專利名稱：電子發(fā)射元件及其生成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過施加電壓而發(fā)射電子的電子發(fā)射元件及其生成方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)地，MIM(金屬絕緣體金屬)型和MIS (金屬絕緣體半導體)型電子發(fā)射元件已為大家所熟知。這些電子發(fā)射元件是表面發(fā)射型電子發(fā)射元件，其每一個通過利用量子尺寸效應以及元件中的強電場來使電子加速以便從元件的平坦表面發(fā)射電子。這些電子發(fā)射元件在元件外部不需要強電場，因為將在元件中的電子加速層中所加速的電子發(fā)射到外部。因此MIM型和MIS型電子發(fā)射元件可克服通過由于對氣體分子電離所引起的濺射造成的擊穿元件的問題以及產(chǎn)生臭氧的問題，這些問題在Spindt型、CNT(碳納米管)型、以及 BN(氮化硼)型電子發(fā)射元件中是可能的。另外，已開發(fā)了可使電子發(fā)射在大氣中穩(wěn)定并且阻止在發(fā)射電子時產(chǎn)生諸如臭氧和NOx這樣的有害物質(zhì)的電子發(fā)射元件。例如，包括位于電極之間的下述電子加速層的電子發(fā)射元件已為大家所熟知，所述電子加速層包含由導電體構(gòu)成的并且具有強大的抗氧化作用的導電精細顆粒；以及其大小比導電精細顆粒的大小要大的絕緣材料(例如，日本未審查專利公開No. 2009-146891)。然而，希望改善上述電子發(fā)射元件的電力消耗，因為元件中的電流趨向于隨著從元件所發(fā)射的電子量的增大而增大。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述情況，實現(xiàn)了本發(fā)明以提供可消耗更少電力并且有效地發(fā)射電子的電子發(fā)射元件。根據(jù)本發(fā)明的方面，提供了一種電子發(fā)射元件，該電子發(fā)射元件包括第一電極； 形成于第一電極上的且由絕緣精細顆粒構(gòu)成的絕緣精細顆粒層；以及形成于絕緣精細顆粒層上的第二電極，其中絕緣精細顆粒是單分散精細顆粒，并且當在第一電極與第二電極之間施加電壓時，電子被從第一電極釋放到絕緣精細顆粒層中，并且通過絕緣精細顆粒層被加速，以從第二電極發(fā)射。本發(fā)明的發(fā)明人做出深入研究以實現(xiàn)上述目的。其結(jié)果是，為了完成本發(fā)明，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)當用于在電極之間形成層的絕緣精細顆粒是單分散精細顆粒并且因此使該層均勻地充滿精細顆粒時，可提高電子發(fā)射元件的電力消耗和電子發(fā)射效率。本發(fā)明可提供一種可消耗更少電力并且有效地發(fā)射電子的電子發(fā)射元件。


圖1是用于對根據(jù)本發(fā)明的實施例1的電子發(fā)射元件的配置進行說明的示意圖；圖2是示出了示例1的絕緣精細顆粒層的橫截面的SEM圖像的圖；圖3是示出了示例1的絕緣精細顆粒層的表面的SEM圖像的圖4是對用于電子發(fā)射實驗的測量系統(tǒng)進行說明的圖；圖5是用于說明對電子發(fā)射電流和元件中電流所測量的示例1的電子發(fā)射元件的結(jié)果(VI特征)的圖；圖6是用于說明對電子發(fā)射電流和元件中電流所測量的比較示例1的電子發(fā)射元件的結(jié)果(VI特征)的圖；圖7是用于對根據(jù)本發(fā)明的實施例2的電子發(fā)射元件的配置進行說明的示意圖；圖8是用于說明對電子發(fā)射電流和元件中電流所測量的示例2的電子發(fā)射元件的結(jié)果(VI特征)的圖；圖9是用于說明對電子發(fā)射電流和元件中電流所測量的比較示例2的電子發(fā)射元件的結(jié)果(VI特征)的圖；圖10是用于對包括本發(fā)明的電子發(fā)射元件的帶電設(shè)備的示例進行說明的圖；圖11是用于對包括本發(fā)明的電子發(fā)射元件的電子束固化設(shè)備的示例進行說明的圖；圖12是用于對包括本發(fā)明的電子發(fā)射元件的發(fā)光設(shè)備的示例進行說明的圖；圖13是用于對包括本發(fā)明的電子發(fā)射元件的發(fā)光設(shè)備的另一示例進行說明的圖；圖14是用于對包括本發(fā)明的電子發(fā)射元件的發(fā)光設(shè)備的又一示例進行說明的圖；圖15用于對配備有包括本發(fā)明的電子發(fā)射元件的發(fā)光設(shè)備的圖像顯示設(shè)備的示例進行說明的圖；圖16是用于對包括本發(fā)明的電子發(fā)射元件的吹氣設(shè)備以及配備有該吹氣設(shè)備的冷卻設(shè)備的示例進行說明的圖；以及圖17是用于對包括本發(fā)明的電子發(fā)射元件的吹氣設(shè)備以及配備有該吹氣設(shè)備的冷卻設(shè)備的另一示例進行說明的圖。
具體實施例方式本發(fā)明的電子發(fā)射元件包括第一電極；形成于第一電極上的且由絕緣精細顆粒構(gòu)成的絕緣精細顆粒層；以及形成于絕緣精細顆粒層上的第二電極，其中絕緣精細顆粒是單分散精細顆粒，并且當在第一電極與第二電極之間施加電壓時，電子被從第一電極釋放到絕緣精細顆粒層中，并且通過絕緣精細顆粒層被加速，以從第二電極發(fā)射。因為在本發(fā)明中絕緣精細顆粒層是由絕緣精細顆粒構(gòu)成的并且絕緣精細顆粒是單分散精細顆粒，因此絕緣精細顆粒層在其表面上幾乎不可能具有缺陷和粗糙。因此可提供一種在使元件中的電流量變小的同時發(fā)射量增大的電子的電子發(fā)射元件。因此可提供一種消耗更少電力并且有效地發(fā)射電子的電子發(fā)射元件。另外，因為在本發(fā)明中絕緣精細顆粒是單分散精細顆粒，因此絕緣精細顆粒層可通過緊密地充滿著絕緣精細顆粒而形成。優(yōu)選地，基于絕緣精細顆粒的體積，單分散精細顆粒占80%或更大的顆粒直徑分布。在本發(fā)明中，單分散精細顆粒是指顆粒直徑和形狀均勻的球狀顆粒；下面對就其顆粒直徑及形狀而言的特定標準進行描述。也就是說，就顆粒直徑而言，當將變化系數(shù)定義為基于體積所計算的顆粒直徑的標準偏差與平均值(在該說明書中在下文中簡稱為平均顆粒直徑)的比率(標準偏差/平均顆粒直徑)時，單分散精細顆粒具有10%或者更低的變化系數(shù)。為了確定單分散精細顆粒的平均顆粒直徑和標準偏差，利用掃描電子顯微鏡拍攝隨機提取的500個精細顆粒，并且對所獲得的圖像(SEM圖像)進行處理并且使粒子輪廓周長的每一個除以圓周率(η)以獲得轉(zhuǎn)換顆粒直徑，從該轉(zhuǎn)換顆粒直徑來計算基于體積的平均顆粒直徑以及標準偏差。就形狀而言，利用掃描電子顯微鏡拍攝隨機提取的500個精細顆粒，并且對所獲得的圖像(SEM圖像)進行處理以確定每個顆粒輪廓上的兩個點之間的最長線的長度(最長直徑)。將單分散精細顆粒定義為下述顆粒，該顆粒中的95%或更多的顆粒滿足轉(zhuǎn)換顆粒直徑與最長直徑的比率為0. 9或更小。在本發(fā)明的實施例中，除了上面所描述的本發(fā)明的電子發(fā)射元件的配置之外，絕緣精細顆粒層進一步包含導電精細顆粒。根據(jù)這個實施例，包含導電精細顆粒的絕緣精細顆粒層起用于使電極之間的電子加速的電子加速層的作用，并且該層具有半導電性。因此可提供一種在使元件中的電流量變小的同時發(fā)射量增大的電子的電子發(fā)射元件。因此，可提供一種消耗更少電力并且有效地發(fā)射電子的電子發(fā)射元件。在這個實施例中，導電精細顆粒是由具有強大抗氧化作用的導電材料所形成的精細顆粒。在這里，具有強大抗氧化作用的材料是指更不容易發(fā)生氧化物形成反應并且具有低反應性的材料。通常，根據(jù)熱力學計算，當氧化物形成的自由能變化AGtkJAiol]的值是負的并且更大時，更容易出現(xiàn)氧化物形成反應。在本發(fā)明中，認為其AG等于或者大于-450Da/mol]的金屬元素是具有高抗氧化性質(zhì)的導電細粒材料。另外，這種導電材料所附著的導電精細顆?？梢员挥米饔删哂袕姶罂寡趸饔玫膶щ姴牧纤纬傻木氼w粒。另外，涂有這種導電材料的導電精細顆粒用作由具有強大抗氧化作用的導電材料所形成的精細顆粒。這種配置可防止由于大氣中的氧氣的氧化而使電子發(fā)射元件變壞，因為導電精細顆粒更不容易氧化。因此可提供一種在大氣中耐用的且長壽命的電子發(fā)射元件。例如，導電精細顆?？梢允前稹y、鉬、鈀、以及鎳中的至少一個的精細顆粒。另外，在導電精細顆粒周圍存在比導電精細顆粒的大小要小的絕緣材料。根據(jù)該配置，當施加了涂有絕緣材料的導電精細顆粒的分散體時，可提高該分散體的分散性。因此導電精細顆粒更不可能在該分散體中凝聚。另外，因為導電精細顆粒更不容易氧化，因此可防治電子發(fā)射元件的特征變化。因此可防止由于大氣中的氧氣的氧化而使電子發(fā)射元件變壞。例如，絕緣材料包含醇化物、脂肪酸、以及烷基硫醇(alkanethiols)中的至少一個。導電精細顆?？梢跃哂行∮诮^緣精細顆粒的平均顆粒直徑。例如，導電精細顆粒具有3nm至20nm的平均顆粒直徑。
