JPH10112254A - 薄膜型電子源およびこれを用いた表示装置 - Google Patents
薄膜型電子源およびこれを用いた表示装置Info
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- JPH10112254A JPH10112254A JP26405996A JP26405996A JPH10112254A JP H10112254 A JPH10112254 A JP H10112254A JP 26405996 A JP26405996 A JP 26405996A JP 26405996 A JP26405996 A JP 26405996A JP H10112254 A JPH10112254 A JP H10112254A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高効率かつ信頼性の高い薄膜型電子源を得る。
【解決手段】下部電極の材料として、Ａｌ合金、あるい
はＡｌ合金とＡｌの積層膜を用いる。
はＡｌ合金とＡｌの積層膜を用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は金属−絶縁体−金属
の３層構造を有し、真空中に電子を放出する薄膜型電子
源、およびこれを用いた表示装置に関する。
の３層構造を有し、真空中に電子を放出する薄膜型電子
源、およびこれを用いた表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】薄膜型電子源とは、上部電極，絶縁層，
下部電極の３層薄膜構造の上部電極と下部電極の間に電
圧を印加して、上部電極の表面から真空中に電子を放出
させるものである。この薄膜型電子源については、例え
ば、特願平5−213744 号明細書に述べられている。
下部電極の３層薄膜構造の上部電極と下部電極の間に電
圧を印加して、上部電極の表面から真空中に電子を放出
させるものである。この薄膜型電子源については、例え
ば、特願平5−213744 号明細書に述べられている。
【０００３】図２に薄膜型電子源の動作原理を示した。
上部電極１３と下部電極１１との間に駆動電圧３０を印
加して、絶縁層１２内の電界を１〜１０ＭＶ／cm以上に
すると、下部電極１１中のフェルミ準位近傍の電子はト
ンネル現象により障壁を透過し、絶縁層１２，上部電極
１３の伝導帯へ注入されホットエレクトロンとなる。こ
れらのホットエレクトロンのうち、上部電極１３の仕事
関数φ以上のエネルギーを有するものは、真空１６中に
放出される。
上部電極１３と下部電極１１との間に駆動電圧３０を印
加して、絶縁層１２内の電界を１〜１０ＭＶ／cm以上に
すると、下部電極１１中のフェルミ準位近傍の電子はト
ンネル現象により障壁を透過し、絶縁層１２，上部電極
１３の伝導帯へ注入されホットエレクトロンとなる。こ
れらのホットエレクトロンのうち、上部電極１３の仕事
関数φ以上のエネルギーを有するものは、真空１６中に
放出される。
【０００４】この薄膜電子源は複数本の上部電極と、複
数本の下部電極を直交させてマトリクスを形成すると、
任意の場所から電子線を発生させることができるので、
表示装置の電子源に用いたり、電子源描画装置の電子源
に適用することができる。
数本の下部電極を直交させてマトリクスを形成すると、
任意の場所から電子線を発生させることができるので、
表示装置の電子源に用いたり、電子源描画装置の電子源
に適用することができる。
【０００５】これまで、Ａｕ−Ａｌ2Ｏ3−Ａｌ構造のＭ
ＩＭ(Metal-Insulator-Metal）構造などから電子放出が
観測されている。この例にも見られるように、薄膜電子
