(57)【要約】【課題】電子放出源及びそれを応用した電界放出ディスプレイの提供。【解決手段】本発明は電子放出源、及び電界放出ディスプレイを掲示するものである。その中、電子放出源には、基板、基板表面に形成した電子放出層が含まれており、また、電子放出層は複数のミクロ単位の薄片構造のＤＬＣ組成物を含める。本発明のＤＬＣ組成物における薄片状の高さは約ミクロン単位であり、薄片構造の厚さは約ナノ単位であるため、本発明のＤＬＣ薄膜構造の高さと広さとの縦幅比が大きく、電子を放出しやすい優れる電子放出源になれる。また、本発明の電子放出効果を高めるために、本発明の基板表面はさらに、基板とＤＬＣ薄膜の間に選択的に導電層を包括する事ができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、及び基板表面に形成した電子放出層を含み、
当該電子放出層は、複数のミクロ単位の薄片構造のＤＬＣ組成物を含めることを特徴とする電子放出源。
【請求項２】
当該基板は半導体材料、金属材料、絶縁材料またはガラス材料であることを特徴とする請求項１記載の電子放出源。
【請求項３】
当該組成物は更に、導電材料、粘着材料、またはその組み合わせを含めることを特徴とする請求項１記載の電子放出源。
【請求項４】
当該薄片構造は曲がる薄片構造、長い薄片構造、またはその組み合わせであることを特徴とする請求項１記載の電子放出源。
【請求項５】
当該薄片構造の厚さは０．００５μｍから０．１μｍの間であることを特徴とする請求項１記載の電子放出源。
【請求項６】
該当該薄片構造の厚さは０．００５μｍから０．０５μｍの間であることを特徴とする請求項５記載の電子放出源。
【請求項７】
当該薄片構造の側面高さは０．５μｍから４．０μｍの間であることを特徴とする請求項１記載の電界放出ディスプレイ。
【請求項８】
当該薄片構造の側面高さは０．９μｍから２．０μｍの間であることを特徴とする請求項１記載の電子放出源。
【請求項９】
基板、基板表面に形成した導電層、及び
導電層に表面に形成した電子放出層を含み、
当該電子放出層は複数のミクロン単位の薄片構造のＤＬＣ組成物を含めることを特徴とする電子放出源。
【請求項１０】
当該基板は半導体材料、金属材料、またはガラス材料であることを特徴とする請求項９記載の電子放出源。
【請求項１１】
当該組成物は更に、導電材料、粘着材料、またはその組み合わせを含めることを特徴とする請求項９記載の電子放出源。
【請求項１２】
当該薄片構造は曲がる薄片構造、長い薄片構造、またはその組み合わせであることを特徴とする請求項９記載の電子放出源。
【請求項１３】
当該薄片構造の厚さは０．００５μｍから０．１μｍの間であることを特徴とする請求項９記載の電子放出源。
【請求項１４】
当該薄片構造の厚さは０．００５μｍから０．０５μｍの間であることを特徴とする請求項９記載の電子放出源。
【請求項１５】
当該薄片構造の側面高さは０．５μｍから４．０μｍの間であることを特徴とする請求項９記載の電界放出ディスプレイ。
【請求項１６】
当該薄片構造の側面高さは０．９μｍから２．０μｍの間であることを特徴とする請求項９記載の電子放出源。
【請求項１７】
蛍光粉と陽極層を有する上基板、及び
電子放出層と陽極層を有する下基板を含み、その電子放出層は陰極層と密接に隣接し、  当該電子放出層には、複数のミクロン単位の薄片構造のＤＬＣ組成物が含まれている電界放出ディスプレイ。
【請求項１８】
当該組成物は更に、導電材料、粘着材料、またはその組み合わせを含めることを特徴とする請求項１７記載の電界放出ディスプレイ。
【請求項１９】
当該薄片構造は曲がる薄片構造、長い薄片構造、またはその組み合わせであることを特徴とする請求項１７記載の電界放出ディスプレイ。
【請求項２０】
当該薄片構造の側面高さは０．５μｍから４．０μｍの間であることを特徴とする請求項１７記載の電界放出ディスプレイ。