這種配置阻礙了形成導電通路，并且因此由導電精細顆粒和絕緣精細顆粒所構(gòu)成的電子加速層更不容易介電擊穿。優(yōu)選地，絕緣精細顆粒層即包含導電精細顆粒的絕緣精細顆粒層具有8nm至 3000nm的膜厚度。更優(yōu)選地，包含導電精細顆粒的絕緣精細顆粒層具有30nm至IOOOnm的
膜厚度。這種配置可形成均勻的絕緣精細顆粒層。另外，可很容易對絕緣精細顆粒層在層厚度方向上的電阻進行調(diào)節(jié)。這使從電子發(fā)射元件的整個表面均勻地發(fā)射電子并且可將電子有效地發(fā)射到元件的外部。在本發(fā)明的實施例中，上面所描述的本發(fā)明的電子發(fā)射元件的配置進一步包括形成于第一電極上的碳膜，其中在該碳膜上形成了絕緣精細顆粒層。因為本發(fā)明的電子發(fā)射元件的配置進一步包括形成于第一電極上的碳膜，并且在該實施例中在碳膜上形成了絕緣精細顆粒層，因此碳膜和絕緣精細顆粒層起用于使電極之間的電子加速的電子加速層的作用，并且該層具有半導電性。因此可提供一種在使元件中的電流量變小的同時發(fā)射量增大的電子的電子發(fā)射元件。因此，可提供一種消耗更少電力并且有效地發(fā)射電子的電子發(fā)射元件。在這個實施例中，優(yōu)選地，碳膜具有5nm至300nm的厚度。更優(yōu)選地，碳膜具有IOnm 至IOOnm的厚度。根據(jù)該配置，碳膜可使第一電極的表面上的細的粗糙部分變光滑。因此可使電子在碳膜上均勻地移動到絕緣精細顆粒，以便可從整個電子發(fā)射元件均勻地發(fā)射電子。優(yōu)選地，絕緣精細顆粒層具有20nm至3000nm的膜厚度。更優(yōu)選地，絕緣精細顆粒層具有30nm至IOOOnm的厚度。這種配置可形成包括有碳膜和絕緣精細顆粒層的均勻電子加速層。另外，可很容易對電子加速層在層厚度方向上的電阻進行調(diào)節(jié)。這可使從電子發(fā)射元件的整個表面均勻地發(fā)射電子并且可將電子有效地發(fā)射到元件的外部。在本發(fā)明的電子發(fā)射元件中，絕緣精細顆粒是包含Si02、Al203、以及T^2中的至少一個的精細顆粒。因為包含在精細顆粒中的物質(zhì)具有高絕緣性能，因此可將由絕緣精細顆粒構(gòu)成的絕緣精細顆粒層的電阻調(diào)節(jié)到任何范圍。本發(fā)明的電子發(fā)射元件中的第二電極可以是由包括金、銀、碳、鎢、鈦、鋁、以及鈀中的至少一個的材料形成的。具有較低的功函，包含在第二電極中的這些物質(zhì)可使已經(jīng)穿過電子加速層的電子有效地隧穿。因此，電子發(fā)射元件可將更高能的電子發(fā)射到元件的外部。在這里，電子加速層是指包括碳膜和絕緣精細顆粒層的電子加速層或者即就是包含導電精細顆粒的絕緣精細顆粒層的電子加速層。優(yōu)選地，本發(fā)明的電子發(fā)射元件中的絕緣精細顆粒具有5nm至IOOOnm的平均顆粒直徑。更優(yōu)選地，絕緣精細顆粒具有15nm至500nm的平均顆粒直徑。這種配置可有效地消散由流過電子發(fā)射元件的電流所產(chǎn)生的焦耳熱以防止熱量損壞電子發(fā)射元件。此外，這種配置可容易對電子加速層(包括碳膜和絕緣精細顆粒層的電子加速層或者即就是包含導電精細顆粒的絕緣精細顆粒層的電子加速層)中的阻抗進行調(diào)節(jié)。此外，可提供一種發(fā)光設(shè)備，該發(fā)光設(shè)備是穩(wěn)定的、長壽命的、并且通過在發(fā)光設(shè)備中或者包括發(fā)光設(shè)備的圖像顯示設(shè)備中使用本發(fā)明的電子發(fā)射元件可執(zhí)行平面發(fā)光。此外，通過利用在所冷卻的對象的表面上的滑脫效應，在吹氣設(shè)備或者冷卻設(shè)備中使用本發(fā)明的電子發(fā)射元件可實現(xiàn)高效率冷卻，而不會經(jīng)歷放電和不會產(chǎn)生諸如臭氧和 NOx這樣的有害物質(zhì)。此外，在帶電設(shè)備中以及在包括帶電設(shè)備的圖像形成裝置中使用本發(fā)明的電子發(fā)射元件可使對象的穩(wěn)定帶電持續(xù)更長時間而不會經(jīng)歷放電并且不會產(chǎn)生諸如臭氧和NOx這樣的有害物質(zhì)。此外，在電子束固化設(shè)備中使用本發(fā)明的電子發(fā)射元件可逐區(qū)域地電子束固化并且實現(xiàn)無掩模處理，從而實現(xiàn)低成本和高吞吐量。另外，本發(fā)明的電子發(fā)射元件可以用在電子發(fā)射設(shè)備中。也就是說，本發(fā)明是包括上述電子發(fā)射元件中的任何一個以及用于將電壓施加在第一電極與第二電極之間的電源的電子發(fā)射設(shè)備。電源是第一電極作為負極的直流電源。因為使用通過施加適度電壓可發(fā)射足夠量的電子并且可連續(xù)地操作較長時間的電子發(fā)射元件，因此可提供一種可使電子發(fā)射穩(wěn)定的電子發(fā)射設(shè)備。這些設(shè)備即發(fā)光設(shè)備、圖像顯示設(shè)備、吹氣設(shè)備、冷卻設(shè)備、帶電設(shè)備、圖像形成裝置、電子束固化設(shè)備、以及電子發(fā)射設(shè)備包括多個電子發(fā)射元件。例如，多個電子發(fā)射元件排列在平面體上以被應用到這些設(shè)備上。另外，多個電子發(fā)射元件可共享第一電極以被應用到這些設(shè)備上。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于生成電子發(fā)射元件的方法，該電子發(fā)射元件包括第一電極；形成于第一電極上的且由絕緣精細顆粒構(gòu)成的絕緣精細顆粒層；以及形成于絕緣精細顆粒層上的第二電極，其中絕緣精細顆粒是單分散精細顆粒，并且當在第一電極與第二電極之間施加電壓時，在絕緣精細顆粒層中使從第一電極所發(fā)射的電子加速以使其從第二電極發(fā)射，該方法包括步驟通過將單分散的絕緣精細顆粒的分散體施加到第一電極上而形成絕緣精細顆粒層；以及在絕緣精細顆粒層上形成電極。根據(jù)本發(fā)明的方面，可生成如下的電子發(fā)射元件，其中，絕緣精細顆粒層是由絕緣精細顆粒構(gòu)成的并且絕緣精細顆粒是單分散精細顆粒。因此可提供一種生成在使元件中的電流量變小的同時發(fā)射量增大的電子的電子發(fā)射元件的方法。因此可提供一種生成消耗更少電力并且有效地發(fā)射電子的電子發(fā)射元件的方法。在本發(fā)明的上述實施例中，在上面所描述的本發(fā)明的生成方法進一步包括步驟 形成絕緣精細顆粒層以便通過將導電精細顆粒的分散體施加到絕緣精細顆粒層上而包含導電精細顆粒，并且形成電極的步驟是在包含導電精細顆粒的絕緣精細顆粒層上形成電極的步驟。例如，形成絕緣精細顆粒層的步驟是施加通過使絕緣精細顆粒分散在水中所獲得的分散體的步驟，并且形成絕緣精細顆粒層以便包含導電精細顆粒的步驟是施加通過使導電精細顆粒分散在溶劑中所獲得的分散體的步驟。根據(jù)這個實施例，可生成如下的電子發(fā)射元件，其包括包含導電精細顆粒的絕緣精細顆粒層。因此可提供一種生成在使元件中的電流量變小的同時發(fā)射量增大的電子的電子發(fā)射元件的方法。因此可提供一種生成消耗更少電力并且有效地發(fā)射電子的電子發(fā)射元件的方法。在本發(fā)明的實施例中，上面所描述的本發(fā)明的生成方法進一步包括在第一電極上形成碳膜的步驟，并且形成絕緣精細顆粒層的步驟可以是通過將單分散的絕緣精細顆粒的分散體施加到碳膜上形成絕緣精細顆粒層的步驟。根據(jù)這個實施例，可提供一種在第一電極上形成碳膜并且在碳膜上形成絕緣精細顆粒層的電子發(fā)射元件。因此可提供一種生成在使元件中的電流量變小的同時發(fā)射量增大的電子的電子發(fā)射元件的方法。因此可提供一種生成消耗更少電力并且有效地發(fā)射電子的電子發(fā)射元件的方法。在用于生成本發(fā)明的電子發(fā)射元件的方法中，用于形成絕緣精細顆粒層的步驟是通過旋涂方法來施加分散體的步驟。因為旋涂方法可很容易將分散體施加到很寬范圍，因此可生成能夠進行寬范圍電子發(fā)射的設(shè)備。第一電極是用于將電壓施加到絕緣精細顆粒層上的導體或者半導體，并且是單結(jié)構(gòu)或者由多個結(jié)構(gòu)組成的結(jié)構(gòu)。