JPH1092298A - 電子放出源およびその製造方法ならびにこの電子放出源を用いたディスプレイ装置 - Google Patents
電子放出源およびその製造方法ならびにこの電子放出源を用いたディスプレイ装置Info
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- JPH1092298A JPH1092298A JP24324896A JP24324896A JPH1092298A JP H1092298 A JPH1092298 A JP H1092298A JP 24324896 A JP24324896 A JP 24324896A JP 24324896 A JP24324896 A JP 24324896A JP H1092298 A JPH1092298 A JP H1092298A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 極薄型のディスプレイ装置に用いる、低電圧
駆動が可能で長寿命の電子放出源を提供する。 【解決手段】 電子放出源は、例えばガラス材よりなる
下部基板１の表面上に帯状の複数本のカソード電極ライ
ン２が形成され、その上に仕事関数の小さな材料からな
る薄膜７が、またその上に絶縁層３が成膜され、さらに
その上にカソード電極ライン２と交差して帯状に複数本
のゲート電極ライン４が形成されている。カソード電極
ライン２とゲート電極ライン４とはマトリクス構造を構
成していて、各カソード電極ライン２および各ゲート電
極ライン４は制御手段１５にそれぞれ接続されて駆動制
御されている。カソード電極ライン２とゲート電極ライ
ン４との各交差領域においては、ゲート電極ライン４と
絶縁層３とを貫通して薄膜７に達する多数の略円形の孔
５が形成され、これら孔５の底部の薄膜７が冷陰極を形
成している。
駆動が可能で長寿命の電子放出源を提供する。 【解決手段】 電子放出源は、例えばガラス材よりなる
下部基板１の表面上に帯状の複数本のカソード電極ライ
ン２が形成され、その上に仕事関数の小さな材料からな
る薄膜７が、またその上に絶縁層３が成膜され、さらに
その上にカソード電極ライン２と交差して帯状に複数本
のゲート電極ライン４が形成されている。カソード電極
ライン２とゲート電極ライン４とはマトリクス構造を構
成していて、各カソード電極ライン２および各ゲート電
極ライン４は制御手段１５にそれぞれ接続されて駆動制
御されている。カソード電極ライン２とゲート電極ライ
ン４との各交差領域においては、ゲート電極ライン４と
絶縁層３とを貫通して薄膜７に達する多数の略円形の孔
５が形成され、これら孔５の底部の薄膜７が冷陰極を形
成している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は極薄型のディスプレ
イ装置に用いて好適な電子放出源の構造とその製造方法
に関する。
イ装置に用いて好適な電子放出源の構造とその製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、例えば極薄型のディスプレイ装
置としては、スクリーン内部に電子放出源を設け、その
各画素領域内に電子放出材料からなる多数のマイクロチ
ップを形成し、所定の電気信号に応じて対応する画素領
域のマイクロチップを励起することでスクリーンの蛍光
面を光らせるものが案出されている。
置としては、スクリーン内部に電子放出源を設け、その
各画素領域内に電子放出材料からなる多数のマイクロチ
ップを形成し、所定の電気信号に応じて対応する画素領
域のマイクロチップを励起することでスクリーンの蛍光
面を光らせるものが案出されている。
【０００３】この電子放出源は、帯状に形成された複数
本のカソード電極ラインと、このカソード電極ラインの
上部においてカソード電極ラインと交差して帯状に形成
された複数本のゲート電極ラインとが設けられ、前記カ
ソード電極ラインと前記ゲート電極ラインとの各交差領
域がそれぞれ１画素を構成している。
本のカソード電極ラインと、このカソード電極ラインの
上部においてカソード電極ラインと交差して帯状に形成
された複数本のゲート電極ラインとが設けられ、前記カ
ソード電極ラインと前記ゲート電極ラインとの各交差領
域がそれぞれ１画素を構成している。
【０００４】つぎに、図５および図６を参照して上述し
た電子放出源とディスプレイ装置について説明する。
た電子放出源とディスプレイ装置について説明する。
【０００５】従来の電子放出源は、図５に示すように、
例えばガラス材よりなる下部基板２１の表面上に帯状の
