JPH10233183A - Cold electron-emitting device matrix and method of manufacturing the same - Google Patents
Cold electron-emitting device matrix and method of manufacturing the sameInfo
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- JPH10233183A JPH10233183A JP3227497A JP3227497A JPH10233183A JP H10233183 A JPH10233183 A JP H10233183A JP 3227497 A JP3227497 A JP 3227497A JP 3227497 A JP3227497 A JP 3227497A JP H10233183 A JPH10233183 A JP H10233183A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】エミッタ配線からの電子放出を抑えてフラット
パネルディスプレイの誤動作や絶縁破壊を回避し、か
つ、絶縁層に生じがちであったすき間の形成を抑え、ゲ
ート配線の耐電流性が向上された冷電子放出素子マトリ
クス及びその製造方法を提供する。
【解決手段】エミッタ近傍にゲートを設け、エミッタと
ゲートとの間に電圧を印加することで生ずる電界によ
り、エミッタから冷電子を放出させる冷電子放出素子
を、エミッタに給電するエミッタ配線とゲートに給電す
るゲート配線との交差部分に形成したマトリクス構造で
あって、特にエミッタ配線の側面が斜めであることを特
徴とする冷電子放出素子マトリクスで、エミッタ配線は
ドライエッチング法を用いて加工する。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To prevent malfunction and insulation breakdown of a flat panel display by suppressing electron emission from an emitter wiring, to suppress the formation of a gap that tends to occur in an insulating layer, and to withstand gate wiring. Provided is a cold electron emission element matrix having improved current characteristics and a method of manufacturing the same. A cold electron emitting element that emits cold electrons from an emitter by an electric field generated by applying a voltage between the emitter and the gate is provided between an emitter wiring and a gate that supply power to the emitter. A matrix structure formed at an intersection with a gate wiring to be supplied with power, and in particular, a cold electron emission element matrix characterized in that the side surfaces of the emitter wiring are oblique, and the emitter wiring is processed by dry etching.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電界放出により冷
電子を放出するいわゆる冷電子放出素子をフラットパネ
ルディスプレイ型の画像表示装置等の電子源として用い
るのに好適な冷電子放出素子マトリクスおよびその製造
方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cold electron emitting element matrix suitable for using a so-called cold electron emitting element which emits cold electrons by field emission as an electron source of a flat panel display type image display device and the like, and a cold electron emitting element matrix thereof. It relates to a manufacturing method.
【0002】[0002]
【従来の技術】通常の状態において物体表面から外へ電
子を取り出すためには、その物体表面の仕事関数に相当
するエネルギーを与えてやる必要がある。これは、仕事
関数分のエネルギー障壁が存在するためである。2. Description of the Related Art In order to take out electrons from the surface of an object in a normal state, it is necessary to give energy corresponding to the work function of the surface of the object. This is because there is an energy barrier for the work function.
【0003】物体表面にエネルギーを与えるために、よ
く知られている例では、物体表面をある程度以上の高温
に加熱する。この熱により運動エネルギーが増大された
電子は前記のエネルギー障壁を越えて物体表面から外へ
と飛び出す。これが、いわゆる熱電子放出と称されるも
のであり、そして放出された電子は熱電子と称されてい
る。また、この電子を放出する陰極を熱陰極と称してい
る。[0003] In order to energize the surface of the object, in a well-known example, the surface of the object is heated to a certain high temperature. Electrons whose kinetic energy has been increased by this heat jump out of the object surface beyond the energy barrier. This is what is called thermoelectron emission, and the emitted electrons are called thermoelectrons. The cathode that emits the electrons is called a hot cathode.
【0004】ところが、前記のように高温に加熱しなく
ても、物体表面に対して電界をかけると前記のエネルギ
ー障壁の幅が電界に応じて次第に狭くなり、特に電界強
度が約107 V/cm以上の強電界であれば、電子はい
わゆるトンネル効果によって前記のエネルギー障壁を突
破して物体表面から外へ放出される。However, even when the object is not heated to a high temperature as described above, when an electric field is applied to the surface of the object, the width of the energy barrier is gradually reduced in accordance with the electric field, and particularly, the electric field intensity is about 10 7 V /. In the case of a strong electric field of not less than cm, electrons break through the energy barrier by the so-called tunnel effect and are emitted from the object surface to the outside.
