JPH10223128A - 電子エミッタ - Google Patents
電子エミッタInfo
- Publication number
- JPH10223128A JPH10223128A JP10023186A JP2318698A JPH10223128A JP H10223128 A JPH10223128 A JP H10223128A JP 10023186 A JP10023186 A JP 10023186A JP 2318698 A JP2318698 A JP 2318698A JP H10223128 A JPH10223128 A JP H10223128A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- emitter
- layer
- electron
- gate electrode
- magnetic
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J3/00—Details of electron-optical or ion-optical arrangements or of ion traps common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J3/02—Electron guns
- H01J3/021—Electron guns using a field emission, photo emission, or secondary emission electron source
- H01J3/022—Electron guns using a field emission, photo emission, or secondary emission electron source with microengineered cathode, e.g. Spindt-type
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2201/00—Electrodes common to discharge tubes
- H01J2201/30—Cold cathodes
- H01J2201/304—Field emission cathodes
- H01J2201/30403—Field emission cathodes characterised by the emitter shape
- H01J2201/30426—Coatings on the emitter surface, e.g. with low work function materials
Landscapes
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 改良された電子エミッタデバイスを提供する
ことにある。 【解決手段】 ディスプレイ用のような電子エミッタデ
バイスは、複数の電子エミッタ２０を支持する基板２１
を含む。ゲート電極層２５及び磁気材料の層２４は、基
板上の絶縁層２３上で支持されている。ゲート電極層２
５及び磁気層２４は共に、電子を各電子エミッタ２０か
ら放射することができる開口３５及び３６を有する。磁
気層２４は開口と協働する磁気フラックスラインの環状
部分を生じ、開口３５及び３６の中央部分に電子を閉じ
込めるように動作する。
ことにある。 【解決手段】 ディスプレイ用のような電子エミッタデ
バイスは、複数の電子エミッタ２０を支持する基板２１
を含む。ゲート電極層２５及び磁気材料の層２４は、基
板上の絶縁層２３上で支持されている。ゲート電極層２
５及び磁気層２４は共に、電子を各電子エミッタ２０か
ら放射することができる開口３５及び３６を有する。磁
気層２４は開口と協働する磁気フラックスラインの環状
部分を生じ、開口３５及び３６の中央部分に電子を閉じ
込めるように動作する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子エミッタと、
電子が放射される領域を規定するエミッタの上方に位置
するゲート電極とを有する種類の電子エミッタデバイス
に関するものである。
電子が放射される領域を規定するエミッタの上方に位置
するゲート電極とを有する種類の電子エミッタデバイス
