JPH11288660A - Electron emitter and manufacture therefor and display device - Google Patents
Electron emitter and manufacture therefor and display deviceInfo
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- JPH11288660A JPH11288660A JP9024198A JP9024198A JPH11288660A JP H11288660 A JPH11288660 A JP H11288660A JP 9024198 A JP9024198 A JP 9024198A JP 9024198 A JP9024198 A JP 9024198A JP H11288660 A JPH11288660 A JP H11288660A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、エミッタ電極とゲ
ート電極との間に発生する電界によりエミッタ電極から
電子を放出する電子放出装置及びその製造方法並びにデ
ィスプレイ装置に関する。The present invention relates to an electron emission device that emits electrons from an emitter electrode by an electric field generated between the emitter electrode and a gate electrode, a method of manufacturing the same, and a display device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、ディスプレイ装置に関する研究開
発は、ディスプレイを薄型化する方向に推し進められて
いる。このような状況において、特に注目を浴びている
ディスプレイ装置としては、いわゆる電子放出装置が配
設された電界放出型ディスプレイ装置（以下、ＦＥＤ
（Field Emission Display）と略称する。）を挙げるこ
とができる。2. Description of the Related Art In recent years, research and development on display devices has been promoted in the direction of reducing the thickness of displays. In such a situation, a display device that has received special attention is a field emission display device (hereinafter, referred to as an FED) in which a so-called electron emission device is provided.
(Field Emission Display). ).
【０００３】このＦＥＤは、一画素に対応した部分に、
電界放出装置とこの電界放出装置と対向するように配設
されたアノード電極及び蛍光体とを有し、この一画素が
マトリクス状に形成されることによりディスプレイを構
成している。このＦＥＤでは、電子放出装置から放出さ
れた電子が電子放出装置とアノード電極との間の電界に
より加速されて蛍光体に衝突する。これにより、ＦＥＤ
では、蛍光体が励起されて発光し、画像を表示する。[0003] This FED has a portion corresponding to one pixel,
The display includes a field emission device, an anode electrode and a phosphor disposed so as to face the field emission device, and one pixel is formed in a matrix to constitute a display. In this FED, electrons emitted from the electron emission device are accelerated by an electric field between the electron emission device and the anode electrode and collide with the phosphor. With this, FED
Then, the phosphor is excited to emit light, and an image is displayed.
【０００４】この電子放出装置には、一般に、スピント
型と呼ばれるものがある。スピント型の電子放出装置
は、図７に示すように、絶縁性基板１００上に形成され
たカソード電極１０１と、このカソード電極１０１上に
絶縁層１０２を介して積層されたゲート電極１０３と、
これらゲート電極１０３及び絶縁層１０２を貫通すると
ともにカソード電極１０１を露出させる複数の孔１０４
内に形成されたエミッタ電極１０５とを備える。[0004] As this electron emitting device, there is one generally called a Spindt type. As shown in FIG. 7, a Spindt-type electron emission device includes a cathode electrode 101 formed on an insulating substrate 100, a gate electrode 103 laminated on the cathode electrode 101 via an insulating layer 102,
A plurality of holes 104 penetrating through the gate electrode 103 and the insulating layer 102 and exposing the cathode electrode 101
And an emitter electrode 105 formed therein.
【０００５】この電子放出装置において、エミッタ電極
１０５は、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブテン
（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）等からなり、孔１０４から
露出するカソード電極１０１上に略円錐形に形成され
る。このエミッタ電極１０５では、略円錐形の頂点がゲ
ート電極１０３と非接触とされ、略円錐形の底面でカソ
ード電極１０１と電気的に接続されている。In this electron emission device, the emitter electrode 105 is made of, for example, tungsten (W), molybdenum (Mo), nickel (Ni), or the like, and is formed in a substantially conical shape on the cathode electrode 101 exposed from the hole 104. You. In the emitter electrode 105, the substantially conical vertex is not in contact with the gate electrode 103, and is electrically connected to the cathode electrode 101 at the substantially conical bottom surface.
【０００６】このように構成された電子放出装置では、
カソード電極１０１及びゲート電極１０３に所定の電圧
を印加する。これにより、エミッタ電極１０５とゲート
電極１０３との間には、所定の電界が発生する。エミッ
タ電極１０５の頂点部分からは、この電界に従ってトン
ネル効果により電子が放出される。In the electron emission device configured as described above,
A predetermined voltage is applied to the cathode electrode 101 and the gate electrode 103. As a result, a predetermined electric field is generated between the emitter electrode 105 and the gate electrode 103. Electrons are emitted from the apex of the emitter electrode 105 by a tunnel effect according to this electric field.
【０００７】なお、このような電子放出装置を用いたＦ
ＥＤは、電子放出装置から放出された電子が衝突される
蛍光体を有する蛍光面にアノード電極を有するような構
成とされ、電子放出装置と蛍光面とが対向するように真
空中に配設される。そして、このＦＥＤでは、電子放出
装置から放出された電子がアノード電極に印加される電
圧により加速され、蛍光面に照射されて蛍光体を発光さ
せる。The F using such an electron emission device
The ED has a configuration in which an anode electrode is provided on a phosphor screen having a phosphor on which electrons emitted from the electron emission device collide, and is disposed in a vacuum such that the electron emission device and the phosphor screen face each other. You. In this FED, electrons emitted from the electron emission device are accelerated by a voltage applied to the anode electrode, and are irradiated on the phosphor screen to cause the phosphor to emit light.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな電子放出装置において、エミッタ電極１０５から電
子を放出させるためには、エミッタ電極１０５とゲート
電極１０３との間に発生する電界が１０8〜１０10Ｖ／
ｍ程度でなくてはならない。このように、従来の電子放
出装置では、電子を放出させるための駆動電圧が高いと
いった問題がある。By the way, in the above-described electron-emitting device, in order to emit electrons from the emitter electrode 105, an electric field generated between the emitter electrode 105 and the gate electrode 103 must be 10 8 or more. 10 10 V /
m. As described above, the conventional electron emission device has a problem that the driving voltage for emitting electrons is high.
【０００９】また、従来の電子放出装置は、エミッタ電
極１０５として上述したような材料が用いられ、真空と
された状態でＦＥＤに用いられている。このため、真空
中に存在するイオンにより、略円錐形に形成されたエミ
ッタ電極１０５の頂点がスパッタリングされてしまうこ
とがある。したがって、従来の電子放出装置では、エミ
ッタ電極１０５がスパッタリングされることにより電子
放出特性が劣化してしまうといった問題がある。In the conventional electron emission device, the above-described materials are used for the emitter electrode 105, and the electron emission device is used for the FED in a vacuum state. For this reason, the apex of the emitter electrode 105 formed in a substantially conical shape may be sputtered by ions existing in a vacuum. Therefore, in the conventional electron emission device, there is a problem that the electron emission characteristics are deteriorated due to the sputtering of the emitter electrode 105.
