JPH06290702A - 電子放射素子及びその製造方法 - Google Patents
電子放射素子及びその製造方法Info
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- JPH06290702A JPH06290702A JP7399293A JP7399293A JPH06290702A JP H06290702 A JPH06290702 A JP H06290702A JP 7399293 A JP7399293 A JP 7399293A JP 7399293 A JP7399293 A JP 7399293A JP H06290702 A JPH06290702 A JP H06290702A
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- electron
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Abstract
(57)【要約】
【目的】エミッタ基板周辺部での特性を改善しプレート
状の素子全面に亘って良好且つ均一な特性を有する電子
放射素子を得ることにある。 【構成】貫通孔１ａを有するゲート電極１と該貫通孔１
ａと対向する導電領域２１に電子放出用微小突起状のエ
ミッタ電極２２を有するエミッタ基板２０とを絶縁層２
を介して積層したプレート状の電子放射素子であって、
該電子放射素子は、前記ゲート電極板１側に曲率中心部
Ｏをもつ所定曲率半径Ｒの球面状若しくは円柱面状の三
次元曲面形状である電子放射素子とその製造方法。
状の素子全面に亘って良好且つ均一な特性を有する電子
放射素子を得ることにある。 【構成】貫通孔１ａを有するゲート電極１と該貫通孔１
ａと対向する導電領域２１に電子放出用微小突起状のエ
ミッタ電極２２を有するエミッタ基板２０とを絶縁層２
を介して積層したプレート状の電子放射素子であって、
該電子放射素子は、前記ゲート電極板１側に曲率中心部
Ｏをもつ所定曲率半径Ｒの球面状若しくは円柱面状の三
次元曲面形状である電子放射素子とその製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電界放出現象を利用した
電子源に関するものであり、画像表示素子、光プリン
タ、照明ランプ等に応用される電子放射素子及びその製
造方法に関するものである。
電子源に関するものであり、画像表示素子、光プリン
タ、照明ランプ等に応用される電子放射素子及びその製
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常の状態において物体表面から電子を
取り出すためには、その物体の仕事関数に相当するエネ
ルギーを与える必要がある。これは、仕事関数分のエネ
ルギー障壁が存在するためである。そこで、上記エネル
ギー障壁を打破するために、物体表面に対して強電界を
かけると、その障壁の幅が狭くなり、トンネル現象によ
って電子が放出される。これが電界放出現象である。
取り出すためには、その物体の仕事関数に相当するエネ
ルギーを与える必要がある。これは、仕事関数分のエネ
ルギー障壁が存在するためである。そこで、上記エネル
ギー障壁を打破するために、物体表面に対して強電界を
かけると、その障壁の幅が狭くなり、トンネル現象によ
って電子が放出される。これが電界放出現象である。
【０００３】電場はポアソンの方程式に支配されている
ため、突起があるとその先端部分に電子が集中する。即
ち、突起形状を用いれば、比較的低電圧で電子の電界放
出を起こすことができ、電子源として利用できる。
ため、突起があるとその先端部分に電子が集中する。即
ち、突起形状を用いれば、比較的低電圧で電子の電界放
出を起こすことができ、電子源として利用できる。
【０００４】従来、電界放出現象を利用した電子放射素
子の例としては、ジャーナル・オブ・アプライド・フィ
ズィックス第４７巻１２号(1976 年12月)5248 〜5263ペ
