專(zhuān)利名稱(chēng)：電子發(fā)射器件和利用該器件的電子源、電場(chǎng)發(fā)射型圖象顯示裝置、熒光燈以及它們的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)射電子的電子發(fā)射器件、用該電子發(fā)射器件構(gòu)成的電子源、用該電子源構(gòu)成的圖象顯示裝置和熒光燈以及它們的制造方法，此外還涉及在這些制造方法中可以很滿意地使用的圖形形成方法。這樣的本發(fā)明的內(nèi)容，在以下，分成第1發(fā)明群和第2發(fā)明群進(jìn)行說(shuō)明。
首先對(duì)在本說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)粒子’的概念進(jìn)行說(shuō)明。本說(shuō)明書(shū)中所說(shuō)的粒子’意味著個(gè)別獨(dú)立性地存在的個(gè)體，不包括特定形狀的概念。作為粒子’的形狀來(lái)說(shuō)，可以例示出球狀、柱狀、棒狀、粒狀、針狀、四足狀、平板狀等等，在特別需要特定形狀的情況下，就像例如纖維狀粒子’等那樣，要附加上表明形狀的語(yǔ)句。此外，本說(shuō)明書(shū)的粒子’意味著1個(gè)或2個(gè)以上的粒子。在常態(tài)為2個(gè)以上的粒子的情況下，常常說(shuō)成為粒子群’。但是，在該情況下，也不包括把僅僅1個(gè)粒子排除在外的意圖。此外，為了使說(shuō)明簡(jiǎn)化，也常常把單一粒子、凝集體粒子、混成粒子也簡(jiǎn)單地叫做粒子’。另一方面，在說(shuō)成為‘集合體’粒子時(shí)，意味著使2個(gè)以上的同材料的粒子集合起來(lái)的粒子。此外，在說(shuō)成混成粒子’時(shí)，意味著使形狀和/或材質(zhì)不同的多個(gè)粒子集合起來(lái)的粒子。以下，分成第1發(fā)明群和第2發(fā)明群，依次說(shuō)明一連串的本發(fā)明的內(nèi)容。
第1發(fā)明群的背景技術(shù)以往，作為電子發(fā)射器件，向加熱到高溫的鎢等的材料加上高電壓的 熱發(fā)射型’比較領(lǐng)先。但是，最近所謂的冷陰極型’的電子發(fā)射器件的研究開(kāi)發(fā)正在活躍地進(jìn)行，在這樣的背景下，由于碳納米管或碳纖維等的棒狀微粒具有高的縱橫比且頂端的曲率半徑小，故作為冷陰極型(電場(chǎng)發(fā)射型電子發(fā)射器)中的高效率的電子發(fā)射源的構(gòu)成材料(冷陰極構(gòu)件)引人注目。
例如，在此之前，人們報(bào)告了從成束狀態(tài)的碳納米管用64V這么低的接通電壓可以得到400μA/cm2這么高的發(fā)射電流密度的結(jié)果。但是，為了把碳納米管用做高效率的冷陰極構(gòu)件，就必須使碳納米管與電極面接觸，形成電極與碳納米管之間的電導(dǎo)通，同時(shí)還必須使碳納米管與電極面大體上垂直地站立。但是，可以使碳納米管以良好的效率大面積地大體上垂直站立的方法，尚未有人報(bào)道。
此外，德·海爾(de Heer)等人，在雜志《科學(xué)(Science)》的第270卷第1179頁(yè)(1995年)中，公開(kāi)了這樣的技術(shù)使碳納米管的懸濁液通過(guò)陶瓷過(guò)濾器，在碳納米管猛撞到過(guò)濾器表面的微小的穴上之后，把該過(guò)濾器推壓到塑料罩布上后，把碳納米管復(fù)制到塑料罩布上。報(bào)道說(shuō)，倘采用該項(xiàng)技術(shù)，則可以形成大體上垂直地站立到塑料罩布上的碳納米管的2維陣列，就可以從管的頂端得到電子的電場(chǎng)發(fā)射。
但是，如果使用該項(xiàng)技術(shù)，由于塑料罩布妨礙碳納米管與電極之間的導(dǎo)通，故電子發(fā)射的動(dòng)作電壓將增高。此外，由于難于得到大面積的陶瓷過(guò)濾器，故要得到大面積地圖形化的電子源是困難的。
另一方面，在特開(kāi)平10-149760號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了作為電場(chǎng)發(fā)射型冷陰極裝置中的電子發(fā)射器材料使用碳納米管或填塞管(フラ-レン)的技術(shù)。具體地說(shuō)，用使得在支持基板上象倒樹(shù)彼此重疊那樣地存在的多個(gè)碳納米管構(gòu)成多個(gè)電子發(fā)射器。該情況下的碳納米管，采用例如借助于電弧放電使陽(yáng)極電極的碳升華，使之在陰極上析出的辦法形成。把該析出后的碳納米管收集起來(lái)，用涂敷等的方法配置到電極上。
但是，若采用該技術(shù)，則碳納米管易于與支持基板大體上水平地躺下來(lái)，難于使碳納米管與支持基板大體上垂直地進(jìn)行排列。另外，由于填塞管非常地小，故不具有支持碳納米管、使碳納米管站立起來(lái)的功能。即，若使用該技術(shù)，由于不可能充分地控制碳納米管的姿勢(shì)，故難于得到具有高效率的電子發(fā)射特性的冷陰極構(gòu)件。
此外，在日本專(zhuān)利特開(kāi)平10-12124號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了把碳納米管用做電子發(fā)射器的電子發(fā)射器件的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的電子發(fā)射器，是一種在規(guī)則正確地配設(shè)在陽(yáng)極氧化膜中的細(xì)孔內(nèi)利用金屬催化劑的催化劑作用生長(zhǎng)碳納米管的電子發(fā)射器。但是，該構(gòu)成及其制造方法，由于在碳納米管的形成工藝中需要長(zhǎng)的時(shí)間，故很難說(shuō)是具有充分的生產(chǎn)性，并不實(shí)用。
此外，在上所說(shuō)的特開(kāi)平10-149760號(hào)公報(bào)和特開(kāi)平10-121124號(hào)公報(bào)中分別公開(kāi)的裝置構(gòu)成，由于僅僅是碳納米管的一端接觸到電極支持基板上的弱的接觸，故與支持基板之間的電子的授受是不穩(wěn)定的，存在著動(dòng)作電流不穩(wěn)定這樣的問(wèn)題。
另一方面，為了解決這些問(wèn)題，人們提出了借助于電泳使碳納米管扎透紫外線(UV)照射過(guò)的有機(jī)聚硅烷膜，對(duì)于支持基板在鉛直方向上使碳納米管站立起來(lái)的技術(shù)(參考文獻(xiàn)中山等，Pan-Pacific ImagingConference/Japan Hardcopy’98預(yù)稿集，p313-316，日本圖像學(xué)會(huì)主辦，1999年7月，東京)。以下，根據(jù)

圖11說(shuō)明該技術(shù)。
首先，向泳動(dòng)容器1104內(nèi)注入使碳納米管1101分散到異丙醇中的液體。其次，用外部電源1107向與支持基板1103相對(duì)置的平板電極1105和支持基板1103上的已經(jīng)圖形化的導(dǎo)電層1106之間加上電場(chǎng)，在使碳納米管1101在電場(chǎng)方向上排列起來(lái)的同時(shí)，借助于電泳使之在導(dǎo)電層1106上移動(dòng)。在這里，在使之進(jìn)行電泳之前，要預(yù)先僅僅向?qū)щ妼?106上的有機(jī)聚硅烷膜1102照射紫外線。這樣一來(lái)，該部分的有機(jī)聚硅烷膜的Si-Si鍵就被切斷，膜變成為多孔的膜，就可以使碳納米管1101選擇性地扎進(jìn)該部分內(nèi)。即，倘采用該技術(shù)，借助于電泳時(shí)的電場(chǎng)把碳納米管1101選擇性地排列在導(dǎo)電層1106上的有機(jī)聚硅烷1102上，就可以使之大體上垂直地站立。此外，采用用紫外線使有機(jī)聚硅烷1102形成圖形的辦法，就可以任意地設(shè)定排列碳納米管1101的區(qū)域。
第1發(fā)明群的概述但是，借助于電泳使碳納米管站立起來(lái)的技術(shù)，在必須使用有機(jī)聚硅烷這一點(diǎn)上存在著制約。例如，在把電子發(fā)射器件作為顯示裝置加以利用的情況下，必須有把電子發(fā)射器件封入到真空容器內(nèi)的工序(燒結(jié)工序)，在該燒結(jié)工序中，要經(jīng)過(guò)400～500℃的高溫工藝。這時(shí)，由于內(nèi)部的電子發(fā)射器件也同時(shí)被加熱，故有機(jī)聚硅烷因進(jìn)行熱分解而消失(有機(jī)聚硅烷在300℃下進(jìn)行分解)。即，若經(jīng)過(guò)燒結(jié)工序則用有機(jī)聚硅烷固定保持的碳納米管就倒了下來(lái)。結(jié)果是隨著電子發(fā)射器件的動(dòng)作電壓增高動(dòng)作電流減小，在減小得很厲害的情況下，電子發(fā)射本身就將不可能產(chǎn)生。
另一方面，即使假定因去掉高溫工藝而防止了有機(jī)聚硅烷的分解，由于有機(jī)聚硅烷導(dǎo)電性低，導(dǎo)電薄膜與碳納米管之間的電連也會(huì)受到阻礙，結(jié)果使得難于進(jìn)行源于碳納米管的電子發(fā)射。就是說(shuō)，上述技術(shù)存在著隨著動(dòng)作電壓變高，在恒定的動(dòng)作電壓下動(dòng)作電流的變動(dòng)大，而且器件特性不穩(wěn)定的問(wèn)題。
還有，在制造工序中，必須以不扎透碳納米管的部分為掩模照射紫外線，造價(jià)將提高與此相應(yīng)的量。
第1發(fā)明群的發(fā)明，就是為解決上所說(shuō)的那些問(wèn)題而提出的。
第1發(fā)明群的目的在于(1)提供可以以低的動(dòng)作電壓得到大的動(dòng)作電流，而且電子發(fā)射特性穩(wěn)定的電子發(fā)射器件，(2)提供可以用少的工序用低造價(jià)制作上所說(shuō)的電子發(fā)射器件的制造方法，(3)提供利用上述那樣的電子發(fā)射器件的電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置或熒光燈以及它們的制造方法。
用來(lái)實(shí)現(xiàn)這些目的的本發(fā)明的構(gòu)成如下。
第1發(fā)明群的第1方案的支持構(gòu)件的電子發(fā)射器件，是在其上至少配置有第1電極、冷陰極構(gòu)件的電子發(fā)射器件，其特征在于上述冷陰極構(gòu)件由至少電子發(fā)射效率不同的第1粒子和第2粒子的混成粒子構(gòu)成。
此外，第2方案的電子發(fā)射器件，在第1方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于上述第2粒子限制第1粒子的姿勢(shì)。
此外，第3方案的電子發(fā)射器件，在第1方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于上述第1粒子是棒狀或板狀，而且，上述第2粒子對(duì)于第1電極以某一角度而不是水平地對(duì)第1粒子進(jìn)行姿勢(shì)限制。
此外，第4方案的電子發(fā)射器件，在第1方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于第1粒子以碳為主要成分。
此外，第5方案的電子發(fā)射器件，在第4方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于第1粒子含有石墨粒子、碳納米管、碳纖維中的任何一種。
此外，第6方案的電子發(fā)射器件，在第1方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于第1粒子是碳、硅、硼、氮、氧等的原子進(jìn)行結(jié)合后的碳納米管。
此外，第7方案的電子發(fā)射器件，在第1方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于第2粒子是大體上的球狀。
此外，第8方案的電子發(fā)射器件，在第1方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于第2粒子由球狀的集合體構(gòu)成。
此外，第9方案的電子發(fā)射器件，在第1方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于第2粒子是導(dǎo)電性粒子。
此外，第10方案的電子發(fā)射器件，在第1方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于第2粒子是金屬須。
此外，第11方案的電子發(fā)射器件，在第10方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于第2粒子至少以鈦原子、鋁原子、硼原子、碳原子、硅原子、鋅原子、氧原子之內(nèi)任何一種為主要成分。
此外，第12方案的電子發(fā)射器件，在第3方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于其特征在于第2粒子的高度比第1粒子的大小還小。
此外，第13方案的電子發(fā)射器件，在第1方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于冷陰極構(gòu)件與第2電極之間，配置有對(duì)從上述冷陰極構(gòu)件表面單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射出來(lái)的電子個(gè)數(shù)進(jìn)行控制的第3電極。
此外，第14方案的電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置，是具備上述實(shí)施方案1的電子發(fā)射器件的電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置，其特征在于上述電子發(fā)射器件的冷陰極構(gòu)件的表面起著上述熒光燈的電子發(fā)射源的作用。
此外，第15方案的熒光燈，是具備第1方案的電子發(fā)射器件的熒光燈，其特征在于上述電子發(fā)射器件的冷陰極構(gòu)件的表面起著上述熒光燈的電子發(fā)射源的作用。
此外，第16方案的熒光燈，在第15方案的熒光燈中，其特征在于把第2電極配置為使得把第1電極包圍起來(lái)。
此外，第17方案的電子發(fā)射器件的制造方法，是一種在支持構(gòu)件上至少配置有第1電極、具有由第1粒子和第2粒子構(gòu)成的混成粒子的冷陰極構(gòu)件的電子發(fā)射器件的制造方法，其特征在于至少具備在支持構(gòu)件上形成第1電極的工序；使第1粒子分散到上述第1電極表面上的工序；使第2粒子分散到上述第1電極表面上形成冷陰極構(gòu)件的工序。
此外，第18方案的電子發(fā)射器件的制造方法，在第17方案的電子發(fā)射器件的制造方法中，其特征在于上述第1粒子和第2粒子的電子發(fā)射效率不同。
此外，第19方案的電子發(fā)射器件的制造方法，在第17方案的電子發(fā)射器件的制造方法中，其特征在于上述第1粒子和第2粒子中的任何一方是電子發(fā)射用的粒子，另外一方是用來(lái)限制電子發(fā)射用的粒子的姿勢(shì)的粒子。
此外，第20方案的電子發(fā)射器件的制造方法，在第17方案的電子發(fā)射器件的制造方法中，其特征在于形成上述冷陰極構(gòu)件的工序是在對(duì)分散到電極表面上的第1粒子加壓后，使第2粒子進(jìn)行分散以形成陰極構(gòu)件的工序。
此外，第21方案的電子發(fā)射器件的制造方法，在第17方案的電子發(fā)射器件的制造方法中，其特征在于形成上述冷陰極構(gòu)件的工序，在至少使第2粒子帶電，已加上電場(chǎng)的氣氛下，使上述第2粒子分散到第1電極上以形成冷陰極構(gòu)件的工序。
此外，第22方案的電子發(fā)射器件的制造方法，是一種在支持構(gòu)件上至少配置有第1電極、具有由第1粒子和第2粒子構(gòu)成的混成粒子的冷陰極構(gòu)件的電子發(fā)射器件的制造方法，其特征在于至少具備在支持構(gòu)件上形成第1電極的工序；使第1粒子和第2粒子同時(shí)進(jìn)行分散以形成冷陰極構(gòu)件的工序。
此外，第23方案的電子發(fā)射器件的制造方法，在第22方案的電子發(fā)射器件的制造方法中，其特征在于上述第1粒子和第2粒子的電子發(fā)射效率不同。
此外，第24方案的電子發(fā)射器件的制造方法，在第22方案的電子發(fā)射器件的制造方法中，其特征在于上述第1粒子和第2粒子中的任何一方是電子發(fā)射用的粒子，另外一方是用來(lái)限制電子發(fā)射用的粒子的姿勢(shì)的粒子。
此外，第25方案的電子發(fā)射器件的制造方法，在第22方案的電子發(fā)射器件的制造方法中，其特征在于形成上述冷陰極構(gòu)件的工序是使第1粒子和第2粒子帶電，在已加上電場(chǎng)的氣氛下，使該第1粒子和第2粒子同時(shí)分散到第1電極上的工序。
此外，第26方案的電子發(fā)射器件的制造方法，在第22方案的電子發(fā)射器件的制造方法中，其特征在于形成上述冷陰極構(gòu)件的工序，對(duì)已使第1粒子和第2粒子分散到具有揮發(fā)性的溶劑中的分散溶液加壓，用噴嘴使上述分散溶液放出并使之附著到第1電極表面上的工序。
此外，第27方案的電子發(fā)射型顯示裝置的制造方法，其特征在于至少具備按照第17方案的電子發(fā)射器件的制造方法形成上述電子發(fā)射器件的工序；形成在表面上具有熒光體層和第2電極的陽(yáng)極基材的工序；把上述電子發(fā)射器件的上述冷陰極構(gòu)件和上述陽(yáng)極基材的上述熒光體層配置為使得它們相對(duì)置，使上述冷陰極構(gòu)件起著作為對(duì)于上述熒光體層的電子發(fā)射源的作用的工序。
此外，第28方案的電子發(fā)射型顯示裝置的制造方法，其特征在于至少具備按照第20方案的電子發(fā)射器件的制造方法形成上述電子發(fā)射器件的工序；形成在表面上具有熒光體層和第2電極的陽(yáng)極基材的工序；把上述電子發(fā)射器件的上述冷陰極構(gòu)件和上述陽(yáng)極基材的上述熒光體層配置為使得它們相對(duì)置，使上述冷陰極構(gòu)件起著作為對(duì)于上述熒光體層的電子發(fā)射源的作用的工序。
此外，第29方案的電子發(fā)射型顯示裝置的制造方法，其特征在于至少具備按照第21方案的電子發(fā)射器件的制造方法形成上述電子發(fā)射器件的工序；形成在表面上具有熒光體層和第2電極的陽(yáng)極基材的工序；把上述電子發(fā)射器件的上述冷陰極構(gòu)件和上述陽(yáng)極基材的上述熒光體層配置為使得它們相對(duì)置，使上述冷陰極構(gòu)件起著作為對(duì)于上述熒光體層的電子發(fā)射源的作用的工序。
