JPH03261026A - マルチ電子源及び画像形成装置 - Google Patents
マルチ電子源及び画像形成装置Info
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- JPH03261026A JPH03261026A JP2056517A JP5651790A JPH03261026A JP H03261026 A JPH03261026 A JP H03261026A JP 2056517 A JP2056517 A JP 2056517A JP 5651790 A JP5651790 A JP 5651790A JP H03261026 A JPH03261026 A JP H03261026A
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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（Ｍ、 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０フイジイ’
／ス（Ｒａｄｉｏ Ｅｎｇ、 ＥｌｅｃｔｒｏｎＰｈｙ
ｓ、 ）第１０巻、 １２９０〜１２９６頁、 １
９６５年］。
例えばエム・アイ・エリンソン（Ｍ、 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０フイジイ’
／ス（Ｒａｄｉｏ Ｅｎｇ、 ＥｌｅｃｔｒｏｎＰｈｙ
ｓ、 ）第１０巻、 １２９０〜１２９６頁、 １
９６５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５ｎＯ２（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薄膜によるち
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７゛’ （Ｍ、 Ｈａｒｔｗｅｌｌ ａ
ｎｄ Ｃ，Ｇ。
等により開発された５ｎＯ２（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薄膜によるち
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７゛’ （Ｍ、 Ｈａｒｔｗｅｌｌ ａ
ｎｄ Ｃ，Ｇ。
Ｆｏｎｓｔａｄ： ”ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ、 ＥＤ
Ｃｏｎｆ、” ）５１９頁。
Ｃｏｎｆ、” ）５１９頁。
（１９７５年）１、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、 （１９
８３年）］等が報告されている。
：゛真空゛°、第２６巻、第１号、２２頁、 （１９
８３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
〜５ｐｍ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ｌ上にあり、植機粒子
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。
〜５ｐｍ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ｌ上にあり、植機粒子
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師を行うために、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コ本発明の特徴と
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ｌ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裏面に、熱伝導率が
１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の部位を形成した基板から成る表面
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ｌ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裏面に、熱伝導率が
１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の部位を形成した基板から成る表面
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、電子放出部の基板裏側に熱伝導率ＬＯＷ／ｍ
・Ｋの部材を設けることで、電子放出部で発生した熱が
基板裏面へ容易に移動できるようにし、さらに裏面での
表面積が増加したことで放熱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。
・Ｋの部材を設けることで、電子放出部で発生した熱が
基板裏面へ容易に移動できるようにし、さらに裏面での
表面積が増加したことで放熱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］
笈凰班ユ
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、ｌは絶縁性基板であり、４は本発明の特徴とす
る熱伝導率ＬＯＷ／ｍ・Ｋ以上の部材を示す。
る熱伝導率ＬＯＷ／ｍ・Ｋ以上の部材を示す。
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。
されている。
次に、本実施例である電子源の作成法を略述する。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
。
■、絶縁性基板の材料としては、白板ガラス（コーニン
グ社製７０５９）を用い、予め基板表面を十分に洗浄す
る。
グ社製７０５９）を用い、予め基板表面を十分に洗浄す
る。
■、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０．１ｐｍ、幅は３００ ｐ
ｍとした。また、相対向する素子電極２の間隔は２）ｉ
ｍ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０．１ｐｍ、幅は３００ ｐ
ｍとした。また、相対向する素子電極２の間隔は２）ｉ
ｍ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°Ｃ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°Ｃの温度で１時間焼成した。
■３次に、素子基板裏面にマスク蒸着法により、２ｍｍ
角の放熱用部位４を形成した。材料は銅を用いた。
角の放熱用部位４を形成した。材料は銅を用いた。
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放熱部
位の存在しない場合における値との比較検討結果を以下
の表１に示す。
位の存在しない場合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
１０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Ｉ 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。
１０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Ｉ 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裏面に熱伝
導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の部位を形成し、輻射により
放熱させることによって以下の効果がある。
導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の部位を形成し、輻射により
放熱させることによって以下の効果がある。
■、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。
て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。
劣化しない。
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素子群において、前記
電子放出部に位置する素子基板の裏面に熱伝導率が１０
Ｗ／ｍ・Ｋ以上の部位を形成した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 |
|---|---|---|---|
| JP5651790A JP3000467B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP5651790A JP3000467B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | マルチ電子源及び画像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03261026A true JPH03261026A (ja) | 1991-11-20 |
| JP3000467B2 JP3000467B2 (ja) | 2000-01-17 |
Family
ID=13029315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5651790A Expired - Fee Related JP3000467B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | マルチ電子源及び画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3000467B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0660359A2 (en) * | 1993-12-22 | 1995-06-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing electron-emitting device and image-forming apparatus |
| US6943492B2 (en) | 2001-07-25 | 2005-09-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Light weight flat panel image display device |
| JP2007035365A (ja) * | 2005-07-25 | 2007-02-08 | Canon Inc | 電子放出素子及びそれを用いた電子源並びに画像表示装置および情報表示再生装置とそれらの製造方法 |
| JP2022511708A (ja) * | 2018-11-12 | 2022-02-01 | 北京大学 | オンチップミニチュアｘ線源及びその製造方法 |
| JP2022511709A (ja) * | 2018-11-12 | 2022-02-01 | 北京大学 | オンチップミニチュア電子源及びその製造方法 |
-
1990
- 1990-03-09 JP JP5651790A patent/JP3000467B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0660359A2 (en) * | 1993-12-22 | 1995-06-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing electron-emitting device and image-forming apparatus |
| EP0660359A3 (en) * | 1993-12-22 | 1995-07-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing electron-emitting device and image-forming apparatus |
| US6063453A (en) * | 1993-12-22 | 2000-05-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing electron-emitting device and image-forming apparatus comprising such devices |
| US6943492B2 (en) | 2001-07-25 | 2005-09-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Light weight flat panel image display device |
| JP2007035365A (ja) * | 2005-07-25 | 2007-02-08 | Canon Inc | 電子放出素子及びそれを用いた電子源並びに画像表示装置および情報表示再生装置とそれらの製造方法 |
| US7988513B2 (en) | 2005-07-25 | 2011-08-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron-emitting device, electron source and display apparatus using the same device, and manufacturing methods of them |
| JP2022511708A (ja) * | 2018-11-12 | 2022-02-01 | 北京大学 | オンチップミニチュアｘ線源及びその製造方法 |
| JP2022511709A (ja) * | 2018-11-12 | 2022-02-01 | 北京大学 | オンチップミニチュア電子源及びその製造方法 |
| US11355301B2 (en) | 2018-11-12 | 2022-06-07 | Peking University | On-chip micro electron source and manufacturing method thereof |
| US11798772B2 (en) | 2018-11-12 | 2023-10-24 | Peking University | On-chip miniature X-ray source and manufacturing method therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3000467B2 (ja) | 2000-01-17 |
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