JPH06243777A - Cold cathode - Google Patents

Cold cathode

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JPH06243777A
JPH06243777A JP16393A JP16393A JPH06243777A JP H06243777 A JPH06243777 A JP H06243777A JP 16393 A JP16393 A JP 16393A JP 16393 A JP16393 A JP 16393A JP H06243777 A JPH06243777 A JP H06243777A
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cold cathode
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Hideo Makishima
秀男 巻島
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日本電気株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J3/00Details of electron-optical or ion-optical arrangements or of ion traps common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J3/02Electron guns
    • H01J3/021Electron guns using a field emission, photo emission, or secondary emission electron source
    • H01J3/022Electron guns using a field emission, photo emission, or secondary emission electron source with microengineered cathode, e.g. Spindt-type

Abstract

PURPOSE: To reduce an influence of gate electric potential change between adjacent individual cathode segments by providing a shielding electrode between plural micro-cold cathodes, which consists of an emitter and a gate provided around the emitter, so as to surround the cold cathodes.
CONSTITUTION: A shielding electrode 5 is separated from a gate 4 in a groove 6 part of an insulating layer 3 and each of the gates 4 is also separated from each other. The fixed voltage, for example, 100V on the basis of an emitter 2 on a semiconductor base plate 1, is always impressed to the electrode 5. When proper wiring is inserted to the gate 4, and for example, a control voltage varying 0-100V on the basis of the emitter 2 is impressed, a current emitted from the emitter 2 is varied. Even when the distance between adjacent emitters 2 is as extremely snort, as 10μm or less, the electrode 5 between the emitters 2 works as a shield, so that an influence on an emission electron beam orbit due to a change in an adjacent electric field is reduced to the extent that can be ignored.
COPYRIGHT: (C)1994,JPO&Japio

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [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。 The present invention relates to an cold cathode as an electron emission source, to a cold cathode to form a plurality of electron beams that can control the release current to the particular independent.

【0002】 [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 BACKGROUND OF THE INVENTION FIG. 6 is a sectional view of a conventional cold cathode, called the spin Totaipu in minute cold cathode using a vacuum microelectronics technology (Journal of
Applied Physics,Vol. Applied Physics, Vol. 47,N 47, N
o. o. 12,pp−5248〜5263,1976. 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。 The emitter 2 and the insulating layer 3 having a sharp tip on a semiconductor substrate 1, a gate 4 is made. 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。 Emitter 2, the micro cold cathode is constituted by the opening of the insulating layer 3 and the gate 4. 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。 Gate 4 in the portion of the insulating layer grooves 6 are electrically isolated from the gate 4 neighbors. 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。 The gate 4 positive voltage is applied to the semiconductor substrate 1 in the emitter 2 and the same potential as this as a reference. エミッタ2の先端は極めて鋭く作られているので、 Since the tip of the emitter 2 is made very sharp,
この部分には高い電界が加わる。 Applied high electric field in this portion. 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。 The amount of electrons corresponding to the voltage applied to the gate 4 are emitted from the emitter 2.

【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。 [0003] Since one's current emitted from the emitter 2 is 5~50μA about at most, it is arranged a large number of emitters 2 on a plane for use as the cathode of the electron tube. 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)。 In such a cathode, it is possible to easily provide a function is difficult or realized can not be realized with conventional hot cathode if independently controlled single or multiple emitters 2 units (JP 55- 25910, JP-A-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 For example, single or multiple emitters 2 units, gate 4 which can be controlled independently
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。 And a cathode of the cathode segments that combine the emitter numerous arranged linearly, videos which in CRT (cathode ray tube), a number of scans in the aligned and vertically of the cathode segments, the gate 4 of the cathode segments simultaneously At the same time it can be displayed scanning lines corresponding to the number of cathode segments by controlling the voltage.

