JPH09115426A - 冷陰極とこれを用いた陰極線管 - Google Patents
冷陰極とこれを用いた陰極線管Info
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- JPH09115426A JPH09115426A JP27380095A JP27380095A JPH09115426A JP H09115426 A JPH09115426 A JP H09115426A JP 27380095 A JP27380095 A JP 27380095A JP 27380095 A JP27380095 A JP 27380095A JP H09115426 A JPH09115426 A JP H09115426A
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- 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
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- H01J3/00—Details of electron-optical or ion-optical arrangements or of ion traps common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
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- H01J3/022—Electron guns using a field emission, photo emission, or secondary emission electron source with microengineered cathode, e.g. Spindt-type
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- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Details Of Television Scanning (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 偏向に伴い生じる電子ビームのスポットの歪
みを打ち消し、表示画面全面にわたって優れた分解能を
実現する。 【解決手段】 基板上に、エミッタ、ゲート電極よりな
る少なくとも単数の微小冷陰極で構成された電子放出領
域を形成し、この電子放出領域の周辺に、電子放出領域
を取り囲むように複数の集束電極を設け、電子放出領域
を中心にして相対する集束電極を互いに接続する。水
平、垂直同期信号をもとに、電子ビームが画面の周辺部
を走査しているときには水平方向の集束を強くして、陰
極の付近において縦長のスポットを持つ電子ビームを形
成する。また、この冷陰極を電子源として陰極線管を構
成する。
みを打ち消し、表示画面全面にわたって優れた分解能を
実現する。 【解決手段】 基板上に、エミッタ、ゲート電極よりな
る少なくとも単数の微小冷陰極で構成された電子放出領
域を形成し、この電子放出領域の周辺に、電子放出領域
を取り囲むように複数の集束電極を設け、電子放出領域
を中心にして相対する集束電極を互いに接続する。水
平、垂直同期信号をもとに、電子ビームが画面の周辺部
を走査しているときには水平方向の集束を強くして、陰
極の付近において縦長のスポットを持つ電子ビームを形
成する。また、この冷陰極を電子源として陰極線管を構
成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、微細構造を持ち、
薄膜技術等によって製作する冷陰極、ならびにこれを用
いた電子ビーム装置、特にカラーテレビ受像機やディス
プレイ装置に使用する陰極線管に関する。
薄膜技術等によって製作する冷陰極、ならびにこれを用
いた電子ビーム装置、特にカラーテレビ受像機やディス
プレイ装置に使用する陰極線管に関する。
【０００２】
【従来の技術】微小な円錐状のエミッタと、エミッタの
すぐ近くに形成され、エミッタからの電流を引き出す機
能ならびに電流制御機能を持つ制御電極（ゲート電極）
で構成された微小冷陰極をアレイ状に並べた電界放射冷
陰極がＣ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ等によって提案されている
（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉ
ｃｓ，Ｖｏｌ．３９，Ｎｏ．７，ｐｐ．３５０４，１９
６８）。図９（ａ）はこの電界放射冷陰極の構造を示
し、図９（ｂ),（ｃ）はこの冷陰極を構成する一つの微
小冷陰極１０７の断面図を示す。図９（ａ),（ｂ）にお
いて、１０１はシリコンの基板、１０２はシリコン酸化
物の絶縁層で、絶縁層１０２の上に制御電極１０３が積
層されている。絶縁層１０２と制御電極１０３の一部は
除去されて、空洞１０９が形成され、空洞１０９中の基
板１０１の上に先端が尖ったエミッタ１０４が形成され
ている。エミッタ１０４、制御電極１０３および制御電
極１０３と絶縁層１０２に形成された空洞１０９で微小
冷陰極１０７が形成され、この微小冷陰極１０７をアレ
イ状に並べて平面状の電子放出領域を持つ冷陰極１０８
が形成される。
すぐ近くに形成され、エミッタからの電流を引き出す機
能ならびに電流制御機能を持つ制御電極（ゲート電極）
で構成された微小冷陰極をアレイ状に並べた電界放射冷
陰極がＣ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ等によって提案されている
（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉ
ｃｓ，Ｖｏｌ．３９，Ｎｏ．７，ｐｐ．３５０４，１９
６８）。図９（ａ）はこの電界放射冷陰極の構造を示
し、図９（ｂ),（ｃ）はこの冷陰極を構成する一つの微
小冷陰極１０７の断面図を示す。図９（ａ),（ｂ）にお
いて、１０１はシリコンの基板、１０２はシリコン酸化