源の下部電極としてはＡｌが用いられることが多かっ
た。その理由は、まずＡｌが低抵抗で基板接着性に優れ
た良質の配線材料であるためである。さらに、絶縁層と
して下部電極表面の陽極酸化膜を用いる場合、Ａｌの陽
極酸化膜は、他の金属の陽極酸化膜に比べて絶縁性に優
れるので、薄膜電子源に適するためである。
ＩＭ(Metal-Insulator-Metal）構造などから電子放出が
観測されている。この例にも見られるように、薄膜電子
源の下部電極としてはＡｌが用いられることが多かっ
た。その理由は、まずＡｌが低抵抗で基板接着性に優れ
た良質の配線材料であるためである。さらに、絶縁層と
して下部電極表面の陽極酸化膜を用いる場合、Ａｌの陽
極酸化膜は、他の金属の陽極酸化膜に比べて絶縁性に優
れるので、薄膜電子源に適するためである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】下部電極１１にＡｌを
用いる場合、そのＡｌ膜の信頼性が低いことが課題であ
る。Ａｌ膜の電極は、高密度の電流を流すとエレクトロ
マイグレーションにより、ヒロックやウィスカー，ボイ
ド等を生じ易い。ＭＩＭ電子源等の薄膜電子源では絶縁
層１２として、３〜１０ｎｍ程度の極薄絶縁層を用いて
おり、ヒロック等の発生は絶縁層１２にとって致命的な
問題である。
用いる場合、そのＡｌ膜の信頼性が低いことが課題であ
る。Ａｌ膜の電極は、高密度の電流を流すとエレクトロ
マイグレーションにより、ヒロックやウィスカー，ボイ
ド等を生じ易い。ＭＩＭ電子源等の薄膜電子源では絶縁
層１２として、３〜１０ｎｍ程度の極薄絶縁層を用いて
おり、ヒロック等の発生は絶縁層１２にとって致命的な
問題である。
【０００７】また、薄膜電子源を用いた表示装置を作成
する場合、ガラス基板と面板を封じるために４００℃程
度の加熱に耐える必要がある。しかし、Ａｌ膜をこのよ
うな温度に加熱するとストレスマイグレーション等によ
り、やはりＡｌ膜にヒロックやボイド等が発生する。
する場合、ガラス基板と面板を封じるために４００℃程
度の加熱に耐える必要がある。しかし、Ａｌ膜をこのよ
うな温度に加熱するとストレスマイグレーション等によ
り、やはりＡｌ膜にヒロックやボイド等が発生する。
【０００８】このように、薄膜電子源では、下部電極１
１にＡｌを用いるのは課題が多い。
１にＡｌを用いるのは課題が多い。
【０００９】本発明の目的は、高電流密度動作や加熱処
理に対する薄膜電子源の下部電極１１の信頼性を確保す
ることにある。特に、表示装置に適用する場合は、その
製造歩留りの向上や、高電流密度動作による高輝度表示
を実現することにある。
理に対する薄膜電子源の下部電極１１の信頼性を確保す
ることにある。特に、表示装置に適用する場合は、その
製造歩留りの向上や、高電流密度動作による高輝度表示
を実現することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的は、下部電極１
１の材料として、Ａｌ合金、あるいはＡｌ合金とＡｌの
積層膜を用いることにより実現される。
１の材料として、Ａｌ合金、あるいはＡｌ合金とＡｌの
積層膜を用いることにより実現される。
【００１１】
（実施例１）本発明の実施の形態を図１，図３ないし図
５を用いて説明する。本発明に適用できるＡｌ合金は多
種あるが、ここではＮｂを添加したＡｌ−Ｎｂ合金を用
いた。添加する合金材料としてはこの他、Ｓｉ，Ｃｕ，
Ｔａ，Ｔｉ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ｎｄ，Ｐｄなども適用可能で
ある。またこれらの材料を複数種類添加したＡｌ合金も
有効である。添加量は０.１％ 〜１０％程度が可能であ
るが、ここでは２％とした。
