JPS6391926A - 電子放出装置 - Google Patents
電子放出装置Info
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- JPS6391926A JPS6391926A JP61234501A JP23450186A JPS6391926A JP S6391926 A JPS6391926 A JP S6391926A JP 61234501 A JP61234501 A JP 61234501A JP 23450186 A JP23450186 A JP 23450186A JP S6391926 A JPS6391926 A JP S6391926A
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Landscapes
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
- Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分￥ｆ］
本発明は電子放出装置に関し、特に電圧印加及び光照射
により電子放出の誘起される電子放出素子を複数力する
電子放出装置に関する。この様な電子放出装置はたとえ
ば表示袋を用のパターン発生源として好適に利用される
。
により電子放出の誘起される電子放出素子を複数力する
電子放出装置に関する。この様な電子放出装置はたとえ
ば表示袋を用のパターン発生源として好適に利用される
。
［従来の技術］
電子発生源としては従来熱陰極からの熱電子放出か用い
られていた。この様な熱陰極を利用した電子放出素子は
、加熱によるエネルギーロスか大きい点、加熱手段の形
成が必要である点、及び予備加熱にかなりの時間を要す
るのでスイッチオンと同時に作動させることがてきない
という点で問題があった。
られていた。この様な熱陰極を利用した電子放出素子は
、加熱によるエネルギーロスか大きい点、加熱手段の形
成が必要である点、及び予備加熱にかなりの時間を要す
るのでスイッチオンと同時に作動させることがてきない
という点で問題があった。
そこで、加熱によらない電子放出素子の研究が進められ
、いくつかの型の素子が提案されている。
、いくつかの型の素子が提案されている。
たとえば、ＰＮ接合に逆バイアス電圧を印加し電子なだ
れ降伏現象を生ぜしめ素子外へと電子を放出する型のも
のや、全屈−絶縁体層−金属層のａＪ＆を有し該２つの
金属の間に電圧を印加することによりトンネル効果て絶
縁体層を通過してきた電子を金属層から素子外へと放出
する型（ＭＩＭ型）のものや、高抵抗薄膜にその膜厚方
向と直交する方向に電圧を印加し該ｇ膜表面から素子外
へと電子を放出させる表面伝導型（ＳＣＥ型）のものや
、電界集中の生じ易い形状の金属に対し電圧を印加して
局所的に高密度の電界を発生させ該金属から素子外へと
電子を放出させる゛、ＩＣ界効果型＜ＦＥ型）のものや
、その他のものか提案されている。
れ降伏現象を生ぜしめ素子外へと電子を放出する型のも
のや、全屈−絶縁体層−金属層のａＪ＆を有し該２つの
金属の間に電圧を印加することによりトンネル効果て絶
縁体層を通過してきた電子を金属層から素子外へと放出
する型（ＭＩＭ型）のものや、高抵抗薄膜にその膜厚方
向と直交する方向に電圧を印加し該ｇ膜表面から素子外
へと電子を放出させる表面伝導型（ＳＣＥ型）のものや
、電界集中の生じ易い形状の金属に対し電圧を印加して
局所的に高密度の電界を発生させ該金属から素子外へと
電子を放出させる゛、ＩＣ界効果型＜ＦＥ型）のものや
、その他のものか提案されている。
これら電子放出素子の応用例として、該素子・を複数２
次元的に配列し、これら各素子からの電子放出を適時０
Ｎ−ＯＦＦ制御することにより所望のパターン状に電子
放出を行なわせ、かくして放出された電子を加速及び偏
向させて蛍光面に衝突させ表示を行なうことか考えられ
る。
