ΑΊ Β7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印來 五、發明説明（ 1 ) 1 I 發 明 所 鼷 之 技 術 Μ Μ. 1 1 | 本 發 明 係 關 於 一 般 稱 為 冷 陰 極 的 電 場 放 射 型 陰 極 0 1 1 用 抟 術 1 1 讀 1 | — 般 已 知 將 金 钃 或 半 導 餿 表 面 的 施 加 電 壓 設 定 為 1C 9 先 閱 1 I 讀 1 | [ν/π ]程度 霄子即因隧道效應而通過障壁（ba r r i e r ) 9 而 背 1 I 之 1 在 常 溫 下 也 可 在 真 空 中 實 施 電 子 放 射 〇 此 現 象 稱 為 電 埸 放 意 1 事 1 射 (F i e Id E 0 1 s S I 0 η ) Ρ 而 將 Μ 瑄 種 原 理 放 射 電 子 的 陰 極 叫 項 再 1 填 1 做 電 場 放 射 型 陰 極 (F i e 1 d E mi s S 1 0 η Ca t h ode) » 或 電 場 放 寫 本 頁 1 射 元 件 0 、· 1 近 年 來 » 運 用 半 導 體 微 细 加 工 技 術 可 製 造 由 微 米 尺 1 1 寸 (n i C r 〇 η si z e ) 的 電 場 放 射 型 陰 極 所 成 面 放 射 型 的 電 場 1 1 放 射 型 陰 極 9 m 為 在 陰 極 基 板 上 形 成 多 數 個 罨 場 放 射 型 陰 訂 1 極 者 藉 由 在 螢 光 面 照 射 從 其 各 射 極 放 射 的 電 子 而 可 作 為 1 I 構 成 平 面 型 的 顯 示 裝 置 或 各 種 電 子 裝 置 的 電 子 供 給 装 置 使 1 I 用 〇 1 1 Irk 作 為 這 種 電 場 放 射 型 陰 極 的 一 例 9 在 第 14 圖 表 示 叫 做 1 史 賓 脫 (S P i n d t)型 的 電 場 放 射 型 陰 搔 (K下 寫 r FEC J ) 1 1 的 斜 視 圖 0 1 1 在 本 國 * 在 陰 極 基 板 100 上 形 成 陰 極 層 101 f 在 此 陰 1 I 極 層 10 1 上 依 序 形 成 膜 狀 的 之 電 阻 層 102 絕 緣 層 103 及 1 I 及 閛 極 曆 104 0 然 後 在 形 成 於 閘 極 層 104 及 絕 緣 層 103 的 1 I 開 口 内 形 成 圓 錐 狀 的 射 極 115 » 從 閘 極 104 的 開 P 部 面 臨 I 1 I 此 射 極 115 的 刖 端 部 份 〇 1 1 在 此 FEC t 由 於 使 用 製 造 積 體 電 路 的 微 细 加 工 技 術 而 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21 ΟΧ 297公釐） j 3 9 6 0 1 經濟部中央標準局員工消費合作社印^ A7 B7 五、發明説明（2 ) 可將射極維體115和閛極層104的距離設定為次微米（Sub micron)程度，因此藉由在射極115和閛極層104間僅施 加數十伏特的電壓，而可使電子從射極115放射。 因此*如第14圈所示在以陣列狀形成多數個上述FEC 的陰極基板100的上方配置塗敷螢光材料的隈極基板116， 如果附加HIKVge 、Va，即可製成可由放射的電子使螢光 材發光的顯示裝置。 在這裡，在射極115和陰極層101之間裝設電阻層10 2係因如下的理由。 在史賓脫型的電場放射型陰極，由於非常縮短射搔11 5和閘極層104的距離，因此在製造的過程有時因灰塵等 而有使射極115和閘極曆104短路之情形。於此，如果閘 極層104和射極115的其中有一個短路，即不能在所有的 閘極層104和射極115間施加電壓而造成不能動作。 而且，在FEC的初期動作時產生局部的氣體生成現象 ，有時射極115和閘極層104或陽極116間因這種氣體而 引起放電，因此會產生大霄流流動於陰極層101而破壤陰 極靥101之情形。 於是，可在霄子的放射集中於多數的射極115中容易 放射電子的射極，因此電流集中於該射極，而會有在晝面 上發生異常明亮的光點的情形。 於是，籍由在射極115和陰極層101之間裝設電阻層 102 *若來自某射極115的放射電子增多·即視流動於該 射極115的電流增加朝依前述電阻層102抑製該射極維體 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
