JPH08306301A - 放電管又は放電灯並びに低温陰極及びその製造方法 - Google Patents

放電管又は放電灯並びに低温陰極及びその製造方法

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JPH08306301A
JPH08306301A JP11158496A JP11158496A JPH08306301A JP H08306301 A JPH08306301 A JP H08306301A JP 11158496 A JP11158496 A JP 11158496A JP 11158496 A JP11158496 A JP 11158496A JP H08306301 A JPH08306301 A JP H08306301A
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JP
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layer
cathode
holder
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substrate
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JP11158496A
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Inventor
Georg Gaertner
ゲルトナー ゲオルグ
Peter Dr Geittner
ゲットナー ペテル
Hans-Juergen Lydtin
リーチン ハンス−ユルゲン
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Electronics NV
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    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
    • H01J61/06—Main electrodes
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/902—Specified use of nanostructure
    • Y10S977/932—Specified use of nanostructure for electronic or optoelectronic application
    • Y10S977/939—Electron emitter, e.g. spindt emitter tip coated with nanoparticles

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  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 改良された陰極、この陰極を有する放電管又
は放電灯並びにその製造方法を提供する。 【解決手段】 必要な場合加熱素子又は冷却素子が設け
られるホルダと、このホルダに形成した導電性底部層
と、必要な場合の消耗材料を有する基板と、微細構造を
有する超微細な粒子のトップコート層とを具える１個以
上の低温陰極を含み、前記トップコート層が数個の成分
を含む放射性材料から成るエミッタ複合物で構成される
表面層を有する放電管又は放電灯、特にフラットパネル
表示スクリーンは、通常の作動負荷のもとで高い信頼性
を有し、優れた寿命を有する。放射は安定しており、一
定の画像品質の維持に寄与する。本発明の放電管は短い
スィッチング時間を有し、構造が簡単でエネルギー消費
が少ない利点がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、１個以上の低温陰
極を有する放電管又は放電灯、１個以上の低温陰極を有
するフラットパネル表示スクリーン、及び低温陰極並び
に低温陰極の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常の表示スクリーンは陰極線管の原理
で動作する放電管を具えている。すなわち、電子は陰極
から加速され、偏向され、最終的に湾曲した蛍光スクリ
ーンに入射する。この放電管は、大きな構造上の深さ又
は表示スクリーンの大きな曲率を必要とし、電子源から