ージ（Journal of Applied Physics,Vol.47,Number12(D
ecember1976)5248〜5263）に示されたものがある。
子の例としては、ジャーナル・オブ・アプライド・フィ
ズィックス第４７巻１２号(1976 年12月)5248 〜5263ペ
ージ（Journal of Applied Physics,Vol.47,Number12(D
ecember1976)5248〜5263）に示されたものがある。
【０００５】この方法では、図４（ａ）〜図４（ｃ）の
ように平面基板２０上に形成した絶縁膜２’およびゲー
ト電極１に小孔１ｂを孔設し、図４（ｄ）のように、回
転斜め蒸着方式によって剥離層１１を設け、続いて図４
（ｅ）のように、小孔１ｂの内部に向かって、エミッタ
材料１２として例えばＭｏ（モリブデン）を蒸着し、小
孔１ｂ内に円錐状のエミッタ電極２２を形成する。剥離
層１１上にＭｏ蒸着によって付着したエミッタ材料１２
（Ｍｏ）は、剥離層１１を介してゲート電極１より剥離
し、図４（ｆ）に示すような電子放射素子を得ている。
なお、図４（ｇ）は、電子放射素子の小孔１ｂ内部の基
板２０上に形成された円錐状のエミッタ電極２２を示す
斜視図である。
ように平面基板２０上に形成した絶縁膜２’およびゲー
ト電極１に小孔１ｂを孔設し、図４（ｄ）のように、回
転斜め蒸着方式によって剥離層１１を設け、続いて図４
（ｅ）のように、小孔１ｂの内部に向かって、エミッタ
材料１２として例えばＭｏ（モリブデン）を蒸着し、小
孔１ｂ内に円錐状のエミッタ電極２２を形成する。剥離
層１１上にＭｏ蒸着によって付着したエミッタ材料１２
（Ｍｏ）は、剥離層１１を介してゲート電極１より剥離
し、図４（ｆ）に示すような電子放射素子を得ている。
なお、図４（ｇ）は、電子放射素子の小孔１ｂ内部の基
板２０上に形成された円錐状のエミッタ電極２２を示す
斜視図である。
【０００６】この方法（図４（ａ）〜（ｆ））で作製し
た電子放射素子に関しては、これと蛍光体を塗布したア
ノード電極（陽極）とを対向させた画像表示素子が開発
されている。（Japan Display '86 512 〜515 ページ）
た電子放射素子に関しては、これと蛍光体を塗布したア
ノード電極（陽極）とを対向させた画像表示素子が開発
されている。（Japan Display '86 512 〜515 ページ）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように平面基板を用いると、基板周辺部での電気的特性
が悪く、且つ電子放射素子の寿命が短いことがわかって
きた。これは、基板中心付近では蒸着物質が垂直に飛来
して円錐形状のエミッタ電極２２の中心軸が基板に対し
て垂直に形成されるのに対し、周辺部では蒸着物質が斜
めに飛来することによりその中心軸が斜めに形成されて
しまうことに起因している。
ように平面基板を用いると、基板周辺部での電気的特性
が悪く、且つ電子放射素子の寿命が短いことがわかって
きた。これは、基板中心付近では蒸着物質が垂直に飛来
して円錐形状のエミッタ電極２２の中心軸が基板に対し
て垂直に形成されるのに対し、周辺部では蒸着物質が斜
めに飛来することによりその中心軸が斜めに形成されて
しまうことに起因している。
【０００８】本発明は、このような基板周辺部での特性
を改善し、プレート状の素子全面に亘って良好且つ均一
な特性を有する電子放射素子を得ることにある。
を改善し、プレート状の素子全面に亘って良好且つ均一
な特性を有する電子放射素子を得ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、貫通孔１ａを
有するゲート電極１と該貫通孔１ａと対向する導電領域
２１に電子放出用微小突起状のエミッタ電極２２を有す
るエミッタ基板２０とを、絶縁層２を介して積層したプ
レート状の電子放射素子であって、該電子放射素子は、
前記ゲート電極１側に曲率中心部Ｏをもつ所定曲率半径
Ｒの球面状若しくは円柱面状の三次元曲面形状であるこ
とを特徴とする電子放射素子である。