*1T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 2 39 6 0 1 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印掣 五、發明説明（ 3 ) 1 I 1 1 5 電 子 放 射 的 方 向 產 生 電 壓 降 9 可 制 止 該 射 極 1 5 的 電 1 1 I 子 放 射 之 失 控 〇 如 此 9 藉 由 裝 設 罨 阻 層 102 可 防 止 電 流 集 I 1 中 於 特 定 的 射 極 1 1 5 9 可 謀 求 FEC 製 造 上 的 成 品 率 之 提 高 1 I 請 1 I 或 安 定 的 動 作 0 先 閱 1 I 讀 1 I 明 欲 解 決 課 背 ιέ 1 | 之 1 但 如 第 1 4 圈 所 示 在 霣 場 放 射 型 陰 極 ， 既 使 在 除 極 和 意 1 1 射 極 之 間 裝 設 電 阻 曆 9 要 使 從 多 數 的 射 極 放 射 的 放 射 電 子 項 再 1 填 1' 量 均 勻 化 仍 然 有 困 難 並 且 9 在 閘 播 和 射 極 短 路 時 t 有 使 寫 本 • r — I 該 線 路 造 成 缺 陷 之 情 形 〇 1 1 I 而 且 Μ 多 數 的 射 極 形 成 對 應 每 個 盡 素 的 電 子 源 時 t 1 1 在 其 射 極 陣 列 内 射 極 和 閘 極 短 路 時 不 能 取 得 所 需 要 的 電 1 1 流 若 逋 用 於 顯 示 器 時 即 會 有 該 部 份 亮 度 降 低 的 問 題 〇 訂 1 解 決 課 嵐 手 段 1 1 本 發 明 係 為 解 決 這 種 問 題 所 做 本 發 明 的 電 場 放 射 型 1 I 陰 極 係 在 由 具 有 銳 利 之 前 端 的 射 極 和 以 圍 繞 其 前 端 的 1 1 ，· 閘 極 所 成 的 霉 埸 放 射 型 陰 極 中 ^ Λ. 刖 述 射 極 係 將 金 羼 或 金 靨 1 化 合 物 堆 積 或 加 X 形 成 同 時 形 成 於 陰 極 基 板 上 所 形 成 的 1 1 通 道 形 成 電 搔 的 一 端 上 9 在 該 通 道 形 成 電 極 的 另 一 端 形 成 1 1 陰 極 電 極 同 碑 在 前 述 射 極 和 前 述 陰 極 之 間 > 設 置 為 了 控 1 1 制 流 通 前 述 通 道 形 成 霣 極 霣 流 的 電 流 控 制 電 極 一 個 Μ 上 0 1 I 而 且 在 上 述 電 場 放 射 型 陰 極 t 也 可 Μ 在 月U 述 電 流 控 1 1 I 制 電 極 和 通 道 形 成 霣 極 之 間 形 成 絕 緣 層 0 1 1 I 並 且 » 也 可 Μ 以 半 等 體 膜 形 成 前 述 通 道 形 成 電 極 0 1 1 並 且 t 在 本 發 明 的 電 場 放 射 型 陰 極 的 第 1 例 * 對 於 在 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 3 3 9 60 1 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 4 ) 1 I 基 板 上 依 序 形 成 膜 狀 之 電 流 控 制 電 極 9 第 1 絕 緣 面 曆 > 陰 極 1 1 I 通 道 形 成 霣 檯 9 第 2 絕 緣 層 f 閘 極 等 的 積 靥 陰 極 基 板 9 1 1 在 前 述 