複数本のカソード電極ライン２２が形成されている。こ
れらのカソード電極ライン２２の上に絶縁層２３が成膜
され、さらにその上に各カソード電極ライン２２と交差
して帯状に複数本のゲート電極ライン２４が形成されて
いて、カソード電極ライン２２とゲート電極ライン２４
とでマトリクス構造を構成している。各カソード電極ラ
イン２２および各ゲート電極ライン２４は制御手段２５
にそれぞれ接続されて駆動制御されている。
例えばガラス材よりなる下部基板２１の表面上に帯状の
複数本のカソード電極ライン２２が形成されている。こ
れらのカソード電極ライン２２の上に絶縁層２３が成膜
され、さらにその上に各カソード電極ライン２２と交差
して帯状に複数本のゲート電極ライン２４が形成されて
いて、カソード電極ライン２２とゲート電極ライン２４
とでマトリクス構造を構成している。各カソード電極ラ
イン２２および各ゲート電極ライン２４は制御手段２５
にそれぞれ接続されて駆動制御されている。
【０００６】カソード電極ライン２２とゲート電極ライ
ン２４との各交差領域においては、ゲート電極ライン２
４と絶縁層２３とを貫通してカソード電極ライン２２に
達する多数の孔２６が形成され、これら孔２６の底部と
なるカソード電極ライン２２の表面にマイクロチップ２
７が設けられている。このマイクロチップ２７が冷陰極
を構成する。
ン２４との各交差領域においては、ゲート電極ライン２
４と絶縁層２３とを貫通してカソード電極ライン２２に
達する多数の孔２６が形成され、これら孔２６の底部と
なるカソード電極ライン２２の表面にマイクロチップ２
７が設けられている。このマイクロチップ２７が冷陰極
を構成する。
【０００７】これらのマイクロチップ２７は、電子放出
材料、例えばモリブデンよりなり、略円錐体に形成され
ている。そして、マイクロチップ２７の円錐体の先端部
は、ゲート電極ライン２４に形成されている電子通過用
のゲート部２４ａの高さに略位置している。このよう
に、カソード電極ライン２２とゲート電極ライン２４と
の交差領域には多数のマイクロチップ２７が設けられて
一つの画素領域が形成され、各々の画素領域が１つの画
素（ピクセル）に対応している。
材料、例えばモリブデンよりなり、略円錐体に形成され
ている。そして、マイクロチップ２７の円錐体の先端部
は、ゲート電極ライン２４に形成されている電子通過用
のゲート部２４ａの高さに略位置している。このよう
に、カソード電極ライン２２とゲート電極ライン２４と
の交差領域には多数のマイクロチップ２７が設けられて
一つの画素領域が形成され、各々の画素領域が１つの画
素（ピクセル）に対応している。
【０００８】上述した電子放出源においては、制御手段
２５により所定のカソード電極ライン２２とゲート電極
ライン２４を選択し、これらの間に所定の電圧をかける
ことで、カソード電極ライン２２とゲート電極ライン２
４との交差領域、即ち、画素領域内の全てのマイクロチ
ップ２７とゲート部２４ａとの間に所定の電界が生じ、
マイクロチップ２７の先端からトンネル効果によって電
子が放出される。尚、このときの印加電圧は、マイクロ
チップ２７の材料がモリブデンである場合、マイクロチ
ップ２７の円錐体の先端部付近の電界の強さが１０8 〜
１０10Ｖ／ｍ程度となる電圧値にする。
２５により所定のカソード電極ライン２２とゲート電極
ライン２４を選択し、これらの間に所定の電圧をかける
ことで、カソード電極ライン２２とゲート電極ライン２
４との交差領域、即ち、画素領域内の全てのマイクロチ
ップ２７とゲート部２４ａとの間に所定の電界が生じ、
マイクロチップ２７の先端からトンネル効果によって電
子が放出される。尚、このときの印加電圧は、マイクロ
チップ２７の材料がモリブデンである場合、マイクロチ
ップ２７の円錐体の先端部付近の電界の強さが１０8 〜
１０10Ｖ／ｍ程度となる電圧値にする。
【０００９】上述した電子放出源を用いたディスプレイ
装置の例を図６に示す。ディスプレイ装置２０は上述し
た電子放出源１２を画面を構成するように多数配置した
部材と、この部材の電子放出方向に所定の間隔をもって
配置された上部基板２８が設けられている。この上部基
板２８の電子放出源１２と対向する位置にゲート電極ラ
イン２４と平行な帯状の蛍光体が塗布された蛍光面２９
が形成され、また、電子放出源１２と蛍光面２９との間
は真空に保たれた構成になっている。
装置の例を図６に示す。ディスプレイ装置２０は上述し
た電子放出源１２を画面を構成するように多数配置した
部材と、この部材の電子放出方向に所定の間隔をもって
配置された上部基板２８が設けられている。この上部基
