JP2002501662A - 特別に形成された集束用コーティングを備える電子放出装置の構造及び製造 - Google Patents
特別に形成された集束用コーティングを備える電子放出装置の構造及び製造Info
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.(a)誘電体層の誘電体開口に位置し、かつ(b)延在する制御電極の制御 開口を介して露出されている、電子放出素子によって放出された電子を集束する システムであって、 前記誘電体層の上に位置し、前記電子放出素子の上に位置する集束用開口が貫 通するベース部集束用構造体と、 前記集束用開口の中に途中まで延在するように、前記集束用開口内部の前記ベ ース部集束用構造体の上に延在する集束用コーティングとを含むことを特徴とす るシステム。 2.前記集束用コーティングが、前記集束用開口の少なくとも50%の深さまで 延在することを特徴とする請求項1に記載のシステム。 3.(a)誘電体層の誘電体開口に位置し、かつ(b)延在する制御電極の制御 開口を介して露出されている、電子放出素子によって放出された電子を集束する システムであって、 前記誘電体層の上に位置するアクセス用導体と 誘電体層の上に位置し、かつ前記電子放出素子の上に位置する集束用開口が貫 通するベース部集束用構造体と、 前記ベース部集束用構造体の上に位置する集束用コーティングであって、前記 アクセス用導体が前記集束用コーティングの下側表面に沿って前記集束用コーテ ィングと電気的に接続される、該集束用コーティングとを含むことを特徴とする システム。 4.前記集束用コーティングが、前記集束用開口の中の途中までしか延在しない ことを特徴とする請求項3に記載のシステム。 5.前記アクセス用導体が、前記電子放出素子によって放出された電子の集束を 制御する前記集束用コーティングに、集束用制御電位を供給することを特徴とす る請求項3に記載のシステム。 6.前記制御電極及び前記アクセス用導体が、主として同じ導電材料からなるこ とを特徴とする請求項3に記載のシステム。 7.前記ベース部集束用構造体が、前記制御電極の一部及び前記アクセス用導体 の一部の上に位置することを特徴とする請求項3に記載のシステム。 8.前記アクセス用導体が、前記ベース部集束用構造体を貫通するアクセス用開 口を介して前記集束用コーティングに電気的に接続されることを特徴とする請求 項3に記載のシステム。 9.前記集束用コーティングが、前記制御電極と間隔をおいて位置することを特 徴とする請求項1乃至請求項8の何れかに記載のシステム。 10.前記集束用コーティングが、電気的に非絶縁性の材料を含むことを特徴と する請求項1乃至請求項8の何れかに記載のシステム。 11.前記ベース部構造体が、電気的に非導電材料を含むことを特徴とする請求 項10に記載のシステム。 12.前記集束用コーティングが、前記ベース部集束用構造体より抵抗が小さい ことを特徴とする請求項1乃至請求項8の何れかに記載のシステム。 13.前記ベース部集束用構造体が、前記集束用開口を画定するように前記集束 用開口を画定する一対の対向する第1の側面壁、及び前記第1の側面壁と交差す る一対の対向する第2の側面壁とを備え、前記集束用コーティングが、平均して 、前記第2側面壁に沿ってより前記第1側面壁に沿って深く前記集束用開口の中 に延在することを特徴とする請求項1乃至請求項8の何れかに記載のシステム。 14.前記第1側面壁が、第1の横方向に概ね延在し、 前記第2側面壁が、前記第1方向とは異なる第2の横方向に概ね延在し、 前記電子放出素子によって放出された電子の集束制御が、前記第1方向より前 記第2方向において、より重要であることを特徴とする請求項13に記載のシス テム。 15.前記集束用開口が、前記第2方向より前記第1方向において、より寸法が 大きいことを特徴とする請求項14に記載のシステム。 16.前記第2側面壁が、前記第1側面壁より高いことを特徴とする請求項15 に記載のシステム。 17.装置であって、 横方向に分割された電子放出素子のセットを多数備える電子放出手段と、 前記電子放出素子が位置する誘電体開口を備える誘電体層と、 前記誘電体層の上に位置し、前記電子放出素子を露出する制御開口を備える複 数の制御電極と、 (a)前記誘電体層の上に位置し、対応するそれぞれ別の電子放出素子のセッ トの上に位置する同様に多数の集束用開口が貫通する、ベース部集束用構造体と 、(b)それぞれの集束用開口の中に途中まで延在するように、前記集束用開口 の中の前記ベース部集束用構造体上に延在する集束用コーティングとを備える、 前記電子放出素子によって放出された電子を集束するための集束システムとを含 むことを特徴とする装置。 