有するゲート電極１と該貫通孔１ａと対向する導電領域
２１に電子放出用微小突起状のエミッタ電極２２を有す
るエミッタ基板２０とを、絶縁層２を介して積層したプ
レート状の電子放射素子であって、該電子放射素子は、
前記ゲート電極１側に曲率中心部Ｏをもつ所定曲率半径
Ｒの球面状若しくは円柱面状の三次元曲面形状であるこ
とを特徴とする電子放射素子である。
【００１０】また本発明は、電子を通過させる貫通孔１
ａが孔設されたゲート電極１と、少なくとも前記貫通孔
１ａと対向する部位に導電領域２１が形成された所定曲
率半径Ｒの曲面形状を有するエミッタ基板２０上に、絶
縁層２を介して積層した後、エミッタ材料を前記貫通孔
１ａを通して、前記曲率半径Ｒの曲率中心部Ｏより所定
放散角度で蒸着し、電子を射出させる微小突起状のエミ
ッタ電極２２を前記貫通孔１ａと対向するエミッタ基板
２０側に形成することを特徴とする電子放射素子の製造
方法である。
ａが孔設されたゲート電極１と、少なくとも前記貫通孔
１ａと対向する部位に導電領域２１が形成された所定曲
率半径Ｒの曲面形状を有するエミッタ基板２０上に、絶
縁層２を介して積層した後、エミッタ材料を前記貫通孔
１ａを通して、前記曲率半径Ｒの曲率中心部Ｏより所定
放散角度で蒸着し、電子を射出させる微小突起状のエミ
ッタ電極２２を前記貫通孔１ａと対向するエミッタ基板
２０側に形成することを特徴とする電子放射素子の製造
方法である。
【００１１】
【実施例】本発明の電子放射素子は、図１に示されるよ
うに、所定の曲率半径Ｒ1 （曲率中心部Ｏ）を有する球
面状若しくは円柱面状の曲面形状を備えた複数の貫通孔
１ａを持つゲート電極１と、適宜数の絶縁層２を介して
積層されている所定の曲率半径Ｒ2 （曲率中心部Ｏ）を
有する球面状若しくは円柱面状の曲面形状を備えたエミ
ッタ基板２０を備えるものである。
うに、所定の曲率半径Ｒ1 （曲率中心部Ｏ）を有する球
面状若しくは円柱面状の曲面形状を備えた複数の貫通孔
１ａを持つゲート電極１と、適宜数の絶縁層２を介して
積層されている所定の曲率半径Ｒ2 （曲率中心部Ｏ）を
有する球面状若しくは円柱面状の曲面形状を備えたエミ
ッタ基板２０を備えるものである。
【００１２】前記エミッタ基板２０上には、貫通孔１ａ
に対向する領域に形成された導電領域２１（通電領域と
しての適宜なパターン状のエミッタ配線２１ａ）を備
え、導電領域２１上には、前記貫通孔１ａと同数の微小
突起状のエミッタ電極２２を備え、該導電領域２１とエ
ミッタ電極２２とによりエミッタ電極部３が構成されて
いる。
に対向する領域に形成された導電領域２１（通電領域と
しての適宜なパターン状のエミッタ配線２１ａ）を備
え、導電領域２１上には、前記貫通孔１ａと同数の微小
突起状のエミッタ電極２２を備え、該導電領域２１とエ
ミッタ電極２２とによりエミッタ電極部３が構成されて
いる。
【００１３】本発明の電子放射素子においては、球面状
若しくは円柱面状の曲面形状のエミッタ基板２０上に形
成されている微小突起状のエミッタ電極２２は、前記曲
率半径Ｒの中心部Ｏにエミッタ材料を用いた蒸着源Ｓを
設定して、蒸着法により形成されたものであり、該エミ
ッタ電極２２のそれぞれ突起部２２ａは、曲率半径中心
部Ｏを向いて設けられているものである。
若しくは円柱面状の曲面形状のエミッタ基板２０上に形
成されている微小突起状のエミッタ電極２２は、前記曲
率半径Ｒの中心部Ｏにエミッタ材料を用いた蒸着源Ｓを
設定して、蒸着法により形成されたものであり、該エミ
ッタ電極２２のそれぞれ突起部２２ａは、曲率半径中心
部Ｏを向いて設けられているものである。
【００１４】次に本発明の電子放射素子の製造方法を以
下に詳細に説明する。
下に詳細に説明する。
【００１５】図２（ａ）〜（ｈ）は、本発明製造方法の
一実施例における製造工程を説明する側面図である。な
お、図２（ａ）〜（ｈ）において図示する本発明におけ
るエミッタ基板２０は曲率半径Ｒ2 を有する球面状若し
くは円柱面状の曲面形状を呈しているものであるが、図
中では簡略化のため平面状で示した。なお、当該図中に
