JP2615490B2 - プレーナ型冷陰極およびその製造法 - Google Patents
プレーナ型冷陰極およびその製造法Info
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- JP2615490B2 JP2615490B2 JP4085289A JP4085289A JP2615490B2 JP 2615490 B2 JP2615490 B2 JP 2615490B2 JP 4085289 A JP4085289 A JP 4085289A JP 4085289 A JP4085289 A JP 4085289A JP 2615490 B2 JP2615490 B2 JP 2615490B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はプレーナ型冷陰極を用いた電子源に関するも
のである。
のである。
従来の技術 従来から薄膜電界放出型の冷陰極は数多く報告されて
いる。その中でも第２図（特開昭63−274047号公報の第
５図）に示すようなプレーナ型冷陰極は、80V以上のゲ
ート電圧で電子放出が起こるとされている。この冷陰極
は第６図に示すように絶縁体基板１の表面に冷陰極２と
ゲート電極３をお互い対向させて構成されている。ゲー
ト電極に対向する冷陰極の端面には多数の凸状部４が形
成されている。この冷陰極に設けられた凸状部の尖端と
ゲート電極の間隔は0.1μｍである。このように構成さ
れた冷陰極とゲート電極間に80V以上の電圧を印加する
と、冷陰極の凸状部の尖端曲率半径が小さいため、凸状
部には２×107V/cmの強電界が発生し、尖端部から電子
放出が起こる。
いる。その中でも第２図（特開昭63−274047号公報の第
５図）に示すようなプレーナ型冷陰極は、80V以上のゲ
ート電圧で電子放出が起こるとされている。この冷陰極
は第６図に示すように絶縁体基板１の表面に冷陰極２と
ゲート電極３をお互い対向させて構成されている。ゲー
ト電極に対向する冷陰極の端面には多数の凸状部４が形
成されている。この冷陰極に設けられた凸状部の尖端と
ゲート電極の間隔は0.1μｍである。このように構成さ
れた冷陰極とゲート電極間に80V以上の電圧を印加する
と、冷陰極の凸状部の尖端曲率半径が小さいため、凸状
部には２×107V/cmの強電界が発生し、尖端部から電子
放出が起こる。
発明が解決しようとする課題 前記のプレーナ型冷陰極は前述のような特徴を有して
いるが、実用化するためには製造工程のコスト面から、
冷陰極とゲート電極の間隔を２〜４μｍ程度にまで広げ
る必要がある。これらの条件を満たすためには、さらに
小さい曲率半径を有する冷陰極の凸状部が必要である
が、現在のホトエッチング技術では限度がある。また、
冷陰極とゲート電極を形成する電極材料の厚さが0.1μ
ｍ以下になるとシート抵抗が大きくなり、特に大型の表
示装置を実現しようとすると電圧降下が大きな課題とな
る。更に、冷陰極先端部に凸状部を設けると凸状部尖端
の電気力線に沿って電子が放出されるため、放出された
電子は半円状に拡散し、例えば表示装置の電子源として
使用する場合には隣接する画素にも流入し、クロストー
クの原因となるなどの欠点があった。
いるが、実用化するためには製造工程のコスト面から、
冷陰極とゲート電極の間隔を２〜４μｍ程度にまで広げ
る必要がある。これらの条件を満たすためには、さらに
小さい曲率半径を有する冷陰極の凸状部が必要である
が、現在のホトエッチング技術では限度がある。また、
冷陰極とゲート電極を形成する電極材料の厚さが0.1μ
ｍ以下になるとシート抵抗が大きくなり、特に大型の表
示装置を実現しようとすると電圧降下が大きな課題とな
る。更に、冷陰極先端部に凸状部を設けると凸状部尖端
の電気力線に沿って電子が放出されるため、放出された
電子は半円状に拡散し、例えば表示装置の電子源として
使用する場合には隣接する画素にも流入し、クロストー
クの原因となるなどの欠点があった。
課題を解決するための手段 絶縁体基板の表面に形成した導電層の厚さを0.1μｍ
以上とし、冷陰極の先端部の厚さを0.1μｍ以下とす
る。
以上とし、冷陰極の先端部の厚さを0.1μｍ以下とす
る。
作用 このように先端部の厚さを0.1μｍ以下とした冷陰極
とゲート電極との間に電圧を印加すると107V/cm以上の
強電界が発生し、冷陰極とゲート電極との間隔が２〜５
μｍ程度でも印加電圧100V以下で電子放出が起こる。こ
れは冷陰極先端部の厚さ方向の曲率半径が0.05μｍ以下
となることによるものであって、従来の冷陰極のように
凸状部を設ける必要がなく、従来の構成のプレーナ型冷
陰極に比較して製造コスト面で著しく有利なプレーナ型
冷陰極となる。
とゲート電極との間に電圧を印加すると107V/cm以上の
強電界が発生し、冷陰極とゲート電極との間隔が２〜５
μｍ程度でも印加電圧100V以下で電子放出が起こる。こ
れは冷陰極先端部の厚さ方向の曲率半径が0.05μｍ以下
となることによるものであって、従来の冷陰極のように
凸状部を設ける必要がなく、従来の構成のプレーナ型冷
