JPH0687391B2 - 電子放出素子 - Google Patents
電子放出素子Info
- Publication number
- JPH0687391B2 JPH0687391B2 JP25044887A JP25044887A JPH0687391B2 JP H0687391 B2 JPH0687391 B2 JP H0687391B2 JP 25044887 A JP25044887 A JP 25044887A JP 25044887 A JP25044887 A JP 25044887A JP H0687391 B2 JPH0687391 B2 JP H0687391B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fine particles
- electron
- emitting device
- electron emission
- electrodes
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
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
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子放出素子、詳しくは表面伝導型電子放出
素子に関するものである。
素子に関するものである。
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.I.Elinson）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 フイジイツス（Rdio
Eng.Electron.Phys.）第10巻,1290〜1296頁,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、一般には表面伝導型放出素子と呼ばれてい
る。
例えばエム アイ エリンソン（M.I.Elinson）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 フイジイツス（Rdio
Eng.Electron.Phys.）第10巻,1290〜1296頁,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、一般には表面伝導型放出素子と呼ばれてい
る。
この表面伝導型放出素子としては、前記エリンソン等に
より開発されたSnO2(Sb)薄膜を用いたもの、Au薄膜によ
るもの［ジー・デイトマー“スイン ソリド フイルム
ス”（G.Dittmer:“ThinSolid Films"）,9巻,317頁，
（1972年）」、ITO薄膜によるもの［エム ハートウエ
ル アンド シー ジー フオンスタツド“アイ イー
イー イー トランス”イー デイー コンフアレン
（M.Hartwell and C.G.Fonsutad:“IEEE Trans.ED Con
f"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）］などが報告されている。
より開発されたSnO2(Sb)薄膜を用いたもの、Au薄膜によ
るもの［ジー・デイトマー“スイン ソリド フイルム
ス”（G.Dittmer:“ThinSolid Films"）,9巻,317頁，
（1972年）」、ITO薄膜によるもの［エム ハートウエ
ル アンド シー ジー フオンスタツド“アイ イー
イー イー トランス”イー デイー コンフアレン
（M.Hartwell and C.G.Fonsutad:“IEEE Trans.ED Con
f"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）］などが報告されている。
これらの表面伝導型放出素子の典型的な素子構成を第３
図に示す。同第３図において、11および12は電気的接続
を得る為の電極、13は電子放出材料で形成される薄膜、
14は基板、15は電子放出部を示す。
図に示す。同第３図において、11および12は電気的接続
を得る為の電極、13は電子放出材料で形成される薄膜、
14は基板、15は電子放出部を示す。
従来、これらの表面伝導型放出素子に於いては、電子放
出を行う前にあらかじめフオーミングと呼ばれる通電加
熱処理によって電子放出部を形成する。即ち、前記電極
11と電極12の間に電圧を印加する事により、薄膜13に通
電し、これにより発生するジュール熱で薄膜13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15を形成することにより電子放出機
能を得ている。
出を行う前にあらかじめフオーミングと呼ばれる通電加
