JPH06203747A - 電子放出用冷陰極の製造方法 - Google Patents
電子放出用冷陰極の製造方法Info
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- JPH06203747A JPH06203747A JP1807893A JP1807893A JPH06203747A JP H06203747 A JPH06203747 A JP H06203747A JP 1807893 A JP1807893 A JP 1807893A JP 1807893 A JP1807893 A JP 1807893A JP H06203747 A JPH06203747 A JP H06203747A
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- electrode
- electron
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電子放出に適した表面構造をもつ電子放出用
冷陰極を容易に作成する方法を提供する。 【構成】 冷陰極９をカソード、陽極７をアノード、引
出電極５をグリッド、として、真空管と同様の動作を行
う真空マイクロ素子を製造する。円柱状の冷陰極９が、
Ｃｒ−Ｃｏの組み合わせによる非固溶金属系合金を材料
として形成される。この冷陰極９の上面を、硝酸第２セ
リウムアンモン溶液によってエッチングすると、エッチ
ングレートの高いＣｒが先にエッチングされ、残ったＣ
ｏは柱状に析出し、冷陰極９の上面に微細な柱状突起が
多数形成される。この柱状突起から電子が放出される。
冷陰極を容易に作成する方法を提供する。 【構成】 冷陰極９をカソード、陽極７をアノード、引
出電極５をグリッド、として、真空管と同様の動作を行
う真空マイクロ素子を製造する。円柱状の冷陰極９が、
Ｃｒ−Ｃｏの組み合わせによる非固溶金属系合金を材料
として形成される。この冷陰極９の上面を、硝酸第２セ
リウムアンモン溶液によってエッチングすると、エッチ
ングレートの高いＣｒが先にエッチングされ、残ったＣ
ｏは柱状に析出し、冷陰極９の上面に微細な柱状突起が
多数形成される。この柱状突起から電子が放出される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子放出用冷陰極の製造
方法、特に、真空マイクロ素子などに用いる電子放出用
冷陰極を製造する方法に関する。
方法、特に、真空マイクロ素子などに用いる電子放出用
冷陰極を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の普及に伴い、真空管の技術
は忘れ去られた存在となっていたが、ここ数年になって
この真空管の技術が再び注目を集めている。いわゆる真
空マイクロ素子の開発である。この真空マイクロ素子
は、長年にわたる半導体素子の研究で培われた半導体の
微細加工技術を利用して、同一基板上に微細な真空管を
集積したものである。すなわち、この素子は、冷陰極と
引出電極と陽極とを備え、引出電極によって冷陰極から
電子を引き出してこれを陽極へと放出させるものであ
る。引出電極に印加する電圧を制御することにより、冷
陰極から放出される電子の量を制御することができる。
は忘れ去られた存在となっていたが、ここ数年になって
この真空管の技術が再び注目を集めている。いわゆる真
空マイクロ素子の開発である。この真空マイクロ素子
は、長年にわたる半導体素子の研究で培われた半導体の
微細加工技術を利用して、同一基板上に微細な真空管を
集積したものである。すなわち、この素子は、冷陰極と
引出電極と陽極とを備え、引出電極によって冷陰極から
電子を引き出してこれを陽極へと放出させるものであ
る。引出電極に印加する電圧を制御することにより、冷
陰極から放出される電子の量を制御することができる。
【０００３】半導体素子では、固体中を電子が移動する
ため、動作速度はその固体中の電子の移動度によって支
配される。これに対し、真空マイクロ素子では、真空中
