(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板上に配設される電子放出部を有する電子放出素子において、前記基板が、少なくとも、熱拡散係数Ｄ2 の高熱伝導層と、該高熱伝導層上と導電性薄膜との間に形成された熱拡散係数Ｄ1 の低熱伝導層とを有し、Ｄ1 ＜Ｄ2 であり、
前記電子放出素子をある入力信号に対するパルス幅変調によって駆動するときの最小のパルス幅をτmin 、最大のパルス幅をτmax としたとき、前記低熱伝導層の厚さをｄ1 、前記高熱伝導層の厚さをｄ2 として、
【数１】
0003592100.tif 000004
の関係をもつことを特徴とする電子放出素子。
【請求項２】
基板上に、対向して設けられた一対の素子電極と、該素子電極間に設けられた、電子放出部を有する導電性薄膜と、を有する電子放出素子において、前記基板が、少なくとも、熱拡散係数Ｄ2 の高熱伝導層と、該高熱伝導層上と導電性薄膜との間に形成された熱拡散係数Ｄ1 の低熱伝導層とを有し、Ｄ1 ＜Ｄ2 であり、
前記電子放出素子をある入力信号に対するパルス幅変調によって駆動するときの最小のパルス幅をτmin 、最大のパルス幅をτmax としたとき、前記低熱伝導層の厚さをｄ1 、前記高熱伝導層の厚さをｄ2 として、
【数２】
0003592100.tif 000005
の関係をもつことを特徴とする電子放出素子。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電子放出素子を備えることを特徴とする電子源。
【請求項４】
請求項３に記載の電子源を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子源およびその応用である画像表示装置等の画像形成装置にかかわり、特に、新規な構成の表面伝導型電子放出素子またはそれを使用した電子放出装置、電子源およびその応用である画像表示装置等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表面伝導型電子放出素子を利用した電子放出装置は特徴として、構造が単純で製造も容易であり、数〔ｖ〕から数１０〔Ｖ〕程度の駆動電圧で駆動が可能である事などから、最近、本出願人によって平板型画像表示装置として開発研究がなされてきている。
【０００３】
表面伝導型電子放出素子およびこれを利用した電子放出装置の構成および製造方法については、特開平７−２３５５２５５号公報等に詳述されている。以下では、簡単に説明する。
【０００４】
図４は従来の表面伝導型電子放出素子の概略図である。（ａ）は素子の平面図であり、（ｂ）は側面図である。１は基板であり、２は素子陽電極であり、３は素子陰電極であり、不図示の電源とつながっている。４および５は導電性薄膜であり、４は素子陽電極２と５は素子陰電極３と電気的に連結されている。電極２、３の膜厚は、数１０ｎｍから数μｍ程度のものである。他方、薄膜４、５の膜厚は、１〔ｎｍ〕から数１０〔ｎｍ〕程度である。６は亀裂で、薄膜４と５とを電気的にほぼ不連続にしている。亀裂の特徴については製造工程において述べる。
【０００５】
電子は亀裂６の近傍から射出する。
【０００６】
次に表面伝導型電子放出素子を使用した電子放出装置について、図５を参照して説明する。
【０００７】
図５は、図４で示した構成を有する表面伝導型電子放出素子を使用した電子放出装置の概略構成図である。
【０００８】
１０は素子に素子電圧Ｖｆ  を印加するための電源、１１は素子電極２、３間を流れる素子電流Ｉｆ  を測定するための電流計、１２は素子の電子放出部より放出される放出電流Ｉｅ  を捕捉するためのアノード、１３はアノード１２に電圧Ｖａ  を印加するための高圧電源、１４は表面伝導型電子放出素子より放出されアノードに到達した放出電流Ｉｅ  を測定するための電流計である。さらに、必要に応じて、電子の到達位置の分布を測定できるようにメッシュ状の電極あるいは、蛍光板がアノード１２に取り付けられている。電子を放出させるにあたっては、素子電極２、３に電源１０が接続され、該電子放出素子とアノード１２とに電源１３が接続される。更に、素子電流Ｉｆ  と放出電流Ｉｅ  を測定する際には、図のように電流計１１と１４がそれぞれ接続される。