板２８の電子放出源１２と対向する位置にゲート電極ラ
イン２４と平行な帯状の蛍光体が塗布された蛍光面２９
が形成され、また、電子放出源１２と蛍光面２９との間
は真空に保たれた構成になっている。
【００１０】つぎに、このディスプレイ装置２０の動作
について述べる。画像を構成する所定の画素領域の電子
放出源１２を、その電子放出源１２と一致する交差領域
を有するカソード電極ライン２２とゲート電極ライン２
４を制御手段２５によって選択し、所定の電圧をかけ
る。これにより、この電子放出源１２は励起し、その電
子放出源１２のマイクロチップ２７からは電子が放出さ
れ、更にカソード電極ライン２２とアノードである上部
基板２８の間に印加された電圧によって電子は加速さ
れ、蛍光面２９の蛍光体と衝突して可視光を放出し、画
像を形成するものである。
について述べる。画像を構成する所定の画素領域の電子
放出源１２を、その電子放出源１２と一致する交差領域
を有するカソード電極ライン２２とゲート電極ライン２
４を制御手段２５によって選択し、所定の電圧をかけ
る。これにより、この電子放出源１２は励起し、その電
子放出源１２のマイクロチップ２７からは電子が放出さ
れ、更にカソード電極ライン２２とアノードである上部
基板２８の間に印加された電圧によって電子は加速さ
れ、蛍光面２９の蛍光体と衝突して可視光を放出し、画
像を形成するものである。
【００１１】しかしながら、マイクロチップ２７の作製
工程において、剥離した金属膜の小片等により、マイク
ロチップ２７とゲート電極ライン２４とが接続し、従っ
てカソード電極ライン２２とゲート電極ライン２４とが
短絡してマイクロチップ２７が破壊されることがあっ
た。
工程において、剥離した金属膜の小片等により、マイク
ロチップ２７とゲート電極ライン２４とが接続し、従っ
てカソード電極ライン２２とゲート電極ライン２４とが
短絡してマイクロチップ２７が破壊されることがあっ
た。
【００１２】また、ゲート電極ライン２４と蛍光面２９
との間の高真空領域に存在するイオンがマイクロチップ
２７の先端部をスパッタし、ディスプレイとしての寿命
を縮めることが知られていた。
との間の高真空領域に存在するイオンがマイクロチップ
２７の先端部をスパッタし、ディスプレイとしての寿命
を縮めることが知られていた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、低電圧駆動が可能で、長寿命、高精細化が容易な、
しかも大型な極薄型ディスプレイ装置を構成することが
できる電子放出源とその製造方法を提供しようとするも
のである。
は、低電圧駆動が可能で、長寿命、高精細化が容易な、
しかも大型な極薄型ディスプレイ装置を構成することが
できる電子放出源とその製造方法を提供しようとするも
のである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
成されたものであり、基板上に、カソード電極ラインと
絶縁層と薄膜と、前記カソード電極ラインに交差するゲ
ート電極ラインとが順に形成されていて、前記薄膜は、
少なくともカソード電極ラインとゲート電極ラインとが
交差する領域に設けられていると共に、ゲート電極ライ
ンとカソード電極ラインとが交差する領域に、ゲート電
極ラインと絶縁層とを貫通して前記薄膜に達する略円
形、もしくはスリット状の微細孔を設けて冷陰極を形成
して電子放出源を構成する。
成されたものであり、基板上に、カソード電極ラインと
絶縁層と薄膜と、前記カソード電極ラインに交差するゲ
ート電極ラインとが順に形成されていて、前記薄膜は、
少なくともカソード電極ラインとゲート電極ラインとが
交差する領域に設けられていると共に、ゲート電極ライ
ンとカソード電極ラインとが交差する領域に、ゲート電
極ラインと絶縁層とを貫通して前記薄膜に達する略円
形、もしくはスリット状の微細孔を設けて冷陰極を形成
して電子放出源を構成する。
【００１５】前記薄膜は、電子放出物質の微粒子と導電
性物質の微粒子とが混在した薄膜であって、前記電子放
出物質の微粒子材料はダイヤモンド微粒子とし、前記導
電性物質の微粒子材料は金属粒子とする。また、前記電
子放出物質および前記導電性物質の微粒子の粒径が１０
μｍ以下とする。
性物質の微粒子とが混在した薄膜であって、前記電子放
出物質の微粒子材料はダイヤモンド微粒子とし、前記導
電性物質の微粒子材料は金属粒子とする。また、前記電
子放出物質および前記導電性物質の微粒子の粒径が１０
μｍ以下とする。
【００１６】上述した電子放出源を用いてディスプレイ
装置を形成する。
装置を形成する。