【請求項２１】
当該薄片構造の側面高さは０．９μｍから２．０μｍの間であることを特徴とする請求項１７記載の電界放出ディスプレイ。
【請求項２２】
当該薄片構造の厚さは０．００５μｍから０．１μｍの間であることを特徴とする請求項１７記載の電界放出ディスプレイ。
【請求項２３】
当該薄片構造の厚さは０．００５μｍから０．０５μｍの間であることを特徴とする請求項１７記載の電界放出ディスプレイ。
【請求項２４】
更にゲート層を含め、この層は陰極プレートと陽極プレートとの間に入っており、このゲート層は複数のゲートから構成されていることを特徴とする請求項１７記載の電界放出ディスプレイ。
【請求項２５】
当該上基板は、更に遮光層を含め、且つ当該遮光層は蛍光粉の層に密接していることを特徴とする請求項１７記載の電界放出ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子放出源に関し、且つ上述した電子放出源を含む電界放出ディスプレイに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
今、人々の生活において、ディスプレイの重要性はますます増大している。コンピューターやインターネットの他に、テレビ、携帯電話、携帯情報端末（PDＡ）、デジカメなども、ディスプレイ制御によってメッセージの伝送が行われている。従来のブラン管ディスプレイに比べ、新世代のフラット・ディスプレイは軽量、コンパクト、人の健康にやさしいという利点を有している。
【０００３】
数多くの新規フラットディスプレイ技術において、電界放出ディスプレイ（ｆｉｅｌｄ  ｅｍｍｉｓｓｉｏｎ  ｄｉｓｐｌａｙ，ＦＥＤ）は従来のブラン管の高画質という長所を有している以外にも、ＬＣＤディスプレイの欠点、つまり視角が狭い、使用の温度範囲が小さすぎる、反応速度が遅きという点に比べ、電界放出ディスプレイの長所は、高度の発光率、迅速な応答時間、良好な協調ディスプレイ機能、１００ｆｔＬの高輝度、軽薄な構造、広範な視角、幅広い稼動温度範囲、高度な行動効率などがある。
【０００４】
また、FEDは使用時においてバックライトモジュールが必要でないため、日照のあるアウトドアで使用しても、優れた輝度が表現できる。それで、FEDは現在、ＬＣＤディスプレイ技術と競う機会があると見られ、さらにそれを取り替える新規ディスプレイ技術になると期待されている。
【０００５】
電界ディスプレイの稼動原理は従来のＣＲＴに似ており、１０-6 ｔｏｒｒの真空環境の下に、電界で陰極先端の電子を引っ張り出し、陽極プレートの正電圧が加速する同時に、陽極プレートの蛍光粉を衝撃させて発光（Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）現象を生成する。一般に、電界放出ディスプレイは、陰極とゲート層との間に印加される電圧差を制御することで、指定時間に各電子放出体に電子を放出させる。
【０００６】
電界の陰極を放出するニーズを満たすには、電界放出陰極の仕事函数及び先端の幾何構造は少ないほどが良い。現在の電界放出ディスプレイにおける電子放出体に関する研究方向は、炭素材を中心にしている。主な理由は、金属錐の電子放出部材の寿命が短いし、製作しにくいためである。いまは化学安定性、電の伝導性、または電子親和性を持つ炭素材が多く発展対象とされている。関連の炭素材は無定形の炭素薄膜（Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｆｉｌｍ）、ダイヤ薄膜（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｆｉｌｍ）、ＤＬＣ薄膜（Ｄｉａｍｏｎｆ−ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｆｉｌｍ）、及びカーボンナノチューブがある。