【０００９】
真空装置１６のなかに、表面伝導型電子放出素子およびアノード１２は図のように設置されており、真空装置外から、それぞれの電圧等は制御できるようになっている。尚、排気ポンプ１５は、ターボポンプ、ロータリーポンプからなる通常の高真空装置系と、更に、イオンポンプからなる超高真空装置系からなる。また、真空装置１６全体、及び電子放出素子基板は、不図示のヒーターにより加熱できる。
【００１０】
素子電圧Ｖｆ  は０から数１０〔Ｖ〕程度、また、アノードの電圧Ｖａ  は０から数〔ｋＶ〕程度の範囲で可変である。アノード１２と電子放出素子との距離Ｈは数〔ｍｍ〕程度のオーダーである。
【００１１】
次に表面伝導型電子放出素子の製造方法の一例について図６を参照して説明する。
【００１２】
〔工程−ａ〕
例えば清浄化した青板ガラス上に厚さ０．５〔μｍ〕程度のシリコン酸化膜をスパッタ法で形成した基板１の上に素子電極２、３のホトレジストパターン（ネガ）を形成し、真空蒸着法により例えば厚さ５〔ｎｍ〕のＴｉ、厚さ１００〔ｎｍ〕のＮｉを順次堆積する。ホトレジストパターンを有機溶剤で溶解し、Ｎｉ／Ｔｉ堆積膜をリフトオフして、素子電極２、３を形成する（図６（ａ））。
【００１３】
〔工程−ｂ〕
続いて、膜厚１００〔ｎｍ〕程度のＣｒ膜を真空蒸着により堆積し、ホトリソグラフィー技術により、導電性薄膜の形状に対応する開口を有するようにパターニングし、その上に有機Ｐｄ（ｃｃｐ４２３０奥野製薬（株）社製）をスピンナーにより回転塗布し、つづいて加熱焼成処理をすることにより主として酸化パラジウムよりなる微粒子からなる導電性薄膜７を形成する。なおここで述べる微粒子膜とは、複数の微粒子が集合した膜であり、その微細構造として、微粒子が個々に分散配置した状態のみならず、微粒子が互いに隣接、あるいは、重なり合った状態（島状も含む）の膜を指す。
【００１４】
〔工程−ｃ〕
Ｃｒ膜を酸エッチャントによりエッチングしてリフトオフにより所望の導電性薄膜７のパターンを形成する（図６（ｂ））。
【００１５】
〔工程−ｄ〕
次に、図５の電子放出装置に素子を設置し、真空ポンプにて排気し、２×１０−５Ｔｏｒｒ程度の真空度に達した後、素子に素子電圧Ｖｆ  を印加するための電源１０によって、素子電極２、３間にそれぞれ電圧を印加し、フォーミングと呼ばれる通電処理を行う。これは、電源１０により、電圧をパルス状にして、昇電圧しながら通電処理するものである。この通電処理により導電性薄膜７は局所的に破壊、変形もしくは変質し、亀裂部６が形成される（図６（ｃ））。また、同時に、フォーミング処理中に、導電性薄膜７が局所的に破壊、変形しない程度の電圧、例えば０．１〔Ｖ〕程度の電圧で、通電パルス間に抵抗測定パルスを挿入し、抵抗を測定する（図８）。フォーミング処理の終了は、その測定によって、導電性薄膜７の抵抗が約１ＭΩ以上になった時とし、このときに、素子への電圧の印加を終了した。尚、このときのパルス電圧をフォーミング電圧と呼び、該フォーミング電圧は、５．０〔Ｖ〕程度であった。
【００１６】
〔工程−ｅ〕
フォーミングを終えた素子には活性化工程と呼ばれる処理を施すのが望ましい。活性化工程とは、この工程により、素子電流Ｉｆ  ，放出電流Ｉｅ  が、著しく変化する工程である。活性化工程は、例えば、有機物質のガスを含有する雰囲気下で、通電フォーミングと同様に、パルスの印加を繰り返すことで行うことができる。この雰囲気は、例えば油拡散ポンプやロータリーポンプなどを用いて真空容器内を排気した場合に雰囲気内に残留する有機ガスを利用して形成することができる他、イオンポンプなどにより一旦十分に排気した真空中に適当な有機物質のガスを導入することによっても得られる。このときの好ましい有機物質のガス圧は、前述の応用の形態、真空容器の形状や、有機物質の種類などにより異なるため、場合に応じて適宜設定される。