JPH0831303A - 微小電界放射電子源の構造及びその製造方法 - Google Patents
微小電界放射電子源の構造及びその製造方法Info
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- JPH0831303A JPH0831303A JP6161995A JP16199594A JPH0831303A JP H0831303 A JPH0831303 A JP H0831303A JP 6161995 A JP6161995 A JP 6161995A JP 16199594 A JP16199594 A JP 16199594A JP H0831303 A JPH0831303 A JP H0831303A
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- gate
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ゲートとエミッタの間隔を極力狭め、しかも
先端部を先鋭化して電界のエミッタへの集中を図り得る
微小電界放射電子源の構造及びその製造方法を提供す
る。 【構成】 エミッタと、ゲートと、コレクタを具備する
微小電界放射電子源の構造において、基板１１上に形成
されるとともに、オーバーハング形状の突起部１２ａが
先鋭化された櫛形のエミッタ１２と、前記基板１１上に
形成されるとともに、前記櫛形のエミッタ１２に対向す
るゲート１３と、コレクタ１４とを具備する。
先端部を先鋭化して電界のエミッタへの集中を図り得る
微小電界放射電子源の構造及びその製造方法を提供す
る。 【構成】 エミッタと、ゲートと、コレクタを具備する
微小電界放射電子源の構造において、基板１１上に形成
されるとともに、オーバーハング形状の突起部１２ａが
先鋭化された櫛形のエミッタ１２と、前記基板１１上に
形成されるとともに、前記櫛形のエミッタ１２に対向す
るゲート１３と、コレクタ１４とを具備する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、微小電界放射電子源の
構造及びその製造方法に関するものである。
構造及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、（１）「真空 Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．１２，ｐ
８６７〜８７０」、（２）「Ｔｈｅ ７ｔｈ Ｉｎｔｅ
ｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｓ
ｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ Ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ Ａｃ
ｔｕａｔｏｒｓ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔｐ
８８４〜８８７に記載されるものがあった。
例えば、（１）「真空 Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．１２，ｐ
８６７〜８７０」、（２）「Ｔｈｅ ７ｔｈ Ｉｎｔｅ
ｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｓ
ｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ Ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ Ａｃ
ｔｕａｔｏｒｓ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔｐ
８８４〜８８７に記載されるものがあった。
【０００３】図１１はかかる従来の平面型微小電界放出
電子源の製造工程断面図、図１２は図１１のＡ部平面図
である。以下、その従来の微小フィールドエミッタアレ
イの製造工程について説明すると、 （１）まず、図１１（ａ）に示すように、石英基板１上
にエミッタ用金属としてＷのスパッタにより、０．３μ
ｍのＷ膜２を堆積する。
電子源の製造工程断面図、図１２は図１１のＡ部平面図
である。以下、その従来の微小フィールドエミッタアレ
イの製造工程について説明すると、 （１）まず、図１１（ａ）に示すように、石英基板１上
にエミッタ用金属としてＷのスパッタにより、０．３μ
ｍのＷ膜２を堆積する。
【０００４】（２）次に、図１１（ｂ）に示すように、
エミッタ３の概略（矩形）をＲＩＥ（反応性イオンエッ
チング）法によって加工し、続いて緩衝ＨＦ（ＢＨＦ）
によって、石英基板１を約１μｍ程度エッチングする。 （３）次に、図１１（ｃ）に示すように、ゲート電極４
（０．３μｍＭｏ）を真空蒸着法により堆積する。
エミッタ３の概略（矩形）をＲＩＥ（反応性イオンエッ
チング）法によって加工し、続いて緩衝ＨＦ（ＢＨＦ）
によって、石英基板１を約１μｍ程度エッチングする。 （３）次に、図１１（ｃ）に示すように、ゲート電極４
（０．３μｍＭｏ）を真空蒸着法により堆積する。
【０００５】（４）次に、図１１（ｄ）に示すように、
エミッタ３上に付着した膜をリフトオフする。 （５）最後に、図１１（ｅ）及び図１２に示すように、
ＲＩＥにより櫛形エミッタの形成を行う。 上記したような、微小フィールドエミッタアレイの形成
方法があり、このようにして得られた微小フィールドエ
ミッタアレイの放出電流は、ゲート電圧２００Ｖでエミ
ッション電流は、１００μＡ（２７０個のエミッタ）と
いう結果を示している。
エミッタ３上に付着した膜をリフトオフする。 （５）最後に、図１１（ｅ）及び図１２に示すように、
ＲＩＥにより櫛形エミッタの形成を行う。 上記したような、微小フィールドエミッタアレイの形成
方法があり、このようにして得られた微小フィールドエ
ミッタアレイの放出電流は、ゲート電圧２００Ｖでエミ
ッション電流は、１００μＡ（２７０個のエミッタ）と
いう結果を示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の微小電界放出電子源にとって、電子を放出する
エミッタ電極にかかる電界強度が強ければ強いほど電子
の放出量は大きくなる。エミッタに電界を加えているの
はゲート電極であり、ゲートにかかる同じ大きさの電界
に対して、より多くの電子を放出させるには、エミッタ
電極とゲート電極の距離を近づけ、ゲートの先端部を先
鋭化し、電界の集中を起こさせる必要がある。
た従来の微小電界放出電子源にとって、電子を放出する
エミッタ電極にかかる電界強度が強ければ強いほど電子
の放出量は大きくなる。エミッタに電界を加えているの
はゲート電極であり、ゲートにかかる同じ大きさの電界
に対して、より多くの電子を放出させるには、エミッタ
