JPH0765697A - 電子放出源及びその製造方法及び表示装置 - Google Patents
電子放出源及びその製造方法及び表示装置Info
- Publication number
- JPH0765697A JPH0765697A JP20655493A JP20655493A JPH0765697A JP H0765697 A JPH0765697 A JP H0765697A JP 20655493 A JP20655493 A JP 20655493A JP 20655493 A JP20655493 A JP 20655493A JP H0765697 A JPH0765697 A JP H0765697A
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- Japan
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- cathode
- gate electrode
- electron emission
- field emission
- emission source
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- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 多数の電界放出型カソードを配置して成る電
子放出源におけるカソード−ゲート間の短絡を回避し、
より歩留り良く電子放出源を形成する。 【構成】 カソード電極２上に、電子放出物質から成る
電界放出型カソード６が設けられると共に、絶縁層３を
介して上記電界放出型カソード６に対応する孔部５を有
して成るゲート電極４が配置されて成る電子放出源１０
において、ゲート電極４上に絶縁被覆層１４を設ける構
成とする。
子放出源におけるカソード−ゲート間の短絡を回避し、
より歩留り良く電子放出源を形成する。 【構成】 カソード電極２上に、電子放出物質から成る
電界放出型カソード６が設けられると共に、絶縁層３を
介して上記電界放出型カソード６に対応する孔部５を有
して成るゲート電極４が配置されて成る電子放出源１０
において、ゲート電極４上に絶縁被覆層１４を設ける構
成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電界放出型カソードを
備えて成る電子放出源及びその製造方法と、この電子放
出源と蛍光面とを備えて成り、電子放出型カソードから
の電子ビームを用いて蛍光面を発光させて表示を行う表
示装置に係わる。
備えて成る電子放出源及びその製造方法と、この電子放
出源と蛍光面とを備えて成り、電子放出型カソードから
の電子ビームを用いて蛍光面を発光させて表示を行う表
示装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】低電圧励起で比較的解像度が高いディス
プレイとして、電界放出型マイクロカソードを用いたい
わゆるＦＥＤ（フィールドエミッションディスプレイ）
型の表示装置の研究開発が進められている。
プレイとして、電界放出型マイクロカソードを用いたい
わゆるＦＥＤ（フィールドエミッションディスプレイ）
型の表示装置の研究開発が進められている。
【０００３】このＦＥＤ型の表示装置は、微細加工によ
って作製した微小な円錐状のカソード、いわゆる電界放
出型カソードから電子をとりだし、対向する蛍光体を励
起することによって信号の表示を行う超薄型のディスプ
レイである。この一例の略線的拡大斜視図を図６に示
す。
って作製した微小な円錐状のカソード、いわゆる電界放
出型カソードから電子をとりだし、対向する蛍光体を励
起することによって信号の表示を行う超薄型のディスプ
レイである。この一例の略線的拡大斜視図を図６に示
す。
【０００４】図６において１はガラス等より成るカソー
ドパネルで、これの上に例えばストライプ状にＣｒ等よ
り成るカソード電極２がパターニング形成され、ＳｉＯ
2 等より成る絶縁層３を介して、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ等より
成るゲート電極４が例えばカソード電極２と直交するス
トライプ状にパターニング形成される。そして、各カソ
ード電極２及びゲート電極４の交叉部に単数又は図示の
例では複数の微細な孔部５が設けられて、各孔部５の内
部にカソードが形成されて構成される。
ドパネルで、これの上に例えばストライプ状にＣｒ等よ
り成るカソード電極２がパターニング形成され、ＳｉＯ
2 等より成る絶縁層３を介して、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ等より
成るゲート電極４が例えばカソード電極２と直交するス
トライプ状にパターニング形成される。そして、各カソ
ード電極２及びゲート電極４の交叉部に単数又は図示の
例では複数の微細な孔部５が設けられて、各孔部５の内
部にカソードが形成されて構成される。
【０００５】また、ガラス等より成る前面パネル１１の
内側には、例えばカラー表示を行う場合は、ＩＴＯ（Ｉ
ｎ、Ｓｎの混合酸化物）等より成る透明電極１２を介し
て各色即ちＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の蛍光体１
３が例えばストライプ状に形成されて成る。そして、図
示しないが各パネル１、１１を、これらの間に所定の大
