JPH10308168A - 電子放出素子及びこれを用いた表示装置 - Google Patents
電子放出素子及びこれを用いた表示装置Info
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- JPH10308168A JPH10308168A JP13412697A JP13412697A JPH10308168A JP H10308168 A JPH10308168 A JP H10308168A JP 13412697 A JP13412697 A JP 13412697A JP 13412697 A JP13412697 A JP 13412697A JP H10308168 A JPH10308168 A JP H10308168A
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- insulator layer
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子放出効率の高い電子放出素子を提供す
る。 【解決手段】 金属又は半導体からなる電子供給層、電
子供給層上に形成された絶縁体層及び絶縁体層上に形成
され真空空間に面する金属薄膜電極からなり、電子供給
層及び金属薄膜電極間に電界を印加し電子を放出する電
子放出素子であって、絶縁体層は、希ガスを主成分とす
る混合ガスを用いてガス圧０．１〜１００mTorr、成膜
レート０．５〜１００nm/minの条件のスパッタリングで
成膜された５０nm以上の膜厚を有する誘電体層である。
る。 【解決手段】 金属又は半導体からなる電子供給層、電
子供給層上に形成された絶縁体層及び絶縁体層上に形成
され真空空間に面する金属薄膜電極からなり、電子供給
層及び金属薄膜電極間に電界を印加し電子を放出する電
子放出素子であって、絶縁体層は、希ガスを主成分とす
る混合ガスを用いてガス圧０．１〜１００mTorr、成膜
レート０．５〜１００nm/minの条件のスパッタリングで
成膜された５０nm以上の膜厚を有する誘電体層である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子放出素子及び
これを用いた電子放出表示装置に関する。
これを用いた電子放出表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から電界電子放出表示装置のＦＥＤ
(field emission display)が、陰極の加熱を必要としな
い冷陰極の電子放出源のアレイを備えた平面形発光ディ
スプレイとして知られている。例えば、spindt型冷陰極
を用いたＦＥＤの発光原理は、冷陰極アレイが異なるも
ののＣＲＴ(cathode ray tube)と同様に、陰極から離間
したゲート電極により電子を真空中に引出し、透明陽極
に塗布された蛍光体に衝突させて、発光させるものであ
る。
(field emission display)が、陰極の加熱を必要としな
い冷陰極の電子放出源のアレイを備えた平面形発光ディ
スプレイとして知られている。例えば、spindt型冷陰極
を用いたＦＥＤの発光原理は、冷陰極アレイが異なるも
ののＣＲＴ(cathode ray tube)と同様に、陰極から離間
したゲート電極により電子を真空中に引出し、透明陽極
に塗布された蛍光体に衝突させて、発光させるものであ
る。
【０００３】しかしながら、この電界放出源は、微細な
spindt型冷陰極の製造工程が複雑で、その工程数が多い
ので、製造歩留まりが低いといった問題がある。また、
面電子源として金属-絶縁-金属（ＭＩＭ）構造の電子放
出素子もある。ＭＩＭ構造の電子放出素子には、基板上
に下部Al層、膜厚１０nm程度のAl2O3絶縁体層、膜厚１
０nm程度の上部Au層を順に形成した構造のものがある。
これを真空中で対向電極の下に配置して下部Al層と上部
Au層の間に電圧を印加するとともに対向電極に加速電圧
を印加すると、電子の一部が上部Au層を飛び出し対向電
極に達する。しかしながら、この素子を表示装置として
使用するにはまだ放出電子量が不足している。これを改
善するために、従来のAl2O3絶縁体層のさらなる数nm程
度膜厚への薄膜化や、極薄膜のAl2O3絶縁体層の膜質及
びAl2O3絶縁体層と上部Au層の界面を、より均一化する
ことが必要であると考えられている。
spindt型冷陰極の製造工程が複雑で、その工程数が多い
ので、製造歩留まりが低いといった問題がある。また、
面電子源として金属-絶縁-金属（ＭＩＭ）構造の電子放
出素子もある。ＭＩＭ構造の電子放出素子には、基板上
に下部Al層、膜厚１０nm程度のAl2O3絶縁体層、膜厚１
０nm程度の上部Au層を順に形成した構造のものがある。
これを真空中で対向電極の下に配置して下部Al層と上部
Au層の間に電圧を印加するとともに対向電極に加速電圧
を印加すると、電子の一部が上部Au層を飛び出し対向電
極に達する。しかしながら、この素子を表示装置として
使用するにはまだ放出電子量が不足している。これを改
善するために、従来のAl2O3絶縁体層のさらなる数nm程
度膜厚への薄膜化や、極薄膜のAl2O3絶縁体層の膜質及
びAl2O3絶縁体層と上部Au層の界面を、より均一化する
ことが必要であると考えられている。
【０００４】例えば、絶縁体層のさらなる薄膜化及び均
一化のために陽極酸化法を用いて、化成電流を制御する
ことにより電子放出特性を向上させる試みがなされてい
る（特開平７-６５７１０号公報）。しかしながら、Ｍ
ＩＭ構造の電子放出素子でも、まだ放出電流は１ｘ１０
-6A/cm2程度で、放出電流比は１ｘ１０-3程度である。
一化のために陽極酸化法を用いて、化成電流を制御する
ことにより電子放出特性を向上させる試みがなされてい
る（特開平７-６５７１０号公報）。しかしながら、Ｍ
ＩＭ構造の電子放出素子でも、まだ放出電流は１ｘ１０
-6A/cm2程度で、放出電流比は１ｘ１０-3程度である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の事情
に鑑みてなされたものであり、電子放出効率の高い電子
放出素子及びこれを用いた電子放出表示装置を提供する
ことを目的とする。
に鑑みてなされたものであり、電子放出効率の高い電子
放出素子及びこれを用いた電子放出表示装置を提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の電子放出素子