例如，第一電極是形成于絕緣體上的金屬板或者金屬膜 (諸如形成于玻璃襯底上的鋁膜)。第一電極包括所謂的電極襯底。在下文中，參考圖1至圖18對本發(fā)明的實施例和示例進行詳細描述。應該注意的是，以下實施例和示例僅僅是本發(fā)明的具體示例，并且本發(fā)明不局限于以下實施例和示例。實施例1圖1是用于對根據(jù)本發(fā)明的實施例的電子發(fā)射元件的配置進行說明的示意圖。如圖1中所說明的，根據(jù)這個實施例的電子發(fā)射元件1包括電極襯底2 ；形成于電極襯底2 上的用于使從電極襯底2所提供的電子加速的電子加速層4 ；以及形成于電子加速層4上的并且與電極襯底2相對的薄膜電極3。當在電極襯底2與薄膜電極3之間施加電壓時，電子發(fā)射元件1在電子加速層4中使從電極襯底2所提供的電子加速以從薄膜電極3發(fā)射它們。也就是說，電流流過電極襯底2與薄膜電極3之間的電子加速層4，并且由于施加電壓所形成的強電場而使電流中的一些電子變?yōu)閺椀离娮?，以從電子加速?發(fā)射出并且此后從薄膜電極3發(fā)射到元件外部。從電子加速層4所發(fā)射的電子穿過(透過)薄膜電極3， 或者穿過由于電子加速層4的表面粗糙所產(chǎn)生的在薄膜電極3下在薄膜電極3中的孔(間隙)，以發(fā)射到外部。電極襯底2是還用作襯底并且由下述板類材料所構(gòu)成的電極，所述板類材料是由導體形成的。具體地說，其是由通過不銹鋼(SUS)所形成的板類材料構(gòu)成的。用作電極以及電子發(fā)射元件的支座，電極襯底2優(yōu)選地是具有一定程度的強度以及適當導電性。除了不銹鋼(SUS)之外，例如，可使用由諸如SUS、Ti、以及Cu這樣的金屬所形成的襯底，以及諸如Si、Ge、以及GaAs這樣的半導體的襯底?；蛘?，電極襯底2是通過在諸如玻璃襯底或塑料襯底這樣的絕緣襯底形成由金屬膜制成的電極所獲得的結(jié)構(gòu)。當使用諸如玻璃襯底這樣的絕緣襯底時，例如，絕緣襯底的將與電子加速層4相接合的表面被涂有諸如金屬這樣的導電材料可以被用作電極襯底2。任何類型的導電材料可用于電極，只要磁控濺射可用于該導電材料。然而，當期望在大氣中穩(wěn)定操作時，優(yōu)選地使用具有高抗氧化的導電材料，并且優(yōu)選地使用貴金屬。作為廣泛用于透明電極的導電氧化物材料，ITO也用于導電材料。此外，多個導電材料可以用于涂敷絕緣襯底以便形成堅韌薄膜。例如，通過在玻璃襯底的表面上形成具有200nm厚度的Ti膜并且進一步形成具有IOOOnm厚度的Cu膜所獲得的金屬薄膜可以用作電極襯底2。通過使玻璃襯底涂有這種Ti薄膜和Cu薄膜，可形成堅韌薄膜。當絕緣襯底的表面涂有導電材料時，通過眾所周知的光刻法或者掩模形成矩形形狀等的圖案以形成電極。雖然不對導電材料以及薄膜的厚度做出特別限制，但是電極襯底2對如下所述的包括形成于其上的電子加速層的結(jié)構(gòu)應有很好的粘附性。薄膜電極3形成于電子加速層4上并且與電極襯底2相對。薄膜電極3是與電極襯底2形成為一對并且與電極襯底2 —起用于將電壓施加到電子加速層4內(nèi)的電極。因此， 不對其材料做出特別限制，只要它具有可使它起電極作用這樣程度的導電性。尤其是，期望具有低功函并且可由其形成薄膜的材料提供更大的效果，因為薄膜電極3也是以最低能耗來透射并發(fā)射下述電子的電極，上述電子由于在電子加速層4內(nèi)加速而具有更高能量。這種材料的示例包括金、銀、鎢、鈦、鋁、以及鈀，其每一個具有在4eV至5eV范圍中的功函。尤其是，考慮到在大氣壓力下操作，金是最好材料，其不會發(fā)生氧化物或者硫化物形成反應。 此外，每一個具有相對小的氧化物形成反應的銀、鈀、以及鎢也是可使用的而不具有任何問題的可用材料。作為將電子從電子發(fā)射元件1有效地發(fā)射到元件外部的條件，薄膜電極3的膜厚度是很重要的。因此優(yōu)選地，薄膜電極3的膜厚度在IOnm至55nm的范圍中。為了可使薄膜電極3起平面電極的作用，薄膜電極3的最小膜厚度是lOnm。小于IOnm的膜厚度無法確保導電。另一方面，為了將電子從電子發(fā)射元件1發(fā)射到外部，薄膜電極3的最大膜厚度是55nm。當膜厚度大于55nm時，彈道電子不會穿過薄膜電極3，并且彈道電子被薄膜電極 3所吸收，或者在薄膜電極3上向回反射以在電子加速層4中重捕獲。電子加速層4形成于電極襯底2上以作為覆蓋電極的層。如在圖1中所說明的， 電子加速層4是由絕緣精細顆粒層4B形成的，絕緣精細顆粒層4B由絕緣精細顆粒5構(gòu)成， 并且絕緣精細顆粒層4B包含導電精細顆粒6。也就是說，即就是電子加速層4的絕緣精細顆粒層4B是由絕緣精細顆粒5和導電精細顆粒6構(gòu)成。絕緣精細顆粒層4B形成于電極襯底2上并且是由絕緣精細顆粒5構(gòu)成的。因為絕緣精細顆粒5是單分散精細顆粒，因此絕緣精細顆粒層4B均勻地充滿著絕緣精細顆粒5。絕緣精細顆粒5是單分散精細顆粒。優(yōu)選地，基于絕緣精細顆粒的體積，單分散精細顆粒占80%或更大的顆粒直徑分布。在本發(fā)明中，單分散精細顆粒是指顆粒直徑和形狀均勻的球狀顆粒；下面對就其顆粒直徑及形狀而言的特定標準進行描述。也就是說，就顆粒直徑而言，當將變化系數(shù)定義為基于體積所計算的顆粒直徑的標準偏差與平均值(在該說明書中在下文中簡稱為平均顆粒直徑)的比率(標準偏差/平均顆粒直徑)時，單分散精細顆粒具有10%或者更低的變化系數(shù)(在該說明書中在下文中簡稱為CV)。為了確定單分散精細顆粒的平均顆粒直徑和標準偏差，利用掃描電子顯微鏡拍攝隨機提取的500個精細顆粒，并且對所獲得的圖像(SEM圖像)進行處理并且使顆粒輪廓的周長的每一個除以圓周率(η)以獲得轉(zhuǎn)換顆粒直徑，從該轉(zhuǎn)換顆粒直徑來計算基于體積的平均顆粒直徑以及標準偏差。就形狀而言，利用掃描電子顯微鏡拍攝隨機提取的500個精細顆粒，并且對所獲得的圖像(SEM圖像)進行處理以確定每個顆粒輪廓上的兩個點之間的最長線的長度(最長直徑)。將單分散精細顆粒定義為下述顆粒，該顆粒中的95%或更多的顆粒滿足轉(zhuǎn)換顆粒直徑與最長直徑的比率為0. 9或更小。作為這種單分散精細顆粒的絕緣精細顆粒5的示例包括由日產(chǎn)化學工業(yè)有限公司所制造的膠硅MP-1040(平均顆粒直徑=IOOnmdOwt1^ )。除此之外，可使用均是由日產(chǎn)化學工業(yè)有限公司所制造的膠硅，MP-4M0(平均顆粒直徑450nm，40wt% )、MP_3040(平均顆粒直徑3OOnm, 40wt% )、SN0WTEX_20 (平均顆粒直徑l5nm，20wt% )、SN0WTEX-SX (平均顆粒直徑:5nm,20wt% )。絕緣精細顆粒5例如是桿狀顆粒，只要它們包括形狀非常均勻的單分散精細顆粒?？墒褂脳U狀顆粒，只要其顆粒直徑和長度滿足上述CV。絕緣精細顆粒5是由精細顆粒構(gòu)成的，也就是說，主要是由納米大小的顆粒構(gòu)成的。優(yōu)選地，絕緣精細顆粒5具有5nm至IOOOnm的平均顆粒直徑。更優(yōu)選地，絕緣精細顆粒5具有15nm至500nm的平均顆粒直徑。優(yōu)選地，使用具有在這些數(shù)值范圍之內(nèi)的平均顆粒直徑的絕緣精細顆粒5，因為在該情況下可很容易對絕緣精細顆粒層4B的電阻進行調(diào)節(jié)。具有這種絕緣精細顆粒5，可防止電子發(fā)射元件被熱量損壞，因為在元件處于操作時由流過電子發(fā)射元件的電流所產(chǎn)生的焦耳熱被有效地消散。因此，具有在上述數(shù)值范圍之內(nèi)的平均顆粒直徑的絕緣精細顆粒5是優(yōu)選的。絕緣精細顆粒5是由具有絕緣性能的材料形成的，并且該材料的實際例子包括諸如Si02、Al203、以及TiA這樣的絕緣體。更具體地說，例如可使用由日產(chǎn)化學工業(yè)有限公司所制造且銷售的膠硅。絕緣精細顆粒層4B包含導電精細顆粒6，并且導電精細顆粒6被插入到均勻充滿該層的絕緣精細顆粒5當中。導電精細顆粒6是由下述精細顆粒構(gòu)成的，所述精細顆粒是由具有高抗氧化作用的導電材料形成的。與在絕緣精細顆粒5的情況下一樣，精細顆粒用于導電精細顆粒6a。為了對絕緣精細顆粒層4B的導電性進行控制，導電精細顆粒6必須是具有比絕緣精細顆粒5的平均顆粒直徑小的平均顆粒直徑的精細顆粒。因此優(yōu)選地，導電精細顆粒6具有3nm至20nm的平均顆粒直徑。當導電精細顆粒6的平均顆粒直徑小于絕緣精細顆粒5的平均顆粒直徑時， 不會在電子加速層4中由導電精細顆粒6形成導電通路，以減小在電子加速層4中出現(xiàn)介電擊穿。雖然就該原理來說存在許多未解釋的點，但是通過利用具有在上述范圍之內(nèi)的平均顆粒直徑的導電精細顆粒6，可有效地產(chǎn)生彈道電子。就產(chǎn)生彈道電子的動作的原理而言，導電精細顆粒6的材料可以是任何類型的導電材料。