JP2000260302A - Field emission cold cathode, manufacture thereof and field emission display utilizing the field emission cold cathode - Google Patents

Field emission cold cathode, manufacture thereof and field emission display utilizing the field emission cold cathode

Info

Publication number
JP2000260302A
JP2000260302A JP6042799A JP6042799A JP2000260302A JP 2000260302 A JP2000260302 A JP 2000260302A JP 6042799 A JP6042799 A JP 6042799A JP 6042799 A JP6042799 A JP 6042799A JP 2000260302 A JP2000260302 A JP 2000260302A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
field emission
substrate
cold cathode
porous
emission cold
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
Application number
JP6042799A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuya Seko
暢哉 世古
Fuminori Ito
文則 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP6042799A priority Critical patent/JP2000260302A/en
Publication of JP2000260302A publication Critical patent/JP2000260302A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a field emission cold cathode and a method for manufacturing the same which enable easy as well as efficient manufacture of a large-sized plane display having a high performance field emission cold cathode. SOLUTION: A field emission cold cathode 10 is constructed of an emitter electrode 2 formed on a substrate 1, an electron source 3 placed on the emitter electrode 2 and an extraction electrode 4 disposed in the proximity of the electron source 3. In the field emission cold cathode 10, a plurality of minute silicone particles coated with oxide or nitride collect to form a mass of porous granule and further a plurality of the masses gather to form the electron source 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電界放射冷陰極及び
電界放射ディスプレーに関し、特に詳しくは、大型の平
板ディスプレーに使用される電界放射冷陰極及び電界放
射ディスプレーの構成及び電界放射冷陰極の製造方法に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a field emission cold cathode and a field emission display, and more particularly, to a structure of a field emission cold cathode and a field emission display used for a large flat panel display and a method of manufacturing the field emission cold cathode. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】MIM(Metal-Insulator-Metal )型、
MIS(Metal-Insulator-Semiconductor)型に代表され
る平面型エミッタは、導電性基板上に薄い絶縁層、金属
薄膜を順次形成した3層構造である。係る技術に於い
て、上部金属膜に基板に対して正の高電位を印加する
と、絶縁層中を電子がトンネリングする。
2. Description of the Related Art MIM (Metal-Insulator-Metal) type,
A planar emitter represented by a MIS (Metal-Insulator-Semiconductor) type has a three-layer structure in which a thin insulating layer and a metal thin film are sequentially formed on a conductive substrate. In such a technique, when a high positive potential is applied to the upper metal film with respect to the substrate, electrons tunnel in the insulating layer.

【0003】トンネリングした電子は絶縁層の伝導帯中
でエネルギーロスを受けるが、上部金属膜の仕事関数以
上のエネルギーを持つ電子は真空中に放出される。この
種の平面型エミッタは、鋭利なエミッタコーンの先端部
に電界を集中させて電子を引き出すspindt型エミ
ッタに比べて、1)構造が簡単で、微小ゲートホールお
よびエミッタ形成等の微細加工が不要である、2)電子
放出方向に対して垂直方向のエネルギー成分が低いた
め、ビーム広がりが抑制される、3)トンネリング箇所
が上部電極によって保護されているため、残留ガスの吸
着やイオン衝撃等の真空環境に敏感でない、等の利点を
有するため、フラットパネルディスプレイ等の新しい電
子源として期待されている。
[0003] Tunneled electrons undergo energy loss in the conduction band of the insulating layer, but electrons having energy higher than the work function of the upper metal film are emitted into a vacuum. This type of planar emitter has a simpler structure than a spindt-type emitter that extracts an electron by concentrating an electric field at the tip of a sharp emitter cone. 1) It has a simpler structure and does not require fine processing such as formation of minute gate holes and emitters. 2) The energy component in the direction perpendicular to the electron emission direction is low, so that the beam spread is suppressed. 3) Since the tunneling portion is protected by the upper electrode, adsorption of residual gas, ion bombardment, etc. Since it has advantages such as being insensitive to a vacuum environment, it is expected as a new electron source such as a flat panel display.

【0004】基板/ポーラスSi/上部電極からなる平
面型エミッタは、N.Koshida et al.:Jap.J.Appl.Phys.3
4,705(1995) に示されるような、MIS型エミッタの絶
縁層をポーラスSiにした構造である。ポーラスシリコ
ンエミッタの構造は、nmサイズのシリコン微粒子が、
絶縁層を介して続いている。模式的には、Xia Sheng et
al.:J.Vac.Sci.Thechnol.B15,1661(1997)のように、M
IS構造を多層化した構造であるということができる。
A planar emitter consisting of a substrate / porous Si / top electrode is disclosed in N. Koshida et al .: Jap. J. Appl. Phys.
4,705 (1995), this is a structure in which the insulating layer of the MIS type emitter is made of porous Si. The structure of the porous silicon emitter is as follows.
It continues through an insulating layer. Schematically, Xia Sheng et
al .: J. Vac. Sci. Thechnol. B15,1661 (1997)
It can be said that the IS structure is a multilayered structure.

【0005】この構造は、シリコン表面層を陽極化成に
よって多孔質化して、残留するシリコンの表面を酸化す
る事により得られる。係る従来の一般的な製造方法で
は、図8に示すような処理装置を使用して、0℃のHF
(55%):エタノール=1:1水溶液中で低抵抗n型
Si基板を白金電極に対向させ、基板側にプラスの電位
を印加し、タングステンランプで光を照射しながら陽極
化成することにより形成されていた。
This structure is obtained by making the silicon surface layer porous by anodizing and oxidizing the surface of the remaining silicon. In such a conventional general manufacturing method, a HF of 0 ° C. is used by using a processing apparatus as shown in FIG.
(55%): formed by making a low-resistance n-type Si substrate face a platinum electrode in an aqueous solution of ethanol = 1: 1, applying a positive potential to the substrate side, and anodizing while irradiating light with a tungsten lamp. It had been.

【0006】この方法で応用製品を製造するには、最終
的に必要な大きさの基板を出発材料にしなければなら
ず、シリコン基板を材料として使用するには限界があっ
た。また、その他の方法としては、必要な大きさのガラ
ス基板等にCVDによってシリコン膜を堆積した基板を
もとに、多孔質化処理、酸化処理をおこない、表面に多
孔質層を形成するといった方法が可能であり、シリコン
基板の制限を越えた大きな基板でのエミッタ作製が可能
であった。
In order to manufacture an applied product by this method, a substrate having a finally required size must be used as a starting material, and there is a limit in using a silicon substrate as a material. Other methods include forming a porous layer on the surface by performing a porous treatment and an oxidation treatment based on a substrate on which a silicon film is deposited by CVD on a glass substrate of a required size or the like. It was possible to manufacture an emitter on a large substrate exceeding the limitation of a silicon substrate.

【0007】このような平面型エミッタの用途の一つと
して、平面ディスプレーへの応用が期待されている。デ
ィスプレーの応用では表示画面の大型化に対する要求が
強く、大型基板上にエミッタを安価に形成する技術の有
無が重要な判定基準の一つとなる。すでに述べたよう
に、シリコン基板(ウエハ)を使用する場合には、ウエ
ハサイズそのものによって限界があるのと、たとえでき
たとしても、非常に高価な基板になってしまう。
As one of applications of such a flat type emitter, application to a flat display is expected. In display applications, there is a strong demand for a large display screen, and the presence or absence of a technique for forming an emitter on a large substrate at low cost is one of the important criteria. As described above, when a silicon substrate (wafer) is used, there is a limit depending on the wafer size itself, and even if it is possible, the substrate becomes very expensive.

【0008】ガラス基板にCVDでシリコン膜を堆積す
るためには、基板が入るだけの反応槽をもつ大きな成膜
(CVD)装置が必要になる。また、安価な基板として
はガラス基板の使用が考えられるが、シリコンの酸化等
を初めとする工程では高温の熱処理が必要となるが、ガ
ラス自体の耐熱性の問題で、高温の熱処理工程が使用で
きない。高い耐熱性の基板(例えば石英ガラス)を使用
することは技術的には可能であるが、コスト上昇につな
がる。
[0008] In order to deposit a silicon film on a glass substrate by CVD, a large film forming (CVD) apparatus having a reaction tank enough to accommodate the substrate is required. Although a glass substrate can be used as an inexpensive substrate, high-temperature heat treatment is required in processes such as oxidation of silicon, but the high-temperature heat treatment process is used due to the heat resistance of the glass itself. Can not. Although it is technically possible to use a substrate having high heat resistance (for example, quartz glass), it leads to an increase in cost.

【0009】以上のように、いずれにしても製品のコス
トを引き上げる要因となり、ディスプレーのコスト低減
には有望な選択肢とはなり得ない。一方、電界放射冷陰
極に係るその他の公知例としては、例えば、特開平9−
161685号公報、特開平9−7499号公報及び特
開平8−315722号公報等が知られている。
As described above, in any case, this is a factor that raises the cost of the product, and cannot be a promising option for reducing the cost of the display. On the other hand, other known examples related to the field emission cold cathode include, for example,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 161685, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-7499, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-315722 are known.

【0010】係る公知例は、何れもヘリウム、酸素を含
む雰囲気でアルミニウムを蒸発させて、表面が酸化膜
(Al2 3 )で覆われた超微細なアルミニウム粒子を
作り、これを別容器に移送しその中の基板上に堆積させ
て、導体(アルミニウム)と絶縁体(酸化アルミニウ
ム)が積層された構造を得るという技術である。然しな
がら、係る公知例の方法では、工程が複雑で且つ装置も
大型となる事から製造効率が低下し、製造コストが増大
すると言う問題と、空中に浮遊するアルミニウム超微粒
子を効率的に回収する事が困難であると言う問題も有っ
た。
In each of the known examples, aluminum is evaporated in an atmosphere containing helium and oxygen to produce ultrafine aluminum particles whose surface is covered with an oxide film (Al 2 O 3 ), and this is placed in a separate container. This is a technique in which a structure in which a conductor (aluminum) and an insulator (aluminum oxide) are stacked is obtained by transferring and depositing on a substrate therein. However, in the method of the known example, the process is complicated and the apparatus is large, so that the production efficiency is reduced and the production cost is increased, and the aluminum ultra-fine particles floating in the air are efficiently collected. There was also a problem that it was difficult.

【0011】更に、上記した何れの公知例に於いても、
酸化アルミニウムで覆われたアルミニウム超微粒子を対
応する最小の構造単位であり、従って酸化アルミニウム
で覆われたアルミニウム超微粒子が、独立した単体とし
て扱う最小単位となっているのであり、流体状の最小の
構造単位にすでに空隙部が多数作り込まれた構造に関し
ては全くの開示は無い。
Further, in any of the above-mentioned known examples,
The aluminum ultrafine particles covered with aluminum oxide are the smallest structural units corresponding to them.Thus, the aluminum ultrafine particles covered with aluminum oxide are the smallest units that can be treated as independent units. There is no disclosure of a structure in which a large number of voids have already been formed in a structural unit.

【0012】[0012]

【発明が解決しょうとする課題】本発明の目的は、上記
した従来技術の欠点を改良し、大型の平面ディスプレイ
を製造するに際し、従来の各種の制約を回避し、容易に
且つ効率的に高性能の電界放射冷陰極を有する大型の平
面ディスプレイを製造する事が可能な電界放射冷陰極及
び電界放射ディスプレー並びに電界放射冷陰極の製造方
法を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to improve the above-mentioned drawbacks of the prior art and to avoid various conventional limitations in manufacturing a large-sized flat display and to easily and efficiently improve the efficiency. An object of the present invention is to provide a field emission cold cathode, a field emission display, and a method of manufacturing a field emission cold cathode capable of manufacturing a large flat panel display having a high performance field emission cold cathode.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、以下に記載されたような技術構成を採用
するものである。即ち、本発明に係る第1の態様として
は、基板上に形成されたエミッタ電極、当該エミッタ電
極上に配置された電子発生源、当該電子発生源に近接し
て配置された引き出し電極とから構成されている電界放
射冷陰極体であって、且つ当該電子発生源は、酸化膜若
しくは窒化膜で被覆された微細なシリコン粒子が複数個
集合して形成された多孔性粒体塊が複数個集合せしめら
れている電界放射冷陰極であり、又本発明に係る第2の
態様としては、上記した電界放射冷陰極の当該電子発生
源に対向する面に近接若しくは接触して適宜の発光体が
配置せしめられている電界放射ディスプレーであり、更
には、本発明に係る第3の態様としては、基板上に形成
されたエミッタ電極、当該エミッタ電極上に配置された
電子発生源、当該電子発生源に近接して配置された引き
出し電極とから構成されている電界放射冷陰極体を製造
するに際し、当該基板上に当該電子発生源として、酸化
膜若しくは窒化膜で被覆された微細なシリコン粒子が複
数個集合して形成された多孔性粒体塊を複数個集合せし
めた状態で付着させる電界放射冷陰極の製造方法であ
る。
The present invention employs the following technical configuration to achieve the above object. That is, a first aspect according to the present invention includes an emitter electrode formed on a substrate, an electron source arranged on the emitter electrode, and an extraction electrode arranged close to the electron source. A field emission cold cathode body, wherein the electron source is a plurality of aggregated porous particles formed by assembling a plurality of fine silicon particles coated with an oxide film or a nitride film. In the second aspect of the present invention, an appropriate luminous body is disposed close to or in contact with the surface of the above-mentioned field emission cold cathode facing the electron source. The third aspect of the present invention relates to an emitter electrode formed on a substrate, an electron source disposed on the emitter electrode, and an electron source. Proximity When manufacturing a field emission cold cathode composed of extraction electrodes arranged in a plurality, a plurality of fine silicon particles covered with an oxide film or a nitride film are gathered on the substrate as the electron generation source. This is a method for producing a field emission cold cathode in which a plurality of porous granular masses formed as described above are attached in a state of being assembled.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明に係る当該電界放射冷陰極
及び電界放射ディスプレーは、上記した技術的構成を採
用しているので、数nmサイズの残留シリコン組織を含
む粒径数μmの多孔質粒子をエミッタ電極となる導電性
基板上に付着させ、多孔質シリコン付着層を形成した電
界放射冷陰極および電界放射ディスプレー更にはその製
造方法が実現される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The field emission cold cathode and the field emission display according to the present invention adopt the above-mentioned technical structure, and therefore, a porous material having a particle size of several μm including a residual silicon structure having a size of several nm. A field emission cold cathode and a field emission display having particles adhered on a conductive substrate serving as an emitter electrode to form a porous silicon adhesion layer, and a method of manufacturing the same are realized.