次元的に配列し、これら各素子からの電子放出を適時０
Ｎ−ＯＦＦ制御することにより所望のパターン状に電子
放出を行なわせ、かくして放出された電子を加速及び偏
向させて蛍光面に衝突させ表示を行なうことか考えられ
る。
［発明か解決しようとする問題点］
と記の様な電子放出素子においては、いづれも印加電圧
をしきい値以上とすることて電子放出が生ぜしめられる
。従って、単に電子放出素子を複数配列してパターン状
電子放出のための！Ａ置を構成するると、各素子に対し
印加電圧制御のための配線を付することか必要となり、
このため各素子の配Ａ密度が小さくなり、高密度画素パ
ターンの形成か困難になるという問題点がある。
をしきい値以上とすることて電子放出が生ぜしめられる
。従って、単に電子放出素子を複数配列してパターン状
電子放出のための！Ａ置を構成するると、各素子に対し
印加電圧制御のための配線を付することか必要となり、
このため各素子の配Ａ密度が小さくなり、高密度画素パ
ターンの形成か困難になるという問題点がある。
［問題点を解決するための手段］
本発明によれば、以上の如き従来技術の問題点を解決す
るものとして、光照射により、電子放出がトリガされる
電子放出素子と該素子への光照射を制御するためのシャ
ック素子との組が複数配列されており、該シャッタ素子
側に光源か配置されていることを特徴とする、電子放出
装置か提供される。
るものとして、光照射により、電子放出がトリガされる
電子放出素子と該素子への光照射を制御するためのシャ
ック素子との組が複数配列されており、該シャッタ素子
側に光源か配置されていることを特徴とする、電子放出
装置か提供される。
［実施例］
以下、図面を参照しなから本５１明の具体的実施例を説
明する。
明する。
第１図（ａ）は本発明による電子放出装置の第１の実施
例を示す部分平面図であり、第１図（ｂ）はそのＢ−Ｂ
ＩｌｌＪｉ面図である。
例を示す部分平面図であり、第１図（ｂ）はそのＢ−Ｂ
ＩｌｌＪｉ面図である。
第１図において、２は基板であり、４はＭＩＭ構造てあ
り、６は光シャッタである。
り、６は光シャッタである。
基板２は透明てあり、たとえばガラス、セラミックス、
ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＩｎＡｓ、ＧａＰ、スピネル（ｋ
１ｇＡ１２０ｎ）等の結品等の絶縁体からなる。
ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＩｎＡｓ、ＧａＰ、スピネル（ｋ
１ｇＡ１２０ｎ）等の結品等の絶縁体からなる。
ＭＩＭ構造４は第１の金属層８、絶縁体層１０及び第２
の金属層１２とを有している。第１の金属層８はたとえ
ばＡＩ、 Ｂｅ、１４ｏ、Ｐｔ、Ｔａ、Ａｕ、Ａｇ、Ｗ
、Ｃｒ。
の金属層１２とを有している。第１の金属層８はたとえ
ばＡＩ、 Ｂｅ、１４ｏ、Ｐｔ、Ｔａ、Ａｕ、Ａｇ、Ｗ
、Ｃｒ。
Ｍｇ、ニクロム等からなる。該金属層８の厚さは、下方
からの光照射によりエネルギー付与された電子が有効に
絶縁体層ｉｏへと供給される様に、できるたけ薄い方が
好ましいか、たとえば０．００１−１井ｍ程度である。
からの光照射によりエネルギー付与された電子が有効に
絶縁体層ｉｏへと供給される様に、できるたけ薄い方が
好ましいか、たとえば０．００１−１井ｍ程度である。
絶縁体層１０はたとえばＳｉＯ，、ＴａｚＯ５，Ａ１２
０ｔ。
０ｔ。
ＢｅＯ，ＳｊＣ，ＳｉＯ＊Ｎｙｌｌｚ、５ｉＮｘＨｖ、
ＡＩＮ′ｆＰからなる。該絶縁体層１０の厚さはＭ！、
縁破壊か生じない程度に薄い方か好ましいが、この厚さ
は該層ｌＯに使用される絶縁体の種類や第２の金属層１
２に使用される金属の種類等に応じて所望の電子放出特
性か得られるべく適宜設定するのか好ましく、たとえば
１０〜２０００人程度である。
ＡＩＮ′ｆＰからなる。該絶縁体層１０の厚さはＭ！、
縁破壊か生じない程度に薄い方か好ましいが、この厚さ
は該層ｌＯに使用される絶縁体の種類や第２の金属層１
