Field electron emission materials and devices

Details Field electron emission materials and devices Field electron emission materials and devices

H - Electricity

01

J

H01J 1/30 (2006.01) H01J 1/304 (2006.01)

Patent

CA 2227322

A field electron emission material comprises an electrically conductive substrate (13, 14) and, disposed thereon, electrically conductive particles (11) embedded in, formed in, or coated by a layer of inorganic electrically insulating material (12) (e.g. glass). A first thickness (15) of the insulating material is defined between each particle (11) and the substrate (13, 14) and a second thickness (15) of the insulating material is defined between the particle (11) and the environment in which the material is disposed. The dimension of each particle (11) between the first and second thicknesses (15) is significantly greater than each thickness (15). Upon application of a sufficient electric field, each thickness (15) provides a conducting channel, to afford electron emission from the particles (11). By use of an inorganic insulating material (12), surprisingly good stability and performance have been obtained. The particles (11) can be relatively small, such that the electron emitting material (11, 12) can be applied to the substrate (13, 14) quite cheaply by a variety of methods, including printing. The material can be used in a variety of devices, including display and illuminating devices.

Ce matériau d'émission électronique de champ comprend un substrat (13, 14) électroconducteur sur lequel on a disposé des particules (11) électroconductrices, lesquelles sont encastrées ou formées dans une couche de matériau (12) inorganique, isolant électriquement (par exemple du verre), ou sont revêtues par cette couche. Une première épaisseur (15) du matériau isolant est délimitée entre chaque particule (11) et le substrat (13, 14) et une seconde épaisseur (15) de matériau isolant est délimitée entre la particule (11) et le milieu dans lequel le matériau est placé. La dimension de chaque particule (11) située entre la première et la seconde épaisseur (15) est nettement supérieure à chaque épaisseur (15). Lors de l'application d'un champ électrique suffisant, chaque épaisseur (15) constitue un canal conducteur, afin de supporter l'émission électronique à partir des particules (11). En utilisant un matériau (12) d'isolation inorganique, on obtient de manière surprenante de bonnes caractéristiques de stabilité et de performance. Les particules (11) peuvent être relativement petites, de manière à ce que l'on puisse appliquer à moindre coût le matériau (11, 12) d'émission électronique sur le substrat (13, 14), à l'aide de divers procédés, notamment par impression. On peut utiliser ce matériau dans un grand nombre de dispositifs, et notamment dans des dispositifs d'affichage et d'illumination.

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