おけるエミッタ基板２０は曲面形状を呈しているものと
して以下説明する。
一実施例における製造工程を説明する側面図である。な
お、図２（ａ）〜（ｈ）において図示する本発明におけ
るエミッタ基板２０は曲率半径Ｒ2 を有する球面状若し
くは円柱面状の曲面形状を呈しているものであるが、図
中では簡略化のため平面状で示した。なお、当該図中に
おけるエミッタ基板２０は曲面形状を呈しているものと
して以下説明する。
【００１６】まず、図２（ａ）〜（ｂ）曲率半径Ｒ2 ＝
３０ｃｍを有する球面状若しくは円柱面状の曲面形状を
呈するガラス製のエミッタ基板２０上に、ニッケル（Ｎ
ｉ）を０．２μｍ蒸着して積層し、フォトリソグラフ法
によってストライプ状にパターニング加工して導電領域
２１（通電領域）を形成する。
３０ｃｍを有する球面状若しくは円柱面状の曲面形状を
呈するガラス製のエミッタ基板２０上に、ニッケル（Ｎ
ｉ）を０．２μｍ蒸着して積層し、フォトリソグラフ法
によってストライプ状にパターニング加工して導電領域
２１（通電領域）を形成する。
【００１７】次に図２（ｃ）ストライプ状にパターニン
グされた前記導電領域２１上に二酸化シリコン（ＳｉＯ
2 ）を１μｍ蒸着して絶縁層２を形成し、その上にモリ
ブデン（Ｍｏ）を０．２μｍ蒸着してゲート電極１（ゲ
ート電極層）を形成する。なお、蒸着形成したゲート電
極１は、ディスプレイに用いる場合、ストライプパター
ン状にパターニングする必要がある。ここで、フォトリ
ソグラフ法によってストライプ状にパターニングするこ
ともできるが、本実施例においては後において行なうも
のとする。
グされた前記導電領域２１上に二酸化シリコン（ＳｉＯ
2 ）を１μｍ蒸着して絶縁層２を形成し、その上にモリ
ブデン（Ｍｏ）を０．２μｍ蒸着してゲート電極１（ゲ
ート電極層）を形成する。なお、蒸着形成したゲート電
極１は、ディスプレイに用いる場合、ストライプパター
ン状にパターニングする必要がある。ここで、フォトリ
ソグラフ法によってストライプ状にパターニングするこ
ともできるが、本実施例においては後において行なうも
のとする。
【００１８】続いて、図２（ｄ）ゲート電極１上に、フ
ォトレジストをスピンコート法によりコーティングして
パターン露光及び現像処理し、直径１μｍの貫通孔を形
成するためのパターン状の非レジスト部２５ａを有する
パターンレジスト層２５を形成し、レジスト層２５の非
レジスト部２５ａを通してその下層にあるゲート電極１
（Ｍｏ）と絶縁層２（ＳｉＯ2 ）をエッチングして、ゲ
ート電極１に貫通孔１ａを形成するとともに、下層の導
電領域２１（通電領域）を露呈させ、電子放電素子の中
間構造体を形成する。
ォトレジストをスピンコート法によりコーティングして
パターン露光及び現像処理し、直径１μｍの貫通孔を形
成するためのパターン状の非レジスト部２５ａを有する
パターンレジスト層２５を形成し、レジスト層２５の非
レジスト部２５ａを通してその下層にあるゲート電極１
（Ｍｏ）と絶縁層２（ＳｉＯ2 ）をエッチングして、ゲ
ート電極１に貫通孔１ａを形成するとともに、下層の導
電領域２１（通電領域）を露呈させ、電子放電素子の中
間構造体を形成する。
【００１９】次に、図２（ｆ）エミッタ基板２０の曲率
中心部Ｏに設定した蒸着源Ｓより、エミッタ材料（Ｍ
ｏ）を用いて前記中間構造体に向けて蒸着を行い、貫通
孔１ａを通してエミッタ基板２０上の露呈する導電領域
２１上に、自己整合的に微小突起状のエミッタ電極２２
を形成する。なお、この蒸着の時点で、レジスト層２５
上及び貫通孔１ａ上にもオーバーハング状態にそれぞれ
エミッタ材料１２が蒸着されるので、貫通孔１ａは、徐
々にその開口径が小さくなり、やがて完全に閉塞され
る。そのため、貫通孔１ａ内部の導電領域２１上には、
微小な錐体突起状のエミッタ電極２２が形成されるもの
である。
中心部Ｏに設定した蒸着源Ｓより、エミッタ材料（Ｍ
ｏ）を用いて前記中間構造体に向けて蒸着を行い、貫通
孔１ａを通してエミッタ基板２０上の露呈する導電領域
２１上に、自己整合的に微小突起状のエミッタ電極２２