【0015】[0015]

【実施例】以下に、本発明に係る電界放射冷陰極及び電
界放射ディスプレーの一具体例を図1〜図3を参照しな
がら詳細に説明する。即ち、図1又は図2は、本発明に
係る電界放射冷陰極の一具体例の構成を説明する図であ
って、図中、基板1上に形成されたエミッタ電極2、当
該エミッタ電極2上に配置された電子発生源3、当該電
子発生源3に近接して配置された引き出し電極4とから
構成されている電界放射冷陰極体10であって、且つ当
該電子発生源3は、酸化膜若しくは窒化膜5で被覆され
た微細なシリコン粒子6が複数個集合して形成された多
孔性粒体塊7が複数個集合せしめられて形成された電界
放射冷陰極10が示されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a field emission cold cathode and a field emission display according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. That is, FIG. 1 or FIG. 2 is a view for explaining the configuration of a specific example of the field emission cold cathode according to the present invention, in which an emitter electrode 2 formed on a substrate 1, The field emission cold-cathode body 10 is composed of an electron source 3 disposed in the field and an extraction electrode 4 disposed in the vicinity of the electron source 3, and the electron source 3 is an oxide film. Alternatively, a field emission cold cathode 10 formed by aggregating a plurality of porous granular masses 7 formed by aggregating a plurality of fine silicon particles 6 covered with a nitride film 5 is shown.

【0016】本発明に於ける当該粒体塊7は、図2に示
す様に、当該エミッタ電極2上に、少なくとも一層の緻
密な層が形成される様に配列固定されている事がのぞま
しい。更に本発明に於いては、例えば、図1(B)に示
す様に、当該エミッタ電極2は、当該基板1上に於ける
一つの画素領域28に相当する大きさの面積を有するも
のである事が好ましい。
In the present invention, it is preferable that the granular mass 7 is arranged and fixed so that at least one dense layer is formed on the emitter electrode 2 as shown in FIG. Further, in the present invention, for example, as shown in FIG. 1B, the emitter electrode 2 has an area of a size corresponding to one pixel region 28 on the substrate 1. Things are preferred.

【0017】一方、本発明に於ける当該引き出し電極4
は、当該エミッタ電極2の上面を被覆するか、当該エミ
ッタ電極2の周縁部の一部に沿って配置されている事が
望ましい。又、本発明に於いては、当該引き出し電極4
が配置されていない当該エミッタ電極2の周縁部には、
絶縁層9が配置されている事も望ましい。
On the other hand, the lead electrode 4 according to the present invention
It is desirable to cover the upper surface of the emitter electrode 2 or to be arranged along a part of the periphery of the emitter electrode 2. In the present invention, the extraction electrode 4
Are not arranged on the periphery of the emitter electrode 2.
It is also desirable that an insulating layer 9 is provided.

【0018】此処で、本発明に係る当該電界放射冷陰極
10の構成及びその製造方法に付いて更に詳細に図面を
参照して説明する。即ち、本発明に係る電界放射冷陰極
の製造方法の一例としては、基本的には、当該基板1上
に形成されたエミッタ電極2、当該エミッタ電極2上に
配置された電子発生源3、当該電子発生源3に近接して
配置された引き出し電極4とから構成されている電界放
射冷陰極体10を製造するに際し、当該基板1上に当該
電子発生源3として、酸化膜若しくは窒化膜5で被覆さ
れた微細なシリコン粒子6が複数個集合して形成された
多孔性粒体塊7を複数個集合せしめた状態で付着させる
電界放射冷陰極の製造方法であり、より具体的には、例
えば、バルク状のシリコン基材をエッチング処理してそ
の表面及び当該表面から所定の深さの部分を多孔質化す
る工程、当該多孔質化されたシリコン基材の残留シリコ
ン層の表面を絶縁膜で被覆する工程、当該多孔質化され
たシリコン基材の残留シリコン層を粉砕して当該絶縁膜
をその表面に形成した微細なシリコン粒状体が複数個集
合して形成された多孔性粒体塊を形成する工程、適宜の
基板表面にエミッタ電極を配置形成する工程、当該多孔
性粒体塊を適宜の接着手段を使用して、当該基板表面の
エミッタ電極上に付着させて電子発生源層を形成する工
程、及び引き出し電極を、当該エミッタ電極の上面を被
覆するか、当該エミッタ電極の周縁部の一部に沿って配
置する様に形成する工程、とから構成されている電界放
射冷陰極の製造方法である。
Here, the configuration of the field emission cold cathode 10 according to the present invention and a method of manufacturing the same will be described in more detail with reference to the drawings. That is, as an example of the method for manufacturing the field emission cold cathode according to the present invention, basically, the emitter electrode 2 formed on the substrate 1, the electron source 3 arranged on the emitter electrode 2, When manufacturing the field emission cold cathode body 10 composed of the extraction electrode 4 disposed close to the electron generation source 3, an oxide film or a nitride film 5 is used as the electron generation source 3 on the substrate 1. This is a method for producing a field emission cold cathode in which a plurality of porous granular masses 7 formed by assembling a plurality of coated fine silicon particles 6 are adhered in an aggregated state. More specifically, for example, Etching the bulk silicon base material to make the surface thereof and a portion at a predetermined depth from the surface porous, the surface of the residual silicon layer of the porous silicon base material being an insulating film. Coating process, Pulverizing the residual silicon layer of the porous silicon substrate to form a porous granular mass formed by assembling a plurality of fine silicon granular materials formed on the surface of the insulating film; Arranging and forming an emitter electrode on an appropriate substrate surface, forming the electron source layer by adhering the porous granular mass to the emitter electrode on the substrate surface using appropriate bonding means, and Forming the extraction electrode so as to cover the upper surface of the emitter electrode or to be arranged along a part of the periphery of the emitter electrode.

【0019】以下に上記本発明に係る電界放射冷陰極の
製造方法に関するより詳細な具体例を図4〜図6を参照
しながら説明する。即ち、先ず基板1として、低抵抗n
型Siバルク材(薄膜プロセスで堆積したものに対し
て)を用いる。本発明に於て使用される当該基板1とし
ては、一般的なシリコンウエハでよいが、ここでは特に
半導体形成用の欠陥の少ない材料でなくて良い。また、
単結晶でなくても多結晶でもよく、形状はウエハ状であ
る必要は無い。
Hereinafter, a more specific example of the method for manufacturing the field emission cold cathode according to the present invention will be described with reference to FIGS. That is, first, as the substrate 1, a low resistance n
Type Si bulk material (for the one deposited by the thin film process) is used. As the substrate 1 used in the present invention, a general silicon wafer may be used, but here, a material having few defects for forming a semiconductor may be used. Also,
The shape may not be a wafer but may be a single crystal or a polycrystal.

【0020】さらに、最終製品(ディスプレー)の大き
さ、形状とは関係ない。つまり、本発明に於いては、サ
イズの小さいシリコンバルクを使用して、大型のディス
プレーを製造する事が可能となるのである。次いで、こ
の基板1にオーミック接続された配線11を設ける。こ
のとき、基板表面は、図8に示す様に、片側のみを露出
させて反対面を被覆しても良いが、両面、あるいは形状
によっては表面全面を露出させても良く、係る露出させ
た当該シリコン基板面から、後述する陽極化成処理が進
むことになる。
Further, it has nothing to do with the size and shape of the final product (display). That is, in the present invention, a large-sized display can be manufactured by using a small-sized silicon bulk. Next, the wiring 11 that is ohmic-connected to the substrate 1 is provided. At this time, as shown in FIG. 8, the substrate surface may be exposed on one side only to cover the opposite surface, but may be exposed on both surfaces or the entire surface depending on the shape. Anodizing treatment described below proceeds from the silicon substrate surface.

【0021】本発明に係る当該陽極化成処理としては、
上記の様に準備したシリコン基板を所定の電源12を介
して適宜の電極、具体的には、例えばメッシュ状の白金
電極14と接続し、当該シリコン基板1と当該白金電極
14とを所定の電解液13を満たした容器15内に浸漬
し、所定の電流を流す様にする。当該容器15は耐フッ
酸性の材料でできた容器である事が望ましく、又、上記
の基板1が浸漬できる大きさのものを用意し、対向電極
の白金メッシュ電極14とともに、電解液13(HFフ
ッ化水素酸(55%)+エタノール=1:1溶液(0
℃))に浸漬し、基板に(+) 、白金メッシュに(−)
を印加する。
The anodizing treatment according to the present invention includes:
The silicon substrate prepared as described above is connected to a suitable electrode, specifically, for example, a platinum electrode 14 in a mesh shape, via a predetermined power supply 12, and the silicon substrate 1 and the platinum electrode 14 are connected to a predetermined electrolytic solution. It is immersed in a container 15 filled with the liquid 13 so that a predetermined current flows. The container 15 is desirably a container made of a material resistant to hydrofluoric acid. A container having a size in which the substrate 1 can be immersed is prepared. Hydrofluoric acid (55%) + ethanol = 1: 1 solution (0
℃)), (+) on the substrate, (-) on the platinum mesh
Is applied.

【0022】このとき基板表面にタングステンランプ等
で光を照射する事が望ましい。ただし、大量の基板を同
時に処理するときには、影ができないように基板を配置
するか基板を動かしてやることが必要である。(図4)
当該陽極化成処理が実行されるに際し、電流密度を30
0mA/cm2 以下(具体例としては100mA/cm
2 )とすると、化成進行速度は約10μm/min(上記電
流密度)となり、1分間の化成で表面層、約10μmが
多孔質化する。
At this time, it is desirable to irradiate the substrate surface with light using a tungsten lamp or the like. However, when processing a large number of substrates at the same time, it is necessary to arrange the substrates or move the substrates so that shadows are not formed. (FIG. 4)
When the anodizing treatment is performed, the current density is increased to 30%.
0 mA / cm 2 or less (as a specific example, 100 mA / cm
In the case of 2 ), the formation progress rate becomes about 10 μm / min (the above current density), and the surface layer, about 10 μm, becomes porous by formation for 1 minute.

【0023】本発明に於ける多孔質形状の形成メカニズ
ムは以下の様に考えられる。即ち、表面の欠陥やポテン
シャルの揺らぎ等によって局所的なエッチングが進行す
ると、その先端部分にホール(正孔)が集中し、先端部
分ではさらにSiの溶出が助長される。p型Si基板で
は陽極化成中の光照射は不要であるが、n型基板を使う
場合には通常ホールを供給するために光照射を行う。
The mechanism for forming the porous shape in the present invention is considered as follows. That is, when local etching progresses due to surface defects, potential fluctuations, and the like, holes (holes) are concentrated at the tip portion, and the elution of Si is further promoted at the tip portion. Light irradiation during anodization is unnecessary for a p-type Si substrate, but light irradiation is usually performed to supply holes when an n-type substrate is used.