【0004】図7(a),(b)は従来技術の他の例(特開平3−250534)である。 [0004] FIG. 7 (a), the a (b) Another example of the prior art (JP-A-3-250534). 図7において、1 7, 1
01は基板、102はエミッタ、103は絶縁体、10 01 denotes a substrate, 102 is an emitter, 103 an insulator, 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。 4 denotes a gate, 105 is an electron collector electrode, the light emitting thin film 106, 107 is an electron shield 108 is a transparent sealing member, from 101 to 107 become one unit light emitters.
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 Electrons emitted from the emitter 102 is controlled by the voltage applied to the gate 104 four electron collector electrode 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。 Reached one of the causes light emitting thin film 106 thereon.

【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。 [0005] Since the conventional example shown in FIG. 7 is changed 180 degrees in the direction of the electron beam, the subtle changes in the voltage of the gate 104 and electron collector electrode 105, an electron beam does not arrive correctly at the target of the electron collector electrode 105 there is a risk. 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 To prevent this, the electron shield 107 forms a barrier of negative potential, the target of the electron collector electrode 105
から外れそうになった電子を追い返す働きをする。 And it serves to repel electrons was almost out from. 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。 Between the unit light emitters gate 104 adjacent the light emitter thin film 106 to emit light, further, further changing the direction of the accelerated electron beam of electrons from the tip of the emitter 102 by a strong electric field to field emission since the electron collector electrode present twice a sufficient voltage is applied to attract, influence of voltage change in the gate 104 of the adjacent unit light emitting element has on the electron beam trajectory is expected to very small. したがって、電子シールド107にはゲート10 Therefore, the gate 10 is in an electronic shield 107
4の電圧変化の遮蔽効果はない。 4 there is no shielding effect of the change in voltage.

【0006】 [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。 In the structure of the conventional example shown in FIG. 6 THE INVENTION Problems to Solved], when taking out a current from the emitter 2, the 20~100V the potential of the gate 4 relative to the emitter 2 (semiconductor substrate 1) a positive voltage applied to, applying a slight positive voltage than or comparable to the potential of the gate 2 and the emitter 4 when not remove the current. 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 Now, when taken out current from one cathode segment (first cathode segments), the turning on and off the current from neighboring cathode segments (second cathode segment), immediately adjacent the gate 4 potential 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。 To change near 0~100V, the electron beam from the first cathode segments vary position on CRT screen affected. 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。 Therefore, distortion occurs in the pattern on the CRT screen which is formed on the basis of the scanning lines and the scanning lines.

【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。 [0007] the conventional example shown in FIG. 7, the electron collector electrode 105 is formed between the gate 104 of the unit light emitters adjacent as described above are separated corresponding to two intervening units adjacent emitters effects of the voltage change in the gate of providing the electron beam is expected to be extremely small. 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。 Therefore, there is no technical idea of ​​providing an electronic shield to shield the influence of the electron beam of the voltage change of the gate of the adjacent emitters in the prior art.

【0008】 [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。 In the present invention, in order to solve the problems], by installing a shielding electrode of constant potential between the gate and the gate is a current control electrode of each cathode segment, the cathode segments adjacent in the very short distance the gate potential change reduces the effect on the electron beam orbit.

【0009】 [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。 According to the present invention, it is installed an electrode of a constant potential between the gate and the gate of each cathode segment. 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。 Therefore, also control an emission current of the cathode segments next, the trajectory of the electron beam from the cathode segments of interest are less susceptible, stable undistorted scan on the display screen if applying this to CRT a line or pattern can be realized.