５を用いて説明する。本発明に適用できるＡｌ合金は多
種あるが、ここではＮｂを添加したＡｌ−Ｎｂ合金を用
いた。添加する合金材料としてはこの他、Ｓｉ，Ｃｕ，
Ｔａ，Ｔｉ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ｎｄ，Ｐｄなども適用可能で
ある。またこれらの材料を複数種類添加したＡｌ合金も
有効である。添加量は０.１％ 〜１０％程度が可能であ
るが、ここでは２％とした。
【００１２】まず、絶縁性の基板１０上にＡｌ−Ｎｂ合
金膜を形成する。成膜には例えば、スパッタリング法を
用いる。膜厚は下部電極１１に求められる配線抵抗の要
求仕様に合わせ、任意に設定可能である。ここではＡｌ
−Ｎｂ合金膜の膜厚を３００ｎｍとした。成膜後はエッ
チングにより、薄膜電子源の下部電極１１の形状に加工
する（図３）。
金膜を形成する。成膜には例えば、スパッタリング法を
用いる。膜厚は下部電極１１に求められる配線抵抗の要
求仕様に合わせ、任意に設定可能である。ここではＡｌ
−Ｎｂ合金膜の膜厚を３００ｎｍとした。成膜後はエッ
チングにより、薄膜電子源の下部電極１１の形状に加工
する（図３）。
【００１３】次にこの下部電極１１の表面を陽極酸化す
る。化成電圧を４Ｖとすれば、約５.５ｎｍの絶縁層１
２が形成される（図４）。
る。化成電圧を４Ｖとすれば、約５.５ｎｍの絶縁層１
２が形成される（図４）。
【００１４】次に、レジスト膜などをマスクに用い下部
電極１１の側面のみを選択的に厚く陽極酸化する。これ
により電子放出に寄与しない側面からのリーク電流を低
減できる（図５）。
電極１１の側面のみを選択的に厚く陽極酸化する。これ
により電子放出に寄与しない側面からのリーク電流を低
減できる（図５）。
【００１５】最後に、スパッタリング法などにより上部
電極１３を形成する。ここでは上部電極１３は高効率で
安定な電子放出が可能なＩｒ，Ｐｔ，Ａｕの３層膜と
し、それぞれ膜厚を１ｎｍ，２ｎｍ，３ｎｍとした（図
１）。
電極１３を形成する。ここでは上部電極１３は高効率で
安定な電子放出が可能なＩｒ，Ｐｔ，Ａｕの３層膜と
し、それぞれ膜厚を１ｎｍ，２ｎｍ，３ｎｍとした（図
１）。
【００１６】Ａｌ−Ｎｂ合金膜はエレクトロマイグレー
ション，ストレスマイグレーション耐性が高く、高電流
密度駆動や熱処理を行ってもヒロックを生じにくい。そ
のため、下部電極１１の信頼性が向上する。
ション，ストレスマイグレーション耐性が高く、高電流
密度駆動や熱処理を行ってもヒロックを生じにくい。そ
のため、下部電極１１の信頼性が向上する。
【００１７】一方、Ａｌ−Ｎｂ合金の表面を陽極酸化し
て形成する絶縁層１２中には、合金材料のＮｂが含まれ
ることになるが、その添加量は少なく絶縁特性の劣化は
小さい。特に本実施例で用いたＮｂや、Ｔａ，Ｈｆ，Ｔ
ｉ，Ｚｒなどは陽極酸化によりＡｌと同時に酸化され、
絶縁体となるので絶縁特性の劣化はさらに小さい。その
ため、リーク電流が少なく、下部電極１１にＡｌを用い
た場合同様の高効率の電子放出を実現することができ
る。
て形成する絶縁層１２中には、合金材料のＮｂが含まれ
ることになるが、その添加量は少なく絶縁特性の劣化は
小さい。特に本実施例で用いたＮｂや、Ｔａ，Ｈｆ，Ｔ
ｉ，Ｚｒなどは陽極酸化によりＡｌと同時に酸化され、
絶縁体となるので絶縁特性の劣化はさらに小さい。その
ため、リーク電流が少なく、下部電極１１にＡｌを用い
た場合同様の高効率の電子放出を実現することができ
る。
【００１８】（実施例２）本発明の第二実施例を図３，
図６ないし図８を用いて説明する。
図６ないし図８を用いて説明する。
【００１９】まず絶縁性の基板１０上に例えばＡｌ−Ｎ
ｂ合金膜を形成する。成膜には例えば、スパッタリング
