JPH08227655A - 電界効果電子ソースおよびその製造法 - Google Patents
電界効果電子ソースおよびその製造法Info
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- JPH08227655A JPH08227655A JP30638295A JP30638295A JPH08227655A JP H08227655 A JPH08227655 A JP H08227655A JP 30638295 A JP30638295 A JP 30638295A JP 30638295 A JP30638295 A JP 30638295A JP H08227655 A JPH08227655 A JP H08227655A
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- H01J9/022—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes
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- H01J3/022—Electron guns using a field emission, photo emission, or secondary emission electron source with microengineered cathode, e.g. Spindt-type
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- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電界効果電子ソースの製造法と該製造法によ
り得られた電子ソースを開示しており、応用分野は陰極
線ルミネセンスによる表示装置の分野である。 【解決手段】 絶縁基板(2)の上に、前記電子ソース
は少なくとも1つの陰極導体(4)と、該導体を覆って
いる絶縁層(6)と、絶縁性の層の上に形成された少な
くとも1つのグリッド(8)を備え、ホール(10)が
前記グリッドと絶縁性の層を通して形成されており、マ
イクロチップ(12)が電子放出の金属材料により前記
ホールの中に作られ、電気泳動により、または金属およ
び炭素ダイヤモンドまたはダイヤモンド様の炭素の結合
電気化学堆積により形成された炭素ダイヤモンドまたは
ダイヤモンド様の炭素粒子の堆積部により覆われてい
る。
り得られた電子ソースを開示しており、応用分野は陰極
線ルミネセンスによる表示装置の分野である。 【解決手段】 絶縁基板(2)の上に、前記電子ソース
は少なくとも1つの陰極導体(4)と、該導体を覆って
いる絶縁層(6)と、絶縁性の層の上に形成された少な
くとも1つのグリッド(8)を備え、ホール(10)が
前記グリッドと絶縁性の層を通して形成されており、マ
イクロチップ(12)が電子放出の金属材料により前記
ホールの中に作られ、電気泳動により、または金属およ
び炭素ダイヤモンドまたはダイヤモンド様の炭素の結合
電気化学堆積により形成された炭素ダイヤモンドまたは
ダイヤモンド様の炭素粒子の堆積部により覆われてい
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電界効果電子ソース
の製造に関する。本発明は更に詳細には“フラットスク
リーン”として知られているフラット表示装置の分野、
および圧力測定用ゲージの製造の分野に適用される。
の製造に関する。本発明は更に詳細には“フラットスク
リーン”として知られているフラット表示装置の分野、
および圧力測定用ゲージの製造の分野に適用される。
【0002】
【従来の技術】電界効果電子ソースは、前述の分野のマ
イクロチップ電子ソースであり、既に知られている。
イクロチップ電子ソースであり、既に知られている。
【0003】マイクロチップ電子ソースは電気絶縁基板
の上の少なくとも1つの陰極導体と、前記陰極導体を覆
っている電気絶縁層と、前記電気絶縁層の上に形成され
た少なくとも1つのグリッドを備えている。
の上の少なくとも1つの陰極導体と、前記陰極導体を覆
っている電気絶縁層と、前記電気絶縁層の上に形成され
た少なくとも1つのグリッドを備えている。
【0004】ホールはグリッドと、陰極導体の上の絶縁
層を通して形成されている。マイクロチップはこれらの
ホールの中に形成され陰極導体により支えられている。
層を通して形成されている。マイクロチップはこれらの
ホールの中に形成され陰極導体により支えられている。
【0005】それぞれのマイクロチップの頂点は電子を
マイクロチップから取り出すのに使用されるグリッドの
平面の中にある。ホールの寸法は非常に小さく、直径が
2μm未満である。
マイクロチップから取り出すのに使用されるグリッドの
平面の中にある。ホールの寸法は非常に小さく、直径が
2μm未満である。
【0006】このようなマイクロチップ電子ソースを用
いた表示装置を製造するため、いわゆる三極管装置が製
造されている。より詳細には、陰極線ルミネセンス陰極
がソースの前に置かれている。ソースからの電子が陰極