電極とゲート電極の距離を近づけ、ゲートの先端部を先
鋭化し、電界の集中を起こさせる必要がある。
【０００７】上記文献（１）に見られるように、一般に
用いられるリフトオフ法では、エミッタ、ゲート間の距
離は数百ｎｍ程度であり（ここでは０．７μｍ）、ゲー
ト−エミッタ間に加える電圧（ＶG ）は高くする必要が
あり、２００Ｖ以上を必要としている。ゲート電圧は、
電子を放出させるため、制御信号を印加する電極であ
り、ディスプレイなどへ応用するとき、高速に、高い電
圧を駆動するには、高耐圧な特殊なドライバ（ＩＣ）を
必要とし、価格の上昇、高速化が不可能であるといった
問題点があった。
用いられるリフトオフ法では、エミッタ、ゲート間の距
離は数百ｎｍ程度であり（ここでは０．７μｍ）、ゲー
ト−エミッタ間に加える電圧（ＶG ）は高くする必要が
あり、２００Ｖ以上を必要としている。ゲート電圧は、
電子を放出させるため、制御信号を印加する電極であ
り、ディスプレイなどへ応用するとき、高速に、高い電
圧を駆動するには、高耐圧な特殊なドライバ（ＩＣ）を
必要とし、価格の上昇、高速化が不可能であるといった
問題点があった。
【０００８】これを低コストで高速駆動できるＣ−ＭＯ
Ｓ回路を用いてゲートの制御を行うには、ゲート電圧が
５０Ｖ以下である必要がある。そのためには、ゲートと
エミッタの間隔を極力狭め、先鋭化して電界のエミッタ
への集中を図る必要性がある。本発明は、上記状況に鑑
みて、ゲートとエミッタの間隔を極力狭め、しかも先端
部を先鋭化して電界のエミッタへの集中を図り得る微小
電界放射電子源の構造及びその製造方法を提供すること
を目的とする。
Ｓ回路を用いてゲートの制御を行うには、ゲート電圧が
５０Ｖ以下である必要がある。そのためには、ゲートと
エミッタの間隔を極力狭め、先鋭化して電界のエミッタ
への集中を図る必要性がある。本発明は、上記状況に鑑
みて、ゲートとエミッタの間隔を極力狭め、しかも先端
部を先鋭化して電界のエミッタへの集中を図り得る微小
電界放射電子源の構造及びその製造方法を提供すること
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 （Ａ）エミッタと、ゲートと、コレクタを具備する微小
電界放射電子源の構造において、基板上に形成されると
ともに、オーバーハング形状の先端部が先鋭化された櫛
形のエミッタと、前記基板上に形成されるとともに、前
記櫛形のエミッタに対向するゲートとを設けるようにし
たものである。
成するために、 （Ａ）エミッタと、ゲートと、コレクタを具備する微小
電界放射電子源の構造において、基板上に形成されると
ともに、オーバーハング形状の先端部が先鋭化された櫛
形のエミッタと、前記基板上に形成されるとともに、前
記櫛形のエミッタに対向するゲートとを設けるようにし
たものである。
【００１０】また、前記基板上に形成されるとともに、
前記ゲートの前記エミッタとは反対側に配置されるコレ
クタとを具備する。 （Ｂ）エミッタと、ゲートと、コレクタを具備する微小
電界放射電子源の製造方法において、基板上に厚さ方向
に凹凸を有するゲート部分を形成する工程と、このゲー
ト部分をマスクとし、斜め蒸着により前記基板上にオー
バーハング形状の先端部が先鋭化された櫛形のエミッタ
を形成する工程とを施すようにしたものである。
前記ゲートの前記エミッタとは反対側に配置されるコレ
クタとを具備する。 （Ｂ）エミッタと、ゲートと、コレクタを具備する微小
電界放射電子源の製造方法において、基板上に厚さ方向
に凹凸を有するゲート部分を形成する工程と、このゲー
ト部分をマスクとし、斜め蒸着により前記基板上にオー
バーハング形状の先端部が先鋭化された櫛形のエミッタ
を形成する工程とを施すようにしたものである。
【００１１】前記櫛形のエミッタに対向してゲートを形
成し、このゲートのエミッタと反対側にコレクタを形成
する工程を施すようにしたものである。 （Ｃ）エミッタと、ゲートと、コレクタを具備する微小
電界放射電子源の構造において、基板上に形成されると
ともに、オーバーハング形状の先端部が先鋭化された櫛
形のエミッタと、前記基板上に形成され、前記櫛形のエ
ミッタに対向すると共に、前記櫛形のエミッタの突起部
の角が互いに極接近するように、歯が互い違いに配置さ
れる櫛形のゲートを設けるようにしたものである。
成し、このゲートのエミッタと反対側にコレクタを形成
する工程を施すようにしたものである。 （Ｃ）エミッタと、ゲートと、コレクタを具備する微小
電界放射電子源の構造において、基板上に形成されると
ともに、オーバーハング形状の先端部が先鋭化された櫛
形のエミッタと、前記基板上に形成され、前記櫛形のエ
ミッタに対向すると共に、前記櫛形のエミッタの突起部
の角が互いに極接近するように、歯が互い違いに配置さ
れる櫛形のゲートを設けるようにしたものである。
【００１２】前記突起部の側面にテーパを有する。前記
櫛形のエミッタ上に所定距離を有して配置されるコレク
タを具備する。 （Ｄ）エミッタと、ゲートと、コレクタを具備する微小
電界放射電子源の製造方法において、基板上に幅方向に
凹凸を有するゲート部分を形成する工程と、このゲート
部分をマスクとし、斜め蒸着により前記基板上にオーバ
ーハング形状の先端部が先鋭化された櫛形のエミッタを
形成する工程とを施すようにしたものである。
櫛形のエミッタ上に所定距離を有して配置されるコレク
タを具備する。 （Ｄ）エミッタと、ゲートと、コレクタを具備する微小
電界放射電子源の製造方法において、基板上に幅方向に
凹凸を有するゲート部分を形成する工程と、このゲート
部分をマスクとし、斜め蒸着により前記基板上にオーバ
ーハング形状の先端部が先鋭化された櫛形のエミッタを
形成する工程とを施すようにしたものである。
【００１３】前記櫛形のエミッタに対向するとともに、
前記櫛形のエミッタの突起部の角が互いに極接近するよ
うに、歯が互い違いに配置される櫛形のゲートを形成す
る工程を有する。前記基板上にコレクタを有する蓋を封
着し、前記櫛形のエミッタ上に所定距離を有して前記コ
レクタを形成する工程を有する。
前記櫛形のエミッタの突起部の角が互いに極接近するよ
うに、歯が互い違いに配置される櫛形のゲートを形成す
る工程を有する。前記基板上にコレクタを有する蓋を封
着し、前記櫛形のエミッタ上に所定距離を有して前記コ
レクタを形成する工程を有する。
【００１４】
【作用】本発明によれば、上記（Ａ）及び（Ｂ）のよう
に構成したので、 （１）平面型微小電界放出電子源のエミッタとゲート間
を微小距離にすることができる。また、エミッタのゲー
ト近傍に近い部分は厚さ方向に先鋭化されており、エミ
ッタにかかる電界の集中を高めることができ、エミッタ
からトンネル電流として取り出せる電子の量を大きくす
ることができる。
に構成したので、 （１）平面型微小電界放出電子源のエミッタとゲート間
を微小距離にすることができる。また、エミッタのゲー
ト近傍に近い部分は厚さ方向に先鋭化されており、エミ