表示スクリーンの前側までの距離に差があると中心部は
合焦状態に表示されるが画面の端部において画像に歪み
が生じてしまう。
【０００３】フラットパネル表示スクリーンも長年に亘
って市販されている。フラットパネルスクリーンの開発
において、種々の原理が競合している。本発明は、液晶
表示スクリーンとは異なり表示スクリーンが周辺光によ
る影響を受けず表示スクリーンが自己発光するアクティ
ブシステムを有するフラットパネル表示スクリーンに関
する。この型式のフラットパネル表示スクリーンはプラ
ズマ表示スクリーン及びフラットパネル表示管を含む。
【０００４】フラットパネル表示スクリーンは、オフィ
スオートメーション、オーディオ／ビデオ技術及び操縦
と娯楽の３個の市場について開発された。オフィスオー
トメーションの分野において、ノートブック型コンピュ
ータからパーソナルディジタルアシスタント、ファック
ス装置、移動体電話に亘る移動性の用途がある。オーデ
ィオ及びビディオの分野において、フラットパネルスク
リーンはカムコーダ(camcorder) に用いられるだけでな
く、テレビジョン受信機及びモニタにも用いられるよう
に意図されている。第３の分野は、自動車や飛行機の操
縦システム用のモニタとしてだけでなく電子ゲーム表示
装置として用いられるフラットパネル表示スクリーンを
含んでいる。
【０００５】陰極線管の欠点は、広いスペースを必要と
することである。すなわち、全ての電子は単一の陰極か
ら発生し、偏向ユニットを介して表示スクリーンの所望
のスポットを形成し全ての電子が全ての素子に対応して
いるためである。この通常の陰極線管はホット陰極
（“熱イオン陰極”）とされている。電子ビームの発生
は熱放射に基づいている。通常の加熱可能な陰極は、例
えば小さなニッケル管で構成され、その端面には極めて
容易に電子を放出させる例えばバリウム酸化物から成る
酸化層が形成されている。ニッケル管内に絶縁されて埋
設されている加熱ワイヤにより陰極の温度は約１２００
°Ｋ（９００℃）まで昇温され、電子は酸化層から管の
真空中に放出される。
【０００６】一方、フラットパネルの場合、電子は多数
のワイヤ陰極、フラット細条陰極又はプレナ電界エミッ
タで発生する。従って、各陰極は小数の画素についてだ
け対応している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】全ての型式のフラット
パネル表示スクリーンの場合について、適切な陰極の製
造には重要な技術が含まれている。フラットパネル表示
スクリーンに好適な陰極及び新規な陰極材料を開発する
ため多くの努力がなされている。フラットパネル表示ス
クリーンに通常のパンクチフォーム(puncti form) 陰極
の代わりに、拡大されたワイヤ陰極、フラット細条陰極
又はプレナ陰極を用いると、放射が大幅に低下してしま
う。通常のホット陰極は、陰極を一定の高温度に維持し
なければならない欠点があり、このため別の熱エネルギ
ーの消費を含んでいるので、上述した開発のうちの１つ
は冷陰極（コールド陰極）の製造に向けられている。冷
陰極の開発は、例えばマイクロチップエミッタ又は半導
体エミッタ（ＡＣ陰極＝アバランシェ冷陰極）を含んで
いる。このマイクロチップエミッタ陰極の欠点は単一の
マイクロチップが燃えてしまうこと及び個々のマイクロ
チップに高電流ノイズが生ずることである。ＡＣ−陰極
は、放射が極めて局在化し、陰極を高精度に位置決めす
る必要があることである。
【０００８】従って、本発明の目的は、改良された陰極
を具える放電管又は放電灯を提供することにある。本発
明の別の見地は、改良された陰極を有するフラットパネ
ル表示スクリーン及び改良された陰極と関係する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、必要な場合加熱素子又は冷却素子が設けられるホ
ルダと、このホルダに形成した導電性底部層と、必要な
場合の消耗材料を有する基板と、微細構造を有する超微
細な粒子のトップコート層とを具える１個以上の低温陰
極を含み、前記トップコート層が数個の成分を含む放射
性材料から成るエミッタ複合物で構成される表面層を有
する放電管又は放電灯により達成される。
【００１０】この放電管又は放電灯は、通常の作動負荷
のもとでの高い信頼性及び長期間の寿命により特徴付け
られる。放射は安定しており、これは放電管又は放電灯
の全寿命に亘って一定の画像品質を維持するのに寄与す
る。本発明の放電管又は放電灯はスイッチング時間が短
