電界効果型電子放出装置
【課題】望ましい電界放出特性、最適な分布間隔及び／又は単独性を有するマイクロサイズの磁性ワイヤの起立型アセンブリを提供する。
【解決手段】電界効果型電子放出装置が提供される。当該電界効果型電子放出装置は、基板と、当該基板に埋め込まれ、少なくとも一部が当該基板から露出しており、当該基板から垂直に延びる、磁性材料を含む複数のワイヤとを具備する。当該複数のワイヤの平均間隔は３０μｍ未満であり、間隔／高さ比の平均は１〜３であり、平均アスペクト比は３よりも大きい。また、電子放出装置の製造方法、このような電界効果型電子放出装置を有する電界効果型ディスプレイ、このような電界効果型電子放出装置を有する照明装置、及びこのような電界効果型電子放出装置を有する、液晶ディスプレイ用バックライト装置も提供される。
【解決手段】電界効果型電子放出装置が提供される。当該電界効果型電子放出装置は、基板と、当該基板に埋め込まれ、少なくとも一部が当該基板から露出しており、当該基板から垂直に延びる、磁性材料を含む複数のワイヤとを具備する。当該複数のワイヤの平均間隔は３０μｍ未満であり、間隔／高さ比の平均は１〜３であり、平均アスペクト比は３よりも大きい。また、電子放出装置の製造方法、このような電界効果型電子放出装置を有する電界効果型ディスプレイ、このような電界効果型電子放出装置を有する照明装置、及びこのような電界効果型電子放出装置を有する、液晶ディスプレイ用バックライト装置も提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界効果型電子放出装置、電子放出装置の製造方法、上記電界効果型電子放出装置を有する電界効果型ディスプレイ、上記電界効果型電子放出装置を有する照明装置、及び上記電界効果型電子放出装置を有する液晶ディスプレイ用バックライト装置に関し、限定はしないが特に、水性ワイヤ分散液の磁気整列による、マイクロサイズの磁性ワイヤの起立型アレイアセンブリに関し、基板上の起立したワイヤ間の間隔及び／又は単独性の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
電界放出技術は、薄膜トランジスタ型液晶ディスプレイ及び次世代フラットパネルディスプレイのバックライトのために有効である。この電界放出技術は、電界拡大中に、鋭く尖った導電性の先端から、効率的に電子を放出することによる。マイクロサイズワイヤ及びナノサイズワイヤ等の一次元材料は、その細長い形状及び尖った先端のため、このような放出体（エミッタ）として好適である。電界放出素子の分野における微小サイズワイヤの活用においては、先が尖ったエミッタの起立型アレイを形成するために、これらの微小サイズのワイヤを電極の表面上に容易且つ直接的に配列させることが重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Jean-Marc Bonard他、"Tuning the Field Emission Properties of Patterned Carbon Nanotube Films"、 「Advanced Material 2001」、13、No. 3、２００１年２月５日、Ｐ．１８４−１８８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの自由な形態のワイヤを取り扱うためのいくつかの方法が提案され、検証されている。しかしながら、これらの方法は、平面内でのワイヤの整列にのみ適しており、電界放出に必要とされる平面外でのワイヤ構成、すなわち垂直なワイヤ構成には適していない。電界放出の効率は、間隔／高さ比及び密度等の、エミッタアセンブリの寸法パラメータに依存し得ることが提唱されている。したがって、望ましい電界放出特性、最適な分布間隔及び／又は単独性を有するマイクロサイズの磁性ワイヤの起立型アセンブリを提供するための整列技術が依然として必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様として、概略的には、複数のワイヤ状電子エミッタを用いた電界効果型電子放出装置が提供される。各ワイヤは、磁性体からなる。ワイヤの平均間隔は、３０μｍ未満である。ワイヤの間隔／高さ比の平均は１〜３であり、平均アスペクト比は３よりも大きい。
【０００６】
本態様により、電子放出装置の製造プロセス中に基板に対して垂直な磁界をワイヤに印加する場合、この磁界によって、ワイヤを基板に対して垂直に整列させることができるという利点がある。従来技術においては、スピントタイプのＦＥＤにおいては、エミッタを形成するためにモリブデン（Ｍｏ）が用いられ、ＣＮＴタイプのＦＥＤにおいてはカーボンが用いられる。これらはいずれも磁性体ではない。
【０００７】
本発明の第２の態様として、概略的には、電界効果型電子放出装置の製造プロセスが提供される。当該製造プロセスは、基板に対して垂直な磁界下で、溶液中に４×１０８／ｍｌ以下の濃度で含まれるワイヤを前記基板に取り付ける。ワイヤは、磁界によって整列できるように、磁性体からなる。
【０００８】
本発明のいずれの態様も、製造される電子エミッタの電子放出の閾値電圧が低くなるように、基板上のワイヤの密度及び単独性をより容易に制御することができるという利点を有する。
【０００９】
典型的には、ワイヤは、めっき液を用いて、電気化学的めっきプロセス又は非電気めっきプロセスにより、金属材料の基板上への堆積と並行して基板に取り付けられる。磁性ワイヤはめっき液中に分散され、磁界に沿って整列されるので、基板に対して概ね垂直な向きを保ちつつ、電気化学的又は化学的に堆積された金属膜に埋め込まれる。分散液の濃度を制御することにより、最適なワイヤ間隔及び単独性を確実に得ることができる。例えば、ニッケルワイヤの濃度が３×１０８／ｍｌより高い場合、起立したワイヤを凝集させることができる。一方、濃度が７．８×１０７／ｍｌより低い場合、起立したワイヤの密度は低くなり、単独性が確保され、ワイヤ間隔は２５μｍ以下となる。さらなる実験及び検査によって、ワイヤ濃度を１×１０７／ｍｌ〜４×１０８／ｍｌとすることにより、以下の例示的な実施形態による構成において、効率的な電界放出が可能なワイヤアレイを許容可能な程度に配列できることが示された。したがって、このような方法により、電界放出装置において用いられる起立したワイヤアセンブリの間隔／高さ比等の寸法パラメータを制御することができる。
【００１０】
本発明の第１の態様の具体例として提供される電界効果型電子放出装置は、基板と、当該前記基板に埋め込まれ、少なくとも一部が当該基板から露出しており、当該基板から垂直に延び、磁性体を含む複数のワイヤとを具備する。当該複数のワイヤの平均間隔は、３０μｍ未満であり、間隔／高さ比の平均は１〜３であり、平均アスペクト比は３よりも大きい。
【００１１】
