JP2687886B2 - 冷陰極電流変調回路とこれを用いた表示装置 - Google Patents
冷陰極電流変調回路とこれを用いた表示装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は陰極、特に鋭利な先端か
ら電子を放出する電界放出陰極、薄い絶縁層の両端の電
極に電圧を印加して電子を放出させるＭＩＭ（金属−絶
縁物−金属）あるいはＭＯＳ（金属−酸化物−半導体）
陰極、ｐｎ接合のなだれ降伏を利用した陰極あるいはｐ
ｎ接合に順バイアスを印加してｐ層に電子を注入する接
合型陰極のような冷陰極から放出する電子の電流を変調
する陰極電流変調回路、ならびにこれを用いた表示装置
に関する。
ら電子を放出する電界放出陰極、薄い絶縁層の両端の電
極に電圧を印加して電子を放出させるＭＩＭ（金属−絶
縁物−金属）あるいはＭＯＳ（金属−酸化物−半導体）
陰極、ｐｎ接合のなだれ降伏を利用した陰極あるいはｐ
ｎ接合に順バイアスを印加してｐ層に電子を注入する接
合型陰極のような冷陰極から放出する電子の電流を変調
する陰極電流変調回路、ならびにこれを用いた表示装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】微小な円錐状のエミッタと、エミッタの
すぐ近くに形成され、エミッタからの電流を引き出す機
能ならびに電流制御機能を持つ制御電極で構成された微
小冷陰極をアレイ状に並べた電界放出冷陰極が提案され
ている。（Ｊｏｕｎａｌ ｏｆＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙ
ｓｉｃｓ，Ｖｏｌ．３９，Ｎｏ７，ｐｐ．３５０４，１
９６８）。この電界放出冷陰極の構造を図６に示す。図
６において、１０１はシリコンの基板、１０２はシリコ
ン酸化物の絶縁層で、絶縁層１０２の上に制御電極１０
３が積層されている。絶縁層１０２と制御電極１０３の
一部は除去されて、基板１０１の上に先端の尖ったエミ
ッタ１０４が形成されている。この冷陰極は、熱陰極と
比較して高い電流密度が得られ、放出電子の速度分散が
小さい等の利点を持つ。また、数１０〜２００Ｖの低い
電圧で動作し、比較的悪い真空度の環境中でも動作する
とされている。
すぐ近くに形成され、エミッタからの電流を引き出す機
能ならびに電流制御機能を持つ制御電極で構成された微
小冷陰極をアレイ状に並べた電界放出冷陰極が提案され
ている。（Ｊｏｕｎａｌ ｏｆＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙ
ｓｉｃｓ，Ｖｏｌ．３９，Ｎｏ７，ｐｐ．３５０４，１
９６８）。この電界放出冷陰極の構造を図６に示す。図
６において、１０１はシリコンの基板、１０２はシリコ
ン酸化物の絶縁層で、絶縁層１０２の上に制御電極１０
３が積層されている。絶縁層１０２と制御電極１０３の
一部は除去されて、基板１０１の上に先端の尖ったエミ
ッタ１０４が形成されている。この冷陰極は、熱陰極と
比較して高い電流密度が得られ、放出電子の速度分散が
小さい等の利点を持つ。また、数１０〜２００Ｖの低い
電圧で動作し、比較的悪い真空度の環境中でも動作する
とされている。
【０００３】加熱せずに電子を放出する冷陰極として
は、このほか、ＭＩＭ陰極、接合型陰極などが提案され
ている。
は、このほか、ＭＩＭ陰極、接合型陰極などが提案され
ている。
【０００４】このような冷陰極からの電子放出は、外部
環境温度変化ならびに素子自体の温度変化や経時的な特
性変化などの原因により変化する。この特性変化の一部
は、動作条件たとえば素子電流を一定に保つかあるいは
素子温度などを検出して制御すれば、安定にすることが
できる。
環境温度変化ならびに素子自体の温度変化や経時的な特
性変化などの原因により変化する。この特性変化の一部
は、動作条件たとえば素子電流を一定に保つかあるいは
素子温度などを検出して制御すれば、安定にすることが
できる。
【０００５】しかし、従来の熱陰極で作る電子ビームと
比較して、この種の冷陰極から放出される電子ビームに
は電流の雑音成分が多く含まれており、応用上の障害に
なっている。たとえば、電界放出冷陰極の場合には、２
種類の電流雑音源がある。ひとつは真空中に残留したガ
スが電離してイオンとなり、エミッタに衝突することに