【0024】溶出したSiの細孔の側壁はHF中の水素に
よって直ちに終端されるが、不完全な終端部や欠陥等で
は再びSiの溶出が進行し、結果的に細孔が複雑に枝分
れしてスポンジ状のポーラス層が形成される。本具体例
に於いては、任意の深さ、場合によってはバルク或いは
膜全体、まで化成を行ったのちに、エタノールで洗浄を
行う。
The side walls of the eluted Si pores are immediately terminated by hydrogen in the HF, but the Si elutes again at incomplete terminations and defects, and as a result, the pores are complicatedly branched. As a result, a sponge-like porous layer is formed. In this specific example, after chemical conversion to an arbitrary depth, depending on the case, to the bulk or the entire film, cleaning with ethanol is performed.

【0025】係る処理を実行する事によって、図5
(a)示されるシリコン基板バルクの表面部が、図5
(b)に示す様にその表面及び当該表面から所定の深さ
を持つ所定の層が、図6(a)に示す様に数nmから数
10nmの微小残留Si6からなる多孔質層16となっ
ている。当該残留微小Si6の表面を、適宜の酸化処理
或いは自然酸化させることによって、酸化膜5で覆われ
た孤立した微小残留Si6の集合体ができあがる。又、
本発明に於いては、酸化処理に限らず、当該残留微小S
i6の表面を窒化膜5で被覆したもので有っても良い。
By performing the above processing, FIG.
(A) The surface portion of the silicon substrate bulk shown in FIG.
As shown in FIG. 6B, the surface and a predetermined layer having a predetermined depth from the surface become a porous layer 16 made of minute residual Si6 of several nm to several tens nm as shown in FIG. ing. By appropriately oxidizing or spontaneously oxidizing the surface of the residual minute Si6, an aggregate of isolated minute residual Si6 covered with the oxide film 5 is completed. or,
In the present invention, the residual minute S is not limited to the oxidation treatment.
The surface of i6 may be covered with a nitride film 5.

【0026】このときの微小残留Si6の粒径は数nm
から数10nmであり、酸化膜厚は1nm程度である。
表面層の状態は図6(b)のようになる。その後、図5
(c)に示す様に、当該シリコン基板1の当該多孔質層
16をダイヤモンド、c−BN等の砥粒を固めた研削砥
石17で、多孔質層16を基板1から削り取る。
At this time, the particle size of the minute residual Si6 is several nm.
To several tens of nm, and the oxide film thickness is about 1 nm.
The state of the surface layer is as shown in FIG. Then, FIG.
As shown in (c), the porous layer 16 of the silicon substrate 1 is scraped from the substrate 1 with a grinding wheel 17 in which abrasive grains such as diamond and c-BN are hardened.

【0027】ここで使用する研削盤は縦型、横型を問わ
ない。研削には研削水(純水)を使用して、研削水ごと
破砕材を回収し、必要に応じて洗浄を行った後、濾過、
乾燥させ、ボールミル等で所定の粒径になるまで粉砕を
おこなう。粒径はメッシュでふるい分けてそろえる(1
〜10μm)か、遠心分離機でも分離が可能である。
The grinding machine used here may be either vertical or horizontal. Grinding water (pure water) is used for grinding, and the crushed material is collected together with the grinding water, washed as necessary, filtered,
It is dried and pulverized by a ball mill or the like until it has a predetermined particle size. The particle size is sieved with a mesh and aligned (1
-10 μm) or a centrifuge.

【0028】ここで、研削、粉砕後の当該微粒子シリコ
ン粉体18は図6(c)のように、粒径0.1〜10μ
mで、粒内には残留微小Si(数nm)6が大量に含ま
れている。図は実際の様子を模式的に表したもので、寸
法関係等は厳密ではない。図6(c)で得られた当該微
粒子シリコン粉体18は、更に所定のメッシュを使用し
たり、更にグラインダにかける事によって、均一な径を
有する図2(A)に示す様な多孔性粒体塊7を大量に得
る事が可能である。
Here, the finely divided silicon powder 18 after grinding and pulverization has a particle diameter of 0.1 to 10 μm as shown in FIG.
m, a large amount of residual fine Si (several nm) 6 is contained in the grains. The figure schematically shows the actual situation, and the dimensional relationship and the like are not strict. The fine particle silicon powder 18 obtained in FIG. 6 (c) is further subjected to use of a predetermined mesh or a grinder to form a porous particle having a uniform diameter as shown in FIG. 2 (A). It is possible to obtain a large amount of the body mass 7.

【0029】上記した工程に於て、一旦多孔質層16を
削り取った後の基板1は、機械的強度が耐える限り、再
度、或いは複数回、陽極化成処理に供給してその表面を
多孔質化し、当該多孔性粒体塊7を再生産する事が可能
である。以上で多孔性粒体塊7ができあがった。続い
て、ディスプレイの電子発生源を形成する工程を説明す
る。
In the above process, the substrate 1 from which the porous layer 16 has been once scraped off is supplied to the anodizing treatment again or a plurality of times so as to make the surface porous, as long as the mechanical strength can withstand. Thus, it is possible to reproduce the porous granular mass 7. Thus, the porous granular mass 7 was completed. Subsequently, a process of forming an electron source of the display will be described.

【0030】本発明に於ける当該電子発生源3を形成す
べき基板1は予め別工程で準備しておく。つまり、当該
基板は絶縁性基板である事が望ましく、従って、ガラス
にストライプ状のエミッタ配線パターンを形成し、絶縁
層を介してストライプ状の引き出し配線を形成する。こ
のとき、どちらの配線を行(Row)、或いは列(Co
lumn)のいずれにするかは特に限定されるものでは
ない。
The substrate 1 on which the electron generating source 3 according to the present invention is to be formed is prepared in another step in advance. That is, the substrate is preferably an insulating substrate. Therefore, a stripe-shaped emitter wiring pattern is formed on glass, and a striped lead-out wiring is formed via an insulating layer. At this time, which wiring is connected to the row (Row) or the column (Co)
(Lumn) is not particularly limited.

【0031】図9(a)は、本発明に於ける当該電界放
射冷陰極10の配線パターンを示す平面図であり、図9
(b)はその断面図である。本発明に於いて、多孔性粒
体塊7から電子発生源3を形成する為に、バインダーと
してエチルセルロース、溶剤として、ジエチレングリコ
ールモノブチルエーテルを加え混練してペースト化す
る。溶剤の添加比率を変えることでペーストの粘度を調
整することができる。
FIG. 9A is a plan view showing a wiring pattern of the field emission cold cathode 10 according to the present invention.
(B) is a sectional view thereof. In the present invention, in order to form the electron source 3 from the porous granular mass 7, ethyl cellulose as a binder and diethylene glycol monobutyl ether as a solvent are added and kneaded to form a paste. The viscosity of the paste can be adjusted by changing the addition ratio of the solvent.

【0032】このエミッタ配線2の上のエミッタ電極8
にスクリーン印刷でペースト状に構成された複数個の多
孔性粒体塊7からなる電子発生源3部材を載せると図1
0のようになる。その後、100〜200℃(一例とし
て150℃、10分)で乾燥をおこない、当該ペースト
を含む当該多孔性粒体塊7からなる電子発生源3から、
溶媒を蒸発させ、続いて、350〜600℃(一例とし
て350℃ 20分)で焼成を行いバインダーを分解さ
せて除去する。
The emitter electrode 8 on the emitter wiring 2
FIG. 1 shows that an electron source 3 composed of a plurality of porous granular masses 7 formed into a paste by screen printing is placed on the substrate.
It will be like 0. Thereafter, drying is performed at 100 to 200 ° C. (for example, at 150 ° C. for 10 minutes), and from the electron source 3 including the porous granular mass 7 including the paste,
The solvent is evaporated, followed by baking at 350 to 600 ° C. (for example, 350 ° C. for 20 minutes) to decompose and remove the binder.

【0033】これによって、図2(b)のようにエミッ
タ電極2の上に多孔性粒体塊7による電子発生源3がで
きあがる。その後、当該電子発生源3の上に引き出し電
極4を真空蒸着で形成し、同時に引き出し配線に接続す
る事によって、電子発生源3を備えた本発明に係る電界
放射冷陰極10の主要部分が構成される。
Thus, as shown in FIG. 2B, an electron source 3 is formed on the emitter electrode 2 by the porous granular mass 7. After that, the extraction electrode 4 is formed on the electron generation source 3 by vacuum evaporation and connected to the extraction wiring at the same time, so that the main part of the field emission cold cathode 10 having the electron generation source 3 according to the present invention is constituted. Is done.

【0034】本発明に於て使用される各種の電極材料と
しては、例えばAuを用いる事が望ましく、又、その膜
厚は例えば10nmとする事が好ましい。当該引き出し
電極4の膜厚は電子の散乱等のエネルギーロスを避ける
ため、できるだけ薄くする必要がある。さらに、図3に
示す様に、当該電界放射冷陰極10に対向して、ガラス
基板20上のITO等から構成されている透明電極21
に蛍光膜で構成された発光層22でを形成したアノード
基板25と適切なスペーサを設置してフリットガラスで
封止し、排気することで、本発明に係る当該電界放射デ
ィスプレー30が形成される。
As the various electrode materials used in the present invention, for example, Au is desirably used, and the film thickness is desirably, for example, 10 nm. The thickness of the extraction electrode 4 needs to be as small as possible in order to avoid energy loss such as scattering of electrons. Further, as shown in FIG. 3, a transparent electrode 21 made of ITO or the like on a glass substrate 20 is opposed to the field emission cold cathode 10.
The field emission display 30 according to the present invention is formed by arranging an anode substrate 25 formed with a light emitting layer 22 formed of a fluorescent film and an appropriate spacer, sealing with frit glass, and evacuating the anode substrate 25. .

【0035】本発明に係る当該電界放射ディスプレーの
動作は、選択されたエミッタ配線2がマイナス(−)、
引き出し配線4がプラス(+)となるように電圧を印加
すると、当該両配線が交差する部分に設けられている当
該電界放射冷陰極10の当該電子発生源3つまり電子放
出領域から電子が放出され、さらにプラス(+)の高い
アノード電圧によって加速され、蛍光体膜からなる発光
層22を発光させて表示をおこなう。
The operation of the field emission display according to the present invention is as follows.
When a voltage is applied so that the extraction wiring 4 becomes positive (+), electrons are emitted from the electron generation source 3 of the field emission cold cathode 10 provided at a portion where the both wirings intersect, that is, the electron emission region. In addition, the display is accelerated by the positive (+) anode voltage, and the light emitting layer 22 made of the phosphor film emits light to perform display.

【0036】即ち、本発明に係る当該電界放射冷陰極1
0と当該電界放射冷陰極10を用いた電界放射ディスプ
レー30の特徴としては、数nmサイズの残留シリコン
組織を含む粒径数μmの多孔質シリコン粒子から構成さ
れた多孔性粒体塊7をエミッタ電極となる導電性基板上
に付着させ、微小残留シリコン粒子6を含む当該多孔性
粒体塊7から構成された付着層を形成する工程を含む電
界放射冷陰極および電界放射ディスプレー及びその製造
方法である。
That is, the field emission cold cathode 1 according to the present invention.
The field emission display 30 using the field emission cold cathode 10 and the field emission cold cathode 10 is characterized in that the porous particle mass 7 composed of porous silicon particles having a particle diameter of several μm including a residual silicon structure having a size of several nm is used as an emitter. A field emission cold cathode and a field emission display including a step of forming an adhesion layer composed of the porous granular mass 7 containing minute residual silicon particles 6 on a conductive substrate to be an electrode, and a method of manufacturing the same. is there.

【0037】以下に上記具体例を含めて、本発明を実施
するに際して、考慮すべき点を以下に説明する。当該多
孔性粒体塊7を構成する複数の微小残留シリコン粒子6
は任意の大きさであっても良く、バルク状あるいは薄膜
状のシリコン基板の表面層あるいは全体を、陽極化成に
より多孔質化し、多孔質化した部分を粉砕して製造す
る。
Hereinafter, points to be considered when carrying out the present invention including the above specific examples will be described. A plurality of minute residual silicon particles 6 constituting the porous granular mass 7
May be of any size, and is manufactured by anodizing the surface layer or the entire surface of a bulk or thin film silicon substrate and pulverizing the porous portion.

【0038】当該微小残留シリコン粒子6は任意の基板
1上に多孔質組織として成長させた薄膜を剥離、粉砕し
て製造する多孔質化処理のあと残留シリコン層の表面に
絶縁層を形成した後に粉砕する。当該多孔質化処理に続
いて粉砕を行った後に、残留シリコン層の表面に絶縁層
を形成するが、当該微小残留シリコン粒子6の表面に形
成する絶縁層は酸化膜であるで有ってもよく、又、窒化
膜であっても良い。
The micro-residual silicon particles 6 are formed by peeling and pulverizing a thin film grown as a porous structure on an arbitrary substrate 1 and then forming an insulating layer on the surface of the residual silicon layer after a porous treatment. Smash. After the pulverization is performed following the porous treatment, an insulating layer is formed on the surface of the residual silicon layer, and the insulating layer formed on the surface of the minute residual silicon particles 6 may be an oxide film. Alternatively, it may be a nitride film.

