JP2922704B2 - 制御された冷陰極電界誘導電子放出装置 - Google Patents
制御された冷陰極電界誘導電子放出装置Info
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- H01J9/022—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes
- H01J9/025—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes of field emission cathodes
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は一般的には電界誘導電
子放出装置（ｆｉｅｌｄ−ｉｎｄｕｃｅｄｅｌｅｃｔｒ
ｏｎ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅｓ）に関し、よ
り詳細には、アクティブ制御冷陰極電界誘導電子放出装
置に関する。
子放出装置（ｆｉｅｌｄ−ｉｎｄｕｃｅｄｅｌｅｃｔｒ
ｏｎ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅｓ）に関し、よ
り詳細には、アクティブ制御冷陰極電界誘導電子放出装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】冷陰極（ｃｏｌｄ ｃａｔｈｏｄｅ）電
界誘導電子放出装置（ＦＥＤ）が技術上知られている。
ＦＥＤは典型的には電子を真空または他の低密度物質環
境内に直接放出するために通常単数または複数の放出部
（ｅｍｉｔｔｅｒ）を使用する。電子放出は一般に小さ
な曲率半径の幾何学的に不連続を示す領域における放出
部（単数または複数）に対し適切な電界を印加すること
により引起こされる。幾何学的な不連続は印加された電
界の増強をもたらし、かつ適切な状況の下では電子の放
出部の表面からの通り抜け（ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ）を
可能にする。必要とされる電界は適切なアノード、ゲー
ト電極、または直接放出部に電位を印加することにより
得られる。
界誘導電子放出装置（ＦＥＤ）が技術上知られている。
ＦＥＤは典型的には電子を真空または他の低密度物質環
境内に直接放出するために通常単数または複数の放出部
（ｅｍｉｔｔｅｒ）を使用する。電子放出は一般に小さ
な曲率半径の幾何学的に不連続を示す領域における放出
部（単数または複数）に対し適切な電界を印加すること
により引起こされる。幾何学的な不連続は印加された電
界の増強をもたらし、かつ適切な状況の下では電子の放
出部の表面からの通り抜け（ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ）を
可能にする。必要とされる電界は適切なアノード、ゲー
ト電極、または直接放出部に電位を印加することにより
得られる。
【０００３】単一のＦＥＤおよび多くのＦＥＤのアレイ
の電子放出をアクティブに制御することが望ましい。典
型的には、電流源および／または電圧源が使用されＦＥ
Ｄを所望の電子放出をもたらすように使用することがで
きる。ＦＥＤ制御のいくつかの従来技術の実施例は、個
別的にあるいはグループで、ＦＥＤの放出をアクティブ
に変調するための手段はＦＥＤ構造内の相互接続ライン
に直接構築されかつ結合されなければならないことを示
している。
の電子放出をアクティブに制御することが望ましい。典
型的には、電流源および／または電圧源が使用されＦＥ
Ｄを所望の電子放出をもたらすように使用することがで
きる。ＦＥＤ制御のいくつかの従来技術の実施例は、個
別的にあるいはグループで、ＦＥＤの放出をアクティブ
に変調するための手段はＦＥＤ構造内の相互接続ライン
に直接構築されかつ結合されなければならないことを示
している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＦＥＤ
またはＦＥＤのアレイが存在する同じ構造内にアクティ
ブ電子放出変調および制御回路を直接設けることができ
る装置構成は示されていない。
またはＦＥＤのアレイが存在する同じ構造内にアクティ
ブ電子放出変調および制御回路を直接設けることができ
る装置構成は示されていない。
【０００５】従って、アクティブ電子放出変調ネットワ
ークおよびＦＥＤ駆動源の一体的な導入を可能にするＦ
ＥＤ構造の必要性が存在する。
ークおよびＦＥＤ駆動源の一体的な導入を可能にするＦ
ＥＤ構造の必要性が存在する。
【０００６】
【課題を解決しようとする手段および作用】この必要性
および他のものは実質的に本発明に係わる電子装置の構
造によって満たされ、該構造は、少なくとも、制御され
た冷陰極電界誘導電子放出装置（ＦＥＤ）を具備し、該
制御された冷陰極ＦＥＤは少なくとも、少なくとも第１
の主要面を備えた支持基板、前記支持基板内に実質的に
配設された電流源、少なくとも第１および第２の面から
なる第１の絶縁層であって、該第１の絶縁層の前記少な
くとも第１の面の少なくとも一部は前記支持基板の少な
くとも第１の主要面の少なくとも一部の上に配設され、
前記少なくとも第１の絶縁層は作動可能に前記電流源に
結合されかつ前記第１の絶縁層を通って横断するよう配
置された少なくとも第１の導通経路を有するもの、前記
第１の絶縁層の少なくとも第２の面上に少なくとも部分
的に配設されかつ少なくとも第１の導通経路に動作可能
に結合された、電子放出のための、電子放出部（エミッ
タ）、そして前記電子放出部に関し末端部に配置され、
放出された電子の少なくともいくらかを集めるためのア
ノードを具備する。
および他のものは実質的に本発明に係わる電子装置の構
造によって満たされ、該構造は、少なくとも、制御され
た冷陰極電界誘導電子放出装置（ＦＥＤ）を具備し、該
制御された冷陰極ＦＥＤは少なくとも、少なくとも第１
の主要面を備えた支持基板、前記支持基板内に実質的に
配設された電流源、少なくとも第１および第２の面から
なる第１の絶縁層であって、該第１の絶縁層の前記少な
くとも第１の面の少なくとも一部は前記支持基板の少な
くとも第１の主要面の少なくとも一部の上に配設され、
前記少なくとも第１の絶縁層は作動可能に前記電流源に
結合されかつ前記第１の絶縁層を通って横断するよう配
置された少なくとも第１の導通経路を有するもの、前記
第１の絶縁層の少なくとも第２の面上に少なくとも部分
的に配設されかつ少なくとも第１の導通経路に動作可能
に結合された、電子放出のための、電子放出部（エミッ
タ）、そして前記電子放出部に関し末端部に配置され、
放出された電子の少なくともいくらかを集めるためのア
ノードを具備する。
【０００７】
【実施例】図１は、本発明に係わる制御されたＦＥＤ構
造の第１の実施例の拡大斜視図を示し、支持基板（１０
１）が描かれており、該支持基板には少なくとも部分的
にアクティブでありかつ、もし望むならば、部分的にパ