然而優(yōu)選地導電精細顆粒6是由例如諸如金、銀、鉬、鈀、以及鎳這樣的導電材料形成的，因為它們必須是由具有高抗氧化作用的導電材料形成的，以便當元件在大氣中操作時可避免氧化劣化。可通利用諸如濺射方法或噴射加熱方法這樣的已知精細顆粒生成方法來生成導電精細顆粒6?；蛘?，可使用諸如Ouyou納米實驗室K. K.所制造的且銷售的銀納米顆粒這樣的市場上可買到的金屬精細顆粒。絕緣精細顆粒層4B包含絕緣材料，并且導電精細顆粒6涂有絕緣材料。例如，由絕緣材料形成的并且其大小比導電精細顆粒6的大小要小的小絕緣結(jié)構(gòu)可以附著于導電精細顆粒6以便部分或完全地覆蓋顆粒的表面。小的絕緣結(jié)構(gòu)是具有比導電精細顆粒6的平均顆粒直徑要小的平均顆粒直徑的顆粒的聚合體或涂敷導電精細顆粒6的表面的絕緣膜。 或者，可以是通過導電精細顆粒表面上的導電材料的氧化所形成的膜(在下文中稱為氧化物膜)。就起電子加速層作用并且產(chǎn)生彈道電子的絕緣精細顆粒層4B的動作的原理而言， 任何類型的絕緣材料可用于形成小的絕緣結(jié)構(gòu)的絕緣材料。然而，當小的絕緣結(jié)構(gòu)是形成于導電精細顆粒的表面上的氧化物膜時，由于大氣中的氧化劣化而使氧化物膜具有比期望膜厚度要大的膜厚度。為了避免受到這種劣化的影響，小的絕緣結(jié)構(gòu)可以是形成于導電精細顆粒的表面之上的有機膜(由有機材料形成的絕緣膜)。其示例包括由諸如醇化物、脂肪酸、烷基硫醇這樣的材料所形成的膜。薄膜是更有利的。包含導電精細顆粒6的絕緣精細顆粒層4B起當將電壓施加到電極襯底2上時使從電極襯底2所提供的電子加速的電子加速層的作用。因為對于電子發(fā)射元件1來說，優(yōu)選地通過在盡可能低的電壓下施加強電場來使電子加速，因此電子加速層4優(yōu)選地具有盡可能小的厚度。具體地說，電子加速層4優(yōu)選地具有8nm至3000nm的厚度。從而，可使電子加速層4形成為具有均勻厚度并且很容易對電子加速層的在層厚度方向上的電阻進行調(diào)節(jié)。更優(yōu)選地，電子加速層4具有30nm至IOOOnm的厚度。從而，可使電子加速層形成為具有更均勻厚度并且更容易對電子加速層的在層厚度方向上的電阻進行調(diào)節(jié)。其結(jié)果是， 可在電子發(fā)射元件的整個表面上均勻地發(fā)射電子，以便可從電子發(fā)射元件的薄膜電極有效地發(fā)射電子。在這里，對包含導電精細顆粒6的絕緣精細顆粒層4B的作用進行描述，也就是說， 對電子加速層4進行描述。當在電極襯底2與薄膜電極3之間施加了電壓時，電子從電極襯底2移動到位于電極襯底2與薄膜電極3之間的電子加速層4中的絕緣精細顆粒的表面。因為絕緣精細顆粒內(nèi)部的電阻高，因此電子通過絕緣精細顆粒的表面而被傳導。在這種情況下，電子在絕緣精細顆粒的表面上的雜質(zhì)以及表面制備劑處或者在絕緣精細顆粒當中的接觸點處被俘獲。絕緣精細顆粒層4B中的導電精細顆粒幫助俘獲電子移動到薄膜電極3的下部。在薄膜電極3的下部，施加電壓與由被俘獲電子所形成的電場一起形成了強電場，并且通過強電場使電子加速以從薄膜電極3發(fā)射。另一方面，因為絕緣精細顆粒層4B是由即就是單分散精細顆粒的絕緣精細顆粒構(gòu)成的，且均勻充滿著該精細顆粒，因此，絕緣精細顆粒當中的接觸點均勻分布在絕緣精細顆粒層4B中，并且通過其來傳導電子的導電通路也將是均勻分布的。因此可在有效俘獲電子的同時傳導電子。其結(jié)果是，產(chǎn)生更多彈道電子，以便從薄膜電極3發(fā)射大量電子。由于上述作用，該實施例的電子發(fā)射元件在使元件中的電流量變小的同時發(fā)射量增大的電子。在使用電子發(fā)射元件的過程中，電極襯底2和薄膜電極3與電源7相連。如圖1 中所說明的，使電子發(fā)射設(shè)備10形成為包括電子發(fā)射元件1、以及與電極襯底2和薄膜電極 3相連的電源7。生成方法接下來，對用于生成根據(jù)實施例1的電子發(fā)射元件1的方法進行描述。首先，制備通過使單分散的絕緣精細顆粒5分散在水中所獲得的絕緣精細顆粒的分散體。該分散體中的絕緣精細顆粒5的濃度優(yōu)選地是10wt%或更多且50wt%或更小。 當濃度小于10wt%時，無法使絕緣精細顆粒5充滿電極襯底的表面。另一方面，當濃度大于50wt%時，分散體的濃度增大以引起凝聚，這妨礙了形成薄膜。單分散的絕緣精細顆粒的分散體的示例包括由日產(chǎn)化學工業(yè)有限公司所制造的MP-4M0(平均顆粒直徑450nm， 40wt % )、MP-3040 (平均顆粒直徑:300nm, 40wt % )、MP-1040 (平均顆粒直徑IOOnm, 40wt % )、SN0WTEX-20 (平均顆粒直徑15nm，20wt % )、以及 SNOWTEX-SX (平均顆粒直徑 5nm，20Wt% )，其是親水性硅石的分散體。另外，制備包含導電精細顆粒6的導電精細顆粒的分散體。作為導電精細顆粒的分散體，導電精細顆粒6分散在分散溶劑中，或者使用市場上可買到的產(chǎn)品。不對該分散方法做出特別限制，并且其示例包括利用超聲分散器在正常溫度下所執(zhí)行的分散方法。作為分散溶劑，優(yōu)選地使用具有高疏水性和低極性的有機溶劑。因為上述絕緣精細顆粒5是親水性的，因此使用這種溶劑可防止均勻地充滿著親水性絕緣精細顆粒的絕緣精細顆粒層分解。有機溶劑的示例包括甲苯、苯、二甲苯、以及己烷。為了提高分散性，對導電精細顆粒6進行表面處理。當對導電精細顆粒6進行表面處理時，根據(jù)該表面處理選擇適當分散溶劑。例如，對于以醇化物所表面處理的導電精細顆粒6而言，甲苯或己烷是優(yōu)選的。另外，液態(tài)的納米大小的導電精細顆粒6的膠狀溶液可以用作導電精細顆粒的分散體。當使用處于液態(tài)的納米大小的導電精細顆粒6的膠狀溶液時，導電精細顆粒6不會凝聚以可施加其中導電精細顆粒6均勻分散的分散體。納米大小的導電精細顆粒6的膠狀溶液的示例包括由Harima化學公司所制造且銷售的金納米顆粒的膠狀溶液、由Ouyou納米實驗室K. K.所制造且銷售的銀納米顆粒的膠狀溶液、由Tokuriki化學研究有限公司所制造且銷售的鉬納米顆粒的膠狀溶液和鈀納米顆粒的膠狀溶液、以及由IOX有限公司所制造且銷售的鎳納米顆粒的膏。隨后，通過旋涂方法將所制備的絕緣精細顆粒的分散體施加到電極襯底2上以形成絕緣精細顆粒層。例如，當電極襯底是由鋁或不銹鋼形成并且電極襯底的表面是疏水性時，排斥親水性硅石的分散體，并且因此電極襯底的表面受到親水性處理。不對親水性處理做出特別限制，并且例如在UV處理的情況下，在20 的真空之下使UV照射電極襯底的表面10分鐘。不對旋涂分散體的條件做出特別限制；例如，在將所制備的分散體施加到電極襯底2上之后，使電極襯底2以500rpm的自旋速度自旋5秒，并且此后使電極襯底以3000rpm 至4500rpm的自旋速度自旋10秒。不對施加到電極襯底上的分散體的量做出特別限制；例如，當施加到M毫米矩形電極襯底上時它可以是0. 2mL/cm2或更大。在通過旋涂方法施加之后，使具有分散體的電極襯底2變干。使絕緣精細顆粒均勻地充滿如上所述所形成的絕緣精細顆粒層4B。隨后，通過旋涂方法將所制備的導電精細顆粒的分散體施加到絕緣精細顆粒層上以便絕緣精細顆粒層4B包含導電精細顆粒。繼將導電精細顆粒的分散體施加到絕緣精細顆粒層上之后，導電精細顆粒進入絕緣精細顆粒層的內(nèi)部，并且其結(jié)果是，形成了包含導電精細顆粒的絕緣精細顆粒層4B。不對旋涂的條件做出特別限制。在施加之后，與施加絕緣精細顆粒的分散體的情況一樣，使導電精細顆粒的分散體變干。隨后，在包含導電精細顆粒的絕緣精細顆粒層4B上形成薄膜電極3。為了形成薄膜電極3，例如使用磁控濺射方法。例如，薄膜電極3是通過噴墨方法、旋涂方法、或者氣相沉積方法形成的。由此，完成了根據(jù)實施例1的電子發(fā)射元件。雖然該描述在通過旋涂方法形成包含導電精細顆粒的絕緣精細顆粒層4B這樣的假定之下，但是除了旋涂方法之外，還可使用例如液滴方法、噴涂方法、噴射方法、以及噴墨方法。重復通過旋涂方法或另外方法進行的施加以及變干，以便形成具有期望膜厚度的絕緣精細顆粒層4B。示例 1在下面，對本發(fā)明的電子發(fā)射元件的示例進行描述。25mmX 25mm ITO襯底用作電極襯底2并且在201 的真空之下被UV照射10分鐘。接下來，將日產(chǎn)化學工業(yè)有限公司所制造的2mL的硅膠MP-1040作為絕緣精細顆粒滴狀地施加到電極襯底上，其中占80%的體積分布的單分散顆粒具有117nm的平均顆粒直徑、0. 26nm的標準偏差、以及0. 22 %的CV,并且通過旋涂方法使襯底以從Orpm上升到 3000rpm的自旋速度自旋超過5秒，并且進一步以3000rpm自旋10秒。