きさ、例えば数１００μｍ程度のスペーサを介して、シ
ール材等により気密に封止して、所定の真空度に保持さ
れた表示装置が構成される。
内側には、例えばカラー表示を行う場合は、ＩＴＯ（Ｉ
ｎ、Ｓｎの混合酸化物）等より成る透明電極１２を介し
て各色即ちＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の蛍光体１
３が例えばストライプ状に形成されて成る。そして、図
示しないが各パネル１、１１を、これらの間に所定の大
きさ、例えば数１００μｍ程度のスペーサを介して、シ
ール材等により気密に封止して、所定の真空度に保持さ
れた表示装置が構成される。
【０００６】上述のカソード部の略線的拡大斜視図を図
７に示す。図７において、図６に対応する部分には同一
符号を付して重複説明を省略する。各電極２、４及び絶
縁層３がそれぞれスパッタリング、真空蒸着等により順
次積層形成された後、例えばＲＩＥ（反応性イオンエッ
チング）、ウェットエッチングを施して孔部５が設けら
れる。更にこの上に、斜め方向からの蒸着、スパッタリ
ング等を例えばカソードパネル１を回転しながら被着す
ることにより、孔部５内にほぼ円錐状のＷ、Ｍｏ等より
成る電界放出型カソード６が形成される。
７に示す。図７において、図６に対応する部分には同一
符号を付して重複説明を省略する。各電極２、４及び絶
縁層３がそれぞれスパッタリング、真空蒸着等により順
次積層形成された後、例えばＲＩＥ（反応性イオンエッ
チング）、ウェットエッチングを施して孔部５が設けら
れる。更にこの上に、斜め方向からの蒸着、スパッタリ
ング等を例えばカソードパネル１を回転しながら被着す
ることにより、孔部５内にほぼ円錐状のＷ、Ｍｏ等より
成る電界放出型カソード６が形成される。
【０００７】この場合、電界放出型カソード６とゲート
電極４との間に電界強度で１０6 〜１０8 Ｖ／ｃｍ程
度、電圧で数１０〜１００Ｖ程度の電界を印加すると、
カソード６の先端部から電子が電界放出効果によって飛
び出して、対向する蛍光体側の透明電極１２を所定の例
えば３００Ｖ程度の電位とすることによって蛍光体に電
子が照射され、発光表示が行われる。
電極４との間に電界強度で１０6 〜１０8 Ｖ／ｃｍ程
度、電圧で数１０〜１００Ｖ程度の電界を印加すると、
カソード６の先端部から電子が電界放出効果によって飛
び出して、対向する蛍光体側の透明電極１２を所定の例
えば３００Ｖ程度の電位とすることによって蛍光体に電
子が照射され、発光表示が行われる。
【０００８】このように電界放出型カソード６を電子放
出源として利用する場合、微小なサイズにカソード６を
形成して、数μｍピッチ程度で配置することにより、低
電圧従って低消費電力の薄型表示装置を得ることができ
る。
出源として利用する場合、微小なサイズにカソード６を
形成して、数μｍピッチ程度で配置することにより、低
電圧従って低消費電力の薄型表示装置を得ることができ
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述したような電界放
出型カソード６をサブミクロン単位程度の大きさに形成
すると、図８にその一例の略線的拡大断面図を示すよう
に、カソード６が設けられる孔部５に金属粒子２４等の
導電性の微粒子が入り込むと、ゲート電極４とカソード
６が短絡してしまう。複数のカソード６に対し共通にカ
ソード電極２を設ける場合は、そのカソードライン全体
が短絡して表示装置としては使用不可能となってしま
う。特に上述したように多数の電界放出型カソード６を
形成する場合、このような欠陥が発生し易く、歩留りの
低下を来す要因となっている。
出型カソード６をサブミクロン単位程度の大きさに形成
すると、図８にその一例の略線的拡大断面図を示すよう
に、カソード６が設けられる孔部５に金属粒子２４等の
導電性の微粒子が入り込むと、ゲート電極４とカソード
６が短絡してしまう。複数のカソード６に対し共通にカ
ソード電極２を設ける場合は、そのカソードライン全体
が短絡して表示装置としては使用不可能となってしま
う。特に上述したように多数の電界放出型カソード６を
形成する場合、このような欠陥が発生し易く、歩留りの
低下を来す要因となっている。
【００１０】これを解決するために、例えば特開平１−
１５４４２６号公開公報において、電界放出型カソード
６とカソード電極２との間に抵抗層を設ける構成が提案
されている。このように抵抗層を介在させると、ゲート
電極４とカソード６とが短絡しても、このカソード６は
使えなくなるが、この下のカソード電極２とゲート電極
４とが短絡することを回避できて、歩留りの低下を抑制
することができる。
１５４４２６号公開公報において、電界放出型カソード
６とカソード電極２との間に抵抗層を設ける構成が提案
されている。このように抵抗層を介在させると、ゲート
電極４とカソード６とが短絡しても、このカソード６は
使えなくなるが、この下のカソード電極２とゲート電極
４とが短絡することを回避できて、歩留りの低下を抑制
することができる。
【００１１】しかしながらこの場合においても、電界放
出型カソード６とゲート電極４とが短絡した場合に、高
抵抗で接続されたカソード６とカソード電極２との間に
リークが発生する恐れがある。
出型カソード６とゲート電極４とが短絡した場合に、高
抵抗で接続されたカソード６とカソード電極２との間に
リークが発生する恐れがある。
【００１２】このようなゲート−カソード間の短絡を防
ぐために、例えば特開平４−２２９９２２号公開公報に