ッシブな、制御電子ネットワーク（１０２）が形成され
る。制御電子ネットワーク（１０２）は典型的には電流
源、電圧源、電流源ドライバおよび選択論理ネットワー
ク、および／または電圧源ドライバおよび選択論理ネッ
トワークからなるアクティブネットワークを具備し、該
アクティブネットワークはさらに所望の回路動作を達成
するために必要に応じてパッシブ構成要素を含むことが
できる。電流源、電圧源、電流源ドライバおよび選択論
理ネットワーク、そして電圧源ドライバおよび選択論理
ネットワークは技術上よく知られかつ理解されており、
従ってここではこれ以上説明しない。これらの発生源お
よびネットワークの任意の好ましい構成を本発明に従っ
て所望の電子装置を得るために用いることができる。
造の第１の実施例の拡大斜視図を示し、支持基板（１０
１）が描かれており、該支持基板には少なくとも部分的
にアクティブでありかつ、もし望むならば、部分的にパ
ッシブな、制御電子ネットワーク（１０２）が形成され
る。制御電子ネットワーク（１０２）は典型的には電流
源、電圧源、電流源ドライバおよび選択論理ネットワー
ク、および／または電圧源ドライバおよび選択論理ネッ
トワークからなるアクティブネットワークを具備し、該
アクティブネットワークはさらに所望の回路動作を達成
するために必要に応じてパッシブ構成要素を含むことが
できる。電流源、電圧源、電流源ドライバおよび選択論
理ネットワーク、そして電圧源ドライバおよび選択論理
ネットワークは技術上よく知られかつ理解されており、
従ってここではこれ以上説明しない。これらの発生源お
よびネットワークの任意の好ましい構成を本発明に従っ
て所望の電子装置を得るために用いることができる。
【０００８】制御電子ネットワーク（１０２）は外部環
境にかつＦＥＤ電極に該制御電子ネットワーク（１０
２）を支持基板（１０１）の中に／上に形成された少な
くとも第１の導電ライン（１０３）に結合することによ
り、接続される。少なくとも第１の導電ライン（１０
３）は典型的には、これに限定されるものではないが、
イオン注入および不純物拡散を含む知られた技術によっ
て支持基板（１０１）内に形成される。あるいは、該少
なくとも第１の導電ライン（１０３）は、これに限定さ
れるものまではないが、スパッタリングおよび蒸着を含
む知られた被着技術によって支持基板（１０１）上に形
成される。
境にかつＦＥＤ電極に該制御電子ネットワーク（１０
２）を支持基板（１０１）の中に／上に形成された少な
くとも第１の導電ライン（１０３）に結合することによ
り、接続される。少なくとも第１の導電ライン（１０
３）は典型的には、これに限定されるものではないが、
イオン注入および不純物拡散を含む知られた技術によっ
て支持基板（１０１）内に形成される。あるいは、該少
なくとも第１の導電ライン（１０３）は、これに限定さ
れるものまではないが、スパッタリングおよび蒸着を含
む知られた被着技術によって支持基板（１０１）上に形
成される。
【０００９】典型的には、制御電子ネットワーク（１０
２）および少なくとも第１の導電性ライン（１０３）を
支持基板（１０１）上にあるいはその中に設けた後、少
なくとも第１の絶縁層（１０４）が支持基板に実質的に
平行に配設され、この場合該少なくとも第１の絶縁層
（１０４）の少なくとも第１の面は支持基板の少なくと
も第１の主要面と接触し該支持基板（１０１）上にある
いはその中に制御電子ネットワーク（１０２）および少
なくとも第１の導電性ライン（１０３）が配置されるよ
うになる。少なくとも第１の導電性経路（１０５）が知
られたエッチングおよび被着技術によって少なくとも第
１の絶縁層（１０４）内に形成され、この場合前記少な
くとも第１の導電性経路（１０５）が前記少なくとも第
１の絶縁層の第１の面に関し実質的に横断するように少
なくとも第１の絶縁層（１０４）の厚みを横断し、かつ
また前記少なくとも第１の導電性経路（１０５）が前記
少なくとも第１の導電性経路（１０５）を少なくとも第
１の導電性ライン（１０３）に動作可能に結合するよう
にする。
２）および少なくとも第１の導電性ライン（１０３）を
支持基板（１０１）上にあるいはその中に設けた後、少
なくとも第１の絶縁層（１０４）が支持基板に実質的に
平行に配設され、この場合該少なくとも第１の絶縁層
（１０４）の少なくとも第１の面は支持基板の少なくと
も第１の主要面と接触し該支持基板（１０１）上にある
いはその中に制御電子ネットワーク（１０２）および少
なくとも第１の導電性ライン（１０３）が配置されるよ
うになる。少なくとも第１の導電性経路（１０５）が知
られたエッチングおよび被着技術によって少なくとも第
１の絶縁層（１０４）内に形成され、この場合前記少な
くとも第１の導電性経路（１０５）が前記少なくとも第
１の絶縁層の第１の面に関し実質的に横断するように少
なくとも第１の絶縁層（１０４）の厚みを横断し、かつ
また前記少なくとも第１の導電性経路（１０５）が前記
少なくとも第１の導電性経路（１０５）を少なくとも第
１の導電性ライン（１０３）に動作可能に結合するよう
にする。
【００１０】図１はまた、必要であれば、通常前記少な
くとも第１の絶縁層（１０４）の第２の面上に配設さ
れ、かつ動作可能に前記少なくとも第１の導電性経路
（１０５）に結合される少なくとも第１の非絶縁体層
（１０６）を示している。電子放出部（エレクトロンエ
ミッタ：ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｅｍｉｔｔｅｒ）（１０
７）がさらに示されており、これは実質的に前記少なく
とも第１の非絶縁体層（１０６）上に配設されている。
このように構成することにより、支持基板（１０１）内
にある制御電子ネットワーク（１０２）が前記少なくと
も第１の介在的な導電性ライン（１０３）および前記少
なくとも第１の導電性経路（１０５）を通って動作可能
に結合され、かつ電子放出部（１０７）から電子放出の
制御を提供する。非絶縁体層（１０６）は典型的には金
属／半導体材料によって構成される。
くとも第１の絶縁層（１０４）の第２の面上に配設さ
れ、かつ動作可能に前記少なくとも第１の導電性経路
（１０５）に結合される少なくとも第１の非絶縁体層
（１０６）を示している。電子放出部（エレクトロンエ
ミッタ：ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｅｍｉｔｔｅｒ）（１０
７）がさらに示されており、これは実質的に前記少なく
とも第１の非絶縁体層（１０６）上に配設されている。
このように構成することにより、支持基板（１０１）内
にある制御電子ネットワーク（１０２）が前記少なくと
も第１の介在的な導電性ライン（１０３）および前記少
なくとも第１の導電性経路（１０５）を通って動作可能
に結合され、かつ電子放出部（１０７）から電子放出の
制御を提供する。非絶縁体層（１０６）は典型的には金
属／半導体材料によって構成される。
【００１１】図１はさらに少なくとも第１の開口（１０
９）を含む少なくとも第２の絶縁体層（１０８）を示し