【0005】これが、いわゆる電界放出又は強電界放出
と称されているものであり、放出された電子は電界放出
電子又は強電界放出電子と称されている。また、この電
子と陰極のことを、前記の熱電子と熱陰極に対して、そ
れぞれ冷電子と冷陰極と称することもある。This is what is called field emission or strong field emission, and the emitted electrons are called field emission electrons or strong field emission electrons. In addition, the electron and the cathode may be referred to as a cold electron and a cold cathode, respectively, with respect to the thermoelectron and the hot cathode.
【0006】この電界放出現象は、前記のような熱電子
放出とは原理が異なるものであり、工業的応用を検討し
た場合には、その原理の違いに起因した数々の優れた特
長を有していることが知られている。The principle of the field emission phenomenon is different from that of thermionic emission described above, and when considering industrial applications, it has a number of excellent features resulting from the difference in principle. It is known that
【0007】まず、電場はポアソンの方程式に支配され
ているため、突起があるとその先端に電界が集中する。
すなわち、突起形状を用いれば比較的低電圧で電界放出
を起こすことができ、これを電子源として利用すること
ができる。First, since the electric field is governed by Poisson's equation, if there is a projection, the electric field concentrates on the tip.
That is, if the projection shape is used, field emission can be caused at a relatively low voltage, and this can be used as an electron source.
【0008】そして、電界放出現象を利用した電子源と
しての冷電子放出素子には、一例として、図7に示すも
のがある。この素子はディスクエッジ形エミッタと呼ば
れ、エミッタが円板形状をなしており、その上側エッジ
を囲むようにゲート電極が形成されている。エミッタ・
ゲート間に電圧を印加することにより、エミッタエッジ
に電界が集中し、電子を放出する。FIG. 7 shows an example of a cold electron-emitting device as an electron source utilizing the field emission phenomenon. This element is called a disk edge type emitter. The emitter has a disk shape, and a gate electrode is formed so as to surround an upper edge thereof. Emitter ・
When a voltage is applied between the gates, an electric field is concentrated on the emitter edge, and electrons are emitted.
【0009】冷電子放出素子をフラットパネルディスプ
レイとして用いる場合には、複数個の素子をアレイにし
て1画素とし、それを複数のエミッタ配線と複数のゲー
ト配線の各交差部分に配置したマトリクス構造が一般に
使用される。対応するゲート配線とエミッタ配線の電位
差で各アレイの放出電流が制御され、その電子が対向基
板に形成された蛍光体を励起し、各画素の輝度が決ま
る。When a cold electron emitting device is used as a flat panel display, a matrix structure is used in which a plurality of devices are arrayed to form one pixel, which is arranged at each intersection of a plurality of emitter wirings and a plurality of gate wirings. Commonly used. The emission current of each array is controlled by the potential difference between the corresponding gate wiring and emitter wiring, and the electrons excite the phosphor formed on the opposite substrate, thereby determining the brightness of each pixel.
【0010】冷電子放出素子には、しきい値電圧が存在
し、例えば数十V程度までは電子放出が起こらず、それ
を越えると電圧で決まる電子電流が流れる。この特性を
利用して、マトリクスでは1つのゲート配線のみに一定
の選択電位を印加し、そのゲート配線に属する画素の輝
度を与えるように制御したエミッタ電位を各エミッタ配
線に印加する。他のゲート配線に属する画素では、選択
電位分だけ電位差が小さいことにより、電位差がしきい
値以下になって発光が抑制される。ゲート配線の選択電
位を走査することにより、全体の画像表示を行うことが
できる。A threshold voltage is present in a cold electron-emitting device. For example, electron emission does not occur up to about several tens of volts. Utilizing this characteristic, in the matrix, a constant selection potential is applied to only one gate line, and an emitter potential controlled to give the luminance of a pixel belonging to that gate line is applied to each emitter line. In a pixel belonging to another gate line, since the potential difference is smaller by the selection potential, the potential difference becomes equal to or less than the threshold value, and light emission is suppressed. The entire image can be displayed by scanning the selection potential of the gate wiring.