く、構造が簡単化されエネルギー消費も少ない利点があ
る。
【００１１】本発明の放電管又は放電灯の好適実施例
は、グリッド制御電極を具えることを特徴とする。
【００１２】このグリッド制御電極により、本発明の多
数の低温陰極のうちの１個の陰極又は低温陰極の単一表
面セグメントの放射を電界強度を変化させることにより
制御することができる。
【００１３】本発明のフラットパネル表示スクリーン
は、必要な場合加熱素子又は冷却素子が設けられるホル
ダと、このホルダに形成した導電性底部層と、必要な場
合の消耗材料を有する基板と、微細構造を有する超微細
な粒子のトップコート層とを具える１個以上の低温陰極
を含み、前記トップコート層が数個の成分を含む放射性
材料から成るエミッタ複合物で構成される表面層を有す
る１個以上の放電管又は放電灯を有する。
【００１４】本発明のフラットパネル表示スクリーン
は、その製造においてサブハクロンのリソグラフィを必
要としないため、その製造が容易である。このフラット
パネル表示スクリーンはエネルギー消費が少なく、一層
明るく、しかも−３０℃〜１００℃の広い周囲温度のも
とで動作することができる。さらに、極めて良好な解像
力を有し、黒／白表示スクリーン及びカラー表示スクリ
ーンに好適に用いることができる。
【００１５】本発明による低温陰極は、必要な場合加熱
素子又は冷却素子を含むホルダと、このホルダに形成し
た導電性底部層と、必要な場合、消耗材料を有する基板
と、微細構造を有する超微細な粒子のトップコート層と
を具え、前記トップコート層が数個の成分を含む放射性
材料から成るエミッタ複合物で構成される表面層を有す
る。
【００１６】この低温陰極は以下の利点を有する。 ・巨視的な表面の低い仕事関数 ・超微細粒子でできた“結晶性マイクロチップ”の高密
度性 ・マイクロチップの焼失を防止する放射結晶性マイクロ
チップの小さな曲率半径 ・高い導電性及び良好な電流容量 ・汚染されにくい特性 ・高い均一性 ・イオン衝撃に対する高い放射維持性能
【００１７】本発明の低温陰極の好適実施例において、
この低温陰極は、２０℃と５００℃との間の作動温度で
用いられることを特徴とする。
【００１８】本発明の低温陰極は、一方において実際の
冷陰極として用いることができ、フラット表示装置用の
制御可能な冷電子エミッタとして極めて好適である。他
方において、閾値電界強度は、２００℃〜３００℃の範
囲の動作温度まで適切に加熱することによりほぼ零まで
低下させることができる。酸化ワイヤ陰極の動作温度以
下の温度において、ライン陰極に必要な０．１Ａ／ｃｍ
2 の電流密度がすでに得られている。
【００１９】好ましくは、放射性材料は、金属特に耐火
性金属とその合金を含む第１の成分と、スカンジウム、
イットリウム、ランタン、ランタニド又はアクチナイド
及び／又はその化合物、特にその酸化物を含む第２の成
分と、及び／又はアルカリ土類及び／又はその化合物を
含む第３の成分とを含む。形成プロセスにおいて、これ
らの成分から極めて低い仕事関数を有するエミッタ複合
体が形成される。
【００２０】特に、好適な実施例では放射性材料の第１
の成分をタングステンとし、第２の成分がスカンジウム
の酸化物で構成され、前記第３の成分がバリウムの酸化
物で構成する。
【００２１】この放射性材料の組成により、最も低い仕
事関数値が得られる。
【００２２】好ましくは、放射性材料の成分は、前記底
部層及び／又は基盤及び／又はトップコート層に独立し
て又は組み合わされて含ませる。このようにして、エミ
ッタ複合体を製造するための放射性材料の貯蔵を行なう
ことができる。好ましくは、エミッタ複合体は２．８ｅ
Ｖ以下の仕事関数を有する。
【００２３】極めて有益な低温陰極は、超微細粒子が１
〜１００ｎｍの粒径を有することを特徴とする。この陰
極は電界エミッタとして極めて好適に用いることができ
る。この理由は、直径が１〜１００ｎｍの粒子の表面構
造、つまり密度粒子中での比較的小さい曲率半径及び巨
視的な表面上のマイクロチップ分布を有する表面構造を
有しているからである。
【００２４】好ましくは、トップコート層の微細構造は
微細結晶又は微細非晶質とし、必要な場合微細な多孔質
とし、その微細構造の大きさは１〜１００ｎｍとする。
【００２５】発明の別の目的は、第１の工程において、
導電性の底部層が形成されているホルダと、必要に応じ
た、消耗材料を有する基板と、微細構造を有する超微細
な粒子のトップコート層とを有し、前記底部層及び／又
は基板及び／又はトップコート層に個別に又は組み合わ