此外，第30方案的電子發(fā)射型顯示裝置的制造方法，其特征在于至少具備按照第22方案的電子發(fā)射器件的制造方法形成上述電子發(fā)射器件的工序；形成在表面上具有熒光體層和第2電極的陽(yáng)極基材的工序；把上述電子發(fā)射器件的上述冷陰極構(gòu)件和上述陽(yáng)極基材的上述熒光體層配置為使得它們相對(duì)置，使上述冷陰極構(gòu)件起著作為對(duì)于上述熒光體層的電子發(fā)射源的作用的工序。
此外，第31方案的電子發(fā)射型顯示裝置的制造方法，其特征在于至少具備按照第25方案的電子發(fā)射器件的制造方法形成上述電子發(fā)射器件的工序；形成在表面上具有熒光體層和第2電極的陽(yáng)極基材的工序；把上述電子發(fā)射器件的上述冷陰極構(gòu)件和上述陽(yáng)極基材的上述熒光體層配置為使得它們相對(duì)置，使上述冷陰極構(gòu)件起著作為對(duì)于上述熒光體層的電子發(fā)射源的作用的工序。
此外，第32方案的電子發(fā)射型顯示裝置的制造方法，其特征在于至少具備按照第26方案的電子發(fā)射器件的制造方法形成上述電子發(fā)射器件的工序；形成在表面上具有熒光體層和第2電極的陽(yáng)極基材的工序；把上述電子發(fā)射器件的上述冷陰極構(gòu)件和上述陽(yáng)極基材的上述熒光體層配置為使得它們相對(duì)置，使上述冷陰極構(gòu)件起著作為對(duì)于上述熒光體層的電子發(fā)射源的作用的工序。
此外，第33方案的熒光燈的制造方法，其特征在于至少具備按照第17方案的電子發(fā)射器件的制造方法形成上述電子發(fā)射器件的工序；形成在表面上具有熒光體層和第2電極的陽(yáng)極基材的工序；把上述電子發(fā)射器件的上述冷陰極構(gòu)件和上述陽(yáng)極基材的上述熒光體層配置為使得它們相對(duì)置，使上述冷陰極構(gòu)件起著作為對(duì)于上述熒光體層的電子發(fā)射源的作用的工序。
此外，第34方案的熒光燈的制造方法，其特征在于至少具備按照第20方案的電子發(fā)射器件的制造方法形成上述電子發(fā)射器件的工序；形成在表面上具有熒光體層和第2電極的陽(yáng)極基材的工序；把上述電子發(fā)射器件的上述冷陰極構(gòu)件和上述陽(yáng)極基材的上述熒光體層配置為使得它們相對(duì)置，使上述冷陰極構(gòu)件起著作為對(duì)于上述熒光體層的電子發(fā)射源的作用的工序。
此外，第35方案的熒光燈的制造方法，其特征在于至少具備按照第21方案的電子發(fā)射器件的制造方法形成上述電子發(fā)射器件的工序；形成在表面上具有熒光體層和第2電極的陽(yáng)極基材的工序；把上述電子發(fā)射器件的上述冷陰極構(gòu)件和上述陽(yáng)極基材的上述熒光體層配置為使得它們相對(duì)置，使上述冷陰極構(gòu)件起著作為對(duì)于上述熒光體層的電子發(fā)射源的作用的工序。
此外，第36方案的熒光燈的制造方法，其特征在于至少具備按照第22方案的電子發(fā)射器件的制造方法形成上述電子發(fā)射器件的工序；形成在表面上具有熒光體層和第2電極的陽(yáng)極基材的工序；把上述電子發(fā)射器件的上述冷陰極構(gòu)件和上述陽(yáng)極基材的上述熒光體層配置為使得它們相對(duì)置，使上述冷陰極構(gòu)件起著作為對(duì)于上述熒光體層的電子發(fā)射源的作用的工序。
此外，第37方案的熒光燈的制造方法，其特征在于至少具備按照第25方案的電子發(fā)射器件的制造方法形成上述電子發(fā)射器件的工序；形成在表面上具有熒光體層和第2電極的陽(yáng)極基材的工序；把上述電子發(fā)射器件的上述冷陰極構(gòu)件和上述陽(yáng)極基材的上述熒光體層配置為使得它們相對(duì)置，使上述冷陰極構(gòu)件起著作為對(duì)于上述熒光體層的電子發(fā)射源的作用的工序。
此外，第38方案的熒光燈的制造方法，其特征在于至少具備按照第26方案的電子發(fā)射器件的制造方法形成上述電子發(fā)射器件的工序；形成在表面上具有熒光體層和第2電極的陽(yáng)極基材的工序；把上述電子發(fā)射器件的上述冷陰極構(gòu)件和上述陽(yáng)極基材的上述熒光體層配置為使得它們相對(duì)置，使上述冷陰極構(gòu)件起著作為對(duì)于上述熒光體層的電子發(fā)射源的作用的工序。
此外，第39方案的電場(chǎng)發(fā)射器件，其特征在于在基材上至少設(shè)置由含有用來(lái)向空間內(nèi)發(fā)射電子的第1粒子和處于上述第1粒子的附近且限制上述第1粒子的姿勢(shì)的第2粒子的混成粒子構(gòu)成的冷陰極構(gòu)件，和向上述冷陰極構(gòu)件供給電子的電子輸運(yùn)構(gòu)件。
此外。第40方案的電場(chǎng)發(fā)射器件，在第39方案的電場(chǎng)發(fā)射器件中，其特征在于上述第1粒子比上述第2粒子電子發(fā)射效率高。
此外，第41方案的電場(chǎng)發(fā)射器件，在第40方案的電場(chǎng)發(fā)射器件中，其特征在于上述第2粒子的導(dǎo)電性粒子。
此外，第42方案的電場(chǎng)發(fā)射器件，在第39方案的電場(chǎng)發(fā)射器件中，其特征在于上述第1粒子，與上述第2粒子直接進(jìn)行接觸，與上述電子輸運(yùn)構(gòu)件直接或中間存在著第2粒子地進(jìn)行接觸，與上述支持基材面直接或中間存在著第2粒子地進(jìn)行接觸，上述第1粒子向空間內(nèi)突出來(lái)的非接觸面積，比與其它的構(gòu)件進(jìn)行接觸的接觸面積還大。
此外，第43方案的電場(chǎng)發(fā)射器件，在第42方案的電場(chǎng)發(fā)射器件中，其特征在于第2粒子是導(dǎo)電性的。
第1發(fā)明群的附圖簡(jiǎn)述圖1示意性地示出了第1發(fā)明群的實(shí)施例的電子發(fā)射器件和用該器件構(gòu)成的電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置的構(gòu)成。
圖2示意性地示出了第1發(fā)明群的實(shí)施例的用于比較而構(gòu)成的電子發(fā)射器件。
圖3示意性地示出了第1發(fā)明群的實(shí)施例的電子發(fā)射器件和用該器件構(gòu)成的電場(chǎng)發(fā)射型發(fā)光裝置的構(gòu)成。
圖4示意性地示出了第1發(fā)明群的另外的實(shí)施例的電子發(fā)射器件和用該器件構(gòu)成的電場(chǎng)發(fā)射型發(fā)光裝置的構(gòu)成。
圖5示意性地示出了第1發(fā)明群的另外的實(shí)施例的電子發(fā)射器件和用該器件構(gòu)成的電場(chǎng)發(fā)射型發(fā)光裝置的構(gòu)成。
圖6示意性地示出了第1發(fā)明群的另外的實(shí)施例的電子發(fā)射器件和用該器件構(gòu)成的電場(chǎng)發(fā)射型發(fā)光裝置的構(gòu)成。
圖7示意性地示出了第1發(fā)明群的另外的實(shí)施例的電子發(fā)射器件和用該器件構(gòu)成的電場(chǎng)發(fā)射型發(fā)光裝置的構(gòu)成。
圖8示意性地示出了陣列狀地構(gòu)成圖7所示的電子發(fā)射器件的電子發(fā)射器件和用該器件構(gòu)成的電場(chǎng)發(fā)射型發(fā)光裝置的構(gòu)成。
圖9示意性地示出了本發(fā)明的另外的實(shí)施例的電子發(fā)射器件和用該器件構(gòu)成的熒光燈的構(gòu)成。
圖10示意性地示出了第1發(fā)明群的另外的實(shí)施例的電子發(fā)射器件和用該器件構(gòu)成的熒光燈的構(gòu)成。
圖11示意性地示出了現(xiàn)有技術(shù)的電子發(fā)射器件的構(gòu)成和制造方法。
實(shí)施第1發(fā)明群的優(yōu)選方式參看附圖具體說(shuō)明第1發(fā)明群的各個(gè)實(shí)施例的內(nèi)容。
(實(shí)施例1-1)圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1-1的電子發(fā)射器件100和使用它的電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置1000的概略構(gòu)成圖。以下，邊參看圖1邊說(shuō)明電子發(fā)射器件100或電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置1000的構(gòu)成或制造方法。
首先，作為支持部件，用濺射法或真空蒸鍍法或電鍍法，在玻璃支持基板101上，作為第1導(dǎo)電性電極(導(dǎo)電層)102，形成厚度約0.01微米～約100微米，典型地為約0.1微米～約1微米的Al、Al-Li合金、Mg、Mg-Ag合金、Au、Pt、Ag、Fe、Ni、Cu、Cr、W、Mo、Co、Ta或Ti等的金屬薄膜。
其次，向玻璃支持基板101上，滴下已在乙醇或異丙醇或丙酮或甲苯等的揮發(fā)性有機(jī)溶液中分散進(jìn)由大體上球狀的Pt、Au、Ag、Cu、Ni、Rh、Pd、Co、Cu-Sn合金、Cu-Zn合金、Cu-Ni-Zn合金、Cu-Pb合金、Cu-Pb-Sn合金、Cu-Co合金、Cu-Fe-Mn合金、Fe-Cr合金、Fe-Si合金、Fe-Mo合金、Fe-Mn合金、Fe-W合金、Fe-V合金、Fe-Nb合金、不銹鋼、坡莫合金等的材質(zhì)構(gòu)成的金屬微粒(粒徑0.1～8微米)的液體，用旋轉(zhuǎn)涂敷機(jī)除去多余的液體，在第1導(dǎo)電性電極102上，分散作為由金屬或金屬合金構(gòu)成的金屬微粒的第2粒子103。
然后，向第1導(dǎo)電性電極102上滴下已向上述揮發(fā)性有機(jī)溶劑中或?yàn)榱颂岣叻稚⑿韵蚧旌嫌薪缑婊钚詣┑乃蟹稚⑦M(jìn)碳納米管(直徑0.5nm～1000nm、長(zhǎng)度2～10微米)的液體并使之干燥后，撒上由碳納米管構(gòu)成的第1微粒104。
借助于此，在第1導(dǎo)電性電極102上，形成由使由碳納米管構(gòu)成的第1粒子104和由金屬微粒構(gòu)成的第2粒子103混合后的混成粒子構(gòu)成的冷陰極構(gòu)件105，形成電子發(fā)射器件100。
以該電子發(fā)射器件100為陰極，與此相對(duì)置地，在玻璃支持基板106上，作為第2導(dǎo)電性電極107，配置使由ITO、SnO2、ZnO等構(gòu)成的透明電極和熒光體膜108進(jìn)行疊層的陽(yáng)極支持基板150。借助于此，構(gòu)成電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置1000。在這里，陰極100和陽(yáng)極150之間的距離定為0.5mm～2mm。
使上述那樣的電子發(fā)射器件(陰極)100與陽(yáng)極支持基板(陽(yáng)極)150之間成為真空狀態(tài)，再用直流電源109向陰極100和陽(yáng)極150之間加上偏置電壓。
結(jié)果，在直流電源109的電壓為大約500V～2kV的偏置電壓的條件下，就可以觀察到，從冷陰極構(gòu)件105的表面向真空中發(fā)射電子，該被發(fā)射出來(lái)的電子被由直流電源形成的電場(chǎng)加速后與熒光體薄膜108碰撞，熒光體薄膜108發(fā)光的現(xiàn)象。此外，還可以確認(rèn)，在陰極100和陽(yáng)極150之間流動(dòng)的電流也增大，時(shí)間變動(dòng)也小到5％以下而且穩(wěn)定。
此外，即使把玻璃支持基板101換成金屬板，去掉導(dǎo)電性基板102，也可以得到與上述同樣的效果。
(比較例1-1)為了進(jìn)行比較，僅僅撒上上述電子發(fā)射器件100的第1粒子104而不撒第2粒子103，形成冷陰極構(gòu)件105，其它的構(gòu)成要素都與器件100完全同樣地制作比較用電子發(fā)射器件(1-1)。然后與上述同樣地對(duì)該器件(1-1)研究電子發(fā)射特性。
其結(jié)果是，對(duì)于器件(1-1)來(lái)說(shuō)，要在使直流電源109的電壓變成約3kV～15kV之后，才可以確認(rèn)電子發(fā)射，與電子發(fā)射器件100比較，判明動(dòng)作電壓變大。此外，這時(shí)的動(dòng)作電流為5-10微安，在恒定的動(dòng)作電壓下的動(dòng)作電流的時(shí)間變動(dòng)為20-30％。
如上所述，為了借助于第2粒子的有無(wú)，探討電子發(fā)射特性差別大的原因，用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察本實(shí)施例中的器件和比較用器件(1-1)的冷陰極構(gòu)件105。其結(jié)果是可以確認(rèn)在比較用器件(1-1)的冷陰極構(gòu)件105的情況下，如圖2所示，作為第1粒子的碳納米管對(duì)于第1導(dǎo)電性電極102在幾乎近于水平的狀態(tài)彼此重疊(碳納米管對(duì)第1導(dǎo)電性電極102表面的角度分布在0-40度的范圍內(nèi)，平均角度大約為15度)，而在器件100的情況下，如圖1所示，碳納米管已經(jīng)站立起來(lái)(碳納米管對(duì)第1導(dǎo)電性電極102表面的角度分布在0-90度的范圍內(nèi)，平均角度為約60度)。
(比較例1-2)此外，與上述比較例1-1相反，制作僅僅撒上第2粒子103而不撒第1粒子104的比較用電子發(fā)射器件(1-2)，并與上述同樣地研究電子發(fā)射特性。
其結(jié)果是，對(duì)于器件(1-2)來(lái)說(shuō)，要在直流電源109的電壓變成約8kV～30kV之后才可以確認(rèn)電子發(fā)射，判明動(dòng)作電壓變得相當(dāng)大。在陰極-陽(yáng)極間流動(dòng)的電流也小到1微安以下，時(shí)間變動(dòng)也變成為70-90％。
根據(jù)這些結(jié)果，人們認(rèn)為由金屬微粒構(gòu)成的第2粒子103和第1粒子104分散，使發(fā)射的動(dòng)作電壓減小、動(dòng)作電流增大的原因，在于第1粒子103限制作為第1粒子104的碳納米管的姿勢(shì)的作用，就是說(shuō)在于起著使第1粒子104站立起來(lái)的作用，且在第1粒子104的電子發(fā)射效率方面存在著各向異性，歸因于第1粒子104對(duì)于支持基板站立而提高了電子發(fā)射效率，而不是第2粒子103的電子發(fā)射效率比第1粒子104的電子發(fā)射效率大的緣故。
(比較例1-3)此外，除了不使用金屬微粒而代之以把絕緣性的玻璃或陶瓷的微粒用做第2粒子103之外，與器件(1-1)同樣地制作了比較用器件(1-3)，并對(duì)該比較用器件(1-3)的電子發(fā)射特性進(jìn)行了研究。其結(jié)果是，電流的時(shí)間變動(dòng)變成為10％以上，判明動(dòng)作將變成為不穩(wěn)定。
因此認(rèn)為，在把導(dǎo)電性的微粒用做第2微粒103的器件100中，是通過(guò)第2粒子103進(jìn)行與第1粒子104之間的電連，減小了第1導(dǎo)電性電極102與第1粒子104之間的接觸電阻而實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定動(dòng)作的。
另外，進(jìn)一步的研究得知在向玻璃或陶瓷微粒涂敷金屬或ITO等的導(dǎo)電膜的情況下，可以得到與器件100同樣的電子發(fā)射特性，動(dòng)作電流的時(shí)間上的變動(dòng)將穩(wěn)定地變成5％以下。
(實(shí)施例1-2)在本發(fā)明的實(shí)施例1-2的情況下，在實(shí)施例1-1中制作的電子發(fā)射器件100的制作步驟中，在用旋轉(zhuǎn)涂敷機(jī)把第2粒子103分散到第1導(dǎo)電性電極102上之后，從上面推壓不銹鋼的板加壓粘合第2粒子103，然后與實(shí)施例1-1同樣地分散第1粒子140的碳納米管構(gòu)成電子發(fā)射器件。其它的各個(gè)構(gòu)成要素和制作方法與在實(shí)施例1-1中說(shuō)明的構(gòu)成要素及制作方法是同樣的，在這里省略它們的說(shuō)明。
與實(shí)施例1-1同樣，對(duì)本實(shí)施例的電子發(fā)射特性進(jìn)行研究得知與實(shí)施例1-1中的器件100比較，電子發(fā)射開(kāi)始電壓小一成左右，發(fā)射電流則增加大約1成。
如上所述，本實(shí)施例的電子發(fā)射器件與在實(shí)施例1-1中制作的電子發(fā)射器件100比較起來(lái)，雖然改善得很小但特性得以改善的理由認(rèn)為是借助于加壓粘合第2粒子103，使得第2粒子103陷入到第1導(dǎo)電性電極102內(nèi)，第2粒子103和第1導(dǎo)電性電極102之間的接觸電阻降低的緣故。
另外，對(duì)第2粒子103加壓的板的材質(zhì)，并不限于不銹鋼，只要是比第2粒子更硬的材質(zhì)即可，此外，其形狀也可以不是板，用圓輥也會(huì)得到大體上相同的結(jié)果。
(實(shí)施例1-3)在本實(shí)施例1-3的情況下，在實(shí)施例1-3中制作的電子發(fā)射器件100的制作步驟中，使第1粒子和第2粒子混合并分散到乙醇或異丙醇或丙酮或甲苯等的揮發(fā)性有機(jī)溶液中，在第1導(dǎo)電性電極102上滴下該液體并使之干燥，構(gòu)成使第1粒子104和第2粒子103混合起來(lái)的陰極構(gòu)件105，構(gòu)成電子發(fā)射器件。除此之外的各個(gè)構(gòu)成要素和制作方法與在實(shí)施例1-1中說(shuō)明的構(gòu)成要素和制作方法是同樣的，在這里省略對(duì)它們的說(shuō)明。
與實(shí)施例1-1同樣，對(duì)本實(shí)施例的電子發(fā)射特性進(jìn)行研究，得知得到了與實(shí)施例1-1中的器件100大體上相同的結(jié)果。另外，實(shí)施例1-1在分別使第1粒子和第2粒子形成不同的分散液這一點(diǎn)上，與實(shí)施例1-3是不同的。
(實(shí)施例1-4)在本發(fā)明的實(shí)施例1-4的情況下，在實(shí)施例1-1中制作的電子發(fā)射器件100中，第1粒子104不使用碳納米管，而代之以由碳、Si、硼、氮、氧等的原子結(jié)合后的(或含有它們的)納米管或金屬硫化物構(gòu)成的納米管來(lái)構(gòu)成的電子發(fā)射器件。除此之外的各個(gè)構(gòu)成要素和制作方法與在實(shí)施例1-1中說(shuō)明的構(gòu)成要素和制作方法是同樣的，在這里省略對(duì)它們的說(shuō)明。
與實(shí)施例1-1同樣，對(duì)本實(shí)施例的電子發(fā)射特性進(jìn)行研究，得知得到了與實(shí)施例1-1中的器件100大體上相同的結(jié)果。
(實(shí)施例1-5)