物の絶縁層で、絶縁層１０２の上に制御電極１０３が積
層されている。絶縁層１０２と制御電極１０３の一部は
除去されて、空洞１０９が形成され、空洞１０９中の基
板１０１の上に先端が尖ったエミッタ１０４が形成され
ている。エミッタ１０４、制御電極１０３および制御電
極１０３と絶縁層１０２に形成された空洞１０９で微小
冷陰極１０７が形成され、この微小冷陰極１０７をアレ
イ状に並べて平面状の電子放出領域を持つ冷陰極１０８
が形成される。
【０００３】基板１０１とエミッタ１０４とは電気的に
接続されており、エミッタ１０４とゲート電極１０３の
間には約５０Ｖの電圧が印加される。絶縁層１０２の厚
さは約１μｍ、ゲート電極１０３の開口径も約１μｍと
狭く、エミッタ１０４の先端は１０ｎｍ程度と極めて尖
鋭に作られているので、エミッタ１０４の先端には強い
電界が加わる。この電界が２〜５×１０7 Ｖ／ｃｍ以上
になるとエミッタ１０５の先端から電子が放出される。
このような構造の微小冷陰極を基板１０１の上にアレイ
状に並べることにより大きな電流を放出する平面状の陰
極が構成される。さらに、微細加工技術を利用して微小
冷陰極を高密度に並べれば従来の熱陰極と比較して陰極
電流密度を５から１０倍以上にできる。
接続されており、エミッタ１０４とゲート電極１０３の
間には約５０Ｖの電圧が印加される。絶縁層１０２の厚
さは約１μｍ、ゲート電極１０３の開口径も約１μｍと
狭く、エミッタ１０４の先端は１０ｎｍ程度と極めて尖
鋭に作られているので、エミッタ１０４の先端には強い
電界が加わる。この電界が２〜５×１０7 Ｖ／ｃｍ以上
になるとエミッタ１０５の先端から電子が放出される。
このような構造の微小冷陰極を基板１０１の上にアレイ
状に並べることにより大きな電流を放出する平面状の陰
極が構成される。さらに、微細加工技術を利用して微小
冷陰極を高密度に並べれば従来の熱陰極と比較して陰極
電流密度を５から１０倍以上にできる。
【０００４】このスピント（Ｓｐｉｎｄｔ）型冷陰極
は、熱陰極と比較して高い陰極電流密度が得られ、放出
電子の速度分散が小さい等の利点を持つ。また、単一の
電界放射エミッタと比較して電流雑音が小さく、約１０
〜１００Ｖの低い電圧で動作し、比較的悪い真空度の環
境中でも動作する。
は、熱陰極と比較して高い陰極電流密度が得られ、放出
電子の速度分散が小さい等の利点を持つ。また、単一の
電界放射エミッタと比較して電流雑音が小さく、約１０
〜１００Ｖの低い電圧で動作し、比較的悪い真空度の環
境中でも動作する。
【０００５】しかし、エミッタ１０４の先端から放出さ
れた電子ビームは、エミッタ先端付近に形成された電界
によって発散され、エミッタの周辺から放出された電子
は横方向速度成分を持つ。この横方向速度成分を抑圧す
るため、図９（ｃ）に示すように制御電極の上に絶縁層
を挟んで集束電極を積層したり（ＳＩＤ ９３ ＤＩＧ
ＥＳＴ，ｐｐ．５９９−６０２，１９９３）、図１０に
示すように制御電極１０５の周囲にリング状集束電極１
１１を形成して、エミッタ１０４から放出された電子の
軌道を集束させている（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ
Ｔｈｅ Ｆｉｒｓｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｏｒｋｓｈｏｐｓ，ｐｐ．１９−２
２，１９９４）。
れた電子ビームは、エミッタ先端付近に形成された電界
によって発散され、エミッタの周辺から放出された電子
は横方向速度成分を持つ。この横方向速度成分を抑圧す
るため、図９（ｃ）に示すように制御電極の上に絶縁層
を挟んで集束電極を積層したり（ＳＩＤ ９３ ＤＩＧ
ＥＳＴ，ｐｐ．５９９−６０２，１９９３）、図１０に
示すように制御電極１０５の周囲にリング状集束電極１
１１を形成して、エミッタ１０４から放出された電子の
軌道を集束させている（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ
Ｔｈｅ Ｆｉｒｓｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｏｒｋｓｈｏｐｓ，ｐｐ．１９−２
２，１９９４）。
【０００６】この冷陰極を受像管、すなわち陰極線管
（以下ＣＲＴと称す）に採用すると、加熱電力が不要で
あるので低消費電力で、陰極電流密度が高いので高解像
度の表示装置を実現できる可能性がある。さらに、ＣＲ
Ｔ以外にもマイクロ波管などの電子ビーム装置におい
て、冷陰極の特徴を利用して高性能のデバイスを実現で
きる可能性がある。
（以下ＣＲＴと称す）に採用すると、加熱電力が不要で
あるので低消費電力で、陰極電流密度が高いので高解像
度の表示装置を実現できる可能性がある。さらに、ＣＲ
Ｔ以外にもマイクロ波管などの電子ビーム装置におい
て、冷陰極の特徴を利用して高性能のデバイスを実現で
きる可能性がある。
【０００７】カラーテレビ受像機やディスプレイ装置で
は３個の陰極を水平方向の同一平面内に並べたインライ
ン型電子銃を備えたカラーＣＲＴが使用されている。こ
のようなＣＲＴにおいては、水平偏向磁界分布をピンク
ッション状に、垂直偏向磁界分布をバレル状に歪ませた
偏向磁界を組み合わせることにより、画面上の任意の点
で３本の電子ビームを集中させるセルフコンバージェン
ス方式が採用されている。
は３個の陰極を水平方向の同一平面内に並べたインライ
ン型電子銃を備えたカラーＣＲＴが使用されている。こ
のようなＣＲＴにおいては、水平偏向磁界分布をピンク
ッション状に、垂直偏向磁界分布をバレル状に歪ませた
偏向磁界を組み合わせることにより、画面上の任意の点
で３本の電子ビームを集中させるセルフコンバージェン
ス方式が採用されている。
【０００８】しかし、このセルフコンバージェンス偏向
磁界中を電子ビームが通過すると、画面中央では円形の
ビームスポットが、画面周辺部では磁界の歪みの影響を
受けて横方向に潰れた形状になる。この結果、画面周辺
部の解像度、特に水平方向の解像度を劣化させる。
磁界中を電子ビームが通過すると、画面中央では円形の
ビームスポットが、画面周辺部では磁界の歪みの影響を
受けて横方向に潰れた形状になる。この結果、画面周辺
部の解像度、特に水平方向の解像度を劣化させる。