【0039】更に、当該酸化膜は熱酸化膜でも良く、又
自然酸化膜であっても良い。酸化膜あるいは窒化膜は、
酸素雰囲気あるいは窒素雰囲気での高温熱反応で形成す
るもので有っても良く、又、酸化膜あるいは窒化膜は、
電気化学的手段で形成するもので有っても良い。酸化膜
は陽極化成による多孔質化処理の後続いて直ちに陽極酸
化で行う。
Further, the oxide film may be a thermal oxide film or a natural oxide film. The oxide film or nitride film
It may be formed by a high-temperature thermal reaction in an oxygen atmosphere or a nitrogen atmosphere.
It may be formed by electrochemical means. The oxide film is anodized immediately after the porosity treatment by anodization.

【0040】多孔質シリコン付着層は、当該微小残留シ
リコン粒子をバインダーとともにペースト状にして、所
定位置に印刷、塗布等の手段によって配置した後焼成す
る事によって得ることも可能である。また、任意の基板
上にシリコン薄膜を成長させる場合に、多孔質組織とし
て成長させることにより、化成による多孔質化の工程を
省いて、薄膜成長層を剥離、粉砕して多孔質粒子を得る
こともできる。
The porous silicon adhesion layer can also be obtained by forming the minute residual silicon particles into a paste together with a binder, arranging them at predetermined positions by means of printing, coating or the like, followed by baking. In addition, when growing a silicon thin film on an arbitrary substrate, by growing the film as a porous structure, it is possible to omit the step of making the film porous by chemical conversion, and peel off and pulverize the thin film growth layer to obtain porous particles. Can also.

【0041】本発明に於いては、バルク状あるいは薄膜
のシリコンから多孔質粒子である多孔性粒体塊7を得る
工程で、多孔質化処理のあと残留シリコン層の表面に絶
縁層を形成した後に粉砕する方法と、多孔質化処理に続
いて粉砕を行った後の粉体の残留シリコン層の表面に絶
縁層を形成する方法が選択可能である。残留シリコン層
の表面に形成する絶縁層としては、酸化膜の他に窒化膜
が利用可能である。
In the present invention, an insulating layer is formed on the surface of the residual silicon layer after the porous treatment in the step of obtaining the porous granular mass 7 as porous particles from bulk or thin silicon. A method of pulverizing afterwards and a method of forming an insulating layer on the surface of the residual silicon layer of the powder after pulverization following the porous treatment can be selected. As the insulating layer formed on the surface of the residual silicon layer, a nitride film can be used in addition to the oxide film.

【0042】絶縁膜は、自然酸化膜を利用することによ
り特別な処理が不要となる。より制御性を求め場合に
は、酸素雰囲気あるいは窒素雰囲気での高温熱反応を行
うことにより、酸化膜、窒化膜が形成できる。別の手段
としては、電気化学的手段で酸化膜、窒化膜を形成する
ことも可能である。より具体的には、陽極化成による多
孔質化処理の後、続いて直ちに陽極酸化で酸化膜を形成
する方法が可能である。
The use of a natural oxide film eliminates the need for a special treatment for the insulating film. When more controllability is required, an oxide film and a nitride film can be formed by performing a high-temperature thermal reaction in an oxygen atmosphere or a nitrogen atmosphere. As another means, an oxide film and a nitride film can be formed by electrochemical means. More specifically, a method of forming an oxide film by anodic oxidation immediately after the porosity treatment by anodization is possible.

【0043】本発明に於いては、当該微小残留シリコン
粒子からなる当該多孔性粒体塊7を複数個集合させ、任
意の基板に付着させ、多孔質シリコン付着層である電子
発生源3を形成する際には、当該多孔性粒体塊7をバイ
ンダーとともにペースト状にして、所定位置に印刷、塗
布等の手段によって配置した後に焼成する事によって可
能となる。
In the present invention, a plurality of the porous granular agglomerates 7 composed of the minute residual silicon particles are assembled and attached to an arbitrary substrate to form the electron generating source 3 which is a porous silicon-adhered layer. This can be achieved by making the porous granular mass 7 into a paste with a binder, arranging it at a predetermined position by means of printing, coating or the like, and then firing.

【0044】また、ペースト状とする代わりに、微小残
留シリコン粒子を溶媒に懸濁した懸濁液を、所定位置に
印刷、塗布等の手段によって配置した後焼成する事によ
っても可能である。当該多孔性粒体塊7を含む多孔質シ
リコン付着層からなる電子発生源3から電子を引き出す
ための引き出し電極としては、エミッタ電極2の上方に
絶縁された引き出し電極4を形成した構造が可能であ
り、その製法としては、予め引き出し電極を形成した基
板のエミッタ電極2上の所定位置に多孔質シリコン付着
層である電子発生源3を形成する方法と、先に多孔質シ
リコン付着層からなる当該電子発生源3を形成しその上
部に絶縁された引き出し電極4を形成する方法が選択で
きる。
In place of the paste, a suspension in which minute residual silicon particles are suspended in a solvent may be arranged at a predetermined position by means of printing, coating or the like, followed by firing. As an extraction electrode for extracting electrons from the electron source 3 composed of the porous silicon adhesion layer including the porous granular mass 7, a structure in which an insulated extraction electrode 4 is formed above the emitter electrode 2 is possible. There are two methods of producing the electron source 3 which is a porous silicon adhesion layer at a predetermined position on the emitter electrode 2 of the substrate on which the extraction electrode is formed in advance, and a method of forming the porous silicon adhesion layer first. A method of forming the electron generating source 3 and forming the insulated extraction electrode 4 on the electron generating source 3 can be selected.

【0045】その他の引き出し電極4の構造としては、
所定形状に成形されたエミッタ電極2の所定位置に多孔
質シリコン付着層である当該電子発生源3を形成しその
上部に密着した引き出し電極4を形成する方法が可能で
ある。更に、本発明に於ける当該多孔質Si層16を形
成し分離する方法としては、例えば、当該バルクあるい
は薄膜状態のシリコンSi表面を多孔質化、酸化して多
孔質層を削り落とす方法でも良く、又当該バルクあるい
は薄膜状態のシリコンSi全体を多孔質化、酸化して粉
砕するもので有っても良い。
Other structures of the extraction electrode 4 include:
A method is possible in which the electron source 3, which is a porous silicon adhesion layer, is formed at a predetermined position of the emitter electrode 2 formed into a predetermined shape, and the extraction electrode 4 closely adhered to the upper portion thereof. Further, as a method for forming and separating the porous Si layer 16 according to the present invention, for example, a method in which the silicon Si surface in the bulk or thin film state is made porous and oxidized to scrape off the porous layer may be used. Alternatively, the bulk or thin film of silicon Si may be made porous, oxidized and pulverized.

【0046】更には、適当な基板上に多孔質構造を薄膜
形成技術により堆積し、削り落とす方法であっても良
い。本発明に於いては、上記した何れかの方法で作成さ
れた多孔質シリコンを数μmから数10μmの粒径にす
る。その後、係るシリコン粒状物からなる粉体を適宜の
バインダーとともにペースト状にして印刷、あるいは、
溶剤中に懸濁させて塗布、噴霧することにより、任意の
電極上に付着させる。
Further, a method of depositing a porous structure on an appropriate substrate by a thin film forming technique and shaving off the porous structure may be employed. In the present invention, the particle size of the porous silicon prepared by any one of the above methods is set to several μm to several tens μm. After that, the powder of the silicon particles is printed in a paste with an appropriate binder, or,
By suspending in a solvent, applying and spraying, it is attached on an arbitrary electrode.

【0047】最後に、当該シリコン粒状物からなる層を
乾燥、焼成することにより溶剤、バインダーを蒸発ある
いは分解気化させ、多孔質シリコンからなる電子発生源
3ができる。上記した本発明に係る当該電界放射冷陰極
10の動作に付いて説明するならば、本発明に係る当該
微小残留シリコン粒子で構成された当該電子発生源3に
於ける電子放出特性は、表面多孔質層の数nmの微小残
留シリコン粒子が酸化膜で分離された微細構造に起因し
ている。
Finally, the layer made of silicon particles is dried and fired to evaporate or decompose and evaporate the solvent and the binder, thereby forming the electron source 3 made of porous silicon. If the operation of the field emission cold cathode 10 according to the present invention described above is explained, the electron emission characteristics of the electron generating source 3 composed of the minute residual silicon particles according to the present invention are as follows. This is due to a fine structure in which minute residual silicon particles of several nm of the porous layer are separated by an oxide film.

【0048】当該多孔質化シリコン電子発生源の電子放
出のメカニズムは以下の通りと考えられる。即ち、先に
説明したように、陽極化成によって形成される、多孔質
シリコン層内には、数nmのサイズの微細な残留シリコ
ンが含まれており、それぞれが絶縁層で被覆されてい
る。
The mechanism of electron emission from the porous silicon electron source is considered as follows. That is, as described above, the porous silicon layer formed by anodization contains fine residual silicon having a size of several nm and each is covered with the insulating layer.

【0049】従って、この多孔質シリコン層を数μmサ
イズの粒径をもつ粉体にすると、粉体の一つの粒子の中
には、上記の微細構造を大量に含んでいる。平面ディス
プレーの画素サイズはおよそ数100μmサイズであ
り、ここに多孔質シリコン粉体を原料としたペースト、
溶液を塗布焼成して多孔質シリコン膜を形成すると、画
素あたり、数千〜数万の粒子が配置される。
Therefore, when the porous silicon layer is formed into a powder having a particle size of several μm, one particle of the powder contains a large amount of the above fine structure. The pixel size of the flat display is about several hundred μm, and here a paste made of porous silicon powder as a raw material,
When the solution is applied and fired to form a porous silicon film, thousands to tens of thousands of particles are arranged per pixel.

【0050】従って、画素に配置された多孔質シリコン
粒子の中には電子放出特性を発揮するに十分な微細構造
が含まれている事になる。このような理由により、本発
明に於ける当該電界放射冷陰極10に於いては、多孔質
化、酸化等のプロセスは、最終製品(ディスプレー)の
大きさとは無関係な適切な大きさの原材料(シリコン)
と設備によって行うことができるので、最終製品の大き
さの基板材料および、それを処理するための十分な大き
さの設備が不要となる。
Therefore, the porous silicon particles arranged in the pixel contain a fine structure sufficient to exhibit electron emission characteristics. For this reason, in the field emission cold cathode 10 according to the present invention, the processes such as porosity and oxidation are performed by appropriately arranging the raw materials (appropriate sizes irrespective of the size of the final product (display)). silicon)
This eliminates the need for a substrate material of the size of the final product and equipment of a sufficient size for processing the same.

【0051】大型ディスプレーの基板として使用される
ことが多いガラス基板を使用しても、基板自体は電子放
出層材料のプロセス(多孔質化、酸化・・・等)を通ら
ないので、基板の耐熱性等を考慮する必要がなくなる。
したがって、多孔質化後の絶縁層形成には、熱酸化や熱
窒化等の高温熱プロセス(700℃)も可能になる。
Even if a glass substrate, which is often used as a substrate for a large display, is used, the substrate itself does not pass through the process (porosity, oxidation, etc.) of the material of the electron emission layer. There is no need to consider sex etc.
Therefore, a high-temperature thermal process (700 ° C.) such as thermal oxidation or thermal nitridation can be used to form the insulating layer after the porous structure.

【0052】更に、本発明に係る上記の具体例に於て、
各プロセスに於けるそれぞれの方法、条件、材料等は、
種々変更する事も可能である。以下にその例を列挙す
る。例えば、当該シリコン基板の表面層を陽極化成処理
する場合、当該パルク状のシリコン構造体の全体を陽極
化成処理する事も可能である。かかる場合には、当該シ
リコン構造体のほぼ全体が多孔質化されているので、そ
のまま全体を粉砕すれば、上記した微細な多孔質粉体が
得られる。
Further, in the above embodiment according to the present invention,
Each method, condition, material, etc. in each process,
Various changes are possible. Examples are listed below. For example, when anodizing the surface layer of the silicon substrate, it is also possible to anodize the whole of the pulp-like silicon structure. In such a case, almost the entire silicon structure is made porous, and the above-described fine porous powder can be obtained by directly pulverizing the entire silicon structure.

【0053】又、シリコン構造体の全体を陽極化成処理
する場合には、当該シリコン構造体の表面を削り取る操
作を考慮する必要がないので、当該シリコン構造体の体
積に対して表面積を大きくするような、表面に凹凸のあ
る形状のものを使用する事も可能である。これによっ
て、陽極化成処理の時間を短縮する事が可能となる。
When the entire silicon structure is subjected to anodizing treatment, it is not necessary to consider an operation of shaving the surface of the silicon structure, so that the surface area is increased with respect to the volume of the silicon structure. It is also possible to use a material having a shape with irregularities on the surface. This makes it possible to shorten the time of the anodizing treatment.