圖3是本發(fā)明的實(shí)施例1-5的電子發(fā)射器件300和使用它的電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置3000的概略構(gòu)成圖。
在制造本實(shí)施例的電子發(fā)射器件300時(shí)，使用與實(shí)施例1中的電子發(fā)射器件100的制造時(shí)同樣的工藝，形成到第1導(dǎo)電性電極102為止的構(gòu)成。然后作為第2粒子，使就像金米糖那樣在表面上有突起的由Pt、Au、Ag、Cu、Ni、Rh、Pd、Co、Cu-Sn合金、Cu-Zn合金、Cu-Ni-Zn合金、Cu-Pb合金、Cu-Pb-Sn合金、Cu-Co合金、Cu-Fe-Mn合金、Fe-Cr合金、Fe-Si合金、Fe-Mo合金、Fe-Mn合金、Fe-W合金、Fe-V合金、Fe-Nb合金、不銹鋼、坡莫合金等的材質(zhì)構(gòu)成的金屬微粒(粒徑0.5～50微米)，分散到異丙醇或丙酮或甲苯等的揮發(fā)性有機(jī)溶液中。借助于該分散方法，在玻璃支持基板101上滴下液體，用旋轉(zhuǎn)涂敷機(jī)除去多余的液體，在第1導(dǎo)電性電極102上，撒上第2粒子301。
接著，在第1導(dǎo)電性電極102上，滴下在已混合有上述的揮發(fā)性有機(jī)溶劑或界面活性劑的水中分散了碳纖維(直徑0.1微米～10微米，長(zhǎng)度2～100微米)的液體，并進(jìn)行干燥，之后撒上第1微粒302。
借助于此，就可以在第1導(dǎo)電性電極102上形成由把由碳納米管構(gòu)成的第1粒子302和在表面上有突起的金屬微粒構(gòu)成的第2粒子301混合起來(lái)的混成粒子構(gòu)成的冷陰極構(gòu)件105，形成電子發(fā)射器件300。
此外，與實(shí)施例1-1的電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置1000同樣地，通過(guò)與電子發(fā)射器件300相對(duì)置地配置陽(yáng)極支持基板150，構(gòu)成電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置3000。
另外，電子發(fā)射器件300和電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置3000的除此之外的構(gòu)成要素，與實(shí)施例1-1中的器件100和顯示裝置1000是一樣的，在這里省略對(duì)它們的說(shuō)明。
對(duì)本實(shí)施例的器件300，與實(shí)施例1-1同樣地測(cè)定電子發(fā)射特性，在直流電源109的電壓為大約500V～2kV的偏置電壓的條件下，可以觀察到熒光體薄膜108發(fā)光。此外，還可以確認(rèn)在陰極100和陽(yáng)極150之間流動(dòng)的電流也大到30-150微安，時(shí)間變動(dòng)也小到5％以下而且穩(wěn)定的事實(shí)。
用SEM(掃描電子顯微鏡)觀察本實(shí)施例的器件300的冷陰極構(gòu)件105，如圖3所示，可以確認(rèn)存在著許多相對(duì)于第1導(dǎo)電性電極102站立起來(lái)的碳納米管302。
此外，在該器件300中，即使不使用像金米糖那樣的金屬微粒，而代之以使用圖1所示的那種球狀的金屬微粒103(粒徑要作成與金屬微粒301相同)，也會(huì)得到與器件300同樣的結(jié)果。
(比較例1-4)為了進(jìn)行比較，僅僅撒上上述電子發(fā)射器件300的第1粒子302而不撒第2粒子301，形成冷陰極構(gòu)件105，其它的構(gòu)成要素都與器件300完全同樣地制作比較用電子發(fā)射器件(1-4)。然后與上述同樣地對(duì)該器件(1-4)研究電子發(fā)射特性。
其結(jié)果是，對(duì)于器件(1-4)來(lái)說(shuō)，要在使直流電源109的電壓變成約2.5kV～10kV之后才可以確認(rèn)電子發(fā)射，與電子發(fā)射器件300比較，判明動(dòng)作電壓變大。此外，這時(shí)的動(dòng)作電流為7-15微安，在恒定的動(dòng)作電壓下的動(dòng)作電流的時(shí)間變動(dòng)為15-25％。
(比較例1-5)此外，與上述比較例1-4相反，制作僅僅撒上第2粒子301而不撒第1粒子302的比較用電子發(fā)射器件(1-5)，并與上述同樣地研究電子發(fā)射特性。
其結(jié)果是，對(duì)于器件(1-5)來(lái)說(shuō)，要使直流電源109的電壓變成約6kV～25kV之后才可以確認(rèn)電子發(fā)射，判明動(dòng)作電壓變得相當(dāng)大。此外，在陰極-陽(yáng)極間流動(dòng)的電流也小到1微安以下，時(shí)間變動(dòng)變成為70-90％。
根據(jù)這些結(jié)果，認(rèn)為在使由金屬微粒構(gòu)成的第2粒子103和第1粒子104進(jìn)行分散的情況下，在電子發(fā)射的動(dòng)作電壓減小的同時(shí)動(dòng)作電流增大的原因，在于本身為第1粒子302的碳納米管在電子發(fā)射效率方面具有各向異性，而且歸因于第2粒子301的存在碳納米管站立起來(lái)，電子發(fā)射效率高的端部變得易于朝向陽(yáng)極一側(cè)，而不是第2粒子301的電子發(fā)射效率比第1粒子302的電子發(fā)射效率大的緣故。另外，作為第1粒子的碳納米管之所以站立起來(lái)，如圖3所示，是因?yàn)榈?粒子限制第1粒子的姿勢(shì)并進(jìn)行支持的緣故。
(實(shí)施例1-6)圖4是本發(fā)明的實(shí)施例1-6的電子發(fā)射器件400和使用它的電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置4000的概略構(gòu)成圖。
在制造本實(shí)施例的電子發(fā)射器件400時(shí)，使用與實(shí)施例5中的電子發(fā)射器件300的制造時(shí)同樣的工藝，形成到第1導(dǎo)電性電極102為止的構(gòu)成后，作為第2粒子采用使粒徑0.01微米～5微米的微粒集合起來(lái)構(gòu)成1個(gè)集合體粒子的由Pt、Au、Ag、Cu、Ni、Rh、Pd、Co、Cu-Sn合金、Cu-Zn合金、Cu-Ni-Zn合金、Cu-Pb合金、Cu-Pb-Sn合金、Cu-Co合金、Cu-Fe-Mn合金、Fe-Cr合金、Fe-Si合金、Fe-Mo合金、Fe-Mn合金、Fe-W合金、Fe-V合金、Fe-Nb合金、不銹鋼、坡莫合金等的材質(zhì)構(gòu)成的金屬微粒(粒徑0.5～50微米)，分散到異丙醇或丙酮或甲苯等的揮發(fā)性有機(jī)溶液中，向玻璃支持基板101上滴下該分散液體，用旋轉(zhuǎn)涂敷機(jī)除去多余的液體的方法，向第1導(dǎo)電性電極102上，撒上第2粒子401。
然后，在第1導(dǎo)電性電極102上，滴下在已混合有上述的揮發(fā)性有機(jī)溶劑或界面活性劑的水中分散有進(jìn)碳纖維(直徑0.1微米～10微米，長(zhǎng)度2～100微米)的液體，并進(jìn)行干燥，之后撒上第1微粒302。借助于此，就可以在第1導(dǎo)電性電極102上形成由把由碳納米管構(gòu)成的第1粒子302和由金屬微粒的集合體構(gòu)成的第2粒子401混合起來(lái)的混成粒子構(gòu)成的冷陰極構(gòu)件105，形成電子發(fā)射器件400。
此外，與實(shí)施例1-1的電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置1000同樣地，通過(guò)與電子發(fā)射器件400相對(duì)置地配置陽(yáng)極支持基板150，構(gòu)成電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置4000。
另外，電子發(fā)射器件400和電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置4000的除此之外的構(gòu)成要素，與實(shí)施例1-1中的器件100和顯示裝置1000是一樣的，在這里省略對(duì)它們的說(shuō)明。
對(duì)本實(shí)施例的器件400，與實(shí)施例1-1同樣地測(cè)定電子發(fā)射特性，在直流電源109的電壓為大約500V～2kV的偏置電壓的條件下，可以觀察到熒光體薄膜108發(fā)光。此外，還可以確認(rèn)在陰極100和陽(yáng)極150之間流動(dòng)的電流也大到30-150微安，時(shí)間變動(dòng)也小到5％以下而且穩(wěn)定的事實(shí)。
用SEM(掃描電子顯微鏡)觀察本實(shí)施例的器件400的冷陰極構(gòu)件105，如圖4所示，可以確認(rèn)存在著許多對(duì)于第1導(dǎo)電性電極102站立起來(lái)的碳納米管302。
(實(shí)施例1-7)圖5是本發(fā)明的實(shí)施例1-7的電子發(fā)射器件500和使用它的電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置5000的概略構(gòu)成圖。
在制造本實(shí)施例的電子發(fā)射器件500時(shí)，使用與實(shí)施例1中的電子發(fā)射器件100的制造時(shí)同樣的工藝，形成到第1導(dǎo)電性電極102為止的構(gòu)成后，使作為第2粒子使大體上為球狀的由Pt、Au、Ag、Cu、Ni、Rh、Pd、Co、Cu-Sn合金、Cu-Zn合金、Cu-Ni-Zn合金、Cu-Pb合金、Cu-Pb-Sn合金、Cu-Co合金、Cu-Fe-Mn合金、Fe-Cr合金、Fe-Si合金、Fe-Mo合金、Fe-Mn合金、Fe-W合金、Fe-V合金、Fe-Nb合金、不銹鋼、坡莫合金等的材質(zhì)構(gòu)成的金屬微粒(粒徑0.5～50微米)，分散到異丙醇或丙酮或甲苯等的揮發(fā)性有機(jī)溶液中，向玻璃支持基板101上滴下該分散液體，用旋轉(zhuǎn)涂敷機(jī)除去多余的液體，由此，向第1導(dǎo)電性電極102上，撒上第2粒子501。
然后，向已混合有上述的揮發(fā)性有機(jī)溶劑或適當(dāng)?shù)慕缑婊钚詣┑乃?，作為?粒子分散進(jìn)粒徑2微米～100微米的石墨粒子，向第1導(dǎo)電性電極102上，滴下該分散液體，進(jìn)行干燥后撒上第1微粒502。借助于此，就可以在第1導(dǎo)電性電極102上形成由石墨粒子構(gòu)成的第1粒子502和由金屬微粒構(gòu)成的第2粒子501混合起來(lái)的混成粒子構(gòu)成的冷陰極構(gòu)件105，形成電子發(fā)射器件500。
此外，與實(shí)施例1-1的電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置1000同樣地，通過(guò)與電子發(fā)射器件500相對(duì)置地配置陽(yáng)極支持基板150，構(gòu)成電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置5000。
另外，電子發(fā)射器件500和電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置5000的除此之外的構(gòu)成要素，與實(shí)施例1-1中的器件100和顯示裝置1000是一樣的，在這里省略對(duì)它們的說(shuō)明。
對(duì)本實(shí)施例的器件500，與實(shí)施例1-1同樣地測(cè)定電子發(fā)射特性，在直流電源109的電壓為大約500V～2kV的偏置電壓的條件下，可以觀察到熒光體薄膜108發(fā)光。此外，還可以確認(rèn)在陰極100和陽(yáng)極150之間流動(dòng)的電流也大到30-150微安，時(shí)間變動(dòng)也小到5％以下而且穩(wěn)定的事實(shí)。
用SEM(掃描電子顯微鏡)觀察本實(shí)施例的器件500的冷陰極構(gòu)件105，如圖5所示，可以確認(rèn)存在著許多對(duì)于第1導(dǎo)電性電極102站立起來(lái)的板狀的石墨粒子502。
此外，在該器件500中，即使不使用球狀的金屬微粒，而代之以使用由圖3所示的那種金米糖那樣的金屬微粒301或如圖4所示的那種微粒集合體構(gòu)成的金屬微粒401，也會(huì)得到與器件300同樣的結(jié)果。
(比較例1-6)為了進(jìn)行比較，僅僅撒上上述電子發(fā)射器件500的第1粒子502而不撒第2粒子501地形成冷陰極構(gòu)件105，其它的構(gòu)成要素都與器件500完全同樣地制作比較用電子發(fā)射器件(1-6)。然后與上述同樣地對(duì)該器件(1-6)研究電子發(fā)射特性。
其結(jié)果是，對(duì)于器件(1-6)來(lái)說(shuō)，要在使直流電源109的電壓變成約3.5kV～20kV之后才可以確認(rèn)電子發(fā)射，與電子發(fā)射器件500比較，判明動(dòng)作電壓變大。此外，這時(shí)的動(dòng)作電流為3-9微安，在恒定的動(dòng)作電壓下的動(dòng)作電流的時(shí)間變動(dòng)為25-45％。
(比較例1-7)此外，與上述比較例1-6相反，制作僅僅撒上第2粒子501而不撒第1粒子502的比較用電子發(fā)射器件(1-7)，并與上述同樣地研究電子發(fā)射特性。
其結(jié)果是，對(duì)于器件(1-7)來(lái)說(shuō)，要在使直流電源109的電壓變成為約8kV～30kV之后才可以確認(rèn)電子發(fā)射，判明動(dòng)作電壓變得相當(dāng)大。在陰極-陽(yáng)極間流動(dòng)的電流也小到1微安以下，時(shí)間變動(dòng)也變成為70-90％。
根據(jù)這些結(jié)果，得知使由金屬微粒構(gòu)成的第2粒子501和第1粒子502分散后，電子發(fā)射的動(dòng)作電壓減小、動(dòng)作電流增大的原因，在于作為第1粒子的502的石墨粒子在電子發(fā)射效率方面具有各向異性，第2粒子501限制第1粒子104的碳納米管的姿勢(shì)，使電子發(fā)射效率高的端部朝向陽(yáng)極一側(cè)，而不是第2粒子502的電子發(fā)射效率比第1粒子502的電子發(fā)射效率大的緣故。
(實(shí)施例1-8)圖6是本發(fā)明的實(shí)施例1-8的電子發(fā)射器件600和使用它的電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置6000的概略構(gòu)成圖。
在制造本實(shí)施例的電子發(fā)射器件600時(shí)，首先，使用與實(shí)施例1中的電子發(fā)射器件100的制造時(shí)同樣的工藝，形成到第1導(dǎo)電性電極102為止的構(gòu)成。然后，把作為第2粒子的四足狀的ZnO金屬須(大小1～100微米)，分散到異丙醇或丙酮或甲苯等的揮發(fā)性有機(jī)溶液中，向玻璃支持基板101上滴下該分散液體，用旋轉(zhuǎn)涂敷機(jī)除去多余的液體，由此，向第1導(dǎo)電性電極102上，撒上第2粒子601。
接著，向第1導(dǎo)電性電極102上，滴下在已混合有上述的揮發(fā)性有機(jī)溶劑或適當(dāng)?shù)慕缑婊钚詣┑乃蟹稚⑦M(jìn)碳纖維(直徑0.1微米～10微米，長(zhǎng)度2～100微米)的液體，進(jìn)行干燥，之后撒上第1微粒302。借助于此，就可以在第1導(dǎo)電性電極102上形成由使碳納米管構(gòu)成的第1粒子302和由金屬須構(gòu)成的第2粒子601混合起來(lái)的混成粒子構(gòu)成的冷陰極構(gòu)件105，形成電子發(fā)射器件600。
此外，與實(shí)施例1-1的電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置1000同樣地，通過(guò)與電子發(fā)射器件600相對(duì)置地配置陽(yáng)極支持基板150，構(gòu)成電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置6000。
另外，電子發(fā)射器件600和電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置6000的除此之外的構(gòu)成要素，與實(shí)施例1-1中的器件100和顯示裝置1000是一樣的，在這里省略對(duì)它們的說(shuō)明。
對(duì)本實(shí)施例的器件600，與實(shí)施例1-1同樣地測(cè)定電子發(fā)射特性，在直流電源109的電壓為大約500V～2kV的偏置電壓的條件下，可以觀察到熒光體薄膜108發(fā)光。此外，還可以確認(rèn)在陰極100和陽(yáng)極150之間流動(dòng)的電流也大到30-150微安，時(shí)間變動(dòng)也小到5％以下而且穩(wěn)定的事實(shí)。
用SEM(掃描電子顯微鏡)觀察本實(shí)施例的器件600的冷陰極構(gòu)件105，如圖6所示，可以確認(rèn)存在著許多對(duì)于第1導(dǎo)電性電極102站立起來(lái)的碳納米管302。金屬須如圖6的擴(kuò)大圖所示是3維的四足狀形狀，可以確認(rèn)在第1導(dǎo)電性電極102上網(wǎng)格狀地彼此重疊。可以觀察到碳納米管進(jìn)入到該網(wǎng)格的間隙部分內(nèi)站立起來(lái)的情況。
在該器件600中，即使不使用ZnO金屬須601，而代之以使用硼酸鋁金屬須、碳化硅金屬須、TiC、TiB等其它材料的金屬須或者即使在這些金屬須的表面上涂敷上Pt、Au、Ag、Cu、Ni、Rh、Pd、Co、Mo、Cr、Al、Ti、Zn、Sn等的金屬須，也可以得到與器件600同樣的結(jié)果。
此外，在該器件600中，即使不使用碳納米管302而代之以使用在實(shí)施例1-1中使用的碳納米管或在實(shí)施例1-7中使用的石墨粒子，也可以得到與器件600同樣的結(jié)果。
(比較例1-8)為了進(jìn)行比較，僅僅撒上本實(shí)施例的電子發(fā)射器件600的第1粒子302而不撒第2粒子601，形成冷陰極構(gòu)件105，其它的構(gòu)成要素都與器件600完全同樣地制作比較用電子發(fā)射器件(1-8)。然后與上述同樣地對(duì)該器件(1-8)研究電子發(fā)射特性。
其結(jié)果是，對(duì)于器件(1-8)來(lái)說(shuō)，要在使直流電源109的電壓變成約2.5kV～10kV之后才可以確認(rèn)電子發(fā)射，與電子發(fā)射器件600比較，判明動(dòng)作電壓變大。此外，這時(shí)的動(dòng)作電流為7-15微安，在恒定的動(dòng)作電壓下的動(dòng)作電流的時(shí)間變動(dòng)為15-25％。
(比較例1-9)
此外，與上述比較例1-8相反，制作僅僅撒上第2粒子601，而不撒第1粒子302的比較用電子發(fā)射器件(1-9)，并與上述同樣地研究電子發(fā)射特性。