されている放射性材料の成分を含む中間生成物を製造
し、第２の工程において、エミッタ複合物を前記トップ
コート層上の表面層として形成する本発明による方法に
より達成される。
【００２６】この方法により、極めて均一に放射する低
温陰極が得られ、その放射特性は特にコールド放射の場
合拡がりが小さくなる。
【００２７】好ましくは、エミッタ複合体の形成は、超
高真空又は残留ガス圧が存在する高真空で８００℃以上
の温度で電界を印加しないがら行なう。
【００２８】好適実施例において、残留ガス圧は１０-4
ｍバール以下とし、残留ガスは希ガス、窒素、水素及び
／又は酸素を含み、各分圧は１０-5ｍバール以下とす
る。
【００２９】別の好適実施例において、エミッタ複合体
の形成プロセスは、真空中又は希ガス、窒素、水素及び
／又は酸素を含むガス雰囲気下で５００℃以下の温度で
焼結することを含む。
【００３０】好ましくは、微細構造を有する超微細粒子
のトップコート層はレーザアベレーション堆積により形
成する。特に好適な方法において、このレーザアベレー
ション堆積は、大気圧以下の圧力下で行なう。この結
果、極めて薄い均一なトップコート層が得られる。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明を詳
細に説明する。放電管又は放電灯は４個の基本的グル−
プ、すなわち電子ビーム発生部、ビーム集束部、ビーム
偏向部及び蛍光スクリ−ンから構成される。
【００３２】本発明による放電管又は放電灯の電子ビー
ム発生装置は１個又はそれ以上の低温陰極で構成される
装置を具える。例えば、電子ビーム発生装置はパンクチ
フォーム（ｐｕｎｃｔｉｆｏｒｍ）陰極又は１個又はそ
れ以上のワィヤ陰極、フラット細条陰極又はプレナ陰極
で構成される装置とすることができる。ワィヤ陰極、フ
ラット細条陰極又はプレナ陰極はその表面領域全体を活
性化する必要がなく、これらは個々の表面セグメントに
だけ活性トップコート層を含んでいる。
【００３３】電子ビーム発生装置はさらにグリッド制御
電極を具え、この電極により本発明の多数の陰極のうち
の１個の陰極又は低温陰極の１個又はそれ以上の表面セ
グメントを毎回制御することができる。以下の式が適用
される電界Ｅを、 ５Ｖ／μｍ≦Ｅ≦１５Ｖ／μｍ グリッド制御電極に印加し、これらのセグメント又は個
々の陰極を電界強度の変化に応じて制御する。
【００３４】本発明によるフラットパネル表示スクリ−
ンは変形した陰極線管、フラットパネル表示管、又は電
界放射表示装置の形態を変形したものとすることができ
る。本発明は電界放射表示装置に特に関係する。電界放
射表示装置は陰極線管を変形したものである。これらは
エネルギーの高い電子ビームを用いて光放射蛍光材料を
活性化し画像を発生させる。通常の陰極線管において、
各カラーについて１本の電子ビームとなる３個の大きな
電子銃の単一の電子ビームが多数の画素の各々を順次走
査している。これとは異なり、電界放射表示装置の電子
発生装置は無数の微小な電子源を具え、各画素毎に１づ
つ設けている。
【００３５】従って、本発明による電界放射表示装置は
以下のように構成することができる。２個のガラスプレ
ート、陽極プレート及び陰極プレートをスペーサにより
互いに分離させる。陰極プレートは、本発明の冷陰極金
属の薄い層が被覆されている金属性の導電性細条を有す
る。陽極プレートは、ベース層としての例えば酸化スズ
が添加されている透明導体層と、トップコート層として
の蛍光材料を含む層とを有する細条を有する。陽極プレ
ート及び陰極プレートはスペーサを介して相互連結さ
れ、互いに対向する陰極細条及び陽極細条は互いに９０
°の角度をなす。これら両方のプレートは真空容器中に
互いに連結されている。各細条を個別に駆動させること
ができる外部電気回路を設ける。この実施例の原理はマ
トリックス制御ダイオードの原理である。
【００３６】別の実施例として、本発明によるフラット
パネル表示スクリーンは、電子線のバンドルを発生させ
るために用いられ、各個別の電子線が表示スクリーンの
微小な矩形区域と関連する一連の線形ワイヤ陰極を具え
るフラットパネル表示管とすることができる。
【００３７】本発明の低温陰極はパンクチフォーム陰極
又はワイヤ陰極として構成することができる。一方、特
に本発明による陰極をプレート状陰極として構成する
と、有益な特性が達成される。このため、これらの陰極
を絶縁性細条で構成されるフラット細条基板又はプレー
ト上に形成して放射性陰極細条又はセグメントを互いに
