JPH10208618A - 電子放出素子 - Google Patents
電子放出素子Info
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- JPH10208618A JPH10208618A JP991197A JP991197A JPH10208618A JP H10208618 A JPH10208618 A JP H10208618A JP 991197 A JP991197 A JP 991197A JP 991197 A JP991197 A JP 991197A JP H10208618 A JPH10208618 A JP H10208618A
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- JP
- Japan
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- electron
- emitting device
- electron emission
- emitter
- surface layer
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- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面が熱的、化学的に安定で電子放出効率の
高い電子放出素子を構成する電子放出素子を実現する。 【解決手段】 気相合成方法により、４族又は３族元素
と窒素との化合物で、マイクロチップ形成基板または表
面が平坦な基板１上に電子放出素子表面層４を形成し、
望ましくは低仕事関数材料を形成し、表面の安定性に優
れた電子放出素子を得る。この電子放出素子を陰極、対
向側に基板上に透明電極、蛍光体薄膜からなる陽極基板
を配置し、陰極と陽極との間に所定電圧を印加すると、
電子エミッタ部の電子放出素子表面層から真空中に電子
が放出され、加速された電子は蛍光体薄膜に到達し、電
子が蛍光体薄膜に衝突することにより、蛍光体薄膜が発
光するものである。これにより電界放出型ディスプレイ
を構成できる。
高い電子放出素子を構成する電子放出素子を実現する。 【解決手段】 気相合成方法により、４族又は３族元素
と窒素との化合物で、マイクロチップ形成基板または表
面が平坦な基板１上に電子放出素子表面層４を形成し、
望ましくは低仕事関数材料を形成し、表面の安定性に優
れた電子放出素子を得る。この電子放出素子を陰極、対
向側に基板上に透明電極、蛍光体薄膜からなる陽極基板
を配置し、陰極と陽極との間に所定電圧を印加すると、
電子エミッタ部の電子放出素子表面層から真空中に電子
が放出され、加速された電子は蛍光体薄膜に到達し、電
子が蛍光体薄膜に衝突することにより、蛍光体薄膜が発
光するものである。これにより電界放出型ディスプレイ
を構成できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電界放出型ディス
プレイ装置に用いる高い電子放出特性ならびに表面安定
性を有する電子放出素子、およびその製造方法に関する
ものである。
プレイ装置に用いる高い電子放出特性ならびに表面安定
性を有する電子放出素子、およびその製造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電子放出素子は、たとえば、半導
体トランジスタ等の製造に使用されている微細加工技術
を利用して、ミクロンサイズの微小な真空素子を作製す
る技術が研究開発されている（（１）伊藤順司、応用物
理、第５９巻、第２号、１９９０年、（２）横尾邦義、
電気学会誌、第１１２巻、第４号、１９９２年）。
体トランジスタ等の製造に使用されている微細加工技術
を利用して、ミクロンサイズの微小な真空素子を作製す
る技術が研究開発されている（（１）伊藤順司、応用物
理、第５９巻、第２号、１９９０年、（２）横尾邦義、
電気学会誌、第１１２巻、第４号、１９９２年）。