18.装置であって、 前記装置のアクティブ領域に、横方向に分割された電子放出素子のセットを多 数備える電子放出手段と、 前記電子放出素子が位置する誘電体開口を備える誘電体層と、 前記誘電体層の上に位置し、前記電子放出素子を露出する制御開口を備える複 数の制御電極と、 (a)前記誘電体層の上に位置するアクセス用導体と、(b)前記誘 電体層の上に位置し、前記電子放出素子のセットのそれぞれの上に位置する同様 に複数の集束用開口が貫通するベース部集束用構造体と、(c)前記ベース部集 束用構造体の上に位置し、かつ各集束用開口の中に延在し、アクティブ領域の外 側の下側表面に沿って前記アクセス用導体に電気的に接続される集束用コーティ ングとを備える、前記電子放出素子によって放出された電子を集束するための集 束システムとを含むことを特徴とする装置。 19.前記アクセス用導体が、前記ベース部集束用構造体を貫通するアクセス用 開口を介して前記集束用コーティングに電気的に接続されることを特徴とする請 求項18に記載の装置。 20.前記アクティブ領域が、一対の対向する第1の側面と前記第1側面とそれ ぞれが交差する一対の対向する第2の側面を備え、概ね横方向に長方形状であり 、前記アクセス用開口が、他の3つのどの側面より一方の第1側面に近く、どち らかの第2側面に概ね平行な横方向における最大寸法が各集束用開口より大きい ことを特徴とする請求項19に記載の装置。 21.前記集束用コーティングが、電気的に非絶縁性の材料を含むことを特徴と する請求項17乃至請求項20の何れかに記載の装置。 22.前記集束用コーティングが、前記制御電極から間隔を置いて位置し、前記 ベース部集束用構造体より抵抗が小さいということを特徴とする請求項17乃至 請求項20の何れかに記載の装置。 23.前記ベース部集束用構造体が、第1横方向に概ね延在する横方向に分割さ れた複数の第1ストリップと、前記第1方向とは異なる第2の横方向に概ね延在 する横方向に分割された複数の第2ストリップとを含み、各集束用開口を広範囲 に画定するように、組になった連続するそれぞれの前記第1ストリップと組にな った連続するそれぞれの前記第2ス トリップとが交差し、 前記電子放出素子によって放出された電子の集束制御が、前記第1方向より前 記第2方向において、より重要でり、 前記集束用コーティングが、平均して、前記第2ストリップに沿ってより前記 第1ストリップに沿って前記集束用開口の中により深く延在することを特徴とす る請求項17乃至請求項20の何れかに記載の装置。 24.前記第1ストリップが前記第2ストリップより長いことにより、前記集束 用開口が、前記第2方向より前記第1方向に長いことを特徴とする請求項23に 記載の装置。 25.前記電子放出素子の上に間隔をおいて位置し、前記電子放出素子によって 放出された電子を集めるアノード手段をさらに含むことを特徴とする請求項17 乃至請求項20の何れかに記載の装置。 26.前記アノード手段が発光装置の一部であり、その発光装置が前記電子放出 素子の各セットとそれぞれ対向して位置する同様に多数の横方向に分割された発 光素子を備え、前記電子放出素子から放射された電子が衝当すると発光すること を特徴とする請求項25に記載の装置。27.(a)誘電体層の誘電体開口の中 に位置し、かつ(b)延在する制御電極の制御開口を介して露出される、電子放 出素子によって放出された電子を集束するシステムを製造する方法であって、 集束用開口が前記電子放出素子の上のベース部集束用構造体を貫通するように 、前記誘電体層の上に前記ベース部集束用構造体を形成することと、 集束用コーティングが前記集束用開口の中に途中までしか延在しないように、 前記集束用コーティングを前記集束用開口内の前記ベース部集束用構造体の上に 配設することとを含むことを特徴とする方法。 28.前記配設過程が、前記集束用コーティング材料が前記集束用開口 の中に途中までしか実質的に被着されないように、前記誘電体層に概ね平行な面 に対して計測された平均の入射角を十分に小さくした、前記ベース部集束用構造 体の上への物理的な集束用コーティング材料の被着を含むことを特徴とする請求 項27に記載の方法。 29.前記配設過程が、蒸着によって実施されることを特徴とする請求項28に 記載の方法。 30.