【０００９】この不具合を解決するため、一部のＣＲＴ
には従来より４重極レンズが使用されている。特開昭６
３−７６２４０には図１１に示すように、ＣＲＴの電子
銃部の集束電極の間に４重極レンズを用いた構造が開示
されている。図１１において、１２１はインライン状に
所定の間隔を置いて配置された３個の陰極である。１２
２は制御電極、１２３は加速電極、１３６は集束電極
で、電子ビームの軸線に沿って前後に配置された２つの
電極、前側電極１２４、後側電極１２５から構成されて
いる。前側電極１２４、後側電極１２５には電子ビーム
の軸線の位置に縦長の開口が作られ、前側電極１２４、
後側電極１２５の間に４重極電極１２７が配置されて、
前側電極１２４、後側電極１２５は接続線１２８によっ
て同電位に保持されている。１２６は陽極である。
には従来より４重極レンズが使用されている。特開昭６
３−７６２４０には図１１に示すように、ＣＲＴの電子
銃部の集束電極の間に４重極レンズを用いた構造が開示
されている。図１１において、１２１はインライン状に
所定の間隔を置いて配置された３個の陰極である。１２
２は制御電極、１２３は加速電極、１３６は集束電極
で、電子ビームの軸線に沿って前後に配置された２つの
電極、前側電極１２４、後側電極１２５から構成されて
いる。前側電極１２４、後側電極１２５には電子ビーム
の軸線の位置に縦長の開口が作られ、前側電極１２４、
後側電極１２５の間に４重極電極１２７が配置されて、
前側電極１２４、後側電極１２５は接続線１２８によっ
て同電位に保持されている。１２６は陽極である。
【００１０】４重極電極１２７は一つの電子ビーム軸線
当たり４枚の電極片１２９，１３０から構成されてい
る。電子ビームは上下からは一対の電極片１２９で挟ま
れ、左右からは一対の電極片１３０で挟まれている。こ
の２対の電極片１２９，１３０には画面上のスポットの
位置に応じて変化する電圧を印加し、垂直方向に発散す
る力と水平方向に集束する力を電子ビームに加え、画面
上で横長断面になる収差を予め補正する。この結果、画
面周辺部における電子ビームの歪みを軽減し、画面全体
で均一な集束特性を実現している。
当たり４枚の電極片１２９，１３０から構成されてい
る。電子ビームは上下からは一対の電極片１２９で挟ま
れ、左右からは一対の電極片１３０で挟まれている。こ
の２対の電極片１２９，１３０には画面上のスポットの
位置に応じて変化する電圧を印加し、垂直方向に発散す
る力と水平方向に集束する力を電子ビームに加え、画面
上で横長断面になる収差を予め補正する。この結果、画
面周辺部における電子ビームの歪みを軽減し、画面全体
で均一な集束特性を実現している。
【００１１】特開平７−１４７１２９には図１２に示す
ように、電界放出型陰極の電子放出領域を分割し、画面
上の電子ビームスポットの位置に応じて電子放出を制御
することにより歪みを補正する技術が開示されている。
すなわち、電子ビームスポットが歪みを受けない画面の
中央部にあるときには、電子ビームを円形の主エミッタ
エリア１３１ａから取り出す。電子ビームスポットが画
面の周辺部にあるときには、電子ビームを主エミッタエ
リア１３１ａ、副エミッタエリア１３１ｂおよび副エミ
ッタエリア１３１ｃの３つの領域から取り出し、電子放
出のパターンを縦に長い形に設定する。この結果、画面
周辺部においては、歪みを受けて円形のスポットになる
ので、画面全面にわたって円形のスポットが形成され
る。
ように、電界放出型陰極の電子放出領域を分割し、画面
上の電子ビームスポットの位置に応じて電子放出を制御
することにより歪みを補正する技術が開示されている。
すなわち、電子ビームスポットが歪みを受けない画面の
中央部にあるときには、電子ビームを円形の主エミッタ
エリア１３１ａから取り出す。電子ビームスポットが画
面の周辺部にあるときには、電子ビームを主エミッタエ
リア１３１ａ、副エミッタエリア１３１ｂおよび副エミ
ッタエリア１３１ｃの３つの領域から取り出し、電子放
出のパターンを縦に長い形に設定する。この結果、画面
周辺部においては、歪みを受けて円形のスポットになる
ので、画面全面にわたって円形のスポットが形成され
る。
【００１２】なお、この明細書を通して、陰極がＣＲＴ
に実装されたとき、表示画面の垂直方向のスポットを形
成する方向を陰極の上下すなわち垂直方向とし、同様に
表示画面の水平方向のスポットを形成する方向を陰極の
水平方向として説明を進める。
に実装されたとき、表示画面の垂直方向のスポットを形
成する方向を陰極の上下すなわち垂直方向とし、同様に
表示画面の水平方向のスポットを形成する方向を陰極の
水平方向として説明を進める。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】図１１に示すＣＲＴ電
子銃のように、４重極レンズを形成して電子ビームの歪
みを補正する方法は、電子銃に縦長と横長の電子ビーム
の通過孔を設けた格子電極を重ねて非対称レンズを構成
する必要があり、電子銃の構造が複雑になり、部品点数
が増加して高価につく問題があった。
子銃のように、４重極レンズを形成して電子ビームの歪
みを補正する方法は、電子銃に縦長と横長の電子ビーム
の通過孔を設けた格子電極を重ねて非対称レンズを構成
する必要があり、電子銃の構造が複雑になり、部品点数
が増加して高価につく問題があった。
【００１４】図１２に示す分割した陰極を用いる方法
は、画面全体で電子ビームスポットが円形になるが画面
中央部と画面周辺部とでは電子ビームスポットの大きさ
が異なり、均一な解像度を得ることができない問題があ
った。
は、画面全体で電子ビームスポットが円形になるが画面
中央部と画面周辺部とでは電子ビームスポットの大きさ
が異なり、均一な解像度を得ることができない問題があ
った。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の実施形態
においては、基板上に、エミッタ、ゲート電極よりなる
多数の微小冷陰極で構成された電子放出領域を形成し、
この電子放出領域の周辺に、円周上に少なくとも４分割
した集束電極を配し、上下と左右の集束電極を組にして
互いに接続する。
においては、基板上に、エミッタ、ゲート電極よりなる