本発明の第２の態様の具体例として提供される電子放出装置の製造方法は、基板と、複数の磁性ワイヤを１０７／ｍｌ〜４×１０８／ｍｌの濃度で含むめっき液とを、当該基板の主面に対して垂直な磁界下で接触させ、前記基板の前記主面に金属層をめっきすることで、前記複数の磁性ワイヤを当該金属層に埋め込む。
【００１２】
本発明の第３の態様の具体例として提供される電界効果型ディスプレイは、本発明の第１の態様による電界効果型電子放出装置と、当該電界効果型電子放出装置の基板に対して平行であり、１つ又は複数の陽極を有する蛍光スクリーンとを具備する。
【００１３】
本発明の第４の態様の具体例として提供される照明装置は、本発明の第１の態様による電界効果型電子放出装置と、当該電界効果型電子放出装置の基板に対して平行であり、１つ又は複数の陽極を有する蛍光スクリーンとを具備する。
【００１４】
本発明の第５の態様の具体例として提供される液晶ディスプレイ用バックライト装置は、本発明の第１の態様による電界効果型電子放出装置と、当該電界効果型電子放出装置の基板に対して平行であり、１つ又は複数の陽極を有する蛍光スクリーンとを具備し、前記電界効果型電子放出装置の１つ又は複数の陰極、１つ又は複数のゲート電極、及び又は前記蛍光スクリーンの１つ又は複数の陽極は、独立して動作可能な各セグメントとして電子回路から電源供給される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】電界放出アレイに関連する寸法パラメータを示す概略図である。
【図２】磁気整列プロセスのための背面磁石の磁界強度プロファイルを示す概略図である。
【図３】均一な磁界における、トルクの作動下での磁性ワイヤを示す図である。
【図４】勾配を有する磁界における、並進力の作動下での磁性ワイヤを示す図である。
【図５】磁気整列プロセスによる典型的なワイヤの起立型アセンブリを示す、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。
【図６】３．１×１０８／ｍｌ以下のワイヤ濃度のニッケル溶液が用いられた場合の、磁気により整列されたニッケルワイヤを示すＳＥＭ画像である。
【図７】７．８×１０７／ｍｌ以下のワイヤ濃度のニッケル溶液が用いられた場合の、磁気により整列されたニッケルワイヤを示すＳＥＭ画像である。
【図８】３．９×１０７／ｍｌ以下のワイヤ濃度のニッケル溶液が用いられた場合の、磁気により整列されたニッケルワイヤを示すＳＥＭ画像である。
【図９】ワイヤ分散液中のワイヤ間のヘッド−テイル相互作用を示す図である。
【図１０】電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ）又はＬＣＤ用のマルチセグメントバックライトの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明及びその利点のより完全な理解のために、これより、以下の説明を添付の図面と共に参照する。
【００１７】
図１に示すように、例示的な一実施形態は、軟性の磁性体からなる、マイクロサイズの直径ｄ及び長さｌ、及びワイヤ間隔ｓを有するワイヤの起立型アレイ１００を有する。ワイヤアレイ１００は、固着膜１０４により、基板１０２上に起立した形で固定されている。各ワイヤの下部１０６は固着膜１０４に埋め込まれており、これにより各ワイヤが基板１０２に固定される。固着膜１０４は、水性分散液中に漂うワイヤアレイ１００が磁界により整列されるのと並行して電着されてよい。固着膜１０４が電着される場合、基板１０２は導電性であってもよい。又は基板１０２が非導電性の基板である場合には、基板１０２の、ワイヤアレイ１００が配置される側の面１０８上に、導電性のシード層が設けられてもよい。
【００１８】
上述したように、電界放出の効率は、ワイヤ間隔とワイヤ長の比、すなわち間隔／高さ比によって制御できる。例えば、長さ１０μｍのワイヤを用いて、最大効率を得るための比率である２を達成するためには、２０μｍのワイヤ間隔が必要とされ得る。一方、比率２が達成目標である場合、１０μｍのワイヤ間隔には、５μｍのワイヤ長が必要とされ得る。また、起立したワイヤ間の間隔は、分散液の単位量当たりのワイヤ数によって制御されてもよい。一般的に、分散液中のワイヤ濃度が低いと、ワイヤ間隔ｓは大きくなり、一方、分散液中のワイヤ濃度が高いと、ワイヤ間隔ｓはより小さくなる。結果として、電界放出の効率は間隔／高さ比によって決まるため、当該例示的な実施形態により製造される電界放出エミッタの電界放出効率は、分散液中のワイヤ濃度を変化させることにより、確実に制御することができる。例えば、間隔／高さ比は１〜３であってよい。
【００１９】
エミッタアレイの性能に関する別のパラメータは、電流密度である。電界放出の効率が間隔／高さ比に依存し得るのに対し、電流密度は、各エミッタの密度に依存し得る。エミッタの密度が高いと、エミッタがまばらに分布された場合に比べ、電流密度は高くなる。結果として、電流密度を損失することなく高い効率を実現するためには、エミッタの長さ、すなわち起立したワイヤの長さに上限が存在し得る。例えば、ワイヤの長さが２０μｍである場合、最大効率を得るための間隔／高さ比である２を達成するためには、４０μｍの間隔が必要とされる。しかしながら、この間隔では、エミッタの密度が低いため、電流密度が低くなってしまう可能性がある。ワイヤ長が１０μｍである場合、必要とされるワイヤ間隔は２０μｍと小さくなる。後者の場合の方がワイヤ密度が高いため、電流密度も前者の場合と比較して高くなる。例えば、３未満の間隔／高さ比を達成するために、平均ワイヤ間隔は３０μｍ未満であってよい。この考慮事項に加え、ワイヤ長が長い場合、鎖状化効果が高くなり、これにより多くのワイヤが凝集してしまうため、ワイヤ長は１０μｍ未満であることが好ましい。
【００２０】
上記電流密度を考慮すると、ワイヤ長の上限が存在する一方、ワイヤの形状を考慮すると、下限も存在し得る。磁気整列法は、磁性ワイヤの形状に依存し得る。磁気整列を成功裡に行うためには、ワイヤは十分に細長くなければならない。結果として、磁気整列プロセス中にこの形状による効果が達成されるように、ワイヤの直径に対してワイヤ長の下限が存在する。
【００２１】
一実験例では、電界放出アレイは、陽極酸化アルミニウムテンプレートにおいて電着されたニッケル（Ｎｉ）ワイヤの起立型アレイにより製造された。溶液中で効率的且つ安定してワイヤを分散させるための界面活性剤として作用するように、０．１ｍｏｌ／ｄｍ３のＮｉＳｏ４６Ｈ２Ｏ及び０．３ｇ／Ｌのドデシル硫酸ナトリウムを含む水溶液中に、それぞれ直径３００ｎｍ以下、長さ１０μｍ以下のニッケルワイヤが分散された。分散液中の固体が沈殿するのを避けるために、界面活性剤の濃度は望ましいレベルを超えないように維持された。しかしながら、非常に低い濃度の界面活性剤は、溶液中のワイヤを安定して懸濁させるためには効果的でない可能性がある。分散液は、使用前に１５分間超音波処理された。２００ｎｍ以下のＡｕシード層でスパッタリングされたガラスディスク基板（直径１２ｍｍ、厚さ０．３ｍｍ）上で、Ｎｉ溶液中に懸濁されたＮｉワイヤの磁気整列が行われた。ガラス基板の背面には、外部磁束の発生源としての役割を果たすための円盤形永久磁石が取り付けられた。図２（ａ）に示すように、円盤形永久磁石２００は、１２ｍｍの直径（Ｄ）及び０．５ｍｍの厚さ（Ｌ）を有し、厚さ方向の磁化（Ｂｒ）は１１．９９ｋＧであった。シミュレーションによれば、円盤形永久磁石２００は、図２（ｂ）に示すように、中心距離Ｘを有する磁界強度プロファイルを有する。言い換えれば、ガラス基板のちょうど中心における磁界強度は４８０Ｇ以下であり、磁界強度は中心からの距離が大きくなるにつれて減少する。