【０００７】
カーボンナノチューブには高さと広さが高い縦幅比である特徴を持っているため、低い起動電圧と高電流放出密度などの性質を有している。すなわち、良い電界放出の増強因子を持っているため、いまはポピュラーの電界放出電子材料である。
【０００８】
一方、カーボンナノチューブは後の部材製造プロセスで応用する際、そのナノ構造が原因で、調製したい電子放出バルブの中に均一に分散できないので、電流分布の不均衡を起こして寿命を減少させてしまうなども問題である。また、ナノ構造は高表面積の物性に伴うので、不安定の要因になってしまう。そのため、カーボンナノチューブは表面に品質の向上が必要であり、それにより電界放出の安定性を増加できる。
【０００９】
ＤＬＣは主にＳＰ3立体構造とＳＰ2平面構造の無定形炭素から構成される。ＳＰ3はマイナス電子親和能と更に強い機械性質を持ちやすく、ＳＰ2はより良い導電性質を持つため、両方が形成するＤＬＣ材料は低い電子親和能及び導電性などの特色を有している。
【００１０】
現在、良い電界放出増強因子を持つＤＬＣの電子放出材料が極めて必要である。それは、高さと広さが高い縦幅比になる構造特徴を有している以外にも、低い電子親和力の性質を持っている。さらに、ＤＬＣには安定した材料特性があり、後の部材製造に役立ち、より良い電子放出材料になれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は電子放出源、及び電界放出ディスプレイを掲示するものである。電子放出源としての電子放出層は、複数のミクロン単位の薄片構造であるＤＬＣ組成物を含める。
【００１２】
本発明のＤＬＣ組成物における薄片構造の高さは約ミクロン単位で、薄片構造の厚さはナノ単位の程度であるため、本発明である複数のミクロン単位の薄片構造であるＤＬＣ組成物には高さと広さの縦幅比を持つことができる。これにより、本発明のＤＬＣ薄膜は優れた電界放出増強因子を持つことができ、電子の放出を容易にし、優れる電子放出源になれる。
【００１３】
また、本発明の製造では高周波スパッタリング法を用いてＤＬＣ薄膜を沈積させるため、大面積化の製造プロセスが実現でき、製造準備時間の短縮ができるし、製造コストも削減できる。
【００１４】
本発明は電子放出源を提供しており、電子放出源には、基板、基板表面に形成した電子放出層が含まれている。その中、電子放出層は複数のミクロン単位の薄片構造であるＤＬＣ組成物を含める。
【００１５】
本発明のもう一つの様態は、電子放出源である。それには、基板、基板表面に形成した導電層、そして、導電層の表面に形成した電子放出層が含まれている。また、電子放出層は、複数のミクロン単位の構造であるＤＬＣ組成物を含める。
【００１６】
本発明はさらに電界放出ディスプレイを提供している。それには、蛍光粉の層と陽極層の上基板、そして、電子放出層と陰極層の下基板が含まれている。しかも、電子放出層は陰極層と密接に隣接しており、互いの電気特性を連結している。また、電子放出層は複数のミクロン単位の薄片構造であるＤＬＣ組成物を含める。
【００１７】
本発明の構造において、ＤＬＣ薄膜の薄片構造は、ペーストの形で基板表面に形成している。また、薄片構造の側面高さは０．５μｍから４．０μｍの間であっても良いが、好ましいものは０．９μｍから２．０μｍの間である。同時に、本発明のＤＬＣ薄膜の薄片構造の厚さについては、０．００５μｍから０．１μｍの間のものが好ましいが、更に好ましいのは０．００５μｍから０．０５μｍの間のものである。本発明の構造であるＤＬＣ薄膜の薄片構造は、ミクロン単位の高さとナノ単位の厚さを有するため、当構造の高さと広さには高い縦幅比を持って電子の放出を容易にする。
【００１８】