線ルミネセンス陰極に向かっている。
いた表示装置を製造するため、いわゆる三極管装置が製
造されている。より詳細には、陰極線ルミネセンス陰極
がソースの前に置かれている。ソースからの電子が陰極
線ルミネセンス陰極に向かっている。
【0007】他の表示装置はいわゆる“ダイオード”構
造を持つことが知られている。これらの他の周知の表示
装置は電子を放出するため炭素ダイヤモンドまたはダイ
ヤモンド様の炭素の層を有する電子ソースの前に置かれ
ている陰極線ルミネセンス陰極を有している。
造を持つことが知られている。これらの他の周知の表示
装置は電子を放出するため炭素ダイヤモンドまたはダイ
ヤモンド様の炭素の層を有する電子ソースの前に置かれ
ている陰極線ルミネセンス陰極を有している。
【0008】これらの層はレーザ除去または化学気相成
長により得られている。
長により得られている。
【0009】炭素ダイヤモンドまたはダイヤモンド様の
炭素は従来マイクロチップの製造に使用されている材料
よりも非常に容易に電子を放出する。
炭素は従来マイクロチップの製造に使用されている材料
よりも非常に容易に電子を放出する。
【0010】炭素ダイヤモンドまたはダイヤモンド様の
炭素を使用することにより、電子放出を行うことができ
る最小の電界は例えばモリブデンのような金属に対応し
た最小の電界より20分の1に小さくできる。
炭素を使用することにより、電子放出を行うことができ
る最小の電界は例えばモリブデンのような金属に対応し
た最小の電界より20分の1に小さくできる。
【0011】残念なことに、前述の方法を使用した炭素
ダイヤモンドまたはダイヤモンド様の炭素の層の堆積は
(ほぼ 700℃の)高温で生ずる。更にこれらの方法によ
りマイクロチップを直接得ることができない。
ダイヤモンドまたはダイヤモンド様の炭素の層の堆積は
(ほぼ 700℃の)高温で生ずる。更にこれらの方法によ
りマイクロチップを直接得ることができない。
【0012】得られた堆積は連続した層でありマイクロ
チップでない。
チップでない。
【0013】このようにして得られた表示装置は前述の
ように“ダイオード”タイプであり、アドレスの設定に
対し問題が生ずる。
ように“ダイオード”タイプであり、アドレスの設定に
対し問題が生ずる。
【0014】このように、前記装置に数百ボルトの電圧
を加える電子アドレスシステムを製造する必要がある。
を加える電子アドレスシステムを製造する必要がある。
【0015】更に、炭素ダイヤモンドまたはダイヤモン
ド様の炭素の層を形成する高温により、これらの層を支
える基板として標準的なガラスを使用することができな
い。
ド様の炭素の層を形成する高温により、これらの層を支
える基板として標準的なガラスを使用することができな
い。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は前述の欠
点を解決することである。
点を解決することである。
【0017】本発明は、 −構造が電気的基板と、前記基板の上の少なくとも 1つ
の陰極導体と、各陰極導体を覆っている電気絶縁層と、
電気絶縁層を覆っている電気導電グリッド層を備えて製
造され、 −ホールがグリッド層と各陰極導体にある電気絶縁層を
通して形成されており、 −各ホール内に電子放出金属材料から作られたマイクロ
チップが形成されており、 −マイクロチップのそれぞれが炭素ダイヤモンドまたは
ダイヤモンド様の炭素粒子の主要堆積部により覆われ、
該主要堆積部が電気泳動により、または金属および炭素
ダイヤモンドまたはダイヤモンド様の炭素の結合電気化
学堆積により形成されていることを特長とする、電界効
果電子ソースの製造法に関する。
の陰極導体と、各陰極導体を覆っている電気絶縁層と、
電気絶縁層を覆っている電気導電グリッド層を備えて製
造され、 −ホールがグリッド層と各陰極導体にある電気絶縁層を
通して形成されており、 −各ホール内に電子放出金属材料から作られたマイクロ
チップが形成されており、 −マイクロチップのそれぞれが炭素ダイヤモンドまたは
ダイヤモンド様の炭素粒子の主要堆積部により覆われ、
該主要堆積部が電気泳動により、または金属および炭素
ダイヤモンドまたはダイヤモンド様の炭素の結合電気化
学堆積により形成されていることを特長とする、電界効
果電子ソースの製造法に関する。
【0018】本発明による方法は表面の大きな基板で実
施することができ、これにより(対角線が数10インチ
の)表面の大きな電子ソースを(それゆえ表面スクリー
ンも)得ることができる。
施することができ、これにより(対角線が数10インチ
の)表面の大きな電子ソースを(それゆえ表面スクリー
ンも)得ることができる。
【0019】主要堆積部が形成される温度は周囲温度に
近く、電気泳動の場合ほぼ20℃であり、電気化学堆積の
場合ほぼ40℃から60℃である。
近く、電気泳動の場合ほぼ20℃であり、電気化学堆積の
場合ほぼ40℃から60℃である。
【0020】本発明によるソースを製造するため、あら
ゆる特別な予防策を取ることなく通常ソーダ石灰のガラ
ス基板を使用することができる。
ゆる特別な予防策を取ることなく通常ソーダ石灰のガラ
ス基板を使用することができる。
