JPH05274997A - 電界放出素子 - Google Patents
電界放出素子Info
- Publication number
- JPH05274997A JPH05274997A JP7121992A JP7121992A JPH05274997A JP H05274997 A JPH05274997 A JP H05274997A JP 7121992 A JP7121992 A JP 7121992A JP 7121992 A JP7121992 A JP 7121992A JP H05274997 A JPH05274997 A JP H05274997A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- emitter
- tip
- field emission
- gate
- emission device
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/30—Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/30—Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
- H01J1/304—Field-emissive cathodes
- H01J1/3042—Field-emissive cathodes microengineered, e.g. Spindt-type
Abstract
(57)【要約】
【目的】 動作電圧が小さく、エミッタが破損しにくい
電界放出素子を提供する。 【構成】 基板２の上面にはエミッタ４が設けられてい
る。エミッタ４は基部６と複数の矩形の先端部７から成
る。基板２上に設けられた凹部３内にはゲート５が設け
られ、エミッタ４の先端部７と近接している。エミッタ
４の先端部７の幅ａと、先端部７，７の間隔ｂは、ｂ／
ａ＝２の寸法比に設定されている。エミッタ４の各先端
部７に印加される電界強度はｂ／ａ≦１の従来品に比べ
て大幅に増大し、動作電圧が低減して十分なエミッタ電
流が得られる。
電界放出素子を提供する。 【構成】 基板２の上面にはエミッタ４が設けられてい
る。エミッタ４は基部６と複数の矩形の先端部７から成
る。基板２上に設けられた凹部３内にはゲート５が設け
られ、エミッタ４の先端部７と近接している。エミッタ
４の先端部７の幅ａと、先端部７，７の間隔ｂは、ｂ／
ａ＝２の寸法比に設定されている。エミッタ４の各先端
部７に印加される電界強度はｂ／ａ≦１の従来品に比べ
て大幅に増大し、動作電圧が低減して十分なエミッタ電
流が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電界放出素子に関するも
のである。本発明の電界放出素子は、各種表示素子、光
源、増幅素子、高速スイッチング素子、センサー等にお
ける電子源として有用である。
のである。本発明の電界放出素子は、各種表示素子、光
源、増幅素子、高速スイッチング素子、センサー等にお
ける電子源として有用である。
【０００２】
【従来の技術】電界放出素子においては、外部からエミ
ッタに印加される電界強度を強くすることによって放出
電流が飛躍的に増大する。このため先端を鋭く尖らせた
形状のエミッタを備えた電界放出素子が多数提案されて
いる。例えば図１１はこの種の電界放出素子の構造を示
すものであり、ゲート１００と鋸歯状の先端部１０１を
有するエミッタ１０２とが絶縁基板１０３上に溝１０４
をはさんで並設されている。
ッタに印加される電界強度を強くすることによって放出
電流が飛躍的に増大する。このため先端を鋭く尖らせた
形状のエミッタを備えた電界放出素子が多数提案されて
いる。例えば図１１はこの種の電界放出素子の構造を示
すものであり、ゲート１００と鋸歯状の先端部１０１を
有するエミッタ１０２とが絶縁基板１０３上に溝１０４
をはさんで並設されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述した構造によれ
ば、エミッタ１０２の先端部１０１の鋭利な形状を再現
性よく均一に形成することが困難であった。その結果、
エミッタ１０２の各先端部１０１とゲート１００との距
離が均一になりにくく、エミッタ１０２の特性に大きな
ばらつきが生じ、実用化の妨げとなっていた。
ば、エミッタ１０２の先端部１０１の鋭利な形状を再現
性よく均一に形成することが困難であった。その結果、
エミッタ１０２の各先端部１０１とゲート１００との距
離が均一になりにくく、エミッタ１０２の特性に大きな
ばらつきが生じ、実用化の妨げとなっていた。
【０００４】そこで本発明者らは、図１０に示すような
構造の電界放出素子を提案した。この電界放出素子で
は、エミッタ１１０が、基部１１１と該基部１１１から
突出した矩形パターンの先端部１１２とによって構成さ
れている。そして、矩形パターンの各先端部１１２はゲ
ート１１３にサブミクロンレベルで近接しており、前記
特性の再現性と均一性が大幅に向上している。
構造の電界放出素子を提案した。この電界放出素子で
は、エミッタ１１０が、基部１１１と該基部１１１から
突出した矩形パターンの先端部１１２とによって構成さ
れている。そして、矩形パターンの各先端部１１２はゲ
ート１１３にサブミクロンレベルで近接しており、前記
特性の再現性と均一性が大幅に向上している。
【０００５】しかしながら、本発明者らの提案になる前
記電界放出素子によれば、エミッタの特性の再現性及び