ており、該少なくとも第２の絶縁体層は、もし望むなら
ば、前記少なくとも第１の絶縁体層（１０４）の少なく
とも第２の面の少なくとも一部の上に配設される。前記
少なくとも第２の絶縁体層（１０８）は実質的に前記少
なくとも第１の非絶縁体層（１０６）の少なくとも一部
上に配設され、かつ電子放出部（１０７）が実質的に前
記少なくとも第２の絶縁体層の少なくとも第１の開口
（１０９）内に対称に配設されるように構成されてい
る。必要であれば、前記第２の絶縁体層（１０８）内の
少なくとも第１の開口（１０９）に実質的に対応する少
なくとも第１のゲート開口（１１１）とともに示され
た、ゲート電極（１１０）がほぼ前記少なくとも第２の
絶縁体層（１０８）の少なくとも第２の面の少なくとも
一部上に配設されている。
９）を含む少なくとも第２の絶縁体層（１０８）を示し
ており、該少なくとも第２の絶縁体層は、もし望むなら
ば、前記少なくとも第１の絶縁体層（１０４）の少なく
とも第２の面の少なくとも一部の上に配設される。前記
少なくとも第２の絶縁体層（１０８）は実質的に前記少
なくとも第１の非絶縁体層（１０６）の少なくとも一部
上に配設され、かつ電子放出部（１０７）が実質的に前
記少なくとも第２の絶縁体層の少なくとも第１の開口
（１０９）内に対称に配設されるように構成されてい
る。必要であれば、前記第２の絶縁体層（１０８）内の
少なくとも第１の開口（１０９）に実質的に対応する少
なくとも第１のゲート開口（１１１）とともに示され
た、ゲート電極（１１０）がほぼ前記少なくとも第２の
絶縁体層（１０８）の少なくとも第２の面の少なくとも
一部上に配設されている。
【００１２】単一の層が見られるが、複数の被着および
酸化物成長技術を用いて上に述べた実施例を生み出すこ
とができ、かつそのような技術は明らかに本発明の範囲
内にあることは直ちに明らかである。
酸化物成長技術を用いて上に述べた実施例を生み出すこ
とができ、かつそのような技術は明らかに本発明の範囲
内にあることは直ちに明らかである。
【００１３】図２は、本発明に係わる単一構造の範囲内
で複数の制御ネットワーク（１０２）およびＦＥＤ構成
を有する制御されたＦＥＤの拡大斜視図を示す。図２は
支持基板（１０１）が複数の制御電子ネットワーク（１
０２）を有し、その内の少なくとも第１のものが動作可
能に複数の導電性ラインの少なくとも第１の導電性ライ
ン（１０３）に結合されている実施例を示す。前に述べ
た実施例と同様に、複数の導電性ラインが全体的に／部
分的に支持基板（１０１）の中に／上に形成できる。ま
た、前に述べた実施例と同様に、制御電子ネットワーク
（１０２）は典型的には電流源、電圧源、電流源ドライ
バおよび選択論理ネットワーク、および電流源ドライバ
および選択論理ネットワークの選択された組合わせを備
える。
で複数の制御ネットワーク（１０２）およびＦＥＤ構成
を有する制御されたＦＥＤの拡大斜視図を示す。図２は
支持基板（１０１）が複数の制御電子ネットワーク（１
０２）を有し、その内の少なくとも第１のものが動作可
能に複数の導電性ラインの少なくとも第１の導電性ライ
ン（１０３）に結合されている実施例を示す。前に述べ
た実施例と同様に、複数の導電性ラインが全体的に／部
分的に支持基板（１０１）の中に／上に形成できる。ま
た、前に述べた実施例と同様に、制御電子ネットワーク
（１０２）は典型的には電流源、電圧源、電流源ドライ
バおよび選択論理ネットワーク、および電流源ドライバ
および選択論理ネットワークの選択された組合わせを備
える。
【００１４】少なくとも第１の絶縁体層（１０４）が示
されており、この実施例では、複数の導電性経路（１０
５Ｂ）を含む。該少なくとも第１の絶縁体層は実質的に
その中に／その上に制御電子ネッワーク（１０２）およ
び複数の導電性ライン（１０３）が配置された支持基板
（１０１）の少なくとも第１の主要面と実質的に平行
に、かつ実質的に接触して配設されている。典型的に
は、複数の導電性経路（１０５Ｂ）の内の少なくともい
くつかは前記複数の導電性ライン（１０３）の内の少な
くともいくつかに動作可能に結合されている。
されており、この実施例では、複数の導電性経路（１０
５Ｂ）を含む。該少なくとも第１の絶縁体層は実質的に
その中に／その上に制御電子ネッワーク（１０２）およ
び複数の導電性ライン（１０３）が配置された支持基板
（１０１）の少なくとも第１の主要面と実質的に平行
に、かつ実質的に接触して配設されている。典型的に
は、複数の導電性経路（１０５Ｂ）の内の少なくともい
くつかは前記複数の導電性ライン（１０３）の内の少な
くともいくつかに動作可能に結合されている。
【００１５】図２はさらに、複数の電子放出部（１０７
Ａ，１０７Ｂ）を示しており、これらの内のいくつか
（１０７Ａ）は実質的に第１の絶縁体層（１０４）の少
なくとも第２の面上に配設されかつ前記複数の導電性経
路の内の少なくとも第１の導電性経路（１０５Ｂ）に動
作可能に結合され、かつそのいくつか（１０７Ｂ）は少
なくとも第１の非絶縁体層（１０６）上にあるものとし
て示されており、その少なくとも第１の非絶縁体層（１
０６）は実質的に前記少なくとも第１の絶縁体層（１０
４）の少なくとも第２の面上に配設され、かつその少な
くとも第１の非絶縁体層（１０６）は前記複数の導電性
経路の内の少なくとも１つの導電性経路（１０５Ｂ）に
動作可能に結合されている。必要であれば、少なくとも
第１および第２の面を有する、少なくとも第２の絶縁体
層（１０８）が使用され、この場合複数の開口（１０
９）が形成されかつさらに、図示の如く、少なくとも第
１の導電性経路（１０５Ａ）を含む。必要であれば、少
なくとも第２の絶縁体層は典型的には少なくとも第１の
絶縁体層（１０４）の第２の面および少なくとも第１の
非絶縁体層（１０６）の一面に関し実質的に平行に配設
されかつ実質的に接触し、かつまた典型的には電子放出
部（１０７）が実質的に前記少なくとも第２の絶縁体層
（１０８）の開口（１０９）内で対称に配置されるよう
構成されている。前記少なくとも第２の絶縁体層（１０
８）における少なくとも第１の導電経路（１０５Ａ）は
前に述べたように形成され、かつ前記少なくとも第１の
絶縁体層（１０４）における複数の導電性経路（１０５
Ｂ）の内の少なくとも１つの導電性経路に動作可能に結
合されている。その後、必要であれば、少なくとも第２
の非絶縁体層が前記第２の絶縁体層（１０８）の少なく
とも第２の面上に選択的にパターン化されかつ配設され
その中にゲート開口（１１１）が形成されるゲート電極
（１１０）のパターンを生成する。この実施例において
は、複数のゲート電極（１１０）の少なくとも第１のも
のが実質的に少なくとも第２の絶縁体層（１０８）に配
置された少なくとも第１の導電性経路（１０５Ａ）に動
作可能に結合されている。このように結合することによ
り、前記複数のゲート電極（１１０）の少なくとも第１
のものが実質的に下層にある支持基板（１０１）に存在
する制御電子ネットワークによって制御される。選択さ