は、金属又は半導体からなる電子供給層、前記電子供給
層上に形成された絶縁体層及び前記絶縁体層上に形成さ
れ真空空間に面する金属薄膜電極からなり、前記電子供
給層及び前記金属薄膜電極間に電界を印加し電子を放出
する電子放出素子であって、前記絶縁体層は、希ガスを
主成分とする混合ガスを用いてガス圧０．１〜１００mT
orr、成膜レート０．５〜１００nm/minの条件のスパッ
タリングで成膜された５０nm以上の膜厚を有する誘電体
層であることを特徴とする。
は、金属又は半導体からなる電子供給層、前記電子供給
層上に形成された絶縁体層及び前記絶縁体層上に形成さ
れ真空空間に面する金属薄膜電極からなり、前記電子供
給層及び前記金属薄膜電極間に電界を印加し電子を放出
する電子放出素子であって、前記絶縁体層は、希ガスを
主成分とする混合ガスを用いてガス圧０．１〜１００mT
orr、成膜レート０．５〜１００nm/minの条件のスパッ
タリングで成膜された５０nm以上の膜厚を有する誘電体
層であることを特徴とする。
【０００７】本発明の電子放出素子は、絶縁体層は厚い
膜厚を有するので、スルーホールが発生しにくく製造歩
留まりが向上する。素子の放出電流は１ｘ１０-6A/cm2
を越え１ｘ１０-3A/cm2程度であり、放出電流比は１ｘ
１０-1が得られるので、表示素子とした場合、高輝度が
得られ、駆動電流の消費及び発熱を抑制でき、さらに駆
動回路への負担を低減できる。さらに、本発明の電子放
出素子は、画素バルブの発光源、電子顕微鏡の電子放出
源、真空マイクロエレクトロニクス素子などの高速素子
に応用でき、さらに面状又は点状の電子放出ダイオード
として、赤外線又は可視光又は紫外線の電磁波を放出す
る発光ダイオード又はレーザダイオードとして動作可能
である。
膜厚を有するので、スルーホールが発生しにくく製造歩
留まりが向上する。素子の放出電流は１ｘ１０-6A/cm2
を越え１ｘ１０-3A/cm2程度であり、放出電流比は１ｘ
１０-1が得られるので、表示素子とした場合、高輝度が
得られ、駆動電流の消費及び発熱を抑制でき、さらに駆
動回路への負担を低減できる。さらに、本発明の電子放
出素子は、画素バルブの発光源、電子顕微鏡の電子放出
源、真空マイクロエレクトロニクス素子などの高速素子
に応用でき、さらに面状又は点状の電子放出ダイオード
として、赤外線又は可視光又は紫外線の電磁波を放出す
る発光ダイオード又はレーザダイオードとして動作可能
である。
【０００８】また、本発明の電子放出表示装置は、真空
空間を挾み対向する一対の第１及び第２基板と、前記第
１基板内面に設けられた複数の電子放出素子と、前記第
２基板内面に設けられたコレクタ電極と、前記コレクタ
電極上に形成された蛍光体層と、からなる電子放出表示
装置であって、前記電子放出素子の各々は、前記第１基
板側に形成された金属又は半導体からなる電子供給層、
前記電子供給層上に形成された絶縁体層及び前記絶縁体
層上に形成され前記真空空間に面する金属薄膜電極から
なり、前記絶縁体層は、希ガスを主成分とする混合ガス
を用いてガス圧０．１〜１００mTorr、成膜レート０．
５〜１００nm/minの条件のスパッタリングで成膜された
５０nm以上の膜厚を有する誘電体からなることを特徴と
する。
空間を挾み対向する一対の第１及び第２基板と、前記第
１基板内面に設けられた複数の電子放出素子と、前記第
２基板内面に設けられたコレクタ電極と、前記コレクタ
電極上に形成された蛍光体層と、からなる電子放出表示
装置であって、前記電子放出素子の各々は、前記第１基
板側に形成された金属又は半導体からなる電子供給層、
前記電子供給層上に形成された絶縁体層及び前記絶縁体
層上に形成され前記真空空間に面する金属薄膜電極から
なり、前記絶縁体層は、希ガスを主成分とする混合ガス
を用いてガス圧０．１〜１００mTorr、成膜レート０．
５〜１００nm/minの条件のスパッタリングで成膜された
５０nm以上の膜厚を有する誘電体からなることを特徴と
する。
【０００９】さらにまた、本発明の電子放出表示装置
は、真空空間を挾み対向する一対の素子基板及び透明基
板と、前記素子基板に設けられそれぞれ平行に伸長する
複数のオーミック電極と、各々が前記オーミック電極上
に形成された金属又は半導体からなる電子供給層、前記
電子供給層上に希ガスを主成分とする混合ガスを用いて
ガス圧０．１〜１００mTorr、成膜レート０．５〜１０
０nm/minの条件のスパッタリングで成膜された５０nm以
上の膜厚を有する誘電体の絶縁体層及び前記絶縁体層上
に形成され前記真空空間に面する金属薄膜電極からなる
複数の電子放出素子と、隣接する前記金属薄膜電極を電
気的に接続しその一部上に、前記オーミック電極に垂直
に伸長して架設され、それぞれが平行に伸長する複数の
バス電極と、前記透明基板に設けられそれぞれ平行に伸
長しかつ前記金属薄膜電極からの放出電子を捕獲する複
数のコレクタ電極と、前記コレクタ電極上に形成された
蛍光体層からなることを特徴とする。
は、真空空間を挾み対向する一対の素子基板及び透明基
板と、前記素子基板に設けられそれぞれ平行に伸長する
複数のオーミック電極と、各々が前記オーミック電極上
に形成された金属又は半導体からなる電子供給層、前記
電子供給層上に希ガスを主成分とする混合ガスを用いて
ガス圧０．１〜１００mTorr、成膜レート０．５〜１０
０nm/minの条件のスパッタリングで成膜された５０nm以
上の膜厚を有する誘電体の絶縁体層及び前記絶縁体層上
に形成され前記真空空間に面する金属薄膜電極からなる
複数の電子放出素子と、隣接する前記金属薄膜電極を電
気的に接続しその一部上に、前記オーミック電極に垂直
に伸長して架設され、それぞれが平行に伸長する複数の
バス電極と、前記透明基板に設けられそれぞれ平行に伸
長しかつ前記金属薄膜電極からの放出電子を捕獲する複
数のコレクタ電極と、前記コレクタ電極上に形成された
蛍光体層からなることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しつつ説明する。図１に示すように、電子放出素子
は、オーミック電極１１を備えた基板１０上に順に形成
された、金属又は半導体からなる電子供給層１２、絶縁
体層１３及び真空空間に面する金属薄膜電極１５からな
り、電子供給層及び金属薄膜電極間に電界を印加し電子
を放出する電子放出素子である。絶縁体層１３は誘電体
からなり５０nm以上の極めて厚い膜厚を有するものであ
