JP2697538B2 - 冷陰極 - Google Patents
冷陰極Info
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- JP2697538B2 JP2697538B2 JP16393A JP16393A JP2697538B2 JP 2697538 B2 JP2697538 B2 JP 2697538B2 JP 16393 A JP16393 A JP 16393A JP 16393 A JP16393 A JP 16393A JP 2697538 B2 JP2697538 B2 JP 2697538B2
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- electrode
- gate
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J3/00—Details of electron-optical or ion-optical arrangements or of ion traps common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J3/02—Electron guns
- H01J3/021—Electron guns using a field emission, photo emission, or secondary emission electron source
- H01J3/022—Electron guns using a field emission, photo emission, or secondary emission electron source with microengineered cathode, e.g. Spindt-type
Landscapes
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子放出源となる冷陰極
に関し、特に独立に放出電流を制御できる複数の電子ビ
ームを形成する冷陰極に関する。
に関し、特に独立に放出電流を制御できる複数の電子ビ
ームを形成する冷陰極に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は真空マイクロエレクトロニクス技
術を用いた微小冷陰極の中でスピントタイプと呼ばれる
従来の冷陰極の断面図である（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｖｏｌ．４７，Ｎ
ｏ．１２，ｐｐ−５２４８〜５２６３，１９７６．）。
半導体基板１の上に先端が尖ったエミッタ２および絶縁
層３、ゲート４が作られている。エミッタ２と、絶縁層
３とゲート４の開口で微小冷陰極が構成される。絶縁層
溝６の部分でゲート４は隣のゲート４と電気的に分離さ
れている。ゲート４にはエミッタ２およびこれと同じ電
位の半導体基板１を基準として正の電圧が印加されてい
る。エミッタ２の先端は極めて鋭く作られているので、
この部分には高い電界が加わる。ゲート４に印加された
電圧に応じた量の電子がエミッタ２から放出される。
術を用いた微小冷陰極の中でスピントタイプと呼ばれる
従来の冷陰極の断面図である（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｖｏｌ．４７，Ｎ
ｏ．１２，ｐｐ−５２４８〜５２６３，１９７６．）。
半導体基板１の上に先端が尖ったエミッタ２および絶縁
層３、ゲート４が作られている。エミッタ２と、絶縁層
３とゲート４の開口で微小冷陰極が構成される。絶縁層
溝６の部分でゲート４は隣のゲート４と電気的に分離さ
れている。ゲート４にはエミッタ２およびこれと同じ電
位の半導体基板１を基準として正の電圧が印加されてい
る。エミッタ２の先端は極めて鋭く作られているので、
この部分には高い電界が加わる。ゲート４に印加された
電圧に応じた量の電子がエミッタ２から放出される。
【０００３】１個のエミッタ２から放出される電流は多
くても５〜５０μＡ程度であるので、電子管の陰極とし
て使用するために平面上に多数のエミッタ２を並べてい
る。このような陰極においては、単独あるいは複数のエ