を電子が移動するため、半導体素子に比べて非常に高速
な動作が可能であり、真空の利点を生かした電荷輸送媒
体として注目を集めている。また、この真空マイクロ素
子の研究にともなって冷陰極の開発が行われており、平
面ディスプレイ等への応用が期待されている。
ため、動作速度はその固体中の電子の移動度によって支
配される。これに対し、真空マイクロ素子では、真空中
を電子が移動するため、半導体素子に比べて非常に高速
な動作が可能であり、真空の利点を生かした電荷輸送媒
体として注目を集めている。また、この真空マイクロ素
子の研究にともなって冷陰極の開発が行われており、平
面ディスプレイ等への応用が期待されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、真空マ
イクロ素子は、原理的には真空管と同じではあるが、そ
の大きさは真空管とは比べ物にならないくらい微細なも
のであり、その製造には高度な微細加工技術が必要であ
る。特に、冷陰極は、電子を放出しやすい表面形状に加
工する必要があり、このような微細加工は非常に困難で
ある。従来、この冷陰極の材料としては、Ｗ，Ｔａ，Ｍ
ｏなどの高融点金属が用いられており、電子放出部先端
を曲率半径１μｍ以下に加工し、１０７Ｖ／ｃｍ程度の
強電界がこの先端に集中するようにして電子放出を行っ
ている。しかしながら、この冷陰極先端の曲率半径を１
μｍ以下に加工するためには、非常に高度な微細加工技
術が必要であり、この冷陰極の加工不良が原因となり、
真空マイクロ素子の動作が不安定になることがある。
イクロ素子は、原理的には真空管と同じではあるが、そ
の大きさは真空管とは比べ物にならないくらい微細なも
のであり、その製造には高度な微細加工技術が必要であ
る。特に、冷陰極は、電子を放出しやすい表面形状に加
工する必要があり、このような微細加工は非常に困難で
ある。従来、この冷陰極の材料としては、Ｗ，Ｔａ，Ｍ
ｏなどの高融点金属が用いられており、電子放出部先端
を曲率半径１μｍ以下に加工し、１０７Ｖ／ｃｍ程度の
強電界がこの先端に集中するようにして電子放出を行っ
ている。しかしながら、この冷陰極先端の曲率半径を１
μｍ以下に加工するためには、非常に高度な微細加工技
術が必要であり、この冷陰極の加工不良が原因となり、
真空マイクロ素子の動作が不安定になることがある。
【０００５】そこで本発明は、電子放出に適した表面構
造をもつ電子放出用冷陰極を容易に作成する方法を提供
することを目的とする。
造をもつ電子放出用冷陰極を容易に作成する方法を提供
することを目的とする。
【０００６】
(1) 本願第１の発明は、冷陰極と引出電極と陽極とを
備え、引出電極によって冷陰極から電子を引き出してこ
れを陽極へと放出させる装置、に用いられる冷陰極の製
造方法において、非固溶金属系合金によって冷陰極用電
極を形成し、この合金の材料となった金属間でエッチン
グレートの異なるエッチング方法を用いて冷陰極用電極
の表面をエッチングし、冷陰極用電極の表面に電子放出
に適した突起構造を形成させるようにしたものである。
備え、引出電極によって冷陰極から電子を引き出してこ
れを陽極へと放出させる装置、に用いられる冷陰極の製
造方法において、非固溶金属系合金によって冷陰極用電
極を形成し、この合金の材料となった金属間でエッチン
グレートの異なるエッチング方法を用いて冷陰極用電極
の表面をエッチングし、冷陰極用電極の表面に電子放出
に適した突起構造を形成させるようにしたものである。
【０００７】(2) 本願第２の発明は、上述の第１の発
明に係る電子放出用冷陰極の製造方法において、Ｃｏと
Ｃｒとを材料とする非固溶金属系合金によって冷陰極用
電極を形成し、この冷陰極用電極に対して、硝酸第２セ
リウムアンモン溶液をエッチング液として用いたエッチ
ングを行うようにしたものである。
明に係る電子放出用冷陰極の製造方法において、Ｃｏと
Ｃｒとを材料とする非固溶金属系合金によって冷陰極用
電極を形成し、この冷陰極用電極に対して、硝酸第２セ
リウムアンモン溶液をエッチング液として用いたエッチ
ングを行うようにしたものである。
【０００８】