れた電圧源および電圧源ドライバおよび選択論理ネット
ワークの使用は少なくとも第１の結合されたゲート電極
湯１１０）の一体的な制御を可能にし前記少なくとも第
１のゲート電極（１１０）に関連する電子放出部（１０
７Ｂ）における電子放出を誘起／禁止する。１つの実施
例においては、図２に示されるように、複数のゲート電
極（１１０）の内のいくつかは制御電子ネットワークの
導電性経路（１０５Ａ，１０５Ｂ）に動作可能に結合さ
れておらず、本発明の外部制御／スイッチングに備えて
いることを示している。必要に応じて、外部制御はまた
上に述べた内部制御電子ネットワーク（１０２）ととも
に用いることができる。
Ａ，１０７Ｂ）を示しており、これらの内のいくつか
（１０７Ａ）は実質的に第１の絶縁体層（１０４）の少
なくとも第２の面上に配設されかつ前記複数の導電性経
路の内の少なくとも第１の導電性経路（１０５Ｂ）に動
作可能に結合され、かつそのいくつか（１０７Ｂ）は少
なくとも第１の非絶縁体層（１０６）上にあるものとし
て示されており、その少なくとも第１の非絶縁体層（１
０６）は実質的に前記少なくとも第１の絶縁体層（１０
４）の少なくとも第２の面上に配設され、かつその少な
くとも第１の非絶縁体層（１０６）は前記複数の導電性
経路の内の少なくとも１つの導電性経路（１０５Ｂ）に
動作可能に結合されている。必要であれば、少なくとも
第１および第２の面を有する、少なくとも第２の絶縁体
層（１０８）が使用され、この場合複数の開口（１０
９）が形成されかつさらに、図示の如く、少なくとも第
１の導電性経路（１０５Ａ）を含む。必要であれば、少
なくとも第２の絶縁体層は典型的には少なくとも第１の
絶縁体層（１０４）の第２の面および少なくとも第１の
非絶縁体層（１０６）の一面に関し実質的に平行に配設
されかつ実質的に接触し、かつまた典型的には電子放出
部（１０７）が実質的に前記少なくとも第２の絶縁体層
（１０８）の開口（１０９）内で対称に配置されるよう
構成されている。前記少なくとも第２の絶縁体層（１０
８）における少なくとも第１の導電経路（１０５Ａ）は
前に述べたように形成され、かつ前記少なくとも第１の
絶縁体層（１０４）における複数の導電性経路（１０５
Ｂ）の内の少なくとも１つの導電性経路に動作可能に結
合されている。その後、必要であれば、少なくとも第２
の非絶縁体層が前記第２の絶縁体層（１０８）の少なく
とも第２の面上に選択的にパターン化されかつ配設され
その中にゲート開口（１１１）が形成されるゲート電極
（１１０）のパターンを生成する。この実施例において
は、複数のゲート電極（１１０）の少なくとも第１のも
のが実質的に少なくとも第２の絶縁体層（１０８）に配
置された少なくとも第１の導電性経路（１０５Ａ）に動
作可能に結合されている。このように結合することによ
り、前記複数のゲート電極（１１０）の少なくとも第１
のものが実質的に下層にある支持基板（１０１）に存在
する制御電子ネットワークによって制御される。選択さ
れた電圧源および電圧源ドライバおよび選択論理ネット
ワークの使用は少なくとも第１の結合されたゲート電極
湯１１０）の一体的な制御を可能にし前記少なくとも第
１のゲート電極（１１０）に関連する電子放出部（１０
７Ｂ）における電子放出を誘起／禁止する。１つの実施
例においては、図２に示されるように、複数のゲート電
極（１１０）の内のいくつかは制御電子ネットワークの
導電性経路（１０５Ａ，１０５Ｂ）に動作可能に結合さ
れておらず、本発明の外部制御／スイッチングに備えて
いることを示している。必要に応じて、外部制御はまた
上に述べた内部制御電子ネットワーク（１０２）ととも
に用いることができる。
【００１６】図２は電流源および／または電圧源をＦＥ
Ｄの選択された電極／アレイに動作可能に結合しかつ所
望のドライバおよび選択論理ネットワークを用いること
によりＦＥＤの制御を行なうための選択された構成を示
し、これらすべては、必要に応じて、支持基板層（１０
１）に導入され、ＦＥＤのＦＥＤ／アレイからの電子放
出を誘起し／禁止し／変調する。図２の構造はさらにい
ずれかの放出された電子の少なくともいくらかを集める
ために電子放出部（１０７Ａ，１０７Ｂ）に関し末端に
配設されたアノード（２０１）を示している。
Ｄの選択された電極／アレイに動作可能に結合しかつ所
望のドライバおよび選択論理ネットワークを用いること
によりＦＥＤの制御を行なうための選択された構成を示
し、これらすべては、必要に応じて、支持基板層（１０
１）に導入され、ＦＥＤのＦＥＤ／アレイからの電子放
出を誘起し／禁止し／変調する。図２の構造はさらにい
ずれかの放出された電子の少なくともいくらかを集める
ために電子放出部（１０７Ａ，１０７Ｂ）に関し末端に
配設されたアノード（２０１）を示している。
【００１７】図３は、本発明に従って相互接続導電性ラ
インを有する電流源および電流源ドライバおよび選択論
理ネットワークの上面図を示し、電流源（３０２）およ
び電流源ドライバおよび選択論理ネットワーク（３０
３）を具備する制御電子ネットワークの１実施例を示
し、これらの各要素の各々は選択的に複数の導電性ライ
ン（１０３）のいくつかに動作可能に結合され、該導電
性ラインのすべては実質的に、必要に応じて、ＦＥＤ構
造の支持基板層／介在層として機能する半導体材料層
（３０１）内に／上に配設されている。該半導体材料層
（３０１）は、これに限定されるものではないが、アモ
ルファスポリシリコンの被着、エピタキシャル層成長、
および／または埋込み酸化物層注入を含む、任意の知ら
れた方法によって形成できる。
インを有する電流源および電流源ドライバおよび選択論
理ネットワークの上面図を示し、電流源（３０２）およ
び電流源ドライバおよび選択論理ネットワーク（３０
３）を具備する制御電子ネットワークの１実施例を示
し、これらの各要素の各々は選択的に複数の導電性ライ
ン（１０３）のいくつかに動作可能に結合され、該導電
性ラインのすべては実質的に、必要に応じて、ＦＥＤ構
造の支持基板層／介在層として機能する半導体材料層
（３０１）内に／上に配設されている。該半導体材料層
（３０１）は、これに限定されるものではないが、アモ
ルファスポリシリコンの被着、エピタキシャル層成長、
および／または埋込み酸化物層注入を含む、任意の知ら
れた方法によって形成できる。
【００１８】図４は電圧源ドライバを備えた電圧源およ
び選択論理ネットワーク（４０１）および相互接続導電
性ライン（１０３）の上面図を示し、本発明に係わるＦ
ＥＤの制御電子ネットワークの１実施例を示す。電圧源
および電圧源ドライバおよび選択論理（４０１）は複数
の導電性ライン（１０３）の少なくとも第１のものに選
択的に動作可能に結合され、これらのすべては、必要に
応じて、ＦＥＤ構造の支持基板層／介在層として機能す
る半導体材料層（３０１）内に／上に配設されている。
前と同様に、半導体材料層（３０１）は、これに限定さ
れるものではないが、アモルファス−／ポリシリコン、
エピタキシャル層成長および／または埋込み酸化物層注
入を含む任意の知られた方法によって形成することがで