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子エミッタデバイスは、例えばスパイ
ク或いはウェッジのような極微の不連続体を有するよう
な、或いは低い／負の電子親和力を有する材料のような
種々の異なる種類とすることができる。電子エミッタデ
バイスからの電子の発生を制御する１つの方法は、３極
真空管形状のゲート電極によるものである。ゲート電極
に供給された負のポテンシャルにより、デバイスからの
電子の放射が抑制或いは阻止される。ゲート電極により
電子発生の制御を正確且つ迅速に行うことができる。
ク或いはウェッジのような極微の不連続体を有するよう
な、或いは低い／負の電子親和力を有する材料のような
種々の異なる種類とすることができる。電子エミッタデ
バイスからの電子の発生を制御する１つの方法は、３極
真空管形状のゲート電極によるものである。ゲート電極
に供給された負のポテンシャルにより、デバイスからの
電子の放射が抑制或いは阻止される。ゲート電極により
電子発生の制御を正確且つ迅速に行うことができる。
【０００３】しかしながらゲート電極には、デバイスの
アノード電流を抑制するゲート電流に関する寄生エミッ
タが通常は存在するという問題がある。ゲート電流に関
するエミッタは、過酷な場合にはデバイスの壊滅的な故
障を引き起こすこともあり得る。電子エミッタは、ディ
スプレイのような多くの異なる用途に使用されている。
これらの用途の中には、スポットサイズを減少させ且つ
電子密度を増大させるように、小さな領域であるターゲ
ットに電子の焦点当わせをすることが所望なものもあ
る。目下の所、このような電子エミッタから焦点合わせ
をされた電子ビームは簡単には得られない。
アノード電流を抑制するゲート電流に関する寄生エミッ
タが通常は存在するという問題がある。ゲート電流に関
するエミッタは、過酷な場合にはデバイスの壊滅的な故
障を引き起こすこともあり得る。電子エミッタは、ディ
スプレイのような多くの異なる用途に使用されている。
これらの用途の中には、スポットサイズを減少させ且つ
電子密度を増大させるように、小さな領域であるターゲ
ットに電子の焦点当わせをすることが所望なものもあ
る。目下の所、このような電子エミッタから焦点合わせ
をされた電子ビームは簡単には得られない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、改良
された電子エミッタデバイスを提供することにある。
された電子エミッタデバイスを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの態様で
は、上述して規定された種類の電子エミッタデバイスに
おいて、前記エミッタデバイスがゲート電極の領域に配
置された磁気デバイスを含み、前記磁気デバイスを、前
記領域の中央部分内で電子の発生を増大させるように配
置したことを特徴とする。
は、上述して規定された種類の電子エミッタデバイスに
おいて、前記エミッタデバイスがゲート電極の領域に配
置された磁気デバイスを含み、前記磁気デバイスを、前
記領域の中央部分内で電子の発生を増大させるように配
置したことを特徴とする。
【０００６】ゲート電極は、磁気デバイスよりも上方に
位置することが好適であり、このゲート電極を、このゲ
ート電極により画成された領域と連携する開口を有する
磁気材料の層により供給することができる。エミッタデ
バイスは、絶縁材料の層を有する基板を含むことがで
き、この基板は電子エミッタを支持し、絶縁材料の層は
磁気材料の層を支持する。磁気材料の層が、ゲート電極
を支持することが好適である。エミッタデバイスは、電
子エミッタとゲート電極と各層により提供された磁気デ
バイスとを支持する基板を含むことが好適であり、ゲー
ト電極及び磁気層は、前記基板により一方が他方の上方
で支持される。磁気材料の層は、マグネトロンイオンス
パッタリングのような堆積により形成することができ
る。エミッタデバイスは複数の電子エミッタを含むこと
ができ、磁気層は、電子エミッタと整列する複数の開口
を有することができる。この複数のエミッタ及びその各
々は、スピントチップ構造（Spindt tip structire）を
含むことができ、及び／或いはダイアモンド表面を有す
ることができる。
位置することが好適であり、このゲート電極を、このゲ
ート電極により画成された領域と連携する開口を有する
磁気材料の層により供給することができる。エミッタデ