熱処理によって電子放出部を形成する。即ち、前記電極
11と電極12の間に電圧を印加する事により、薄膜13に通
電し、これにより発生するジュール熱で薄膜13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15を形成することにより電子放出機
能を得ている。
しかしながら、上記の様な従来の通電加熱処理によるフ
オーミングは、その作製法自体が不安定で再現性に乏し
い為に、作製された素子毎に電子放出効率等の特性にば
らつきが生じて、素子特性を制御するということがほと
んど不可能であった。
オーミングは、その作製法自体が不安定で再現性に乏し
い為に、作製された素子毎に電子放出効率等の特性にば
らつきが生じて、素子特性を制御するということがほと
んど不可能であった。
また膜の破壊や変質のおこる場所が一定しないので、素
子毎に電子放出部の位置がばらつき、素子の応用設計が
困難であった。
子毎に電子放出部の位置がばらつき、素子の応用設計が
困難であった。
以上のような問題点があるため、表面伝導形電子放出素
子は、素子構造が簡単であるという利点があるにもかか
わらず、産業上積極的に応用されるには至っていなかっ
た。
子は、素子構造が簡単であるという利点があるにもかか
わらず、産業上積極的に応用されるには至っていなかっ
た。
本発明は、上記の様な従来例の欠点を除去するためなさ
れたものであり、前記の如き従来のフオーミングと呼ば
れる処理を施すことなく、フオーミング処理により得ら
れる電子放出素子と同等以上の品質を有し、しかも特性
の制御が可能な新規な構造を有する電子放出素子を提供
することを目的とするものである。
れたものであり、前記の如き従来のフオーミングと呼ば
れる処理を施すことなく、フオーミング処理により得ら
れる電子放出素子と同等以上の品質を有し、しかも特性
の制御が可能な新規な構造を有する電子放出素子を提供
することを目的とするものである。
特に本発明では、電子放出効率を高め、素子の駆動電圧
が容易に制御できる電子放出素子を提供する。
が容易に制御できる電子放出素子を提供する。
本発明の電子放出素子は、微小間隔を有する電極間に、
少なくとも２種類以上の異なる物質の微粒子を分散配置
したことを特徴としている。
少なくとも２種類以上の異なる物質の微粒子を分散配置
したことを特徴としている。
従来、表面伝導型電子放出素子においては、フオーミン
グによって形成された電極間の薄膜の島状構造より電子
が放出されると言われている。
グによって形成された電極間の薄膜の島状構造より電子
が放出されると言われている。
しかしながら、本発明者らは、フオーミング処理とその
構造及び電子放出特性について鋭意検討した結果、フオ
ーミング処理を施すこと無く、適当な微粒子を、微小間
隔を有する電極間に分散配置せしめることによって、フ
オーミングと同等又はそれ以上の電子放出機能が得られ
ることを見いだした。
構造及び電子放出特性について鋭意検討した結果、フオ
ーミング処理を施すこと無く、適当な微粒子を、微小間
隔を有する電極間に分散配置せしめることによって、フ
オーミングと同等又はそれ以上の電子放出機能が得られ
ることを見いだした。
しかも少なくとも２種類以上の異なる物質の微粒子を分
散させることにより、電子放出素子としての特性、例え
ば、電子放出効率、放出電流の安定性、駆動電圧などを
容易に制御できることをも見いだしたものである。
散させることにより、電子放出素子としての特性、例え
ば、電子放出効率、放出電流の安定性、駆動電圧などを
容易に制御できることをも見いだしたものである。
また、本発明の電子放出素子は、微小間隔を有する電極
間に粒子径約3000Å以上の微粒子が、全体の微粒子数に
対してほぼ２割以上を占めて分散させることを特徴とす
る電子放出素子、あるいは、粒子径約200Å以下の微粒
子を、全体の微粒子数に対してほぼ２割以上分散させる
ことを特徴とする電子放出素子である。
間に粒子径約3000Å以上の微粒子が、全体の微粒子数に
対してほぼ２割以上を占めて分散させることを特徴とす
る電子放出素子、あるいは、粒子径約200Å以下の微粒
子を、全体の微粒子数に対してほぼ２割以上分散させる
ことを特徴とする電子放出素子である。
以下、図面に基づいて詳細に説明する。
第１図は、本発明による電子放出素子の第一実施形態を
示す模式図である。
示す模式図である。
同図においてガラス等の絶縁体上に電圧印加用の低抵抗
体からなる電極２および３が微小間隔をおいて設けら
れ、その間に少なくとも２種類以上の微粒子５が分散さ
れた不連続な高抵抗部（電子放出部）４が形成されてい
る。また不図示であるが、電子放出部の上面に間隔を取
って、放出された電子を引き出す為の引き出し電極を設
けてある。真空中で電極2,3間に電圧を印加することに