【0054】一方、本発明に於いては、当該微細な多孔
質粉体に於いては、場合によっては、未多孔質化部分を
含む微細なシリコン粒体が含まれる場合がある。然しな
がら、係る未多孔質化部分は機械的強度が強いので、粉
砕工程において、多孔質化した部分に比べて、大きな粒
子になっている。そこで粉砕工程の適当なところで、ふ
るい分けることで効果的に除去可能であり、又係る未多
孔質化部分を含む微細なシリコン粒体未多孔質化部分が
多少の混入しても実質的な問題ない。
On the other hand, in the present invention, the fine porous powder may contain fine silicon particles including an unporous portion in some cases. However, since the nonporous portion has high mechanical strength, it becomes larger particles in the pulverization process than the porous portion. Therefore, it can be effectively removed by sieving at an appropriate place in the pulverizing step, and even if a small amount of fine silicon particles including the non-porous portion is mixed into the non-porous portion, there is a substantial problem. Absent.

【0055】次に、本発明に係る酸化処理の工程に付い
て、別の方法を説明するならば、上記した具体例で説明
した自然酸化処理方法に対して熱酸化処理方法を採用す
る事も可能である。係る熱酸化方法は、自然酸化に比べ
て制御された良好な酸化膜が得られるので、例えば、酸
化膜の膜厚は1〜10nm程度をねらう事も出来る。
Next, if another method is described for the oxidation treatment step according to the present invention, a thermal oxidation treatment method may be employed in place of the natural oxidation treatment method described in the above specific example. It is possible. Such a thermal oxidation method can provide a better controlled oxide film as compared with natural oxidation, so that the thickness of the oxide film can be, for example, about 1 to 10 nm.

【0056】当該熱酸化処理の条件の一例としては、9
00℃、30分で、酸素雰囲気中で且つセラミック坩堝
使用する事が望ましい。次に、当該酸化処理後に粉砕す
る上記具体例に対して、粉砕後に酸化処理を実行する様
にしても良い。その際、陽極化成後の取扱で自然酸化の
進行が変わるので注意をする事が望ましい。
As an example of the conditions for the thermal oxidation treatment, 9
It is desirable to use a ceramic crucible at 00 ° C. for 30 minutes in an oxygen atmosphere. Next, with respect to the above specific example in which pulverization is performed after the oxidation treatment, an oxidation treatment may be performed after the pulverization. At that time, it is desirable to pay attention because the progress of natural oxidation changes depending on handling after anodization.

【0057】又、粉砕処理後の当該粉体で酸化するとき
には粉体を攪拌しながら処理するとよい。更に、粉砕工
程を酸化雰囲気で行うことで、酸化と粉砕を同時に処理
できる。当該多孔性粒体塊7を所定のエミッタ電極に塗
布する方法としては、スクリーン印刷の他に従来公知の
方法、例えば、低粘度ペーストまたはバインダーなしで
溶剤に粉体を懸濁した懸濁液をジェットプリントする方
法が使用出来る。
When oxidizing with the powder after the pulverization, the powder may be treated while being stirred. Further, by performing the pulverizing step in an oxidizing atmosphere, oxidation and pulverization can be simultaneously performed. As a method of applying the porous granular mass 7 to a predetermined emitter electrode, a conventionally known method other than screen printing, for example, a low-viscosity paste or a suspension in which a powder is suspended in a solvent without a binder is used. A jet printing method can be used.

【0058】係る懸濁液はバインダー成分がないので溶
剤を蒸発させれば特に高温での分解が不要であるが、放
置すると沈殿するので十分な攪拌継続が必要となる。そ
の他に、ディッピング法、スピンナー法、ロールコータ
ー法、スクリーン印刷法、ドクターブレード法なども適
用可能性ある。一方、本発明に於ける当該引き出し電極
の材料としては、金(Au)の他にPtでも可能であ
り、化学的に安定で薄膜形成可能な金属、合金、金属化
合物なら全て適用可能である。
Such a suspension does not need to be decomposed at a particularly high temperature if the solvent is evaporated since it has no binder component. However, the suspension precipitates when left to stand, so that sufficient stirring must be continued. In addition, a dipping method, a spinner method, a roll coater method, a screen printing method, a doctor blade method, and the like are also applicable. On the other hand, as the material of the extraction electrode in the present invention, Pt can be used in addition to gold (Au), and any metal, alloy, or metal compound that is chemically stable and can form a thin film can be applied.

【0059】又、本発明に於ける当該引き出し電極4の
構造としては、図7に示す様に、引き出し電極を電子放
出層である電子発生源3と離して形成する構成も使用可
能である。係る構成は、電子放出層に印加される電界が
弱くなる問題はある。更に、上記具体例でも説明した様
に、当該引き出し電極4で囲まれた窓の中がエミッタ形
成領域になる。
As the structure of the extraction electrode 4 according to the present invention, as shown in FIG. 7, a configuration in which the extraction electrode is formed separately from the electron source 3 which is an electron emission layer can be used. Such a configuration has a problem that the electric field applied to the electron emission layer is weakened. Further, as described in the above specific example, the inside of the window surrounded by the extraction electrode 4 becomes the emitter formation region.

【0060】又、予め引き出し電極4を形成しておき、
エミッタ側基板1の最終工程で電子放出層である電子発
生源3を形成すれば、乾燥〜焼成工程はその後の封着、
排気工程の加熱によって代用することが可能になる。上
記した様に、本発明に係る第1の具体例に於いては、使
用されるシリコン構造体の素材は最終製品(例えばフラ
ットディスプレー)の大きさとは無関係に選択する事が
可能である。
Also, the extraction electrode 4 is formed in advance,
If the electron source 3 which is an electron emission layer is formed in the final step of the emitter-side substrate 1, the drying to baking step includes sealing,
Substitution can be achieved by heating in the evacuation step. As described above, in the first embodiment according to the present invention, the material of the silicon structure to be used can be selected independently of the size of the final product (for example, a flat display).

【0061】又、本発明に於けるプロセスに係わる設
備、治工具類も最終製品の大きさに依らず小型でよい。
更に、本発明に於ける素材であるシリコン(Si)の品
質(欠陥、表面仕上げ等)は一般的な半導体素子形成用
ほどのものを必要としない。更に、機能材料としての多
孔質シリコンSi粉体からペースト製造に到る工程は、
最終製品の基板とは関係ないので高効率に大量処理がで
きる。
The equipment and jigs related to the process in the present invention may be small regardless of the size of the final product.
Furthermore, the quality (defect, surface finish, etc.) of silicon (Si) as the material in the present invention does not need to be as high as that for general semiconductor element formation. Further, the process from the porous silicon Si powder as a functional material to the paste production,
Since it has nothing to do with the substrate of the final product, mass processing can be performed efficiently.

【0062】更に、本発明に於ける最終製品の基板(例
えばガラス)の耐熱性を気にせずに粉体からペースト製
造に到る工程の製造プロセスを設計できる。又逆に高温
プロセスを必要としても高価な高耐熱基板を使用する必
要がない。本発明に於いては、残留微細シリコンSi、
多孔性粒体塊、画素等、それぞれのサイズを考えると、
従来と同等の特性を得るための構造が十分に得られる。
Further, the manufacturing process of the process from powder to paste can be designed without regard to the heat resistance of the substrate (eg, glass) of the final product in the present invention. Conversely, even if a high temperature process is required, there is no need to use an expensive high heat resistant substrate. In the present invention, the residual fine silicon Si,
Considering the size of each of the porous granular mass, pixel, etc.,
A structure for obtaining the same characteristics as the conventional one is sufficiently obtained.

【0063】以上のことから、本発明に於いては、安価
にディスプレーを製造することを可能にする技術であ
り、特に大型のディスプレー装置を製造するのに適した
方法である。次に、本発明に係る当該電界放射冷陰極、
当該電界放射ディスプレーに係る第2の具体例を図面を
参照しながら詳細に説明する。
From the above, according to the present invention, it is a technique which makes it possible to manufacture a display at low cost, and is a method particularly suitable for manufacturing a large-sized display device. Next, the field emission cold cathode according to the present invention,
A second specific example of the field emission display will be described in detail with reference to the drawings.

【0064】本具体例は、上記した第1の具体例とは多
孔質粉体つまり多孔性粒体塊7を得るまでの工程に相違
点があるが、その後の工程は第1の具体例と同様に行え
ばよい。本発明に係る第2の具体例に於いては、最終製
品の基板でなく粉体製造のための基板1としては、陽極
化成時の電極として用いるため、導電性(少なくとも表
面が導電性)の基板材料を使用する。
This embodiment is different from the above-described first embodiment in the step of obtaining porous powder, that is, the porous granular mass 7, but the subsequent steps are different from the first embodiment. The same can be done. In the second specific example according to the present invention, the substrate 1 for powder production, not the substrate of the final product, is used as an electrode during anodization. Use substrate material.

【0065】例えば、図11(a)に示す様に、CVD
(化学的気相堆積法)によって多結晶シリコンを基板上
に堆積する。或いは、成膜装置としては常圧CVD、減
圧CVD(LPCVD)、プラズマCVDなどを用いる
ことができる。一例として、常圧CVDにより、原料ガ
ス:SiH4 (シラン)を使用し、不純物ドープのため
にPH3 (フォスフィン)を混入してn型Siを堆積さ
せる。
For example, as shown in FIG.
Polycrystalline silicon is deposited on the substrate by (chemical vapor deposition). Alternatively, normal pressure CVD, low pressure CVD (LPCVD), plasma CVD, or the like can be used as a film formation apparatus. As an example, n-type Si is deposited by atmospheric pressure CVD using raw material gas: SiH 4 (silane) and mixing PH 3 (phosphine) for impurity doping.

【0066】ここで、シリコンをp型とするには、フォ
スフィンに変えて、B2 6 (ジボラン)を混入させれ
ばよい。当該CVDで堆積したシリコンSi層31を第
1の具体例と同様に陽極化成すると、シリコンSi層3
1は数nmから数10nmの微小残留Siからなる多孔
質層となる。
Here, in order to make the silicon p-type, B 2 H 6 (diborane) may be mixed instead of phosphine. When the silicon Si layer 31 deposited by CVD is anodized similarly to the first specific example, the silicon Si layer 3
1 is a porous layer composed of minute residual Si of several nm to several tens nm.

【0067】その後、酸素雰囲気で熱処理を行い、残留
微小Si表面を熱酸化させることによって、図6(b)
に示す様に、酸化膜5で覆われた孤立した微小残留Si
6の集合体ができあがる。このときの微小残留Si6の
粒径は数nmから数10nmであり、酸化膜厚5は1〜
10nmである。図11(b)に示す様に、当該Si層
32は図6(b)と同様の状態になる。
Thereafter, a heat treatment is performed in an oxygen atmosphere to thermally oxidize the surface of the remaining minute Si, thereby obtaining a structure shown in FIG.
As shown in FIG. 7, isolated minute residual Si covered with the oxide film 5
The assembly of 6 is completed. At this time, the particle size of the minute residual Si6 is several nm to several tens nm, and the oxide film thickness 5 is 1 to
10 nm. As shown in FIG. 11B, the Si layer 32 is in the same state as in FIG. 6B.

【0068】次いで、図11(c)に示す様に、ナイフ
エッジ等17の硬質の鋭利な先端で、多孔質化した堆積
層32を基板から剥離することで基板から分離、回収す
る。尚、当該基板1は繰り返し使用が可能である。その
後、当該微細なシリコン粒体を、更に粉砕し、ペースト
化する工程及びそれ以降の工程は第1の具体例と同様で
ある。
Next, as shown in FIG. 11 (c), the porous deposition layer 32 is separated from the substrate by separating it from the substrate with a hard and sharp tip such as a knife edge 17 and the like. The substrate 1 can be used repeatedly. Thereafter, the step of further pulverizing the fine silicon particles to form a paste and the subsequent steps are the same as in the first specific example.

【0069】本具体例に於ける各工程に於けるそれぞれ
の方法、条件、材料等を変更した変形例も可能である。
以下にその例を列挙する。先ず、本具体例に使用される
基板形状としては、板状に限らず多面体、シート状(ロ
ールtoロール)など後の工程(多孔質化、酸化、剥離)
が可能であればどんな形状でもよい。
Modifications in which the method, condition, material and the like in each step in this embodiment are changed are also possible.
Examples are listed below. First, the shape of the substrate used in this specific example is not limited to a plate shape, but may be a polyhedron, a sheet shape (roll-to-roll), and the subsequent steps (porosity, oxidation, peeling)
Any shape is possible if is possible.