其結(jié)果是，對(duì)于器件(1-9)來(lái)說(shuō)，要在使直流電源109的電壓變成約3kV～12kV之后才可以確認(rèn)電子發(fā)射，判明動(dòng)作電壓變得稍大。在陰極-陽(yáng)極間流動(dòng)的電流也小到5-10微安以下，時(shí)間變動(dòng)也變成為25-35％。
根據(jù)這些結(jié)果，得知使由金屬微粒構(gòu)成的第2粒子601和第1粒子302分散后，電子發(fā)射的動(dòng)作電壓減小、動(dòng)作電流增大的原因，在于作為第1粒子的302的碳納米管在電子發(fā)射效率方面具有各向異性，歸因于第2粒子601的存在使碳納米管站立起來(lái)，電子發(fā)射效率高的端部朝向陽(yáng)極一側(cè)，而不是第2粒子601的電子發(fā)射效率比第1粒子302的電子發(fā)射效率大的緣故。
(實(shí)施例1-9)圖7是本發(fā)明的實(shí)施例1-9的電子發(fā)射器件700和使用它的電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置7000的概略構(gòu)成圖。
在制造本實(shí)施例的電子發(fā)射器件700時(shí)，使用與實(shí)施例1中的電子發(fā)射器件100的制造時(shí)同樣的工藝，形成到第1導(dǎo)電性電極102為止的構(gòu)成之后，用濺射法或化學(xué)氣相淀積法(CVD)在第1導(dǎo)電性電極102上形成了由Al2O3等構(gòu)成的陶瓷或SiO2、Si3N4等的電介質(zhì)層702(厚度20微米～200微米)。接著，在與第1導(dǎo)電性電極同樣地疊層上將成為柵極電極701的導(dǎo)電性電極(厚度0.1微米～50微米)后，用光刻法或剝離(lift-off)法除去一部分，形成開(kāi)口部分703。然后，構(gòu)成電介質(zhì)襯墊702和柵極電極701。圖7示出了從陽(yáng)極一側(cè)看這時(shí)的陰極一側(cè)的支持基板700時(shí)的樣子。開(kāi)口部分的大小大體上為100微米×200微米。
其次，作為第2粒子的大體上為球狀的Pt、Au、Ag、Cu、Ni、Rh、Pd、Co、坡莫合金等的材質(zhì)構(gòu)成的金屬微粒，分散到異丙醇或丙酮或甲苯等的揮發(fā)性有機(jī)溶液中，向玻璃支持基板101上滴下該分散液體，用旋轉(zhuǎn)涂敷機(jī)除去多余的液體的方法，在第1導(dǎo)電性電極102上，撒上第2粒子103。
然后，從開(kāi)口部分703向第1導(dǎo)電性電極102上，滴下在已混合有上述的揮發(fā)性有機(jī)溶劑或適當(dāng)?shù)慕缑婊钚詣┑乃?，分散有作為?粒子的碳納米管的液體，進(jìn)行干燥后，撒上第1微粒104。借助于此，就可以在第1導(dǎo)電性電極102上形成由碳納米管構(gòu)成的第1粒子104和由金屬微粒構(gòu)成的第2粒子103混合起來(lái)的混成粒子構(gòu)成的冷陰極構(gòu)件105，形成電子發(fā)射器件700。
接著，把直流電源704連接到第1導(dǎo)電性電極102與柵極電極701之間，然后，與實(shí)施例1-1的電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置1000同樣地，通過(guò)與電子發(fā)射器件700相對(duì)置地配置陽(yáng)極支持基板150，構(gòu)成電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置7000。
另外，電子發(fā)射器件700和電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置7000的除此之外的構(gòu)成要素，與實(shí)施例1-1中的器件100和顯示裝置1000是一樣的，在這里省略對(duì)它們的說(shuō)明。
與實(shí)施例1-1同樣地使用直流電源109向陰極-陽(yáng)極間加上電壓，可以確認(rèn)熒光體薄膜108以長(zhǎng)方形面狀地發(fā)光。此外，采用使直流電源704的電壓進(jìn)行增減的辦法，可以確認(rèn)熒光體薄膜108的發(fā)光的亮度會(huì)發(fā)生變化。借助于此，就可以驗(yàn)證可以用柵極電極701控制從冷陰極構(gòu)件105發(fā)射出來(lái)的電子的個(gè)數(shù)。
(實(shí)施例1-10)圖8是本發(fā)明的實(shí)施例1-10的電子發(fā)射器件800和使用它的電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置8000的概略構(gòu)成圖。
在制造本實(shí)施例的電子發(fā)射器件800時(shí)，首先，在作為支持構(gòu)件的玻璃支持基板101上形成第1導(dǎo)電性電極102群。第1導(dǎo)電性電極102群的形成，用真空蒸鍍法或?yàn)R射法進(jìn)行，采用使用合適的圖形的掩?；蚬饪碳夹g(shù)的辦法，形成2000條彼此電絕緣的矩形的電極圖形。
其次，與實(shí)施例1-9同樣地構(gòu)成在第1導(dǎo)電性電極102群上設(shè)置有開(kāi)口部分703的電介質(zhì)襯墊702和柵極電極701。柵極電極701在用真空蒸鍍法或?yàn)R射法形成時(shí)，通過(guò)在與第1導(dǎo)電性電極102群直交的方向上使用規(guī)定的圖形的掩模或光刻技術(shù)，形成為1100條電絕緣的矩形的電極圖形。此外，開(kāi)口部分703在第1導(dǎo)電性電極102和柵極電極701進(jìn)行交叉的部分上各形成一個(gè)，結(jié)果2維陣列狀地排列1100×2000個(gè)。開(kāi)口部分703的一個(gè)的大小，大體上為100微米×200微米。圖8示出了這時(shí)從陽(yáng)極一側(cè)看時(shí)的陰極一側(cè)的支持基板800的一部分的樣子。
其次，對(duì)在已向三甲基丁基乙酸(化學(xué)式CH2COOCH2CH3CH(CH2)2)中混合進(jìn)重量比1％的硝化纖維素的液體內(nèi)分散進(jìn)大體上球狀的Pt、Au、Ag、Cu、Ni、Rh、Pd、Co、坡莫合金等的金屬微粒(第2粒子)和碳納米管(第1粒子)的混合分散液，進(jìn)行調(diào)整，使用噴墨式(對(duì)分散液加壓，從具有細(xì)的開(kāi)口的噴嘴飛出液滴的方式)的噴嘴向各個(gè)開(kāi)口部分703吐出混合液。
然后，在加熱到30-90℃使溶劑的三甲基丁基乙酸蒸發(fā)后，在空氣中加熱到300℃以上熱分解除去硝化纖維素，在第1導(dǎo)電性電極102上，在所有的開(kāi)口部分703內(nèi)構(gòu)成由把由碳納米管構(gòu)成的第1粒子104和由金屬微粒構(gòu)成的第2粒子103混合起來(lái)的混成粒子構(gòu)成的冷陰極構(gòu)件105，形成電子發(fā)射器件陣列800。
接著，把直流電源704連接到第1導(dǎo)電性電極102與柵極電極701之間，然后，與實(shí)施例1-1的電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置1000同樣地，通過(guò)與電子發(fā)射器件700相對(duì)置地配置陽(yáng)極支持基板150，構(gòu)成電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置8000。
另外，電子發(fā)射器件800和電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置8000的除此之外的構(gòu)成要素，與實(shí)施例1-1中的器件100和顯示裝置1000是一樣的，在這里省略對(duì)它們的說(shuō)明。
與實(shí)施例1-1同樣，使用直流電源109向陰極-陽(yáng)極間加上電壓，結(jié)果，可以確認(rèn)熒光體薄膜108面狀地發(fā)光的現(xiàn)象。此外，采用使直流電源704的電壓進(jìn)行增減的辦法，可以確認(rèn)熒光體薄膜108的發(fā)光的亮度會(huì)發(fā)生變化。借助于此，就可以驗(yàn)證可以用柵極電極701控制從冷陰極構(gòu)件105發(fā)射出來(lái)的電子的個(gè)數(shù)。
其次，當(dāng)作成使得可以按照順序向各個(gè)第1導(dǎo)電性電極102和各個(gè)柵極電極701加上電壓，在33ms的期間內(nèi)向全部陰極構(gòu)件105都分別加上規(guī)定的電壓時(shí)，來(lái)自熒光體層108的發(fā)光就會(huì)顯示單色圖象。
在要顯示彩色圖象的情況下，只要熒光體薄膜108與一個(gè)一個(gè)的冷陰極構(gòu)件106相對(duì)應(yīng)地使用把發(fā)出R、G、B顏色的熒光體配置起來(lái)的裝置即可。
此外，為了進(jìn)一步提高熒光體的發(fā)光輝度，也可以使在玻璃支持基板106一側(cè)比較厚的反射層(例如，0.05微米～1微米的厚度的鋁層)疊層到熒光體薄膜108上即可。
在電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置8000中，即使對(duì)把冷陰極構(gòu)件108置換成與實(shí)施例1-4同樣的冷陰極構(gòu)件的情況下，置換成與實(shí)施例1-5同樣的冷陰極構(gòu)件的情況下，置換成與實(shí)施例1-6同樣的冷陰極構(gòu)件的情況下，置換成與實(shí)施例1-7同樣的冷陰極構(gòu)件的情況下，置換成與實(shí)施例1-8同樣的冷陰極構(gòu)件的情況下，進(jìn)行與上述同樣的研究，也已確認(rèn)可以進(jìn)行圖象顯示。
在對(duì)使上述的第1粒子104和第2粒子103混合后的液體進(jìn)行調(diào)整時(shí)，第1粒子104與第2粒子103的混合比，重量比1∶1～100∶1是理想的，更為理想的是1∶3～1∶20的范圍。
(實(shí)施例1-11)在本發(fā)明的實(shí)施例1-11的情況下，在實(shí)施例1-1中制作的電子發(fā)射器件100的制作步驟中，在形成第1導(dǎo)電性電極102之后，對(duì)向已在三甲基丁基乙酸中混合進(jìn)重量比1％的硝化纖維素的液體內(nèi)分散有大體上球狀的Pt、Au、Ag、Cu、Ni、Rh、Pd、Co、坡莫合金等的金屬微粒(第2粒子)和碳納米管(第1粒子)的混合分散液，進(jìn)行調(diào)整，在第1導(dǎo)電性電極102上涂敷該分散液。然后，加熱到30-90℃使溶劑的三甲基丁基乙酸蒸發(fā)，用硝化纖維素涂敷第1導(dǎo)電性電極102和第2粒子103。
接著，使該支持基板101穿過(guò)正在進(jìn)行電暈放電的COROTRON(電暈粒子加速器)或SCOTRON的下邊，使已涂敷上硝化纖維素的第1導(dǎo)電性電極102和第2粒子103的表面帶電后，借助于摩擦與已經(jīng)帶電的碳納米管的粉塵接觸。這時(shí)，碳納米管借助于靜電力被拽到第1導(dǎo)電性電極102和第2粒子103的表面上，作為第1粒子104進(jìn)行附著。
其次，在空氣中加熱到300℃以上熱分解除去硝化纖維素，在第1導(dǎo)電性電極102上，構(gòu)成由把由碳納米管構(gòu)成的第1粒子104和由金屬微粒構(gòu)成的第2粒子103混合起來(lái)的混成粒子構(gòu)成的冷陰極構(gòu)件105，形成電子發(fā)射器件陣列100。
除此之外的各個(gè)構(gòu)成要素和制作方法，與在實(shí)施例1-1中說(shuō)明的那些是同樣的，在這里省略對(duì)它們的說(shuō)明。
與實(shí)施例1-1同樣，對(duì)本實(shí)施例的電子發(fā)射特性進(jìn)行研究，得到了與實(shí)施例1-1中的器件100相同的結(jié)果。此外，在不使用球狀的金屬微粒，而代之以把在實(shí)施例1-8中使用的金屬須用做第2粒子103的情況下，也可以得到同樣的結(jié)果。
(實(shí)施例1-12)在本發(fā)明的實(shí)施例1-12的情況下，在實(shí)施例1-1中制作的電子發(fā)射器件100的制作步驟中，在形成第1導(dǎo)電性電極102之后，把已向三甲基丁基乙酸中混合進(jìn)了重量比1％的硝化纖維素的液體涂敷到第1導(dǎo)電性電極102上。然后，加熱到30-90℃使溶劑的三甲基丁基乙酸蒸發(fā)，變成用硝化纖維素涂敷第1導(dǎo)電性電極102的狀態(tài)。在使該支持基板101穿過(guò)正在進(jìn)行電暈放電的COROTRON或SCOTRON的下邊，使已涂敷上硝化纖維素的第1導(dǎo)電性電極102和第2粒子103的表面帶電。另一方面，借助于摩擦，使作為第2粒子103的大體上球狀的玻璃或陶瓷粒子和作為第1粒子104的碳納米管的混合粉末帶電。然后，使該混合粉末與上述第1導(dǎo)電性電極102的表面接觸。這時(shí)，借助于靜電力把玻璃或陶瓷粒子和碳納米管拽到第1導(dǎo)電性電極102的表面上，分別作為第1粒子104和第2粒子103進(jìn)行附著。
然后，在空氣中加熱到300℃以上熱分解除去硝化纖維素，在第1導(dǎo)電性電極102上，構(gòu)成用把由碳納米管構(gòu)成的第1粒子104和由玻璃或陶瓷粒子構(gòu)成的第2粒子103混合起來(lái)的混成粒子構(gòu)成的冷陰極構(gòu)件105，形成電子發(fā)射器件陣列100。
除此之外的各個(gè)構(gòu)成要素和制作方法，與在實(shí)施例1-1中說(shuō)明的那些是同樣的，在這里省略對(duì)它們的說(shuō)明。
與實(shí)施例1-1同樣，對(duì)本實(shí)施例的電子發(fā)射特性進(jìn)行了研究，與實(shí)施例1-1中的比較用器件(1-3)的結(jié)果大體上是相同的，即使在使用球狀的玻璃或陶瓷粒子的情況下，也可以確認(rèn)第2粒子帶電，并借助于靜電力配置到基板上。
(實(shí)施例1-13)在本發(fā)明的實(shí)施例1-13中，在圖9所示的熒光燈9000內(nèi)構(gòu)成在實(shí)施例1-1中制作的電子發(fā)射器件100。
把在玻璃支持基板101上形依次成第1導(dǎo)電性電極102、第2粒子103和第1粒子104的電子發(fā)射器件100配置到平底的燒瓶狀玻璃容器901內(nèi)。在玻璃容器901內(nèi)壁上，作為第2導(dǎo)電性電極在幾乎整個(gè)面上都涂敷ITO透明導(dǎo)電膜902，在底的部分上還要層疊熒光體薄膜903。
玻璃容器901內(nèi)，是真空狀態(tài)，在玻璃容器901的口的部分處以嵌入到插座中去的方式設(shè)置有燈頭904。此外，在玻璃容器901的口的部分處，具有與第1導(dǎo)電性電極102電連的取出電極905，取出電極905和燈頭904用絕緣子進(jìn)行電絕緣。在這里，陰極100和熒光體薄膜903之間的距離，作成0.5mm～2mm。此外，為了確保該距離，使用了與該距離相同大小的玻璃纖維或熔斷絲等的電介質(zhì)襯墊908。在對(duì)玻璃容器901進(jìn)行真空密封時(shí)，熒光燈9000的溫度達(dá)到400～500℃。
在使用直流電源907給燈頭904和取出電極905間加上偏置電壓，在直流電源907的電壓為大約500V～2kV的條件下，可以觀察到熒光體薄膜903的發(fā)光。
另外，即使把玻璃支持基板101置換成金屬板，拿掉導(dǎo)電性電極102，也可以得到與上述同樣的結(jié)果。
(實(shí)施例1-14)在發(fā)明的本實(shí)施例1-14中，用在實(shí)施例1-2中制作的電子發(fā)射器件100，與實(shí)施例1-13同樣地構(gòu)成熒光燈9000。除此之外的各個(gè)構(gòu)成要素和制作方法，與在實(shí)施例1-13中說(shuō)明的那些是同樣的，在這里省略對(duì)它們的說(shuō)明。
與實(shí)施例1-13同樣，對(duì)本實(shí)施例的熒光燈的特性進(jìn)行了研究，在直流電源907的電壓大約為450V～1.7kV的偏壓的條件下，可以觀察到熒光體薄膜903的發(fā)光。
(實(shí)施例1-15)在本發(fā)明的實(shí)施例1-15中，用在實(shí)施例1-3中制作的電子發(fā)射器件100，與實(shí)施例1-13同樣地構(gòu)成熒光燈9000。除此之外的各個(gè)構(gòu)成要素和制作方法，與在實(shí)施例1-13中說(shuō)明的那些是同樣的，在這里省略對(duì)它們的說(shuō)明。
與實(shí)施例1-13同樣，對(duì)本實(shí)施例的熒光燈的特性進(jìn)行了研究，在直流電源907的電壓大約為500V～2kV的偏壓的條件下，可以觀察到熒光體薄膜903的發(fā)光。
(實(shí)施例1-16)在本發(fā)明的實(shí)施例1-16中，用在實(shí)施例1-11中制作的電子發(fā)射器件100，與實(shí)施例1-13同樣地構(gòu)成熒光燈9000。除此之外的各個(gè)構(gòu)成要素和制作方法，與在實(shí)施例1-13中說(shuō)明的那些是同樣的，在這里省略對(duì)它們的說(shuō)明。
與實(shí)施例1-13同樣，對(duì)本實(shí)施例的熒光燈的特性進(jìn)行了研究，在直流電源907的電壓大約為500V～2kV的偏壓的條件下，可以觀察到熒光體薄膜903的發(fā)光。
(實(shí)施例1-17)在本發(fā)明的實(shí)施例1-17中，用在實(shí)施例1-12中制作的電子發(fā)射器件100，與實(shí)施例1-13同樣地構(gòu)成熒光燈9000。除此之外的各個(gè)構(gòu)成要素和制作方法，與在實(shí)施例1-13中說(shuō)明的那些是同樣的，在這里省略對(duì)它們的說(shuō)明。
與實(shí)施例1-13同樣，對(duì)本實(shí)施例的熒光燈的特性進(jìn)行了研究，在直流電源907的電壓大約為500V～2kV的偏壓的條件下，可以觀察到熒光體薄膜903的發(fā)光。
(實(shí)施例1-18)在本發(fā)明的實(shí)施例1-18中，用在實(shí)施例1-4中制作的電子發(fā)射器件100，與實(shí)施例1-13同樣地構(gòu)成熒光燈9000。除此之外的各個(gè)構(gòu)成要素和制作方法，與在實(shí)施例1-13中說(shuō)明的那些是同樣的，在這里省略對(duì)它們的說(shuō)明。
與實(shí)施例1-13同樣，對(duì)本實(shí)施例的熒光燈的特性進(jìn)行了研究，在直流電源907的電壓大約為500V～2kV的偏壓的條件下，可以觀察到熒光體薄膜903的發(fā)光。