多数の微小冷陰極で構成された電子放出領域を形成し、
この電子放出領域の周辺に、円周上に少なくとも４分割
した集束電極を配し、上下と左右の集束電極を組にして
互いに接続する。
【００１６】電子ビームの偏向位置に応じて、表示画面
の周辺部を走査しているときには左右の集束が上下の集
束よりも強くなるように電圧を印加し、表示画面の中央
部を走査しているときには、上下、左右ともほぼ等しい
集束が行われるように電圧を印加する。
の周辺部を走査しているときには左右の集束が上下の集
束よりも強くなるように電圧を印加し、表示画面の中央
部を走査しているときには、上下、左右ともほぼ等しい
集束が行われるように電圧を印加する。
【００１７】本発明の第２の実施形態においては、基板
上に、エミッタ、ゲート電極よりなる多数の微小冷陰極
で構成された電子放出領域を形成し、この電子放出領域
の周辺にリング状の補助集束電極を形成し、さらにこの
補助集束電極の外側に、円周上に少なくとも４分割した
集束電極を配し、上下（垂直方向）と左右（水平方向）
の集束電極を組にして互いに接続する。
上に、エミッタ、ゲート電極よりなる多数の微小冷陰極
で構成された電子放出領域を形成し、この電子放出領域
の周辺にリング状の補助集束電極を形成し、さらにこの
補助集束電極の外側に、円周上に少なくとも４分割した
集束電極を配し、上下（垂直方向）と左右（水平方向）
の集束電極を組にして互いに接続する。
【００１８】垂直および水平の集束電極には第１の実施
形態と同様な電圧を印加する。
形態と同様な電圧を印加する。
【００１９】本発明の第４の実施形態例においては、円
形の電子放出領域を縦方向に少なくとも３分割し、表示
画面の中心部を走査しているときには全面の電子放出領
域から電子を放出させ、表示画面の周辺部を走査してい
るときには、中央部の電子放出領域から電子を放出させ
るとともに、全放出電流が表示画面の全面にわたって等
しくなるように電子放出量を制御する。
形の電子放出領域を縦方向に少なくとも３分割し、表示
画面の中心部を走査しているときには全面の電子放出領
域から電子を放出させ、表示画面の周辺部を走査してい
るときには、中央部の電子放出領域から電子を放出させ
るとともに、全放出電流が表示画面の全面にわたって等
しくなるように電子放出量を制御する。
【００２０】（作用）この結果、インライン型電子銃に
おいて電子ビームの偏向に伴う偏向歪みが補正され、表
示画面の全面にわたって均一で高い解像度が実現され
る。さらに、基板の上に補正用の電極が形成されている
ので、４重極レンズのように複雑な形状の電極を使用せ
ずにすみ、電子銃部品点数が増加したり、組立調整に時
間を要することもない。
おいて電子ビームの偏向に伴う偏向歪みが補正され、表
示画面の全面にわたって均一で高い解像度が実現され
る。さらに、基板の上に補正用の電極が形成されている
ので、４重極レンズのように複雑な形状の電極を使用せ
ずにすみ、電子銃部品点数が増加したり、組立調整に時
間を要することもない。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態例を図面を参照
して詳細に説明する。 実施形態例１ 図１は本発明の第１の実施形態例を示す冷陰極の構造図
で、（ａ）は冷陰極の平面図、（ｂ）は冷陰極Ａ−Ａ′
部の断面図である。図１において、基板１には下から順
に絶縁層３、ゲート電極４が積層され、ゲート電極４と
絶縁層３には微小な空洞５が形成されている。空洞５の
中には、電子を放出する円錐状のエミッタ６が形成され
ており、エミッタ６は基板１と電気的に接続されてい
る。エミッタ６、ゲート電極４の開口、空洞５で微小冷
陰極７が形成され、多数の微小冷陰極７で電子放出領域
８が形成される。ゲート電極４の周囲を取り囲むように
４分割された集束電極９，１０が形成されている。垂直
集束電極９ａ，９ｂは、電子放出領域８を挟んで相対し
ており、冷陰極１１の外部で互いに接続され、同じ電圧
が印加される。同様に、水平集束電極１０ａ，１０ｂも
電子放出領域８を挟んで相対しており、冷陰極１１の外
部で互いに接続され、同じ電圧が印加される。基板１か
ら水平集束電極１０までの構成要素で冷陰極１１が構成
される。
して詳細に説明する。 実施形態例１ 図１は本発明の第１の実施形態例を示す冷陰極の構造図
で、（ａ）は冷陰極の平面図、（ｂ）は冷陰極Ａ−Ａ′
部の断面図である。図１において、基板１には下から順
に絶縁層３、ゲート電極４が積層され、ゲート電極４と
絶縁層３には微小な空洞５が形成されている。空洞５の
中には、電子を放出する円錐状のエミッタ６が形成され
ており、エミッタ６は基板１と電気的に接続されてい
る。エミッタ６、ゲート電極４の開口、空洞５で微小冷
陰極７が形成され、多数の微小冷陰極７で電子放出領域
８が形成される。ゲート電極４の周囲を取り囲むように
４分割された集束電極９，１０が形成されている。垂直
集束電極９ａ，９ｂは、電子放出領域８を挟んで相対し
ており、冷陰極１１の外部で互いに接続され、同じ電圧
が印加される。同様に、水平集束電極１０ａ，１０ｂも
電子放出領域８を挟んで相対しており、冷陰極１１の外
部で互いに接続され、同じ電圧が印加される。基板１か
ら水平集束電極１０までの構成要素で冷陰極１１が構成
される。
【００２２】図１において、水平および垂直の集束電極
の幅は集束電圧感度に影響し、幅を大きくすると集束電
極電圧は電子ビームに比較的強く影響を及ぼすので電圧
変化は小さくてよい。また、図１１に示す従来の電子銃
と比較して、電子ビーム速度が低い時に集束の電界が加
わるため、集束電極の幅が数１００μｍ程度確保されて
いれば、平面上に形成した電極からの電界によって容易
に集束効果を得ることができる。
の幅は集束電圧感度に影響し、幅を大きくすると集束電
極電圧は電子ビームに比較的強く影響を及ぼすので電圧
変化は小さくてよい。また、図１１に示す従来の電子銃
と比較して、電子ビーム速度が低い時に集束の電界が加
わるため、集束電極の幅が数１００μｍ程度確保されて
いれば、平面上に形成した電極からの電界によって容易
に集束効果を得ることができる。
【００２３】周辺部すなわち集束電極９，１０が形成さ
れている領域から冷陰極１１端までの部分は中央の電子
放出領域８よりも絶縁層３が厚く形成されている。これ