前記集束用開口を画定するように、前記ベース部集束用構造体の一対の対 向する第1側面壁が、前記ベース部集束用構造体の一対の対向する第2側面壁と それぞれ交差し、 前記配設過程が、それぞれ前記第1側面壁の後方に位置する一対の対向する位 置から前記集束用開口に前記集束用コーティング材料を向けることにより、集束 用コーティング材料が前記第1側面壁に沿ってより前記第2側面壁に沿って浅く 前記集束用開口の中に被着されることを特徴とする請求項27に記載の方法。 31.より多量の前記集束用コーティング材料が、前記第2側面壁上より前記第 1側面壁上に被着されることを特徴とする請求項30に記載の方法。 32.前記配設過程が、前記集束用コーティング材料を、第1横方向に概ね直角 をなして延在し、被着用主軸を備える一対の概ね対向する各位置から、前記集束 用開口に向けることを含むことを特徴とする請求項27に記載の方法。 33.前記集束用開口が、前記第1方向と直角をなす第2横方向より、前記第1 方向に寸法が大きいことを特徴とする請求項32に記載の方法。 34.誘電体層の誘電体開口に位置する電子放出素子によって放出された電子を 集束するシステムを製造する方法であって、 (a)前記電子放出素子を露出する制御開口を備える制御電極と、(b) アクセス用導体とを、前記誘電体層の上に形成する過程と、 集束用開口が、前記電子放出素子の上の前記ベース部集束用構造体を貫通する ように、ベース部集束用構造体を前記誘電体層の上に形成する過程と、 前記アクセス用導体が、集束用コーティングとその下側に沿って電気的に接続 するように、前記集束用コーティングを前記ベース部集束用構造体の上に配設す る過程とを含むことを特徴とする方法。 35.前記形成過程が、 前記誘電体層の上に制御層を形成する過程と、 少なくとも前記制御電極の一部と、少なくとも前記アクセス用導体の一部とを 形成するように、制御層をパターン形成する過程とを含むことを特徴とする請求 項34に記載の方法。 36.前記配設過程が、前記集束用コーティング材料が前記集束用開口の中に途 中までしか被着されないように、前記誘電体層に概ね平行な面に対して計測され た平均の入射角を十分に小さくした、前記ベース部集束用構造体上への物理的な 集束用コーティング材料の被着を含むことを特徴とする請求項34に記載の方法 。 37.前記配設過程が、蒸着によって実施されることを特徴とする請求項36に 記載の方法。 38.前記形成過程が、前記アクセス用導体の上に前記ベース部集束用構造体を 貫通してアクセス用開口を形成することを含み、 前記配設過程が、前記アクセス用開口を介して前記集束用コーティングを前記 アクセス用導体に電気的に接続することを含むことを特徴とする請求項36に記 載の方法。 39.前記配設過程が、前記集束用コーティング材料を、第1横方向に概ね直角 をなして延在し、被着用主軸を備える一対の概ね対向する各位 置から、前記集束用開口及びアクセス用開口に向けることを含み、 前記集束用開口が、前記第1方向に垂直をなす第2横方向より前記第1方向に おける寸法が大きく、 前記集束用コーティング材料が前記アクセス用開口の中に十分に深く被着され 、前記アクセス用導体に接触するように、前記平均入射角が十分に大きいことを 特徴とする請求項38に記載の方法。 40.前記電子放出素子によって放出された電子の集束制御は、前記第1方向よ り前記第2方向において、より重要であることを特徴とする請求項39に記載の 方法。 41.前記集束用コーティングが、前記ベース部集束用構造体より抵抗が小さい ことを特徴とする請求項27乃至請求項40に記載の何れかの方法。 42.前記集束用コーティングが、電気的に非絶縁性の材料を含むことを特徴と する請求項27乃至請求項40に記載の何れかの方法。 43.方法であって、 アクティブ領域の多数の横方向に分割された電子放出素子のセットが、誘電体 層の誘電体開口に位置し、前記誘電体層の上に位置する複数の制御電極の制御開 口を介して露出する、最初の構造体を製造する過程と、 前記電子放出素子の各セットの上に、同様に多数の集束用開口が、ベース部集 束用構造体を貫通するように、前記ベース部集束用構造体を前記誘電体層の上に 形成する過程と、 集束用コーティングが、各前記集束用開口の中に途中までしか延在しないよう に、前記集束用コーティングを前記集束用開口内の前記ベース部集束用構造体の 上に配設する過程とを含むことを特徴とする方法。 44.配設過程が、前記集束用コーティング材料が前記集束用開口の中に途中ま でしか実質的に被着されないように、前記誘電体層に概ね平行 な面に対して計測された平均の入射角を十分に小さくした、前記ベース部集束用 構造体上への物理的な集束用コーティング材料の被着を含むことを特徴とする請 求項27に記載の方法。 