由此，形成絕緣精細顆粒層。圖2示出了示例1的絕緣精細顆粒層的橫截面的SEM圖像，并且圖3示出了示例 1的絕緣精細顆粒層的表面的SEM圖像。圖2和圖3確認絕緣精細顆粒層充滿著成直線的單分散的絕緣精細顆粒。接下來，將3. Og的甲苯溶劑以及作為導電精細顆粒的由Ouyou納米實驗室 K. K.有限公司所制造的具有IOnm的平均直徑的0. 5g的銀納米顆粒放進試劑瓶中，并且將該試劑瓶施加到超聲分散器5分鐘以制備導電精細顆粒的分散體。此后，將導電精細顆粒的分散體滴狀地施加到如上所述所獲得的絕緣精細顆粒層上，并且通過旋涂方法使其以從Orpm上升到3000rpm的自旋速度自旋超過5秒，并且進一步以3000rpm自旋10秒。由此，獲得了充滿著成直線的單分散的絕緣精細顆粒并且包含導電精細顆粒的電子加速層4。電子加速層4的膜厚度是770nm。此后，利用磁控濺射裝置在電子加速層4的表面上形成薄膜電極3以獲得示例1 的電子發(fā)射元件。金被用作形成為薄膜電極3的膜的材料，薄膜電極3的厚度是40nm，并且薄膜電極3的面積是0.01cm2。在1X10_8ATM的真空中建立在圖4中所說明的測量系統(tǒng)，并且執(zhí)行電子發(fā)射實驗以就電子發(fā)射特征而言研究如上所述所生成的示例1的電子發(fā)射元件1。在圖4的測量系統(tǒng)中，按照對向電極8和薄膜電極3之間具有絕緣間隔器9 (直徑 Imm)這樣的方式，使對向電極8布置在電子發(fā)射元件1的薄膜電極3的一側(cè)上。提供了電源7A以將電壓Vl施加到電子發(fā)射元件1的電極襯底2與薄膜電極3之間，并且提供了電源7B以將電壓V2施加到對向電極8上。對在薄膜電極3與電源7A之間流動的每單位面積的元件中電流Il (元件中的電流密度)以及在對向電極8與電源7B之間流動的每單位面積的電子發(fā)射電流12(電子發(fā)射電流密度)進行測量。當施加到薄膜電極3上的電壓Vl是24. 4V并且施加到對電極8的電壓V2是100V 時，確認每單位面積的元件中電流Il是0. 0171A/cm2，每單位面積的電子發(fā)射電流12是 0. 0806mA/cm2,并且元件效率是0. 47%。圖5示出了測量結(jié)果。比較示例1作為比較示例，根據(jù)該申請的申請人在該申請之前所申請的專利申請(日本專利申請No. 2008-295722)生成電子發(fā)射元件。與示例1的情況一樣，圖4中所說明的測量系統(tǒng)被用在對電子發(fā)射特征的測量中。也就是說，在IX 10_8ATM的真空下執(zhí)行電子發(fā)射實驗， 以就電子發(fā)射特征而言研究元件。如下制備比較示例。也就是說，將3mL的甲苯溶劑以及作為絕緣精細顆粒5的具有IlOnm的平均直徑的0. 5g的球形硅石顆粒放進IOmL試劑瓶中，并且將該試劑瓶施加到超聲分散器，以制備絕緣精細顆粒的分散體。接下來，將0. 026g的銀納米顆粒(平均直徑10nm，絕緣涂有醇化物lnm，由 Ouyou納米實驗室K. K.所生產(chǎn))作為金屬精細顆粒添加到分散體(C)，并且將試劑瓶施加到超聲分散器，以制備絕緣精細顆粒5與銀納米顆粒的混合物(D)。在如上所述所獲得的分散體中，混合了百分比為5%的銀納米顆粒。將如上所述所獲得的混合物(D)滴狀地施加到作為電極襯底2的30mmX 30mm的 SUS襯底上，并且此后通過旋涂方法使該襯底以從Orpm上升到3000rpm的自旋速度自旋超過5秒，并且進一步以3000rpm自旋10秒。由此，使絕緣精細顆粒5和銀納米顆粒沉積以獲得電子加速層4。電子加速層4的膜厚度是1. 5um。此后，利用磁控濺射裝置在電子加速層4的表面上形成薄膜電極3以獲得比較示例1的電子發(fā)射元件。金用作形成為薄膜電極3的膜的材料，薄膜電極3的厚度是12nm，并且薄膜電極3的面積是0. ^cm2。當施加到薄膜電極3的電壓Vl是14. 6V并且施加到對向電極8的電壓V2是50V 時，確認每單位面積的元件中電流Il是0. 0309A/cm2，每單位面積的電子發(fā)射電流12是 0. 0130mA/cm2,并且元件效率是0. 042%。因為電子在真空中不散射，因此電子發(fā)射電流的量不取決于施加到對向電極上的電壓。圖6示出了該測量的結(jié)果。參考圖5和圖6，展示出示例1的電子發(fā)射元件1的元件效率是1. 17%，而比較示例1的電子發(fā)射元件的元件效率是0. 042%，也就是說，示例1的電子發(fā)射元件1具有更高元件效率，這可以更低的元件中電流發(fā)射更多的電子。實施例2圖7是用于對根據(jù)本發(fā)明的實施例2的配置進行說明的示意圖。與實施例1的情況一樣，根據(jù)實施例2的電子發(fā)射元件1包括作為電子加速層4的絕緣精細顆粒層。然而， 根據(jù)實施例2的電子發(fā)射元件1與實施例1的不同之處在于絕緣精細顆粒層不包含導電精細顆粒6。根據(jù)實施例2的電子發(fā)射元件1具有碳膜4C和絕緣精細顆粒層4A以作為電子加速層4。在下文中，對與實施例1不同的電子加速層4進行描述。實施例2中的電子加速層4包括形成于電極襯底2上的碳膜4C以及形成于碳膜 4C上的絕緣精細顆粒層4A。在絕緣精細顆粒層4A上形成了薄膜電極3。在電極襯底2與薄膜電極3之間的碳膜4C和絕緣精細顆粒層4A組成了電子加速層4。如下對包括碳膜的電子加速層的作用進行描述。也就是說，當在電極襯底2與薄膜電極3之間施加電壓時，電子從電極襯底2移動到碳膜4C，并且電子進一步從碳膜4C移動到設(shè)置于碳膜4C上的絕緣精細顆粒的表面。被插入到具有細的粗糙部分的電極襯底2與絕緣精細顆粒層之間以使它們密切接觸地粘在一起(增強其之間的粘附力)，碳膜4C具有便于電子在電極襯底與絕緣精細顆粒之間均勻移動這樣的功能。由此，將碳膜插入在電極襯底與絕緣精細顆粒之間可使電子均勻且有效地移動。因為絕緣精細顆粒內(nèi)部的電阻高，因此電子通過絕緣精細顆粒的表面而被傳導，并且在絕緣精細顆粒的表面上的雜質(zhì)處以及表面制備劑處或者絕緣精細顆粒當中的接觸點處被俘獲。在薄膜電極3的下部，施加電壓與由被俘獲電子所形成的電場一起形成了強電場，并且通過強電場使電子加速以從薄膜電極3發(fā)射。另一方面，因為絕緣精細顆粒層4A是由即就是單分散精細顆粒的絕緣精細顆粒構(gòu)成的，并且均勻充滿著精細顆粒，因此絕緣精細顆粒當中的接觸點均勻分布在絕緣精細顆粒層4A中，并且通過其來傳導電子的導電通路也是均勻分布的。因此可在有效俘獲電子的同時傳導電子。其結(jié)果是，產(chǎn)生更多彈道電子，以便從薄膜電極3發(fā)射大量電子。優(yōu)選地，碳膜6具有5nm至300nm的厚度以便產(chǎn)生上述效果。更優(yōu)選地，碳膜6具有IOnm至IOOnm的厚度。從而，如上所述，碳膜可使電極襯底的細的粗糙部分變光滑，以便于電子均勻地移動到絕緣精細顆粒。因此，電子發(fā)射元件可從其整個表面均勻地發(fā)射電子。為了通過以盡可能低的電壓施加強電場來使電子加速，碳膜4C和絕緣精細顆粒層4A優(yōu)選地具有盡可能小的厚度(電子加速層4的厚度)。優(yōu)選地，在實施例2的情況下，碳膜4C和絕緣精細顆粒層4A (電子加速層4)具有20nm至3000nm的厚度。更優(yōu)選地， 碳膜4C和絕緣精細顆粒層4A(電子加速層4)具有30nm至IOOOnm的厚度。從而，可使電子加速層形成為具有均勻厚度，并且很容易對電子加速層的在層厚度方向上的電阻進行調(diào)節(jié)。其結(jié)果是，可在電子發(fā)射元件的整個表面上均勻地發(fā)射電子，以便可從電子發(fā)射元件的薄膜電極有效地發(fā)射電子。生成方法接下來，對用于生成根據(jù)實施例2的電子發(fā)射元件1的方法進行描述。首先，制備通過使單分散的絕緣精細顆粒5分散在水中所獲得的絕緣精細顆粒的分散體。如在實施例1中所描述的選擇絕緣精細顆粒的分散體的材料。隨后，通過氣相沉積在電極襯底2上形成碳膜。作為碳膜的材料，自動鉛筆的鉛條是實用的。在真空之下，在IOA至20A的電流下對自動鉛筆的鉛條進行加熱，以使其氣相沉積10秒至200秒。隨后，通過旋涂方法將所制備的絕緣精細顆粒的分散體施加到碳膜4C上以形成絕緣精細顆粒層4A。按照與實施例1相同的方法執(zhí)行絕緣精細顆粒層4A的形成。隨后，在所形成的絕緣精細顆粒層4A上形成薄膜電極3。還按照與實施例1相同的方式執(zhí)行薄膜電極3的形成。由此，完成了根據(jù)實施例2的電子發(fā)射元件。示例 2在下文中，對根據(jù)實施例2的電子發(fā)射元件的示例進行描述。24mmX24mm鋁襯底用作電極襯底2。通過超聲清洗由包括表面活性劑的超純水對電極襯底2進行清洗，在流動的超純水中清洗，并且此后通過在20 的真空之下UV照射10 分鐘來清洗。