閛 極 及 前 述 第 2 m 緣 層 裝 設 開 □ 9 在 η 出 於 該 開 □ 1 I 讀 1 I 底 面 的 刖 述 通 道 形 成 電 極 上 形 成 射 極 1 藉 著 前 述 電 流 控 制 先 閱 1 I 讀 1 | 電 極 和 前 述 第 1 絕 緣 層 而 相 對 向 的 前 述 通 道 形 成 電 極 部 份 背 1 1 形 成 通 道 將 該 通 道 的 通 罨 流 量 依 施 加 於 前 述 電 流 控 制 ·<· 意 重 1 I 霣 極 的 霣 壓 予 >λ 控 制 以 控 制 從 前 述 陰 槿 經 過 前 述 通 道 形 爭 項 再 1 填 [ 成 電 極 供 給 於 前 述 射 極 的 電 流 量 0 窍 本 I 在 第 1 例 係 設 成 為 Μ 矩 陣 狀 排 列 條 狀 的 多 數 支 ,¾ *. 刖 述 頁 '— 1 1 陰 極 和 條 狀 的 多 數 支 前 述 電 流 控 制 電 極 將 按 前 述 兩 電 1 1 極 每 交 叉 部 對 應 每 — 畫 素 之 由 多 數 射 極 所 成 的 射 極 陣 列 形 1 1 成 於 前 述 通 道 形 成 電 極 上 0 並 且 和 刖 述 陰 極 基 板 對 向 ， 訂 1 裝 設 以 螢 光 嫌 被 覆 形 成 陽 極 的 陽 棰 基 板 藉 由 將 類 比 或 數 1 I 位 晝 像 信 號 供 給 於 前 述 電 流 控 制 霉 極 Μ 控 制 顯 示 於 刖 述 1 I 陽 極 基 板 上 的 畫 像 之 階 度 也 可 Μ 0 1 1 並 且 在 本 發 明 的 電 場 放 射 型 陰 極 的 第 2 例 對 於 在 1 陰 極 基 板 上 依 序 形 成 m 狀 通 道 形 成 電 極 陰 極 » 絕 緣 層 » 1 1 閘 極 的 層 合 陰 極 基 板 在 前 述 閘 極 及 前 述 絕 緣 層 裝 設 開 □ 1 1 » 在 霣 出 於 該 拥 □ 底 面 的 前 述 通 道 形 成 電 極 上 形 成 射 極 9 1 | 在 前 述 通 道 形 成 霄 極 的 一 部 份 形 成 通 道 該 通 道 上 形 成 厚 1 I 度 薄 的 前 述 絕 緣 曆 f 同 時 形 成 電 流 控 制 電 極 >λ 便 和 前 述 通 1 1 I 道 對 向 藉 由 附 加 於 前 述 電 流 控 制 霣 極 的 電 壓 控 制 前 述 通 1 1 1 道 的 通 過 電 流 量 Μ 控 制 從 前 述 陰 極 經 過 刖 述 通 道 形 成 電 1 1 極 供 給 於 前 述 射 播 的 霣 流 量 0 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 4 39 6 01 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 5 ) 1 I 第 2 例 9 係 Μ 矩 陣 狀 排 列 條 狀 的 多 數 前 述 陰 極 1 和 條 1 1 I 狀 的 多 數 前 述 電 流 控 制 電 極 9 設 成 將 由 按 前 述 兩 電 極 的 每 1 1 一 個 交 叉 部 對 應 一 畫 素 之 多 數 射 極 所 成 的 射 極 陣 列 形 成 於 1 I 請 1 I 前 述 通 道 形 成 電 極 上 0 並 且 將 具 有 被 覆 著 螢 光 體 之 陽 極 先 閱 1 I 讀 1 I 的 陽 極 基 板 對 向 著 刖 述 陰 極 基 板 設 置 ， 賴 由 將 類 比 或 數 背 ιέ 1 1 位 晝 像 信 號 供 給 於 前 述 電 流 控 制 電 極 Η 控 制 顯 示 於 前 述 意 古 1 I 陽 極 基 板 上 的 鲞 像 階 度 也 可 Μ 0 爭 項 再 1 填 1 在 本 發 明 的 電 場 放 射 型 陰 極 的 第 3 例 係 對 於 在 基 板 本 1 上 依 序 形 成 膜 狀 通 道 形 成 電 極 陰 極 絕 m 層 閘 極 的 積 頁 1 1 層 陰 極 