【００１７】基板上にカソード電極ラインを形成する工
程と、前記カソード電極ライン上に電子放出物質の微粒
子と導電性物質の微粒子とが混在した薄膜を形成する工
程と、前記基板、カソード電極ライン、および薄膜を被
覆する絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層上に前記カ
ソード電極ラインと交差するゲート電極ラインを形成す
る工程と、前記カソード電極ラインとゲート電極ライン
とが交差する領域に、ゲート電極ラインと絶縁層を貫通
して薄膜に達する略円形、もしくはスリット状の微細孔
を形成する工程とからなる上記電子放出源の製造方法を
提供して上記課題を解決する。
程と、前記カソード電極ライン上に電子放出物質の微粒
子と導電性物質の微粒子とが混在した薄膜を形成する工
程と、前記基板、カソード電極ライン、および薄膜を被
覆する絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層上に前記カ
ソード電極ラインと交差するゲート電極ラインを形成す
る工程と、前記カソード電極ラインとゲート電極ライン
とが交差する領域に、ゲート電極ラインと絶縁層を貫通
して薄膜に達する略円形、もしくはスリット状の微細孔
を形成する工程とからなる上記電子放出源の製造方法を
提供して上記課題を解決する。
【００１８】本発明においては、ゲート電極ラインと絶
縁層を貫通して、電子放出物質の微粒子と導電性物質の
微粒子とが混在する冷陰極用の薄膜に達する複数の円形
またはスリット状の微細孔が形成されて電子放出源とな
っていて、電子放出物質の微粒子の仕事関数が十分小さ
ければ、カソード電極ラインとゲート電極ラインとの間
の印加電圧が数十Ｖで、ディスプレイとして必要な電流
量を得ることができる。また、電子放出物質の微粒子が
ダイヤモンド微粒子である場合には、５×１０7 Ｖ／ｍ
以下の電界の強さでディスプレイとして必要な電流量を
得ることができ、低電圧駆動が可能となる。
縁層を貫通して、電子放出物質の微粒子と導電性物質の
微粒子とが混在する冷陰極用の薄膜に達する複数の円形
またはスリット状の微細孔が形成されて電子放出源とな
っていて、電子放出物質の微粒子の仕事関数が十分小さ
ければ、カソード電極ラインとゲート電極ラインとの間
の印加電圧が数十Ｖで、ディスプレイとして必要な電流
量を得ることができる。また、電子放出物質の微粒子が
ダイヤモンド微粒子である場合には、５×１０7 Ｖ／ｍ
以下の電界の強さでディスプレイとして必要な電流量を
得ることができ、低電圧駆動が可能となる。
【００１９】また、電子放出物質の微粒子がダイヤモン
ド微粒子である場合、ダイヤモンドは化学的に不活性
で、スパッタリングされにくいため、安定なエミッショ
ンを長い時間維持することができる。
ド微粒子である場合、ダイヤモンドは化学的に不活性
で、スパッタリングされにくいため、安定なエミッショ
ンを長い時間維持することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態例に
ついて図１ないし図４を参照して説明する。図１は本発
明の電子放出源の第一の実施形態例の断面側面図であ
り、図２はその平面図である。また、図３は本発明の電
子放出源の第二の実施形態例の断面側面図であり、図４
はその平面図である。
ついて図１ないし図４を参照して説明する。図１は本発
明の電子放出源の第一の実施形態例の断面側面図であ
り、図２はその平面図である。また、図３は本発明の電
子放出源の第二の実施形態例の断面側面図であり、図４
はその平面図である。
【００２１】第一の実施形態例 まず、第一の実施形態例について説明すると、図１およ
び図２に示すように電子放出源１０は、例えばガラス材
よりなる下部基板１の表面上に帯状の複数本のカソード
電極ライン２が形成されている。これらのカソード電極
ライン２の上に冷陰極用の薄膜７が、また、薄膜７の上
に絶縁層３が成膜されていて、さらにその上に各カソー
ド電極ライン２と交差して帯状に複数本のゲート電極ラ
イン４が形成され、カソード電極ライン２とゲート電極
ライン４とでマトリクス構造を構成している。各カソー
ド電極ライン２および各ゲート電極ライン４は制御手段
１５にそれぞれ接続されて駆動制御されている。
び図２に示すように電子放出源１０は、例えばガラス材
よりなる下部基板１の表面上に帯状の複数本のカソード
電極ライン２が形成されている。これらのカソード電極
ライン２の上に冷陰極用の薄膜７が、また、薄膜７の上
に絶縁層３が成膜されていて、さらにその上に各カソー