(實(shí)施例1-19)在本發(fā)明的實(shí)施例1-19中，用在實(shí)施例1-5中制作的電子發(fā)射器件300，與實(shí)施例1-13同樣地構(gòu)成熒光燈9000。除此之外的各個(gè)構(gòu)成要素和制作方法，與在實(shí)施例1-13中說(shuō)明的那些是同樣的，在這里省略對(duì)它們的說(shuō)明。
與實(shí)施例1-13同樣，對(duì)本實(shí)施例的熒光燈的特性進(jìn)行了研究，在直流電源907的電壓大約為500V～2kV的偏壓的條件下，可以觀察到熒光體薄膜903的發(fā)光。
(實(shí)施例1-20)在本實(shí)施例1-20中，用在實(shí)施例1-6中制作的電子發(fā)射器件400，與實(shí)施例1-13同樣地構(gòu)成熒光燈9000。除此之外的各個(gè)構(gòu)成要素和制作方法，與在實(shí)施例1-13中說(shuō)明的那些是同樣的，在這里省略對(duì)它們的說(shuō)明。
與實(shí)施例1-13同樣，對(duì)本實(shí)施例的熒光燈的特性進(jìn)行了研究，在直流電源907的電壓大約為500V～2kV的偏壓的條件下，可以觀察到熒光體薄膜903的發(fā)光。
(實(shí)施例1-21)
在發(fā)明的本實(shí)施例1-21中，用在實(shí)施例1-7中制作的電子發(fā)射器件500，與實(shí)施例1-13同樣地構(gòu)成熒光燈9000。除此之外的各個(gè)構(gòu)成要素和制作方法，與在實(shí)施例1-13中說(shuō)明的那些是同樣的，在這里省略對(duì)它們的說(shuō)明。
與實(shí)施例1-13同樣，對(duì)本實(shí)施例的熒光燈的特性進(jìn)行了研究，在直流電源907的電壓大約為500V～2kV的偏壓的條件下，可以觀察到熒光體薄膜903的發(fā)光。
(實(shí)施例1-22)在本發(fā)明的實(shí)施例1-22中，用在實(shí)施例1-8中制作的電子發(fā)射器件600，與實(shí)施例1-13同樣地構(gòu)成熒光燈9000。除此之外的各個(gè)構(gòu)成要素和制作方法，與在實(shí)施例1-13中說(shuō)明的那些是同樣的，在這里省略對(duì)它們的說(shuō)明。
與實(shí)施例1-13同樣，對(duì)本實(shí)施例的熒光燈的特性進(jìn)行了研究，在直流電源907的電壓大約為500V～2kV的偏壓的條件下，可以觀察到熒光體薄膜903的發(fā)光。
(實(shí)施例1-23)在本發(fā)明的實(shí)施例1-23的情況下，在實(shí)施例1-3中制作的電子發(fā)射器件100的制作步驟中，使第1粒子104和第2粒子103混合到已混合有重量比1％的硝化纖維素的三甲基丁基乙酸中以制作懸濁液，與實(shí)施例1-10同樣地使用噴墨器的噴嘴向第1導(dǎo)電性電極102上涂敷該液體并使之干燥，然后，在空氣中加熱到300℃以上熱分解除去硝化纖維素，在第1導(dǎo)電性電極102上構(gòu)成由把由碳納米管構(gòu)成的第1粒子104和由金屬微粒構(gòu)成的第2粒子103混合起來(lái)的混成粒子構(gòu)成的冷陰極構(gòu)件105，形成電子發(fā)射器件陣列100。除此之外的各個(gè)構(gòu)成要素和制作方法，與在實(shí)施例1-13中說(shuō)明的那些是同樣的，在這里省略對(duì)它們的說(shuō)明。
對(duì)在實(shí)施例中制作的電子發(fā)射器件100進(jìn)行與實(shí)施例1-13同樣地處理構(gòu)成熒光燈9000。除此之外的各個(gè)構(gòu)成要素和制作方法，與在實(shí)施例1-13中說(shuō)明的那些是同樣的，在這里省略對(duì)它們的說(shuō)明。
與實(shí)施例1-13同樣，對(duì)本實(shí)施例的熒光燈的特性進(jìn)行了研究，在直流電源907的電壓大約為500V～2kV的偏壓的條件下，可以觀察到熒光體薄膜903的發(fā)光。
(實(shí)施例1-24)圖10是本發(fā)明的實(shí)施例1-24的電子發(fā)射器件1001和使用它的熒光燈10000的概略構(gòu)成圖。以下，參看圖10說(shuō)明電子發(fā)射器件1001或熒光燈10000的構(gòu)成或制造方法。
在已用濺射法或真空蒸鍍法或電鍍法形成了作為第1導(dǎo)電性電極1002的Al、Al-Li合金、Mg、Mg-Ag合金、Au、Pt、Ag、Fe、Ni、Cu、Cr、W、Mo、Co、Ta或Ti等的金屬薄膜的圓筒形的玻璃支持基板1003上，向乙醇或異丙醇或丙酮或甲苯等的揮發(fā)性有機(jī)溶液中分散進(jìn)作為第2粒子的由大體上球狀的Pt、Au、Ag、Cu、Ni、Rh、Pd、Co、Cu-Sn合金、Cu-Zn合金、Cu-Ni-Zn合金、Cu-Pb合金、Cu-Pb-Sn合金、Cu-Co合金、Cu-Fe-Mn合金、Fe-Cr合金、Fe-Si合金、Fe-Mo合金、Fe-Mn合金、Fe-W合金、Fe-V合金、Fe-Nb合金、不銹鋼、坡莫合金等的材質(zhì)構(gòu)成的金屬微粒(粒徑0.1～8微米)。向第1導(dǎo)電性電極1002的整個(gè)表面上滴下該分散液，使之干燥后向第1導(dǎo)電性電極1002上，撒上第2粒子1004。
然后，向第1導(dǎo)電性電極1002上，滴下在上述的揮發(fā)性有機(jī)溶劑或適當(dāng)?shù)慕缑婊钚詣┻M(jìn)行混合的水中分散有作為第1粒子的碳納米管(直徑0.5納米～100納米，長(zhǎng)度2～10微米)的液體，并進(jìn)行干燥后，撒上第1微粒1005。借助于此，就可以在第1導(dǎo)電性電極1002上形成把由碳納米管構(gòu)成的第1粒子1005和由金屬微粒構(gòu)成的第2粒子1004混合起來(lái)的混成粒子構(gòu)成的冷陰極構(gòu)件1006，形成電子發(fā)射器件1001。
以該電子發(fā)射器件1001為陰極，與之相對(duì)置地，配置在圓筒玻璃支持基板1007的內(nèi)壁上層疊作為第2導(dǎo)電性電極1008的由ITO、SnO2、ZnO等構(gòu)成的透明電極和熒光體薄膜1009得到的陽(yáng)極支持基板，使陽(yáng)極和陰極間變成真空，對(duì)圓筒玻璃支持基板1003、1007的兩端部進(jìn)行密封。由此，構(gòu)成熒光燈10000。但是，陰極100和陽(yáng)極150之間的距離，作成0.5mm～5mm，為了保持該距離，作為電介質(zhì)襯墊1010在適當(dāng)?shù)牡胤脚渲蒙喜ＡО濉４送?，在進(jìn)行密封時(shí)，熒光燈10000的溫度達(dá)到400～500℃。
另外，電介質(zhì)襯墊1010，除了玻璃板之外，也可以使用玻璃微珠或玻璃纖維。
使用直流電源1011在上述的熒光燈10000的陰極1001和陽(yáng)極1500之間加上偏置電壓。其結(jié)果是，在直流電源1101的電壓為大約500V～2kV的偏置電壓的條件下，就可以觀察到從冷陰極構(gòu)件1006的表面向真空中發(fā)射電子，該被發(fā)射出來(lái)的電子被由直流電源1011形成的電場(chǎng)加速后與熒光體薄膜1009碰撞，熒光體薄膜1009發(fā)光的現(xiàn)象。此外，還可以確認(rèn)發(fā)，光輝度的時(shí)間變動(dòng)也小到5％以下而且動(dòng)作穩(wěn)定。
此外，在以上的實(shí)施例1-1～1-24中，雖然作為在陽(yáng)極-陰極間施加上電壓的電壓施加裝置使用的是直流電源，但是，也可以交流電源，重疊有直流電壓的交流電壓，或者在交流電源中設(shè)置半波整流電路或全波整流電路。
此外，在以上的實(shí)施例1-1～1-24中，玻璃支持基板101、106、1003，例如可以使用耐熱性玻璃(派拉克斯耐熱玻璃，康寧#7740、#7059等)、石英支持基板或由各種陶瓷材料(氧化鋁等)、各種玻璃陶瓷(坯料薄板)構(gòu)成的支持基板。
實(shí)施例1-13～1-24中的電介質(zhì)襯墊908、1010，除了玻璃之外，也可以使用陶瓷、玻璃陶瓷等。此外，在實(shí)施例1-1～1-12的電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置中，為了保持陰極-陽(yáng)極間的距離，也可以使用上述那樣的電介質(zhì)襯墊。
由以上可知，本發(fā)明的電子發(fā)射器件，低動(dòng)作電壓、動(dòng)作電流大、且放電性能穩(wěn)定。此外，若用現(xiàn)有的方法，則需要聚硅烷涂敷工序(清洗工序、聚硅烷涂敷工序)、UV照射工序(對(duì)準(zhǔn)工序、UV照射工序)，造價(jià)會(huì)與引相應(yīng)地上漲，倘采用本發(fā)明，則不需要這些工序。
倘采用本發(fā)明，由于可以借助于簡(jiǎn)單的涂敷工序或印刷工序，大面積地配置冷陰極構(gòu)件，故可以以低價(jià)制造電子發(fā)射器件和大型的電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置和熒光燈。
第2發(fā)明群的背景技術(shù)冷陰極型的電子發(fā)射器件，其特征在于不需要高溫加熱，即使用低電壓也可以發(fā)射電子。因此，對(duì)于冷陰極型器件，理所當(dāng)然地要求以低電壓低功耗驅(qū)動(dòng)且可以穩(wěn)定地得到高電流的器件特性。作為滿足這樣的特性的技術(shù)，例如在日本專(zhuān)利公報(bào)第2793702號(hào)中記載的技術(shù)。以下，根據(jù)圖20說(shuō)明該技術(shù)。
在作為陰極支持基板的玻璃支持基板2201上，用絲網(wǎng)漏印法等附著上石墨，接著燒固后形成石墨電極1102。然后，使四足形狀的ZnO金屬須粉末分散到作為鍍鎳輔助液的PdCl2等的溶液中，用濕式沉降法涂敷金屬須粉末。在干燥后，用非電解電鍍向ZnO金屬須表面上涂敷厚度為數(shù)?！珨?shù)十的功函數(shù)低的Ni等的金屬材料。借助于此，把上述金屬須固定粘接到石墨支持基板2202上，構(gòu)成發(fā)射器電極2203。
接著，在這樣形成的發(fā)射電極2203上，距ZnO金屬須的頂端部分?jǐn)?shù)微米到數(shù)百微米左右，中間夾著襯墊2205設(shè)置由例如網(wǎng)格狀地具有開(kāi)口的金屬板構(gòu)成的的柵電極2204，構(gòu)成電場(chǎng)發(fā)射型陰極2206。
該技術(shù)，由于把具有尖銳的頂端而且可以在基板上滿意地保持姿勢(shì)的金屬須用做電子發(fā)射材料，故易于以低電壓以良好的效率使電子發(fā)射出來(lái)。但是，另一方面卻存在著因使用具有尖銳的頂端的金屬須而引起的問(wèn)題。即，(1)四足形狀的ZnO金屬須，由于僅僅用極其尖銳的頂端部分與石墨電極2202進(jìn)行接觸，故與電極之間的接觸面積極其之小。為此，在向ZnO金屬須注入電子時(shí)將產(chǎn)生非常大的電阻，電子的注入不能順暢地進(jìn)行。該問(wèn)題，即使假定已用功函數(shù)小的材料涂敷了ZnO金屬須的表面也不能充分地消除。
(2)ZnO金屬須的四足的足部頂端，雖然是非常尖銳的，而且電場(chǎng)集中效果大，但其不利的一面是易于折斷。為了防止金屬須折斷，雖然不需在支持基板上進(jìn)行涂敷而無(wú)須提供無(wú)用的力，但是使用濕式沉降法的上述技術(shù)，由于是繁雜的，故在生產(chǎn)性方面存在著問(wèn)題。不言而喻，若足部中途折斷，由于會(huì)損傷頂端的尖銳性，故結(jié)果就變成為降低電場(chǎng)集中效果。
(3)再有，在用電子發(fā)射器件構(gòu)成顯示裝置的情況下，雖然必須在同一支持基板上排列形成多個(gè)器件，但是若使用上述技術(shù)，則不給金屬須造成損傷地進(jìn)行圖形化是困難的。
第2發(fā)明群的概述本發(fā)明的主要目的在于解決使用金屬須的現(xiàn)有技術(shù)中的上述那些問(wèn)題，廉價(jià)地提供可以用低電壓驅(qū)動(dòng)得到大電流，而且放電特性穩(wěn)定的冷陰極型電子發(fā)射器件等。該目的可以用第2發(fā)明群實(shí)現(xiàn)。第2發(fā)明群的發(fā)明的特征在于其構(gòu)成如下。即，本專(zhuān)利申請(qǐng)第2發(fā)明群的第44方案的電子發(fā)射器件，在支持基材上設(shè)置有含有由作為多足形狀粒子的第1粒子和第2粒子構(gòu)成的混成粒子的冷陰極構(gòu)件，和向上述冷陰極構(gòu)件供給電子的電子輸運(yùn)構(gòu)件，其特征在于上述第2粒子突起狀地附著在上述第1粒子的表面上。
此外，第45方案的電子發(fā)射器件，在第44方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于上述第2粒子是纖維狀的粒子。
此外，第46方案的電子發(fā)射器件，在第45方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于上述第2粒子是碳纖維。
此外，第47方案的電子發(fā)射器件，在第45方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于上述第2粒子是具有六碳環(huán)的α鍵已被斷開(kāi)的部分的石墨。
此外，第48方案的電子發(fā)射器件，在第45方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于上述第2粒子是碳納米管。
此外，第49方案的電子發(fā)射器件，在第45方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于上述第1粒子是由Zn、Al、Si、Ti、Fe、B、Mg構(gòu)成的群中選出來(lái)的金屬或它們的氧化物、氮化物、碳化物中的任何一種。
此外，第50方案的電子發(fā)射器件，在第49方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于上述第1粒子是四足形狀金屬須。
此外，第51方案的電子發(fā)射器件，在支持基材上設(shè)置有含有由作為多足形狀粒子的第1粒子和第2粒子構(gòu)成的混成粒子的冷陰極構(gòu)件，和向上述冷陰極構(gòu)件供給電子的電子輸運(yùn)構(gòu)件，其特征在于上述第1粒子，至少一個(gè)足向空間突出來(lái)，并通過(guò)剩下的足的頂端部分電連到上述電子輸運(yùn)構(gòu)件上，上述第2粒子具有導(dǎo)電性，且存在于上述第1粒子的足根附近以增強(qiáng)上述第1粒子與上述電子輸運(yùn)構(gòu)件之間的電連。
此外，第52方案的電子發(fā)射器件，在第51方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于上述第1粒子是從Zn、Al、Si、Ti、Fe、B、Mg構(gòu)成的群中選出來(lái)的金屬或它們的氧化物、氮化物、碳化物中的任何一種。
此外，第53方案的電子發(fā)射器件，在第52方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于上述第1粒子是四足形狀金屬須。
此外，第54方案的電子發(fā)射器件，在第53方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于上述第2粒子是纖維狀的粒子。
此外，第55方案的電子發(fā)射器件，在第54方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于上述第2粒子是碳纖維。
此外，第56方案的電子發(fā)射器件，其特征在于至少具有支持基材、在上述支持基材上設(shè)置的電子輸運(yùn)構(gòu)件、在電子輸運(yùn)構(gòu)件上設(shè)置的由感光性樹(shù)脂構(gòu)成的粘接層、固定粘接到上述粘接層上的冷陰極構(gòu)件，上述冷陰極構(gòu)件用含有第1粒子和第2粒子的混成粒子構(gòu)成。
此外，第57方案的電子發(fā)射器件，在第56方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于由上述感光性樹(shù)脂構(gòu)成的粘接層含有導(dǎo)電性粒子。
此外，第58方案的電子發(fā)射器件，在第56方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于上述第1粒子和第2粒子的電子發(fā)射效率不同。
此外，第59方案的電子發(fā)射器件，在第56方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于上述第1粒子是多足形狀粒子，上述第2粒子是纖維狀的粒子。
此外，第60方案的電子發(fā)射器件，在第59方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于上述多足形狀粒子是由Zn、Al、Si、Ti、Fe、B、Mg構(gòu)成的群中選出來(lái)的金屬或它們的氧化物、氮化物、碳化物中的任何一種。
此外，第61方案的電子發(fā)射器件，在第60方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于上述多足形狀粒子是四足形狀金屬須。
此外，第62方案的電子發(fā)射器件，在第59方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于上述纖維狀粒子是具有六碳環(huán)的α鍵已被斷開(kāi)的部分的石墨。
此外，第63方案的電子發(fā)射器件，在第59方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于上述第2粒子是碳納米管。
此外，第64方案的電子發(fā)射器件，其特征在于至少具有支持基材、在上述支持基材上設(shè)置的電子輸運(yùn)構(gòu)件、固定粘接到上述電子輸運(yùn)構(gòu)件上的冷陰極構(gòu)件，上述冷陰極構(gòu)件，用使感光性樹(shù)脂碳化而構(gòu)成的的碳或碳類(lèi)殘留物固定粘接到上述電子輸運(yùn)構(gòu)件或上述支持構(gòu)件上。
此外，第65方案的電子發(fā)射器件，在第64方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于上述冷陰極構(gòu)件用含有第1粒子和第2粒子的混成粒子構(gòu)成。
此外，第66方案的電子發(fā)射器件，在第65方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于上述第1粒子是多足形狀粒子，上述第2粒子是纖維狀的粒子。
此外，第67方案的電子發(fā)射器件，在第66方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于上述多足形狀粒子是由Zn、Al、Si、Ti、Fe、B、Mg構(gòu)成的群中選出來(lái)的金屬或它們的氧化物、氮化物、碳化物中的任何一種。
