JPH01100843A - Electron beam generator - Google Patents

Electron beam generator

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JPH01100843A
JPH01100843A JP62258004A JP25800487A JPH01100843A JP H01100843 A JPH01100843 A JP H01100843A JP 62258004 A JP62258004 A JP 62258004A JP 25800487 A JP25800487 A JP 25800487A JP H01100843 A JPH01100843 A JP H01100843A
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electron
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英俊 鱸
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一郎 野村
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哲也 金子
Yoshikazu Sakano
坂野 嘉和
Toshihiko Takeda
俊彦 武田
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2201/00Electrodes common to discharge tubes
    • H01J2201/30Cold cathodes
    • H01J2201/316Cold cathodes having an electric field parallel to the surface thereof, e.g. thin film cathodes
    • H01J2201/3165Surface conduction emission type cathodes

Abstract

PURPOSE:To simplify the construction of a device having a deflecting function by constituting an equipment out of a surface transmitting type emission element having an electron generation source between electrodes and an electrode for drawing out electron beams from this generation source so as to change the voltage to be applied to the electrode to make the orbit of electron beams. CONSTITUTION:The surface of a glass board 1 is coated with a film 2 consisting of metal or metal oxide and at this central part an electron emitting part 5 is provided and electrons 3, 4 are provided apart on both sides of it to form a surface transmitting type emission element. Next, insulators 6 having the thickness are provided on the electrodes 3, 4, and thereon a plate-shaped electrode 7 consisting of metal mesh for drawing out electrons is bridged and an electric circuit 16 is connected to electrodes 3, 4, 7 and by changing voltage to be applied to these electrodes, electronic beams emitted from the emitting part 5 is let pass through the mesh of the electrode 7 toward the target arranged apart on the electrode 7. For this reason, the circuit is provided with a microprocessor 8 actuated by starting command, a memory, a D/A converter 15, a power source 13 and transistor groups 9-12.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、表面伝導形放出素子を電子線発生源として用
いる電子線発生装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to an electron beam generating device that uses a surface conduction type emitter as an electron beam generating source.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、電子線源としては、いわゆる熱カソードが広く一
般に用いられてきた。しかし、近年、表示装置や電子線
描画装置の分野では、より高効率で大電流が取り出せ、
しかも微細なピッチで多−数個並べられるような電子線
源が求められている。
Conventionally, so-called hot cathodes have been widely used as electron beam sources. However, in recent years, in the field of display devices and electron beam lithography devices, it has become possible to extract large currents with higher efficiency.
Moreover, there is a demand for an electron beam source that can be arranged in large numbers at a fine pitch.

このような要請に応じる為、各種冷陰極素子、が研究さ
れており、たとえば電界放射電子銃を薄膜プロセスで形
成し、二次元的に多数配置する方法などが報告されてい
る。(C,A、5pindt  et  al、。
In order to meet such demands, various cold cathode elements are being studied, and for example, methods have been reported in which field emission electron guns are formed by a thin film process and a large number of them are arranged two-dimensionally. (C, A, 5pindt et al.

J、Appl、Phys、、  VOl、47. N1
1.12.  P5248゜このような、冷陰極を用い
た電子線発生装置が広く応用される為には、発生した電
子線を広い角度にわたって偏向できるのが望ましい。そ
の為に、従来は冷陰極素子の上に、偏向電場を発生させ
る為の1対の偏向電極を設けるのが常套手段であった。
J, Appl, Phys,, VOl, 47. N1
1.12. P5248° In order for such an electron beam generating device using a cold cathode to be widely applied, it is desirable that the generated electron beam can be deflected over a wide angle. For this purpose, it has conventionally been common practice to provide a pair of deflection electrodes on the cold cathode element for generating a deflection electric field.

第5図に示すのは、電界放射形冷陰極の上に1対の偏向
電極を設けた電子線発生装置の断面で、図中51は基板
、52は金属薄膜、53は電子放射源である金属突起、
54は絶縁体、55は引出し電極、56及び57は対向
して設けられた偏向電極、58及び59は前記偏向電極
56.57の支持体であると同時に、外部との電気的接
続を兼ねる部材である。
Fig. 5 shows a cross section of an electron beam generator in which a pair of deflection electrodes are provided on a field emission type cold cathode. In the figure, 51 is a substrate, 52 is a metal thin film, and 53 is an electron radiation source. metal protrusion,
54 is an insulator, 55 is an extraction electrode, 56 and 57 are deflection electrodes provided facing each other, and 58 and 59 are members that serve as supports for the deflection electrodes 56 and 57 and also serve as electrical connections with the outside. It is.

