μｍの厚さに成
膜し、フォトリソグラフィ法およびエッチング法により
ストライプ状にパターニングする。
いて概略説明すると、ガラス製のアノード基板２の表面
にＳｉＨ4 とＮＨ3 をガス種として使用したプラズマＣ
ＶＤ法あるいはＳｉＮをターゲットにＮ2 をキャリアガ
スとして反応性スパッタ法により作成したＳｉx Ｎy 膜
およびスパッタ法により作成されたＡｌＮ，ＢＮ等の窒
化膜を疎水性絶縁膜１７として成膜する。この疎水性絶
縁膜１７の厚さは、例えば０．１μｍ程度に形成する。
そして、透明アノード電極１５のＩＴＯ膜をスパッタ法
あるいはＥＢ蒸着法で０．０５〜０．１μｍの厚さに成
膜し、フォトリソグラフィ法およびエッチング法により
ストライプ状にパターニングする。
【００２１】そして、蛍光体層１６をスラリー法または
電着法等によりアノード電極１５上に形成する。これに
より、アノード基板２が作成する。また、ガラス製のカ
ソード基板３上にスパッタ法を用い、Ｎｂ，Ｗ，Ｍｏ等
を用いて、例えば０．４μｍの厚さでカソード電極９を
成膜し、ＣＶＤ法で抵抗層１０を例えば１．０μｍの厚
さで成膜し、スパッタ法でゲート電極１２をＮｂを用い
て、例えば０．４μｍの厚さで成膜する。
電着法等によりアノード電極１５上に形成する。これに
より、アノード基板２が作成する。また、ガラス製のカ
ソード基板３上にスパッタ法を用い、Ｎｂ，Ｗ，Ｍｏ等
を用いて、例えば０．４μｍの厚さでカソード電極９を
成膜し、ＣＶＤ法で抵抗層１０を例えば１．０μｍの厚
さで成膜し、スパッタ法でゲート電極１２をＮｂを用い
て、例えば０．４μｍの厚さで成膜する。
【００２２】さらに、ゲート電極１２にＳＦ6 等を用い
てドライエッチングにより開口部１３が形成される。そ
の後、Ａｌの剥離層を斜め蒸着し、その上からエミッタ
材料であるＭｏが正蒸着され、次いで剥離層をウエット
エッチングにより除去すると、エミッタコーン１４が開
口部１３内に形成され、カソード基板３が作成される。
次に、作成したアノード基板２と作成したカソード基板
３とを側板４を挟んでＰｂＯ等のシールガラスにより封
着することにより、真空気密容器を作成してその内部８
を真空に排気する。続いて、図示しない排気孔を封止し
て表示素子１を完成する。
てドライエッチングにより開口部１３が形成される。そ
の後、Ａｌの剥離層を斜め蒸着し、その上からエミッタ
材料であるＭｏが正蒸着され、次いで剥離層をウエット
エッチングにより除去すると、エミッタコーン１４が開
口部１３内に形成され、カソード基板３が作成される。
次に、作成したアノード基板２と作成したカソード基板
３とを側板４を挟んでＰｂＯ等のシールガラスにより封
着することにより、真空気密容器を作成してその内部８
を真空に排気する。続いて、図示しない排気孔を封止し
て表示素子１を完成する。
【００２３】次に、本発明の第２の実施の形態の表示装
置の構成を図２に示す。この図において、図１と同符号
で示す部分は同じ部分は同一符号で示しており、その説
明は省略する。図２に示す第２実施の形態の表示装置１
は、図１に示す第１の実施の形態と比較して疎水性絶縁
層１７の設け方が異なる。すなわち、第２の実施の形態
においてはストライプ状に形成されたアノード電極１５
間の露出しているガラス製のアノード基板２を覆うよう
に疎水性絶縁膜１７を設けるようにしている。
置の構成を図２に示す。この図において、図１と同符号
で示す部分は同じ部分は同一符号で示しており、その説
明は省略する。図２に示す第２実施の形態の表示装置１
は、図１に示す第１の実施の形態と比較して疎水性絶縁
層１７の設け方が異なる。すなわち、第２の実施の形態
においてはストライプ状に形成されたアノード電極１５
間の露出しているガラス製のアノード基板２を覆うよう
に疎水性絶縁膜１７を設けるようにしている。
【００２４】この場合、疎水性絶縁膜１７を蛍光体層１
６以外でエミッタコーン１４から放出された電子線が照
射されるアノード基板２の部分に設けるようにしてもよ
い。さらに、疎水性絶縁膜１７に色素を含有させたりあ
るいは混合物を添加したり、または表面処理により黒化
処理を施すことにより、発光する部分以外をブラックマ
トリクスとしてコントラストを向上するようにしてもよ
い。
６以外でエミッタコーン１４から放出された電子線が照
射されるアノード基板２の部分に設けるようにしてもよ
い。さらに、疎水性絶縁膜１７に色素を含有させたりあ
るいは混合物を添加したり、または表面処理により黒化