きる。
び選択論理ネットワーク（４０１）および相互接続導電
性ライン（１０３）の上面図を示し、本発明に係わるＦ
ＥＤの制御電子ネットワークの１実施例を示す。電圧源
および電圧源ドライバおよび選択論理（４０１）は複数
の導電性ライン（１０３）の少なくとも第１のものに選
択的に動作可能に結合され、これらのすべては、必要に
応じて、ＦＥＤ構造の支持基板層／介在層として機能す
る半導体材料層（３０１）内に／上に配設されている。
前と同様に、半導体材料層（３０１）は、これに限定さ
れるものではないが、アモルファス−／ポリシリコン、
エピタキシャル層成長および／または埋込み酸化物層注
入を含む任意の知られた方法によって形成することがで
きる。
【００１９】図５は、本発明に係わる制御されたＦＥＤ
の実施例の第１の選択されたグループを用いた第１の特
定の構造の拡大された側面切断図を示し、図５の（ｆ）
は支持基板（１０１）を示し、該支持基板（１０１）に
は電流源、電圧源、電流源ドライバおよび選択論理ネッ
トワーク、電圧源ドライバおよび選択論理ネットワー
ク、そして特定のアプリケーションの所望の制御機能を
達成するようにこれらのすべての内の任意の所望の組合
わせとして構成できる制御電子ネットワーク（１０２）
が設けられる。複数の導電性ライン（１０３Ａ，１０３
Ｂ）の内の少なくとも第１の導電性ラインが制御電子ネ
ットワーク（１０２）に関連して支持基板（１０１）の
少なくとも第１の主要面上に／中に配置されている。こ
の実施例では、複数の導電性ラインの内の少なくとも第
１の選択された導電性ラインが支持基板（１０１）の上
に／中に（１０３Ａ／１０３Ｂ）配設されている。
の実施例の第１の選択されたグループを用いた第１の特
定の構造の拡大された側面切断図を示し、図５の（ｆ）
は支持基板（１０１）を示し、該支持基板（１０１）に
は電流源、電圧源、電流源ドライバおよび選択論理ネッ
トワーク、電圧源ドライバおよび選択論理ネットワー
ク、そして特定のアプリケーションの所望の制御機能を
達成するようにこれらのすべての内の任意の所望の組合
わせとして構成できる制御電子ネットワーク（１０２）
が設けられる。複数の導電性ライン（１０３Ａ，１０３
Ｂ）の内の少なくとも第１の導電性ラインが制御電子ネ
ットワーク（１０２）に関連して支持基板（１０１）の
少なくとも第１の主要面上に／中に配置されている。こ
の実施例では、複数の導電性ラインの内の少なくとも第
１の選択された導電性ラインが支持基板（１０１）の上
に／中に（１０３Ａ／１０３Ｂ）配設されている。
【００２０】図５の（ｅ）はさらに、少なくとも第１お
よび第２の面を有する、少なくとも第１の絶縁体層（１
０４）を示しており、該絶縁体層（１０４）には複数の
導電性経路（１０５）の内の少なくとも第１のものが形
成されている。少なくとも第１の絶縁体層（１０４）は
支持基板（１０１）の少なくとも第１の主要面に関し実
質的に平行に配設され、かつ該少なくとも第１の主要面
上に実質的に配置された少なくとも第１の面を有し、前
記支持基板（１０１）は少なくとも第１の制御電子ネッ
トワーク（１０２）および複数の導電性ラインの内の少
なくとも第１の導電性ラインを含む。複数の導電性経路
（１０５）の少なくとも第１の導電性経路は支持基板
（１０１）上に／中に配設された複数の導電性ライン
（１０３Ａ，１０３Ｂ）の内の少なくとも第１の導電性
ラインに動作可能に結合されている。付加的な複数の導
電性ライン（１０３）が図示の如く第１の絶縁体層（１
０４）の第２の面上とともに、いずれかの後続の非絶縁
体層、絶縁体層、または半導体層上に設けられる。
よび第２の面を有する、少なくとも第１の絶縁体層（１
０４）を示しており、該絶縁体層（１０４）には複数の
導電性経路（１０５）の内の少なくとも第１のものが形
成されている。少なくとも第１の絶縁体層（１０４）は
支持基板（１０１）の少なくとも第１の主要面に関し実
質的に平行に配設され、かつ該少なくとも第１の主要面
上に実質的に配置された少なくとも第１の面を有し、前
記支持基板（１０１）は少なくとも第１の制御電子ネッ
トワーク（１０２）および複数の導電性ラインの内の少
なくとも第１の導電性ラインを含む。複数の導電性経路
（１０５）の少なくとも第１の導電性経路は支持基板
（１０１）上に／中に配設された複数の導電性ライン
（１０３Ａ，１０３Ｂ）の内の少なくとも第１の導電性
ラインに動作可能に結合されている。付加的な複数の導
電性ライン（１０３）が図示の如く第１の絶縁体層（１
０４）の第２の面上とともに、いずれかの後続の非絶縁
体層、絶縁体層、または半導体層上に設けられる。
【００２１】図５の（ｄ）は少なくとも第１および第２
の面を有しかつ典型的には少なくとも第１の絶縁体層
（１０４）に関し実質的に平行に配設され、かつさらに
前記少なくとも第２の半導体層（５０１）の少なくとも
第１の面が実質的に前記第１の絶縁体層（１０４）の少
なくとも第２の面上に配設されるように配設された介在
半導体層（５０１）を示している。第２の半導体層（５
０１）もまた複数の導電性経路（１０５）の内の少なく
とも第１の導電性経路、少なくとも第１の一体化制御電
子ネットワーク（１０２）、そして少なくとも第１の導
電性ライン（１０３）を具備する。少なくとも第１の導
電性経路（１０５）が、ＦＥＤ構造の他の層に関連する
他の選択された導電性経路／導電性ライン（１０５／１
０３）に動作可能に結合するよう選択的に配置された、
少なくとも第２の半導体中に実質的に配設されている。
図５は制御電子ネットワークが配設された複数の半導体
層を示しているが、集積度および制御密度を増大するた
めに２つより多くのそのような層を用いた実施例も本発
明の範囲内であることは明らかである。
の面を有しかつ典型的には少なくとも第１の絶縁体層
（１０４）に関し実質的に平行に配設され、かつさらに
前記少なくとも第２の半導体層（５０１）の少なくとも
第１の面が実質的に前記第１の絶縁体層（１０４）の少
なくとも第２の面上に配設されるように配設された介在
半導体層（５０１）を示している。第２の半導体層（５
０１）もまた複数の導電性経路（１０５）の内の少なく
とも第１の導電性経路、少なくとも第１の一体化制御電
子ネットワーク（１０２）、そして少なくとも第１の導
電性ライン（１０３）を具備する。少なくとも第１の導
電性経路（１０５）が、ＦＥＤ構造の他の層に関連する
他の選択された導電性経路／導電性ライン（１０５／１
０３）に動作可能に結合するよう選択的に配置された、
少なくとも第２の半導体中に実質的に配設されている。
図５は制御電子ネットワークが配設された複数の半導体
層を示しているが、集積度および制御密度を増大するた
めに２つより多くのそのような層を用いた実施例も本発
明の範囲内であることは明らかである。
【００２２】図５の（ｃ）は、複数の導電性経路（１０
５）の内の少なくとも第１の導電性経路を含む第２の絶
縁体層（５０２）を示す。該第２の絶縁体層（５０２）
は典型的には少なくとも第１および第２の面を有しかつ