ッタにかかる電界の集中を高めることができ、エミッタ
からトンネル電流として取り出せる電子の量を大きくす
ることができる。
【００１５】したがって、ゲート電圧は非常に小さくで
き、そのため実用に供する電流を得るためのゲート電圧
は３０Ｖ程度になり、Ｃ−ＭＯＳを用いた駆動回路を用
いて駆動することができ、高速なパルス駆動が可能とな
った。 （２）エミッタ形状は、ホトリソ工程なしで平面的に見
て凹凸のパターンを１度に形成することができるので、
凹凸の出入り距離を任意に設定でき、工程の簡略化を図
ることができる。
き、そのため実用に供する電流を得るためのゲート電圧
は３０Ｖ程度になり、Ｃ−ＭＯＳを用いた駆動回路を用
いて駆動することができ、高速なパルス駆動が可能とな
った。 （２）エミッタ形状は、ホトリソ工程なしで平面的に見
て凹凸のパターンを１度に形成することができるので、
凹凸の出入り距離を任意に設定でき、工程の簡略化を図
ることができる。
【００１６】また、上記（Ｃ）及び（Ｄ）のように構成
したので、上記効果に加えて、エミッタとゲート間を、
更に０．１μｍ程度に極微小距離とすることができ、エ
ミッタにかかる電界の集中を高めることができ、大きい
エミッタ電流を得ることができる。
したので、上記効果に加えて、エミッタとゲート間を、
更に０．１μｍ程度に極微小距離とすることができ、エ
ミッタにかかる電界の集中を高めることができ、大きい
エミッタ電流を得ることができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を参照しな
がら詳細に説明する。図１は本発明の第１実施例を示す
平面型微小電界放出電子源を用いたディスプレイ素子の
断面図、図２はその平面型微小電界放出電子源を用いた
ディスプレイ素子の平面図である。
がら詳細に説明する。図１は本発明の第１実施例を示す
平面型微小電界放出電子源を用いたディスプレイ素子の
断面図、図２はその平面型微小電界放出電子源を用いた
ディスプレイ素子の平面図である。
【００１８】これらの図に示すように、ガラス基板１１
上に、エミッタ１２、ゲート１３、コレクタ１４が平面
的に形成され、ガラス基板１１上に形成されるエミッタ
１２は、オーバーハング形状の先端部が先鋭化された櫛
形をなした面を、ゲート１３に対向させている。エミッ
タ１２−ゲート１３間の最短距離は数ｎｍに接近してい
る。また、コレクタ１４上には導電性の蛍光体１５が塗
布されている。
上に、エミッタ１２、ゲート１３、コレクタ１４が平面
的に形成され、ガラス基板１１上に形成されるエミッタ
１２は、オーバーハング形状の先端部が先鋭化された櫛
形をなした面を、ゲート１３に対向させている。エミッ
タ１２−ゲート１３間の最短距離は数ｎｍに接近してい
る。また、コレクタ１４上には導電性の蛍光体１５が塗
布されている。
【００１９】図２では、エミッタ１２の外部との電気的
接続用パッド１６、ゲート１３の外部との電気的接続用
パッド１７、コレクタ１４の外部との電気的接続用パッ
ド１８も示されている。例えば、今、この素子をディス
プレイに適用させた場合を説明する。コレクタ１４上に
導電性の蛍光体１５を塗布し、これを発光源とする場
合、エミッタ１２をアース電位に設定し、ゲート１３に
パルス状の正電圧を与えると、エミッタ１２のオーバー
ハング形状の先端部が先鋭化された櫛形の突起部１２ａ
の先端部に強電界が発生し、電子がトンネル現象でエミ
ッタ１２から放出される。コレクタ１４にはゲート１３
に比較して大きな正の電圧が印加されているため、放出
された電子は、コレクタ１４に向かい、コレクタ１４表
面の蛍光体１５に衝突、蛍光体が発光する。
接続用パッド１６、ゲート１３の外部との電気的接続用
パッド１７、コレクタ１４の外部との電気的接続用パッ
ド１８も示されている。例えば、今、この素子をディス
プレイに適用させた場合を説明する。コレクタ１４上に
導電性の蛍光体１５を塗布し、これを発光源とする場
合、エミッタ１２をアース電位に設定し、ゲート１３に
パルス状の正電圧を与えると、エミッタ１２のオーバー
ハング形状の先端部が先鋭化された櫛形の突起部１２ａ
の先端部に強電界が発生し、電子がトンネル現象でエミ
ッタ１２から放出される。コレクタ１４にはゲート１３
に比較して大きな正の電圧が印加されているため、放出
された電子は、コレクタ１４に向かい、コレクタ１４表
面の蛍光体１５に衝突、蛍光体が発光する。
【００２０】図１において、例えば、コレクタ１４とし
て透明電極ＩＴＯを用い、その上に蛍光体（材料はＺｎ
Ｏ：Ｚｎ）１５を形成し、コレクタ１４に１０００Ｖを
印加しておき、エミッタ１２をアース電位とし、ゲート
１３に電圧３０Ｖをかけると、エミッタ１２からゲート
電圧の大きさに応じた量の電子が、高電圧のコレクタ１
４へ加速され、蛍光体１５に衝突し、エネルギーを与え
る。このエネルギーが蛍光体１５を励起し、発光が起こ
る。エミッタ１２、ゲート１３間の最短距離は、今回
０．１５μｍ、凹部までの距離は２．９μｍとなってい
る。しかも、エミッタ１２の先端部は膜の厚さ方向にも
先鋭化されている。したがって、電界の集中が起こり、
ゲート電圧が３０Ｖで電流は１箇所の突起部当たり１μ
Ａとなった。
て透明電極ＩＴＯを用い、その上に蛍光体（材料はＺｎ
Ｏ：Ｚｎ）１５を形成し、コレクタ１４に１０００Ｖを
印加しておき、エミッタ１２をアース電位とし、ゲート
１３に電圧３０Ｖをかけると、エミッタ１２からゲート
電圧の大きさに応じた量の電子が、高電圧のコレクタ１
４へ加速され、蛍光体１５に衝突し、エネルギーを与え
る。このエネルギーが蛍光体１５を励起し、発光が起こ
る。エミッタ１２、ゲート１３間の最短距離は、今回
０．１５μｍ、凹部までの距離は２．９μｍとなってい
る。しかも、エミッタ１２の先端部は膜の厚さ方向にも
先鋭化されている。したがって、電界の集中が起こり、
ゲート電圧が３０Ｖで電流は１箇所の突起部当たり１μ
Ａとなった。
【００２１】次に、本発明の第１実施例を示す平面型微
小電界放出電子源の製造方法について説明する。図３乃
至図１０はその平面型微小電界放出電子源の製造工程図
である。 （１）まず、図３（ａ）及び図４（ａ）に示すように、
ガラス基板２１上に、Ｎｂ膜２２を３００ｎｍ、Ｗ膜２
３を２００ｎｍ連続でスパッタ法で形成する。次に、感
光性ポリイミド膜（例えば、東レ製フォトニース）２４
を５μｍ厚さスピンコートし、２５０℃のベークを行
う。次に、Ｎｉ膜２５を１００℃で１００ｎｍ真空蒸着
する。
小電界放出電子源の製造方法について説明する。図３乃
至図１０はその平面型微小電界放出電子源の製造工程図
である。 （１）まず、図３（ａ）及び図４（ａ）に示すように、
ガラス基板２１上に、Ｎｂ膜２２を３００ｎｍ、Ｗ膜２
３を２００ｎｍ連続でスパッタ法で形成する。次に、感
光性ポリイミド膜（例えば、東レ製フォトニース）２４
を５μｍ厚さスピンコートし、２５０℃のベークを行
う。次に、Ｎｉ膜２５を１００℃で１００ｎｍ真空蒸着