は、電子放出領域８以外は絶縁層３の厚さは電子放出
特性に影響を与えないため、厚くして静電容量の増加を
抑え、駆動回路の負担を削減する．ゲート電極４と集
束電極９，１０との距離を確保して絶縁特性を改善す
る．集束電極９，１０の電位が電子ビームの軌道に与
える影響を強くして、集束電極の制御性を高める．等の
効果がある。
れている領域から冷陰極１１端までの部分は中央の電子
放出領域８よりも絶縁層３が厚く形成されている。これ
は、電子放出領域８以外は絶縁層３の厚さは電子放出
特性に影響を与えないため、厚くして静電容量の増加を
抑え、駆動回路の負担を削減する．ゲート電極４と集
束電極９，１０との距離を確保して絶縁特性を改善す
る．集束電極９，１０の電位が電子ビームの軌道に与
える影響を強くして、集束電極の制御性を高める．等の
効果がある。
【００２４】エミッタ６はタングステンあるいはモリブ
デンのような耐熱金属で作られ、ゲート電極４はタング
ステン、モリブデン、ニオブ、タングステンシリサイド
等の金属あるいは金属化合物で作られ、絶縁層３には例
えばシリコンの酸化物あるいはシリコンの窒化物を単独
あるいは多層形式で使用する。ゲート電極４の開口の直
径は約１μｍ、エミッタ６の高さは約１μｍ、電子放出
領域８における絶縁層３の厚さは約０．８μｍ、電子放
出領域８を除く領域の絶縁層３の厚さは約２μｍ、ゲー
ト電極４の厚さは約０．２μｍである。
デンのような耐熱金属で作られ、ゲート電極４はタング
ステン、モリブデン、ニオブ、タングステンシリサイド
等の金属あるいは金属化合物で作られ、絶縁層３には例
えばシリコンの酸化物あるいはシリコンの窒化物を単独
あるいは多層形式で使用する。ゲート電極４の開口の直
径は約１μｍ、エミッタ６の高さは約１μｍ、電子放出
領域８における絶縁層３の厚さは約０．８μｍ、電子放
出領域８を除く領域の絶縁層３の厚さは約２μｍ、ゲー
ト電極４の厚さは約０．２μｍである。
【００２５】この陰極を製作するには、基本的には文献
（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉ
ｃｓ，Ｖｏｌ．３９，Ｎｏ．７，ｐｐ．３５０４，１９
６８）等に開示されているように、ゲート電極４と絶縁
層３に空洞５を形成したのちウエハを回転させながら斜
め方向から犠牲層を堆積し、次にエミッタ材料をウエハ
の真上から堆積すればよい。
（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉ
ｃｓ，Ｖｏｌ．３９，Ｎｏ．７，ｐｐ．３５０４，１９
６８）等に開示されているように、ゲート電極４と絶縁
層３に空洞５を形成したのちウエハを回転させながら斜
め方向から犠牲層を堆積し、次にエミッタ材料をウエハ
の真上から堆積すればよい。
【００２６】図２には第１の実施形態例である冷陰極１
１を納めたＣＲＴの表示画面（ａ）とその画面の各部の
水平走査期間の垂直集束電極と水平集束電極電圧との相
対関係（ｂ),（ｃ),（ｄ）を示し、（ｂ）は画面中央部
Ａ−Ａ′、（ｃ）はＢ−Ｂ′、（ｄ）は画面周辺部Ｃ−
Ｃ′の集束電極電圧である。垂直集束電極９ａ，９ｂに
は常に同一で一定の電圧を印加する。水平集束電極１０
ａ，１０ｂには、同一であるが、水平走査期間並びに画
面の水平走査位置に応じて電圧を変化させ、水平方向の
集束レンズのレンズ強度を画面周辺部では画面中央部よ
りも強くする。
１を納めたＣＲＴの表示画面（ａ）とその画面の各部の
水平走査期間の垂直集束電極と水平集束電極電圧との相
対関係（ｂ),（ｃ),（ｄ）を示し、（ｂ）は画面中央部
Ａ−Ａ′、（ｃ）はＢ−Ｂ′、（ｄ）は画面周辺部Ｃ−
Ｃ′の集束電極電圧である。垂直集束電極９ａ，９ｂに
は常に同一で一定の電圧を印加する。水平集束電極１０
ａ，１０ｂには、同一であるが、水平走査期間並びに画
面の水平走査位置に応じて電圧を変化させ、水平方向の
集束レンズのレンズ強度を画面周辺部では画面中央部よ
りも強くする。
【００２７】図３には図１のＡ−Ａ′における断面の電
子ビームの軌道を示し、（ａ）は画面中央の水平方向の
断面、（ｂ）は画面周辺部の水平方向断面を示してい
る。画面中央においては、水平方向断面、垂直方向断面
のいずれについても、エミッタ６、ゲート電極４、集束
電極９，１０および図には示していないが、外部の電子
銃電極で形成される電位分布に従って、エミッタ６から
放出される電子ビーム１４は冷陰極１１に対して垂直に
放出される。画面周辺部においては、垂直方向の断面の
電子ビーム１４は冷陰極１１に対し垂直に放出される
が、水平方向の断面の電子ビーム１４は図３（ｂ）のよ
うに中央に集中するように軌道をとって冷陰極１１を離
れる。これは、水平集束電極１０ａ，１０ｂに中心部を
走査していたときよりも低い電圧を印加して電子ビーム
を中心部に向かわせているためである。
子ビームの軌道を示し、（ａ）は画面中央の水平方向の
断面、（ｂ）は画面周辺部の水平方向断面を示してい
る。画面中央においては、水平方向断面、垂直方向断面
のいずれについても、エミッタ６、ゲート電極４、集束
電極９，１０および図には示していないが、外部の電子
銃電極で形成される電位分布に従って、エミッタ６から
放出される電子ビーム１４は冷陰極１１に対して垂直に
放出される。画面周辺部においては、垂直方向の断面の
電子ビーム１４は冷陰極１１に対し垂直に放出される
が、水平方向の断面の電子ビーム１４は図３（ｂ）のよ
うに中央に集中するように軌道をとって冷陰極１１を離
れる。これは、水平集束電極１０ａ，１０ｂに中心部を
走査していたときよりも低い電圧を印加して電子ビーム
を中心部に向かわせているためである。
【００２８】このように、図２（ａ）の表示画面に示す
実線の内側である画面中央部１２では水平・垂直とも同
様な集束が行われ、画面周辺部１３では水平方向に強い
集束が行われる。
実線の内側である画面中央部１２では水平・垂直とも同
様な集束が行われ、画面周辺部１３では水平方向に強い
集束が行われる。
【００２９】なお、特開平６−１３９９１８には集束電
極上に絶縁膜を介して４個の偏向電極を設けた電子放出
素子構造が開示されている。ここでは、個々のエミッタ
を取り巻く開口の周囲に４個の偏向電極条片が形成され