処理を施すことにより、発光する部分以外をブラックマ
トリクスとしてコントラストを向上するようにしてもよ
い。
【００２５】次に、本発明の第３の実施の形態の表示装
置の構成を図３に示す。この図において、図１と同符号
で示す部分は同じ部分は同一符号で示しており、その説
明は省略する。図３に示す第３の実施の形態の表示装置
１は、図２に示す第２の実施の形態と比較して疎水性絶
縁層１７の設け方が異なる。すなわち、第３の実施の形
態においてはアノード基板２上だけでなくカソード基板
３上にも疎水性絶縁膜１７を設けるようにしたものであ
る。これは、エミッタコーン１４から放出された電子が
アノード基板２に衝突した時に、図示するようにアノー
ド基板２側から２次電子が放出され、この２次電子がカ
ソード基板３に衝突して、カソード基板３から酸素ガス
が放出されることを防止するためである。また、エミッ
タコーン１４から放出された電子は反跳電子としてカソ
ード基板３側へ戻ることもあり、この反跳電子がカソー
ド基板３に衝突して、酸素ガスが放出されることを防止
するためである。
置の構成を図３に示す。この図において、図１と同符号
で示す部分は同じ部分は同一符号で示しており、その説
明は省略する。図３に示す第３の実施の形態の表示装置
１は、図２に示す第２の実施の形態と比較して疎水性絶
縁層１７の設け方が異なる。すなわち、第３の実施の形
態においてはアノード基板２上だけでなくカソード基板
３上にも疎水性絶縁膜１７を設けるようにしたものであ
る。これは、エミッタコーン１４から放出された電子が
アノード基板２に衝突した時に、図示するようにアノー
ド基板２側から２次電子が放出され、この２次電子がカ
ソード基板３に衝突して、カソード基板３から酸素ガス
が放出されることを防止するためである。また、エミッ
タコーン１４から放出された電子は反跳電子としてカソ
ード基板３側へ戻ることもあり、この反跳電子がカソー
ド基板３に衝突して、酸素ガスが放出されることを防止
するためである。
【００２６】この場合、図示していないが、側板４の側
面も疎水性絶縁膜１７で覆うようにしてもよい。ただ
し、ＰｂＯ材のシールガラスに対して疎水性絶縁膜１７
は悪影響を与えるので、シールガラスの部分には疎水性
絶縁膜１７を設けないようにした方がよい。このよう
に、第３の実施の形態の表示装置はアノード基板２以外
に電子線が照射されるカソード基板３等の部分を疎水性
としたものである。
面も疎水性絶縁膜１７で覆うようにしてもよい。ただ
し、ＰｂＯ材のシールガラスに対して疎水性絶縁膜１７
は悪影響を与えるので、シールガラスの部分には疎水性
絶縁膜１７を設けないようにした方がよい。このよう
に、第３の実施の形態の表示装置はアノード基板２以外
に電子線が照射されるカソード基板３等の部分を疎水性
としたものである。
【００２７】なお、疎水性絶縁膜１７は、Ｓｉx Ｎy ，
ＡｌＮ，ＢＮ等の窒化物、ＳｉＣ，ＡｌＣ，ＢＣ，Ｗ
Ｃ，ＴｉＣ等の炭化物、フッ化物あるいは、これらの一
つを少なくとも含む混合物により形成することができ
る。また、これらの疎水性絶縁膜１７は、ＣＶＤ反応性
スパッタ、イオンプレーティング法等を用いて蒸着する
ことにより形成することができる。また、疎水性絶縁膜
１７により疎水性とすることに替えて、化学処理、ある
いはイオン注入等の物理的処理によりアノード基板２、
カソード基板３そのものを疎水性としてもよい。
ＡｌＮ，ＢＮ等の窒化物、ＳｉＣ，ＡｌＣ，ＢＣ，Ｗ
Ｃ，ＴｉＣ等の炭化物、フッ化物あるいは、これらの一
つを少なくとも含む混合物により形成することができ
る。また、これらの疎水性絶縁膜１７は、ＣＶＤ反応性
スパッタ、イオンプレーティング法等を用いて蒸着する
ことにより形成することができる。また、疎水性絶縁膜
１７により疎水性とすることに替えて、化学処理、ある
いはイオン注入等の物理的処理によりアノード基板２、
カソード基板３そのものを疎水性としてもよい。
【００２８】ところで、これまで説明した第１〜第３の
実施の形態のように疎水性絶縁膜を実際に設けた場合
に、例えばその材質等によっては、アノード基板２及び
カソード基板３のガラス基板に対する親和性が低いとい
う特性を有する。このため上記ガラス基板に対する疎水
性絶縁膜の密着強度が充分に得られずに、疎水性絶縁膜
がガラス基板から剥離する可能性があることが確認され
ている。このような現象は、例えば図１に示した第１の
実施の形態のようにガラス基板（アノード基板２）に対
して疎水性絶縁膜１７をベタで形成するような場合に