よって発生するショット雑音で、パルスあるいはステッ
プ状の電流変動になり、真空度が悪いほど、放出電流が
大きいほど大きな変動になる。もうひとつは、エミッタ
表面に吸着したガス分子が陰極表面を移動することに伴
って発生するフリッカ雑音で、その成分は周波数に逆比
例する。このような電流雑音は電界放出陰極に本質的に
伴うものであり、真空度を改善したり、エミッタ表面材
料を工夫する事によって軽減することができるが実用上
ではまだ不十分である。同様に、ＭＩＭ陰極や接合型陰
極でも電子放出は放出面の表面状態に依存するため、同
様に電流雑音が発生する。これらの電流雑音は１Ｈｚ以
下から数ｋＨｚ以上の周波数成分を持ち、外部条件すな
わち印加電流あるいは電圧を一定に保持しても放出電流
に含まれる。
比較して、この種の冷陰極から放出される電子ビームに
は電流の雑音成分が多く含まれており、応用上の障害に
なっている。たとえば、電界放出冷陰極の場合には、２
種類の電流雑音源がある。ひとつは真空中に残留したガ
スが電離してイオンとなり、エミッタに衝突することに
よって発生するショット雑音で、パルスあるいはステッ
プ状の電流変動になり、真空度が悪いほど、放出電流が
大きいほど大きな変動になる。もうひとつは、エミッタ
表面に吸着したガス分子が陰極表面を移動することに伴
って発生するフリッカ雑音で、その成分は周波数に逆比
例する。このような電流雑音は電界放出陰極に本質的に
伴うものであり、真空度を改善したり、エミッタ表面材
料を工夫する事によって軽減することができるが実用上
ではまだ不十分である。同様に、ＭＩＭ陰極や接合型陰
極でも電子放出は放出面の表面状態に依存するため、同
様に電流雑音が発生する。これらの電流雑音は１Ｈｚ以
下から数ｋＨｚ以上の周波数成分を持ち、外部条件すな
わち印加電流あるいは電圧を一定に保持しても放出電流
に含まれる。
【０００６】ｐｎ接合、ＭＩＭなどの冷陰極からの電流
を安定化する方法として、図７、８、９に示す方法が提
案されている（特開昭６３−１３６４３７号公報参
照）。この方法では電子放出素子（図７、８、９ではＭ
ＥＢ）の両端に流れる電流を温度変化などにかかわらず
一定に保つことによって放出電流を一定に保つものであ
る。この方法はＭＥＢの両端に流れる電流と放出電流が
ほぼ比例することを利用して、ＭＥＢに流れる電流を一
定に保とうとしたものである。
を安定化する方法として、図７、８、９に示す方法が提
案されている（特開昭６３−１３６４３７号公報参
照）。この方法では電子放出素子（図７、８、９ではＭ
ＥＢ）の両端に流れる電流を温度変化などにかかわらず
一定に保つことによって放出電流を一定に保つものであ
る。この方法はＭＥＢの両端に流れる電流と放出電流が
ほぼ比例することを利用して、ＭＥＢに流れる電流を一
定に保とうとしたものである。
【０００７】図１０に示す従来技術（特開昭６２−２７
２４３９号公報参照）では、放出されアノード電極に流
れる電流を検出して、電子放出素子に印加する電圧およ
び／又はアノード電圧を制御するもので、外部環境や電
子放出素子等の特性変化が生じても常に安定した電子放
出を得ることができる。
２４３９号公報参照）では、放出されアノード電極に流
れる電流を検出して、電子放出素子に印加する電圧およ
び／又はアノード電圧を制御するもので、外部環境や電
子放出素子等の特性変化が生じても常に安定した電子放
出を得ることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図７、８、９
に示す従来技術においては、電子放出素子の表面状態や
イオン衝撃に伴う電流雑音は全く抑圧することが出来な
い。また、ｐｎ接合型やＭＩＭ型のように素子に電流を
流すタイプの冷陰極には適用できるが、電界放出型のよ
うに素子に電流を流さないタイプの冷陰極には適用でき
ない。さらに、ｐｎ接合型やＭＩＭ型のように素子に電
流を流すタイプの冷陰極であっても、制御電流−ビーム
電流の関係には素子の特性に依存する直線性と傾きがあ
り、完全な制御電流−ビーム電流の直線性を実現するこ
とはできない。
に示す従来技術においては、電子放出素子の表面状態や
イオン衝撃に伴う電流雑音は全く抑圧することが出来な
い。また、ｐｎ接合型やＭＩＭ型のように素子に電流を
流すタイプの冷陰極には適用できるが、電界放出型のよ