バイスは、絶縁材料の層を有する基板を含むことがで
き、この基板は電子エミッタを支持し、絶縁材料の層は
磁気材料の層を支持する。磁気材料の層が、ゲート電極
を支持することが好適である。エミッタデバイスは、電
子エミッタとゲート電極と各層により提供された磁気デ
バイスとを支持する基板を含むことが好適であり、ゲー
ト電極及び磁気層は、前記基板により一方が他方の上方
で支持される。磁気材料の層は、マグネトロンイオンス
パッタリングのような堆積により形成することができ
る。エミッタデバイスは複数の電子エミッタを含むこと
ができ、磁気層は、電子エミッタと整列する複数の開口
を有することができる。この複数のエミッタ及びその各
々は、スピントチップ構造（Spindt tip structire）を
含むことができ、及び／或いはダイアモンド表面を有す
ることができる。
【０００７】本発明の他の態様では、本発明の上述した
１つの態様による電子エミッタデバイスを含むディスプ
レイを提供する。
１つの態様による電子エミッタデバイスを含むディスプ
レイを提供する。
【０００８】このディスプレイは、デバイスにより放射
され電子により光学的放射を放出する蛍光層を生じるよ
うに電子エミッタデバイスよりも上方に位置する蛍光材
料の層を含むことができる。
され電子により光学的放射を放出する蛍光層を生じるよ
うに電子エミッタデバイスよりも上方に位置する蛍光材
料の層を含むことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明による電子エミッタデバイ
スを含むディスプレイを添付した図面と共に実施例によ
り説明する。
スを含むディスプレイを添付した図面と共に実施例によ
り説明する。
【００１０】図１を参照すると、ディスプレイは複数の
（図面にはただ１つのみを示したが）エミッタ配列２を
含むエミッタ組立体１を有する。又このディスプレイ
は、下側表面上に位置する透明なアノード電極５を有す
る透明なプレート４形態であるアノード組立体３を含
む。蛍光体層６を、エミッタアレイ２の対応する部分よ
り上方に配置された個別の領域７中のアノード５の下側
表面上に堆積する。エミッタ組立体１及びアノード組立
体３を外側端部の回りで共にシールし、これら２個の組
立体間のスペースを低圧にする。このようにして、各エ
ミッタアレイ２から放射された電子は、発光する部分を
生じ且つ光学的な放射を生じる蛍光部分７より上で直接
各蛍光部分７に放射する。蛍光部分７により発生した光
は、プレート４を介して放射される。エミッタアレイに
おいて前記アノード及び他のアノードを適当にアドレス
することにより、いかなる所望な像をも生ぜしめ、蛍光
体領域７が異なる色により蛍光を発するように選択され
る場合には、この像は多色とすることができる。以上の
記載に関する限りでは、このディスプレイは通常のもの
である。
（図面にはただ１つのみを示したが）エミッタ配列２を
含むエミッタ組立体１を有する。又このディスプレイ
は、下側表面上に位置する透明なアノード電極５を有す
る透明なプレート４形態であるアノード組立体３を含
む。蛍光体層６を、エミッタアレイ２の対応する部分よ
り上方に配置された個別の領域７中のアノード５の下側
表面上に堆積する。エミッタ組立体１及びアノード組立
体３を外側端部の回りで共にシールし、これら２個の組
立体間のスペースを低圧にする。このようにして、各エ
ミッタアレイ２から放射された電子は、発光する部分を
生じ且つ光学的な放射を生じる蛍光部分７より上で直接
各蛍光部分７に放射する。蛍光部分７により発生した光
は、プレート４を介して放射される。エミッタアレイに
おいて前記アノード及び他のアノードを適当にアドレス
することにより、いかなる所望な像をも生ぜしめ、蛍光
体領域７が異なる色により蛍光を発するように選択され
る場合には、この像は多色とすることができる。以上の
記載に関する限りでは、このディスプレイは通常のもの
である。
【００１１】エミッタ配列２は、図２により詳細に示し
た種類の複数のエミッタデバイス２０を具える新規な構
造である。各エミッタデバイス２０は、シリコンのよう
な共通基板２１上に形成した多層デバイスであり、この
多層デバイスは電気的な接続がエミッタデバイスに成さ
れる接点片として配置される金属層２２を有する。好適
には、金属層の接点片２２はモリブデンとする。金属層
２２の頂上では、シリカのような絶縁層２３が存在す
る。