は、ガラス基板面と疎水性絶縁膜との接触面積が広く得
られることから特に問題とはならないが、図２及び図３
の実施の形態のように、ライン状に形成されたアノード
電極１５間に露出するアノード基板２に対して疎水性絶
縁膜を形成するような場合には、ガラス基板面との接触
面積が小さくなるなどの要因により、充分な密着強度が
得られなくなるために、疎水性絶縁膜の剥離が発生する
可能性が高くなることが分かっている。そこで以下、上
記ガラス基板と疎水性絶縁膜の剥離の可能性を解消する
ように構成された実施の形態について説明する。
実施の形態のように疎水性絶縁膜を実際に設けた場合
に、例えばその材質等によっては、アノード基板２及び
カソード基板３のガラス基板に対する親和性が低いとい
う特性を有する。このため上記ガラス基板に対する疎水
性絶縁膜の密着強度が充分に得られずに、疎水性絶縁膜
がガラス基板から剥離する可能性があることが確認され
ている。このような現象は、例えば図１に示した第１の
実施の形態のようにガラス基板（アノード基板２）に対
して疎水性絶縁膜１７をベタで形成するような場合に
は、ガラス基板面と疎水性絶縁膜との接触面積が広く得
られることから特に問題とはならないが、図２及び図３
の実施の形態のように、ライン状に形成されたアノード
電極１５間に露出するアノード基板２に対して疎水性絶
縁膜を形成するような場合には、ガラス基板面との接触
面積が小さくなるなどの要因により、充分な密着強度が
得られなくなるために、疎水性絶縁膜の剥離が発生する
可能性が高くなることが分かっている。そこで以下、上
記ガラス基板と疎水性絶縁膜の剥離の可能性を解消する
ように構成された実施の形態について説明する。
【００２９】図４は、第４の実施の形態の表示装置の構
成例を示すものとされ、図１〜図３と同一部分には同一
符号を付して説明を省略する。なお、この図には表示素
子１における上部側、即ちアノード基板側の一部分が示
されている。この図に示す実施の形態の場合、疎水性絶
縁膜１７Ａは２層により形成されている。疎水性絶縁膜
１７Ａを形成するためには、先ず、Ｓｉの酸化物である
ＳｉＯx によりアノード基板２の露出面に対してＳｉＯ
x 層１７ａを形成し、次にこのＳｉＯx 層１７ａを覆う
ようにして疎水性及び絶縁性を有するＳｉＮ層１７ｂを
形成する。この場合ＳｉＯx 層１７ａは、アノード基板
２とＳｉＮ層１７ｂ間を介在するバッファ層として設け
られ、ガラス製のアノード基板２とＳｉＮ層１７ｂの両
者に対して相応の親和性を有するものとされる。この結
果、本実施の形態の疎水性絶縁膜１７Ａとアノード基板
２は、内層部のＳｉＯx 層１７ａを介在することで互い
の密着強度が保たれることになり、疎水性絶縁膜１７Ａ
が剥離する可能性は著しく低くなる。
成例を示すものとされ、図１〜図３と同一部分には同一
符号を付して説明を省略する。なお、この図には表示素
子１における上部側、即ちアノード基板側の一部分が示
されている。この図に示す実施の形態の場合、疎水性絶
縁膜１７Ａは２層により形成されている。疎水性絶縁膜
１７Ａを形成するためには、先ず、Ｓｉの酸化物である
ＳｉＯx によりアノード基板２の露出面に対してＳｉＯ
x 層１７ａを形成し、次にこのＳｉＯx 層１７ａを覆う
ようにして疎水性及び絶縁性を有するＳｉＮ層１７ｂを
形成する。この場合ＳｉＯx 層１７ａは、アノード基板
２とＳｉＮ層１７ｂ間を介在するバッファ層として設け
られ、ガラス製のアノード基板２とＳｉＮ層１７ｂの両
者に対して相応の親和性を有するものとされる。この結
果、本実施の形態の疎水性絶縁膜１７Ａとアノード基板
２は、内層部のＳｉＯx 層１７ａを介在することで互い
の密着強度が保たれることになり、疎水性絶縁膜１７Ａ
が剥離する可能性は著しく低くなる。
【００３０】ここで図５は、上記図４に示した表示装置
の形成過程として、アノード基板面部を抜き出して示す
斜視図とされる。アノード基板２に対しては、先ず図の
ようにアノード電極１５が前述した形成方法によりスト
ライプ状に形成される。そして、本実施の形態ではアノ
ード電極１５が形成されたアノード基板２上に対してＳ
ｉＯx 層１７ａをベタで形成し、この後にＳｉＮ層１７
ｂを同様にベタで形成する。なお、これらＳｉＯx 層１
７ａ及びＳｉＮ層１７ｂを形成するには、例えばロール
コータ法などによりベタで塗布するという手段を採用す
ることができる。この後、本実施の形態ではエッチング
等の処理工程によって、アノード電極１５上の所定位置