する。
【００２２】（２）次に、通常のホトリソ工程で有機レ
ジスト（例えば、ＯＦＰＲ８３００−３０）を用いて、
図４（ｂ）に表されているパターンＡを形成するため
に、図３（ｂ）に示すように、Ｎｉ膜２５を硫酸，酢
酸，硝酸を２：５：５の混合液でエッチングする。Ｎｉ
膜２５の厚さは１００ｎｍと薄いため、サイドエッチン
グ量は少ない。このＮｉ膜２５をエッチングマスクとし
て平行平板型ＲＩＥ装置を用いて、酸素ガスにてポリイ
ミド膜２４をガラス基板２１に垂直にエッチングする。
この時、Ｎｉ膜２５上のレジストは完全にアッシングさ
れて除去される。この時、Ｎｉ膜２５に対するダメージ
はほとんど無い。
ジスト（例えば、ＯＦＰＲ８３００−３０）を用いて、
図４（ｂ）に表されているパターンＡを形成するため
に、図３（ｂ）に示すように、Ｎｉ膜２５を硫酸，酢
酸，硝酸を２：５：５の混合液でエッチングする。Ｎｉ
膜２５の厚さは１００ｎｍと薄いため、サイドエッチン
グ量は少ない。このＮｉ膜２５をエッチングマスクとし
て平行平板型ＲＩＥ装置を用いて、酸素ガスにてポリイ
ミド膜２４をガラス基板２１に垂直にエッチングする。
この時、Ｎｉ膜２５上のレジストは完全にアッシングさ
れて除去される。この時、Ｎｉ膜２５に対するダメージ
はほとんど無い。
【００２３】（３）次に、通常のホトリソ工程で、上記
（２）のＮｉ膜パターン形成方法と同様に、平行平板型
ＲＩＥ装置内でＣＦ4 ガスにより、このＮｉ膜２５をマ
スクに再び酸素ガスにて不要な部分のポリイミド膜２４
を、図４（ｃ）に示すようにエッチングする。すなわ
ち、ポリイミド膜２４が除去されないで、Ｎｉ膜２５が
残された部分〔図３（ｃ）−１：図４（ｃ）のＡ−Ｂ線
断面〕とポリイミド膜２４が除去され、Ｎｉ膜２５が残
されない部分〔図３（ｃ）−２：図４（ｃ）のＣ−Ｄ線
断面〕となる。
（２）のＮｉ膜パターン形成方法と同様に、平行平板型
ＲＩＥ装置内でＣＦ4 ガスにより、このＮｉ膜２５をマ
スクに再び酸素ガスにて不要な部分のポリイミド膜２４
を、図４（ｃ）に示すようにエッチングする。すなわ
ち、ポリイミド膜２４が除去されないで、Ｎｉ膜２５が
残された部分〔図３（ｃ）−１：図４（ｃ）のＡ−Ｂ線
断面〕とポリイミド膜２４が除去され、Ｎｉ膜２５が残
されない部分〔図３（ｃ）−２：図４（ｃ）のＣ−Ｄ線
断面〕となる。
【００２４】（４）次いで、図５に示すように、Ｎｂ膜
２６を基板に対して入射角で６０°の斜め蒸着を行う。
垂直方向での厚みは４００ｎｍであり、この時の図３
（ｃ）−１に対応した断面構造は、図５（ａ）に示すよ
うになり、図３（ｃ）−２に対応した断面構造は、図５
（ｂ）に示すようになる。つまり、オーバーハング形状
の先端部が先鋭化された櫛形をなした面をゲート部に対
向させることになる。
２６を基板に対して入射角で６０°の斜め蒸着を行う。
垂直方向での厚みは４００ｎｍであり、この時の図３
（ｃ）−１に対応した断面構造は、図５（ａ）に示すよ
うになり、図３（ｃ）−２に対応した断面構造は、図５
（ｂ）に示すようになる。つまり、オーバーハング形状
の先端部が先鋭化された櫛形をなした面をゲート部に対
向させることになる。
【００２５】また、平面的にみると、図６に示すように
なる。この場合、斜め蒸着膜のパターンの形状は、斜め
蒸着時の障害物の高さと蒸着物質の入射角度で制御され
る。ここでは、エミッタ２７となるＮｂ膜２６Ａと、ゲ
ート２８となるＮｂ膜２６Ｂの間隔は、図５（ａ）〔Ａ
−Ｂ断面〕で約３．２μｍ、図５（ｂ）〔Ｃ−Ｄ断面〕
で５８ｎｍであった。なお、この斜め蒸着を行うことに
より、微視的にみると、先鋭化された先端部は針状に形
成され、更なる電界の集中を図ることができる利点があ
る。
なる。この場合、斜め蒸着膜のパターンの形状は、斜め
蒸着時の障害物の高さと蒸着物質の入射角度で制御され
る。ここでは、エミッタ２７となるＮｂ膜２６Ａと、ゲ
ート２８となるＮｂ膜２６Ｂの間隔は、図５（ａ）〔Ａ
−Ｂ断面〕で約３．２μｍ、図５（ｂ）〔Ｃ−Ｄ断面〕
で５８ｎｍであった。なお、この斜め蒸着を行うことに
より、微視的にみると、先鋭化された先端部は針状に形
成され、更なる電界の集中を図ることができる利点があ
る。
【００２６】したがって、図６に示すように、平面的を
見ると、角型の突部部分においてのみ極端に金属同士が
近づくことになり、電界がエミッタに集中する構造を作
製できる。 （５）次に、図７に示すように、図５（ｂ）において
は、Ｗ膜２３をＨ2 Ｏ2５０％水溶液にて選択エッチン
グする。この時、同時に、Ｗ膜２３上に斜め蒸着される
Ｎｂ膜２６Ｂが除かれる。図５（ａ）におけるＷ膜２３
上のポリイミド膜２４、Ｎｉ膜２５、このＮｉ膜２５上
に斜め蒸着されるＮｂ膜２６Ｂが除かれる。
見ると、角型の突部部分においてのみ極端に金属同士が
近づくことになり、電界がエミッタに集中する構造を作
製できる。 （５）次に、図７に示すように、図５（ｂ）において
は、Ｗ膜２３をＨ2 Ｏ2５０％水溶液にて選択エッチン
グする。この時、同時に、Ｗ膜２３上に斜め蒸着される
Ｎｂ膜２６Ｂが除かれる。図５（ａ）におけるＷ膜２３
上のポリイミド膜２４、Ｎｉ膜２５、このＮｉ膜２５上
に斜め蒸着されるＮｂ膜２６Ｂが除かれる。
【００２７】（６）次いで、図８に示すように、図７の
状態でゲート部分となっているスパッタＮｂ膜をゲート
２９とコレクタ３０を構成するために、通常のホトリ
ソ、ＣＦ4 ガスによるＲＩＥドライエッチングを施し、
図９に示すように、Ａ−Ｂ線断面〔図９（ａ）参照〕及
びＣ−Ｄ線断面〔図９（ｂ）参照〕ともに、平面的にエ
ミッタ２７と、ゲート２９とコレクタ３０を作製する。
状態でゲート部分となっているスパッタＮｂ膜をゲート
２９とコレクタ３０を構成するために、通常のホトリ
ソ、ＣＦ4 ガスによるＲＩＥドライエッチングを施し、
図９に示すように、Ａ−Ｂ線断面〔図９（ａ）参照〕及
びＣ−Ｄ線断面〔図９（ｂ）参照〕ともに、平面的にエ
ミッタ２７と、ゲート２９とコレクタ３０を作製する。
【００２８】（７）最後に、図１０に示すように、ガラ
スの蓋３１を内部の真空度（１×１０-5Ｐａ）で封着し
た。 このようにして得られる平面型微小電界放出電子源を平
面ディスプレイとして用いた場合、コレクタ部分上部に
蛍光体を印刷塗布し、蛍光体上に電子をあてて発光させ
る。この時ゲートの電圧ＶG が低いために、スイッチン
グを高速に行え、回路を安価に作製できる。
スの蓋３１を内部の真空度（１×１０-5Ｐａ）で封着し
た。 このようにして得られる平面型微小電界放出電子源を平
面ディスプレイとして用いた場合、コレクタ部分上部に
蛍光体を印刷塗布し、蛍光体上に電子をあてて発光させ
る。この時ゲートの電圧ＶG が低いために、スイッチン
グを高速に行え、回路を安価に作製できる。
【００２９】また、上記参考文献（２）に示されるよう
な、センサへの応用では、同じゲート電圧での駆動で、
１つのエミッタの凸部分から出てくる電流が大きいた