基 板 在 前 述 閘 極 及 前 述 絕 緣 層 裝 設 開 D 在 露 出 1 1 於 該 開 0 底 面 的 前 述 通 道 形 成 電 極 上 形 成 射 極 在 形 成 於 1 1 -X-dU 刖 述 通 道 形 成 電 極 的 前 述 射 極 和 前 述 陰 極 之 間 的 通 道 上 形 訂 1 成 電 流 控 制 電 極 在 該 電 流 控 制 電 極 和 前 述 通 道 形 成 電 極 1 I 的 介 面 產 生 角 特 基 (S c h 0 t t k y) 障 壁 藉 由 附 加 於 前 述 電 流 1 I 控 制 電 極 的 電 壓 控 制 9 該 通 道 的 通 過 電 流 量 ， 以 控 制 從 刖 1 1 述 陰 極 經 過 Λ,^„ 刖 述 通 道 形 成 電 極 供 給 於 前 述 射 極 的 電 流 量 0 1 在 第 3 例 係 以 矩 陣 狀 排 列 條 吠 的 多 數 i.*,. 刖 述 陰 極 * 和 1 1 條 狀 的 多 數 前 述 電 流 控 制 電 極 設 成 將 由 按 前 述 兩 電 極 的 1 1 每 一 個 交 叉 部 對 應 一 晝 素 之 多 數 射 極 所 成 的 射 極 陣 列 形 成 1 I 於 前 述 通 道 形 成 電 極 上 0 並 且 和 前 述 陰 極 基 板 相 對 向 裝 1 I 設 被 覆 了 螢 光 體 而 形 成 之 陽 極 的 m 極 基 板 藉 由 將 類 比 或 1 1 | 數 位 晝 像 信 號 供 給 於 刖 述 電 流 控 制 電 極 9 Μ 控 制 顯 示 於 前 1 1 1 述 陽 極 基 板 上 的 晝 像 階 度 也 可 以 〇 1 1 本 發 明 的 電 場 放 射 型 陰 極 的 第 4 例 t 係 對 於 在 陰 極 基 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 5 3 9 60 1 Μ Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 6 ) 1 I 板 上 依 序 形 成 膜 狀 電 流 控 制 m 極 費 第 1 絕 緣 層 f 陰 極 ， 通 1 1 I 道 形 成 電 極 第 2 絕 緣 層 9 閘 極 的 層 合 陰 極 基 板 f 在 前 述 1 1 閛 極 及 前 述 第 2 絕 緣 層 裝 設 開 □ ， 在 露 出 於 該 開 D 底 面 的 1 I 讀 1 I 前 述 通 道 形 成 電 極 上 形 成 射 極 在 藉 由 刖 述 電 流 控 制 電 極 先 閱 1 I 讀 1 I 和 >. J- 刖 述 第 1 絕 緣 曆 相 對 向 的 前 述 通 道 形 成 電 極 的 部 份 形 成 背 面 1 1 通 道 % 藉 由 附 加 於 前 述 電 流 控 制 電 極 的 電 壓 控 制 該 通 道 的 意 1 事 1 通 過 電 流 最 Μ 控 制 從 前 述 陰 極 經 過 前 述 通 道 形 成 電 極 » 項 再 1 填 1 供 給 於 在 前 述 通 道 上 面 所 形 成 前 述 射 極 的 電 流 量 〇 寫 本 I 本 發 明 的 霣 場 放 射 型 陰 極 的 第 5 例 係 對 於 在 陰 極 基 頁 S/ 1 1 板 上 依 序 形 成 膜 狀 電 流 控 制 電 極 第 1 絕 緣 層 陰 極 通 1 1 道 形 成 電 極 第 2 絕 緣 層 閘 極 的 積 層 陰 極 基 板 在 刖 述 1 1 閘 極 及 刖 述 第2 絕 緣 層 裝 設 開 D 在 露 出 於 該 開 P 底 面 的 訂 1 前 述 通 道 形 成 電 極 上 形 成 射 極 前 述 通 道 形 成 電 極 係 由 被 1 I 電 姐 接 觸 層 夾 持 的 I 層 半 導 體 所 形 成 同 時 在 藉 由 刖 述 電 1 I 流 控 制 電 極 和 X 4. 