【０００３】この電子放出素子は、導電性シリコン基板
とこのシリコン基板上に形成された表面に円錐状の突起
を有するシリコン層とにより構成されている。円錐状突
起は微細加工技術を使用して成形加工されシリコン電子
エミッタ部となる。
とこのシリコン基板上に形成された表面に円錐状の突起
を有するシリコン層とにより構成されている。円錐状突
起は微細加工技術を使用して成形加工されシリコン電子
エミッタ部となる。
【０００４】また、この電子エミッタ部を有する陰極基
板に対向して陽極基板が配置されている。この陽極基板
は透明なガラス基板に、透明電極および蛍光体薄膜、ま
た必要に応じて金属薄膜を順次積層して形成されたもの
であり、蛍光体薄膜側が電子エミッタ部側に配置されて
いる。
板に対向して陽極基板が配置されている。この陽極基板
は透明なガラス基板に、透明電極および蛍光体薄膜、ま
た必要に応じて金属薄膜を順次積層して形成されたもの
であり、蛍光体薄膜側が電子エミッタ部側に配置されて
いる。
【０００５】このように、発光素子を構成する対向した
陰極基板と陽極基板を高真空中におき、陰極と陽極との
間に所定の電圧を印加すると、電子エミッタ部の先端か
ら真空中に電子が放出される。この放出された電子は印
加された電圧によって加速され、蛍光体薄膜に到達し、
電子が蛍光体薄膜に衝突することにより、蛍光体薄膜が
発光する。蛍光体薄膜は材料を変えることにより、赤・
青・緑の３原色又はその中間色を自由に発光させること
が可能である。これらの発光素子を平面上に配列しディ
スプレイを構成できる。
陰極基板と陽極基板を高真空中におき、陰極と陽極との
間に所定の電圧を印加すると、電子エミッタ部の先端か
ら真空中に電子が放出される。この放出された電子は印
加された電圧によって加速され、蛍光体薄膜に到達し、
電子が蛍光体薄膜に衝突することにより、蛍光体薄膜が
発光する。蛍光体薄膜は材料を変えることにより、赤・
青・緑の３原色又はその中間色を自由に発光させること
が可能である。これらの発光素子を平面上に配列しディ
スプレイを構成できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たように、従来の電子エミッタ部の構成材料がシリコン
からなるため、素子動作中に発生する熱により、エミッ
タ表面に負担がかかり、エミッタ部先端の曲率半径が大
きくなって、電子放出特性が劣化するという問題点があ
る。動作電流が大きい場合は、発熱量が一層大きくなっ
て、シリコン表面の変質や形状変化などにより、電子放
出特性の劣化が一層加速される。
たように、従来の電子エミッタ部の構成材料がシリコン
からなるため、素子動作中に発生する熱により、エミッ
タ表面に負担がかかり、エミッタ部先端の曲率半径が大
きくなって、電子放出特性が劣化するという問題点があ
る。動作電流が大きい場合は、発熱量が一層大きくなっ
て、シリコン表面の変質や形状変化などにより、電子放
出特性の劣化が一層加速される。
【０００７】また、真空中には極めて微量であるものの
酸素等の残存ガスが存在しているため、前記酸素がエミ
ッタ部の表面のシリコンと反応してエミッタ部表面に絶
縁性のＳiＯ2膜が形成され、このＳiＯ2膜によっても電
子放出特性が劣化する。
酸素等の残存ガスが存在しているため、前記酸素がエミ
ッタ部の表面のシリコンと反応してエミッタ部表面に絶
縁性のＳiＯ2膜が形成され、このＳiＯ2膜によっても電
子放出特性が劣化する。
【０００８】このように、従来の電子エミッタ素子は、
寿命が短く、信頼性に乏しく、実用化が極めて困難であ
るという問題がある。
寿命が短く、信頼性に乏しく、実用化が極めて困難であ
るという問題がある。
【０００９】本発明は、前記従来の問題を解決するた
め、電子放出特性の劣化を抑制でき、寿命が長く、安定
に動作させることが可能な電子放出素子およびその製造
方法を提供することを目的とする。
め、電子放出特性の劣化を抑制でき、寿命が長く、安定
に動作させることが可能な電子放出素子およびその製造