金属薄膜52と引き出し電極55の間に、55を正とす
る電圧を印加すると、あるしきい値以上の電圧に於て、
金属突起53の先端から電界放射により電子線がとび出
す。該電子線は偏向電極56と57の間にかけられた電
圧により、偏向される。第5図に於ては、電極56に正
、電極57に負の電位が印加され、電子線(点線)が、
X軸止方向に偏向された場合が例示されている。
When a voltage with 55 being positive is applied between the metal thin film 52 and the extraction electrode 55, at a voltage above a certain threshold,
An electron beam is emitted from the tip of the metal protrusion 53 by field emission. The electron beam is deflected by a voltage applied between deflection electrodes 56 and 57. In FIG. 5, a positive potential is applied to the electrode 56 and a negative potential is applied to the electrode 57, and the electron beam (dotted line)
A case is illustrated in which it is deflected in the X-axis stopping direction.

〔発明が解決しようとしている問題点〕しかしながら、
上記従来例では、冷陰極素子自体は薄膜プロセスで製造
する為、微細化は可能であるが、これに偏向電極を精度
良く付設するのが困難であった。
[Problem that the invention is trying to solve] However,
In the above-mentioned conventional example, the cold cathode element itself is manufactured by a thin film process, and therefore miniaturization is possible, but it is difficult to accurately attach deflection electrodes to the cold cathode element.

すなわち、偏向電極に十分な偏向感度をもたせる為には
、電子の飛翔方向(y方向)に沿って長い方が有利であ
る。第5図中の(を十分に太き(とる為には、偏向電極
を薄膜プロセスで製造するのは困難であり、また厚膜印
刷のような方法を用いた場合には、金属突起53を破損
したり、その表面を汚染するという問題が生じる。そこ
で、前記第5図56〜59、もしくは、これと類似形態
の金属部材をあらかじめ製造しておき、51〜55より
成る冷陰極素子の上に位置決めをしてから固定するのが
一般的方法であった。
That is, in order to provide the deflection electrode with sufficient deflection sensitivity, it is advantageous to have a longer length along the electron flight direction (y direction). In order to make (in FIG. 5) sufficiently thick, it is difficult to manufacture the deflection electrode using a thin film process, and when a method such as thick film printing is used, the metal protrusion 53 Problems arise in that the metal members may be damaged or their surfaces may be contaminated.Therefore, metal members shown in FIG. The common method was to position it and then fix it.

しかしながら、冷陰極素子が微細になるほど、あるいは
多数の素子を並べようとするほど、上述偏向電極の製造
や固定が困難になり、製造上の歩留りが著しく低下しが
ちであった。同様に、電界放射形態外の冷陰極を用いた
電子線発生装置に於ても、微細化やマルチ化を行なう場
合に、偏向電極の問題が常に生じていた。
However, as the cold cathode elements become finer or a larger number of elements are arranged, it becomes more difficult to manufacture and fix the deflection electrodes, and the manufacturing yield tends to drop significantly. Similarly, even in electron beam generators using cold cathodes other than field emission type, problems with deflection electrodes always occur when miniaturization or multiplication is performed.

本発明は上述従来技術の問題点に鑑みなされたもので、
その目的は、簡単な電極構造で電子線を偏向でき、微細
化やマルチ化に適し、製造が容易な電子線発生装置を実
現する事である。
The present invention has been made in view of the problems of the prior art described above.
The purpose is to realize an electron beam generating device that can deflect an electron beam with a simple electrode structure, is suitable for miniaturization and multiplication, and is easy to manufacture.

〔問題点を解決するための手段(及び作用)〕本発明に
よれば、電子線発生源として表面伝導形放出素子を、用
い、該素子の電子線発生源から発生する電子線を引き出
すための電極が、放出された電子ビームの軌道を可変す
る手段を有する事により、前述の問題点を解決する、構
造が簡単な、電子線発生装置を実現したものである。
[Means for solving the problem (and operation)] According to the present invention, a surface conduction type emitter is used as an electron beam generation source, and a method for extracting the electron beam generated from the electron beam generation source of the element is used. The electrode has means for varying the trajectory of the emitted electron beam, thereby realizing an electron beam generating device with a simple structure that solves the above-mentioned problems.