典型的に第２の半導体層（５０１）の前記少なくとも第
２の面に関し実質的に平行に配設され、かつ第１の面が
実質的にその上に配設される。複数の導電性ライン（１
０３）がほぼ前記第２の絶縁体層（５０２）の少なくと
も第２の面上に配設され、複数の導電性ライン（１０
３）の少なくとも第１の導電性ラインが前記複数の導電
性経路（１０５）の少なくとも第１の導電性経路に動作
可能に結合されている。電子放出部（１０７）が実質的
に前記複数の導電性ライン（１０５）の内の少なくとも
第１の導電性ライン上に配設されている。従って、電子
放出部は複数の導電性ラインの内の少なくとも１つの介
在導電性ライン（１０３）および前記複数の導電性経路
（１０５）の内の少なくとも第１の導電性経路を介して
結合された下層にある制御電子ネットワーク（１０２）
により効果的に制御される。
５）の内の少なくとも第１の導電性経路を含む第２の絶
縁体層（５０２）を示す。該第２の絶縁体層（５０２）
は典型的には少なくとも第１および第２の面を有しかつ
典型的に第２の半導体層（５０１）の前記少なくとも第
２の面に関し実質的に平行に配設され、かつ第１の面が
実質的にその上に配設される。複数の導電性ライン（１
０３）がほぼ前記第２の絶縁体層（５０２）の少なくと
も第２の面上に配設され、複数の導電性ライン（１０
３）の少なくとも第１の導電性ラインが前記複数の導電
性経路（１０５）の少なくとも第１の導電性経路に動作
可能に結合されている。電子放出部（１０７）が実質的
に前記複数の導電性ライン（１０５）の内の少なくとも
第１の導電性ライン上に配設されている。従って、電子
放出部は複数の導電性ラインの内の少なくとも１つの介
在導電性ライン（１０３）および前記複数の導電性経路
（１０５）の内の少なくとも第１の導電性経路を介して
結合された下層にある制御電子ネットワーク（１０２）
により効果的に制御される。
【００２３】図５の（ｂ）は、少なくとも第１および第
２の面を有する、少なくとも第３の絶縁体層（５０３）
を示し、該絶縁体層（５０３）は、前に図１および図２
を参照して説明したように、複数の開口（１０９）を含
み、かつ典型的には前記第２の絶縁体層（５０２）に関
し平行に配置され、かつ第３の絶縁体層（５０３）の前
記第１の面は少なくとも部分的に前記第２の絶縁体層
（５０２）上に配設されている。複数のゲート電極（１
１０）として選択的に形成された、非絶縁体層はほぼ前
記少なくとも第３の絶縁体層（５０３）の少なくとも第
２の面の一部上に配設されている。図５の（ａ）の延長
した部分で示されている、アノード（２０１）はいずれ
かの放出された電子の少なくともいくらかを集めるため
電子放出部（１０７）に関し末端側に配設されている。
さらに、ゲート電極（１１０）が図２に関して前に説明
したのとほぼ同様にして少なくとも第１の導電性経路
（図示せず）に動作可能に結合され、下層にある少なく
とも第１の一体化制御電子ネットワーク（１０２）を用
いることによりゲート電極（１１０）に印加される電位
を効果的に制御する。
２の面を有する、少なくとも第３の絶縁体層（５０３）
を示し、該絶縁体層（５０３）は、前に図１および図２
を参照して説明したように、複数の開口（１０９）を含
み、かつ典型的には前記第２の絶縁体層（５０２）に関
し平行に配置され、かつ第３の絶縁体層（５０３）の前
記第１の面は少なくとも部分的に前記第２の絶縁体層
（５０２）上に配設されている。複数のゲート電極（１
１０）として選択的に形成された、非絶縁体層はほぼ前
記少なくとも第３の絶縁体層（５０３）の少なくとも第
２の面の一部上に配設されている。図５の（ａ）の延長
した部分で示されている、アノード（２０１）はいずれ
かの放出された電子の少なくともいくらかを集めるため
電子放出部（１０７）に関し末端側に配設されている。
さらに、ゲート電極（１１０）が図２に関して前に説明
したのとほぼ同様にして少なくとも第１の導電性経路
（図示せず）に動作可能に結合され、下層にある少なく
とも第１の一体化制御電子ネットワーク（１０２）を用
いることによりゲート電極（１１０）に印加される電位
を効果的に制御する。
【００２４】図６は、本発明に係わる制御されたＦＥＤ
の第２の選択されたグループを用いた第２の特定の構造
の拡大側面切断図を示し、少なくとも第３の絶縁体層
（５０３）の少なくとも第２の面の実質的に少なくとも
一部上に配設された半導体層（６０１）を含む。少なく
とも第１のゲート電極または選択的にパターン化された
複数のゲート電極（１１０）が半導体層（６０１）の選
択的な不純物ドーピングにより形成される。ゲート電極
（単数または複数）（１１０）を具備する半導体層（６
０１）の選択的にドープされた領域は、必要に応じて、
さらに選択的に動作可能に少なくとも第１の導電性経路
（図示せず）に結合され選択された制御電子ネットワー
ク（１０２）による一体化された制御が行なわれる。あ
るいは、必要に応じて、前に述べたように、外部制御電
子ネットワークが用いられ、単独で／他の一体化制御電
子ネットワーク（１０２）と一緒になって動作する。
の第２の選択されたグループを用いた第２の特定の構造
の拡大側面切断図を示し、少なくとも第３の絶縁体層
（５０３）の少なくとも第２の面の実質的に少なくとも
一部上に配設された半導体層（６０１）を含む。少なく
とも第１のゲート電極または選択的にパターン化された
複数のゲート電極（１１０）が半導体層（６０１）の選
択的な不純物ドーピングにより形成される。ゲート電極
（単数または複数）（１１０）を具備する半導体層（６
０１）の選択的にドープされた領域は、必要に応じて、
さらに選択的に動作可能に少なくとも第１の導電性経路
（図示せず）に結合され選択された制御電子ネットワー
ク（１０２）による一体化された制御が行なわれる。あ
るいは、必要に応じて、前に述べたように、外部制御電
子ネットワークが用いられ、単独で／他の一体化制御電
子ネットワーク（１０２）と一緒になって動作する。
【００２５】この発明に従って、制御されたＦＥＤが提
供され、該制御されたＦＥＤにおいては電子放出が一体
化構造内に設けられるアクティブ制御ネットワークによ
って指令されるように誘起され、変調され、切替えら
れ、かつ導かれ、前記一体化構造はさらにそれに対し制
御が行なわれるＦＥＤ（単数または複数）を含む。これ
らのアクティブ制御ネットワークは支持基板内に形成す
ると好都合であり、該支持基板は、望むならば、半導体
材料、および／または付加的な半導体層である。多層構
造の各層の間の相互接続は個々の層の厚み部分を横断し
かつ効果的にＦＥＤ／ＦＥＤのアレイの電極を導電性ラ
インおよび放出制御アクティブネットワークを用いて結
合する導電性経路を用いることにより行なわれる。
供され、該制御されたＦＥＤにおいては電子放出が一体
化構造内に設けられるアクティブ制御ネットワークによ
って指令されるように誘起され、変調され、切替えら
れ、かつ導かれ、前記一体化構造はさらにそれに対し制
御が行なわれるＦＥＤ（単数または複数）を含む。これ