ている。この偏向電極は一個のエミッタから放出される
電子ビームの方向を変える機能を持ち、そのためには開
口を挟んで相対する独立した条片には異なった電圧が印
加され得るように構成されている。しかし、本発明に開
示しているような電子ビームの断面形状を中心軸に対し
て非対称になるように制御することは示されていない。 実施形態例２ 図４は本発明の第２の実施形態例を示す冷陰極の構造図
で、（ａ）は冷陰極の平面図、（ｂ）はＡ−Ａ′部の断
面図である。図４に示す第２の実施形態例において、
ゲート電極４と水平集束電極１０、垂直集束電極９の間
に集束電極１５を形成していること．ゲート電極４、
水平集束電極１０、垂直集束電極９、集束電極１５と基
板１との間の絶縁層３の厚さが等しく、各電極の間の絶
縁層３の表面には溝１６が形成されていること．が図１
に示す第１の実施形態例とは異なる。
極上に絶縁膜を介して４個の偏向電極を設けた電子放出
素子構造が開示されている。ここでは、個々のエミッタ
を取り巻く開口の周囲に４個の偏向電極条片が形成され
ている。この偏向電極は一個のエミッタから放出される
電子ビームの方向を変える機能を持ち、そのためには開
口を挟んで相対する独立した条片には異なった電圧が印
加され得るように構成されている。しかし、本発明に開
示しているような電子ビームの断面形状を中心軸に対し
て非対称になるように制御することは示されていない。 実施形態例２ 図４は本発明の第２の実施形態例を示す冷陰極の構造図
で、（ａ）は冷陰極の平面図、（ｂ）はＡ−Ａ′部の断
面図である。図４に示す第２の実施形態例において、
ゲート電極４と水平集束電極１０、垂直集束電極９の間
に集束電極１５を形成していること．ゲート電極４、
水平集束電極１０、垂直集束電極９、集束電極１５と基
板１との間の絶縁層３の厚さが等しく、各電極の間の絶
縁層３の表面には溝１６が形成されていること．が図１
に示す第１の実施形態例とは異なる。
【００３０】集束電極１５は複数の微小冷陰極７で構成
された電子放出領域８から放出される電子ビームの軌道
すなわち集束条件を調節するための電極で、図１に示す
第１の実施形態例と比較して調節の自由度を向上させて
いる。
された電子放出領域８から放出される電子ビームの軌道
すなわち集束条件を調節するための電極で、図１に示す
第１の実施形態例と比較して調節の自由度を向上させて
いる。
【００３１】電極間の溝１６は電極と電極の間の絶縁体
３の表面距離を引き延ばすためのもので、これによって
電極間の耐圧が向上する。
３の表面距離を引き延ばすためのもので、これによって
電極間の耐圧が向上する。
【００３２】なお、第１の実施形態例の絶縁層の段差構
造、第２の実施形態例の絶縁層の溝は各実施形態例の表
面電極構造とは関連がないのでいずれの実施形態例にも
運用できるとともに、たとえば、図１０に示すような、
単一エミッタの周辺に形成された集束電極とゲート電極
の間にも適用できる。
造、第２の実施形態例の絶縁層の溝は各実施形態例の表
面電極構造とは関連がないのでいずれの実施形態例にも
運用できるとともに、たとえば、図１０に示すような、
単一エミッタの周辺に形成された集束電極とゲート電極
の間にも適用できる。
【００３３】水平集束電極１０、垂直集束電極９に印加
する電圧波形ならびに電子ビーム断面形状は第１の実施
形態例と変わらない。 実施形態例３ 図５は本発明の第３の実施形態例を示す冷陰極の平面図
である。図５に示す第３の実施形態例においては、図４
に示す第２の実施形態例の集束電極１５と垂直集束電極
９ａ，９ｂを共通の電極パターンとして垂直集束電極９
と名付けている。第２の実施形態例とほぼ同じ電位分布
による集束が実現できるが、外部に引き出す配線数を減
らすことができる。画面中央部においては、水平集束電
極１０と垂直集束電極９の電圧をほぼ等しくし、画面周
辺部においては水平集束電極１０の電圧を下げて水平方
向の集束を強化する。
する電圧波形ならびに電子ビーム断面形状は第１の実施
形態例と変わらない。 実施形態例３ 図５は本発明の第３の実施形態例を示す冷陰極の平面図
である。図５に示す第３の実施形態例においては、図４
に示す第２の実施形態例の集束電極１５と垂直集束電極
９ａ，９ｂを共通の電極パターンとして垂直集束電極９
と名付けている。第２の実施形態例とほぼ同じ電位分布
による集束が実現できるが、外部に引き出す配線数を減
らすことができる。画面中央部においては、水平集束電
極１０と垂直集束電極９の電圧をほぼ等しくし、画面周
辺部においては水平集束電極１０の電圧を下げて水平方
向の集束を強化する。
【００３４】画面各部の電圧波形および電子ビーム軌道
は図２、図３とほぼ等しい。 実施形態例４ 図６は本発明の第４の実施形態例を示す冷陰極の平面図
である。図６において、円形の電子放出領域は、ゲート
電極４を３分割することによって、主電子放出領域２１
ａとその両側の副電子放出領域２１ｂ，２１ｃの３つに
分割されている。
は図２、図３とほぼ等しい。 実施形態例４ 図６は本発明の第４の実施形態例を示す冷陰極の平面図
である。図６において、円形の電子放出領域は、ゲート
電極４を３分割することによって、主電子放出領域２１
ａとその両側の副電子放出領域２１ｂ，２１ｃの３つに
分割されている。
【００３５】図７には第４の実施形態例である冷陰極１
１を納めたＣＲＴの表示画面（ａ）とその画面の各部に
対する水平走査期間の陰極電流密度（ｂ),（ｃ),（ｄ）
を示し、（ｂ）は画面中央の水平走査線Ａ−Ａ′、
（ｃ）はＢ−Ｂ′、（ｄ）は画面周辺の水平走査線Ｃ−
Ｃ′における陰極電流密度である。画面中央部１２にお
いては、主電子放出領域２１ａ，副電子放出領域２１
ｂ，２１ｃから放出される電流の電流密度（陰極電波密
度）はほぼ等しく、画面周辺部１３においては、副電子
放出領域２１ｂ，２１ｃから放出される電流密度はほぼ
ゼロになるのに対し、主電子放出領域２１ａから放出さ
れる電流密度は増加し、陰極から放出される全電流は水
平走査期間を通してほぼ一定に保たれ、水平走査期間中
の画面の輝度変化はない。画面中央部１２と画面周辺部
１３の間の過渡領域においては、画面中央部１２から周
辺部１３に向かって、副電子放出領域２１ｂ，２１ｃか
ら放出される電流が減少し、全電流がほぼ一定になるよ