均一性は向上したが、ゲートに印加すべき電圧、すなわ
ち動作電圧が図１１の電界放出素子に比べて大きくな
り、またエミッタ１１０の矩形の先端部１１２とゲート
１１３間に働く静電引力のために該先端部１１２が破損
する場合もあった。
記電界放出素子によれば、エミッタの特性の再現性及び
均一性は向上したが、ゲートに印加すべき電圧、すなわ
ち動作電圧が図１１の電界放出素子に比べて大きくな
り、またエミッタ１１０の矩形の先端部１１２とゲート
１１３間に働く静電引力のために該先端部１１２が破損
する場合もあった。
【０００６】本発明は、本発明者らが提案した発明をさ
らに改良するものであり、動作電圧が小さく、エミッタ
が破損しにくい電界放出素子を提供することを目的とし
ている。
らに改良するものであり、動作電圧が小さく、エミッタ
が破損しにくい電界放出素子を提供することを目的とし
ている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】図１０に示した電界放出
素子では、矩形の先端部１１２の幅と先端部１１２，１
１２の間隔との関係については特に規定されておらず、
おおむね１：１とされていた。しかし本発明者らのその
後の詳細な研究により、上記関係が素子の特性を左右す
る極めて重要なパラメータであることがわかってきた。
また、上記エミッタの矩形の先端部の力学的強度を増せ
ば、静電引力による破壊を防げることもわかってきた。
素子では、矩形の先端部１１２の幅と先端部１１２，１
１２の間隔との関係については特に規定されておらず、
おおむね１：１とされていた。しかし本発明者らのその
後の詳細な研究により、上記関係が素子の特性を左右す
る極めて重要なパラメータであることがわかってきた。
また、上記エミッタの矩形の先端部の力学的強度を増せ
ば、静電引力による破壊を防げることもわかってきた。
【０００８】そこで、本発明の電界放出素子は、エミッ
タとゲートを備えた電界放出素子において、前記エミッ
タは、基部と該基部から突出した複数の先端部からな
り、前記各先端部の幅ａと各先端部相互間の間隔ｂの各
値が式ｂ／ａ＞１を満たすことを特徴としている。
タとゲートを備えた電界放出素子において、前記エミッ
タは、基部と該基部から突出した複数の先端部からな
り、前記各先端部の幅ａと各先端部相互間の間隔ｂの各
値が式ｂ／ａ＞１を満たすことを特徴としている。
【０００９】また、前記電界放出素子において、前記先
端部と前記基部の間の部分が所定の曲率半径を有するよ
うな形状になっていてもよいし、前記先端部の先端より
も後退した位置に先端縁がくるように前記エミッタの上
に電極層を設けてもよい。
端部と前記基部の間の部分が所定の曲率半径を有するよ
うな形状になっていてもよいし、前記先端部の先端より
も後退した位置に先端縁がくるように前記エミッタの上
に電極層を設けてもよい。
【００１０】
【作用】エミッタの各先端部に印加される電界強度は従
来に比べて大幅に増大し、このため動作電圧を低減させ
ることができる。
来に比べて大幅に増大し、このため動作電圧を低減させ
ることができる。
【００１１】前記エミッタの先端部と基部の間に丸みを
つけ、又は前記エミッタの上に電極層を設ければ、上記
矩形の先端部の力学的強度が増大し、静電引力等による
破壊を免れるとともに、エミッタの電気抵抗が下がるた
め、大電流放出が可能となる。
つけ、又は前記エミッタの上に電極層を設ければ、上記
矩形の先端部の力学的強度が増大し、静電引力等による
破壊を免れるとともに、エミッタの電気抵抗が下がるた
め、大電流放出が可能となる。
【００１２】
【実施例】図１及び図２によって第１実施例の電界放出
素子１を説明する。石英基板（ＳｉＯ2 ）等の絶縁性の
基板２には凹部３が形成されている。この基板２の上面
にはエミッタ４が形成され、基板２の凹部３の底には前
記エミッタに近接してゲート５が形成されている。
素子１を説明する。石英基板（ＳｉＯ2 ）等の絶縁性の
基板２には凹部３が形成されている。この基板２の上面
にはエミッタ４が形成され、基板２の凹部３の底には前
記エミッタに近接してゲート５が形成されている。
【００１３】このエミッタ４は、基部６と該基部６から
突出した複数の矩形の先端部７をゲート５に対面して備
えた矩形くし歯状の構造を有している。
突出した複数の矩形の先端部７をゲート５に対面して備
えた矩形くし歯状の構造を有している。
【００１４】そして前記エミッタ４の各先端部７の幅を
ａ、各先端部７，７の間隔をｂとすると、本発明におい
てこれらの寸法の満たすべき条件はｂ／ａ＞１となって
いる。但し本実施例では、より好ましい値としてｂ／ａ
＝２に設定されている。なお先端部７のピッチをｃとす
れば、この寸法条件はｃ／ａ＝（ｂ＋ａ）／ａ＝３と表
すこともできる。
ａ、各先端部７，７の間隔をｂとすると、本発明におい
てこれらの寸法の満たすべき条件はｂ／ａ＞１となって
いる。但し本実施例では、より好ましい値としてｂ／ａ
＝２に設定されている。なお先端部７のピッチをｃとす
れば、この寸法条件はｃ／ａ＝（ｂ＋ａ）／ａ＝３と表
すこともできる。
【００１５】また、本実施例のエミッタ４はＷ層から構
成されているが、その厚さは０．１〜０．４μｍに設定
する。０．１μｍ未満ではエミッタ４の機械的強度が不
十分となり、０．４μｍを越えるとエミッタ４における
電界集中が悪くなり、電界強度が小さくなってしまう。
成されているが、その厚さは０．１〜０．４μｍに設定
する。０．１μｍ未満ではエミッタ４の機械的強度が不
十分となり、０．４μｍを越えるとエミッタ４における