うに素子に電流を流さないタイプの冷陰極には適用でき
ない。さらに、ｐｎ接合型やＭＩＭ型のように素子に電
流を流すタイプの冷陰極であっても、制御電流−ビーム
電流の関係には素子の特性に依存する直線性と傾きがあ
り、完全な制御電流−ビーム電流の直線性を実現するこ
とはできない。
【０００９】図１０に示す従来技術においては、ビーム
電流すなわちアノード電流を検出してこれを一定に保つ
ことを目的としており、放出電流を数１０ＭＨｚ以上の
高い周波数で変調する手段が示されていない。
電流すなわちアノード電流を検出してこれを一定に保つ
ことを目的としており、放出電流を数１０ＭＨｚ以上の
高い周波数で変調する手段が示されていない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明においては、冷陰
極の電流変調回路に関し、電子ビーム電流を電流電圧変
換手段によって電圧情報に変換し、これを高周波信号成
分を含む入力変調信号と比較して両者が常に等しくなる
ように冷陰極素子に加える電圧あるいは電流を制御し、
電流電圧変換手段の変換特性を任意に設定することによ
って、電圧波形から電子ビームの電流波形までの直線性
を任意に設定できるようにしている。
極の電流変調回路に関し、電子ビーム電流を電流電圧変
換手段によって電圧情報に変換し、これを高周波信号成
分を含む入力変調信号と比較して両者が常に等しくなる
ように冷陰極素子に加える電圧あるいは電流を制御し、
電流電圧変換手段の変換特性を任意に設定することによ
って、電圧波形から電子ビームの電流波形までの直線性
を任意に設定できるようにしている。
【００１１】また、電流電圧変換手段の変換特性に周波
数特性を持たせることによって、電子ビームの周波数成
分を任意に設定できるようにしている。
数特性を持たせることによって、電子ビームの周波数成
分を任意に設定できるようにしている。
【００１２】さらに、この電流変調回路を用いて表示装
置としている。
置としている。
【００１３】
【作用】この結果、冷陰極素子単体から雑音が発生して
も、また、冷陰極素子の安定性が不十分であっても、電
流雑音や不安定性がなく、１００ＭＨｚ以上の周波数で
変調された電子ビームを形成することができる。また、
入力電圧波形に比例あるいは任意の変換関数で変換され
た電流波形を実現出来る。すなわち、任意のγ特性を簡
単な回路で実現出来る。さらに、特定の周波数成分を強
調あるいは抑圧した電子ビーム電流を得ることが出来
る。
も、また、冷陰極素子の安定性が不十分であっても、電
流雑音や不安定性がなく、１００ＭＨｚ以上の周波数で
変調された電子ビームを形成することができる。また、
入力電圧波形に比例あるいは任意の変換関数で変換され
た電流波形を実現出来る。すなわち、任意のγ特性を簡
単な回路で実現出来る。さらに、特定の周波数成分を強
調あるいは抑圧した電子ビーム電流を得ることが出来
る。
【００１４】さらに、この駆動回路に入力する信号の電
圧波形を常に一定の規格（電圧振幅）とすれば、冷陰極
の特性に関係なく常に一定の電流振幅の電子ビームが得
られ、このため、回路の調整が極めて簡単になる。
圧波形を常に一定の規格（電圧振幅）とすれば、冷陰極
の特性に関係なく常に一定の電流振幅の電子ビームが得
られ、このため、回路の調整が極めて簡単になる。
【００１５】このように、本発明によれば、従来開示さ
れてきた技術では実現できない数多くの利点を同時に備
えた電子ビーム変調回路ならびに表示装置を実現するこ
とができる。
れてきた技術では実現できない数多くの利点を同時に備
えた電子ビーム変調回路ならびに表示装置を実現するこ
とができる。
【００１６】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明
する。
する。
【００１７】図１は本発明の第１の実施例を示す冷陰極
電流変調回路図で、冷陰極には電界放出冷陰極を使用し
た回路である。図１において、基板１の上に絶縁層２が
堆積されており、絶縁層２の上には金属薄膜の制御電極
３が積層されている。絶縁層２と制御電極３には単数あ
るいは複数のキャビティが形成され、その中に円錐状の
エミッタ４が形成されている。基板１、絶縁層２、制御
電極３、エミッタ４で冷陰極５が構成される。エミッタ
４から放出された電子ビーム６は陽極７に衝突し、正の