２に使用される金属の種類等に応じて所望の電子放出特
性か得られるべく適宜設定するのか好ましく、たとえば
１０〜２０００人程度である。
また、第２の金属層１２はたとえばＡｕ、Ｐｔ、ＡＩ。
Ａｇ等からなる。該金属層１２の厚さは電子放出効率の
点からばてきるたけ＄い方か好まし・ぐ、たとえば１０
０〜３０００人程度である。
点からばてきるたけ＄い方か好まし・ぐ、たとえば１０
０〜３０００人程度である。
第１図（ｂ）に示される様に、第１の金属層８と第２の
導電層１２との間には第２の金属層１２か正となる様に
電圧を印加するための電源１４が接続されている。
導電層１２との間には第２の金属層１２か正となる様に
電圧を印加するための電源１４が接続されている。
シャッタ６は基板２の下面側に形成された第１の透明電
極層１６と基板２と対向する様に配こされた透明板状体
１８と該板状体上に上記第１の透明電極層１６と対向す
る様に形成された第２の透明電極層２０とＲ２基板２と
板状体１８との間に介在せしめられた液晶層２２とを有
している。第１の透す１電極層１６はＢ−Ｂ方向と直交
する方向に延びており、適宜の間隔をおいて平行に複数
配列されている。同様に、第２の透明電極層２０はＢ−
Ｂ方向に延びており、適宜の間隔をおいて平行に複数配
列されている。６第Ｊの電極層１６には駆動電圧印加の
ための端子２４か接続されており、６第２の電極層２０
にも駆動電圧印加のための端子２５か接続されている。
極層１６と基板２と対向する様に配こされた透明板状体
１８と該板状体上に上記第１の透明電極層１６と対向す
る様に形成された第２の透明電極層２０とＲ２基板２と
板状体１８との間に介在せしめられた液晶層２２とを有
している。第１の透す１電極層１６はＢ−Ｂ方向と直交
する方向に延びており、適宜の間隔をおいて平行に複数
配列されている。同様に、第２の透明電極層２０はＢ−
Ｂ方向に延びており、適宜の間隔をおいて平行に複数配
列されている。６第Ｊの電極層１６には駆動電圧印加の
ための端子２４か接続されており、６第２の電極層２０
にも駆動電圧印加のための端子２５か接続されている。
かくして、シャッタ６の６第１の電極層１６と６第２の
電極層２０との重なりあう平面位置に、いわゆるマトリ
ックス駆動によりそれぞれ独立に電圧を印加し得る中位
領域２６か形成される。
電極層２０との重なりあう平面位置に、いわゆるマトリ
ックス駆動によりそれぞれ独立に電圧を印加し得る中位
領域２６か形成される。
上記ＭＩＭ構造４の各単位領域２６に対応する部分か本
発明における電子放出素子を構成し、上記シャンタロの
各単位領域２６に対応する部分か本発明におけるシャッ
タ素子を構成する。
発明における電子放出素子を構成し、上記シャンタロの
各単位領域２６に対応する部分か本発明におけるシャッ
タ素子を構成する。
第１図（ｂ）に示される様に、シャッタ６に対′して透
明板状体１８側から照明するための光源か配置されてい
る。
明板状体１８側から照明するための光源か配置されてい
る。
以上の様な本実施例装置は次の様にして駆動される。
ＭＩＭ構造４において電源１４により第１の金属層８と
第２の金属層１２との間に電圧を印加しておく。該電源
１４の電圧はＭＩＭ構造の具体的構成及び所望の電子放
出特性に応じて適宜設定されるが、この電源１４による
電圧印加のみては実質上第２の金属層１２からの電子放
出が生じない程度の電圧としておく。この電圧はたとえ
ば３〜２０Ｖである。
第２の金属層１２との間に電圧を印加しておく。該電源
１４の電圧はＭＩＭ構造の具体的構成及び所望の電子放
出特性に応じて適宜設定されるが、この電源１４による
電圧印加のみては実質上第２の金属層１２からの電子放
出が生じない程度の電圧としておく。この電圧はたとえ
ば３〜２０Ｖである。
一方、シャッタ６において、第１の電極層１６と第２の
電極層２０との間に電圧の印加されていない単位領域２
６においては、液晶層２２は透明であり、このため光源
からの光は殆ど直進透過して基板２を経てＭＩＭ構造部
