JP2009043742A - Planar imaging element - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a planar imaging element of a photoconduction type, with deterioration in after images or in resolution, or voids reduced. <P>SOLUTION: The planar image element of a photoconduction type is provided with a photoelectric conversion part, having a structure with a transparent electrode and a photoelectric conversion film laminated on a translucent substrate; electron emission sources arranged into a matrix form, in correspondence with each pixel of a scanning region of the photoelectric conversion part; belt-like cathode electrodes electrically connected to the electron emission sources; and an electron source with belt-like gate electrodes, arrayed to cross the cathode electrodes via an insulating layer. The electron emission sources simultaneously emit electrons and sweep out the residual charges, as the capacitative load of the corresponding pixel is read-out as a time-series signal, during pixel selection period contained in a line read-out period; and at the same time, as voltage is impressed on the cathode electrodes and the gate electrodes of all the electron emission sources, corresponding to the pixels reading out the time-series signal of the line read-out period during the given period in a horizontal blanking period, immediately after the line read-out period. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、光導電型の平面撮像素子に関し、特に二次元画像情報を時系列の電気信号に変換して動画像を撮像する平面撮像素子に関する。   The present invention relates to a photoconductive planar imaging device, and more particularly to a planar imaging device that captures a moving image by converting two-dimensional image information into a time-series electrical signal.

近年、半導体の微細加工技術が進展して微小な素子の製造が可能となり、真空マイクロエレクトロニクス技術の開発に大きく貢献している。   In recent years, semiconductor microfabrication technology has progressed, and it has become possible to manufacture minute devices, which has greatly contributed to the development of vacuum microelectronics technology.

このような微細加工技術が活用されるデバイスの一種に電界放出型電子源(以下、単に電子源という。)がある。   One type of device in which such microfabrication technology is utilized is a field emission electron source (hereinafter simply referred to as an electron source).

電子源は、導体または半導体の表面に印加される電界を10〜10(V/m)程度まで大きくしたときに、トンネル効果によって電子が障壁を通過して真空中に放出される現象を利用したものである。この電子源は、平面表示素子への応用とともに、平面撮像素子への応用が注目されている。 The electron source is a phenomenon in which when the electric field applied to the surface of a conductor or semiconductor is increased to about 10 8 to 10 9 (V / m), electrons are emitted into the vacuum through the barrier by the tunnel effect. It is used. This electron source is attracting attention for its application to flat image sensors as well as to flat display elements.

平面撮像素子へ電子源を応用したときに得られる画像の高精細化を図るために、電子源の陽極(ゲート電極)の開口部および陰極(カソード電極)の微細化が検討されている。また、画像の広ダイナミックレンジ化を図るために、陰極先端部の急峻化や、高効率陰極材料を用いた陰極の作製が検討されている。   In order to increase the definition of an image obtained when an electron source is applied to a planar imaging device, miniaturization of the opening of the anode (gate electrode) and the cathode (cathode electrode) of the electron source has been studied. In addition, in order to widen the image dynamic range, the sharpening of the cathode tip and the production of a cathode using a high-efficiency cathode material are being studied.

例えば、図1に示す従来の電子源1および光電変換部2からなる光導電型の平面撮像素子において、電子源1は、所謂スピント型であり、基板1a上にカソード電極1bが設けられ、カソード電極1b上に絶縁層1cが設けられている。絶縁層1cには細孔1dが形成され、細孔1d内にカソード電極1bから突出した微小な電子放出源(エミッタ)1eが設けられている。絶縁層1c上には、ゲート電極1fが設けられている。カソード電極1bとゲート電極1fは相互に直交する方向に配列されてXYマトリクスを構成している。そして、カソード電極1bおよびゲート電極1fをマトリクス駆動することにより、その交点位置にある電子放出源1eを選択して電子を放出することができる。   For example, in the photoconductive type planar imaging device including the conventional electron source 1 and the photoelectric conversion unit 2 shown in FIG. 1, the electron source 1 is a so-called Spindt type, and a cathode electrode 1b is provided on a substrate 1a. An insulating layer 1c is provided on the electrode 1b. A pore 1d is formed in the insulating layer 1c, and a minute electron emission source (emitter) 1e protruding from the cathode electrode 1b is provided in the pore 1d. A gate electrode 1f is provided on the insulating layer 1c. The cathode electrode 1b and the gate electrode 1f are arranged in directions orthogonal to each other to form an XY matrix. Then, by driving the cathode electrode 1b and the gate electrode 1f in a matrix, the electron emission source 1e at the intersection can be selected and electrons can be emitted.

電子源1に対面して光電変換部2が設けられている。光電変換部2は、透光性基板2aと、透光性基板2aに積層された透光性導体膜(透明電極)2bおよび光電変換膜2cで構成される。外部からの光は、透光性基板2aおよび透光性導体膜2bを介して光電変換膜2cに入射する。   A photoelectric conversion unit 2 is provided facing the electron source 1. The photoelectric conversion unit 2 includes a translucent substrate 2a, a translucent conductive film (transparent electrode) 2b and a photoelectric conversion film 2c laminated on the translucent substrate 2a. Light from the outside enters the photoelectric conversion film 2c through the translucent substrate 2a and the translucent conductor film 2b.

上記の平面撮像素子では、光電変換膜2cが入射光量に応じて電荷を発生、蓄積し、この電荷を電子放出源1eから放出される電子ビームによって時系列的に外部回路に読み出す。このとき、光電変換膜2c内の入射光量の空間的分布に対応した映像信号が読み出される。   In the above planar imaging device, the photoelectric conversion film 2c generates and accumulates charges according to the amount of incident light, and reads the charges to the external circuit in time series by the electron beam emitted from the electron emission source 1e. At this time, a video signal corresponding to the spatial distribution of the incident light quantity in the photoelectric conversion film 2c is read out.

しかしながら、上記の従来の平面撮像素子では、電子ビームが広がりをもって光電変換膜2cに到達するおそれがあり、その場合、隣り合う画素間で偽信号を生じる等の不具合がある。   However, in the above conventional planar imaging device, the electron beam may reach the photoelectric conversion film 2c with a spread, and in this case, there is a problem that a false signal is generated between adjacent pixels.

この不具合を解消するために、図1に併せて示すように、電子源1および光電変換部2の間にシールド−グリッド電極4をさらに設けることにより、電子ビームの広がりを抑える方法が提案されている(特許文献1参照。)。   In order to solve this problem, as shown in FIG. 1, a method of suppressing the spread of the electron beam by further providing a shield-grid electrode 4 between the electron source 1 and the photoelectric conversion unit 2 has been proposed. (See Patent Document 1).

このような平面撮像素子を例えば撮像管に用いた場合、従来の撮像管のようにコイルや電極を用いて走査用の電子ビームを偏向する必要がないため、CCD等の固体撮像素子と同様に、撮像管の薄型化や低消費電力化を図ることが可能である。   When such a planar imaging device is used for an imaging tube, for example, it is not necessary to deflect a scanning electron beam using a coil or an electrode as in a conventional imaging tube, so that it is similar to a solid-state imaging device such as a CCD. Therefore, it is possible to reduce the thickness of the imaging tube and to reduce power consumption.

しかしながら、上記の平面撮像素子は、暗電流や入射光の漏れ等によって、光電変換膜2cの走査領域外、すなわち、非走査領域である光電変換膜2cの周縁部に電荷が蓄積されるおそれがある。この電荷の蓄積によって光電変換膜2cの周縁部の電位が上昇すると、映像信号を読み出す電子ビームの軌道に乱れが生じ、シェーディングや解像度の低下、画像歪み等の原因となる。   However, in the above planar imaging device, charges may be accumulated outside the scanning region of the photoelectric conversion film 2c, that is, in the peripheral portion of the photoelectric conversion film 2c, which is a non-scanning region, due to dark current, incident light leakage, or the like. is there. If the potential at the peripheral edge of the photoelectric conversion film 2c rises due to this charge accumulation, the trajectory of the electron beam that reads the video signal is disturbed, which causes shading, resolution reduction, image distortion, and the like.

上記の不具合を軽減するために、例えば、図2に示す平面撮像素子が提案されている。   In order to alleviate the above problems, for example, a planar imaging device shown in FIG. 2 has been proposed.

図2の平面撮像素子は、電子源の図示を省き、光電変換部3のみを表示している。   The planar image sensor of FIG. 2 omits the illustration of the electron source and displays only the photoelectric conversion unit 3.