る。電子放出素子は、表面の薄膜電極を正電位Ｖｄにし
裏面オーミック電極を接地電位としたダイオードであ
る。オーミック電極１１と薄膜電極１５との間に電圧Ｖ
ｄを印加し電子供給層１２に電子を注入すると、ダイオ
ード電流Ｉｄが流れ、絶縁体層１３は高抵抗であるの
で、印加電界の大部分は絶縁体層にかかる。電子は、金
属薄膜電極１５側に向けて絶縁体層１３内を移動する。
金属薄膜電極付近に達した電子は、そこで強電界により
一部は金属薄膜電極をトンネルし、外部の真空中に放出
される。このトンネル効果によって薄膜電極１５から放
出された電子ｅ（放出電流Ｉｅ）は、対向したコレクタ
電極（透明電極）２に印加された高電圧Ｖｃによって加
速され、コレクタ電極に集められる。コレクタ電極に蛍
光体が塗布されていれば対応する可視光を発光させる。
照しつつ説明する。図１に示すように、電子放出素子
は、オーミック電極１１を備えた基板１０上に順に形成
された、金属又は半導体からなる電子供給層１２、絶縁
体層１３及び真空空間に面する金属薄膜電極１５からな
り、電子供給層及び金属薄膜電極間に電界を印加し電子
を放出する電子放出素子である。絶縁体層１３は誘電体
からなり５０nm以上の極めて厚い膜厚を有するものであ
る。電子放出素子は、表面の薄膜電極を正電位Ｖｄにし
裏面オーミック電極を接地電位としたダイオードであ
る。オーミック電極１１と薄膜電極１５との間に電圧Ｖ
ｄを印加し電子供給層１２に電子を注入すると、ダイオ
ード電流Ｉｄが流れ、絶縁体層１３は高抵抗であるの
で、印加電界の大部分は絶縁体層にかかる。電子は、金
属薄膜電極１５側に向けて絶縁体層１３内を移動する。
金属薄膜電極付近に達した電子は、そこで強電界により
一部は金属薄膜電極をトンネルし、外部の真空中に放出
される。このトンネル効果によって薄膜電極１５から放
出された電子ｅ（放出電流Ｉｅ）は、対向したコレクタ
電極（透明電極）２に印加された高電圧Ｖｃによって加
速され、コレクタ電極に集められる。コレクタ電極に蛍
光体が塗布されていれば対応する可視光を発光させる。
【００１１】電子放出素子の電子供給層の材料としては
Ｓｉが特に有効であるが、ゲルマニウム(Ge)、炭化シリ
コン(SiC)、ヒ化ガリウム(GaAs)、リン化インジウム(In
P)、セレン化カドミウム(CdSe)など、IV族、III−Ｖ
族、II−VI族などの単体半導体及び化合物半導体が、用
いられ得る。又は、電子供給層の材料としてAl, Au, A
g, Cuなどの金属でも有効であるが、Sc, Ti, V, Cr, M
n, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh,
Pd, Cd, Ln, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Tl, Pb, La,
Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd,Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Y
b, Luも用いられ得る。
Ｓｉが特に有効であるが、ゲルマニウム(Ge)、炭化シリ
コン(SiC)、ヒ化ガリウム(GaAs)、リン化インジウム(In
P)、セレン化カドミウム(CdSe)など、IV族、III−Ｖ
族、II−VI族などの単体半導体及び化合物半導体が、用
いられ得る。又は、電子供給層の材料としてAl, Au, A
g, Cuなどの金属でも有効であるが、Sc, Ti, V, Cr, M
n, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh,
Pd, Cd, Ln, Sn, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Tl, Pb, La,
Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd,Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Y
b, Luも用いられ得る。
【００１２】絶縁体層の誘電体材料としては酸化珪素Ｓ
ｉＯx（ｘは原子比を示す）が特に有効であるが、 Li
Ox， LiNx， NaOx， KOx， RbOx， CsOx， BeOx， Mg
Ox， MgNx， CaOx， CaNx， SrOx， BaOx， ScOx， Y
Ox， YNx， LaOx， LaNx， CeOx，PrOx， NdOx， Sm
Ox， EuOx， GdOx， TbOx， DyOx， HoOx， ErOx， TmO
x， YbOx， LuOx， TiOx， TiNx， ZrOx， ZrNx， Hf
Ox， HfNx， ThOx， VOx， VNx， NbOx， TaOx， Ta
Nx， CrOx， CrNx， MoOx， MoNx， WOx， WNx， Mn
Ox， ReOx， FeOx， FeNx， RuOx， OsOx， CoOx， RhO
x， IrOx， NiOx， PdOx， PtO x， CuOx， CuNx， Ag
Ox， AuOx， ZnOx， CdOx， HgOx， BOx， BNx， Al
Ox，AlNx， GaOx， GaNx， InOx， TiOx， TiNx， Si
Nx， GeOx， SnOx， PbOx， PO x， PNx， AsOx， Sb
Ox， SeOx， TeOxなどの金属酸化物又は金属窒化物で
も、LiAlO2, Li2SiO3, Li2TiO3, Na2Al22O34, NaFeO2,
Na4SiO4, K2SiO3, K2TiO3,K2WO4, Rb2CrO4, Cs2CrO4, M
gAl2O4, MgFe2O4, MgTiO3, CaTiO3, CaWO4, CaZrO3, Sr
Fe12O19， SrTiO3, SrZrO3, BaAl2O4， BaFe12O19， Ba
TiO3, Y3Al5O12， Y 3Fe5O12， LaFeO3， La3Fe5O12， L
a2Ti2O7, CeSnO4， CeTiO4， Sm3Fe5O12， EuFeO3， Eu
3Fe5O12， GdFeO3， Gd3Fe5O12， DyFeO3， Dy3Fe
5O12， HoFeO3， Ho3Fe5O12， ErFeO3， Er3Fe5O12， T
m3Fe5O12， LuFeO3， Lu3Fe5O12， NiTiO3， Al2TiO3，