在如上所述所清洗的電極襯底2上形成碳膜6。具體地說，在18A的電流下對自動鉛筆的鉛條Hi-imi B 0.5X60mm(三菱財團鉛筆有限公司所生產(chǎn)的)進行加熱并且使其氣相沉積164秒。此外，在20 的真空之下使UV照射碳膜6達10分鐘，以使其表面變?yōu)橛H水性的。在最終碳膜上形成絕緣精細顆粒層。具體地說，將日產(chǎn)化學工業(yè)有限公司所制造的ImL的硅膠MP-1040作為絕緣精細顆粒滴狀地施加到電極襯底上，其中占80%的體積分布的單分散顆粒具有117nm的平均顆粒直徑、0. 26nm的標準偏差、以及0. 22%的CV,并且通過旋涂方法使襯底以從Orpm上升到3000rpm的自旋速度自旋超過5秒，并且進一步以 3000rpm自旋10秒。由此，形成絕緣精細顆粒層。因此，獲得了充滿著成直線的單分散的絕緣精細顆粒并且包含碳膜的電子加速層4。電子加速層4的膜厚度是980nm。此后，利用磁控濺射裝置在電子加速層4的表面上形成薄膜電極3以獲得示例2 的電子發(fā)射元件1。金用作形成為薄膜電極3的膜的材料，薄膜電極3的厚度是40nm，并且薄膜電極3的面積是0.01cm2。在1X10_8ATM的真空中建立圖4中所說明的測量系統(tǒng)，并且執(zhí)行電子發(fā)射實驗以就電子發(fā)射特征而言研究如上所述所生成的示例2的電子發(fā)射元件1。在圖4的測量系統(tǒng)中，按照對向電極8和薄膜電極3之間具有絕緣間隔器9 (直徑 Imm)這樣的方式，使對向電極8布置在電子發(fā)射元件1的薄膜電極3的一側(cè)上。提供了電源7A以將電壓Vl施加到電子發(fā)射元件1的電極襯底2與薄膜電極3之間，并且提供了電源7B以將電壓V2施加到對向電極8上。對在薄膜電極3與電源7A之間流動的每單位面積的元件中電流Il (元件中的電流密度)以及在對向電極8與電源7B之間流動的每單位面積的電子發(fā)射電流12(電子發(fā)射電流密度)進行測量。當施加到薄膜電極3上的電壓Vl是15. 96V并且施加到對向電極8的電壓V2是 100V時，確認每單位面積的元件中電流Il是0. 00987A/cm2，每單位面積的電子發(fā)射電流12 是0. 0384mA/cm2，并且元件效率是0. 39%。圖8示出了測量結(jié)果。比較示例2作為比較示例，根據(jù)該申請的申請人在該申請之前所申請的專利申請(日本專利申請No. 2008-295722)生成了電子發(fā)射元件。與示例2的情況一樣，圖4中所說明的測量系統(tǒng)被用在對電子發(fā)射特征的測量中。也就是說，在1X10_8ATM的真空下執(zhí)行電子發(fā)射實驗，以就電子發(fā)射特征而言研究元件。如下制備比較示例。也就是說，將3mL的甲苯溶劑以及作為絕緣精細顆粒5的具有IlOnm的平均直徑的0. 5g的球形硅石顆粒放進10-mL試劑瓶中，并且將該試劑瓶施加到超聲分散器以制備絕緣精細顆粒的分散體(C)。接下來，將0. 026g的銀納米顆粒(平均直徑10nm，絕緣涂有醇化物lnm，由 Ouyou納米實驗室K. K.生產(chǎn))作為金屬精細顆粒添加到分散體(C)，并且將試劑瓶施加到超聲分散器以制備絕緣精細顆粒5與銀納米顆粒的混合物(D)。在如上所述所獲得的分散體中，混合了百分比為5%的銀納米顆粒。將如上所述所獲得的混合物(D)滴狀地施加到作為電極襯底2的30mmX 30mm的 SUS襯底上，并且此后通過旋涂方法使該襯底以從Orpm上升到3000rpm的自旋速度自旋超過5秒，并且進一步以3000rpm自旋10秒。此后，使絕緣精細顆粒5和銀納米顆粒沉積以獲得電子加速層4。電子加速層4的膜厚度是1. 5um。此后，利用磁控濺射裝置在電子加速層4的表面上形成薄膜電極3以獲得比較示例2的電子發(fā)射元件。金用作形成為薄膜電極3的膜的材料，薄膜電極3的厚度是12nm，并且薄膜電極3的面積是0. ^cm2。當施加到薄膜電極3的電壓Vl是14. 6V并且施加到對向電極8的電壓V2是50V時，確認每單位面積的元件中電流Il是0. 0309A/cm2，每單位面積的電子發(fā)射電流12是 0. 0130mA/cm2,并且元件效率是0. 042%。因為電子在真空中不散射，因此電子發(fā)射電流的量不取決于施加到對向電極上的電壓。圖9示出了該測量的結(jié)果。參考圖8和圖9，揭示出示例2的電子發(fā)射元件1示出了電子發(fā)射電流為 0. 0384mA/cm2并且元件效率為0. 39%，而比較示例2的電子發(fā)射元件示出了電子發(fā)射電流為0. 0130mA/cm2并且元件效率為0. 042%，這表示示例2的電子發(fā)射元件的發(fā)射電子量以及電子發(fā)射效率提高了，這示出了更高的電子發(fā)射電流和元件效率。實施例3圖10對根據(jù)本發(fā)明實施例的帶電設(shè)備90和圖像形成裝置的示例進行說明。帶電設(shè)備90包括實施例1的電子發(fā)射元件1以及用于將電壓施加到電子發(fā)射元件的電源7，并且用作用于使感光鼓11的表面帶電的設(shè)備(配置與上述電子發(fā)射設(shè)備10相同)。圖像形成裝置包括帶電設(shè)備90，并且?guī)щ娫O(shè)備90中的電子發(fā)射元件1被布置為與要帶電的感光鼓11相對。將電壓施加到電子發(fā)射元件1上可引起電子發(fā)射，以便使感光鼓 11的表面帶電。在本發(fā)明的圖像形成裝置中，除了帶電設(shè)備90之外，可使用已知構(gòu)件。優(yōu)選地使用作帶電設(shè)備90的電子發(fā)射元件1布置成例如與感光鼓11的表面相距3mm至5mm。此外， 優(yōu)選地將大約25V的電壓施加到電子發(fā)射元件1上。例如，優(yōu)選地將電子發(fā)射元件1的電子加速層配置成響應施加了 25V的電壓而在每單位時間發(fā)射luA/cm2的電子。即使當用作帶電設(shè)備90的電子發(fā)射設(shè)備10在大氣中進行操作時，也不會發(fā)生放電。因此帶電設(shè)備90不會產(chǎn)生臭氧。臭氧對人體有害，并且因此在各種環(huán)境標準中對其進行控制。即使臭氧沒有排出到裝置的外部，臭氧也會使該裝置中的諸如感光鼓11和皮帶這樣的有機材料氧化并變壞。通過將本發(fā)明的電子發(fā)射設(shè)備10用于帶電設(shè)備90并且進一步在圖像形成裝置中包括這種帶電設(shè)備90可解決這種問題。另外，因為電子發(fā)射元件1的電子發(fā)射效率提高了，因此帶電設(shè)備90可有效地執(zhí)行帶電。此外，將用作帶電設(shè)備90的電子發(fā)射設(shè)備10配置為平面電子源。因此，電子發(fā)射設(shè)備10可于在轉(zhuǎn)動方向上具有寬度的區(qū)域上使感光鼓11帶電。這提供了用于使感光鼓11 的部件帶電的許多機會。因此，與逐行執(zhí)行帶電的有線帶電設(shè)備相比，帶電設(shè)備90可更均勻地執(zhí)行帶電。此外，帶電設(shè)備90具有施加電壓大約是IOV這樣的優(yōu)點，其遠遠低于需要施加若干kV的電壓的電暈放電設(shè)備。實施例4圖11對根據(jù)本發(fā)明實施例的電子束固化設(shè)備100的示例進行說明。電子束固化設(shè)備100包括具有實施例1的電子發(fā)射元件1和用于將電壓施加到電子發(fā)射元件上的電源 7的電子發(fā)射設(shè)備10、以及用于使電子加速的加速電極21。在電子束固化設(shè)備100中，用作電子源的電子發(fā)光元件1發(fā)射電子，并且通過加速電極21使所發(fā)射的電子加速以便電子與抗蝕劑22相撞。要使一般抗蝕劑22固化所需的能量不大于10eV。因此，就能量而言，加速電極不是必需的。然而，例如，為了完全固化具有Ium厚度的抗蝕劑22，需要大約5kV的加速電壓，因為通過電子的能量函數(shù)來確定電子束的穿透深度。在傳統(tǒng)的一般電子束固化設(shè)備中，在真空中密封電子源并且可通過施加高壓(50kV至IOOkV)發(fā)射電子。通過電子窗取出電子并且使其用于照射。根據(jù)這個電子發(fā)射方法，當電子穿過電子窗時，在電子中出現(xiàn)了大量能量損失。此外，到達抗蝕劑的電子也在厚度方向上穿過抗蝕劑，因為電子具有高能量。這導致能量利用率降低。另外，因為電子每次被投射在的區(qū)域小并且按照繪制點的方式執(zhí)行照射，因此吞吐量很低。另一方面，包括電子發(fā)射設(shè)備10的本發(fā)明的電子束固化設(shè)備可在大氣下操作，以便不必在真空中密封電子束固化設(shè)備。另外，因為電子發(fā)射元件1的電子發(fā)射效率提高了， 所以電子束固化設(shè)備可有效地執(zhí)行電子束照射。