を形成する。なお、この蒸着の時点で、レジスト層２５
上及び貫通孔１ａ上にもオーバーハング状態にそれぞれ
エミッタ材料１２が蒸着されるので、貫通孔１ａは、徐
々にその開口径が小さくなり、やがて完全に閉塞され
る。そのため、貫通孔１ａ内部の導電領域２１上には、
微小な錐体突起状のエミッタ電極２２が形成されるもの
である。
【００２０】続いて、図２（ｇ）レジスト層２５を剥離
除去することによってレジスト層２５上に蒸着されてい
るエミッタ材料１２（Ｍｏ）を除去し、次に図２（ｈ）
フォトリソグラフ法によって、ゲート電極１を前記エミ
ッタ基板２０上のストライプ状の導電領域２１と直交す
る方向に適宜ストライプパターン加工して、電子放射素
子が得られる。
除去することによってレジスト層２５上に蒸着されてい
るエミッタ材料１２（Ｍｏ）を除去し、次に図２（ｈ）
フォトリソグラフ法によって、ゲート電極１を前記エミ
ッタ基板２０上のストライプ状の導電領域２１と直交す
る方向に適宜ストライプパターン加工して、電子放射素
子が得られる。
【００２１】こうして得られた本発明の上記電子放射素
子は、ゲート電極１を基準としてエミッタ電極２２（導
電領域２１）に負の電圧を印加すると、エミッタ電極２
２先端から電子が射出され、その一部はゲート電極１に
直接到達するが、大部分の電子はゲート電極１の貫通孔
１ａを通過して外方に放射される。
子は、ゲート電極１を基準としてエミッタ電極２２（導
電領域２１）に負の電圧を印加すると、エミッタ電極２
２先端から電子が射出され、その一部はゲート電極１に
直接到達するが、大部分の電子はゲート電極１の貫通孔
１ａを通過して外方に放射される。
【００２２】上記実施例の製造方法においては、エミッ
タ基板２０として球面状若しくは円柱面状ののものを使
用するものであるが、ここで、円柱面状のエミッタ基板
２０を使用して電子放射素子を製造する場合における蒸
着工程について以下に説明する。
タ基板２０として球面状若しくは円柱面状ののものを使
用するものであるが、ここで、円柱面状のエミッタ基板
２０を使用して電子放射素子を製造する場合における蒸
着工程について以下に説明する。
【００２３】一個所の蒸着源Ｓからは、エミッタ材料
（Ｍｏ）の蒸着粒子が逆円錐形状に放射されるものであ
り、したがって、球面状のエミッタ基板２０を使用した
場合には、その曲率中心部Ｏに設定された蒸着源Ｓから
エミッタ基板２０上に形成されたゲート電極１の貫通孔
１ａに向かって導電領域２１面に垂直方向に蒸着が行わ
れるものであるが、円柱面状のエミッタ基板２０を使用
した場合は、その円柱軸方向の導電領域２１面に対する
垂直性が得られない。
（Ｍｏ）の蒸着粒子が逆円錐形状に放射されるものであ
り、したがって、球面状のエミッタ基板２０を使用した
場合には、その曲率中心部Ｏに設定された蒸着源Ｓから
エミッタ基板２０上に形成されたゲート電極１の貫通孔
１ａに向かって導電領域２１面に垂直方向に蒸着が行わ
れるものであるが、円柱面状のエミッタ基板２０を使用
した場合は、その円柱軸方向の導電領域２１面に対する
垂直性が得られない。
【００２４】そこで、円柱軸方向の導電領域２１面に対
する垂直性を得るために、図４に示すように、エミッタ
基板２０と絶縁層２と貫通孔１ａを孔設したゲート電極
１とにより構成される曲率半径Ｒを有する円柱面状の電
子放射素子（中間構造体Ｍ）の曲率中心部Ｏに設定した
蒸着源Ｓから放射される蒸着粒子を一方向性にするため
のスリット手段Ｎを設けて蒸着を行なうものである。
する垂直性を得るために、図４に示すように、エミッタ
基板２０と絶縁層２と貫通孔１ａを孔設したゲート電極
１とにより構成される曲率半径Ｒを有する円柱面状の電
子放射素子（中間構造体Ｍ）の曲率中心部Ｏに設定した
蒸着源Ｓから放射される蒸着粒子を一方向性にするため
のスリット手段Ｎを設けて蒸着を行なうものである。
【００２５】該スリット手段Ｎは、中間構造体Ｍの円柱
軸方向Ｘと直交する方向に細長い幅のスリットＮ1 を設
け、円柱軸方向Ｘと直交するベクトル方向のみに蒸着粒
子を放射させて、それ以外の方向への飛着を防止しなが