方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明の電子放出素子は、電子を放出するエミ
ッタ部を備え、前記エミッタ部表面層の主成分が４族元
素と窒素との化合物により構成されていることを特長と
するものである。
ために、本発明の電子放出素子は、電子を放出するエミ
ッタ部を備え、前記エミッタ部表面層の主成分が４族元
素と窒素との化合物により構成されていることを特長と
するものである。
【００１１】また、本発明の電子放出素子は、電子を放
出するエミッタ部を備え、エミッタ部表面層の主成分が
３族元素と窒素との化合物により構成されていることを
特長とするものである。
出するエミッタ部を備え、エミッタ部表面層の主成分が
３族元素と窒素との化合物により構成されていることを
特長とするものである。
【００１２】また、前記４族元素がＧｅであることを特
長とするものである。また、本発明の電子放出素子表面
層は、前記エミッタ部表面層の主成分がＧｅＮｘ（ここ
でｘは０≦ｘ≦1.4の範囲）であることを特長とするも
のである。
長とするものである。また、本発明の電子放出素子表面
層は、前記エミッタ部表面層の主成分がＧｅＮｘ（ここ
でｘは０≦ｘ≦1.4の範囲）であることを特長とするも
のである。
【００１３】また、本発明の電子放出素子は、エミッタ
部の先端が尖った形状であることを特長とするものであ
る。
部の先端が尖った形状であることを特長とするものであ
る。
【００１４】また、本発明の電子放出素子は、エミッタ
部の先端が平面であることを特徴とするものである。
部の先端が平面であることを特徴とするものである。
【００１５】また、本発明の電子放出素子表面は、前記
電子放出素子が電界放出型ディスプレイ装置用の電子放
出源であることを特徴とするものである。
電子放出素子が電界放出型ディスプレイ装置用の電子放
出源であることを特徴とするものである。
【００１６】また、本発明の電子放出素子表面は、前記
電子放出素子が気相合成により形成されることを特長と
する。
電子放出素子が気相合成により形成されることを特長と
する。
【００１７】また、本発明の電子放出素子表面は、前記
電子放出素子の製造方法がプラズマＣＶＤによるもので
あることを特長とする。
電子放出素子の製造方法がプラズマＣＶＤによるもので
あることを特長とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
て説明する。
【００１９】（実施の形態１）図１は、本発明に係わる
先端が尖った形状の電子放出素子の概略構成図である。
図１において、１は基板、２は絶縁層、３は引き出し電
極層、４は電子を放出するエミッタ部を構成する電子放
出素子表面層（エミッタ部表面層）である。この電子放
出素子を陰極とし、対向側には、基板上に透明電極、蛍
光体薄膜からなる陽極基板を配置し、陰極と陽極との間
に所定の電圧を印加すると、電子エミッタ部の先端から
真空中に電子が放出され、加速された電子は蛍光体薄膜
に到達し、電子が蛍光体薄膜に衝突することにより、蛍
光体薄膜が発光するものである。
先端が尖った形状の電子放出素子の概略構成図である。
図１において、１は基板、２は絶縁層、３は引き出し電
極層、４は電子を放出するエミッタ部を構成する電子放
出素子表面層（エミッタ部表面層）である。この電子放
出素子を陰極とし、対向側には、基板上に透明電極、蛍
光体薄膜からなる陽極基板を配置し、陰極と陽極との間
に所定の電圧を印加すると、電子エミッタ部の先端から
真空中に電子が放出され、加速された電子は蛍光体薄膜
に到達し、電子が蛍光体薄膜に衝突することにより、蛍
光体薄膜が発光するものである。
【００２０】図２は先端が尖った形状の電子放出素子の
製造を示す工程図である。図２（ａ）に示すように、円
錐状の突起を形成した基板１上に、図２（ｂ）に示すよ
うに電子放出素子表面層４を形成する。さらに図２
（ｃ）に示すようにレジスト１０を塗布後、露光・洗浄
を行う。この時点では図２（ｄ）に示すように円錐状の
突起上にレジスト層１０が残存する。