【００１０】さらに、従来の電子放出装置では、エミッ
タ電極１０５が円錐形に形成されており、この円錐形の
頂点がゲート電極１０３と近い位置にある。このため、
この電子放出装置を製造するに際して、例えば、金属膜
からなる小片等がエミッタ電極１０５とゲート電極１０
３との間に付着してしまうことがあった。この場合、エ
ミッタ電極１０５とゲート電極１０３とは電気的に接続
されることとなり、カソード電極１０１とゲート電極１
０３とが短絡してしまう結果、エミッタ電極１０５は破
壊されてしまう。言い換えると、従来の電子放出装置の
製造方法では、カソード電極１０１とゲート電極１０５
との短絡が発生しやすく、歩留まりが悪いといった問題
がある。Further, in the conventional electron-emitting device, the emitter electrode 105 is formed in a conical shape, and the apex of the conical shape is located near the gate electrode 103. For this reason,
When manufacturing this electron-emitting device, for example, a small piece of metal
In some cases. In this case, the emitter electrode 105 and the gate electrode 103 are electrically connected, and the cathode electrode 101 and the gate electrode 1 are connected.
As a result, the emitter electrode 105 is destroyed. In other words, in the conventional method of manufacturing an electron-emitting device, the cathode electrode 101 and the gate electrode 105
Short circuit is likely to occur, and the yield is poor.
【００１１】そこで、本発明は、上述した問題点を解決
し、低電圧駆動が可能であり、長期間にわたって高い電
子放出特性を有する電子放出装置及びディスプレイ装置
を提供することを目的とし、また、歩留まりが向上した
電子放出装置の製造方法を提供することを目的とする。It is an object of the present invention to provide an electron emission device and a display device which can solve the above-mentioned problems, can be driven at a low voltage, and have high electron emission characteristics for a long period of time. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing an electron emission device with improved yield.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決し
た本発明に係る電子放出装置は、電界により電子を放出
するエミッタ電極と、上記エミッタ電極との間に電界を
発生するゲート電極とを備え、上記エミッタ電極は、球
状炭素化合物を主体とするターゲット基板を用いて成膜
されたものであることを特徴とするものである。According to the present invention, there is provided an electron-emitting device which solves the above-mentioned problems, comprising an emitter electrode for emitting electrons by an electric field, and a gate electrode for generating an electric field between the emitter electrode. Wherein the emitter electrode is formed using a target substrate mainly composed of a spherical carbon compound.
【００１３】以上のように構成された本発明に係る電子
放出装置は、ゲート電極とエミッタ電極との間に所定の
電界を発生させ、エミッタ電極から電子を放出する。こ
のとき、電子放出装置は、球状炭素化合物を主体とする
ターゲット基板を用いて成膜されてなるエミッタ電極を
有している。詳細な理由は不明であるが、エミッタ電極
は、球状炭素化合物を主体とするターゲット基板を用い
て成膜されてなると、大幅に仕事関数が低減されたもの
となるか、または、電界が集中される微小突起が形成さ
れるため、小さな電界に対しても容易に電子を放出する
ことができる。The electron emission device according to the present invention having the above-described structure generates a predetermined electric field between the gate electrode and the emitter electrode, and emits electrons from the emitter electrode. At this time, the electron-emitting device has an emitter electrode formed using a target substrate mainly composed of a spherical carbon compound. Although the detailed reason is unknown, if the emitter electrode is formed using a target substrate mainly composed of a spherical carbon compound, the work function is greatly reduced, or the electric field is concentrated. Since small projections are formed, electrons can be easily emitted even in a small electric field.
【００１４】また、本発明に係る電子放出装置の製造方
法は、ゲート電極と該ゲート電極との間で発生する電界
により電子を放出するエミッタ電極とを有する電子放出
装置を製造するに際して、球状炭素化合物を主体とする
ターゲット基板を用いて成膜することにより上記エミッ
タ電極を形成することを特徴とするものである。Further, according to the method of manufacturing an electron-emitting device according to the present invention, when manufacturing an electron-emitting device having a gate electrode and an emitter electrode which emits electrons by an electric field generated between the gate electrode, the spherical carbon The above-mentioned emitter electrode is formed by forming a film using a target substrate mainly composed of a compound.
【００１５】以上のように構成された本発明に係る電子
放出装置の製造方法は、球状炭素化合物を主体とするタ
ーゲット基板を用いて成膜することによりエミッタ電極
を形成する。このため、この手法では、小さな電界に対
して容易に電子を放出するエミッタ電極を形成すること
となる。また、この手法では、エミッタ電極を円錐形に
形成することなく略平面状に形成することとになる。こ
のため、この手法によれば、ゲート電極に接触し難い構
造でエミッタ電極を形成することとなる。In the method of manufacturing an electron-emitting device according to the present invention, the emitter electrode is formed by forming a film using a target substrate mainly composed of a spherical carbon compound. For this reason, in this method, an emitter electrode that easily emits electrons with respect to a small electric field is formed. In this method, the emitter electrode is formed in a substantially planar shape without being formed in a conical shape. Therefore, according to this method, the emitter electrode is formed with a structure that is hard to contact the gate electrode.
【００１６】さらに、本発明に係るディスプレイ装置
は、球状炭素化合物を主体とするターゲット基板を用い
て成膜されてなるエミッタ電極と、上記エミッタ電極と
の間に電界を発生させるゲート電極とを有する電子放出
装置と、この電子放出装置と対向する位置に配された蛍
光体とを有し、上記エミッタ電極から放出される電子に
より上記蛍光体を発光させることを特徴とするものであ
る。Further, the display device according to the present invention has an emitter electrode formed by using a target substrate mainly composed of a spherical carbon compound, and a gate electrode for generating an electric field between the emitter electrode. An electron emission device, and a phosphor disposed at a position facing the electron emission device, wherein the phosphor emits light by electrons emitted from the emitter electrode.
【００１７】以上のように構成された本発明に係るディ
スプレイ装置は、球状炭素化合物を主体とするターゲッ
ト基板を用いて成膜されてなるエミッタ電極を有してお
り、このエミッタ電極から放出された電子により蛍光体
を発光させて画像を表示する。このとき、エミッタ電極
は、球状炭素化合物を主体とするターゲット基板を用い
て成膜されてなるため、イオン等の不測の粒子によりエ
ッチングされにくいものとなっている。The display device according to the present invention having the above-described structure has an emitter electrode formed by using a target substrate mainly composed of a spherical carbon compound, and emits light from the emitter electrode. The phosphor is emitted by the electrons to display an image. At this time, since the emitter electrode is formed using a target substrate mainly composed of a spherical carbon compound, it is difficult to be etched by unexpected particles such as ions.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電子放出装置
及びその製造方法並びにディスプレイ装置の具体的な実
施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of an electron-emitting device, a method of manufacturing the same, and a display device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００１９】本実施の形態に示すディスプレイ装置は、
図１に示すように、いわゆるＦＥＤ（Field Emission D
isplay）に適用される。このＦＥＤは、電界電子放出を
行う電子放出装置１が形成されたバックプレート２と、
このバックプレート２と対向して配設され、アノード電
極３が形成されたフェイスプレート４とを備える。ま
た、このＦＥＤでは、バックプレート２とフェイスプレ
ート４との間が高度な真空状態とされる。The display device shown in this embodiment is
As shown in FIG. 1, a so-called FED (Field Emission D)
isplay). The FED includes a back plate 2 on which an electron emission device 1 for performing field emission is formed,
A face plate 4 disposed opposite to the back plate 2 and having an anode electrode 3 formed thereon; In this FED, the space between the back plate 2 and the face plate 4 is in a high vacuum state.