【作 用】金属Ａと金属Ｂとからなる非固溶金属系合金
によって電極を形成し、この電極の表面を、金属Ａと金
属Ｂとの間でエッチングレートの異なるエッチング方法
によりエッチング処理をしたとすると、非固溶金属系合
金では、金属Ａと金属Ｂとが完全に溶け合った状態には
なっていないので、エッチングレートの高い金属の方が
先にエッチング除去されることになる。本願発明者は、
このような方法によるエッチング処理を行うと、電極の
表面に、非常に微細な突起（柱状の凹凸構造）が得られ
ることを発見した。しかも、こうして得られる突起は、
冷陰極として電子を放出するのに適した構造の突起であ
ることが確認でき、真空マイクロ素子などにこの冷陰極
を利用することができることも確認できた。
によって電極を形成し、この電極の表面を、金属Ａと金
属Ｂとの間でエッチングレートの異なるエッチング方法
によりエッチング処理をしたとすると、非固溶金属系合
金では、金属Ａと金属Ｂとが完全に溶け合った状態には
なっていないので、エッチングレートの高い金属の方が
先にエッチング除去されることになる。本願発明者は、
このような方法によるエッチング処理を行うと、電極の
表面に、非常に微細な突起（柱状の凹凸構造）が得られ
ることを発見した。しかも、こうして得られる突起は、
冷陰極として電子を放出するのに適した構造の突起であ
ることが確認でき、真空マイクロ素子などにこの冷陰極
を利用することができることも確認できた。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を図示する実施例に基づいて説
明する。まずはじめに、従来の一般的な真空マイクロ素
子の構造について説明する。図１は、平板型のディスプ
レイを駆動するための真空マイクロ素子の一般的な構造
を示す断面図である。ここでは、説明の便宜上、ディス
プレイの１画素分を駆動する構造のみを示し、各部の実
際の寸法比を無視して描いてある。ガラス基板１は、こ
の素子を支持するために十分な厚みを有し、その上に配
線層２が形成されている。この配線層２の上には、冷陰
極３および絶縁層４が形成され、絶縁層４の上には引出
電極５が形成されている。配線層２は、冷陰極３に電圧
を供給するためのもので、ＩＴＯ，ＺｎＯ：Ａｌなどの
透明導電膜や、Ａｌ，Ａｕ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｎ
ｂ，Ｃｒなどの金属薄膜を、０．０２〜１．０μｍ程度
の厚みに形成することによって構成されている。この上
に形成された冷陰極３は、Ｗ，Ｔａ，Ｍｏなどの高融点
金属からなる円錐状の電極である。また、絶縁層４は、
ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ５などを０．５〜３．０μｍ程度の
厚みに堆積させることにより得られた層であり、引出電
極５は、Ａｌ，Ａｕ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｎｂなど
の金属薄膜を、０．０２〜１．０μｍ程度の厚みに形成
したものである。引出電極５は、冷陰極３の先端部の高
さとほぼ同等の高さに位置する。
明する。まずはじめに、従来の一般的な真空マイクロ素
子の構造について説明する。図１は、平板型のディスプ
レイを駆動するための真空マイクロ素子の一般的な構造
を示す断面図である。ここでは、説明の便宜上、ディス
プレイの１画素分を駆動する構造のみを示し、各部の実
際の寸法比を無視して描いてある。ガラス基板１は、こ
の素子を支持するために十分な厚みを有し、その上に配
線層２が形成されている。この配線層２の上には、冷陰
極３および絶縁層４が形成され、絶縁層４の上には引出
電極５が形成されている。配線層２は、冷陰極３に電圧
を供給するためのもので、ＩＴＯ，ＺｎＯ：Ａｌなどの
透明導電膜や、Ａｌ，Ａｕ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｎ
ｂ，Ｃｒなどの金属薄膜を、０．０２〜１．０μｍ程度
の厚みに形成することによって構成されている。この上