ド電極ライン２と交差して帯状に複数本のゲート電極ラ
イン４が形成され、カソード電極ライン２とゲート電極
ライン４とでマトリクス構造を構成している。各カソー
ド電極ライン２および各ゲート電極ライン４は制御手段
１５にそれぞれ接続されて駆動制御されている。
【００２２】カソード電極ライン２とゲート電極ライン
４との各交差領域においては、ゲート電極ライン４と絶
縁層３とを貫通して冷陰極用の薄膜７に達する多数の略
円形の孔５が設けられ、この孔５の底部に露出した薄膜
７が冷陰極を構成する。この薄膜７は、例えばダイヤモ
ンド微粒子からなる電子放出物質、および、例えば金属
微粒子からなる導電性物質とが混在した薄膜である。
尚、このダイヤモンド微粒子および金属微粒子の粒径は
電子放出の特性上、１０μｍ以下が好ましい。
４との各交差領域においては、ゲート電極ライン４と絶
縁層３とを貫通して冷陰極用の薄膜７に達する多数の略
円形の孔５が設けられ、この孔５の底部に露出した薄膜
７が冷陰極を構成する。この薄膜７は、例えばダイヤモ
ンド微粒子からなる電子放出物質、および、例えば金属
微粒子からなる導電性物質とが混在した薄膜である。
尚、このダイヤモンド微粒子および金属微粒子の粒径は
電子放出の特性上、１０μｍ以下が好ましい。
【００２３】この第一の実施形態例による電子放出源１
０を用いたディスプレイ装置の構成とその表示動作は、
図６を参照して説明した従来例とは、電子放出源の冷陰
極の構造においてのみ異なるものであって、その他の構
成と動作は従来例と同一である。
０を用いたディスプレイ装置の構成とその表示動作は、
図６を参照して説明した従来例とは、電子放出源の冷陰
極の構造においてのみ異なるものであって、その他の構
成と動作は従来例と同一である。
【００２４】即ち、、制御手段１５により所定のカソー
ド電極ライン２とゲート電極ライン４を選択し、これら
の間に所定の電圧をかけることで、カソード電極ライン
２とゲート電極ライン４との交差領域、即ち、画素領域
内の薄膜７とゲート部４ａとの間に所定の電界が生じ、
孔５内の薄膜７からトンネル効果によって電子が放出さ
れる。
ド電極ライン２とゲート電極ライン４を選択し、これら
の間に所定の電圧をかけることで、カソード電極ライン
２とゲート電極ライン４との交差領域、即ち、画素領域
内の薄膜７とゲート部４ａとの間に所定の電界が生じ、
孔５内の薄膜７からトンネル効果によって電子が放出さ
れる。
【００２５】ディスプレイ装置においては、画像を構成
する所定の画素領域の電子放出源１０を、その電子放出
源１０と一致する交差領域を有するカソード電極ライン
２とゲート電極ライン４を制御手段１５によって選択
し、所定の電圧をかける。これにより、この電子放出源
１０は励起し、その電子放出源１０の孔５内の薄膜７か
らは電子が放出され、更にカソード電極ライン２とアノ
ードである上部基板２８の間に印加された電圧によって
電子は加速され、蛍光面２９の蛍光体と衝突して可視光
を放出し、画像を形成するものである。
する所定の画素領域の電子放出源１０を、その電子放出
源１０と一致する交差領域を有するカソード電極ライン
２とゲート電極ライン４を制御手段１５によって選択
し、所定の電圧をかける。これにより、この電子放出源
１０は励起し、その電子放出源１０の孔５内の薄膜７か
らは電子が放出され、更にカソード電極ライン２とアノ
ードである上部基板２８の間に印加された電圧によって
電子は加速され、蛍光面２９の蛍光体と衝突して可視光
を放出し、画像を形成するものである。
【００２６】上述した電子放出源１０の構成によるとゲ
ート電極ライン４と絶縁層３を貫通して薄膜７に達する
多数の孔５の底部に仕事関数の小さなダイヤモンド微粒
子と金属微粒子とが混在した冷陰極が形成されているの
で低電圧駆動が可能となる。
ート電極ライン４と絶縁層３を貫通して薄膜７に達する
多数の孔５の底部に仕事関数の小さなダイヤモンド微粒
子と金属微粒子とが混在した冷陰極が形成されているの
で低電圧駆動が可能となる。
【００２７】また、ダイヤモンド微粒子は化学的に不活
性で、スパッタリングされにくいため安定なエミッショ
ンが長い時間維持できる。
性で、スパッタリングされにくいため安定なエミッショ
ンが長い時間維持できる。
【００２８】更に、電子放出物質と導電性物質の微粒子
を混合して薄膜７を形成することから、一般的に絶縁性
である電子放出物質の微粒子に効率よく電子を供給する
ことができ、十分な大きさと安定した放出電流を得るこ
とができる。
を混合して薄膜７を形成することから、一般的に絶縁性
である電子放出物質の微粒子に効率よく電子を供給する
