JP2704731B2 - 電子放出素子及びその駆動方法 - Google Patents
電子放出素子及びその駆動方法Info
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- JP2704731B2 JP2704731B2 JP18549588A JP18549588A JP2704731B2 JP 2704731 B2 JP2704731 B2 JP 2704731B2 JP 18549588 A JP18549588 A JP 18549588A JP 18549588 A JP18549588 A JP 18549588A JP 2704731 B2 JP2704731 B2 JP 2704731B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/30—Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
- H01J1/316—Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode having an electric field parallel to the surface, e.g. thin film cathodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2201/00—Electrodes common to discharge tubes
- H01J2201/30—Cold cathodes
- H01J2201/316—Cold cathodes having an electric field parallel to the surface thereof, e.g. thin film cathodes
- H01J2201/3165—Surface conduction emission type cathodes
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電子放出素子に関し、特に高抵抗薄膜に電流
を流すことによって電子を放出する、いわゆる表面伝導
形電子放出素子及び、その駆動方法に関する。
を流すことによって電子を放出する、いわゆる表面伝導
形電子放出素子及び、その駆動方法に関する。
［従来の技術］ 従来、簡単な構造で電子の放出が得られる素子とし
て、例えば、エム・アイ・エリンソン（M.I.Elinson）
等によって発表された冷陰極素子が知られている。［ラ
ジオ・エンジニアリング・エレクトロン・フィジィック
ス（Radio Eng.Electron.Phys.）第10巻,1290〜1296頁,
1965年］ これは、基板上に形成された小面積の薄膜に、膜面に
平行に電流を流すことにより、電子放出が生ずる現象を
利用するもので、一般には表面伝導形電子放出素子と呼
ばれている。
て、例えば、エム・アイ・エリンソン（M.I.Elinson）
等によって発表された冷陰極素子が知られている。［ラ
ジオ・エンジニアリング・エレクトロン・フィジィック
ス（Radio Eng.Electron.Phys.）第10巻,1290〜1296頁,
1965年］ これは、基板上に形成された小面積の薄膜に、膜面に
平行に電流を流すことにより、電子放出が生ずる現象を
利用するもので、一般には表面伝導形電子放出素子と呼
ばれている。
この表面伝導形電子放出素子としては、前記エリンソ
ン等により開発されたSnO2（Sb）薄膜を用いたものの
他、Au薄膜によるもの［ジー・ディットマー“スイン・
ソリッド・フィルムス”（G.Dittmer:“Thin Solid Fil
ms"）,9巻,317頁，（1972年）］、ITO薄膜によるもの
［エム・ハートウェル・アンド・シー・ジー・フォンス
タッド“アイ・イー・イー・イー．トランス・イー・デ
ィー・コンフ”（M.Hartwell and C.G.Fonstad:“IEEE
Trans.ED Conf."）519頁，（1975年）］、カーボン薄膜
によるもの［荒木久他：“真空",第26巻，第１号,22
頁，（1983年）］などが報告されている。
ン等により開発されたSnO2（Sb）薄膜を用いたものの
他、Au薄膜によるもの［ジー・ディットマー“スイン・
ソリッド・フィルムス”（G.Dittmer:“Thin Solid Fil
ms"）,9巻,317頁，（1972年）］、ITO薄膜によるもの
［エム・ハートウェル・アンド・シー・ジー・フォンス
タッド“アイ・イー・イー・イー．トランス・イー・デ
ィー・コンフ”（M.Hartwell and C.G.Fonstad:“IEEE
Trans.ED Conf."）519頁，（1975年）］、カーボン薄膜
によるもの［荒木久他：“真空",第26巻，第１号,22
頁，（1983年）］などが報告されている。
これらの表面伝導形電子放出素子の典型的な素子構成
を第17図に示す。第17図において、従来の表面伝導形電
子放出素子は、絶縁性基板５の上に、高電位側電極1,低
電位側電極２との間に高抵抗薄膜４を設け、外部電源３
により両電極間に電圧をかけて電流を流すことにより、
高抵抗薄膜４から電子が放出される。
を第17図に示す。第17図において、従来の表面伝導形電
子放出素子は、絶縁性基板５の上に、高電位側電極1,低
電位側電極２との間に高抵抗薄膜４を設け、外部電源３
により両電極間に電圧をかけて電流を流すことにより、
高抵抗薄膜４から電子が放出される。
従来、これらの表面伝導形電子放出素子に於ては、電
子放出を行なう前にあらかじめフォーミングと呼ばれる
通電処理によって電子放出部（高抵抗薄膜）４を形成す
る。即ち、前記電極１と電極２の間に電圧を印加する事
により、電子放出材料で形成した薄膜に通電し、これに
より発生するジュール熱でかかる薄膜を局所的に破壊，
変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態にした
電子放出部（高抵抗薄膜）４を形成することにより電子
放出機能を得ている。
子放出を行なう前にあらかじめフォーミングと呼ばれる
通電処理によって電子放出部（高抵抗薄膜）４を形成す
る。即ち、前記電極１と電極２の間に電圧を印加する事
により、電子放出材料で形成した薄膜に通電し、これに
より発生するジュール熱でかかる薄膜を局所的に破壊，
変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態にした
電子放出部（高抵抗薄膜）４を形成することにより電子