FeTiO3, BaZrO3， LiZrO3， MgZrO3， HfTiO4, NH4V
O3， AgVO3，LiVO3， BaNb2O6， NaNbO3， SrNb2O6， K
TaO3， NaTaO3， SrTa2O6， CuCr2O4， Ag2CrO4， BaCr
O4， K2MoO4， Na2MoO4， NiMoO4， BaWO4， Na2WO4，
SrWO4， MnCr2O4， MnFe2O4， MnTiO3, MnWO4， CoFe2O
4， ZnFe2O4，FeWO4， CoMoO4， CoTiO3， CoWO4， NiF
e2O4， NiWO4， CuFe2O4， CuMoO4， CuTiO3， CuWO4，
Ag2MoO4， Ag2WO4， ZnAl2O4， ZnMoO4， ZnWO4， CdS
nO3， CdTiO3， CdMoO 4， CdWO4， NaAlO2， MgAl2O4，
SrAl2O4， Gd3Ga5O12， InFeO3， MgIn2O4， Al2TiO5，
FeTiO3， MgTiO3， NaSiO3， CaSiO3，ZrSiO4， K2GeO
3，Li2GeO3， Na2GeO3， Bi2Sn3O9， MgSnO3， SrSn
O3， PbSiO3， PbMoO4， PbTiO3， SnO2-Sb 2O3， CuSeO
4， Na2SeO3， ZnSeO3， K2TeO3， K2TeO4， Na2TeO3，
Na2TeO4などの金属複合酸化物でも、FeS, Al2S3, MgS,
ZnSなどの硫化物、LiF, MgF2, SmF3などのフッ化物、H
gCl, FeCl2, CrCl3などの塩化物、AgBr, CuBr, MnBr2な
どの臭化物、PbI2, CuI, FeI2などのヨウ化物、又は、S
iAlONなどの金属酸化窒化物でも有効である。
ｉＯx（ｘは原子比を示す）が特に有効であるが、 Li
Ox， LiNx， NaOx， KOx， RbOx， CsOx， BeOx， Mg
Ox， MgNx， CaOx， CaNx， SrOx， BaOx， ScOx， Y
Ox， YNx， LaOx， LaNx， CeOx，PrOx， NdOx， Sm
Ox， EuOx， GdOx， TbOx， DyOx， HoOx， ErOx， TmO
x， YbOx， LuOx， TiOx， TiNx， ZrOx， ZrNx， Hf
Ox， HfNx， ThOx， VOx， VNx， NbOx， TaOx， Ta
Nx， CrOx， CrNx， MoOx， MoNx， WOx， WNx， Mn
Ox， ReOx， FeOx， FeNx， RuOx， OsOx， CoOx， RhO
x， IrOx， NiOx， PdOx， PtO x， CuOx， CuNx， Ag
Ox， AuOx， ZnOx， CdOx， HgOx， BOx， BNx， Al
Ox，AlNx， GaOx， GaNx， InOx， TiOx， TiNx， Si
Nx， GeOx， SnOx， PbOx， PO x， PNx， AsOx， Sb
Ox， SeOx， TeOxなどの金属酸化物又は金属窒化物で
も、LiAlO2, Li2SiO3, Li2TiO3, Na2Al22O34, NaFeO2,
Na4SiO4, K2SiO3, K2TiO3,K2WO4, Rb2CrO4, Cs2CrO4, M
gAl2O4, MgFe2O4, MgTiO3, CaTiO3, CaWO4, CaZrO3, Sr
Fe12O19， SrTiO3, SrZrO3, BaAl2O4， BaFe12O19， Ba
TiO3, Y3Al5O12， Y 3Fe5O12， LaFeO3， La3Fe5O12， L
a2Ti2O7, CeSnO4， CeTiO4， Sm3Fe5O12， EuFeO3， Eu
3Fe5O12， GdFeO3， Gd3Fe5O12， DyFeO3， Dy3Fe
5O12， HoFeO3， Ho3Fe5O12， ErFeO3， Er3Fe5O12， T
m3Fe5O12， LuFeO3， Lu3Fe5O12， NiTiO3， Al2TiO3，
FeTiO3, BaZrO3， LiZrO3， MgZrO3， HfTiO4, NH4V
O3， AgVO3，LiVO3， BaNb2O6， NaNbO3， SrNb2O6， K
TaO3， NaTaO3， SrTa2O6， CuCr2O4， Ag2CrO4， BaCr
O4， K2MoO4， Na2MoO4， NiMoO4， BaWO4， Na2WO4，
SrWO4， MnCr2O4， MnFe2O4， MnTiO3, MnWO4， CoFe2O
4， ZnFe2O4，FeWO4， CoMoO4， CoTiO3， CoWO4， NiF
e2O4， NiWO4， CuFe2O4， CuMoO4， CuTiO3， CuWO4，
Ag2MoO4， Ag2WO4， ZnAl2O4， ZnMoO4， ZnWO4， CdS
nO3， CdTiO3， CdMoO 4， CdWO4， NaAlO2， MgAl2O4，
SrAl2O4， Gd3Ga5O12， InFeO3， MgIn2O4， Al2TiO5，
FeTiO3， MgTiO3， NaSiO3， CaSiO3，ZrSiO4， K2GeO
3，Li2GeO3， Na2GeO3， Bi2Sn3O9， MgSnO3， SrSn
O3， PbSiO3， PbMoO4， PbTiO3， SnO2-Sb 2O3， CuSeO
4， Na2SeO3， ZnSeO3， K2TeO3， K2TeO4， Na2TeO3，
Na2TeO4などの金属複合酸化物でも、FeS, Al2S3, MgS,
ZnSなどの硫化物、LiF, MgF2, SmF3などのフッ化物、H
gCl, FeCl2, CrCl3などの塩化物、AgBr, CuBr, MnBr2な
どの臭化物、PbI2, CuI, FeI2などのヨウ化物、又は、S
iAlONなどの金属酸化窒化物でも有効である。
【００１３】さらに、絶縁体層の誘電体材料としてダイ
ヤモンド，フラーレン(C2n)などの炭素、或いは、Al
4C3，B4C，CaC2，Cr3C2，Mo2C，MoC，NbC，SiC，TaC，T
iC，VC，W2C，WC，ZrCなどの金属炭化物も有効である。
なお、フラーレン(C2n)は炭素原子だけからなりＣ60に
代表される球面篭状分子でＣ32〜Ｃ960などがあり、ま
た、上式中、Ox，Nxのｘは原子比を表す。以下、同じ。
電子放出側の金属薄膜電極材料としてはPt, Au, W, Ru,