光電変換部3は、基板3a、透明電極3bおよび光電変換膜3cを有するとともに、走査領域(矢印aで示す。)の周囲の非走査領域に無感度部(矢印bで示す。)が設けられている。無感度部bは、正孔捕獲層3dおよび正孔注入阻止層3eを有し、入射光により生成する正孔を捕獲し得る構造となっている。また、無感度部bは、開口3fを形成した光電変換膜3gをさらに有するとともに、開口3f内に露出する光電変換膜3cの表面に電子ビーム注入阻止層3hを、第2の光電変換膜3gの表面に電子ビーム注入阻止強化層3iをそれぞれ有する。電子ビーム注入阻止層3hおよび電子ビーム注入阻止強化層3iにより無感度部bに位置する光電変換膜3gへの電子ビームの入射が阻止される。また、第2光電変換膜3gにより非走査領域の表面電位の上昇や変動が防止される(特許文献2参照。)。
特開2000−48743号公報 特開平7−29507号公報
The photoelectric conversion unit 3 includes a substrate 3a, a transparent electrode 3b, and a photoelectric conversion film 3c, and an insensitive portion (indicated by an arrow b) is provided in a non-scanning region around the scanning region (indicated by an arrow a). ing. The insensitive part b has a hole capturing layer 3d and a hole injection blocking layer 3e, and has a structure capable of capturing holes generated by incident light. The insensitive portion b further includes a photoelectric conversion film 3g having an opening 3f, and an electron beam injection blocking layer 3h is provided on the surface of the photoelectric conversion film 3c exposed in the opening 3f, and the second photoelectric conversion film 3g. The electron beam injection blocking enhancement layer 3i is provided on the surface of each. The electron beam injection blocking layer 3h and the electron beam injection blocking enhancement layer 3i prevent the electron beam from entering the photoelectric conversion film 3g located in the insensitive portion b. Further, the second photoelectric conversion film 3g prevents an increase or fluctuation in the surface potential of the non-scanning region (see Patent Document 2).
JP 2000-48743 A JP-A-7-29507

しかしながら、上記図2に示す平面撮像素子は、光電変換部3の無感度部bで囲まれた走査領域と電子源の対応する部位の形状を揃えるとともに、両者を精密に位置合わせすることが必要であり、この条件を高精度に満たす平面撮像素子の作製は必ずしも容易ではない。   However, in the planar imaging device shown in FIG. 2, it is necessary to align the shape of the scanning region surrounded by the insensitive portion b of the photoelectric conversion unit 3 and the corresponding part of the electron source, and to precisely align the two. Therefore, it is not always easy to manufacture a planar imaging device that satisfies this condition with high accuracy.

例えば、光電変換部3の走査領域と電子源の対応する部位の形状を完全に同一に形成することができたとしても、高精度の位置合わせが行われない場合、電子ビームの照射領域に無感度部が重なることにより、映像信号の一部が欠けるおそれがある。光電変換部の走査領域を電子源の対応する部位の形状よりも小さく形成したときも同様である。   For example, even if the scanning region of the photoelectric conversion unit 3 and the shape of the corresponding part of the electron source can be formed completely the same, if high-precision alignment is not performed, there is no effect on the electron beam irradiation region. There is a possibility that a part of the video signal is lost due to the overlapping of the sensitivity portions. The same applies when the scanning region of the photoelectric conversion unit is formed smaller than the shape of the corresponding part of the electron source.

これに対して、光電変換部3の走査領域を電子源の対応する部位の形状よりも大きく形成したときは、シェーディングや解像度の低下等の従来の問題を生じることになる。   On the other hand, when the scanning region of the photoelectric conversion unit 3 is formed larger than the shape of the corresponding part of the electron source, conventional problems such as shading and a decrease in resolution occur.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、残像や解像度の低下や白つぶれが軽減された光導電型の平面撮像素子を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a photoconductive type planar imaging device in which afterimages, resolution reduction, and white-out are reduced.

本発明の一局面の平面撮像素子は、透光性基板上に透明電極および光電変換膜を積層した構造を有する光電変換部と、該光電変換部の走査領域の各画素に対応させてマトリクス状に配置した電子放出源、該電子放出源が電気的に接続される帯状のカソード電極、および絶縁層を介して該カソード電極と直交して配列される帯状のゲート電極を有する電子源と、を備えた光導電型の平面撮像素子であって、前記電子放出源は、対応する画素の蓄積電荷がライン読み出し期間に含まれる画素選択期間に時系列信号として読み出されるとともに、前記ライン読み出し期間の直後の水平ブランキング期間内の所定期間内に、前記ライン読み出し期間に時系列信号を読み出す画素に対応するすべての電子放出源のカソード電極およびゲート電極に電圧が印加されて同時に電子を放出し残留電荷を掃き出すことを特徴とする。   A planar imaging device according to one aspect of the present invention includes a photoelectric conversion unit having a structure in which a transparent electrode and a photoelectric conversion film are stacked on a light-transmitting substrate, and a matrix shape corresponding to each pixel in a scanning region of the photoelectric conversion unit. An electron source having an electron emission source arranged in a strip, a belt-like cathode electrode to which the electron emission source is electrically connected, and a belt-like gate electrode arranged perpendicular to the cathode electrode through an insulating layer, The electron emission source includes a charge-conducting planar imaging device, in which the accumulated charge of the corresponding pixel is read out as a time-series signal in a pixel selection period included in the line readout period, and immediately after the line readout period. Within a predetermined period within the horizontal blanking period, voltage is applied to the cathode electrode and the gate electrode of all the electron emission sources corresponding to the pixels that read out the time-series signal during the line readout period. It is wise, characterized in that sweep out simultaneously emit electrons residual charge.

本発明の他の局面の平面撮像素子は、透光性基板上に透明電極および光電変換膜を積層した構造を有する光電変換部と、該光電変換部の走査領域の各画素に対応させてマトリクス状に配置した電子放出源、該電子放出源が電気的に接続される帯状のカソード電極、および絶縁層を介して該カソード電極と直交して配列される帯状のゲート電極を有する電子源と、を備えた光導電型の平面撮像素子であって、前記電子放出源は、対応する画素の蓄積電荷が読み出される画素選択期間が含まれるライン読み出し期間の直前の水平ブランキング期間内の所定期間内に、前記ライン読み出し期間に時系列信号を読み出す画素に対応するすべての電子放出源のカソード電極およびゲート電極に前記画素選択期間に読み出せる以上の蓄積電荷を予めはき出すための電圧が印加されて同時に電子を放出するとともに、前記対応する画素の蓄積電荷が前記画素選択期間に時系列映像信号として読み出されることを特徴とする。   A planar imaging device according to another aspect of the present invention includes a photoelectric conversion unit having a structure in which a transparent electrode and a photoelectric conversion film are stacked on a light-transmitting substrate, and a matrix corresponding to each pixel in a scanning region of the photoelectric conversion unit. An electron emission source, an electron source having a belt-like cathode electrode to which the electron emission source is electrically connected, and a belt-like gate electrode arranged orthogonal to the cathode electrode via an insulating layer; The electron emission source is provided within a predetermined period in a horizontal blanking period immediately before a line readout period including a pixel selection period in which accumulated charge of a corresponding pixel is read out. In addition, the accumulated charges that can be read out in the pixel selection period in advance are discharged to the cathode electrodes and the gate electrodes of all electron emission sources corresponding to the pixels from which the time-series signal is read out in the line readout period. With voltage to emit electrons simultaneously applied for, the stored charge in the corresponding pixel, characterized in that the read out as a time-series video signal to the pixel selection period.

本発明の上記の構成により、残像や解像度の低下や白つぶれが軽減された光導電型の平面撮像素子を実現することができる。なお、電子放出源を駆動するとは、電子放出源に電圧を印加して電子を放出させることをいう。   With the above-described configuration of the present invention, it is possible to realize a photoconductive planar imaging device in which afterimages, resolution reduction, and whitening are reduced. Driving the electron emission source means that a voltage is applied to the electron emission source to emit electrons.

本発明によれば、残像や解像度の低下や白つぶれが軽減された光導電型の平面撮像素子を実現することができる。   According to the present invention, it is possible to realize a photoconductive type planar imaging device in which afterimages, reduction in resolution, and whitening are reduced.

本発明に係る電子源およびその製造方法ならびに平面撮像素子の好適な実施の形態(以下、本実施の形態例という。)について、図を参照して、以下に説明する。   A preferred embodiment (hereinafter referred to as this embodiment) of an electron source, a manufacturing method thereof, and a planar imaging device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず、本実施の形態例に係る電子源について図3および図4を参照して説明する。図3は本実施の形態例に係る電子源の平面図であり、図4は図3の電子源の右上隅角部分をIV−IV線で切り出して示した破断部分図である。   First, an electron source according to this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a plan view of the electron source according to the present embodiment, and FIG. 4 is a broken partial view showing the upper right corner portion of the electron source of FIG. 3 cut out along the line IV-IV.

本実施の形態例に係る電子源10は、電界放出型である。   The electron source 10 according to the present embodiment is a field emission type.

電子源10は、従来の電界放出型電子源と同様に、基本構成として、絶縁層と、絶縁層を挟んで直交して配列される複数の帯状のカソード電極およびゲート電極と、カソード電極に電気的に接続される電子放出源とを有する。   Similar to a conventional field emission electron source, the electron source 10 has, as a basic configuration, an insulating layer, a plurality of strip-like cathode electrodes and gate electrodes arranged orthogonally across the insulating layer, and an electric current connected to the cathode electrode. Connected to an electron emission source.

電子源10は、基板12上の領域が、電子源10の中央に位置する矩形状領域A1と、その矩形状領域A1の周囲に位置する枠体状領域A2と、最外周に位置する周辺領域A3とに分けられる。図3中、矢印Cで示す囲み破線は矩形状領域A1および枠体状領域A2の境界線である。矩形状領域A1は後述する光電変換部の走査領域に、また、枠体状領域A2は光電変換部の非走査領域に、それぞれ対応する。   The electron source 10 includes a rectangular region A1 located in the center of the electron source 10, a frame-like region A2 located around the rectangular region A1, and a peripheral region located on the outermost periphery. It is divided into A3. In FIG. 3, a surrounding broken line indicated by an arrow C is a boundary line between the rectangular region A1 and the frame-like region A2. The rectangular area A1 corresponds to a scanning area of the photoelectric conversion unit described later, and the frame-shaped area A2 corresponds to a non-scanning area of the photoelectric conversion unit.