放出機能を得ている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、この様な従来の表面伝導形電子放出素
子においては、 発光部がちらつく。
子においては、 発光部がちらつく。
第18図に示す様に、電子ビームは高電子側電極１側に
距離Ｌだけ偏向し、一般にビームは発散する。
距離Ｌだけ偏向し、一般にビームは発散する。
したがって、第19図に示す様に、外部に収束レンズ系
を設けて電子ビームを収束する必要があるが、外部収束
レンズ17,18の製作が必要であり、この分の余分な工程
を必要とする。
を設けて電子ビームを収束する必要があるが、外部収束
レンズ17,18の製作が必要であり、この分の余分な工程
を必要とする。
外部収束レンズ17,18と、表面伝導形電子放出素子と
の電子光学上の軸合せという煩雑な作業が必要である。
の電子光学上の軸合せという煩雑な作業が必要である。
等の欠点がある。
本発明は、従来のものがもつ、収束性の不充分さに起
因する以上のような問題点を解決し、外部収束レンズ1
7,18を必要としない、ビーム収束性の優れた電子放出素
子及び、その駆動方法を提供することを目的とする。
因する以上のような問題点を解決し、外部収束レンズ1
7,18を必要としない、ビーム収束性の優れた電子放出素
子及び、その駆動方法を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 上記の目的は、以下の本発明によって達成される。
即ち、本発明の第一は、基体上の高電位側電極の周囲
に低電位側電極が配置されており、該高電位側電極と該
低電位側電極との間に電子放出部を有する電子放出素子
において、前記低電位側電極が分割されており、前記高
電位側電極と該複数の低電位側電極との間に夫々電子放
出部を有することを特徴とする電子放出素子に関する。
に低電位側電極が配置されており、該高電位側電極と該
低電位側電極との間に電子放出部を有する電子放出素子
において、前記低電位側電極が分割されており、前記高
電位側電極と該複数の低電位側電極との間に夫々電子放
出部を有することを特徴とする電子放出素子に関する。
また、本発明の第二は、基体上の高電位側電極の周囲
に低電位側電極が配置されており、該高電位側電極と該
低電位側電極との間に電子放出部を有する電子放出素子
において、前記低電位側電極の高さが、前記高電位側電
極の高さより大きいことを特徴とする電子放出素子に関
する。
に低電位側電極が配置されており、該高電位側電極と該
低電位側電極との間に電子放出部を有する電子放出素子
において、前記低電位側電極の高さが、前記高電位側電
極の高さより大きいことを特徴とする電子放出素子に関
する。
また、本発明の第三は、基体上の高電位側電極の周囲
に複数の低電位側電極が配置されており、該高電位側電
極と該複数の低電位側電極との間に夫々電子放出部を有
する電子放出素子の駆動方法であって、前記複数の電子
放出部より放出された複数の電子ビームが、１ビームに
収束するように駆動することを特徴とする電子放出素子
の駆動方法に関する。
に複数の低電位側電極が配置されており、該高電位側電
極と該複数の低電位側電極との間に夫々電子放出部を有
する電子放出素子の駆動方法であって、前記複数の電子
放出部より放出された複数の電子ビームが、１ビームに
収束するように駆動することを特徴とする電子放出素子
の駆動方法に関する。
また、本発明の第四は、基体上の高電位側電極の周囲
に複数の低電位側電極が配置されており、該高電位側電
極と該複数の低電位側電極との間に夫々電子放出部を有
する電子放出素子の駆動方法であって、各低電位側電極
に独立に異なった電位を与え、任意の電子放出部より放
出された電子ビームが、所定の方向に偏向するように駆
動することを特徴とする電子放出素子の駆動方法に関す
る。
に複数の低電位側電極が配置されており、該高電位側電
極と該複数の低電位側電極との間に夫々電子放出部を有
する電子放出素子の駆動方法であって、各低電位側電極
に独立に異なった電位を与え、任意の電子放出部より放
出された電子ビームが、所定の方向に偏向するように駆
動することを特徴とする電子放出素子の駆動方法に関す
る。
また、本発明の第五は、基体上の高電位側電極の周囲
に複数の低電位側電極が配置されており、該高電位側電
極と該複数の低電位側電極との間に夫々電子放出部を有
する電子放出素子の駆動方法であって、各低電位側電極
に独立に異なった電位を与え、前記複数の電子放出部よ
り放出された複数の電子ビームが、収束され偏向される
ように駆動することを特徴とする電子放出素子の駆動方
法に関する。
に複数の低電位側電極が配置されており、該高電位側電
極と該複数の低電位側電極との間に夫々電子放出部を有
する電子放出素子の駆動方法であって、各低電位側電極
に独立に異なった電位を与え、前記複数の電子放出部よ
り放出された複数の電子ビームが、収束され偏向される
ように駆動することを特徴とする電子放出素子の駆動方
法に関する。
更に、本発明の第六は、基体上の高電位側電極の周囲
に複数の低電位側電極が配置されており、該高電位側電
極と該複数の低電位側電極との間に夫々電子放出部を有
する電子放出素子の駆動方法であって、前記複数の低電
位側電極を複数の群に分け、各群毎に別々に駆動するす
ることを特徴とする電子放出素子の駆動方法に関する。
に複数の低電位側電極が配置されており、該高電位側電
極と該複数の低電位側電極との間に夫々電子放出部を有
する電子放出素子の駆動方法であって、前記複数の低電
位側電極を複数の群に分け、各群毎に別々に駆動するす
ることを特徴とする電子放出素子の駆動方法に関する。
以下、図面を用いて本発明を具体的に説明する。
第１図は、本発明の電子放出素子の基本原理を説明す
るための素子構成図である。第１図に示す表面伝導形電
子放出素子は、一対の電極のうちの電子放出部４に電流
を供給する円形の形状の高電位側電極１の周囲に同心円
状に電子放出部４を設け、該電子放出部４の周囲に同様
に同心円状に低電位側電極２を配設してなるものであ
る。
るための素子構成図である。第１図に示す表面伝導形電
子放出素子は、一対の電極のうちの電子放出部４に電流
を供給する円形の形状の高電位側電極１の周囲に同心円
状に電子放出部４を設け、該電子放出部４の周囲に同様
に同心円状に低電位側電極２を配設してなるものであ
る。
この様な構成において、それぞれの電極上ではどこで
も電位は一定であるから、第17図に示す従来の表面伝導
形電子放出素子においては高電位側電極１と低電位側電
極２とが左右に分れ線対称であるが、第１図においては