本発明が提供する構造において、使用される基板の材料には制限がないが、好ましい材料は半導体材料、或いは、ガラス材料である。本発明の電子放出効果を高めるには、基板表面は、基板とＤＬＣ薄膜との間に入る導電層を更に含むことができる。本発明の導電層が適用できる材料は導電材料であれば何でも良いが、好ましいものは酸化インジウム錫、酸化亜鉛、酸化亜鉛・錫、またはシルバーペーストのような金属材料である。
【００１９】
本発明の好ましい実施例において、使用された基板はガラス材料であり、そのガラス基板の表面には、薄片構造のＤＬＣ薄膜が導電層の表面に形成しやすいように、導電層が塗りつけられている。ゆえに、導電層を介することにより、薄片構造のＤＬＣ薄膜に対して電流を提供することができ、ＤＬＣ薄膜を電子放出源として使うことができる。
【００２０】
本発明のもう一つの好ましい具体例においては、半導体材料を基板に使用している。基板材料は導電性を持つため、薄片構造のＤＬＣ薄膜は直接に基板表面に形成することができ、電子放出源になる。
【００２１】
本発明の電子放出源であるＤＬＣ薄膜の薄片構造には制限がないが、好ましいのは長い棒状、曲がる薄片状のものである。その中、当該薄片構造の主な特徴は、高さと厚さが高い縦幅比である構造である。そのため、本発明のＤＬＣ薄膜は大きな電界放出増強因子を持つことができ、優れる電子放出源になれる。
【００２２】
本発明の電子放出源は電子放出の技術分野におけるいずれの需要に応用することができるが、好ましいのは電界放出部材、電界放出ディスプレイ、或いは、平面光源などの冷陰極放出源での応用である。
【００２３】
また、本発明の電界放出ディスプレイにおいて、電子放出層の組成物は更に粘着材料を含むのが良い。これはＤＬＣ材料と導電材料を連結して混合が均衡になる組成物を成すのに役立つ。また、本発明に適用できる粘着材料には制限がないが、好ましいのはエチルセルロースである。
【００２４】
本発明の電界放出ディスプレイには更に、上基板と下基板との間に入るゲート層を含んでも良い。且つ本発明のゲート層は、電界放出ディスプレイに適用するゲートの従来品のいずれでも良いが、好ましいのは複数の中が空いている孔を有するリング状ゲートである。これにより、本発明のゲート層は指定時間に、各電子放出体に電子を精確に放出させることができる。
【００２５】
他には、本発明の電界放出ディスプレイである上基板は更に、遮光層を含んでも良い。遮光層は蛍光粉の傍らに密接し、漏れる光線を遮断して画面の対比を大きくする。
【００２６】
従来のカーボンナノチューブを利用した電界放出ディスプレイでは、カーボンナノチューブの構造寸法が小さすぎるので、電子放出源のペーストを調製する過程で、カーボンなのチューブが均衡に分散できないため、電子放出源が均衡に電子を放出できない。しかし、本発明で使用したナノ単位の薄片構造のＤＬＣは調整した組成物の中で分散しやすいので、均衡的に電子を放出できる電界放出源になれる。これにより、本発明の電界ディスプレイには電子放出層の製作が容易で、大きいサイズのガラス基板の電界放出フラットディスプレイの製作条件を満たすことができる。
【００２７】
従来のカーボンナノチューブに比べると、本発明で使用したナノ単位構造のＤＬＣ材料は成長プロセスにおける温度が低く、直接に基板表面に成長できるため、製造プロセスでの応用に役立つ。他にも、本発明のＤＬＣの薄片構造は高さと広さの縦幅比が大きいという特徴を持っているので、高い電界放出増強因子を持つことができ、電界放出部材、電界放出ディスプレイ、または平面光源などの冷陰極放出源に応用できる。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
請求項１の発明は、基板、及び基板表面にに形成した電子放出層、
当該電子放出層は、複数のミクロ単位の薄片構造のＤＬＣ組成物を含めることを特徴とする電子放出源としている。
請求項２の発明は、当該基板は半導体材料、金属材料、絶縁材料またはガラス材料であることを特徴とする請求項１記載の電子放出源としている。