ミッタ２を単位として独立に制御すれば従来の熱陰極で
は実現できないかあるいは実現が困難である機能を容易
に持たせることができる（特開昭５５−２５９１０、特
開昭５７−３８５２８）。たとえば、単数あるいは複数
のエミッタ２を単位として、独立に制御できるゲート４
とこのエミッタを組み合わせた陰極セグメントを多数直
線的に並べて陰極とし、これをＣＲＴ（受像管）中に収
め、多数の陰極セグメントの並んだ方向と垂直方向に走
査し、同時に各陰極セグメントのゲート４の電圧を制御
すれば陰極セグメント数に応じた走査線を同時に表示で
きる。
くても５〜５０μＡ程度であるので、電子管の陰極とし
て使用するために平面上に多数のエミッタ２を並べてい
る。このような陰極においては、単独あるいは複数のエ
ミッタ２を単位として独立に制御すれば従来の熱陰極で
は実現できないかあるいは実現が困難である機能を容易
に持たせることができる（特開昭５５−２５９１０、特
開昭５７−３８５２８）。たとえば、単数あるいは複数
のエミッタ２を単位として、独立に制御できるゲート４
とこのエミッタを組み合わせた陰極セグメントを多数直
線的に並べて陰極とし、これをＣＲＴ（受像管）中に収
め、多数の陰極セグメントの並んだ方向と垂直方向に走
査し、同時に各陰極セグメントのゲート４の電圧を制御
すれば陰極セグメント数に応じた走査線を同時に表示で
きる。
【０００４】図７（ａ），（ｂ）は従来技術の他の例
（特開平３−２５０５３４）である。図７において、１
０１は基板、１０２はエミッタ、１０３は絶縁体、１０
４はゲート、１０５は電子コレクタ電極、１０６は発光
体薄膜、１０７は電子シールド、１０８は透明封止体
で、１０１から１０７までが一つの単位発光体になる。
エミッタ１０２から放出された電子はゲート１０４に印
加した電圧で制御されて４個の電子コレクタ電極１０５
の内の一つに到達し、その上の発光体薄膜１０６を発光
させる。
（特開平３−２５０５３４）である。図７において、１
０１は基板、１０２はエミッタ、１０３は絶縁体、１０
４はゲート、１０５は電子コレクタ電極、１０６は発光
体薄膜、１０７は電子シールド、１０８は透明封止体
で、１０１から１０７までが一つの単位発光体になる。
エミッタ１０２から放出された電子はゲート１０４に印
加した電圧で制御されて４個の電子コレクタ電極１０５
の内の一つに到達し、その上の発光体薄膜１０６を発光
させる。
【０００５】図７に示す従来例では電子ビームの方向を
１８０度変えているので、ゲート１０４や電子コレクタ
電極１０５の電圧の微妙な変化によって、電子ビームが
正しく目標の電子コレクタ電極１０５に到達しない恐れ
がある。これを防ぐために、電子シールド１０７は負電
位のバリアを形成して、目標の電子コレクタ電極１０５
から外れそうになった電子を追い返す働きをする。ま
た、隣り合った単位発光体のゲート１０４の間には、発
光体薄膜１０６を発光させ、さらに、エミッタ１０２の
先端から電子を電界放出させる強い電界で加速された電
子ビームの方向をさらに変えて引き付けるに十分な電圧
が印加されている電子コレクタ電極が２個存在するの
で、隣り合った単位発光体のゲート１０４の電圧変化が
電子ビーム軌道に与える影響はきわめて小さいと予想さ
れる。したがって、電子シールド１０７にはゲート１０
４の電圧変化の遮蔽効果はない。
１８０度変えているので、ゲート１０４や電子コレクタ
電極１０５の電圧の微妙な変化によって、電子ビームが
正しく目標の電子コレクタ電極１０５に到達しない恐れ
がある。これを防ぐために、電子シールド１０７は負電
位のバリアを形成して、目標の電子コレクタ電極１０５
から外れそうになった電子を追い返す働きをする。ま
た、隣り合った単位発光体のゲート１０４の間には、発
光体薄膜１０６を発光させ、さらに、エミッタ１０２の
先端から電子を電界放出させる強い電界で加速された電
子ビームの方向をさらに変えて引き付けるに十分な電圧
が印加されている電子コレクタ電極が２個存在するの
で、隣り合った単位発光体のゲート１０４の電圧変化が
電子ビーム軌道に与える影響はきわめて小さいと予想さ
れる。したがって、電子シールド１０７にはゲート１０
４の電圧変化の遮蔽効果はない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図６に示す従来例の構