電界集中が悪くなり、電界強度が小さくなってしまう。
【００１６】なお、エミッタ４は基板２の上面にあり、
ゲート５は凹部３の底部に形成されているので、エミッ
タ４とゲート５の間隔は、前記ゲート５の厚さをサブミ
クロンオーダーで調整することで微妙に設定でき、従来
の単なるホトリソグラフィ手法を用いるより小さく形成
することができる。
ゲート５は凹部３の底部に形成されているので、エミッ
タ４とゲート５の間隔は、前記ゲート５の厚さをサブミ
クロンオーダーで調整することで微妙に設定でき、従来
の単なるホトリソグラフィ手法を用いるより小さく形成
することができる。
【００１７】図３に示すように、ｂ／ａ＝２である本実
施例の電子放出素子によれば、ｂ／ａ＝１である従来例
に比べて電圧−電流特性に優れている。また図４に示す
ように、高い電界強度を得ることができる。
施例の電子放出素子によれば、ｂ／ａ＝１である従来例
に比べて電圧−電流特性に優れている。また図４に示す
ように、高い電界強度を得ることができる。
【００１８】次に、図５によって第２実施例の電界放出
素子１０を説明する。本実施例によれば、エミッタ１１
における先端部１３と基部１２の結合部分に、該先端部
１３の幅ａと同程度の丸みをつけてある。これによって
矩形の先端部１３の力学的強度が増大し、より強い電界
にも耐えられるようになり、結果としてさらに大きな電
流の放出が可能となる。なお、その他の構成は第１実施
例と同じである。
素子１０を説明する。本実施例によれば、エミッタ１１
における先端部１３と基部１２の結合部分に、該先端部
１３の幅ａと同程度の丸みをつけてある。これによって
矩形の先端部１３の力学的強度が増大し、より強い電界
にも耐えられるようになり、結果としてさらに大きな電
流の放出が可能となる。なお、その他の構成は第１実施
例と同じである。
【００１９】次に、図６によって第３実施例の電界放出
素子１４を説明する。本実施例によれば、ゲート５に面
するエミッタ４の先端部７から、エミッタ４の先端部７
とゲート５との間隔と同程度あるいはそれ以上後退した
位置に先端縁１５がくるように、エミッタ４の上面に重
ねて電極層１６が形成してある。この電極層１６は金属
層又は半導体層からなる。この電極層１６を設けること
により矩形の先端部７の強度が向上し、かつエミッタ４
の電気抵抗が下がるために大電流放出が可能となる。
素子１４を説明する。本実施例によれば、ゲート５に面
するエミッタ４の先端部７から、エミッタ４の先端部７
とゲート５との間隔と同程度あるいはそれ以上後退した
位置に先端縁１５がくるように、エミッタ４の上面に重
ねて電極層１６が形成してある。この電極層１６は金属
層又は半導体層からなる。この電極層１６を設けること
により矩形の先端部７の強度が向上し、かつエミッタ４
の電気抵抗が下がるために大電流放出が可能となる。
【００２０】次に、図７によって、本発明の第４実施例
を説明する。本実施例は、第１実施例の電界放出素子の
構造をさらに発展させてエミッタ及びゲートのほかに、
放出された電子が射突するコレクタを有する三極管素子
である。
を説明する。本実施例は、第１実施例の電界放出素子の
構造をさらに発展させてエミッタ及びゲートのほかに、
放出された電子が射突するコレクタを有する三極管素子
である。
【００２１】第１〜第３実施例と同様、エミッタ２０と
コレクタ２１は基板上に設けられ、エミッタ２０とコレ
クタ２１の間で基板に形成された凹部内にゲート２２が
設けられている。ここで、エミッタ２０は、上から見て
矩形の先端部３１を有するくし歯状に形成されている。
そして、先端部の幅ａと先端部の間隔ｂの比は、ｂ／ａ
＝２とされており、矩形の先端部に電界が集中して大き
な電界強度が得られるようになっている。また、三角状
の先端部を有するエミッタより寿命も長い。このエミッ
タの材料としては、Ｍｏ，Ｗ等の金属以外に、Ｔｉ，Ａ
ｌ等の金属をベースとしてその上にＬａＢ6 等の化合物
半導体膜を形成したものを使用することができる。
コレクタ２１は基板上に設けられ、エミッタ２０とコレ
クタ２１の間で基板に形成された凹部内にゲート２２が
設けられている。ここで、エミッタ２０は、上から見て
矩形の先端部３１を有するくし歯状に形成されている。
そして、先端部の幅ａと先端部の間隔ｂの比は、ｂ／ａ
＝２とされており、矩形の先端部に電界が集中して大き
な電界強度が得られるようになっている。また、三角状
の先端部を有するエミッタより寿命も長い。このエミッ
タの材料としては、Ｍｏ，Ｗ等の金属以外に、Ｔｉ，Ａ
ｌ等の金属をベースとしてその上にＬａＢ6 等の化合物
半導体膜を形成したものを使用することができる。
【００２２】本実施例のコレクタ２１に蛍光体を設けて
おけば、電子の射突によって蛍光体を励起発光させるこ
とができる。従って本実施例は、螢光表示管の原理を応
用した発光装置又は自発光形の表示装置として応用でき
る。そして前述したように、このエミッタ２０において
は高い電界強度によって大電流を得ることができるの
で、発光乃至表示素子として十分な輝度を得ることがで
きる。また、電界放出素子として十分な耐久性を有して
いることから、発光乃至表示素子として高い信頼性を期
待できる。
おけば、電子の射突によって蛍光体を励起発光させるこ
とができる。従って本実施例は、螢光表示管の原理を応
用した発光装置又は自発光形の表示装置として応用でき
る。そして前述したように、このエミッタ２０において
は高い電界強度によって大電流を得ることができるの
で、発光乃至表示素子として十分な輝度を得ることがで