電圧を発生する陽極電源８に流れる。この電流は検出抵
抗９に流れ回路は完結する。検出抵抗９では電子ビーム
６の電流に比例した電圧がその両端に発生し、この電圧
はたとえば演算増幅器で構成された誤差増幅器１０の反
転入力（−）に入る。一方、誤差増幅器１０の非反転入
力（＋）には、増幅回路１１、抵抗１２、１３、１４で
構成された増幅器１５で増幅された入力信号が入力す
る。
電流変調回路図で、冷陰極には電界放出冷陰極を使用し
た回路である。図１において、基板１の上に絶縁層２が
堆積されており、絶縁層２の上には金属薄膜の制御電極
３が積層されている。絶縁層２と制御電極３には単数あ
るいは複数のキャビティが形成され、その中に円錐状の
エミッタ４が形成されている。基板１、絶縁層２、制御
電極３、エミッタ４で冷陰極５が構成される。エミッタ
４から放出された電子ビーム６は陽極７に衝突し、正の
電圧を発生する陽極電源８に流れる。この電流は検出抵
抗９に流れ回路は完結する。検出抵抗９では電子ビーム
６の電流に比例した電圧がその両端に発生し、この電圧
はたとえば演算増幅器で構成された誤差増幅器１０の反
転入力（−）に入る。一方、誤差増幅器１０の非反転入
力（＋）には、増幅回路１１、抵抗１２、１３、１４で
構成された増幅器１５で増幅された入力信号が入力す
る。
【００１８】誤差増幅器１０はその非反転入力電圧と反
転入力電圧が等しくなるように出力電圧が作られ、この
電圧が制御電極３に加えられる。この結果、電子ビーム
６の電流波形は入力電圧波形に追従したものになる。も
し、エミッタ４の表面状態が変化し、電子放出が容易に
なった場合、誤差増幅器１０の出力電圧が減少し、制御
電極３の電圧を低下させて常に入力電圧に追従した電流
の電子ビームが形成される。
転入力電圧が等しくなるように出力電圧が作られ、この
電圧が制御電極３に加えられる。この結果、電子ビーム
６の電流波形は入力電圧波形に追従したものになる。も
し、エミッタ４の表面状態が変化し、電子放出が容易に
なった場合、誤差増幅器１０の出力電圧が減少し、制御
電極３の電圧を低下させて常に入力電圧に追従した電流
の電子ビームが形成される。
【００１９】冷陰極５のエミッタ４と制御電極３の間の
電圧がある閾値を越えると電流放出が開始され、この電
圧を増加させると放出電流も増加する。しかし、この閾
値と電圧増加に対する電流増加の割合は、制御電極３や
エミッタ４の構造のわずかな違いによって大幅に変わ
り、個々の陰極によって、大きな違いがある。しかし、
図１から明らかなように冷陰極５は誤差増幅器１０の帰
還ループの中に収められているので、個々の冷陰極５の
特性や特性の経時変化および環境変化に関係なく、増幅
器１５に一定の電圧波形を加えれば、常に同じ電流波形
が得られる。特に、電界放出冷陰極の電圧電流特性は強
い非直線性を示すが、この回路によれば、電流電圧特性
に常に完全な直線性を持たすことができる。
電圧がある閾値を越えると電流放出が開始され、この電
圧を増加させると放出電流も増加する。しかし、この閾
値と電圧増加に対する電流増加の割合は、制御電極３や
エミッタ４の構造のわずかな違いによって大幅に変わ
り、個々の陰極によって、大きな違いがある。しかし、
図１から明らかなように冷陰極５は誤差増幅器１０の帰
還ループの中に収められているので、個々の冷陰極５の
特性や特性の経時変化および環境変化に関係なく、増幅
器１５に一定の電圧波形を加えれば、常に同じ電流波形
が得られる。特に、電界放出冷陰極の電圧電流特性は強
い非直線性を示すが、この回路によれば、電流電圧特性
に常に完全な直線性を持たすことができる。
【００２０】また、周波数特性の優れた演算増幅器の動
作周波数は数１００ＭＨｚ程度まで達しているのに対
し、フリッカ雑音やショット雑音の周波数成分はたかだ
か数１０ｋＨｚ以下であるので、フリッカ雑音やショッ
ト雑音の周波数においては誤差増幅器１０は十分な開ル
ープ利得があり、雑音成分を充分に抑圧することが出来
る。
作周波数は数１００ＭＨｚ程度まで達しているのに対
し、フリッカ雑音やショット雑音の周波数成分はたかだ
か数１０ｋＨｚ以下であるので、フリッカ雑音やショッ
ト雑音の周波数においては誤差増幅器１０は十分な開ル
ープ利得があり、雑音成分を充分に抑圧することが出来
る。
【００２１】図２は本発明の第２の実施例を示す冷陰極