造において、エミッタ２より電流を取り出す時には、ゲ
ート４の電位をエミッタ２（半導体基板１）を基準とし
て２０〜１００Ｖの正の電圧を印加し、電流を取り出さ
ない時にはゲート２の電位をエミッタ４と同程度かこれ
より僅かに正の電圧を印加する。いま、ある陰極セグメ
ント（第１陰極セグメント）から電流を取出している
時、隣の陰極セグメント（第２陰極セグメント）からの
電流をオン・オフすると、すぐ近くのゲート４電位が２
０〜１００Ｖ近く変化するため、第１陰極セグメントか
らの電子ビームはこの影響を受けＣＲＴスクリーン上で
の位置が変化する。したがって、走査線およびこの走査
線をもとに形成されるＣＲＴスクリーン上のパターンに
は歪みが生じる。
造において、エミッタ２より電流を取り出す時には、ゲ
ート４の電位をエミッタ２（半導体基板１）を基準とし
て２０〜１００Ｖの正の電圧を印加し、電流を取り出さ
ない時にはゲート２の電位をエミッタ４と同程度かこれ
より僅かに正の電圧を印加する。いま、ある陰極セグメ
ント（第１陰極セグメント）から電流を取出している
時、隣の陰極セグメント（第２陰極セグメント）からの
電流をオン・オフすると、すぐ近くのゲート４電位が２
０〜１００Ｖ近く変化するため、第１陰極セグメントか
らの電子ビームはこの影響を受けＣＲＴスクリーン上で
の位置が変化する。したがって、走査線およびこの走査
線をもとに形成されるＣＲＴスクリーン上のパターンに
は歪みが生じる。
【０００７】図７に示す従来例は、前述のように隣り合
った単位発光体のゲート１０４の間には電子コレクタ電
極１０５が２個介在して相当離れているので、隣り合っ
た単位発光体のゲートの電圧変化が電子ビームに与える
影響は極めて小さいと予想される。したがって、この従
来例には隣接発光体のゲートの電圧変化の電子ビームへ
の影響を遮蔽するために電子シールドを設けるという技
術思想はない。
った単位発光体のゲート１０４の間には電子コレクタ電
極１０５が２個介在して相当離れているので、隣り合っ
た単位発光体のゲートの電圧変化が電子ビームに与える
影響は極めて小さいと予想される。したがって、この従
来例には隣接発光体のゲートの電圧変化の電子ビームへ
の影響を遮蔽するために電子シールドを設けるという技
術思想はない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明においては、各陰
極セグメントの電流制御用電極であるゲートとゲートの
間に一定電位の遮蔽電極を設置して、きわめて近い距離
にある隣接の陰極セグメントのゲート電位変化が電子ビ
ーム軌道に与える影響を減少させる。
極セグメントの電流制御用電極であるゲートとゲートの
間に一定電位の遮蔽電極を設置して、きわめて近い距離
にある隣接の陰極セグメントのゲート電位変化が電子ビ
ーム軌道に与える影響を減少させる。
【０００９】
【作用】本発明においては、各陰極セグメントのゲート
とゲートの間に一定電位の電極を設置している。このた
め、隣の陰極セグメントの放出電流を制御しても、注目
する陰極セグメントからの電子ビームの軌道は影響を受
けにくくなり、これをＣＲＴに適用すれば表示画面上で
安定で歪みのない走査線あるいはパターンを実現でき
る。
とゲートの間に一定電位の電極を設置している。このた
め、隣の陰極セグメントの放出電流を制御しても、注目
する陰極セグメントからの電子ビームの軌道は影響を受
けにくくなり、これをＣＲＴに適用すれば表示画面上で
安定で歪みのない走査線あるいはパターンを実現でき
る。
【００１０】
【実施例】次に本発明について図面を参照して詳細に説
明する。図１は本発明の第１の実施例を示す陰極で、図
１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は断面図である。図１に
おいて、１は半導体基板、２はエミッタ、３は絶縁層、
４はゲート、５は遮蔽電極、６は絶縁層溝である。図１
に示す実施例において、遮蔽電極５と絶縁層溝６が付加
されているところが図６に示す従来の技術とは異なる。
遮蔽電極５は絶縁層溝６の部分でゲート４から分離さ
れ、同時に各ゲート４も互いに分離されている。遮蔽電
極５には常に一定の電圧たとえばエミッタ２を基準とし
て１００Ｖが印加されている。ゲート４には適当な配線
を通して制御電圧が印加されており、この電圧をたとえ