又、本発明に於ては、表面伝導形放出素子の二極間に印
加する電圧、及び前記引き出し電極に印加する電圧によ
り電子線の飛翔方向を制御しつるという上記装置構成に
特有な効果を利用している。
Furthermore, the present invention provides an effect unique to the above device configuration in which the flight direction of the electron beam is controlled by the voltage applied between the two electrodes of the surface conduction type emission element and the voltage applied to the extraction electrode. We are using.

本装置の動作を説明するに先立ち、発明者らが本発明を
考案するきっかけとなった実験について説明する。発明
者らは、第2図(a)に示すような実験系で、表面伝導
形放出素子の緒特性を測定していたが、この時Vfを一
定に維持しながら、コレクタ電極21の電圧Vaを変え
ると、電子線の軌道が変化する事を見出した。たとえば
、コレクタ電極21として蛍光体を塗布した透明電極付
ガラスを用いて、発生位置を観測すると、Vaを増加さ
せるにつれ、△Xiが減少する方向に発光点が移動する
Before explaining the operation of the present device, the experiment that led the inventors to devise the present invention will be explained. The inventors measured the characteristics of a surface conduction type emission device using an experimental system as shown in FIG. We discovered that the trajectory of the electron beam changes when we change . For example, when observing the generation position using glass with a transparent electrode coated with a phosphor as the collector electrode 21, the light emitting point moves in the direction in which ΔXi decreases as Va increases.

また、同図(b)に示すように、表面伝導形放出素子の
二極間に印加する電圧Vfの向きを逆転させると、発光
点の位置は電子放出部5に対して反対側となり、またV
f一定の下でVaを増加させると△X2が減少する方向
に移動する。
In addition, as shown in FIG. 5(b), when the direction of the voltage Vf applied between the two poles of the surface conduction type emission element is reversed, the position of the light emitting point becomes opposite to the electron emitting part 5, and V
When Va is increased while f is constant, ΔX2 moves in the direction of decrease.

この様に、電子放出素子の基板面と平行に設けられた電
極の印加電圧により、電子線の軌道が太き(変化する現
象は、たとえば従来技術の項で例示した第5図のような
電界放射形冷陰極では見られない。
In this way, the electron beam trajectory becomes thicker due to the voltage applied to the electrodes provided parallel to the substrate surface of the electron-emitting device. This is not seen with radial cold cathodes.

この現象の原理については、十分に解明されているわけ
ではないが、現時点に於て、発明者らは、以下に説明す
る2つの原因を考えている。
Although the principle of this phenomenon has not been fully elucidated, the inventors are currently considering two causes as described below.

第1に表面伝導形素子上の空間の電位分布が、たとえば
、同図(c)に示す形になっており、放出された電子が
空間を飛翔する間に、X方向だけでなくX方向にも加速
される作用が考えられる。同図で等電位を表わす線が表
面伝導形放出素子の放出部5に集中しているのは、フォ
ーミング処理により薄膜2の中でこの部分が特に高抵抗
化されており、電極3.4間に印加する電圧Vfの大部
分がここにかかると考えられるからである。そして、コ
レクタ電極21により、大きな電圧を印加した場合、電
位分布は同図(d)に示すような形となるが、同図から
明らかな様に、電子が受ける力の向きはよりX方向に近
づいたものとなる。したがって、コレクタ電極21の印
加電圧Vaが、大きい程、電子の受ける加速度のX方向
成分に比べて、X方向成分が太き(なり、結果的には同
図(a)で述べたように、△x1が小さくなる方向に動
くわけである。
First, the potential distribution in the space above the surface conduction type element is, for example, in the form shown in Figure (c), and while the emitted electrons are flying in space, they are It is also possible that the effect is accelerated. The reason why the lines representing equipotentials in the figure are concentrated in the emission part 5 of the surface conduction type emission element is that this part of the thin film 2 has a particularly high resistance due to the forming process, and the resistance between the electrodes 3 and 4 is increased by the forming process. This is because it is considered that most of the voltage Vf applied to is applied here. When a large voltage is applied by the collector electrode 21, the potential distribution becomes as shown in the figure (d), but as is clear from the figure, the direction of the force applied to the electrons is more in the X direction. It's getting closer. Therefore, the larger the voltage Va applied to the collector electrode 21, the thicker the X-direction component (becomes) compared to the X-direction component of the acceleration that electrons receive, and as a result, as described in FIG. It moves in the direction in which Δx1 becomes smaller.