【0011】各エミッタ配線や各ゲート配線が電気的に
絶縁分離されていることは言うまでもない。通常は、ガ
ラス等の絶縁基板上にストライプ状のエミッタ配線を形
成し、絶縁層を介して、エミッタ配線と交差するように
ストライプ状のゲート配線が形成される。It goes without saying that each emitter wiring and each gate wiring are electrically insulated and separated. Usually, a stripe-shaped emitter wiring is formed on an insulating substrate made of glass or the like, and a stripe-shaped gate wiring is formed via an insulating layer so as to intersect the emitter wiring.
【0012】しかしながら、従来の技術によると次のよ
うな現象が生じ易い。例えば、スパッタリング法や蒸着
法等によって形成した膜は、柱状の構造を持つことが知
られている。厚さ0.1〜0.2μm程度の膜をウェッ
トエッチングで加工すると、この柱状構造の影響で膜の
断面はほぼ矩形になる(図5(c))。そして上エッジ
は尖っている。However, according to the prior art, the following phenomenon is likely to occur. For example, it is known that a film formed by a sputtering method, an evaporation method, or the like has a columnar structure. When a film having a thickness of about 0.1 to 0.2 μm is processed by wet etching, the cross section of the film becomes substantially rectangular due to the influence of the columnar structure (FIG. 5C). And the upper edge is sharp.
【0013】その上に絶縁層およびゲート配線を形成す
るとき、エミッタ配線の膜厚分の段差に起因して、基板
上とエミッタ配線上の成膜にずれが生じ、界面にはすき
間ができやすい。また、段差の上部と下部を結ぶ部分で
は膜厚が小さくなる。(図5(d)。)When an insulating layer and a gate wiring are formed thereon, a gap is formed between the substrate and the emitter wiring due to a step corresponding to the thickness of the emitter wiring, and a gap is easily formed at the interface. . In addition, the film thickness becomes small at the portion connecting the upper part and the lower part of the step. (FIG. 5 (d).)
【0014】エミッタ配線とゲート配線の間にエミッタ
側が負となるように電圧を印加すると、エミッタ配線の
上エッジが尖っていることと絶縁層にすき間があいてい
ることに起因して、上エッジに電界が集中する。そのた
め、電子が放出され、その一部はアノードの蛍光体に到
達して誤動作になり、また一部は絶縁層を破壊して短絡
を引き起こす。それから、ゲート配線については、膜厚
が薄くて弱い部分が生じるため、断線を起こし易く問題
になる。When a voltage is applied between the emitter wiring and the gate wiring so that the emitter side becomes negative, the upper edge becomes sharp due to the sharp upper edge of the emitter wiring and the gap between the insulating layers. The electric field concentrates on As a result, electrons are emitted, some of which reach the phosphor of the anode and cause malfunction, and some of which breaks the insulating layer to cause a short circuit. In addition, the gate wiring has a problem that it is liable to be disconnected because the film thickness is small and a weak portion is generated.
【0015】[0015]
【発明が解決しようとする課題】図4にも示すように、
従来の製造方法によって形成される通常のエミッタ配線
では断面が矩形であるといえる。つまり、けっして望ま
ないにも関わらず、その断面形状に起因してそのエミッ
タ配線のエッジに電界が集中して電子が放出され、その
結果、当該フラットパネルディスプレイが誤動作や絶縁
破壊を起こしやすく問題があった。As shown in FIG.
It can be said that a normal emitter wiring formed by a conventional manufacturing method has a rectangular cross section. That is, although it is never desired, the electric field is concentrated on the edge of the emitter wiring due to the cross-sectional shape, and electrons are emitted, and as a result, the flat panel display is liable to malfunction or dielectric breakdown. there were.
【0016】それから、エミッタ配線の端部には膜厚分
の急峻な段差が生じている。そのため、絶縁層やゲート
配線に、段差の部分ですき間が形成されたり、弱くて断
線しやすいという問題もあった。As a result, a steep step corresponding to the film thickness is formed at the end of the emitter wiring. Therefore, there is a problem that a gap is formed in the insulating layer or the gate wiring at a stepped portion, or the wiring is weak and easily disconnected.