カソード電極、ゲート電極および電子放出源は、矩形状領域A1と、枠体状領域A2とにそれぞれ別々に設けられている。   The cathode electrode, the gate electrode, and the electron emission source are separately provided in the rectangular region A1 and the frame-like region A2.

すなわち、基板12の上面には、この場合4×4のマトリクス状に形成される画像の画素に対応して、4つの第1のカソード電極14a〜14dが、画素のピッチに対応した所定の間隔で、図3中上下方向に、矩形状領域A1および矩形状領域A1から図3中下側に続く枠体状領域A2および周辺領域A3に延出して帯状に形成されている。第1のカソード電極14a〜14dのうちの周辺領域A3に形成された部分(矢印Bで示す。)は、引き出し電極となる。   That is, on the upper surface of the substrate 12, four first cathode electrodes 14 a to 14 d corresponding to the pixels of the image formed in a 4 × 4 matrix in this case have a predetermined interval corresponding to the pixel pitch. Thus, in the up-down direction in FIG. 3, it extends from the rectangular area A1 and the rectangular area A1 to the frame-like area A2 and the peripheral area A3 that continue to the lower side in FIG. A portion (indicated by an arrow B) formed in the peripheral region A3 of the first cathode electrodes 14a to 14d serves as an extraction electrode.

また、基板12上の第1のカソード電極14a〜14dと同一平面上の図3中左右両端には、矩形状領域A1の端部分から枠体状領域A2をとおって周辺領域A3の最外縁にかけて、8つの第1のゲート引き出し電極16a〜16hが、画素のピッチに対応した所定の間隔で、図3中左右方向に対称に延出して短尺の帯状に形成されている。   Further, on the left and right ends in FIG. 3 on the same plane as the first cathode electrodes 14a to 14d on the substrate 12, from the end of the rectangular area A1 to the outermost edge of the peripheral area A3 through the frame-like area A2. The eight first gate lead electrodes 16a to 16h are formed in a short strip shape extending symmetrically in the left-right direction in FIG. 3 at a predetermined interval corresponding to the pixel pitch.

さらに、同じく基板12上の第1のカソード電極14a〜14dと同一平面上の、周辺領域A3から枠体状領域A2にわたって占める四隅には、矩形状の第2のカソード電極18a〜18dが形成されている。   Furthermore, rectangular second cathode electrodes 18a to 18d are formed at the four corners that occupy the same plane as the first cathode electrodes 14a to 14d on the substrate 12 and extend from the peripheral region A3 to the frame-like region A2. ing.

またさらに、第2のカソード電極18a〜18dと8つのゲート引き出し電極16a〜16hとの間には、第2のカソード電極18a〜18dに近接して、4つの第2のゲート引き出し電極20a〜20dが図3中左右方向に延出して第1のゲート引き出し電極16a〜16hと同形の帯状に形成されている。   Furthermore, between the second cathode electrodes 18a to 18d and the eight gate lead electrodes 16a to 16h, the second second electrode electrodes 20a to 20d are adjacent to the second cathode electrodes 18a to 18d. Extends in the left-right direction in FIG. 3 and is formed in the same shape as the first gate lead electrodes 16a to 16h.

各電極14a〜14d、16a〜16h、18a〜18d、20a〜20dの外部回路との接続部分(図示せず。)となる周辺領域A3の部分を除いて、矩形状領域A1および枠体状領域A2に位置する各電極14a〜14d、16a〜16h、18a〜18d、20a〜20dおよび基板12の露出部の全面にわたって、アルミニウム陽極酸化膜(陽極酸化Al膜)からなる絶縁層22が形成されている。絶縁層22には、全面にわたって多数の微細孔24が形成されている。微細孔24は、各電極に接する側の端部および基板に接する側の端部がそれぞれ閉塞されている。すなわち、各微細孔24は、絶縁層22の上面側のみが開放されている。微細孔24の底の絶縁層22が残存した部分は、バリア層とされる。なお、絶縁層22は、アルミニウム陽極酸化膜に変えて他の材料の陽極酸化膜を用いてもよい。 A rectangular region A1 and a frame-like region, except for the peripheral region A3, which is a connection portion (not shown) of the electrodes 14a to 14d, 16a to 16h, 18a to 18d, and 20a to 20d with external circuits. An insulating layer 22 made of an aluminum anodic oxide film (anodized Al 2 O 3 film) is formed over the entire surfaces of the electrodes 14a to 14d, 16a to 16h, 18a to 18d, 20a to 20d, and the exposed portion of the substrate 12 located at A2. Is formed. The insulating layer 22 has a large number of fine holes 24 formed over the entire surface. The fine hole 24 is closed at the end on the side in contact with each electrode and at the end on the side in contact with the substrate. That is, each fine hole 24 is opened only on the upper surface side of the insulating layer 22. The portion where the insulating layer 22 at the bottom of the fine hole 24 remains is used as a barrier layer. The insulating layer 22 may be an anodic oxide film of another material instead of the aluminum anodic oxide film.

絶縁層22の上面には、矩形状領域A1に、4つの第1のゲート電極26a〜26dが、第1のカソード電極14a〜14dと直交して、画素のピッチに対応した所定の間隔で図3中左右方向に延出して帯状に形成されている。第1のゲート電極26a〜26dは、絶縁層22の微細孔24と対応する部位に貫通孔28が形成されており、これにより、微細孔24および貫通孔28が連通している。   On the upper surface of the insulating layer 22, four first gate electrodes 26 a to 26 d are orthogonally crossed with the first cathode electrodes 14 a to 14 d in a rectangular region A 1 at a predetermined interval corresponding to the pixel pitch. 3 is formed in a strip shape extending in the left-right direction. In the first gate electrodes 26 a to 26 d, a through hole 28 is formed in a portion corresponding to the fine hole 24 of the insulating layer 22, whereby the fine hole 24 and the through hole 28 are communicated with each other.

また、絶縁層22の上面には、第1のゲート電極26a〜26dを取り囲んで、枠体状領域A2の略全面にわたって第2のゲート電極30が形成されている。第2のゲート電極30は、第2のゲート引き出し電極20a〜20dと重なる部分を除いて、第1のゲート電極26a〜26dと同様に、絶縁層22の微細孔24と対応する部位に貫通孔28が形成されており、これにより、微細孔24および貫通孔28が連通している。なお、本実施の形態例の説明において、重なるとは、特に断らない限り空間的に離間して上下に重なった状態をいう。また、第2のゲート電極30は、第2のカソード電極18a〜18dと重なる部分の絶縁層22の微細孔24と対応する部位にも貫通孔28が形成されており、これにより、微細孔24および貫通孔28が連通している。   In addition, a second gate electrode 30 is formed on the upper surface of the insulating layer 22 so as to surround the first gate electrodes 26a to 26d and over the substantially entire surface of the frame-like region A2. Similar to the first gate electrodes 26a to 26d, the second gate electrode 30 has through-holes in portions corresponding to the micro holes 24 of the insulating layer 22 except for portions that overlap the second gate lead electrodes 20a to 20d. 28 is formed, whereby the fine holes 24 and the through holes 28 communicate with each other. In the description of this embodiment, the term “overlap” refers to a state in which the two are vertically spaced apart from each other unless otherwise specified. In addition, the second gate electrode 30 has a through hole 28 formed in a portion corresponding to the fine hole 24 of the insulating layer 22 in a portion overlapping with the second cathode electrodes 18a to 18d. And the through-hole 28 is connected.

第1のゲート電極26a〜26dおよび第1のカソード電極14a〜14dが直交する部分(矢印Dで示す。)が画素に対応する。なお、本実施の形態例の説明において、直交するとは、特に断らない限り空間的に交差した状態をいう。この直交する部分の微細孔24の内部には、貫通孔28から露出する微小な円柱状の電子放出源32が設けられている。電子放出源32は、微細孔24の底の絶縁層22の部分(バリア層)を介して第1のカソード電極14a〜14dと電気的に接続されている。一方、電子放出源32は、微細孔24および貫通孔28とは空隙によって隔てられている。この空隙の形成により、電流のリークを防止することができ、また、各電極間の電気容量を低減することができる。   A portion (indicated by an arrow D) where the first gate electrodes 26a to 26d and the first cathode electrodes 14a to 14d are orthogonal to each other corresponds to a pixel. In the description of the present embodiment, the term “perpendicular” refers to a state of spatially intersecting unless otherwise specified. A minute columnar electron emission source 32 exposed from the through hole 28 is provided in the microhole 24 at the orthogonal portion. The electron emission source 32 is electrically connected to the first cathode electrodes 14 a to 14 d via a portion (barrier layer) of the insulating layer 22 at the bottom of the fine hole 24. On the other hand, the electron emission source 32 is separated from the fine hole 24 and the through hole 28 by a gap. By forming the gap, current leakage can be prevented and the electric capacity between the electrodes can be reduced.

第1のゲート電極26a〜26dが第1のゲート引き出し電極16a〜16hと重なる部分の絶縁層22の微細孔24の内部には円柱状の第1のゲート接続電極34が充填形成されており、これにより、第1のゲート電極26a〜26dおよび第1のゲート引き出し電極16a〜16hが電気的に接続されている。   A columnar first gate connection electrode 34 is filled in the fine hole 24 of the insulating layer 22 where the first gate electrodes 26a to 26d overlap the first gate lead electrodes 16a to 16h. Thereby, the first gate electrodes 26a to 26d and the first gate lead electrodes 16a to 16h are electrically connected.