ら、中間構造体Ｍを蒸着源Ｓに対して相対的に円柱軸方
向Ｘの一方向に移動させて蒸着を行なうものである。
軸方向Ｘと直交する方向に細長い幅のスリットＮ1 を設
け、円柱軸方向Ｘと直交するベクトル方向のみに蒸着粒
子を放射させて、それ以外の方向への飛着を防止しなが
ら、中間構造体Ｍを蒸着源Ｓに対して相対的に円柱軸方
向Ｘの一方向に移動させて蒸着を行なうものである。
【００２６】なお、スリットＮ1 の幅は、適宜設定でき
るが、幅を狭くしすぎると蒸着に時間が掛かるため、例
えば２０ｍｍ程度の幅に設定することが適当である。
るが、幅を狭くしすぎると蒸着に時間が掛かるため、例
えば２０ｍｍ程度の幅に設定することが適当である。
【００２７】本発明においては、エミッタ基板２０はガ
ラスに限る必要はなく、例えば、半導体基板等も曲面形
状加工することによって使用可能である。また、エミッ
タ基板２０は、エミッタ蒸着時に曲面であればよく、例
えばポリイミドフィルムを基板として、エミッタ蒸着時
のみ円柱面状にすることもできる。
ラスに限る必要はなく、例えば、半導体基板等も曲面形
状加工することによって使用可能である。また、エミッ
タ基板２０は、エミッタ蒸着時に曲面であればよく、例
えばポリイミドフィルムを基板として、エミッタ蒸着時
のみ円柱面状にすることもできる。
【００２８】また、導電領域２１（エミッタ配線２１
ａ）は、実施例において開示したようにエミッタ基板２
０上に設けてもよいし、エミッタ基板２０中にイオン注
入法等によって形成してもよい。
ａ）は、実施例において開示したようにエミッタ基板２
０上に設けてもよいし、エミッタ基板２０中にイオン注
入法等によって形成してもよい。
【００２９】また、ゲート電極１には、ニッケル以外の
導電体、例えばＭｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｎｂ等を使用すること
も可能である。
導電体、例えばＭｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｎｂ等を使用すること
も可能である。
【００３０】絶縁層２には、ＳｉＯ2 以外の絶縁体、例
えば、Ａｌ2 Ｏ3 等も使用でき、また、微小突起状のエ
ミッタ電極２２を蒸着形成するための蒸着材料には、Ｍ
ｏ以外に、例えば、Ｗ，Ｔａ等の金属、ＬａＢ6 等のホ
ウ化金属、ＴｉＣ等の炭化金属、ＴｉＮ等の窒化金属等
も使用できる。
えば、Ａｌ2 Ｏ3 等も使用でき、また、微小突起状のエ
ミッタ電極２２を蒸着形成するための蒸着材料には、Ｍ
ｏ以外に、例えば、Ｗ，Ｔａ等の金属、ＬａＢ6 等のホ
ウ化金属、ＴｉＣ等の炭化金属、ＴｉＮ等の窒化金属等
も使用できる。
【００３１】剥離層１１には、フォトレジスト以外の材
料も使用は可能である。
料も使用は可能である。
【００３２】また、本発明の電子放射素子及びその製造
方法において使用される材料は、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲において適宜選定可能である。
方法において使用される材料は、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲において適宜選定可能である。
【００３３】
【作用】本発明の電子放射素子は、貫通孔１ａを有する
ゲート電極１と該貫通孔１ａと対向する導電領域２１に
電子放出用微小突起状のエミッタ電極２２を有するエミ
ッタ基板２０とを、絶縁層２を介して積層したプレート
状の電子放射素子であって、前記ゲート電極１側に中心
部Ｏをもつ所定曲率半径Ｒの球面状、若しくは円柱面状
の三次元曲面形状であり、微小突起状のエミッタ電極２
２が、そのプレート状の電子放射素子の全面に亘って対
称性が良く均一に形成されているため、大面積の表示画
面用の素子としてのむらのない特性が得られる。
ゲート電極１と該貫通孔１ａと対向する導電領域２１に
電子放出用微小突起状のエミッタ電極２２を有するエミ
ッタ基板２０とを、絶縁層２を介して積層したプレート