製造を示す工程図である。図２（ａ）に示すように、円
錐状の突起を形成した基板１上に、図２（ｂ）に示すよ
うに電子放出素子表面層４を形成する。さらに図２
（ｃ）に示すようにレジスト１０を塗布後、露光・洗浄
を行う。この時点では図２（ｄ）に示すように円錐状の
突起上にレジスト層１０が残存する。
【００２１】次に、図２（ｅ）に示すように、円錐状の
突起が形成されていない領域に絶縁層２を形成する。さ
らに、絶縁層２の上に図２（ｆ）で示すように、引き出
し電極３を形成する。次に、リフトオフあるいは機械的
研磨によりレジスト表面を露出させ、レジストを洗浄す
ることにより、図２（ｇ）で示すように、電子放出素子
表面層を露出し電子放出素子を形成する。
突起が形成されていない領域に絶縁層２を形成する。さ
らに、絶縁層２の上に図２（ｆ）で示すように、引き出
し電極３を形成する。次に、リフトオフあるいは機械的
研磨によりレジスト表面を露出させ、レジストを洗浄す
ることにより、図２（ｇ）で示すように、電子放出素子
表面層を露出し電子放出素子を形成する。
【００２２】製造された電子放出素子は、電子放出効率
が優れ、素子表面が非常に安定なものが得られた。
が優れ、素子表面が非常に安定なものが得られた。
【００２３】なお、図２（ｂ）工程は、レジストあるい
は他のマスクパターンを使用することにより、円錐状の
突起のみ、あるいは突起の一部のみに電子放出素子表面
層を形成することが可能であり、同様の効果が得られ
る。
は他のマスクパターンを使用することにより、円錐状の
突起のみ、あるいは突起の一部のみに電子放出素子表面
層を形成することが可能であり、同様の効果が得られ
る。
【００２４】また、電子放出素子表面層は、熱的、機械
的、化学的に安定な材料であることが望ましい。
的、化学的に安定な材料であることが望ましい。
【００２５】（実施の形態２）図３は、本発明に係わる
先端が平面である電子放出素子の概略構成図である。図
３において、２１は基板、２２は絶縁層、２３は引き出
し電極層、２４は電子を放出するエミッタ部を構成する
電子放出素子表面層である。この電子放出素子を陰極と
し、対向側には、基板上に透明電極、蛍光体薄膜からな
る陽極基板を配置し、陰極と陽極との間に所定の電圧を
印加すると、電子エミッタ部の先端から真空中に電子が
放出され、加速された電子は蛍光体薄膜に到達し、電子
が蛍光体薄膜に衝突することにより、蛍光体薄膜が発光
するものである。
先端が平面である電子放出素子の概略構成図である。図
３において、２１は基板、２２は絶縁層、２３は引き出
し電極層、２４は電子を放出するエミッタ部を構成する
電子放出素子表面層である。この電子放出素子を陰極と
し、対向側には、基板上に透明電極、蛍光体薄膜からな
る陽極基板を配置し、陰極と陽極との間に所定の電圧を
印加すると、電子エミッタ部の先端から真空中に電子が
放出され、加速された電子は蛍光体薄膜に到達し、電子
が蛍光体薄膜に衝突することにより、蛍光体薄膜が発光
するものである。
【００２６】図４は先端が平面である電子放出素子の製
造を説明するための工程図である。図４（ａ）に示すよ
うに、基板２１上にレジスト３０を塗布後、図４（ｂ）
に示すように、露光・洗浄を行う。次に、図４（ｃ）に
示すように、電子放出素子表面層２４を形成する。次
に、図４（ｄ）に示すように、基板２１上に電子放出素
子表面層２４だけを残してレジスト他を除去する。
造を説明するための工程図である。図４（ａ）に示すよ
うに、基板２１上にレジスト３０を塗布後、図４（ｂ）
に示すように、露光・洗浄を行う。次に、図４（ｃ）に
示すように、電子放出素子表面層２４を形成する。次
に、図４（ｄ）に示すように、基板２１上に電子放出素
子表面層２４だけを残してレジスト他を除去する。
【００２７】次に図４（ｅ）に示すようにレジスト４０
を塗布後、図４（ｆ）に示すように露光・洗浄を行う。
次に、図４（ｇ）に示すように絶縁層２２を、図４
（ｈ）に示すように引き出し電極２３を形成する。次
に、リフトオフあるいは機械的研磨によりレジスト表面