分離することができる。或いは、大型な“放射区域”を
有する構成を用いることもできる。
【００３８】例えば電界放射表示装置の場合、ホルダは
シリコンディスク又はガラスプレートの形態とすること
ができる。一方、このホルダは、例えば数個の陰極ワイ
ヤを有するフラット表示スクリーンの場合、ワイヤの形
態とすることができる。パンクチフォーム陰極の場合、
ホルダはニッケル、モリブデン等の既知の金属管の形態
とすることができ、このホルダは陰極を５００℃におい
て特に２００℃〜３００℃において作動させることがで
きる加熱コイルを有する。
【００３９】底部導体層又は一般に例えばタングステン
のような金属で作られる。或いは、この底部導体層は例
えばタングステン層とタングステン／レニウム層とのよ
うな複数の金属層で構成することもできる。
【００４０】本発明の基板は、通常のＩ−陰極から既知
の多孔質タングステン層とすることができる。このよう
な多孔質タングステン層は、レニウム、イリジウム、オ
スミウム、ラテニウム、タンタリウム又はスカンジウム
の酸化物で構成できる。これらの浸透構造の多孔質層は
粉末冶金技術で製造することができる。この層に孔中に
バリウム源としてバリウム化合物を有することができ
る。このバリウム化合物は、例えば一般式ｘＢａＯ2 ｙ
ＣａＯz Ａｌ2 Ｏ3 、ここで、ｘ＝４、ｙ＝１、ｚ＝１
又はｘ＝５、ｙ＝３、ｘ＝２、又はｘ＝５、ｙ＝３、ｚ
＝０の酸化バリウム−カルシウム−アルミニウム化合物
とする。成形処理の後、トップコート層に極めて低い仕
事関数を有する活性表面層を形成する。この層は極めて
薄く、すなわち単層の暑さ程度であり、バリウム、スカ
ンジウム及び酸素を含むエミッタ合成物を具える。
【００４１】本発明の別の実施例では、小さなプレナ底
部層は、レニウム、イリジウム、オスミウム、ラテニウ
ム、タンタリウム、モリブデン、又はスカンジウムの酸
化物を含むタングステンで構成する。
【００４２】この実施例において、基板層は省略する。
トップコート層は、レニウム、オスミウム及び必要な場
合イリジウム、ルテニウム、タンタリウム及び／又はモ
リブデンで合金されたタングステンで構成する。このト
ップコート層はスカンジウム酸化物、又はユーロピウ
ム、サマリウム及びセリウムのような他の希土類金属の
酸化物が混合されたスカンジウム酸化物をさらに含む。
このトップコート層は、Ｓｃ6 ＷＯ12又はＳｃ2 Ｗ3 Ｏ
12のようなスカンジウムタングステンで構成することも
できる。
【００４３】一方、このトップコート層は多重層として
構成することもでき、特に上述した層組成を有する二重
層として構成でき、外側層としてスカンジウムを含む層
を用いることにより最良の結果が得られる。このトップ
コート層はバリウム源をさらに有し、このバリウム源
は、ＢａＯ又はｘＢａＯ2 ｙＣａＯz Ａｌ2 Ｏ3 、ここ
で、ｘ＝４、ｙ＝１、ｚ＝１又はｘ＝５、ｙ＝３、ｘ＝
２、又はｘ＝５、ｙ＝３、ｚ＝０のようなバリウム含有
酸化物化合物とすることができる。これらのバリウム含
有化合物は、カルシウム酸化物又はストロンチウム酸化
物と混合することができる。
【００４４】このトップコート層の暑さは、好ましくは
１００〜５００ｎｍの範囲とする。トップコート層のタ
ングステン含有部分は、ナノ構造の層として堆積された
１〜５０ｎｍの直径の超微細粒子で構成する。他の２個
の成分も超微細粒子として堆積され、部分的にタングス
テン粒子間及び部分的にタングステン粒子上に位置す
る。この活性化プロセスにおいて、トップコート層上の
表面層を構成する放射性表面複合物はこれら３個の成分
で構成される。
【００４５】本発明の低温陰極は、２個の工程で製造さ
れる。Ｌ−陰極、Ｉ−陰極、Ｂ−陰極又はＭ−陰極のよ
うな周知の陰極形式からスタートし、これらの基板と新
しいトップコート層からハイブリッドを形成することが
できる。或いは、本発明による導電性材料の底部層がコ
ートされたガラス又はシリコンのディスクを用いること
もできる。これらの基板はレーザアブレーション堆積装
置の堆積チャンバ内に配置する。ＣＯ2 レーザとは異な
り、いかなる問題も生ずることなくタングステンを除去
できるエキシマレーザを用いる場合良好な結果が得られ
る。次に、タングステン含有成分、スカンジウム含有成
分及びバリウム含有成分を順次堆積する。１個のターゲ
ット装置に３個の全ての成分を含有するマルチターゲッ
トを用いることにより好ましい結果が得られる。最終的
な低温陰極の放射特性は、アベレーション堆積プロセス