状の電子放射素子であって、前記ゲート電極１側に中心
部Ｏをもつ所定曲率半径Ｒの球面状、若しくは円柱面状
の三次元曲面形状であり、微小突起状のエミッタ電極２
２が、そのプレート状の電子放射素子の全面に亘って対
称性が良く均一に形成されているため、大面積の表示画
面用の素子としてのむらのない特性が得られる。
【００３４】また、本発明の電子放射素子の製造方法
は、電子を通過させる貫通孔１ａが孔設されたゲート電
極１と、少なくとも前記貫通孔１ａと対向する部位に導
電領域２１が形成されたエミッタ基板２０とを、絶縁層
２を介して所定曲率半径Ｒの曲面形状を有するように積
層した後、エミッタ材料を前記貫通孔１ａを通して、前
記曲率半径Ｒの中心部Ｏより所定放散角度で蒸着し、電
子を射出させる微小突起状のエミッタ電極２２を前記貫
通孔１ａと対向するエミッタ基板２０側に形成するよう
にしたので、エミッタ電極２２の蒸着形成においてその
蒸着材料の飛着方向がエミッタ基板の全面に対して垂直
になるため、基板全面に亘って対称性良く均一なエミッ
タ電極を備えた電子放射素子が得られる。
は、電子を通過させる貫通孔１ａが孔設されたゲート電
極１と、少なくとも前記貫通孔１ａと対向する部位に導
電領域２１が形成されたエミッタ基板２０とを、絶縁層
２を介して所定曲率半径Ｒの曲面形状を有するように積
層した後、エミッタ材料を前記貫通孔１ａを通して、前
記曲率半径Ｒの中心部Ｏより所定放散角度で蒸着し、電
子を射出させる微小突起状のエミッタ電極２２を前記貫
通孔１ａと対向するエミッタ基板２０側に形成するよう
にしたので、エミッタ電極２２の蒸着形成においてその
蒸着材料の飛着方向がエミッタ基板の全面に対して垂直
になるため、基板全面に亘って対称性良く均一なエミッ
タ電極を備えた電子放射素子が得られる。
【００３５】
【発明の効果】本発明の電子放射素子及びその製造方法
は、平面でなく曲面形状のエミッタ基板を使用すること
により、エミッタ電極を蒸着により形成する際の蒸着材
料の飛着方向が、エミッタ基板に対して垂直になるた
め、電子放射素子の全面に亘ってエミッタ電極の形状が
対称性良く均一になり、従来のような平面状のエミッタ
基板を用いる場合と比較して、周辺部で蒸着材料がエミ
ッタ基板に対して斜めに飛来することによる基板周辺部
での電気的特性の劣化を防止でき、基板周辺部での特性
を改善し、プレート状の素子全面に亘って良好且つ均一
な特性を有する電子放射素子を得ることができる効果が
ある。
は、平面でなく曲面形状のエミッタ基板を使用すること
により、エミッタ電極を蒸着により形成する際の蒸着材
料の飛着方向が、エミッタ基板に対して垂直になるた
め、電子放射素子の全面に亘ってエミッタ電極の形状が
対称性良く均一になり、従来のような平面状のエミッタ
基板を用いる場合と比較して、周辺部で蒸着材料がエミ
ッタ基板に対して斜めに飛来することによる基板周辺部
での電気的特性の劣化を防止でき、基板周辺部での特性
を改善し、プレート状の素子全面に亘って良好且つ均一
な特性を有する電子放射素子を得ることができる効果が
ある。
【図１】本発明の電子放射素子の構造を示す概要側面図
である。
である。
【図２】本発明の電子放射素子の一実施例の製造工程を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図３】本発明の電子放射素子の製造工程における円柱
面状のエミッタ基板を用いて製造する場合の一例を示す
側面図である。
面状のエミッタ基板を用いて製造する場合の一例を示す
側面図である。
【図４】従来の電子放射素子の製造工程の一例を示す説
明図である。
明図である。
１ …ゲート電極 １ａ…貫通孔 １ｂ…小孔 １ｃ…
エッチング凹部 ２ …絶縁層 ２’…絶縁層 ３ …エミッタ電極部
４…マスク層 １１ …剥離層 １２…エミッタ材料 ２０ …エミッタ基板 ２１ …導電領域 ２１ａ…エ
ミッタ配線 ２２ …エミッタ電極 ２２ａ…先端部 ２５…レジス
ト層 ２５ａ…非レジスト部 ｄ…間隔 Ｏ…曲率中心部 Ｒ…曲率半径 Ｓ…蒸着源