中心対称かつ回転対称となり、全体の対称性が著しく高
くなる。このため、出射される電子の速度分布は従来例
のようにばらばらで、かつ偏向したものではなく、中心
対称性と回転対称性を有する均一な分布をもつようにな
り、表面伝導形電子放出素子から放出される電子ビーム
を特定の場所、すなわち該素子の中心点の鉛直上方に収
束させることができ、しかも、実質的に電子放出部面積
が増大するために、発光部のちらつきを低減することが
できる。
も電位は一定であるから、第17図に示す従来の表面伝導
形電子放出素子においては高電位側電極１と低電位側電
極２とが左右に分れ線対称であるが、第１図においては
中心対称かつ回転対称となり、全体の対称性が著しく高
くなる。このため、出射される電子の速度分布は従来例
のようにばらばらで、かつ偏向したものではなく、中心
対称性と回転対称性を有する均一な分布をもつようにな
り、表面伝導形電子放出素子から放出される電子ビーム
を特定の場所、すなわち該素子の中心点の鉛直上方に収
束させることができ、しかも、実質的に電子放出部面積
が増大するために、発光部のちらつきを低減することが
できる。
次に、第２図は第１図の表面伝導形電子放出素子の電
子放出状態を示す説明図である。第２図において、加速
電源６に電圧を印加すると、矢印Ａで示すように、電子
は全体として中心に収束する傾向にある。これは、高電
位側電極１が高電位で、低電位側電極２が低電位である
ために電子が中心の高電位側に収束していくような電位
分布が発生するからである。これにより、加速電源６を
用いて、ターゲツト電極９に電子を収束する場合、従来
例の第19図に示す様にレンズ電極17,18のような外部収
束レンズを設けなくても、良好な収束性を得ることがで
きる。したがって、この様な表面伝導形電子放出素子に
おいては、従来例の電極1,2と収束レンズ17,18とが、高
電位側電極１と低電位側電極２に一体化された構造にな
っているので、電子ビームを特定の場所、すなわち該素
子の中心点の鉛直上方に収束させることができるのであ
る。
子放出状態を示す説明図である。第２図において、加速
電源６に電圧を印加すると、矢印Ａで示すように、電子
は全体として中心に収束する傾向にある。これは、高電
位側電極１が高電位で、低電位側電極２が低電位である
ために電子が中心の高電位側に収束していくような電位
分布が発生するからである。これにより、加速電源６を
用いて、ターゲツト電極９に電子を収束する場合、従来
例の第19図に示す様にレンズ電極17,18のような外部収
束レンズを設けなくても、良好な収束性を得ることがで
きる。したがって、この様な表面伝導形電子放出素子に
おいては、従来例の電極1,2と収束レンズ17,18とが、高
電位側電極１と低電位側電極２に一体化された構造にな
っているので、電子ビームを特定の場所、すなわち該素
子の中心点の鉛直上方に収束させることができるのであ
る。
本発明に係る電子放出素子は、その電極及び電子放出
部は必ずしも円形状である必要はない。例えば第３図，
第４図，第５図に示される如く、低電位側電極が複数個
に分割され、１素子内に複数個の曲線状、或いは直線状
の電子放出部が配設されたものであっても、基本的にそ
の素子が、基体面に高電位側電極を設け、該高電位側電
極の露出部の周囲に接して電子放出部を設け、更にその
電子放出部の周囲に接して低電位側電極を配設した構成
のものであるならば、先述した同様の効果を有すること
ができる。ここで電子放出部を曲線状とする場合、高電
位側電極の形状を円形又はだ円形とすることが好ましく
（例えば第1,3,4図に示されるもの）、また電子放出部
４を直線状とする場合、高電位側電極を多角形とするこ
とが好ましい（例えば第５図に示されるもの）。
部は必ずしも円形状である必要はない。例えば第３図，
第４図，第５図に示される如く、低電位側電極が複数個
に分割され、１素子内に複数個の曲線状、或いは直線状
の電子放出部が配設されたものであっても、基本的にそ
の素子が、基体面に高電位側電極を設け、該高電位側電
極の露出部の周囲に接して電子放出部を設け、更にその
電子放出部の周囲に接して低電位側電極を配設した構成
のものであるならば、先述した同様の効果を有すること
ができる。ここで電子放出部を曲線状とする場合、高電
位側電極の形状を円形又はだ円形とすることが好ましく
（例えば第1,3,4図に示されるもの）、また電子放出部
４を直線状とする場合、高電位側電極を多角形とするこ
とが好ましい（例えば第５図に示されるもの）。
又、第４図に示された高電位側電極１を円形とし、低
電位側電極を2a〜2dの４個とした表面伝導形電子放出素
子に於いて、低電位側電極2bと2dはスイッチ10aによ
り、低電位側電極として働く（ON）か、否（OFF）かが
選択でき、同様に低電位側電極2aと2cはスイッチ10bに
より、ON/OFFが選択できる構成とした。ここでは高電位
側電極１と、低電位側電極2bと2dとの間の電子放出部4b
と4dを１セットの電子放出部（Ｉセットと称する）、同
様にして4aと4cを１セット（IIセットと称する）として
いる。
電位側電極を2a〜2dの４個とした表面伝導形電子放出素
子に於いて、低電位側電極2bと2dはスイッチ10aによ
り、低電位側電極として働く（ON）か、否（OFF）かが
選択でき、同様に低電位側電極2aと2cはスイッチ10bに
より、ON/OFFが選択できる構成とした。ここでは高電位
側電極１と、低電位側電極2bと2dとの間の電子放出部4b
と4dを１セットの電子放出部（Ｉセットと称する）、同
様にして4aと4cを１セット（IIセットと称する）として
いる。
Ｉセットの電子放出部はスイッチ10aで、IIセットの
電子放出部はスイッチ10bで、それぞれON/OFFできる。
従って、スイッチ10bをOFFしておき、スイッチ10aのみ
をONして本発明の表面伝導形電子放出素子を使用すれ
ば、発光部の中心点が本発明の表面伝導形電子放出素子
の中心点の鉛直上方に位置し、Ｉセットの電子放出部が
寿命等で使用不能となった場合に備えたIIセットの予備
電子放出部をもつ電子放出素子となる。
電子放出部はスイッチ10bで、それぞれON/OFFできる。
従って、スイッチ10bをOFFしておき、スイッチ10aのみ
をONして本発明の表面伝導形電子放出素子を使用すれ
ば、発光部の中心点が本発明の表面伝導形電子放出素子
の中心点の鉛直上方に位置し、Ｉセットの電子放出部が
寿命等で使用不能となった場合に備えたIIセットの予備
電子放出部をもつ電子放出素子となる。
また、本発明の電子放出素子は、第６図（ｃ）に示さ