た種類の複数のエミッタデバイス２０を具える新規な構
造である。各エミッタデバイス２０は、シリコンのよう
な共通基板２１上に形成した多層デバイスであり、この
多層デバイスは電気的な接続がエミッタデバイスに成さ
れる接点片として配置される金属層２２を有する。好適
には、金属層の接点片２２はモリブデンとする。金属層
２２の頂上では、シリカのような絶縁層２３が存在す
る。
【００１２】絶縁層２３は、目的が以下に示されている
バリウムフェライト化合物のような磁性材料の層２４を
支持する。磁気層２４は、マグネトロンイオンスパッタ
リングにより絶縁層２３上に堆積される。絶縁層２３と
磁気層２４とを組み合わせた厚さは典型的には約１μｍ
とする。
バリウムフェライト化合物のような磁性材料の層２４を
支持する。磁気層２４は、マグネトロンイオンスパッタ
リングにより絶縁層２３上に堆積される。絶縁層２３と
磁気層２４とを組み合わせた厚さは典型的には約１μｍ
とする。
【００１３】エミッタデバイス２の上側の層は、金属ゲ
ート電極層２５により形成される。窪み３０は、下側の
金属層２２の上側表面に関する限り、ゲート電極層２５
と磁気層２４と絶縁層２３とに亘り延在する。
ート電極層２５により形成される。窪み３０は、下側の
金属層２２の上側表面に関する限り、ゲート電極層２５
と磁気層２４と絶縁層２３とに亘り延在する。
【００１４】各エミッタデバイス２０は、この窪み３０
内に電子放射構造体３１を含む。この電子エミッタ３１
は、種々の異なる形態とすることができるが、本発明の
実施例の場合には、約１μｍの高さの円錐形のスパイク
３２を含むスピンツチップ（Spindt tip) 構造とする。
このスパイク３２は、金属か、半導体か、或いは絶縁材
料とすることができる。スパイク３２は、種々の異なる
方法で形成することができる。１つの方法は、アルミニ
ウムの犠牲層（図示せず）を、開口を離れてアルミニウ
ム層を通り窪み３０に達するゲート電極層２５に堆積さ
せることである。次にシリコン或いは金属のような材料
は、開口を介して円錐形のスパイクを形成するための窪
み３０に、基板表面に対して約７０°の角度でターゲッ
トから電子ビームスパッタされる。次にスパイクは、ド
ープされた他結晶体のダイアモンドの層３３によりコー
トされるが、ｐ型とする場合にはボロンによりドープ
し、ｎ型とする場合にはリンによりドープする。このコ
ーティングは、イオンスパッタリングか或いは勾配付き
の堆積方法を有するドープされた化学気相堆積〔ＣＶＤ
（chemical vapour deposited ）〕のイクシマーレーザ
アベレーション（excimer laser ablation) によって形
成することができる。好適には、ターゲット材料は液体
窒素温度でガス雰囲気を形成するので１０００℃で１０
分間急激に焼きなましした高質のＣＶＤダイアモンドフ
ィルムに低エネルギーイオン注入によってボロン或いは
リンによりドープされる。或いは又、ダイアモンドター
ゲットを、ＣＶＤの成長中に、ジボラン（diborane）、
リンのガス或いは固体のドーパントを使用することによ
りドープすることができる。ダイアモンドをスパイク３
２にコーテイングする処理は、約５００乃至５５０℃の
上昇温度の基板構造により、約３０torr以下で水素雰囲
気により行うのが好適である。ｄｃ電圧は、コーティン
グ処理を増強させるようにスパイク３２に印加するのが
好適である。ダイアモンドコーティング３３が堆積した
後には、犠牲アルミニウム層をリフトオフする。
内に電子放射構造体３１を含む。この電子エミッタ３１
は、種々の異なる形態とすることができるが、本発明の
実施例の場合には、約１μｍの高さの円錐形のスパイク
３２を含むスピンツチップ（Spindt tip) 構造とする。
このスパイク３２は、金属か、半導体か、或いは絶縁材
料とすることができる。スパイク３２は、種々の異なる
方法で形成することができる。１つの方法は、アルミニ
ウムの犠牲層（図示せず）を、開口を離れてアルミニウ
ム層を通り窪み３０に達するゲート電極層２５に堆積さ
せることである。次にシリコン或いは金属のような材料
は、開口を介して円錐形のスパイクを形成するための窪
み３０に、基板表面に対して約７０°の角度でターゲッ
トから電子ビームスパッタされる。次にスパイクは、ド
ープされた他結晶体のダイアモンドの層３３によりコー
トされるが、ｐ型とする場合にはボロンによりドープ
し、ｎ型とする場合にはリンによりドープする。このコ