【0021】これらの堆積部は離昇層または真空堆積を
必要としない簡単な方法で製造することができることに
注目する必要がある。
必要としない簡単な方法で製造することができることに
注目する必要がある。
【0022】更に、これらの方法を実施するため必要な
浴槽の寿命は数カ月と長い。
浴槽の寿命は数カ月と長い。
【0023】本発明による方法の特別な実施態様によれ
ば、主要堆積部はマイクロチップを固めるため例えば電
気化学堆積により金属の二番目の堆積部により覆われて
いる。
ば、主要堆積部はマイクロチップを固めるため例えば電
気化学堆積により金属の二番目の堆積部により覆われて
いる。
【0024】炭素ダイヤモンドまたはダイヤモンド様の
炭素の粒子の大きさはほぼ1μm以下であることが好ま
しい(明らかにマイクロチップの大きさより小さい)。
炭素の粒子の大きさはほぼ1μm以下であることが好ま
しい(明らかにマイクロチップの大きさより小さい)。
【0025】これらの粒子は天然または人工のダイヤモ
ンド、またはレーザ合成、化学気相成長および物理気相
成長の中から選んだ方法により得られる。
ンド、またはレーザ合成、化学気相成長および物理気相
成長の中から選んだ方法により得られる。
【0026】グリッド層および電気絶縁層を通して形成
されたホールは円形または長方形である。
されたホールは円形または長方形である。
【0027】これらのホールの大きさはほぼ1μmから
数10マイクロメータの範囲に選ばれている。
数10マイクロメータの範囲に選ばれている。
【0028】本発明による方法を実施するため形成され
たホールの大きさは、(覆われていない)従来のマイク
ロチップソースを製造する方法を実施するのに必要な大
きさを越えている。これは大きな表面の上に小さな(2
μm未満の)校正されたホールを得ることが難しいこと
が判るため非常に有利である。
たホールの大きさは、(覆われていない)従来のマイク
ロチップソースを製造する方法を実施するのに必要な大
きさを越えている。これは大きな表面の上に小さな(2
μm未満の)校正されたホールを得ることが難しいこと
が判るため非常に有利である。
【0029】本発明は更に、電気絶縁基板の上に陰極導
体の役目をする少なくとも1つの一番目の電極と、前記
陰極導体を覆う電気絶縁層と、ホール(10)が陰極導
体の上の電気絶縁層とグリッドを通して形成されてお
り、グリッドの役目をし電気絶縁層の上に形成された少
なくとも1つの二番目の電極(8)と、電子放出の金属
材料により該ホール内に形成され、陰極導体により支え
られているマイクロチップ(12)を備え、マイクロチ
ップのそれぞれが、本発明の方法により形成された炭素
ダイヤモンドまたはダイヤモンド様の炭素の主要堆積部
により覆われていることを特長とする、電界効果電子ソ
ースに関する。
体の役目をする少なくとも1つの一番目の電極と、前記
陰極導体を覆う電気絶縁層と、ホール(10)が陰極導
体の上の電気絶縁層とグリッドを通して形成されてお
り、グリッドの役目をし電気絶縁層の上に形成された少
なくとも1つの二番目の電極(8)と、電子放出の金属
材料により該ホール内に形成され、陰極導体により支え
られているマイクロチップ(12)を備え、マイクロチ
ップのそれぞれが、本発明の方法により形成された炭素
ダイヤモンドまたはダイヤモンド様の炭素の主要堆積部
により覆われていることを特長とする、電界効果電子ソ
ースに関する。
【0030】同じ電気制御電圧を得るため、本発明によ
るソースはモリブデンのような従来の電子放出材料より
放射パワーの高い炭素ダイヤモンドまたはダイヤモンド
様の炭素の粒子の堆積に対し本発明を使用することによ
り、マイクロチップソースより多くの電子を放出する。
るソースはモリブデンのような従来の電子放出材料より
放射パワーの高い炭素ダイヤモンドまたはダイヤモンド
様の炭素の粒子の堆積に対し本発明を使用することによ
り、マイクロチップソースより多くの電子を放出する。
【0031】このように、例えば表示装置を製造するた
め本発明によるソースを使用する場合、該表示装置の明
るさは同じ制御電圧に対し従来の(覆われていない)マ
イクロチップ装置より大きい。
め本発明によるソースを使用する場合、該表示装置の明
るさは同じ制御電圧に対し従来の(覆われていない)マ
イクロチップ装置より大きい。
【0032】同じ明るさを得るため、本発明によるソー
スを使用した装置には従来のマイクロチップ装置に必要
な制御電圧より低い制御電圧が必要である。
スを使用した装置には従来のマイクロチップ装置に必要
な制御電圧より低い制御電圧が必要である。
【0033】更に、本発明によるソースを使用すること
により、前述の“ダイオード”タイプに必要な制御電圧
より低い制御電圧が必要で、炭素ダイヤモンドまたはダ
イヤモンド様の炭素の層を使用する“三極管”タイプの
装置となる。
により、前述の“ダイオード”タイプに必要な制御電圧
より低い制御電圧が必要で、炭素ダイヤモンドまたはダ
イヤモンド様の炭素の層を使用する“三極管”タイプの
装置となる。
【0034】本発明では主要堆積部は金属内に広げられ
た炭素ダイヤモンドまたはダイヤモンド様の炭素の粒子
から作られている。
