(57)【要約】【課題】  電子放出部材への電界集中が向上した電子放出素子を大面積の平面基板上の所望の位置に簡易に製造する方法を提供する。【解決手段】  Ａｇからなる導電層１を形成した基体４上に、ＳｎＯ2からなる粒子２を分散させた分散液を塗布し、該粒子２を上記基体４表面に付着させ、加熱処理を施すことにより、導電層１を構成するＡｇを上記粒子２を介して該粒子２より析出させて、Ａｇよりなるファイバー３を形成する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電層と、該導電層に接触して配置された粒子と、該粒子に一端が接続された少なくとも金属から構成されるファイバーと、を有することを特徴とする電子放出素子。
【請求項２】
前記ファイバーを構成する金属がＡｇもしくはＡｇを主成分とするものである請求項１に記載の電子放出素子。
【請求項３】
前記粒子が、少なくとも半導体からなる請求項１または２に記載の電子放出素子。
【請求項４】
前記半導体がｎ型半導体である請求項３に記載の電子放出素子。
【請求項５】
前記粒子が、少なくともＳｎＯ2からなる請求項３に記載の電子放出素子。
【請求項６】
複数の電子放出素子と、発光体とを有する画像表示装置であって、該電子放出素子が、請求項１〜５のいずれかに記載の電子放出素子であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
導電層が配置された基体を用意する第１の工程と、
前記導電層に接触するように、粒子を配置する第２の工程と、
前記導電層と粒子が配置された基体にエネルギーを付与することによって、前記導電層を構成する材料を、前記粒子を介して、該粒子よりファイバー状に析出させる第３の工程と、
を有することを特徴とする電子放出素子の製造方法。
【請求項８】
前記導電層が少なくとも金属から構成され、該金属が前記粒子よりファイバー状に析出する請求項７に記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項９】
前記金属がＡｇもしくはＡｇを主成分とするものである請求項８に記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項１０】
前記粒子が、少なくとも半導体からなる請求項７〜９のいずれかに記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項１１】
前記半導体がｎ型半導体である請求項１０に記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項１２】
前記粒子が、少なくともＳｎＯ2を含む請求項１０に記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項１３】
前記粒子が、さらに、Ｓｂを含む請求項１２に記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項１４】
前記粒子の粒径が０．５μｍ以上である請求項７〜１３のいずれかに記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項１５】
複数の電子放出素子と、発光体とを有する画像表示装置の製造方法であって、前記電子放出素子を、請求項７〜１４のいずれかに記載の電子放出素子の製造方法により製造することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界放出型陰極を用いた電子放出素子、該電子放出素子を用いてなる画像表示装置、及びこれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子放出素子の一種である電界放出型陰極としては、スピント（Ｓｐｉｎｄｔ）型を始め、突起の先端から電子を放出させるタイプの陰極が種々提案されている。この中で突起として針状物を用いる方法が提案されており、例えば、Ｓｉ針状構造を冷陰極部材に使用する電子放出素子（特許文献１）や、針状粒子のウイスカーを用いた電子放出素子（特許文献２）、さらにはカーボンナノチューブを用いた電子放出素子（特許文献３）が提案されている。また、これらの針状物を用いた電子放出素子により構成する画像表示装置も提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２５５５５５号公報