【0017】本発明は、前記の問題点を解消するために
成されたものであって、エミッタ配線からの電子放出を
抑えてフラットパネルディスプレイの誤動作や絶縁破壊
を回避し、かつ、絶縁層に生じがちであったすき間の形
成を抑え、ゲート配線の耐電流性が向上された冷電子放
出素子マトリクス及びその製造方法を提供することを目
的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and suppresses the emission of electrons from an emitter wiring to avoid a malfunction or dielectric breakdown of a flat panel display. It is an object of the present invention to provide a cold electron-emitting device matrix in which formation of a gap which tends to occur is suppressed and current resistance of a gate wiring is improved, and a method of manufacturing the same.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明が提供する手段とは、まず請求項1に示すよ
うに、エミッタ近傍にゲートを設け、該エミッタとゲー
トとの間に電圧を印加することで生ずる電界により、該
エミッタから冷電子を放出させる冷電子放出素子を、前
記エミッタに給電するエミッタ配線と前記ゲートに給電
するゲート配線との交差部分に形成したマトリクス構造
であって、前記エミッタ配線の側面が斜めに傾斜してい
ることを特徴とする冷電子放出素子マトリクスである。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, means provided by the present invention is as follows. First, a gate is provided near an emitter, and a gate is provided between the emitter and the gate. A matrix structure in which a cold electron emitting element for emitting cold electrons from the emitter by an electric field generated by applying a voltage is formed at an intersection of an emitter wiring supplying power to the emitter and a gate wiring supplying power to the gate. And a side surface of the emitter wiring is obliquely inclined.
【0019】あるいは、請求項2に示すように、請求項
1に示す冷電子放出素子マトリクスの製造方法であっ
て、前記エミッタ配線を加工するのにドライエッチング
法を用いることを特徴とする製造方法である。Alternatively, according to a second aspect of the present invention, there is provided the method of manufacturing a cold electron emitting element matrix according to the first aspect, wherein a dry etching method is used to process the emitter wiring. It is.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】そこで、本発明が提供するよう
な、冷電子放出素子マトリクスでは、側面が斜めのエミ
ッタ配線を用いる(図1)。この場合、エミッタ配線の
上エッジは尖っていない。エミッタ配線の膜厚分の段差
は非常になだらかなスロープに置き換えられており、基
板上とエミッタ配線上の成膜は同時に進行し、すき間が
あくことはない。ゲート配線の膜厚もほぼ一定となる。
(図2、及び図3の(d)。)Therefore, in a cold electron emission element matrix as provided by the present invention, an emitter wiring whose side surface is oblique is used (FIG. 1). In this case, the upper edge of the emitter wiring is not sharp. The step corresponding to the film thickness of the emitter wiring is replaced by a very gentle slope, and the film formation on the substrate and the emitter wiring proceeds simultaneously, and there is no gap. The thickness of the gate wiring is also substantially constant.
(FIGS. 2 and 3D).
【0021】従って、エミッタ配線の上エッジからの電
子放出が抑制され、誤動作や短絡を抑制できる。また、
ゲート配線の断線も起こりにくい。Accordingly, electron emission from the upper edge of the emitter wiring is suppressed, and malfunction and short circuit can be suppressed. Also,
Disconnection of the gate wiring is unlikely to occur.
【0022】エミッタ配線の側面と基板表面のなす角を
テーパー角とする(図6のθ)。従来例ではテーパー角
θ=90゜である。テーパー角が小さい程、本発明の効
果は大きい。絶縁層やゲート配線の成膜法にもよるが、
テーパー角が概略45゜以下であれば、効果がある。The angle between the side surface of the emitter wiring and the substrate surface is defined as a taper angle (θ in FIG. 6). In the conventional example, the taper angle θ is 90 °. The effect of the present invention is greater as the taper angle is smaller. Depending on the method of forming the insulating layer and gate wiring,
If the taper angle is approximately 45 ° or less, there is an effect.