請求項３の発明は、当該組成物は更に、導電材料、粘着材料、またはその組み合わせを含めることを特徴とする請求項１記載の電子放出源としている
請求項４の発明は、当該薄片構造は曲がる薄片構造、長い薄片構造、またはその組み合わせであることを特徴とする請求項１記載の電子放出源としている。
請求項５の発明は、当該薄片構造の厚さは０．００５μｍから０．１μｍの間であることを特徴とする請求項１記載の電子放出源としている。
請求項６の発明は、該当該薄片構造の厚さは０．００５μｍから０．０５μｍの間であることを特徴とする請求項５記載の電子放出源としている。
請求項７の発明は、当該薄片構造の側面高さは０．５μｍから４．０μｍの間であることを特徴とする請求項１記載の電界放出ディスプレイとしている。
請求項８の発明は、当該薄片構造の側面高さは０．９μｍから２．０μｍの間であることを特徴とする請求項１記載の電子放出源としている。
請求項９の発明は、基板、基板表面に形成した導電層、及び
導電層に表面に形成した電子放出層、
当該電子放出層は複数のミクロン単位の薄片構造のＤＬＣ組成物を含めることを特徴とする電子放出源としている。
請求項１０の発明は、当該基板は半導体材料、金属材料、またはガラス材料であることを特徴とする請求項９記載の電子放出源としている。
請求項１１の発明は、当該組成物は更に、導電材料、粘着材料、またはその組み合わせを含めることを特徴とする請求項９記載の電子放出源としている。
請求項１２の発明は、当該薄片構造は曲がる薄片構造、長い薄片構造、またはその組み合わせであることを特徴とする請求項９記載の電子放出源としている。
請求項１３の発明は、当該薄片構造の厚さは０．００５μｍから０．１μｍの間であることを特徴とする請求項９記載の電子放出源としている
請求項１４の発明は、当該薄片構造の厚さは０．００５μｍから０．０５μｍの間であることを特徴とする請求項９記載の電子放出源としている。
請求項１５の発明は、当該薄片構造の側面高さは０．５μｍから４．０μｍの間であることを特徴とする請求項９記載の電界放出ディスプレイとしている。
請求項１６の発明は、当該薄片構造の側面高さは０．９μｍから２．０μｍの間であることを特徴とする請求項９記載の電子放出源としている。
請求項１７の発明は、蛍光粉と陽極層を有する上基板、及び
電子放出層と陽極層を有する下基板を含み、その電子放出層は陰極層と密接に隣接し、  当該電子放出層には、複数のミクロン単位の薄片構造のＤＬＣ組成物が含まれている電界放出ディスプレイとしている。
請求項１８の発明は、当該組成物は更に、導電材料、粘着材料、またはその組み合わせを含めることを特徴とする請求項１７記載の電界放出ディスプレイとしている。
請求項１９の発明は、当該薄片構造は曲がる薄片構造、長い薄片構造、またはその組み合わせであることを特徴とする請求項１７記載の電界放出ディスプレイとしている。
請求項２０の発明は、当該薄片構造の側面高さは０．５μｍから４．０μｍの間であることを特徴とする請求項１７記載の電界放出ディスプレイとしている。
請求項２１の発明は、当該薄片構造の側面高さは０．９μｍから２．０μｍの間であることを特徴とする請求項１７記載の電界放出ディスプレイとしている。
請求項２２の発明は、当該薄片構造の厚さは０．００５μｍから０．１μｍの間であることを特徴とする請求項１７記載の電界放出ディスプレイとしている。
請求項２３の発明は、当該薄片構造の厚さは０．００５μｍから０．０５μｍの間であることを特徴とする請求項１７記載の電界放出ディスプレイとしている
請求項２４の発明は、更にゲート層を含め、この層は陰極プレートと陽極プレートとの間に入っており、このゲート層は複数のゲートから構成されていることを特徴とする請求項１７記載の電界放出ディスプレイとしている。