此外，電子束固化設(shè)備避免了能量損失，因為電子沒有穿過電子窗。這可降低所施加的電壓。此外，因為電子束固化設(shè)備具有平面電子源，因此吞吐量顯著地增大。當根據(jù)圖案發(fā)射電子時，無掩模曝光是可能的。實施例5圖12至14分別對根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)光設(shè)備的示例進行說明。圖12中所說明的發(fā)光設(shè)備31包括具有實施例1的電子發(fā)射元件1以及用于將電壓施加到電子發(fā)射元件上的電源7的電子發(fā)射設(shè)備；以及布置在遠離電子發(fā)射元件1的位置并且與電子發(fā)射元件1相面對的發(fā)光部件36。發(fā)光部件36具有包括用作基底材料的玻璃襯底34、ITO膜33、以及發(fā)光體32的層狀結(jié)構(gòu)。發(fā)光體32的適當材料是電子所激勵的并且分別與紅光發(fā)射、綠光發(fā)射、以及藍光發(fā)射相對應的材料。可用作與紅色相對應的材料的示例包括IO3 = Eu和(Y，Gd)B03:Eu;可用作與綠色相對應的材料的示例包括Zn2SiO4 = Mn和BaAl12O19 ；Mn ；并且可用作與藍色相對應的材料的示例包括BaMgAlltlO17:Eu2+。在形成于玻璃襯底34的表面上的ITO膜33上形成發(fā)光體32的膜。發(fā)光體32優(yōu)選地具有大約Ium的厚度。此外，ITO膜33可以具有任何厚度，只要ITO膜33在該厚度上可靠地具有導電性。在該實施例中，將ITO膜33的厚度設(shè)置為 150nmo為了形成發(fā)光體32的膜，制備用作粘合劑的環(huán)氧樹脂與熒光精細顆粒的混合物， 并且通過諸如棒式涂布機方法和液滴方法這樣的已知方法形成混合物的膜。在該實施例中，為了增大從發(fā)光體32發(fā)射的光的亮度，必須朝著發(fā)光體的方向使從電子發(fā)射元件1發(fā)射的電子加速。因此，優(yōu)選地在電子發(fā)射元件1的電極襯底2與發(fā)光部件36的ITO膜33之間設(shè)置用于施加電壓以形成用于使電子加速的電場的電源35。在這種情況下，優(yōu)選的是發(fā)光體32與電子發(fā)射元件1之間的距離是0. 3mm至Imm ；電源7所施加的電壓是18V ；并且電源35所施加的電壓是500V至2000V。圖13中所說明的發(fā)光設(shè)備31'包括實施例1的電子發(fā)射元件1、用于將電壓施加到電子發(fā)射元件上的電源7、以及發(fā)光體32。在發(fā)光設(shè)備31'中，發(fā)光體32是設(shè)置于電子發(fā)射元件1的表面上的平面發(fā)光體。在該實施例中，按照如上所述制備包括用作粘合劑的環(huán)氧樹脂與發(fā)光體精細顆粒的混合物的涂敷溶液，并且在電子發(fā)射元件1的表面上形成該溶液的膜這樣的方式，在電子發(fā)射元件1的表面上形成發(fā)光體32的層。應該注意的是，因為電子發(fā)射元件1本身具有易受外力的結(jié)構(gòu)，所以作為使用棒式涂布機方法的結(jié)果，會損壞元件。因此，優(yōu)選地使用液滴方法或者旋涂方法。圖14中所說明的發(fā)光設(shè)備31"包括具有實施例1的電子發(fā)射元件1以及用于將電壓施加到電子發(fā)射元件上的電源7的電子發(fā)射設(shè)備10。此外，在電子發(fā)射元件1的電子加速層4中，混合了作為發(fā)光體32'的熒光精細顆粒。在這種情況下，發(fā)光體32'的精細顆粒還可以用作絕緣精細顆粒5。然而，通常，熒光精細顆粒具有明顯低于絕緣精細顆粒5 的電阻的低電阻。因此，當混合了熒光精細顆粒而不是絕緣精細顆粒5時，應保持熒光精細顆粒的量為小量。例如，當球形硅石顆粒(IlOnm的平均直徑)用作絕緣精細顆粒5并且 ZnS:Mg(500nm的平均直徑)用作發(fā)光體精細顆粒時，絕緣精細顆粒5與發(fā)光體精細顆粒的按重量的適當混合比是大約3 1。在發(fā)光設(shè)備31，31'，31"中，可使從電子發(fā)射元件1發(fā)射的電子與熒光體32或 32'碰撞以便發(fā)射出光。因為電子發(fā)射元件1的電子發(fā)射效率提高了，因此發(fā)光設(shè)備31， 31'，31"可有效地發(fā)光。因為電子發(fā)射設(shè)備10可在大氣中發(fā)射出電子，因此發(fā)光設(shè)備31， 31'，31"可在大氣中工作。然而，在真空中密封，發(fā)光設(shè)備31，31'，31"可更有效地工作， 因為電子發(fā)射電流增大。此外，圖15對根據(jù)本發(fā)明實施例的圖像顯示設(shè)備的示例進行說明。圖15中所說明的圖像顯示設(shè)備140包括圖12中所說明的發(fā)光設(shè)備31〃和液晶面板330。在圖像顯示設(shè)備140中，發(fā)光設(shè)備31"被布置在液晶面板330后面并且被用作背光。當發(fā)光設(shè)備31" 用在圖像顯示設(shè)備140中時，優(yōu)選地將20V至35V的電壓施加到發(fā)光設(shè)備31〃上。將發(fā)光設(shè)備31"配置成在20V至35V的電壓下每單位時間發(fā)射例如lOuA/cm2的電子。此外，優(yōu)選地發(fā)光設(shè)備31”與液晶面板330之間的距離是大約0. 1mm。當圖12中所說明的發(fā)光設(shè)備31被用于根據(jù)本發(fā)明實施例的圖像顯示設(shè)備時，多個發(fā)光設(shè)備31被布置成矩陣，以便形成可使本身用作FED的發(fā)光設(shè)備31形成并顯示圖像的形狀。在這種情況下，優(yōu)選地將20V至35V的電壓施加到發(fā)光設(shè)備31上。將發(fā)光設(shè)備31 配置成在20V至35V的電壓下每單位時間發(fā)射例如lOuA/cm2的電子。實施例6圖16和圖17分別用于對根據(jù)本發(fā)明實施例的吹氣設(shè)備進行說明。以下描述涉及本發(fā)明的吹氣設(shè)備用作冷卻設(shè)備這樣的情況。然而，吹風設(shè)備的應用并不局限于冷卻設(shè)備。圖16中所說明的吹氣設(shè)備150包括具有電子發(fā)射元件1以及用于將電壓施加到電子發(fā)射元件上的電源7的電子發(fā)射設(shè)備10。在吹氣設(shè)備150中，電子發(fā)射元件1朝著要冷卻的物體41發(fā)射電子，以便產(chǎn)生離子風并且使電接地的物體41冷卻。在該冷卻中，優(yōu)選地將大約18V的電壓施加到電子發(fā)射元件1上并且電子發(fā)射元件1在該電壓下在大氣中每單位時間發(fā)射例如luA/cm2的電子。除了圖16中所示出的吹氣設(shè)備150的配置之外，圖17中所示出的吹氣設(shè)備160 還包括吹風機2。在圖17中所示出的吹氣設(shè)備160中，電子發(fā)射元件1朝著要冷卻的物體 41發(fā)射電子，并且吹風機42朝著物體41吹氣，以朝著物體41傳送從電子發(fā)射元件所發(fā)射的電子，并且產(chǎn)生離子風以便使電接地的物體41冷卻下來。在這種情況下，優(yōu)選地吹風機 42所產(chǎn)生的風量是每分鐘每平方厘米0. 9L至2L。當與傳統(tǒng)吹氣設(shè)備或者傳統(tǒng)冷卻設(shè)備的情況一樣，僅通過風扇等所吹的空氣來使物體41冷卻時，物體41的表面上的流速將是0，并且沒有替換最期望消散熱量的部件中的空氣，這會導致低冷卻效率。然而，當諸如電子或離子這樣的帶電顆粒包含在所吹空氣中時，當所吹空氣在物體41附近時，所吹空氣被電力吸引到物體41的表面，以替換在物體41 的表面附近的空氣。在這里，因為本發(fā)明的吹氣設(shè)備150，160吹出包括諸如電子或離子這樣的帶電顆粒的空氣，因此可顯著提高冷卻效率。此外，因為電子發(fā)射元件1的電子發(fā)射效率被提高，因此吹氣設(shè)備150，160可更有效地執(zhí)行冷卻。吹氣設(shè)備150，160也可在大氣中操作。本發(fā)明并不局限于上述實施例和示例，并且在由所附權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的范圍內(nèi)可做出各種其他變化。也就是說，通過合并在所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的范圍內(nèi)適當變化的技術(shù)手段而獲得的其他實施例也被包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍中。