【0023】エミッタ配線の側面を斜めにするために
は、エミッタ配線のエッチングと同時に、マスクパター
ンのサイドエッチングを行えばよい。テーパー角θは、
大まかには、エミッタ配線のエッチングレートとマスク
のサイドエッチングレートの比で決まってくる(図
6)。エミッタ配線のエッチングレートに比べてマスク
のサイドエッチングレートを大きくすれば、テーパー角
θはより小さくなる。In order to make the side surface of the emitter wiring oblique, side etching of the mask pattern may be performed simultaneously with etching of the emitter wiring. The taper angle θ is
Roughly, it is determined by the ratio between the etching rate of the emitter wiring and the side etching rate of the mask (FIG. 6). If the side etching rate of the mask is made higher than the etching rate of the emitter wiring, the taper angle θ becomes smaller.
【0024】そこで、本発明の製造方法によれば、ドラ
イエッチングを用いて、実現できる。具体的には、エミ
ッタ配線をエッチングするガスとマスクをエッチングす
るガスの混合比を変化させることにより、それぞれのエ
ッチングレートを変えることができ、任意のテーパー角
θを有するエミッタ配線を形成できる。例えばエミッタ
配線1としてCr、マスク6としてレジストを用いた場
合、エッチングガスとしてCl2 とO2 の混合ガスを使
用できる。この時、Cl2 とO2 の混合比を選ぶことに
より、任意のテーパー角に設定できる(図7)。Therefore, according to the manufacturing method of the present invention, it can be realized by using dry etching. Specifically, by changing the mixture ratio of the gas for etching the emitter wiring and the gas for etching the mask, the respective etching rates can be changed, and the emitter wiring having an arbitrary taper angle θ can be formed. For example, when Cr is used as the emitter wiring 1 and resist is used as the mask 6, a mixed gas of Cl 2 and O 2 can be used as an etching gas. At this time, an arbitrary taper angle can be set by selecting a mixing ratio of Cl 2 and O 2 (FIG. 7).
【0025】また、先にウェットエッチングでエミッタ
配線の概略形成を行った後、引き続きドライエッチング
でエミッタ配線側面の斜め加工を行ってもよい。Further, after the emitter wiring is roughly formed by wet etching first, the side surface of the emitter wiring may be processed obliquely by dry etching.
【0026】[0026]
〔冷電子放出素子マトリクスの実施例〕図1は、本発明
に係る冷電子放出素子マトリクスの一実施例を示してい
る。本実施例では、エミッタ配線1は、幅500μm、
膜厚0.1μm、テーパー角θ=22゜、そして材質は
Crである。また、絶縁層2は膜厚0.6μmのSiO
x 、ゲート配線3は膜厚0.2μmのCrである。尚、
基板4はガラスである。各交差部分には、1〜約1,0
00個の冷電子放出素子5を形成してある。[Embodiment of Cold Electron Emission Element Matrix] FIG. 1 shows an embodiment of a cold electron emission element matrix according to the present invention. In this embodiment, the emitter wiring 1 has a width of 500 μm,
The film thickness is 0.1 μm, the taper angle θ = 22 °, and the material is Cr. The insulating layer 2 is made of SiO 2 having a thickness of 0.6 μm.
x , the gate wiring 3 is 0.2 μm thick Cr. still,
The substrate 4 is glass. At each intersection, 1 to about 1,0
00 cold electron emitting elements 5 are formed.
【0027】絶縁層2やゲート配線3は、テーパー部で
も水平部とほぼ同様の膜質で形成されている。The insulating layer 2 and the gate wiring 3 have substantially the same film quality as the horizontal portion even in the tapered portion.
【0028】任意のゲート配線3とエミッタ配線1との
間に、エミッタが負になるように電圧を印加すると、交
差部分の冷電子放出素子5から電子が放出される。発明
の詳細な説明に記述したマトリクス駆動法により、各画
素を任意の輝度で表示でき、誤動作は見られなかった。When a voltage is applied between an arbitrary gate wiring 3 and an emitter wiring 1 so that the emitter becomes negative, electrons are emitted from the cold electron emitting element 5 at the intersection. According to the matrix driving method described in the detailed description of the invention, each pixel can be displayed at an arbitrary luminance, and no malfunction was observed.