中にガス雰囲気を純材のアルゴン又はアルゴン水素で構
成すると好ましい作用を受ける。トップコート層のため
の基板をアベレーション堆積プロセス中に加熱した場合
も良好な結果が得られた。
【００４６】第２の工程において、エミッタ合成物を表
面層に形成する。この活性化工程は、加熱電圧印加活性
化プロセス、簡単な焼結プロセス、又は表面層を焼結す
るためにレーザビームを用いるプロセスとすることがで
きる。
【００４７】加熱電圧印加活性化プロセスは真空中で行
なう必要がある。これは、低温陰極を最終的に完成した
放電管中で活性化することにより簡単に行なうことがで
きる。このため、陰極を約８００℃に加熱し電圧を印加
する。関連する電流−電圧特性は品質検査としても作用
する。
【００４８】トップコート層が平均粒径が１０ｎｍの極
めて微細な粒子で構成される場合、活性化プロセスは８
００℃の簡単な焼結処理とすることができる。トップコ
ート層がより大きい粒子で構成される場合、活性化工程
は１０００℃から１１００℃のパルス状レーザ処理とす
ることができる。
【００４９】本発明による低温陰極は、極めて低い仕事
関数との組み合わされた低温における優れた放射性によ
り特徴付けられる。
【００５０】図１は本発明による低温陰極の３００℃、
２００℃及び室温下における電流−電圧特性を両軸共に
対数表示として示す。温度は放射温度として示され、輻
射熱により決定した。
【００５１】全体としての放射は、グロー放射と電界放
射とから成る。リチャードソンの式 Ｉ0 ＝ＡR Ｔ2 ｅｘｐ（−φ／ＲＴ） に基づくグロー放射の寄与は、２００℃において１μＡ
以下に減少している。一方、電界放射は１．２ｋＶの閾
値から開始し、電界放射がらさに増大すると、３μＡ以
上の放射電流を急速に発生させている。チャイルド−ラ
ングミュアの式により決定したダイオード間距離ｄ＝１
６０μｍにおいて、電界放射の電界強度の閾値は７．５
Ｖ／μｍであり、極めて良好な冷放射値であり、この値
は他の陰極がピーク値としてほとんど有することができ
ないものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による低温陰極の３００℃、２００℃及
び室温における電流電圧特性を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｊ 63/02 Ｈ０１Ｊ 63/02 (72)発明者 ペテル ゲットナー ドイツ連邦共和国 52072 アーヘン ハ インバッヘンシュトラーセ 19アー (72)発明者 ハンス−ユルゲン リーチン ドイツ連邦共和国 52222 ストルベェー ク アム ゲェッペルシャッハ ９

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 必要な場合加熱素子又は冷却素子が設け
    られるホルダと、このホルダに形成した導電性底部層
    と、必要に応じた消耗材料を有する基板と、微細構造を
    有する超微細な粒子のトップコート層とを具える１個以
    上の低温陰極を含み、前記トップコート層が数個の成分
    を含む放射性材料から成るエミッタ複合物で構成される
    表面層を有する放電管又は放電灯。
  2. 【請求項２】 グリッド制御電極を具えることを特徴と
    する請求項１に記載の放電管又は放電灯。
  3. 【請求項３】 必要な場合加熱素子又は冷却素子を含む
    ホルダと、このホルダに形成した導電性底部層と、必要
    な場合、消耗材料を有する基板と、微細構造を有する超
    微細な粒子のトップコート層とを具える１個以上の低温
    陰極を有し、前記トップコート層が数個の成分を含む放
    射性材料から成るエミッタ複合物で構成される表面層を
    有するフラットパネルスクリ−ン。
  4. 【請求項４】 必要な場合加熱素子又は冷却素子を含む
    ホルダと、このホルダに形成した導電性底部層と、必要
    な場合、消耗材料を有する基板と、微細構造を有する超
    微細な粒子のトップコート層とを具え、前記トップコー
    ト層が数個の成分を含む放射性材料から成るエミッタ複
    合物で構成される表面層を有する低温陰極。
  5. 【請求項５】 ２０℃と５００℃との間の範囲の動作温
    度で好適に用いられることを特徴とする請求項４に記載
    の低温陰極。
  6. 【請求項６】 前記放射性材料が、金属特に耐火性金属
    とその合金を含む第１の成分と、スカンジウム、イット