れるように基板12上に設けられた段差形成層15の段差部
上下に一対の電極1,2bが位置し、該電極1,2bが該段差部
をはさんで、対向して電極間隔を有しており、該電極1,
2b間に位置する段差部側端面に電子放出部4bを形成して
なり、電極1,2b間に電圧を印加することにより、電子放
出部4bから電子放出することを特徴とするいわゆる、垂
直型表面伝導形電子放出素子であっても良く、この場合
も第６図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示される如く、基体
面に設けられた高電位側電極１の露出部の周囲に接して
電子放出部4,4a〜4dが設けられ、更にそれらの電子放出
部4,4a〜4dの周囲に接して低電位側電極2,2a〜2dが配設
された形状のものであるならば、放出される電子ビーム
を収束させることが可能となる。更に、上述した低電位
側電極を複数に分割し、１素子内に複数個の電子放出部
を備えたタイプの電子放出素子に於いて、各低電位側電
極電極に独立に異った電位を与えることにより、電子ビ
ームを所望の方向に偏向させることもできる。
れるように基板12上に設けられた段差形成層15の段差部
上下に一対の電極1,2bが位置し、該電極1,2bが該段差部
をはさんで、対向して電極間隔を有しており、該電極1,
2b間に位置する段差部側端面に電子放出部4bを形成して
なり、電極1,2b間に電圧を印加することにより、電子放
出部4bから電子放出することを特徴とするいわゆる、垂
直型表面伝導形電子放出素子であっても良く、この場合
も第６図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示される如く、基体
面に設けられた高電位側電極１の露出部の周囲に接して
電子放出部4,4a〜4dが設けられ、更にそれらの電子放出
部4,4a〜4dの周囲に接して低電位側電極2,2a〜2dが配設
された形状のものであるならば、放出される電子ビーム
を収束させることが可能となる。更に、上述した低電位
側電極を複数に分割し、１素子内に複数個の電子放出部
を備えたタイプの電子放出素子に於いて、各低電位側電
極電極に独立に異った電位を与えることにより、電子ビ
ームを所望の方向に偏向させることもできる。
その１例として、第７図に示すように、低電位側電極
２を２つの部分、2aと2bに分けて、独立に電位Va,Vbを
与える。即ち、Va＞Vbであれば、2aの向きに偏向する
し、逆ならば2bの向きに偏向する。この場合、偏向の向
きと大きさはVa−Vbで決定し、放出電子量と収束の度合
はVa＋Vbでおおむね決定する。従って、両者は独立に制
御できる。なお、低電位側電極２の分割の数は２つに限
定することはなく、使用目的に応じて任意の数に分割す
ることができる。
２を２つの部分、2aと2bに分けて、独立に電位Va,Vbを
与える。即ち、Va＞Vbであれば、2aの向きに偏向する
し、逆ならば2bの向きに偏向する。この場合、偏向の向
きと大きさはVa−Vbで決定し、放出電子量と収束の度合
はVa＋Vbでおおむね決定する。従って、両者は独立に制
御できる。なお、低電位側電極２の分割の数は２つに限
定することはなく、使用目的に応じて任意の数に分割す
ることができる。
次に、本発明の電子放出素子に於いて、高電位側電極
よりも基体の厚み方向に突出した低電位側電極を配設す
るならば、その電子ビームの収束性はより一層向上す
る。
よりも基体の厚み方向に突出した低電位側電極を配設す
るならば、その電子ビームの収束性はより一層向上す
る。
例えば、第８図に示されるように、高電位側電極１を
円形とし、これを穴を介して低電位側電極２で囲んだ構
成とした場合、高電位側電極１の直径d1と、低電位側電
極２の穴の直径d2と、この穴の高さ（高電位側電極上部
から低電位側電極上部までの距離）ｈとが、次の関係に
あることが好ましい。
円形とし、これを穴を介して低電位側電極２で囲んだ構
成とした場合、高電位側電極１の直径d1と、低電位側電
極２の穴の直径d2と、この穴の高さ（高電位側電極上部
から低電位側電極上部までの距離）ｈとが、次の関係に
あることが好ましい。
ここで、電極1,2による電子ビーム収束性の向上を第
９図で説明する。
９図で説明する。
第９図において、１は高電位側電極、２は低電位側電
極、４は電子放出部であり、ここには描かれていない
が、当該表面伝導形電子放出素子の上方には、数〜数十
kVの正電圧を印加した平面のターゲット電極が設置され
ているものとする。
極、４は電子放出部であり、ここには描かれていない
が、当該表面伝導形電子放出素子の上方には、数〜数十
kVの正電圧を印加した平面のターゲット電極が設置され
ているものとする。
（ａ）は、両電極1,2の厚さを等しくした表面伝導形
電子放出素子近傍における等電位線と、電子ビームが受
ける代表的な方向を矢印Ｆにより示している。（ｂ）は
同様に、低電位側電極２が高電位側電極１よりも基体の
厚み方向に突出した場合の表面伝導形電子放出素子近傍
における状態を示している。これら（ａ），（ｂ）図を
比較して分る様に、本発明の表面伝導形電子放出素子に
おいては、低電位側電極２が高電位側電極１よりも厚い
場合の方が、等電位線の傾きが（ａ）のものと比して大
きくなり、従って電子ビームは、ターゲット電極方向へ
の速度成分の大きさが小さく、電場の影響を受け易い放
出初期において、より大きな中心方向への収束力を受け
る。
電子放出素子近傍における等電位線と、電子ビームが受
ける代表的な方向を矢印Ｆにより示している。（ｂ）は
同様に、低電位側電極２が高電位側電極１よりも基体の
厚み方向に突出した場合の表面伝導形電子放出素子近傍
における状態を示している。これら（ａ），（ｂ）図を
比較して分る様に、本発明の表面伝導形電子放出素子に
おいては、低電位側電極２が高電位側電極１よりも厚い
場合の方が、等電位線の傾きが（ａ）のものと比して大
きくなり、従って電子ビームは、ターゲット電極方向へ
の速度成分の大きさが小さく、電場の影響を受け易い放
出初期において、より大きな中心方向への収束力を受け
る。
第８図は、電極及び電子放出部が円形状であるが、第
10図，第11図，第12図に示される如く、低電位側電極が
複数個に分割され、１素子内に複数個の曲線状の電子放
出部が配設されたものであっても、基体面に高電位側電
極を設け、該高電位側電極の露出部の周囲に接して電子
放出部を設け、更に該電子放出部の周囲に接して高電位
側電極よりも基体の厚み方向に突出した低電位側電極を
配設した構成のものであるならば先述した同様の効果を
有することができる。
10図，第11図，第12図に示される如く、低電位側電極が