に到達する。従って、この単位領域においてはＭ Ｉ
Ｍ構造４の第１の金属層８内の電子は光照射エネルギー
を受け、上記第ｖ、１４による電圧により容易に絶縁体
層ｌＯを通過し更に第２の金属層１２を通過して外部へ
と放出される。
電極層２０との間に電圧の印加されていない単位領域２
６においては、液晶層２２は透明であり、このため光源
からの光は殆ど直進透過して基板２を経てＭＩＭ構造部
に到達する。従って、この単位領域においてはＭ Ｉ
Ｍ構造４の第１の金属層８内の電子は光照射エネルギー
を受け、上記第ｖ、１４による電圧により容易に絶縁体
層ｌＯを通過し更に第２の金属層１２を通過して外部へ
と放出される。
これに対し、シャッタ６において、第１の電極層１６と
第２の電極層２０との間に電圧の印加されている単位領
域２６においては、液晶層２２は光散乱性を有する様に
なり、このため光源からの光は殆ど散乱されてしまい基
板２を′Ａ過してＭＩＭ構造部に到達する光は殆どない
。従って、この単位領域においてはＭＩＭ構造４からの
電子放出はない。
第２の電極層２０との間に電圧の印加されている単位領
域２６においては、液晶層２２は光散乱性を有する様に
なり、このため光源からの光は殆ど散乱されてしまい基
板２を′Ａ過してＭＩＭ構造部に到達する光は殆どない
。従って、この単位領域においてはＭＩＭ構造４からの
電子放出はない。
この様に、本実施例装置においては各電子放出素子には
共通の電圧を印加するのみてよく、各シャッタ素子にマ
トリックス駆動にて適宜電圧印加を行なうことにより、
所望の単位領域２６から電子を放出することがてきる。
共通の電圧を印加するのみてよく、各シャッタ素子にマ
トリックス駆動にて適宜電圧印加を行なうことにより、
所望の単位領域２６から電子を放出することがてきる。
尚、電子放出素子に印加する電圧は光源の強度か大きい
程小さく光源の強度か小さい程大きく設定することかて
きる。
程小さく光源の強度か小さい程大きく設定することかて
きる。
第２図は本発明による電子放出装置の第２の実施例な示
す部分断面図てあり、第１図（ｂ）と同様の部分を示す
図である。
す部分断面図てあり、第１図（ｂ）と同様の部分を示す
図である。
第２Ｉ２Ｉにおいて、３０はＰＮ接合構造てあり、３２
は光シャッタである。
は光シャッタである。
ＰＮ接合構造３０は、ｎ型半導体層３４とｐ型半導体層
３６と第１の電極層３８と第２の電極層４０とを有して
いる。ｎ型半導体層３４の厚さはたとえばｏ、ｏｏｔ〜
ｌｐｍ程度てあり、ｐｙ！１半導体層３６の厚さはたと
えば０．００１〜Ｉｇｍ程度である。第１の電極層３８
は実質上透明である。この様な透明電極層は材質及び厚
さを適宜選択することにより実現することができる。こ
の第１の電極層３８はたとえばＩ Ｔ Ｏ、ＳｎＯ３、
ＺｎＯ等からなり、その厚さはたとえば１００〜３００
０人程度である。第２の電極層４０はｐ型半導体層３６
の表面の一部を覆っており、池の部分には電子放出を容
易化するためにＣｓ等のアルカリ全屈またはその化合物
４２が塗布されている。
３６と第１の電極層３８と第２の電極層４０とを有して
いる。ｎ型半導体層３４の厚さはたとえばｏ、ｏｏｔ〜
ｌｐｍ程度てあり、ｐｙ！１半導体層３６の厚さはたと
えば０．００１〜Ｉｇｍ程度である。第１の電極層３８
は実質上透明である。この様な透明電極層は材質及び厚
さを適宜選択することにより実現することができる。こ
の第１の電極層３８はたとえばＩ Ｔ Ｏ、ＳｎＯ３、
ＺｎＯ等からなり、その厚さはたとえば１００〜３００
０人程度である。第２の電極層４０はｐ型半導体層３６
の表面の一部を覆っており、池の部分には電子放出を容
易化するためにＣｓ等のアルカリ全屈またはその化合物
４２が塗布されている。
第２図に示される様に、第１の電極層３８と第２の電極
層４０との間には第２の電極層４０が正となる様に電圧
を印加するための電源４４か接続されている。
層４０との間には第２の電極層４０が正となる様に電圧