ーティングは、イオンスパッタリングか或いは勾配付き
の堆積方法を有するドープされた化学気相堆積〔ＣＶＤ
（chemical vapour deposited ）〕のイクシマーレーザ
アベレーション（excimer laser ablation) によって形
成することができる。好適には、ターゲット材料は液体
窒素温度でガス雰囲気を形成するので１０００℃で１０
分間急激に焼きなましした高質のＣＶＤダイアモンドフ
ィルムに低エネルギーイオン注入によってボロン或いは
リンによりドープされる。或いは又、ダイアモンドター
ゲットを、ＣＶＤの成長中に、ジボラン（diborane）、
リンのガス或いは固体のドーパントを使用することによ
りドープすることができる。ダイアモンドをスパイク３
２にコーテイングする処理は、約５００乃至５５０℃の
上昇温度の基板構造により、約３０torr以下で水素雰囲
気により行うのが好適である。ｄｃ電圧は、コーティン
グ処理を増強させるようにスパイク３２に印加するのが
好適である。ダイアモンドコーティング３３が堆積した
後には、犠牲アルミニウム層をリフトオフする。
【００１５】コートされたエミッタ構造体３１は、ゲー
ト電極層２５の円形開口３５と磁気層２４の類似開口３
６との中央に配列され、コートされたスパイク３２のチ
ップは、ゲート電極と磁気層との間の接合によりおおよ
そのレベルに位置する。
ト電極層２５の円形開口３５と磁気層２４の類似開口３
６との中央に配列され、コートされたスパイク３２のチ
ップは、ゲート電極と磁気層との間の接合によりおおよ
そのレベルに位置する。
【００１６】磁気層２４が堆積される工程により、磁気
層がこの層の平面に対して通常に極性化する軸線を有す
る永久磁石として確実に動作する。このようにして、開
口３６の領域では、図３に示すようにフラックスの磁力
線が磁気層２５の外表面の外側に指向し、次には、開口
を通って内側に指向する。これは、開口と同軸の磁気フ
ラックスラインの環状領域を生じ、この環状領域は、電
子がフラックスの磁力線と交差する必要のないゲート電
極２３を介して開口３５の中央部分にエミッタにより生
じる電子を閉じ込めるように動作する。このようにして
開口３５の中心に電子の流れを規定することには、２つ
の利点がある。各デバイスから放射された電子が増々コ
リメイトされ、これにより蛍光層６上に入射する電子ビ
ームのスポットサイズが減少し、スポットの対称性を改
良する。又、電子がゲート電極２５内の開口３５の端部
から離間しているので、ゲート電流に対する寄生エミッ
タが減少する。これにより、蛍光体層６に達するアノー
ド電流が増加する。
層がこの層の平面に対して通常に極性化する軸線を有す
る永久磁石として確実に動作する。このようにして、開
口３６の領域では、図３に示すようにフラックスの磁力
線が磁気層２５の外表面の外側に指向し、次には、開口
を通って内側に指向する。これは、開口と同軸の磁気フ
ラックスラインの環状領域を生じ、この環状領域は、電
子がフラックスの磁力線と交差する必要のないゲート電
極２３を介して開口３５の中央部分にエミッタにより生
じる電子を閉じ込めるように動作する。このようにして
開口３５の中心に電子の流れを規定することには、２つ
の利点がある。各デバイスから放射された電子が増々コ
リメイトされ、これにより蛍光層６上に入射する電子ビ
ームのスポットサイズが減少し、スポットの対称性を改
良する。又、電子がゲート電極２５内の開口３５の端部
から離間しているので、ゲート電流に対する寄生エミッ
タが減少する。これにより、蛍光体層６に達するアノー
ド電流が増加する。
【００１７】本発明は、より低いスウィッチング電圧で
動作できる、低アノード電圧及び高アノード電圧の両電
圧のデバイスに対しては有利である。このより低いスウ
ィッチング電圧により、スウィッチングフィールドが約
１Ｖ／μｍ以下に低下し、これによりアークによる損失
の危険性が抑制される。この高い電流密度がディスプレ
イ中のエミッタデバイス間により均一に分配することが
できる。不純物がドープされたダイアモンドを使用する
ことにより表面の状態の影響をダイアモンドのバルク特
性とほぼ同一とすることができ、汚染に対して増大した
耐久性を提供する。
動作できる、低アノード電圧及び高アノード電圧の両電
圧のデバイスに対しては有利である。このより低いスウ
ィッチング電圧により、スウィッチングフィールドが約