た炭素ダイヤモンドまたはダイヤモンド様の炭素の粒子
から作られている。
【0035】本発明によるソースでは、主要堆積部のそ
れぞれは前記主要堆積部を固める金属の二番目の堆積部
により覆われている。
れぞれは前記主要堆積部を固める金属の二番目の堆積部
により覆われている。
【0036】本発明は更に電界効果電子ソースと、陰極
線ルミネセンス材料の層を備えた陰極線ルミネセンス陽
極を備え、ソースが本発明の目的を形成するソースであ
ることを特長とする陰極線ルミネセンスによる表示装置
にも関している。
線ルミネセンス材料の層を備えた陰極線ルミネセンス陽
極を備え、ソースが本発明の目的を形成するソースであ
ることを特長とする陰極線ルミネセンスによる表示装置
にも関している。
【0037】該表示装置は覆いをしていないマイクロチ
ップを使用した周知の装置および炭素ダイヤモンドまた
はダイヤモンド様の炭素の層を備えた装置に比較して前
述の利点を有している。
ップを使用した周知の装置および炭素ダイヤモンドまた
はダイヤモンド様の炭素の層を備えた装置に比較して前
述の利点を有している。
【0038】
【発明の実施の形態】本発明に基づき更に、図1に断面
図を示すソースは; −電気絶縁基板2の上に、陰極導体の役目をする電極4
と(図1では1つの陰極導体のみが見える)、 −陰極導体のそれぞれを覆う電気絶縁層6と、 −グリッドの役目をし電気絶縁層6の上に形成された電
極8(図1では1つのグリッドのみが見える)を、備え
ている。
図を示すソースは; −電気絶縁基板2の上に、陰極導体の役目をする電極4
と(図1では1つの陰極導体のみが見える)、 −陰極導体のそれぞれを覆う電気絶縁層6と、 −グリッドの役目をし電気絶縁層6の上に形成された電
極8(図1では1つのグリッドのみが見える)を、備え
ている。
【0039】ホール10はグリッド8と陰極導体4の上
の絶縁層6を通して形成されている。マイクロチップ1
2はホール10の中に形成され陰極導体4により支えら
れている。マイクロチップ12のそれぞれは炭素ダイヤ
モンドまたはダイヤモンド様の炭素の粒子の堆積部13
により覆われている。
の絶縁層6を通して形成されている。マイクロチップ1
2はホール10の中に形成され陰極導体4により支えら
れている。マイクロチップ12のそれぞれは炭素ダイヤ
モンドまたはダイヤモンド様の炭素の粒子の堆積部13
により覆われている。
【0040】陰極導体4は平行で、グリッド8は互いに
平行で陰極導体4に直角である。ホール10およびそれ
故マイクロチップ12は前記グリッドが陰極導体を横切
る領域に位置している。
平行で陰極導体4に直角である。ホール10およびそれ
故マイクロチップ12は前記グリッドが陰極導体を横切
る領域に位置している。
【0041】堆積部13で覆われた領域のマイクロチッ
プは、適当な電圧が図示していない手段により陰極導体
4と前記領域に対応するグリッド8の間に加えられる時
電子を出す。
プは、適当な電圧が図示していない手段により陰極導体
4と前記領域に対応するグリッド8の間に加えられる時
電子を出す。
【0042】陰極線ルミネセンス表示装置の断面を図2
に示す。この装置は図1の電子ソース14を備えてい
る。図1の装置もソース14に向かい合っており真空が
形成されているスペース18によりソース14から離れ
ている陰極線ルミネセンス陽極16を備えている。
に示す。この装置は図1の電子ソース14を備えてい
る。図1の装置もソース14に向かい合っており真空が
形成されているスペース18によりソース14から離れ
ている陰極線ルミネセンス陽極16を備えている。
【0043】陰極線ルミネセンス陽極16は、陽極を形
成し導電性があり、透明な層22を有しており電気的に
絶縁性の透明な基板20を備えている。陽極は電子ソー
ス14に向かい合っており、陰極ルミネセンス材料また
は発光性合成物の層24で覆われている。
成し導電性があり、透明な層22を有しており電気的に
絶縁性の透明な基板20を備えている。陽極は電子ソー
ス14に向かい合っており、陰極ルミネセンス材料また
は発光性合成物の層24で覆われている。
【0044】堆積部13により覆われソースのマイクロ
チップ12により発射された電子の衝突により、前記の
層24は表示装置の使用者が透明な基板20を通して見
ることができる光を発射する。
チップ12により発射された電子の衝突により、前記の
層24は表示装置の使用者が透明な基板20を通して見
ることができる光を発射する。
【0045】この装置は次の(1)から(4)の文献に
記載された表示装置と比較することができるが、前述の
ように前記の周知の装置を比較できる利点を有してい
る; (1)EP−A−234989およびUS−A−485
7161に相当するFR−A−2593953 (2)EP−A−316214およびUS−A−494
0916に相当するFR−A−2623013 (3)EP−A−461990およびUS−A−519
4780に相当するFR−A−2663462 (4)EP−A−558393および1993年2月2
6日の米国特許申請番号第08/022935(Ler
oux他)に相当するFR−A−2687839