を印加するための電源４４か接続されている。
シャッタ３２は基本的には上記第１の実施例に′おける
シャッタと同様てあり、即ち２枚の透明板状体４６．４
８を対向させて配列し、これらの対向面にそれぞれ第１
の電極層５０及び第２の″ｉｒＬ極層５２を付設し、上
記透明板状体４６．４８間に液晶層５４を介在させ、各
第１の電極層５０及び各第２の電極層５２に駆動電圧印
加のための端子を接続したちのである。
シャッタと同様てあり、即ち２枚の透明板状体４６．４
８を対向させて配列し、これらの対向面にそれぞれ第１
の電極層５０及び第２の″ｉｒＬ極層５２を付設し、上
記透明板状体４６．４８間に液晶層５４を介在させ、各
第１の電極層５０及び各第２の電極層５２に駆動電圧印
加のための端子を接続したちのである。
尚、本実施例においては、シャッタ６の各第１の電極層
５０と各第２のＴｒ、極層５２との玉なりあう位置に形
成される単位領域５６に対応してＣｓ’１３４２の塗布
部分か散在している。
５０と各第２のＴｒ、極層５２との玉なりあう位置に形
成される単位領域５６に対応してＣｓ’１３４２の塗布
部分か散在している。
本実施例装置の駆動も上記第１の実施例の場合と同様に
して行なわれる。即ち、ＰＮ接合構造３０に印加する電
圧は、該接合構造への光照射かない時にはＰＮ接合構造
から上方へと電子か放出されず几つ光源からの光照射か
ある時にのみＰＮ接合構造から電子か放出される様な値
としてお〈、尚、本実施例においては電子はＣｓ等４２
の塗布部分から放出される。
して行なわれる。即ち、ＰＮ接合構造３０に印加する電
圧は、該接合構造への光照射かない時にはＰＮ接合構造
から上方へと電子か放出されず几つ光源からの光照射か
ある時にのみＰＮ接合構造から電子か放出される様な値
としてお〈、尚、本実施例においては電子はＣｓ等４２
の塗布部分から放出される。
１−記実施例においてはシＶツタとして液晶を利用した
ものを用いているか、未発用装置においてはその他Ｐ
Ｌ Ｉ Ｔ等の電気光学的結晶を利用したものやニオブ
酸リチウム（ＬｉＮｂＯｚ） 、タンタル酸リチウム（
ＬｉＴａＯ：＋）等を用いてもよい。
ものを用いているか、未発用装置においてはその他Ｐ
Ｌ Ｉ Ｔ等の電気光学的結晶を利用したものやニオブ
酸リチウム（ＬｉＮｂＯｚ） 、タンタル酸リチウム（
ＬｉＴａＯ：＋）等を用いてもよい。
更に、上記実施例においては電子放出素子としてＭＩＭ
構造を有するもの及びＰＮ接合構造の負の電子親和力状
態を利用するものか例示されているか、本発明装こにお
ける電子放出素子としてはその他ＰＮ接合構造に逆バイ
アス電圧を印加しておき光照射により電子なたれ降伏現
象を生ゼしめるものやＮＰＰ”構造においてＰ層を光励
起する方法等を利用することかできる。
構造を有するもの及びＰＮ接合構造の負の電子親和力状
態を利用するものか例示されているか、本発明装こにお
ける電子放出素子としてはその他ＰＮ接合構造に逆バイ
アス電圧を印加しておき光照射により電子なたれ降伏現
象を生ゼしめるものやＮＰＰ”構造においてＰ層を光励
起する方法等を利用することかできる。
［発す１の効果コ
以上の様な木発引によれば、８Ｉ数の電子放出素子には
全て均一の比較的低い一定電圧を印加しておけばよいの
て該放出素子の構成が簡単になり、各素子の配列密度を
高めることかてき、かくして高密度画素パターンの形成
か可能となる。
全て均一の比較的低い一定電圧を印加しておけばよいの
て該放出素子の構成が簡単になり、各素子の配列密度を
高めることかてき、かくして高密度画素パターンの形成
か可能となる。
第１図（ａ）は電子放出装置の部分下面図てあり、第１
図（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図である。 第２図は電子放出袋この部分断面図である。 ２・・・透明基板、 ４・・・ＭＩＭ構造 ６・・・シャッタ、 ８．１２・・・金属層、 １０・・・絶縁体層、 １４・・・電源、 １６．２０・・・透明電極層、 １８・・・透明板状体、 ２２・・・液晶層、 ２６・・・単位領域。 代理人 弁理士 山 下 穣 平 ’ｉ （＠ （＝＞） ＝ β ｔ（印Ｃｌ２ ｆ うｐ〜