【0070】又、本発明に於いては、板状の基板の両面
にCVD膜が堆積することは、特に問題ではなく、1枚
の基板から回収できる多孔質粉体の量が増えることにな
り効率が上がる。更に、本具体例に於いては、酸化処理
工程は、熱酸化に限らず、自然酸化でも良い事は言うま
でも無い。
In the present invention, deposition of a CVD film on both surfaces of a plate-like substrate is not a particular problem, and increases the amount of porous powder that can be recovered from one substrate. Increases efficiency. Further, in this specific example, it goes without saying that the oxidation treatment step is not limited to thermal oxidation, and may be natural oxidation.

【0071】一方、本具体例に於て、当該シリコン粒体
を基板ごと酸化してから剥離しても良く又、剥離後に酸
化しても良い。又、本具体例に於て、当該シリコン粒体
を基板からの剥離させる方法としては、第1の具体例と
同様に研削で基板から分離しても良く、更には、CVD
の下地に剥離層を設けて多孔質化の後に剥離層を選択除
去して多孔質層を分離する方法も可能である。
On the other hand, in this specific example, the silicon particles may be oxidized together with the substrate and then separated, or may be oxidized after the separation. In this embodiment, the silicon particles may be separated from the substrate by grinding in the same manner as in the first embodiment.
It is also possible to provide a release layer on the underlayer and to selectively remove the release layer after making the layer porous, thereby separating the porous layer.

【0072】当該CVDの条件、陽極化成での耐性と選
択除去の性質を兼ね備える必要がある。一方、本具体例
に於いては、当該堆積膜の同時多孔質化を実行しても良
い。つまり、CVDで多結晶シリコンを堆積するときの
条件(方法、温度、ガス組成その他の手段)を選ぶこと
により、堆積処理の際に多孔質構造の膜を得る方法を採
用すれば、多孔質化処理を省くことができ、堆積、分
離、粉砕を連続処理できる。
It is necessary to have both the conditions of the CVD, the resistance in anodization, and the property of selective removal. On the other hand, in this specific example, simultaneous deposition of the deposited film may be performed. In other words, by selecting conditions (method, temperature, gas composition and other means) for depositing polycrystalline silicon by CVD, a method of obtaining a film having a porous structure at the time of deposition processing is adopted. Processing can be omitted, and deposition, separation, and pulverization can be continuously performed.

【0073】係る本発明に於ける第2の具体例において
は、大型ディスプレーのような大きな基板に均一にSi
膜を成膜することは難しいが、多孔質化のための素材を
得るための基板は大きいものである必要はなく、成膜装
置も安価である。又、研削を使用する必要がないと、研
磨剤の混入、研削液による汚染がなくなる。
In the second embodiment of the present invention, the Si substrate is uniformly formed on a large substrate such as a large display.
Although it is difficult to form a film, a substrate for obtaining a material for making the film porous does not need to be large, and a film forming apparatus is inexpensive. In addition, if it is not necessary to use grinding, mixing of abrasives and contamination by grinding fluid are eliminated.

【0074】次に、本発明に係る電界放射冷陰極の第3
の具体例について詳細に説明する。即ち、本発明に係る
第3の具体例に於いては、上記した第1の具体例の工程
と基本的に同じであるが、当該シリコン基板を多孔質化
した後に、酸化膜を形成せずに窒化膜を形成するところ
に相違点がある。つまり、第1の具体例と同じように、
低抵抗n型Siバルク材を陽極化成し、表面層に数nm
から数10nmの微小残留Siからなる多孔質層を形成
する。
Next, the third field emission cold cathode of the present invention will be described.
A specific example will be described in detail. That is, in the third specific example according to the present invention, the process is basically the same as that in the first specific example, but after the silicon substrate is made porous, an oxide film is not formed. There is a difference in that a nitride film is formed. That is, as in the first example,
Anodize low resistance n-type Si bulk material and apply a few nm
To form a porous layer made of minute residual Si of several tens nm.

【0075】次いで、当該陽極化成処理が終わったら洗
浄、乾燥して自然酸化が進行しないようにする。その
後、ジクロルシラン(SiH2 Cl2 )とアンモニア
(NH3 )雰囲気中(圧力0.5Torr)で750℃
の熱処理を行うことで残留微細シリコンの表面を熱窒化
すると、多孔質層は窒化膜で覆われた孤立した微小残留
Siの集合体となる。
Next, after the anodizing treatment is completed, it is washed and dried so that natural oxidation does not proceed. Thereafter, in an atmosphere of dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ) and ammonia (NH 3 ) (pressure 0.5 Torr) at 750 ° C.
When the surface of the residual fine silicon is thermally nitrided by performing the heat treatment described above, the porous layer becomes an aggregate of isolated minute residual Si covered with the nitride film.

【0076】かくして形成された微小残留Siを第1の
具体例と同様に多孔質層を分離し、ペースト化する。そ
の後の工程は、第1の具体例と同様である。尚、本具体
例に於いても、各プロセスにおいて方法、条件、材料等
を変更した変形例も可能であり、以下にその例を列挙す
る。
The fine residual Si thus formed is separated from the porous layer and made into a paste in the same manner as in the first embodiment. Subsequent steps are the same as in the first specific example. Note that, in this specific example as well, modified examples in which the method, conditions, materials, and the like are changed in each process are also possible, and examples thereof are listed below.

【0077】即ち、本具体例に於いては、絶縁膜(窒化
膜)形成以外は第1の具体例と同じように種々の変形態
様を採用することが可能である。又、本具体例に於いて
は、バルクを基板(素材)にしたものでも、薄膜シリコ
ンSiでも適用可能であるが、基板の耐熱性を考慮する
必要ある。上記本具体例に於いては、シリコンを窒化す
る方法としては、熱窒化、窒素プラズマを利用した方
法、イオン注入などが考えられるが、多孔質層の微細構
造を壊さずに多孔質層内部まで窒化するには窒素雰囲気
で加熱する熱窒化が適している。
That is, in this embodiment, various modifications can be adopted in the same manner as in the first embodiment except for the formation of the insulating film (nitride film). Further, in this specific example, it is possible to use either a substrate made of bulk material (material) or a thin film silicon Si, but it is necessary to consider the heat resistance of the substrate. In the above specific example, as a method of nitriding silicon, thermal nitridation, a method using nitrogen plasma, ion implantation, etc. can be considered, but it is possible to reach the inside of the porous layer without breaking the microstructure of the porous layer. Thermal nitriding by heating in a nitrogen atmosphere is suitable for nitriding.

【0078】更に、本具体例に於いては、熱窒化には実
効的に反応を進めるために700℃程度の温度が必要で
あるが、従来の方法に適用するにはガラス基板や電極等
のような材料の耐熱性を考慮すると実質的にはむりであ
ったが、本具体例ではシリコンのみを加熱すればよいの
で、耐熱性を考慮することなくとも特性(膜質)の良い
窒化膜を形成することができる。
Further, in this embodiment, the temperature of about 700 ° C. is required for the thermal nitridation to effectively proceed with the reaction. Considering the heat resistance of such a material, it was practically impossible. However, in this specific example, since only silicon was heated, a nitride film having good characteristics (film quality) was formed without considering heat resistance. can do.

【0079】次に、本発明に係る第4の具体例の構成に
付いて詳細に説明する。即ち、第4の具体例に於いて
は、上記した第3の具体例と同様に、第1の具体例の工
程と基本的に処理工程は同じであるが、多孔質化の後の
酸化膜形成を陽極酸化で行うところに相違点がある。つ
まり、第1の具体例と同じように、低抵抗n型Siバル
ク材を陽極化成し、表面層に数nmから数10nmの微
小残留Siからなる多孔質層を形成する。
Next, the configuration of the fourth embodiment according to the present invention will be described in detail. That is, in the fourth specific example, as in the third specific example described above, the processing steps are basically the same as those in the first specific example, but the oxide film after the porous layer is made porous. There is a difference in that the formation is performed by anodic oxidation. That is, as in the first specific example, the low-resistance n-type Si bulk material is anodized, and a porous layer made of minute residual Si of several nm to several tens nm is formed on the surface layer.

【0080】その後、当該陽極化成処理が終わったら洗
浄して自然酸化が進行しないように直ちに次の処理に移
る。又、本発明に於ける当該第4の具体例に於いて、第
1の具体例に於ける陽極化成処理と同等のセットアップ
で、電解液に希硫酸を使用し、基板に(+)、白金メッ
シュに(−)を印加すると、陽極酸化によって、多孔質
層は酸化膜で覆われた孤立した微小残留Siの集合体と
なる。
Thereafter, when the anodizing treatment is completed, the substrate is washed and immediately proceeds to the next treatment so that natural oxidation does not progress. In the fourth embodiment of the present invention, the same setup as that of the anodization treatment in the first embodiment is performed using dilute sulfuric acid as the electrolyte, (+) for the substrate, and platinum for the substrate. When (−) is applied to the mesh, the porous layer becomes an aggregate of isolated minute residual Si covered with an oxide film by anodic oxidation.

【0081】係る微小残留Siを、第1の具体例と同様
に多孔質層を分離し、ペースト化する。本具体例に於い
ては、上記した各プロセスにおいてそれぞれの方法、条
件、材料等を変更した変形例も可能である。以下にその
例を列挙する。即ち、本具体例に於いて、当該絶縁膜形
成以外は第1の具体例と同じように種々の変形態様を採
用することが可能である。
The micro-residual Si is separated from the porous layer and made into a paste as in the first embodiment. In this specific example, a modification in which each method, condition, material, and the like are changed in each of the above-described processes is also possible. Examples are listed below. That is, in this specific example, various modifications can be adopted in the same manner as in the first specific example except for the formation of the insulating film.

【0082】更に、本具体例に於いては、製法上、基板
からシリコン微粒子を分離する前に陽極酸化処理をする
必要ある。本具体例に於ける当該陽極化成処理とは、液
と条件が変わる以外ほぼ同等のセットアップで酸化処理
が可能になる。更に、本具体例に於いては、セットアッ
プと陽極化成処理とを連続して行うことで効率よく作業
が行える。
Further, in this embodiment, it is necessary to perform anodizing treatment before separating the silicon fine particles from the substrate due to the manufacturing method. In this specific example, the anodizing treatment enables the oxidation treatment with almost the same setup except that the solution and conditions are changed. Further, in this specific example, the work can be efficiently performed by continuously performing the setup and the anodizing treatment.

【0083】又、陽極化成処理は電気化学的なプロセス
であり、高温を必要としない。本発明に於ける上記第1
乃至第4の具体例に於て、当該エミッタ電極は、矩形の
平面形状を有している事が望ましい。又、本発明に於け
る上記第1乃至第4の具体例に係る当該電界放射冷陰極
10を使用した電界放射ディスプレーとしては、基本的
な構成は、前記した様に、当該電界放射冷陰極10の当
該電子発生源3に対向する面に近接若しくは接触して適
宜の発光体が配置せしめられている電界放射ディスプレ
ーであり、より詳細な構成としては、例えば、当該発光
体は、透明導電膜を介してガラス基板に搭載せしめられ
ている事が望ましい。
The anodizing treatment is an electrochemical process and does not require a high temperature. The first of the present invention
In the fourth to fourth specific examples, it is preferable that the emitter electrode has a rectangular planar shape. The basic configuration of the field emission display using the field emission cold cathodes 10 according to the first to fourth specific examples of the present invention is as described above. Is a field emission display in which an appropriate luminous body is arranged in close proximity to or in contact with the surface facing the electron generating source 3. As a more detailed configuration, for example, the luminous body includes a transparent conductive film. It is desirable to mount it on a glass substrate through the intermediary.

【0084】更に、より具体的な構成例としては、当該
基板上に於ける一つの画素領域に相当する大きさの面積
を有する当該エミッタ電極が複数個、互いに隣接した状
態でマトリックス状に配列されており、且つ当該各エミ
ッタ電極に対向してそれぞれ電子発生源が配置せしめら
れており、更に、当該マトリックスの第1の方向に沿っ
て当該互いに隣接して配列されている電子発生源間に絶
縁層が配置され、一方当該第1の方向と直交する第2の
方向には、当該互いに隣接して配列されている電子発生
源間に引き出し電極が配置されている電界放射ディスプ
レーである。
Further, as a more specific configuration example, a plurality of the emitter electrodes having an area of a size corresponding to one pixel region on the substrate are arranged in a matrix in a state of being adjacent to each other. And an electron source is arranged opposite to each of the emitter electrodes, and furthermore, an insulation is provided between the electron sources arranged adjacent to each other along the first direction of the matrix. A field emission display in which the layers are arranged, while in a second direction orthogonal to the first direction, extraction electrodes are arranged between the electron sources arranged adjacent to each other.