【0029】〔実施例の冷電子放出素子マトリクスの製
造方法〕図1に示す冷電子放出素子マトリクスを製造す
るための製造方法に関わる一実施例を図2に模式的に示
す。まず、ガラス基板4上に、スパッタリングまたは蒸
着等の方法により、Cr膜1’を厚さ0.1μmに成膜
し、その上にフォトリソグラフィー法によってストライ
プ状のレジストパターン6を形成する。(図2(a)) 次に、Cl2 ガスおよびO2 を用いたプラズマエッチン
グによってCr膜1’およびレジスト6をエッチングし
て、テーパー状エミッタ配線1を形成する。(図2
(b)) そして、レジスト6を除去する。(図2(c))[Method of Manufacturing Cold Electron Emitting Element Matrix of Embodiment] FIG. 2 schematically shows an embodiment relating to a manufacturing method for manufacturing the cold electron emitting element matrix shown in FIG. First, a Cr film 1 ′ is formed to a thickness of 0.1 μm on a glass substrate 4 by a method such as sputtering or vapor deposition, and a stripe-shaped resist pattern 6 is formed thereon by photolithography. (FIG. 2A) Next, the Cr film 1 ′ and the resist 6 are etched by plasma etching using Cl 2 gas and O 2 to form the tapered emitter wiring 1. (Figure 2
(B)) Then, the resist 6 is removed. (FIG. 2 (c))
【0030】テーパー状エミッタ配線1上に、SiOx
を膜厚0.6μm、またCrを膜厚0.2μm、にそれ
ぞれ蒸着すると、テーパー部でも水平部同様の良好な膜
が形成される。(図2(d))On the tapered emitter wiring 1, SiO x
Is deposited to a film thickness of 0.6 μm, and Cr is deposited to a film thickness of 0.2 μm. (Fig. 2 (d))
【0031】最後に、ゲート配線3を周知のフォトエッ
チング法で加工して、完成である。Finally, the gate wiring 3 is processed by a well-known photo-etching method to complete the process.
【0032】〔実施例の冷電子放出素子マトリクスの別
の製造方法〕図1に示す冷電子放出素子マトリクスを製
造するための製造方法に関わる別の一実施例について、
図3に模式的に示す。まず、ガラス基板4上に、スパッ
タリングまたは蒸着等の方法によりCr膜1’を厚さ
0.1μmに成膜し、その上にフォトリソグラフィー法
によってストライプ状のレジストパターン6を形成す
る。(図3(a)) 次に、ウェットエッチングにより、エミッタ配線1の概
略加工を行う。(図3(b)) 続いて、Cl2 ガスおよびO2 を用いたプラズマエッチ
ングによってCr膜1’およびレジスト6をエッチング
して、エミッタ配線1をテーパー状に加工する(図3
(b’)) そして、レジスト6を除去する。(図3(c))[Another Method of Manufacturing the Cold Electron Emitting Element Matrix of the Embodiment] Another embodiment relating to a manufacturing method for manufacturing the cold electron emitting element matrix shown in FIG.
FIG. 3 schematically shows this. First, a Cr film 1 ′ is formed to a thickness of 0.1 μm on a glass substrate 4 by a method such as sputtering or vapor deposition, and a stripe-shaped resist pattern 6 is formed thereon by a photolithography method. (FIG. 3A) Next, the emitter wiring 1 is roughly processed by wet etching. (FIG. 3B) Subsequently, the Cr film 1 ′ and the resist 6 are etched by plasma etching using Cl 2 gas and O 2 to process the emitter wiring 1 into a tapered shape (FIG. 3B).
(B ′)) Then, the resist 6 is removed. (FIG. 3 (c))
【0033】テーパー状エミッタ配線1上に、SiOx
を膜厚0.6μm、またCrを膜厚0.2μm、にそれ
ぞれ蒸着すると、テーパー部でも水平部同様の良好な膜
が形成される。(図3(d))On the tapered emitter wiring 1, SiO x
Is deposited to a film thickness of 0.6 μm, and Cr is deposited to a film thickness of 0.2 μm. (FIG. 3 (d))
【0034】最後に、ゲート配線3を周知のフォトエッ
チング法で加工して、完成である。Finally, the gate wiring 3 is processed by a well-known photo-etching method to complete the process.