Irなどの金属が有効であるが、Al, Sc, Ti, V, Cr, M
n, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Y, Zr, Nb, Mo,Tc, Rh, P
d, Ag, Cd, Ln, Sn, Ta, Re, Os, Tl, Pb, La, Ce, Pr,
Nd, Pm, Sm,Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Luも用
いられ得る。素子基板１０の材質はガラスの他に、Ａｌ
2Ｏ3，Ｓｉ3Ｎ4、ＢＮ等のセラミックスでも良い。 （実施例）具体的に、電子放出素子を作製し特性を調べ
た。
ヤモンド，フラーレン(C2n)などの炭素、或いは、Al
4C3，B4C，CaC2，Cr3C2，Mo2C，MoC，NbC，SiC，TaC，T
iC，VC，W2C，WC，ZrCなどの金属炭化物も有効である。
なお、フラーレン(C2n)は炭素原子だけからなりＣ60に
代表される球面篭状分子でＣ32〜Ｃ960などがあり、ま
た、上式中、Ox，Nxのｘは原子比を表す。以下、同じ。
電子放出側の金属薄膜電極材料としてはPt, Au, W, Ru,
Irなどの金属が有効であるが、Al, Sc, Ti, V, Cr, M
n, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Y, Zr, Nb, Mo,Tc, Rh, P
d, Ag, Cd, Ln, Sn, Ta, Re, Os, Tl, Pb, La, Ce, Pr,
Nd, Pm, Sm,Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Luも用
いられ得る。素子基板１０の材質はガラスの他に、Ａｌ
2Ｏ3，Ｓｉ3Ｎ4、ＢＮ等のセラミックスでも良い。 （実施例）具体的に、電子放出素子を作製し特性を調べ
た。
【００１４】Ａｌオーミック電極をスパッタリング法に
より膜厚３００ｎｍで形成したガラス基板の電極表面
に、シリコン（Ｓｉ）の電子供給層をスパッタリング法
により膜厚５０００ｎｍで形成した。かかるＳｉ基板を
多数用意した。次に、スパッタリング法により、かかる
Ｓｉ基板の電子供給層上に膜厚を０〜５００ｎｍに変化
させてＳｉＯ2の絶縁体層を成膜し、かかるＳｉＯ2絶縁
体基板を多数用意した。ＳｉＯ2絶縁体層は、スパッタ
リング法をとおして、Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅあるいはそれら
の混合ガス、又はこれらの希ガスを主成分としＯ2，
Ｎ2，Ｈ2などを混入した混合ガスを用いてガス圧を変化
させて好ましくは０．１〜１００mTorrさらに好ましく
は０．４〜４０mTorr、成膜レート０．１〜１０００nm/
min好ましくは０．５〜１００nm/minのスパッタ条件で
成膜されている。用いるターゲットは、ＳｉＯ2、Ｓｉ
Ｏ、Ｓｉ又はこれらの混合体であり、ターゲットに導電
性が無い場合はＲＦ電源を用い、導電性がある場合はＲ
Ｆ電源又はＤＣ電源のどちらでも使用できる。スパッタ
リング装置のターゲットやスパッタ条件を適宜変えるこ
とにより、絶縁体層の単層又は多層、アモルファス又は
結晶相、粒径、原子比は制御され得る。
より膜厚３００ｎｍで形成したガラス基板の電極表面
に、シリコン（Ｓｉ）の電子供給層をスパッタリング法
により膜厚５０００ｎｍで形成した。かかるＳｉ基板を
多数用意した。次に、スパッタリング法により、かかる
Ｓｉ基板の電子供給層上に膜厚を０〜５００ｎｍに変化
させてＳｉＯ2の絶縁体層を成膜し、かかるＳｉＯ2絶縁
体基板を多数用意した。ＳｉＯ2絶縁体層は、スパッタ
リング法をとおして、Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅあるいはそれら
の混合ガス、又はこれらの希ガスを主成分としＯ2，
Ｎ2，Ｈ2などを混入した混合ガスを用いてガス圧を変化
させて好ましくは０．１〜１００mTorrさらに好ましく
は０．４〜４０mTorr、成膜レート０．１〜１０００nm/
min好ましくは０．５〜１００nm/minのスパッタ条件で
成膜されている。用いるターゲットは、ＳｉＯ2、Ｓｉ
Ｏ、Ｓｉ又はこれらの混合体であり、ターゲットに導電
性が無い場合はＲＦ電源を用い、導電性がある場合はＲ
Ｆ電源又はＤＣ電源のどちらでも使用できる。スパッタ
リング装置のターゲットやスパッタ条件を適宜変えるこ
とにより、絶縁体層の単層又は多層、アモルファス又は
結晶相、粒径、原子比は制御され得る。
【００１５】実施例のＳｉＯ2絶縁体層について、Ｘ線
回折法で分析したところ、結晶部分の回折強度Ｉｃとア
モルファス相によるハロー強度Ｉａとが得られた。この
ことから、絶縁体層のＳｉＯ2は多結晶相及び／又はア
モルファス相であると推定できる。最後に、各基板の多
結晶又はアモルファスＳｉＯ2層の表面上にＰｔ薄膜電
極を膜厚１０ｎｍでスパッタ成膜し、素子基板を多数作
成した。
回折法で分析したところ、結晶部分の回折強度Ｉｃとア
モルファス相によるハロー強度Ｉａとが得られた。この
ことから、絶縁体層のＳｉＯ2は多結晶相及び／又はア
モルファス相であると推定できる。最後に、各基板の多
結晶又はアモルファスＳｉＯ2層の表面上にＰｔ薄膜電
極を膜厚１０ｎｍでスパッタ成膜し、素子基板を多数作
成した。
【００１６】一方、透明ガラス基板の内面にＩＴＯコレ
クタ電極が形成されたものや、各コレクタ電極上に、
Ｒ，Ｇ，Ｂに対応する蛍光体からなる蛍光体層を常法に
より形成した透明基板を作成した。これら素子基板及び
透明基板を、薄膜電極及びコレクタ電極が向かい合うよ
うに平行に１０ｍｍ離間してスペーサにより保持し、間
隙を１０-7Torr又は１０-5Paの真空になし、電子放出素
子を組立て、作製した。
クタ電極が形成されたものや、各コレクタ電極上に、
Ｒ，Ｇ，Ｂに対応する蛍光体からなる蛍光体層を常法に
より形成した透明基板を作成した。これら素子基板及び
透明基板を、薄膜電極及びコレクタ電極が向かい合うよ
うに平行に１０ｍｍ離間してスペーサにより保持し、間
隙を１０-7Torr又は１０-5Paの真空になし、電子放出素
子を組立て、作製した。
【００１７】その後、多数の得られた素子について各Ｓ
ｉＯ2層膜厚に対応したダイオード電流Ｉｄ及び放出電
流Ｉｅを測定した。図２並びに図３は、作製した電子放
出素子にＶｄを０〜２００Ｖで印加したときのＳｉＯ2