【0085】又、本発明に係る当該電界放射ディスプレ
ーの別の具体例としては、当該基板上に於ける一つの画
素領域に相当する大きさの面積を有する当該エミッタ電
極が複数個、互いに隣接した状態でマトリックス状に配
列されており、且つ当該マトリックス状に配列された当
該エミッタ電極の内、当該マトリックスの所定の第1の
方向に配列された当該エミッタ電極群の上に、長尺状化
されたストリップ状電子発生源が延展して配置せしめら
れていると共に、当該隣接して配置されている複数のス
トリップ状電子発生源間に絶縁層が配置され、当該第1
の方向と直交する第2の方向には、引き出し電極が所定
の間隔で配列されているものである。
Further, as another specific example of the field emission display according to the present invention, a plurality of the emitter electrodes having an area of a size corresponding to one pixel region on the substrate are adjacent to each other. The emitter electrodes are arranged in a matrix in a state, and among the emitter electrodes arranged in the matrix, the emitter electrodes are elongated on the emitter electrode group arranged in a predetermined first direction of the matrix. And the insulating layer is disposed between the plurality of strip-shaped electron sources arranged adjacent to each other.
In the second direction orthogonal to the direction, the extraction electrodes are arranged at predetermined intervals.

【0086】一方、本発明に係る当該電界放射冷陰極の
製造方法としては、上記した様に、基本的には、基板上
に形成されたエミッタ電極、当該エミッタ電極上に配置
された電子発生源、当該電子発生源に近接して配置され
た引き出し電極とから構成されている電界放射冷陰極体
を製造するに際し、当該基板上に当該電子発生源とし
て、酸化膜若しくは窒化膜で被覆された微細なシリコン
粒子が複数個集合して形成された多孔性粒体塊を複数個
集合せしめた状態で付着させる様にするものであって、
より詳細には、バルク状のシリコン基材をエッチング処
理してその表面及び当該表面から所定の深さの部分を多
孔質化する工程、当該多孔質化されたシリコン基材の残
留シリコン層の表面を絶縁膜で被覆する工程、当該多孔
質化されたシリコン基材の残留シリコン層を粉砕して当
該絶縁膜をその表面に形成した微細なシリコン粒状体が
複数個集合して形成された多孔性粒体塊を形成する工
程、適宜の基板表面にエミッタ電極を配置形成する工
程、当該多孔性粒体塊を適宜の接着手段を使用して、当
該基板表面のエミッタ電極上に付着させて電子発生源層
を形成する工程、及び引き出し電極を、当該エミッタ電
極の上面を被覆するか、当該エミッタ電極の周縁部の一
部に沿って配置する様に形成する工程、とから構成され
ている電界放射冷陰極の製造方法である。
On the other hand, the method of manufacturing the field emission cold cathode according to the present invention basically includes, as described above, an emitter electrode formed on a substrate and an electron source disposed on the emitter electrode. When manufacturing a field emission cold cathode composed of an extraction electrode disposed in close proximity to the electron generation source, a fine particle covered with an oxide film or a nitride film as the electron generation source is formed on the substrate. A plurality of porous silicon particles formed by aggregating a plurality of silicon particles are attached in a state of being aggregated,
More specifically, a step of etching a bulk silicon base material to make its surface and a portion at a predetermined depth from the surface porous, the surface of the residual silicon layer of the porous silicon base material Covering the surface with an insulating film, a porous silicon substrate formed by assembling a plurality of fine silicon granules formed by crushing the residual silicon layer of the porous silicon substrate and forming the insulating film on the surface thereof A step of forming an agglomerate, a step of arranging and forming an emitter electrode on an appropriate substrate surface, and attaching the porous agglomerate to an emitter electrode on the substrate surface using an appropriate bonding means to generate electrons. Forming a source layer, and forming the extraction electrode so as to cover the upper surface of the emitter electrode or to be arranged along a part of the periphery of the emitter electrode. Cold cathode It is a manufacturing method.

【0087】又、本発明に係る当該電界放射冷陰極の製
造方法と別の構成例としては、バルク状のシリコン基材
をエッチング処理してその表面及び当該表面から所定の
深さの部分を多孔質化する工程、当該多孔質化されたシ
リコン基材の残留シリコン層の表面を絶縁膜で被覆する
工程、当該多孔質化されたシリコン基材の残留シリコン
層を粉砕して当該絶縁膜をその表面に形成した微細なシ
リコン粒状体が複数個集合して形成された多孔性粒体塊
を形成する工程、適宜の基板表面にエミッタ電極を配置
形成する工程、引き出し電極を、当該エミッタ電極の周
縁部の一部に沿って配置する工程、及び当該引き出し電
極若しくは当該引き出し電極と適宜の絶縁層とによって
囲まれた領域に当該多孔性粒体塊を適宜の接着手段を使
用して付着させて電子発生源層を形成する工程、とから
構成されている電界放射冷陰極の製造方法である。
As another example of the structure of the method for manufacturing the field emission cold cathode according to the present invention, a bulk silicon base material is subjected to an etching treatment so that its surface and a portion at a predetermined depth from the surface are porous. Porosity, a step of coating the surface of the residual silicon layer of the porous silicon substrate with an insulating film, and grinding the residual silicon layer of the porous silicon substrate to form the insulating film. A step of forming a porous particle mass formed by assembling a plurality of fine silicon particles formed on the surface; a step of arranging and forming an emitter electrode on an appropriate substrate surface; A step of arranging along a part of the portion, and attaching the porous granular mass to an area surrounded by the extraction electrode or the extraction electrode and an appropriate insulating layer by using an appropriate bonding means. Forming a child source layer is a field emission cold cathode method of manufacturing and a city.

【0088】更に、本発明に於ける上記電界放射冷陰極
の製造方法に於て、当該エッチング処理は、陽極化成処
理である事が望ましく、又、当該残留シリコン層の表面
を絶縁膜で被覆する処理は、陽極酸化処理若しくは自然
酸化処理であっても良く更には、窒化膜を形成する処理
であっても良い。
Further, in the method of manufacturing a field emission cold cathode according to the present invention, it is preferable that the etching process is an anodizing process, and the surface of the residual silicon layer is covered with an insulating film. The treatment may be an anodic oxidation treatment or a natural oxidation treatment, and may be a treatment for forming a nitride film.

【0089】[0089]

【発明の効果】本発明に係る当該電界放射冷陰極及び電
界放射ディスプレーは、上記した様な技術的構成を採用
しているので、大型の平面ディスプレイを製造するに際
し、従来の各種の制約を回避し、大型の設備を使用する
ことなく、容易に且つ効率的に高性能の電界放射冷陰極
を有する大型の平面ディスプレイを製造する事が可能と
なる他、大型ディスプレーの基板として使用されること
が多いガラス基板を使用しても、基板自体は電子放出層
材料のプロセス(多孔質化、酸化・・・等)を通らない
ので、基板の耐熱性等を考慮する必要がなくなると同時
に、シリコン基板を多孔質化した後に電子発生源を形成
する際の絶縁層形成には、熱酸化や熱窒化等の高温熱プ
ロセス(700℃)も可能になるので、多様な技術が採
用出来ると言う効果もある。
The field emission cold cathode and the field emission display according to the present invention employ the above-mentioned technical configuration, and thus avoid the conventional various restrictions when manufacturing a large flat display. In addition, it is possible to easily and efficiently manufacture a large flat display having a high-performance field emission cold cathode without using large equipment, and it can be used as a substrate for a large display. Even if a large number of glass substrates are used, the substrate itself does not pass through the process (porosity, oxidation, etc.) of the electron emission layer material, so that it is not necessary to consider the heat resistance of the substrate, and at the same time, the silicon substrate Since a high-temperature thermal process (700 ° C.) such as thermal oxidation or thermal nitridation can be used for forming an insulating layer when an electron source is formed after the porous material is made porous, various techniques can be adopted. There is also.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明による電界放射冷陰極の一具体
例の構成示す図であり、図1(a)はその断面図であ
り、図1(b)はその平面図である。
FIG. 1 is a view showing a configuration of a specific example of a field emission cold cathode according to the present invention, FIG. 1 (a) is a cross-sectional view thereof, and FIG. 1 (b) is a plan view thereof.

【図2】図2は、本発明の電界放射冷陰極に於ける電子
発生源の構成を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an electron source in the field emission cold cathode of the present invention.

【図3】図3は、本発明に係る電界放射ディスプレーの
構成の一例を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing an example of the configuration of a field emission display according to the present invention.

【図4】図4は、本発明に於ける電界放射冷陰極の製造
方法の一具体例を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a specific example of a method for manufacturing a field emission cold cathode according to the present invention.

【図5】図5は、本発明に於ける電界放射冷陰極の製造
方法の一具体例を説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a specific example of a method for manufacturing a field emission cold cathode according to the present invention.

【図6】図6は、本発明に於ける電界放射冷陰極の製造
方法の一具体例を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a specific example of a method for manufacturing a field emission cold cathode according to the present invention.

【図7】図7は、本発明による電界放射冷陰極の他の具
体例の構成示す断面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing the configuration of another specific example of the field emission cold cathode according to the present invention.

【図8】図8は、本発明に於ける電界放射冷陰極の製造
方法の他の一例を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating another example of the method for manufacturing a field emission cold cathode according to the present invention.

【図9】図9は、本発明に係る電界放射冷陰極の別の具
体例の構成示す図であり、図9(a)はその断面図であ
り、図9(b)はその平面図である。す断面図である。
9 is a diagram showing the configuration of another specific example of the field emission cold cathode according to the present invention, FIG. 9 (a) is a cross-sectional view thereof, and FIG. 9 (b) is a plan view thereof. is there. FIG.

【図10】図10は、本発明に係る電界放射冷陰極の更
に別の具体例の構成示す図であり、図10(a)はその
断面図であり、図10(b)はその平面図である。
10 is a view showing the configuration of still another specific example of the field emission cold cathode according to the present invention, FIG. 10 (a) is a cross-sectional view thereof, and FIG. 10 (b) is a plan view thereof. It is.

【図11】図11は、本発明に於ける電界放射冷陰極の
製造方法の他の具体例を説明する図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating another specific example of the method for manufacturing a field emission cold cathode according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基板 2…エミッター電極 2’…エミッター配線 3…電子発生源 4…引き出し電極 5…絶縁膜、酸化膜、窒化膜 6…微小残留シリコン粒子 7…多孔性粒体塊 9…絶縁層 10…電界放射冷陰極 28…画素領域 30…電界放射ディスプレー 11…配線 12…電源 13…電解液 14…白金メッシュ電極 15…容器 16…多孔質層 17…研削砥石、ナイフエッジ 18…剥離された多孔質層 20…ガラス基板 21…透明電極 22…発光層 25…アノード基板 28…画素領域 31…シリコン薄膜 32…多孔質化されたシリコン薄膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate 2 ... Emitter electrode 2 '... Emitter wiring 3 ... Electron generation source 4 ... Extraction electrode 5 ... Insulating film, oxide film, nitride film 6 ... Small residual silicon particles 7 ... Porous granular mass 9 ... Insulating layer 10 ... Field emission cold cathode 28 ... Pixel region 30 ... Field emission display 11 ... Wiring 12 ... Power supply 13 ... Electrolyte 14 ... Platinum mesh electrode 15 ... Container 16 ... Porous layer 17 ... Grinding wheel, knife edge 18 ... Porped off Layer 20 Glass substrate 21 Transparent electrode 22 Light emitting layer 25 Anode substrate 28 Pixel region 31 Silicon thin film 32 Porous silicon thin film