おいて、ゲート電極４を絶縁層３とは別のパターンに格
子状にパターニングしてカソード６とゲート電極４とを
離間させ、１０2 Ωｃｍ程度の抵抗被覆材で覆う構成が
提案されている。しかしながらこの場合は、そのゲート
電極４のパターニング等の工程数が増加することから、
実用上生産性に不利となる恐れがある。
ぐために、例えば特開平４−２２９９２２号公開公報に
おいて、ゲート電極４を絶縁層３とは別のパターンに格
子状にパターニングしてカソード６とゲート電極４とを
離間させ、１０2 Ωｃｍ程度の抵抗被覆材で覆う構成が
提案されている。しかしながらこの場合は、そのゲート
電極４のパターニング等の工程数が増加することから、
実用上生産性に不利となる恐れがある。
【００１３】本発明は、上述したような多数の電界放出
型カソードを配置して成る電子放出源におけるカソード
−ゲート間の短絡を回避し、より歩留り良く電子放出源
を形成し、またこれを用いた表示装置を歩留り良く形成
することができるようにする。
型カソードを配置して成る電子放出源におけるカソード
−ゲート間の短絡を回避し、より歩留り良く電子放出源
を形成し、またこれを用いた表示装置を歩留り良く形成
することができるようにする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、図１にその一
例の要部拡大断面図を示すように、カソード電極２上
に、電子放出物質から成る電界放出型カソード６が設け
られると共に、絶縁層３を介して上記電界放出型カソー
ド６に対応する孔部５を有して成るゲート電極４が配置
されて成る電子放出源１０において、ゲート電極４上に
絶縁被覆層１４を設ける構成とする。
例の要部拡大断面図を示すように、カソード電極２上
に、電子放出物質から成る電界放出型カソード６が設け
られると共に、絶縁層３を介して上記電界放出型カソー
ド６に対応する孔部５を有して成るゲート電極４が配置
されて成る電子放出源１０において、ゲート電極４上に
絶縁被覆層１４を設ける構成とする。
【００１５】また本発明は、上述の構成において、絶縁
被覆層１４をＳｉＯ2 、ＳｉＮX 又はＡｌ2 Ｏ3 のうち
１種の材料より構成する。
被覆層１４をＳｉＯ2 、ＳｉＮX 又はＡｌ2 Ｏ3 のうち
１種の材料より構成する。
【００１６】更にまた本発明は、上述の構成において、
絶縁被覆層１４を、電気抵抗率が１０7 Ωｃｍ以上の絶
縁材料より構成する。
絶縁被覆層１４を、電気抵抗率が１０7 Ωｃｍ以上の絶
縁材料より構成する。
【００１７】また本発明は、電子放出物質から成る電界
放出型カソードを備えた電子放出源の製造方法におい
て、その一例の製造工程図を図２Ａ〜Ｄに示すように、
ゲート電極４上に斜め方向から絶縁材料を被着して絶縁
被覆層１４を形成する。
放出型カソードを備えた電子放出源の製造方法におい
て、その一例の製造工程図を図２Ａ〜Ｄに示すように、
ゲート電極４上に斜め方向から絶縁材料を被着して絶縁
被覆層１４を形成する。
【００１８】更に本発明は、図１にその一例を示すよう
に、カソード電極２上に、電子放出物質から成る電界放
出型カソード６が設けられると共に、絶縁層３を介して
各電界放出型カソード６に対応する孔部５が設けられた
ゲート電極４が配置されて電子放出源１０を有し、また
この電子放出源１０に対向して蛍光面２０が設けられて
成る表示装置において、ゲート電極４上に絶縁被覆層１
４を設ける構成とする。
に、カソード電極２上に、電子放出物質から成る電界放
出型カソード６が設けられると共に、絶縁層３を介して
各電界放出型カソード６に対応する孔部５が設けられた
ゲート電極４が配置されて電子放出源１０を有し、また
この電子放出源１０に対向して蛍光面２０が設けられて
成る表示装置において、ゲート電極４上に絶縁被覆層１
４を設ける構成とする。
【００１９】
【作用】上述したように本発明によれば、電界放出型カ
ソード６を有する電子放出源１０のゲート電極４上に高
抵抗の絶縁層１４を設けることから、図３にその一例の
略線的拡大断面図を示すように、孔部５内に導電性の塵
埃が入り込んで、孔部５の内側角部とカソード６とにわ
たって例えば金属性微粒子等が付着しても短絡を防止す
ることができ、カソード電極とゲート電極との間のリー
クを格段に抑制することができる。
ソード６を有する電子放出源１０のゲート電極４上に高
抵抗の絶縁層１４を設けることから、図３にその一例の
略線的拡大断面図を示すように、孔部５内に導電性の塵
埃が入り込んで、孔部５の内側角部とカソード６とにわ
たって例えば金属性微粒子等が付着しても短絡を防止す
ることができ、カソード電極とゲート電極との間のリー
クを格段に抑制することができる。
【００２０】また、絶縁被覆層１４の材料としてＳｉＯ
2 又はＳｉＮX 又はＡｌ2 Ｏ3 を用いることにより、ま
た更に、絶縁被覆層１４の材料として、１０7 Ωｃｍ以
上の高電気抵抗率の材料を用いることによって、確実に
短絡を抑止することができる。
2 又はＳｉＮX 又はＡｌ2 Ｏ3 を用いることにより、ま
た更に、絶縁被覆層１４の材料として、１０7 Ωｃｍ以
上の高電気抵抗率の材料を用いることによって、確実に
短絡を抑止することができる。
【００２１】更に、上述したような絶縁被覆層１４を図
２Ａ〜Ｄの特に図２Ｂにおいて矢印ａで示すように、斜
め方向から蒸着、スパッタリング等により被着形成する
ことによって、これら電子放出源を形成するパネル基板
を回転させながら被着すると、ゲート電極４の孔部５内