法を用いる。膜厚は下部電極１１に求められる配線抵抗
の要求使用に合わせ、任意に設定可能である。ここでは
Ａｌ−Ｎｂ合金膜の膜厚を３００ｎｍとした。成膜後は
エッチングにより、薄膜電子源の下部電極１１の形状に
加工する（図３）。
ｂ合金膜を形成する。成膜には例えば、スパッタリング
法を用いる。膜厚は下部電極１１に求められる配線抵抗
の要求使用に合わせ、任意に設定可能である。ここでは
Ａｌ−Ｎｂ合金膜の膜厚を３００ｎｍとした。成膜後は
エッチングにより、薄膜電子源の下部電極１１の形状に
加工する（図３）。
【００２０】次にこの下部電極１１上にスパッタリング
法などにより絶縁層１２を積層する（図６）。
法などにより絶縁層１２を積層する（図６）。
【００２１】次に、レジスト膜などをマスクに用い下部
電極１１の側面を被覆するように厚い保護絶縁層１４を
形成する。これにより電子放出に寄与しない側面からの
リーク電流を低減できる（図７）。
電極１１の側面を被覆するように厚い保護絶縁層１４を
形成する。これにより電子放出に寄与しない側面からの
リーク電流を低減できる（図７）。
【００２２】最後に、スパッタリング法などにより上部
電極１３を形成する。ここでは上部電極１３は高効率で
安定な電子放出が可能なＩｒ，Ｐｔ，Ａｕの３層膜と
し、それぞれ膜厚を１ｎｍ，２ｎｍ，３ｎｍとした（図
８）。
電極１３を形成する。ここでは上部電極１３は高効率で
安定な電子放出が可能なＩｒ，Ｐｔ，Ａｕの３層膜と
し、それぞれ膜厚を１ｎｍ，２ｎｍ，３ｎｍとした（図
８）。
【００２３】本実施例においてもＡｌ−Ｎｂ合金膜はエ
レクトロマイグレーション，ストレスマイグレーション
耐性が高く、高電流密度駆動や熱処理を行ってもヒロッ
クを生じにくい。そのため、下部電極１１の信頼性が向
上する。
レクトロマイグレーション，ストレスマイグレーション
耐性が高く、高電流密度駆動や熱処理を行ってもヒロッ
クを生じにくい。そのため、下部電極１１の信頼性が向
上する。
【００２４】なお本実施例では絶縁層１２の形成にスパ
ッタリング法を用いたが、これは例えばＣＶＤ法，蒸着
法、あるいはＬＢ（ラングミュアブロジェット）膜の積
層など他の方法で形成してもよい。
ッタリング法を用いたが、これは例えばＣＶＤ法，蒸着
法、あるいはＬＢ（ラングミュアブロジェット）膜の積
層など他の方法で形成してもよい。
【００２５】（実施例３）本発明の第三実施例を図９な
いし図１２を用いて説明する。まず絶縁性の基板１０上
にＡｌ−Ｎｂ合金膜２１とＡｌ膜２２の積層膜を形成す
る。成膜には例えばスパッタリング法を用い、真空を破
らず連続的に成膜する。ここではＡｌ−Ｎｂ膜２１の膜
厚を３００ｎｍ，Ａｌ膜２２の膜厚は４ｎｍとした。成
膜後はエッチングにより、薄膜電子源の下部電極１１の
形状に加工する（図９）。
いし図１２を用いて説明する。まず絶縁性の基板１０上
にＡｌ−Ｎｂ合金膜２１とＡｌ膜２２の積層膜を形成す
る。成膜には例えばスパッタリング法を用い、真空を破
らず連続的に成膜する。ここではＡｌ−Ｎｂ膜２１の膜
厚を３００ｎｍ，Ａｌ膜２２の膜厚は４ｎｍとした。成
膜後はエッチングにより、薄膜電子源の下部電極１１の
形状に加工する（図９）。
【００２６】次にこの下部電極１１の表面を陽極酸化す
る。上面ではＡｌ膜２２が、側面ではＡｌ−Ｎｂ膜２１
とＡｌ膜２２の側面が陽極酸化される。化成電圧を４.
４Ｖとすれば、上面のＡｌ膜２２が４ｎｍ酸化されたと
ころで陽極酸化が止まり、その下のＡｌ−Ｎｂ膜２１は
酸化されない。Ａｌ2Ｏ3膜２３の膜厚は約６ｎｍであ
る。側面ではＡｌ2Ｏ3−Ｎｂ2Ｏ5膜２４が形成される
（図１０）。
る。上面ではＡｌ膜２２が、側面ではＡｌ−Ｎｂ膜２１
とＡｌ膜２２の側面が陽極酸化される。化成電圧を４.