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に形成されたエミッタ電極、当該
エミッタ電極上に配置された電子発生源、当該電子発生
源に近接して配置された引き出し電極とから構成されて
いる電界放射冷陰極体であって、且つ当該電子発生源
は、酸化膜若しくは窒化膜で被覆された微細なシリコン
粒子が複数個集合して形成された多孔性粒体塊が複数個
集合せしめられている事を特徴とする電界放射冷陰極。
1. A field emission cold cathode body comprising: an emitter electrode formed on a substrate; an electron source disposed on the emitter electrode; and an extraction electrode disposed close to the electron source. And the electron source is characterized in that a plurality of porous granular masses formed by assembling a plurality of fine silicon particles covered with an oxide film or a nitride film are aggregated. Field emission cold cathode.
【請求項2】 当該粒体塊は、当該エミッタ電極上に、
少なくとも一層の緻密な層が形成される様に配列固定さ
れている事を特徴とする請求項1記載の電界放射冷陰
極。
2. The method according to claim 1, wherein the granular mass is formed on the emitter electrode.
2. The field emission cold cathode according to claim 1, wherein the arrangement is fixed so that at least one dense layer is formed.
【請求項3】 当該エミッタ電極は、当該基板上に於け
る一つの画素領域に相当する大きさの面積を有するもの
である事を特徴とする請求項1又は2に記載の電界放射
冷陰極。
3. The field emission cold cathode according to claim 1, wherein the emitter electrode has an area corresponding to one pixel area on the substrate.
【請求項4】 当該引き出し電極は、当該エミッタ電極
の上面を被覆するか、当該エミッタ電極の周縁部の一部
に沿って配置されている事を特徴とする請求項1乃至3
の何れかに記載の電界放射冷陰極。
4. The extraction electrode according to claim 1, wherein the extraction electrode covers an upper surface of the emitter electrode or is disposed along a part of a peripheral portion of the emitter electrode.
The field emission cold cathode according to any one of the above.
【請求項5】 当該引き出し電極が配置されていない当
該エミッタ電極周縁部には、絶縁層が配置されている事
を特徴とする請求項4に記載の電界放射冷陰極。
5. The field emission cold cathode according to claim 4, wherein an insulating layer is disposed on the periphery of the emitter electrode where the extraction electrode is not disposed.
【請求項6】 当該エミッタ電極は、矩形の平面形状を
有している事を特徴とする請求項1乃至5の何れかに記
載の電界放射冷陰極。
6. The field emission cold cathode according to claim 1, wherein said emitter electrode has a rectangular planar shape.
【請求項7】 請求項1乃至7の何れかに記載された電
界放射冷陰極の当該電子発生源に対向する面に近接若し
くは接して適宜の発光体が配置せしめられている事を特
徴とする電界放射ディスプレー。
7. An appropriate luminous body is arranged close to or in contact with the surface of the field emission cold cathode according to claim 1 which faces the electron source. Field emission display.
【請求項8】 当該発光体は、透明導電膜を介してガラ
ス基板に搭載せしめられている事を特徴とする請求項7
記載の電界放射ディスプレー。
8. The luminous body is mounted on a glass substrate via a transparent conductive film.
Field emission display as described.
【請求項9】 当該基板上に於ける一つの画素領域に相
当する大きさの面積を有し且つエミッタ配線及び引き出
し電極に接続されたエミッタ電極が複数個、互いに隣接
した状態でマトリックス状に配列されており、且つ当該
各エミッタ電極に対向してそれぞれ電子発生源が配置せ
しめられており、更に、当該マトリックスの第1の方向
に沿って当該互いに隣接して配列されている電子発生源
間に絶縁層が配置され、一方当該第1の方向と直交する
第2の方向には、当該互いに隣接して配列されている電
子発生源間に引き出し電極が配置されている事を特徴と
する請求項7又は8に記載の電界放射ディスプレー。
9. A plurality of emitter electrodes having an area of a size corresponding to one pixel region on the substrate and connected to an emitter wiring and a lead electrode are arranged in a matrix in a state of being adjacent to each other. And an electron source is arranged opposite to each of the emitter electrodes, and further, between the electron sources arranged adjacent to each other along the first direction of the matrix. An insulating layer is arranged, and an extraction electrode is arranged between the electron sources arranged adjacent to each other in a second direction orthogonal to the first direction. 9. The field emission display according to 7 or 8.
【請求項10】 当該基板上に於ける一つの画素領域に
相当する大きさの面積を有する当該エミッタ電極が複数
個、互いに隣接した状態でマトリックス状に配列されて
おり、且つ当該マトリックス状に配列された当該エミッ
タ電極の内、当該マトリックスの所定の第1の方向に配
列された当該エミッタ電極群の上に、長尺状化されたス
トリップ状電子発生源が延展して配置せしめられている
と共に、当該隣接して配置されている複数のストリップ
状電子発生源間に絶縁層が配置され、当該第1の方向と
直交する第2の方向には、引き出し電極が所定の間隔で
配列されている事を特徴とする請求項7又は8に記載の
電界放射ディスプレー。
10. A plurality of said emitter electrodes having an area of a size corresponding to one pixel region on said substrate are arranged in a matrix adjacent to each other, and are arranged in a matrix. The elongated strip-shaped electron source is extended and arranged on the emitter electrode group arranged in a predetermined first direction of the matrix among the emitter electrodes thus formed. An insulating layer is arranged between the plurality of strip-shaped electron sources arranged adjacent to each other, and extraction electrodes are arranged at predetermined intervals in a second direction orthogonal to the first direction. 9. A field emission display according to claim 7, wherein:
【請求項11】 基板上に形成されたエミッタ電極、当
該エミッタ電極上に配置された電子発生源、当該電子発
生源に近接して配置された引き出し電極とから構成され
ている電界放射冷陰極体を製造するに際し、当該基板上
に当該電子発生源として、酸化膜若しくは窒化膜で被覆
された微細なシリコン粒子が複数個集合して形成された
多孔性粒体塊を複数個集合せしめた状態で付着させる事
を特徴とする電界放射冷陰極の製造方法。
11. A field emission cold-cathode body comprising: an emitter electrode formed on a substrate; an electron source disposed on the emitter electrode; and an extraction electrode disposed adjacent to the electron source. In manufacturing, a plurality of porous granular masses formed by assembling a plurality of fine silicon particles covered with an oxide film or a nitride film as the electron source on the substrate are collected. A method for producing a field emission cold cathode, characterized by attaching.
【請求項12】 バルク状のシリコン基材をエッチング
処理してその表面及び当該表面から所定の深さの部分を
多孔質化する工程、当該多孔質化されたシリコン基材の
残留シリコン層の表面を絶縁膜で被覆する工程、当該多
孔質化されたシリコン基材の残留シリコン層を粉砕して
当該絶縁膜をその表面に形成した微細なシリコン粒状体
が複数個集合して形成された多孔性粒体塊を形成する工
程、適宜の基板表面にエミッタ電極を配置形成する工
程、当該多孔性粒体塊を適宜の接着手段を使用して、当
該基板表面のエミッタ電極上に付着させて電子発生源層
を形成する工程、及び引き出し電極を、当該エミッタ電
極の上面を被覆するか、当該エミッタ電極の周縁部の一
部に沿って配置する様に形成する工程、とから構成され
ている事を特徴とする電界放射冷陰極の製造方法。
12. A step of etching a bulk silicon base material to make the surface and a portion of a predetermined depth from the surface porous, the surface of the residual silicon layer of the porous silicon base material. Covering the surface with an insulating film, a porous silicon substrate formed by assembling a plurality of fine silicon granules formed by crushing the residual silicon layer of the porous silicon substrate and forming the insulating film on the surface thereof A step of forming an agglomerate, a step of arranging and forming an emitter electrode on an appropriate substrate surface, and attaching the porous agglomerate to an emitter electrode on the substrate surface using an appropriate bonding means to generate electrons. Forming a source layer, and forming the extraction electrode so as to cover the upper surface of the emitter electrode or to arrange the extraction electrode along a part of the periphery of the emitter electrode. Feature A method for manufacturing a field emission cold cathode.
【請求項13】 バルク状のシリコン基材をエッチング
処理してその表面及び当該表面から所定の深さの部分を
多孔質化する工程、当該多孔質化されたシリコン基材の
残留シリコン層の表面を絶縁膜で被覆する工程、当該多
孔質化されたシリコン基材の残留シリコン層を粉砕して
当該絶縁膜をその表面に形成した微細なシリコン粒状体
が複数個集合して形成された多孔性粒体塊を形成する工
程、適宜の基板表面にエミッタ電極を配置形成する工
程、引き出し電極を、当該エミッタ電極の周縁部の一部
に沿って配置する工程、及び当該引き出し電極若しくは
当該引き出し電極と適宜の絶縁層とによって囲まれた領
域に当該多孔性粒体塊を適宜の接着手段を使用して付着
させて電子発生源層を形成する工程、とから構成されて
いる事を特徴とする電界放射冷陰極の製造方法。
13. A step of etching a bulk silicon base material to make its surface and a portion at a predetermined depth from said surface porous, and a surface of a residual silicon layer of said porous silicon base material. Covering the surface with an insulating film, a porous silicon substrate formed by assembling a plurality of fine silicon granules formed by crushing the residual silicon layer of the porous silicon substrate and forming the insulating film on the surface thereof A step of forming a granular mass, a step of arranging and forming an emitter electrode on an appropriate substrate surface, a step of arranging an extraction electrode along a part of a peripheral portion of the emitter electrode, and a step of arranging the extraction electrode or the extraction electrode. Adhering the porous granular mass to a region surrounded by an appropriate insulating layer using an appropriate bonding means to form an electron source layer. Manufacturing method of field emission cold cathode.
【請求項14】 当該エッチング処理は、陽極化成処理
である事を特徴とする請求項12又は13に記載の電界
放射冷陰極の製造方法。
14. The method according to claim 12, wherein the etching process is an anodizing process.
【請求項15】 当該残留シリコン層の表面を絶縁膜で
被覆する処理は、高温熱反応処理である事を特徴とする
請求項12又は13に記載の電界放射冷陰極の製造方
法。
15. The method for manufacturing a field emission cold cathode according to claim 12, wherein the treatment for covering the surface of the residual silicon layer with an insulating film is a high-temperature thermal reaction treatment.
【請求項16】 当該残留シリコン層の表面を絶縁膜で
被覆する処理は、陽極酸化処理、熱酸化処理若しくは自
然酸化処理から選択された一つである事を特徴とする請
求項15に記載の電界放射冷陰極の製造方法。
16. The method according to claim 15, wherein the treatment of covering the surface of the residual silicon layer with an insulating film is one selected from an anodic oxidation treatment, a thermal oxidation treatment, and a natural oxidation treatment. A method for manufacturing a field emission cold cathode.
【請求項17】 当該残留シリコン層の表面を絶縁膜で
被覆する処理は、窒化膜を形成する処理である事を特徴
とする請求項15に記載の電界放射冷陰極の製造方法。
17. The method according to claim 15, wherein the step of covering the surface of the residual silicon layer with an insulating film is a step of forming a nitride film.
JP6042799A 1999-03-08 1999-03-08 Field emission cold cathode, manufacture thereof and field emission display utilizing the field emission cold cathode Pending JP2000260302A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6042799A JP2000260302A (en) 1999-03-08 1999-03-08 Field emission cold cathode, manufacture thereof and field emission display utilizing the field emission cold cathode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6042799A JP2000260302A (en) 1999-03-08 1999-03-08 Field emission cold cathode, manufacture thereof and field emission display utilizing the field emission cold cathode

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000260302A true JP2000260302A (en) 2000-09-22

Family

ID=13141932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6042799A Pending JP2000260302A (en) 1999-03-08 1999-03-08 Field emission cold cathode, manufacture thereof and field emission display utilizing the field emission cold cathode

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000260302A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002170487A (en) * 2000-11-30 2002-06-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacturing method of field emission electron source, field emission electron source, flat light emission device, display device and solid vacuum device
JP2010271425A (en) * 2009-05-19 2010-12-02 Sharp Corp Pre-transfer charging device and image forming apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002170487A (en) * 2000-11-30 2002-06-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacturing method of field emission electron source, field emission electron source, flat light emission device, display device and solid vacuum device
JP4679713B2 (en) * 2000-11-30 2011-04-27 パナソニック株式会社 Manufacturing method of field emission electron source
JP2010271425A (en) * 2009-05-19 2010-12-02 Sharp Corp Pre-transfer charging device and image forming apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6902658B2 (en) FED cathode structure using electrophoretic deposition and method of fabrication
US5811916A (en) Field emission devices employing enhanced diamond field emitters
JP3096629B2 (en) Method of manufacturing an electron field emission device
JP3737696B2 (en) Method for manufacturing horizontal field emission cold cathode device
US6710538B1 (en) Field emission display having reduced power requirements and method
JPH08212911A (en) Method and apparatus for manufacture of reinforced particle field emission device and its product
JPH08236010A (en) Field emission device using hyperfine diamond particle-form emitter and its preparation
US6290564B1 (en) Method for fabricating an electron-emissive film
EP1102299A1 (en) Field emission display device using vertically-aligned carbon nanotubes and manufacturing method thereof
JPH07282715A (en) Device containing electric field emitter
EP1208577B1 (en) Field emission cathodes comprised of electron emitting particles and insulating particles
JPH08241664A (en) Electric field effect electron source,its preparation and cathode luminescence display
JP2007504607A (en) Field emission device
JP2001501768A (en) Field emission triode, device based thereon, and method of manufacturing the same
JP3581296B2 (en) Cold cathode and method of manufacturing the same
JP3372751B2 (en) Field electron emission device and method of manufacturing the same
JP2000260302A (en) Field emission cold cathode, manufacture thereof and field emission display utilizing the field emission cold cathode
TW201435127A (en) Diamond like film and method for fabricating the same
US20060103287A1 (en) Carbon-nanotube cold cathode and method for fabricating the same
KR100550486B1 (en) Coated-Wire Ion Bombarded Graphite Electron Emitters
KR100299868B1 (en) Manufacturing method of carbon nanotube field emission display (FED) device using micropores
JP5148124B2 (en) Method for manufacturing substrate for electron emitter and method for manufacturing electron emitter
JP3774463B2 (en) Horizontal field emission cold cathode device
JP4312331B2 (en) Electron emission device
KR20050074283A (en) Fabrication and activation processes for nanostructure composite field emission cathodes