複数個に分割され、１素子内に複数個の曲線状の電子放
出部が配設されたものであっても、基体面に高電位側電
極を設け、該高電位側電極の露出部の周囲に接して電子
放出部を設け、更に該電子放出部の周囲に接して高電位
側電極よりも基体の厚み方向に突出した低電位側電極を
配設した構成のものであるならば先述した同様の効果を
有することができる。
更に、本発明の電子放出素子は、その低電位側電極と
電子放出部の境界部分、高電位側電極と電子放出部の境
界部分のうち少なくとも一方の境界部分において、第13
図（ａ）〜（ｃ）のように、凹凸をつけて電子放出を容
易にしてもよい。この様な形状にすると局所電界が強く
なるために好ましい。また、第13図（ｄ）に示す様に、
低電位側電極２は配置や配線の都合に合せて、外側の形
状は全く任意に形成することができる。
電子放出部の境界部分、高電位側電極と電子放出部の境
界部分のうち少なくとも一方の境界部分において、第13
図（ａ）〜（ｃ）のように、凹凸をつけて電子放出を容
易にしてもよい。この様な形状にすると局所電界が強く
なるために好ましい。また、第13図（ｄ）に示す様に、
低電位側電極２は配置や配線の都合に合せて、外側の形
状は全く任意に形成することができる。
また、本発明に係わる電子放出素子は、第14図に示す
様に、素子を複数個、同一基板上に配置して独立に駆動
すると、複数の独立した電子ビームが得られる。
様に、素子を複数個、同一基板上に配置して独立に駆動
すると、複数の独立した電子ビームが得られる。
次に第15図，第16図を用いて本発明の電子放出素子の
製造方法の一例を説明する。（第15−１〜15−５図に於
いて）先ず基板16の表面を酸化して絶縁膜を形成し、絶
縁性基板５を作成する（第15−１図）。次に絶縁性基板
５の一部をエッチングして穴をあけた後、全面に金属膜
20を蒸着する（第15−２図）。さらにこの金属膜20を第
15−３図に示す様にエッチングして高電位側電極１及び
低電位側電極2a,2cを作成する。次に、薄膜21を蒸着
し、フォーミング処理を行う（第15−４図）。この場
合、高電位側電極１、低電位側電極2a,2cをマスクして
いないと、これらの上面にも薄膜が付着するが、これ
は、実用上素子の特性に影響がない。しかし、必要な場
合には、高電位側電極１と低電位側電極2a,2cの上面を
マスクでおおい、付着を防止することももちろん可能で
ある。そして低電位側電極2a,2cと基板16の間に外部電
源３より電圧を印加すると電子放出部4a,4bから電子が
放出される（第15−５図）。
製造方法の一例を説明する。（第15−１〜15−５図に於
いて）先ず基板16の表面を酸化して絶縁膜を形成し、絶
縁性基板５を作成する（第15−１図）。次に絶縁性基板
５の一部をエッチングして穴をあけた後、全面に金属膜
20を蒸着する（第15−２図）。さらにこの金属膜20を第
15−３図に示す様にエッチングして高電位側電極１及び
低電位側電極2a,2cを作成する。次に、薄膜21を蒸着
し、フォーミング処理を行う（第15−４図）。この場
合、高電位側電極１、低電位側電極2a,2cをマスクして
いないと、これらの上面にも薄膜が付着するが、これ
は、実用上素子の特性に影響がない。しかし、必要な場
合には、高電位側電極１と低電位側電極2a,2cの上面を
マスクでおおい、付着を防止することももちろん可能で
ある。そして低電位側電極2a,2cと基板16の間に外部電
源３より電圧を印加すると電子放出部4a,4bから電子が
放出される（第15−５図）。
また、本発明の電子放出素子の別の製造方法を第16−
１〜16−７図を用いて説明するなら、先ず、ガラス，石
英等の基材12の上にストライプ状に配線電極14をパター
ニングする（第16−１図）。次に基材12及び配線電極14
の上に絶縁層13を形成し（第16−２図）、この絶縁層13
を第16−３図に示す様に、エッチングによる穴あけ加工
を行う。次に、金属膜を蒸着し、エッチングして高電位
側電極１を作成する（第16−４図）。更に、薄膜４を蒸
着し（第16−５図）、続いて金属膜２を蒸着する（第16
−６図）。次に、エッチングによる穴あけ加工を行い、
低電位側電極2a,2cを作成し、フォーミング処理を行う
（第16−７図）。
１〜16−７図を用いて説明するなら、先ず、ガラス，石
英等の基材12の上にストライプ状に配線電極14をパター
ニングする（第16−１図）。次に基材12及び配線電極14
の上に絶縁層13を形成し（第16−２図）、この絶縁層13
を第16−３図に示す様に、エッチングによる穴あけ加工
を行う。次に、金属膜を蒸着し、エッチングして高電位
側電極１を作成する（第16−４図）。更に、薄膜４を蒸
着し（第16−５図）、続いて金属膜２を蒸着する（第16
−６図）。次に、エッチングによる穴あけ加工を行い、
低電位側電極2a,2cを作成し、フォーミング処理を行う
（第16−７図）。
上記方法においては、蒸着して電子放出部4a,4b（第1
5,16図）を作成しているが、これに限らず、電子放出材
料の微粒子を分散媒に分散された分散液を、例えばデッ
ピングやスピンコート等で塗布した後焼成することによ
って行うことが挙げられる。この場合の分散媒として
は、微粒子を変質させることなく分散させ得るものであ
ればよく、例えば酢酸ブチル、アルコール類、メチルエ
チルケトン、シクロヘキサン及びこれらの混合物等が用
いられる。また微粒子は、数十Å〜数μｍの粒径のもの
が好ましい。
5,16図）を作成しているが、これに限らず、電子放出材
料の微粒子を分散媒に分散された分散液を、例えばデッ
ピングやスピンコート等で塗布した後焼成することによ
って行うことが挙げられる。この場合の分散媒として
は、微粒子を変質させることなく分散させ得るものであ
ればよく、例えば酢酸ブチル、アルコール類、メチルエ
チルケトン、シクロヘキサン及びこれらの混合物等が用
いられる。また微粒子は、数十Å〜数μｍの粒径のもの
が好ましい。
次に材質について説明する。
本発明の電子放出素子を構成する材質は従来の表面伝
導形電子放出素子に用いられるものでよい。例えば基板
16（第15図）は通電性を有するものであれば如何なるも
のでも良く、ｎ型Si,P−Si、またはAl,Cu等の金属でも
良い。また、高電位側電極１と低電位側電極2a,2c（第1
5,16図）、及び配線電極14（第16図）も良導体であれば
如何なるものでも良く、例えばCu,Pb,Ni,Al,Au,Pt,Ag等
の金属や、SnO2,ITO等の金属酸化物等を用いることがで
きる。
導形電子放出素子に用いられるものでよい。例えば基板