【0035】〔実施例の冷電子放出素子の製造方法〕本
発明はマトリクス構造のエミッタ配線1に関するもので
あり、各種の冷電子放出素子5に適用できる。本実施例
では、冷電子放出素子5としてディスクエッジ形(図
8)を使用した。その場合の製造プロセスを図9に示
す。[Method of Manufacturing Cold Electron Emitting Element of Embodiment] The present invention relates to an emitter wiring 1 having a matrix structure, and is applicable to various cold electron emitting elements 5. In the present embodiment, a disk edge type (FIG. 8) was used as the cold electron emitting element 5. The manufacturing process in that case is shown in FIG.
【0036】まず、エミッタ配線1を形成した状態(図
9(c))で、SiおよびWをスパッタリング成膜し、
フォトリソグラフィーによって円形パターンを形成し、
ドライエッチングによってエミッタ51を形成する(図
9(c’))。その後で、絶縁層2であるSiOx とゲ
ート53であるCrを蒸着する(図9(d))。そし
て、いわゆるリフトオフ法により、エミッタ51上の堆
積物を除去する(図9(e))。First, in a state where the emitter wiring 1 is formed (FIG. 9C), Si and W are formed by sputtering.
Form a circular pattern by photolithography,
The emitter 51 is formed by dry etching (FIG. 9C). Thereafter, SiO x as the insulating layer 2 and Cr as the gate 53 are deposited (FIG. 9D). Then, the deposit on the emitter 51 is removed by a so-called lift-off method (FIG. 9E).
【0037】[0037]
【発明の効果】本発明に係る冷電子放出素子マトリクス
によれば、エミッタ配線の断面形状をテーパー状にする
ことにより、エミッタ配線からの電子放出を抑制し、誤
動作や短絡を防止できる。また、絶縁層やゲート配線に
すき間や膜厚の薄い部分が形成されることがなく、ゲー
ト配線の断線を予防できる。According to the cold electron emission element matrix of the present invention, by making the cross section of the emitter wiring tapered, electron emission from the emitter wiring can be suppressed, and malfunction and short circuit can be prevented. Further, a gap or a thin portion is not formed in the insulating layer or the gate wiring, so that disconnection of the gate wiring can be prevented.
【0038】また、特に、本発明に係る冷電子放出素子
マトリクスの製造方法よれば、ドライエッチング法を用
いることにより、断面が前記テーパー状をなすエミッタ
配線を意図する設計に従って形成でき、加工精度の高い
冷電子放出素子マトリクスを容易に製造することができ
る。In particular, according to the method of manufacturing a cold electron emission element matrix according to the present invention, by using a dry etching method, the emitter wiring having a tapered cross section can be formed in accordance with the intended design, and the processing accuracy can be improved. A high cold electron emission element matrix can be easily manufactured.
【0039】以上、本発明によると、前記の問題点を解
消することが出来、エミッタ配線からの電子放出を抑え
てフラットパネルディスプレイの誤動作や絶縁破壊を回
避し、かつ、絶縁層に生じがちであったすき間の形成を
抑え、ゲート配線の耐電流性が向上された冷電子放出素
子マトリクス及びその製造方法を提供することが出来
た。As described above, according to the present invention, the above-mentioned problems can be solved, the electron emission from the emitter wiring can be suppressed, the malfunction and the dielectric breakdown of the flat panel display can be avoided, and the flat panel display tends to be generated in the insulating layer. It is possible to provide a cold electron emitting element matrix in which the formation of a gap is suppressed and the current resistance of the gate wiring is improved, and a method of manufacturing the same.
【図1】本発明に係る冷電子放出素子マトリクスの一実
施例について、要部を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a main part of one embodiment of a cold electron emission element matrix according to the present invention.
【図2】図1に示す冷電子放出素子マトリクスの製造方
法の一実施例について、要部を示す工程図である。FIG. 2 is a process diagram showing a main part of one embodiment of the method of manufacturing the cold electron emission element matrix shown in FIG.