を露出させ、レジストを洗浄することにより、図４
（ｉ）で示すように電子放出素子表面層を露出し先端が
平面である電子放出素子を形成する。
を塗布後、図４（ｆ）に示すように露光・洗浄を行う。
次に、図４（ｇ）に示すように絶縁層２２を、図４
（ｈ）に示すように引き出し電極２３を形成する。次
に、リフトオフあるいは機械的研磨によりレジスト表面
を露出させ、レジストを洗浄することにより、図４
（ｉ）で示すように電子放出素子表面層を露出し先端が
平面である電子放出素子を形成する。
【００２８】製造された電子放出素子は、電子放出効率
が優れ、素子表面が非常に安定なものが得られた。
が優れ、素子表面が非常に安定なものが得られた。
【００２９】なお、先端が平面である電子放出素子表面
は、レジストパターンを微細化する事により、アスペク
ト比（底辺に対する高さの割合）の大きい微小円柱形状
とすることが可能であり、同様の効果が得られる。
は、レジストパターンを微細化する事により、アスペク
ト比（底辺に対する高さの割合）の大きい微小円柱形状
とすることが可能であり、同様の効果が得られる。
【００３０】このようにして製造された電子放出素子表
面は、電界放出型ディスプレイ装置に用いる電子放出源
に使用するに十分な品質のものが得られた。
面は、電界放出型ディスプレイ装置に用いる電子放出源
に使用するに十分な品質のものが得られた。
【００３１】なお、以上の説明では、主に電界放出型デ
ィスプレイ装置用電子放出素子を例として説明したが、
本発明はこれに拘束される物ではなく、他のタイプの電
子放出素子においても、全く同様の効果が得られる物で
ある。
ィスプレイ装置用電子放出素子を例として説明したが、
本発明はこれに拘束される物ではなく、他のタイプの電
子放出素子においても、全く同様の効果が得られる物で
ある。
【００３２】次に、本発明の具体例を説明する。 （実施例１）図５は、本発明による先端が尖った形状の
電子放出素子の実施例１の構成図である。電子放出素子
５０は電子を放出するための窒化ゲルマニウム（Ｇｅ3
Ｎ4）電子放出素子表面層５４を有する。厚さ２０ｎｍ
の電子放出素子表面層５４は、先端が尖ったマイクロチ
ップが形成されているシリコン（Ｓｉ）基板５１上に被
覆されている。シリコン基板５１上には厚さ４５０ｎｍ
の酸化シリコン(ＳｉＯ2）膜５２、さらに厚さ１５０ｎ
ｍでφ０．５μｍのニオブ（Ｎｂ）引き出し電極５３が
形成されている。
電子放出素子の実施例１の構成図である。電子放出素子
５０は電子を放出するための窒化ゲルマニウム（Ｇｅ3
Ｎ4）電子放出素子表面層５４を有する。厚さ２０ｎｍ
の電子放出素子表面層５４は、先端が尖ったマイクロチ
ップが形成されているシリコン（Ｓｉ）基板５１上に被
覆されている。シリコン基板５１上には厚さ４５０ｎｍ
の酸化シリコン(ＳｉＯ2）膜５２、さらに厚さ１５０ｎ
ｍでφ０．５μｍのニオブ（Ｎｂ）引き出し電極５３が
形成されている。
【００３３】窒化ゲルマニウム電子放出素子表面層５４
はシリコン表面に均一に形成されているが、フォトマス
クを利用することによって、マイクロチップ表面だけ、
またはマイクロチップの先端だけに形成することも可能
である。窒化ゲルマニウムは低仕事関数材料であり、し
かも機械的に高強度であり、また熱的に安定なため、シ
リコン表面に被覆することにより、シリコンマイクロチ
ップの保護ならびに電子が放出し易くなるという効果を
発揮する。
はシリコン表面に均一に形成されているが、フォトマス
クを利用することによって、マイクロチップ表面だけ、
またはマイクロチップの先端だけに形成することも可能
である。窒化ゲルマニウムは低仕事関数材料であり、し
かも機械的に高強度であり、また熱的に安定なため、シ
リコン表面に被覆することにより、シリコンマイクロチ
ップの保護ならびに電子が放出し易くなるという効果を
発揮する。
【００３４】電子放出素子表面層は、窒化ゲルマニウム
の他に、４族元素と窒素との化合物の窒化チタン（Ｔｉ
Ｎ）、窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）でも同様の効果が得