に形成された冷陰極３は、Ｗ，Ｔａ，Ｍｏなどの高融点
金属からなる円錐状の電極である。また、絶縁層４は、
ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ５などを０．５〜３．０μｍ程度の
厚みに堆積させることにより得られた層であり、引出電
極５は、Ａｌ，Ａｕ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｎｂなど
の金属薄膜を、０．０２〜１．０μｍ程度の厚みに形成
したものである。引出電極５は、冷陰極３の先端部の高
さとほぼ同等の高さに位置する。
【００１０】一方、もう１枚のガラス基板６の下面に
は、陽極７および蛍光体層８が形成されている。陽極７
は、ＩＴＯ，ＺｎＯ：Ａｌなどの透明導電膜を０．３〜
１．０μｍ程度の厚みに形成したものであり、蛍光体層
８は、ＺｎＯ：Ｚｎ等の蛍光体により厚み１０μｍ程度
の層を形成したものである。ガラス基板１の上面に形成
された構造体と、ガラス基板６の下面に形成された構造
体とは、図１に示すように、対向するように配置され、
両者間の空隙は真空状態に保たれる。
は、陽極７および蛍光体層８が形成されている。陽極７
は、ＩＴＯ，ＺｎＯ：Ａｌなどの透明導電膜を０．３〜
１．０μｍ程度の厚みに形成したものであり、蛍光体層
８は、ＺｎＯ：Ｚｎ等の蛍光体により厚み１０μｍ程度
の層を形成したものである。ガラス基板１の上面に形成
された構造体と、ガラス基板６の下面に形成された構造
体とは、図１に示すように、対向するように配置され、
両者間の空隙は真空状態に保たれる。
【００１１】このような構造をもった真空マイクロ素子
は、真空管と同様の動作を行う。すなわち、冷陰極３を
カソード、陽極７をアノード、引出電極５をグリッド、
として各電極に所定の電圧をかければ、冷陰極３から電
子を引き出し、これを陽極７へ放出させることができ、
この電子の放出量を引出電極５に与える電圧によって制
御することができる。蛍光体層８は、陽極７へ向かった
電子の衝突を受けて発光する。この発光は、陽極７およ
びガラス基板６ごしに図面上方から観測される。
は、真空管と同様の動作を行う。すなわち、冷陰極３を
カソード、陽極７をアノード、引出電極５をグリッド、
として各電極に所定の電圧をかければ、冷陰極３から電
子を引き出し、これを陽極７へ放出させることができ、
この電子の放出量を引出電極５に与える電圧によって制
御することができる。蛍光体層８は、陽極７へ向かった
電子の衝突を受けて発光する。この発光は、陽極７およ
びガラス基板６ごしに図面上方から観測される。
【００１２】さて、このような構造をもった真空マイク
ロ素子を製造する上で、最も困難な工程は、円錐状の冷
陰極３を形成する工程である。比較的低い電界による電
子の放出を可能にするためには、冷陰極３の先端を鋭く
する必要があるが、そのような微細加工は非常に困難で
ある。しかも、図１には、平板状ディスプレイの１画素
分に相当する構造だけが示されているが、実際には、こ
のような構造が縦横に多数配列され、それぞれの冷陰極
３の加工精度をほぼ同じ精度にする必要がある。縦横に
配列された複数の冷陰極３の加工精度にムラが生じる
と、ディスプレイ画面としてムラのあるものになってし
まう。本発明は、このような問題を解決するためになさ
れたものであり、次のような方法によって冷陰極が製造
される。
ロ素子を製造する上で、最も困難な工程は、円錐状の冷
陰極３を形成する工程である。比較的低い電界による電
子の放出を可能にするためには、冷陰極３の先端を鋭く
する必要があるが、そのような微細加工は非常に困難で
ある。しかも、図１には、平板状ディスプレイの１画素
分に相当する構造だけが示されているが、実際には、こ
のような構造が縦横に多数配列され、それぞれの冷陰極
３の加工精度をほぼ同じ精度にする必要がある。縦横に
配列された複数の冷陰極３の加工精度にムラが生じる
と、ディスプレイ画面としてムラのあるものになってし
まう。本発明は、このような問題を解決するためになさ
れたものであり、次のような方法によって冷陰極が製造
される。