16（第15図）は通電性を有するものであれば如何なるも
のでも良く、ｎ型Si,P−Si、またはAl,Cu等の金属でも
良い。また、高電位側電極１と低電位側電極2a,2c（第1
5,16図）、及び配線電極14（第16図）も良導体であれば
如何なるものでも良く、例えばCu,Pb,Ni,Al,Au,Pt,Ag等
の金属や、SnO2,ITO等の金属酸化物等を用いることがで
きる。
絶縁性基板５（第15図）はその上に形成される絶縁膜
が絶縁体であれば如何なるものでも良いが、製法上簡単
なのは、基板を酸化して得られるSiO2やAl2O3等が好ま
しい。又、基材12,絶縁層13（第16図）にも、SiO2,MgO
やガラス等の絶縁体が用いられる。
が絶縁体であれば如何なるものでも良いが、製法上簡単
なのは、基板を酸化して得られるSiO2やAl2O3等が好ま
しい。又、基材12,絶縁層13（第16図）にも、SiO2,MgO
やガラス等の絶縁体が用いられる。
更に、電子放出部4a,4c（第15,16図）には、例えばIn
2O3,SnO2,PbO等の金属酸化物、Ag,Pt,Al,Cu,Au等の金
属、カーボン、その他各種半導体等が用いられる。
2O3,SnO2,PbO等の金属酸化物、Ag,Pt,Al,Cu,Au等の金
属、カーボン、その他各種半導体等が用いられる。
また、各部分の大きさとしては、まず、高電位側電極
１の大きさは1nm〜数mmとし、電子放出部4a,4cの幅は通
常の表面伝導形電子放出素子に準ずる大きさ（例えば、
１μｍ〜数十mm）であればよく、さらに低電位側電極2
a,2cの大きさは任意でよい。
１の大きさは1nm〜数mmとし、電子放出部4a,4cの幅は通
常の表面伝導形電子放出素子に準ずる大きさ（例えば、
１μｍ〜数十mm）であればよく、さらに低電位側電極2
a,2cの大きさは任意でよい。
また、電子放出部4a,4cの厚みは、通常の表面伝導形
電子放出素子に準ずる（例えば数十Å〜数μｍ）もので
よい。高電位側電極１と低電位側電極2a,2cの厚みは任
意であるが、厚すぎると放出電子の妨げになるので、電
子放出部の膜厚より少し厚いぐらいにしておくのが良
い。絶縁性基板の厚みは任意である。ただし、高電位側
電極１よりも低電位側電極2a,2cを厚く形成し、電子ビ
ームの収束性をより良くするためには、先述した如く、
式（イ），（ロ）の関係を満たすように形成される。
電子放出素子に準ずる（例えば数十Å〜数μｍ）もので
よい。高電位側電極１と低電位側電極2a,2cの厚みは任
意であるが、厚すぎると放出電子の妨げになるので、電
子放出部の膜厚より少し厚いぐらいにしておくのが良
い。絶縁性基板の厚みは任意である。ただし、高電位側
電極１よりも低電位側電極2a,2cを厚く形成し、電子ビ
ームの収束性をより良くするためには、先述した如く、
式（イ），（ロ）の関係を満たすように形成される。
また、本表面伝導形電子放出素子を多数並列して形成
する場合には、例えば第16図に於いてあらかじめ配線電
極２を、ストライプ状等、所望の位置、形状にパターニ
ングして基板１上に設け、この配線電極２上に高電位側
電極４を設けると、製造が容易となるので好ましい。
する場合には、例えば第16図に於いてあらかじめ配線電
極２を、ストライプ状等、所望の位置、形状にパターニ
ングして基板１上に設け、この配線電極２上に高電位側
電極４を設けると、製造が容易となるので好ましい。
本発明の電子放出素子が先述した、いわゆる垂直型表
面伝導形電子放出素子の構成を採る場合には、第６−
（ｃ）図及び第12−（ｃ）図に示される如く、段差形成
層15としては、一般に絶縁材料を用いる。例えば、Si
O2,MgO,TiO2,Ta2O5,Al2O3等及びこれらの積層物もしく
はこれらの混合物でも良い。電極1,2間の間隔は、段差
形成層15の厚みと電極1,2の厚みによって決定される
が、数10Å〜数μが良い。その他の構成部材は、前述し
たものと同様な材料、構成を用いることができる。
面伝導形電子放出素子の構成を採る場合には、第６−
（ｃ）図及び第12−（ｃ）図に示される如く、段差形成
層15としては、一般に絶縁材料を用いる。例えば、Si
O2,MgO,TiO2,Ta2O5,Al2O3等及びこれらの積層物もしく
はこれらの混合物でも良い。電極1,2間の間隔は、段差
形成層15の厚みと電極1,2の厚みによって決定される
が、数10Å〜数μが良い。その他の構成部材は、前述し
たものと同様な材料、構成を用いることができる。
［実施例］ 実施例１ 第15図に示す製造方法に基づいて、本発明の表面伝導
形電子放出素子を作成した。即ち、ｎ型Siの基板の表面
を酸化してSiO2の絶縁膜を形成し、その一部をエッチン
グして穴をあけ、全面にAlの金属膜を蒸着した。この蒸
着膜をさらにエッチングして高電位側及び低電位側電極
を作成した。さらにAu薄膜を蒸着し、フォーミング処理
を行ない、第５図に示す表面伝導形電子放出素子を得
た。
形電子放出素子を作成した。即ち、ｎ型Siの基板の表面
を酸化してSiO2の絶縁膜を形成し、その一部をエッチン
グして穴をあけ、全面にAlの金属膜を蒸着した。この蒸
着膜をさらにエッチングして高電位側及び低電位側電極
を作成した。さらにAu薄膜を蒸着し、フォーミング処理
を行ない、第５図に示す表面伝導形電子放出素子を得
た。
この表面伝導形電子放出素子を用いると、従来の様な
ちらつきが減少した。ここで表面伝導形電子放出素子か
ら射出される電子電流をIe、電子電流のゆらぎをΔIeと
し、ΔIe/Ieを発光部におけるちらつきの指標とする
と、本発明の表面伝導形電子放出素子は従来のもの（第
17図）のちらつき16％に比べて約1/2で、かつ発光点の
中心点は、表面伝導形電子放出素子の中心点の鉛直上方
に位置していた。
ちらつきが減少した。ここで表面伝導形電子放出素子か
ら射出される電子電流をIe、電子電流のゆらぎをΔIeと
し、ΔIe/Ieを発光部におけるちらつきの指標とする
と、本発明の表面伝導形電子放出素子は従来のもの（第
17図）のちらつき16％に比べて約1/2で、かつ発光点の
中心点は、表面伝導形電子放出素子の中心点の鉛直上方
に位置していた。
実施例２ 実施例１と同じ方法で第３図に示す表面伝導形電子放
出素子を作成した。その発光部のちらつきは従来の約1/
1.4であった。又、発光点の中心点は、素子の中心点の
鉛直上方に位置していた。
出素子を作成した。その発光部のちらつきは従来の約1/
1.4であった。又、発光点の中心点は、素子の中心点の
鉛直上方に位置していた。
実施例３ 実施例１と同じ方法で第４図に示す表面伝導形電子放
出素子を作成した。その発光部のちらつきは従来の約1/