電流変調回路図で、冷陰極には電界放出冷陰極を使用し
た回路である。図２において、図１と同じ番号は図１と
同じ構成要素を示し、それ以外の構成要素、１６は電流
電圧変換回路、１７は増幅素子、１８は抵抗である。電
流電圧変換回路１６は電子ビーム６の電流を電圧に変換
するが、単純に直線的に変換せずにある変換関数で電流
を電圧に変換する。同様に、電流電圧変換回路１６に特
定の周波数特性を持たせることによって、電子ビームの
変調特性に周波数依存性を持たせることも可能である。
このように、電流電圧変換回路１６によって簡単に特殊
な効果を持たせることが出来る。
電流変調回路図で、冷陰極には電界放出冷陰極を使用し
た回路である。図２において、図１と同じ番号は図１と
同じ構成要素を示し、それ以外の構成要素、１６は電流
電圧変換回路、１７は増幅素子、１８は抵抗である。電
流電圧変換回路１６は電子ビーム６の電流を電圧に変換
するが、単純に直線的に変換せずにある変換関数で電流
を電圧に変換する。同様に、電流電圧変換回路１６に特
定の周波数特性を持たせることによって、電子ビームの
変調特性に周波数依存性を持たせることも可能である。
このように、電流電圧変換回路１６によって簡単に特殊
な効果を持たせることが出来る。
【００２２】増幅素子１７は誤差増幅器１０の出力を増
幅して、およそ数１０〜１００Ｖの電圧を制御電極３に
加える。誤差増幅器１０と増幅素子１７とに分離するこ
とによって、利得部（誤差増幅器１０）と高電圧増幅部
（増幅素子１７）とを分割して余裕を持って高い特性を
実現することができる。図２に示す第２の実施例では増
幅素子１７は反転増幅器であるため、誤差増幅器１０の
非反転入力（＋）に電流電圧変換回路１６で作った電圧
を加え、誤差増幅器１０の反転入力（−）には増幅器１
５で増幅した入力電圧を加える。
幅して、およそ数１０〜１００Ｖの電圧を制御電極３に
加える。誤差増幅器１０と増幅素子１７とに分離するこ
とによって、利得部（誤差増幅器１０）と高電圧増幅部
（増幅素子１７）とを分割して余裕を持って高い特性を
実現することができる。図２に示す第２の実施例では増
幅素子１７は反転増幅器であるため、誤差増幅器１０の
非反転入力（＋）に電流電圧変換回路１６で作った電圧
を加え、誤差増幅器１０の反転入力（−）には増幅器１
５で増幅した入力電圧を加える。
【００２３】なお、増幅素子１７と電流電圧変換回路１
６は互いに関連が無いので、必ずしも組み合わせて使用
する必要はない。
６は互いに関連が無いので、必ずしも組み合わせて使用
する必要はない。
【００２４】図３は本発明の第３の実施例を示す冷陰極
電流変調回路図である。冷陰極にはＭＩＭ型冷陰極を使
用した回路で、図１と同じ番号は図１と同じ構成要素を
示している。図３において、金属あるいは半導体の基板
２１の上に絶縁層２２が積層され、その上に金属層２３
が形成されている。金属層２３の一部は他の部分よりも
薄く作られ、ここが電子放出領域２４となる。基板２
１、絶縁層２２、金属層２３、単数あるいは複数の電子
放出領域２４でＭＩＭ冷陰極２５が構成される。
電流変調回路図である。冷陰極にはＭＩＭ型冷陰極を使
用した回路で、図１と同じ番号は図１と同じ構成要素を
示している。図３において、金属あるいは半導体の基板
２１の上に絶縁層２２が積層され、その上に金属層２３
が形成されている。金属層２３の一部は他の部分よりも
薄く作られ、ここが電子放出領域２４となる。基板２
１、絶縁層２２、金属層２３、単数あるいは複数の電子
放出領域２４でＭＩＭ冷陰極２５が構成される。
【００２５】基板２１は接地され、電子放出領域２４か
ら放出された電子ビーム６の電流は、冷陰極２５から陽
極、陽極電源８、検出抵抗９を通って接地に流れる。電
子ビーム６の電流は検出抵抗９で電圧に変換され、検出
抵抗９の両端の電圧降下は誤差増幅器１０の反転入力
（−）に入る。
ら放出された電子ビーム６の電流は、冷陰極２５から陽
極、陽極電源８、検出抵抗９を通って接地に流れる。電
子ビーム６の電流は検出抵抗９で電圧に変換され、検出
抵抗９の両端の電圧降下は誤差増幅器１０の反転入力
（−）に入る。
【００２６】誤差増幅器１０は増幅器１５で増幅された
入力電圧と検出抵抗９の両端の電圧が等しくなるように
金属層２３に印加する電圧を制御する。ＭＩＭ冷陰極２
５では、絶縁層２２の両端に加えられた電圧により絶縁