【0010】 [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。 EXAMPLES Next, the present invention will be now described in detail. 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。 Figure 1 is a cathode showing the first embodiment of the present invention, FIG. 1 (a) is a plan view, FIG. 1 (b) is a cross-sectional view. 図1において、1は半導体基板、2はエミッタ、3は絶縁層、 In Figure 1, 1 denotes a semiconductor substrate, 2 an emitter, 3 denotes an insulating layer,
4はゲート、5は遮蔽電極、6は絶縁層溝である。 4 denotes a gate, 5 shield electrode, 6 an insulating layer groove. 図1 Figure 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。 In the embodiment shown in, the place where the insulating layer groove 6 and the shield electrode 5 are added from the prior art shown in FIG.
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。 Shielding electrode 5 is separated from the gate 4 in the portion of the insulating layer groove 6, they are separated from each other each gate 4 at the same time. 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。 Always 100V is applied based on the constant voltage e.g. emitters 2 to the shield electrode 5. 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。 The gate 4 and the control voltage is applied through suitable wiring, current emitted from the emitter 2 When vary between 0~100V this voltage for example, the emitter 2 as a reference is changed. 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。 The distance between the emitter 2 of cathode segments Tonaria' may be located in the following very close distance 10 [mu] m.

【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。 [0011] However, since between the two emitter 2 is shield electrode 5 potential is constant, the shield electrode 5 acts as a shield to divide between the two gates 4, the voltage of the gate 4 of the next changes changes in the electric field in the vicinity of the emitter 2 also becomes smaller. 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。 As a result, it is possible to reduce the extent affect negligible that the trajectory of the electron beam emitted from the emitter 2 is subjected. 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。 Constant voltage applied to the shield electrode 5 is determined by factors such as voltage change of the gate 4 necessary for controlling the amount of strain permissible on the screen, Tonaria' micro cold cathode distance, the electron beam current it is a design element. 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。 With the cold cathode of the present embodiment as the cathode of the electron gun of the CRT, is always stable without distortion scan pattern on the display screen is obtained.

【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。 [0012] Note that the insulating layer groove 6 in FIG. 1 has been made at the same time when forming the opening portion where the emitter 2 is formed on the semiconductor substrate 1 by etching, shields the gate 4 by configuring the groove Although having the effect of improving the breakdown voltage between the electrode 5 is not always necessary to process the insulating layer in the groove. 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。 In addition, it creates a cold cathode similar function using a metal substrate instead of the semiconductor substrate 1.

【0013】図2(a)〜(d)には、図1に示す第1 [0013] FIG. 2 (a) ~ (d) are first shown in FIG. 1
の実施例の冷陰極の製作方法の一例を示す。 It shows the example of the manufacturing method of a cold cathode embodiments. はじめに、 First,
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。 The semiconductor substrate 1 of silicon as shown in FIG. 2 (a) making an insulating layer 3 of silicon oxide thermally oxidizing the surface, then, vapor deposition or sputtering or the like of the gate metal layer 11 on the insulating layer 3 stacked in means. 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。 Next, as shown in FIG. 2 (b), removing a portion of the gate metal layer 11 by means of lithography, to form a shield electrode 5 and the gate 4 from the gate metal layer 11, further gate 4 and the shielding electrode 5 the removing part of the insulating layer 3 by etching as a mask. 次に、図2(c)に示すようにリソグラフィ法によって、 Then, by lithography, as shown in FIG. 2 (c),
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 A gate 4 leaving the resist 13 so as to cover the groove 6 between the shield electrode 5, further semiconductor substrate 1 in a vapor deposition apparatus
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 The semiconductor substrate 1 so as to evaporate material from the oblique direction of flying set obliquely, and rotated, obliquely deposited metal layer 12
を形成する。 To form. 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。 Then, when depositing emitter metal from above to the semiconductor substrate 1 as shown in FIG. 2 (d), diagonal when the emitter metal layer 14 is deposited on the deposited metal layer 12 at the same time obliquely deposited metal layer 14 emitter 2 the tip is getting thinner on top of the semiconductor substrate 1 is made through the opening formed in the. 最後にレジスト13、斜め蒸着金属層12、 Finally the resist 13, an obliquely deposited metal layer 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。 By removing the emitter metal layer 14 cold cathode having the structure shown in FIG. 1 can be obtained.