此外，第68方案的電子發(fā)射器件，在第67方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于上述多足形狀粒子是四足形狀金屬須。
此外，第69方案的電子發(fā)射器件，在第66方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于上述纖維狀粒子是具有六碳環(huán)的α鍵已被斷開(kāi)的部分的石墨。
此外，第70方案的電子發(fā)射器件，在第66方案的電子發(fā)射器件中，其特征在于上述第2粒子是碳納米管。
此外，第71方案的電子發(fā)射器件的制造方法，其特征在于至少具備在支持基材上形成電子輸運(yùn)構(gòu)件的工序；在上述電子輸運(yùn)構(gòu)件上形成感光性樹(shù)脂層的工序；對(duì)于上述感光性樹(shù)脂層進(jìn)行圖形曝光和顯影使上述感光性樹(shù)脂層圖形化為規(guī)定的形狀的圖形化工序；把電子發(fā)射材料粘接到圖形化后的感光性樹(shù)脂層上的工序。
此外，第72方案的電子發(fā)射器件的制造方法，其特征在于在第71方案的電子發(fā)射器件中，上述電子發(fā)射材料是電子發(fā)射效率不同的第1粒子和第2粒子的混成粒子。
此外，第73方案的電子發(fā)射器件的制造方法，其特征在于在第71方案的電子發(fā)射器件中，在上述圖形化工序和粘接工序之間，還具備把感光性樹(shù)脂加熱到軟化溫度以上的加熱處理工序。
此外，第74方案的電子發(fā)射器件的制造方法，其特征在于在第71方案的電子發(fā)射器件中，還具備在上述粘接工序之后除去未粘接的電子發(fā)射材料的除去工序。
此外，第75方案的電子發(fā)射器件的制造方法，其特征在于在第74方案的電子發(fā)射器件中，上述除去工序是向支持基材面上噴射流體的工序。
此外，第76方案的電子發(fā)射器件的制造方法，其特征在于在第71方案的電子發(fā)射器件中，還具備在上述粘接工序之后燒固感光性樹(shù)脂的工序。
此外，第77方案的電子發(fā)射器件的制造方法，其特征在于在第74方案的電子發(fā)射器件中，還具備在上述粘接工序之后燒固感光性樹(shù)脂的工序。
此外，第78方案的電子源，是至少具備電子發(fā)射器件和控制上述電子發(fā)射器件的控制電路的電子源，其特征在于上述電子發(fā)射器件是第44方案所述的電子發(fā)射器件。
此外，第79方案的圖象顯示裝置，是至少具備電子源、借助于從上述電子源發(fā)射出來(lái)的電子形成圖象的圖象形成部分的圖象顯示裝置，其特征在于上述電子源是第78方案所述的電子源。
此外，第80方案的電子源，是至少具備電子發(fā)射器件和控制上述電子發(fā)射器件的控制電路的電子源，其特征在于上述電子發(fā)射器件是第51方案所述的電子發(fā)射器件。
此外，第81方案的圖象顯示裝置，是至少具備電子源、借助于從上述電子源發(fā)射出來(lái)的電子形成圖象的圖象形成部分的圖象顯示裝置，其特征在于上述電子源是第80方案所述的電子源。
此外，第82方案的電子源，是至少具備電子發(fā)射器件和控制上述電子發(fā)射器件的控制電路的電子源，其特征在于上述電子發(fā)射器件是第56方案所述的電子發(fā)射器件。
此外，第83方案的圖象顯示裝置，是至少具備電子源、借助于從上述電子源發(fā)射出來(lái)的電子形成圖象的圖象形成部分的圖象顯示裝置，其特征在于上述電子源是第82方案所述的電子源。
此外，第84方案的電子源，是至少具備電子發(fā)射器件和控制上述電子發(fā)射器件的控制電路的電子源，其特征在于上述電子發(fā)射器件是第64方案所述的電子發(fā)射器件。
此外，第85方案的圖象顯示裝置，是至少具備電子源、借助于從上述電子源發(fā)射出來(lái)的電子形成圖象的圖象形成部分的圖象顯示裝置，其特征在于上述電子源是第84方案所述的電子源。
此外，第86方案的熒光燈，是至少具備電子源、借助于從上述電子源發(fā)射出來(lái)的電子發(fā)光的熒光面的熒光燈，其特征在于上述電子源是第78方案所述的電子源。
此外，第87方案的熒光燈，是至少具備電子源、借助于從上述電子源發(fā)射出來(lái)的電子發(fā)光的熒光面的熒光燈，其特征在于上述電子源是第80方案所述的電子源。
此外，第88方案的熒光燈，是至少具備電子源、借助于從上述電子源發(fā)射出來(lái)的電子發(fā)光的熒光面的熒光燈，其特征在于上述電子源是第82方案所述的電子源。
此外，第89方案的熒光燈，是至少具備電子源、借助于從上述電子源發(fā)射出來(lái)的電子發(fā)光的熒光面的熒光燈，其特征在于上述電子源是第84方案所述的電子源。
此外，第90方案的熒光燈，在第89方案的熒光燈中，其特征在于用來(lái)從電子發(fā)射器件抽出電子的抽出電極被配置為把電子發(fā)射構(gòu)件包圍起來(lái)。
此外，第91方案的圖形形成方法，其特征在于至少具備在支持基材上形成感光性樹(shù)脂層的工序；對(duì)上述感光性樹(shù)脂層進(jìn)行圖形曝光和顯影使上述感光性樹(shù)脂層圖形化為規(guī)定的形狀的圖形化工序；在上述圖形化工序中圖形化的感光性樹(shù)脂層上形成被圖形形成層，把被圖形形成層粘接到上述感光性樹(shù)脂層上的工序；除去在上述工序中粘接上的部分以外的被圖形形成層的除去工序。
此外，第92方案的圖形形成方法，在第91方案的圖形形成方法中，其特征在于還具備在上述除去工序之后，燒掉上述感光性樹(shù)脂層的工序。
第2發(fā)明群中的附圖簡(jiǎn)述圖12是第2發(fā)明群的實(shí)施例2-1的電子發(fā)射器件的概略剖面圖。
圖13是四足形狀金屬須粒子的擴(kuò)大圖。
圖14是第2發(fā)明群的實(shí)施例2-1的電子發(fā)射器件的制造方法的概略工序圖。
圖15是第2發(fā)明群的實(shí)施例2-2的電子發(fā)射器件的制造方法的概略工序圖。
圖16是第2發(fā)明群的實(shí)施例2-3的電子發(fā)射器件的制造方法的概略工序圖。
圖17是第2發(fā)明群的實(shí)施例2-4的電子發(fā)射器件的制造方法的概略工序圖。
圖18是第2發(fā)明群的實(shí)施例2-9的電子源的概略工序圖。
圖19是第2發(fā)明群的實(shí)施例2-10的圖象顯示裝置的概略工序圖。
圖20是說(shuō)明使用ZnO金屬須的現(xiàn)有的電子發(fā)射器件的說(shuō)明圖。
實(shí)施第2發(fā)明群的優(yōu)選方式以下，根據(jù)實(shí)施例具體地說(shuō)明第2發(fā)明群的內(nèi)容。另外，在各個(gè)圖中所示的構(gòu)件中，功能相同的構(gòu)件，賦予同一參考標(biāo)號(hào)而省略說(shuō)明。
(實(shí)施例2-1)根據(jù)圖12～15說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例2-1的電子發(fā)射器件。圖12示出了本發(fā)明的實(shí)施例2-1的電子發(fā)射器件的概略剖面圖，圖13是四足形狀金屬須粒子的擴(kuò)大圖。
圖12所示的電子發(fā)射器件的構(gòu)造是在由玻璃板構(gòu)成的支持基板2011上，形成由鋁膜構(gòu)成的電子輸運(yùn)構(gòu)件2001(導(dǎo)電層)，在該電子輸運(yùn)構(gòu)件2001上固定粘接含有作為多足形狀物質(zhì)的一種形態(tài)的、4個(gè)足的四足形狀金屬須2002a(第1粒子)，和作為導(dǎo)電性粒子的一種形態(tài)的碳纖維2002c(第2粒子)的電子發(fā)射材料2002(混成粒子)。其中，固定粘接上電子發(fā)射材料2002的區(qū)域，將成為電子發(fā)射部分2003(冷陰極構(gòu)件)。
說(shuō)明本實(shí)施例的電子發(fā)射器件的制造方法。圖14(a)～(c)的工序圖示出了制造步驟的概略。首先，制作使四足形狀金屬須2002a和由碳纖維構(gòu)成的導(dǎo)電性粒子2002c分散到溶劑2002d中的混合分散溶液(圖14(a))。作為上述分散溶劑2002d，優(yōu)選使用可以在真空中使用的熒光體的涂敷中使用的溶劑，例如醋酸異戊(烷)基99％和硝化纖維素1％的混合物等是理想的。另外，以下把這樣的溶劑叫做媒液。
其次，向在支持基板2011上形成的由0.01微米～100微米、優(yōu)選為0.1微米～1微米左右的厚度的鋁膜構(gòu)成的導(dǎo)電層(電子輸運(yùn)構(gòu)件2001)的上面，涂敷上述混合分散溶液(圖14(b))，進(jìn)行加熱以蒸發(fā)除去媒液，把在支持基板2011上由混成粒子構(gòu)成的的電子發(fā)射材料配置到電子輸運(yùn)構(gòu)件2001上(圖14(c))。借助于此，完成實(shí)施例2-1的電子發(fā)射器件。
該電子發(fā)射器件的特征在于電子發(fā)射部分2003(冷陰極構(gòu)件)的構(gòu)造。就是說(shuō)，四足形狀金屬須2002a的4個(gè)足中的任何一個(gè)向空間突出出來(lái)，其它的足則與電子輸運(yùn)構(gòu)件(導(dǎo)電層)2001接觸。此外，作為組成電子發(fā)射材料的另一種材料的導(dǎo)電性粒子2002c(碳纖維粒子)的一部分聚集于上述四足形狀金屬須2002a足根下(電子輸運(yùn)構(gòu)件2001一側(cè))，另外一部分則作為突起物附著在四足形狀金屬須2002a的表面上。在該構(gòu)造的器件的情況下，向空間突出來(lái)的四足形狀金屬須2002a的足尖起著電子發(fā)射頂端的作用，同時(shí)，附著在四足形狀金屬須1002a的表面上的碳纖維粒子的頂端則起著電場(chǎng)集中效果高的電子發(fā)射頂端的作用。
另一方面，聚集在四足形狀金屬須2202a的足根下的碳纖維粒子則起著使從電子輸運(yùn)構(gòu)件2001向四足形狀金屬須2002a的電子流入變得容易的導(dǎo)電體的作用。
由以上可知，倘采用該構(gòu)成，則可以實(shí)現(xiàn)用低電壓進(jìn)行大電流發(fā)射的電子發(fā)射器件，幾乎不會(huì)伴有價(jià)格上升。
在這里，本實(shí)施例的四足形狀金屬須(第1粒子)，平均為20微米左右，作為導(dǎo)電性粒子的碳纖維(第2粒子)，直徑為亞微米(0.1～0.9微米)，長(zhǎng)度為微米尺寸。
作為上述涂敷的裝置，沒(méi)什么特別限定，例如可以使用下面的方法。作為其第1種，是預(yù)先向規(guī)定的區(qū)域上涂敷上述分散溶液的方法，具體地說(shuō)，可以舉出印刷法和澆注法。印刷法適合于作為涂敷對(duì)象的基板面平坦且不存在在進(jìn)行涂敷時(shí)將變成為障礙的凹凸(包括構(gòu)造物的形成)的情況。另一方面，澆注法，由于是一種應(yīng)用加注器等向規(guī)定的區(qū)域滴下必要量的分散溶液的方法，故即使在基板面上存在著凹凸也可以進(jìn)行涂敷。
作為其第2種，是向基板表面的整個(gè)面上進(jìn)行涂敷，然后把涂敷面整形成規(guī)定的形狀的方法，具體地說(shuō)，可以舉出在用旋轉(zhuǎn)涂敷法或浸泡法向基板表面的整個(gè)面上進(jìn)行涂敷并除去了溶劑后，削掉不需要的涂敷面的方法，或利用光刻法的方法。倘采用這些方法，則具有涂敷操作效率好，同時(shí)易于進(jìn)行微細(xì)加工的長(zhǎng)處。
另外，四足形狀金屬須或纖維狀粒子，由于易于折斷，故理想的是使用不會(huì)給金屬須或纖維無(wú)用地加上應(yīng)力的涂敷裝置。
在這里，作為四足形狀金屬須，雖然沒(méi)什么特別限定，但可以使用例如以ZnO為原料的‘panatetra’(商品名，松下アムテック株式會(huì)社生產(chǎn))。金屬須的尺寸也沒(méi)什么特別限定，一般的說(shuō)，使用10微米左右(例如1微米～30微米)的金屬須。
再有，在上述的情況下，雖然使用的是4個(gè)足的四足形狀金屬須，但是足的個(gè)數(shù)只要是3足以上即可，并不限定于4個(gè)。因?yàn)槿绻?個(gè)以上，就可以使其中的至少1個(gè)向空間突出出來(lái)，用其它的足進(jìn)行自立。另外，在本說(shuō)明書(shū)中，把具有3足以上的足的粒子叫做多足形狀粒子。
此外，作為上述導(dǎo)電性粒子，理想的是兼具導(dǎo)電性良好且低電場(chǎng)電子發(fā)射性能這兩個(gè)特性的材質(zhì)和形狀的粒子。作為這樣的材料，例如可以舉出碳纖維、碳納米管和金屬須等，其中，特別是，以具有有六碳環(huán)的α鍵已被斷開(kāi)的部分石墨為主要成分的導(dǎo)電性粒子，由于可以期待以低電場(chǎng)進(jìn)行大電流放電，而且，作為材料物性的穩(wěn)定性也很出色，故是理想的。
(實(shí)施例2-2)實(shí)施例2-2，通過(guò)改變制造方法，制作由四足形狀金屬須的表面附著有更多的碳纖維粒子的混成粒子。因此，除去以該混成粒子為電子發(fā)射材料之外，與上述實(shí)施例2-1是同樣的。因此，在這里以制造方法為中心進(jìn)行說(shuō)明。
圖15示出了用來(lái)說(shuō)明本實(shí)施例的制造工序的概念圖。根據(jù)該圖說(shuō)明實(shí)施例2-2的器件的制造方法。
首先，制作使四足形狀金屬須分散到與上述同樣的溶劑(媒液)中的第1分散溶液，向支持基板2011上的導(dǎo)電層(電子輸運(yùn)構(gòu)件2011)上涂敷該第1分散溶液(圖15(b))。然后，加熱干燥涂敷面后僅僅把四足形狀金屬須配置到支持基板2011上(圖15(c))。
其次，制作使作為導(dǎo)電性纖維狀粒子的碳纖維分散到與上述同樣的溶劑內(nèi)的第2分散溶液，把該第2分散溶液(圖15(d))涂敷到在上述中配置在支持基板2011上的四足形狀金屬須上(圖15(e))。然后，加熱干燥涂敷面后使碳纖維附著到四足形狀金屬須的表面和導(dǎo)電層的表面上(圖15(f))。
借助于此，就完成了實(shí)施例2-2的電子發(fā)射器件，但是，在該制造方法的情況下，由于先涂敷四足形狀金屬須，然后再涂敷碳纖維，故與使用混合分散液一次涂敷兩種粒子的實(shí)施例2-1的情況下相比，在四足形狀金屬須的表面上會(huì)突起狀地附著更多的碳纖維。因此，附著得更多的該碳纖維的頂端將起著電子發(fā)射頂端的作用。因此，倘采用本實(shí)施例，就可以以更低的電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)更高的電子發(fā)射密度。
此外，倘采用該方法，則可以避免起因于不同的粒子的比重之差的那些缺點(diǎn)。
具體地說(shuō)，在使用把多種的粒子分散到同一溶液中的混合分散溶液的情況下，如果不同的粒子的比重之差大，由于將變成不均一的分散溶液，故涂敷面的粒子組成也將變成不均一。然而，如果是使單一種類(lèi)的粒子進(jìn)行分散的分散溶液，則不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況。
可是，在本發(fā)明的情況下，把主要作用為電子發(fā)射的粒子叫做電子發(fā)射用粒子(第1粒子)，把主要作用為使得緩和向電子發(fā)射用粒子進(jìn)行的電子的流入時(shí)的電阻，和/或把電子發(fā)射用粒子的姿勢(shì)限制為對(duì)電子發(fā)射有利的那種粒子叫做姿勢(shì)限制用粒子(第2粒子)。如果像這樣區(qū)分使用，則實(shí)施例2-2中的四足形狀金屬須，就是把其姿勢(shì)限制為使得碳纖維易于進(jìn)行電子發(fā)射的姿勢(shì)限制用粒子(第2粒子)，碳粒子則將變成為電子發(fā)射用粒子(第1粒子)。但是，不言而喻，從四足形狀金屬須也可以發(fā)射電子，究竟如何分類(lèi)，要考慮整體的平衡，相對(duì)地決定。
另外，即使在本實(shí)施例中，也可以采用實(shí)施例2-1所述的涂敷裝置。
(實(shí)施例2-3)實(shí)施例2-3，除了把在四足形狀金屬須的足根下聚集有更多的碳纖維粒子的構(gòu)造的混成粒子作為電子發(fā)射材料之外，與實(shí)施例2-1是同樣到。此外，除了第1、第2分散溶液的組成與上述實(shí)施例2-2所述的制造方法不同這一點(diǎn)之外，可以采用同樣的制造方法。以下，參看圖16說(shuō)明目的為使更多的碳纖維粒子聚集到四足形狀金屬須的足根下的制造方法。
首先，制作使碳纖維粒子分散到與上述同樣的溶劑(媒液)中的第1分散溶液(圖16(a))，向支持基板2011上的導(dǎo)電層(電子輸運(yùn)構(gòu)件2011)上涂敷該第1分散溶液(圖16(b))。然后，加熱干燥涂敷面后僅僅把四足形狀金屬須配置到支持基板2011上(圖16(c))。
其次，制作使四足形狀金屬須分散到與上述同樣的溶劑內(nèi)的第2分散溶液，把該第2分散溶液(圖16(d))涂敷到在上述中配置在支持基板2011上的碳纖維粒子的上(圖16(e))。然后，加熱干燥涂敷面后使碳纖維更多地聚集到四足形狀金屬須的足根下的構(gòu)造的電子發(fā)射部分(圖16(f))。
借助于此就完成了實(shí)施例2-3的電子發(fā)射器件。在該制造方法的情況下，要先涂敷碳纖維粒子，然后再涂敷四足形狀金屬須這一點(diǎn)，與上述實(shí)施例2-2不同，倘采用本制造方法，則可以制造可以圓滑地進(jìn)行電子向電子發(fā)射材料中的流入的電子發(fā)射器件。其理由如下四足形狀金屬須粒子的足的頂端極其之細(xì)，故雖然與導(dǎo)電層(電子輸運(yùn)構(gòu)件2001)之間的電阻大，但是，如果是該構(gòu)成的話，則具有導(dǎo)電性的碳纖維聚集到四足形狀金屬須粒子的足根下，起著降低電阻的作用。
另外，結(jié)果在本實(shí)施例中，四足形狀金屬須粒子是電子發(fā)射用粒子(第1粒子)，碳纖維粒子相當(dāng)于支持電子發(fā)射用粒子的姿勢(shì)限制用粒子(第2粒子)。但是，本例中的第2粒子的作用，主要是導(dǎo)電性改善效果，限制姿勢(shì)的作用不大。
(實(shí)施例2-4)本實(shí)施例的特征在于使用在支持基板的導(dǎo)電層(電子輸運(yùn)構(gòu)件2001)上預(yù)先形成粘接層，利用該粘接層把電子發(fā)射材料固定粘接到導(dǎo)電層上的制造方法這一點(diǎn)，至于除此之外的要素，與上述實(shí)施例2-1的構(gòu)成是同樣的。以下，參看圖17(a)～(d)進(jìn)行說(shuō)明。
首先，在已形成由鋁膜構(gòu)成的導(dǎo)電層(電子輸運(yùn)構(gòu)件2001)的玻璃制的支持基板2011上，形成由感光性樹(shù)脂構(gòu)成的粘接層2005(圖17(a))。其中，作為感光性樹(shù)脂，使用東京應(yīng)化生產(chǎn)的正光刻膠OFPR-5000，借助于旋轉(zhuǎn)涂敷法向?qū)щ妼由贤糠蠛穸?微米～5微米的膏狀的光刻膠。