【００１３】図２は、本発明による製造方法を適用した
冷陰極を用いた真空マイクロ素子の断面図である。図１
と同様に、平板型のディスプレイを駆動するための真空
マイクロ素子の断面を示し、説明の便宜上、ディスプレ
イの１画素分を駆動する構造のみを、各部の実際の寸法
比を無視して描いてある。図１に示す素子との構造上の
相違は、冷陰極９の形状である。すなわち、図１の冷陰
極３が円錐状であったのに対し、図２の冷陰極９は円柱
状となっている。なお、この形状の相違に伴い、絶縁層
４の形状も若干変わっている（図１の素子では、円錐状
の冷陰極３を形成する工程により、付随的に絶縁層４の
露出面が傾斜面となるが、図２の素子では、そのような
工程は不要になる）。図２に示す１画素分の構造を縦横
に並べた状態は、図３の斜視図に示すようになる（引出
電極５の配線パターンは図示を省略している）。図１に
示すような先端が鋭利な円錐状の冷陰極３を形成するの
は困難であるが、図２に示す円柱状の冷陰極９を形成す
るのは容易である。しかしながら、冷陰極９が単なる円
柱状の電極であったならば、電子を放出させるための動
作ゲート電圧がかなり高くなる。そこで、低電圧で冷陰
極９から電子を放出させるために、物理的な突起を設け
る必要がある。本発明では、次のようなユニークな方法
により、円柱状の冷陰極９の上面に電子放出用の突起を
形成させている。
冷陰極を用いた真空マイクロ素子の断面図である。図１
と同様に、平板型のディスプレイを駆動するための真空
マイクロ素子の断面を示し、説明の便宜上、ディスプレ
イの１画素分を駆動する構造のみを、各部の実際の寸法
比を無視して描いてある。図１に示す素子との構造上の
相違は、冷陰極９の形状である。すなわち、図１の冷陰
極３が円錐状であったのに対し、図２の冷陰極９は円柱
状となっている。なお、この形状の相違に伴い、絶縁層
４の形状も若干変わっている（図１の素子では、円錐状
の冷陰極３を形成する工程により、付随的に絶縁層４の
露出面が傾斜面となるが、図２の素子では、そのような
工程は不要になる）。図２に示す１画素分の構造を縦横
に並べた状態は、図３の斜視図に示すようになる（引出
電極５の配線パターンは図示を省略している）。図１に
示すような先端が鋭利な円錐状の冷陰極３を形成するの
は困難であるが、図２に示す円柱状の冷陰極９を形成す
るのは容易である。しかしながら、冷陰極９が単なる円
柱状の電極であったならば、電子を放出させるための動
作ゲート電圧がかなり高くなる。そこで、低電圧で冷陰
極９から電子を放出させるために、物理的な突起を設け
る必要がある。本発明では、次のようなユニークな方法
により、円柱状の冷陰極９の上面に電子放出用の突起を
形成させている。
【００１４】すなわち、冷陰極９は、冷陰極３と形状が
異なるだけではなく、その材料も異なる。冷陰極３は、
前述したように、Ｗ，Ｔａ，Ｍｏなどの高融点金属材料
から構成されているが、冷陰極９は、非固溶金属系合金
材料から構成されている。一般的に知られている合金
は、高温において２種類の金属を液相状態で混合し、こ
れを冷却することによって得られる。このとき、２種類
の金属は任意のあるいは所定の割合で混じり合い、格子
上の原子が入れ替わる置換型固溶体、または、一方の格
子間に他方の原子が侵入する侵入型固溶体の形式で合金
を形成する。ところが、ある種の金属同士では、相互溶
解度が極めて低く、液相においても「水と油」のように
分離し、これを徐々に冷却しても、安定相を二相分離し
た状態のままで冷えるため、合金を得ることはできな
い。このような金属同士は「非固溶金属系」と呼ばれて
いる。ところが、このような非固溶金属系の２種類の金
属を、気相状態で混合して急冷する気相急冷法を用いる
と、合金を得ることができる。このような合金は、非固
溶金属系合金と呼ばれている。
異なるだけではなく、その材料も異なる。冷陰極３は、
前述したように、Ｗ，Ｔａ，Ｍｏなどの高融点金属材料
から構成されているが、冷陰極９は、非固溶金属系合金
材料から構成されている。一般的に知られている合金
は、高温において２種類の金属を液相状態で混合し、こ
れを冷却することによって得られる。このとき、２種類