ばエミッタ２を基準として０〜１００Ｖの範囲で変える
とエミッタ２から放出される電流が変化する。隣合った
陰極セグメントのエミッタ２の間の距離は１０μｍ以下
の極めて近い距離に位置する場合がある。
明する。図１は本発明の第１の実施例を示す陰極で、図
１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は断面図である。図１に
おいて、１は半導体基板、２はエミッタ、３は絶縁層、
４はゲート、５は遮蔽電極、６は絶縁層溝である。図１
に示す実施例において、遮蔽電極５と絶縁層溝６が付加
されているところが図６に示す従来の技術とは異なる。
遮蔽電極５は絶縁層溝６の部分でゲート４から分離さ
れ、同時に各ゲート４も互いに分離されている。遮蔽電
極５には常に一定の電圧たとえばエミッタ２を基準とし
て１００Ｖが印加されている。ゲート４には適当な配線
を通して制御電圧が印加されており、この電圧をたとえ
ばエミッタ２を基準として０〜１００Ｖの範囲で変える
とエミッタ２から放出される電流が変化する。隣合った
陰極セグメントのエミッタ２の間の距離は１０μｍ以下
の極めて近い距離に位置する場合がある。
【００１１】ところが、２つのエミッタ２の間には電位
が一定の遮蔽電極５があるため、この遮蔽電極５が２つ
のゲート４の間を分けるシールドとして働き、隣のゲー
ト４の電圧が変化してもエミッタ２付近の電界の変化は
小さくなる。この結果、エミッタ２から放出される電子
ビームの軌道が受ける影響は無視できる程度に小さくす
ることが可能になる。遮蔽電極５に印加する一定の電圧
は、スクリーン上において許容できる歪み量、隣合った
微小冷陰極の間隔、電子ビーム電流を制御するために必
要なゲート４の電圧変化などの要因で決定される設計要
素である。この本実施例の冷陰極をＣＲＴの電子銃の陰
極として用いれば、表示画面上で常に安定した歪のない
走査パターンが得られる。
が一定の遮蔽電極５があるため、この遮蔽電極５が２つ
のゲート４の間を分けるシールドとして働き、隣のゲー
ト４の電圧が変化してもエミッタ２付近の電界の変化は
小さくなる。この結果、エミッタ２から放出される電子
ビームの軌道が受ける影響は無視できる程度に小さくす
ることが可能になる。遮蔽電極５に印加する一定の電圧
は、スクリーン上において許容できる歪み量、隣合った
微小冷陰極の間隔、電子ビーム電流を制御するために必
要なゲート４の電圧変化などの要因で決定される設計要
素である。この本実施例の冷陰極をＣＲＴの電子銃の陰
極として用いれば、表示画面上で常に安定した歪のない
走査パターンが得られる。
【００１２】なお、図１における絶縁層溝６は半導体基
板１上のエミッタ２が形成される開口部分をエッチング
にて形成する時に同時に作られたもので、溝を構成する
ことによってゲート４と遮蔽電極５の間の耐圧を改善す
る効果を持つが必ずしも絶縁層を溝状に加工する必要は
ない。また、半導体基板１の代わりに金属基板を用いて
も同様の機能の冷陰極を作成できる。
板１上のエミッタ２が形成される開口部分をエッチング
にて形成する時に同時に作られたもので、溝を構成する
ことによってゲート４と遮蔽電極５の間の耐圧を改善す
る効果を持つが必ずしも絶縁層を溝状に加工する必要は
ない。また、半導体基板１の代わりに金属基板を用いて
も同様の機能の冷陰極を作成できる。
【００１３】図２（ａ）〜（ｄ）には、図１に示す第１
の実施例の冷陰極の製作方法の一例を示す。はじめに、
図２（ａ）に示すようにシリコンの半導体基板１を熱酸
化しその表面にシリコン酸化物の絶縁層３を作り、次
に、絶縁層３の上にゲート金属層１１を蒸着あるいはス
パッタ等の手段で積層する。次に、図２（ｂ）に示すよ
うに、リソグラフィの手段によってゲート金属層１１の
一部を除去し、ゲート金属層１１からゲート４と遮蔽電
極５を形成し、さらにゲート４と遮蔽電極５をマスクと
してエッチングによって絶縁層３の一部を除去する。次
に、図２（ｃ）に示すようにリソグラフィ法によって、
ゲート４と遮蔽電極５の間の溝６を覆うようにレジスト
１３を残し、さらに、蒸着装置内において半導体基板１
の斜め方向から蒸発物が飛来するように半導体基板１を
斜め方向に設定し、かつ回転させ、斜め蒸着金属層１２
を形成する。次に、図２（ｄ）に示すように半導体基板