【００２２】
Ａｕシード層及び背面磁石を有するガラス基板は、陰極として接続され、陽極としては白金ワイヤが用いられた。ここでも、Ａｇ／ＫＣｌが参照電極として用いられた。Ｎｉワイヤの磁気整列及び基板表面への取り付け中に、Ｎｉ膜のガラス基板への直流電着が、１．９５Ａで１分間、in situで行われた。したがって、Ｎｉ溶液は、Ｎｉワイヤの懸濁溶剤としての役割だけでなく、基板上にＮｉ膜を電気めっきするための電解液としての役割も果たした。Ｎｉ膜（固着膜）の目的は、プロセスの後に背面磁石を取り外した後であっても、Ｎｉワイヤを適切な位置に固定することであった。
【００２３】
磁性ワイヤが磁界の直近にあるとき、２つの現象が生じ得る。磁石へのワイヤの吸引、及び磁束に沿ったワイヤの整列である。溶液中の強磁性ワイヤの双極は、強い磁気異方性の結果として、磁化容易軸に沿ってのみ整列する。印加された磁界に対して平行な整列は、懸濁されたワイヤにおいて発生する磁気モーメントから生じるトルクによって得られる。このトルクは下記式（１）によって与えられる。
【００２４】
【数１】
ここで、図３に示すように、ｍは磁極強度、Ｌはワイヤ長、Ｈは印加された磁界、θはワイヤ長と磁界の方向との角度である。
【００２５】
ワイヤの磁気整列はトルクによって引き起こされるのに対し、磁石によるワイヤの吸引は、図４に示すように、並進力に関係する。並進力は、下記式（２）によって与えられる。
【００２６】
【数２】
【００２７】
図２（ｂ）においてシミュレーションされた磁界プロファイルから予測される磁界の勾配のため、式（２）により与えられる並進力がワイヤに作用する。図５に示す走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope：ＳＥＭ）画像から分かるとおり、上記の作用メカニズムに基づき、Ｎｉワイヤの典型的な整列が達成された。ワイヤ全体をかなり均一に整列させるためには、基板表面の中心領域近傍における４８０Ｇ以下の磁界強度（図２）で十分であることが明らかであった。Ｎｉワイヤは、３００ｎｍ以下の平均直径を有しており、背面磁石が取り外された後も、薄いＮｉ基膜により最下部を固定されて、起立状態に保たれた。さらに、基膜によるワイヤの固定は、ＳＥＭによる観察のための物理的運搬、洗浄及び真空吸引等の後続の処理ステップに耐え得るほど十分に強いものであった。
【００２８】
トルクの式（２）により示唆されるように、磁界による磁性ワイヤの直接組立ては、磁界の強度及びアスペクト比、つまりワイヤの長さに依存し得る。磁界が十分に強い場合、短いワイヤよりも長いワイヤの方が整列し易い。しかしながら、長いワイヤにより、強磁性ワイヤの鎖状化による寄生効果が生じることは、図５より明らかである。図５では、元のワイヤ長は１０μｍ以下であるにも関わらず、５０μｍを超える長いワイヤ長も存在する。ワイヤ間隔、粘性抵抗、ワイヤ寸法及び磁化の関数として説明した鎖状化効果は、溶液中で優位を占めるワイヤ間の磁気双極相互作用の結果であり得る。分散液中のワイヤの密度を低くすることによって、ワイヤ間相互作用の機会が少なくなるため、この効果を低減することができる。
【００２９】
図６は、３．１×１０８／ｍｌ以下の高濃度のワイヤを含むワイヤ分散液における、磁気整列の結果を示す。起立したアレイの高さが約５０μｍを優に上回っていたことから、かなりの量の鎖状化効果があった。図９に示すように、鎖状化効果は、ヘッド−テイル相互作用であるため、ワイヤ濃度を７．８×１０７／以下に低減することにより、図７に示す結果が得られた。ワイヤの密度を大幅に低減した場合、観察される鎖状化効果も大幅に少なくなる。
【００３０】
また、図６においては、ワイヤの大きな凝集体が生じていることがわかる。これは、整列処理を行う前のワイヤの絡み合い又は凝集に起因すると考えられる。しかし、これらの大きな凝集体も、一本一本のワイヤよりも明らかに質量が大きいとはいえ、強力な磁束の影響下では、整列されて基板に固着される。ワイヤ濃度をさらに３．９×１０７／ｍｌまで低減すると、図８に示すように、鎖状化効果はほとんど存在しなくなる。
【００３１】
上記で説明した単独性に加え、ワイヤの濃度もワイヤの分布間隔に影響を与える。アレイの間隔／高さ比に関して、図６に示す非常に高い濃度は、効率的なエミッタのために必要とされる間隔／高さ比である２に適合しないことは明らかである。図７に示すように、濃度を７．８×１０７／ｍｌまで低減すると、ワイヤ間の間隔は２３μｍ以下〜２５μｍ以下の範囲内であり、高さ１０μｍのワイヤに対して２．３以下〜２．５以下の比が得られた。これは図６における非常に密集したアレイに比べると大幅な改善であったが、鎖状化効果は、はるかに減少したものの、依然として見られた。図８に示すように濃度をさらに３．９×１０７／ｍｌ以下まで低減すると、８μｍ程度の小さい間隔もあれば、２２μｍ程度の大きい間隔もある、かなり不均一な分布間隔が得られた。鎖状化及び大きな凝集はほとんどなかったが、全体的に、ワイヤがほとんど分布されなかった。例えば、上述した間隔／高さ比と同様の高さ比と、最低限の鎖状化及び凝集との妥協点を得るために、１０７／ｍｌ〜３．１×１０８／ｍｌの濃度又は３．９×１０７／ｍｌ〜７．８×１０７／ｍｌの濃度、例えば６．０×１０７／ｍｌの濃度を用いることができる。
【００３２】
図１０は、ＬＣＤ１０００のための電界効果型ディスプレイ（ＦＥＤ）又はマルチセグメントバックライトを示す。このＦＥＤ又はマルチセグメントバックライトは、ハウジング１００８内に、エミッタアレイ１００２及び蛍光スクリーン１００４を有する。蛍光スクリーン１００４は、エミッタアレイ１００２に対して平行であり、一連のスペーサ１００６によって、エミッタアレイ１００２と間隔を空けて配置される。蛍光スクリーン１００４は、ガラスフェースプレート、蛍光体層及び陽極層からなる。エミッタアレイ１００２からの加速電子が蛍光スクリーン１００４に衝突し、蛍光が発生する。
【００３３】