図（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図である。 第２図は電子放出袋この部分断面図である。 ２・・・透明基板、 ４・・・ＭＩＭ構造 ６・・・シャッタ、 ８．１２・・・金属層、 １０・・・絶縁体層、 １４・・・電源、 １６．２０・・・透明電極層、 １８・・・透明板状体、 ２２・・・液晶層、 ２６・・・単位領域。 代理人 弁理士 山 下 穣 平 ’ｉ （＠ （＝＞） ＝ β ｔ（印Ｃｌ２ ｆ うｐ〜
Claims (1)
- （１）光照射により、電子放出がトリガされる電子放出
素子と該素子への光照射を制御するためのシャッタ素子
との組が複数配列されており、該シャッタ素子側に光源
が配置されていることを特徴とする、電子放出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61234501A JPS6391926A (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | 電子放出装置 |
| EP87113260A EP0259878B1 (en) | 1986-09-11 | 1987-09-10 | Electron emission element |
| DE19873752064 DE3752064T2 (de) | 1986-09-11 | 1987-09-10 | Elektronenemittierendes Element |
| US08/094,404 US5304815A (en) | 1986-09-11 | 1993-07-21 | Electron emission elements |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61234501A JPS6391926A (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | 電子放出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6391926A true JPS6391926A (ja) | 1988-04-22 |
Family
ID=16972015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61234501A Pending JPS6391926A (ja) | 1986-09-11 | 1986-10-03 | 電子放出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6391926A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005149865A (ja) * | 2003-11-14 | 2005-06-09 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 電界放出装置、電界放出基板、駆動装置およびディスプレイ |
-
1986
- 1986-10-03 JP JP61234501A patent/JPS6391926A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005149865A (ja) * | 2003-11-14 | 2005-06-09 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 電界放出装置、電界放出基板、駆動装置およびディスプレイ |
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