【００２０】このＦＥＤにおいて、フェイスプレート４
には、所定のアノード電極３上に赤色を発光する赤色蛍
光体５Ｒが形成され、隣合うアノード電極３上に緑色を
発光する緑色蛍光体５Ｇが形成され、さらに隣合うアノ
ード電極３上に青色を発光する青色蛍光体５Ｂが形成さ
れる。すなわち、このフェイスプレート４は、複数の赤
色蛍光体５Ｒと複数の緑色蛍光体５Ｇと複数の青色蛍光
体５Ｂ（以下、総称する場合には単に「蛍光体５」と称
する。）とが交互にストライプ状に形成されている。In this FED, the face plate 4
Has a red phosphor 5R that emits red light on a predetermined anode electrode 3, a green phosphor 5G that emits green light on an adjacent anode electrode 3, and a blue phosphor 5G on an adjacent anode electrode 3. Is formed. That is, the face plate 4 includes a plurality of red phosphors 5R, a plurality of green phosphors 5G, and a plurality of blue phosphors 5B (hereinafter, simply referred to as “phosphor 5”) alternately. It is formed in a stripe shape.
【００２１】また、このＦＥＤにおいて、バックプレー
ト３には、電子放出装置１がマトリックス状に形成され
ている。この電子放出装置１は、詳細を後述するよう
に、所定の層構造を有してなるとともに、積層方向に穿
設された複数の孔７を有し、これら複数の孔７から電子
を放出する。そして、このＦＥＤでは、赤色蛍光体５
Ｒ、緑色蛍光体５Ｇ及び青色蛍光体５Ｂに対向する位置
に電子放出装置１がそれぞれ配設される。In the FED, the back plate 3 has the electron-emitting devices 1 formed in a matrix. As will be described in detail later, the electron emission device 1 has a predetermined layer structure, has a plurality of holes 7 formed in the stacking direction, and emits electrons from the plurality of holes 7. . In this FED, the red phosphor 5
The electron emission device 1 is disposed at a position facing the green phosphor 5G and the blue phosphor 5B.
【００２２】そして、このＦＥＤでは、これら電子放出
装置１とそれぞれ対向した赤色蛍光体５Ｒ、緑色蛍光体
５Ｇ及び青色蛍光体５Ｂで一画素が構成されている。す
なわち、このＦＥＤにおいて、一画素は、３個の電子放
出装置１と、それぞれの電子放出装置１に対向した蛍光
体とから構成されている。In the FED, one pixel is composed of the red phosphor 5R, the green phosphor 5G, and the blue phosphor 5B, which face the electron-emitting devices 1, respectively. That is, in this FED, one pixel is composed of three electron-emitting devices 1 and phosphors facing the respective electron-emitting devices 1.
【００２３】さらに、このＦＥＤは、図示しないが、バ
ックプレート２とフェイスプレート４との間に配設され
た複数のピラーを有する。このピラーは、高度に真空状
態とされたバックプレート２とフェイスプレート４との
間を所定の間隔に維持している。Further, although not shown, the FED has a plurality of pillars disposed between the back plate 2 and the face plate 4. The pillars maintain a predetermined gap between the back plate 2 and the face plate 4 which are highly evacuated.
【００２４】この電子放出装置１は、図２に示すよう
に、ガラス等の絶縁性基板８と、この絶縁性基板８上に
形成されたカソード電極９と、このカソード電極９上に
形成された絶縁層１０と、この絶縁層１０上に形成され
たゲート電極１１と、これらゲート電極１１及び絶縁層
１０を貫通するとともにカソード電極９を外方へ臨ませ
る深さで形成された複数の孔７と、これら孔７から臨む
カソード電極９上に形成されたエミッタ電極１２とから
構成される。また、この電子放出装置は、これらカソー
ド電極９及びゲート電極１１に対して駆動電圧を選択的
に印加するための制御手段１３を有する。As shown in FIG. 2, the electron-emitting device 1 has an insulating substrate 8 such as glass, a cathode electrode 9 formed on the insulating substrate 8, and a cathode electrode 9 formed on the insulating substrate 8. An insulating layer 10, a gate electrode 11 formed on the insulating layer 10, and a plurality of holes 7 penetrating through the gate electrode 11 and the insulating layer 10 and having a depth to expose the cathode electrode 9 to the outside. And an emitter electrode 12 formed on the cathode electrode 9 facing these holes 7. Further, this electron emission device has a control means 13 for selectively applying a drive voltage to the cathode electrode 9 and the gate electrode 11.
【００２５】このＦＥＤにおいて、カソード電極９は、
絶縁性基板８の一主面上に複数平行に形成される。この
カソード電極９は、例えば、約２０００ 程度の膜厚を
有し、ニオビウム、モリブデン又はクロム等の導電材料
から形成される。In this FED, the cathode electrode 9 is
A plurality of insulating substrates 8 are formed in parallel on one main surface. The cathode electrode 9 has a thickness of about 2000, for example, and is formed of a conductive material such as niobium, molybdenum, or chromium.
【００２６】また、このＦＥＤにおいて、ゲート電極１
１は、カソード電極９と略々同じ幅を有し、カソード電
極９が形成された方向と略直交する方向に複数平行に形
成される。したがって、このＦＥＤでは、カソード電極
９とゲート電極１１とが絶縁層１０を介して略直交して
いる。このゲート電極１１は、例えば、約２０００程度
の膜厚を有し、ニオビウム又はモリブデン等の導電材料
から形成される。In this FED, the gate electrode 1
1 has a width substantially the same as that of the cathode electrode 9 and is formed in parallel with a plurality of directions substantially perpendicular to the direction in which the cathode electrode 9 is formed. Therefore, in this FED, the cathode electrode 9 and the gate electrode 11 are substantially orthogonal to each other with the insulating layer 10 interposed therebetween. The gate electrode 11 has a thickness of about 2000, for example, and is formed of a conductive material such as niobium or molybdenum.
【００２７】さらに、絶縁層１０は、これらカソード電
極９及びゲート電極１１間に形成され、カソード電極９
及びゲート電極１１を絶縁状態に維持している。この絶
縁層１０は、例えば、約１μｍ程度の膜厚を有し、二酸
化珪素等の絶縁材料から形成される。Further, an insulating layer 10 is formed between the cathode electrode 9 and the gate electrode 11,
And the gate electrode 11 is maintained in an insulated state. This insulating layer 10 has a thickness of, for example, about 1 μm, and is formed of an insulating material such as silicon dioxide.