適当な有機物質としては、アルカン、アルケン、アルキンの脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類、アルコール類、アルデヒド類、ケトン類、アミン類、フェノール、カルボン、スルホン酸等の有機酸類などを挙げることが出来、具体的には、メタン、エタン、プロパンなどＣｎ  Ｈ２ｎ＋２で表される飽和炭化水素、エチレン、プロピレンなどＣｎ  Ｈ２ｎ等の組成式で表される不飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、メタノール、エタノール、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アセトン、メチルエチルケトン、ベンゾニトリル、メチルアミン、エチルアミン、フェノール、蟻酸、酢酸、プロピオン酸などあるいはこれらの混合物が使用できる。この処理により、雰囲気中に存在する有機物質から、炭素あるいは炭素化合物が素子上に堆積し、素子電流Ｉｆ  、放出電流Ｉｅ  が、著しく変化するようになる。活性化工程の終了判定は、素子電流Ｉｆ  と放出電流Ｉｅ  を測定しながら、適宜行う。なお、パルス幅、パルス間隔、パルス波高値などは適宜設定される。炭素及び炭素化合物とは、例えばグラファイト（いわゆるＨＯＰＧ、ＰＧ、ＧＣを包含する、ＨＯＰＧはほぼ完全なグラファイトの結晶構造、ＰＧは結晶粒が２０〔ｎｍ〕程度で結晶構造がやや乱れたもの）、非晶質カーボン（アモルファスカーボン及び、アモルファスカーボンと前記グラファイトの微結晶の混合物を指す）であり、その膜厚は、５０〔ｎｍ〕以下の範囲とするのが好ましく、３０〔ｎｍ〕以下の範囲とすることがより好ましい。
【００１７】
このような工程を経て得られた電子放出素子は、安定化工程を行うことが好ましい。この工程は、真空容器内の有機物質を排気する工程である。真空容器を排気する真空排気装置は、装置から発生するオイルが素子の特性に影響を与えないように、オイルを使用しないものを用いるのが好ましい。具体的には、ソープションポンプ、イオンポンプ等の真空排気装置を挙げることが出来る。前記活性化の工程で、排気装置として油拡散ポンプやロータリーポンプを用い、これから発生するオイル成分に由来する有機ガスを用いた場合は、この成分の分圧を極力低く抑える必要がある。真空容器内の有機成分の分圧は、上記の炭素及び炭素化合物がほぼ新たに堆積しない分圧で、１×１０−８〔Ｔｏｒｒ〕以下が好ましく、さらには１×１０−１０  〔Ｔｏｒｒ〕以下が特に好ましい。さらに真空容器内を排気するときには、真空容器全体を加熱して、真空容器内壁や、電子放出素子に吸着した有機物質分子を排気しやすくするのが好ましい。このときの加熱条件は、摂氏８０から２５０度、好ましくは１５０度以上で、できるだけ長時間処理するのが望ましいが、特にこの条件に限るものではなく、真空用にも大きさや形状、電子放出素子の構成などの諸条件により適宜選ばれる条件により行う。真空容器内の圧力は極力低くすることが必要で、１×１０−７〔Ｔｏｒｒ〕以下が好ましく、さらに１×１０−８〔Ｔｏｒｒ〕以下が特に好ましい。安定化工程を行った後の、駆動時の雰囲気は、上記安定化処理終了時の雰囲気を維持するのが好ましいが、これに限るものではなく、有機物質が十分除去されていれば、真空度自体は多少低下しても十分安定な特性を維持することができる。
【００１８】
このような真空雰囲気を採用することにより、新たな炭素あるいは炭素化合物の堆積を抑制でき、また真空容器や基板などに吸着したＨ２  Ｏ，Ｏ２  なども除去でき、結果として素子電流Ｉｆ  、放出電流Ｉｅ  が安定する。
【００１９】
上述のような素子構成と製造方法によって作成された該電子放出装置の基本特性について図７を用いて説明する。図５に示した電子放出装置により測定された放出電流Ｉｅ  および素子電流Ｉｆ  と素子電圧Ｖｆ  の関係の典型的な例を図７に示している。図７は放出電流Ｉｅ  は素子電流Ｉｆ  に比べて著しく小さいので、任意単位で示されている。いずれの軸も、リニアスケールで表されている。
【００２０】
図７からも明らかなように、該電子放出装置は放出電流Ｉｅ  と素子電圧Ｖｆ  の関係に対して次の三つの特性を有する。まず第一に、該電子放出装置はある電圧（しきい値電圧と呼ぶ、図７のＶｔｈ）以上の素子電圧を印加すると急激に放出電流Ｉｅ  が増加し、一方しきい値電圧Ｖｔｈ以下では放出電流Ｉｅ  がほとんど検出されない。すなわち、放出電流Ｉｅ  に対する明確なしきい値電圧Ｖｔｈを持った非線形素子である。第二に、放出電流Ｉｅ  が素子電圧Ｖｆ  に依存するため、放出電流Ｉｅ  は素子電圧Ｖｆ  で制御できる。第３に、アノード１２に捕捉される到達電荷量は、素子電圧Ｖｆ  を印加する時間に依存する。すなわち、アノード１２に捕捉される電荷量は、素子電圧Ｖｆ  を印加する時間により制御できる。
【００２１】
上記の特性によれば、アノード１２で捕捉される電子は、しきい値電圧以上では、対向する素子電極間に印加するパルス状電圧の波高値と幅で制御される。一方、しきい値電圧以下では殆どアノードに到達しない。従って、多数の電子放出素子を配置した場合においても、個々の素子に上記パルス状電圧を適宜印加すれば、入力信号に応じて、表面伝導型電子放出素子を選択し、その電子放出量が制御出来る事となる。
【００２２】
この原理に基づき電子放出装置を複数構成する事によって、平板型画像表示装置などの画像形成装置を形成する事が可能となる。その構成方法については、特開平７−２３５２５５号公報に詳しく記載されている。簡単に述べると、平板型画像表示装置の画素に対応して、上記の表面伝導型電子放出素子を同一基板上に複数配置し、それぞれの素子電極２、３からの配線をいわゆる単純マトリックス状にそれぞれ行配線、列配線とするように配置する。また、アノードは共通のものを使用するが、アノード上には各電子放出素子に対応した位置に蛍光膜が塗布され、画素を形成している。従って、アノードによって引き上げられた電子によって、画素を点灯させる事が可能となる。駆動においては、行配線には選択的に正の電位Ｖ（Ｖｔｈ＞Ｖ＞Ｖｔｈ／２）を付与し、列配線には選択的に負の電位−Ｖ（Ｖｔｈ＞Ｖ＞Ｖｔｈ／２）を付与する事により、行列ともに選択された素子のみが、Ｖｔｈを越える素子電圧がかかる事になる。この事と上述した表面伝導型電子放出素子を使用した電子放出装置の特性によって、行列ともに選択された素子のみを駆動できるようになる。
【００２３】
更に、上述のような一般的な表面伝導素子を使用した電子放出装置以外にも次のような発明が本出願人と同一出願人から出されている。即ち、特開平１−３１１５３２号公報、特開平１−３１１５３３号公報、及び特開平１−３１１５３４号公報において、素子陽極と素子陰極が対称な形状を持っていないＳＣＥ素子が提案されている。特開平１−３１１５３２号公報、特開平１−３１１５３３号公報、及び特開平１−３１１５３４号公報においては、電子ビームのアノードでの到達形状の整形を目的としていた。その為、電子は本発明では、以下で述べるように、この目的とは異なる課題を解決するために本発明を提案する。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来例では、駆動電圧パルスのパルス幅によって素子電流量Ｉｆ  が変化し、階調を制御しにくいという欠点がある。
【００２５】
図９に石英ガラス基板上の素子に矩形電圧パルスを印加した場合の素子電流Ｉｆ  の応答波形を示す。波形は右上がりになっており、このためパルス幅がさらに長くなると素子電流量が増加することが予想される。このような応答波形を示す理由として、亀裂部の温度上昇と温度によるトンネル電流の変化が考えられる。トンネル電流が流れることによる発熱で亀裂部の温度が上昇すると、フェルミ面のぼやけの効果からトンネルする電子の数が増え、結果として素子電流Ｉｆが増加すると考えられる。
【００２６】
上記に述べたように図９のような応答波形を持つ場合、パルス幅が短くなると素子電流量Ｉｆ  が減少し、パルス幅が長くなると素子電流量Ｉｆ  が増加すると考えられる。このためパルス幅を変えることによって階調を制御しようとした場合に、素子電流量Ｉｆ  そのものも変化してしまうため、輝度にバラツキがでるという欠点がある。図１０にパルス幅と輝度の関係を模式的に示した。素子電流がパルス幅に依存しなければ輝度は単純にパルス幅に比例するが、従来の素子のような素子電流のパルス幅依存性がある場合には、パルス幅が短いときには輝度は非常に小さく、パルス幅が長くなるにつれて急激に輝度が上がることになる。
【００２７】
本発明は、パルス電圧を印加したときに流れる電流がパルスの開始時間からパルスの終了時間までの間で時間的に一定である電子放出素子を提供することを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
前記の課題は、パルス駆動中に亀裂部の温度が漸次上昇することによってもたらされると考えられる。そのため基板の熱伝導性に注目し、亀裂部の温度上昇特性を変化させることを考えた。
【００２９】
本発明では熱物性値のことなる物質を積層した構造を持つ基板を用いることにより、亀裂部の温度が始めに急激に上昇しその後ほぼ一定値を保つようにしたものである。具体的には熱拡散係数Ｄ２  の高熱伝導層の上に熱拡散係数Ｄ１  の低熱伝導層を積層させた構造をもつ基板を考える（Ｄ２  ＞Ｄ１  ）。この場合亀裂部で発生した熱が高熱伝導層に達する以前は熱の拡散速度が遅いために亀裂部の温度は急激に上昇するが、熱が高熱伝導層に達した後は亀裂部の温度上昇は抑制される。このために素子電流Ｉｆ  も始めに急激に上昇して、その後ほぼ一定値を保つように応答すると考えられる。
【００３０】
ここで、素子電流Ｉｆ  のパルス波形がここでの目的である“階調をきちんと出す”ために時間によらずほぼ一定値を保つために必要な条件を考えてみる。亀裂部で発生した熱が高熱伝導層に達する以前は亀裂部の温度は急激に上昇するため、素子電流Ｉｆ  も増加しつづけると考えられる。入力信号の最小パルス幅τｍｉｎで駆動した場合でも、最大パルス幅τｍａｘ  で駆動した時と同程度の素子電流Ｉｆが得られることが望ましいから、低熱伝導層の厚さｄ１  がτｍｉｎ  時間に熱の拡散する距離よりも小さいことが必要になる。
【００３１】
【数３】
0003592100.tif 000002
また高熱伝導層の厚さｄ2 に関しては、最大パルス幅τmax 時間内に熱が通り抜けてしまわないことが必要だから、
【００３２】
【数４】
0003592100.tif 000003
の条件があればよいことになる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下に実施形態をあげて本発明を詳述するが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成される範囲内での各要素の置換や設計変更がなされたものをも包含する。本発明にかかわる基本的な表面伝導型電子放出素子及び、該表面伝導型電子放出素子を使用した電子放出装置の概略は図４ないし図５に、また基板の概略図は図１に記載している。また、従来例で記述したように、電子放出装置を複数マトリックス状に配列することにより、平板型画像表示装置などの画像形成装置を形成する事が可能となる。製造方法の大筋は、従来の技術で述べた特開平７−２３５５２５５号公報とほぼ同様である。従来の例と異なっている部分を詳しく以下に述べる。
【００３４】
［実施形態１］
本実施形態に用いた素子は、図１と同様な構造をもつもので、低熱伝導層としてＳｉＯ２  の薄膜を用い、高熱伝導層としてＳｉを用いた。Ｓｉ上に低熱伝導層としてシリコン酸化膜ＳｉＯ２  を真空蒸着法により形成した。シリコン酸化膜の厚さをそれぞれ２０００Å、１０００Å、５００Åとした３種類の基板を用意した。基板全体の厚さは０．５ｍｍとした。
【００３５】
このような構造をもつ基板上に従来例で示したように素子陽電極、素子陰電極、導電性薄膜を形成し、フォーミングと呼ばれる通電処理を行って亀裂を作成した。次に活性化ガスとしてベンゾニトリルを１．０×１０−６Ｔｏｒｒ程度導入しながら、電圧１６Ｖ、１００Ｈｚ、Ｄｕｔｙ１０％（パルス幅１ｍｓｅｃ）で駆動しながら活性化を行った。素子電流Ｉｆ  が飽和するまでに３〜４時間程度かかった。
【００３６】
図２に従来技術の図９の特性が得られるのと同様な条件のもとで、本実施形態のシリコン酸化膜の厚さが２０００Åの基板上に作られた素子に対する素子電流Ｉｆ  のパルス応答波形を示す。図２において、横軸が時間であり、縦軸が素子電流Ｉｆである。このように本発明の電子放出素子は、矩形電圧パルスで駆動した場合素子電流Ｉｆの応答が速く、パルス時間内では電流量が殆んど変化しないという特徴をもっている。
【００３７】
本実施形態に用いた基板の場合、シリコン酸化膜の熱拡散係数Ｄ１はＤ１  〜０．８ｍｍ２  ／ｓｅｃ、シリコンの熱拡散係数Ｄ２はＤ２〜１００ｍｍ２  ／ｓｅｃ、またそれぞれの膜厚ｄ１、ｄ２はｄ１  ＝２０００Å、ｄ２  〜０．５ｍｍより、τｍｉｎ  ＞５０ｎｓｅｃ、τｍａｘ  ＜２．５ｍｓｅｃの範囲のパルス幅に対して、ほぼ一定の大きさを持つ素子電流Ｉｆ  の応答が得られると考えられる。
【００３８】
また本実施形態において、基板全体としての熱伝導性がよくなると、つまりシリコン酸化膜の厚さが薄くなると、素子電流Ｉｆ  の飽和値が大きくなるという効果がみられた。
【００３９】
本実施形態の結果は上記に限定されるものではなく、同様の特性を示すと考えられる物質としては、例えば低熱伝導層としてはソーダガラス、ほうけい酸ガラス、などのＳｉＯ２  を主成分としたガラス類、安定化ジルコニア、チタン酸バリウム、６チタン酸カリウム等の絶縁体などが用いられ、また高熱伝導層としてはアルミニウムなどの金属、アルミナ、ベリリア、マグネシア、酸化亜鉛、炭化ホウ素、炭化ケイ素、炭化チタン、炭化タンタル、窒化アルミニウム、窒化ケイ素などのセラミック類を挙げることができる。
【００４０】
［実施形態２］
上記実施形態１のなかで列挙した物質のなかで、Ａｌ２  Ｏ３  を用いて実測した。高熱伝導層としてＡｌ２  Ｏ３  を用い、低熱伝導層としてはＳｉＯ２  薄膜を厚さ５０００Åとして用いた他は、実施形態１と同様に表面伝導型電子放出素子を作成した。
【００４１】
このようにして得られた本発明の電子放出装置は、実施形態１と同様の特徴をもっていることが確認された。
【００４２】
［実施形態３］
実施形態１、２と同様の構造を持つが、その下に更に別の物質を重ねた３層構造を持つ基板を用いた。図３に示すように、最上層部は低熱伝導層でＳｉＯ２  を用い、中間は高熱伝導層でＳｉまたはＡｌ２  Ｏ３  、下層部は石英ガラスや青板ガラスを用いた。上部２層が課題を解決する手段で示した条件を満たしている限りにおいては、本発明の電子放出装置は実施形態１、２と同様の特性をもっている。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明した様に、高熱伝導層上に薄い低熱伝導層を積層した構造をもつ基板上に表面伝導型電子放出素子を形成すると、駆動電圧パルスのパルス幅を変化させても素子電流Ｉｆ  の大きさをほぼ一定に保つ効果がある。このため表面伝導型電子放出素子に印加するパルス状電圧のパルス幅によって画像形成装置が表示する画像の階調を制御しようとした場合に、パルス幅対階調の特性の直線性が改善され良好になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１，２による表面伝導型電子放出素子の基板構成図である。
【図２】本発明の実施形態による高熱伝導層の厚みｄ２  ＝２０００Åの積層基板上の表面伝導型電子放出素子の矩形電圧パルスに対する素子電流の応答波形である。
【図３】本発明の実施形態３における表面伝導型電子放出素子の基板構成図である。
【図４】表面伝導型電子放出素子の基本構成図である。
【図５】表面伝導型電子放出素子を用いた電子放出装置の説明図である。
【図６】表面伝導型電子放出素子の製造方法を説明する図である。
【図７】表面伝導型電子放出素子を用いた電子放出装置の電流特性図である。
【図８】表面伝導型電子放出素子の製造において使用した電圧パルスの図である。
【図９】従来の表面伝導型電子放出素子の矩形電圧パルスに対する素子電流の応答波形である。
【図１０】パルス幅と輝度の関係を示した模式図である。
【符号の説明】
１    基板
２，３    素子電極
４，５    薄膜
６    亀裂
７    電子放出部形成用の薄膜
１２  アノード
１１，１４    電流計
１３    高圧電源
１０    電源
１６    真空装置
１５    真空ポンプ
１    高電位薄膜部
２    低電位薄膜部
３    アノード
【図１】
0003592100.tif 000006
【図２】
0003592100.tif 000007
【図３】
0003592100.tif 000008
【図４】
0003592100.tif 000009
【図５】
0003592100.tif 000010
【図６】
0003592100.tif 000011
【図７】
0003592100.tif 000012
【図８】
0003592100.tif 000013
【図９】
0003592100.tif 000014
【図１０】
0003592100.tif 000015