陰極に比較して製造コスト面で著しく有利なプレーナ型
冷陰極となる。
実施例 実施例１ 第１図ｄに実施例３の電極構成の要部を示す。電極は
導電性材料17と冷陰極材料18の二重層で形成されてい
る。
導電性材料17と冷陰極材料18の二重層で形成されてい
る。
このプレーナ型冷陰極の製造プロセスを第１図に示
す。絶縁体基板であるガラス板19の表面に、厚さ0.2μ
ｍのWSi2膜17を形成しその表面に厚さ500AのWC膜18を積
層する（第１図ａ）。このWSi2,WCの二重層をホトエッ
チング技術によって冷陰極20とゲート電極21を同時に形
成する。冷陰極とゲート電極の間隔は１〜４μｍである
（第１図ｂ）。次にこの基板をバッファエッチ溶液に浸
漬してガラス基板19をエッチングし冷陰極先端部下部に
凹部22を形成し、冷陰極先端部を庇状にする（第１図
ｃ）。更にこの基板をフッ硝酸に浸漬して、電極二重層
のうち先端部下部のWSi2膜17のみをエッチングによって
除去し、厚さ500AのWCの先端部23を有する冷陰極を形成
した（第１図ｄ）。
す。絶縁体基板であるガラス板19の表面に、厚さ0.2μ
ｍのWSi2膜17を形成しその表面に厚さ500AのWC膜18を積
層する（第１図ａ）。このWSi2,WCの二重層をホトエッ
チング技術によって冷陰極20とゲート電極21を同時に形
成する。冷陰極とゲート電極の間隔は１〜４μｍである
（第１図ｂ）。次にこの基板をバッファエッチ溶液に浸
漬してガラス基板19をエッチングし冷陰極先端部下部に
凹部22を形成し、冷陰極先端部を庇状にする（第１図
ｃ）。更にこの基板をフッ硝酸に浸漬して、電極二重層
のうち先端部下部のWSi2膜17のみをエッチングによって
除去し、厚さ500AのWCの先端部23を有する冷陰極を形成
した（第１図ｄ）。
導電性材料17は陰極，ゲート電極および配線抵抗を小
さうするためと、冷陰極材料と基板材料の接着強度を大
きくする役目をしている。
さうするためと、冷陰極材料と基板材料の接着強度を大
きくする役目をしている。
電極部二重層の導電性材料と冷陰極材料の組合せはWS
i2とWCに限られるものではなく、導電性材料としてW,M
o,W2C,NbC,HfC等、フッ硝酸に溶解し、バッファエッチ
溶液に難溶の材料、および冷陰極材料としてはWC,SiC,T
a、B4C等、フッ硝酸及びバッファエッチ溶液に難溶の低
仕事関数材料の組合せが可能である。更に、基板材料を
エッチングする溶液および導電性材料をエッチングする
酸、アルカリ溶液に難溶で、比較的仕事関数の低い材料
であれば冷陰極材料として使用することができる。ま
た、導電性材料としてはフッ硝酸以外の酸、またはアル
カリ溶液に溶解する金属材料およびAuCrなどの合金材料
を使用することができる。更に、必要に応じて二重層以
上の電極で構成することができる。
i2とWCに限られるものではなく、導電性材料としてW,M
o,W2C,NbC,HfC等、フッ硝酸に溶解し、バッファエッチ
溶液に難溶の材料、および冷陰極材料としてはWC,SiC,T
a、B4C等、フッ硝酸及びバッファエッチ溶液に難溶の低
仕事関数材料の組合せが可能である。更に、基板材料を
エッチングする溶液および導電性材料をエッチングする
酸、アルカリ溶液に難溶で、比較的仕事関数の低い材料
であれば冷陰極材料として使用することができる。ま
た、導電性材料としてはフッ硝酸以外の酸、またはアル
カリ溶液に溶解する金属材料およびAuCrなどの合金材料
を使用することができる。更に、必要に応じて二重層以
上の電極で構成することができる。
このように構成した冷陰極とゲート電極間に60〜100V
の電圧を印加すると、冷陰極先端には107V/cm以上の強
電界が発生し、先端部から電子放出が起こる。
の電圧を印加すると、冷陰極先端には107V/cm以上の強
電界が発生し、先端部から電子放出が起こる。
発明の効果 本発明によれば、冷陰極の厚さ制御が容易であるた
め、均一な電子放射が得られる。また冷陰極およびゲー
ト電極の先端部のみを肉薄とするため配線抵抗を小さく
でき、大型表示装置にも使用できる。更に、両電極間の
間隔を１μｍ以上にすることによって、ゲート電極に流
れ込む電子の割合を小さくでき効率のよい電子源が得ら
れる。
め、均一な電子放射が得られる。また冷陰極およびゲー
ト電極の先端部のみを肉薄とするため配線抵抗を小さく
でき、大型表示装置にも使用できる。更に、両電極間の
間隔を１μｍ以上にすることによって、ゲート電極に流
れ込む電子の割合を小さくでき効率のよい電子源が得ら
れる。
第１図は本発明の一実施例におけるプレーナ型冷陰極の
製造プロセスを説明するための断面図、第２図は従来の
プレーナ型冷陰極の斜視図である。 １……絶縁体基板、2,20……冷陰極、3,21……ゲート電
極、４……冷陰極凸状部、17……導電性材料、18……冷
陰極材料、19……ガラス基板、23……冷陰極先端部。
製造プロセスを説明するための断面図、第２図は従来の
プレーナ型冷陰極の斜視図である。 １……絶縁体基板、2,20……冷陰極、3,21……ゲート電
極、４……冷陰極凸状部、17……導電性材料、18……冷