記載された表示装置と比較することができるが、前述の
ように前記の周知の装置を比較できる利点を有してい
る; (1)EP−A−234989およびUS−A−485
7161に相当するFR−A−2593953 (2)EP−A−316214およびUS−A−494
0916に相当するFR−A−2623013 (3)EP−A−461990およびUS−A−519
4780に相当するFR−A−2663462 (4)EP−A−558393および1993年2月2
6日の米国特許申請番号第08/022935(Ler
oux他)に相当するFR−A−2687839
【0046】以下に本発明による方法の説明を示す。こ
の説明により図1の電子ソースを製造することができ、
図3にはこの方法を図示している。
の説明により図1の電子ソースを製造することができ、
図3にはこの方法を図示している。
【0047】前記ソースを製造するため、一番目の段階
は基板2、陰極導体4、電気絶縁層6、電気絶縁層6を
覆うグリッド層25、前記グリッド層25と電気絶縁層
6の中に形成されたホール10、および陰極導体の上で
ホール10の中に形成されたマイクロチップ12を備え
た構造を製造することである。このような構造を製造す
ることは周知であり、前述の(1)から(4)の文献を
参照にされたい。
は基板2、陰極導体4、電気絶縁層6、電気絶縁層6を
覆うグリッド層25、前記グリッド層25と電気絶縁層
6の中に形成されたホール10、および陰極導体の上で
ホール10の中に形成されたマイクロチップ12を備え
た構造を製造することである。このような構造を製造す
ることは周知であり、前述の(1)から(4)の文献を
参照にされたい。
【0048】しかし、グリッド8および電気絶縁層6の
中に形成されたほぼ円形のホールの直径D1は(1)か
ら(4)に記載されたマイクロチップ電子ソースのホー
ルの直径より大きい。
中に形成されたほぼ円形のホールの直径D1は(1)か
ら(4)に記載されたマイクロチップ電子ソースのホー
ルの直径より大きい。
【0049】例えば直径D1はほぼ1μmから50μm
である。
である。
【0050】図4にはホール10が円形の代わりに長方
形である場合を図示している。
形である場合を図示している。
【0051】図4の長方形のホール10の幅D2は前述
の直径D1と同じであり、それ故マイクロチップソース
のホールの直径よりかなり大きい。
の直径D1と同じであり、それ故マイクロチップソース
のホールの直径よりかなり大きい。
【0052】次に、グリッド層25をエッチングするこ
とによりグリッドを陰極導体に直角に形成した後、マイ
クロチップ12の上に炭素ダイヤモンドまたはダイヤモ
ンド様の炭素の粒子の堆積部13を製造する問題があ
る。
とによりグリッドを陰極導体に直角に形成した後、マイ
クロチップ12の上に炭素ダイヤモンドまたはダイヤモ
ンド様の炭素の粒子の堆積部13を製造する問題があ
る。
【0053】堆積部13を製造するため炭素ダイヤモン
ドまたはダイヤモンド様の炭素粉末が使用されている。
この粉末は化学気相成長により水素と軽炭化水素の混合
から得られる。化学気相成長電子ビームにより、または
マイクロ波により生じたプラズマにより促進される。
ドまたはダイヤモンド様の炭素粉末が使用されている。
この粉末は化学気相成長により水素と軽炭化水素の混合
から得られる。化学気相成長電子ビームにより、または
マイクロ波により生じたプラズマにより促進される。
【0054】更に、“パイロソル(Pyrosol)”
の名前で知られている超音波スパッタリング法により、
より詳細にはエーロゾルの炭素化合物の熱分解により前
記粉末を形成することもできる。
の名前で知られている超音波スパッタリング法により、
より詳細にはエーロゾルの炭素化合物の熱分解により前
記粉末を形成することもできる。
【0055】レーザにより、すなわちより詳細にはレー
ザにより促進された化学気相成長により前記粉末を合成
することもできる。
ザにより促進された化学気相成長により前記粉末を合成
することもできる。
【0056】粉末は、更に炭素、例えば黒鉛およびアル
ゴン単独で、またはドーパントがない場合およびジボラ
ンのようなドーパントがある場合の水素、炭化水素との
混合のプラズマ形成ガスから物理気相成長により合成す
ることもできる。
ゴン単独で、またはドーパントがない場合およびジボラ
ンのようなドーパントがある場合の水素、炭化水素との
混合のプラズマ形成ガスから物理気相成長により合成す
ることもできる。
【0057】粉末はレーザ除去により得ることもでき
る。
る。
【0058】天然のダイヤモンド粉末を使用することも
できる。
できる。
【0059】変形として、人工ダイヤモンドから粉末を
製造した後、高圧および高温で固められた炭素から人工
ダイヤモンドを作ることもできる。
製造した後、高圧および高温で固められた炭素から人工
ダイヤモンドを作ることもできる。
【0060】これらの炭素ダイヤモンドおよびダイヤモ
ンド様の炭素の粉末は、ミクロン単位またはミクロン以
下すなわちナノメータ単位の大きさで、マイクロチップ
の大きさより明らかに小さい粉末を有するように選ぶこ
とができる。
ンド様の炭素の粉末は、ミクロン単位またはミクロン以