に対して、図のように、蛍光体層１６を設けるための蛍
光体用窓部１８を形成する処理を行ってアノード電極１
５を露出させる。そして、次に上記蛍光体用窓部１８の
部分に対して、前述のようにして蛍光体層１６を形成す
る処理工程を行うことによって、アノード基板２上に対
して、図４の断面に示した層構造が形成されることにな
る。
の形成過程として、アノード基板面部を抜き出して示す
斜視図とされる。アノード基板２に対しては、先ず図の
ようにアノード電極１５が前述した形成方法によりスト
ライプ状に形成される。そして、本実施の形態ではアノ
ード電極１５が形成されたアノード基板２上に対してＳ
ｉＯx 層１７ａをベタで形成し、この後にＳｉＮ層１７
ｂを同様にベタで形成する。なお、これらＳｉＯx 層１
７ａ及びＳｉＮ層１７ｂを形成するには、例えばロール
コータ法などによりベタで塗布するという手段を採用す
ることができる。この後、本実施の形態ではエッチング
等の処理工程によって、アノード電極１５上の所定位置
に対して、図のように、蛍光体層１６を設けるための蛍
光体用窓部１８を形成する処理を行ってアノード電極１
５を露出させる。そして、次に上記蛍光体用窓部１８の
部分に対して、前述のようにして蛍光体層１６を形成す
る処理工程を行うことによって、アノード基板２上に対
して、図４の断面に示した層構造が形成されることにな
る。
【００３１】図６は、本発明の第５の実施の形態の表示
装置の構成を示すものとされ、図４と同一部分は同一符
号を付して説明を省略する。本実施の形態においては、
アノード基板２の露出面に対して疎水性絶縁膜１７Ｂが
設けられる。この疎水性絶縁膜１７Ｂは、例えばＣＶＤ
（Chemical Vapor Deposition)法により形成され、最初
の段階ではＳｉＮに対して所定割合のＯ（酸素）成分を
混入したガスにより、アノード基板２の直上に対しては
図に示すようにＳｉＮ＋ＳｉＯにより表される成分によ
る膜を形成していくようにされる。そして、ガスから徐
々にＯ（酸素）成分を減少させながらＣＶＤによる層の
形成を継続し、最終的にはＯ（酸素）成分を完全に無く
してＳｉＮのみによる層が形成されるようにして得られ
るものである。即ち、疎水性絶縁膜１７Ｂはアノード基
板２に対向する側の層から表面に掛けて、ＳｉＮ＋Ｓｉ
Ｏ層から徐々にＳｉＮ層に変化するようにして形成され
る、いわゆるグレーデッド層として形成される。このよ
うにして形成される疎水性絶縁膜１７Ｂによっても、先
の図４に示した第４の実施の形態と同様に、アノード基
板２とＳｉＮ層間に対して両者に親和性を有するＳｉＯ
層が介在する状態が得られることになって、疎水性絶縁
膜１７Ｂ自体がアノード基板２から剥離する可能性を低
減することが可能となる。
装置の構成を示すものとされ、図４と同一部分は同一符
号を付して説明を省略する。本実施の形態においては、
アノード基板２の露出面に対して疎水性絶縁膜１７Ｂが
設けられる。この疎水性絶縁膜１７Ｂは、例えばＣＶＤ
（Chemical Vapor Deposition)法により形成され、最初
の段階ではＳｉＮに対して所定割合のＯ（酸素）成分を
混入したガスにより、アノード基板２の直上に対しては
図に示すようにＳｉＮ＋ＳｉＯにより表される成分によ
る膜を形成していくようにされる。そして、ガスから徐
々にＯ（酸素）成分を減少させながらＣＶＤによる層の
形成を継続し、最終的にはＯ（酸素）成分を完全に無く
してＳｉＮのみによる層が形成されるようにして得られ
るものである。即ち、疎水性絶縁膜１７Ｂはアノード基
板２に対向する側の層から表面に掛けて、ＳｉＮ＋Ｓｉ
Ｏ層から徐々にＳｉＮ層に変化するようにして形成され
る、いわゆるグレーデッド層として形成される。このよ
うにして形成される疎水性絶縁膜１７Ｂによっても、先
の図４に示した第４の実施の形態と同様に、アノード基
板２とＳｉＮ層間に対して両者に親和性を有するＳｉＯ
層が介在する状態が得られることになって、疎水性絶縁
膜１７Ｂ自体がアノード基板２から剥離する可能性を低
減することが可能となる。
【００３２】図７は、本発明の第６の実施の形態の表示
装置の構成を示すものとされ、図６と同一部分は同一符
号を付して説明を省略する。この図に示す表示装置にお
いては、アノード電極１５のパターン間、即ち、アノー
ド基板２上においてアノード電極１５が形成されている
以外の部分に対してブラックマスク１８が形成されてい
る。このブラックマスク１８は、Ｓｉ系若しくはＣｒの