らのアクティブ制御ネットワークは支持基板内に形成す
ると好都合であり、該支持基板は、望むならば、半導体
材料、および／または付加的な半導体層である。多層構
造の各層の間の相互接続は個々の層の厚み部分を横断し
かつ効果的にＦＥＤ／ＦＥＤのアレイの電極を導電性ラ
インおよび放出制御アクティブネットワークを用いて結
合する導電性経路を用いることにより行なわれる。
【００２６】本発明の１つの実施例においては、制御さ
れたＦＥＤが提供され、該制御されたＦＥＤにおいては
電流源または複数の電流源が支持基板層に形成されかつ
引続き構造体の種々の層上にまたは層内に被着されてい
る導電性ラインを介して装置の選択された放出部（単数
または複数）に結合され、かつさらに導電性経路を介し
て介在層を通るよう結合される。
れたＦＥＤが提供され、該制御されたＦＥＤにおいては
電流源または複数の電流源が支持基板層に形成されかつ
引続き構造体の種々の層上にまたは層内に被着されてい
る導電性ラインを介して装置の選択された放出部（単数
または複数）に結合され、かつさらに導電性経路を介し
て介在層を通るよう結合される。
【００２７】本発明の別の実施例においては、前に述べ
た実施例のものと同様の構造はさらに増強されたレベル
の一体化制御をＦＥＤに提供するために１つまたはそれ
以上の電流源ドライバおよび選択論理ネットワークを含
む。
た実施例のものと同様の構造はさらに増強されたレベル
の一体化制御をＦＥＤに提供するために１つまたはそれ
以上の電流源ドライバおよび選択論理ネットワークを含
む。
【００２８】本発明の他の実施例においては、種々の電
流源および電流源ドライバおよび選択論理ネットワーク
が半導体材料の介在層に、かつ、必要であれば、支持基
板内／上に配設される。上に述べた実施例と同様に、制
御ネットワークは、必要に応じて、互いにかつ個々のＦ
ＥＤ／ＦＥＤグループの選択された電極に、制御ネット
ワークおよびＦＥＤを複数の導電性ラインの少なくとも
第１のものにかつ、もし必要であれば、少なくとも第１
の導電性経路に動作可能に結合することにより、相互接
続すると好都合である。
流源および電流源ドライバおよび選択論理ネットワーク
が半導体材料の介在層に、かつ、必要であれば、支持基
板内／上に配設される。上に述べた実施例と同様に、制
御ネットワークは、必要に応じて、互いにかつ個々のＦ
ＥＤ／ＦＥＤグループの選択された電極に、制御ネット
ワークおよびＦＥＤを複数の導電性ラインの少なくとも
第１のものにかつ、もし必要であれば、少なくとも第１
の導電性経路に動作可能に結合することにより、相互接
続すると好都合である。
【００２９】一体的に形成された電流源、電圧源、電流
源ドライバおよび選択論理ネットワーク、および電圧源
ドライバおよび選択論理ネットワークの付加的な組合わ
せを用いて、必要に応じ、増大した制御の一体化を備え
た実施例を提供するために、より大きな数の絶縁体層、
半導体層、および非絶縁体層の利用を含む本発明に係わ
る制御されたＦＥＤ動作を達成することができる。
源ドライバおよび選択論理ネットワーク、および電圧源
ドライバおよび選択論理ネットワークの付加的な組合わ
せを用いて、必要に応じ、増大した制御の一体化を備え
た実施例を提供するために、より大きな数の絶縁体層、
半導体層、および非絶縁体層の利用を含む本発明に係わ
る制御されたＦＥＤ動作を達成することができる。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、効率的にＦＥＤ／ＦＥ
Ｄのアレイから電子放出を引起こし／禁止し／変調する
ためにＦＥＤ構造に対する縦方向に一体化されたアクテ
ィブ制御が提供され、それにより超小型でありかつ無線
周波およびマイクロ波装置、テレビジョン、および数多
くの他の電子的装置にきわめて適した好ましいＦＥＤ構
造が得られる。
Ｄのアレイから電子放出を引起こし／禁止し／変調する
ためにＦＥＤ構造に対する縦方向に一体化されたアクテ
ィブ制御が提供され、それにより超小型でありかつ無線
周波およびマイクロ波装置、テレビジョン、および数多
くの他の電子的装置にきわめて適した好ましいＦＥＤ構
造が得られる。
【図１】本発明に係わる制御されたＦＥＤの第１の実施
例を示す拡大斜視図である。
例を示す拡大斜視図である。
【図２】本発明に係わる制御されたＦＥＤの種々の別の
実施例を示す拡大斜視図である。
実施例を示す拡大斜視図である。
【図３】本発明に係わる相互接続導電性ラインを備えた
電流源および電流源ドライバおよび選択論理ネットワー
クを示す上面図である。
電流源および電流源ドライバおよび選択論理ネットワー
クを示す上面図である。
【図４】本発明に係わる電圧源ドライバを備えた電圧源
および選択論理ネットワークおよび相互接続導電性ライ
ンを示す上面図である。
および選択論理ネットワークおよび相互接続導電性ライ
ンを示す上面図である。
【図５】本発明に係わる第１の選択されたグループの実
施例の制御されたＦＥＤを用いた第１の特定の構造を示
す拡大側面切断図である。
施例の制御されたＦＥＤを用いた第１の特定の構造を示
す拡大側面切断図である。
【図６】本発明に係わる第２の選択されたグループの実
施例の制御されたＦＥＤを用いた第２の特定の構造を示
す拡大側面切断図である。
施例の制御されたＦＥＤを用いた第２の特定の構造を示
す拡大側面切断図である。
１０１ 支持基板 １０２ 制御電子ネットワーク １０３ 第１の導電性ライン １０４ 第１の絶縁体層 １０５ 第１の導電性経路 １０６ 第１の非絶縁体層 １０７ 電子放出部 １０８ 第２の絶縁体層 １０９ 第１の開口 １１０ ゲート電極 １１１ 第１のゲート開口 ２０１ アノード ３０１ 半導体材料層 ３０２ 電流源 ３０３ 電流源ドライバおよび選択論理ネットワーク ４０１ 電圧源ドライバおよび選択論理ネットワーク ５０１ 介在半導体層 ５０２ 第２の絶縁体層 ５０３ 第３の絶縁体層 ６０１ 半導体層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−295138（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−249026（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−42464（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01J 1/30,29/04,31/12 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (5)
- 【請求項１】 制御された冷陰極電界誘導放出装置（Ｆ
ＥＤ）であって、 Ａ）少なくとも第１の主要面を備えた支持基板、 Ｂ）前記支持基板内に実質的に配設された電流源、 Ｃ）少なくとも第１および第２の面を有する第１の絶縁
体層であって、前記第１の絶縁体層の少なくとも第１の
面の少なくとも一部は前記支持基板の少なくとも第１の
主要面の少なくとも一部上に配設されており、前記少な