め、電子源アレイの長さを短くでき、磁界が印加された
場合のコレクタへ入り込む電流の偏向が同じでも、分割
された２つのコレクタへ入り込む電流の大きさが大きく
なり、感度が大きくなる。
な、センサへの応用では、同じゲート電圧での駆動で、
１つのエミッタの凸部分から出てくる電流が大きいた
め、電子源アレイの長さを短くでき、磁界が印加された
場合のコレクタへ入り込む電流の偏向が同じでも、分割
された２つのコレクタへ入り込む電流の大きさが大きく
なり、感度が大きくなる。
【００３０】図１３は本発明の第２実施例を示す平面型
微小電界放出電子源を用いたディスプレイ素子の断面
図、図１４はその平面型微小電界放出電子源を用いたデ
ィスプレイ素子の平面図、図１５はその平面型微小電界
放出電子源を用いたディスプレイ素子の動作説明図であ
る。これらの図に示すように、ガラス基板４１上に、エ
ミッタ４２、ゲート４３、コレクタ４４が三次元的に形
成され、ガラス基板４１上に形成されるエミッタ４２
は、オーバーハング形状の先端部が先鋭化された櫛形を
なした面を、前記櫛形のエミッタの突起部の角が互いに
極接近するように、歯が互い違いに配置される櫛形のゲ
ート４３に対向させている。エミッタ４２−ゲート４３
間の最短距離は数ｎｍに接近している。
微小電界放出電子源を用いたディスプレイ素子の断面
図、図１４はその平面型微小電界放出電子源を用いたデ
ィスプレイ素子の平面図、図１５はその平面型微小電界
放出電子源を用いたディスプレイ素子の動作説明図であ
る。これらの図に示すように、ガラス基板４１上に、エ
ミッタ４２、ゲート４３、コレクタ４４が三次元的に形
成され、ガラス基板４１上に形成されるエミッタ４２
は、オーバーハング形状の先端部が先鋭化された櫛形を
なした面を、前記櫛形のエミッタの突起部の角が互いに
極接近するように、歯が互い違いに配置される櫛形のゲ
ート４３に対向させている。エミッタ４２−ゲート４３
間の最短距離は数ｎｍに接近している。
【００３１】図１４においては、エミッタ４２の外部と
の電気的接続用パッド４６、ゲート４３の外部との電気
的接続用パッド４７も示されている。ゲート４３−コレ
クタ４４間の距離はスペーサーにより、５０μｍに保た
れて真空封止されている。試料の内面は蓋４５により、
１×１０-5Ｐａの真空度に保持されている。図１３にお
いて、例えば、コレクタ４４として透明電極ＩＴＯを用
い、その上に蛍光材料（ＺｎＯ：Ｚｎ）を印刷形成され
た蓋４５を用いた場合、コレクタ４４に１０００Ｖを印
加しておき、エミッタ４２をアース電位とし、ゲート４
３に電圧３０Ｖをかけると、エミッタ４２からゲート電
圧の大きさに関係した量の電子が高電圧のコレクタ４４
へ加速され、蛍光体に衝突し、エネルギーを与える。こ
のエネルギーが蛍光体を励起し、発光が起こる。
の電気的接続用パッド４６、ゲート４３の外部との電気
的接続用パッド４７も示されている。ゲート４３−コレ
クタ４４間の距離はスペーサーにより、５０μｍに保た
れて真空封止されている。試料の内面は蓋４５により、
１×１０-5Ｐａの真空度に保持されている。図１３にお
いて、例えば、コレクタ４４として透明電極ＩＴＯを用
い、その上に蛍光材料（ＺｎＯ：Ｚｎ）を印刷形成され
た蓋４５を用いた場合、コレクタ４４に１０００Ｖを印
加しておき、エミッタ４２をアース電位とし、ゲート４
３に電圧３０Ｖをかけると、エミッタ４２からゲート電
圧の大きさに関係した量の電子が高電圧のコレクタ４４
へ加速され、蛍光体に衝突し、エネルギーを与える。こ
のエネルギーが蛍光体を励起し、発光が起こる。
【００３２】また、エミッタ４２−ゲート４３間の最短
距離〔図２０（ａ）におけるｂ〕は今回０．１５μｍ、
凹部までの距離〔図２０（ａ）におけるａ〕は２．９μ
ｍとなっている。しかも、エミッタ４２の先端部は膜の
厚さ方向にも先鋭化されている。したがって、電界の集
中が起こり、ゲート電圧が３０Ｖで電流は１突起部当た
り１μＡとなった。
距離〔図２０（ａ）におけるｂ〕は今回０．１５μｍ、
凹部までの距離〔図２０（ａ）におけるａ〕は２．９μ
ｍとなっている。しかも、エミッタ４２の先端部は膜の
厚さ方向にも先鋭化されている。したがって、電界の集
中が起こり、ゲート電圧が３０Ｖで電流は１突起部当た
り１μＡとなった。
【００３３】このような構成を有するために、上記参考
文献（２）に示すように、センサとして利用することが
できる。つまり、磁気センサへ平面型微小電界放出源を
応用したもので、コレクタを２つに分割して飛行してい
る電子が磁界により偏向することを利用して、２つのコ
レクタへ入り込む電子の量を比較し、磁界による電荷の
偏向量を測定、磁界の強さを測定するものである。
文献（２）に示すように、センサとして利用することが
できる。つまり、磁気センサへ平面型微小電界放出源を
応用したもので、コレクタを２つに分割して飛行してい
る電子が磁界により偏向することを利用して、２つのコ
レクタへ入り込む電子の量を比較し、磁界による電荷の
偏向量を測定、磁界の強さを測定するものである。
【００３４】また、ディスプレイに使用する場合は、コ
レクタ表面に蛍光体を形成してその表面に電子を当て、
蛍光体を励起して、そのエネルギーを出光させる。次
に、本発明の第２実施例を示す平面型微小電界放出電子
源の製造方法について説明する。図１６乃至図２３はそ
の平面型微小電界放出電子源の製造工程図である。
レクタ表面に蛍光体を形成してその表面に電子を当て、
蛍光体を励起して、そのエネルギーを出光させる。次
に、本発明の第２実施例を示す平面型微小電界放出電子
源の製造方法について説明する。図１６乃至図２３はそ
の平面型微小電界放出電子源の製造工程図である。
【００３５】（１）まず、図１６（ａ）及び図１７
（ａ）に示すように、ガラス基板５１上に、Ｎｂ膜５２
を２００ｎｍ、Ｗ膜５３を１．８μｍ連続でスパッタ法
で形成する。 （２）次に、レジストパターンを有機レジスト（ＯＦＰ
Ｒ８３００−３０）を用いて形成後、図１６（ｂ）及び
図１７（ｂ）に示すように、Ｗ膜５３とＮｂ膜５２をＣ
Ｆ4 ガスにてＲＩＥドライエッチングを行い、突起部５
５を有するパターン５４を形成する。続いて、有機レジ
スト（ＯＦＰＲ８３００−３０）を連続的にアッシング
する。
（ａ）に示すように、ガラス基板５１上に、Ｎｂ膜５２
を２００ｎｍ、Ｗ膜５３を１．８μｍ連続でスパッタ法
で形成する。 （２）次に、レジストパターンを有機レジスト（ＯＦＰ
Ｒ８３００−３０）を用いて形成後、図１６（ｂ）及び
図１７（ｂ）に示すように、Ｗ膜５３とＮｂ膜５２をＣ
Ｆ4 ガスにてＲＩＥドライエッチングを行い、突起部５
５を有するパターン５４を形成する。続いて、有機レジ
スト（ＯＦＰＲ８３００−３０）を連続的にアッシング
する。
【００３６】（３）次に、図１６（ｃ）及び図１７
（ｃ）に示すように、Ｎｂ５６を基板に対して入射角６
０°の斜め蒸着を行う。５６Ａはエミッタとなる部分の
Ｎｂ膜、５６Ｂはゲートとなる部分のＮｂ膜である。垂