層膜厚に対する、放出電流Ｉｅの関係並びに電子放出効
率（Ｉｅ／Ｉｄ）の関係を示す。図２並びに図３から明
らかなように、膜厚５０ｎｍから飽和するが、ＳｉＯ2
層膜厚３００〜４００ｎｍの素子で最大放出電流１ｘ１
０-3A/cm2、最大電子放出効率１ｘ１０-1程度が得られ
た。
ｉＯ2層膜厚に対応したダイオード電流Ｉｄ及び放出電
流Ｉｅを測定した。図２並びに図３は、作製した電子放
出素子にＶｄを０〜２００Ｖで印加したときのＳｉＯ2
層膜厚に対する、放出電流Ｉｅの関係並びに電子放出効
率（Ｉｅ／Ｉｄ）の関係を示す。図２並びに図３から明
らかなように、膜厚５０ｎｍから飽和するが、ＳｉＯ2
層膜厚３００〜４００ｎｍの素子で最大放出電流１ｘ１
０-3A/cm2、最大電子放出効率１ｘ１０-1程度が得られ
た。
【００１８】この結果より、２００Ｖ以下の電界を加え
ることにより、１ｘ１０-6A/cm2以上の放出電流、１ｘ
１０-3以上の電子放出効率が、膜厚５０ｎｍ以上好まし
くは、１００〜４００ｎｍのＳｉＯ2誘電体層を有する
素子から得られることが判明した。また、蛍光体を塗布
したコレクタ電極及び薄膜電極の間に約４ｋＶの電圧を
印加した状態では、ＳｉＯ2層膜厚５０ｎｍ以上の素子
で薄膜電極に対応する形の均一な蛍光パターンが観測さ
れた。このことは、多結晶又はアモルファスＳｉＯ 2層
からの電子放出が均一であり、直線性の高いことを示
し、電子放出ダイオードとして、赤外線又は可視光又は
紫外線の電磁波を放出する発光ダイオード又はレーザダ
イオードとして動作可能であることを示している。
ることにより、１ｘ１０-6A/cm2以上の放出電流、１ｘ
１０-3以上の電子放出効率が、膜厚５０ｎｍ以上好まし
くは、１００〜４００ｎｍのＳｉＯ2誘電体層を有する
素子から得られることが判明した。また、蛍光体を塗布
したコレクタ電極及び薄膜電極の間に約４ｋＶの電圧を
印加した状態では、ＳｉＯ2層膜厚５０ｎｍ以上の素子
で薄膜電極に対応する形の均一な蛍光パターンが観測さ
れた。このことは、多結晶又はアモルファスＳｉＯ 2層
からの電子放出が均一であり、直線性の高いことを示
し、電子放出ダイオードとして、赤外線又は可視光又は
紫外線の電磁波を放出する発光ダイオード又はレーザダ
イオードとして動作可能であることを示している。
【００１９】次に、スパッタリング法のスパッタ条件の
ガス圧又は成膜レートを変化させて膜厚４００ｎｍの絶
縁体層形成した電子放出素子について、その変化に対す
るダイオード電流Ｉｄ及び放出電流Ｉｅを測定した。図
４並びに図５はガス圧に対する、放出電流Ｉｅの関係並
びに電子放出効率（Ｉｅ／Ｉｄ）の関係を示す。かかる
結果より、ガス圧０．１〜１００mTorrにて、１ｘ１０
-6A/cm2以上の放出電流、１ｘ１０-3以上の電子放出効
率が得られることが判明した。
ガス圧又は成膜レートを変化させて膜厚４００ｎｍの絶
縁体層形成した電子放出素子について、その変化に対す
るダイオード電流Ｉｄ及び放出電流Ｉｅを測定した。図
４並びに図５はガス圧に対する、放出電流Ｉｅの関係並
びに電子放出効率（Ｉｅ／Ｉｄ）の関係を示す。かかる
結果より、ガス圧０．１〜１００mTorrにて、１ｘ１０
-6A/cm2以上の放出電流、１ｘ１０-3以上の電子放出効
率が得られることが判明した。
【００２０】図６並びに図７は成膜レートに対する、放
出電流Ｉｅの関係並びに電子放出効率（Ｉｅ／Ｉｄ）の
関係を示す。かかる結果より、成膜レート０．５〜１０
０nm/minにて、１ｘ１０-6A/cm2以上の放出電流、１ｘ
１０-3以上の電子放出効率が得られることが判明した。
スパッタリングで成膜した絶縁体層の表面をＳＥＭで観
察したところ（図８に示す粒子構造を示す写真）、ＣＶ
Ｄで成膜したもの（図９に示す粒子構造を示す写真）と
比べ２０ｎｍ程度の粒塊からなることを特徴としている
ことが判った。５０ｎｍ以上の膜厚を有しながらトンネ
ル電流が流れるといった特異な現象はこの特徴に起因す
ると考えられる。すなわち、ＳｉＯ2は本来絶縁体であ
るが、粒塊あるいは、その近傍に発生しやすい結晶欠陥
や不純物などによりポテンシャルの低いバンドが多数現
れる。電子はこのポテンシャルの低いバンドを介し次々
にトンネリングし、結果として５０ｎｍ以上の膜厚をも
トンネルするのであると推定される。（図１１参照） 図１０に実施例の電子放出表示装置を示す。実施例は、
一対の透明基板１及び素子基板１０からなり、基板は真
空空間４を挾み互いに対向している。図示する電子放出
表示装置において、表示面である透明な前面板１すなわ
ち透明基板の内面（背面板１０と対向する面）には、例
えばインジウム錫酸化物（いわゆるＩＴＯ）、酸化錫
（ＳｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などからなる透明なコ
レクタ電極２の複数が互いに平行に形成されている。ま
た、コレクタ電極２は一体的に形成されていてもよい。
放出電子を捕獲する透明コレクタ電極群は、カラーディ
スプレイパネルとするために赤、緑、青のＲ，Ｇ，Ｂ色
信号に応じて３本１組となっており、それぞれに電圧が
印加される。よって、３本のコレクタ電極２の上には、
Ｒ，Ｇ，Ｂに対応する蛍光体からなる蛍光体層３Ｒ，３
Ｇ，３Ｂが真空空間４に面するように、それぞれ形成さ
れている。
出電流Ｉｅの関係並びに電子放出効率（Ｉｅ／Ｉｄ）の
関係を示す。かかる結果より、成膜レート０．５〜１０
０nm/minにて、１ｘ１０-6A/cm2以上の放出電流、１ｘ
１０-3以上の電子放出効率が得られることが判明した。
スパッタリングで成膜した絶縁体層の表面をＳＥＭで観
察したところ（図８に示す粒子構造を示す写真）、ＣＶ
Ｄで成膜したもの（図９に示す粒子構造を示す写真）と
比べ２０ｎｍ程度の粒塊からなることを特徴としている
ことが判った。５０ｎｍ以上の膜厚を有しながらトンネ
ル電流が流れるといった特異な現象はこの特徴に起因す
ると考えられる。すなわち、ＳｉＯ2は本来絶縁体であ
るが、粒塊あるいは、その近傍に発生しやすい結晶欠陥
や不純物などによりポテンシャルの低いバンドが多数現
れる。電子はこのポテンシャルの低いバンドを介し次々
にトンネリングし、結果として５０ｎｍ以上の膜厚をも
トンネルするのであると推定される。（図１１参照） 図１０に実施例の電子放出表示装置を示す。実施例は、
一対の透明基板１及び素子基板１０からなり、基板は真
空空間４を挾み互いに対向している。図示する電子放出
表示装置において、表示面である透明な前面板１すなわ