側面をも覆うように絶縁被覆層１４を被着することがで
きる。従って、より確実にゲート−カソード間の短絡を
抑制することができる。
２Ａ〜Ｄの特に図２Ｂにおいて矢印ａで示すように、斜
め方向から蒸着、スパッタリング等により被着形成する
ことによって、これら電子放出源を形成するパネル基板
を回転させながら被着すると、ゲート電極４の孔部５内
側面をも覆うように絶縁被覆層１４を被着することがで
きる。従って、より確実にゲート−カソード間の短絡を
抑制することができる。
【００２２】また、このような電子放出源を用いて表示
装置を構成することによって、多数個形成されるカソー
ドの短絡を大幅に抑制することができることから、この
表示装置の製造にあたってその歩留りを格段に向上させ
ることができ、またその信頼性の向上をはかることがで
きる。
装置を構成することによって、多数個形成されるカソー
ドの短絡を大幅に抑制することができることから、この
表示装置の製造にあたってその歩留りを格段に向上させ
ることができ、またその信頼性の向上をはかることがで
きる。
【００２３】
【実施例】以下本発明の各実施例を図面を参照して詳細
に説明する。この例においては、前述の図６において説
明したＦＥＤ型の表示装置に本発明を適用した場合を示
す。
に説明する。この例においては、前述の図６において説
明したＦＥＤ型の表示装置に本発明を適用した場合を示
す。
【００２４】図１に示すように、ガラス等より成るカソ
ードパネル１の上に、例えば図１の紙面において左右方
向に延長するストライプ状にＣｒ等より成るカソード電
極２がパターニング形成され、ＳｉＯ2 等より成る絶縁
層３を介して、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ等より成るゲート電極４
がカソード電極２と直交するストライプ状に、即ちこの
場合例えば図１の紙面に直交する方向に延長するパター
ンとしてパターニング形成される。
ードパネル１の上に、例えば図１の紙面において左右方
向に延長するストライプ状にＣｒ等より成るカソード電
極２がパターニング形成され、ＳｉＯ2 等より成る絶縁
層３を介して、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ等より成るゲート電極４
がカソード電極２と直交するストライプ状に、即ちこの
場合例えば図１の紙面に直交する方向に延長するパター
ンとしてパターニング形成される。
【００２５】そして特に本発明においては、このゲート
電極４の上に、これを覆うようにＳｉＯ2 、ＳｉＮX 又
はＡｌ2 Ｏ3 等の例えばＳｉＯ2 より成る絶縁被覆層１
４が被着されて成る。
電極４の上に、これを覆うようにＳｉＯ2 、ＳｉＮX 又
はＡｌ2 Ｏ3 等の例えばＳｉＯ2 より成る絶縁被覆層１
４が被着されて成る。
【００２６】図１においてはこれら直交するカソード電
極２とゲート電極４との交叉部における断面を示し、こ
の交叉部に、単数又は図示の例では複数の微細な孔部５
が設けられて、各孔部５の内部にほぼ円錐状のＷ、Ｍｏ
等より成る電界放出型カソード６が形成されて構成され
る。
極２とゲート電極４との交叉部における断面を示し、こ
の交叉部に、単数又は図示の例では複数の微細な孔部５
が設けられて、各孔部５の内部にほぼ円錐状のＷ、Ｍｏ
等より成る電界放出型カソード６が形成されて構成され
る。
【００２７】一方ガラス等より成る前面パネル１１の内
側には、例えばカラー表示を行う場合は、ＩＴＯ（Ｉ
ｎ、Ｓｎの混合酸化物）等より成る透明電極１２を介し
て各色即ち赤、青及び緑の蛍光体１３が例えばストライ
プ状に形成されて成る。図１の例においては１本の蛍光
体１３を示す。そして、図示しないが各パネル１、１１
を、これらの間に所定の大きさ、例えば数１００μｍ程
度のスペーサを介して、シール材等により気密に封止し
て、所定の真空度に保持された薄型の表示装置が構成さ
れる。
側には、例えばカラー表示を行う場合は、ＩＴＯ（Ｉ
ｎ、Ｓｎの混合酸化物）等より成る透明電極１２を介し
て各色即ち赤、青及び緑の蛍光体１３が例えばストライ
プ状に形成されて成る。図１の例においては１本の蛍光
体１３を示す。そして、図示しないが各パネル１、１１
を、これらの間に所定の大きさ、例えば数１００μｍ程
度のスペーサを介して、シール材等により気密に封止し
て、所定の真空度に保持された薄型の表示装置が構成さ
れる。
【００２８】この場合、電界放出型カソード６とゲート
電極４との間に電界強度で１０6 〜１０8 Ｖ／ｃｍ程
度、電圧で数１０〜１００Ｖ程度の強電界を印加する
と、カソード６の先端部から電子が電界放出効果によっ
て飛び出す。このとき対向する蛍光体側の透明電極１２
を所定の例えば３００Ｖ程度の電位とすることによって
蛍光面に電子が加速入射され、電子線励起により発光表
示することができる。
電極４との間に電界強度で１０6 〜１０8 Ｖ／ｃｍ程
度、電圧で数１０〜１００Ｖ程度の強電界を印加する
と、カソード６の先端部から電子が電界放出効果によっ
て飛び出す。このとき対向する蛍光体側の透明電極１２
を所定の例えば３００Ｖ程度の電位とすることによって
蛍光面に電子が加速入射され、電子線励起により発光表
示することができる。
【００２９】そして特に本実施例においては、上述した
ようにゲート電極４の上を覆って絶縁被覆層１４を設け
ることから、例えば図３に略線的拡大断面図を示すよう
に、金属粒子２４等の導電性微粒子が孔部５の内部に入
り込んだ場合においても、ゲート電極４と電界放出型カ