直方向での厚みは３００ｎｍ、このときの断面構造は図
１６（ｃ）に示す構造となった。ここで、平面的に見る
と、エミッタ５７とゲートが予定される部分（ゲート金
属）５８とが対向し、エミッタ５７からは突起部５９、
ゲートが予定される部分５８からは突起部６０が互い違
いに形成される。つまり、櫛形電極が互い違いに配列さ
れる。
（ｃ）に示すように、Ｎｂ５６を基板に対して入射角６
０°の斜め蒸着を行う。５６Ａはエミッタとなる部分の
Ｎｂ膜、５６Ｂはゲートとなる部分のＮｂ膜である。垂
直方向での厚みは３００ｎｍ、このときの断面構造は図
１６（ｃ）に示す構造となった。ここで、平面的に見る
と、エミッタ５７とゲートが予定される部分（ゲート金
属）５８とが対向し、エミッタ５７からは突起部５９、
ゲートが予定される部分５８からは突起部６０が互い違
いに形成される。つまり、櫛形電極が互い違いに配列さ
れる。
【００３７】これらの突起部５９，６０について詳細に
説明すると、図１８及び図１９に示すように、互い違い
に形成される突起部５９，６０の側面は、Ｘ軸方向に対
して３°傾く（テーパを有する）ように形成される。つ
まり、ガラス基板５１上にオーバーハング状をなし、台
形状の突起部となり、それらの突起部の角部のみが極端
に接近するように構成される。つまり、台形状の突起部
５９と６０との角部５９Ａと６０Ａとの間隔ｂは、０．
１５μｍとなる。
説明すると、図１８及び図１９に示すように、互い違い
に形成される突起部５９，６０の側面は、Ｘ軸方向に対
して３°傾く（テーパを有する）ように形成される。つ
まり、ガラス基板５１上にオーバーハング状をなし、台
形状の突起部となり、それらの突起部の角部のみが極端
に接近するように構成される。つまり、台形状の突起部
５９と６０との角部５９Ａと６０Ａとの間隔ｂは、０．
１５μｍとなる。
【００３８】更に、図２０を用いて詳細に説明すると、
上記した突起部５９と６０との距離の関係を示すもの
で、突起部５９と６０間の最も狭い所は、図２０（ａ）
においてｂで示され、突起部５９と６０との突起部以外
での間隔はａで示すと、前記ｂは、前記ａの５．２／１
００の長さになる。突起部６０のＸ軸方向に対する金属
パターンの傾きにより（ここでは、３度）、エミッタの
突起部５９は、突起部６０の角部分に接近し、エミッ
タ、ゲート間の最短距離が決定される。突起部６０の幅
は０．５μｍにし、電界がエミッタに集中する構造を作
製した。このときの突起部５９と６０との角部５９Ａと
６０Ａとの間隔ａは、理想的には、図１９に示すよう
に、０．１５μｍとなる。なお、この斜め蒸着を行うこ
とにより、微視的にみると、先鋭化された先端部は針状
に形成され、更なる電界の集中を図ることができる利点
がある。
上記した突起部５９と６０との距離の関係を示すもの
で、突起部５９と６０間の最も狭い所は、図２０（ａ）
においてｂで示され、突起部５９と６０との突起部以外
での間隔はａで示すと、前記ｂは、前記ａの５．２／１
００の長さになる。突起部６０のＸ軸方向に対する金属
パターンの傾きにより（ここでは、３度）、エミッタの
突起部５９は、突起部６０の角部分に接近し、エミッ
タ、ゲート間の最短距離が決定される。突起部６０の幅
は０．５μｍにし、電界がエミッタに集中する構造を作
製した。このときの突起部５９と６０との角部５９Ａと
６０Ａとの間隔ａは、理想的には、図１９に示すよう
に、０．１５μｍとなる。なお、この斜め蒸着を行うこ
とにより、微視的にみると、先鋭化された先端部は針状
に形成され、更なる電界の集中を図ることができる利点
がある。
【００３９】（４）図１６（ｃ）に示すように、この
時、エミッタ−ゲートの電子放出部分は出来上がってお
り、ここから、図２１の平面図のように、エミッタ５
７、ゲート６１を作製するために、通常のホトリソ、ド
ライエッチングをＣＦ4 ＋Ｏ2 ガスにより行い、ＲＩＥ
ドライエッチングを施し、ゲート全体構造を形成する。
つまり、櫛形の電極が対向した形状を有する。
時、エミッタ−ゲートの電子放出部分は出来上がってお
り、ここから、図２１の平面図のように、エミッタ５
７、ゲート６１を作製するために、通常のホトリソ、ド
ライエッチングをＣＦ4 ＋Ｏ2 ガスにより行い、ＲＩＥ
ドライエッチングを施し、ゲート全体構造を形成する。
つまり、櫛形の電極が対向した形状を有する。
【００４０】パターンは外部取り出し電極（ボンディン
グパッド）により外部電気回路系と接続される。 （５）次に、図１６（ｃ）に示すＷ膜５３をＨ2 Ｏ2 ５
０％水溶液にて選択エッチングするために、基板全体を
Ｈ2 Ｏ2 水溶液に浸す。このとき同時にＷ膜５３上の斜
め蒸着されたＮｂ膜５６Ｂが除かれ、図２２に示すよう
に、エミッタ５７とゲート６１が形成される。
グパッド）により外部電気回路系と接続される。 （５）次に、図１６（ｃ）に示すＷ膜５３をＨ2 Ｏ2 ５
０％水溶液にて選択エッチングするために、基板全体を
Ｈ2 Ｏ2 水溶液に浸す。このとき同時にＷ膜５３上の斜
め蒸着されたＮｂ膜５６Ｂが除かれ、図２２に示すよう
に、エミッタ５７とゲート６１が形成される。
【００４１】（６）最後に、図２３に示すように、コレ
クタ６２を形成したガラスの蓋６３を内部が真空（１×
１０-5Ｐａ）に保たれるように封着した。なお、金属の
組み合わせについては、ＮｂのかわりにＭｏ，Ａｕなど
を用いることが可能であり、Ｗのかわりにゲートとなる
金属に対して選択的にエッチングできるＣｕ，Ｎｉ，Ａ
ｌなども使用可能である。
クタ６２を形成したガラスの蓋６３を内部が真空（１×
１０-5Ｐａ）に保たれるように封着した。なお、金属の
組み合わせについては、ＮｂのかわりにＭｏ，Ａｕなど
を用いることが可能であり、Ｗのかわりにゲートとなる
金属に対して選択的にエッチングできるＣｕ，Ｎｉ，Ａ
ｌなども使用可能である。
【００４２】上記のように構成したので、平面ディスプ
レイとして用いる場合、コレクタ部分上部に蛍光体を印
刷塗布し、蛍光体上に電子をあてて発光される。この
時、ゲートの電圧ＶG が低いために、スイッチングを高
速に行え、回路を安価に作製できる。また、センサへの
応用の場合は、同じ効率で駆動する場合、エミッタの１
箇所の突起部から出てくる電流が大きいため、その分、
微小電界放射電子源アレイの長さを短くでき、磁界が印
加された場合のコレクタへ入り込む電流の偏向が同じで
も、分割された２つのコレクタへ入り込む電流の大きさ
が大きくなり、感度が大きくなる。
レイとして用いる場合、コレクタ部分上部に蛍光体を印
刷塗布し、蛍光体上に電子をあてて発光される。この
時、ゲートの電圧ＶG が低いために、スイッチングを高
速に行え、回路を安価に作製できる。また、センサへの
応用の場合は、同じ効率で駆動する場合、エミッタの１
箇所の突起部から出てくる電流が大きいため、その分、
微小電界放射電子源アレイの長さを短くでき、磁界が印
加された場合のコレクタへ入り込む電流の偏向が同じで
も、分割された２つのコレクタへ入り込む電流の大きさ