下すなわちナノメータ単位の大きさで、マイクロチップ
の大きさより明らかに小さい粉末を有するように選ぶこ
とができる。
【0061】例えば、前記のマイクロチップがほぼ1μ
mならば、ミクロン以下の単位の粒の大きさが使用され
る。
mならば、ミクロン以下の単位の粒の大きさが使用され
る。
【0062】これらの炭素ダイヤモンドまたはダイヤモ
ンド様の炭素の粉末はドーピングされる場合もあるが、
ドーピングされない場合もあることを示すことができ
る。例えば、ドーパントとしてホウ素を使用することが
できる。
ンド様の炭素の粉末はドーピングされる場合もあるが、
ドーピングされない場合もあることを示すことができ
る。例えば、ドーパントとしてホウ素を使用することが
できる。
【0063】堆積部13を作るための粉末(炭素ダイヤ
モンドまたはダイヤモンド様の炭素の粒子)を堆積させ
ることは、電気化学的なメタリックコンソリデーション
堆積または金属および炭素ダイヤモンドまたはダイヤモ
ンド様の炭素の結合電気化学的堆積により任意に行われ
る電気泳動(カタホレシスまたはアナホレシス)により
行われる。
モンドまたはダイヤモンド様の炭素の粒子)を堆積させ
ることは、電気化学的なメタリックコンソリデーション
堆積または金属および炭素ダイヤモンドまたはダイヤモ
ンド様の炭素の結合電気化学的堆積により任意に行われ
る電気泳動(カタホレシスまたはアナホレシス)により
行われる。
【0064】アナホレシスによる堆積の場合、マイクロ
チップ12が与えられた構造は適当な溶液26の中に置
かれ、各マイクロチップ12は前記堆積段階の間正の電
圧まで上げられる。
チップ12が与えられた構造は適当な溶液26の中に置
かれ、各マイクロチップ12は前記堆積段階の間正の電
圧まで上げられる。
【0065】より詳細には、陰極導体4は適当な電圧源
28により正の電圧まで上げられており、該電圧源の正
電圧の端子は陰極導体4に接続され、負電圧の端子は基
板からほぼ1cmから5cmの所にある浴槽内にあるプ
ラチナまたはステンレスの対向電極に接続されている。
28により正の電圧まで上げられており、該電圧源の正
電圧の端子は陰極導体4に接続され、負電圧の端子は基
板からほぼ1cmから5cmの所にある浴槽内にあるプ
ラチナまたはステンレスの対向電極に接続されている。
【0066】細かな炭素ダイヤモンドまたはダイヤモン
ド様の炭素の粒子粉末が溶液26の中に吊り下げられて
からこの溶液の中に構造体が置かれる。溶液26は例え
ばアセトン、8μl/リットルの硫酸である酸、および
結合と離散の役目をするニトロセルロースを含んでい
る。
ド様の炭素の粒子粉末が溶液26の中に吊り下げられて
からこの溶液の中に構造体が置かれる。溶液26は例え
ばアセトン、8μl/リットルの硫酸である酸、および
結合と離散の役目をするニトロセルロースを含んでい
る。
【0067】この溶液の中に構造体を浸すことおよび正
の電圧をマイクロチップに加えることにより堆積部13
を得ることができる。
の電圧をマイクロチップに加えることにより堆積部13
を得ることができる。
【0068】電圧源28により加えられる電圧はほぼ2
00Vまでとすることができる。
00Vまでとすることができる。
【0069】カタホレシスの場合、負電圧がマイクロチ
ップに加えられる。より詳細には、この場合陰極導体4
に接続されるのは電圧源28の負電圧の端子であり、電
圧源28の正電圧の端子は基板からほぼ1cmから5c
mの所にある浴槽内に位置しているプラチナまたはステ
ンレスの対向電極に接続されている。
ップに加えられる。より詳細には、この場合陰極導体4
に接続されるのは電圧源28の負電圧の端子であり、電
圧源28の正電圧の端子は基板からほぼ1cmから5c
mの所にある浴槽内に位置しているプラチナまたはステ
ンレスの対向電極に接続されている。
【0070】次に溶液26は例えばイソプロピルアルコ
ール、例えばMg(NO3 )2 および(10-5モル/リ
ットルに濃縮した)6H2 Oのような無機質結合液、
(濃度がほぼ1vol%の)グリセリンのような離散液
を含んでいる。
ール、例えばMg(NO3 )2 および(10-5モル/リ
ットルに濃縮した)6H2 Oのような無機質結合液、
(濃度がほぼ1vol%の)グリセリンのような離散液
を含んでいる。
【0071】ほぼ200Vまでの電圧が使用される。
【0072】同じタイプの堆積部はアナホレシスの場合
にも得られる。
にも得られる。
【0073】電気泳動により得られた堆積部13を固め
ることにより、例えばNi,Co,Ag,Au,Rhま
たはPtの中から、またはより一般的には遷移金属、合
金および貴金属の中から選ばれた金属の電気化学堆積を
行うことができる。
ることにより、例えばNi,Co,Ag,Au,Rhま
たはPtの中から、またはより一般的には遷移金属、合
金および貴金属の中から選ばれた金属の電気化学堆積を
行うことができる。
【0074】図5には、堆積部13により覆われ、マイ
クロチップ12が与えられ、電気化学堆積を作る溶液3
0の中に浸された構造体を示している。
クロチップ12が与えられ、電気化学堆積を作る溶液3
0の中に浸された構造体を示している。