1.4であった。又、発光点の中心点は、素子の中心点の
鉛直上方に位置していた。
出素子を作成した。その発光部のちらつきは従来の約1/
1.4であった。又、発光点の中心点は、素子の中心点の
鉛直上方に位置していた。
実施例４ 第16図に示す製造方法に基づいて、本発明の表面伝導
形電子放出素子を作成した。即ち、第８図（ａ），
（ｂ）に於て、12はガラスの基板、14は配線電極で、基
板12の上にストライプ状にパターニングした。配線電極
14の材質は厚さ50ÅのCrと厚さ1000ÅのTaを重ねたもの
とした。
形電子放出素子を作成した。即ち、第８図（ａ），
（ｂ）に於て、12はガラスの基板、14は配線電極で、基
板12の上にストライプ状にパターニングした。配線電極
14の材質は厚さ50ÅのCrと厚さ1000ÅのTaを重ねたもの
とした。
13は絶縁層で、SiO2の液体コーティング剤（東京応化
工業製OCD）を厚さ１μ塗布することで形成した。
工業製OCD）を厚さ１μ塗布することで形成した。
次いで、ホトリソエッチングで、絶縁層13に穴あけ加
工を行った後、高電位側電極１として、Cuを厚さ1.2μ
ｍ蒸着し、更に、ホトリソエッチングで高電位側電極１
の形成に必要とされる以外の蒸着Cuの除去を行った。
工を行った後、高電位側電極１として、Cuを厚さ1.2μ
ｍ蒸着し、更に、ホトリソエッチングで高電位側電極１
の形成に必要とされる以外の蒸着Cuの除去を行った。
次いで、電子放射材料として、有機パラジウム化合物
の溶解液（奥野製薬工業製キャタペーストCCP）をスピ
ンナー塗布した。その後、400℃で１時間焼成し、膜厚1
500ÅのPd微粒子を含む薄膜４を製作した。
の溶解液（奥野製薬工業製キャタペーストCCP）をスピ
ンナー塗布した。その後、400℃で１時間焼成し、膜厚1
500ÅのPd微粒子を含む薄膜４を製作した。
次に、低電位側電極２として、Alを厚さ10μｍ蒸着
し、第８図（ａ）,8図（ｂ）に示す如く、高電位側電極
１の周囲を、通常のホトリソエッチングにより取除い
た。同時に、低電位側電極２を、配線電極を兼ねるスト
ライプ状にエッチング加工した。
し、第８図（ａ）,8図（ｂ）に示す如く、高電位側電極
１の周囲を、通常のホトリソエッチングにより取除い
た。同時に、低電位側電極２を、配線電極を兼ねるスト
ライプ状にエッチング加工した。
高電位側電極１の直径d1,低電位側電極２の穴径d2,高
さｈの関係は、 d1〜10μｍ d2〜14μｍ ｈ〜10μｍ とした。
さｈの関係は、 d1〜10μｍ d2〜14μｍ ｈ〜10μｍ とした。
電極１と、電極２の間に、電圧を10〜20V印加したと
ころ、電子放出部4aから電子が放出された。
ころ、電子放出部4aから電子が放出された。
以上のような本表面伝導形電子放出素子の上方に、蛍
光体を塗布し、加速電圧を印加したターゲット電極を置
き、この電極上で電子ビーム形状のひろがりを測定した
ところ、高電位側及び低電位側電極1,2の厚さを等しく
した表面伝導形電子放出素子と比し、ひろがりの大きさ
は約3/5となり、収束性が著しく増大していることが確
認された。
光体を塗布し、加速電圧を印加したターゲット電極を置
き、この電極上で電子ビーム形状のひろがりを測定した
ところ、高電位側及び低電位側電極1,2の厚さを等しく
した表面伝導形電子放出素子と比し、ひろがりの大きさ
は約3/5となり、収束性が著しく増大していることが確
認された。
実施例５ 本実施例を、第10図を参照しながら説明する。
本実施例では、高電位側電極１を、厚い２個の低電位
側電極2a,2bで両側からはさむ構造とした点以外は実施
例４と同様とした。
側電極2a,2bで両側からはさむ構造とした点以外は実施
例４と同様とした。
本実施例においても、収束性の著しい増大が確認でき
た。
た。
実施例６ 本実施例を、第11図を参照しながら説明する。
本実施例では、高電位側電極１を、厚い４個の低電位
側電極2a〜2dで囲む構造とした点以外は実施例４と同様
とした。
側電極2a〜2dで囲む構造とした点以外は実施例４と同様
とした。
本実施例においても、収束性の著しい増大が確認でき
た。
た。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明の電子放出素子は、基体上
の高電位側電極の露出部の周囲に低電位側電極が配置さ
れており、該高電位側電極と該低電位側電極との間に電
子放出部を有する構造であり、電子ビームを特定の場
所、すなわち該素子の中心点の鉛直上方に収束させるこ
とができ、電子ビームによる発光部のちらつきをも低減
することができる。また、該素子の低電位側電極を複数
に分割して、電子放出部を複数個設けるならば、本発明
の電子放出素子は、予備電子放出部をも具備することが
可能である。更に、本発明の電子放出素子は、内側の高
電位側電極と、それよりも基体の厚み方向に突出した外
側の低電位側電極からなる構成とすることにより、ビー
ム収束性を更に増大し、ターゲット電極上での電子ビー
ム形状のひろがりを、より小さくすることが可能で、外
部収束レンズを不要とすることができるものである。
の高電位側電極の露出部の周囲に低電位側電極が配置さ
れており、該高電位側電極と該低電位側電極との間に電
子放出部を有する構造であり、電子ビームを特定の場
所、すなわち該素子の中心点の鉛直上方に収束させるこ
とができ、電子ビームによる発光部のちらつきをも低減
することができる。また、該素子の低電位側電極を複数
に分割して、電子放出部を複数個設けるならば、本発明
の電子放出素子は、予備電子放出部をも具備することが
可能である。更に、本発明の電子放出素子は、内側の高
電位側電極と、それよりも基体の厚み方向に突出した外
側の低電位側電極からなる構成とすることにより、ビー
ム収束性を更に増大し、ターゲット電極上での電子ビー
ム形状のひろがりを、より小さくすることが可能で、外
部収束レンズを不要とすることができるものである。
第１図は本発明の電子放出素子の基体原理を説明するた
めの素子構成図、第３図〜第８図、第10〜第14図は本発
明の表面伝導形電子放出素子を示すもので、第６図
（ｃ）は同図（ａ），（ｂ）のＣ−Ｃ′断面図、
（ａ），（ｂ）は平面図、第８図（ａ）は同図（ｂ）の
Ａ−Ａ′断面図、（ｂ）は平面図、第10〜12図（ｂ）
は、同図（ａ）のＡ−Ａ′断面図、（ａ）は平面図、第
２図は第１図の表面伝導形電子放出素子の電子放出状態
を示す図、第９図は、本発明の表面伝導形電子放出素子
上の等電位線の形成状態を示す説明図、第15図，第16図
は、本発明の表面伝導形電子放出素子の製造方法を示す