ち透明基板の内面（背面板１０と対向する面）には、例
えばインジウム錫酸化物（いわゆるＩＴＯ）、酸化錫
（ＳｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などからなる透明なコ
レクタ電極２の複数が互いに平行に形成されている。ま
た、コレクタ電極２は一体的に形成されていてもよい。
放出電子を捕獲する透明コレクタ電極群は、カラーディ
スプレイパネルとするために赤、緑、青のＲ，Ｇ，Ｂ色
信号に応じて３本１組となっており、それぞれに電圧が
印加される。よって、３本のコレクタ電極２の上には、
Ｒ，Ｇ，Ｂに対応する蛍光体からなる蛍光体層３Ｒ，３
Ｇ，３Ｂが真空空間４に面するように、それぞれ形成さ
れている。
【００２１】一方、真空空間４を挾み前面板に対向する
ガラスなどからなる背面板１０すなわち素子基板内面
（前面板１と対向する面）には、インシュレータ層１８
を介してそれぞれ平行に伸長する複数のオーミック電極
１１が形成されている。このインシュレータ層１８は、
SiO2, SiNx, Al2O3, AlNなどの絶縁体からなり、基板１
０から素子への悪影響（アルカリ成分などの不純物の溶
出や、基板面の凹凸など）を防ぐ働きをなす。オーミッ
ク電極の上に複数の電子放出素子Ｓが形成され、隣接す
る金属薄膜電極を電気的に接続しその一部上に、オーミ
ック電極に垂直に伸長して架設され、それぞれが平行に
伸長する複数のバス電極１６と、が設けられている。電
子放出素子Ｓはオーミック電極上に順に形成された電子
供給層１２、絶縁体層１３及び金属薄膜電極１５からな
る。金属薄膜電極１５は真空空間４に面する。また、金
属薄膜電極１５の表面を複数の電子放出領域に区画する
ため、開口を有した第２絶縁体層１７が成膜される。こ
の第２絶縁体層１７はバス電極１６を覆うことで不要な
短絡を防止する。
ガラスなどからなる背面板１０すなわち素子基板内面
（前面板１と対向する面）には、インシュレータ層１８
を介してそれぞれ平行に伸長する複数のオーミック電極
１１が形成されている。このインシュレータ層１８は、
SiO2, SiNx, Al2O3, AlNなどの絶縁体からなり、基板１
０から素子への悪影響（アルカリ成分などの不純物の溶
出や、基板面の凹凸など）を防ぐ働きをなす。オーミッ
ク電極の上に複数の電子放出素子Ｓが形成され、隣接す
る金属薄膜電極を電気的に接続しその一部上に、オーミ
ック電極に垂直に伸長して架設され、それぞれが平行に
伸長する複数のバス電極１６と、が設けられている。電
子放出素子Ｓはオーミック電極上に順に形成された電子
供給層１２、絶縁体層１３及び金属薄膜電極１５からな
る。金属薄膜電極１５は真空空間４に面する。また、金
属薄膜電極１５の表面を複数の電子放出領域に区画する
ため、開口を有した第２絶縁体層１７が成膜される。こ
の第２絶縁体層１７はバス電極１６を覆うことで不要な
短絡を防止する。
【００２２】オーミック電極１１の材料としては、Ａ
ｕ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｗ等の一般にＩＣの配線に用いられる
材料で、各素子にほぼ同電流を供給する均一な厚さであ
る。電子供給層１２の材質は、シリコン（Ｓｉ）が挙げ
られるが、本発明の電子供給層はシリコンに限られたも
のではなく他の半導体又は金属であり、アモルファス、
多結晶、単結晶の何れでも良い。
ｕ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｗ等の一般にＩＣの配線に用いられる
材料で、各素子にほぼ同電流を供給する均一な厚さであ
る。電子供給層１２の材質は、シリコン（Ｓｉ）が挙げ
られるが、本発明の電子供給層はシリコンに限られたも
のではなく他の半導体又は金属であり、アモルファス、
多結晶、単結晶の何れでも良い。
【００２３】薄膜電極１５の材質は、電子放出の原理か
ら仕事関数φが小さい材料で、薄い程良い。電子放出効
率を高くするために、薄膜電極１５の材質は周期律表の
Ｉ族、II族の金属が良く、たとえばＭｇ、Ｂａ、Ｃａ、
Ｃｓ、Ｒｂ、Ｌｉ、Ｓｒ等が有効で、更に、それらの合
金であっても良い。また、薄膜電極１５の材質は極薄化
の面では、導電性が高く化学的に安定な金属が良く、た
とえばＡｕ、Ｐｔ、Ｌｕ、Ａｇ，Ｃｕの単体又はこれら
の合金等が望ましい。また、これらの金属に、上記仕事
関数の小さい金属をコート、あるいはドープしても有効
である。
ら仕事関数φが小さい材料で、薄い程良い。電子放出効
率を高くするために、薄膜電極１５の材質は周期律表の
Ｉ族、II族の金属が良く、たとえばＭｇ、Ｂａ、Ｃａ、
Ｃｓ、Ｒｂ、Ｌｉ、Ｓｒ等が有効で、更に、それらの合
金であっても良い。また、薄膜電極１５の材質は極薄化
の面では、導電性が高く化学的に安定な金属が良く、た
とえばＡｕ、Ｐｔ、Ｌｕ、Ａｇ，Ｃｕの単体又はこれら
の合金等が望ましい。また、これらの金属に、上記仕事
関数の小さい金属をコート、あるいはドープしても有効
である。
【００２４】バス電極１６の材料としては、Ａｕ、Ｐ
ｔ、Ａｌ等の一般にＩＣの配線に用いられる物で良く、
各素子にほぼ同電位を供給可能ならしめるに足る厚さ
で、０．１〜５０μｍが適当である。また、この表示装
置の駆動方式としては単純マトリクス方式又はアクティ
ブマトリクス方式が適用できる。
ｔ、Ａｌ等の一般にＩＣの配線に用いられる物で良く、
各素子にほぼ同電位を供給可能ならしめるに足る厚さ
で、０．１〜５０μｍが適当である。また、この表示装
置の駆動方式としては単純マトリクス方式又はアクティ
ブマトリクス方式が適用できる。
【図１】 本発明による電子放出素子の概略断面図であ
る。
る。
【図２】 本発明による電子放出素子における電子放出
電流のＳｉＯ2層膜厚依存性を示すグラフである。
電流のＳｉＯ2層膜厚依存性を示すグラフである。
【図３】 本発明による電子放出素子における電子放出
効率のＳｉＯ2層膜厚依存性を示すグラフである。
効率のＳｉＯ2層膜厚依存性を示すグラフである。
【図４】 本発明による電子放出素子における電子放出
電流のガス圧依存性を示すグラフである。
電流のガス圧依存性を示すグラフである。
【図５】 本発明による電子放出素子における電子放出
効率のガス圧依存性を示すグラフである。
効率のガス圧依存性を示すグラフである。
【図６】 本発明による電子放出素子における電子放出
電流の成膜レート依存性を示すグラフである。
電流の成膜レート依存性を示すグラフである。