うに主電子放出領域２１ａから放出される電流が増加し
てゆく。
１を納めたＣＲＴの表示画面（ａ）とその画面の各部に
対する水平走査期間の陰極電流密度（ｂ),（ｃ),（ｄ）
を示し、（ｂ）は画面中央の水平走査線Ａ−Ａ′、
（ｃ）はＢ−Ｂ′、（ｄ）は画面周辺の水平走査線Ｃ−
Ｃ′における陰極電流密度である。画面中央部１２にお
いては、主電子放出領域２１ａ，副電子放出領域２１
ｂ，２１ｃから放出される電流の電流密度（陰極電波密
度）はほぼ等しく、画面周辺部１３においては、副電子
放出領域２１ｂ，２１ｃから放出される電流密度はほぼ
ゼロになるのに対し、主電子放出領域２１ａから放出さ
れる電流密度は増加し、陰極から放出される全電流は水
平走査期間を通してほぼ一定に保たれ、水平走査期間中
の画面の輝度変化はない。画面中央部１２と画面周辺部
１３の間の過渡領域においては、画面中央部１２から周
辺部１３に向かって、副電子放出領域２１ｂ，２１ｃか
ら放出される電流が減少し、全電流がほぼ一定になるよ
うに主電子放出領域２１ａから放出される電流が増加し
てゆく。
【００３６】図７に示すような陰極放出電流の電流密度
を変えるには、水平および垂直同期信号をもとにゲート
電極電圧を変えればよい。ゲート電極電圧と陰極電流密
度には直接関係はないが一義的な関係があるので、近似
的なゲート電極制御電圧波形は図７の電流密度波形とほ
ぼ同様である。
を変えるには、水平および垂直同期信号をもとにゲート
電極電圧を変えればよい。ゲート電極電圧と陰極電流密
度には直接関係はないが一義的な関係があるので、近似
的なゲート電極制御電圧波形は図７の電流密度波形とほ
ぼ同様である。
【００３７】なお、実施形態例４ではゲート電極４を分
割して制御する例を示したが、エミッタが形成されてい
る電極（陰極）を分割しても同様の効果が得られる。 実施形態例５ 図８は本発明の第５の実施形態例で、３個の冷陰極１１
を電子源として使用した電子ビーム装置としてＣＲＴ
（受像管）の断面図を示す。ガラス外囲器５１の中に、
冷陰極１１、第１集束電極５２、第２集束電極５３、第
３集束電極５４で構成された電子銃５５が収められてい
る。５９から６３は直流定電圧電源で、それぞれ基板
１、第１集束電極５２、第２集束電極５３、第３集束電
極５４および陽極に電流電圧を供給する。電子ビーム電
流を変調するビデオ信号などの信号は増幅器６４から結
合コンデンサ１８を通って、基板１に印加される。
割して制御する例を示したが、エミッタが形成されてい
る電極（陰極）を分割しても同様の効果が得られる。 実施形態例５ 図８は本発明の第５の実施形態例で、３個の冷陰極１１
を電子源として使用した電子ビーム装置としてＣＲＴ
（受像管）の断面図を示す。ガラス外囲器５１の中に、
冷陰極１１、第１集束電極５２、第２集束電極５３、第
３集束電極５４で構成された電子銃５５が収められてい
る。５９から６３は直流定電圧電源で、それぞれ基板
１、第１集束電極５２、第２集束電極５３、第３集束電
極５４および陽極に電流電圧を供給する。電子ビーム電
流を変調するビデオ信号などの信号は増幅器６４から結
合コンデンサ１８を通って、基板１に印加される。
【００３８】水平同期信号（Ｈ）ならびに垂直同期信号
（Ｖ）は制御回路６５に入力し、水平集束電極１０（図
１、図４、図５）あるいは主電子放出領域２１ａと副電
子放出領域２１ｂ，２１ｃのゲート電極４ａ，４ｂ，４
ｃ（図６）を制御する信号を合成する。冷陰極１１から
放出された電子は集束・加速され電子ビーム５６が形成
される。電子ビーム５６は偏向ヨーク５７に加えられた
電波波形に応じて偏向され、蛍光体５８を衝撃する。
（Ｖ）は制御回路６５に入力し、水平集束電極１０（図
１、図４、図５）あるいは主電子放出領域２１ａと副電
子放出領域２１ｂ，２１ｃのゲート電極４ａ，４ｂ，４
ｃ（図６）を制御する信号を合成する。冷陰極１１から
放出された電子は集束・加速され電子ビーム５６が形成
される。電子ビーム５６は偏向ヨーク５７に加えられた
電波波形に応じて偏向され、蛍光体５８を衝撃する。
【００３９】なお、一般のＣＲＴでは陰極の直前に電子
ビームのクロスオーバーを形成し、このクロスオーバー
のイメージを第１から第３集束電極５２，５３，５４で
構成した電子レンズによって蛍光体５８に結ばせてい
る。しかし、本発明の効果をより明確に反映させるため
には、陰極あるいは陰極付近のイメージを蛍光体５８に
結ばせるような電子光学系とするのがよい。
ビームのクロスオーバーを形成し、このクロスオーバー
のイメージを第１から第３集束電極５２，５３，５４で
構成した電子レンズによって蛍光体５８に結ばせてい
る。しかし、本発明の効果をより明確に反映させるため
には、陰極あるいは陰極付近のイメージを蛍光体５８に
結ばせるような電子光学系とするのがよい。
【００４０】本実施形態例に示すＣＲＴは、解像度が良
好で、スクリーンに表示できる画素数が多く、安定性が
優れ、消費電力が小さい等の利点を持つ。
好で、スクリーンに表示できる画素数が多く、安定性が
優れ、消費電力が小さい等の利点を持つ。
【００４１】集束電極の分割数、ならびに電子放出領域
の分割数は実施形態例に示す数に限らず、分割数を増し
ても同様な効果を実現することができる。
の分割数は実施形態例に示す数に限らず、分割数を増し
ても同様な効果を実現することができる。
【００４２】これまでの実施形態例においては、導電性
基板上にエミッタを形成するスピント型構造について示
したが、これに限らず、エッチング法によってエミッタ
を形成する電界放射冷陰極や、絶縁基板上に電極を形成
しその上にエミッタを形成する電界放射冷陰極にも適用
できることは明らかである。
基板上にエミッタを形成するスピント型構造について示
したが、これに限らず、エッチング法によってエミッタ
を形成する電界放射冷陰極や、絶縁基板上に電極を形成
しその上にエミッタを形成する電界放射冷陰極にも適用
できることは明らかである。
【００４３】さらに、電界放射冷陰極に限らず、接合タ
イプやＭＩＮ（ＭＯＳ）タイプ、薄膜タイプの冷陰極に
適用しても同様の効果が得られることは明らかである。
イプやＭＩＮ（ＭＯＳ）タイプ、薄膜タイプの冷陰極に