刖 述 第 1 絕 緣 層 相 對 向 的 刖 述 通 道 形 成 電 極 1 1 的 部 份 形 成 通 道 藉 由 附 加 於 前 述 電 流 控 制 電 極 的 電 壓 控 1 制 該 通 道 的 通 過 電 流 量 以 便 控 制 從 ·« 刖 述 陰 極 經 過 刖 述 通 1 1 道 形 成 電 極 供 給 於 刖 述 通 道 上 面 所 形 成 刖 述 射 極 的 電 流 1 1 量 0 1 | 在 第 4 例 及 第 5 例 係 Μ 矩 陣 狀 排 列 條 狀 的 多 數 U- 刖 述 1 I 陰 極 和 條 狀 的 多 數 刖 述 電 流 控 制 電 極 設 成 將 由 按 Jut. 刖 述 1 1 | 兩 電 極 的 每 個 交 叉 部 對 應 一 畫 素 之 多 數 射 極 所 成 的 射 極 1 1 1 陴 列 形 成 於 前 述 通 道 形 成 電 極 上 〇 並 且 9 和 刖 述 陰 極 基 板 1 1 對 向 裝 設 被 覆 了 螢 光 體 而 形 成 陽 極 的 陽 極 基 板 9 藉 由 將 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） β 3960 1 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 7 ) 1 1 類 比 或 數 位 盡 像 信 號 供 給 於 前 述 電 流 控 制 電 極 9 以 控 制 顯 1 1 I 示 於 前 述 陽 極 基 板 上 的 畫 像 階 度 也 可 Μ 0 1 1 本 發 明 的 電 場 放 射 型 陰 極 的 第 6 例 » 係 具 備 由 形 成 於 1 I 請 1 I P型或η 型 半 導 體 基 板 _表面的η 型 或 P 型 半 導 體 領 域 所 成 的 先 閱 1 I 讀 1 | 源 極 及 汲 極 和 具 有 形 成 於 該 汲 極 上 銳 利 刖 端 的 射 棰 » 和 背 1 1 至 少 消 除 前 述 汲 極 上 和 前 述 源 極 上 形 成 於 前 述 半 導 髏 基 注 意 1 事 板 - 表 面 上 的 絕 緣 層 和 形 成 在 該 絕 緣 層 上 圃 嬈 刖 述 射 極 項 再 1 填 1 前 端 的 閘 極 和 處 於 前 述 汲 極 各 前 述 源 極 之 間 » 形 成 於 前 述 寫 本 今、 I 絕 緣 層 上 的 通 道 閘 極 和 形 成 於 刖 述 源 極 上 的 源 極 和 形 頁 、·_«- 1 1 成 被 覆 了 螢 光 體 的 陽 極 同 時 和 刖 述 半 導 體 基 板 相 對 向 裝 1 1 設 的 陽 極 基 板 薄 由 將 類 比 或 數 位 畫 像 信 號 供 給 於 刖 逑 通 1 1 道 閛 極 Μ 控 制 顯 示 於 前 述 陽 極 基 板 上 的 畫 像 階 度 0 訂 1 依 這 種 本 發 明 的 電 場 放 射 型 陰 極 即 可 視 附 加 於 霉 流 1 | 控 制 電 極 的 電 壓 而 控 制 射 極 電 流 0 因 此 可 按 形 成 多 數 1 1 的 每 射 極 控 制 射 極 霣 流 9 可 將 多 數 射 極 的 射 極 電 流 加 均 1 1 Λ · 勻 化 0 因 此 霣 場 放 射 型 陰 極 適 用 於 顯 示 裝 置 時 » 可 將 各 1 晝 素 的 亮 度 均 勻 化 1 同 時 可 實 施 調 整 亮 度 〇 1 1 而 且 閘 極 和 射 極 短 路 時 由 於 流 通 於 通 道 的 電 流 密 1 1 度 增 加 而 跛 壊 通 道 (c h a η η el) $ 因 此 和 m 極 短 路 的 射 極 從 1 I 陰 極 分 開 可 防 止 發 生 列 (L in e ) 缺 陷 0 1 I 並 且 藉 由 將 5V 1 5V 的 低 壓 電 附 加 於 電 流 控 制 電 極 1 1 I 9 可 控 制 射 極 霣 流 9 同 時 也 可 實 施 射 極 發 射 的 闞 閉 0 因 此 1 1 % 藉 由 Μ 矩 陣 狀 形 成 條 狀 的 除 極 和 霣 流 控 