層２２にトンネル電流が流れ、その一部が電子ビーム６
の電流になる。検出抵抗９を基板２１と接地の間に接続
せずに、陽極電源８と接地の間に接続しているのは、誤
差増幅器１０出力から冷陰極２５に流れる電流と電子ビ
ーム６電流を分離するためである。検出抵抗９が陽極電
源８に接続されているため、検出抵抗９に電子ビーム電
流が流れると、検出抵抗９と陽極電源８との接続点の電
圧は負の方向に振れるため、入力信号も反転増幅器とし
て接続された増幅器１５の出力が誤差増幅器１０の非反
転入力端子（＋）に加えられる。
入力電圧と検出抵抗９の両端の電圧が等しくなるように
金属層２３に印加する電圧を制御する。ＭＩＭ冷陰極２
５では、絶縁層２２の両端に加えられた電圧により絶縁
層２２にトンネル電流が流れ、その一部が電子ビーム６
の電流になる。検出抵抗９を基板２１と接地の間に接続
せずに、陽極電源８と接地の間に接続しているのは、誤
差増幅器１０出力から冷陰極２５に流れる電流と電子ビ
ーム６電流を分離するためである。検出抵抗９が陽極電
源８に接続されているため、検出抵抗９に電子ビーム電
流が流れると、検出抵抗９と陽極電源８との接続点の電
圧は負の方向に振れるため、入力信号も反転増幅器とし
て接続された増幅器１５の出力が誤差増幅器１０の非反
転入力端子（＋）に加えられる。
【００２７】図４は本発明の第４の実施例を示す冷陰極
電流変調回路図である。冷陰極にはＭＩＭ冷陰極を使用
しており、図１、図３と同じ番号は図１、図３と同じ構
成要素を示している。図４において、増幅器２７は抵抗
２８、２９、３０とともに反転増幅器として接続されて
検出抵抗９と誤差増幅器１０の入力端子の間に挿入さ
れ、増幅器１１が非反転増幅器として接続されているこ
とが第３の実施例と異なる。
電流変調回路図である。冷陰極にはＭＩＭ冷陰極を使用
しており、図１、図３と同じ番号は図１、図３と同じ構
成要素を示している。図４において、増幅器２７は抵抗
２８、２９、３０とともに反転増幅器として接続されて
検出抵抗９と誤差増幅器１０の入力端子の間に挿入さ
れ、増幅器１１が非反転増幅器として接続されているこ
とが第３の実施例と異なる。
【００２８】検出抵抗９が陽極電源８に接続されている
ため、検出抵抗９に電子ビーム電流が流れると、検出抵
抗９と陽極電源８との接続点の電圧は負の方向に振れる
ため、反転増幅器として接続された増幅器３１で正方向
の電圧に変換され、誤差増幅器１０の入力端子に加えら
れる。
ため、検出抵抗９に電子ビーム電流が流れると、検出抵
抗９と陽極電源８との接続点の電圧は負の方向に振れる
ため、反転増幅器として接続された増幅器３１で正方向
の電圧に変換され、誤差増幅器１０の入力端子に加えら
れる。
【００２９】なお、第３、第４の実施例はＭＩＭ陰極
（ＭＯＳ陰極）ばかりでなく、接合型冷陰極、電界放出
冷陰極にも適用できる。
（ＭＯＳ陰極）ばかりでなく、接合型冷陰極、電界放出
冷陰極にも適用できる。
【００３０】図５は本発明の第５の実施例を示す冷陰極
電流変調回路を使用した表示装置で、図１と同じ番号は
図１と同じ構成要素を示している。図５において、冷陰
極５は陰極線管３２の中に収められている。冷陰極５か
ら放出された電子は、陰極線管３２の中の電極で、電子
銃を構成する第１電極３３、第２電極３４、第３電極３
５で収束、加速されて電子ビーム６となり、偏向コイル
３６で変更されて所定の位置の蛍光体を衝撃する。電子
ビーム電流は蛍光体と接続された陽極端子３８を通して
陽極電源８に流れこむ。同じ電流は検出抵抗９にも流
れ、検出抵抗９の両端に電子ビーム電流に比例した電圧
を発生させる。３９、４０、４１はそれぞれ第１電極３
３、第２電極３４、第３電極３５に印加する正の電圧を
発生する電源である。入力の映像信号は入力抵抗１２を
通して冷陰極電流変調回路に入力する。
電流変調回路を使用した表示装置で、図１と同じ番号は
図１と同じ構成要素を示している。図５において、冷陰
極５は陰極線管３２の中に収められている。冷陰極５か
ら放出された電子は、陰極線管３２の中の電極で、電子
銃を構成する第１電極３３、第２電極３４、第３電極３
５で収束、加速されて電子ビーム６となり、偏向コイル
３６で変更されて所定の位置の蛍光体を衝撃する。電子
ビーム電流は蛍光体と接続された陽極端子３８を通して
陽極電源８に流れこむ。同じ電流は検出抵抗９にも流