例如，可將實施例1的電子發(fā)射元件應用到實施例3至6的設(shè)備。工業(yè)實用性本發(fā)明的電子發(fā)射元件通過施加適度電壓可發(fā)射足夠量的電子并且可連續(xù)操作較長時間。因此，例如可將本發(fā)明的電子發(fā)射元件適當應用到諸如電子照相復印機、打印機、以及傳真這樣的圖像形成裝置的帶電設(shè)備；電子束固化設(shè)備；在與發(fā)光體相結(jié)合時的圖像顯示設(shè)備；以及在利用從其發(fā)射的電子所產(chǎn)生的離子風時的冷卻設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種電子發(fā)射元件，包括第一電極；絕緣精細顆粒層，形成在所述第一電極上并且由絕緣精細顆粒構(gòu)成；以及第二電極，形成在所述絕緣精細顆粒層上，其中所述絕緣精細顆粒是單分散精細顆粒，并且當在所述第一電極與所述第二電極之間施加電壓時，電子被從所述第一電極釋放到所述絕緣精細顆粒層中并且通過所述絕緣精細顆粒層被加速，以從所述第二電極發(fā)射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射元件，其中所述絕緣精細顆粒層進一步包含導電精細顆粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子發(fā)射元件，其中所述導電精細顆粒是由具有強大抗氧化作用的導電材料形成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子發(fā)射元件，其中所述導電精細顆粒是包含金、銀、鉬、鈀、 以及鎳中的至少一個的精細顆粒。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子發(fā)射元件，其中每個導電精細顆粒被絕緣材料覆蓋，每個第二絕緣精細顆粒在平均直徑上小于所述導電精細顆粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子發(fā)射元件，其中所述絕緣材料是包含醇化物、脂肪酸、以及烷基硫醇中的至少一個的顆粒。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子發(fā)射元件，其中所述導電精細顆粒具有3nm至20nm的平均顆粒直徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子發(fā)射元件，其中所述絕緣精細顆粒層具有8nm至3000nm的膜厚度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射元件，進一步包括形成在所述第一電極上的碳膜， 其中在所述碳膜上形成所述絕緣精細顆粒層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子發(fā)射元件，其中所述碳膜具有5nm至300nm的厚度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子發(fā)射元件，其中所述絕緣精細顆粒層具有20nm至 3000nm的膜厚度。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射元件，其中所述絕緣精細顆粒是包含Si02、Al2O3, 以及TW2中的至少一個的精細顆粒。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射元件，其中所述第二電極是由包括金、銀、碳、鎢、 鈦、鋁、以及鈀中的至少一個的材料形成的。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射元件，其中所述絕緣精細顆粒具有5nm至IOOOnm 的平均顆粒直徑。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射元件，其中所述電子發(fā)射元件被用在包括熒光體的發(fā)光設(shè)備中，并且將電子發(fā)射到所述熒光體以使所述熒光體發(fā)光。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子發(fā)射元件，其中所述電子發(fā)射元件被用在包括所述發(fā)光設(shè)備的圖像顯示設(shè)備中。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射元件，其中所述電子發(fā)射元件被用在吹氣設(shè)備中并且發(fā)射電子以生成離子風。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射元件，其中所述電子發(fā)射元件被用在冷卻設(shè)備中并且發(fā)射電子以冷卻物體。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射元件，其中所述電子發(fā)射元件被用在包括感光器的帶電設(shè)備中，并且發(fā)射電子以使所述感光器帶電。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電子發(fā)射元件，其中所述電子發(fā)射元件被用在包括所述帶電設(shè)備的圖像形成裝置中。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射元件，其中所述電子發(fā)射元件被用在電子束固化設(shè)備中。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射元件，進一步包括電源，所述電源用于將電壓施加在所述第一電極與所述第二電極之間。
23.一種用于生成電子發(fā)射元件的方法，所述電子發(fā)射元件包括第一電極；絕緣精細顆粒層，形成在所述第一電極上并且由絕緣精細顆粒構(gòu)成；以及第二電極，形成在所述絕緣精細顆粒層上，其中所述絕緣精細顆粒是單分散精細顆粒，并且當在所述第一電極與所述第二電極之間施加電壓時，電子被從所述第一電極釋放到所述絕緣精細顆粒層中并且通過所述絕緣精細顆粒層被加速，以從所述第二電極發(fā)射，所述方法包括步驟通過將所述單分散的絕緣精細顆粒的分散體施加到所述第一電極上而形成所述絕緣精細顆粒層；以及在所述絕緣精細顆粒層上形成所述第二電極。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的用于生成電子發(fā)射元件的方法，進一步包括步驟通過將導電精細顆粒的分散體施加到所述絕緣精細顆粒層上而形成所述絕緣精細顆粒層以便包含所述導電精細顆粒，并且形成所述第二電極的步驟是在包含所述導電精細顆粒的所述絕緣精細顆粒層上形成所述電極的步驟。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的用于生成電子發(fā)射元件的方法，其中形成所述絕緣精細顆粒層的步驟包括施加通過使所述絕緣精細顆粒分散在水中所獲得的分散體的步驟，并且形成所述絕緣精細顆粒層以便包含所述導電精細顆粒的步驟包括施加通過使所述導電精細顆粒分散在溶劑中所獲得的分散體的步驟。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的用于生成電子發(fā)射元件的方法，進一步包括在所述第一電極上形成碳膜的步驟，并且形成所述絕緣精細顆粒層的步驟包括通過將所述單分散的絕緣精細顆粒的分散體施加到所述碳膜上而形成所述絕緣精細顆粒層的步驟。
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的用于生成電子發(fā)射元件的方法，其中形成所述絕緣精細顆粒層的步驟包括通過旋涂方法施加所述分散體的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電子發(fā)射元件，該電子發(fā)射元件包括第一電極；形成于第一電極上的且由絕緣精細顆粒構(gòu)成的絕緣精細顆粒層；以及形成于絕緣精細顆粒層上的第二電極，其中絕緣精細顆粒是單分散精細顆粒，并且當在第一電極與第二電極之間施加電壓時，電子被從第一電極釋放到絕緣精細顆粒層中并且通過絕緣精細顆粒層被加速，以從第二電極發(fā)射。
文檔編號H01J9/02GK102243962SQ20111008599
公開日2011年11月16日 申請日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月2日
發(fā)明者井村康朗, 巖松正, 平川弘幸, 平田佳奈子, 長岡彩繪 申請人:夏普株式會社