【図７】 本発明による電子放出素子における電子放出
効率の成膜レート依存性を示すグラフである。
効率の成膜レート依存性を示すグラフである。
【図８】 スパッタリングで成膜したＳｉＯ2絶縁体層
の表面のＳＥＭによる粒子構造を示す写真である。
の表面のＳＥＭによる粒子構造を示す写真である。
【図９】 ＣＶＤで成膜したＳｉＯ2絶縁体層の表面の
ＳＥＭによる粒子構造を示す写真である。
ＳＥＭによる粒子構造を示す写真である。
【図１０】 本発明による実施例の電子放出表示装置を
示す概略斜視図である。
示す概略斜視図である。
【図１１】 本発明による電子放出素子のバンド構造を
示す図である。
示す図である。
１ 透明基板 ２ コレクタ電極 ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ 蛍光体層 ４ 真空空間 ５ コレクタ電極 １０ 素子基板 １１ オーミック電極 １２ 電子供給層 １３ 絶縁体層 １５ 金属薄膜電極 １６ バス電極 １７ 第２絶縁体層 １８ インシュレータ層
Claims (5)
- 【請求項１】 金属又は半導体からなる電子供給層、前
記電子供給層上に形成された絶縁体層及び前記絶縁体層
上に形成され真空空間に面する金属薄膜電極からなり、
前記電子供給層及び前記金属薄膜電極間に電界を印加し
電子を放出する電子放出素子であって、前記絶縁体層
は、希ガスを主成分とする混合ガスを用いてガス圧０．
１〜１００mTorr、成膜レート０．５〜１００nm/minの
条件のスパッタリングで成膜された５０nm以上の膜厚を
有する誘電体層であることを特徴とする電子放出素子。 - 【請求項２】 真空空間を挾み対向する一対の第１及び
第２基板と、前記第１基板内面に設けられた複数の電子
放出素子と、前記第２基板内面に設けられたコレクタ電
極と、前記コレクタ電極上に形成された蛍光体層と、か
らなる電子放出表示装置であって、前記電子放出素子の
各々は、前記第１基板側に形成された金属又は半導体か
らなる電子供給層、前記電子供給層上に形成された絶縁
体層及び前記絶縁体層上に形成され前記真空空間に面す
る金属薄膜電極からなり、前記絶縁体層は、希ガスを主
成分とする混合ガスを用いてガス圧０．１〜１００mTor
r、成膜レート０．５〜１００nm/minの条件のスパッタ
リングで成膜された５０nm以上の膜厚を有する誘電体か
らなることを特徴とする電子放出表示装置。 - 【請求項３】 真空空間を挾み対向する一対の素子基板
及び透明基板と、 前記素子基板に設けられそれぞれ平行に伸長する複数の
オーミック電極と、 各々が前記オーミック電極上に形成された金属又は半導
体からなる電子供給層、前記電子供給層上に希ガスを主
成分とする混合ガスを用いてガス圧０．１〜１００mTor
r、成膜レート０．５〜１００nm/minの条件のスパッタ
リングで成膜された５０nm以上の膜厚を有する誘電体の
絶縁体層及び前記絶縁体層上に形成され前記真空空間に
面する金属薄膜電極からなる複数の電子放出素子と、 隣接する前記金属薄膜電極を電気的に接続しその一部上
に、前記オーミック電極に垂直に伸長して架設され、そ
れぞれが平行に伸長する複数のバス電極と、 前記透明基板に設けられそれぞれ平行に伸長しかつ前記
金属薄膜電極からの放出電子を捕獲する複数のコレクタ
電極と、前記コレクタ電極上に形成された蛍光体層から
なることを特徴とする電子放出表示装置。 - 【請求項４】 前記金属薄膜電極の表面を複数の電子放
出領域に画定する第２絶縁体層を有することを特徴とす
る請求項３記載の電子放出表示装置。 - 【請求項５】 前記第２絶縁体層は前記バス電極を覆う
ことを特徴とする請求項４記載の電子放出表示装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13412697A JP3537634B2 (ja) | 1997-03-04 | 1997-05-23 | 電子放出素子の製造方法及び電子放出表示装置の製造方法 |
| US09/032,111 US6130503A (en) | 1997-03-04 | 1998-02-27 | Electron emission device and display using the same |
| EP98301594A EP0863533B1 (en) | 1997-03-04 | 1998-03-04 | Electron emission device and display device using the same |
| US09/520,213 US6166487A (en) | 1997-03-04 | 2000-03-07 | Electron emission device and display device using the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-49456 | 1997-03-04 | ||
| JP4945697 | 1997-03-04 | ||
| JP13412697A JP3537634B2 (ja) | 1997-03-04 | 1997-05-23 | 電子放出素子の製造方法及び電子放出表示装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10308168A true JPH10308168A (ja) | 1998-11-17 |
| JP3537634B2 JP3537634B2 (ja) | 2004-06-14 |
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ID=26389853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13412697A Expired - Fee Related JP3537634B2 (ja) | 1997-03-04 | 1997-05-23 | 電子放出素子の製造方法及び電子放出表示装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3537634B2 (ja) |
-
1997
- 1997-05-23 JP JP13412697A patent/JP3537634B2/ja not_active Expired - Fee Related
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