【００２８】すなわち、これらカソード電極９及びゲー
ト電極１１は、絶縁状態を維持したまま略直交方向に形
成され、互いに直交する領域がマトリックス状に形成さ
れることとなる。そして、カソード電極９及びゲート電
極１１が略直交する領域が、上述した蛍光体５と対向し
ている。That is, the cathode electrode 9 and the gate electrode 11 are formed in a substantially orthogonal direction while maintaining an insulating state, and regions orthogonal to each other are formed in a matrix. A region where the cathode electrode 9 and the gate electrode 11 are substantially perpendicular to each other faces the above-described phosphor 5.
【００２９】さらにまた、このＦＥＤにおいて、複数の
孔７は、図３に示すように、このカソード電極９とゲー
ト電極１１とが略直交する領域に形成される。この複数
の孔７は、約１μｍ程度の開口寸法を有する略円形状に
形成される。Further, in the FED, the plurality of holes 7 are formed in a region where the cathode electrode 9 and the gate electrode 11 are substantially orthogonal as shown in FIG. The plurality of holes 7 are formed in a substantially circular shape having an opening dimension of about 1 μm.
【００３０】そして、これら複数の孔７内には、それぞ
れエミッタ電極１２が形成されている。このエミッタ電
極１２は、詳細を後述するように、球状炭素化合物を主
体とするターゲット基板を用いて成膜されたものであ
る。An emitter electrode 12 is formed in each of the plurality of holes 7. The emitter electrode 12 is formed by using a target substrate mainly composed of a spherical carbon compound, as will be described in detail later.
【００３１】この球形炭素化合物は、いわゆる、フラー
レンと呼ばれるものであって、１２個の５員環と１２個
又はそれ以上の６員環を含んでいる。すなわち、この球
状炭素化合物は、６０個、７０個、７６個或いは８４個
等（炭素数は幾何学的に球状構造を形成しうる数から選
択される。）の炭素原子が球状に結合してクラスターを
構成してなる球状炭素であって、それぞれ、Ｃ60、
Ｃ70、Ｃ76或いはＣ84のように表される。例えば、Ｃ60
は、正二十面体の頂点を全て切り落として正五角形を出
した“切頭二十面体”と呼ばれる多面体構造を有し、図
４に図示するように、この多面体の６０個の頂点を全て
炭素原子Ｃで置換したクラスターであり、公式サッカー
ボール様の分子構造を有する。This spherical carbon compound is a so-called fullerene, and contains 12 5-membered rings and 12 or more 6-membered rings. That is, in the spherical carbon compound, 60, 70, 76, or 84 carbon atoms (the number of carbon atoms is selected from numbers capable of geometrically forming a spherical structure) are bonded in a spherical shape. Spherical carbon that constitutes a cluster, each of which is C 60 ,
Expressed as C 70 , C 76 or C 84 . For example, C 60
Has a polyhedral structure called “truncated icosahedron” in which all vertices of the icosahedron are cut off to form a regular pentagon, and as shown in FIG. It is a cluster substituted with atom C and has a molecular structure similar to an official soccer ball.
【００３２】このＦＥＤにおいて、エミッタ電極１２
は、上述したような球状炭素化合物をターゲット基板と
して形成されてなるため、図４に図示したような立体構
造の一部が崩壊したような構造を取っていると推定され
る。In this FED, the emitter electrode 12
Is formed by using the above-mentioned spherical carbon compound as a target substrate, and is presumed to have a structure in which a part of the three-dimensional structure shown in FIG. 4 has collapsed.
【００３３】以上のように構成されたＦＥＤでは、電子
放出装置１から放出された電子により蛍光体５が発光
し、各画素を所望の色度及び輝度で発光させる。詳しく
は、各画素を構成する３つの電子放出装置からそれぞれ
所望量の電子を放出させ、赤色蛍光体５Ｒ、緑色蛍光体
５Ｇ及び青色蛍光体５Ｂを所望の発光強度で発光させ
る。そして、このＦＥＤでは、マトリックス状に形成さ
れた画素を順次駆動させることにより画像を表示させ
る。In the FED configured as described above, the phosphor 5 emits light by the electrons emitted from the electron emission device 1, and each pixel emits light with desired chromaticity and luminance. Specifically, a desired amount of electrons is emitted from each of the three electron emission devices constituting each pixel, and the red phosphor 5R, the green phosphor 5G, and the blue phosphor 5B emit light with a desired emission intensity. In this FED, an image is displayed by sequentially driving pixels formed in a matrix.
【００３４】このとき、各電子放出装置１では、画像信
号に応じたパルス信号に従って制御手段１３がカソード
電極９及びゲート電極１１に対して所定の電圧を印加す
る。言い換えると、このＦＥＤでは、発光させたい画素
に対応した電子放出装置１を駆動させるために、複数形
成されたカソード電極９及びゲート電極１１のうちで、
所定のカソード電極９及びゲート電極１１に対して電圧
を印加する。これにより、電圧が印加されたカソード電
極９及びゲート電極１１の直交する領域に形成された電
子放出装置１のみが駆動することとなる。At this time, in each electron-emitting device 1, the control means 13 applies a predetermined voltage to the cathode electrode 9 and the gate electrode 11 according to a pulse signal corresponding to the image signal. In other words, in this FED, in order to drive the electron emission device 1 corresponding to the pixel to emit light, of the cathode electrode 9 and the gate electrode 11 formed in plural,
A voltage is applied to predetermined cathode electrodes 9 and gate electrodes 11. As a result, only the electron-emitting device 1 formed in the region where the voltage is applied and orthogonal to the cathode electrode 9 and the gate electrode 11 is driven.
【００３５】この電子放出装置１において、カソード電
極９及びゲート電極１１に対して所定の電圧が印加され
ると、カソード電極９上に形成されたエミッタ電極１２
とゲート電極１１との間に所定の電界が発生する。そし
て、エミッタ電極１２は、この電界により励起され電子
を放出する。言い換えると、このエミッタ電極１２とゲ
ート電極１１との間には、電界の大きさに応じたトンネ
ル電流が流れることになる。In the electron emission device 1, when a predetermined voltage is applied to the cathode electrode 9 and the gate electrode 11, the emitter electrode 12 formed on the cathode electrode 9
A predetermined electric field is generated between the gate and the gate electrode 11. Then, the emitter electrode 12 is excited by this electric field and emits electrons. In other words, a tunnel current flows between the emitter electrode 12 and the gate electrode 11 according to the magnitude of the electric field.
【００３６】そして、エミッタ電極１２から放出された
電子は、アノード電極３に印加された電圧により加速さ
れ、蛍光体５に衝突する。これにより、蛍光体５は、励
起されて、衝突した電子からのエネルギに応じて所望の
発光強度で発光する。Then, the electrons emitted from the emitter electrode 12 are accelerated by the voltage applied to the anode electrode 3 and collide with the phosphor 5. As a result, the phosphor 5 is excited and emits light at a desired emission intensity in accordance with the energy from the colliding electrons.