第2のゲート電極30が、枠体状領域A2において、第1のカソード電極14a〜14d、第2のカソード電極18a〜18dおよび第1のゲート引き出し電極16a〜16hと重なる部分の絶縁層22の微細孔24の内部には貫通孔38に露出して微小な円柱状の電子放出源36が形成されており、各電子放出源36は、それぞれ第1のカソード電極14a〜14d、第2のカソード電極18a〜18dまたは第1のゲート引き出し電極16a〜16hのいずれかに電気的に接続されている。   In the frame-shaped region A2, the second gate electrode 30 of the insulating layer 22 in a portion overlapping the first cathode electrodes 14a to 14d, the second cathode electrodes 18a to 18d, and the first gate lead electrodes 16a to 16h A minute columnar electron emission source 36 is formed inside the microhole 24 so as to be exposed to the through hole 38. Each electron emission source 36 includes a first cathode electrode 14 a to 14 d and a second cathode. The electrodes 18a to 18d or the first gate lead electrodes 16a to 16h are electrically connected.

また、第2のゲート電極30が、枠体状領域A2において、第2のゲート引き出し電極20a〜20dと重なる部分の絶縁層22の微細孔24の内部には第2のゲート接続電極39が充填形成されており、これにより、第2のゲート電極30および第2のゲート引き出し電極20a〜20dが電気的に接続されている。   The second gate electrode 30 is filled with the second gate connection electrode 39 in the minute hole 24 of the insulating layer 22 where the second gate electrode 30 overlaps the second gate lead electrodes 20a to 20d in the frame-like region A2. Thus, the second gate electrode 30 and the second gate lead electrodes 20a to 20d are electrically connected.

上記のように構成した本実施の形態例に係る電子源10は、基板12の上面の同一の平面上に、第1のカソード電極14a〜14d、第2のカソード電極18a〜18d、第1のゲート引き出し電極16a〜16h、第2のゲート引き出し電極20a〜20dが形成されている。そして、第1のカソード電極14a〜14dの矩形状領域A1の部位上に電子放出源32が形成されるとともに、さらに第1のカソード電極14a〜14dの枠体状領域A2の部位、第2のカソード電極18a〜18dおよび第1のゲート引き出し電極16a〜16h上にも電子放出源36が形成されている。また、第1のゲート電極26a〜26dと第1のゲート引き出し電極16a〜16hとが第1のゲート接続電極34により、また、第2のゲート電極30と第2のゲート引き出し電極20a〜20dとが第2のゲート接続電極39により、それぞれ電気的に接続されている。   The electron source 10 according to the present embodiment configured as described above includes the first cathode electrodes 14a to 14d, the second cathode electrodes 18a to 18d, and the first cathode on the same plane of the upper surface of the substrate 12. Gate lead electrodes 16a to 16h and second gate lead electrodes 20a to 20d are formed. Then, the electron emission source 32 is formed on the portion of the rectangular region A1 of the first cathode electrodes 14a to 14d, and further, the portion of the frame-like region A2 of the first cathode electrodes 14a to 14d, the second An electron emission source 36 is also formed on the cathode electrodes 18a to 18d and the first gate lead electrodes 16a to 16h. In addition, the first gate electrodes 26a to 26d and the first gate lead electrodes 16a to 16h are formed by the first gate connection electrode 34, and the second gate electrode 30 and the second gate lead electrodes 20a to 20d are formed. Are electrically connected to each other by the second gate connection electrode 39.

そして、第1のカソード電極14a〜14dの矩形状領域A1の部分を介して電子放出源32に、また、第1のカソード電極14a〜14dの枠体状領域A2の部分を含む枠体状領域A2の各電極を介して電子放出源36に、それぞれ別々に独立して電圧を印加することができるため、電子放出源32および電子放出源36を別々に選択して駆動することができる。   The frame-like region including the part of the frame-like region A2 of the first cathode electrodes 14a to 14d and the electron-emitting source 32 through the portion of the rectangular-shaped region A1 of the first cathode electrodes 14a to 14d. Since a voltage can be separately applied to the electron emission source 36 through each electrode A2, the electron emission source 32 and the electron emission source 36 can be separately selected and driven.

本実施の形態例に係る電子源10は、枠体状領域A2に形成された電子放出源36を駆動することにより、暗電流や入射光の漏れ等によって、光電変換膜の走査領域外、すなわち、非走査領域である光電変換膜の周縁部に蓄積された電荷を放電することができ、これにより、シェーディングや解像度の低下、画像歪み等を軽減することができる。この点については、後でさらに詳述する。   The electron source 10 according to the present embodiment drives the electron emission source 36 formed in the frame-like region A2, thereby causing a dark current, incident light leakage, or the like outside the scanning region of the photoelectric conversion film, that is, The electric charge accumulated in the peripheral portion of the photoelectric conversion film, which is a non-scanning region, can be discharged, thereby reducing shading, resolution reduction, image distortion, and the like. This point will be described in detail later.

また、本実施の形態例に係る電子源10は、上記のように電子源のみの構造で上記の効果を得ることができ、光電変換膜の走査領域に対する位置決めを精密に行う必要がないため、例えば後述する製造方法等により、電子源10を容易かつ安価に形成することができる。   Further, the electron source 10 according to the present embodiment can obtain the above effect with the structure of only the electron source as described above, and it is not necessary to precisely position the photoelectric conversion film with respect to the scanning region. For example, the electron source 10 can be easily and inexpensively formed by a manufacturing method described later.

また、本実施の形態例に係る電子源10は、上記のように第1および第2のゲート電極26a〜26d、30が絶縁層22の微細孔24に形成された第1および第2のゲート接続電極34、39を介して外部との接続端子である第1および第2のゲート引き出し電極16a〜16h、20a〜20dと電気的に接続されており、ボンディング接続していないため、ボンディング接続の際に生じる絶縁層22の変形や損壊のおそれがない。また、第1および第2のゲート電極26a〜26d、30を基板12まで直接延長し、外部との接続端子とする従来の方法では厚みの厚い絶縁層の段差部の箇所で接続不良を生じうるが、本発明ではそのおそれがない。   In addition, the electron source 10 according to the present embodiment includes the first and second gates in which the first and second gate electrodes 26a to 26d and 30 are formed in the fine hole 24 of the insulating layer 22 as described above. The first and second gate lead electrodes 16a to 16h and 20a to 20d, which are connection terminals to the outside, are electrically connected via the connection electrodes 34 and 39, and are not bonded. There is no risk of deformation or breakage of the insulating layer 22 occurring during the process. Further, in the conventional method in which the first and second gate electrodes 26a to 26d and 30 are directly extended to the substrate 12 and used as connection terminals to the outside, connection failure may occur at the step portion of the thick insulating layer. However, this is not a concern in the present invention.

上記電子源10の製造方法について、図5〜図10を参照して説明する。なお、図5〜図10は、電子源10の一隅を表示した図4に対応して、電子源10の一隅を表示したものであり、各図中(a)は側断面を、(b)は平面を示す。   A method for manufacturing the electron source 10 will be described with reference to FIGS. 5 to 10 show one corner of the electron source 10 corresponding to FIG. 4 showing one corner of the electron source 10, in which (a) shows a side section and (b). Indicates a plane.

基板12は、例えばガラス材料を用いる。但し、ガラス材料に変えて、セラミックス、合成樹脂等の絶縁体材料や、シリコン等の半導体材料を用いてもよい。   For example, a glass material is used for the substrate 12. However, instead of the glass material, an insulator material such as ceramics or synthetic resin, or a semiconductor material such as silicon may be used.

図示しないフォトマスクを用い、例えば銅材料をスパッタリング法や真空蒸着法等により基板12上に例えば幅20μm、厚み0.4〜1μm程度の帯状に成膜し、第1のカソード電極14(14a〜14d)、第1のゲート引き出し電極16(16a〜16h)、第2のゲート引き出し電極20(20a〜20d)をパターン形成する。同時に、例えば幅200μm、厚み0.4〜1μm程度の第2のカソード電極18(18a〜18d)を基板12の四隅にパターン形成する。なお、銅材料に変えて、銅材料と同様の良好な導電性を有する銀、白金等の材料を用いてもよい。その後、例えば銅材料をスパッタリング法や真空蒸着法等により、周縁部(周辺領域A3に対応する部分)を除いて、各電極14、16、18、20の上および各電極14、16、18、20間に露出した基板12の部分の上に高純度のアルミニウム層22aを厚み1〜5μm程度に形成する(図5(a)、図5(b))。   Using a photomask (not shown), for example, a copper material is deposited on the substrate 12 in a band shape having a width of about 20 μm and a thickness of about 0.4 to 1 μm, for example, by sputtering or vacuum deposition, and the first cathode electrode 14 (14a˜ 14d), the first gate lead electrode 16 (16a to 16h) and the second gate lead electrode 20 (20a to 20d) are patterned. At the same time, the second cathode electrodes 18 (18 a to 18 d) having a width of about 200 μm and a thickness of about 0.4 to 1 μm are pattern-formed at the four corners of the substrate 12. Note that instead of the copper material, a material such as silver or platinum having good conductivity similar to that of the copper material may be used. Thereafter, for example, a copper material is formed on each electrode 14, 16, 18, 20 and on each electrode 14, 16, 18, 20, except for a peripheral portion (portion corresponding to the peripheral region A3) by sputtering or vacuum deposition. A high-purity aluminum layer 22a is formed to a thickness of about 1 to 5 μm on the portion of the substrate 12 exposed between 20 (FIGS. 5A and 5B).