ことができ、十分な大きさと安定した放出電流を得るこ
とができる。
【００２９】第二の実施形態例 第二の実施形態例は図３および図４に示すように、第一
の実施形態例における電子放出源１０の孔５の形状をス
リット状孔６にして電子放出源１１を構成したことにお
いてのみ異なり、また、これを用いたディスプレイ装置
の構成と表示動作も第一の実施形態例で述べたことと同
一であり、その構成と動作についてのここでの説明は省
略する。
の実施形態例における電子放出源１０の孔５の形状をス
リット状孔６にして電子放出源１１を構成したことにお
いてのみ異なり、また、これを用いたディスプレイ装置
の構成と表示動作も第一の実施形態例で述べたことと同
一であり、その構成と動作についてのここでの説明は省
略する。
【００３０】孔をスリット状孔にしたことにより、第二
の実施形態例においては第一の実施形態例で得られる効
果のほかに次の効果が得られる。即ち、冷陰極の薄膜７
の表面での電界強度は円形の孔５の場合とほとんど等し
く、従って冷陰極は略同一の電圧で駆動でき、また、円
形の孔５に比較してエミッション領域が大きいので、同
一の電圧で駆動してもより大きな電流密度を得ることが
できる。このようにスリット状孔６を有する冷陰極は、
低い電圧の印加で、より大きな放出電流を獲得すること
が可能となるものである。
の実施形態例においては第一の実施形態例で得られる効
果のほかに次の効果が得られる。即ち、冷陰極の薄膜７
の表面での電界強度は円形の孔５の場合とほとんど等し
く、従って冷陰極は略同一の電圧で駆動でき、また、円
形の孔５に比較してエミッション領域が大きいので、同
一の電圧で駆動してもより大きな電流密度を得ることが
できる。このようにスリット状孔６を有する冷陰極は、
低い電圧の印加で、より大きな放出電流を獲得すること
が可能となるものである。
【００３１】つぎに、電子放出源の製造方法について図
１を参照して説明する。
１を参照して説明する。
【００３２】まず、ガラス等よりなる下部基板１上にニ
オビウム、モリブデンまたはクロム等を材料として厚さ
約２０００Å程の導体膜を成膜する。その後、写真製版
法および反応性イオンエッチング法によりこの導体膜を
ライン形状にしてカソード電極ライン２を形成する。
オビウム、モリブデンまたはクロム等を材料として厚さ
約２０００Å程の導体膜を成膜する。その後、写真製版
法および反応性イオンエッチング法によりこの導体膜を
ライン形状にしてカソード電極ライン２を形成する。
【００３３】つぎに、例えばダイヤモンド微粒子と金属
微粒子とが混在する薄膜７を、有機溶媒にダイヤモンド
微粒子と金属微粒子とを混合し、分散剤で均一に混合し
た後、スピンコート法、スクリーン印刷法、ドクターブ
レード法、吹き付け法等で成膜する。その後、写真製版
法および反応性イオンエッチング法により、この薄膜７
を、画素を形成する領域を被覆するように整形する。
微粒子とが混在する薄膜７を、有機溶媒にダイヤモンド
微粒子と金属微粒子とを混合し、分散剤で均一に混合し
た後、スピンコート法、スクリーン印刷法、ドクターブ
レード法、吹き付け法等で成膜する。その後、写真製版
法および反応性イオンエッチング法により、この薄膜７
を、画素を形成する領域を被覆するように整形する。
【００３４】つぎに、例えば二酸化珪素をスパッタリン
グ、或いは化学蒸着法により下部基板１とカソード電極
ライン２の露出部および薄膜７の上に成膜して絶縁層３
を形成し、更に絶縁層３上に、例えばニオビウムおよび
モリブデンのゲート電極材料を成膜する。その後、写真
製版法および反応性イオンエッチング法によりこの導体
膜をカソード電極ライン２と交差するライン状に形成し
て、ゲート電極ライン４を構成する。
グ、或いは化学蒸着法により下部基板１とカソード電極
ライン２の露出部および薄膜７の上に成膜して絶縁層３
を形成し、更に絶縁層３上に、例えばニオビウムおよび
モリブデンのゲート電極材料を成膜する。その後、写真
製版法および反応性イオンエッチング法によりこの導体
膜をカソード電極ライン２と交差するライン状に形成し
て、ゲート電極ライン４を構成する。
【００３５】つぎに、ゲート電極ライン４と絶縁層３を
貫通して薄膜７に達する円形の微細な孔５（図３におい
てはスリット状孔６）を写真製版法および反応性イオン
エッチング法により形成して電子放出源１０（図３にお
いては電子放出源１１）を構成する。
貫通して薄膜７に達する円形の微細な孔５（図３におい
てはスリット状孔６）を写真製版法および反応性イオン
エッチング法により形成して電子放出源１０（図３にお