    リウム、ランタン、ランタニド又はアクチテイド及び／
    又はその化合物特にその酸化物を含む第２の成分と、及
    び／又はアルカリ土類及び／又はその化合物を含む第３
    の成分とを含むことを特徴とする請求項４及び５に記載
    の低温陰極。
  7. 【請求項７】 前記放射性材料の第１の成分をタングス
    テンとし、前記第２の成分がスカンジウムの酸化物で構
    成され、前記第３の成分がバリウムの酸化物で構成され
    ていることを特徴とする請求項４、５又は６に記載の低
    温陰極。
  8. 【請求項８】 前記放射性材料の成分が、前記底部層及
    び／又は基板及び／又はトップコート層に独立して又は
    組み合わせて含まれることを特徴とする請求項４から７
    までのいずれか１項に記載の低温陰極。
  9. 【請求項９】 前記エミッタ複合物が２．８ｅＶ以下の
    仕事関数を有することを特徴とする請求項４から８まで
    のいずれか１項に記載の低温陰極。
  10. 【請求項１０】 前記超微細粒子が１から１００μｍの
    範囲の粒径を有することを特徴とする請求項４から９ま
    でのいずれか１項に記載の低温陰極。
  11. 【請求項１１】 前記トップコート層の微細構造が、微
    細結晶又は微細非晶質であり、必要な場合、微細な多孔
    質とされ、その構造の大きさが１〜１０００ｎｍの範囲
    にあることを特徴とする請求項４か１０までのいずれか
    １項に記載の低温陰極。
  12. 【請求項１２】 請求項４に記載の低温陰極を製造する
    に際し、第１の工程において、導電性の底部層が形成さ
    れているホルダと、必要に応じた、消耗材料を有する基
    板と、微細構造を有する超微細な粒子のトップコート層
    とを有し、前記底部層及び／又は基板及び／又はトップ
    コート層に個別に又は組み合わされている放射性材料の
    成分を含む中間生成物を製造し、第２の工程において、
    エミッタ複合物を前記トップコート層上の表面層として
    形成する低部陰極の製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記エミッタ複合物の形成を、８００
    ℃以上の温度で、超高真空又はある残留ガス圧の高真空
    で、電界を印加しながら行うことを特徴とする請求項１
    ２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記残留ガス圧を１０-4ｍバール以下
    とし、残留ガスが希ガス、窒素、水素及び／又は酸素を
    含み、これらのガスが１０-5ｍバール以下の分圧を有す
    ることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記エミッタ複合物の形成プロセス
    が、真空又は希ガス、窒素、水素及び／又は酸素を含む
    ガス雰囲気下で５００℃以上の温度で焼結することから
    成ることを特徴とする請求項１２か１４のいずれか１項
    に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 微細構造を有する超微細粒子のトップ
    コート層が、レーザアベレーション堆積によ形成される
    ことを特徴とする請求項１２から１５までのいずれか１
    項に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記レーザアベレーション堆積が大気
    圧以下の圧力下で行われることを特徴とする請求項１６
    に記載の方法。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0715497B1 (fr) * 1994-06-16 2000-10-04 Firmenich Sa Procede d'aromatisation et composition aromatisante
US6344271B1 (en) * 1998-11-06 2002-02-05 Nanoenergy Corporation Materials and products using nanostructured non-stoichiometric substances
CA2229290A1 (en) * 1997-05-16 1998-11-16 John T. Jankowski Discharge lamp electrode
JP3902883B2 (ja) 1998-03-27 2007-04-11 キヤノン株式会社 ナノ構造体及びその製造方法
US6120857A (en) * 1998-05-18 2000-09-19 The Regents Of The University Of California Low work function surface layers produced by laser ablation using short-wavelength photons
US6965199B2 (en) * 2001-03-27 2005-11-15 The University Of North Carolina At Chapel Hill Coated electrode with enhanced electron emission and ignition characteristics
EA003573B1 (ru) * 2001-06-29 2003-06-26 Александр Михайлович Ильянок Плоский дисплей с самосканирующей разверткой
KR100530765B1 (ko) * 2002-10-04 2005-11-23 이규왕 나노 다공성 유전체를 이용한 플라즈마 발생장치
WO2005106913A1 (en) * 2004-04-28 2005-11-10 Kye-Seung Lee Flat tzpe fluorescent lamp
DE102004043247B4 (de) * 2004-09-07 2010-04-15 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Elektrode für Hochdruckentladungslampen sowie Hochdruckentladungslampe mit derartigen Elektroden
CN103713420A (zh) * 2013-12-30 2014-04-09 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及显示装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1410641A (fr) * 1963-10-04 1965-09-10 Philips Nv Corps métallique poreux et son procédé de fabrication
US4160191A (en) * 1977-12-27 1979-07-03 Hausfeld David A Self-sustaining plasma discharge display device
US4810926A (en) * 1987-07-13 1989-03-07 Syracuse University Impregnated thermionic cathode
JPH01225040A (ja) * 1988-03-02 1989-09-07 Hitachi Ltd 電子放出用電極及び表示装置
JPH06203742A (ja) * 1992-12-29 1994-07-22 Canon Inc 電子放出素子、電子線発生装置及び画像形成装置
AU5897594A (en) * 1993-06-02 1994-12-20 Microelectronics And Computer Technology Corporation Amorphic diamond film flat field emission cathode
EP0651419B1 (en) * 1993-10-28 1998-06-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Dispenser cathode and method of manufacturing a dispenser cathode
US5623180A (en) * 1994-10-31 1997-04-22 Lucent Technologies Inc. Electron field emitters comprising particles cooled with low voltage emitting material

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