Ｍ…中間構造体 Ｎ…スリット手段 Ｎ1 …スリット部 Ｘ…円柱軸方向
エッチング凹部 ２ …絶縁層 ２’…絶縁層 ３ …エミッタ電極部
４…マスク層 １１ …剥離層 １２…エミッタ材料 ２０ …エミッタ基板 ２１ …導電領域 ２１ａ…エ
ミッタ配線 ２２ …エミッタ電極 ２２ａ…先端部 ２５…レジス
ト層 ２５ａ…非レジスト部 ｄ…間隔 Ｏ…曲率中心部 Ｒ…曲率半径 Ｓ…蒸着源
Ｍ…中間構造体 Ｎ…スリット手段 Ｎ1 …スリット部 Ｘ…円柱軸方向
Claims (2)
- 【請求項１】貫通孔１ａを有するゲート電極１と該貫通
孔１ａと対向する導電領域２１に電子放出用微小突起状
のエミッタ電極２２を有するエミッタ基板２０とを、絶
縁層２を介して積層したプレート状の電子放射素子であ
って、該電子放射素子は、前記ゲート電極１側に曲率中
心部Ｏをもつ所定曲率半径Ｒの球面状若しくは円柱面状
の三次元曲面形状であることを特徴とする電子放射素
子。 - 【請求項２】電子を通過させる貫通孔１ａが孔設された
ゲート電極１と、少なくとも前記貫通孔１ａと対向する
部位に導電領域２１が形成された所定曲率半径Ｒの曲面
形状を有するエミッタ基板２０上に、絶縁層２を介して
積層した後、エミッタ材料を前記貫通孔１ａを通して、
前記曲率半径Ｒの曲率中心部Ｏより所定放散角度で蒸着
し、電子を射出させる微小突起状のエミッタ電極２２を
前記貫通孔１ａと対向するエミッタ基板２０側に形成す
ることを特徴とする電子放射素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7399293A JPH06290702A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 電子放射素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7399293A JPH06290702A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 電子放射素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06290702A true JPH06290702A (ja) | 1994-10-18 |
Family
ID=13534130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7399293A Pending JPH06290702A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 電子放射素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06290702A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08255558A (ja) * | 1995-03-20 | 1996-10-01 | Nec Corp | 冷陰極およびこれを用いた電子銃とマイクロ波管 |
| JPH0945231A (ja) * | 1995-07-28 | 1997-02-14 | Nec Corp | 電界放射冷陰極の製造方法 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP7399293A patent/JPH06290702A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08255558A (ja) * | 1995-03-20 | 1996-10-01 | Nec Corp | 冷陰極およびこれを用いた電子銃とマイクロ波管 |
| JPH0945231A (ja) * | 1995-07-28 | 1997-02-14 | Nec Corp | 電界放射冷陰極の製造方法 |
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