１Ｖ／μｍ以下に低下し、これによりアークによる損失
の危険性が抑制される。この高い電流密度がディスプレ
イ中のエミッタデバイス間により均一に分配することが
できる。不純物がドープされたダイアモンドを使用する
ことにより表面の状態の影響をダイアモンドのバルク特
性とほぼ同一とすることができ、汚染に対して増大した
耐久性を提供する。
【００１８】電子エミッタが、スパイク或いは他の不連
続物であることは本質的ではなく、それに代えて電子エ
ミッタは図４に示したような低い或いは負の電子親和力
を有する表面によって形成される。このデバイスにおい
ては、図２の素子と同様な素子にはダッシュが付けられ
た同じ参照符号が付された。電子エミッタは、絶縁層２
３’内の窪み３０’を満たす金属接点層２２’上のダイ
アモンド材料の層６０’により形成される。ダイアモン
ド層６０の上側表面６１は平坦であり、絶縁層２３’の
上側表面と同じレベルである。ダイアモンド材料はＣＶ
Ｄダイアモンドと著しく密接な関係にあり、層６０は約
１２％にも達するメタンを含むハロゲン／メタン雰囲気
で８５０乃至９５０℃でモリブデン層２２’上でバイア
スされた高成長方法により堆積される。製造された堆積
膜は、増大する電子放射を与えるサブミクロンクリスタ
ル特性を処理する良好に微細化された高品質材料であ
る。層６０の導電性はボロン或いはリンの純物による選
択的イオン注入により改良された。置換不純物は、１９
４ｎｍでアニーリングするイクシマレーザ（excima las
er）により活性化される。
続物であることは本質的ではなく、それに代えて電子エ
ミッタは図４に示したような低い或いは負の電子親和力
を有する表面によって形成される。このデバイスにおい
ては、図２の素子と同様な素子にはダッシュが付けられ
た同じ参照符号が付された。電子エミッタは、絶縁層２
３’内の窪み３０’を満たす金属接点層２２’上のダイ
アモンド材料の層６０’により形成される。ダイアモン
ド層６０の上側表面６１は平坦であり、絶縁層２３’の
上側表面と同じレベルである。ダイアモンド材料はＣＶ
Ｄダイアモンドと著しく密接な関係にあり、層６０は約
１２％にも達するメタンを含むハロゲン／メタン雰囲気
で８５０乃至９５０℃でモリブデン層２２’上でバイア
スされた高成長方法により堆積される。製造された堆積
膜は、増大する電子放射を与えるサブミクロンクリスタ
ル特性を処理する良好に微細化された高品質材料であ
る。層６０の導電性はボロン或いはリンの純物による選
択的イオン注入により改良された。置換不純物は、１９
４ｎｍでアニーリングするイクシマレーザ（excima las
er）により活性化される。
【００１９】本発明はディスプレイに限定されず、電子
エミッタが使用される他の用途に使用することができ
る。電子ビームの焦点を合わせる為に使用される磁気デ
バイスは、エミッタ配列の全表面に亘る層である必要は
ないが、例えば各エミッタの回りで個別の磁石の形態を
とることができる。磁気デバイスは、磁力線を形成する
ことによりゲート電極開口の中央部分に電子を閉じ込め
ることを効果的に増大させるゲート電極より下方に位置
することが好適であるが、ゲート電極の上側に位置する
こともできる。
エミッタが使用される他の用途に使用することができ
る。電子ビームの焦点を合わせる為に使用される磁気デ
バイスは、エミッタ配列の全表面に亘る層である必要は
ないが、例えば各エミッタの回りで個別の磁石の形態を
とることができる。磁気デバイスは、磁力線を形成する
ことによりゲート電極開口の中央部分に電子を閉じ込め
ることを効果的に増大させるゲート電極より下方に位置
することが好適であるが、ゲート電極の上側に位置する
こともできる。
【図１】ディスプレイの部分の断側面図を示したもので
ある。
ある。
【図２】ディスプレイの電子エミッタを寸法を拡大して
断側面図を示したものである。
断側面図を示したものである。
【図３】フラックスの磁力線を示した図２の電子エミッ
タの部分を断側面図を示したものである。
タの部分を断側面図を示したものである。
【図４】他のエミッタの断側面図を示したものである。