つぎに、アルミニウム層22aを陽極酸化処理する。具体的には、例えば、アルミニウム層22aの表面をアルカリ脱脂処理、水洗、酸による中和、水洗の手順により清浄化した後、電解液として2〜5%シュウ酸水溶液を用い、アルミニウム層22aを陽極として例えば液温17℃で40Vの定電圧電解を行う。これにより、アルミニウム層22aが陽極酸化され、例えば直径が0.03μm程度の微細孔24が例えば0.1μm程度のピッチで無数に形成された酸化アルミニウム層からなる絶縁層22が容易に得られる(図6(a)、図6(b))。   Next, the aluminum layer 22a is anodized. Specifically, for example, after the surface of the aluminum layer 22a is cleaned by the procedures of alkaline degreasing treatment, water washing, acid neutralization and water washing, a 2-5% oxalic acid aqueous solution is used as an electrolytic solution, and the aluminum layer 22a is formed. As the anode, for example, constant voltage electrolysis of 40 V is performed at a liquid temperature of 17 ° C. As a result, the aluminum layer 22a is anodized, and the insulating layer 22 made of an aluminum oxide layer in which a number of fine holes 24 having a diameter of about 0.03 μm, for example, are formed innumerable at a pitch of about 0.1 μm can be easily obtained ( FIG. 6A and FIG. 6B).

微細孔24の底部分には陽極酸化処理により除去されなかった絶縁層の部分(矢印Eで示す。)が残り、バリア層として機能する。絶縁層22をさらに上記の電解液や酸浴中で電圧が十分低い値なるまで定電流電解を行い、各バリア層を均一に薄くする。さらに、後述する工程で内部に電子源または金属電極を設ける微細孔24のバリア層のみをフォトマスクでマスクし、ホウ酸アンモニウムや酒石酸アンモニウム等の電解液中で、10V以上、より好ましくは40V以上の電圧で再電解することにより、電子源または金属電極を設ける微細孔24以外の微細孔24のバリア層の厚みを厚くする(図6(a)中、バリア層の厚みの違いは明示していない。図7(a)参照。)。これらの処理により、絶縁層22の微細孔24の底のバリア層の厚みは、容易に、選択的に調整される。なお、バリア層の厚みを厚くする方法としては、上記の方法のほかに、日本印刷学会論文集,第16巻,第3号(1976),pp.137〜142に記載されている公知の電解印刷法によっても、短時間で容易に処理することができる。   A portion of the insulating layer (indicated by an arrow E) that has not been removed by the anodic oxidation treatment remains at the bottom portion of the fine hole 24 and functions as a barrier layer. The insulating layer 22 is further subjected to constant current electrolysis in the above-described electrolytic solution or acid bath until the voltage becomes a sufficiently low value, and each barrier layer is uniformly thinned. Furthermore, only the barrier layer of the micropores 24 in which an electron source or a metal electrode is provided inside is masked with a photomask, and in an electrolytic solution such as ammonium borate or ammonium tartrate, 10 V or more, more preferably 40 V or more. The thickness of the barrier layer of the micropores 24 other than the micropores 24 provided with the electron source or the metal electrode is increased by re-electrolysis at a voltage of (a difference in the thickness of the barrier layer is clearly shown in FIG. 6A). (See Fig. 7 (a)). By these treatments, the thickness of the barrier layer at the bottom of the fine hole 24 of the insulating layer 22 is easily and selectively adjusted. As a method for increasing the thickness of the barrier layer, in addition to the above method, the Japan Printing Society, Vol. 16, No. 3 (1976), pp. It can also process easily in a short time also by the well-known electrolytic printing method described in 137-142.

つぎに、ニッケル、鉄、コバルト等の磁性体金属や、あるいはスズ、銅等の非磁性体金属の硫酸塩溶液等に適宜の量のホウ酸とアンモニウムを加えた混合液中で、絶縁層22を含む基板12を変形交流電解処理する。これにより、バリア層の厚みの薄い微細孔24のバリア層上に磁性体または非磁性体の金属が選択的に電析され、微細孔24の上端、すなわち絶縁層22表面まで充填された円柱金属40が微細孔24内に形成される(図7(a),図7(b))。さらに、後述する電子放出源となる円柱金属40の先端部と後述する第1および第2のゲート電極との高さ方向の位置を調整すべく、絶縁層22の表面を、リン酸と三酸化クロムの混合水溶液中で0.02〜1μm程度エッチング除去してもよい。   Next, the insulating layer 22 is mixed in a mixed solution obtained by adding an appropriate amount of boric acid and ammonium to a sulfate solution of a magnetic metal such as nickel, iron or cobalt or a non-magnetic metal such as tin or copper. The substrate 12 containing is subjected to deformation AC electrolysis. Thereby, a magnetic or non-magnetic metal is selectively electrodeposited on the barrier layer of the fine hole 24 with a thin barrier layer, and the cylindrical metal filled up to the upper end of the fine hole 24, that is, the surface of the insulating layer 22. 40 is formed in the fine hole 24 (FIGS. 7A and 7B). Further, the surface of the insulating layer 22 is adjusted with phosphoric acid and trioxide in order to adjust the position in the height direction between the tip of a columnar metal 40 serving as an electron emission source described later and the first and second gate electrodes described later. Etching may be removed by about 0.02 to 1 μm in a mixed aqueous solution of chromium.

つぎに、ニッケル、コバルト、銅、タングステン等の良好な導電性を有する金属材料をスパッタリング法や真空蒸着法等を用いて、金属層を成膜した後、図示しないフォトマスクを用いてエッチングして、または、マスクを使用したスパッタリング法や真空蒸着法により形状を制御して成膜して、例えば幅20μm、厚み0.4〜1μm程度の第1のゲート電極となる帯状の金属層42、および例えば幅200μm、厚み0.4〜1μm程度の第2のゲート電極となる枠体帯状の金属層44を形成する(図8(a)、図8(b))。なお、金属層44は図8では枠体状に形成されているが、金属層42を囲むものであれば、金属層44の形状は枠体に限定されない。   Next, a metal layer having a good conductivity such as nickel, cobalt, copper, tungsten or the like is formed using a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like, and then etched using a photomask (not shown). Alternatively, a band-shaped metal layer 42 that forms a first gate electrode having a width of about 20 μm and a thickness of about 0.4 to 1 μm, for example, by forming a film by controlling the shape by a sputtering method or a vacuum evaporation method using a mask, and For example, a frame band-shaped metal layer 44 serving as a second gate electrode having a width of 200 μm and a thickness of 0.4 to 1 μm is formed (FIGS. 8A and 8B). Although the metal layer 44 is formed in a frame shape in FIG. 8, the shape of the metal layer 44 is not limited to the frame as long as it surrounds the metal layer 42.

つぎに、絶縁層22を介して第2のゲート引き出し電極20と重なる金属層44の部分にフォトレジスト膜を塗布した後、第1のカソード電極14、第2のカソード電極18、第1のゲート引き出し電極16および第2のゲート引き出し電極20を電極として、公知の電解研磨液中で電解研磨処理(アノード溶解)する。このとき、円柱金属40に接している金属層42、44の部分に電界が集中して選択的に溶解され、円柱金属40に接している金属層42、44の部分に貫通孔28が形成される。この貫通孔28により、円柱金属40と金属層42、44とが電気的に絶縁され、金属層42および金属層44は、それぞれ第1のゲート電極26(26a〜26d)および第2のゲート電極30となる(図9(a)、図9(b))。ここで、第1のゲート電極26および第2のゲート電極30を電極として再度電解研磨して貫通孔28の径を大きくすると、第1のゲート電極26および第2のゲート電極30と円柱金属40との絶縁性をさらに高めることができる。   Next, after a photoresist film is applied to the portion of the metal layer 44 that overlaps the second gate lead electrode 20 via the insulating layer 22, the first cathode electrode 14, the second cathode electrode 18, and the first gate are applied. Using the extraction electrode 16 and the second gate extraction electrode 20 as electrodes, electrolytic polishing treatment (anodic dissolution) is performed in a known electrolytic polishing liquid. At this time, the electric field concentrates and selectively dissolves in the portions of the metal layers 42 and 44 that are in contact with the cylindrical metal 40, and the through hole 28 is formed in the portions of the metal layers 42 and 44 that are in contact with the cylindrical metal 40. The The through hole 28 electrically insulates the columnar metal 40 and the metal layers 42 and 44 from the first gate electrode 26 (26a to 26d) and the second gate electrode 44, respectively. 30 (FIGS. 9A and 9B). Here, when the diameter of the through hole 28 is increased by electrolytic polishing again using the first gate electrode 26 and the second gate electrode 30 as electrodes, the first gate electrode 26 and the second gate electrode 30 and the columnar metal 40 are used. Insulating properties can be further improved.

つぎに、第1のゲート電極26、第2のゲート電極30、第1のゲート引き出し電極16および第2のゲート引き出し電極20を電極として、リン酸浴中で定電流電解を行い、絶縁層22の微細孔24の側面を溶解する。これにより、微細孔24の側面と円柱金属40の側面との間に空隙46が形成され、微細孔24と円柱金属40とが電気的に絶縁される。最後に、フォトレジスト膜を公知の方法で除去する。これにより、電子源10が完成する(図10)。   Next, constant current electrolysis is performed in a phosphoric acid bath using the first gate electrode 26, the second gate electrode 30, the first gate lead electrode 16 and the second gate lead electrode 20 as electrodes, and the insulating layer 22. The side surfaces of the fine holes 24 are dissolved. Thereby, the space | gap 46 is formed between the side surface of the micropore 24, and the side surface of the columnar metal 40, and the microhole 24 and the columnar metal 40 are electrically insulated. Finally, the photoresist film is removed by a known method. Thereby, the electron source 10 is completed (FIG. 10).

以上説明した電子源の製造方法によれば、簡易な方法で本発明の電子源を得ることができる。   According to the electron source manufacturing method described above, the electron source of the present invention can be obtained by a simple method.

つぎに、上記した方法とは別の製造方法により電子源10を製造する方法について、図11〜図16を参照して説明する。なお、図11〜図16の電子源10aの部分は、図5〜図10の電子源10の部分と同じ部分を取り出して示している。以下の説明において、上記した方法の説明と重複する部分は詳細な説明を省略することがある。なお、各図において(a)、(b)の各要素は厳密には位置関係が対応していない。   Next, a method for manufacturing the electron source 10 by a manufacturing method different from the above-described method will be described with reference to FIGS. In addition, the part of the electron source 10a of FIGS. 11-16 has extracted and shown the same part as the part of the electron source 10 of FIGS. In the following description, a detailed description of the same parts as those described above may be omitted. In each figure, the elements (a) and (b) do not strictly correspond in positional relationship.

まず、上記した方法と同様の手順で、基板12上に例えば幅50μm、厚み0.1μm程度の帯状の第1のカソード電極14、第1のゲート引き出し電極16、第2のゲート引き出し電極20を形成する。同時に、例えば幅300μm、厚み0.1μm程度の第2のカソード電極18を基板12の四隅にパターン形成する。その後、例えば化学気相成長法やスパッタリング法により、周縁部(周辺領域)を除いて、各電極14、16、18、20の上および各電極14、16、18、20間に露出した基板12の部分の上に酸化シリコン層を厚み0.8μm程度に形成する。酸化シリコン層は絶縁層22となる(図11(a)、図11(b))。   First, in the same procedure as described above, a strip-shaped first cathode electrode 14 having a width of about 50 μm and a thickness of about 0.1 μm, a first gate extraction electrode 16, and a second gate extraction electrode 20 are formed on the substrate 12. Form. At the same time, for example, second cathode electrodes 18 having a width of about 300 μm and a thickness of about 0.1 μm are pattern-formed at the four corners of the substrate 12. Thereafter, the substrate 12 exposed on the electrodes 14, 16, 18, 20 and between the electrodes 14, 16, 18, 20 except for the peripheral portion (peripheral region) by, for example, chemical vapor deposition or sputtering. A silicon oxide layer having a thickness of about 0.8 μm is formed on this portion. The silicon oxide layer becomes the insulating layer 22 (FIGS. 11A and 11B).

つぎに、絶縁層22の上に、良好な導電性を有する金属材料をスパッタリング法や真空蒸着法等を用いて、金属層を成膜した後、図示しないフォトマスクを用いたエッチング処理により直径が1μm程度の多数の貫通孔28を有する、第1のゲート電極となる部分および第2のゲート電極となる部分を含む金属層46を形成する(図12(a)、図12(b))。   Next, after a metal layer is formed on the insulating layer 22 by using a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like, a metal material having good conductivity is formed, and then the diameter is etched by using a photomask (not shown). A metal layer 46 having a plurality of through holes 28 of about 1 μm and including a portion to be the first gate electrode and a portion to be the second gate electrode is formed (FIGS. 12A and 12B).

つぎに、反応性イオンエッチング等の異方性ドライエッチング方法および等方性ウエットエッチング方法を併用して、金属層46をマスクとして絶縁層22の内部に貫通孔28と連通する微細孔24を形成する。その後、金属層46上のみに、傾斜角度20°の斜め方向蒸着法で、リフトオフ用アルミニウム層48を厚み0.3〜0.7μm程度に形成する(図13(a)、図13(b))。   Next, by using an anisotropic dry etching method such as reactive ion etching and an isotropic wet etching method together, the fine holes 24 communicating with the through holes 28 are formed inside the insulating layer 22 using the metal layer 46 as a mask. To do. Thereafter, a lift-off aluminum layer 48 is formed to a thickness of about 0.3 to 0.7 μm only on the metal layer 46 by an oblique deposition method with an inclination angle of 20 ° (FIGS. 13A and 13B). ).

つぎに、リフトオフ用アルミニウム層48の上から、スパッタリング法や真空蒸着法等を用いて、高融点で導電性の良好なモリブデン等の金属を成膜して厚みが1μm程度の金属層50を形成することにより、絶縁層22の微細孔24の内部にモリブデン等の金属からなる円錐状の微小な電子放出源52が形成される(図14(a)、図14(b))。   Next, a metal such as molybdenum having a high melting point and good conductivity is formed on the lift-off aluminum layer 48 by using a sputtering method, a vacuum deposition method, or the like to form a metal layer 50 having a thickness of about 1 μm. As a result, a conical minute electron emission source 52 made of a metal such as molybdenum is formed inside the minute hole 24 of the insulating layer 22 (FIGS. 14A and 14B).

つぎに、リフトオフ用アルミニウム層48をウエットエッチング法でリフトオフすることにより、金属層50を除去する(図15(a)、図15(b))。   Next, the metal layer 50 is removed by lifting off the lift-off aluminum layer 48 by a wet etching method (FIGS. 15A and 15B).

つぎに、金属層46が第1のゲート引き出し電極16および第2のゲート引き出し電極20と重なる部分に位置する貫通孔28を除いた部分を図示しない粘性の高いフォトレジスト膜で覆った後、再度モリブデン等の金属をスパッタリングすることで、第1および第2のゲート接続電極34、39を形成する。そして、最後に、フォトレジスト膜を剥離した後、金属層46をフォトエッチングすることにより、幅50μmの帯状の第1のゲート電極26(26a〜26d)および幅300μmの第2のゲート電極30を形成することで、電子源10が得られる。   Next, the metal layer 46 is covered with a high-viscosity photoresist film (not shown) except for the portion other than the through hole 28 located in the portion overlapping the first gate lead electrode 16 and the second gate lead electrode 20 and then again. The first and second gate connection electrodes 34 and 39 are formed by sputtering a metal such as molybdenum. Finally, after removing the photoresist film, the metal layer 46 is photo-etched to form the first gate electrode 26 (26a to 26d) having a width of 50 μm and the second gate electrode 30 having a width of 300 μm. By forming, the electron source 10 is obtained.

上記の電子源10の製造方法において、先に、金属層46が第1のゲート引き出し電極16および第2のゲート引き出し電極20と重なる部分に位置する貫通孔28を除いた部分を図示しない粘性の高いフォトレジスト膜で覆い、その後、リフトオフ用アルミニウム層48を形成した後、フォトレジスト膜を除去し、スパッタリング法または真空蒸着法等により金属を堆積させると、電子放出源52と第1および第2のゲート接続電極34、39とを同時に形成することができて好適である。   In the method of manufacturing the electron source 10 described above, the portion other than the through hole 28 where the metal layer 46 is located at the portion where the metal gate 46 overlaps with the first gate extraction electrode 16 and the second gate extraction electrode 20 is not shown in the drawing. After covering with a high photoresist film and then forming an aluminum layer 48 for lift-off, the photoresist film is removed, and a metal is deposited by sputtering or vacuum deposition, the electron emission source 52 and the first and second The gate connection electrodes 34 and 39 can be formed simultaneously.

つぎに、本実施の形態例に係る平面撮像素子の動作方法について、図17および図18を参照して説明する。   Next, an operation method of the planar imaging device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

平面撮像素子は、例えば図1の平面撮像素子において、電子源として本実施の形態例に係る電子源10を用いたものとすることができる。図1中、記号O.P.は後述する出力端子を示す。なお、光電変換膜2cとして、例えば1インチサイズ、厚み8μmのHARP(High-gain Avalanche Rushing amorphous Photoconductor)膜を用いる。この場合、標準TV規格の白100%を得るための基準信号量を例えば200nAとしたとき、光電変換膜2cの走査面電位(基準走査面電位)は約3.2V程度となる。電子源10は、垂直(Y)方向の画素選択には第1のゲート電極26(26a〜26d)を用い、水平(X)方向の画素選択には第1のカソード電極14(14a〜14d)を用いる。   For example, in the planar imaging device of FIG. 1, the planar imaging device can use the electron source 10 according to the present embodiment as an electron source. In FIG. P. Indicates an output terminal to be described later. As the photoelectric conversion film 2c, for example, a 1-inch HARP (High-gain Avalanche Rushing amorphous Photoconductor) film having a thickness of 8 μm is used. In this case, when the reference signal amount for obtaining 100% white of the standard TV standard is, for example, 200 nA, the scanning surface potential (reference scanning surface potential) of the photoelectric conversion film 2c is about 3.2V. The electron source 10 uses the first gate electrode 26 (26a to 26d) for pixel selection in the vertical (Y) direction, and the first cathode electrode 14 (14a to 14d) for pixel selection in the horizontal (X) direction. Is used.

図17に示す例えば任意の1ライン(水平方向)選択期間T3を63.5μsecとし、このライン選択期間T3のうち、ライン読出し期間T5を52.6μsec、水平ブランキング期間T6を10.9μsecとする。一方、画素選択期間T4を例えば160nsecとする。このとき、1ラインは約250画素となる。   For example, an arbitrary one line (horizontal direction) selection period T3 shown in FIG. 17 is set to 63.5 μsec, and in this line selection period T3, the line reading period T5 is set to 52.6 μsec, and the horizontal blanking period T6 is set to 10.9 μsec. . On the other hand, the pixel selection period T4 is set to 160 nsec, for example. At this time, one line is about 250 pixels.

走査領域内の蓄積電荷を読み出すには、ライン選択期間T3の間、第1のゲート電極(i)に例えば40Vの電圧を印加するとともに、画素選択期間T4の間、任意の第1のカソード電極(j)を例えば0Vとする。   In order to read out the accumulated charges in the scanning region, a voltage of, for example, 40 V is applied to the first gate electrode (i) during the line selection period T3, and any first cathode electrode during the pixel selection period T4. For example, (j) is set to 0V.

このとき、選択された、第1のゲート電極(i)と第1のカソード電極(j)とが交差する領域(画素に相当。)に位置する電子放出源32から電子ビームが放出され、光電変換膜2cの走査面電位がカソード電位と平衡状態となるまで出力端子O.P.に電流が流れ、1画素の出力信号として読み出される。   At this time, an electron beam is emitted from the selected electron emission source 32 located in a region (corresponding to a pixel) where the first gate electrode (i) and the first cathode electrode (j) intersect with each other. Until the scanning surface potential of the conversion film 2c is in equilibrium with the cathode potential, the output terminal O.D. P. A current flows through and is read out as an output signal of one pixel.

ところが、入射光が非常に強い場合、画素選択期間T4内に光電変換膜2cの走査面電位がカソード電位と平衡状態になるまでに至らず、つぎのフィールドで再度読み出すことにより残像を生じたり、あるいは、隣接した画素の電子ビームが広がって残留電荷を読むことにより解像度の劣化を生じるおそれがある。   However, when the incident light is very strong, the scanning surface potential of the photoelectric conversion film 2c does not reach equilibrium with the cathode potential within the pixel selection period T4, and an afterimage is generated by reading again in the next field. Alternatively, the resolution of the image may be deteriorated by reading the residual charge by spreading the electron beam of the adjacent pixel.

そこで、1ライン上の画素信号を読み出した後も、残留電荷掃き出し期間T7の間、第1のゲート電極(i)に引き続き電圧を印加しておくとともに、全ての
第1のカソード電極(j)、(j+1)の電位を0Vにすることで、読み残した残留電荷を掃き出すことができる。
Therefore, after the pixel signal on one line is read, the voltage is continuously applied to the first gate electrode (i) during the residual charge sweeping period T7, and all the first cathode electrodes (j) are applied. , (J + 1) potential is set to 0V, residual charges that have not been read can be swept out.

その後、過蓄積電荷掃き出し期間T8から、つぎのラインの第1のゲート電極(i+1)に電圧を印加するとともに、全ての第1のカソード電極(j)、(j+1)の電位を基準走査面電位の5倍の16V程度に設定することで、電子ビームが画素選択期間T4中に読み出せる以上の蓄積電荷を予め掃き出すことができる。   Thereafter, a voltage is applied to the first gate electrode (i + 1) of the next line from the overaccumulated charge sweeping period T8, and the potentials of all the first cathode electrodes (j) and (j + 1) are set to the reference scanning plane potential. By setting the voltage to about 16V, which is five times as large as that of the electron beam, it is possible to preliminarily sweep out the accumulated charges that can be read out by the electron beam during the pixel selection period T4.

これにより、高輝度な被写体を撮像した場合であっても、固体撮像素子の電子シャッタと同様の作用を奏し、白つぶれ、スミア・残像、解像度の劣化を解消することができる。   As a result, even when a high-luminance subject is imaged, the same effect as the electronic shutter of the solid-state imaging device can be obtained, and whiteout, smear / afterimage, and resolution degradation can be eliminated.

一方、同じ水平ブランキング期間T6の間、選択されている第1のゲート電極(i)、(i+1)が接続されている第1のゲート引き出し電極を除く他の第1のゲート引き出し電極および第2のカソード電極の電位を0Vに設定し、第2のゲート電極に例えば第1のゲート電極と同じ40Vの電圧を印加することで、上記他の第1のゲート引き出し電極および第2のカソード電極と第2のゲート電極とが交差する非走査領域の電子放出源から電子ビームが放出され、光電変換膜の非走査領域の漏れ光や暗電流等による走査面側の電位をリセットできるので、走査領域周辺部でのシェーディングや解像度の劣化を解消することができる。なお、この場合、第2のカソード電極のみの電位を0Vに設定してもよい。   On the other hand, during the same horizontal blanking period T6, the first gate lead electrodes other than the first gate lead electrode to which the selected first gate electrodes (i) and (i + 1) are connected and the first The potential of the second cathode electrode is set to 0 V, and the voltage of 40 V, for example, the same as the first gate electrode is applied to the second gate electrode, so that the other first gate lead electrode and second cathode electrode An electron beam is emitted from the electron emission source in the non-scanning region where the second gate electrode and the second gate electrode intersect, and the potential on the scanning surface side due to leakage light or dark current in the non-scanning region of the photoelectric conversion film can be reset. It is possible to eliminate shading and resolution degradation at the periphery of the region. In this case, the potential of only the second cathode electrode may be set to 0V.

さらに、1フィールド読出し期間T1中に、全走査ライン上の蓄積電荷を出力信号として読み出した後、新たに光電変換膜2c上に蓄積された電荷のうち、本実施の形態例の平面撮像素子のダイナミックレンジを超える電荷および非走査領域に蓄積された電荷を垂直ブランキング期間T2中に掃き出すことで上記の不良現象を一層容易に解決することができる。   Furthermore, after reading out the accumulated charges on all the scan lines as an output signal during one field readout period T1, among the charges newly accumulated on the photoelectric conversion film 2c, the planar imaging device of the present embodiment example. By sweeping out charges exceeding the dynamic range and charges accumulated in the non-scanning region during the vertical blanking period T2, the above-described defect phenomenon can be solved more easily.

すなわち、図18に示すように、垂直ブランキング期間T2中、第2のゲート電極の電位を高くするとともに、全ての第1のカソード電極(j)、(j+1)および第2のカソード電極の電位を0Vに設定することで、走査領域周辺部の蓄積電荷を全て掃き出せ、シェーディングや解像度の劣化を防止することができる。   That is, as shown in FIG. 18, during the vertical blanking period T2, the potential of the second gate electrode is increased, and the potentials of all the first cathode electrodes (j), (j + 1) and the second cathode electrode are increased. Is set to 0 V, all accumulated charges in the periphery of the scanning region can be swept out, and shading and resolution degradation can be prevented.

また、この垂直ブランキング期間T2中に、全ての第1のゲート電極(i)、(i+1)の電位を高くするとともに、全ての第1のカソード電極(j)、(j+1)の電位を例えば16V程度にすることで、白つぶれ、スミア・残像、解像度の劣化を解消することができる。   Further, during the vertical blanking period T2, the potentials of all the first gate electrodes (i) and (i + 1) are increased, and the potentials of all the first cathode electrodes (j) and (j + 1) are set to, for example, By setting the voltage to about 16 V, it is possible to eliminate white-out, smear / afterimage, and resolution degradation.

以上説明した本実施の形態例に係る平面撮像素子の動作方法によれば、走査領域全面において特性が一様で、残像やスミア等の偽信号を生じない平面撮像素子を容易に実現することができる。   According to the operation method of the planar imaging device according to the present embodiment described above, it is possible to easily realize a planar imaging device that has uniform characteristics over the entire scanning region and does not generate false signals such as afterimages and smears. it can.

なお、以上説明した本実施の形態例に関わらず、本発明の要旨内で各種の変形、変更が可能である。   Note that various modifications and changes can be made within the scope of the present invention regardless of the embodiment described above.