本発明の例示的な実施形態を詳細に説明したが、当業者には明らかなように、本発明の範囲内で多くの変更が可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界効果型電子放出装置、電子放出装置の製造方法、上記電界効果型電子放出装置を有する電界効果型ディスプレイ、上記電界効果型電子放出装置を有する照明装置、及び上記電界効果型電子放出装置を有する液晶ディスプレイ用バックライト装置に関し、限定はしないが特に、水性ワイヤ分散液の磁気整列による、マイクロサイズの磁性ワイヤの起立型アレイアセンブリに関し、基板上の起立したワイヤ間の間隔及び／又は単独性の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
電界放出技術は、薄膜トランジスタ型液晶ディスプレイ及び次世代フラットパネルディスプレイのバックライトのために有効である。この電界放出技術は、電界拡大中に、鋭く尖った導電性の先端から、効率的に電子を放出することによる。マイクロサイズワイヤ及びナノサイズワイヤ等の一次元材料は、その細長い形状及び尖った先端のため、このような放出体（エミッタ）として好適である。電界放出素子の分野における微小サイズワイヤの活用においては、先が尖ったエミッタの起立型アレイを形成するために、これらの微小サイズのワイヤを電極の表面上に容易且つ直接的に配列させることが重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Jean-Marc Bonard他、"Tuning the Field Emission Properties of Patterned Carbon Nanotube Films"、 「Advanced Material 2001」、13、No. 3、２００１年２月５日、Ｐ．１８４−１８８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの自由な形態のワイヤを取り扱うためのいくつかの方法が提案され、検証されている。しかしながら、これらの方法は、平面内でのワイヤの整列にのみ適しており、電界放出に必要とされる平面外でのワイヤ構成、すなわち垂直なワイヤ構成には適していない。電界放出の効率は、間隔／高さ比及び密度等の、エミッタアセンブリの寸法パラメータに依存し得ることが提唱されている。したがって、望ましい電界放出特性、最適な分布間隔及び／又は単独性を有するマイクロサイズの磁性ワイヤの起立型アセンブリを提供するための整列技術が依然として必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様として、概略的には、複数のワイヤ状電子エミッタを用いた電界効果型電子放出装置が提供される。各ワイヤは、磁性体からなる。ワイヤの平均間隔は、３０μｍ未満である。ワイヤの間隔／高さ比の平均は１〜３であり、平均アスペクト比は３よりも大きい。
【０００６】
本態様により、電子放出装置の製造プロセス中に基板に対して垂直な磁界をワイヤに印加する場合、この磁界によって、ワイヤを基板に対して垂直に整列させることができるという利点がある。従来技術においては、スピントタイプのＦＥＤにおいては、エミッタを形成するためにモリブデン（Ｍｏ）が用いられ、ＣＮＴタイプのＦＥＤにおいてはカーボンが用いられる。これらはいずれも磁性体ではない。
【０００７】
本発明の第２の態様として、概略的には、電界効果型電子放出装置の製造プロセスが提供される。当該製造プロセスは、基板に対して垂直な磁界下で、溶液中に４×１０８／ｍｌ以下の濃度で含まれるワイヤを前記基板に取り付ける。ワイヤは、磁界によって整列できるように、磁性体からなる。
【０００８】
本発明のいずれの態様も、製造される電子エミッタの電子放出の閾値電圧が低くなるように、基板上のワイヤの密度及び単独性をより容易に制御することができるという利点を有する。
【０００９】
典型的には、ワイヤは、めっき液を用いて、電気化学的めっきプロセス又は非電気めっきプロセスにより、金属材料の基板上への堆積と並行して基板に取り付けられる。磁性ワイヤはめっき液中に分散され、磁界に沿って整列されるので、基板に対して概ね垂直な向きを保ちつつ、電気化学的又は化学的に堆積された金属膜に埋め込まれる。分散液の濃度を制御することにより、最適なワイヤ間隔及び単独性を確実に得ることができる。例えば、ニッケルワイヤの濃度が３×１０８／ｍｌより高い場合、起立したワイヤを凝集させることができる。一方、濃度が７．８×１０７／ｍｌより低い場合、起立したワイヤの密度は低くなり、単独性が確保され、ワイヤ間隔は２５μｍ以下となる。さらなる実験及び検査によって、ワイヤ濃度を１×１０７／ｍｌ〜４×１０８／ｍｌとすることにより、以下の例示的な実施形態による構成において、効率的な電界放出が可能なワイヤアレイを許容可能な程度に配列できることが示された。したがって、このような方法により、電界放出装置において用いられる起立したワイヤアセンブリの間隔／高さ比等の寸法パラメータを制御することができる。
【００１０】
本発明の第１の態様の具体例として提供される電界効果型電子放出装置は、基板と、当該前記基板に埋め込まれ、少なくとも一部が当該基板から露出しており、当該基板から垂直に延び、磁性体を含む複数のワイヤとを具備する。当該複数のワイヤの平均間隔は、３０μｍ未満であり、間隔／高さ比の平均は１〜３であり、平均アスペクト比は３よりも大きい。
【００１１】
本発明の第２の態様の具体例として提供される電子放出装置の製造方法は、基板と、複数の磁性ワイヤを１０７／ｍｌ〜４×１０８／ｍｌの濃度で含むめっき液とを、当該基板の主面に対して垂直な磁界下で接触させ、前記基板の前記主面に金属層をめっきすることで、前記複数の磁性ワイヤを当該金属層に埋め込む。
【００１２】
本発明の第３の態様の具体例として提供される電界効果型ディスプレイは、本発明の第１の態様による電界効果型電子放出装置と、当該電界効果型電子放出装置の基板に対して平行であり、１つ又は複数の陽極を有する蛍光スクリーンとを具備する。
【００１３】
本発明の第４の態様の具体例として提供される照明装置は、本発明の第１の態様による電界効果型電子放出装置と、当該電界効果型電子放出装置の基板に対して平行であり、１つ又は複数の陽極を有する蛍光スクリーンとを具備する。
【００１４】
本発明の第５の態様の具体例として提供される液晶ディスプレイ用バックライト装置は、本発明の第１の態様による電界効果型電子放出装置と、当該電界効果型電子放出装置の基板に対して平行であり、１つ又は複数の陽極を有する蛍光スクリーンとを具備し、前記電界効果型電子放出装置の１つ又は複数の陰極、１つ又は複数のゲート電極、及び又は前記蛍光スクリーンの１つ又は複数の陽極は、独立して動作可能な各セグメントとして電子回路から電源供給される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】電界放出アレイに関連する寸法パラメータを示す概略図である。
【図２】磁気整列プロセスのための背面磁石の磁界強度プロファイルを示す概略図である。
【図３】均一な磁界における、トルクの作動下での磁性ワイヤを示す図である。