１に対し真上からエミッタ金属を蒸着させると、斜め蒸
着金属層１２の上にエミッタ金属層１４が積層されると
同時に斜め蒸着金属層１４に形成された開口を通して半
導体基板１の上には先端が細くなっていくエミッタ２が
作られる。最後にレジスト１３、斜め蒸着金属層１２、
エミッタ金属層１４を除去すれば図１に示す構造の冷陰
極が得られる。
の実施例の冷陰極の製作方法の一例を示す。はじめに、
図２（ａ）に示すようにシリコンの半導体基板１を熱酸
化しその表面にシリコン酸化物の絶縁層３を作り、次
に、絶縁層３の上にゲート金属層１１を蒸着あるいはス
パッタ等の手段で積層する。次に、図２（ｂ）に示すよ
うに、リソグラフィの手段によってゲート金属層１１の
一部を除去し、ゲート金属層１１からゲート４と遮蔽電
極５を形成し、さらにゲート４と遮蔽電極５をマスクと
してエッチングによって絶縁層３の一部を除去する。次
に、図２（ｃ）に示すようにリソグラフィ法によって、
ゲート４と遮蔽電極５の間の溝６を覆うようにレジスト
１３を残し、さらに、蒸着装置内において半導体基板１
の斜め方向から蒸発物が飛来するように半導体基板１を
斜め方向に設定し、かつ回転させ、斜め蒸着金属層１２
を形成する。次に、図２（ｄ）に示すように半導体基板
１に対し真上からエミッタ金属を蒸着させると、斜め蒸
着金属層１２の上にエミッタ金属層１４が積層されると
同時に斜め蒸着金属層１４に形成された開口を通して半
導体基板１の上には先端が細くなっていくエミッタ２が
作られる。最後にレジスト１３、斜め蒸着金属層１２、
エミッタ金属層１４を除去すれば図１に示す構造の冷陰
極が得られる。
【００１４】本発明の第２の実施例の平面図を図３
（ａ）に、断面図を図３（ｂ）に示す。図３において、
７は第２絶縁層で、８は第２絶縁層７上に作られた遮蔽
電極である。図１に示す第１の実施例と同様に、各ゲー
ト４は互いに絶縁されており、図には示さないが適当な
配線を通して電圧が独立に印加される。遮蔽電極８には
エミッタ２を基準としてたとえば１００Ｖの一定電圧が
印加されている。この実施例においては、遮蔽電極８が
第２絶縁層７の上に積層された立体構造となっているの
でより高い遮蔽効果が実現され、隣のゲート４の電圧の
影響は小さくなり、電子ビームの軌道に与える影響は小
さくなる。
（ａ）に、断面図を図３（ｂ）に示す。図３において、
７は第２絶縁層で、８は第２絶縁層７上に作られた遮蔽
電極である。図１に示す第１の実施例と同様に、各ゲー
ト４は互いに絶縁されており、図には示さないが適当な
配線を通して電圧が独立に印加される。遮蔽電極８には
エミッタ２を基準としてたとえば１００Ｖの一定電圧が
印加されている。この実施例においては、遮蔽電極８が
第２絶縁層７の上に積層された立体構造となっているの
でより高い遮蔽効果が実現され、隣のゲート４の電圧の
影響は小さくなり、電子ビームの軌道に与える影響は小
さくなる。
【００１５】本発明の第３の実施例の平面図を図４
（ａ）に、断面図を図４（ｂ）に示す。図４は９個の微
小冷陰極を一組みの陰極セグメントとして縦および横に
並べたもので、縦および横に時分割的に駆動することに
よって各陰極セグメントは独立にアクセスできる。ある
いは、縦方向には時分割的に駆動し、横方向は同時に駆
動することもできる。このような構造の陰極をＣＴＲに
組み込むことによって複雑な機能を実現できる。
（ａ）に、断面図を図４（ｂ）に示す。図４は９個の微
小冷陰極を一組みの陰極セグメントとして縦および横に
並べたもので、縦および横に時分割的に駆動することに
よって各陰極セグメントは独立にアクセスできる。ある
いは、縦方向には時分割的に駆動し、横方向は同時に駆
動することもできる。このような構造の陰極をＣＴＲに
組み込むことによって複雑な機能を実現できる。
【００１６】図４において、９は半導体基板１の上に形
成した絶縁体層、１０は電極Ｃである。この電極Ｃ１０
は縦方向に分離されている。この第３の実施例において
は、ゲート４は図４（ａ）上で縦に並んだ複数の陰極セ
グメントに対して共通の電極になっている。一方、半導
体基板１の上に一面に絶縁体層９を形成することによっ
て、横に並んだ陰極セグメントのエミッタ２は他の段の
横に並んだ陰極セグメントに対して互いに電気的に分離
されている。各陰極セグメントのエミッタは電極Ｃ１０