きる。また、電界放出素子として十分な耐久性を有して
いることから、発光乃至表示素子として高い信頼性を期
待できる。
【００２３】次に図８（ａ），（ｂ）で示す第５実施例
を説明する。この実施例では、エミッタ２０が基板２３
の凹部内に形成されるとともに、ゲート２２が前記エミ
ッタ２０より上方の基板２３上に設けられている。また
ゲート２２は、前記エミッタ２０を囲むように設けられ
る。そしてエミッタ２０は図８（ａ）で示すようにゲー
トに対面する部分が矩形の先端部３１を有するくし歯状
に形成されている。また先端部３１の幅ａと先端部間の
間隔ｂの比は前記実施例と同様にｂ／ａ＝２である。
を説明する。この実施例では、エミッタ２０が基板２３
の凹部内に形成されるとともに、ゲート２２が前記エミ
ッタ２０より上方の基板２３上に設けられている。また
ゲート２２は、前記エミッタ２０を囲むように設けられ
る。そしてエミッタ２０は図８（ａ）で示すようにゲー
トに対面する部分が矩形の先端部３１を有するくし歯状
に形成されている。また先端部３１の幅ａと先端部間の
間隔ｂの比は前記実施例と同様にｂ／ａ＝２である。
【００２４】第４実施例では三極管構造を示したが、更
に第４，第５の電極を設けた多極管構造として、その特
性をさらに向上させることもできる。
に第４，第５の電極を設けた多極管構造として、その特
性をさらに向上させることもできる。
【００２５】以上説明した実施例では、エミッタを形成
する金属層は一層であったが、必要に応じて複数種類の
材料を用いた２層以上の構造でもよい。また、ゲートを
形成する金属層についても、複数種類の材料を用いた多
層構造とすることができる。
する金属層は一層であったが、必要に応じて複数種類の
材料を用いた２層以上の構造でもよい。また、ゲートを
形成する金属層についても、複数種類の材料を用いた多
層構造とすることができる。
【００２６】また、これまでに述べた実施例は、いずれ
も平面構造のものであったが、本発明は、いわゆる薄膜
エッジ又はウエッジ形と呼ばれる構造全般に適用でき
る。例えば、図９に示す構造でも、ｂ／ａ＞１、特にｂ
／ａ≧２とすることにより、大きな効果が得られる。
も平面構造のものであったが、本発明は、いわゆる薄膜
エッジ又はウエッジ形と呼ばれる構造全般に適用でき
る。例えば、図９に示す構造でも、ｂ／ａ＞１、特にｂ
／ａ≧２とすることにより、大きな効果が得られる。
【００２７】即ち、図９では、絶縁性の基板４０の上に
カソード電極４１が設けられ、さらにその上に絶縁層４
２とゲート４３が積層されている。この絶縁層４２とゲ
ート４３には空孔が形成されている。そして該空孔内の
前記カソード電極４１上には、略三角柱形のエミッタ４
４が設けられている。このエミッタ４４は、その基部４
４ａが前記カソード電極４１に接続されており、先端部
４４ｂは前記ゲート４３，４３の間で上方に向けられて
いる。このエミッタ４４における先端部４４ｂの幅ａ
と、隣接するエミッタ４４，４４の間隔ｂとの比が、ｂ
／ａ＝２となっている。
カソード電極４１が設けられ、さらにその上に絶縁層４
２とゲート４３が積層されている。この絶縁層４２とゲ
ート４３には空孔が形成されている。そして該空孔内の
前記カソード電極４１上には、略三角柱形のエミッタ４
４が設けられている。このエミッタ４４は、その基部４
４ａが前記カソード電極４１に接続されており、先端部
４４ｂは前記ゲート４３，４３の間で上方に向けられて
いる。このエミッタ４４における先端部４４ｂの幅ａ
と、隣接するエミッタ４４，４４の間隔ｂとの比が、ｂ
／ａ＝２となっている。
【００２８】
【発明の効果】本発明の電界放出素子は、エミッタが複
数の矩形の先端部を有する形状であるとともに、該先端
部の幅ａと間隔ｂの寸法比がｂ／ａ＞１となっているの
で、ｂ／ａ≦１であった従来品に比べて次のような優れ
た効果が得られる。
数の矩形の先端部を有する形状であるとともに、該先端
部の幅ａと間隔ｂの寸法比がｂ／ａ＞１となっているの
で、ｂ／ａ≦１であった従来品に比べて次のような優れ
た効果が得られる。
【００２９】（１）前記寸法比ｂ／ａが０．５又は１の
従来例と、ｂ／ａが２，２．５，３の本発明品における
各々の電界強度をそれぞれ測定すると、図４に示すよう
になる。即ち、ａに対してｂを大きくすればエミッタの
電界強度を大きくすることができる。従って、ａ及びｂ
に関する寸法条件はｂ／ａ＞１であり、より好ましくは
ｂ／ａ≧２である。
従来例と、ｂ／ａが２，２．５，３の本発明品における
各々の電界強度をそれぞれ測定すると、図４に示すよう
になる。即ち、ａに対してｂを大きくすればエミッタの
電界強度を大きくすることができる。従って、ａ及びｂ
に関する寸法条件はｂ／ａ＞１であり、より好ましくは
ｂ／ａ≧２である。
【００３０】（２）図３に示すように、前記寸法比ｂ／
ａが１の従来品と、ｂ／ａが２の本発明品とに、それぞ
れカソード電圧０〜３００Ｖを印加した場合のエミッシ
ョン電流を測定した。従来品では、エミッション開始電
圧（しきい値電界）が１５０Ｖ付近であり、必要なエミ
ッション電流を得るには２００Ｖ以上の電圧が必要とな
る。これに対しｂ／ａ＝２の本発明品では、エミッショ
ン開始電圧が８０Ｖと低くなり、低電圧駆動が可能とな
る。
ａが１の従来品と、ｂ／ａが２の本発明品とに、それぞ
れカソード電圧０〜３００Ｖを印加した場合のエミッシ
ョン電流を測定した。従来品では、エミッション開始電
圧（しきい値電界）が１５０Ｖ付近であり、必要なエミ
ッション電流を得るには２００Ｖ以上の電圧が必要とな