られる。
の他に、４族元素と窒素との化合物の窒化チタン（Ｔｉ
Ｎ）、窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）でも同様の効果が得
られる。
【００３５】なお、基板としてシリコン基板を使用する
のは、ＭＯＳトランジスタ等の電子回路、駆動回路を同
一基板に造り込むことが可能になるためである。
のは、ＭＯＳトランジスタ等の電子回路、駆動回路を同
一基板に造り込むことが可能になるためである。
【００３６】（実施例２）図６は、本発明による先端が
平面である電子放出素子の実施例２の構成図である。電
子放出素子６０は電子を放出するための窒化ホウ素（Ｂ
Ｎ）電子放出素子表面層６４を有する。厚さ１０ｎｍの
電子放出素子表面層６４は、シリコン（Ｓｉ）基板６１
上にアイランド状に形成されている。シリコン基板６１
上には厚さ５００ｎｍの酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）
膜６２、さらに厚さ２００ｎｍでφ０．５μｍのモリブ
デン（Ｍｏ）引き出し電極６３が形成されている。
平面である電子放出素子の実施例２の構成図である。電
子放出素子６０は電子を放出するための窒化ホウ素（Ｂ
Ｎ）電子放出素子表面層６４を有する。厚さ１０ｎｍの
電子放出素子表面層６４は、シリコン（Ｓｉ）基板６１
上にアイランド状に形成されている。シリコン基板６１
上には厚さ５００ｎｍの酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）
膜６２、さらに厚さ２００ｎｍでφ０．５μｍのモリブ
デン（Ｍｏ）引き出し電極６３が形成されている。
【００３７】窒化ホウ素電子放出素子表面層６４は、シ
リコン表面に均一に形成されているが、フォトマスクを
利用することによって、アスペクト比（底辺に対する高
さの割合）の大きい微小円柱形状とすることが可能であ
り、より効果的である。
リコン表面に均一に形成されているが、フォトマスクを
利用することによって、アスペクト比（底辺に対する高
さの割合）の大きい微小円柱形状とすることが可能であ
り、より効果的である。
【００３８】窒化ホウ素は低仕事関数材料であり、しか
も機械的に高強度であり、また、熱的に安定なため、シ
リコン表面に形成することにより、安定に電子を放出す
るという効果を発揮する。電子放出素子表面層は窒化ホ
ウ素の他に、３族元素と窒素との化合物の窒化アルミニ
ウム（ＡｌＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジ
ウム（ＩｎＮ）、でも同様の効果が得られる。
も機械的に高強度であり、また、熱的に安定なため、シ
リコン表面に形成することにより、安定に電子を放出す
るという効果を発揮する。電子放出素子表面層は窒化ホ
ウ素の他に、３族元素と窒素との化合物の窒化アルミニ
ウム（ＡｌＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジ
ウム（ＩｎＮ）、でも同様の効果が得られる。
【００３９】（実施例３）電子放出素子表面層は気相合
成プロセスで作製可能である。薄膜形成の一実施例であ
るプラズマＣＶＤによる方法を示す。窒化ゲルマニウム
電子放出素子表面層を形成するための原料ガスとして水
素化ゲルマニウム（ＧｅＨ4）と窒素（Ｎ2）を使用す
る。基板温度を２００℃、ＧｅＨ4とＮ2との混合ガスの
真空容器中への流量を２００ｓｃｃｍ、真空容器内圧力
を０．４Ｔｏｒｒ、高周波印加電力を２００Ｗとし、ガ
ス比をＧｅＨ4／（ＧｅＨ4＋Ｎ2）＝０.０２として厚さ
２０μｍの窒化ゲルマニウム電子放出素子表面層を形成
した。なお、窒化ゲルマニウムは組成が原子価則に従わ
ないため、ＧｅＮｘにおいてｘが０≦ｘ≦１．４の範囲
内において作製可能であった。
成プロセスで作製可能である。薄膜形成の一実施例であ
るプラズマＣＶＤによる方法を示す。窒化ゲルマニウム
電子放出素子表面層を形成するための原料ガスとして水