在上述涂敷后，用熱板進(jìn)行90℃×90秒鐘的預(yù)焙膜。另外，在該時(shí)刻，所涂敷的感光性光刻膠雖然不具有粘接性，但是由于之后的熱處理變成出現(xiàn)了粘接性。
再有，對(duì)于由感光性光刻膠構(gòu)成的粘接層2005進(jìn)行曝光顯影，使粘接層2005圖形化為對(duì)形成電子發(fā)射部分(冷陰極構(gòu)件)合適的形狀和大小(圖17(b))。曝光條件定為100mW/cm2。此外，顯影使用NMD-3，進(jìn)行靜止攪拌顯影。
其次，使上所說(shuō)的四足形狀金屬須粒子和碳纖維粒子分散到溶劑(媒液)內(nèi)，制作混合分散溶液。把該混合分散溶液涂敷到在上述中已構(gòu)圖形成的基板上(圖17(c))。作為該情況下的涂敷法，例如可以使用旋轉(zhuǎn)涂敷法或澆注法。另外，四足形狀金屬須粒子和碳纖維粒子是起著電子發(fā)射材料的作用的粒子。
在涂敷上上述混合分散溶液后，對(duì)支持基板2011進(jìn)行160℃×3分鐘的熱處理。該溫度是比光刻膠OFPR5000的后焙膜溫度高的溫度，借助于該熱處理上述已圖形化的粘接層2005(光刻膠圖形)因軟化而具有粘接性。因此，由四足形狀金屬須粒子和碳纖維粒子構(gòu)成的的混成粒子就被選擇性地粘接到已圖形化的粘接層2005上。之后從基板上除去未粘接的混成粒子。
作為從基板上除去未粘接的混成粒子的方法，難于給四足形狀金屬須粒子造成損傷的非接觸方法是優(yōu)選的，作為這樣的方法，可以舉出對(duì)于基板面淋浴狀地噴射純水的方法。
借助于以上的方法，就完成了在支持基板2001上已構(gòu)圖形成多個(gè)電子發(fā)射部分(冷陰極構(gòu)件)的電子發(fā)射器件(圖17(d))。在該電子發(fā)射器件的情況下，由于已用粘接層2005把電子發(fā)射材料粘接到基板上，故耐久性和穩(wěn)定性都很出色。此外，倘采用該方法，則可以構(gòu)圖形成電子發(fā)射部分而不會(huì)因使粘接層圖形化而給電子發(fā)射材料加上外力。因此，在圖形化時(shí)，不會(huì)發(fā)生四足形狀金屬須粒子的足的折斷，以及因此使器件的性能降低的問(wèn)題。
然而，在上述情況下，作為形成粘接層2005的材料雖然使用的是借助于加熱處理而發(fā)現(xiàn)粘接力的感光性光刻膠，但是并不限定于此，只要是具有粘接作用，而且是可以圖形化的材料，不是感光性光刻膠也沒(méi)有關(guān)系。
此外，雖然是在基板整個(gè)面上都涂敷上感光性光刻膠之后，再進(jìn)行圖形化，然后使之發(fā)現(xiàn)粘接力，但是，并不限定于此。也可以在粘接電子發(fā)射材料之后再進(jìn)行圖形化。此外，也可以采用印刷法或澆注法等從最初開(kāi)始使粘接層2005本身圖形化后進(jìn)行涂敷的方法。
此外，在上述的情況下，雖然使用混合分散溶液把電子發(fā)射材料涂敷到粘接層上，但是，也可以采用直接把混合粉末噴撒到基板上的方法。
此外，在本實(shí)施例中，為了提高電子發(fā)射材料與電子輸運(yùn)構(gòu)件之間的接觸機(jī)會(huì)，把大小或體積比第1粒子(例如四足形狀金屬須粒子)小的粒子當(dāng)作第2粒子是優(yōu)選的。
(實(shí)施例2-5)除了把導(dǎo)電性粒子配合到粘接層2005上之外，與上述實(shí)施例2-4是同樣的，具體地說(shuō)，使用把適量的碳粒子配合到上述光刻膠(OFPR-5000)中的粘接層，除此之外的事項(xiàng)都與實(shí)施例2-4同樣地制作實(shí)施例2-5的電子發(fā)射器件。
本實(shí)施例，在可以提高電子輸運(yùn)構(gòu)件2001和電子發(fā)射材料2002之間的導(dǎo)電性這一點(diǎn)上是優(yōu)選的。
在這里，作為上述導(dǎo)電性粒子，雖然也可以使用上述碳纖維粒子等，但是由于目的是對(duì)導(dǎo)電層賦予導(dǎo)電性，故優(yōu)選的是那些導(dǎo)電性?xún)?yōu)良而且不會(huì)給感光性光刻膠的曝光顯影和圖形化的圖象分辨率造成壞影響的大小、形狀和材質(zhì)。另外，作為可以直接在該用途中使用的導(dǎo)電性粒子，可以舉出可以在液晶顯示裝置中使用的濾色片和黑色矩陣用光刻膠(東京應(yīng)化生產(chǎn)PMER6020EK等)。由于該光刻膠已把適度的粒徑的碳粒子配合成適度的濃度，故是合適的。
(實(shí)施例2-6)除了作為電子發(fā)射材料僅僅使用四足形狀金屬須粒子之外，與上述實(shí)施例2-5同樣地制作實(shí)施例2-6的電子發(fā)射器件。
本實(shí)施例，是目的為確認(rèn)即使僅僅是四足形狀金屬須粒子也可以確保電子發(fā)射材料與電子輸運(yùn)構(gòu)件之間的導(dǎo)通的事實(shí)的實(shí)施例。實(shí)際的導(dǎo)通測(cè)試已經(jīng)確認(rèn)可以確保導(dǎo)通。
(實(shí)施例2-7)在上述實(shí)施例2-6中，雖然采用的是由(i)感光性光刻膠膏涂敷→(ii)90℃×90秒鐘的預(yù)焙膜→(iii)圖形化→(vi)混成粒子分散溶液的涂敷→(v)160℃×3分鐘的熱處理→(iv)未粘接粒子的除去構(gòu)成的工序，但是，在實(shí)施例2-7中，去掉上述(v)工序，在上述(iii)工序和(iv)工序之間插入進(jìn)行160℃×3分鐘的熱處理的工序，此外還采用噴撒混成粒子的工序來(lái)代替上述(iv)工序。至于其它的工序，與實(shí)施例2-6同樣地進(jìn)行，制作實(shí)施例2-7的電子發(fā)射器件。
若采用該方法，通過(guò)噴撒電子發(fā)射材料的方法，就可以在基板上形成已圖形化的電子發(fā)射部分(冷陰極構(gòu)件)。另外，在本實(shí)施例中，在除去未粘接粒子(vi)的工序之后，也可以附加下述燒固工序。
(實(shí)施例2-8)除了在實(shí)施例2-4的圖17(d)的后邊，再附加上燒固粘接層2005的工序之外，與上述實(shí)施例2-5同樣地制作實(shí)施例2-7的電子發(fā)射器件。
具體地說(shuō)，在從基板上除去了未粘接到粘接層2005上的未粘接的混成粒子之后，對(duì)支持基板2011進(jìn)行500℃×1個(gè)小時(shí)的加熱處理。該溫度是高于光刻膠OFPR5000的燒毀溫度的溫度。因此，將燒掉已形成了粘接層的光刻膠OFPR5000。但是，直接接觸電子發(fā)射材料的部分，就是說(shuō)，在電子發(fā)射材料與導(dǎo)電層(電子輸運(yùn)構(gòu)件2001)之間，會(huì)殘存有來(lái)源于光刻膠的微量的碳或碳類(lèi)。這樣一來(lái)，該殘留物(碳或碳類(lèi)粒子)就起著使得電子發(fā)射材料與導(dǎo)電層實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通那樣的作用，同時(shí)還起著使得電子發(fā)射材料固定到導(dǎo)電層上的作用。
因此，倘采用本實(shí)施例，則由于微量地殘留下來(lái)的微量的碳或碳類(lèi)，四足形狀金屬須粒子等的電子發(fā)射材料就可以確實(shí)地固定粘接到基板面上，而且還可以實(shí)現(xiàn)電子發(fā)射材料與導(dǎo)電層(電子輸運(yùn)構(gòu)件2001)之間的導(dǎo)通。
此外，由于本身為有機(jī)物的感光性光刻膠(粘接層)已被完全除去，故即使在構(gòu)成電子發(fā)射裝置，并使之長(zhǎng)時(shí)間驅(qū)動(dòng)的情況下，也不會(huì)有起因于光刻膠成分的升華而產(chǎn)生的裝置性能的降低。因此，倘采用本實(shí)施例，則可以提供電子發(fā)射特性?xún)?yōu)良的可靠性高的電子發(fā)射器件。
再有，倘采用本實(shí)施例所述的制造方法，由于碳或碳類(lèi)殘留物可以提高電子發(fā)射材料與導(dǎo)電層之間的導(dǎo)通，故也可以不使用配合有第2粒子的混成粒子。
(實(shí)施例2-9)用實(shí)施例2-1的電子發(fā)射器件制作圖18所示的那樣的電子源。圖18示出了電子源的概略構(gòu)成圖。如該圖所示，實(shí)施例2-9的電子源是由玻璃制的支持基板2011、在其上矩陣狀地形成的多個(gè)電子發(fā)射部分(冷陰極構(gòu)件)2003、控制從電子發(fā)射材料2002a抽出的電子量的電子抽出電極2004為基本構(gòu)成要素構(gòu)成的。
在這里，作為電子發(fā)射部分2003的一部分的電子輸運(yùn)構(gòu)件2001，已被連接到向電子發(fā)射構(gòu)件傳達(dá)用來(lái)進(jìn)行電子發(fā)射的電信號(hào)的電路上，其構(gòu)成為根據(jù)該電信號(hào)從電子發(fā)射器件進(jìn)行電子發(fā)射。在支持基板2011上，圖形狀地形成電子輸運(yùn)構(gòu)件2001和其后的上述電路。
該電子源，由于利用了電子發(fā)射特性?xún)?yōu)良的實(shí)施例2-1的電子發(fā)射器件，故可以低電壓進(jìn)行大電流發(fā)射，且可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的發(fā)射電流的取出。另外，在本實(shí)施例中，雖然用上述實(shí)施例2-1所述的電子發(fā)射器件構(gòu)成電子源，但是，并不限定于此，作為電子源用的電子發(fā)射器件當(dāng)然可以利用實(shí)施例2-2～實(shí)施例2-8的器件。
(實(shí)施例2-10)用上述實(shí)施例2-9的電子源制作圖19(概略構(gòu)成圖)所示的那種圖象顯示裝置。該圖象顯示裝置，如圖19所示，具有已形成了電子輸運(yùn)構(gòu)件2001和電子發(fā)射部分(冷陰極構(gòu)件)2003的玻璃制的支持基板2011；作為與支持基板2001相對(duì)置的基板的、在內(nèi)側(cè)面上形成已涂敷上熒光體的陽(yáng)極電極的玻璃制的陽(yáng)極支持基板2012；把側(cè)面覆蓋起來(lái)的輔助構(gòu)件2013；配置在上述兩基板的中間的電子抽出電極2004。這樣一來(lái)，就構(gòu)成了用支持基板2011、輔助構(gòu)件2013和相對(duì)置基板2012密閉起來(lái)的外圍器，且該外圍器的內(nèi)部已變成為真空。另外電子抽出電極2004是對(duì)從電子發(fā)射材料2002a抽出來(lái)的電子量進(jìn)行控制的電極，其構(gòu)成為可借助于用電子抽出電極2004抽出來(lái)的電子與陽(yáng)極電極表面的熒光體碰撞進(jìn)行發(fā)光來(lái)顯示圖象。
該圖象顯示裝置，作為電子源，使用可以以低電壓進(jìn)行大電流放電而且可以取出穩(wěn)定的發(fā)射電流的上述實(shí)施例2-9的電子源。因此，可以實(shí)現(xiàn)用低電壓進(jìn)行驅(qū)動(dòng)且高品質(zhì)的圖象顯示。
如上所述，倘采用第2發(fā)明群的發(fā)明，則可以在支持基板上保持滿意的狀態(tài)不變地固定粘接和配置像四足形狀金屬須那樣的足易于折斷的多足形狀物質(zhì)。由于若采用這樣的本發(fā)明則可以充分地發(fā)揮作為多足形狀物質(zhì)的電子發(fā)射材料的優(yōu)良的特性，故能夠?qū)崿F(xiàn)電子發(fā)射器件的高性能化。
工業(yè)上利用的可能性如以上所說(shuō)明的那樣，倘采用本發(fā)明，則可以大面積地以少的作業(yè)工序和良好的效率配置固定使碳納米管或碳纖維等的電子發(fā)射效率不同的微粒進(jìn)行混合后的混成粒子等。這樣一來(lái)，含有混成粒子的本發(fā)明的冷陰極構(gòu)件，就會(huì)具有以低電壓驅(qū)動(dòng)，可以取出大的動(dòng)作電流，而且電子發(fā)射特性穩(wěn)定這樣的優(yōu)良的電子發(fā)射特性。因此，倘采用使用這樣的冷陰極構(gòu)件的一連串的本發(fā)明，則可以以低價(jià)格提供高性能的電子發(fā)射器件、電子源、圖象顯示裝置和熒光燈等。因此本發(fā)明的工業(yè)上的意義很大。
權(quán)利要求
1.一種電子發(fā)射器件，在支持部件上至少配置有第1電極和冷陰極構(gòu)件，其特征在于上述冷陰極構(gòu)件由至少電子發(fā)射效率不同的第1粒子和第2粒子的混成粒子構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射器件，其特征在于上述第2粒子限制第1粒子的姿勢(shì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射器件，其特征在于上述第1粒子是棒狀或板狀；而且，上述第2粒子以相對(duì)于第1電極成一角度而不是水平地對(duì)第1粒子進(jìn)行姿勢(shì)限制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射器件，其特征在于第1粒子以碳為主要成分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子發(fā)射器件，其特征在于第1粒子含有石墨粒子、碳納米管、碳纖維中的任何一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射器件，其特征在于第1粒子是碳、硅、硼、氮、氧等的原子進(jìn)行結(jié)合后的碳納米管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射器件，其特征在于第2粒子大體上是球狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射器件，其特征在于第2粒子由球狀的集合體構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射器件，其特征在于第2粒子是導(dǎo)電性粒子。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射器件，其特征在于第2粒子是金屬須。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子發(fā)射器件，其特征在于第2粒子至少以鈦原子、鋁原子、硼原子、碳原子、硅原子、鋅原子、氧原子中的任一種為主要成分。
12.據(jù)權(quán)利要求3所述的電子發(fā)射器件，其特征在于第2粒子的高度小于第1粒子的大小。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射器件，其特征在于冷陰極構(gòu)件與第2電極之間，配置有對(duì)從上述冷陰極構(gòu)件表面單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射出來(lái)的電子個(gè)數(shù)進(jìn)行控制的第3電極。
14.一種具備上述權(quán)利要求1的電子發(fā)射器件的電場(chǎng)發(fā)射型顯示裝置，其特征在于上述電子發(fā)射器件的冷陰極構(gòu)件的表面起著上述熒光燈的電子發(fā)射源的作用。
15.一種具備權(quán)利要求1的電子發(fā)射器件的熒光燈，其特征在于上述電子發(fā)射器件的冷陰極構(gòu)件的表面起著上述熒光燈的電子發(fā)射源的作用。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的熒光燈，其特征在于第2電極配置為把第1電極包圍起來(lái)。
17.一種電子發(fā)射器件的制造方法，該電子發(fā)射器件中在支持構(gòu)件上至少配置有第1電極、以及具有由第1粒子和第2粒子構(gòu)成的混成粒子的冷陰極構(gòu)件，其特征在于至少具備在支持構(gòu)件上形成第1電極的工序；使第1粒子分散到上述第1電極表面上的工序；使第2粒子分散到上述第1電極表面上形成冷陰極構(gòu)件的工序。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電子發(fā)射器件的制造方法，其特征在于上述第1粒子和第2粒子的電子發(fā)射效率不同。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電子發(fā)射器件的制造方法，其特征在于上述第1粒子和第2粒子中的任一個(gè)是電子發(fā)射用的粒子，另一個(gè)是用來(lái)限制電子發(fā)射用的粒子的姿勢(shì)的粒子。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電子發(fā)射器件的制造方法，其特征在于形成上述冷陰極構(gòu)件的工序是在對(duì)分散到電極表面上的第1粒子加壓后，使第2粒子進(jìn)行分散以形成陰極構(gòu)件的工序。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電子發(fā)射器件的制造方法，其特征在于形成上述冷陰極構(gòu)件的工序，是在至少使第2粒子帶電，已加上電場(chǎng)的氣氛下，使上述第2粒子分散到第1電極上，形成冷陰極構(gòu)件的工序。
22.一種電子發(fā)射器件的制造方法，該電子發(fā)射器件中在支持構(gòu)件上至少配置有第1電極、以及具有由第1粒子和第2粒子構(gòu)成的混成粒子的冷陰極構(gòu)件，其特征在于至少具備在支持構(gòu)件上形成第1電極的工序；使第1粒子和第2粒子同時(shí)分散，形成冷陰極構(gòu)件的工序。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電子發(fā)射器件的制造方法，其特征在于上述第1粒子和第2粒子的電子發(fā)射效率不同。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電子發(fā)射器件的制造方法，其特征在于上述第1粒子和第2粒子中的任一個(gè)是電子發(fā)射用的粒子，另一個(gè)是用來(lái)限制電子發(fā)射用的粒子的姿勢(shì)的粒子。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電子發(fā)射器件的制造方法，其特征在于形成上述冷陰極構(gòu)件的工序，是使第1粒子和第2粒子帶電，在已加上電場(chǎng)的氣氛下使該第1粒子和第2粒子同時(shí)分散到第1電極上的工序。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電子發(fā)射器件的制造方法，其特征在于形成上述冷陰極構(gòu)件的工序，對(duì)使第1粒子和第2粒子分散到具有揮發(fā)性的溶劑中的分散溶液加壓，用噴嘴使上述分散溶液放出并附著到第1電極表面上的工序。
27.一種電子發(fā)射型顯示裝置的制造方法，其特征在于至少具備按照權(quán)利要求17所述的電子發(fā)射器件的制造方法形成上述電子發(fā)射器件的工序；形成在表面上具有熒光體層和第2電極的陽(yáng)極基材的工序；把上述電子發(fā)射器件的上述冷陰極構(gòu)件和上述陽(yáng)極基材的上述熒光體層配置為相對(duì)置，使上述冷陰極構(gòu)件起著對(duì)于上述熒光體層的電子發(fā)射源的作用的工序。