れ、検出抵抗９の両端に電子ビーム電流に比例した電圧
を発生させる。３９、４０、４１はそれぞれ第１電極３
３、第２電極３４、第３電極３５に印加する正の電圧を
発生する電源である。入力の映像信号は入力抵抗１２を
通して冷陰極電流変調回路に入力する。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来開示された技術では実現されない数多くの利点が同
時に、初めて実現される。すなわち、冷陰極素子単体か
ら雑音が発生しても、また、冷陰極素子の安定性が不十
分であっても、電流雑音や不安定性がなく、１００ＭＨ
ｚ以上の周波数で変調された電子ビームを形成すること
ができる。また、入力電圧波形に比例あるいは任意の変
換関数で変換され電流波形や、特定の周波数成分を強調
あるいは抑圧した電子ビーム電流を得ることが出来る。
従来開示された技術では実現されない数多くの利点が同
時に、初めて実現される。すなわち、冷陰極素子単体か
ら雑音が発生しても、また、冷陰極素子の安定性が不十
分であっても、電流雑音や不安定性がなく、１００ＭＨ
ｚ以上の周波数で変調された電子ビームを形成すること
ができる。また、入力電圧波形に比例あるいは任意の変
換関数で変換され電流波形や、特定の周波数成分を強調
あるいは抑圧した電子ビーム電流を得ることが出来る。
【００３２】さらに、この駆動回路に入力する信号の電
圧波形を常に一定の規格（電圧振幅）とすれば、冷陰極
の特性に関係なく常に一定の電流振幅の電子ビームが得
られ、このため、回路の調整が極めて簡単になる。
圧波形を常に一定の規格（電圧振幅）とすれば、冷陰極
の特性に関係なく常に一定の電流振幅の電子ビームが得
られ、このため、回路の調整が極めて簡単になる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す冷陰極電流変調回
路図。
路図。
【図２】本発明の第２の実施例を示す冷陰極電流変調回
路図。
路図。
【図３】本発明の第３の実施例を示す冷陰極電流変調回
路図。
路図。
【図４】本発明の第４の実施例を示す冷陰極電流変調回
路図。
路図。
【図５】本発明の第５の実施例を示す冷陰極電流変調回
路を用いた表示装置。
路を用いた表示装置。
【図６】従来例の電界放出陰極の構造を示す断面図。
【図７】従来例の電子放出装置の回路図。
【図８】従来例の電子放出装置の回路図。
【図９】従来例の電子放出装置の回路図。
【図１０】従来例の電子放出装置の回路図。
１ 基板 ２ 絶縁層 ３ 制御電極 ４ エミッタ ５ 冷陰極 ６ 電子ビーム ７ 陽極 ８ 陽極電源 ９ 検出抵抗 １０ 誤差増幅器 １１ 増幅回路 １２ 入力抵抗 １３ 抵抗 １４ 抵抗 １５ 増幅器 １６ 電流電圧変換器 １７ 増幅素子 １８ 抵抗 ２１ 基板 ２２ 絶縁層 ２３ 金属層 ２４ 電子放出領域 ２５ ＭＩＭ冷陰極 ２７ 増幅回路 ２８ 抵抗 ２９ 抵抗 ３０ 抵抗
Claims (5)
- 【請求項１】 放出電流を検出する電流電圧変換手段の
出力電圧と、入力信号電圧とを電圧比較手段で比較し、
両者が等しくなるように冷陰極の電極に加える電圧を制
御することを特徴とする冷陰極電流変調回路。 - 【請求項２】 前記電流電圧変換回路が抵抗で、前記電
圧比較手段が演算増幅器であることを特徴とする請求項
１記載の冷陰極電流変調回路。 - 【請求項３】 前記電流電圧変換回路の電流電圧変換特
性が非直線性であることを特徴とする請求項１記載の冷
陰極電流変調回路。 - 【請求項４】 前記電流電圧変換回路が放出電流を取り
入れる電極の電圧を供給する電源と共通電位の間に接続
され、前記冷陰極の少なくともひとつの電極が共通電位
に接続されていることを特徴とする請求項１記載の冷陰
極電流変調回路。 - 【請求項５】 請求項１、２、３または４記載の冷陰極
電流変調回路を用いた表示装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16686494A JP2687886B2 (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | 冷陰極電流変調回路とこれを用いた表示装置 |
| TW084107473A TW303477B (ja) | 1994-07-19 | 1995-07-19 | |