酸化化合物等が用いられ、表示画像のコントラストの向
上を図ることが可能とされる。本実施の形態において
は、このブラックマスク１８上に対して、図６の第５の
実施の形態により説明した疎水性絶縁膜１７Ｂが設けら
れ、この場合にも図６で説明したのと同様の理由によっ
て、ブラックマスク１８に対する疎水性絶縁膜１７Ｂの
剥離が起こらないようにされる。なお、この図７におい
てはブラックマスク１８上に疎水性絶縁膜１７Ｂが形成
される構成を例に説明したが、代わりに図４に示した２
層構造の疎水性絶縁膜１７Ａが形成されても構わない。
装置の構成を示すものとされ、図６と同一部分は同一符
号を付して説明を省略する。この図に示す表示装置にお
いては、アノード電極１５のパターン間、即ち、アノー
ド基板２上においてアノード電極１５が形成されている
以外の部分に対してブラックマスク１８が形成されてい
る。このブラックマスク１８は、Ｓｉ系若しくはＣｒの
酸化化合物等が用いられ、表示画像のコントラストの向
上を図ることが可能とされる。本実施の形態において
は、このブラックマスク１８上に対して、図６の第５の
実施の形態により説明した疎水性絶縁膜１７Ｂが設けら
れ、この場合にも図６で説明したのと同様の理由によっ
て、ブラックマスク１８に対する疎水性絶縁膜１７Ｂの
剥離が起こらないようにされる。なお、この図７におい
てはブラックマスク１８上に疎水性絶縁膜１７Ｂが形成
される構成を例に説明したが、代わりに図４に示した２
層構造の疎水性絶縁膜１７Ａが形成されても構わない。
【００３３】また、これまで説明してきた第４〜第６の
実施の形態においては、特にパターン配列されたアノー
ド電極１５が形成されているアノード基板２側に疎水性
絶縁膜１７Ａ又は１７Ｂを形成する例が示されている
が、図１に示した第１の実施の形態のように、例えばア
ノード基板２に対してベタで疎水性絶縁膜１７Ａ又は１
７Ｂを設けても構わなく、この場合にも密着強度の向上
が図られることになる。またアノード基板２側の対向面
であるカソード基板３側の露出面に対して疎水性絶縁膜
１７Ａ又は１７Ｂが形成されても良い。また、第４〜第
６の実施の形態においては、疎水性絶縁膜１７Ａ、１７
Ｂは、共にＳｉＮとその酸化化合物とされるＳｉＯx 又
はＳｉＮ＋ＳｉＯx の成分により成るものとして説明し
ているが、疎水性絶縁膜の剥離が防止される限り、例え
ばＳｉＮ以外の他のＳｉ化合物などの材質が用いられて
も構わなく、更にはＳｉ化合物以外の絶縁性を有する他
の材質が用いられることも考えられる。
実施の形態においては、特にパターン配列されたアノー
ド電極１５が形成されているアノード基板２側に疎水性
絶縁膜１７Ａ又は１７Ｂを形成する例が示されている
が、図１に示した第１の実施の形態のように、例えばア
ノード基板２に対してベタで疎水性絶縁膜１７Ａ又は１
７Ｂを設けても構わなく、この場合にも密着強度の向上
が図られることになる。またアノード基板２側の対向面
であるカソード基板３側の露出面に対して疎水性絶縁膜
１７Ａ又は１７Ｂが形成されても良い。また、第４〜第
６の実施の形態においては、疎水性絶縁膜１７Ａ、１７
Ｂは、共にＳｉＮとその酸化化合物とされるＳｉＯx 又
はＳｉＮ＋ＳｉＯx の成分により成るものとして説明し
ているが、疎水性絶縁膜の剥離が防止される限り、例え
ばＳｉＮ以外の他のＳｉ化合物などの材質が用いられて
も構わなく、更にはＳｉ化合物以外の絶縁性を有する他
の材質が用いられることも考えられる。
【００３４】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように電子線が
照射される発光に寄与しないガラスの表面をＳｉＮ等か
らなる絶縁膜で覆い疎水性となるようにしたので、電子
線が照射されても酸素等のガスが放出されることを防止
することができ、エミッタコーンにガスが吸着されるこ
とを極力防止することができる。従って、エミッタコー
ンのエミッションの低下がおさえられ、電子線励起発光
素子の寿命を格段に伸ばすことができる。また、上記電
子線が照射される発光に寄与しない部分を疎水性とする
のに際して疎水性絶縁膜を形成する場合、例えば、酸素
成分を含むシリコン化合物などのガラス基板面に対して
も親和性を有するとされる物質を介在するようにして疎
水性絶縁膜を形成するようにしたことで、ガラス基板に
対する疎水性絶縁膜の剥離を防止することが可能とな
る。
照射される発光に寄与しないガラスの表面をＳｉＮ等か
らなる絶縁膜で覆い疎水性となるようにしたので、電子