素化ゲルマニウム（ＧｅＨ4）と窒素（Ｎ2）を使用す
る。基板温度を２００℃、ＧｅＨ4とＮ2との混合ガスの
真空容器中への流量を２００ｓｃｃｍ、真空容器内圧力
を０．４Ｔｏｒｒ、高周波印加電力を２００Ｗとし、ガ
ス比をＧｅＨ4／（ＧｅＨ4＋Ｎ2）＝０.０２として厚さ
２０μｍの窒化ゲルマニウム電子放出素子表面層を形成
した。なお、窒化ゲルマニウムは組成が原子価則に従わ
ないため、ＧｅＮｘにおいてｘが０≦ｘ≦１．４の範囲
内において作製可能であった。
【００４０】尚、多くの還元元素の窒化物である侵入型
窒化物は、組成が原子価則に従わないため、元素構成比
は一律ではなく、ときには不定比になることもあり得
る。
窒化物は、組成が原子価則に従わないため、元素構成比
は一律ではなく、ときには不定比になることもあり得
る。
【００４１】又、電子放出素子表面層の形成はスパッタ
法、レーザーアブレーション法等、他の薄膜形成プロセ
スでも可能である。
法、レーザーアブレーション法等、他の薄膜形成プロセ
スでも可能である。
【００４２】このようにして製造された電子放出素子表
面は、電界放出型ディスプレイ装置に用いる電子放出源
に使用するに十分な品質のものが得られた。
面は、電界放出型ディスプレイ装置に用いる電子放出源
に使用するに十分な品質のものが得られた。
【００４３】なお、以上の説明では、主に電界放出型デ
ィスプレイ装置用電子放出素子を例として説明したが、
本発明はこれに拘束される物ではなく、他のタイプの電
子放出素子においても、全く同様の効果が得られる物で
ある。
ィスプレイ装置用電子放出素子を例として説明したが、
本発明はこれに拘束される物ではなく、他のタイプの電
子放出素子においても、全く同様の効果が得られる物で
ある。
【００４４】
【発明の効果】以上のように本発明は、電子放出特性の
劣化を抑制でき、寿命が長く、安定に動作させることが
可能な電子エミッタ素子表面を提供することを目的とす
る。
劣化を抑制でき、寿命が長く、安定に動作させることが
可能な電子エミッタ素子表面を提供することを目的とす
る。
【００４５】本発明により、寿命が長く、安定に動作可
能な電子エミッタ素子が容易に製造可能となるために、
輝度劣化の少ない電界放出型ディスプレイ装置が得られ
る。
能な電子エミッタ素子が容易に製造可能となるために、
輝度劣化の少ない電界放出型ディスプレイ装置が得られ
る。
【図１】本発明に係わる先端が尖った形状の電子放出素
子の概略構成図
子の概略構成図
【図２】（ａ）〜（ｇ）本発明の実施の形態１における
製造方法を示す工程図
製造方法を示す工程図
【図３】本発明に係わる先端が平面である電子放出素子
の概略構成図
の概略構成図
【図４】（ａ）〜（ｉ）本発明の実施の形態２における
製造方法を示す工程図
製造方法を示す工程図
【図５】本発明の実施例１の先端が尖った形状の電子放
出素子表面層の概略図
出素子表面層の概略図
【図６】本発明の実施例２の先端が平面である電子放出
素子表面層の概略図
素子表面層の概略図
１ 基板 ２ 絶縁層 ３ 引き出し電極 ４ 電子放出素子表面層 １０ レジスト ２１ 基板 ２２ 絶縁層 ２３ 引き出し電極 ２４ 電子放出素子表面層 ３０ レジスト ４０ レジスト ５０ 先端が尖った形状の電子放出素子 ５１ シリコン基板 ５２ 酸化シリコン絶縁層 ５３ ニオブ引き出し電極 ５４ 窒化ゲルマニウム電子放出素子表面層 ６０ 先端が平面である電子放出素子 ６１ シリコン基板 ６２ 酸化アルミニウム絶縁層 ６３ モリブデン引き出し電極 ６４ 窒化ホウ素電子放出素子表面層
Claims (9)
- 【請求項１】電子を放出するエミッタ部を備えた電子放
出素子において、前記エミッタ部表面層の主成分が４族
元素と窒素との化合物により構成されていることを特長
とする電子放出素子。 - 【請求項２】電子を放出するエミッタ部を備えた電子放
出素子において、前記エミッタ部表面層の主成分が３族
元素と窒素との化合物により構成されていることを特長
とする電子放出素子。 - 【請求項３】４族元素がゲルマニウム（Ｇｅ）であるこ