る。これに対しｂ／ａ＝２の本発明品では、エミッショ
ン開始電圧が８０Ｖと低くなり、低電圧駆動が可能とな
る。
【００３１】（３）エミッタの先端部の根元に丸みをつ
け、又はエミッタの上面に補強用の電極層を設けること
により、エミッタの機械的強度が増大するので、エミッ
タ電流による熱破壊が防止でき、寿命が延びる。
け、又はエミッタの上面に補強用の電極層を設けること
により、エミッタの機械的強度が増大するので、エミッ
タ電流による熱破壊が防止でき、寿命が延びる。
【図１】（ａ）は第１実施例の平面図、（ｂ）は（ａ）
の切断線における断面図である。
の切断線における断面図である。
【図２】第１実施例の斜視図である。
【図３】本発明品と従来品のＶ−Ｉ特性を比較して示す
グラフである。
グラフである。
【図４】本発明品と従来品における電界強度を比較して
示すグラフである。
示すグラフである。
【図５】（ａ）は第２実施例の平面図、（ｂ）は（ａ）
の切断線における断面図である。
の切断線における断面図である。
【図６】（ａ）は第３実施例の平面図、（ｂ）は（ａ）
の切断線における断面図である。
の切断線における断面図である。
【図７】（ａ）は第４実施例の平面図、（ｂ）は（ａ）
の切断線における断面図である。
の切断線における断面図である。
【図８】（ａ）は第５実施例の平面図、（ｂ）は（ａ）
の切断線における断面図である。
の切断線における断面図である。
【図９】本発明を薄膜エッジ又はウエッジ形等の構造に
適用した場合の実施例を示す斜視図である。
適用した場合の実施例を示す斜視図である。
【図１０】本発明者らの提案になる電界放出素子の平面
図及び断面図である。
図及び断面図である。
【図１１】従来の電界放出素子の平面図及び断面図であ
る。
る。
１，１０，１４ 電界放出素子 ４，１１ エミッタ ５ ゲート ６，１２ 基部 ７，１３ 先端部 １５ 先端縁 １６ 電極層
フロントページの続き (72)発明者 金丸 正剛 茨城県つくば市梅園１丁目１番４ 工業技 術院 電子技術総合研究所内 (72)発明者 伊藤 茂生 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株式 会社内 (72)発明者 渡辺 照男 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株式 会社内 (72)発明者 圓谷 和彦 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株式 会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 エミッタとゲートを備えた電界放出素子
において、前記エミッタは、基部と該基部から突出した
複数の先端部からなり、前記各先端部の幅ａと各先端部
相互間の間隔ｂの各値が式ｂ／ａ＞１を満たすことを特
徴とする電界放出素子。 - 【請求項２】 前記先端部と前記基部の間の部分が所定
の曲率半径を有する形状とされた請求項１記載の電界放
出素子。 - 【請求項３】 前記先端部の先端よりも後退した位置に
先端縁がくるように前記エミッタの上に電極層を設けた
請求項１記載の電界放出素子。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7121992A JP2669749B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 電界放出素子 |
| KR1019930004605A KR0141573B1 (ko) | 1992-03-27 | 1993-03-24 | 전계방출소자 |
| FR939303482A FR2689311B1 (fr) | 1992-03-27 | 1993-03-26 | Cathode à émission de champ. |
| US08/438,082 US5612587A (en) | 1992-03-27 | 1995-05-08 | Field emission cathode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7121992A JP2669749B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 電界放出素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05274997A true JPH05274997A (ja) | 1993-10-22 |
| JP2669749B2 JP2669749B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=13454350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7121992A Expired - Fee Related JP2669749B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 電界放出素子 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5612587A (ja) |
| JP (1) | JP2669749B2 (ja) |
| KR (1) | KR0141573B1 (ja) |