請求項２５の発明は、当該上基板は、更に遮光層を含め、且つ当該遮光層は蛍光粉の層に密接していることを特徴とする請求項１７記載の電界放出ディスプレイとしている。
【発明の効果】
【００２９】
本発明で使用したナノ単位構造のＤＬＣ材料は成長プロセスにおける温度が低く、直接に基板表面に成長できるため、製造プロセスでの応用に役立つ。他にも、本発明のＤＬＣの薄片構造は高さと広さの縦幅比が大きいという特徴を持っているので、高い電界放出増強因子を持つことができ、電界放出部材、電界放出ディスプレイ、または平面光源などの冷陰極放出源に応用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下の内容は本発明について好ましい具体の実施例でＤＬＣ薄膜の製造方法を説明するものである。
【実施例１】
【００３１】
図１を合わせて参照してください。図１は本実施例でＤＬＣ薄膜を製造する際に用いるスパッタリング反応室１００の表示図。
【００３２】
まず、スパッタリング用の反応室１００を提供する。当該反応室１００には、基板１を加熱する加熱器１０、基板１を載せるローディング台１１、目的材料１２に電圧を与える電源１３、及び反応ガスを提供する複数のガス供給ユニットＡ、Ｂ、Ｃが含まれている。ここで注意が必要なのは、本発明でＤＬＣ薄膜を製作する際に、ガス供給ユニットは、本実施例で述べられる設備に限らず、製造プロセスに需要なガス条件によって増減することができるが、本実施例で述べられた設備に限るものではない。
【００３３】
それから、基板１の表面をきれいにし、それを反応室１００のローディング台１１に載せて基板１を固定する。その中、本実施例で採用した基板１は半導体材のシリコンウエハーである。真空装置１４を用いて反応室１００を１×１０-5 ｔｏｒｒ以下に真空にし、そして加熱器１０を利用して基板１を５００℃までに加熱する。
【００３４】
続いて、ガス供給ユニットＡ、Ｂ、Ｃを通して必要なガスを提供し、マスフローコントローラ（ｍａｓｓ  ｆｌｏｗ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ、図示には表示されていない）を利用してそれぞれのガスが反応室１００に流れる量を制御する。本実施例でのガス供給ユニットＡ、Ｂ、Ｃはアルゴン、メタン、水素ガスの供給元である。且つ、本実施例は各ガス供給バルブＡ１、Ｂ１、Ｃ１を使って製造プロセスの条件に従い、三種類のガスを反応室１００に導入するか否かをコントロールする。反応室１００に導入するガスにはアルゴン、メタン、水素ガスが含まれ、そのガスの割合は２:１:１である。表１はそれを示している。
【表１】
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【００３５】
本実施例において、反応ガスが反応室１００に導入された後、反応室内の圧力は９×-１０-3 ｔｏｒｒ程度にコントロールされる。もちろん、本発明のスパッタリング反応の環境圧力は本実施例の内容に限らず、製造プロセスの需要にあわせて調製できる。
【００３６】
それからはすぐ、２００Wの高周波で石墨の目的材料１２に対して３０分のプレ・スパッタリング（Pre-ＳＰuttered）反応を行い、目的材料１２表面に存在する汚染物を除去する。そして、遮蔽ボード１１１を開き、基板１表面に７０分のスパッタリング反応を行い、基板１表面にＤＬＣ薄膜を形成させる。
【実施例２】
【００３７】
実施例１で製作したＤＬＣ薄膜を基板表面から削り取ってＤＬＣの粉をとる。ＤＬＣの粉、シルバーパウダーと粘着剤をペーストに調製し、電子放出源の材料にする。図２は実施例１で獲得したＤＬＣの粉を走査電子顕微鏡で取った写真である。
【００３８】
８．７％のＤＬＣの粉、８．７％のガラス粉及び８２．６％のシルバーパウダーを取って均衡に混合する。そしてエチルセルロース（ｅｔｈｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）を加えて粘着剤として電子放出源の材料ペーストを作る。本実施例における陰極プレートは表面に導電のシルバーペースト（ｓｉｌｖｅｒ  ｐａｓｔｅ）を含むガラス基板を使用しており、前述の電子放出源のペーストをシルバーペーストの表面に塗りつけると、本実施例の陰極プレート構造が完成できる。また、本実施例の陽極プレートは実施例１の陽極プレート構造と同様なものである。
【００３９】
ダイオード装置を用いてこれらの組み合わせの電界放出効果を測定する。
【００４０】
図３は本実施例で電界放出効果の測定に使用されたダイオード装置（Ｄｉｏｄｅ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）の表示図である。本実施例の電界放出試験においては、ＤＬＣ薄膜ペースト３１を有するテストシート３を陰極プレート３０１としながら、導電層３３を持つ基板３２を陽極プレート３０２としている。ここでの導電層３３は酸化インジウム錫（ＩＴＯ）である。
【００４１】
まず、陰極プレート３０１を凹槽３５に置き、凹槽３５の上に陽極プレート３０２で覆う。凹槽３５を真空の容器内に入れ、１・１０-6 ｔｏｒｒ以下に真空にする。同時に、両極プレート３０１、３０２間に電圧を与えて陰極プレート３０１の電子放出源の電流量を測定する。
【００４２】
図４は、ＤＬＣの粉をペースト状の組成物に調製し、電子放出源として測定した電界放出の結果を表している。ここでは、電子放出源のペーストが焼結後の電界放出効果が焼結していない電子放出源のペーストより優れることを示唆している。両電極プレート間に同じ電圧を与える際に、すでに基板表面に焼結して形成した電子放出源の放出電流量の方が高い。
【実施例３】
【００４３】
図５は本実施例で使用した三極方式の電界放出量測定装置である。本試験に使われた電子放出源は実施例２の内容と同様である。即ち、同じの調製条件を使って電子放出源のペーストを獲得することである。
【００４４】
図５が示すように、ダイオード方式の電界放出測定装置に比べると、本実施例の三極方式電界放出測定装置は、陰極プレート７０１上に、ゲート層７４と、陰極層７１とゲート層７４を阻隔するための絶縁層７３がある。これで、陰極層７１、ゲート層７４、そして陽極層７６の三極方式の電界放出測定装置になる。その中、本試験の陰極層７１はモリブデン／チタン金属、ゲート層７４はモリブデン金属、そして、陽極層７６は酸化インジウム錫である。
【００４５】
本実施例の電子放出源のペーストは陰極層７１の表面にに塗り付けられ、しかも、電界放出効果を測定するために、電界は両極プレート７０１、７０２の間に与えられる。また、電子放出源の電子放出効果を高めるために、陰極層７１とゲート層７４に電圧差が与えられる。
【００４６】
図６は本実施例の電界放出の結果を示す図である。両極プレートの間に与えられた電界が大きいほど、電子放出源の電流密度は高くなる。また、図６から、陰極層７１とゲート層７４に与えられた電圧差が５Ｖから３５Ｖに増加すれば、電界放出効果を大幅に向上させることができると分かった。但し、与えられる電圧差には制限がある。部材の負荷できる範囲を超えれば、例えば、陰極層７１とゲート層７４との間に４０Ｖと５０Ｖの電圧差が与えられれば、多くの場合に電子はゲートに引かれて逆効果になってしまう。
【００４７】
そのため、以上に述べられた各実施例の結果から、本発明で製作したＤＬＣ構造は電子放出の効果を高めることが分かった。調製した電子放出源の材料の中にＤＬＣを均衡的に分散する以外にも、基板に形成した薄片構造を電子放出源にすることもできる。且つ、二つ異なる方法で獲得した電界放出効果とも低い起動電圧があるため、優れた陰極電子放出源とすることができる。
【実施例４】
【００４８】