【００３７】この電子放出装置１では、エミッタ電極１
２が球状炭素化合物を主体とするターゲット基板を用い
て成膜されてなるため、エミッタ電極とゲート電極との
間に発生した電界が比較的に小さい場合であっても、電
子を放出することができる。具体的に、この電子放出装
置では、エミッタ電極１２とゲート電極１１との間に発
生する電界が２×１０7Ｖ／ｍ以下であっても、電子を
良好に放出することができる。このように、この電子放
出装置１は、カソード電極９及びゲート電極１１に印加
する電圧を低く設定することができ、低電力で駆動する
ことができる。In this electron emission device 1, the emitter electrode 1
2 is formed using a target substrate mainly composed of a spherical carbon compound, so that electrons can be emitted even when the electric field generated between the emitter electrode and the gate electrode is relatively small. it can. Specifically, this electron emission device can satisfactorily emit electrons even when the electric field generated between the emitter electrode 12 and the gate electrode 11 is 2 × 10 7 V / m or less. As described above, the electron emission device 1 can set the voltage applied to the cathode electrode 9 and the gate electrode 11 low, and can be driven with low power.
【００３８】ここで、フラーレンからなるターゲットを
用いて形成したエミッタ電極を有する電子放出装置（以
下、電子放出装置Ａと呼ぶ。）とグラファイトからなる
ターゲットを用いて形成したエミッタ電極を有する電子
放出装置（以下、電子放出装置Ｂ）とを作製し、これら
電子放出装置Ａ及び電子放出装置Ｂにおける電子放出特
性を測定した結果を図５に示す。この図５では、電界強
度に応じて発生する電流密度を測定した結果を示してい
る。Here, an electron emitting device having an emitter electrode formed using a target made of fullerene (hereinafter referred to as an electron emitting device A) and an electron emitting device having an emitter electrode formed using a target made of graphite. (Hereinafter referred to as “electron emission device B”), and the results of measuring the electron emission characteristics of these electron emission devices A and B are shown in FIG. FIG. 5 shows the result of measuring the current density generated according to the electric field strength.
【００３９】この図５から明らかなように、電子放出装
置Ａは、電子放出装置Ｂと比較して低い電界強度に対し
ても電子を放出することができる。このため、電子放出
装置Ａは、電子放出装置Ｂと比較して所望の電流を得る
ための駆動電圧が小さくてよい。As is apparent from FIG. 5, the electron emitting device A can emit electrons even with a lower electric field intensity than the electron emitting device B. For this reason, the driving voltage for obtaining the desired current may be smaller in the electron emitting device A than in the electron emitting device B.
【００４０】そして、この電子放出装置１を用いたＦＥ
Ｄは、図５からも分かるように、低電力で所定の画像を
表示することができる。また、このＦＥＤは、画像を表
示するための電力が低くて良いため、電子放出装置を駆
動する制御手段や電源等の回路を小さくすることがで
き、その結果、容易に小型化することができる。Then, the FE using the electron emission device 1
D can display a predetermined image with low power, as can be seen from FIG. In addition, since the FED requires low power for displaying an image, a circuit such as a control unit or a power supply for driving the electron emission device can be reduced, and as a result, the size can be easily reduced. .
【００４１】また、このエミッタ電極１２は、球状炭素
化合物を主体とするターゲット基板を用いて成膜された
ものであるため、主として、炭素原子を含有してなる。
このように、エミッタ電極１２が炭素原子を主として含
有する場合には、スパッタリングされにくいのもとな
る。したがって、この電子放出装置１は、高真空状態と
された領域内に存在するイオン粒子によって、エミッタ
電極１２がスパッタリングされるようなことが防止され
る。このため、この電子放出装置１は、エミッタ電極１
２の耐久性に優れ、良好な電子放出特性を長期間に亘っ
て維持することができる。Since the emitter electrode 12 is formed using a target substrate mainly composed of a spherical carbon compound, it mainly contains carbon atoms.
As described above, when the emitter electrode 12 mainly contains carbon atoms, it is difficult to perform sputtering. Therefore, in the electron-emitting device 1, the emitter electrode 12 is prevented from being sputtered by the ion particles existing in the region in a high vacuum state. For this reason, this electron emission device 1
2 is excellent in durability and can maintain good electron emission characteristics over a long period of time.
【００４２】さらに、この電子放出装置１において、エ
ミッタ電極１２は、複数の孔７から露出するカソード電
極９上に薄膜として形成されている。このため、このエ
ミッタ電極１２は、ゲート電極１１との間隔を比較的大
きくとることができる。従来の電子放出装置に用いられ
たスピント型のエミッタ電極では、ゲート電極との間隔
が非常に小さく形成されており、ゲート電極とエミッタ
電極との短絡が頻繁に発生していた。これに対して、こ
の電子放出装置１では、ゲート電極１１とエミッタ電極
１２との間のに短絡が発生し難くなっており、常に安定
的に動作することができる。Further, in this electron-emitting device 1, the emitter electrode 12 is formed as a thin film on the cathode electrode 9 exposed from the plurality of holes 7. Therefore, the distance between the emitter electrode 12 and the gate electrode 11 can be made relatively large. In a Spindt-type emitter electrode used in a conventional electron-emitting device, the interval between the gate electrode and the emitter electrode is extremely small, and short-circuiting between the gate electrode and the emitter electrode frequently occurs. On the other hand, in the electron-emitting device 1, a short circuit is unlikely to occur between the gate electrode 11 and the emitter electrode 12, and the device can always operate stably.
【００４３】ところで、本発明に係る電子放出装置の製
造方法は、上述したような電子放出装置１を製造する際
に好ましく適用される。Incidentally, the method for manufacturing an electron-emitting device according to the present invention is preferably applied when manufacturing the electron-emitting device 1 as described above.
【００４４】この電子放出装置１を製造する際には、先
ず、一主面が平坦化された絶縁性基板８上に複数平行に
形成されたカソード電極９を形成する。このカソード電
極９を形成する際には、絶縁性基板８上に、例えば、ニ
オビウム、モリブテン又はクロム等の導電性材料を厚さ
２０００ 程度に成膜する。そして、成膜された導電性
材料上に写真製版法によって、所定の幅を有するライン
状のレジスト膜を形成する。その後、このレジスト膜を
マスクとして反応性イオンエッチング等の手法によっ
て、該導電性材料をエッチングして所望の幅を有するカ
ソード電極９を形成する。In manufacturing the electron-emitting device 1, first, a plurality of parallel cathode electrodes 9 are formed on an insulating substrate 8 whose one main surface is flattened. When the cathode electrode 9 is formed, a conductive material such as niobium, molybdenum or chromium is formed on the insulating substrate 8 to a thickness of about 2000. Then, a linear resist film having a predetermined width is formed by photolithography on the formed conductive material. Thereafter, using the resist film as a mask, the conductive material is etched by a technique such as reactive ion etching to form a cathode electrode 9 having a desired width.
【００４５】次に、カソード電極９が形成された一主面
上に、カソード電極９を覆うように絶縁層１０を形成す
る。この絶縁層１０は、例えば、二酸化珪素等の絶縁材
料を厚さ１μｍ程度に成膜することにより形成される。
このとき、絶縁層１０は、スパッタリング或いは化学蒸
着法等の手法を用いて形成される。Next, an insulating layer 10 is formed on one main surface on which the cathode electrode 9 is formed so as to cover the cathode electrode 9. The insulating layer 10 is formed, for example, by forming an insulating material such as silicon dioxide to a thickness of about 1 μm.