４Ｖとすれば、上面のＡｌ膜２２が４ｎｍ酸化されたと
ころで陽極酸化が止まり、その下のＡｌ−Ｎｂ膜２１は
酸化されない。Ａｌ2Ｏ3膜２３の膜厚は約６ｎｍであ
る。側面ではＡｌ2Ｏ3−Ｎｂ2Ｏ5膜２４が形成される
（図１０）。
【００２７】次に、レジスト膜などをマスクに用い下部
電極１１の側面のみを選択的に厚く陽極酸化する。これ
により電子放出に寄与しない側面からのリーク電流を低
減できる（図１１）。
電極１１の側面のみを選択的に厚く陽極酸化する。これ
により電子放出に寄与しない側面からのリーク電流を低
減できる（図１１）。
【００２８】最後に、スパッタリング法などにより上部
電極１３を形成する。ここでは上部電極１３はＩｒ，Ｐ
ｔ，Ａｕの３層膜とし、それぞれ膜厚を１ｎｍ，２ｎ
ｍ，３ｎｍとした（図１２）。
電極１３を形成する。ここでは上部電極１３はＩｒ，Ｐ
ｔ，Ａｕの３層膜とし、それぞれ膜厚を１ｎｍ，２ｎ
ｍ，３ｎｍとした（図１２）。
【００２９】この実施例では薄膜電子源の絶縁層として
約６ｎｍのＡｌ2Ｏ3膜２３，下部電極として３００ｎｍ
のＡｌ−Ｎｂ合金膜２１が形成される。Ａｌ−Ｎｂ合金
膜はエレクトロマイグレーション，ストレスマイグレー
ション耐性が高く、下部電極からのヒロック形成を防止
できる。さらに絶縁層は純粋のＡｌ2Ｏ3膜２３であるた
め、絶縁性が高い。したがって薄膜型電子源の信頼性が
さらに向上する。
約６ｎｍのＡｌ2Ｏ3膜２３，下部電極として３００ｎｍ
のＡｌ−Ｎｂ合金膜２１が形成される。Ａｌ−Ｎｂ合金
膜はエレクトロマイグレーション，ストレスマイグレー
ション耐性が高く、下部電極からのヒロック形成を防止
できる。さらに絶縁層は純粋のＡｌ2Ｏ3膜２３であるた
め、絶縁性が高い。したがって薄膜型電子源の信頼性が
さらに向上する。
【００３０】なお、本実施例ではＡｌ−Ｎｂ合金膜２１
上のＡｌ膜２２をすべて酸化したが、Ａｌ−Ｎｂ合金膜
２１上のＡｌ膜はエレクトロマイグレーション，ストレ
スマイグレーション耐性が高くなるため、その一部だけ
を酸化し、Ａｌ膜２２を下部電極の一部として残しても
よい。また逆にＡｌ膜２２に加えてその下のＡｌ−Ｎｂ
合金膜２１の一部を酸化してもよい。
上のＡｌ膜２２をすべて酸化したが、Ａｌ−Ｎｂ合金膜
２１上のＡｌ膜はエレクトロマイグレーション，ストレ
スマイグレーション耐性が高くなるため、その一部だけ
を酸化し、Ａｌ膜２２を下部電極の一部として残しても
よい。また逆にＡｌ膜２２に加えてその下のＡｌ−Ｎｂ
合金膜２１の一部を酸化してもよい。
【００３１】（実施例４）本発明を用いた表示装置の実
施例を図１３ないし図１６を用いて説明する。ガラスな
ど絶縁性の基板１０上に，スパッタリング法などにより
Ａｌ−Ｎｂ合金とＡｌの積層膜からなる下部電極１１を
形成する。膜厚はＡｌ−Ｎｂ合金が３００ｎｍ，Ａｌが
１０ｎｍとした。この膜をフォトリソグラフィーとエッ
チングにより，ストライプにパターン化する。続いて，
陽極酸化により絶縁層１２を形成する。ここでは絶縁層
１２の膜厚は６ｎｍとした。つづいて保護絶縁層１４を
形成する。これは下部電極側面だけを選択的に厚く陽極
酸化することにより形成した。ここではその膜厚を６０
ｎｍとした。
施例を図１３ないし図１６を用いて説明する。ガラスな
ど絶縁性の基板１０上に，スパッタリング法などにより
Ａｌ−Ｎｂ合金とＡｌの積層膜からなる下部電極１１を
形成する。膜厚はＡｌ−Ｎｂ合金が３００ｎｍ，Ａｌが
１０ｎｍとした。この膜をフォトリソグラフィーとエッ
チングにより，ストライプにパターン化する。続いて，
陽極酸化により絶縁層１２を形成する。ここでは絶縁層
１２の膜厚は６ｎｍとした。つづいて保護絶縁層１４を
形成する。これは下部電極側面だけを選択的に厚く陽極
酸化することにより形成した。ここではその膜厚を６０
ｎｍとした。
【００３２】次にスパッタリング法などにより上部電極
１３を下部電極１１とは直交する方向にストライプに形
成する。上部電極１３はＩｒ，Ｐｔ，Ａｕの３層膜と
し、それぞれ膜厚を１ｎｍ，２ｎｍ，３ｎｍとした。最
後に上部電極１３への給電線としてＭｏとＡｕの積層膜
からなる上部電極バスライン１５を形成した。以上で薄
膜型電子源マトリクスが完成する。
１３を下部電極１１とは直交する方向にストライプに形
成する。上部電極１３はＩｒ，Ｐｔ，Ａｕの３層膜と
し、それぞれ膜厚を１ｎｍ，２ｎｍ，３ｎｍとした。最
後に上部電極１３への給電線としてＭｏとＡｕの積層膜
からなる上部電極バスライン１５を形成した。以上で薄
膜型電子源マトリクスが完成する。
【００３３】一方、表示部となる面板１００にはガラス
など透光性のものを用い、表面に透光性の加速電極１０
１としてＩＴＯ(Indium-Tin Oxide)を面板全面に形成す
る。加速電極１０１の上に蛍光体１０２を塗布する。蛍
光体１０２は、例えばＺｎＯ：Ｚｎを用いる。このよう
にして加速電極１０１と蛍光体１０２を形成した面板１
００を、薄膜型電子源を形成した基板１０と２００μｍ
程度の間隔を保った配置で封着する。封着にはフリット
ガラスを用い、４００℃で封着した。最後に基板１０と
面板１００とで挟まれた空間を真空に排気して、表示装
置が完成する。
など透光性のものを用い、表面に透光性の加速電極１０
１としてＩＴＯ(Indium-Tin Oxide)を面板全面に形成す
る。加速電極１０１の上に蛍光体１０２を塗布する。蛍
光体１０２は、例えばＺｎＯ：Ｚｎを用いる。このよう
にして加速電極１０１と蛍光体１０２を形成した面板１
００を、薄膜型電子源を形成した基板１０と２００μｍ
程度の間隔を保った配置で封着する。封着にはフリット
ガラスを用い、４００℃で封着した。最後に基板１０と
面板１００とで挟まれた空間を真空に排気して、表示装
置が完成する。
【００３４】図１５はこのようにして製作した表示装置
の駆動回路への結線図である。下部電極１１は下部電極
駆動回路６１へ結線し、上部電極バスライン１５は上部
電極駆動回路６２に結線する。ｎ番目の下部電極１１
Ｋｎと、ｍ番目の上部電極バスライン１５ Ｃｍの交点
を(ｎ，ｍ)で表すことにする。加速電極１０１には４０
０Ｖ程度の加速電圧６３を常時印加する。
の駆動回路への結線図である。下部電極１１は下部電極
駆動回路６１へ結線し、上部電極バスライン１５は上部
電極駆動回路６２に結線する。ｎ番目の下部電極１１
Ｋｎと、ｍ番目の上部電極バスライン１５ Ｃｍの交点
を(ｎ，ｍ)で表すことにする。加速電極１０１には４０
０Ｖ程度の加速電圧６３を常時印加する。
【００３５】図１６は、各駆動回路の発生電圧の波形を
示す。時刻ｔ０ではいずれの電極も電圧ゼロであるので
電子は放出されず、したがって、蛍光体１０２は発光し
ない。時刻ｔ１において、下部電極１１ Ｋ１には−Ｖ
１なる電圧を、上部電極バスライン１５ Ｃ１，Ｃ２に
は＋Ｖ２なる電圧を印加する。交点（１，１)，(１，
２）の下部電極１１−上部電極１３間には（Ｖ１＋Ｖ
２）なる電圧が印加されるので、（Ｖ１＋Ｖ２）を電子
放出開始電圧以上に設定しておけば、この２つの交点の
薄膜型電子源からは電子が真空中に放出される。放出さ
れた電子は加速電極１０１に印加された加速電圧６３に
より加速された後、蛍光体１０２にぶつかり、蛍光体１
０２を発光させる。時刻ｔ２において、下部電極１１の
Ｋ２に−Ｖ１なる電圧を印加し、上部電極バスライン１
５ Ｃ１にＶ２なる電圧を印加すると、同様に交点
（２，１）が点灯する。このようにして、上部電極バス
ライン１５に印加する信号を変えることにより所望の画
像または情報を表示することができる。また、上部電極
バスライン１５への印加電圧Ｖ１の大きさを適宜変える
ことにより、階調のある画像を表示することができる。
示す。時刻ｔ０ではいずれの電極も電圧ゼロであるので
電子は放出されず、したがって、蛍光体１０２は発光し
ない。時刻ｔ１において、下部電極１１ Ｋ１には−Ｖ
１なる電圧を、上部電極バスライン１５ Ｃ１，Ｃ２に
は＋Ｖ２なる電圧を印加する。交点（１，１)，(１，
２）の下部電極１１−上部電極１３間には（Ｖ１＋Ｖ
２）なる電圧が印加されるので、（Ｖ１＋Ｖ２）を電子
放出開始電圧以上に設定しておけば、この２つの交点の
薄膜型電子源からは電子が真空中に放出される。放出さ
れた電子は加速電極１０１に印加された加速電圧６３に
より加速された後、蛍光体１０２にぶつかり、蛍光体１
０２を発光させる。時刻ｔ２において、下部電極１１の
Ｋ２に−Ｖ１なる電圧を印加し、上部電極バスライン１