くとも第１の絶縁体層は前記電流源に電気的に結合され
かつ前記第１の絶縁体層を横切って配設されている少な
くとも第１の導電性経路を有するもの、 Ｄ）電子を放出するために、少なくとも部分的に前記第
１の絶縁体層の少なくとも第２の面上に配設されかつ前
記少なくとも第１の導電性経路に動作可能に結合された
電子放出部、そして Ｅ）前記電子放出部から離れて配設され、放出された電
子の少なくともいくらかを集めるためのアノード、 を少なくとも具備することを特徴とする制御された冷陰
極電界誘導電子放出装置（ＦＥＤ）。 - 【請求項２】 制御された冷陰極電界誘導放出装置（Ｆ
ＥＤ）であって、 Ａ）少なくとも第１の主要面を備えた支持基板、 Ｂ）前記支持基板内に実質的に配設された電圧源、 Ｃ）少なくとも第１および第２の面を有する第１の絶縁
体層であって、前記第１の絶縁体層の少なくとも第１の
面の少なくとも一部は前記支持基板の少なくとも第１の
主要面の少なくとも一部上に配設されており、前記少な
くとも第１の絶縁体層は前記電圧源に電気的に結合され
かつ前記第１の絶縁体層を横切って配設されている少な
くとも第１の導電性経路を有するもの、 Ｄ）電子を放出するために、少なくとも部分的に前記絶
縁体層の少なくとも第２の面上に配設されかつ前記少な
くとも第１の導電性経路に動作可能に結合された電子放
出部、そして Ｅ）前記電子放出部から離れて配設され、放出された電
子の少なくともいくらかを集めるためのアノード、 を少なくとも具備することを特徴とする制御された冷陰
極電界誘導電子放出装置（ＦＥＤ）。 - 【請求項３】 制御された冷陰極電界誘導電子放出装置
（ＦＥＤ）であって、 Ａ）少なくとも第１の主要面を備えた支持基板、 Ｂ）前記支持基板に実質的に配設された電流源、 Ｃ）複数の導電性ラインであって、その少なくともいく
つかは電気的に前記電流源に結合されかつ前記支持基板
の少なくとも第１の主要面の一部上に配設されているも
の、 Ｄ）少なくとも第１および第２の面を備えた第１の絶縁
体層であって、該第１の絶縁体層の少なくとも第１の面
の少なくとも一部は前記支持基板の少なくとも第１の主
要面の少なくとも一部上に配設されており、前記第１の
絶縁体層は前記複数の導電性ラインの内の少なくとも第
１の導電性ラインに電気的に結合されかつ前記第１の絶
縁体層を横切って配設されている少なくとも第１の導電
性経路を有するもの、 Ｅ）前記第１の絶縁体層の少なくとも第２の面の少なく
とも一部上に実質的に配設されかつ電気的に少なくとも
前記第１の導電性経路に結合された第１の非絶縁体層、 Ｆ）電子を放出するための、少なくとも部分的に前記非
絶縁体層上に配設された電子放出部、 Ｇ）少なくとも第３および第４の面を備えた第２の絶縁
体層であって、該第２の絶縁体層は該第２の絶縁体層を
実質的に横切って配設された開口を有し、該第２の絶縁
体層の少なくとも第３の面は少なくとも部分的に前記非
絶縁体層上に配設され電子放出部が前記開口内に対称的
に配設されるように配置されているもの、そして Ｈ）前記第２の絶縁体層の前記第２の面の少なくとも一
部上に実質的に配設された第２の非絶縁体層を備えたゲ
ート電極、 を少なくとも具備することを特徴とする制御された冷陰
極電界誘導電子放出装置（ＦＥＤ）。 - 【請求項４】 制御された冷陰極電界誘導電子放出装置
（ＦＥＤ）であって、 Ａ）少なくとも第１の主要面を備えた支持基板、 Ｂ）前記支持基板に実質的に配設された電圧源、 Ｃ）複数の導電性ラインであって、その少なくともいく
つかは電気的に前記電圧源に結合されかつその少なくと
もいくつかは前記支持基板の少なくとも第１の主要面の
一部上に配設されているもの、 Ｄ）少なくとも第１および第２の面を備えた第１の絶縁
体層であって、該第１の絶縁体層の少なくとも第１の面
の少なくとも一部は前記支持基板の少なくとも第１の主
要面の少なくとも一部上に配設されており、前記第１の
絶縁体層は前記複数の導電性ラインの内の少なくとも第
１の導電性ラインに電気的に結合されかつ前記第１の絶
縁体層を横切って配設されている少なくとも第１の導電
性経路を有するもの、 Ｅ）前記第１の絶縁体層の少なくとも第２の面の少なく
とも一部上に実質的に配設されかつ電気的に少なくとも
前記第１の導電性経路に結合された第１の非絶縁体層、 Ｆ）電子を放出するための、少なくとも部分的に前記第
１の非絶縁体層上に配設された第１の電子放出部、 Ｇ）少なくとも第３および第４の面を備えた第２の絶縁
体層であって、該第２の絶縁体層は該第２の絶縁体層を
実質的に横切って配設された開口を有し、該第２の絶縁
体層の少なくとも第３の面は少なくとも部分的に前記第
１の非絶縁体層上に配設されかつ前記少なくとも第１の
電子放出部が前記開口内に対称的に配設されるように配
置されているもの、そして Ｈ）前記第２の絶縁体層の前記少なくとも第２の面の少
なくとも一部上に実質的に配設された第２の非絶縁体層
を備えたゲート電極、 を少なくとも具備することを特徴とする制御された冷陰
極電界誘導電子放出装置（ＦＥＤ）。 - 【請求項５】 電子放出装置であって、該電子放出装置
は制御された冷陰極電界誘導電子放出装置（ＦＥＤ）の
アレイを具備し、該アレイは、 Ａ）少なくとも第１の主要面を備えた支持基板、 Ｂ）前記支持基板に実質的に配設された少なくとも第１
の電流または電圧源、 Ｃ）複数の導電性ラインであって、その少なくともいく
つかは電気的に前記少なくとも第１の電流または電圧源
に結合されかつ前記支持基板の少なくとも第１の主要面
の一部上に配設されているもの、 Ｄ）少なくとも第１および第２の面を備えた第１の絶縁
体層であって、該第１の絶縁体層の少なくとも第１の面
の少なくとも一部は前記支持基板の少なくとも第１の主
要面の少なくとも一部上に配設されており、前記第１の
絶縁体層は前記複数の導電性ラインの内の少なくとも第
１の導電性ラインに電気的に結合されかつ前記第１の絶
縁体層を横切って配設されている少なくとも第１の導電
性経路を有するもの、 Ｅ）前記第１の絶縁体層の少なくとも第２の面の少なく
とも一部上に実質的に配設されかつ電気的に少なくとも
前記第１の導電性経路に結合された第１の非絶縁体層、 Ｆ）電子を放出するための、各々少なくとも部分的に前
記非絶縁体層上に配設された複数の電子放出部、 Ｇ）少なくとも第３および第４の面を備えた第２の絶縁
体層であって、該第２の絶縁体層は該第２の絶縁体層を
実質的に横切って配設された複数の開口を有し、該第２
の絶縁体層の少なくとも第１の面は少なくとも部分的に
前記非絶縁体層上に配設されかつ前記複数の電子放出部
の少なくともいくつかが前記複数の開口の少なくともい
くつかの中で実質的に対称的に配設されるように配置さ
れているもの、そして Ｈ）前記第２の絶縁体層の前記少なくとも第２の面の少
なくとも一部上に実質的に配設された第２の導電層を備
えたゲート電極、 を少なくとも具備することを特徴とする電子放出装置。
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