ソード６が短絡することを防止することができる。従っ
て、カソード電極２とゲート電極４との短絡を格段に抑
制することができることとなる。
ようにゲート電極４の上を覆って絶縁被覆層１４を設け
ることから、例えば図３に略線的拡大断面図を示すよう
に、金属粒子２４等の導電性微粒子が孔部５の内部に入
り込んだ場合においても、ゲート電極４と電界放出型カ
ソード６が短絡することを防止することができる。従っ
て、カソード電極２とゲート電極４との短絡を格段に抑
制することができることとなる。
【００３０】更にこの場合、孔部５の内側面にわたって
絶縁被覆層１４を被着する場合は、孔部５の内径を微調
整することもできることとなる。図３において、図１に
対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略す
る。
絶縁被覆層１４を被着する場合は、孔部５の内径を微調
整することもできることとなる。図３において、図１に
対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略す
る。
【００３１】このような電子放出源の製造方法の一例
を、図２Ａ〜Ｄの製造工程図を参照して詳細に説明す
る。先ず、図２Ａに示すように、ガラス等より成るカソ
ードパネル１の上に、全面的にＣｒ等より成るカソード
電極２、ＳｉＯ2 等より成る絶縁層３、更にＭｏ、Ｎｂ
等より成るゲート電極４を順次スパッタリング、真空蒸
着等により積層形成する。そして絶縁層３及びゲート電
極４は例えば図示しないが図２の紙面と直交する方向に
延長するストライプ状パターンとしてフォトリソグラフ
ィ、ＲＩＥ等の適用によりパターニングし、更にフォト
レジスト等のレジスト２１をパターン露光してこれをマ
スクとしてＲＩＥ、ウェットエッチング等を施して孔部
５を形成する。
を、図２Ａ〜Ｄの製造工程図を参照して詳細に説明す
る。先ず、図２Ａに示すように、ガラス等より成るカソ
ードパネル１の上に、全面的にＣｒ等より成るカソード
電極２、ＳｉＯ2 等より成る絶縁層３、更にＭｏ、Ｎｂ
等より成るゲート電極４を順次スパッタリング、真空蒸
着等により積層形成する。そして絶縁層３及びゲート電
極４は例えば図示しないが図２の紙面と直交する方向に
延長するストライプ状パターンとしてフォトリソグラフ
ィ、ＲＩＥ等の適用によりパターニングし、更にフォト
レジスト等のレジスト２１をパターン露光してこれをマ
スクとしてＲＩＥ、ウェットエッチング等を施して孔部
５を形成する。
【００３２】次に図２Ｂに示すように、ゲート電極４上
を覆うように、ＳｉＯ2 、ＳｉＮX又はＡｌ2 Ｏ3 等の
例えばＳｉＯ2 より成る絶縁被覆層１４を矢印ａで示す
ように斜め方向から真空蒸着等により例えば厚さ１００
〜２００ｎｍ程度被着する。このときカソードパネル１
を回転することにより孔部５の内側面を覆うように絶縁
被覆層１４を被着することができる。そして更にこの上
に、Ａｌ、Ｎｉ等の例えばＡｌより成る犠牲層２２を同
様に斜め方向からの蒸着、スパッタリング等により被着
する。
を覆うように、ＳｉＯ2 、ＳｉＮX又はＡｌ2 Ｏ3 等の
例えばＳｉＯ2 より成る絶縁被覆層１４を矢印ａで示す
ように斜め方向から真空蒸着等により例えば厚さ１００
〜２００ｎｍ程度被着する。このときカソードパネル１
を回転することにより孔部５の内側面を覆うように絶縁
被覆層１４を被着することができる。そして更にこの上
に、Ａｌ、Ｎｉ等の例えばＡｌより成る犠牲層２２を同
様に斜め方向からの蒸着、スパッタリング等により被着
する。
【００３３】次に、図２Ｃにおいて矢印ｂで示すよう
に、カソードパネル１の面に対し垂直な方向から、Ｍｏ
等のカソード材料層２３を蒸着、スパッタリング等によ
り被着する。このときゲート電極４上においては、斜め
蒸着した絶縁被覆層１４及び犠牲層２２の孔部５の内側
壁に沿って上部に向かって斜め方向に孔部５の径が徐々
に小となるようにカソード材料層２３が被着され、孔部
５内においてはほぼ円錐状に堆積される。
に、カソードパネル１の面に対し垂直な方向から、Ｍｏ
等のカソード材料層２３を蒸着、スパッタリング等によ
り被着する。このときゲート電極４上においては、斜め
蒸着した絶縁被覆層１４及び犠牲層２２の孔部５の内側
壁に沿って上部に向かって斜め方向に孔部５の径が徐々
に小となるようにカソード材料層２３が被着され、孔部
５内においてはほぼ円錐状に堆積される。
【００３４】そして、ウェットエッチング等により犠牲
層２２を溶解することによって、この上に積層されたカ
ソード材料層２３を選択的に除去し、孔部５内に円錐状
の電界放出型カソード６を形成することができる。
層２２を溶解することによって、この上に積層されたカ
ソード材料層２３を選択的に除去し、孔部５内に円錐状
の電界放出型カソード６を形成することができる。
【００３５】尚、図２Ｂの工程において、絶縁被覆層１
４を斜め蒸着することなく、例えばゲート電極４上に積
層した後連続して絶縁被覆層１４を被着し、このゲート
電極４と同一パターンとしてフォトリソグラフィ等によ
りパターン形成することもできる。この場合において
も、図４に示すように孔部５内に金属粒子２４等の導電
性微粒子が入り込んでカソード６と接触しても、ゲート
電極４とこのカソード６とが短絡することを防止でき、
ゲート−カソード間の短絡を抑止することができる。図
４において、図１に対応する部分には同一符号を付して
重複説明を省略する。
４を斜め蒸着することなく、例えばゲート電極４上に積