の金属は任意のあるいは所定の割合で混じり合い、格子
上の原子が入れ替わる置換型固溶体、または、一方の格
子間に他方の原子が侵入する侵入型固溶体の形式で合金
を形成する。ところが、ある種の金属同士では、相互溶
解度が極めて低く、液相においても「水と油」のように
分離し、これを徐々に冷却しても、安定相を二相分離し
た状態のままで冷えるため、合金を得ることはできな
い。このような金属同士は「非固溶金属系」と呼ばれて
いる。ところが、このような非固溶金属系の２種類の金
属を、気相状態で混合して急冷する気相急冷法を用いる
と、合金を得ることができる。このような合金は、非固
溶金属系合金と呼ばれている。
【００１５】本願発明者は、この非固溶金属系合金によ
って冷陰極９を形成しておき、この非固溶金属系を形成
する２種類の金属のエッチングレートの違いを利用し
て、この冷陰極９の表面をエッチングすることにより、
電子放出に適した多数の柱状突起が冷陰極９の表面に形
成されることを発見したのである。したがって、図２に
示すような円柱状の冷陰極９を形成した後、この上面を
上述の方法でエッチングすれば、冷陰極９の上面に電子
放出に適した多数の微細な柱状突起が得られることにな
る。具体的には、Ｃｏ−Ｃｒという２種類の金属からな
る非固溶金属系合金によって冷陰極９を形成しておき、
ＣｏとＣｒとの間でのエッチングレートの異なる硝酸第
２セリウムアンモン溶液によるエッチングを行うことに
より、電子放出に適した多数の柱状突起が形成できた。
これは、合金の中で、エッチングレートの高いＣｒが先
にエッチング除去され、残ったＣｏの原子が柱状に析出
するためと思われる。このようなエッチングは、図３に
示すような平面に対して一様に行うことができるため、
複数の冷陰極９の上面にはほぼ一様に柱状突起が形成さ
れるようになり、平板型ディスプレイの駆動素子として
用いても画面にムラが生じることはない。
って冷陰極９を形成しておき、この非固溶金属系を形成
する２種類の金属のエッチングレートの違いを利用し
て、この冷陰極９の表面をエッチングすることにより、
電子放出に適した多数の柱状突起が冷陰極９の表面に形
成されることを発見したのである。したがって、図２に
示すような円柱状の冷陰極９を形成した後、この上面を
上述の方法でエッチングすれば、冷陰極９の上面に電子
放出に適した多数の微細な柱状突起が得られることにな
る。具体的には、Ｃｏ−Ｃｒという２種類の金属からな
る非固溶金属系合金によって冷陰極９を形成しておき、
ＣｏとＣｒとの間でのエッチングレートの異なる硝酸第
２セリウムアンモン溶液によるエッチングを行うことに
より、電子放出に適した多数の柱状突起が形成できた。
これは、合金の中で、エッチングレートの高いＣｒが先
にエッチング除去され、残ったＣｏの原子が柱状に析出
するためと思われる。このようなエッチングは、図３に
示すような平面に対して一様に行うことができるため、
複数の冷陰極９の上面にはほぼ一様に柱状突起が形成さ
れるようになり、平板型ディスプレイの駆動素子として
用いても画面にムラが生じることはない。
【００１６】もっとも、本発明は図２あるいは図３に示
すような構造の真空マイクロ素子への適用だけに限定さ
れるものではない。図４は、また別な構造をもった真空
マイクロ素子の電子放出側（冷陰極側）の斜視図であ
る。図２に示す構造が縦型と呼ばれるのに対し、図４に
示す構造は横型と呼ばれるものである。基板１０の上に
絶縁層１１を介して平板状の冷陰極１２が形成され、絶
縁層１３を介して引出電極１４が形成されている。電子
は、冷陰極１２の引出電極１４側の電子放出端１２ａか
ら引き出され、図示されていない陽極へと放出される。
この横型では、冷陰極１２と引出電極１４との間隙をか
なり小さくすることができるため、縦型に比べてより低
電圧で電子放出が可能になるという利点がある。このよ
うな横型の真空マイクロ素子においても、本発明は適用
可能である。すなわち、冷陰極１２を非固溶金属系合金
で形成しておき、電子放出端１２ａの面に上述したエッ
チングを施し、微細な柱状突起を多数形成すればよい。