【図４】勾配を有する磁界における、並進力の作動下での磁性ワイヤを示す図である。
【図５】磁気整列プロセスによる典型的なワイヤの起立型アセンブリを示す、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。
【図６】３．１×１０８／ｍｌ以下のワイヤ濃度のニッケル溶液が用いられた場合の、磁気により整列されたニッケルワイヤを示すＳＥＭ画像である。
【図７】７．８×１０７／ｍｌ以下のワイヤ濃度のニッケル溶液が用いられた場合の、磁気により整列されたニッケルワイヤを示すＳＥＭ画像である。
【図８】３．９×１０７／ｍｌ以下のワイヤ濃度のニッケル溶液が用いられた場合の、磁気により整列されたニッケルワイヤを示すＳＥＭ画像である。
【図９】ワイヤ分散液中のワイヤ間のヘッド−テイル相互作用を示す図である。
【図１０】電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ）又はＬＣＤ用のマルチセグメントバックライトの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明及びその利点のより完全な理解のために、これより、以下の説明を添付の図面と共に参照する。
【００１７】
図１に示すように、例示的な一実施形態は、軟性の磁性体からなる、マイクロサイズの直径ｄ及び長さｌ、及びワイヤ間隔ｓを有するワイヤの起立型アレイ１００を有する。ワイヤアレイ１００は、固着膜１０４により、基板１０２上に起立した形で固定されている。各ワイヤの下部１０６は固着膜１０４に埋め込まれており、これにより各ワイヤが基板１０２に固定される。固着膜１０４は、水性分散液中に漂うワイヤアレイ１００が磁界により整列されるのと並行して電着されてよい。固着膜１０４が電着される場合、基板１０２は導電性であってもよい。又は基板１０２が非導電性の基板である場合には、基板１０２の、ワイヤアレイ１００が配置される側の面１０８上に、導電性のシード層が設けられてもよい。
【００１８】
上述したように、電界放出の効率は、ワイヤ間隔とワイヤ長の比、すなわち間隔／高さ比によって制御できる。例えば、長さ１０μｍのワイヤを用いて、最大効率を得るための比率である２を達成するためには、２０μｍのワイヤ間隔が必要とされ得る。一方、比率２が達成目標である場合、１０μｍのワイヤ間隔には、５μｍのワイヤ長が必要とされ得る。また、起立したワイヤ間の間隔は、分散液の単位量当たりのワイヤ数によって制御されてもよい。一般的に、分散液中のワイヤ濃度が低いと、ワイヤ間隔ｓは大きくなり、一方、分散液中のワイヤ濃度が高いと、ワイヤ間隔ｓはより小さくなる。結果として、電界放出の効率は間隔／高さ比によって決まるため、当該例示的な実施形態により製造される電界放出エミッタの電界放出効率は、分散液中のワイヤ濃度を変化させることにより、確実に制御することができる。例えば、間隔／高さ比は１〜３であってよい。
【００１９】
エミッタアレイの性能に関する別のパラメータは、電流密度である。電界放出の効率が間隔／高さ比に依存し得るのに対し、電流密度は、各エミッタの密度に依存し得る。エミッタの密度が高いと、エミッタがまばらに分布された場合に比べ、電流密度は高くなる。結果として、電流密度を損失することなく高い効率を実現するためには、エミッタの長さ、すなわち起立したワイヤの長さに上限が存在し得る。例えば、ワイヤの長さが２０μｍである場合、最大効率を得るための間隔／高さ比である２を達成するためには、４０μｍの間隔が必要とされる。しかしながら、この間隔では、エミッタの密度が低いため、電流密度が低くなってしまう可能性がある。ワイヤ長が１０μｍである場合、必要とされるワイヤ間隔は２０μｍと小さくなる。後者の場合の方がワイヤ密度が高いため、電流密度も前者の場合と比較して高くなる。例えば、３未満の間隔／高さ比を達成するために、平均ワイヤ間隔は３０μｍ未満であってよい。この考慮事項に加え、ワイヤ長が長い場合、鎖状化効果が高くなり、これにより多くのワイヤが凝集してしまうため、ワイヤ長は１０μｍ未満であることが好ましい。
【００２０】
上記電流密度を考慮すると、ワイヤ長の上限が存在する一方、ワイヤの形状を考慮すると、下限も存在し得る。磁気整列法は、磁性ワイヤの形状に依存し得る。磁気整列を成功裡に行うためには、ワイヤは十分に細長くなければならない。結果として、磁気整列プロセス中にこの形状による効果が達成されるように、ワイヤの直径に対してワイヤ長の下限が存在する。
【００２１】
一実験例では、電界放出アレイは、陽極酸化アルミニウムテンプレートにおいて電着されたニッケル（Ｎｉ）ワイヤの起立型アレイにより製造された。溶液中で効率的且つ安定してワイヤを分散させるための界面活性剤として作用するように、０．１ｍｏｌ／ｄｍ３のＮｉＳｏ４６Ｈ２Ｏ及び０．３ｇ／Ｌのドデシル硫酸ナトリウムを含む水溶液中に、それぞれ直径３００ｎｍ以下、長さ１０μｍ以下のニッケルワイヤが分散された。分散液中の固体が沈殿するのを避けるために、界面活性剤の濃度は望ましいレベルを超えないように維持された。しかしながら、非常に低い濃度の界面活性剤は、溶液中のワイヤを安定して懸濁させるためには効果的でない可能性がある。分散液は、使用前に１５分間超音波処理された。２００ｎｍ以下のＡｕシード層でスパッタリングされたガラスディスク基板（直径１２ｍｍ、厚さ０．３ｍｍ）上で、Ｎｉ溶液中に懸濁されたＮｉワイヤの磁気整列が行われた。ガラス基板の背面には、外部磁束の発生源としての役割を果たすための円盤形永久磁石が取り付けられた。図２（ａ）に示すように、円盤形永久磁石２００は、１２ｍｍの直径（Ｄ）及び０．５ｍｍの厚さ（Ｌ）を有し、厚さ方向の磁化（Ｂｒ）は１１．９９ｋＧであった。シミュレーションによれば、円盤形永久磁石２００は、図２（ｂ）に示すように、中心距離Ｘを有する磁界強度プロファイルを有する。言い換えれば、ガラス基板のちょうど中心における磁界強度は４８０Ｇ以下であり、磁界強度は中心からの距離が大きくなるにつれて減少する。
【００２２】
Ａｕシード層及び背面磁石を有するガラス基板は、陰極として接続され、陽極としては白金ワイヤが用いられた。ここでも、Ａｇ／ＫＣｌが参照電極として用いられた。Ｎｉワイヤの磁気整列及び基板表面への取り付け中に、Ｎｉ膜のガラス基板への直流電着が、１．９５Ａで１分間、in situで行われた。したがって、Ｎｉ溶液は、Ｎｉワイヤの懸濁溶剤としての役割だけでなく、基板上にＮｉ膜を電気めっきするための電解液としての役割も果たした。Ｎｉ膜（固着膜）の目的は、プロセスの後に背面磁石を取り外した後であっても、Ｎｉワイヤを適切な位置に固定することであった。
【００２３】
磁性ワイヤが磁界の直近にあるとき、２つの現象が生じ得る。磁石へのワイヤの吸引、及び磁束に沿ったワイヤの整列である。溶液中の強磁性ワイヤの双極は、強い磁気異方性の結果として、磁化容易軸に沿ってのみ整列する。印加された磁界に対して平行な整列は、懸濁されたワイヤにおいて発生する磁気モーメントから生じるトルクによって得られる。このトルクは下記式（１）によって与えられる。