層した後連続して絶縁被覆層１４を被着し、このゲート
電極４と同一パターンとしてフォトリソグラフィ等によ
りパターン形成することもできる。この場合において
も、図４に示すように孔部５内に金属粒子２４等の導電
性微粒子が入り込んでカソード６と接触しても、ゲート
電極４とこのカソード６とが短絡することを防止でき、
ゲート−カソード間の短絡を抑止することができる。図
４において、図１に対応する部分には同一符号を付して
重複説明を省略する。
【００３６】また、上述の各例においては、電子放出源
としてガラス基板上に導電層を被着して電界放出型カソ
ードを設ける構成としたが、本発明はその他種々の電界
放出効果を利用して電子放出源に適用することができ
る。例えば図５に示すように、Ｓｉ基板３１を用いて、
この基板自体に加工を施して電界放出型カソード６が形
成される場合に本発明構成を用いることもできる。
としてガラス基板上に導電層を被着して電界放出型カソ
ードを設ける構成としたが、本発明はその他種々の電界
放出効果を利用して電子放出源に適用することができ
る。例えば図５に示すように、Ｓｉ基板３１を用いて、
この基板自体に加工を施して電界放出型カソード６が形
成される場合に本発明構成を用いることもできる。
【００３７】この場合、例えば平面円形状のマスクを等
間隔で基板３１上にパターン形成して、これをマスクと
してウェットエッチング等を施すことにより、円錐状の
電界放出型カソード６を形成することができる。そして
マスクを除去せずにその上から全面的に絶縁層３、ゲー
ト電極４を被着した後マスクを溶解除去して、電界放出
型カソード６の周囲を取り囲んで絶縁層３及びゲート電
極４が積層された電子放出源を形成することができる。
間隔で基板３１上にパターン形成して、これをマスクと
してウェットエッチング等を施すことにより、円錐状の
電界放出型カソード６を形成することができる。そして
マスクを除去せずにその上から全面的に絶縁層３、ゲー
ト電極４を被着した後マスクを溶解除去して、電界放出
型カソード６の周囲を取り囲んで絶縁層３及びゲート電
極４が積層された電子放出源を形成することができる。
【００３８】そしてこの後、例えば図５において矢印ｃ
で示すように斜め方向から蒸着、スパッタリング等によ
りＳｉＯ2 等より成る絶縁被覆層１４を被着する。この
ときＳｉ基板３１を回転させることによって、孔部５の
内側面にわたってゲート電極４を覆うように絶縁被覆層
１４を被着することができる。
で示すように斜め方向から蒸着、スパッタリング等によ
りＳｉＯ2 等より成る絶縁被覆層１４を被着する。この
ときＳｉ基板３１を回転させることによって、孔部５の
内側面にわたってゲート電極４を覆うように絶縁被覆層
１４を被着することができる。
【００３９】この場合においても、孔部５内に導電性微
粒子が入り込んでも、電界放出型カソード６とゲート電
極４との短絡を防ぎ、カソード−ゲート間の短絡を確実
に抑止することができる。
粒子が入り込んでも、電界放出型カソード６とゲート電
極４との短絡を防ぎ、カソード−ゲート間の短絡を確実
に抑止することができる。
【００４０】上述の各例においては絶縁被覆層１４の材
料としてＳｉＯ2 を用いたが、その他ＳｉＮX 、Ａｌ2
Ｏ3 等の各種絶縁材料を用いることができる。特にその
電気抵抗率としては、１０7 Ωｃｍ以上のものとするこ
とにより、確実に電圧印加時に導電性微粒子の付着によ
るゲート電極と電界放出型カソードの短絡を回避して、
高い歩留りで電子放出源及びこれを用いた表示装置を形
成することができる。これに対し、例えば前述の特開平
４−２２９９２２号公開公報におけるように、１０2 〜
１０5 Ωｃｍ程度の比較的近い抵抗率の材料を用いる場
合は、望ましい結果が得られなかった。
料としてＳｉＯ2 を用いたが、その他ＳｉＮX 、Ａｌ2
Ｏ3 等の各種絶縁材料を用いることができる。特にその
電気抵抗率としては、１０7 Ωｃｍ以上のものとするこ
とにより、確実に電圧印加時に導電性微粒子の付着によ
るゲート電極と電界放出型カソードの短絡を回避して、
高い歩留りで電子放出源及びこれを用いた表示装置を形
成することができる。これに対し、例えば前述の特開平
４−２２９９２２号公開公報におけるように、１０2 〜
１０5 Ωｃｍ程度の比較的近い抵抗率の材料を用いる場
合は、望ましい結果が得られなかった。
【００４１】また、上述したように特に斜め蒸着等の斜
め方向からの被着により絶縁被覆層を形成することによ
って、ゲート電極をこの下の絶縁層３とは独別にパター
ニングする等の作業を行うことなく、このゲート電極の
側面を確実且つ簡単に絶縁材料により覆うことができ
て、より効果的に短絡の抑制を行うことができる。
め方向からの被着により絶縁被覆層を形成することによ
って、ゲート電極をこの下の絶縁層３とは独別にパター
ニングする等の作業を行うことなく、このゲート電極の
側面を確実且つ簡単に絶縁材料により覆うことができ
て、より効果的に短絡の抑制を行うことができる。
【００４２】尚、本発明は上述の各実施例に限定される
ことなく、電子放出源の材料構成、また表示装置を構成
する蛍光面の材料構成等においてその他種々の変形変更
が可能であることはいうまでもない。
ことなく、電子放出源の材料構成、また表示装置を構成
する蛍光面の材料構成等においてその他種々の変形変更
が可能であることはいうまでもない。
【００４３】
【発明の効果】上述したように本発明によれば、ゲート
電極上に絶縁被覆層を設けることから電界放出型カソー