工程図である。第17図，第19図は従来の表面伝導形電子
放出素子を示す図、第18図は従来の表面伝導形電子放出
素子の電子放出状態を示す説明図である。
めの素子構成図、第３図〜第８図、第10〜第14図は本発
明の表面伝導形電子放出素子を示すもので、第６図
（ｃ）は同図（ａ），（ｂ）のＣ−Ｃ′断面図、
（ａ），（ｂ）は平面図、第８図（ａ）は同図（ｂ）の
Ａ−Ａ′断面図、（ｂ）は平面図、第10〜12図（ｂ）
は、同図（ａ）のＡ−Ａ′断面図、（ａ）は平面図、第
２図は第１図の表面伝導形電子放出素子の電子放出状態
を示す図、第９図は、本発明の表面伝導形電子放出素子
上の等電位線の形成状態を示す説明図、第15図，第16図
は、本発明の表面伝導形電子放出素子の製造方法を示す
工程図である。第17図，第19図は従来の表面伝導形電子
放出素子を示す図、第18図は従来の表面伝導形電子放出
素子の電子放出状態を示す説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂野 嘉和 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 金子 哲也 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 武田 俊彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 鱸 英俊 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−6718（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−167456（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭44−32247（ＪＰ，Ｂ１) 特許2518833（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (18)
- 【請求項１】基体上の高電位側電極の周囲に低電位側電
極が配置されており、該高電位側電極と該低電位側電極
との間に電子放出部を有する電子放出素子において、 前記低電位側電極が分割されており、前記高電位側電極
と該複数の低電位側電極との間に夫々電子放出部を有す
ることを特徴とする電子放出素子。 - 【請求項２】基体上の高電位側電極の周囲に低電位側電
極が配置されており、該高電位側電極と該低電位側電極
との間に電子放出部を有する電子放出素子において、 前記低電位側電極の高さが、前記高電位側電極の高さよ
り大きいことを特徴とする電子放出素子。 - 【請求項３】請求項２に記載の電子放出素子において、
前記高電位側電極と前記低電位側電極は同心円状に配置
されていて、該高電位側電極の直径をd1、該低電位側電
極の内側の直径をd2、該低電位側電極の高さと該高電位
側電極の高さの差をｈとしたとき、 d2−d1≦４μｍ d2/6≦ｈ≦６・d2 の関係を満足することを特徴とする電子放出素子。 - 【請求項４】前記低電位側電極が分割されており、前記
高電位側電極と該複数の低電位側電極との間に夫々電子
放出部を有することを特徴とする請求項２に記載の電子
放出素子。 - 【請求項５】前記低電位側電極が、２方向に分割されて
いることを特徴とする請求項１又は４に記載の電子放出
素子。 - 【請求項６】前記低電位側電極が、４方向に分割されて
いることを特徴とする請求項１又は４に記載の電子放出
素子。 - 【請求項７】前記低電位側電極が、同心円状で分割され
ていることを特徴とする請求項１又は４に記載の電子放
出素子。 - 【請求項８】前記高電位側電極と前記複数の低電位電極
の差電圧が等しくなるように、各電極に電位が与えられ
ることを特徴とする請求項１又は４に記載の電子放出素
子。 - 【請求項９】前記高電位側電極と前記複数の低電位側電
極の差電圧が異なるように、各電極に電位が与えられる
ことを特徴とする請求項１又は４に記載の電子放出素
子。 - 【請求項１０】前記高電位側電極及び前記低電位側電極
の少なくともの一方が、電子放出部側に複数の凹凸を有
することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載
の電子放出素子。 - 【請求項１１】前記高電位側電極と前記低電位側電極と
の間に、局所的な破壊、変形若しくは変質部を含む薄膜
を有することを特徴とする請求項１乃至10のいずれかに
記載の電子放出素子。 - 【請求項１２】前記高電位側電極と前記低電位側電極と
の間に、微粒子を有することを特徴とする請求項１乃至
10のいずれかに記載の電子放出素子。 - 【請求項１３】表面伝導形電子放出素子であることを特
徴とする請求項１乃至12のいずれかに記載の電子放出素
子。 - 【請求項１４】基体上の高電位側電極の周囲に複数の低
電位側電極が配置されており、該高電位側電極と該複数
の低電位側電極との間に夫々電子放出部を有する電子放
出素子の駆動方法であって、 前記複数の電子放出部より放出された複数の電子ビーム
が、１ビームに収束するように駆動することを特徴とす
る電子放出素子の駆動方法。 - 【請求項１５】基体上の高電位側電極の周囲に複数の低
電位側電極が配置されており、該高電位側電極と該複数
の低電位側電極との間に夫々電子放出部を有する電子放
出素子の駆動方法であって、 各低電位側電極に独立に異なった電位を与え、任意の電
子放出部より放出された電子ビームが、所定の方向に偏
向するように駆動することを特徴とする電子放出素子の
駆動方法。 - 【請求項１６】基体上の高電位側電極の周囲に複数の低
電位側電極が配置されており、該高電位側電極と該複数
の低電位側電極との間に夫々電子放出部を有する電子放
出素子の駆動方法であって、 各低電位側電極に独立に異なった電位を与え、前記複数
の電子放出部より放出された複数の電子ビームが、収束
され偏向されるように駆動することを特徴とする電子放
出素子の駆動方法。 - 【請求項１７】基体上の高電位側電極の周囲に複数の低
電位側電極が配置されており、該高電位側電極と該複数
の低電位側電極との間に夫々電子放出部を有する電子放
出素子の駆動方法であって、 前記複数の低電位側電極を複数の群に分け、各群毎に別
々に駆動することを特徴とする電子放出素子の駆動方
法。 - 【請求項１８】前記電子放出素子が表面伝導形電子放出
素子であることを特徴とする請求項14乃至17のいずれか
に記載の電子放出素子の駆動方法。
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