制 電 極 f 可 實 施 1 1 電 場 放 射 型 陰 極 線 路 掃 描 等 的 掃 描 驅 動 0 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 7 3 9 6 0 1 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 五、發明説明（ 8 ) 1 1 並 且 » 藉 由 將 類 比 或 數 位 晝 像 信 號 供 給 於 電 流 控 制 電 1 1 I 極 或 通 道 閛 極 > 以 便 控 制 和 陰 極 基 板 相 對 向 配 置 之 顯 示 於 1 1 陽 極 基 板 上 的 畫 像 階 度 (C r a d a t i on) 0 '、 1 I 請 1 I a. 明 丄 苜 施 M. m 先 閱 1 I 讀 1 I 第 1 圔 表 示 本 發 明 的 霄 埸 放 射 型 陰 極 的 實 施 形 態 之 第 背 面 1 I 之 1 1 例 構 成 的 剖 面 圖 9 第 2 圖 表 示 其 平 面 tBt 圈 0 但 > 在 第 2 画 * 1 事 1 僅 表 示 電 流 控 制 電 極 3 和 陰 極 4 » 和 通 道 形 成 電 極 5 的 項 1 填 1 配 置 構 造 0 寫 頁 1 在 第 1 圖 所 示 的 電 埸 放 射 型 陰 極 的 第 1 例 在 玻 璃 等 1 的 陰 極 基 板 1 上 形 成 由 鈮 等 所 成 之 圖 案 化 的 膜 狀 電 流 控 1 1 制 電 極 3 在 此 上 面 形 成 由 矽 氧 化 物 或 矽 氮 化 物 所 成 的 第 1 1 1 絕 緣 層 2 0 在 第 1 絕 緣 層 2 上 形 成 膜 狀 之 nan 醒 案 化 的 陰 訂 1 極 4 同 時 Μ 電 氣 方 式 連 接 於 陰 極 4 同 時 形 成 約 0 . bum 1 I K 下 厚 度 的 非 晶 形 矽 (a -S i) 或 多 晶 矽 (P ο I y s i 1 I C on) 所 成 1 I 的 通 道 形 成 電 極 (c h a η η el f 0 Γ 0 1 n g g at e ) 5 9 便 介 由 電 1 1 / * 流 控 制 電 極 3 Μ 及 第 1 絕 緣 層 2 交 叉 0 1 並 且 % 在 通 道 形 成 電 極 5 上 9 形 成 由 矽 氧 化 物 所 成 的 1 1 第 2 絕 緣 層 6 同 時 在 此 第 2 絕 緣 層 6 上 形 成 閘 極 7 0 而 1 1 且 在 第 2 絕 錄 層 6 及 閘 極 7 9 形 成 多 數 的 開 P 8 $ 在 此 1 I 開 P 部 8 的 底 面 > 亦 即 通 道 形 成 電 極 5 上 形 成 由 高 溶 化 點 1 I 金 靨 材 料 > 碳 材 料 9 或 氮 化 物 » 矽 化 合 物 9 碳 化 物 等 所 成 1 1 I 的 射 極 9 0 1 1 1 此 外 * 在 通 道 形 成 電 極 5 9 僅 和 電 流 控 制 電 極 3 交 叉 1 1 的 部 份 作 成 為 完 全 缺 乏 (d e p 1 e t 1 on)型薄膜的通道（ 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 8 3 96 0 1 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 9 ) 1 | c h a η n e 1 ) 其 他 的 部 份 係 髙 導 電 率 f 例 如 a •si 形 成 0 通 1 1 I 常 此 通 道 係 非 導 通 在 電 流 控 制 電 極 3 施 加 正 的 額 定 電 壓 1 1 時 因 負 感 應 電 荷 產 生 N型通道而開始導通 0 1 I 讀 1 I 第 2 圖 表 示 構 成 如 此 的 霉 場 放 射 型 陰 極 的 平 面 圖 0 此 先 閱 1 I 讀 1 | 外 第 1 圖 所 示 的 剖 