が大きくなり、感度が大きくなる。
【００４３】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【００４４】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、上記のように構成したので、以下のような効果
を奏することができる。 （Ａ）請求項１〜４記載の発明によれば、 （１）平面型微小電界放出電子源のエミッタとゲート間
を微小距離にすることができる。また、エミッタのゲー
ト近傍に近い部分は厚さ方向に先鋭化されており、エミ
ッタにかかる電界の集中を高めることができ、エミッタ
からトンネル電流として取り出せる電子の量を大きくす
ることができる。
よれば、上記のように構成したので、以下のような効果
を奏することができる。 （Ａ）請求項１〜４記載の発明によれば、 （１）平面型微小電界放出電子源のエミッタとゲート間
を微小距離にすることができる。また、エミッタのゲー
ト近傍に近い部分は厚さ方向に先鋭化されており、エミ
ッタにかかる電界の集中を高めることができ、エミッタ
からトンネル電流として取り出せる電子の量を大きくす
ることができる。
【００４５】したがって、ゲート電圧は非常に小さくで
き、そのため実用に供する電流を得るためのゲート電圧
は３０Ｖ程度になり、Ｃ−ＭＯＳを用いた駆動回路を用
いて駆動することができ、高速なパルス駆動が可能とな
った。 （２）エミッタ形状は、ホトリソ工程なしで平面的に見
て凹凸のパターンを１度に形成することができるので、
工程の簡略化を図ることができる。
き、そのため実用に供する電流を得るためのゲート電圧
は３０Ｖ程度になり、Ｃ−ＭＯＳを用いた駆動回路を用
いて駆動することができ、高速なパルス駆動が可能とな
った。 （２）エミッタ形状は、ホトリソ工程なしで平面的に見
て凹凸のパターンを１度に形成することができるので、
工程の簡略化を図ることができる。
【００４６】（Ｂ）請求項５〜１０記載の発明によれ
ば、上記効果に加えて、エミッタとゲート間を、更に
０．１μｍ程度に極微小距離とすることができ、エミッ
タにかかる電界の集中を高めることができ、大きいエミ
ッタ電流を得ることができる。
ば、上記効果に加えて、エミッタとゲート間を、更に
０．１μｍ程度に極微小距離とすることができ、エミッ
タにかかる電界の集中を高めることができ、大きいエミ
ッタ電流を得ることができる。
【図１】本発明の第１実施例を示す平面型微小電界放出
電子源を用いたディスプレイ素子の断面図である。
電子源を用いたディスプレイ素子の断面図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す平面型微小電界放出
電子源を用いたディスプレイ素子の平面図である。
電子源を用いたディスプレイ素子の平面図である。
【図３】本発明の第１実施例を示す平面型微小電界放出
電子源の製造工程図（その１）である。
電子源の製造工程図（その１）である。
【図４】本発明の第１実施例を示す平面型微小電界放出
電子源の製造工程図（その２）である。
電子源の製造工程図（その２）である。
【図５】本発明の第１実施例を示す平面型微小電界放出
電子源の製造工程図（その３）である。
電子源の製造工程図（その３）である。
【図６】本発明の第１実施例を示す平面型微小電界放出
電子源の製造工程図（その４）である。
電子源の製造工程図（その４）である。
【図７】本発明の第１実施例を示す平面型微小電界放出
電子源の製造工程図（その５）である。
電子源の製造工程図（その５）である。
【図８】本発明の第１実施例を示す平面型微小電界放出
電子源の製造工程図（その６）である。
電子源の製造工程図（その６）である。
【図９】本発明の第１実施例を示す平面型微小電界放出
電子源の製造工程図（その７）である。
電子源の製造工程図（その７）である。
【図１０】本発明の第１実施例を示す平面型微小電界放
出電子源の製造工程図（その８）である。
出電子源の製造工程図（その８）である。
【図１１】従来の平面型微小電界放出電子源の製造工程
断面図である。
断面図である。
【図１２】図１１のＡ部平面図である。
【図１３】本発明の第２実施例を示す平面型微小電界放
出電子源を用いたディスプレイ素子の断面図である。
出電子源を用いたディスプレイ素子の断面図である。
【図１４】本発明の第２実施例を示す平面型微小電界放
出電子源を用いたディスプレイ素子の平面図である。
出電子源を用いたディスプレイ素子の平面図である。
【図１５】本発明の第２実施例を示す平面型微小電界放
出電子源を用いたディスプレイ素子の動作説明図であ
る。
出電子源を用いたディスプレイ素子の動作説明図であ
る。
【図１６】本発明の第２実施例を示す平面型微小電界放
出電子源の製造工程図（その１）である。
出電子源の製造工程図（その１）である。
【図１７】本発明の第２実施例を示す平面型微小電界放
出電子源の製造工程図（その２）である。
出電子源の製造工程図（その２）である。
【図１８】本発明の第２実施例を示す平面型微小電界放
出電子源の製造工程図（その３）である。
出電子源の製造工程図（その３）である。
【図１９】本発明の第２実施例を示す平面型微小電界放
出電子源の製造工程図（その４）である。
出電子源の製造工程図（その４）である。
【図２０】本発明の第２実施例を示す平面型微小電界放
出電子源の製造工程図（その５）である。
出電子源の製造工程図（その５）である。
【図２１】本発明の第２実施例を示す平面型微小電界放
出電子源の製造工程図（その６）である。
出電子源の製造工程図（その６）である。
【図２２】本発明の第２実施例を示す平面型微小電界放
出電子源の製造工程図（その７）である。
出電子源の製造工程図（その７）である。
【図２３】本発明の第２実施例を示す平面型微小電界放
出電子源の製造工程図（その８）である。
出電子源の製造工程図（その８）である。
１１，２１，４１，５１ ガラス基板 １２，２７，４２，５７ エミッタ １２ａ，５５，５９，６０ 突起部 １３，２８，２９，４３，６１ ゲート １４，３０，４４，６２ コレクタ １５ 蛍光体 １６，１７，１８，４６，４７ 電気的接続用パッド ２２，２６，２６Ａ，２６Ｂ，５２，５６Ａ，５６Ｂ
Ｎｂ膜 ２３，５３ Ｗ膜 ２４ ポリイミド膜 ２５ Ｎｉ膜 ３１，４５，６３ 蓋 ５４ パターン ５６ Ｎｂ ５８ ゲートが予定される部分 ５９Ａ，６０Ａ 角部
Ｎｂ膜 ２３，５３ Ｗ膜 ２４ ポリイミド膜 ２５ Ｎｉ膜 ３１，４５，６３ 蓋 ５４ パターン ５６ Ｎｂ ５８ ゲートが予定される部分 ５９Ａ，６０Ａ 角部
Claims (10)
- 【請求項１】 エミッタと、ゲートと、コレクタを具備
する微小電界放射電子源の構造において、（ａ）基板上
に形成されるとともに、オーバーハング形状の先端部が
先鋭化された櫛形のエミッタと、（ｂ）前記基板上に形
成されるとともに、前記櫛形のエミッタに対向するゲー
トを具備することを特徴とする微小電界放射電子源の構