【0014】本発明の第2の実施例の平面図を図3 [0014] The plan view of a second embodiment of the present invention FIG 3
(a)に、断面図を図3(b)に示す。 (A), the a cross-sectional view in FIG. 3 (b). 図3において、 3,
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。 7 in the second insulating layer, 8 is a shield electrode made on the second insulating layer 7. 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。 Similar to the first embodiment shown in FIG. 1, and the gate 4 are insulated from each other, although not shown voltage is applied independently through appropriate wiring. 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。 A constant voltage, for example 100V emitter 2 as a reference is applied to the shield electrode 8. 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。 In this embodiment, since the shield electrode 8 has a laminated three-dimensional structure on the second insulating layer 7 is realized higher shielding effect, the influence of the voltage of the gate 4 of the next is reduced, the electron beam the impact of the orbit is reduced.

【0015】本発明の第3の実施例の平面図を図4 [0015] The plan view of a third embodiment of the present invention FIG. 4
(a)に、断面図を図4(b)に示す。 (A), the a cross-sectional view in Figure 4 (b). 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。 4 which was arranged vertically and laterally nine minute cold cathode as the cathode segments one set, each cathode segment by time division driven longitudinally and laterally can be accessed independently. 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。 Alternatively, the vertical direction divisionally driven time, the horizontal direction can be simultaneously driven. 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。 It can implement complex functions by incorporating a cathode having such a structure in CTR.

【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。 [0016] In FIG. 4, 9 formed insulator layer on the semiconductor substrate 1, 10 is an electrode C. この電極C10 This electrode C10
は縦方向に分離されている。 They are separated in the longitudinal direction. 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。 In the third embodiment, the gate 4 has a common electrode for a plurality of cathode segments arranged vertically on FIG 4 (a). 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。 On the other hand, by forming the insulating layer 9 on one side on the semiconductor substrate 1, an emitter 2 of cathode segments aligned horizontally is electrically isolated from each other with respect to the cathode segments arranged next to the other stages there. 各陰極セグメントのエミッタは電極C10 Emitters of the cathode segment electrodes C10
の上に形成されている。 It is formed on the. 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。 When not remove the current from the emitter 2, the emitter 2 is slightly negative voltage or the same level as the gate 4 is applied to the emitter 2 applies approximately 100V negative voltage than the gate 4 when drawing current from the emitter 2. 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。 Since the voltage always 100V across the cathode entire surface to the shield electrode 5 is applied, be driven cathode segments aligned horizontally at the same time, the electron beam trajectory that is emitted from the emitter 2 of each cathode segment always coercive constant dripping.

【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。 [0017] In the third embodiment the insulating layer 9 provided on the semiconductor substrate 1, although the structure constituting the emitter 2 or the like on the electrode C10 provided thereon, a semiconductor substrate 1 an insulating It can be made on the insulator substrate such as a glass substrate directly, instead of the body layer 9. 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。 The electrode C is provided laterally separated, may be provided so as to be perpendicular to the shield electrode thereto.

【0018】本発明の第4の実施例を図5に示す。 [0018] The fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 図5 Figure 5
はMIM(金属−絶縁物−金属)型の冷陰極の例で、1 The MIM example cold cathode (metal - - insulator metal) type, 1
5は絶縁基板、16は導電体層、17a,17bは金属電極である。 5 denotes an insulating substrate, 16 is a conductor layer, 17a, 17b is a metal electrode. 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。 There is a part which is thinner than the other part of the metal electrode 17 and the insulating layer 3, when a voltage is applied between the conductive layer 16 and the metal electrodes 17, electrons by tunnel effect from the thin portion is released It is. 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。 Although not shown in FIG voltage independently each metal electrodes 17a and 17b is made to be applied. 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。 The shield electrode 8 is applied a constant voltage, for emission control, the trajectory of an electron beam emitted from the adjacent metal electrodes 17 also varied the voltage applied to the metal electrode 17 (minute cold cathodes) Effect not subject to.

【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。 [0019] The first, second, when in the fourth embodiment has shown an example of separating from each other a single minute cold cathode, for controlling the emission current at once a plurality of micro cold cathodes , it is possible to obtain the same effect by placing the shield electrode of the constant voltage to the surroundings as a unit.