第2に、表面伝導形放出素子からは、X方向に初速度を
持つ電子線が放出されている事が考えられる。表面伝導
形放出素子の電子放出が、どのようなメカニズムによっ
て生じているかは、現在のところ十分に解明されている
わけではないが、薄膜2の局所領域5には印加電圧Vf
によりX軸と平行な強い電界が発生しているはずであり
、空間に飛び出してきた電子が、X方向の速度成分を持
っている事は十分考えられる。そこで第2図(e)に示
すように、表面伝導形放出素子からは、初速度υ。=(
υOx、υoy)をもつ電子が放出されるものとする。
Second, it is considered that an electron beam having an initial velocity in the X direction is emitted from the surface conduction type emitter. The mechanism by which electron emission from surface conduction type emitters occurs is not fully understood at present, but the local region 5 of the thin film 2 is exposed to an applied voltage Vf.
Therefore, a strong electric field parallel to the X-axis should be generated, and it is quite conceivable that the electrons flying into space have a velocity component in the X direction. Therefore, as shown in FIG. 2(e), the initial velocity υ from the surface conduction type emitter. =(
Assume that electrons with υOx, υoy) are emitted.

そして、この電子はコレクタ電極電位Va [v)によ
り、X方向に加速されるものとする。(実際には、前記
第1の作用で説明した様に、電子は飛翔中、等電位面の
ゆがみによりX方向にも加速されると考えられるが、こ
こではモデルを簡単化する為、表面伝導形放出素子面の
電位を0〔v〕とし、素子上の空間の等電位面はすべて
素子面と平行であるとする。) 電子放出部を座標原点とし、tを時間(S)とすると、
t=O(S)に於て放出された電子の座標(x +y)
は、 y= υ 0.・ t   十−at”       
   ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ■
X= υOx ’ j               
パ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ■と表わさ
れる。ここでa〔m/S2〕は、電子の受ける加速度で
ある。
It is assumed that these electrons are accelerated in the X direction by the collector electrode potential Va [v]. (Actually, as explained in the first effect above, electrons are thought to be accelerated in the X direction due to the distortion of the equipotential surface during flight, but in order to simplify the model, here Assume that the potential of the surface of the type-emitting element is 0 [V], and that all equipotential surfaces in the space above the element are parallel to the element surface.) If the electron-emitting part is the coordinate origin and t is time (S), then
Coordinates of electrons emitted at t=O(S) (x + y)
is, y= υ 0.・t ten-at”
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ■
X= υOx 'j
Pa・・・・・・・・・・・・・・・ ■It is expressed as. Here, a [m/S2] is the acceleration that the electron receives.

■、■よりtを消去し、■で求めたaを代入すると、電
子の軌道が求められ、 と表わされる。
By eliminating t from ■ and ■ and substituting a found in ■, the orbit of the electron can be found and expressed as follows.

■式から明らかなように、電子線の軌道は、コレクタ電
極の印加電圧Vaにより変化し、Vaを大きくする程、
放物線の傾きが大きくなり、△Xが減少する方向に動く
わけである。
■As is clear from the equation, the trajectory of the electron beam changes depending on the voltage Va applied to the collector electrode, and as Va increases,
The slope of the parabola increases, and ΔX moves in the direction of decreasing.

以上説明したように、発明者らは、第1の作用、すなわ
ち素子上の空間の電位分布がゆがんでおり、これがVa
により変る事、と第2の作用、すなわち放出される電子
の初速度がX方向成分を持っており、その為Vaにより
軌道が変わる事の2つの作用により、先に説明したよう
な現象が生じると考えている。
As explained above, the inventors discovered that the first effect, that is, the potential distribution in the space above the element is distorted, and this is caused by Va.
The phenomenon explained earlier occurs due to two effects: the initial velocity of the emitted electron has an X-direction component, and therefore the trajectory changes due to Va. I believe.