| FR (1) | FR2689311B1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6624589B2 (en) | 2000-05-30 | 2003-09-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron emitting device, electron source, and image forming apparatus |
| KR100434533B1 (ko) * | 1998-06-12 | 2004-07-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 필드 에미터 어레이의 제조방법 |
| US7034444B2 (en) | 2000-09-01 | 2006-04-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron-emitting device, electron source and image-forming apparatus, and method for manufacturing electron emitting device |
| JP2011103303A (ja) * | 2002-02-19 | 2011-05-26 | Commissariat A L'energie Atomique & Aux Energies Alternatives | 放出ディスプレイの陰極構造 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5973451A (en) * | 1997-02-04 | 1999-10-26 | Massachusetts Institute Of Technology | Surface-emission cathodes |
| JP3610325B2 (ja) * | 2000-09-01 | 2005-01-12 | キヤノン株式会社 | 電子放出素子、電子源及び画像形成装置の製造方法 |
| JP3639809B2 (ja) * | 2000-09-01 | 2005-04-20 | キヤノン株式会社 | 電子放出素子，電子放出装置，発光装置及び画像表示装置 |
| JP3639808B2 (ja) * | 2000-09-01 | 2005-04-20 | キヤノン株式会社 | 電子放出素子及び電子源及び画像形成装置及び電子放出素子の製造方法 |
| JP3634781B2 (ja) | 2000-09-22 | 2005-03-30 | キヤノン株式会社 | 電子放出装置、電子源、画像形成装置及びテレビジョン放送表示装置 |
| JP3768908B2 (ja) * | 2001-03-27 | 2006-04-19 | キヤノン株式会社 | 電子放出素子、電子源、画像形成装置 |
| DE60113245T2 (de) * | 2001-07-06 | 2006-06-29 | Ict, Integrated Circuit Testing Gmbh | Elektronenemissionsapparat |
| JP3703415B2 (ja) * | 2001-09-07 | 2005-10-05 | キヤノン株式会社 | 電子放出素子、電子源及び画像形成装置、並びに電子放出素子及び電子源の製造方法 |
| JP3605105B2 (ja) * | 2001-09-10 | 2004-12-22 | キヤノン株式会社 | 電子放出素子、電子源、発光装置、画像形成装置および基板の各製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6454649A (en) * | 1987-08-26 | 1989-03-02 | Canon Kk | Electron emission element |
| JPH0456040A (ja) * | 1990-06-22 | 1992-02-24 | Yokogawa Electric Corp | 微小真空デバイス |
| JPH0473837A (ja) * | 1990-07-13 | 1992-03-09 | Futaba Corp | 電子放出素子 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3588565A (en) * | 1968-05-20 | 1971-06-28 | John G Trump | Low dose rate high output electron beam tube |
| US4578614A (en) * | 1982-07-23 | 1986-03-25 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Ultra-fast field emitter array vacuum integrated circuit switching device |
| JP2623738B2 (ja) * | 1988-08-08 | 1997-06-25 | 松下電器産業株式会社 | 画像表示装置 |
| DE68926090D1 (de) * | 1988-10-17 | 1996-05-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Feldemissions-Kathoden |
| US5170092A (en) * | 1989-05-19 | 1992-12-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electron-emitting device and process for making the same |
| US5217401A (en) * | 1989-07-07 | 1993-06-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of manufacturing a field-emission type switching device |
| US5229682A (en) * | 1989-12-18 | 1993-07-20 | Seiko Epson Corporation | Field electron emission device |
| EP0434001B1 (en) * | 1989-12-19 | 1996-04-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electron emission device and method of manufacturing the same |
| JP2574500B2 (ja) * | 1990-03-01 | 1997-01-22 | 松下電器産業株式会社 | プレーナ型冷陰極の製造方法 |
| JP2656843B2 (ja) * | 1990-04-12 | 1997-09-24 | 双葉電子工業株式会社 | 表示装置 |
| JP2634295B2 (ja) * | 1990-05-17 | 1997-07-23 | 双葉電子工業株式会社 | 電子放出素子 |
| US5214347A (en) * | 1990-06-08 | 1993-05-25 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Layered thin-edged field-emitter device |
| JP2656851B2 (ja) * | 1990-09-27 | 1997-09-24 | 工業技術院長 | 画像表示装置 |
| US5202602A (en) * | 1990-11-01 | 1993-04-13 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Metal-glass composite field-emitting arrays |
| US5196767A (en) * | 1991-01-04 | 1993-03-23 | Optron Systems, Inc. | Spatial light modulator assembly |
| US5212426A (en) * | 1991-01-24 | 1993-05-18 | Motorola, Inc. | Integrally controlled field emission flat display device |
| US5140219A (en) * | 1991-02-28 | 1992-08-18 | Motorola, Inc. | Field emission display device employing an integral planar field emission control device |
| US5229331A (en) * | 1992-02-14 | 1993-07-20 | Micron Technology, Inc. | Method to form self-aligned gate structures around cold cathode emitter tips using chemical mechanical polishing technology |
-
1992
- 1992-03-27 JP JP7121992A patent/JP2669749B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-03-24 KR KR1019930004605A patent/KR0141573B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1993-03-26 FR FR939303482A patent/FR2689311B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-05-08 US US08/438,082 patent/US5612587A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6454649A (en) * | 1987-08-26 | 1989-03-02 | Canon Kk | Electron emission element |
| JPH0456040A (ja) * | 1990-06-22 | 1992-02-24 | Yokogawa Electric Corp | 微小真空デバイス |
| JPH0473837A (ja) * | 1990-07-13 | 1992-03-09 | Futaba Corp | 電子放出素子 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100434533B1 (ko) * | 1998-06-12 | 2004-07-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 필드 에미터 어레이의 제조방법 |
| US6624589B2 (en) | 2000-05-30 | 2003-09-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron emitting device, electron source, and image forming apparatus |
| US6933664B2 (en) | 2000-05-30 | 2005-08-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron emitting device, electron source, and image forming apparatus |
| US7034444B2 (en) | 2000-09-01 | 2006-04-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron-emitting device, electron source and image-forming apparatus, and method for manufacturing electron emitting device |
| JP2011103303A (ja) * | 2002-02-19 | 2011-05-26 | Commissariat A L'energie Atomique & Aux Energies Alternatives | 放出ディスプレイの陰極構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5612587A (en) | 1997-03-18 |
| FR2689311B1 (fr) | 1994-08-12 |
| KR0141573B1 (ko) | 1998-06-01 |
| JP2669749B2 (ja) | 1997-10-29 |
| KR930020742A (ko) | 1993-10-20 |
| FR2689311A1 (fr) | 1993-10-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6204597B1 (en) | Field emission device having dielectric focusing layers | |
| JP2669749B2 (ja) | 電界放出素子 | |
| JP2005243648A (ja) | 電子放出素子 | |
| KR101009983B1 (ko) | 전자 방출 표시 소자 | |
| US6922014B2 (en) | Field emission display device having carbon-based emitters | |
| US7545091B2 (en) | Electron emission device | |
| US6777169B2 (en) | Method of forming emitter tips for use in a field emission display | |
| US20050140268A1 (en) | Electron emission device | |
| KR20070028000A (ko) | 전자 방출 디바이스 및 이를 이용한 전자 방출 표시디바이스 | |
| KR101107133B1 (ko) | 전자 방출 디바이스 및 이를 이용한 전자 방출 표시디바이스 | |
| US7511413B2 (en) | Electron emission device having a grid electrode with a plurality of electron beam-guide holes | |
| US5814925A (en) | Electron source with microtip emissive cathodes | |
| KR101072998B1 (ko) | 전자 방출 표시 디바이스 | |
| JP4414418B2 (ja) | 電子放出デバイス、およびこれを用いた電子放出表示デバイス | |
| KR20070014622A (ko) | 전자 방출 소자 | |
| KR20070019836A (ko) | 전자 방출 소자 | |
| KR20070042649A (ko) | 전자 방출 디바이스 및 이를 이용한 전자 방출 표시디바이스 | |
| JP2002042635A (ja) | 三極管 | |
| KR20070083113A (ko) | 전자 방출 디바이스 및 이를 이용한 전자 방출 표시디바이스 | |
| KR20060104650A (ko) | 전자 방출 소자 | |
| KR19990073676A (ko) | 전계 방출 표시 장치 및 그 구동 방법 | |
| KR20070047461A (ko) | 스페이서 및 이를 구비한 전자 방출 표시 디바이스 | |
| JPH02253546A (ja) | 蛍光表示管 | |
| JPH03230446A (ja) | 電子放出素子およびその製造方法 | |
| KR20070053484A (ko) | 전자 방출 표시 디바이스 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |