JPH0465048A - 電子放出素子 - Google Patents
電子放出素子Info
- Publication number
- JPH0465048A JPH0465048A JP2175421A JP17542190A JPH0465048A JP H0465048 A JPH0465048 A JP H0465048A JP 2175421 A JP2175421 A JP 2175421A JP 17542190 A JP17542190 A JP 17542190A JP H0465048 A JPH0465048 A JP H0465048A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- electron emitting
- insulating substrate
- etched
- electron
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 abstract description 10
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 abstract description 5
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 abstract description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 As shown in FIG. 1 Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Landscapes
- 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、電界放出型の電子放出素子に関オーるもので
ある。
ある。
（従来の技術）
第８図及び第９図は、絶縁基板上に平面的に形成された
電界放出型の電子放出素子を示している。
電界放出型の電子放出素子を示している。
絶縁基板１００上には、複数の突端部１０１がくし歯状
に形成されたエミッタ１０２が設りられ。
に形成されたエミッタ１０２が設りられ。
ている。このエミッタ１０２に隣接して、前記各突端部
１０１に対応する開口部１０３を備えたケート１０４か
設けられでいる。イして、３二のケート１０４を間にｌ
、て前記エミッタ１０２と反対側の絶縁基板１００上に
は、ケート１０４と才行にアノード１０５か設けらｔて
いる。
１０１に対応する開口部１０３を備えたケート１０４か
設けられでいる。イして、３二のケート１０４を間にｌ
、て前記エミッタ１０２と反対側の絶縁基板１００上に
は、ケート１０４と才行にアノード１０５か設けらｔて
いる。
ここで、エミッタ１０２とゲー ト１０４の間、及びケ
ート１０４とア、ノート１０５との間にそわぞＪ１所定
の電位差を付与すると、ゴミツタ１０２゜の突端部１０
１から電子か放出さお、これら電１−はケート１０４の
開［１部１０３を軒てアノード１０５に射突する。
ート１０４とア、ノート１０５との間にそわぞＪ１所定
の電位差を付与すると、ゴミツタ１０２゜の突端部１０
１から電子か放出さお、これら電１−はケート１０４の
開［１部１０３を軒てアノード１０５に射突する。
このような平面形の構成の電で放出素子を形成する場合
には、従来は絶縁基板１００上に電界電子放出材料を一
層構造て被着させ、その−Ｖにホト１ノシストを所定パ
ターンて形成し、てエツチングを行）ていた。
には、従来は絶縁基板１００上に電界電子放出材料を一
層構造て被着させ、その−Ｖにホト１ノシストを所定パ
ターンて形成し、てエツチングを行）ていた。
前述した従来の電子放出素子の構造たと、エツチング装
置の特性によっては、エミッタ１０２の突端部１０１の
端面を十分に尖らせることができず、電子放出開始電圧
か高くなって現実的な駆動条件ては、電流を大きくとれ
なくなってしまうという問題点があった。
置の特性によっては、エミッタ１０２の突端部１０１の
端面を十分に尖らせることができず、電子放出開始電圧
か高くなって現実的な駆動条件ては、電流を大きくとれ
なくなってしまうという問題点があった。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
電子か放出されるエミッタの突端部の端面か十分に尖っ
た構造の電子放出素子を提供することを目的としている
。
電子か放出されるエミッタの突端部の端面か十分に尖っ
た構造の電子放出素子を提供することを目的としている
。
本発明の電子放出素子は、比較的エツチングされやすい
第１金属が絶縁基板上に被着され、その上に第１金属よ
りもエツチングさｔにくい電界放出部材か被着されて構
成されている。
第１金属が絶縁基板上に被着され、その上に第１金属よ
りもエツチングさｔにくい電界放出部材か被着されて構
成されている。
本考案による二層構造の電子放出素子によれば、表層の
電界放出部材よりも下層の第１金属の方がエツチングさ
れて深くえぐられやすく、相対的に電界放出部材は突出
することになり、結果として低い動作電圧で大きな放出
電流を得ることができる。
電界放出部材よりも下層の第１金属の方がエツチングさ
れて深くえぐられやすく、相対的に電界放出部材は突出
することになり、結果として低い動作電圧で大きな放出
電流を得ることができる。
〔実施例）
本発明の一実施例である電子放出素子の構造を、第１図
〜第７図に示す製造工程に従って説明する。なお、以下
に示す工程の番号と図面番号とは一致している。
〜第７図に示す製造工程に従って説明する。なお、以下
に示す工程の番号と図面番号とは一致している。
■石英又はガラス等からなる絶縁基板１を洗浄した後、
第１図に示すように、その表面に第１金属としてのアル
ミニウムを約１．２μｍの厚さて堆積し、アルミニウム
層２（Ａ４２層２）を形成する。
第１図に示すように、その表面に第１金属としてのアル
ミニウムを約１．２μｍの厚さて堆積し、アルミニウム
層２（Ａ４２層２）を形成する。
■第２図に示すように、前記Ａ２層２の上に、電界放出
部材としてのタングステンを約０．２〜０．５μｍの厚
さで堆積し、タングステン層３（Ｗ層３）を形成する。
部材としてのタングステンを約０．２〜０．５μｍの厚
さで堆積し、タングステン層３（Ｗ層３）を形成する。
■ＷＷＢ２上面にホトレジスト４を塗布して露光・現像
し、第３図（Ａ）、（Ｂ）に示すように電子放出素子の
形状にバターニングする。
し、第３図（Ａ）、（Ｂ）に示すように電子放出素子の
形状にバターニングする。
■第４図（Ａ）に示すように、ＳＦ６を用いたＲ Ｉ
Ｅ （Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）に
よって最上層のＷ層３をドライエツチングする。この時
、ＲＩＥの特性により、同図（Ｂ）に示すようにホトレ
ジスト４の端部は傾斜する。
Ｅ （Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）に
よって最上層のＷ層３をドライエツチングする。この時
、ＲＩＥの特性により、同図（Ｂ）に示すようにホトレ
ジスト４の端部は傾斜する。
■第５図（Ａ）に示すように、下のへ１層２をえぐり込
むようにウェットエツチングする。
むようにウェットエツチングする。
エツチング剤の成分及び配合割合は、例えばＬＩＦ系水
溶水溶液るＨ３ ＰＯ４： ＨＮＯ３：ＣＨ３ＣＯＯＨ
： Ｈ２０＝ ８５ ： ５ ： ５ ： ５ テある
。
溶水溶液るＨ３ ＰＯ４： ＨＮＯ３：ＣＨ３ＣＯＯＨ
： Ｈ２０＝ ８５ ： ５ ： ５ ： ５ テある
。
Ａ１はＷよりもエツチングレートか大きい。即ち、エツ
チングされやすい。このため、第５図（Ｂ）に示すよう
に、本工程のウェットエツチングによれば、上層のＷ層
３よりも下層のＡ２層２の方がより深くえぐられる。
チングされやすい。このため、第５図（Ｂ）に示すよう
に、本工程のウェットエツチングによれば、上層のＷ層
３よりも下層のＡ２層２の方がより深くえぐられる。
■第６図（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ＳＦ６を用いた
ＲＩＥにより、電極部分以外の絶縁基板１に溝５を深く
彫る。
ＲＩＥにより、電極部分以外の絶縁基板１に溝５を深く
彫る。
■第７図（Ａ）に示すようにホトレジスト４を除去する
。
。
第４図（Ｂ）に示したように、ホトレジスト４の端部は
傾斜しており、中央部から厚さが段々蒲〈なっている。
傾斜しており、中央部から厚さが段々蒲〈なっている。
このため、本工程においてホトレジスト４の除去を行う
と、層厚の薄い端部の、トレジスト４は厚い中央部に比
べて早く除去されてしまう。従フて、中央部のホトレジ
スト４を除去していくうちに、ホトレジスト４の下にか
くれていたＷ層３の端部が除去されていき、第７図（Ｂ
）に示すように端部の鰭面は傾斜した形状になる。
と、層厚の薄い端部の、トレジスト４は厚い中央部に比
べて早く除去されてしまう。従フて、中央部のホトレジ
スト４を除去していくうちに、ホトレジスト４の下にか
くれていたＷ層３の端部が除去されていき、第７図（Ｂ
）に示すように端部の鰭面は傾斜した形状になる。
■ダイシングした後、純水及び超音波を用いて各電子よ
出素子を洗浄する。
出素子を洗浄する。
このようにして得られた素子を蛍光表示管の電子源とし
て真空外囲器内に実装したところ、ゲート電圧が３５０
ｖから電子放出が得られた。
て真空外囲器内に実装したところ、ゲート電圧が３５０
ｖから電子放出が得られた。
以上説明した一実施例によれば、次のような効果がある
。
。
１）製作工程が極めて容易である為、コストか低く歩留
りが良い。
りが良い。
２）ＷとＡｎのエツチング特性の違いをうまく利用して
おり、上層のＷ層３の厚みを制御することによって、所
望の先端の尖った大面積のエミッタを再現性良く容易に
形成することができる。
おり、上層のＷ層３の厚みを制御することによって、所
望の先端の尖った大面積のエミッタを再現性良く容易に
形成することができる。
３）ＡＪＺの厚さを適当に設定することによってエミッ
タ先端を基板から離すことかできエミッタ先端の電界か
強くなり又、エミッタ先端を平面パターンにおいてのみ
ならず深さ方向も鋭利に加工することができるためエミ
ッタ先端の電界強度か強くなり、従フて電子放出開始電