【００２４】
【数１】
ここで、図３に示すように、ｍは磁極強度、Ｌはワイヤ長、Ｈは印加された磁界、θはワイヤ長と磁界の方向との角度である。
【００２５】
ワイヤの磁気整列はトルクによって引き起こされるのに対し、磁石によるワイヤの吸引は、図４に示すように、並進力に関係する。並進力は、下記式（２）によって与えられる。
【００２６】
【数２】
【００２７】
図２（ｂ）においてシミュレーションされた磁界プロファイルから予測される磁界の勾配のため、式（２）により与えられる並進力がワイヤに作用する。図５に示す走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope：ＳＥＭ）画像から分かるとおり、上記の作用メカニズムに基づき、Ｎｉワイヤの典型的な整列が達成された。ワイヤ全体をかなり均一に整列させるためには、基板表面の中心領域近傍における４８０Ｇ以下の磁界強度（図２）で十分であることが明らかであった。Ｎｉワイヤは、３００ｎｍ以下の平均直径を有しており、背面磁石が取り外された後も、薄いＮｉ基膜により最下部を固定されて、起立状態に保たれた。さらに、基膜によるワイヤの固定は、ＳＥＭによる観察のための物理的運搬、洗浄及び真空吸引等の後続の処理ステップに耐え得るほど十分に強いものであった。
【００２８】
トルクの式（２）により示唆されるように、磁界による磁性ワイヤの直接組立ては、磁界の強度及びアスペクト比、つまりワイヤの長さに依存し得る。磁界が十分に強い場合、短いワイヤよりも長いワイヤの方が整列し易い。しかしながら、長いワイヤにより、強磁性ワイヤの鎖状化による寄生効果が生じることは、図５より明らかである。図５では、元のワイヤ長は１０μｍ以下であるにも関わらず、５０μｍを超える長いワイヤ長も存在する。ワイヤ間隔、粘性抵抗、ワイヤ寸法及び磁化の関数として説明した鎖状化効果は、溶液中で優位を占めるワイヤ間の磁気双極相互作用の結果であり得る。分散液中のワイヤの密度を低くすることによって、ワイヤ間相互作用の機会が少なくなるため、この効果を低減することができる。
【００２９】
図６は、３．１×１０８／ｍｌ以下の高濃度のワイヤを含むワイヤ分散液における、磁気整列の結果を示す。起立したアレイの高さが約５０μｍを優に上回っていたことから、かなりの量の鎖状化効果があった。図９に示すように、鎖状化効果は、ヘッド−テイル相互作用であるため、ワイヤ濃度を７．８×１０７／以下に低減することにより、図７に示す結果が得られた。ワイヤの密度を大幅に低減した場合、観察される鎖状化効果も大幅に少なくなる。
【００３０】
また、図６においては、ワイヤの大きな凝集体が生じていることがわかる。これは、整列処理を行う前のワイヤの絡み合い又は凝集に起因すると考えられる。しかし、これらの大きな凝集体も、一本一本のワイヤよりも明らかに質量が大きいとはいえ、強力な磁束の影響下では、整列されて基板に固着される。ワイヤ濃度をさらに３．９×１０７／ｍｌまで低減すると、図８に示すように、鎖状化効果はほとんど存在しなくなる。
【００３１】
上記で説明した単独性に加え、ワイヤの濃度もワイヤの分布間隔に影響を与える。アレイの間隔／高さ比に関して、図６に示す非常に高い濃度は、効率的なエミッタのために必要とされる間隔／高さ比である２に適合しないことは明らかである。図７に示すように、濃度を７．８×１０７／ｍｌまで低減すると、ワイヤ間の間隔は２３μｍ以下〜２５μｍ以下の範囲内であり、高さ１０μｍのワイヤに対して２．３以下〜２．５以下の比が得られた。これは図６における非常に密集したアレイに比べると大幅な改善であったが、鎖状化効果は、はるかに減少したものの、依然として見られた。図８に示すように濃度をさらに３．９×１０７／ｍｌ以下まで低減すると、８μｍ程度の小さい間隔もあれば、２２μｍ程度の大きい間隔もある、かなり不均一な分布間隔が得られた。鎖状化及び大きな凝集はほとんどなかったが、全体的に、ワイヤがほとんど分布されなかった。例えば、上述した間隔／高さ比と同様の高さ比と、最低限の鎖状化及び凝集との妥協点を得るために、１０７／ｍｌ〜３．１×１０８／ｍｌの濃度又は３．９×１０７／ｍｌ〜７．８×１０７／ｍｌの濃度、例えば６．０×１０７／ｍｌの濃度を用いることができる。
【００３２】
図１０は、ＬＣＤ１０００のための電界効果型ディスプレイ（ＦＥＤ）又はマルチセグメントバックライトを示す。このＦＥＤ又はマルチセグメントバックライトは、ハウジング１００８内に、エミッタアレイ１００２及び蛍光スクリーン１００４を有する。蛍光スクリーン１００４は、エミッタアレイ１００２に対して平行であり、一連のスペーサ１００６によって、エミッタアレイ１００２と間隔を空けて配置される。蛍光スクリーン１００４は、ガラスフェースプレート、蛍光体層及び陽極層からなる。エミッタアレイ１００２からの加速電子が蛍光スクリーン１００４に衝突し、蛍光が発生する。
【００３３】
本発明の例示的な実施形態を詳細に説明したが、当業者には明らかなように、本発明の範囲内で多くの変更が可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に埋め込まれ、少なくとも一部が当該基板から露出しており、当該基板から垂直に延び、磁性材料を含む複数のワイヤとを具備し、
前記複数のワイヤの平均間隔は３０μｍ未満であり、間隔／高さ比の平均は１〜３であり、平均アスペクト比は３よりも大きい
電界効果型電子放出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電界効果型電子放出装置であって、
前記複数のワイヤの平均長は、１０μｍ未満である
電界効果型電子放出装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電界効果型電子放出装置であって、
前記複数のワイヤの平均直径は、３μｍ未満である
電界効果型電子放出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電界効果型電子放出装置であって、
陰極上に、又は当該陰極に隣接して設けられ、小孔アレイを有する絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられた１つ又は複数のゲート電極と
をさらに具備する電界効果型電子放出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電界効果型電子放出装置であって、
前記複数のワイヤの、前記基板から見た遠位端は、前記ゲート電極と同一平面上にある
電界効果型電子放出装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電界効果型電子放出装置であって、
前記複数のワイヤの材料は、Ｎｉ、Ｆｅ及びＣｏのうちの１つ又は複数である
電界効果型電子放出装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の電界効果型電子放出装置であって、
複数の陰極をさらに具備し、
前記複数のワイヤは、複数の領域に分割され、
前記複数の領域の各々は、前記複数の陰極にそれぞれ電気的に接触する
電界効果型電子放出装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の電界効果型電子放出装置であって、
前記基板上に設けられ、前記複数のワイヤが埋め込まれる金属層をさらに具備する
電界効果型電子放出装置。
【請求項９】
基板と、複数の磁性ワイヤを１０７／ｍｌ〜４×１０８／ｍｌの濃度で含むめっき液とを、当該基板の主面に対して垂直な磁界下で接触させ、
前記基板の前記主面に金属層をめっきすることで、前記複数の磁性ワイヤを当該金属層に埋め込む
電子放出装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の電子放出装置の製造方法であって、
前記複数のワイヤは、３μｍ未満の平均直径と、１０μｍ未満の平均長さとを有する
電子放出装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の電子放出装置の製造方法であって、
前記濃度は、３．９×１０７／ｍｌ〜７．８×１０７／ｍｌである
電子放出装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電子放出装置の製造方法であって、
前記濃度は、６×１０７／ｍｌ以下である
電子放出装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項９〜１２のいずれか１項に記載の電子放出装置の製造方法であって、
前記磁界は、前記基板の前記主面の反対側の第２の面に隣接して印加され、
電子放出装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電子放出装置の製造方法であって、
前記磁界の磁束密度は、当該磁界の中心において４８０Ｇである
電子放出装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項９〜１４のいずれか１項に記載の電子放出装置の製造方法であって、
前記複数の磁性ワイヤの平均間隔は、３０μｍ未満である
電子放出装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項９〜１５のいずれか１項に記載の電子放出装置の製造方法であって、
前記複数の磁性ワイヤの間隔／高さ比の平均は、１〜３である
電子放出装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項９〜１６のいずれか１項に記載の電子放出装置の製造方法であって、
前記複数の磁性ワイヤの平均アスペクト比は、３よりも大きい
電子放出装置の製造方法。
【請求項１８】
請求項９〜１７のいずれか１項に記載の電子放出装置の製造方法であって、さらに、
陰極上に、又は当該陰極に隣接して、小孔アレイを有する絶縁層を形成し、
前記絶縁層上に、又は当該絶縁層に隣接して、ゲート電極を設ける
電子放出装置の製造方法。
【請求項１９】
請求項９〜１８のいずれか１項に記載の電子放出装置の製造方法であって、さらに、
前記複数の磁性ワイヤを、電気めっきによって形成する
電子放出装置の製造方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の電子放出装置の製造方法であって、
前記電気めっきされた複数の磁性ワイヤを酸化させる
電子放出装置の製造方法。
【請求項２１】
請求項１８に記載の電子放出装置の製造方法であって、
前記複数の磁性ワイヤは、陽極酸化アルミニウムをテンプレートとして用いて電気めっきされる
電子放出装置の製造方法。
【請求項２２】
請求項９〜２１のいずれか１項に記載の電子放出装置の製造方法であって、
前記めっき液は、０．５ｇ／Ｌ未満のドデシル硫酸ナトリウムを含む
電子放出装置の製造方法。
【請求項２３】
請求項９〜２２のいずれか１項に記載の電子放出装置の製造方法であって、
前記電子放出装置は、電界効果型電子放出装置である
電子放出装置の製造方法。
【請求項２４】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の電界効果型電子放出装置と、
前記電界効果型電子放出装置の基板に対して平行であり、１つ又は複数の陽極を有する蛍光スクリーンと
を具備する電界効果型ディスプレイ。
【請求項２５】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の電界効果型電子放出装置と、
前記電界効果型電子放出装置の基板に対して平行であり、１つ又は複数の陽極を有する蛍光スクリーン
を具備する照明装置。
【請求項２６】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の電界効果型電子放出装置と、
前記電界効果型電子放出装置の基板に対して平行であり、１つ又は複数の陽極を有する蛍光スクリーンと、
前記電界効果型電子放出装置の１つ又は複数の陰極、前記１つ又は複数のゲート電極及び／又は前記蛍光スクリーンの１つ又は複数の陽極は、独立して動作可能な各セグメントとして電子回路から電源供給される
液晶ディスプレイ用バックライト装置。
【請求項１】
基板と、
前記基板に埋め込まれ、少なくとも一部が当該基板から露出しており、当該基板から垂直に延び、磁性材料を含む複数のワイヤとを具備し、
前記複数のワイヤの平均間隔は３０μｍ未満であり、間隔／高さ比の平均は１〜３であり、平均アスペクト比は３よりも大きい
電界効果型電子放出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電界効果型電子放出装置であって、
前記複数のワイヤの平均長は、１０μｍ未満である
電界効果型電子放出装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電界効果型電子放出装置であって、
前記複数のワイヤの平均直径は、３μｍ未満である
電界効果型電子放出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電界効果型電子放出装置であって、
陰極上に、又は当該陰極に隣接して設けられ、小孔アレイを有する絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられた１つ又は複数のゲート電極と
をさらに具備する電界効果型電子放出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電界効果型電子放出装置であって、
前記複数のワイヤの、前記基板から見た遠位端は、前記ゲート電極と同一平面上にある
電界効果型電子放出装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電界効果型電子放出装置であって、
前記複数のワイヤの材料は、Ｎｉ、Ｆｅ及びＣｏのうちの１つ又は複数である
電界効果型電子放出装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の電界効果型電子放出装置であって、
複数の陰極をさらに具備し、
前記複数のワイヤは、複数の領域に分割され、
前記複数の領域の各々は、前記複数の陰極にそれぞれ電気的に接触する
電界効果型電子放出装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の電界効果型電子放出装置であって、
前記基板上に設けられ、前記複数のワイヤが埋め込まれる金属層をさらに具備する
電界効果型電子放出装置。
【請求項９】
基板と、複数の磁性ワイヤを１０７／ｍｌ〜４×１０８／ｍｌの濃度で含むめっき液とを、当該基板の主面に対して垂直な磁界下で接触させ、
前記基板の前記主面に金属層をめっきすることで、前記複数の磁性ワイヤを当該金属層に埋め込む
電子放出装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の電子放出装置の製造方法であって、
前記複数のワイヤは、３μｍ未満の平均直径と、１０μｍ未満の平均長さとを有する
電子放出装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の電子放出装置の製造方法であって、
前記濃度は、３．９×１０７／ｍｌ〜７．８×１０７／ｍｌである
電子放出装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電子放出装置の製造方法であって、
前記濃度は、６×１０７／ｍｌ以下である
電子放出装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項９〜１２のいずれか１項に記載の電子放出装置の製造方法であって、
前記磁界は、前記基板の前記主面の反対側の第２の面に隣接して印加され、
電子放出装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電子放出装置の製造方法であって、
前記磁界の磁束密度は、当該磁界の中心において４８０Ｇである
電子放出装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項９〜１４のいずれか１項に記載の電子放出装置の製造方法であって、
前記複数の磁性ワイヤの平均間隔は、３０μｍ未満である
電子放出装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項９〜１５のいずれか１項に記載の電子放出装置の製造方法であって、
前記複数の磁性ワイヤの間隔／高さ比の平均は、１〜３である
電子放出装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項９〜１６のいずれか１項に記載の電子放出装置の製造方法であって、
前記複数の磁性ワイヤの平均アスペクト比は、３よりも大きい
電子放出装置の製造方法。
【請求項１８】
請求項９〜１７のいずれか１項に記載の電子放出装置の製造方法であって、さらに、
陰極上に、又は当該陰極に隣接して、小孔アレイを有する絶縁層を形成し、
前記絶縁層上に、又は当該絶縁層に隣接して、ゲート電極を設ける
電子放出装置の製造方法。
【請求項１９】
請求項９〜１８のいずれか１項に記載の電子放出装置の製造方法であって、さらに、
前記複数の磁性ワイヤを、電気めっきによって形成する
電子放出装置の製造方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の電子放出装置の製造方法であって、
前記電気めっきされた複数の磁性ワイヤを酸化させる
電子放出装置の製造方法。
【請求項２１】
請求項１８に記載の電子放出装置の製造方法であって、
前記複数の磁性ワイヤは、陽極酸化アルミニウムをテンプレートとして用いて電気めっきされる
電子放出装置の製造方法。
【請求項２２】
請求項９〜２１のいずれか１項に記載の電子放出装置の製造方法であって、
前記めっき液は、０．５ｇ／Ｌ未満のドデシル硫酸ナトリウムを含む
電子放出装置の製造方法。
【請求項２３】
請求項９〜２２のいずれか１項に記載の電子放出装置の製造方法であって、
前記電子放出装置は、電界効果型電子放出装置である
電子放出装置の製造方法。
【請求項２４】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の電界効果型電子放出装置と、
前記電界効果型電子放出装置の基板に対して平行であり、１つ又は複数の陽極を有する蛍光スクリーンと
を具備する電界効果型ディスプレイ。
【請求項２５】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の電界効果型電子放出装置と、
前記電界効果型電子放出装置の基板に対して平行であり、１つ又は複数の陽極を有する蛍光スクリーン
を具備する照明装置。
【請求項２６】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の電界効果型電子放出装置と、
前記電界効果型電子放出装置の基板に対して平行であり、１つ又は複数の陽極を有する蛍光スクリーンと、
前記電界効果型電子放出装置の１つ又は複数の陰極、前記１つ又は複数のゲート電極及び／又は前記蛍光スクリーンの１つ又は複数の陽極は、独立して動作可能な各セグメントとして電子回路から電源供給される
液晶ディスプレイ用バックライト装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図９】
【図１０】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図９】
【図１０】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２３８７４４（Ｐ２００９−２３８７４４Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００９−４８６０７（Ｐ２００９−４８６０７）
【出願日】平成２１年３月２日（２００９．３．２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４８６０７（Ｐ２００９−４８６０７）
【出願日】平成２１年３月２日（２００９．３．２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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