すような構造の真空マイクロ素子への適用だけに限定さ
れるものではない。図４は、また別な構造をもった真空
マイクロ素子の電子放出側（冷陰極側）の斜視図であ
る。図２に示す構造が縦型と呼ばれるのに対し、図４に
示す構造は横型と呼ばれるものである。基板１０の上に
絶縁層１１を介して平板状の冷陰極１２が形成され、絶
縁層１３を介して引出電極１４が形成されている。電子
は、冷陰極１２の引出電極１４側の電子放出端１２ａか
ら引き出され、図示されていない陽極へと放出される。
この横型では、冷陰極１２と引出電極１４との間隙をか
なり小さくすることができるため、縦型に比べてより低
電圧で電子放出が可能になるという利点がある。このよ
うな横型の真空マイクロ素子においても、本発明は適用
可能である。すなわち、冷陰極１２を非固溶金属系合金
で形成しておき、電子放出端１２ａの面に上述したエッ
チングを施し、微細な柱状突起を多数形成すればよい。
【００１７】以上、本発明を図示する実施例に基づいて
説明したが、本発明はこれらの実施例のみに限定される
ものではなく、この他にも種々の態様で実施可能であ
る。たとえば、上述の実施例では、非固溶金属系合金と
して、Ｃｏ−Ｃｒからなる合金を用いた例を示したが、
この他にも種々の非固溶金属系合金を用いることが可能
である。具体的には、Ａｇ−Ｃｏ，Ａｇ−Ｃｒ，Ａｇ−
Ｆｅ，Ａｇ−Ｎａ，Ａｇ−Ｖ，Ａｌ−Ｐｂ，Ａｓ−Ａ
ｕ，Ｂａ−Ｍｎ，Ｂａ−Ｎｉ，Ｂｉ−Ｍｏ，Ｐｂ−Ｇ
ａ，Ｇｄ−Ｗ，Ｃｏ−Ｐｂ，Ｃｒ−Ｈｇ，Ｃｒ−Ｐｂ，
Ｃｕ−Ｐｂ，Ｃｕ−Ｔａ，Ｃｕ−Ｗ，Ｆｅ−Ｐｂ，Ｉｎ
−Ｍｏ，Ｍｇ−Ｍｏ，Ｍｇ−Ｎａ，Ｍｇ−Ｎｂ，Ｍｇ−
Ｖ，Ｍｇ−Ｗ，Ｍｏ−Ｐｂ、などの非固溶金属系合金を
用いることも可能である。また、上述の実施例では、平
板型ディスプレイを駆動するための真空マイクロ素子に
本発明を適用した例を示したが、スイッチング素子、セ
ンサ素子などに用いる真空マイクロ素子の製造にも、本
発明は同様に適用可能である。更に、本発明は真空マイ
クロ素子だけでなく、この他の素子に用いる冷陰極につ
いても同様に適用することができる。たとえば、ＳＥＭ
（走査型電子顕微鏡）の電子銃に用いる冷陰極の製造方
法にも本発明を適用することが可能である。
説明したが、本発明はこれらの実施例のみに限定される
ものではなく、この他にも種々の態様で実施可能であ
る。たとえば、上述の実施例では、非固溶金属系合金と
して、Ｃｏ−Ｃｒからなる合金を用いた例を示したが、
この他にも種々の非固溶金属系合金を用いることが可能
である。具体的には、Ａｇ−Ｃｏ，Ａｇ−Ｃｒ，Ａｇ−
Ｆｅ，Ａｇ−Ｎａ，Ａｇ−Ｖ，Ａｌ−Ｐｂ，Ａｓ−Ａ
ｕ，Ｂａ−Ｍｎ，Ｂａ−Ｎｉ，Ｂｉ−Ｍｏ，Ｐｂ−Ｇ
ａ，Ｇｄ−Ｗ，Ｃｏ−Ｐｂ，Ｃｒ−Ｈｇ，Ｃｒ−Ｐｂ，
Ｃｕ−Ｐｂ，Ｃｕ−Ｔａ，Ｃｕ−Ｗ，Ｆｅ−Ｐｂ，Ｉｎ
−Ｍｏ，Ｍｇ−Ｍｏ，Ｍｇ−Ｎａ，Ｍｇ−Ｎｂ，Ｍｇ−
Ｖ，Ｍｇ−Ｗ，Ｍｏ−Ｐｂ、などの非固溶金属系合金を
用いることも可能である。また、上述の実施例では、平
板型ディスプレイを駆動するための真空マイクロ素子に
本発明を適用した例を示したが、スイッチング素子、セ
ンサ素子などに用いる真空マイクロ素子の製造にも、本
発明は同様に適用可能である。更に、本発明は真空マイ
クロ素子だけでなく、この他の素子に用いる冷陰極につ
いても同様に適用することができる。たとえば、ＳＥＭ
（走査型電子顕微鏡）の電子銃に用いる冷陰極の製造方
法にも本発明を適用することが可能である。
【００１８】
【発明の効果】以上のとおり、本発明に係る電子放出用
冷陰極の製造方法によれば、非固溶金属系合金によって
電極を形成し、この合金を構成する２種類の金属間でエ
ッチングレートの異なるエッチング方法によってこの電
極をエッチングすることにより、電子放出用冷陰極を形
成するようにしたため、電子放出に適した表面構造をも
つ電子放出用冷陰極を容易に作成することができる。
冷陰極の製造方法によれば、非固溶金属系合金によって
電極を形成し、この合金を構成する２種類の金属間でエ
ッチングレートの異なるエッチング方法によってこの電
極をエッチングすることにより、電子放出用冷陰極を形