圧が低く、駆動が容易である。
タ先端を基板から離すことかできエミッタ先端の電界か
強くなり又、エミッタ先端を平面パターンにおいてのみ
ならず深さ方向も鋭利に加工することができるためエミ
ッタ先端の電界強度か強くなり、従フて電子放出開始電
圧が低く、駆動が容易である。
４）放出電流密度か大きい。
５）Ｗ層３をより薄くすることによってＷ層３の端面ば
さらに鋭利になり、電子放出開始電圧かさらに低くても
電子放出か可能になる。この場合、Ｗ層３の抵抗値は極
めて大きくなるか、Ａ１層２の抵抗値が小さいため、全
体としては低抵抗となる。
さらに鋭利になり、電子放出開始電圧かさらに低くても
電子放出か可能になる。この場合、Ｗ層３の抵抗値は極
めて大きくなるか、Ａ１層２の抵抗値が小さいため、全
体としては低抵抗となる。
６）Ｗのみの構造では、Ｗが絶縁基板との密着性が悪く
剥れ易いため歩留りを悪化さゼるが、絶縁基板との密着
性のよいＡＩｌを用いた２層構造により歩留りを向上で
きる。
剥れ易いため歩留りを悪化さゼるが、絶縁基板との密着
性のよいＡＩｌを用いた２層構造により歩留りを向上で
きる。
以」−説明した一実施例はＡｌ１とＷの組合せてあった
か、第１金属としてはＡＩｌ、のかわりにＦｅでもよい
。また電界放出部材としてはＷのかわりに、Ｍｏ、Ｔａ
、Ｔｉ、ＬａＢａ 、あるいはＷＭＯ，Ｔａ、Ｔｉの名
炭化物、各ケイ化物、各窒化物も使用てきる。
か、第１金属としてはＡＩｌ、のかわりにＦｅでもよい
。また電界放出部材としてはＷのかわりに、Ｍｏ、Ｔａ
、Ｔｉ、ＬａＢａ 、あるいはＷＭＯ，Ｔａ、Ｔｉの名
炭化物、各ケイ化物、各窒化物も使用てきる。
また、前記実施例では、Ｗ層３は均一な膜として表わし
り、：か、厚さか数１００人程度になると均な膜の形成
は困難になり、島状に離れた複数のＷ層か形成されるよ
うＶなる。このような場合でも、Ａ２層か導電電極とし
て働くため、Ｗ層からは有効な電子放出を得ることかで
きる。
り、：か、厚さか数１００人程度になると均な膜の形成
は困難になり、島状に離れた複数のＷ層か形成されるよ
うＶなる。このような場合でも、Ａ２層か導電電極とし
て働くため、Ｗ層からは有効な電子放出を得ることかで
きる。
本発明の電子放出素子は、絶縁基板上にエツチングされ
易い第１金属な被着し、その上にエツチングされにくい
電界放出部材を被着した構成なのて、製造しやずく、電
子放出部材を鋭利に形成てきるという効果かある。
易い第１金属な被着し、その上にエツチングされにくい
電界放出部材を被着した構成なのて、製造しやずく、電
子放出部材を鋭利に形成てきるという効果かある。
第１図、第２図、第３図（Ａ）、第４図（Ａ）、第５図
（Ａ）、第６図（Ａ）及び第７図（Ａ）は第１実施例の
製造工程を示す断面図、第３図（Ｂ）、第４図〈Ｂ）、
第５図（Ｂ）、第６図（Ｂ）及び第７図（Ｂ）はそ、ｔ
′１そｔ１第３図（Ａ）、第４図（Ａ）、第５図（Ａ）
、第６図（Ａ）及び第７図（Ａ）の部分拡大断面図、第
８図は従来の電子放出素子の一例を示す断面図、第９図
は従来の電子放出素子の一例を示す斜視図である。 １・・・絶縁基板、 ２・・・第１金属としてのアルミニウムから成るアルミ
ニウム層（Ａｆｉ層）、 ３・・・電界放出部材としてのタングステンから成るタ
ングステン層（Ｗ層）。 第６図（Ａ） 第６図（Ｂ） 第７図（Ａ） 第７図（Ｂ） 特許出願人 工業技術院長 杉浦 賢双葉電ＦＩ業株
式会社 代理人・弁理士 西 村 教 光第 図 第 図（Ａ） 第 図（Ａ） 第 図（Ａ） 第 図（Ｂ） 第 図（Ｂ） 第 図（Ｂ）
（Ａ）、第６図（Ａ）及び第７図（Ａ）は第１実施例の
製造工程を示す断面図、第３図（Ｂ）、第４図〈Ｂ）、
第５図（Ｂ）、第６図（Ｂ）及び第７図（Ｂ）はそ、ｔ
′１そｔ１第３図（Ａ）、第４図（Ａ）、第５図（Ａ）
、第６図（Ａ）及び第７図（Ａ）の部分拡大断面図、第
８図は従来の電子放出素子の一例を示す断面図、第９図
は従来の電子放出素子の一例を示す斜視図である。 １・・・絶縁基板、 ２・・・第１金属としてのアルミニウムから成るアルミ
ニウム層（Ａｆｉ層）、 ３・・・電界放出部材としてのタングステンから成るタ
ングステン層（Ｗ層）。 第６図（Ａ） 第６図（Ｂ） 第７図（Ａ） 第７図（Ｂ） 特許出願人 工業技術院長 杉浦 賢双葉電ＦＩ業株
式会社 代理人・弁理士 西 村 教 光第 図 第 図（Ａ） 第 図（Ａ） 第 図（Ａ） 第 図（Ｂ） 第 図（Ｂ） 第 図（Ｂ）
Claims (1)
- 絶縁基板上に、エッチングレートの大きい第１金属を被
着し、その上に前記第１金属よりエッチングレートの小
さい電界放出部材を被着して成る電子放出素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2175421A JPH0465048A (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | 電子放出素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2175421A JPH0465048A (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | 電子放出素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0465048A true JPH0465048A (ja) | 1992-03-02 |