１ エミッタ組立体 ２ エミッタアレイ ３ アノード組立体 ４ 透明なプレート ５ アノード電極 ６ 蛍光体層 ７ 不連続部分 ２０ エミッタデバイス ２１ 共通基板 ２２ 金属層接着片 ２３ 絶縁層 ２４ 磁性材料の層 ２５ 金属ゲート電極層 ３０ 窪み ３１ 電子エミッタ構造 ３２ 円筒形のスパイク ３３ ダイアモンドコーティング ３５ 開口 ３６ 開口 ２１’ 窪み ２２’ 金属接点層 ２３’ 絶縁層 ２４’ 磁性材料の層 ２５’ ゲート電極 ３０’ 窪み ６０’ ダイアモンドの層 ６１’ ダイアモンド表面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 598011123 ワン ナン ワン ＷＡＮＧ ＮＡＮＧ ＷＡＮＧ イギリス国 ウィルトシャー ニア バス リンプリー ストーク マートレッツ （番地なし) (72)発明者 ニール アンソニー フォックス イギリス国 グロスターシャー ジーエル 54 ５エルエイ チェルトナム ウインチ コム ゴドウィン ロード 32 ランブラ ーズ (72)発明者 ワン ナン ワン イギリス国 ウィルトシャー ニア バス リンプリー ストーク マトレッツ（番 地なし)
Claims (14)
- 【請求項１】 電子エミッタ（２０）と、電子が放射さ
れる領域を規定するエミッタの上方に位置するゲート電
極（２５、２５’）とを有する電子エミッタデバイスに
おいて、ゲート電極（２５、２５’）の領域に配置され
た磁気デバイス（２４、２４’）を含み、前記磁気デバ
イス（２４、２４’）を、前記領域の中央部分内で電子
の閉じ込めを増大させるように配置したことを特徴とす
る電子エミッタデバイス。 - 【請求項２】 ゲート電極（２５、２５’）が磁気デバ
イス（２４、２４’）より上方に位置することを特徴と
する請求項１に記載のエミッタデバイス。 - 【請求項３】 前記磁気デバイスが、ゲート電極（２
５、２５’）により規定される領域に整列する開口（３
５）を有する磁気材料の層（２４、２４’）により形成
されることを特徴とする請求項１或いは２に記載のエミ
ッタデバイス。 - 【請求項４】 絶縁材料の層（２３、２３’）を有する
基板（２１、２１’）を含む請求項３に記載のエミッタ
デバイスにおいて、前記基板（２１、２１’）が電子エ
ミッタ（２０）を支持し、絶縁材料の層（２３、２
３’）が磁気材料の層（２４、２４’）を支持すること
を特徴とするエミッタデバイス。 - 【請求項５】 前記磁気材料の層（２４、２４’）がゲ
ート電極（２５、２５’）を支持することを特徴とする
請求項２、３或いは４に記載のエミッタデバイス。 - 【請求項６】 請求項１に記載のエミッタデバイスにお
いて、電子エミッタ（２０）を支持する基板（２１、２
１’）を含み、ゲート電極（２５、２５’）及び磁気デ
バイス（２４、２４’）が両者共に各層により成形さ
れ、前記ゲート電極層及び磁気層が基板（２１、２
１’）により他方より上方で一方を支持したことを特徴
とするエミッタデバイス。 - 【請求項７】 前記磁気材料の層（２４、２４’）が堆
積により形成されたことを特徴とする請求項３乃至６の
いずれか１項に記載の電子エミッタ。 - 【請求項８】 前記磁気材料の層（２４、２４’）がマ
グネトロンイオンスパッタリングにより形成されたこと
を特徴とする請求項７に記載の電子エミッタ。 - 【請求項９】 前記複数の電子エミッタ（２０）を含む
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のエミッタデバイ
ス。 - 【請求項１０】 前記磁気層（２４、２４’）が電子エ
ミッタ（２０）の各々と整列された複数の開口（３５）
を有することを特徴とする請求項９或いは請求項３乃至
８のいずれか１項に記載のエミッタデバイス。 - 【請求項１１】 エミッタ及び各エミッタ（２０）がス
ピントチップ構造体（Spindt tip structure）（３２）
を含むことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１
項に記載のエミッタデバイス。 - 【請求項１２】 前記エミッタ（２０、６０’）がダイ
アモンド表面（３３、６１’）を有することを特徴とす
る請求項１乃至１１い記載のエミッタデバイス。 - 【請求項１３】 請求項１乃至１２のいずれか１項に記
載の電子エミッタデバイスを含むディスプレイ。 - 【請求項１４】 電子エミッタデバイスの上方に位置す
る蛍光材料の層（６）を含み、前記デバイスにより放射
された電子により蛍光層（６）が光学的放射を放出す
る、請求項１３に記載のディスプレイ。
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