At this time, the insulating layer 10 is formed using a technique such as sputtering or chemical vapor deposition.
【００４６】次に、この絶縁層１０上に複数平行に形成
されたゲート電極１１を形成する。このゲート電極１１
を形成する際には、絶縁層１０上に、例えば、ニオビウ
ム又はモリブデン等の導電性材料を厚さ２０００ 程度
に成膜する。そして、成膜された導電性材料上に写真製
版法によって、所定の幅を有するライン状のレジスト膜
を形成する。このとき、レジスト膜は、ライン状に形成
されたカソード電極９の長手方向と略直交する方向にラ
イン状に形成される。そして、このレジスト膜をマスク
として反応性イオンエッチング等の手法によって、該導
電性材料をエッチングして所望の幅を有するゲート電極
１１を形成する。したがって、ゲート電極１１は、上述
したカソード電極９と略直交する方向にライン状に形成
されることとなる。Next, a plurality of gate electrodes 11 formed in parallel on the insulating layer 10 are formed. This gate electrode 11
Is formed on the insulating layer 10 with a conductive material such as niobium or molybdenum to a thickness of about 2000. Then, a linear resist film having a predetermined width is formed by photolithography on the formed conductive material. At this time, the resist film is formed in a line shape in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the cathode electrode 9 formed in a line shape. Then, using the resist film as a mask, the conductive material is etched by a technique such as reactive ion etching to form a gate electrode 11 having a desired width. Therefore, the gate electrode 11 is formed in a line shape in a direction substantially orthogonal to the cathode electrode 9 described above.
【００４７】次に、カソード電極９とゲート電極１１と
が略直交する領域に複数の孔７を穿設する。このとき、
複数の孔７は、写真製版法等により形成されたレジスト
膜をマスクとして反応性イオンエッチング等の手法を用
いて穿設される。このとき、レジスト膜には、カソード
電極９及びゲート電極１１が略直交する領域に対応した
部分に微細な略円形状の孔が形成されている。また、反
応性イオンエッチングは、ゲート電極１１及び絶縁層１
０を貫通するとともにカソード電極９を外方に露出させ
るまで行われる。Next, a plurality of holes 7 are formed in a region where the cathode electrode 9 and the gate electrode 11 are substantially orthogonal to each other. At this time,
The plurality of holes 7 are formed by a technique such as reactive ion etching using a resist film formed by photolithography or the like as a mask. At this time, fine substantially circular holes are formed in the resist film at portions corresponding to regions where the cathode electrode 9 and the gate electrode 11 are substantially orthogonal to each other. In addition, the reactive ion etching is performed on the gate electrode 11 and the insulating layer 1.
0 until the cathode electrode 9 is exposed to the outside.
【００４８】次に、ゲート電極１１上及び外方に露出す
る絶縁層１０上に剥離層を形成する。この剥離層は、例
えば、アルミニウム又はニッケル等の材料を、ゲート電
極１１の主面に対して斜め方向から真空蒸着等の手法で
成膜することにより形成される。したがって、この剥離
層は、ゲート電極１１上及び外方へ露出する絶縁層１０
上のみに形成され、複数の孔７から露出するカソード電
極９上には形成されない。Next, a release layer is formed on the gate electrode 11 and on the insulating layer 10 exposed to the outside. The release layer is formed by, for example, forming a material such as aluminum or nickel from a direction oblique to the main surface of the gate electrode 11 by a technique such as vacuum deposition. Therefore, the peeling layer is formed on the insulating layer 10 exposed on the gate electrode 11 and outward.
It is formed only on the upper side, and is not formed on the cathode electrode 9 exposed from the plurality of holes 7.
【００４９】次に、複数の孔７から露出するカソード電
極９上に、球形炭素化合物を主体とするターゲット基板
を用いて成膜してなるエミッタ電極１２を形成する。こ
のエミッタ電極１２を形成する際には、例えば、レーザ
アブレーション法が用いられる。このレーザアブレーシ
ョン法とは、レーザ光をターゲット基板の分解気化エネ
ルギ源とする物理的気相蒸着法の一つである。このレー
ザアブレーション法では、所定のパルス幅を有するレー
ザ光をターゲット基板にレンズを介して照射し、ターゲ
ット基板表面を蒸発、アブレートすることにより、薄膜
を形成している。Next, an emitter electrode 12 is formed on the cathode electrode 9 exposed from the plurality of holes 7 by using a target substrate mainly composed of a spherical carbon compound. When forming the emitter electrode 12, for example, a laser ablation method is used. This laser ablation method is one of physical vapor deposition methods using laser light as a source of decomposition and vaporization energy for a target substrate. In this laser ablation method, a thin film is formed by irradiating a target substrate with a laser beam having a predetermined pulse width via a lens, and evaporating and ablating the target substrate surface.
【００５０】このとき、球形炭素化合物は、上述したよ
うな、いわゆる、フラーレンを押し固めることによりタ
ーゲット基板とされる。そして、このターゲット基板を
レーザアブレーション法に用いて、剥離層上及び複数の
孔７から露出するカソード電極９上に炭素を主体とする
薄膜を形成する。これにより、炭素を主体とする薄膜
は、剥離層上及び複数の孔から露出するカソード電極９
上に形成されることとなる。At this time, the spherical carbon compound is used as a target substrate by compacting so-called fullerenes as described above. Then, using this target substrate by a laser ablation method, a thin film mainly composed of carbon is formed on the peeling layer and on the cathode electrode 9 exposed from the plurality of holes 7. As a result, the thin film mainly composed of carbon is formed on the cathode electrode 9 exposed on the release layer and from the plurality of holes.
It will be formed on top.
【００５１】次に、剥離層とともに剥離層上に形成され
た炭素を主体とする薄膜を除去する。剥離層は、例え
ば、剥離層がアルミニウムの場合は水酸化ナトリウム等
の溶解液により溶解され、ゲート電極１１上及び外方に
露出する絶縁層１０上から除去される。これにより、炭
素を主体とする薄膜のうちで、剥離層上に形成されれた
ものは、剥離層とともに除去されることとなる。したが
って、炭素を主体とする薄膜は、複数の孔７から臨むカ
ソード電極９上にのみ形成されることとなる。Next, together with the release layer, the carbon-based thin film formed on the release layer is removed. For example, when the release layer is aluminum, the release layer is dissolved by a solution such as sodium hydroxide and removed from the gate electrode 11 and the insulating layer 10 exposed to the outside. Thereby, among the thin films mainly composed of carbon, those formed on the release layer are removed together with the release layer. Therefore, the thin film mainly composed of carbon is formed only on the cathode electrode 9 facing the plurality of holes 7.
【００５２】このように、本手法では、球形炭素化合物
を主体とするターゲット基板を用いて成膜することによ
り、エミッタ電極１２を形成することができる。したが
って、本手法によれば、低電圧で発生する電界により電
子を放出させることのできるエミッタ電極１２を有する
電子放出装置１を容易に形成することができる。As described above, in this method, the emitter electrode 12 can be formed by forming a film using the target substrate mainly composed of the spherical carbon compound. Therefore, according to this method, it is possible to easily form the electron-emitting device 1 having the emitter electrode 12 capable of emitting electrons by an electric field generated at a low voltage.
