JPH03261025A - 表面伝導形電子放出素子・マルチ電子源及び画像形成装置 - Google Patents
表面伝導形電子放出素子・マルチ電子源及び画像形成装置Info
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- JPH03261025A JPH03261025A JP2056516A JP5651690A JPH03261025A JP H03261025 A JPH03261025 A JP H03261025A JP 2056516 A JP2056516 A JP 2056516A JP 5651690 A JP5651690 A JP 5651690A JP H03261025 A JPH03261025 A JP H03261025A
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- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2201/00—Electrodes common to discharge tubes
- H01J2201/30—Cold cathodes
- H01J2201/316—Cold cathodes having an electric field parallel to the surface thereof, e.g. thin film cathodes
- H01J2201/3165—Surface conduction emission type cathodes
Landscapes
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、表面伝導形電子放出素子及び該素子を用いた
画像表示装置に関し、特に、素子を電気的に並列配置構
成とする際の該素子基板に特徴を有する表面伝導形電子
放出素子及び画像形成装置に関する。
画像表示装置に関し、特に、素子を電気的に並列配置構
成とする際の該素子基板に特徴を有する表面伝導形電子
放出素子及び画像形成装置に関する。
[従来の技術]
従来、簡単な構造で電子の放出が得られる素子として、
例えばエム・アイ・エリンソンCM、 IElinso
n)等によって発表された冷陰極素子が知られている[
ラジオ・エンジニアリング・エレクトロン・フィジイッ
ス(Radio Eng、 Electron。
例えばエム・アイ・エリンソンCM、 IElinso
n)等によって発表された冷陰極素子が知られている[
ラジオ・エンジニアリング・エレクトロン・フィジイッ
ス(Radio Eng、 Electron。
Phys、 )第10巻、 1290〜1296頁、
1965年]。
1965年]。
これは、基板上に形成された小面積の薄膜に、膜面に平
行に電流を流すことにより、電子放出が生ずる現象を利
用するもので、一般には表面伝導形電子放出素子と呼ば
れている。
行に電流を流すことにより、電子放出が生ずる現象を利
用するもので、一般には表面伝導形電子放出素子と呼ば
れている。
この表面伝導形電子放出素子としては、前記エリンソン
等により開発された5n02(Sb)薄膜を用いたもの
の他、Au薄膜によるもの[ジー・ディトマー:°°ス
イン・ソリド・フィルムス°’ (GDittmer:
”Th1n 5olid Films” ) 、 9
巻、317頁、 (1972年)1、ITO薄膜によ
るもの[エム・ハートウェル・アンド・シー・ジー・フ
ォンスタッド; °“アイ・イー・イー・イー・トラン
ス・イー・デイ−・コンブ’ (M、 Hartwel
l and C,G。
等により開発された5n02(Sb)薄膜を用いたもの
の他、Au薄膜によるもの[ジー・ディトマー:°°ス
イン・ソリド・フィルムス°’ (GDittmer:
”Th1n 5olid Films” ) 、 9
巻、317頁、 (1972年)1、ITO薄膜によ
るもの[エム・ハートウェル・アンド・シー・ジー・フ
ォンスタッド; °“アイ・イー・イー・イー・トラン
ス・イー・デイ−・コンブ’ (M、 Hartwel
l and C,G。
Fonstad: ” IEEE Trans、 E
D Conf、” )519頁(1975年)]、カー
ボン薄膜によるもの[荒木久他:°゛真空゛°、第26
巻、第1号、22頁、 (1983年)]等が報告さ
れている。
D Conf、” )519頁(1975年)]、カー
ボン薄膜によるもの[荒木久他:°゛真空゛°、第26
巻、第1号、22頁、 (1983年)]等が報告さ
れている。
上述した表面伝導形電子放出素子は、いずれも、薄膜を
設けた基板上に電極を設けて、両電極間に電圧を印加し
、フォーミングと呼ばれる通電加熱処理で電子放出部を
形成することによって製造されている。即ち、両電極間
への電圧の印加によって薄膜に通電し、これにより発生
するジュール熱で薄膜を局所的に破壊、変形もしくは変
質せしめ、電気的に高抵抗な状態にした電子放出部を形
成することにより、電子放出機能を付与しているもので
ある。
設けた基板上に電極を設けて、両電極間に電圧を印加し
、フォーミングと呼ばれる通電加熱処理で電子放出部を
形成することによって製造されている。即ち、両電極間
への電圧の印加によって薄膜に通電し、これにより発生
するジュール熱で薄膜を局所的に破壊、変形もしくは変
質せしめ、電気的に高抵抗な状態にした電子放出部を形
成することにより、電子放出機能を付与しているもので
ある。
上記電気的な高抵抗状態とは、薄膜の一部に0.5pm
〜5#Lmの亀裂を有し、かつ亀裂内が、いわゆる島構
造を有する不連続状態膜となっていることをいう。島構
造を有する不連続状態膜とは、般に数十オングストロー
ムから数ミクロン径の微粒子が基板1上にあり、採機粒
子は空間的に不連続でかつ電気的に連続な膜を形成して
いることを言う。
〜5#Lmの亀裂を有し、かつ亀裂内が、いわゆる島構
造を有する不連続状態膜となっていることをいう。島構
造を有する不連続状態膜とは、般に数十オングストロー
ムから数ミクロン径の微粒子が基板1上にあり、採機粒
子は空間的に不連続でかつ電気的に連続な膜を形成して
いることを言う。
また、従来報告されてきた表面伝導形電子放出素子にお
いては、放出電流の基板温度依存性、つまり第3図に示
されるように基板の温度上昇に伴い放出電流が徐々に減
少し、ある温度以上になると急激に減少するという特性
があるため、何らかの放熱手段が必要となっていた。
いては、放出電流の基板温度依存性、つまり第3図に示
されるように基板の温度上昇に伴い放出電流が徐々に減
少し、ある温度以上になると急激に減少するという特性
があるため、何らかの放熱手段が必要となっていた。
[発明が解決しようとする課題]
すなわち、上記従来例による表面伝導形電子放出素子に
おいては、駆動に伴う発熱により、以下の様な欠点を有
していた。
おいては、駆動に伴う発熱により、以下の様な欠点を有
していた。
■駆動等による外的制御を行うために、素子にとって最
適な駆動方法がとれない。
適な駆動方法がとれない。
■放熱板等を設けるために構成が複雑化する。
■何らかの放熱機構を設けないと素子特性が劣化する。
以上の様な問題点が存在するため、表面伝導形電子放出
素子は素子構造が簡単であり、また、微細化が容易等、
マルチ電子源を用いた画像形成装置用として多くの利点
があるにも拘わらず産業上積極的に利用されるには至っ
ていない。
素子は素子構造が簡単であり、また、微細化が容易等、
マルチ電子源を用いた画像形成装置用として多くの利点
があるにも拘わらず産業上積極的に利用されるには至っ
ていない。
本発明は、上記従来例の欠点を除去し、表面伝導形電子
放出素子の特徴を生かした表面伝導形電子放出素子及び
該素子を用いた画像形成装置を提供することを目的とし
てなされたものである。
放出素子の特徴を生かした表面伝導形電子放出素子及び
該素子を用いた画像形成装置を提供することを目的とし
てなされたものである。
[課題を解決するための手段及び作用]本発明の特徴と
するところは、基板上に電子放出部を挟んで電極が設け
られた表面伝導形電子放出素子が、少なくとも1素子以
上電気的に並列に配置構成された電子放出群において、
前記電子放出部に位置する素子基板の基板厚が周辺より
10%以上薄い基板から成る表面伝導形電子放出素子、
としている点にある。
するところは、基板上に電子放出部を挟んで電極が設け
られた表面伝導形電子放出素子が、少なくとも1素子以
上電気的に並列に配置構成された電子放出群において、
前記電子放出部に位置する素子基板の基板厚が周辺より
10%以上薄い基板から成る表面伝導形電子放出素子、
としている点にある。
また、上記表面伝導形電子放出素子と電子の放出側上方
にグリッド電極、さらにその上方に、電子の衝突により
画像を形成する画像形成部材を有した画像形成装置をも
特徴とするものである。
にグリッド電極、さらにその上方に、電子の衝突により
画像を形成する画像形成部材を有した画像形成装置をも
特徴とするものである。
すなわち、電子放出部の裏側の基板厚を放出部周辺部よ
り10%以上薄くすることにより、該基板裏面の表面積
が増加したことで放熱特性が向上し、その結果、電子放
出部で発生した熱が基板裏面へと移動する、いわゆる熱
伝導性を向上させる作用をなすものである。かかる作用
の効果等については、後述する表1にて具体的に示す。
り10%以上薄くすることにより、該基板裏面の表面積
が増加したことで放熱特性が向上し、その結果、電子放
出部で発生した熱が基板裏面へと移動する、いわゆる熱
伝導性を向上させる作用をなすものである。かかる作用
の効果等については、後述する表1にて具体的に示す。
以下、実施例にて本発明を具体的に説明する。
[実施例]
見糺豊」
第1図は、本発明の第1の実施例であるところの表面伝
導形電子放出素子である。
導形電子放出素子である。
本図中、1は絶縁性基板であり、4は本発明の特徴とす
る基板加工部(凹部)を示す。また、2は電極であり、
両電極間に電子放出部3が形成されている。
る基板加工部(凹部)を示す。また、2は電極であり、
両電極間に電子放出部3が形成されている。
次に、本実施例である素子の作製方法を略述する。勿論
、材料、製法、サイズ等は以下に限られるものではない
。
、材料、製法、サイズ等は以下に限られるものではない
。
■、絶縁性基板1の材料としては、厚さ1mmのマコー
ル(コーニング社製)を用い、電子放出部3に対応する
部分を、深さ0.3mm直径4mmφに研削加工を施し
、その後十分に洗浄した。
ル(コーニング社製)を用い、電子放出部3に対応する
部分を、深さ0.3mm直径4mmφに研削加工を施し
、その後十分に洗浄した。
尚、この時の面粗さは0.1 #Lm(Ra)程度であ
った。
った。
■、洗浄した基板上に、一般的なフォトリソグラフィー
技術と蒸着技術により素子電極2を形成する。材料とし
てはニッケルを用い、厚さ0.1叩幅は300μmとし
た。また、相対向する素子電極2の間隔は2pmとした
。
技術と蒸着技術により素子電極2を形成する。材料とし
てはニッケルを用い、厚さ0.1叩幅は300μmとし
た。また、相対向する素子電極2の間隔は2pmとした
。
■、素子電極2形成後、電子放出部3にスピナー塗布法
で有機パラジウム(奥野製薬ccp−4230)を塗布
し、その後約300℃の温度で1時間焼成した。
で有機パラジウム(奥野製薬ccp−4230)を塗布
し、その後約300℃の温度で1時間焼成した。
該基板をI X 1O−6Torrの真空環境下におい
て、第2図に示す測定系を用いて放出電流を測定した。
て、第2図に示す測定系を用いて放出電流を測定した。
尚、この時の引き出し電圧はIKV、素子電圧は14V
、引き出し電極は素子電極の上方5mmに配置した。
、引き出し電極は素子電極の上方5mmに配置した。
本実施例における1素子あたりの放出電流値及び従来例
における値との比較検討結果を以下の表1に示す。
における値との比較検討結果を以下の表1に示す。
表 1
第4図は、本発明の第2の実施例であるところの本発明
に係る素子を用いた画像形成装置である。
に係る素子を用いた画像形成装置である。
実施例1の表面伝導形電子放出素子上方に、電子通過孔
lOを有するグリッド電極11を設け、さらにその上方
に、画像形成板13上に蛍光体12が塗布された画像形
成部材を設けた。該画像形成装置を1 x 1O−6T
orrの真空環境下において、素子電極とグリッド電極
でXYマトリクスを形成し画像形成を可能とする。
lOを有するグリッド電極11を設け、さらにその上方
に、画像形成板13上に蛍光体12が塗布された画像形
成部材を設けた。該画像形成装置を1 x 1O−6T
orrの真空環境下において、素子電極とグリッド電極
でXYマトリクスを形成し画像形成を可能とする。
素子電極2に14Vの電圧を印加することにより各電子
放出部3から電子を放出させ、グリッド電極11に適当
な電圧を印加することにより、電子放出素子から電子を
引き出し、蛍光体12に電子を衝突させた。尚、蛍光体
12を設けた画像形成部材には、500〜10000
Vの電圧を印加した。
放出部3から電子を放出させ、グリッド電極11に適当
な電圧を印加することにより、電子放出素子から電子を
引き出し、蛍光体12に電子を衝突させた。尚、蛍光体
12を設けた画像形成部材には、500〜10000
Vの電圧を印加した。
本実施例において画像形成部材上に受光素子を設は明る
さを測定したところ、30時間経過後も目立った低下は
なかった。
さを測定したところ、30時間経過後も目立った低下は
なかった。
[発明の効果]
以上説明したように、電子放出部の素子基板の基板厚を
周辺より10%以上薄くすることにより、基板裏面への
熱伝導性が向上し以下の効果がある。
周辺より10%以上薄くすることにより、基板裏面への
熱伝導性が向上し以下の効果がある。
■駆動等による外的制御がいらないため、素子にとって
最適な駆動方法がとれる。
最適な駆動方法がとれる。
■放熱板等を設ける必要がなく、構成が単純である。
■基板温度上昇がかなり抑制出来るため、素子特性が劣
化しない。
化しない。
第1図は、本発明の表面伝導形電子放出素子を示す概念
図である。 第2図は、特性評価装置の概略図である。 第3図は、従来の表面伝導形電子放出素子の温度特性概
念図である。 第4図は、実施例1の表面伝導形電子放出素子を用いた
画像形成装置の概念図である。
図である。 第2図は、特性評価装置の概略図である。 第3図は、従来の表面伝導形電子放出素子の温度特性概
念図である。 第4図は、実施例1の表面伝導形電子放出素子を用いた
画像形成装置の概念図である。
Claims (2)
- (1)基板上に電子放出部を挟んで電極が設けられた表
面伝導形電子放出素子が、少なくとも1素子以上電気的
に並列に配置構成された電子放出群において、前記電子
放出部に位置する素子基板の基板厚が、周辺より10%
以上薄いことを特徴とする表面伝導形電子放出素子。 - (2)請求項1記載の表面伝導形電子放出素子と、該表
面伝導形電子放出素子の電子放出側上方にグリッド電極
、さらにその上方に、電子の衝突により画像を形成する
画像形成部材とを有した構成を特徴とする画像形成装置
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5651690A JP2992892B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | 表面伝導形電子放出素子・マルチ電子源及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5651690A JP2992892B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | 表面伝導形電子放出素子・マルチ電子源及び画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03261025A true JPH03261025A (ja) | 1991-11-20 |
JP2992892B2 JP2992892B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=13029287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5651690A Expired - Fee Related JP2992892B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | 表面伝導形電子放出素子・マルチ電子源及び画像形成装置 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2992892B2 (ja) |
-
1990
- 1990-03-09 JP JP5651690A patent/JP2992892B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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