28.一種電子發(fā)射型顯示裝置的制造方法，其特征在于至少具備按照權(quán)利要求20所述的電子發(fā)射器件的制造方法形成上述電子發(fā)射器件的工序；形成在表面上具有熒光體層和第2電極的陽(yáng)極基材的工序；把上述電子發(fā)射器件的上述冷陰極構(gòu)件和上述陽(yáng)極基材的上述熒光體層配置為相對(duì)置，使上述冷陰極構(gòu)件起著對(duì)于上述熒光體層的電子發(fā)射源的作用的工序。
29.一種電子發(fā)射型顯示裝置的制造方法，其特征在于至少具備按照權(quán)利要求21所述的電子發(fā)射器件的制造方法形成上述電子發(fā)射器件的工序；形成在表面上具有熒光體層和第2電極的陽(yáng)極基材的工序；把上述電子發(fā)射器件的上述冷陰極構(gòu)件和上述陽(yáng)極基材的上述熒光體層配置為相對(duì)置，使上述冷陰極構(gòu)件起著對(duì)于上述熒光體層的電子發(fā)射源的作用的工序。
30.一種電子發(fā)射型顯示裝置的制造方法，其特征在于至少具備按照權(quán)利要求22所述的電子發(fā)射器件的制造方法形成上述電子發(fā)射器件的工序；形成在表面上具有熒光體層和第2電極的陽(yáng)極基材的工序；把上述電子發(fā)射器件的上述冷陰極構(gòu)件和上述陽(yáng)極基材的上述熒光體層配置為相對(duì)置，使上述冷陰極構(gòu)件起著對(duì)于上述熒光體層的電子發(fā)射源的作用的工序。
31.一種電子發(fā)射型顯示裝置的制造方法，其特征在于至少具備按照權(quán)利要求25所述的電子發(fā)射器件的制造方法形成上述電子發(fā)射器件的工序；形成在表面上具有熒光體層和第2電極的陽(yáng)極基材的工序；把上述電子發(fā)射器件的上述冷陰極構(gòu)件和上述陽(yáng)極基材的上述熒光體層配置為使得它們相對(duì)置，使上述冷陰極構(gòu)件起著作為對(duì)于上述熒光體層的電子發(fā)射源的作用的工序。
32.一種電子發(fā)射型顯示裝置的制造方法，其特征在于至少具備按照權(quán)利要求26所述的電子發(fā)射器件的制造方法形成上述電子發(fā)射器件的工序；形成在表面上具有熒光體層和第2電極的陽(yáng)極基材的工序；把上述電子發(fā)射器件的上述冷陰極構(gòu)件和上述陽(yáng)極基材的上述熒光體層配置為相對(duì)置，使上述冷陰極構(gòu)件起著對(duì)于上述熒光體層的電子發(fā)射源的作用的工序。
33.一種熒光燈的制造方法，其特征在于至少具備按照權(quán)利要求17方案的電子發(fā)射器件的制造方法形成上述電子發(fā)射器件的工序；形成在表面上具有熒光體層和第2電極的陽(yáng)極基材的工序；把上述電子發(fā)射器件的上述冷陰極構(gòu)件和上述陽(yáng)極基材的上述熒光體層配置為相對(duì)置，使上述冷陰極構(gòu)件起著對(duì)于上述熒光體層的電子發(fā)射源的作用的工序。
34.一種熒光燈的制造方法，其特征在于至少具備按照權(quán)利要求20方案的電子發(fā)射器件的制造方法形成上述電子發(fā)射器件的工序；形成在表面上具有熒光體層和第2電極的陽(yáng)極基材的工序；把上述電子發(fā)射器件的上述冷陰極構(gòu)件和上述陽(yáng)極基材的上述熒光體層配置為相對(duì)置，使上述冷陰極構(gòu)件起著對(duì)于上述熒光體層的電子發(fā)射源的作用的工序。
35.一種熒光燈的制造方法，其特征在于至少具備按照權(quán)利要求21方案的電子發(fā)射器件的制造方法形成上述電子發(fā)射器件的工序；形成在表面上具有熒光體層和第2電極的陽(yáng)極基材的工序；把上述電子發(fā)射器件的上述冷陰極構(gòu)件和上述陽(yáng)極基材的上述熒光體層配置為相對(duì)置，使上述冷陰極構(gòu)件起著對(duì)于上述熒光體層的電子發(fā)射源的作用的工序。
36.一種熒光燈的制造方法，其特征在于至少具備按照權(quán)利要求22所述的電子發(fā)射器件的制造方法形成上述電子發(fā)射器件的工序；形成在表面上具有熒光體層和第2電極的陽(yáng)極基材的工序；把上述電子發(fā)射器件的上述冷陰極構(gòu)件和上述陽(yáng)極基材的上述熒光體層配置為相對(duì)置，使上述冷陰極構(gòu)件起著對(duì)于上述熒光體層的電子發(fā)射源的作用的工序。
37.一種熒光燈的制造方法，其特征在于至少具備按照權(quán)利要求25所述的電子發(fā)射器件的制造方法形成上述電子發(fā)射器件的工序；形成在表面上具有熒光體層和第2電極的陽(yáng)極基材的工序；把上述電子發(fā)射器件的上述冷陰極構(gòu)件和上述陽(yáng)極基材的上述熒光體層配置為相對(duì)置，使上述冷陰極構(gòu)件起著對(duì)于上述熒光體層的電子發(fā)射源的作用的工序。
38.一種熒光燈的制造方法，其特征在于至少具備按照權(quán)利要求26所述的電子發(fā)射器件的制造方法形成上述電子發(fā)射器件的工序；形成在表面上具有熒光體層和第2電極的陽(yáng)極基材的工序；把上述電子發(fā)射器件的上述冷陰極構(gòu)件和上述陽(yáng)極基材的上述熒光體層配置為相對(duì)置，使上述冷陰極構(gòu)件起著對(duì)于上述熒光體層的電子發(fā)射源的作用的工序。
39.一種電場(chǎng)發(fā)射器件，其特征在于在基材上至少設(shè)置有由含有用來(lái)向空間內(nèi)發(fā)射電子的第1粒子和處于上述第1粒子的附近且限制上述第1粒子的姿勢(shì)的第2粒子的混成粒子構(gòu)成的冷陰極構(gòu)件，以及向上述冷陰極構(gòu)件供給電子的電子輸運(yùn)構(gòu)件。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的電場(chǎng)發(fā)射器件，其特征在于上述第1粒子比上述第2粒子發(fā)射效率高。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的電場(chǎng)發(fā)射器件，其特征在于上述第2粒子是導(dǎo)電性粒子。
42.根據(jù)權(quán)利要求39所述的電場(chǎng)發(fā)射器件，其特征在于上述第1粒子，與上述第2粒子直接進(jìn)行接觸，與上述電子輸運(yùn)構(gòu)件直接或中間夾著第2粒子地進(jìn)行接觸，還與上述支持基材面直接或中間夾著第2粒子地進(jìn)行接觸，上述第1粒子向空間內(nèi)突出來(lái)的非接觸面積，比與其它的構(gòu)件進(jìn)行接觸的接觸面積還大。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的電場(chǎng)發(fā)射器件，其特征在于第2粒子是導(dǎo)電性粒子。
44.一種電子發(fā)射器件，在支持基材上設(shè)置有含有由作為多足形狀粒子的第1粒子和第2粒子構(gòu)成的混成粒子的冷陰極構(gòu)件、和向上述冷陰極構(gòu)件供給電子的電子輸運(yùn)構(gòu)件，其特征在于上述第2粒子突起狀地附著在上述第1粒子的表面上。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的電子發(fā)射器件，其特征在于上述第2粒子是纖維狀的粒子。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的電子發(fā)射器件，其特征在于上述第2粒子是碳纖維。
47.根據(jù)權(quán)利要求45所述的電子發(fā)射器件，其特征在于上述第2粒子是具有六碳環(huán)的α鍵已被斷開(kāi)的部分的石墨。
48.根據(jù)權(quán)利要求45所述的電子發(fā)射器件，其特征在于上述第2粒子是碳納米管。
49.根據(jù)權(quán)利要求45所述的電子發(fā)射器件，其特征在于上述第1粒子是從Zn、Al、Si、Ti、Fe、B、Mg構(gòu)成的群中選出來(lái)的金屬或它們的氧化物、氮化物、碳化物中的任何一種。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的電子發(fā)射器件，其特征在于上述第1粒子是四足形狀金屬須。
51.一種電子發(fā)射器件，在支持基材上設(shè)置有含有由作為多足形狀粒子的第1粒子和第2粒子構(gòu)成的混成粒子的冷陰極構(gòu)件、和向上述冷陰極構(gòu)件供給電子的電子輸運(yùn)構(gòu)件，其特征在于上述第1粒子，至少有一個(gè)足向空間突出來(lái)，并通過(guò)剩下的足的頂端部分電連到上述電子輸運(yùn)構(gòu)件上，上述第2粒子具有導(dǎo)電性，且存在于上述第1粒子的足根附近以增強(qiáng)上述第1粒子與上述電子輸運(yùn)構(gòu)件之間的電連。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的電子發(fā)射器件，其特征在于上述第1粒子是從Zn、Al、Si、Ti、Fe、B、Mg構(gòu)成的群中選出來(lái)的金屬或它們的氧化物、氮化物、碳化物中的任何一種。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的電子發(fā)射器件，其特征在于上述第1粒子是四足形狀金屬須。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的電子發(fā)射器件，其特征在于上述第2粒子是纖維狀的粒子。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的電子發(fā)射器件，其特征在于上述第2粒子是碳纖維。
56.一種電子發(fā)射器件，其特征在于至少具有支持基材；在上述支持基材上設(shè)置的電子輸運(yùn)構(gòu)件；在電子輸運(yùn)構(gòu)件上設(shè)置的由感光性樹(shù)脂構(gòu)成的粘接層；以及固定粘接到上述粘接層上的冷陰極構(gòu)件，上述冷陰極構(gòu)件由含有第1粒子和第2粒子的混成粒子構(gòu)成。
57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的電子發(fā)射器件，其特征在于由上述感光性樹(shù)脂構(gòu)成的粘接層含有導(dǎo)電性粒子。
58.根據(jù)權(quán)利要求56所述的電子發(fā)射器件，其特征在于上述第1粒子和第2粒子的電子發(fā)射效率不同。
59.根據(jù)權(quán)利要求56所述的電子發(fā)射器件，其特征在于上述第1粒子是多足形狀粒子，上述第2粒子是纖維狀的粒子。
60.根據(jù)權(quán)利要求59所述的電子發(fā)射器件，其特征在于上述多足形狀粒子是從Zn、Al、Si、Ti、Fe、B、Mg構(gòu)成的群中選出來(lái)的金屬或它們的氧化物、氮化物、碳化物中的任何一種。
61.根據(jù)權(quán)利要求60所述的電子發(fā)射器件，其特征在于上述多足形狀粒子是四足形狀金屬須。
62.根據(jù)權(quán)利要求59所述的電子發(fā)射器件，其特征在于上述纖維狀粒子是具有六碳環(huán)的α鍵已被斷開(kāi)的部分的石墨。
63.根據(jù)權(quán)利要求59所述的電子發(fā)射器件，其特征在于上述第2粒子是碳納米管。
64.一種電子發(fā)射器件，其特征在于至少具有支持基材；在上述支持基材上設(shè)置的電子輸運(yùn)構(gòu)件；以及固定粘接到上述電子輸運(yùn)構(gòu)件上的冷陰極構(gòu)件，上述冷陰極構(gòu)件，由使感光性樹(shù)脂碳化而形成的碳或碳類(lèi)殘留物固定粘接到上述電子輸運(yùn)構(gòu)件或上述支持構(gòu)件上。
65.根據(jù)權(quán)利要求64所述的電子發(fā)射器件，其特征在于上述冷陰極構(gòu)件由含有第1粒子和第2粒子的混成粒子構(gòu)成。
66.根據(jù)權(quán)利要求65所述的電子發(fā)射器件，其特征在于上述第1粒子是多足形狀粒子，上述第2粒子是纖維狀的粒子。
67.根據(jù)權(quán)利要求66所述的電子發(fā)射器件，其特征在于上述多足形狀粒子是從Zn、Al、Si、Ti、Fe、B、Mg構(gòu)成的群中選出來(lái)的金屬或它們的氧化物、氮化物、碳化物中的任何一種。
68.根據(jù)權(quán)利要求67所述的電子發(fā)射器件，其特征在于上述多足形狀粒子是四足形狀金屬須。
69.根據(jù)權(quán)利要求66所述的電子發(fā)射器件，其特征在于上述纖維狀粒子是具有六碳環(huán)的α鍵已被斷開(kāi)的部分的石墨。
70.根據(jù)權(quán)利要求66所述的電子發(fā)射器件，其特征在于上述第2粒子是碳納米管。
71.一種電子發(fā)射器件的制造方法，其特征在于至少具備在支持基材上形成電子輸運(yùn)構(gòu)件的工序；在上述電子輸運(yùn)構(gòu)件上形成感光性樹(shù)脂層的工序；對(duì)上述感光性樹(shù)脂層進(jìn)行圖形曝光和顯影使上述感光性樹(shù)脂層圖形化為規(guī)定的形狀的圖形化工序；把電子發(fā)射材料粘接到圖形化后的感光性樹(shù)脂層上的工序。
72.根據(jù)權(quán)利要求71所述的電子發(fā)射器件的制造方法，其特征在于上述電子發(fā)射材料是電子發(fā)射效率不同的第1粒子和第2粒子的混成粒子。
73.根據(jù)權(quán)利要求71所述的電子發(fā)射器件的制造方法，其特征在于在上述圖形化工序和粘接工序之間，還具備把感光性樹(shù)脂加熱到軟化溫度以上的加熱處理工序。
74.根據(jù)權(quán)利要求71所述的電子發(fā)射器件的制造方法，其特征在于還具備在上述粘接工序之后除去未粘接的電子發(fā)射材料的除去工序。
75.根據(jù)權(quán)利要求74所述的電子發(fā)射器件的制造方法，其特征在于上述除去工序是向支持基材面上噴射流體的工序。
76.根據(jù)權(quán)利要求71所述的電子發(fā)射器件的制造方法，其特征在于還具備在上述粘接工序之后燒固感光性樹(shù)脂的工序。
77.根據(jù)權(quán)利要求74所述的電子發(fā)射器件的制造方法，其特征在于還具備在上述粘接工序之后燒固感光性樹(shù)脂的工序。
78.一種電子源，至少具備電子發(fā)射器件、和控制上述電子發(fā)射器件的控制電路其特征在于上述電子發(fā)射器件是權(quán)利要求44所述的電子發(fā)射器件。
79.一種圖象顯示裝置，至少具備電子源、和借助于從上述電子源發(fā)射出來(lái)的電子形成圖象的圖象形成部分，其特征在于上述電子源是權(quán)利要求78所述的電子源。
80.一種電子源，至少具備電子發(fā)射器件、和控制上述電子發(fā)射器件的控制電路其特征在于上述電子發(fā)射器件是權(quán)利要求51所述的電子發(fā)射器件。
81.一種圖象顯示裝置，至少具備電子源、和借助于從上述電子源發(fā)射出來(lái)的電子形成圖象的圖象形成部分，其特征在于上述電子源是權(quán)利要求80所述的電子源。
82.一種電子源，至少具備電子發(fā)射器件、和控制上述電子發(fā)射器件的控制電路，其特征在于上述電子發(fā)射器件是權(quán)利要求56所述的電子發(fā)射器件。
83.一種圖象顯示裝置，至少具備電子源、和借助于從上述電子源發(fā)射出來(lái)的電子形成圖象的圖象形成部分，其特征在于上述電子源是權(quán)利要求82所述的電子源。
84.一種電子源，至少具備電子發(fā)射器件、和控制上述電子發(fā)射器件的控制電路，其特征在于上述電子發(fā)射器件是權(quán)利要求64所述的電子發(fā)射器件。
85.一種圖象顯示裝置，至少具備電子源、和借助于從上述電子源發(fā)射出來(lái)的電子形成圖象的圖象形成部分，其特征在于上述電子源是權(quán)利要求84所述的電子源。
86.一種熒光燈，至少具備電子源、和借助于從上述電子源發(fā)射出來(lái)的電子發(fā)光的熒光面，其特征在于上述電子源是權(quán)利要求78所述的電子源。
87.一種熒光燈，至少具備電子源、和借助于從上述電子源發(fā)射出來(lái)的電子發(fā)光的熒光面其特征在于上述電子源是權(quán)利要求80所述的電子源。
88.一種熒光燈，至少具備電子源、和借助于從上述電子源發(fā)射出來(lái)的電子發(fā)光的熒光面其特征在于上述電子源是權(quán)利要求82所述的電子源。
89.一種熒光燈，至少具備電子源、和借助于從上述電子源發(fā)射出來(lái)的電子發(fā)光的熒光面其特征在于上述電子源是權(quán)利要求84所述的電子源。
90.根據(jù)權(quán)利要求89所述的熒光燈，其特征在于用來(lái)從電子發(fā)射器件抽出電子的抽出電極配置為把電子發(fā)射構(gòu)件包圍起來(lái)。
91.一種圖形形成方法，其特征在于至少具備在支持基材上形成感光性樹(shù)脂層的工序；對(duì)上述感光性樹(shù)脂層進(jìn)行圖形曝光和顯影，使上述感光性樹(shù)脂層圖形化為規(guī)定的形狀的圖形化工序；在上述圖形化工序中圖形化的感光性樹(shù)脂層上形成被圖形形成層，把被圖形形成層粘接到上述感光性樹(shù)脂層上的工序；除去在上述工序中粘接上的部分以外的被圖形形成層的除去工序。
92.根據(jù)權(quán)利要求91所述的圖形形成方法，其特征在于還具備在上述除去工序之后，燒掉上述感光性樹(shù)脂層的工序。
全文摘要
目的在于提供可以以低動(dòng)作電壓得到大的動(dòng)作電流,且電子發(fā)射特性穩(wěn)定的電子發(fā)射器件、利用該器件的電子源、圖象顯示裝置和可以用少的工序低價(jià)制作上述的電子發(fā)射器件的制造方法。為了實(shí)現(xiàn)該目的,用由用來(lái)向空間內(nèi)發(fā)射電子的第1粒子和處于上述第1粒子的附近且限制上述第1粒子的姿勢(shì)的第2粒子構(gòu)成的混成粒子構(gòu)成冷陰極構(gòu)件。在該構(gòu)成中,優(yōu)選的是電子發(fā)射效率第1粒子比第2粒子高,第2粒子是具有導(dǎo)電性的粒子。
文檔編號(hào)H01J1/304GK1378700SQ00814092
公開(kāi)日2002年11月6日 申請(qǐng)日期2000年10月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月12日
發(fā)明者秋山浩二, 白鳥(niǎo)哲也, 黑川英雄, 川瀨透 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社