ドを備えて成る電子放出源の電界放出型カソードに導電
性微粒子等が付着した場合においても、このカソードと
ゲート電極との短絡、更にはカソード電極とゲート電極
との短絡を格段に抑制することができる。従って、カソ
ード電極に対し多数のカソードを設ける場合に、一部の
カソードに導電性微粒子が付着しても全体としてのカソ
ードラインはゲート電極と短絡することがなく、このよ
うな電界放出型カソードを例えば数億個程度形成して電
子放出源を構成するいわゆるＦＥＤ型の表示装置の歩留
りを大幅に改善することができる。
電極上に絶縁被覆層を設けることから電界放出型カソー
ドを備えて成る電子放出源の電界放出型カソードに導電
性微粒子等が付着した場合においても、このカソードと
ゲート電極との短絡、更にはカソード電極とゲート電極
との短絡を格段に抑制することができる。従って、カソ
ード電極に対し多数のカソードを設ける場合に、一部の
カソードに導電性微粒子が付着しても全体としてのカソ
ードラインはゲート電極と短絡することがなく、このよ
うな電界放出型カソードを例えば数億個程度形成して電
子放出源を構成するいわゆるＦＥＤ型の表示装置の歩留
りを大幅に改善することができる。
【００４４】特にＳｉＯ2 、ＳｉＮX 、Ａｌ2 Ｏ3 等の
絶縁材料、又は１０7 Ωｃｍ以上程度の極めて高い抵抗
率の絶縁材料により絶縁被覆層を形成することによっ
て、より確実にカソード−ゲート間の短絡を回避するこ
とができる。
絶縁材料、又は１０7 Ωｃｍ以上程度の極めて高い抵抗
率の絶縁材料により絶縁被覆層を形成することによっ
て、より確実にカソード−ゲート間の短絡を回避するこ
とができる。
【００４５】また、上述の絶縁被覆層を斜め方向から被
着することにより、ゲート電極の特別なパターニング等
を施すことなく簡単且つ確実にゲート電極の孔部の内側
面を絶縁材料で覆うことができることから、ゲート電極
とカソードとの短絡をより確実に回避することができ、
更には孔部内径の微調整も可能となる。
着することにより、ゲート電極の特別なパターニング等
を施すことなく簡単且つ確実にゲート電極の孔部の内側
面を絶縁材料で覆うことができることから、ゲート電極
とカソードとの短絡をより確実に回避することができ、
更には孔部内径の微調整も可能となる。
【図１】本発明の一実施例の要部の略線的拡大断面図で
ある。
ある。
【図２】Ａは本発明の一実施例の製造工程図である。Ｂ
は本発明の一実施例の製造工程図である。Ｃは本発明の
一実施例の製造工程図である。Ｄは本発明の一実施例の
製造工程図である。
は本発明の一実施例の製造工程図である。Ｃは本発明の
一実施例の製造工程図である。Ｄは本発明の一実施例の
製造工程図である。
【図３】本発明の一実施例の要部の略線的拡大断面図で
ある。
ある。
【図４】本発明の他の実施例の要部の略線的拡大断面図
である。
である。
【図５】本発明の他の実施例の要部の略線的拡大断面図
である。
である。
【図６】表示装置の一例の略線的拡大斜視図である。
【図７】電界放出型カソードの一例の要部の略線的拡大
斜視図である。
斜視図である。
【図８】電界放出型カソードの一例の要部の略線的拡大
断面図である。
断面図である。
１ カソードパネル ２ カソード電極 ３ 絶縁層 ４ ゲート電極 ５ 孔部 ６ 電界放出型カソード １４ 絶縁被覆層
Claims (5)
- 【請求項１】 カソード電極上に、電子放出物質から成
る電界放出型カソードが設けられると共に、絶縁層を介
して上記電界放出型カソードに対応する孔部を有して成
るゲート電極が配置されて成る電子放出源において、上
記ゲート電極の絶縁被覆層を有することを特徴とする電
子放出源。 - 【請求項２】 上記絶縁被覆層がＳｉＯ2 、ＳｉＮX 又
はＡｌ2 Ｏ3 のうち１種の材料より成ることを特徴とす
る上記請求項１に記載の電子放出源。 - 【請求項３】 上記絶縁被覆層が、電気抵抗率が１０7
Ωｃｍ以上の絶縁材料より成ることを特徴とする上記請
求項１に記載の電子放出源。 - 【請求項４】 電子放出物質から成る電界放出型カソー
ドを備えた電子放出源の製造方法において、 ゲート電極上に斜め方向から絶縁材料を被着して絶縁被
覆層を形成することを特徴とする電子放出源の製造方
法。 - 【請求項５】 カソード電極上に、電子放出物質から成
る電界放出型カソードが設けられると共に、絶縁層を介
して上記電界放出型カソードに対応する孔部が設けられ
たゲート電極が配置されて電子放出源が構成され、上記
電子放出源に対向して蛍光面が設けられて成る表示装置
において、 上記ゲート電極上に絶縁被覆層が設けられて成ることを
特徴とする表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20655493A JPH0765697A (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 電子放出源及びその製造方法及び表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20655493A JPH0765697A (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 電子放出源及びその製造方法及び表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0765697A true