Family
ID=15995805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2175421A Pending JPH0465048A (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | 電子放出素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0465048A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007080626A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Toppan Printing Co Ltd | 電子放出型電極及びその製造方法 |
| KR100766894B1 (ko) * | 2001-11-30 | 2007-10-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전계 방출 표시 소자의 제조 방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02276129A (ja) * | 1989-01-13 | 1990-11-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プレーナ型冷陰極およびその製造法 |
-
1990
- 1990-07-04 JP JP2175421A patent/JPH0465048A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02276129A (ja) * | 1989-01-13 | 1990-11-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プレーナ型冷陰極およびその製造法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100766894B1 (ko) * | 2001-11-30 | 2007-10-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전계 방출 표시 소자의 제조 방법 |
| JP2007080626A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Toppan Printing Co Ltd | 電子放出型電極及びその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2574500B2 (ja) | プレーナ型冷陰極の製造方法 | |
| JPH06267403A (ja) | 電界放出型冷陰極およびその製造方法 | |
| JPH08287819A (ja) | 電界効果電子放出素子及びその製造方法 | |
| JP2728813B2 (ja) | 電界放出型電子源及びその製造方法 | |
| JP2969081B2 (ja) | 水平電界効果を有する電子放出素子及びその製造方法 | |
| JPH07254370A (ja) | 微小３極真空管およびその製造方法 | |
| JPH0465048A (ja) | 電子放出素子 | |
| JPH03295131A (ja) | 電界放出素子およびその製造方法 | |
| JPH0574327A (ja) | 電子放出素子 | |
| JP3084768B2 (ja) | 電界放出型陰極装置 | |
| JP3184890B2 (ja) | 電子放出素子及びその製造方法 | |
| JP3295864B2 (ja) | 電界放出陰極とその製造方法 | |
| JP2987372B2 (ja) | 電子放出素子 | |
| JPH08306302A (ja) | 電界放射型電子源及びその製造方法 | |
| JP3143679B2 (ja) | 電子放出素子及びその製造方法 | |
| JP2737675B2 (ja) | 縦型微小冷陰極の製造方法 | |
| JP3625297B2 (ja) | 微小真空管およびその製造方法 | |
| JP2846988B2 (ja) | 電界放出型電子放出源素子 | |
| JPH0817332A (ja) | 電界放射型電子素子およびその製造方法 | |
| JP3585739B2 (ja) | ダイアモンド電子放出素子及びその製造方法 | |
| JP3144297B2 (ja) | 真空マイクロデバイス及びその製造方法 | |
| JPH07114109B2 (ja) | プレーナ型冷陰極の製造方法 | |
| JPH05190078A (ja) | 平面型電界放出デバイス | |
| JPH0785397B2 (ja) | 電子放出素子 | |
| JP2738197B2 (ja) | 電子放出素子 |