線が照射されても酸素等のガスが放出されることを防止
することができ、エミッタコーンにガスが吸着されるこ
とを極力防止することができる。従って、エミッタコー
ンのエミッションの低下がおさえられ、電子線励起発光
素子の寿命を格段に伸ばすことができる。また、上記電
子線が照射される発光に寄与しない部分を疎水性とする
のに際して疎水性絶縁膜を形成する場合、例えば、酸素
成分を含むシリコン化合物などのガラス基板面に対して
も親和性を有するとされる物質を介在するようにして疎
水性絶縁膜を形成するようにしたことで、ガラス基板に
対する疎水性絶縁膜の剥離を防止することが可能とな
る。
【図１】本発明の第１の実施の形態の表示装置の構成を
示す図である。
示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態の表示装置の構成を
示す図である。
示す図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態の表示装置の構成を
示す図である。
示す図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態の表示装置の構成を
示す図である。
示す図である。
【図５】第４の実施の形態における疎水性絶縁膜の形成
過程を説明するための斜視図である。
過程を説明するための斜視図である。
【図６】本発明の第５の実施の形態の表示装置の構成を
示す図である。
示す図である。
【図７】本発明の第６の実施の形態の表示装置の構成を
示す図である。
示す図である。
【図８】高真空チャンバー内にセットされたセット基板
において、電子線をアノード基板に照射した時にアノー
ド基板から放出されるガスを分析した結果のグラフであ
る。
において、電子線をアノード基板に照射した時にアノー
ド基板から放出されるガスを分析した結果のグラフであ
る。
【図９】高真空チャンバー内にセットされた絶縁膜を形
成したセット基板において、電子線をアノード基板に照
射した時にアノード基板から放出されるガスを分析した
結果のグラフである。
成したセット基板において、電子線をアノード基板に照
射した時にアノード基板から放出されるガスを分析した
結果のグラフである。
【図１０】アノード電極をストライプ状としたときと、
ベタ状とした時の表示装置のエミッション特性を示す図
である。
ベタ状とした時の表示装置のエミッション特性を示す図
である。
【図１１】従来の表示装置の構成を示す図である。
１ 表示素子 ２ アノード基板 ３ カソード基板 ４ 側板 ８ 真空気密容器の内部 ９ カソード電極 １０ 抵抗層 １１ 絶縁層 １２ ゲート電極 １３ 開口部 １４ エミッタコーン １５ アノード電極 １６ 蛍光体層 １７、１７Ａ，１７Ｂ 疎水性絶縁膜 １７ａ ＳｉＯx 層 １７ｂ ＳｉＮ層 １８ ブラックマスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 利根川 武 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株 式会社内 (72)発明者 新山 剛宏 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株 式会社内 (72)発明者 野村 裕司 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株 式会社内 (56)参考文献 特開 平４−370634（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−307940（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−123867（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−124671（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−202819（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−80958（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 29/88 H01J 29/86 H01J 31/12
Claims (14)