【特許文献２】特開２００１−３５７７７１号公報
【特許文献３】米国特許第５８７２４２２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記した、従来の針状物の作製方法や配置方法は、大面積の平面基板を使用する画像表示装置を構成する際には、基板サイズが大きいことと相俟って、大型で高価な真空装置やガス配管等の設備、高周波電源や基板加熱機構等付随装置が必要である。そのため、最終的に画像表示装置が高価格となるという問題や、面内分布に優れた均質な電子放出素子の作製が困難であるという問題があった。また、一層の低コスト化のためには、電子放出素子の駆動電圧をより低減することが重要であり、そのためには、電子放出部材への電界集中を強める構造を実現する必要がある。
【０００５】
本発明の課題は、上記問題を解決し、電子放出部材への電界集中が向上した電子放出素子の構造、及び、該電子放出素子を大面積の平面基板上に均質に且つ安価に作製する製造方法を提供し、表示特性に優れた画像表示装置をより安価に提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１は、導電層と、該導電層に接触して配置された粒子と、該粒子に一端が接続された少なくとも金属から構成されるファイバーと、を有することを特徴とする電子放出素子である。
【０００７】
上記本発明の電子放出素子においては、下記の構成を好ましい態様として含む。
前記ファイバーを構成する金属がＡｇもしくはＡｇを主成分とするものである。
前記粒子が、少なくとも半導体、特にｎ型半導体からなる。
前記粒子が、少なくともＳｎＯ2からなる。
【０００８】
本発明の第２は、複数の電子放出素子と、発光体とを有する画像表示装置であって、該電子放出素子が、上記本発明の電子放出素子であることを特徴とする画像表示装置である。
【０００９】
本発明の第３は、導電層が配置された基体を用意する第１の工程と、
前記導電層に接触するように、粒子を配置する第２の工程と、
前記導電層と粒子が配置された基体にエネルギーを付与することによって、前記導電層を構成する材料を、前記粒子を介して、該粒子よりファイバー状に析出させる第３の工程と、
を有することを特徴とする電子放出素子の製造方法である。
【００１０】
上記本発明の電子放出素子の製造方法においては、下記の構成を好ましい態様として含む。
前記導電層が少なくとも金属から構成され、該金属が前記粒子よりファイバー状に析出する。
前記金属がＡｇもしくはＡｇを主成分とするものである。
前記粒子が、少なくとも半導体、特にｎ型半導体からなる。
前記粒子が、少なくともＳｎＯ2を含む。さらには、Ｓｂを含む。
前記粒子の平均粒径が０．５μｍ以上である。
【００１１】
本発明の第４は、複数の電子放出素子と、発光体とを有する画像表示装置の製造方法であって、前記電子放出素子を、上記本発明の電子放出素子の製造方法により製造することを特徴とする画像表示装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電界集中係数が高く、低い駆動電圧で良好な電子放出が得られる電子放出素子を、所望の位置に簡易に選択的に製造することができ、安価に提供することができる。さらに、該電子放出素子を用いた画像表示装置においては、面内での表示むらがなく、安定した画像を長期にわたって提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明するが、本発明は下記の実施の形態の構成の寸法、材質、形状、相対配置に限定されるものではない。
【００１４】