面 圖 係 表 示 依 第 2 圖 所 示 依 2 點 削 背 1 I 之 1 線 表 示 於 平 面 圖 的 切 斷 線 切 斷 時 的 剖 面 〇 意 1 # 1 如 第 2 圈 所 示 9 以 矩 陣 狀 形 成 條 狀 的 電 流 控 制 霄 極 3 項 再 1 填 I 和 條 狀 的 陰 極 4 例 如 電 流 控 制 電 極 3 構 成 列 (1 i η e) * % 本 木 I 陰 槿 4 構 成 行 (c ο 1 υ η η ) 〇 電 流 控 制 霣 極 3 係 由 和 電 路 交 叉 頁 'W- 1 1 的 第 1 電 流 控 制 電 極 3 - 1 3 -2 … 和 設 成 為 列 的 第 2 電 流 1 1 控 制 霣 極 3 a -1 3 a -2 … 所 構 成 0 而 且 由 a - Si 等 所 成 的 通 1 1 道 形 成 電 極 5 的 一 端 係 直 接 形 成 於 其 上 便 Μ 電 氣 方 式 訂 1 連 接 於 條 狀 的 陰 極 4 t 在 從 其 連 接 點 延 伸 的 電 極 5 上 而 1 I 和 第 1 電 流 控 制 電 極 3-1 3 -2 … 交 叉 的 部 份 形 成 通 道 0 1 I 並 且 從 通 道 延 伸 的 通 道 形 成 霣 極 5 作 成 較 大 之 寬 度 1 1 » 在 其 上 形 成 多 數 的 圓 維 狀 射 極 9 〇 形 成 於 此 通 道 形 成 電 1 極 5 上 的 多 數 射 極 9 1 於 遽 用 於 顯 示 裝 置 時 對 應 一 晝 素 0 1 1 亦 即 形 成 k i j k (J + 1 )) j分別對應於耋素。 > 1 1 此 外 在 第 2 圖 省 略 表 示 第 1 絕 緣 層 2 9 第 2 絕 緣 層 1 I 6 閘 極 7 〇 1 I 在 構 成 如 此 的 電 場 放 射 型 陰 極 * 如 果 將 臨 限 值 電 ( 1 1 I t h r e s h 〇 1 d V 0 1 t a g e ) 壓 Μ 上 的 電 壓 施 加 於 電 流 控 制 電 極 3 1 1 I » 即 在 通 常 作 成 為 非 等 通 的 通 道 形 成 N 型 的 通 道 開 始 専 通 1 1 0 因 此 電 流 從 陰 極 4 供 給 於 射 極 9 形 成 從 射 極 9 放 射 電 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 9 3 9 6 0 1 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 1C ») 1 1 子 〇 這 種 臨 限 值 電 壓 f 例 如 5\ 1 ~ 15V 程 度 的 低 壓 電 即 可 1 1 I 因 通 道 長 度 而 改 變 移 動 電 子 量 形 成 通 道 長 度 越 大 越 降 低 1 1 臨 限 值 電 壓 0 1 I 請 1 I 而 且 9 電 流 控 制 電 極 3 對 於 施 加 電 壓 的 射 極 電 流 係 先 閱 1 I 讀 1 I 如 第 9 圖 所 示 因 二 次 方 特 性 而 變 化 t 所 Μ 藉 由 控 制 電 流 控 背 面 1 | 之 1 制 電 極 3 的 施 加 電 壓 而 可 控 制 從 各 射 極 9 放 射 的 電 子 量 * 1 事 1 0 因 此 遽 用 於 顯 示 装 置 時 藉 由 控 制 電 流 控 制 霣 極 3 的 項 再 1 填 1 施 加 霣 壓 t 如 第 9 _ 所 示 可 實 施 陽 極 電 流 t 亦 即 調 整 亮 度 寫 本 頁 1 並 且 * 如 果 將 電 流 控 制 電 極 3 的 施 加 電 壓 設 定 為 臨 限 1 1 1 值 電 壓 >λ 下 由 於 通 道 形 成 非 導 通 狀 態 可 停 止 從 陰 極 4 供 1 1 給 電 流 於 射 極 9 因 此 形 成 不 必 掃 描 驅 動 閘 m 7 即 可 Μ 訂 1 電 流 控 制 電 極 3 和 陰 極 4 的 動 力 掃 描 臞 oCS 動 〇 因 此 逋 用 於 1 I 顯 示 裝 置 時 將 每 — 列 (1 in e ) 的 晝 像. .