以下実施例に基づき、本発明の電子線発生装置について
詳細に説明する。
EMBODIMENT OF THE INVENTION The electron beam generator of this invention is demonstrated in detail based on an Example below.

〔実施例1〕 第1図に示すのは、本発明第1実施例の断面図で、lは
ガラス基板、2はたとえば金属や金属酸化物を材料とす
る薄膜、3と4は前記薄膜2に電圧を印加する為に設け
られた電極(なお本発明において、2の材料によつては
電極3,4と同一材料で形成されたものを用いてもよい
。)、5は表面伝導形放出素子の分野に於ては従来公知
のフォーミングと呼ばれる処理を薄膜3に行なって形成
した電子放出部であり、前記1〜5をもって、表面伝導
形放出素子が構成されている。また、6は絶縁層、7は
電子放出部より放出される電子を引き出すための電極で
、この実施例では、微細な空孔を多数有する金属メツシ
ュを用いた板状電極とした。
[Embodiment 1] FIG. 1 is a cross-sectional view of the first embodiment of the present invention, where l is a glass substrate, 2 is a thin film made of, for example, a metal or metal oxide, and 3 and 4 are the thin films 2. (In the present invention, depending on the material of 2, an electrode formed of the same material as electrodes 3 and 4 may be used.) 5 is a surface conduction type emission. In the field of devices, the electron emitting portion is formed by subjecting the thin film 3 to a conventionally known process called forming, and the above-mentioned elements 1 to 5 constitute a surface conduction type emission device. Further, 6 is an insulating layer, and 7 is an electrode for extracting electrons emitted from the electron emitting portion. In this example, a plate-shaped electrode is used using a metal mesh having many fine holes.

また図中、点線16で囲まれた部分は、本装置を駆動す
る為の電気回路で、8は制御用マイクロプロセッサ、9
,10,11.12はスイッチングトランジスタ、13
は一定電圧を発生する定電圧源、14はメモリ、15は
D/A変換器である。
In addition, in the figure, the part surrounded by dotted line 16 is an electric circuit for driving this device, 8 is a control microprocessor, 9
, 10, 11.12 are switching transistors, 13
1 is a constant voltage source that generates a constant voltage, 14 is a memory, and 15 is a D/A converter.

まず、最初に外部から本装置に電子線を飛翔させるべき
方向(すなわちターゲットの方向)が、駆動命令として
与えられる。
First, the direction in which the electron beam should be emitted to the present device (ie, the direction of the target) is given as a drive command from the outside.

マイクロプロセッサ8は、前記命令にもとづき、表面伝
導形放出素子の電極3.4及び板状電極7に印加する電
圧を適宜制御し、電子線をターゲットに向けて飛翔せし
める。
Based on the instructions, the microprocessor 8 appropriately controls the voltages applied to the electrodes 3.4 of the surface conduction type emitter and the plate electrode 7, and causes the electron beam to fly toward the target.

以下、各部の動作を順を追って説明するが、まず表面伝
導形放出素子に印加する電圧は次の様にして制御される
。マイクロプロセッサ8は、トランジスタ9〜12のO
N、OFFを制御する為の信号Sl〜S4を出力するが
、この組み合わせにより、表面伝導形放出素子の電極3
.4に印加する電圧の極性が決められる。第1図の例で
は、ターゲットが、電子放出部5よりも電極4の側に位
置しているので、前記第2図(b)の向きにVfが印加
されるべきであるが、その為に、マイクロプロセッサ8
はトランジスタ9及び12をON、10及び11をOF
Fするよう制御信号81〜S4を発生する。(また、も
しターゲットが、電子放出部5よりも電極3側に位置し
ていた場合には、第2図(a)の向きにVfが印加され
るようにするため、マイクロプロセッサ8はトランジス
タlO及び11@ON、9及び12をOFFするよう制
御信号5l−84を発生する。)一方、板状電極(金属
メツシュ)7に印加される電圧は、以下のように゛して
制御される。まず、マイクロプロセッサ8は電子線をタ
ーゲット方向に飛翔させる為には、第1図中の△Xをど
れほどの距離にしたらよいかを算出し、メモリ14に出
力する。
The operation of each part will be explained step by step below. First, the voltage applied to the surface conduction type emission device is controlled as follows. The microprocessor 8 controls the O of transistors 9 to 12.
Signals Sl to S4 are output for controlling N and OFF, and this combination allows the electrode 3 of the surface conduction type emitter to
.. The polarity of the voltage applied to 4 is determined. In the example shown in FIG. 1, since the target is located closer to the electrode 4 than the electron emitting section 5, Vf should be applied in the direction shown in FIG. 2(b). , microprocessor 8
turns on transistors 9 and 12 and turns off transistors 10 and 11
Control signals 81 to S4 are generated to cause F. (Also, if the target is located closer to the electrode 3 than the electron emitting part 5, the microprocessor 8 controls the transistor lO so that Vf is applied in the direction shown in FIG. and 11@ON, and a control signal 5l-84 is generated to turn 9 and 12 OFF.) On the other hand, the voltage applied to the plate electrode (metal mesh) 7 is controlled as follows. First, the microprocessor 8 calculates how far ΔX in FIG. 1 should be in order to make the electron beam fly toward the target, and outputs it to the memory 14.