いては電子放出源１１）を構成する。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ゲ
ート電極ラインと絶縁層を貫通して薄膜に達する多数の
微細孔により電子放出源を構成するが、冷陰極となる薄
膜は仕事関数の小さなダイヤモンド微粒子と金属微粒子
とが混在した薄膜であるため低電圧駆動が可能である。
ート電極ラインと絶縁層を貫通して薄膜に達する多数の
微細孔により電子放出源を構成するが、冷陰極となる薄
膜は仕事関数の小さなダイヤモンド微粒子と金属微粒子
とが混在した薄膜であるため低電圧駆動が可能である。
【００３７】また、ダイヤモンド微粒子は化学的に不活
性で、スパッタリングされにくいため安定なエミッショ
ンが長い時間維持できる。
性で、スパッタリングされにくいため安定なエミッショ
ンが長い時間維持できる。
【００３８】更に、スリット状の微細孔にした場合、冷
陰極の薄膜表面での電界強度は円形の微細孔の場合とほ
とんど等しく、略同一の電圧でその冷陰極を駆動するこ
とができ、また、円形の微細孔の場合と比較して、エミ
ッション領域が大きいため、同一の電圧で駆動してもよ
り大きな電流密度を得ることができる。
陰極の薄膜表面での電界強度は円形の微細孔の場合とほ
とんど等しく、略同一の電圧でその冷陰極を駆動するこ
とができ、また、円形の微細孔の場合と比較して、エミ
ッション領域が大きいため、同一の電圧で駆動してもよ
り大きな電流密度を得ることができる。
【図１】 本発明の電子放出源の第一の実施形態例の断
面側面図である。
面側面図である。
【図２】 本発明の電子放出源の第一の実施形態例の平
面図である。
面図である。
【図３】 本発明の電子放出源の第二の実施形態例の断
面側面図である。
面側面図である。
【図４】 本発明の電子放出源の第二の実施形態例の平
面図である。
面図である。
【図５】 従来の電子放出源の断面側面図である。
【図６】 電子放出源を用いたディスプレイ装置の構成
の一部を示す斜視図である。
の一部を示す斜視図である。
１，２１…下部基板、２，２２…カソード電極ライン、
３，２３…絶縁層、４，２４…ゲート電極ライン、４
ａ，２４ａ…ゲート部、５，２６…孔、６…スリット状
孔、７…薄膜、１０，１１，１２…電子放出源、１５，
２５…制御手段、２０…ディスプレイ装置、２７…マイ
クロチップ、２８…上部基板、２９…蛍光面
３，２３…絶縁層、４，２４…ゲート電極ライン、４
ａ，２４ａ…ゲート部、５，２６…孔、６…スリット状
孔、７…薄膜、１０，１１，１２…電子放出源、１５，
２５…制御手段、２０…ディスプレイ装置、２７…マイ
クロチップ、２８…上部基板、２９…蛍光面
Claims (8)
- 【請求項１】 基板上に、カソード電極ラインと薄膜と
絶縁層と、前記カソード電極ラインに交差するゲート電
極ラインとが順に形成されていて、 前記薄膜は、少なくともカソード電極ラインとゲート電
極ラインとが交差する領域に設けられていると共に、 ゲート電極ラインとカソード電極ラインとが交差する領
域に、ゲート電極ラインと絶縁層とを貫通して前記薄膜
に達する略円形の微細孔を設けて冷陰極が形成されてい
ることを特徴とする電子放出源。 - 【請求項２】 基板上に、カソード電極ラインと薄膜と
絶縁層と、前記カソード電極ラインに交差するゲート電
極ラインとが順に形成されていて、 前記薄膜は、少なくともカソード電極ラインとゲート電
極ラインとが交差する領域に設けられていると共に、 ゲート電極ラインとカソード電極ラインとが交差する領
域に、ゲート電極ラインと絶縁層とを貫通して前記薄膜
に達するスリット状の微細孔を設けて冷陰極が形成され
ていることを特徴とする電子放出源。 - 【請求項３】 前記薄膜は、電子放出物質の微粒子と導
電性物質の微粒子とが混在した薄膜であることを特徴と
する、請求項１または請求項２に記載の電子放出源。 - 【請求項４】 前記電子放出物質の微粒子材料がダイヤ
モンド微粒子であることを特徴とする、請求項３に記載
の電子放出源。 - 【請求項５】 前記導電性物質の微粒子材料が金属粒子
であることを特徴とする、請求項３に記載の電子放出
源。 - 【請求項６】 前記電子放出物質および前記導電性物質
の微粒子の粒径が１０μｍ以下であることを特徴とす
る、請求項３ないし請求項５のいずれかに記載の電子放
出源。 - 【請求項７】 基板上にカソード電極ラインを形成する
工程と、 前記カソード電極ライン上に電子放出物質の微粒子と導
電性物質の微粒子とが混在した薄膜を形成する工程と、 前記基板、カソード電極ライン、および薄膜を被覆する