により、電子放出部４よりほぼ紙面に垂直方法に電子を
放出するものである。
体からなる電極２および３が微小間隔をおいて設けら
れ、その間に少なくとも２種類以上の微粒子５が分散さ
れた不連続な高抵抗部（電子放出部）４が形成されてい
る。また不図示であるが、電子放出部の上面に間隔を取
って、放出された電子を引き出す為の引き出し電極を設
けてある。真空中で電極2,3間に電圧を印加することに
により、電子放出部４よりほぼ紙面に垂直方法に電子を
放出するものである。
第２図は第１図のAB方向の模式的断面図である。同図に
おいて、絶縁体１上の少なくとも２種類以上の微粒子は
粒径が数10Å〜数μｍで、さらに各微粒子間の間隔が数
10Å〜数μｍの範囲内で形成されるとよい。又、電極2,
3間の間隔は通常数100Å〜数10μｍが適当である。
おいて、絶縁体１上の少なくとも２種類以上の微粒子は
粒径が数10Å〜数μｍで、さらに各微粒子間の間隔が数
10Å〜数μｍの範囲内で形成されるとよい。又、電極2,
3間の間隔は通常数100Å〜数10μｍが適当である。
本発明の電子放出素子での電子放出のメカニズムの詳細
は不明だが、電極2,3方向での電流を伴って電子放出が
おこることから、微粒子５による回折、散乱、２次電子
放出、電子放出、熱電子、ポッピング電子、オージエ電
子等が考えられる。
は不明だが、電極2,3方向での電流を伴って電子放出が
おこることから、微粒子５による回折、散乱、２次電子
放出、電子放出、熱電子、ポッピング電子、オージエ電
子等が考えられる。
本発明で用いられる微粒子の材料は非常に広い範囲およ
び通常の金属、半金属、半導体といった導電性材料のほ
とんど全てを使用可能である。なかでも低仕事関数で高
融点かつ低蒸気圧という性質をもつ通常の陰極材料や、
また従来のフオーミング処理で表面伝導型電子放出素子
を形成する薄膜材料や、２次電子放出係数の大きな材料
などが好適である。
び通常の金属、半金属、半導体といった導電性材料のほ
とんど全てを使用可能である。なかでも低仕事関数で高
融点かつ低蒸気圧という性質をもつ通常の陰極材料や、
また従来のフオーミング処理で表面伝導型電子放出素子
を形成する薄膜材料や、２次電子放出係数の大きな材料
などが好適である。
具体的にはLaB6,CeB6,YB4,GdB4などの硼化物、TiC,ZrC,
HfC,TaC,SiC,WCなどの炭化物、TiN,ZrN,HfNなどの窒化
物、Nb,Mo,Rh,Hf,Ta,W,Re,Ir,Pt,Ti,Au,Ag,Cu,Cr,Al,C
o,Ni,Fe,Pb,Pd,Cs,Baなどの金属、MgoIn2O3,SnO2,Sb2O3
などの金属酸化物、Si,Geなどの半導体、カーボン、AgM
gなどを一例として挙げることができる。なお本発明は
上記材料に限定されるものではない。
HfC,TaC,SiC,WCなどの炭化物、TiN,ZrN,HfNなどの窒化
物、Nb,Mo,Rh,Hf,Ta,W,Re,Ir,Pt,Ti,Au,Ag,Cu,Cr,Al,C
o,Ni,Fe,Pb,Pd,Cs,Baなどの金属、MgoIn2O3,SnO2,Sb2O3
などの金属酸化物、Si,Geなどの半導体、カーボン、AgM
gなどを一例として挙げることができる。なお本発明は
上記材料に限定されるものではない。
こうした材料から必要に応じて、適宜２種類以上異なる
物質を選んで微粒子として用いることにより、単に電子
放出を行わせるだけでなく、目的とする電子放出素子の
特性の改善や制御を容易に行うことができる。
物質を選んで微粒子として用いることにより、単に電子
放出を行わせるだけでなく、目的とする電子放出素子の
特性の改善や制御を容易に行うことができる。
例えば、本発明の電子放出素子では、電極方向の電流が
電子放出に不可欠なことから、比較的低抵抗な性質の微
粒子の添加によって素子の駆動電圧を容易に制御するこ
とができる。
電子放出に不可欠なことから、比較的低抵抗な性質の微
粒子の添加によって素子の駆動電圧を容易に制御するこ
とができる。
また２次電子放出係数の大きな微粒子を添加することに
より、放出効率、放出電流の安定化、寿命の向上に有効
である。この際、２次電子放出係数の大きな微粒子の粒
径を他の微粒子の粒径より大きくしておくと、放出効率
のアツプ並びに低電圧駆動を両方満足でき、いっそう効
果的である。
より、放出効率、放出電流の安定化、寿命の向上に有効
である。この際、２次電子放出係数の大きな微粒子の粒
径を他の微粒子の粒径より大きくしておくと、放出効率
のアツプ並びに低電圧駆動を両方満足でき、いっそう効
果的である。
具体的な組み合わせとしては、金属と金属酸化物、ある
いは金属と炭化物等で例えば、（SnO2,Pd），（In2O3,P
d）（SnO2,Av）（In2O3,Av）（SnO2,Pt）（TiC,Pd）（T
aC,Pd）があげられる。