メモリ14には、あらかじめ電極7に印加する電圧と、
変位量△Xの関係が記憶されているので、マイクロプロ
セッサ8から算出結果が入力されると、ただちに印加す
べき電圧を、デジタル数値データとして、D/A変換器
15に出力する。D/A変換器15は前記数値データに
もとづき電圧を発生し、電極7に印加する。
The memory 14 stores the voltage applied to the electrode 7 in advance,
Since the relationship of the displacement amount ΔX is stored, when the calculation result is input from the microprocessor 8, the voltage to be applied is immediately outputted to the D/A converter 15 as digital numerical data. The D/A converter 15 generates a voltage based on the numerical data and applies it to the electrode 7.

以上、説明した一連の動作により、本装置は電子線を広
い範囲にわたって偏向させる事が可能である。
Through the series of operations described above, this device is capable of deflecting an electron beam over a wide range.

〔実施例2〕 第3図に示すのは、本発明の他の実施形態二例である。[Example 2] FIG. 3 shows two other embodiments of the present invention.

前記第1実施例に於ては、本発明の主要構成要素である
板状電極として金属メツシュアを用いていたが、代りに
たとえば第3図(a)に示す金属板・31や、同図(b
)に示す金属板33を用いる事も可能である。31は、
ある間隔をもって配置された複数のターゲットを選択的
に照射するような場合に適し、また33は電子線を連続
的に照射してゆ(ような場合に適する。31あるいは3
3のような金属板は、フォトエツチングにより、安価に
精度良(、製造する事が可能である。
In the first embodiment, a metal mesh was used as the plate electrode, which is a main component of the present invention, but instead, for example, a metal plate 31 shown in FIG. b
It is also possible to use a metal plate 33 shown in ). 31 is
It is suitable for selectively irradiating a plurality of targets arranged at certain intervals, and 33 is suitable for continuously irradiating electron beams. 31 or 3
A metal plate like No. 3 can be manufactured inexpensively and with high precision by photo-etching.

また、前記金属板と表面伝導形放出素子とを隔てるスペ
ーサは、電気的に絶縁性が良く、形状の寸法精度が良い
事が望まれるが、同図(a)に示す部材32は、たとえ
ば感光性ガラスを用いて容易に製造する事が可能である
。感光性ガラスを用いた場合には、より複雑な形状も製
造できる事から、場合によっては、基板1や金属板31
との接触部に、位置決め用の溝を設けてもよい。
Further, it is desired that the spacer separating the metal plate and the surface conduction type emission element has good electrical insulation properties and good dimensional accuracy of the shape, but the member 32 shown in FIG. It can be easily manufactured using synthetic glass. When photosensitive glass is used, it is possible to manufacture more complex shapes, so in some cases, the substrate 1 or the metal plate 31 may be
A groove for positioning may be provided in the contact portion with.

また、同図(b)の場合には、金属板33の下面に、厚
膜印刷により絶縁層34を形成し、スペーサとしている
。従来技術の項で述べたように、たとえば、電界放射形
電子銃の上に、厚膜印刷で絶縁層や偏向電極対を、積層
するのは困難であったが、本発明の場合、電極としては
金属板を用い、金属板側に絶縁層を印刷している事から
、素子の破損や汚染といった問題は生じない。
In the case of FIG. 3B, an insulating layer 34 is formed on the lower surface of the metal plate 33 by thick film printing to serve as a spacer. As mentioned in the prior art section, for example, it is difficult to laminate an insulating layer or deflection electrode pair on top of a field emission type electron gun by thick film printing, but in the case of the present invention, as an electrode Since the method uses a metal plate and an insulating layer is printed on the metal plate side, problems such as element damage and contamination do not occur.