【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 Further, field emission devices as the electron emission source in the embodiment, although the MIM type device, MIS type device, 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。 N junction element, it is clear that even with a Schottky junction element, or the like can be applied the present invention.

【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。 Furthermore, not limited to the CRT, by using a plurality of devices and apparatus using an electron beam current amount is controlled independently of one another the same effect can be obtained even, obviously can be applied is the concept of the present invention it is.

【0022】 [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 As described in the foregoing, in the cold cathode of the present invention, since the trajectory of the electron beam emitted from the emitter is not affected by the voltage for controlling the close proximity next to each other emitter or emitter group , the cold cathode 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。 By applying the T, it is possible to obtain a pattern created by the undistorted scanning lines or scanning lines always stable on the display screen.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【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。 [1] (a), a plan view and a cross-sectional view of a cold cathode of a first embodiment of (b) the present invention.

【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。 Figure 2 (a) ~ (d) are cross-sectional views of a fabrication process of a cold cathode of a first embodiment of the present invention.

【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。 [3] (a), a plan view and a cross-sectional view of a cold cathode of a second embodiment of (b) the present invention.

【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。 [4] (a), a plan view and a cross-sectional view of a cold cathode showing a third embodiment of (b) the present invention.

【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。 5 is a cross-sectional view of a cold cathode showing a fourth embodiment of the present invention.

【図6】(a),(b)は従来例を示す平面図と断面図である。 6 (a), a plan view and a cross-sectional view showing an example (b) conventionally.

【図7】(a),(b)は従来の他の例を示す平面図と断面図である。 7 (a), a plan view and a sectional view showing a (b) is another example of a conventional.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

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 1 semiconductor substrate 2 emitter 3 insulating layer 4 gate 5,8 shield electrode 6 insulating layer groove 7 the second insulating layer 9 insulating layer 10 electrode C 11 gate metal layer 12 obliquely deposited metal layer 13 resist 14 emitter metal layer 15 insulating substrate 16 conductive layer 17 a metal electrode 101 substrate 102 emitter 103 insulator 104 gate 105 electron collector electrode 106 light emitter thin film 107 electron shield 108 transparent encapsulant

Claims (4)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 導電性の基板上に設けたエミッタとこのエミッタの周囲の基板上に絶縁層を介して設けたゲートとを有する複数の微小冷陰極の間に前記微小冷陰極を取り囲むように遮蔽電極を設けたことを特徴とする冷陰極。 1. A so as to surround said minute cold cathodes between the plurality of minute cold cathodes emitter provided on a conductive substrate and on the substrate around the emitter and a gate provided over the insulating layer cold cathode, characterized in that a shielding electrode.
  2. 【請求項2】 導電性の基板に設けたエミッタとこのエミッタの周囲の基板上に絶縁層を介して設けたゲートとを有する複数の微小冷陰極の間に前記絶縁層の上に積層した第2の絶縁層を介して遮蔽電極を設けたことを特徴とする冷陰極。 2. A first laminated on the insulating layer between a plurality of micro cold cathode emitter provided on the conductive substrate and on the substrate around the emitter and a gate provided over the insulating layer cold cathode, characterized in that a shielding electrode via a second insulating layer.
  3. 【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微小冷陰極を設け、これら微小冷陰極を複数個ずつ前記金属層に直交するように設けた遮蔽電極によって分離したことを特徴とする冷陰極。 Wherein the conductive substrate provided with a metal layer which is divided into vertical or horizontal direction via the insulating layer, a large number of minute cold cathodes disposed on the metal layer, wherein these micro cold cathode by a plurality cold cathode, characterized in that separated by the shield electrodes provided to be orthogonal to the metal layer.
  4. 【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ことを特徴とする冷陰極。 4. provided by laminating a conductor layer and an insulating layer on an insulating substrate, a plurality of metal electrodes on the insulating layer, the shielding electrode via a second insulating layer around these metal electrodes the provided, and a cold cathode, wherein a portion of the insulating layer is thin under the metal electrode.
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