45.前記集束用開口が、第1横方向において概ね最大横方向の寸法を有し、 前記配設過程が、前記第1方向に直角をなすように概ね延在する両被着用主軸 のそれぞれによって特性が与えられ、一群の前記集束用開口の各対向側の上にそ れぞれ位置する一組の被着位置から、前記集束用コーティング材料を前記集束用 開口に向けることを伴うことを特徴とする請求項44に記載の方法。 46.両方の軸が、前記第1方向から最大25度まで異なるさらなる横方向に概 ね直角をなして延在することを特徴とする請求項45に記載の方法。 47.両方の被着位置が、前記配設過程中に概ね特定の横方向に移動されること を特徴とする請求項45に記載の方法。 48.前記特定の方向が概ね前記第1方向であることを特徴とする請求項47に 記載の方法。 49.第1横方向に概ね延在する横方向に分割された複数の第1ストリップと、 前記第1方向とは異なる第2横方向に概ね延在する横方向に分割された複数の第 2ストリップとを備え、それぞれの連続する組になった前記第1ストリップが、 それぞれの連続する組になった前記第2ストリップと交差することによってそれ ぞれ別の前記集束用開口を概ね画定し、概ね長方形のアレイに横方向に配列され る前記ベース部集束用構造体の形成を、前記形成過程が含むこと特徴とする請求 項44に記載の方法。 50.前記集束用コーティング材料が前記集束用開口の第1ストリップ ほど第2ストリップに沿ってその中に深く被着しないように、前記集束用コーテ ィング材料を、前記アクティブ領域の横方向外側に位置する一組の対向位置から 、前記集束用開口に向けることを、前記配設過程が含むことを特徴とする請求項 49に記載の方法。 51.それぞれの前記対向位置が、前記第1方向に概ね垂直をなすように延在す る各被着用主軸によって特性を与えられることを特徴とする請求項50に記載の 方法。 52.方法であって、 横方向に分割された活性領域の複数の電子放出素子のセットが、誘電体層の誘 電体開口に位置する、最初の構造体を製造する過程と、 前記誘電体層の上に(a)前記電子放出素子を露出させる制御開口を備える複 数の制御電極と、(b)アクセス用導体とを配設する過程と、 同様に多数の集束用開口が、前記電子放出素子の各セットの上の前記ベース部 集束用構造体を貫通するように、前記誘電体層の上に前記ベース部集束用構造体 を形成する過程と、 前記アクセス用導体が、電気的に前記集束用コーティングとその下側表面に沿 って接続されるように、前記ベース部集束用構造体の上に集束用コーティングを 配設する過程とを含むことを特徴とする方法。 53.前記形成過程が、前記アクセス用導体の上の前記ベース部集束用構造体を 貫通するアクセス用開口を配設することを含み、、 前記配設過程が、前記アクセス用開口を介して前記集束用コーティングを前記 アクセス用導体と電気的に接続することを含むことを特徴とする請求項52に記 載の方法。 54.前記製造過程が、第1横方向に延在する列と、前記第1方向とは異なる第 2横方向に延在する行とのアレイに、少なくとも前記制御開口の一部の形成を伴 い、 前記形成過程が、前記アクセス用開口をそれぞれの制御開口より前記第2方向 に寸法が大きくなるように形成することを含み、 前記配設過程が、各集束用開口の途中までしか延在しないように、前記集束用 コーティングを配設することを伴うことを特徴とする請求項53に記載のシステ ム。 55.前記配設過程が、(a)前記集束用コーティング材料が前記集束用開口の 中に途中までしか被着されないように十分に小さく、かつ(b)前記アクセス用 導体との接触に十分な深さで前記アクセス用開口に前記集束用コーティング材料 が被着されるように十分に大きい、前記誘電体層に概ね平行な面に対して計測さ れる平均の入射角で、前記ベース部集束用構造体の上に物理的に集束用コーティ ング材料を被着することを含むことを特徴とする請求項54に記載の方法。 56.前記第2方向の前記列及びアクセス用開口を越えて対向して位置する、一 組の対向する被着位置から前記集束用コーティング材料を、前記集束用開口及び アクセス用開口に向けることを、前記配設過程が含むことを特徴とする請求項5 5に記載の方法。 57.前記集束用コーティングが、電気的に非導電性の材料を含むことを特徴と する請求項43乃至請求項56の何れかに記載の方法。 58.前記集束用コーティングが、前記ベース部集束用構造体より抵抗が小さい ことを特徴とする請求項43乃至請求項56の何れかに記載の方法。
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