５ Ｃ１にＶ２なる電圧を印加すると、同様に交点
（２，１）が点灯する。このようにして、上部電極バス
ライン１５に印加する信号を変えることにより所望の画
像または情報を表示することができる。また、上部電極
バスライン１５への印加電圧Ｖ１の大きさを適宜変える
ことにより、階調のある画像を表示することができる。
【００３６】本発明の薄膜型電子源は下部電極１１にＡ
ｌ合金を用いているため、面板100と基板１０を封じる
際の加熱に十分耐え、歩留りよく表示装置を作成でき
る。またエレクトロマイグレーション耐性も強いため、
高電流密度の動作が可能であり、電子放出量も多くとる
ことが可能である。したがって高輝度の表示装置を実現
できる。
ｌ合金を用いているため、面板100と基板１０を封じる
際の加熱に十分耐え、歩留りよく表示装置を作成でき
る。またエレクトロマイグレーション耐性も強いため、
高電流密度の動作が可能であり、電子放出量も多くとる
ことが可能である。したがって高輝度の表示装置を実現
できる。
【００３７】
【発明の効果】本発明の薄膜型電子源は、下部電極にＡ
ｌ合金を用いており、エレクトロマイグレーションやス
トレスマイグレーション耐性が高い。これにより、安定
に高電流密度動作ができ、また加熱処理も可能な薄膜電
子源を実現できる。特に表示装置を作成する際、面板と
基板を封じる加熱に十分耐え、歩留りを向上できる。さ
らに高電流密度の動作が可能なため、電子放出量も多く
とることができ、高輝度の表示装置を実現できる。
ｌ合金を用いており、エレクトロマイグレーションやス
トレスマイグレーション耐性が高い。これにより、安定
に高電流密度動作ができ、また加熱処理も可能な薄膜電
子源を実現できる。特に表示装置を作成する際、面板と
基板を封じる加熱に十分耐え、歩留りを向上できる。さ
らに高電流密度の動作が可能なため、電子放出量も多く
とることができ、高輝度の表示装置を実現できる。
【図１】本発明の薄膜型電子源の一実施例の断面図。
【図２】薄膜型電子源の動作原理を示す説明図。
【図３】本発明の一実施例を示す第一工程の説明図。
【図４】本発明の一実施例を示す第二工程の説明図。
【図５】本発明の一実施例を示す第三工程の説明図。
【図６】本発明の第二実施例を示す第一工程の説明図。
【図７】本発明の第二実施例を示す第二工程の説明図。
【図８】本発明の第二実施例を示す第三工程の説明図。
【図９】本発明の第三実施例を示す第一工程の説明図。
【図１０】本発明の第三実施例を示す第二工程の説明
図。
図。
【図１１】本発明の第三実施例を示す第三工程の説明
図。
図。
【図１２】本発明の第三実施例を示す第四工程の説明
図。
図。
【図１３】本発明を用いた表示装置の実施例を示した説
明図。
明図。
【図１４】本発明を用いた表示装置での電極配置を示し
た説明図。
た説明図。
【図１５】本発明を用いた表示装置での駆動回路への結
線を示した説明図。
線を示した説明図。
【図１６】本発明を用いた表示装置での駆動電圧波形を
示したタイミングチャート。
示したタイミングチャート。
１０…基板、１１…下部電極、１２…絶縁層、１３…上
部電極、１４…保護絶縁層、１５…上部電極バスライ
ン、１６…真空、２１…Ａｌ−Ｎｂ膜、２２…Ａｌ膜、
２３…Ａｌ2Ｏ3膜、２４…Ａｌ2Ｏ3−Ｎｂ2Ｏ5膜、３０
…駆動電圧、６１…下部電極駆動回路、６２…上部電極
駆動回路、６３…加速電圧、１００…面板、１０１…加
速電極、１０２…蛍光体。
部電極、１４…保護絶縁層、１５…上部電極バスライ
ン、１６…真空、２１…Ａｌ−Ｎｂ膜、２２…Ａｌ膜、
２３…Ａｌ2Ｏ3膜、２４…Ａｌ2Ｏ3−Ｎｂ2Ｏ5膜、３０
…駆動電圧、６１…下部電極駆動回路、６２…上部電極
駆動回路、６３…加速電圧、１００…面板、１０１…加
速電極、１０２…蛍光体。
Claims (5)
- 【請求項１】下部電極，絶縁層，上部電極を積層した構
造を有し、上記下部電極と上記上部電極の間に、上部電
極が正電圧になる極性の電圧を印加した際に、上部電極
の表面から真空中に電子を放出する薄膜型電子源におい
て、上記下部電極がＡｌ合金からなることをことを特徴
とする薄膜型電子源。 - 【請求項２】請求項１において、上記絶縁層がＡｌ合金
からなる下部電極表面を陽極酸化して形成した酸化膜か