- 【請求項１】 少なくとも、電子を放出する電子放出手
段を備えるガラス製のカソード基板と、該カソード基板
に対向して配置されたガラス製のアノード基板とで真空
気密容器が形成され、前記アノード基板を構成するガラス基板は、その内側表
面が疎水性絶縁膜で覆われており、該疎水性絶縁膜の表
面にストライプ状のアノード電極と、前記電子放出手段
から放出された電子で励起される蛍光体層が設けられて
いる ことを特徴とする電子線励起発光素子。 - 【請求項２】 少なくとも、電子を放出する電子放出手
段を備えるガラス製のカソード基板と、該カソード基板
に対向して配置されたガラス製のアノード基板とで真空
気密容器が形成され、前記アノード基板には、ストライプ状のアノード電極
と、該アノード電極を含んだガラス表面に成膜されてい
る疎水性絶縁膜と、前記アノード電極上の疎水性絶縁膜
の所定の個所をエッチングした蛍光体窓部に埋設されて
いる蛍光体層によって構成されている ことを特徴とする
電子線励起発光素子。 - 【請求項３】 少なくとも、電子を放出する電子放出手
段を備えるガラス製のカソード基板と、該カソード基板
に対向して配置されたガラス製のアノード基板とで真空
気密容器が形成され、 前記アノード基板には、ストライプ状のアノード電極と
アノード電極上に形成された前記電子放出手段から放出
された電子で励起される蛍光体層が設けられており、 前記アノード電極上の前記蛍光体層以外の領域と、該領
域に隣接するガラス表面を含んだ領域が疎水性絶縁膜で
覆われていることを特徴とする電子線励起発光素子。 - 【請求項４】 前記カソード基板の前記電子放出手段の
領域を除いた領域が疎水性絶縁膜で覆われていることを
特徴とする請求項３に記載の電子線励起発光素子。 - 【請求項５】 前記疎水性絶縁膜が黒化処理されている
ことを特徴とする請求項１、２、３、４のいずれかに記
載の電子線励起発光素子。 - 【請求項６】 前記疎水性絶縁膜がＳｉＮ、またはＳｉ
Ｎを含む混合物とされていることを特徴とする請求項
１、２、３，４、５のいずれかに記載の電子線励起発光
素子。 - 【請求項７】 前記疎水性絶縁膜が炭化物あるいは少な
くとも炭化物を含む混合物とされていることを特徴とす
る請求項１、２、３、４、５のいずれかに記載の電子線
励起発光素子。 - 【請求項８】 前記疎水性絶縁膜がフッ化物あるいは少
なくともフッ化物を含む混合物とされていることを特徴
とする請求項１、２、３、４、５のいずれかに記載の電
子線励起発光素子。 - 【請求項９】 前記疎水性絶縁膜は、当該疎水性絶縁膜
が形成されるべき被形成部位に対して、該被形成部位と
当該疎水性絶縁膜との両者に親和性を有する物質により
形成される内部層を介在するようにして設けられること
を特徴とする請求項１、２、３、４、５、のいずれかに
記載の電子線励起発光素子。 - 【請求項１０】 前記内部層は、前記疎水性絶縁膜に用
いる物質の酸化化合物とされていることを特徴とする請
求項９に記載の電子線励起発光素子。 - 【請求項１１】 前記疎水性絶縁膜は、当該疎水性絶縁
膜が形成されるべき被形成部位に対して親和性を有する
物質の含有量が、当該疎水性絶縁膜の内層から表面にか
けて減少するようにされた層構造とされていることを特
徴とする請求項１、２、３、４、５のいずれかに記載の
電子線励起発光素子。 - 【請求項１２】 前記疎水性絶縁膜に対して少なくとも
酸素成分を含有させることにより、前記被形成部位に対
する親和性を与えるようにされていることを特徴とする
請求項９又は請求項１１に記載の電子線励起発光素子。 - 【請求項１３】 前記疎水性絶縁膜は、気相成長法によ
り形成されることを特徴とする請求項９、１０又は請求
項１２に記載の電子線励起発光素子。 - 【請求項１４】 前記疎水性絶縁膜は、ブラックマトリ
クス上に対して設けられていることを特徴とする請求項
１、２、３、４、９、１１、１３の何れかに記載の電子
線励起発光素子。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8031199A JP3024539B2 (ja) | 1995-05-17 | 1996-01-26 | 電子線励起発光素子 |
| TW085105645A TW380273B (en) | 1995-05-17 | 1996-05-14 | Electronic ray excited light emitting element |