陰極材料、19……ガラス基板、23……冷陰極先端部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 崎山 一幸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−274048（ＪＰ，Ａ) 特公 昭54−17551（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (2)
- 【請求項１】絶縁体基板上に冷陰極とゲート電極をお互
いに対向させて配置し、前記冷陰極と前記ゲート電極間
に電圧を印加することにより前記冷陰極から電子放出を
起こさせるよう構成したプレーナ型冷陰極において、前
記冷陰極の電極材料が２種類以上の電極材料を積層して
構成され、その中の少なくとも１種類の電極材料として
絶縁性基板をエッチングする溶液に難溶であるものを用
いたことを特徴とするプレーナ型冷陰極。 - 【請求項２】絶縁性基板表面に２種類以上の電極材料を
成膜し、冷陰極およびゲート電極を形成後、前記絶縁体
基板表面をエッチングして庇状の冷陰極を形成し、更に
少なくとも１種類の電極材料を残してエッチングし、請
求項１に記載のプレーナ型冷陰極を形成することを特徴
とするプレーナ型冷陰極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4085289A JP2615490B2 (ja) | 1989-01-13 | 1989-02-21 | プレーナ型冷陰極およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-7207 | 1989-01-13 | ||
| JP720789 | 1989-01-13 | ||
| JP4085289A JP2615490B2 (ja) | 1989-01-13 | 1989-02-21 | プレーナ型冷陰極およびその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02276129A JPH02276129A (ja) | 1990-11-13 |
| JP2615490B2 true JP2615490B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=26341471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4085289A Expired - Fee Related JP2615490B2 (ja) | 1989-01-13 | 1989-02-21 | プレーナ型冷陰極およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2615490B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0465048A (ja) * | 1990-07-04 | 1992-03-02 | Agency Of Ind Science & Technol | 電子放出素子 |
| JP2601085B2 (ja) * | 1990-11-28 | 1997-04-16 | 松下電器産業株式会社 | 機能性電子放出素子およびその製造方法 |
| JP2601091B2 (ja) * | 1991-02-22 | 1997-04-16 | 松下電器産業株式会社 | 電子放出素子 |
| CH696179A5 (de) * | 2000-06-08 | 2007-01-31 | Satis Vacuum Ind Vertriebs Ag | Plasma-Verdampfungsquelle für eine Vakuum Beschichtungsanordnung zum Aufbringen von Vergütungsschichten auf optische Substrate. |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO145589C (no) * | 1977-06-30 | 1982-04-21 | Rosenblad Corp | Fremgangsmaate for kondensasjon av damp i en varmeveksler samt en varmeveksler til bruk ved fremgangsmaaten |
| JP2654013B2 (ja) * | 1987-05-06 | 1997-09-17 | キヤノン株式会社 | 電子放出素子およびその製造方法 |
-
1989
- 1989-02-21 JP JP4085289A patent/JP2615490B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02276129A (ja) | 1990-11-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |