JP2562168Y2 - The field emission device - Google Patents

The field emission device

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JP2562168Y2
JP2562168Y2 JP11664190U JP11664190U JP2562168Y2 JP 2562168 Y2 JP2562168 Y2 JP 2562168Y2 JP 11664190 U JP11664190 U JP 11664190U JP 11664190 U JP11664190 U JP 11664190U JP 2562168 Y2 JP2562168 Y2 JP 2562168Y2
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茂生 伊藤
和彦 円谷
行雄 小川
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双葉電子工業株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は電界放出素子(Field Emission Cathodes,以下FECとも呼ぶ。)に関するものである。 Description of invention] [Field of the Industrial] The present invention relates to a field emission device (Field Emission Cathodes, hereinafter also referred to as FEC.). 本考案の電界放出素子は、各種表示装置、マイクロ真空管、光源、増幅素子、高速スイッチング素子、センサー等における電子源として有用である。 The field emission device according to the present invention, the various display devices, micro vacuum tube, a light source, the amplifying element, high-speed switching element, is useful as an electron source in a sensor or the like.

〔従来の技術〕 [Prior art]

第8図は、電界放出素子の一構造例であるいわゆる平面型(プレーナ型)の構造図である。 8 is a structural diagram of a so-called planar type which is an example of the structure of a field emission device (planar).

絶縁性の基板200上には、中央に突端部201を備えたエミッタ202が設けられている。 On a substrate 200 of insulating the emitter 202 having a tip portion 201 is provided at the center. このエミッタ202に隣接して、前記突端部201に対応する部分が開口部203とされた2個1組のゲート204,204が設けられている。 Adjacent to the emitter 202, the portion corresponding to the projecting end 201 are two pair of gates 204, 204 which is an opening 203 is provided. ここで、 here,
エミッタ202の突端部201は、2個のゲート204,204を結ぶ線から一定の距離をおいている。 Projecting end of the emitter 202 201 is from the line connecting the two gates 204 and 204 at a distance. 即ち、該突端部201 In other words, the projecting end 201
は開口部203内には位置していない。 Is in the opening 203 is not located. そして、このゲート204を間にして前記エミッタ202と反対側の基板200上には、ゲート204と平行にコレクタ205が設けられている。 Then, the gate 204 and between the on board 200 opposite the emitter 202 is parallel to the collector 205 and the gate 204 is provided.

ここで、エミッタ202とゲート204の間、及びゲート20 Here, between the emitter 202 and the gate 204, and the gate 20
4とコレクタ205との間にそれぞれ所定の電位差を付与すると、エミッタ202の突端部201から放出された電子がゲート204の開口部203を経てコレクタ205に到達する。 4 and if each imparting a predetermined potential difference between the collector 205, electrons emitted from the tip portion 201 of the emitter 202 to reach the collector 205 through the opening 203 of the gate 204.

〔考案が解決しようとする課題〕 [Challenges devised to be Solved]

前記平面型の電界放出素子において十分な電子放出を得るには、エミッタの先端部の電界強度を大きくしなければならない。 To obtain sufficient electron emission in the field emission device of the planar type, it is necessary to increase the electric field intensity of the emitter tip portion. そしてそのためにはゲート電極への印加電圧を大きくする必要があった。 And it is necessary to increase the voltage applied to the gate electrode for that.

しかし、ゲート電圧を一定値以上に大きくすると、放電や局所的なゲートの加熱によるガス放出等が生じ、エミッタの先端部が破損してしまうという問題があった。 However, increasing the gate voltage above a certain value, gas discharge or the like by heating the discharge or local gate occurs, the tip of the emitter is disadvantageously damaged.

また、高耐圧トランジスタ等の高電圧駆動素子は高価なので、製品としての低価格化を図るとともに十分な電子放出を得るためには、ゲート電圧を低くしながらエミッタの先端部のみに効果的な電界を作り出すことが必要とされていたが、従来の電界放出素子はこのような条件を満足するものではなかった。 Further, since the high-voltage element such as a high breakdown voltage transistor it is expensive, in order to obtain a sufficient electron emission strive to cost reduction of the product, effective electric field only to the emitter of the tip while lowering the gate voltage that has been required to create, but not the conventional field emission device intended to satisfy such conditions.

〔課題を解決するための手段〕 [Means for Solving the Problems]

本考案の電界放出素子は、基板の表面と平行に基板の表面に密着して設けられ、その先端が実質的に一直線状に並んだ複数の先端部を有する板状のエミッタと、前記基板の表面と平行に基板の表面に密着して設けられ、前記エミッタの各先端部の両側と前方を囲む複数の凹部を有し、前記エミッタの先端部における電界強度を高めるとともに前記先端部の並ぶ方向に実質的に平行な電位分布を前記エミッタの前方に生じさせる板状のゲートとを有している。 The field emission device of the present invention is provided in close contact with the parallel surfaces of the substrate and the surface of the substrate, a plate-like emitter whose tip has a plurality of tip portions arranged in a substantially straight, of the substrate surface parallel to provided in close contact with the surface of the substrate and having a plurality of recesses surrounding the sides and front of the tip of the emitter, lined the tip to increase the electric field intensity at the tip of the emitter direction and a substantially parallel potential distribution plate-shaped to cause the front of the emitter gate.

〔作用〕 [Action]

エミッタの先端部がゲートによって囲まれていると、 When the tip of the emitter is surrounded by a gate,
他の条件が同じであれば、囲まれていない場合に比べてエミッタの先端部に発生する電界強度は大きくなる。 If the other conditions are the same, the electric field intensity generated at the tip portion of the emitter as compared with the case not enclosed increases. また、前記先端部の並ぶ方向に実質的に平行な電位分布が前記エミッタの前方に生じる。 Further, substantially parallel potential distribution in the direction of arrangement of the tip occurs in front of the emitter. 従ってエミッタからの電子の放出量が増大し、これをエミッタの前方に効率的に送りだすことができる。 Thus increases the amount of electrons emitted from the emitter, which can be efficiently pumped to the front of the emitter.

〔実施例〕 〔Example〕

本考案の実施例を第1図から第7図によって説明する。 An embodiment of the present invention will be described by FIG. 7 from Figure 1.

第1図〜第7図はプレーナ型の電界放出素子である。 Figure 1 - FIG. 7 is a field emission device of planar.

第1図に示す電界放出素子30は、基板31上に厚さのほぼ等しいエミッタ32とゲート33を並設したものである。 The field emission device 30 shown in FIG. 1 is obtained by juxtaposed substantially equal emitter 32 and the gate 33 of the thickness on the substrate 31.
矩形のエミッタ32の一縁辺には3角形状の先端部34が設けられている。 On one edge of the rectangular emitter 32 tip 34 of the triangular shape it is provided. この先端部34に対応するゲート33の一縁辺には凹部35が設けられており、エミッタ32の前記先端部34を囲んでいる。 This is one edge of the corresponding gate 33 on the tip portion 34 a recess 35 is provided, surrounding the distal portion 34 of the emitter 32.

このような構成によると、駆動条件が同じでもエミッタ32の先端部34での電界強度を従来のプレーナ型の電界放出素子に比べて大きくすることができる。 According to such a configuration, it is possible to drive condition is larger than that of the conventional planar type field emission device of the electric field intensity at the tip portion 34 of the same in the emitter 32. 即ち、ゲート33への印加電圧を大きくすることなくエミッタ32の先端部34の電界強度を大きくして電子の放出量を増大させることができる。 That is, it is possible to increase the electric field intensity of the tip portion 34 of the emitter 32 without increasing the voltage applied to the gate 33 to increase the amount of emitted electrons.

第2図はプレーナ型の電界放出素子の他の実施例である。 Figure 2 shows another embodiment of a planar type field emission device. この電界放出素子40のように、エミッタ32の先端部 As in the field emission device 40, the tip portion of the emitter 32
34を囲むゲート41の凹部42を矩形状にしても、第1図の実施例と同様の作用効果が得られる。 Even if the recess 42 of the gate 41 surrounding the 34 rectangular, the same effect as the embodiment of Figure 1 is obtained.

第3図はプレーナ型の他の実施例の電界放出素子50である。 FIG. 3 is a field emission device 50 of another embodiment of a planar type. このように、エミッタ51の先端部52をコ字形のゲートで囲むようにしてもよい。 Thus, it is also possible to surround the distal portion 52 of the emitter 51 at the gate of U-shaped.

第4図はプレーナ型の他の実施例である。 Figure 4 shows another embodiment of a planar type. この電界放出素子60では、エミッタ及びゲート本体のパターンは第1図のものとほぼ同じであるが、ゲート61はエミッタ62 In the field emission device 60, although the pattern of the emitter and the gate body is substantially the same as those of FIG. 1, the gate 61 emitter 62
よりも薄く、ゲート61の凹部63を囲むように円柱形のピン64が立設されている。 Thin, pin 64 of cylindrical shape as to surround the recess 63 of the gate 61 is erected than. このように、エミッタ62の先端部65をゲート61の凹部63及びピン64で囲むようにしてもプレーナ型の前記各実施例と同様の作用効果が得られる。 Thus, the same effect as each embodiment of the planar can be obtained so as to surround the distal portion 65 of the emitter 62 in the recess 63 and the pin 64 of the gate 61.

第5図はプレーナ型の他の実施例である。 Figure 5 shows another embodiment of a planar type. この電界放出素子70では、エミッタ62よりも薄形のゲート71には台形状の凹部72が設けられ、各凹部72の両側には一対の円柱形のピン73が立設されている。 In the field emission device 70, the recess 72 of the gate 71 of the thin trapezoidal provided than the emitter 62, the pin 73 of the pair of cylindrical are erected on both sides of each recess 72. 本実施例によっても第4図の実施例と同様の作用効果を得ることができる。 According to this example can provide the same effects as the embodiment of Figure 4.

第6図はプレーナ型の他の実施例である。 Figure 6 shows another embodiment of a planar type. この電界放出素子80のエミッタ62の構造はプレーナ型の前記各実施例と同じである。 Structure of the emitter 62 of the field emission device 80 are the same as each embodiment of the planar. エミッタ62に並んで基板31上に設けられたゲート81はエミッタ62よりも薄く、このゲート81には、エミッタ62の各先端部65を囲むようにゲート部材82 Gate 81 which is provided on a substrate 31 arranged in the emitter 62 is thinner than the emitter 62, the gate 81, the gate member so as to surround the respective tip portions 65 of the emitter 62 82
が所定間隔で設けられている。 There are provided at predetermined intervals. 本実施例によってもプレーナ型の前記各実施例と同様の作用効果を得ることができる。 Also with this embodiment it is possible to obtain the same effect as each embodiment of the planar. なお、図中83はコレクタである。 In the figure, 83 is a collector.

第7図(a)は、開口部301を有する矩形状のゲート3 Figure 7 (a) is a rectangular gate 3 having an opening 301
02とエミッタ303とから成るプレーナ型の従来の電界放出素子300と、その電界解析結果とを示している。 02 and a conventional field emission device 300 of the planar consisting emitter 303, shows the results the electric field analysis. また、同図(b)は、プレーナ型の実施例の電界放出素子 Further, FIG. (B), the planar field emission device of Example of
90と、その電界解析結果とを示すものである。 90 illustrates the results that electric field analysis. 第7図(b)の実施例におけるゲート91は、同図(a)のゲート302に、エミッタ92の側に向けた矩形の突出部93を付加した略T字形のゲートであり、エミッタ92の先端部94 Gate 91 in the embodiment of FIG. 7 (b) is a gate 302 of FIG. (A), a gate of the substantially T-shaped with the addition of the rectangular projecting portion 93 toward the side of the emitter 92, the emitter 92 the distal end portion 94
とゲート91の間隔は従来例とかわらない。 The spacing of the gate 91 is not changed from the conventional example.

本実施例によれば、エミッタ92の先端部94をゲート91 According to this embodiment, the distal end portion 94 of the emitter 92 gates 91
が囲むことになるので、図の比較からわかるようにエミッタ92の先端部94における電界強度は従来例よりも約10 It means that surrounds the field strength at the tip 94 of the emitter 92 as can be seen from a comparison of figures about than conventional 10
%大きくなっている。 % Is larger. このため、電界放出素子を作製する上でエミッタの先端部とゲートの最短距離を小さくすることが難しい場合、低いゲート電圧で十分な電子放出を得るために、本実施例の構造は有効である。 Therefore, when it is difficult to over small shortest distance of the emitter tip portion and the gate in to produce a field emission device, in order to obtain sufficient electron emission at a low gate voltage, the structure of this embodiment is effective .

〔考案の効果〕 [Effect of the proposed]

本考案の平面型の電界放出素子は、エミッタの先端の両側と前方がゲートの凹部で囲まれているので、先端部の並ぶ方向に実質的に平行な電位分布が前記エミッタの前方に生じ、同先端部における電界強度が大きくなる。 Field emission device of the flat of the present invention, since both sides and front of the emitter tip is surrounded by a recess in the gate, substantially parallel potential distribution in the direction of arrangement of the tip portion is generated in front of the emitter, electric field intensity in the tip portion is increased.
従って、ゲート電圧を低くしながら、エミッタ先端部のみに効果的な電界を発生させて十分な電子放出を得、これをエミッタの前方に向けて効率的に送りだすことができる。 Thus, while a low gate voltage, to generate an effective electric field only in the emitter tip obtain sufficient electron emission can be efficiently pumped towards it in front of the emitter.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

第1図及び第2図は、それぞれ本考案に係るプレーナ型の電界放出素子の実施例を示す斜視図、第3図は同じくプレーナ型の実施例の要部拡大図、第4図、第5図及び第6図は、それぞれ本考案に係るプレーナ型の電界放出素子の実施例を示す斜視図、第7図(a)は従来のプレーナ型の電界放出素子とその電界解析結果を示す図、第7図(b)は実施例のプレーナ型の電界放出素子とその電界解析結果を示す図、第8図は従来のプレーナ型の電界放出素子の斜視図である。 FIGS. 1 and 2 is a perspective view showing an embodiment of a planar type field emission device according to the present invention, respectively, FIG. 3 is also enlarged view of a planar embodiment, Fig. 4, 5 Figure and Figure 6 is a perspective view showing an embodiment of a planar type field emission device according to the present invention, respectively, FIG. 7 (a) is a diagram showing the electric field analysis result with a conventional planar type field emission device, Figure 7 (b) is a diagram showing the electric field analysis result and a planar type field emission device of example, FIG. 8 is a perspective view of a conventional planar type field emission device. 30,40,50,60,70,80,90……電界放出素子 33,41,53,61,71,81,91……ゲート 32,51,62,92……エミッタ 34,52,65,94……先端部 30,40,50,60,70,80,90 ...... field emission device 33,41,53,61,71,81,91 ...... gate 32,51,62,92 ...... emitter 34,52,65, 94 ...... tip

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−126332(JP,A) 特開 平3−295130(JP,A) 特開 平4−28138(JP,A) 特開 平3−190034(JP,A) 特開 平1−154426(JP,A) 特開 昭63−274048(JP,A) 米国特許4956574(US,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (56) reference Patent flat 4-126332 (JP, a) JP flat 3-295130 (JP, a) JP flat 4-28138 (JP, a) JP flat 3- 190034 (JP, A) JP flat 1-154426 (JP, A) JP Akira 63-274048 (JP, A) United States Patent 4956574 (US, A)

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】 (57) [range of utility model registration request]
  1. 【請求項1】基板の表面と平行に基板の表面に密着して設けられ、その先端が実質的に一直線状に並んだ複数の先端部を有する板状のエミッタと、 前記基板の表面と平行に基板の表面に密着して設けられ、前記エミッタの各先端部の両側と前方を囲む複数の凹部を有し、前記エミッタの先端部における電界強度を高めるとともに前記先端部の並ぶ方向に実質的に平行な電位分布を前記エミッタの前方に生じさせる板状のゲートと、 を有する電界放出素子。 1. A provided in close contact with the surface parallel to the surface of the substrate of the substrate, parallel to the plate-shaped emitter having a tip substantially more tip aligned in a straight line, the surface of the substrate and provided in close contact with the surface of the substrate has a plurality of recesses surrounding the sides and front of the tip of the emitter, substantially in the direction of arrangement of the tip to increase the electric field intensity at the tip of the emitter field emission device having a plate-shaped gate causing the front of the emitter the potential distribution parallel to.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4956574A (en) 1989-08-08 1990-09-11 Motorola, Inc. Switched anode field emission device

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2654013B2 (en) * 1987-05-06 1997-09-17 キヤノン株式会社 Electron emission device and manufacturing method thereof
FR2623013A1 (en) * 1987-11-06 1989-05-12 Commissariat Energie Atomique Source cathode electron microtip and display device cathodoluminescence horny by field emission, this source
JPH0793097B2 (en) * 1989-12-19 1995-10-09 松下電器産業株式会社 The electron-emitting device and manufacturing method thereof
JPH03295130A (en) * 1990-04-11 1991-12-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electron emission device
JPH0787074B2 (en) * 1990-05-23 1995-09-20 松下電器産業株式会社 Electron emission device and manufacturing method thereof
JPH04126332A (en) * 1990-06-22 1992-04-27 Yokogawa Electric Corp Micro-vacuum device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4956574A (en) 1989-08-08 1990-09-11 Motorola, Inc. Switched anode field emission device

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