【００５３】また、本手法では、エミッタ電極１２を、
複数の孔７から露出するカソード電極９上に形成してい
る。このため、この手法によれば、エミッタ電極１２
を、ゲート電極１１に対して比較的大きな間隔をもって
形成することができる。言い換えると、この手法によれ
ば、ゲート電極１１と接触させるようなことがなくエミ
ッタ電極を１２形成することができる。したがって、こ
の手法は、エミッタ電極１２とゲート電極１１とが接触
するといった不良発生を低減させることができ歩留まり
が大幅に向上したものとなる。In this method, the emitter electrode 12 is
It is formed on the cathode electrode 9 exposed from the plurality of holes 7. Therefore, according to this method, the emitter electrode 12
Can be formed at a relatively large distance from the gate electrode 11. In other words, according to this method, the emitter electrode 12 can be formed without making contact with the gate electrode 11. Therefore, according to this method, occurrence of defects such as contact between the emitter electrode 12 and the gate electrode 11 can be reduced, and the yield is greatly improved.
【００５４】ところで、本発明は、上述したような電子
放出装置及びその製造方法並びにディスプレイ装置に限
定されるものではなく、例えば、図６に示すようなもの
であってもよい。Incidentally, the present invention is not limited to the above-described electron-emitting device, its manufacturing method and the display device, and may be, for example, as shown in FIG.
【００５５】この図６に示す電子放出装置１は、開口形
状が略方形とされてなる複数の孔１４を有するような構
成とされる。この電子放出装置１は、略方形に形成され
た複数の孔１４から電子を放出する。The electron-emitting device 1 shown in FIG. 6 has a configuration having a plurality of holes 14 each having a substantially rectangular opening. The electron emission device 1 emits electrons from a plurality of holes 14 formed in a substantially rectangular shape.
【００５６】この場合、電子放出装置１は、上述した略
円形状の複数の孔７を有する場合と同等の電界強度を発
生し、この電界に従ってエミッタ電極１２から電子が放
出される。そして、この電子放出装置１では、複数の孔
１４が略円形状である場合と比較して、外方に露出する
エミッタ電極１２の面積が大となっている。このため、
この電子放出装置１は、同等の電界に対してより多くの
電子放出量を示すこととなる。すなわち、この図６に示
した電子放出装置１では、同一の駆動電圧に対してより
大きなトンネル電流密度を得ることができる。In this case, the electron-emitting device 1 generates an electric field intensity equivalent to that of the case having the plurality of substantially circular holes 7 described above, and electrons are emitted from the emitter electrode 12 according to this electric field. In the electron-emitting device 1, the area of the emitter electrode 12 exposed to the outside is larger than that in the case where the plurality of holes 14 are substantially circular. For this reason,
This electron emission device 1 will show a larger amount of electron emission for the same electric field. That is, in the electron emission device 1 shown in FIG. 6, a larger tunnel current density can be obtained for the same drive voltage.
【００５７】[0057]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係る電子放出装置は、球形炭素化合物を主体とするター
ゲット基板を用いて成膜してなるエミッタ電極を有して
いる。このため、この電子放出装置は、小さな電界に対
しても電子放出特性が良好なものとなる。したがって、
この電子放出装置は、低電圧で駆動することができ、低
電力消費型が達成されたものとなる。また、この電子放
出装置において、エミッタ電極が球形炭素化合物を主体
とするターゲット基板を用いて成膜してなるため、スパ
ッタリングされにくいものとなっている。このため、こ
の電子放出装置は、エミッタ電極の耐久性に優れ、安定
した電子放出特性を長期間に示すことができる。As described in detail above, the electron-emitting device according to the present invention has an emitter electrode formed using a target substrate mainly composed of a spherical carbon compound. Therefore, the electron emission device has good electron emission characteristics even with a small electric field. Therefore,
This electron emission device can be driven at a low voltage, and achieves a low power consumption type. Further, in this electron emission device, the emitter electrode is formed using a target substrate mainly composed of a spherical carbon compound, so that it is difficult to be sputtered. For this reason, in this electron emission device, the durability of the emitter electrode is excellent, and stable electron emission characteristics can be exhibited for a long period of time.
【００５８】また、本発明に係る電子放出装置の製造方
法は、球状炭素化合物を主体とするターゲット基板を用
いて成膜することによりエミッタ電極を形成している。
このため、この手法によれば、低電圧で駆動させること
ができる電子放出装置を容易に製造することができる。
また、本手法によれば、エミッタ電極を主として球状炭
素化合物を有するターゲット基板を用いて成膜して形成
しているため、エミッタ電極とゲート電極との短絡を確
実に防止することができる。したがって、本手法によれ
ば、歩留まりを大幅に向上させることができる。In the method of manufacturing an electron-emitting device according to the present invention, an emitter electrode is formed by forming a film using a target substrate mainly composed of a spherical carbon compound.
Therefore, according to this method, an electron-emitting device that can be driven at a low voltage can be easily manufactured.
Further, according to this method, since the emitter electrode is formed by using a target substrate mainly containing a spherical carbon compound, a short circuit between the emitter electrode and the gate electrode can be reliably prevented. Therefore, according to this method, the yield can be significantly improved.
【００５９】さらに、本発明に係るディスプレイ装置
は、球状炭素化合物を主体とするターゲット基板を用い
て成膜されてなるエミッタ電極と、上記エミッタ電極と
の間に電界を発生させるゲート電極とを有する電子放出
装置を用いており、この電子放出装置から放出された電
子により蛍光体を発光させている。このため、このディ
スプレイ装置は、電子放出装置が低電力で駆動するた
め、低電力で画像を表示することができる。Further, the display device according to the present invention has an emitter electrode formed by using a target substrate mainly composed of a spherical carbon compound, and a gate electrode for generating an electric field between the emitter electrode. An electron emission device is used, and the phosphor emits light by the electrons emitted from the electron emission device. Therefore, this display device can display an image with low power because the electron emission device is driven with low power.
【図１】本発明に係る電子放出装置を用いたＦＥＤの構
成を示す要部斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a main part showing a configuration of an FED using an electron emission device according to the present invention.
【図２】電子放出装置の要部断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a main part of the electron emission device.
【図３】電子放出装置の複数の孔を説明するための要部
平面図である。FIG. 3 is a main part plan view for explaining a plurality of holes of the electron emission device.
【図４】球状炭素化合物の立体構造を示す模式図であ
る。FIG. 4 is a schematic diagram showing a three-dimensional structure of a spherical carbon compound.
【図５】電子放出装置Ａと電子放出装置Ｂとの電子放出
特性を示す特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram showing electron emission characteristics of the electron emission devices A and B.
【図６】他の電子放出装置の複数の孔を説明するための
要部平面図である。FIG. 6 is a main part plan view for explaining a plurality of holes of another electron emission device.
【図７】従来の電子放出装置を示す要部断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a main part showing a conventional electron emission device.