いは金属と炭化物等で例えば、（SnO2,Pd），（In2O3,P
d）（SnO2,Av）（In2O3,Av）（SnO2,Pt）（TiC,Pd）（T
aC,Pd）があげられる。
また本発明では、上記のような２種類以上の異なる物質
の微粒子の例だけではなく、１種類の材料ではあって
も、平均的な粒子径とが形状といった物理的パラメータ
のみが異なる２種類以上の微粒子構成の場合にも有効で
ある。
の微粒子の例だけではなく、１種類の材料ではあって
も、平均的な粒子径とが形状といった物理的パラメータ
のみが異なる２種類以上の微粒子構成の場合にも有効で
ある。
例えば、粒子径を電界放出の効果が大きくあらわれる程
度の微小なものと、（200Å以下）導電率にのみ寄与す
る比較的大きな（3000Å以上）ものとの２種類にするこ
とによって前者で電子放出量の増加が、また、後者で低
電圧駆動を達成することができる。
度の微小なものと、（200Å以下）導電率にのみ寄与す
る比較的大きな（3000Å以上）ものとの２種類にするこ
とによって前者で電子放出量の増加が、また、後者で低
電圧駆動を達成することができる。
つまり、粒径がほぼ数10Åから数100Åオーダである微
粒子が分解されている時、約数1000Å、好ましくは3000
Å以上の大きな粒径を有する微粒子を全体の微粒子数に
対し２割以上分散させると、駆動電圧を低下させるのに
非常に役に立ち、駆動電圧を容易に制御することができ
る。（但し該数1000Å以上の大きな粒径を有する微粒子
数は全体の半分をこえない。） 他方、粒径がほぼ700Å前後から数μｍの間の微粒子が
分散されている時、約300Å好ましくは200Å以下の、小
さな粒径を有する微粒子を全体の微粒子数に対し２割以
上分散させると、粒径の小さな微粒子により電界集中が
おこり、電子放出量を増すのに寄与することがわかっ
た。
粒子が分解されている時、約数1000Å、好ましくは3000
Å以上の大きな粒径を有する微粒子を全体の微粒子数に
対し２割以上分散させると、駆動電圧を低下させるのに
非常に役に立ち、駆動電圧を容易に制御することができ
る。（但し該数1000Å以上の大きな粒径を有する微粒子
数は全体の半分をこえない。） 他方、粒径がほぼ700Å前後から数μｍの間の微粒子が
分散されている時、約300Å好ましくは200Å以下の、小
さな粒径を有する微粒子を全体の微粒子数に対し２割以
上分散させると、粒径の小さな微粒子により電界集中が
おこり、電子放出量を増すのに寄与することがわかっ
た。
（但し該300Å以下の小さな粒径を有する微粒子数は全
体の半分をこえない。） また以上に述べた物質の異なる２種と、物理的パラメー
タの粒径の異なる２種とをそれぞれ組合わせて利用する
ことも勿論可能である。その場合、材料の性質に最適な
物理的パラメータを選択することでいっそう効果をあげ
ることができる。具体的には、例えば１種類の微粒子を
有する電子放出素子より、前記微粒子より導電率が大き
く、かつ粒径の小さな微粒子を混ぜて分散した方が、駆
動電圧低下、及び電子放出量増加には大きく貢献する。
体の半分をこえない。） また以上に述べた物質の異なる２種と、物理的パラメー
タの粒径の異なる２種とをそれぞれ組合わせて利用する
ことも勿論可能である。その場合、材料の性質に最適な
物理的パラメータを選択することでいっそう効果をあげ
ることができる。具体的には、例えば１種類の微粒子を
有する電子放出素子より、前記微粒子より導電率が大き
く、かつ粒径の小さな微粒子を混ぜて分散した方が、駆
動電圧低下、及び電子放出量増加には大きく貢献する。
又、１種類の微粒子を有する電子放出素子より、前記微
粒子より２次電子放出係数の大きなものをまぜた方が、
電子放出量を増加させることができ、さらに電子放出量
を増加することができるなら、該２次電子放出係数の大
きな微粒子の粒径もより大きければ、より電子放出量は
増加させることができる。
粒子より２次電子放出係数の大きなものをまぜた方が、
電子放出量を増加させることができ、さらに電子放出量
を増加することができるなら、該２次電子放出係数の大
きな微粒子の粒径もより大きければ、より電子放出量は
増加させることができる。
微粒子を分散して形成するには、所望材料の微粒子の分
散液を回転塗布、デイツピング等の手法で基板等に塗布
し、加熱処理で溶剤、バインダー等を除去する方法が最
も簡便である。この場合に微粒子の粒径、含量、塗布条
件を調整することにより、その分散の分布状態を容易に
制御することができる。
散液を回転塗布、デイツピング等の手法で基板等に塗布
し、加熱処理で溶剤、バインダー等を除去する方法が最
も簡便である。この場合に微粒子の粒径、含量、塗布条
件を調整することにより、その分散の分布状態を容易に
制御することができる。
塗布による微粒子の分散の具体的な製造方法を以下に示