図１に、本発明の電子放出素子の一実施形態の断面模式図を、図２に該電子放出素子の製造工程の断面模式図をそれぞれ示す。図中、１は導電層、２は粒子、３はファイバー、４は基体である。
【００１５】
本発明の電子放出素子は、導電層１と、該導電層１に接触して配置された粒子２と、該粒子２に一端が接続された少なくとも金属から構成されるファイバー３とを有する。
【００１６】
また、本発明の電子放出素子の製造方法は、導電層１が配置された基体４を用意する第１の工程〔図２（ａ）〕と、導電層１に接続するように粒子２を配置する第２の工程〔図２（ｂ）〕と、第２の工程の基体４にエネルギーを付与することによって、導電層１を構成する材料を、粒子２を介して、該粒子２よりファイバー状に析出させてファイバー３を形成する第３の工程〔図２（ｃ）〕とを有する。以下に、本発明の電子放出素子及びその製造方法を、図２の製造工程に沿って詳細に説明する。
【００１７】
（第１の工程）
基体４上に導電層１を配置する。本発明において用いられる基体１は、導電層１に対して十分に高抵抗な材料で構成され、例えばガラス等の絶縁性の材料やｐ型半導体から構成される。
【００１８】
また、導電層１は、電子放出素子の電極であると同時に、ファイバー３の構成材料を提供する部材でもある。従って、電極としての優れた導電性を有していること、エネルギー付与により粒子２に移行してファイバー３として析出しやすいこと、が必要であり、少なくとも金属が好ましく用いられる。具体的には、Ａｇ或いはＰｂが好ましく、特に、イオン化して粒子２に移行しやすいＡｇやＡｇを主成分とするものが好ましく用いられる。これら金属は、導電層１中に酸化物の状態で存在していても良く、さらには、導電層１は、上記金属以外にＳやＢなどを含有していても良い。
【００１９】
（第２の工程）
導電層１に接触して粒子２を配置する。図２においては、導電層１表面に粒子２を配置した形態を示す。このような形態は、粒子２を例えば所定の分散媒に分散させた分散液を導電層１上に塗布し、基体を加熱して分散媒を除去する、或いは、エアロゾルのような形態で導電層１上に粒子２を付与することもできる。
【００２０】
本発明にかかる粒子２は、エネルギー付与により、導電層１の構成材料を、粒子２の表面に移行させ、且つ析出させ得る材料で構成する。従って、導電性であることが好ましく、電子放出を安定に供給する観点から、少なくとも半導体で構成されていることが好ましく、特に、電子伝導性であるｎ型半導体が好ましく用いられる。さらに、当該半導体は、酸化物であることが好ましい。粒子２の構成材料として具体的には、Ｓｎ、Ｓｎの酸化物、或いは、さらにＳｂやＢｉなどを加えたものを用いる事ができる。特に、少なくともＳｎＯ2で構成されることが好ましく、さらには、Ｓｂも含むことが好ましい。
【００２１】
本発明においては、ファイバー３を安定に析出させるためには、粒子２が、少なくともＳｎＯ2から構成され、望ましくはＳｎＯ2を主成分として構成（ＳｎＯ2単体も含む）され、導電層１が少なくともＡｇから構成され、望ましくはＡｇを主成分として構成（Ａｇ単体も含む）された組合せが好ましい。この組合せでは、析出するファイバー３が、Ａｇの単結晶といえる程度に結晶性の高い状態で得られる。このような高結晶性のＡｇからなるファイバーでは、大きな放出電流を安定に放出することができる。特に、ファイバー３が結晶であることが耐熱性の観点から好ましい。
【００２２】
本発明にかかる粒子２は、球状もしくは略球状が好ましいが、中央部が凹状になった形状や中央部が貫通したドーナツ形状のもの、或いは、多面体や、内部が中空状態の円柱や立方体、さらにはこれらの形状に近似的な形状を含む。
【００２３】
粒子２を導電層１に接触して配置する方法としては、図２に示した導電層１表面に分散配置させる方法の他に、図３に示すように、導電層１の表面に凹部１１を形成し、該凹部に粒子２の構成材料を配置、或いは埋め込むことにより粒子２としても良い。凹部１１の形状は、図３に示す直方体形状に限らず、図４に示すような球状、図５に示すような半球状であっても良く、また、図４、図５に示すように、表面に凹部１１が複数離散して配置された導電層１上に、粒子２の構成材料を被覆することで、凹部１１において自己整合的に粒子２が形成されるようにしても良い。