このように、本発明の場合、偏向機能を実現する為の電
極構造が簡単であり、フォトエツチング技術や印刷技術
を用いて製造できる事から、同図(a)あるいは(b)
に示した装置を、同一基板上に多数並べたマルチ電子線
源も容易に実現する事ができる。
In this way, in the case of the present invention, the electrode structure for realizing the deflection function is simple and can be manufactured using photoetching technology or printing technology.
A multi-electron beam source in which a large number of the devices shown in 2 are arranged on the same substrate can be easily realized.

〔実施例3〕 また、本発明の基本思想にもとづけば、電子線を偏向し
て照射すべきターゲットは、板状電極に隣接していたり
、あるいは板状電極そのものであってもかまわない。し
たがって、第4図に示すような表示装置も、本発明の概
念に含まれている事は言うまでもない。図中、41はガ
ラス板、42はガラス板41の下面に設けられた透明電
極、43〜46は蛍光体である。
[Example 3] Also, based on the basic idea of the present invention, the target to be irradiated with the electron beam deflected may be adjacent to the plate-shaped electrode, or may be the plate-shaped electrode itself. . Therefore, it goes without saying that a display device as shown in FIG. 4 is also included in the concept of the present invention. In the figure, 41 is a glass plate, 42 is a transparent electrode provided on the lower surface of the glass plate 41, and 43 to 46 are phosphors.

本装置は、前記第2図(a)、(b)の説明から類推さ
れるように、電極3と4の間に印加する電圧の極性、及
び透明電極42に印加する電圧の大きさを制御する事に
より、蛍光体43〜46のうち1つを選択的に発光させ
て表示を行なう。
This device controls the polarity of the voltage applied between the electrodes 3 and 4 and the magnitude of the voltage applied to the transparent electrode 42, as can be inferred from the explanation of FIGS. 2(a) and 2(b) above. By doing so, one of the phosphors 43 to 46 is caused to selectively emit light for display.

その際、電子線が蛍光体44あるいは45を照射する時
には、43あるいは46を照射する時に比べ、高い電圧
により加速される事を考慮し、(イ)44.45には、
43.46よりも高速電子線に適した蛍光体材料を用い
る。
At that time, considering that when the electron beam irradiates the phosphor 44 or 45, it is accelerated by a higher voltage than when irradiating the phosphor 43 or 46, (a) 44.45:
A phosphor material that is more suitable for high-speed electron beams than 43.46 is used.

あるいは、 (ロ) 44.45の蛍光体の塗布厚を43.46より
も大きくする。
Alternatively, (b) The coating thickness of the phosphor of 44.45 is made larger than that of 43.46.

等の工夫をしてもよい。You may try to do something like this.

発明者らは第4図に示すような表示ユニットを、二次元
的に複数配列し、高輝度で薄形な表示装置を試作する事
に成功している。
The inventors have succeeded in fabricating a high-luminance, thin display device by arranging a plurality of display units two-dimensionally as shown in FIG. 4.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明では、表面伝導形放出素子
に特有な現象を利用する事により、偏向機能をもつ電子
線発生装置を、極めて簡単な構造により実現する事が出
来る。その結果、装置の微細化やマルチ化を容易に行な
う事が可能となり、また製造に要するコストも低置なも
ので済むようになった。
As explained above, in the present invention, by utilizing the phenomenon peculiar to surface conduction type emission elements, an electron beam generating device having a deflection function can be realized with an extremely simple structure. As a result, it has become possible to easily miniaturize and multiply devices, and the cost required for manufacturing has also become low.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図:本発明を実施した電子線発生装置の主要構成を
示す図、 第2図二本発明を発するちととなった実験を説明する図
、 第3図二本発明の他の実施形態である電子線発生装置を
示す図、 第4図二本発明の他の実施形態である表示装置を示す図
、 第5図:従来の電子線発生装置の一例を示す図、lは基
板、′2は表面伝導形放出素子の薄膜、3.4は表面伝
導形放出素子の電極、5は電子放出部、6,32゜34
は絶縁性スペーサ、7,31.33は板状電極である。 ムズ トー 憾4図 ノ51
Figure 1: A diagram showing the main configuration of an electron beam generator in which the present invention was implemented. Figure 2: A diagram explaining the experiment that led to the invention. Figure 3: Another embodiment of the present invention. FIG. 4: A diagram showing a display device according to another embodiment of the present invention; FIG. 5: A diagram showing an example of a conventional electron beam generating device; l is a substrate; 3.4 is the electrode of the surface conduction type emission device; 5 is the electron emission region; 6, 32°34
is an insulating spacer, and 7, 31, and 33 are plate electrodes. Muzuto's Regret 4 No. 51