らなる薄膜型電子源。 - 【請求項３】上記Ａｌ合金のＡｌ以外の組成が、Ｔａ，
Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔｉ，Ｚｒなど陽極酸化が可能な元素から
なる請求項１または２に記載の薄膜型電子源。 - 【請求項４】下部電極，絶縁層，上部電極を積層した構
造を有し、上記下部電極と上記上部電極の間に、上記上
部電極が正電圧になる極性の電圧を印加した際に、上記
上部電極の表面から真空中に電子を放出する薄膜型電子
源において、上記下部電極がＡｌ合金を下層とし、Ａｌ
を上層とする積層膜からなり、上記絶縁層が上記下部電
極表面を陽極酸化して形成した酸化膜からなることを特
徴とする薄膜型電子源。 - 【請求項５】請求項１，２，３または４に記載の上記薄
膜型電子源をマトリクス状に形成した基板と、蛍光体を
塗布した面板を張り合わせ真空に封じた表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26405996A JP3632324B2 (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 薄膜型電子源およびこれを用いた表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26405996A JP3632324B2 (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 薄膜型電子源およびこれを用いた表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10112254A true JPH10112254A (ja) | 1998-04-28 |
| JP3632324B2 JP3632324B2 (ja) | 2005-03-23 |
Family
ID=17397970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26405996A Expired - Fee Related JP3632324B2 (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 薄膜型電子源およびこれを用いた表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3632324B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007213888A (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-23 | Hitachi Ltd | ダイオード素子およびこのダイオード素子を電子源とした表示装置 |
| JP2009043440A (ja) * | 2007-08-06 | 2009-02-26 | Hitachi Ltd | 画像表示装置 |
-
1996
- 1996-10-04 JP JP26405996A patent/JP3632324B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007213888A (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-23 | Hitachi Ltd | ダイオード素子およびこのダイオード素子を電子源とした表示装置 |
| JP2009043440A (ja) * | 2007-08-06 | 2009-02-26 | Hitachi Ltd | 画像表示装置 |
| US7919911B2 (en) | 2007-08-06 | 2011-04-05 | Hitachi, Ltd. | Image display apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3632324B2 (ja) | 2005-03-23 |
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