１ 電子放出装置、２ バックプレート、３ アノード
電極、４ フェイスプレート、５ 蛍光体、７ 孔、８
絶縁性基板、９ カソード電極、１０ 絶縁層、１１
ゲート電極、１２ エミッタ電極、１３ 制御手段1 electron emission device, 2 back plate, 3 anode electrode, 4 face plate, 5 phosphor, 7 holes, 8
Insulating substrate, 9 cathode electrode, 10 insulating layer, 11
Gate electrode, 12 Emitter electrode, 13 Control means
Claims (11)
と、 上記エミッタ電極との間に電界を発生するゲート電極と
を備え、 上記エミッタ電極は、球状炭素化合物を主体とするター
ゲット基板を用いて成膜されたものであることを特徴と
する電子放出装置。An emitter electrode that emits electrons by an electric field, and a gate electrode that generates an electric field between the emitter electrode, wherein the emitter electrode is formed using a target substrate mainly composed of a spherical carbon compound. An electron emission device characterized in that it is a film.
え、 上記エミッタ電極は、上記カソード電極と電気的に接続
されるように形成され、上記ゲート電極は、上記カソー
ド電極上に絶縁層を介して形成されるとともに上記エミ
ッタ電極に対して非接続とされることを特徴とする請求
項１記載の電子放出装置。A cathode electrode formed on the substrate, wherein the emitter electrode is formed to be electrically connected to the cathode electrode, and the gate electrode is provided on the cathode electrode via an insulating layer. 2. The electron-emitting device according to claim 1, wherein the electron-emitting device is formed and is not connected to the emitter electrode.
して上気カソード電極に達する複数の孔が形成されてな
り、上記エミッタ電極がこれら複数の孔から臨む上記カ
ソード電極上に薄膜形成されてなることを特徴とする請
求項２記載の電子放出装置。3. The gate electrode is formed with a plurality of holes penetrating the insulating layer and reaching the upper cathode electrode, and the emitter electrode is formed as a thin film on the cathode electrode facing the plurality of holes. 3. The electron-emitting device according to claim 2, wherein the electron-emitting device is provided.
れることを特徴とする請求項３記載の電子放出装置。4. The electron-emitting device according to claim 3, wherein the plurality of holes have a substantially circular opening shape.
れてなることを特徴とする請求項３記載の電子放出装
置。5. The electron emission device according to claim 3, wherein the plurality of holes have a substantially rectangular opening shape.
する電界により電子を放出するエミッタ電極とを有する
電子放出装置を製造するに際して、 球状炭素化合物を主体とするターゲット基板を用いて成
膜することにより上記エミッタ電極を形成することを特
徴とする電子放出装置の製造方法。6. When manufacturing an electron-emitting device having a gate electrode and an emitter electrode that emits electrons by an electric field generated between the gate electrode, a film is formed using a target substrate mainly composed of a spherical carbon compound. Forming the above-mentioned emitter electrode.
板に対してレーザ光を照射することにより形成されるこ
とを特徴とする請求項６記載の電子放出装置の製造方
法。7. The method according to claim 6, wherein the emitter electrode is formed by irradiating the target substrate with laser light.
ソード電極上に絶縁層を介して上記ゲート電極を形成
し、 上記ゲート電極及び上記絶縁層を貫通するとともに上記
カソード電極を外方へ臨ませる複数の孔を形成し、 上記複数の孔から臨む上記カソード電極上に上記エミッ
タ電極を形成することを特徴とする請求項６記載の電子
放出装置の製造方法。8. A cathode electrode is formed on a substrate, the gate electrode is formed on the cathode electrode via an insulating layer, and the gate electrode penetrates the gate electrode and the insulating layer and faces the cathode electrode outward. 7. The method according to claim 6, wherein a plurality of holes are formed, and the emitter electrode is formed on the cathode electrode facing the plurality of holes.
極上に剥離層を形成し、 この剥離層上と上記複数の孔から臨むカソード電極上と
に球状炭素化合物を成膜し、 上記剥離層上に成膜された球状炭素化合物を上記剥離層
とともに除去して、上記カソード電極上に上記エミッタ
電極を形成することを特徴とする請求項８記載の電子放
出装置の製造方法。9. A release layer is formed on the gate electrode on which the plurality of holes are formed, and a spherical carbon compound is formed on the release layer and on a cathode electrode facing the plurality of holes. 9. The method for manufacturing an electron-emitting device according to claim 8, wherein the spherical carbon compound formed on the layer is removed together with the release layer to form the emitter electrode on the cathode electrode.
ト基板を用いて成膜されてなるエミッタ電極と、上記エ
ミッタ電極との間に電界を発生させるゲート電極とを有
する電子放出装置と、 この電子放出装置と対向する位置に配された蛍光体とを
有し、 上記エミッタ電極から放出される電子により上記蛍光体
を発光させることを特徴とするディスプレイ装置。10. An electron emission device comprising: an emitter electrode formed by using a target substrate mainly composed of a spherical carbon compound; and a gate electrode for generating an electric field between the emitter electrode and the emitter electrode. A display device, comprising: a phosphor disposed at a position facing the device, wherein the phosphor emits light by electrons emitted from the emitter electrode.
導電体からなる帯状の複数のカソード電極が平行に形成
されるとともに上記カソード電極上に絶縁層を介して複
数のゲート電極が上記カソード電極と直交する方向に帯
状に形成されてなり、 上記カソード電極と上記ゲート電極が直交する部分に、
上記ゲート電極及び上記絶縁層を貫通するとともに上記
カソード電極を外方へ臨ませる複数の孔が形成されてな
り、 上記エミッタ電極は、上記複数の孔内に露出する上記カ
ソード電極上に形成されたことを特徴とする請求項１０
記載のディスプレイ装置。11. The electron-emitting device according to claim 1, wherein a plurality of strip-shaped cathode electrodes made of a conductor are formed in parallel on an insulating substrate, and a plurality of gate electrodes are formed on the cathode electrodes via an insulating layer. It is formed in a band shape in a direction orthogonal to the electrode, and in a portion where the cathode electrode and the gate electrode are orthogonal,
A plurality of holes penetrating the gate electrode and the insulating layer and making the cathode electrode face outward are formed, and the emitter electrode is formed on the cathode electrode exposed in the plurality of holes. 11. The method according to claim 10, wherein
The display device according to any one of the preceding claims.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9024198A JPH11288660A (en) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | Electron emitter and manufacture therefor and display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9024198A JPH11288660A (en) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | Electron emitter and manufacture therefor and display device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11288660A true JPH11288660A (en) | 1999-10-19 |
Family
ID=13993011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9024198A Withdrawn JPH11288660A (en) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | Electron emitter and manufacture therefor and display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11288660A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008519423A (en) * | 2004-11-08 | 2008-06-05 | バイオメド・ソリューションズ・エルエルシー | Integrated sub-nanometer scale electron beam system |
-
1998
- 1998-04-02 JP JP9024198A patent/JPH11288660A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008519423A (en) * | 2004-11-08 | 2008-06-05 | バイオメド・ソリューションズ・エルエルシー | Integrated sub-nanometer scale electron beam system |
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