成するようにしたため、電子放出に適した表面構造をも
つ電子放出用冷陰極を容易に作成することができる。
【図１】従来の一般的な縦型真空マイクロ素子の構造を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】本発明を適用して製造された縦型真空マイクロ
素子の構造を示す断面図である。
素子の構造を示す断面図である。
【図３】図２に示す構造をもった真空マイクロ素子を平
面上に配列した状態を示す斜視図である。
面上に配列した状態を示す斜視図である。
【図４】本発明を適用して製造された横型真空マイクロ
素子の構造を示す断面図である。
素子の構造を示す断面図である。
１…ガラス基板 ２…配線層 ３…冷陰極 ４…絶縁層 ５…引出電極 ６…ガラス基板 ７…陽極 ８…蛍光体層 ９…冷陰極 １０…基板 １１…絶縁層 １２…冷陰極 １２ａ…電子放出端 １３…絶縁層 １４…引出電極
Claims (2)
- 【請求項１】 冷陰極と引出電極と陽極とを備え、引出
電極によって冷陰極から電子を引き出してこれを陽極へ
と放出させる装置、に用いられる冷陰極の製造方法にお
いて、非固溶金属系合金によって冷陰極用電極を形成
し、この合金の材料となった金属間でエッチングレート
の異なるエッチング方法を用いて前記冷陰極用電極の表
面をエッチングし、前記冷陰極用電極の表面に電子放出
に適した突起構造を形成させることを特徴とする電子放
出用冷陰極の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、Ｃｏと
Ｃｒとを材料とする非固溶金属系合金によって冷陰極用
電極を形成し、この冷陰極用電極に対して、硝酸第２セ
リウムアンモン溶液をエッチング液として用いたエッチ
ングを行うようにしたことを特徴とする電子放出用冷陰
極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1807893A JPH06203747A (ja) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | 電子放出用冷陰極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1807893A JPH06203747A (ja) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | 電子放出用冷陰極の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06203747A true JPH06203747A (ja) | 1994-07-22 |
Family
ID=11961623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1807893A Pending JPH06203747A (ja) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | 電子放出用冷陰極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06203747A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0687018A3 (en) * | 1994-05-18 | 1996-04-24 | Toshiba Kk | Electron emission device |
-
1993
- 1993-01-08 JP JP1807893A patent/JPH06203747A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0687018A3 (en) * | 1994-05-18 | 1996-04-24 | Toshiba Kk | Electron emission device |
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