適用しても同様の効果が得られることは明らかである。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、インライン電子銃から作られる電子ビームの偏向に
伴う電子ビームスポットの歪みが補正されるので、表示
画面全面にわたって均一で高い解像度が、簡単な電子銃
構造で実現される。
は、インライン電子銃から作られる電子ビームの偏向に
伴う電子ビームスポットの歪みが補正されるので、表示
画面全面にわたって均一で高い解像度が、簡単な電子銃
構造で実現される。
【図１】本発明の第１の実施形態例を示す冷陰極の構造
図で、（ａ）は冷陰極の平面図、（ｂ）は冷陰極の断面
図である。
図で、（ａ）は冷陰極の平面図、（ｂ）は冷陰極の断面
図である。
【図２】本発明の第１の実施形態例を示す冷陰極を納め
たＣＲＴの画面（ａ）とその画面の各部に対する水平走
査期間の集束電極電圧（ｂ),（ｃ),（ｄ）である。
たＣＲＴの画面（ａ）とその画面の各部に対する水平走
査期間の集束電極電圧（ｂ),（ｃ),（ｄ）である。
【図３】本発明の第１の実施形態例を示す電子銃から放
出される電子軌道の模式図を示し、（ａ）は垂直方向な
らびに画面中央の水平方向の断面、（ｂ）は画面周辺部
の水平方向断面を示す。
出される電子軌道の模式図を示し、（ａ）は垂直方向な
らびに画面中央の水平方向の断面、（ｂ）は画面周辺部
の水平方向断面を示す。
【図４】本発明の第２の実施形態例を示す冷陰極の構造
図で、（ａ）は冷陰極の平面図、（ｂ）は冷陰極の断面
図である。
図で、（ａ）は冷陰極の平面図、（ｂ）は冷陰極の断面
図である。
【図５】本発明の第３の実施形態例を示す冷陰極の平面
図である。
図である。
【図６】本発明の第４の実施形態例を示す冷陰極の平面
図である。
図である。
【図７】本発明の第４の実施形態例を示す冷陰極を納め
たＣＲＴの画面（ａ）とその画面の各部に対する水平走
査期間の陰極電流密度（ｂ),（ｃ),（ｄ）である。
たＣＲＴの画面（ａ）とその画面の各部に対する水平走
査期間の陰極電流密度（ｂ),（ｃ),（ｄ）である。
【図８】本発明の第５の実施形態例であるＣＲＴの構造
を示す。
を示す。
【図９】従来技術のスピントタイプを示し、（ａ）は冷
陰極の構造図、（ｂ),（ｃ）は微小冷陰極の断面図であ
る。
陰極の構造図、（ｂ),（ｃ）は微小冷陰極の断面図であ
る。
【図１０】従来技術の集束電極付き微小冷陰極の構造図
を示す。
を示す。
【図１１】特開昭６３−７６２４０に開示された従来技
術であるＣＲＴ電子銃の電極構造図である。
術であるＣＲＴ電子銃の電極構造図である。
【図１２】特開平７−１４７１２９に開示された従来技
術である冷陰極の構造図である。
術である冷陰極の構造図である。
１ 基板 ３ 絶縁層 ４，４ａ，４ｂ，４ｃ ゲート電極 ４１ ゲート電極端子 ５ 空洞 ６ エミッタ ７ 微小冷陰極 ８ 電子放出領域 ９ａ，９ｂ 垂直集束電極 １０ａ，１０ｂ 水平集束電極 １１ 冷陰極 １２ 画面中央部 １３ 画面周辺部 １４ 電子ビーム １５ 集束電極 １６ 溝 ２１ａ 主電子放出領域 ２１ｂ，２１ｃ 副電子放出領域 ５１ ガラス外囲器 ５２ 第１集束電極 ５３ 第２集束電極 ５４ 第３集束電極 ５５ 電子銃 ５６ 電子ビーム ５７ 偏向ヨーク ５８ 蛍光体 ５９〜６３ 直流電源 ６４ 増幅器 ６５ 制御回路 １０１ 基板 １０２ 絶縁層 １０３ 制御電極（ゲート電極） １０４ エミッタ １０５ 絶縁層 １０６ 集束電極 １０７ 微小冷陰極 １０８ 冷陰極 １０９ 空洞 １１１ リング状集束電極 １２１ 陰極 １２２ 制御電極 １２３ 加速電極 １２４ 前側電極 １２５ 後側電極 １２６ 陽極 １２７ 四重電極 １２８ 接続線 １２９ 電極片 １３０ 電極片 １３１ エミッタエリア １３１ａ 主エミッタエリア １３１ｂ，１３１ｃ 副エミッタエリア
Claims (6)
- 【請求項１】 基板１と、前記基板１の上に形成した複
数の電子放出電極６と、前記電子放出電極６とその付近
を除いて前記基板１の上に形成した絶縁層３と、前記絶
縁層３の上に積層し、前記電子放出電極６を取り囲む開
口を持つゲート電極４と、前記ゲート電極４を取り囲む
集束電極９，１０で構成された冷陰極１１において、 前記集束電極が少なくとも４分割され、前記ゲート電極
４を挟んで互いに対面する位置にある集束電極９，１０
を同時に制御することを特徴とする冷陰極。 - 【請求項２】 基板１と、前記基板１の上に形成した複
数の電子放出電極６と、前記電子放出電極６とその付近
を除いて前記基板１の上に形成した絶縁層３と、前記絶
縁層３の上に積層し、前記電子放出電極６を取り囲む開
口を持つゲート電極４と、前記ゲート電極４を取り囲む
第１の集束電極と、前記第１の集束電極を取り囲む第２
の集束電極で構成された冷陰極１１において、前記第１
または第２の集束電極が少なくとも４分割され、前記ゲ
ート電極４を挟んで互いに対面する位置にある集束電極
を同時に制御することを特徴とする冷陰極。 - 【請求項３】 前記ゲート電極４と前記集束電極の間の
絶縁層３、前記第１の集束電極と前記第２の集束電極の
間の絶縁層３の少なくとも一方に周辺部が高くなるよう
な段差を設けたことを特徴とする請求項１または請求項
２記載の冷陰極。 - 【請求項４】 前記ゲート電極４と前記集束電極の間の
絶縁層３、前記集束電極の間の絶縁層３の少なくとも一
方に溝を設けたことを特徴とする請求項１または請求項
２記載の冷陰極。 - 【請求項５】 基板１と、前記基板１の上に形成した複
数の電子放出電極６と、前記電子放出電極６とその付近
を除いて前記基板１の上に形成した絶縁層３と、前記絶
縁層３の上に積層し、前記電子放出電極６を取り囲む開
口を持つゲート電極４で構成され、円形の電子放出電極
を持つ冷陰極を備え、 前記電子放出領域を少なくとも３分割し、表示画面の中
央部を走査しているときには円形の電子放出領域から電
子を放出し、表示画面の周辺部を走査しているときには
中央の縦長の電子放出領域のみから電子を放出し、表示
画面の走査位置に関わらず全放出電流をほぼ一定に保つ
ことを特徴とする陰極線管。 - 【請求項６】 請求項１から請求項４までの冷陰極のう
ち少なくとも一つの冷陰極を使用した陰極線管。
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