JPH0765697A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16525319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20655493A Pending JPH0765697A (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 電子放出源及びその製造方法及び表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0765697A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002190248A (ja) * | 2000-12-21 | 2002-07-05 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 陰極線管用電界放出型電子源装置及びその製造方法 |
| JP2005327498A (ja) * | 2004-05-12 | 2005-11-24 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 冷陰極素子及びその製造方法 |
| JP2006294387A (ja) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | National Institute For Materials Science | ナノカーボンエミッタ及びその製造方法 |
| JP2007511881A (ja) * | 2004-06-04 | 2007-05-10 | 韓國電子通信研究院 | 電界放出素子及びこれを用いた電界放出表示装置 |
| JP2008134383A (ja) * | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Cheil Industries Inc | 微細金属パターンの製造方法 |
| US7391150B2 (en) | 2004-03-10 | 2008-06-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron-emitting device, electron source, image display device and information display and reproduction apparatus using image display device, and method of manufacturing the same |
| KR20230081917A (ko) * | 2021-11-30 | 2023-06-08 | 주식회사 나노엑스코리아 | 하드 마스크를 포함하는 전계 방출원의 제조 공정 및 이를 이용한 엑스레이 발생장치 |
-
1993
- 1993-08-20 JP JP20655493A patent/JPH0765697A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002190248A (ja) * | 2000-12-21 | 2002-07-05 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 陰極線管用電界放出型電子源装置及びその製造方法 |
| US7391150B2 (en) | 2004-03-10 | 2008-06-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron-emitting device, electron source, image display device and information display and reproduction apparatus using image display device, and method of manufacturing the same |
| JP2005327498A (ja) * | 2004-05-12 | 2005-11-24 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 冷陰極素子及びその製造方法 |
| JP2007511881A (ja) * | 2004-06-04 | 2007-05-10 | 韓國電子通信研究院 | 電界放出素子及びこれを用いた電界放出表示装置 |
| JP2006294387A (ja) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | National Institute For Materials Science | ナノカーボンエミッタ及びその製造方法 |
| JP2008134383A (ja) * | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Cheil Industries Inc | 微細金属パターンの製造方法 |
| KR20230081917A (ko) * | 2021-11-30 | 2023-06-08 | 주식회사 나노엑스코리아 | 하드 마스크를 포함하는 전계 방출원의 제조 공정 및 이를 이용한 엑스레이 발생장치 |
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