の上に形成されている。エミッタ２から電流を取り出さ
ないとき、エミッタ２はゲート４と同程度か僅かに負の
電圧が印加され、エミッタ２から電流を取り出すときエ
ミッタ２はゲート４よりも約１００Ｖ負の電圧を印加す
る。遮蔽電極５には陰極全面にわたって常に１００Ｖの
電圧が印加されているので、横に並んだ陰極セグメント
を同時に駆動しても、各陰極セグメントのエミッタ２か
ら放出された電子ビーム軌道は常に一定に保たれる。
成した絶縁体層、１０は電極Ｃである。この電極Ｃ１０
は縦方向に分離されている。この第３の実施例において
は、ゲート４は図４（ａ）上で縦に並んだ複数の陰極セ
グメントに対して共通の電極になっている。一方、半導
体基板１の上に一面に絶縁体層９を形成することによっ
て、横に並んだ陰極セグメントのエミッタ２は他の段の
横に並んだ陰極セグメントに対して互いに電気的に分離
されている。各陰極セグメントのエミッタは電極Ｃ１０
の上に形成されている。エミッタ２から電流を取り出さ
ないとき、エミッタ２はゲート４と同程度か僅かに負の
電圧が印加され、エミッタ２から電流を取り出すときエ
ミッタ２はゲート４よりも約１００Ｖ負の電圧を印加す
る。遮蔽電極５には陰極全面にわたって常に１００Ｖの
電圧が印加されているので、横に並んだ陰極セグメント
を同時に駆動しても、各陰極セグメントのエミッタ２か
ら放出された電子ビーム軌道は常に一定に保たれる。
【００１７】なお、第３の実施例では半導体基板１の上
に絶縁層９を設け、その上に設けた電極Ｃ１０の上にエ
ミッタ２等を構成する構造を示したが、半導体基板１と
絶縁体層９の代わりに直接ガラス基板のような絶縁物基
板の上に作ることもできる。また、電極Ｃは横方向に分
離して設け、遮蔽電極をこれに直交するように設けても
よい。
に絶縁層９を設け、その上に設けた電極Ｃ１０の上にエ
ミッタ２等を構成する構造を示したが、半導体基板１と
絶縁体層９の代わりに直接ガラス基板のような絶縁物基
板の上に作ることもできる。また、電極Ｃは横方向に分
離して設け、遮蔽電極をこれに直交するように設けても
よい。
【００１８】本発明の第４の実施例を図５に示す。図５
はＭＩＭ（金属−絶縁物−金属）型の冷陰極の例で、１
５は絶縁基板、１６は導電体層、１７ａ，１７ｂは金属
電極である。金属電極１７および絶縁層３の一部に他と
比較して薄くなっている部分があり、導電体層１６と金
属電極１７の間に電圧を印加すると、この薄い部分から
トンネル効果によって電子が放出される。図には示さな
いが金属電極１７ａと１７ｂはそれぞれ独立に電圧が印
加できるようになっている。遮蔽電極８には一定電圧が
加えられており、放出電流制御のため、金属電極１７に
印加する電圧を変えても隣の金属電極１７（微小冷陰
極）から放出される電子ビームの軌道は影響を受けな
い。
はＭＩＭ（金属−絶縁物−金属）型の冷陰極の例で、１
５は絶縁基板、１６は導電体層、１７ａ，１７ｂは金属
電極である。金属電極１７および絶縁層３の一部に他と
比較して薄くなっている部分があり、導電体層１６と金
属電極１７の間に電圧を印加すると、この薄い部分から
トンネル効果によって電子が放出される。図には示さな
いが金属電極１７ａと１７ｂはそれぞれ独立に電圧が印
加できるようになっている。遮蔽電極８には一定電圧が
加えられており、放出電流制御のため、金属電極１７に
印加する電圧を変えても隣の金属電極１７（微小冷陰
極）から放出される電子ビームの軌道は影響を受けな
い。
【００１９】なお、第１、第２、第４の実施例では単一
の微小冷陰極を互いに分離する例を示したが、複数の微
小冷陰極を一括して放出電流を制御する場合には、これ
を単位としてこの周囲に一定電圧の遮蔽電極を配置する
ことにより全く同様の効果を得ることができる。
の微小冷陰極を互いに分離する例を示したが、複数の微
小冷陰極を一括して放出電流を制御する場合には、これ
を単位としてこの周囲に一定電圧の遮蔽電極を配置する
ことにより全く同様の効果を得ることができる。
【００２０】また、実施例では電子放出源として電界放
出型素子、ＭＩＭ型素子を示したが、ＭＩＳ型素子、Ｐ
Ｎ接合素子、ショットキー接合素子等を用いても本発明
が適用できることは明らかである。
出型素子、ＭＩＭ型素子を示したが、ＭＩＳ型素子、Ｐ
Ｎ接合素子、ショットキー接合素子等を用いても本発明
が適用できることは明らかである。
【００２１】さらに、ＣＲＴに限らず、複数の互いに独
立に電流量が制御される電子ビームを利用したデバイス
ならびに装置に使用しても同様な効果が得られ、本発明
の思想が適用できることは明らかである。
立に電流量が制御される電子ビームを利用したデバイス
ならびに装置に使用しても同様な効果が得られ、本発明
の思想が適用できることは明らかである。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の冷陰極に
おいては、エミッタから放出される電子ビームの軌道は
極めて近接して隣合ったエミッタあるいはエミッタ群を
制御する電圧の影響を受けないので、この冷陰極をＣＲ
Ｔに適用すれば、表示画面上で常に安定した歪みのない
走査線あるいは走査線で作られるパターンを得ることが
できる。
おいては、エミッタから放出される電子ビームの軌道は
極めて近接して隣合ったエミッタあるいはエミッタ群を
制御する電圧の影響を受けないので、この冷陰極をＣＲ
Ｔに適用すれば、表示画面上で常に安定した歪みのない
走査線あるいは走査線で作られるパターンを得ることが
できる。
【図１】（ａ），（ｂ）は本発明の第１の実施例を示す
冷陰極の平面図と断面図である。
冷陰極の平面図と断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は本発明の第１の実施例を示す
冷陰極の製作プロセスの断面図である。
冷陰極の製作プロセスの断面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は本発明の第２の実施例を示す
冷陰極の平面図と断面図である。
冷陰極の平面図と断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は本発明の第３の実施例を示す
冷陰極の平面図と断面図である。
冷陰極の平面図と断面図である。
【図５】本発明の第４の実施例を示す冷陰極の断面図で
ある。
ある。
【図６】（ａ），（ｂ）は従来例を示す平面図と断面図
である。
である。
【図７】（ａ），（ｂ）は従来の他の例を示す平面図と
断面図である。
断面図である。
１ 半導体基板 ２ エミッタ ３ 絶縁層 ４ ゲート ５，８ 遮蔽電極 ６ 絶縁層溝 ７ 第２絶縁層 ９ 絶縁体層 １０ 電極Ｃ １１ ゲート金属層 １２ 斜め蒸着金属層 １３ レジスト １４ エミッタ金属層 １５ 絶縁基板 １６ 導電体層 １７ 金属電極 １０１ 基板 １０２ エミッタ １０３ 絶縁体 １０４ ゲート １０５ 電子コレクタ電極 １０６ 発光体薄膜 １０７ 電子シールド １０８ 透明封止体
Claims (4)
- 【請求項１】 導電性の基板の上に複数のエミッタを設
け、単数あるいは複数の前記エミッタの周辺の基板上に
絶縁層を介して設けた異なる電圧が印加されるように分
離された共通ゲート電極を有する複数の微小冷陰極群を
設け、隣接する前記共通ゲート電極の間に遮蔽電極を前
記ゲート電極と同一平面上に設けたことを特徴とする冷
陰極。 - 【請求項２】 表面が導電性を有する基板の前記表面上
に設けられた複数のエミッタと、単数あるいは複数の前
記エミッタの周辺の基板上に第１の絶縁層を介して設け
られた互いに分離されたゲート電極とを有して構成され
る複数の微小冷陰極群を備え、前記微小冷陰極群の各群
ごとの前記ゲート電極を分離する絶縁領域上に第２の絶
縁層を介して遮蔽電極を形成し、前記第２の絶縁層上の
前記遮蔽電極が隣接する前記微小冷陰極群の間に位置す
るように配置されていることを特徴とする冷陰極。 - 【請求項３】 導電性基板上に絶縁層を介して縦または
横方向に分離された金属層を設け、この金属層上に多数
のエミッタを設け、これらエミッタを複数個ずつ前記金
属層に直交するように絶縁層を介して設けたゲートとを
備える複数群の微小冷陰極群を有し、隣接するゲートの
間に遮蔽電極を形成したことを特徴とする冷陰極。 - 【請求項４】 絶縁基板上に導電体層と絶縁層を積層し
て設け、この絶縁層上に複数の金属電極を設け、これら
の金属電極の周囲に第２の絶縁層を介して遮蔽電極を設
け、かつ前記金属電極の下の一部の絶縁層が薄くされて
いるとともに、前記金属電極はそれぞれ独立に電圧が印
加されるとともに電子ビームの軌道に影響を与えないよ
うに前記遮蔽電極には一定の電圧が印加されていること
を特徴とする冷陰極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16393A JP2697538B2 (ja) | 1993-01-05 | 1993-01-05 | 冷陰極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16393A JP2697538B2 (ja) | 1993-01-05 | 1993-01-05 | 冷陰極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06243777A JPH06243777A (ja) | 1994-09-02 |
| JP2697538B2 true JP2697538B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=11466371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16393A Expired - Lifetime JP2697538B2 (ja) | 1993-01-05 | 1993-01-05 | 冷陰極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2697538B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2577361Y2 (ja) * | 1993-05-28 | 1998-07-23 | 双葉電子工業株式会社 | 電子放出素子およびその電子放出素子を用いた画像表示装置 |
| JP2939943B2 (ja) * | 1996-11-01 | 1999-08-25 | 日本電気株式会社 | 冷陰極電子銃およびこれを備えたマイクロ波管装置 |
| JP2006134794A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Sony Corp | 電界放出素子およびその製造方法ならびにその電界放出素子を利用した画像表示装置 |
| KR100814851B1 (ko) * | 2006-09-12 | 2008-03-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 발광 장치 및 이 발광 장치를 백라이트 유닛으로 사용하는액정 표시장치 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53121454A (en) * | 1977-03-31 | 1978-10-23 | Toshiba Corp | Electron source of thin film electric field emission type and its manufacture |
| JPH0787074B2 (ja) * | 1990-05-23 | 1995-09-20 | 松下電器産業株式会社 | 電子放出素子およびその製造方法 |
| JP3044386B2 (ja) * | 1990-09-25 | 2000-05-22 | キヤノン株式会社 | Ｍｉｍ形電子放出素子及びその製造方法 |
| JP2981765B2 (ja) * | 1990-09-28 | 1999-11-22 | キヤノン株式会社 | 電子線発生装置及びそれを用いた画像形成装置 |
-
1993
- 1993-01-05 JP JP16393A patent/JP2697538B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06243777A (ja) | 1994-09-02 |
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Legal Events
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| A02 | Decision of refusal |
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