【0075】適当な電圧が電圧源34により陰極導体4
と、前記溶液の中に置かれた電極33の間に加えられて
いる。
と、前記溶液の中に置かれた電極33の間に加えられて
いる。
【0076】この電極33は例えばニッケルであり、溶
液30は例えば300g/lの硫酸ニッケル、30g/
lの塩化ニッケル、30g/lのホウ酸および0.6g
/lの硫酸ナトリウムラウリル(lauryl)を含ん
でいる。
液30は例えば300g/lの硫酸ニッケル、30g/
lの塩化ニッケル、30g/lのホウ酸および0.6g
/lの硫酸ナトリウムラウリル(lauryl)を含ん
でいる。
【0077】図5は前記の化学堆積処理を行った後、各
堆積部13の上に形成された金属堆積部36を示してい
る。
堆積部13の上に形成された金属堆積部36を示してい
る。
【0078】金属と炭素ダイヤモンドまたはダイヤモン
ド様の炭素の結合電気化学堆積により堆積部13を形成
することもできる。これを行うため、例えばニッケルイ
オンを含む浴槽と、前記浴槽内に吊り下げられたダイヤ
モンドの粉末が使用される。浴槽内に吊り下げられるダ
イヤモンドは、60wt.%まで使用することができ
る。
ド様の炭素の結合電気化学堆積により堆積部13を形成
することもできる。これを行うため、例えばニッケルイ
オンを含む浴槽と、前記浴槽内に吊り下げられたダイヤ
モンドの粉末が使用される。浴槽内に吊り下げられるダ
イヤモンドは、60wt.%まで使用することができ
る。
【0079】例えばほぼ4A/dm2 の適当な電流源を
使用することができ、前記電流源の負極の端子は陰極導
体に、更に前記電流源の正極の端子は浴槽内に置かれた
ニッケル電極に加えられている。
使用することができ、前記電流源の負極の端子は陰極導
体に、更に前記電流源の正極の端子は浴槽内に置かれた
ニッケル電極に加えられている。
【0080】ニッケルはマイクロチップ12の上にニッ
ケルとダイヤモンド堆積部13を形成するダイヤモンド
粒子が乗せられたマイクロチップ12の上に堆積されて
いる。
ケルとダイヤモンド堆積部13を形成するダイヤモンド
粒子が乗せられたマイクロチップ12の上に堆積されて
いる。
【0081】炭素ダイヤモンドまたはダイヤモンド様の
炭素の代わりに、本発明による方法を実施するため、ミ
クロンの大きさまたはミクロン以下の大きさの炭化ケイ
素または炭化チタンの粒子の粉末を使用することがで
き、堆積部13を形成するため前述と同じ方法(電気化
学的なメタリックコンソリデーション堆積、または金属
と粒子の結合電気化学堆積により任意に行われる電気泳
動)を使用することができる。
炭素の代わりに、本発明による方法を実施するため、ミ
クロンの大きさまたはミクロン以下の大きさの炭化ケイ
素または炭化チタンの粒子の粉末を使用することがで
き、堆積部13を形成するため前述と同じ方法(電気化
学的なメタリックコンソリデーション堆積、または金属
と粒子の結合電気化学堆積により任意に行われる電気泳
動)を使用することができる。
【0082】明らかに、本発明では堆積部13で覆われ
たマイクロチップ12の頂点およびメタリックコンソリ
デーション堆積により覆われたマイクロチップの頂点は
グリッドの平面に置かれており、グリッドの平面との接
触はない。
たマイクロチップ12の頂点およびメタリックコンソリ
デーション堆積により覆われたマイクロチップの頂点は
グリッドの平面に置かれており、グリッドの平面との接
触はない。
【0083】堆積部13を形成するため前に記載した方
法は他のものと置き換えることができるが、前記堆積の
みがマイクロチップの上に形成されており、マイクロチ
ップを備えている構造体の非極性部分の上には堆積部が
ないことに注意する必要がある。
法は他のものと置き換えることができるが、前記堆積の
みがマイクロチップの上に形成されており、マイクロチ
ップを備えている構造体の非極性部分の上には堆積部が
ないことに注意する必要がある。
【図1】本発明による電子ソースの断面図である。
【図2】図1のソースを使用した表示装置の断面図であ
る。
る。
【図3】本発明による電子ソースの製造法を示す図であ
る。
る。
【図4】本発明によるソースを製造するため長方形のホ
ールを使用する可能性を示す図である。
ールを使用する可能性を示す図である。
【図5】本発明による電子ソースを製造する他の方法を
示す図である。
示す図である。
2 電気絶縁基板 4 陰極導体 6 電気絶縁層 8 グリッド 10 ホール 12 マイクロチップ 13 堆積部 14 電子ソース 16 陰極線ルミネセンス陽極 18 スペース 20 透明な基板 22 透明な層 24 陰極線ルミネセンス材料の層 25 グリッド層 26 溶液 28 電圧源 30 溶液 32 電極 33 電極 34 電圧源 36 金属堆積部
Claims (11)
- 【請求項1】 構造が電気絶縁基板(2)と、前記基板
の上の少なくとも1つの陰極導体(4)と、各陰極導体
を覆っている絶縁層(6)と、電気絶縁層を覆っている
導電グリッド層(25)を備えて製造され、 ホール(10)がグリッド層と各陰極導体にある電気絶
縁層を通して形成されており、 マイクロチップ(12)のそれぞれが炭素ダイヤモンド