絶縁層を形成する工程と、 前記絶縁層上に前記カソード電極ラインと交差するゲー
ト電極ラインを形成する工程と、 前記カソード電極ラインとゲート電極ラインとが交差す
る領域に、ゲート電極ラインと絶縁層を貫通して薄膜に
達する略円形、もしくはスリット状の微細孔を形成する
工程とからなることを特徴とする電子放出源の製造方
法。 - 【請求項８】 請求項１ないし請求項６に記載した電子
放出源を用いて形成することを特徴とするディスプレイ
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24324896A JPH1092298A (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | 電子放出源およびその製造方法ならびにこの電子放出源を用いたディスプレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24324896A JPH1092298A (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | 電子放出源およびその製造方法ならびにこの電子放出源を用いたディスプレイ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1092298A true JPH1092298A (ja) | 1998-04-10 |
Family
ID=17101050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24324896A Pending JPH1092298A (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | 電子放出源およびその製造方法ならびにこの電子放出源を用いたディスプレイ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1092298A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003032334A1 (fr) * | 2001-09-10 | 2003-04-17 | Noritake Co., Limited | Element en pellicule epaisse, son dispositif d'application et ses procedes de fabrication |
| US6563260B1 (en) | 1999-03-15 | 2003-05-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electron emission element having resistance layer of particular particles |
-
1996
- 1996-09-13 JP JP24324896A patent/JPH1092298A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6563260B1 (en) | 1999-03-15 | 2003-05-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electron emission element having resistance layer of particular particles |
| US6626724B2 (en) | 1999-03-15 | 2003-09-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing electron emitter and associated display |
| WO2003032334A1 (fr) * | 2001-09-10 | 2003-04-17 | Noritake Co., Limited | Element en pellicule epaisse, son dispositif d'application et ses procedes de fabrication |
| US7105200B2 (en) | 2001-09-10 | 2006-09-12 | Noritake Co., Limited | Method of producing thick-film sheet member |
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