従来の平面撮像素子の一例の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of an example of the conventional plane image sensor. 従来の平面撮像素子の他の一例の光電変換部の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the photoelectric conversion part of the other example of the conventional plane image sensor. 本実施の形態例に係る電子源の平面図である。It is a top view of the electron source which concerns on the example of this Embodiment. 本実施の形態例に係る電子源の一部を破断して取り出した状態を示す部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view which shows the state which fractured | ruptured and took out some electron sources which concern on the example of this Embodiment. 本実施の形態例に係る電子源の製造法を説明するためのものであり、基板に絶縁層を積層するまでの工程を示す、部分側断面図(a)および部分平面図(b)である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a partial cross-sectional view (a) and a partial plan view (b) for explaining a method for manufacturing an electron source according to an embodiment and showing steps until an insulating layer is stacked on a substrate. . 本実施の形態例に係る電子源の製造法を説明するためのものであり、絶縁層に微細孔を形成するまでの工程を示す、部分側断面図(a)および部分平面図(b)である。FIG. 2 is a partial side cross-sectional view (a) and a partial plan view (b) for explaining a manufacturing method of an electron source according to the present embodiment and showing steps until a fine hole is formed in an insulating layer. is there. 本実施の形態例に係る電子源の製造法を説明するためのものであり、微細孔内に電子放出源を形成するまでの工程を示す、部分側断面図(a)および部分平面図(b)である。FIG. 2 is a partial side cross-sectional view (a) and a partial plan view (b) for explaining a method for manufacturing an electron source according to the present embodiment and showing steps until an electron emission source is formed in a microhole. ). 本実施の形態例に係る電子源の製造法を説明するためのものであり、絶縁層上にゲート電極を形成するまでの工程を示す、部分側断面図(a)および部分平面図(b)である。FIG. 9 is a partial side cross-sectional view (a) and a partial plan view (b) for explaining a method for manufacturing an electron source according to the present embodiment and showing steps until a gate electrode is formed on an insulating layer. It is. 本実施の形態例に係る電子源の製造法を説明するためのものであり、ゲート電極に貫通孔を形成するまでの工程を示す、部分側断面図(a)および部分平面図(b)である。FIG. 2 is a partial side cross-sectional view (a) and a partial plan view (b) for explaining a method for manufacturing an electron source according to the present embodiment and showing steps until a through hole is formed in a gate electrode. is there. 本実施の形態例に係る電子源の製造法を説明するためのものであり、完成した電子源の部分側断面図である。It is for demonstrating the manufacturing method of the electron source which concerns on this Example, and is a partial sectional side view of the completed electron source. 本実施の形態例に係る電子源の他の製造法を説明するためのものであり、基板に絶縁層を積層するまでの工程を示す、部分側断面図(a)および部分平面図(b)である。Partial side sectional view (a) and partial plan view (b) for explaining another method of manufacturing the electron source according to the present embodiment and showing steps until an insulating layer is stacked on the substrate. It is. 本実施の形態例に係る電子源の他の製造法を説明するためのものであり、絶縁層上に金属層を形成するまでの工程を示す、部分側断面図(a)および部分平面図(b)である。FIG. 8 is a partial side cross-sectional view (a) and a partial plan view (steps) for explaining another method for manufacturing the electron source according to the present embodiment and showing steps until a metal layer is formed on the insulating layer. b). 本実施の形態例に係る電子源の他の製造法を説明するためのものであり、リフトオフ用アルミニウム層を形成した後、リフトオフ用アルミニウム層を開口し、微細孔および貫通を形成するまでの工程を示す、部分側断面図(a)および部分平面図(b)である。It is for demonstrating the other manufacturing method of the electron source which concerns on this Embodiment, and after forming the aluminum layer for lift-off, the process until it opens the aluminum layer for lift-off, and forms a fine hole and penetration They are a partial sectional side view (a) and a partial top view (b) which show. 本実施の形態例に係る電子源の他の製造法を説明するためのものであり、リフトオフ用アルミニウム層上にさらに金属層を形成するまでの工程を示す、部分側断面図(a)および部分平面図(b)である。Partial side sectional view (a) and part for explaining another method of manufacturing the electron source according to the present embodiment and showing steps until a metal layer is further formed on the lift-off aluminum layer It is a top view (b). 本実施の形態例に係る電子源の他の製造法を説明するためのものであり、リフトオフ用アルミニウム層をリフトオフするまでの工程を示す、部分側断面図(a)および部分平面図(b)である。Partial side sectional view (a) and partial plan view (b) for explaining another manufacturing method of the electron source according to the present embodiment and showing steps until the lift-off aluminum layer is lifted off It is. 本実施の形態例に係る電子源の製造法を説明するためのものであり、完成した電子源の部分側断面図である。It is for demonstrating the manufacturing method of the electron source which concerns on this Example, and is a partial sectional side view of the completed electron source. 本実施の形態例に係る平面撮像素子の動作方法を説明するためのものであり、ライン読み出しの駆動パターンを示す図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement method of the plane image sensor which concerns on the example of this Embodiment, and is a figure which shows the drive pattern of line reading. 本実施の形態例に係る平面撮像素子の動作方法を説明するためのものであり、フィールド読み出しの駆動パターンを示す図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement method of the plane image sensor which concerns on the example of this Embodiment, and is a figure which shows the drive pattern of field reading.

符号の説明Explanation of symbols

10 電子源
12 基板
14、14a〜14d 第1のカソード電極
16、16a〜16h 第1のゲート引き出し電極
18a〜18d 第2のカソード電極
20、20a〜20d 第2のゲート引き出し電極
22 絶縁層
22a アルミニウム層
26、26a〜26d 第1のゲート電極
30 第2のゲート電極
32、36、52 電子放出源
34 第1のゲート接続電極
39 第2のゲート接続電極
40 円柱金属
42、44、46、50 金属層
48 リフトオフ用アルミニウム層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electron source 12 Substrate 14, 14a-14d 1st cathode electrode 16, 16a-16h 1st gate extraction electrode 18a-18d 2nd cathode electrode 20, 20a-20d 2nd gate extraction electrode 22 Insulating layer 22a Aluminum Layer 26, 26a to 26d First gate electrode 30 Second gate electrode 32, 36, 52 Electron emission source 34 First gate connection electrode 39 Second gate connection electrode 40 Columnar metal 42, 44, 46, 50 Metal Layer 48 Aluminum layer for lift-off

Claims (2)

透光性基板上に透明電極および光電変換膜を積層した構造を有する光電変換部と、
該光電変換部の走査領域の各画素に対応させてマトリクス状に配置した電子放出源、該電子放出源が電気的に接続される帯状のカソード電極、および絶縁層を介して該カソード電極と直交して配列される帯状のゲート電極を有する電子源と、
を備えた光導電型の平面撮像素子であって、
前記電子放出源は、対応する画素の蓄積電荷がライン読み出し期間に含まれる画素選択期間に時系列信号として読み出されるとともに、前記ライン読み出し期間の直後の水平ブランキング期間内の所定期間内に、前記ライン読み出し期間に時系列信号を読み出す画素に対応するすべての電子放出源のカソード電極およびゲート電極に電圧が印加されて同時に電子を放出し残留電荷を掃き出すことを特徴とする平面撮像素子。
A photoelectric conversion part having a structure in which a transparent electrode and a photoelectric conversion film are laminated on a light-transmitting substrate;
Electron emission sources arranged in a matrix corresponding to each pixel in the scanning region of the photoelectric conversion unit, a strip-shaped cathode electrode to which the electron emission source is electrically connected, and orthogonal to the cathode electrode through an insulating layer An electron source having a strip-shaped gate electrode arranged in a row,
A photoconductive type planar imaging device comprising:
The electron emission source reads the accumulated charge of the corresponding pixel as a time series signal in a pixel selection period included in a line readout period, and within a predetermined period in a horizontal blanking period immediately after the line readout period, A planar imaging device, wherein a voltage is applied to the cathode electrode and the gate electrode of all electron emission sources corresponding to pixels that read out a time-series signal in a line readout period to simultaneously emit electrons and sweep out residual charges.
透光性基板上に透明電極および光電変換膜を積層した構造を有する光電変換部と、
該光電変換部の走査領域の各画素に対応させてマトリクス状に配置した電子放出源、該電子放出源が電気的に接続される帯状のカソード電極、および絶縁層を介して該カソード電極と直交して配列される帯状のゲート電極を有する電子源と、
を備えた光導電型の平面撮像素子であって、
前記電子放出源は、対応する画素の蓄積電荷が読み出される画素選択期間が含まれるライン読み出し期間の直前の水平ブランキング期間内の所定期間内に、前記ライン読み出し期間に時系列信号を読み出す画素に対応するすべての電子放出源のカソード電極およびゲート電極に前記画素選択期間に読み出せる以上の蓄積電荷を予めはき出すための電圧が印加されて同時に電子を放出するとともに、前記対応する画素の蓄積電荷が前記画素選択期間に時系列映像信号として読み出されることを特徴とする平面撮像素子。
A photoelectric conversion part having a structure in which a transparent electrode and a photoelectric conversion film are laminated on a light-transmitting substrate;
Electron emission sources arranged in a matrix corresponding to each pixel in the scanning region of the photoelectric conversion unit, a strip-shaped cathode electrode to which the electron emission source is electrically connected, and orthogonal to the cathode electrode through an insulating layer An electron source having a strip-shaped gate electrode arranged in a row,
A photoconductive type planar imaging device comprising:
The electron emission source is a pixel that reads a time-series signal in the line readout period within a predetermined period in the horizontal blanking period immediately before the line readout period including a pixel selection period in which the accumulated charge of the corresponding pixel is read out. A voltage is applied to the cathode electrode and the gate electrode of all corresponding electron emission sources in advance so that the accumulated charge more than can be read during the pixel selection period is emitted, and electrons are simultaneously emitted, and the accumulated charge of the corresponding pixel is A planar imaging device, which is read out as a time-series video signal during the pixel selection period.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS596680A (en) * 1982-07-02 1984-01-13 Olympus Optical Co Ltd Image pickup device
JPS61167285A (en) * 1985-01-21 1986-07-28 Sony Corp Pseudo-signal erasure circuit for photo-conductive type image pickup tube
JPS63105439A (en) * 1986-10-23 1988-05-10 Canon Inc Multielectron beam image pickup tube
JPH03241644A (en) * 1990-02-19 1991-10-28 Sony Corp Image pickup device
JPH06176704A (en) * 1992-12-02 1994-06-24 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Camera device and operation method thereof
JP2000048743A (en) * 1998-05-26 2000-02-18 Futaba Corp Plane image pick-up device, and its manufacture

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS596680A (en) * 1982-07-02 1984-01-13 Olympus Optical Co Ltd Image pickup device
JPS61167285A (en) * 1985-01-21 1986-07-28 Sony Corp Pseudo-signal erasure circuit for photo-conductive type image pickup tube
JPS63105439A (en) * 1986-10-23 1988-05-10 Canon Inc Multielectron beam image pickup tube
JPH03241644A (en) * 1990-02-19 1991-10-28 Sony Corp Image pickup device
JPH06176704A (en) * 1992-12-02 1994-06-24 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Camera device and operation method thereof
JP2000048743A (en) * 1998-05-26 2000-02-18 Futaba Corp Plane image pick-up device, and its manufacture

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