【図3】図1に示す冷電子放出素子マトリクスの製造方
法の別の一実施例について、要部を示す工程図である。FIG. 3 is a process drawing showing a main part of another embodiment of the method for manufacturing the cold electron emission element matrix shown in FIG. 1;
【図4】従来の技術に関わる冷電子放出素子マトリクス
のについて、要部を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a main part of a cold electron emission element matrix according to a conventional technique.
【図5】図4に示す従来の技術に関わる冷電子放出素子
マトリクスを製造する製造方法について、要部を示す工
程図である。FIG. 5 is a process diagram showing a main part of a method for manufacturing the cold electron emission matrix according to the conventional technique shown in FIG.
【図6】エッチングレートとテーパー角との間の関係を
概念的に示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram conceptually showing a relationship between an etching rate and a taper angle.
【図7】エッチングレートとテーパー角との間の概略の
関係を示すグラフである。(但し、Cl2 とO2 の混合
ガスを用いたプラズマエッチングにおける、Crとレジ
ストとの各エッチングレート、レジストの見かけのサイ
ドエッチングレート、そしてCrのテーパー角について
示す。)FIG. 7 is a graph showing a schematic relationship between an etching rate and a taper angle. (However, in plasma etching using a mixed gas of Cl 2 and O 2 , each etching rate of Cr and resist, an apparent side etching rate of resist, and a taper angle of Cr are shown.)
【図8】ディスクエッジ形冷電子放出素子を示す斜視図
である。FIG. 8 is a perspective view showing a disk edge type cold electron emission element.
【図9】ディスクエッジ形冷電子放出素子マトリクスの
製造方法を示す工程図である。FIG. 9 is a process chart showing a method for manufacturing a disk-edge-type cold electron emission element matrix.
1・・・エミッタ配線 2・・・絶縁層 3・・・ゲート配線 4・・・基板 5・・・冷電子放出素子 6・・・エミッタライン形成用レジスト 7・・・エミッタ形成用レジスト 51・・・エミッタ電極 53・・・ゲート電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Emitter wiring 2 ... Insulating layer 3 ... Gate wiring 4 ... Substrate 5 ... Cold electron emission element 6 ... Emitter line forming resist 7 ... Emitter forming resist 51 ..Emitter electrode 53 ... Gate electrode
Claims (2)
とゲートとの間に電圧を印加することで生ずる電界によ
り、該エミッタから冷電子を放出させる冷電子放出素子
を、 前記エミッタに給電するエミッタ配線と前記ゲートに給
電するゲート配線との交差部分に形成したマトリクス構
造であって、 前記エミッタ配線の側面が斜めに傾斜していることを特
徴とする冷電子放出素子マトリクス。A cold electron emitting element for emitting cold electrons from the emitter by an electric field generated by applying a voltage between the emitter and the gate; A cold electron emitting element matrix, comprising: a matrix structure formed at an intersection of a wiring and a gate wiring supplying power to the gate, wherein a side surface of the emitter wiring is obliquely inclined.
ッチング法を用いることを特徴とする請求項1に記載の
冷電子放出素子マトリクスの製造方法。2. The method according to claim 1, wherein a dry etching method is used to process the emitter wiring.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3227497A JPH10233183A (en) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | Cold electron-emitting device matrix and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3227497A JPH10233183A (en) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | Cold electron-emitting device matrix and method of manufacturing the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10233183A true JPH10233183A (en) | 1998-09-02 |
Family
ID=12354413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3227497A Pending JPH10233183A (en) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | Cold electron-emitting device matrix and method of manufacturing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10233183A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7181098B2 (en) | 2003-06-09 | 2007-02-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical hybrid module and manufacturing method thereof |
| US7687189B2 (en) | 2004-04-28 | 2010-03-30 | Eveready Battery Company, Inc. | Housing for a sealed electrochemical battery cell |
-
1997
- 1997-02-17 JP JP3227497A patent/JPH10233183A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7181098B2 (en) | 2003-06-09 | 2007-02-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical hybrid module and manufacturing method thereof |
| US7687189B2 (en) | 2004-04-28 | 2010-03-30 | Eveready Battery Company, Inc. | Housing for a sealed electrochemical battery cell |
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