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)電極間に電子線発生源を有する表面伝導形放出素
子と、該電子線発生源から発生する電子線を引き出すた
めの電極とを有する電子線発生装置であって、前記電子
線を引き出すための電極が、放出された電子ビームの軌
道を可変する手段を有していることを特徴とする電子線
発生装置。
(1) An electron beam generating device having a surface conduction type emitter having an electron beam generating source between electrodes, and an electrode for extracting the electron beam generated from the electron beam generating source, the electron beam generating device extracting the electron beam. An electron beam generating device characterized in that the electrode for the electron beam has means for varying the trajectory of the emitted electron beam.
(2)前記放出された電子ビームの軌道を可変する手段
が、前記電子線を引き出すための電極に印加する電圧を
変えることである特許請求の範囲第1項記載の電子線発
生装置。
(2) The electron beam generating device according to claim 1, wherein the means for varying the trajectory of the emitted electron beam is to change a voltage applied to an electrode for extracting the electron beam.
(3)前記電子線を引き出すための電極に印加する電圧
を大きくすることにより、電子放出部の法線に対する放
出される電子ビームの軌道のずれが小さくなることを特
徴とする特許請求の範囲第2項記載の電子線発生装置。
(3) By increasing the voltage applied to the electrode for extracting the electron beam, the deviation of the trajectory of the emitted electron beam with respect to the normal line of the electron emitting section is reduced. The electron beam generator according to item 2.
(4)前記電子線を引き出すための電極に印加する電圧
及び前記電極間に印加する電圧とを変えることにより、
放出される電子ビームの軌道を可変することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の電子線発生装置。
(4) By changing the voltage applied to the electrode for extracting the electron beam and the voltage applied between the electrodes,
The electron beam generating device according to claim 1, characterized in that the trajectory of the emitted electron beam is varied.
(5)前記電極間に印加する電圧の極性を変えることに
より、放出される電子ビームの軌道を電子放出部の法線
に対し、反転させることを特徴とする特許請求の範囲第
4項記載の電子線発生装置。
(5) The trajectory of the emitted electron beam is reversed with respect to the normal line of the electron emitting part by changing the polarity of the voltage applied between the electrodes. Electron beam generator.
(6)前記電子線を引き出すための電極が、前記表面伝
導形放出素子の上方に、該素子とほぼ平行に保持されて
いる電極である特許請求の範囲第1項記載の電子線発生
装置。
(6) The electron beam generating device according to claim 1, wherein the electrode for extracting the electron beam is an electrode held above the surface conduction type emission element and substantially parallel to the element.
(7)前記電子線を引き出すための電極が、空孔を複数
有する金属メッシュからなる板状電極である特許請求の
範囲第6項記載の電子線発生装置。
(7) The electron beam generating device according to claim 6, wherein the electrode for extracting the electron beam is a plate-shaped electrode made of a metal mesh having a plurality of holes.
(8)前記電子線発生装置において、前記電極間に印加
する電圧もしくは、前記電子線を引き出すための電極に
印加する電圧をマイクロプロセッサにより制御すること
を特徴とする特許請求の範囲第4項記載の電子線発生装
置。
(8) In the electron beam generating device, the voltage applied between the electrodes or the voltage applied to the electrode for extracting the electron beam is controlled by a microprocessor. electron beam generator.
(9)前記電子線発生装置がメモリ装置及びD/A変換
器を有している特許請求の範囲第1項記載の電子線発生
装置。
(9) The electron beam generator according to claim 1, wherein the electron beam generator includes a memory device and a D/A converter.
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