| KR1019950021170A KR100193971B1 (ko) | 1994-07-19 | 1995-07-19 | 냉 방출 캐소드를 갖는 전자 빔의 전류 변조 회로 및 이를 사용한 디스플레이 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16686494A JP2687886B2 (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | 冷陰極電流変調回路とこれを用いた表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0830220A JPH0830220A (ja) | 1996-02-02 |
| JP2687886B2 true JP2687886B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=15839059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16686494A Expired - Fee Related JP2687886B2 (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | 冷陰極電流変調回路とこれを用いた表示装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2687886B2 (ja) |
| KR (1) | KR100193971B1 (ja) |
| TW (1) | TW303477B (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3305283B2 (ja) | 1998-05-01 | 2002-07-22 | キヤノン株式会社 | 画像表示装置及び前記装置の制御方法 |
| JP2001324955A (ja) * | 2000-05-17 | 2001-11-22 | Futaba Corp | 輝度調整装置及び電界放出形表示素子 |
| TWI377755B (en) | 2008-11-28 | 2012-11-21 | Cyntec Co Ltd | Over-voltage protecting device and method for making thereof |
| CN111442240A (zh) * | 2020-03-17 | 2020-07-24 | 浙江吉利汽车研究院有限公司 | 一种车灯干燥剂安装结构及具有其的车辆 |
| DE102020108101A1 (de) | 2020-03-24 | 2021-09-30 | Pilz Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur Speicherung von Daten in einem nichtflüchtigen Speicher |
-
1994
- 1994-07-19 JP JP16686494A patent/JP2687886B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-07-19 KR KR1019950021170A patent/KR100193971B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1995-07-19 TW TW084107473A patent/TW303477B/zh active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960005689A (ko) | 1996-02-23 |
| JPH0830220A (ja) | 1996-02-02 |
| TW303477B (ja) | 1997-04-21 |
| KR100193971B1 (ko) | 1999-06-15 |
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|---|---|---|---|
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