造。 - 【請求項２】 前記基板上に形成されるとともに、前記
ゲートの前記エミッタとは反対側に配置されるコレクタ
を具備する請求項１記載の微小電界放射電子源の構造。 - 【請求項３】 エミッタと、ゲートと、コレクタを具備
する微小電界放射電子源の製造方法において、（ａ）基
板上に厚さ方向に凹凸を有するゲート部分を形成する工
程と、（ｂ）該ゲート部分をマスクとし、斜め蒸着によ
り前記基板上にオーバーハング形状の先端部が先鋭化さ
れた櫛形のエミッタを形成する工程とを施すことを特徴
とする微小電界放射電子源の製造方法。 - 【請求項４】 前記櫛形のエミッタに対向してゲートを
形成し、該ゲートのエミッタと反対側にコレクタを形成
する工程を施す請求項３記載の微小電界放射電子源の製
造方法。 - 【請求項５】 エミッタと、ゲートと、コレクタを具備
する微小電界放射電子源の構造において、（ａ）基板上
に形成されるとともに、オーバーハング形状の先端部が
先鋭化された櫛形のエミッタと、（ｂ）前記基板上に形
成され、前記櫛形のエミッタに対向すると共に、前記櫛
形のエミッタの突起部の角が互いに極接近するように、
歯が互い違いに配置される櫛形のゲートを具備すること
を特徴とする微小電界放射電子源の構造。 - 【請求項６】 前記突起部の側面にテーパを有する請求
項５記載の微小電界放射電子源の製造方法。 - 【請求項７】 前記櫛形のエミッタ上に所定距離を有し
て配置されるコレクタを具備する請求項５記載の微小電
界放射電子源の構造。 - 【請求項８】 エミッタと、ゲートと、コレクタを具備
する微小電界放射電子源の製造方法において、（ａ）基
板上に幅方向に凹凸を有するゲート部分を形成する工程
と、（ｂ）該ゲート部分をマスクとし、斜め蒸着により
前記基板上にオーバーハング形状の先端部が先鋭化され
た櫛形のエミッタを形成する工程を施すことを特徴とす
る微小電界放射電子源の製造方法。 - 【請求項９】 前記櫛形のエミッタに対向するととも
に、前記櫛形のエミッタの突起部の角が互いに極接近す
るように、歯が互い違いに配置される櫛形のゲートを形
成する工程を有する請求項８記載の微小電界放射電子源
の製造方法。 - 【請求項１０】 前記基板上にコレクタを有する蓋を封
着し、前記櫛形のエミッタ上に所定距離を有して前記コ
レクタを形成する工程を有する請求項９記載の微小電界
放射電子源の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6161995A JPH0831303A (ja) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | 微小電界放射電子源の構造及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6161995A JPH0831303A (ja) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | 微小電界放射電子源の構造及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0831303A true JPH0831303A (ja) | 1996-02-02 |
Family
ID=15746041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6161995A Withdrawn JPH0831303A (ja) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | 微小電界放射電子源の構造及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0831303A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007534138A (ja) * | 2003-07-22 | 2007-11-22 | イエダ リサーチ アンド ディベロプメント カンパニー リミテッド | 電子放出装置 |
| JP2008004452A (ja) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Olympus Corp | 照明装置、照明方法、光検出装置及び光検出方法 |
| JP2008153228A (ja) * | 2006-12-18 | 2008-07-03 | Ind Technol Res Inst | 電子放出発光素子およびその発光方法 |
| US7923915B2 (en) | 2006-12-18 | 2011-04-12 | Industrial Technology Research Institute | Display pixel structure and display apparatus |
| JP2011165679A (ja) * | 2007-12-31 | 2011-08-25 | Ind Technol Res Inst | 両面が発光する面光源装置 |
| US8026657B2 (en) | 2006-12-18 | 2011-09-27 | Industrial Technology Research Institute | Electron emission light-emitting device and light emitting method thereof |
-
1994
- 1994-07-14 JP JP6161995A patent/JPH0831303A/ja not_active Withdrawn
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| US8129687B2 (en) | 2006-06-23 | 2012-03-06 | Olympus Corporation | Lighting system, method of lighting, optical detector, and method of optical detection |
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| JP2011165679A (ja) * | 2007-12-31 | 2011-08-25 | Ind Technol Res Inst | 両面が発光する面光源装置 |
| US8692450B2 (en) | 2007-12-31 | 2014-04-08 | Industrial Technology Research Institute | Surface light source apparatus with dual-side emitting light |
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