とを特長とする請求項１記載の電子放出素子。 - 【請求項４】エミッタ部表面層の主成分が窒化ゲルマニ
ウム（ＧｅＮｘ、ただしｘは０≦ｘ≦１．４の範囲を示
す。）であることを特長とする請求項１記載の電子放出
素子。 - 【請求項５】エミッタ部の先端が尖った形状であること
を特長とする請求項１または２記載の電子放出素子。 - 【請求項６】エミッタ部の先端が平面であることを特徴
とする請求項１または２記載の電子放出素子。 - 【請求項７】電子放出素子表面が電界放出型ディスプレ
イ装置用の電子放出源であることを特徴とする請求項１
記載の電子放出素子。 - 【請求項８】電子放出素子表面が気相合成により形成さ
れることを特長とする電子放出素子の製造方法。 - 【請求項９】電子放出素子表面の製造方法がプラズマＣ
ＶＤによるものであることを特長とする請求項５記載の
電子放出素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP991197A JPH10208618A (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | 電子放出素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP991197A JPH10208618A (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | 電子放出素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10208618A true JPH10208618A (ja) | 1998-08-07 |
Family
ID=11733299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP991197A Pending JPH10208618A (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | 電子放出素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10208618A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100290139B1 (ko) * | 1998-09-03 | 2001-06-01 | 구자홍 | 전계방출팁제조방법및그를이용한전계방출소자 |
| WO2004088703A1 (ja) * | 2003-03-28 | 2004-10-14 | Sumitomo Electric Industries Ltd. | 冷極電子源と、これを用いたマイクロ波管及びその製造方法 |
-
1997
- 1997-01-23 JP JP991197A patent/JPH10208618A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100290139B1 (ko) * | 1998-09-03 | 2001-06-01 | 구자홍 | 전계방출팁제조방법및그를이용한전계방출소자 |
| WO2004088703A1 (ja) * | 2003-03-28 | 2004-10-14 | Sumitomo Electric Industries Ltd. | 冷極電子源と、これを用いたマイクロ波管及びその製造方法 |
| US7391145B2 (en) | 2003-03-28 | 2008-06-24 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Cold-cathode electron source, microwave tube using it, and production method thereof |
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