| US08/648,765 US5717286A (en) | 1995-05-17 | 1996-05-16 | Electron excited luminous element with an anode substrate having a glass exposed subface provided with a hydrophobic property |
| KR1019960016614A KR100307434B1 (ko) | 1995-05-17 | 1996-05-17 | 전자선여기발광소자 |
| FR9606167A FR2735281B1 (fr) | 1995-05-17 | 1996-05-17 | Element lumineux excite par des electrons |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-141358 | 1995-05-17 | ||
| JP14135895 | 1995-05-17 | ||
| JP8031199A JP3024539B2 (ja) | 1995-05-17 | 1996-01-26 | 電子線励起発光素子 |
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|---|---|
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| JP3024539B2 true JP3024539B2 (ja) | 2000-03-21 |
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ID=26369649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| FR (1) | FR2735281B1 (ja) |
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| KR100464295B1 (ko) * | 1998-01-13 | 2005-04-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전계방출표시소자및그제조방법 |
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| TWI313478B (en) * | 2006-04-13 | 2009-08-11 | Tatung Compan | Method for manufacturing field emission substrate |
| KR100818258B1 (ko) * | 2006-10-10 | 2008-03-31 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전계방출소자용 애노드패널 및 이를 구비한 전계방출소자 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH0280958U (ja) * | 1988-12-12 | 1990-06-21 | ||
| JPH02259726A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-22 | Toshiba Corp | 透明導電性フィルム、分散型ｅｌパネルおよび液晶表示装置 |
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| JP2634295B2 (ja) * | 1990-05-17 | 1997-07-23 | 双葉電子工業株式会社 | 電子放出素子 |
| US5245904A (en) * | 1990-06-26 | 1993-09-21 | Meyerle George M | Non-skid ball bearings with adjustable stroke for punch presses |
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| JP2613669B2 (ja) * | 1990-09-27 | 1997-05-28 | 工業技術院長 | 電界放出素子及びその製造方法 |
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