以下の内容は、電界放出ディスプレイのよりよい実施例を説明している。本実施例の電界放出ディスプレイは、実施例３で述べられた三極方式電界放出測定装置に類似するものである。陽極プレートに蛍光粉の層と遮光層が含まれているほか、下基板の構造も実施例３の示した内容と同じである。
【００４９】
本実施例の電界放出ディスプレイの電子放出源は、ＤＬＣの粉、ガラス粉、シルバーパウダー、及びエチルセルロースによって調製された電子放出源のペーストを用い、導電のシルバーペーストを持つ陰極層の表面に塗りつけ、そして最後に電子放出層を形成させるように焼結する。
【００５０】
本実施例では、電界放出ディスプレイの両極プレート間に電界を印加しながら、ゲート層と陰極層との間に電圧差を与えるときに、電子放出源は電子を放出し、陽極プレートの蛍光粉の層に衝撃させて発光（Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）現象を形成させる。
【実施例５】
【００５１】
本実施例の電界放出ディスプレイは、下基板の電子放出源のみが異なっている以外、実施例４で述べられた構造に類似している。
【００５２】
本実施例において、下基板の表面にはモリブデン／チタン金属を含めて陰極層としている。しかも、ここで使用している基板はガラス材料である。また、本実施例の陰極層の表面は、図案化になった絶縁層とゲート層を持っており、部分の陰極層の表面を露出させている。実施例に絶縁層は、陰極層とゲート層との間に入っており、電気的に阻隔することに用いられる。
【００５３】
以上の下基板構造をスパッタリング反応室に置き、実施例１で述べられたスパッタリング反応を行えば、露出した陰極表面にＤＬＣ薄膜を持つ電子放出層が成長できる。最後に、ゲート表面に沈積したＤＬＣ薄膜を除去すれば、本実施例の電界放出ディスプレイの下基板構造が獲得できる。ここで、本実施例のＤＬＣ薄膜が持つ構造特徴はすべて、実施例１のＤＬＣ薄膜構造に類似している。
【００５４】
以上によれば、本発明はミクロン単位の薄片構造のＤＬＣを製作することができることが分かった。ミクロン単位の薄片構造は高さと厚さが高い縦幅比である特徴があるため、優れた電子放出材料になれる。電界放出部材、電界放出ディスプレイ、または平面光源などの冷陰極放出源に応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施例１でＤＬＣ薄膜を製作するときに使用したスパッタリング反応室の表示図である。
【図２】本発明の実施例１で製作したＤＬＣの粉を走査電子顕微鏡（SEＭ）で撮った写真図である。
【図３】本発明のより良い実施例で放出効果を測定するのに使用されたダイオード装置の表示図である。
【図４】実施例２において、ＤＬＣの粉を組成物に調製して電子放出源として測定した電界放出の結果を示す図である。
【図５】実施例２において電界放出効果を測定するのに使用される三極方式測定装置の表示図である。
【図６】本発明の実施例３での電界放出を測定した結果を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  基板
３  テストシート
７  基板
１０  加熱器
１１  ローディング台
１２  目的材料
１３  電源
Ａ、Ｂ、Ｃ  ガス供給ユニット
Ａ１、Ｂ１、Ｃ１  ガス供給バルブ
３１  ＤＬＣ薄膜ペースト  
３２  基板
３３  陽極層（導電層）
３５  凹槽
７１  陰極層
７３  絶縁層
７４  ゲート層
７５  基板
７６  陽極層
１００  反応室
１１１  遮蔽ボード
３０１、７０１  陰極プレート
３０２、７０２  陽極プレート
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図２】
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