す。
す。
まず、清浄なガラス、セラミツクス等の絶縁基板１の上
に、電圧印加用の低抵抗体としての電極2,3を形成す
る。通常の真空堆積法とフオトリソグラフイーの手法又
は印刷法等で行うことができる。
に、電圧印加用の低抵抗体としての電極2,3を形成す
る。通常の真空堆積法とフオトリソグラフイーの手法又
は印刷法等で行うことができる。
電極材としては一般的な導電性材料、Au,Pt,Ag等の金属
の他、SnO2,ITO等の酸化物導電性材料でも使用できる。
電極2,3の厚みは数100Åから数μｍ程度が適当である
が、この数値に限るものではない。また電極間隔Ｌの寸
法は電極対向間隔が数100Åから数10μｍが適当であ
り、間隔幅Ｗは数μｍから数mm程度が適当である。しか
しこの寸値に限るものではない。
の他、SnO2,ITO等の酸化物導電性材料でも使用できる。
電極2,3の厚みは数100Åから数μｍ程度が適当である
が、この数値に限るものではない。また電極間隔Ｌの寸
法は電極対向間隔が数100Åから数10μｍが適当であ
り、間隔幅Ｗは数μｍから数mm程度が適当である。しか
しこの寸値に限るものではない。
次に電極間へ微粒子５を塗布する。塗布には微粒子の分
散液を用いる。酢酸ブチルやアルコール等から成る有機
溶媒に微粒子及び微粒子の分散を促進する添加剤を加
え、撹拌等により微粒子の分散液を調整する。
散液を用いる。酢酸ブチルやアルコール等から成る有機
溶媒に微粒子及び微粒子の分散を促進する添加剤を加
え、撹拌等により微粒子の分散液を調整する。
この微粒子分散液を試料表面にデイツピングやスピンコ
ート等の方法により塗布し、溶媒等が蒸発する温度、例
えば250℃で10分程度仮焼成を行う。これにより微粒子
５が電極間の絶縁基板１の表面に分散配置され、不連続
な電子放出部４が形成される。もちろん微粒子５は試料
全面に配置されるが、電子放出に際し電極間以外の微粒
子５は実質的に電圧が印加されないため、何ら支障をき
たさない。微粒子５の配置密度は塗布条件及び微粒子分
散液の調整により変化し、これに合わせて電極2,3間に
流れる電流量も変化する。
ート等の方法により塗布し、溶媒等が蒸発する温度、例
えば250℃で10分程度仮焼成を行う。これにより微粒子
５が電極間の絶縁基板１の表面に分散配置され、不連続
な電子放出部４が形成される。もちろん微粒子５は試料
全面に配置されるが、電子放出に際し電極間以外の微粒
子５は実質的に電圧が印加されないため、何ら支障をき
たさない。微粒子５の配置密度は塗布条件及び微粒子分
散液の調整により変化し、これに合わせて電極2,3間に
流れる電流量も変化する。
また、微粒子を分散して形成させるのに化学的な方法と
して有機金属化合物の溶媒を基板上に塗布した後、熱分
解によって半導体の金属酸化物や金属の微粒子を形成す
る手法も用いることができる。一例としては、カプリル
酸スズ（C7H15COO)2Sn，ジイソアシロキシエトキシアン
チモンC2H5O(C5H11O)2Sbの熱分解によって、それぞれSn
O2，Sb2O3の微粒子を形成したり、有機パラジウム化合
物からPd微粒子を形成する例などを挙げることができ
る。
して有機金属化合物の溶媒を基板上に塗布した後、熱分
解によって半導体の金属酸化物や金属の微粒子を形成す
る手法も用いることができる。一例としては、カプリル
酸スズ（C7H15COO)2Sn，ジイソアシロキシエトキシアン
チモンC2H5O(C5H11O)2Sbの熱分解によって、それぞれSn
O2，Sb2O3の微粒子を形成したり、有機パラジウム化合
物からPd微粒子を形成する例などを挙げることができ
る。
また金属や半導体などの蒸着可能な材料については、基
板温度、蒸着速度、蒸着時間等の蒸着条件の制御やマス
ク蒸着等の手法によって、基板上に直接微粒子を形成す
ることもできる。
板温度、蒸着速度、蒸着時間等の蒸着条件の制御やマス
ク蒸着等の手法によって、基板上に直接微粒子を形成す
ることもできる。
以上、電子放出部の形成について説明したが、いずれの
場合においても、微粒子の分散とは独立して電圧印加用
の低抵抗部（電極）を形成することができる。電極の形
成は電子放出部の形成の前でも後でもかまわない。
場合においても、微粒子の分散とは独立して電圧印加用
の低抵抗部（電極）を形成することができる。電極の形
成は電子放出部の形成の前でも後でもかまわない。
以下、実施例により、更に詳しく述べる。
実施例１ 第１図の構成において、ガラス基板上に厚さ1000Å、Ｌ
＝0.8μｍ、Ｗ＝300μｍのチタン電極を形成した後、電
極間に微粒子としてSnO2とPdを分散配置した。
＝0.8μｍ、Ｗ＝300μｍのチタン電極を形成した後、電
極間に微粒子としてSnO2とPdを分散配置した。
その方法としては、１次粒径80〜200ÅのSnO2分散液（S
nO2:1g,溶剤:MEK（メチルエチルトン）／ミクロヘキサ
ノン＝3/1 1000cc,ブチラール:1g）をスピンコート（3
00回転で５回塗布）して250℃で加熱処理した。Pd微粒
子は、有機パラジウム化合物をPd金属換算比率で0.3％
程度含む酢酸ブチル溶液（奥野製薬工業製キヤタペース
トccp-4230）を用いて、上記と同様に塗布、熱処理によ
って約0.5μｍの粒子を得た。こうして形成した素子の
電極間に10-5Torr程度の真空中で電圧を印加したとこ
ろ、閾値電圧14Vで電子放出が開始され、印加電圧20Vで
電子放出電流0.9μmAが得られた。
nO2:1g,溶剤:MEK（メチルエチルトン）／ミクロヘキサ
ノン＝3/1 1000cc,ブチラール:1g）をスピンコート（3
00回転で５回塗布）して250℃で加熱処理した。Pd微粒
子は、有機パラジウム化合物をPd金属換算比率で0.3％
程度含む酢酸ブチル溶液（奥野製薬工業製キヤタペース
トccp-4230）を用いて、上記と同様に塗布、熱処理によ
って約0.5μｍの粒子を得た。こうして形成した素子の
電極間に10-5Torr程度の真空中で電圧を印加したとこ
ろ、閾値電圧14Vで電子放出が開始され、印加電圧20Vで
電子放出電流0.9μmAが得られた。
これはPd微粒子を含まないSnO2単独の素子に比べて、約
10Vも低い印加電圧ながら、ほぼ同等の電子放出を得て
いる。
10Vも低い印加電圧ながら、ほぼ同等の電子放出を得て
いる。
実施例２ 実施例１のPd微粒子のかわりに、２次電子放出係数の大
きなMgOの微粒子（〜数1000Å）を用いて同様な素子を
形成し、電子放出を測定した。
きなMgOの微粒子（〜数1000Å）を用いて同様な素子を
形成し、電子放出を測定した。
その結果、印加電圧30Vで電子放出電流1.5μＡが得られ
た。
た。
この結果はSnO2単独の場合に比べて約２倍の電子放出で
あった。
あった。
実施例３ 実施例１で用いたPd微粒子の粒径を100Åから数100Å
（有機パラジウム化合物をPd金属換算比率で0.1％程度
含む酢酸ブチル溶液を塗布、加熱）のもので形成したも
のに変えた他は、実施例１と同様の実験を行った。
（有機パラジウム化合物をPd金属換算比率で0.1％程度
含む酢酸ブチル溶液を塗布、加熱）のもので形成したも
のに変えた他は、実施例１と同様の実験を行った。
結果は印加電圧25Vで電子放出電流1.1μＡであった。
実施例４ 実施例１のSnO2分散液において、粒径が数（７対８）10
0Åのもの（Ａ）,0.5μｍ程度のもの（Ｂ）を用意し、
実施例１と同様にして２種類のSnO2を分散配置した。但
し（Ｂ）のSnO2の数が（Ａ）＋（Ｂ）の全体の数の２割
強を占めるように調整した。
0Åのもの（Ａ）,0.5μｍ程度のもの（Ｂ）を用意し、
実施例１と同様にして２種類のSnO2を分散配置した。但
し（Ｂ）のSnO2の数が（Ａ）＋（Ｂ）の全体の数の２割
強を占めるように調整した。
一方比較として、粒径が数（７又は８）100Åのものの
みを２回塗布分散したものを作成した。その電子放出特
性は以下のようであった。
みを２回塗布分散したものを作成した。その電子放出特
性は以下のようであった。
このように大きな粒子の添加によって駆動電圧を低下さ
せることができた。
せることができた。
実施例５ 実施例４のSnO2分散液において粒径が200Åから300Åぐ
らいのもの（Ｃ）を用意し、実施例１と同様にして、該
（Ｃ）と前記（Ａ）を混ぜた、２種類のSnO2を分散配置
した。但し（Ｃ）のSnO2の数が（Ａ）＋（Ｃ）の全体の
微粒子数の２割強を占めるように調整した。
らいのもの（Ｃ）を用意し、実施例１と同様にして、該
（Ｃ）と前記（Ａ）を混ぜた、２種類のSnO2を分散配置
した。但し（Ｃ）のSnO2の数が（Ａ）＋（Ｃ）の全体の
微粒子数の２割強を占めるように調整した。
結果は、印加電圧30Vで電子放出電流1.3μＡであった。
以上説明したように、本発明の電子放出素子は、微小間
隔の電極間に、２種以上の異なる物質の微粒子の分散配
置によって構成されているので、従来のフオーミング処
理による電子放出素子に比べて ・製造プロセスが簡易で安定している ・電子放出特性の制御が容易にできる ・低電圧駆動が可能となる。
隔の電極間に、２種以上の異なる物質の微粒子の分散配
置によって構成されているので、従来のフオーミング処
理による電子放出素子に比べて ・製造プロセスが簡易で安定している ・電子放出特性の制御が容易にできる ・低電圧駆動が可能となる。
・材料と物理形状の豊富な組合せによって素子設計の自
由度が増す といった効果をもっている。
由度が増す といった効果をもっている。
又、粒径が3000Å以上の微粒子を全体の微粒子数に対し
て２割以上分散させるか、もしくは、粒径が200Å以下
微粒子を全体の微粒子数に対して２割以上分散させる
と、電子放出効率、あるいは駆動電圧を制御することが
できる。
て２割以上分散させるか、もしくは、粒径が200Å以下
微粒子を全体の微粒子数に対して２割以上分散させる
と、電子放出効率、あるいは駆動電圧を制御することが
できる。
第１図は、本発明による電子放出素子の第一実施例の模
式的平面図、 第２図は、本実施例における電子放出部４の一例を示す
模式的断面図、 第３図は従来の電子放出素子の平面図である。 １……絶縁体、2,3……電極 ４……電子放出部、５……微粒子 11,12……電極、13……薄膜 14……基板、15……電子放出部
式的平面図、 第２図は、本実施例における電子放出部４の一例を示す
模式的断面図、 第３図は従来の電子放出素子の平面図である。 １……絶縁体、2,3……電極 ４……電子放出部、５……微粒子 11,12……電極、13……薄膜 14……基板、15……電子放出部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 哲也 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 武田 俊彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 坂野 嘉和 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内
Claims (9)
- 【請求項１】微小間隔を有する電極間に少なくとも２種
類以上の異なる物質の微粒子を分散配置したことを特徴
とする電子放出素子。 - 【請求項２】前記異なる物質が、導電率の異なる物質で
ある特許請求の範囲第１項記載の電子放出素子。 - 【請求項３】前記異なる物質が、２次電子放出係数の異
なる物質である特許請求の範囲第１項記載の電子放出素
子。 - 【請求項４】微小間隔を有する電極間に粒子径3000オン
グストローム以上の微粒子を、全体の微粒子数に対して
２割以上分散させることを特徴とする電子放出素子。 - 【請求項５】微小間隔を有する電極間に粒子径200オン
グストローム以下の微粒子を、全体の微粒子数に対して
２割以上分散させることを特徴とする電子放出素子。 - 【請求項６】微小間隔を有する電極間に、２種の異なる
物質の微粒子を分散した電子放出素子であって、一方の
微粒子の粒径が3000オングストローム以上で、さらに該
微粒子を、全体の微粒子数に対して２割以上分散させる
ことを特徴とする電子放出素子。 - 【請求項７】前記粒径3000オングストローム以上の微粒
子が、他方の微粒子に対して２次電子放出係数が大きい
微粒子である特許請求の範囲第６項記載の電子放出素
子。 - 【請求項８】微小間隔を有する電極間に、２種の異なる
物質の微粒子を分散した電子放出素子であって、一方の
微粒子の粒径が200オングストローム以下で、さらに該
微粒子を全体の微粒子に対して２割以上分散させること
を特徴とする電子放出素子。 - 【請求項９】前記粒径200オングストローム以下の微粒
子が、他方の微粒子に対して導電率が大きい微粒子であ
る特許請求の範囲第８項の電子放出素子。
Priority Applications (12)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25044887A JPH0687391B2 (ja) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | 電子放出素子 |
| DE3853744T DE3853744T2 (de) | 1987-07-15 | 1988-07-13 | Elektronenemittierende Vorrichtung. |
| US07/218,203 US5066883A (en) | 1987-07-15 | 1988-07-13 | Electron-emitting device with electron-emitting region insulated from electrodes |
| EP88111232A EP0299461B1 (en) | 1987-07-15 | 1988-07-13 | Electron-emitting device |
| US08/366,430 US5532544A (en) | 1987-07-15 | 1994-12-30 | Electron-emitting device with electron-emitting region insulated from electrodes |
| US08/487,559 US5872541A (en) | 1987-07-15 | 1995-06-07 | Method for displaying images with electron emitting device |
| US08/479,000 US5759080A (en) | 1987-07-15 | 1995-06-07 | Display device with electron-emitting device with electron-emitting region insulated form electrodes |
| US08/474,324 US5749763A (en) | 1987-07-15 | 1995-06-07 | Display device with electron-emitting device with electron-emitting region insulted from electrodes |
| US08/657,385 US5661362A (en) | 1987-07-15 | 1996-06-03 | Flat panel display including electron emitting device |
| US09/384,326 USRE40566E1 (en) | 1987-07-15 | 1999-08-26 | Flat panel display including electron emitting device |
| US09/570,375 USRE39633E1 (en) | 1987-07-15 | 2000-05-12 | Display device with electron-emitting device with electron-emitting region insulated from electrodes |
| US09/587,249 USRE40062E1 (en) | 1987-07-15 | 2000-06-02 | Display device with electron-emitting device with electron-emitting region insulated from electrodes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25044887A JPH0687391B2 (ja) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | 電子放出素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0193024A JPH0193024A (ja) | 1989-04-12 |
| JPH0687391B2 true JPH0687391B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=17208026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25044887A Expired - Lifetime JPH0687391B2 (ja) | 1987-07-15 | 1987-10-02 | 電子放出素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0687391B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2436563A1 (en) | 2010-10-04 | 2012-04-04 | Tofas Turk Otomobil Fabrikasi Anonim Sirketi | A glove box for vehicles |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4143665B2 (ja) | 2005-12-13 | 2008-09-03 | キヤノン株式会社 | 電子放出素子の製造方法、及びそれを用いた、電子源並びに画像表示装置の製造方法 |
-
1987
- 1987-10-02 JP JP25044887A patent/JPH0687391B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2436563A1 (en) | 2010-10-04 | 2012-04-04 | Tofas Turk Otomobil Fabrikasi Anonim Sirketi | A glove box for vehicles |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0193024A (ja) | 1989-04-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |