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電子放出素子およびその製造方法

国内特許コード P110003534
整理番号 BE060P04
掲載日 2011年6月23日
出願番号 特願2005-342613
公開番号 特開2007-149505
登録番号 特許第4734532号
出願日 平成17年11月28日(2005.11.28)
公開日 平成19年6月14日(2007.6.14)
登録日 平成23年5月13日(2011.5.13)
発明者
  • 宮内 雅浩
  • 細野 秀雄
  • 神谷 利夫
  • 戸田 善丈
出願人
  • TOTO株式会社
  • 独立行政法人科学技術振興機構
発明の名称 電子放出素子およびその製造方法
発明の概要

【課題】低コストで作製可能で、安定性が高く、高度に電子を放出しうる電界電子放出型の電子放出素子を提供する。
【解決手段】 導電性基材と、該導電性基材の表面に形成される、酸化チタン、チタン水酸化物、チタン酸、およびチタン酸塩からなる群から選択される少なくとも一種を含んでなる緻密層と、該緻密層の表面に形成される、酸化チタン、チタン水酸化物、チタン酸、およびチタン酸塩からなる群から選択される少なくとも一種を含んでなるファイバ状物質とを含んでなる電子放出素子であって、前記ファイバ状物質にn型のキャリアが含まれることを特徴とする電子放出素子を提供する。
【選択図】図8

特許請求の範囲 【請求項1】
導電性基材と、
該導電性基材の表面に形成される、酸化チタン、チタン水酸化物、チタン酸、およびチタン酸塩からなる群から選択される少なくとも一種を含んでなる緻密層と、
該緻密層の表面に形成される、酸化チタン、チタン水酸化物、チタン酸、およびチタン酸塩からなる群から選択される少なくとも一種を含んでなるファイバ状物質とを含んでなる電子放出素子であって、前記ファイバ状物質にn型のキャリアが含まれることを特徴とする電子放出素子。

【請求項2】
前記n型のキャリアが酸素欠陥であることを特徴とする請求項1に記載の電子放出素子。

【請求項3】
前記ファイバ状物質が、3~30nmの直径および50nm~1μmの長さを有する、請求項1ないし2に記載の電子放出素子。

【請求項4】
該ファイバ状物質の長軸が導電性基材に対して概ね垂直方向に配向している、請求項1~3に記載の電子放出素子。

【請求項5】
前記ファイバ状物質が中空ファイバである、請求項1~4のいずれか一項に記載の電子放出素子。

【請求項6】
前記中空ファイバが、3~8nmの内径、8~30nmの外径、50nm~1μmの長さを有する、請求項5に記載の電子放出素子。

【請求項7】
前記ファイバ状物質がアナターゼ型酸化チタンを含むことを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載の電子放出素子。

【請求項8】
前記ファイバ状物質の中にチタンイオン合計量に対して10モル%以下のアルカリ金属イオンおよび/またはアルカリ土類金属イオンを含有する、請求項1~5に記載の電子放出素子。

【請求項9】
前記緻密層の膜厚が1nm~20μmである、請求項1~8のいずれか一項に記載の電子放出素子。

【請求項10】
前記ファイバ状物質が、3nm~100μmの厚さを有する被膜を形成してなる、請求項1~9のいずれか一項に記載の電子放出素子。

【請求項11】
前記導電性基材が金属チタンを含んでなる、請求項1~10のいずれか一項に記載の電子放出素子。

【請求項12】
請求項1~11のいずれか一項に記載の電子放出素子の製造方法であって、
金属チタンを含んでなる導電性基材をアルカリ性水溶液に接触させて反応させ、前記緻密層と前記ファイバ物質とを形成される工程を含んでなる、製造方法。

【請求項13】
前記アルカリ性水溶液中での反応が、強アルカリ性水溶液中、100~200℃で行われる、請求項12に記載の製造方法。

【請求項14】
前記アルカリ性水溶液中での反応後、前記導電性基材を酸性水溶液に漬浸する工程をさらに含んでなる、請求項12、13に記載の製造方法。

【請求項15】
前記アルカリ性水溶液での反応後、前記導電性基材を加熱する工程をさらに含み、加熱温度が50℃~800℃であることを特徴とする、請求項14に記載の製造方法。

【請求項16】
請求項15に記載の加熱が真空中での加熱であって、温度が400℃~600℃で行われる、請求項15に記載の製造方法。
産業区分
  • 電子管
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2005342613thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
参考情報 (研究プロジェクト等) ERATO/SORST 透明酸化物のナノ構造を活用した機能開拓と応用展開 領域
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