【００２４】
本発明においては、図４、図５に示すように、粒子２が、表面に、柱状或いは薄片状、粒状の析出物１２を有する形態も含み、本発明においては該析出物１２を含めて粒子２とする。このような析出物１２は、粒子２を導電層１に接触して配置する際の加熱工程や、後述するファイバー３を析出させるための加熱工程において析出し、多くは、導電層１を構成する材料と粒子２を構成する材料との相互作用で析出する。この形態では、粒子２とファイバー３の間に、析出物１２が介在する場合もある。
【００２５】
本発明にかかる粒子２は、粒径が０．５μｍ以上とすることにより、ファイバー３の析出確率が高くなり、再現性良くファイバー３を形成することができる。また、電子放出素子のサイズにもよるが、画像表示装置に適用することを考慮すると、粒子２の電子放出素子として寄与させる粒径の上限は５０μｍ以下であり、好ましくは１〜１０μｍの範囲とする。
【００２６】
本発明において粒子２の散布密度としては、好ましくは所望のエリアで設計上必要とする電流密度に対して、ある電子放出量を持った粒子上のファイバーを必要数配置することで決定すればよい。
【００２７】
本発明においては、粒子２にファイバー３の構成材料を含ませていても良く、この場合、ファイバー３の構成材料の粒子２中の含有量は０．１〜１０質量％が好ましく、さらには、２〜７質量％が好ましい。
【００２８】
（第３工程）
導電層１及び粒子２を配置した基体４にエネルギーを付与して、導電層１の構成材料を、粒子２を介して、粒子２の表面から析出させ、ファイバー３を形成する。よって、係るファイバー３は導電層１を構成する材料から構成される。即ち、好ましくは金属、特にＡｇやＰｂであり、中でもＡｇが好ましい。付与するエネルギーとしては、熱が好ましく、好ましくは減圧雰囲気中で加熱することが好ましい。
【００２９】
当該工程で得られるファイバー３は、一端が粒子２に接続された細長い形状の物質であり、断面が長方形や多角形、円形などで、長さが断面サイズに比べて数倍以上長く、線状に伸びたものや、途中で分岐して伸びたもの、断面のサイズが部分的に変化しながら針状に伸びたもの、或いはこれらに近似的な形状のものを含む。また、ファイバー３は一つの粒子２から複数本析出する場合もあり、電子放出特性の均一性の観点からは、一つの粒子２から複数本析出することが好ましい。
【００３０】
ファイバー３の直径は１ｎｍ以上、１００ｎｍ未満であることが好ましく、長さは１μｍ以上、１００μｍ未満が好ましい。
【００３１】
上記したように、本発明の製造方法によれば、導電層１の構成材料が粒子２を介して粒子２から析出するため、導電層１を所望の領域にパターニングして選択的に配置することにより、粒子２を非選択的に分散させても、導電層１に接触した粒子２にのみファイバー３が選択的に析出する。よって、本発明によれば、電子放出部材であるファイバー３を所望の領域にのみ簡易に配置させることができる。
【００３２】
本発明では、粒子２より析出したファイバー３を電子放出部材として用いるため、粒子２による電界増倍効果に加え、電子放出部材がファイバー状であることによる電界増倍効果を得ることができ、よって、より低電圧で電子放出量を増加させることができ、電子放出効率が向上する。
【００３３】
本発明の電子放出素子は、少なくとも３００〜１０００程度の電界集中係数が得ら、下記近似式
β＝２＋ｈ／ｒ
（β：電界集中係数、ｈ：突起の長さ、ｒ：突起の曲率半径）
で計算した値とも近い値を示す。尚、ｈはファイバーの長さ、ｒはファイバー先端部の半径に相当する。
【００３４】
図６に、本発明の画像表示装置の一実施形態の表示パネルの断面模式図を、図７に該実施形態のグリッド上方から下方を見た際の平面模式図をグリッド電極を一部除去した状態で示す。図中、２２は下部電極、２３はグリッド電極、２４はグリッド電極２３の開口部、２５は透明基板、２６はアノード電極、２７は蛍光体、２８はブラックマトリクスである。また、図１、図２と同じ部材には同じ符号を付した。
【００３５】
図６、図７のパネルは、図１に示した構成の電子放出素子を基体４上に３行×３列で配置し、各素子から放出された電子の照射によって発光する発光体として蛍光体２７が各素子の上方に配置されている。下部電極２２は、各列の電子放出素子の導電層１を電気的に接続するための配線であり、導電層１の抵抗が十分に低い場合には、各列の素子の導電層１を直接接続して代替することも可能である。但し導電層１を直接接続した場合は図７の例のような短冊状グリッド電極では、電子の放出が所望の位置である短冊状グリッド電極の開口部と所望の位置でない短冊状グリッド電極間の隙間から生じる。従ってこのような場合は短冊状グリッド電極を採用せずに面状のグリッド電極（開口部はそのままで隙間をなくした図８のようなグリッド電極の構造）を採用することで効果を発揮する。また、本実施形態においては、素子毎に蛍光体２７を配置し、各蛍光体間はブラックマトリクス２８で遮光している。本実施形態においては、蛍光体２７及びブラックマトリクス２８はガラス等の透明基板２５の内側に、アノード電極２６を介して配置されている例を示した。この様な形態においては、アノード電極２６は透明導電層を用いる。また、透明基板２５の内側に、蛍光体２７を配置し、さらにその内側にメタルバックと呼ばれる、アルミニウムなどからなるアノード電極２６を配置した形態とすることもできる。このような形態であれば、高い電圧をアノード電極２６に印加することができるので、画像表示装置の輝度を稼ぐ上で好ましい。
【００３６】
図６、図７の実施形態においては、各列の電子放出素子の導電層１をライン状の下部電極２２で共通に接続し、該下部電極２２の長手方向と直交する各電子放出素子行に沿って、各素子に対応する開口部２４を有するライン状のグリッド電極２３が素子の上方に配置されている。各下部電極２２及びグリッド電極２３にはそれぞれ個別に電圧を印加することができる。本実施形態においては、アノード電極２６に所定の電圧を印加し、例えば、各下部電極２２に変調信号を印加し、この変調信号の印加と同期させて、複数のグリッド電極２３のうちの一つを選択して走査信号を印加することにより、所望の１行の電子放出素子のうちの所望の素子から電子を放出させ、放出電子をグリッド電極２３の開口部２４を通って対応する蛍光体２７に照射させ、発光させることができる。そして、選択するグリッド電極２３を順次切り換えることによって、１画面を表示することができる。尚、走査信号を下部電極２２に、変調信号をグリッド電極２３に印加する形態であっても良い。
【００３７】
また、上記では、電子を放出させる電子放出素子を選択するためにグリッド電極２３を用いた例を示したが、本発明の画像表示装置はこの形態に限定されるものではない。例えば、いわゆる単純マトリクスの形態であっても良い。単純マトリクスの形態の場合には、基体４上に下部電極２２と交差する（好ましくは直交する）選択電極を複数配列し、該選択電極と、下部電極２２とに、上記走査信号、変調信号をそれぞれ印加することで、各電子放出素子の電子放出を選択することができる。
【００３８】
本発明の画像形成装置の製造工程においては、基体１と蛍光体２７が配置される透明基板２５とを接着するための加熱工程（いわゆる封着工程）や、画像表示装置の各部材に吸着されたガスを除去するためのベーキング工程などの加熱工程を有する。従って、これらの加熱工程を、電子放出素子におけるファイバー３の析出のための加熱工程とすることもできる。また、ファイバー３の析出のための工程に適用することのできる電界の印加は、上記封着工程を終えた後に、アノード電極２６と導電層１との間に電圧を印加する、或いは、グリッド電極２３と導電層１との間に電圧を印加することで適用することも可能である。
【実施例】
【００３９】
（実施例１）
図１の構成の電子放出素子を、図２の工程に従って作製した。
【００４０】
基体４として、ｐ型のシリコン基板を用い、該基体４上に、導電層１として、Ａｇ層をスクリーン印刷法で形成し（焼成後の膜厚：８μｍ）、次いで、導電層１を形成した基体４表面に、ＳｎＯ2を主成分とする粒子（粒径：数ｎｍ〜数十ｎｍ程度）をエタノールやＩＰＡなど数種類の有機溶剤や若干の水分を含んだ液（分散媒）に分散させた分散液をスプレー法にて塗布した。この時、分散液の分散媒は主として空中の液滴の状態で揮発し、またスプレーノズルの噴出口でも揮発することにより、ＳｎＯ2を主成分とする粒子同士が凝集した凝集物（粒子２）が上記シリコン基板表面に付着した。この凝集物はＳｎＯ2の他にＳｂ（アンチモン）も含むものを使用した。
【００４１】
また一定のエリアにスプレー塗布する粒子２の散布密度は、粒径が０．５μｍ以上の粒子において５００個／ｍｍ2を目標に散布した結果、約７００個／ｍｍ2の粒子を得た。粒子２の個数と粒径の関係は、粒径０．５μｍ以上をカウントして、粒径０．５μｍから０．６，０．７，０．８，０．９，１．０…２．０μｍと粒径が上昇するに従って粒子の個数は徐々に減少する傾向にあった。
【００４２】
上記基体４を約２００℃で１０分間保持して分散媒を除去した。
【００４３】
次いで、上記基体４に約３５０℃で１時間、真空加熱炉による熱処理を施すことにより、導電層１上の上記凝集物よりファイバー３を析出させた。析出したファイバー３を調べたところ、Ａｇから形成されていた。基体４上の凝集物からなる粒子２の直径は数百ｎｍ〜数μｍの大きさが有ったが、ファイバー３が形成された粒子２の直径は、０．５μｍ以上であった。さらに、粒子２の直径が１μｍ以上の場合、ファイバー３の出現確率が高く、特に、２μｍ以上になると、出現確率が１００％に近くなった。
【００４４】
上記ファイバー３を形成した基体４を真空チャンバー内に配置し、基体４表面から１ｍｍ離した位置に内側に蛍光体２７を配置したアノード電極２６を配置し、アノード電極２６と導電層１との間に電圧を印加したところ、アノード電極２６と導電層１との間に５ｋＶの電圧を印加すると、ファイバー３から電子が放出され、蛍光体２７が明るく発光した。当該素子の電子放出は、長期にわたって安定しており、真空度が低くても安定に電子放出を行うことが確認された。
【００４５】
（実施例２）
図１の構成の電子放出素子を図２の工程に従って作製した。
【００４６】
基体４としてガラス基板を用い、その上に導電層１として、Ａｇ層をスクリーン印刷法により形成した（焼成後の膜厚：３μｍ）。次に、上記導電層１を形成した基体４表面にＳｎＯ2からなる粒子２（粒径：３〜１０μｍ）を多数スプレー法にて散布した。次いで、真空加熱炉により３５０℃で１時間の熱処理を施し、上記粒子２よりファイバー３を析出させた。ファイバー３は導電層１上の全ての粒子２に形成され、導電層１以外の基体４の表面に位置した粒子２からはファイバー３は形成されていなかった。また、ファイバー３の組成を分析したところ、Ａｇが主体であることがわかった。Ａｇの他にはファイバー表面の付着物として微量のＣ（カーボン）が検出された。この実施例で析出したファイバーを分析した限りではＡｇは単一材料であった。分析はＴＥＭのＥＤＸで材料の定性分析とともにＴＥＭの電子線回折にて単結晶であることがわかった。しかし、他のファイバー全てもしくはファイバーの全長の全てがＡｇの単一材料である（表層に微量のＣ等を含む場合も含めて）とは言えず、他の成分としてＳｎやＳｂもしくはＡｇとＳｎの共晶物やその他がファイバー成分として検出される場合もある。被分析物であるファイバーはφ数十ｎｍの直径で長さが数μｍ足らずの微細な析出物であるため、ＳＥＭに付属のＥＤＸによる分析ではこれ以上詳しく判らなかった。
【００４７】
実施例１と同様に、得られた電子放出素子を真空チャンバー内に配置し、基体４表面から１ｍｍ離した位置に内側に蛍光体２７を配置したアノード電極２６を配置し、電子放出特性を評価した。その結果、アノード電極２６と導電層１との間に５ｋＶ以上の電圧を印加すると、ファイバー３から電子が放出され、蛍光体２７が明るく発光した。また、当該素子の電子放出は安定であり、真空度を下げても、長期にわたって安定な電子放出を得ることができた。
【００４８】
（実施例３）
図６、図７に示した表示パネルを作製し、本発明の画像表示装置を作製した。
【００４９】
基体１として、ガラス基板を用い、該基体１上にスクリーン印刷法により下部電極２２として厚さ４μｍのＣｕ層を形成した。次いで、該下部電極２２上に導電層１として厚さ４μｍのＡｇ層を形成し、実施例１と同様のＳｎＯ2粒子をスプレー法にて散布し、加熱処理により分散媒を除去した。
【００５０】
次いで、基体１表面から８０μｍ離した位置に、開口部２４を有するグリッド電極２３を、該開口部２４が各素子の導電層１に対応するように位置合わせをして配置させ、固定した。
【００５１】
次に、内側にアノード電極２６と蛍光体２７を有するガラス基板を透明基板２５として、グリッド電極２３より１．５ｍｍ離した上方に配置させ、基体１とグリッド電極２３と透明基板２５とを封着し、パネルを形成した。尚、後工程で、該パネル内を排気して大気圧以下とするため、透明基板２５とグリッド電極２３、グリッド電極２３と基体１間には、不図示の大気圧支持構造を設けた。
【００５２】
上記パネルを３５０℃で１時間保持し、パネル内の壁面に吸着されたガスを除去すると同時に、導電層１上の粒子２からファイバー３を析出させた。この後、パネル内を大気から遮断する封止工程を施し、所望の真空度に維持した。また、パネル内の真空度を長期にわたり維持するためのゲッター処理を別途施した。当該パネルに駆動に必要な実装を施し、本発明の画像表示装置を作製した。
【００５３】
本実施例で作製した電子放出素子は、およそ５ｋＶ／ｍｍの電界を印加すると、ファイバー３の先端部近傍から電子が放出する。また、一つのファイバー３の放出電流量はおよそ０．５μＡ（アノード電極２６と導電層１間の電圧が１０ｋＶ時）程度以上である。例えば、１００μｍ×２００μｍの領域に粒子２を１０個程度配置することにより、およそ２５μＡ／ｍｍ2程度以上の放出電流密度が得られる。
【００５４】
上記電子放出特性を持つ素子を３×３個配置した表示パネルにおいて、中央部の素子だけ点灯させようとした場合には、例えば、アノード電極２６に５〜１０ｋＶの電圧を印加した状態で、先ず、全素子を消灯状態とするために、全ての下部電極２２の電位を１０Ｖとし、全てのグリッド電極２３を下部電極２２よりも低い電位（例えば−１０Ｖ）とする。その後、中央の下部電極２２のみ−５Ｖとし、中央のグリッド電極２３のみを５Ｖとすることで、中央部の素子にのみ電子を放出させることができる。
【００５５】
本実施例で得られた画像表示装置は、高輝度の画像を長期にわたって安定して表示することができた。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の電子放出素子の一実施形態の断面模式図である。
【図２】図１の電子放出素子の製造工程の断面模式図である。
【図３】本発明の電子放出素子の他の実施形態の断面模式図である。
【図４】本発明の電子放出素子の他の実施形態の断面模式図である。
【図５】本発明の電子放出素子の他の実施形態の断面模式図である。
【図６】本発明の画像表示装置の一実施形態の表示パネルの断面模式図である。
【図７】図６の表示パネルのグリッド電極上方から見た平面模式図である。
【図８】図６の表示パネルのグリッド電極上方から見た平面模式図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  導電層
２  粒子
３  ファイバー
４  基体
１１  凹部
１２  析出物
２２  下部電極
２３  グリッド電極
２４  開口部
２５  透明基板
２６  アノード電極
２７  蛍光体
２８  ブラックマトリクス
【図１】
2005116462.tif 000003
【図２】
2005116462.tif 000004
【図３】
2005116462.tif 000005
【図４】
2005116462.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2005116462.tif 000009
【図８】
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