またはダイヤモンド様の炭素粒子の主要堆積部(13)
により覆われ、該主要堆積部(13)が電気泳動によ
り、または金属および炭素ダイヤモンドまたはダイヤモ
ンド様の炭素の結合電気化学堆積により形成されている
ことを特長とする、電界効果電子ソースの製造法。 - 【請求項2】 主要堆積部(13)が金属の二番目の堆
積部(36)により覆われていることを特長とする請求
項1に記載の方法。 - 【請求項3】 二番目の堆積部が電気化学堆積により形
成されていることを特長とする請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】 炭素ダイヤモンドまたはダイヤモンド様
の炭素粒子がほぼ1μm以下の大きさであることを特長
とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項5】 粒子が天然または人工のダイヤモンド、
またはレーザ合成、化学気相成長および物理気相成長の
中から選んだ方法により得られることを特長とする請求
項1に記載の方法。 - 【請求項6】 ホール(10)が円形または長方形であ
ることを特長とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項7】 ホール(10)の大きさがほぼ1μmか
ら数10マイクロメータの範囲から選ばれることを特長
とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項8】 電気絶縁基板(2)の上に、陰極導体の
役目をする少なくとも1つの一番目の電極(14)と、 前記陰極導体を覆う電気絶縁層(6)と、 ホール(10)が陰極導体の上の電気絶縁層とグリッド
を通して形成されており、前記グリッドの役目をし電気
絶縁層の上に形成された少なくとも1つの二番目の電極
(8)と、 電子放出の金属材料により該ホール内に形成され、陰極
導体により支えられているマイクロチップ(12)を備
え、 マイクロチップのそれぞれが請求項1の方法により形成
された炭素ダイヤモンドまたはダイヤモンド様の炭素の
主要堆積部(13)により覆われていることを特長とす
る、電界効果電子ソース。 - 【請求項9】 主要堆積部(13)が炭素ダイヤモンド
またはダイヤモンド様の炭素粒子から作られ、または金
属内に広げられた粒子から作られていることを特長とす
る請求項8に記載のソース。 - 【請求項10】 主要堆積部(13)のそれぞれが金属
の二番目の堆積部(36)に覆われていることを特長と
する請求項9に記載のソース。 - 【請求項11】 電界効果電子ソース(14)を備え、
更に陰極線ルミネセンス材料の層(24)を備えた陰極
線ルミネセンス陰極(16)を備え、該ソース(14)
が請求項8に基づいていることを特長とする陰極線ルミ
ネセンスによる表示装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9413372A FR2726689B1 (fr) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | Source d'electrons a effet de champ et procede de fabrication de cette source, application aux dispositifs de visualisation par cathodoluminescence |
| FR9413372 | 1994-11-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08227655A true JPH08227655A (ja) | 1996-09-03 |
Family
ID=9468612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30638295A Pending JPH08227655A (ja) | 1994-11-08 | 1995-11-01 | 電界効果電子ソースおよびその製造法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5836796A (ja) |
| EP (1) | EP0712147B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08227655A (ja) |
| DE (1) | DE69510522T2 (ja) |
| FR (1) | FR2726689B1 (ja) |
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| JP2000021287A (ja) * | 1998-06-30 | 2000-01-21 | Sharp Corp | 電界放出型電子源及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050208 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050705 |