信 號 施 加 於 陰 極 4 t 1 1 I 同 時 藉 由 依 序 掃 描 驅 動 電 流 控 制 霣 極 3 可 達 成 顯 示 晝 像 1 1 此 外 * 只 要 在 閘 極 7 施 加 可 從 射 極 9 放 射 電 子 的 固 定 1 1 1 電 壓 即 可 ，. 由 於 不 必 掃 描 驅 動 由 電 流 控 制 電 極 3 施 加 高 壓 1 1 電 的 閘 極 7 t 因 此 可 簡 化 驅 動 電 路 的 構 成 〇 而 且 » 因 不 掃 1 | 描 閘 極 7 > 而 作 為 不 (BI 國 案 化 之 單 純 整 片 電 極 形 成 也 無 妨 1 I 但 如 果 考 慮 寄 生 容 量 的 發 生 則 Μ 圈 案 化 比 較 合 適 〇 1 1 I 並 且 > 藉 由 將 通 道 形 成 霣 極 5 的 通 道 部 設 定 為 0 . 1 1 1 0 . 2 μ η 程 度 厚 度 的 完 全 缺 乏 型 極 薄 膜 t 俾 於 射 極 9 發 生 失 1 1 控 時 參 可 依 流 通 於 通 道 電 流 的 電 流 密 度 之 增 大 而 rrfr m 壊 通 道 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨OX 297公釐） j 〇 3 9 6 0 1 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 五、發明説明（ 1 1 ) 1 I 〇 此 時 因 被 破 壊 的 通 道 不 能 流 通 電 流 而 可 從 陰 極 4 將 1 1 I 失 控 之 射 極 9 分 離 ， 而 可 防 止 射 極 9 和 閘 極 7 短 路 時 發 生 1 1 列 之 缺 陷 0 ^—- 1 I 請 1 I 在 上 述 說 明 9 班 對 應 一 耋 素 Μ 形 成 多 數 的 射 極 9 » 但 先 閱 1 1 1 1 對 應 一 晝 素 Μ 便 形 成 —— 個 射 極 9 也 可 Μ 0 背 ιέ 1 I 之 1 第 3 圖 表 示 本 發 明 的 電 場 放 射 型 陰 極 的 實 施 形 態 第 1 意 1 事 1 例 的 變 形 例 構 成 〇 此 外 第 3 圖 係 對 應 刖 述 第 2 ΓΒΒ 國 的 平 面 項 再 1 填 L ΠΒΒ 國 僅 表 示 電 流 控 制 霣 極 3 9 陰 極 4 * 及 通 道 形 成 電 極 寫 本 -τ·'- 頁 1 5 的 配 置 構 造 〇 1 在 第 3 画 >λ 矩 陣 狀 排 列 條 狀 的 多 數 支 陰 極 4 和 條 1 1 狀 的 多 數 支 電 流 控 制 電 極 3 在電流控制電極3 和陰極4交 1 1 叉 的 部 份 兩 電 極 3 4 有 圖 案 化 〇 然 後 形 成 多 數 的 射 訂 1 極 9 便 位 於 此 交 叉 部 內 的 通 道 形 成 電 極 5 被 Π8Τ 國 案 化 形 1 1 成 如 圈 所 示 〇 亦 即 形 成 此 射 極 9 的 通 道 形 成 電 極 5 形 成 1 1 I 多 數 的 島 狀 〇 1 1 ;* 構 成 如 此 的 電 場 放 射 型 陰 極 可 達 成 和 前 述 第 1 例 栢 1 同 的 作 用 〇 1 1 其 次 第 4 圖 表 示 本 發 明 的 電 場 放 射 型 陰 極 的 實 施 形 1 1 態 的 第 2 例 構 成 所 示 的 剖 面 ΓΒΙ 画 0 1 I 第 4 圖 所 示 的 電 場 放 射 型 陰 極 的 第 2 例 9 在 玻 璃 等 的 1 I 陰 極 基 板 1 上 形 成 由 在 — 部 形 成 通 道 的 約 0 . 5 ju m 以 下 厚 1 1 | 度 的 非 晶 形 矽 (a -S η 或 多 晶 矽 所 成 的 通 道 形 成 電 極 5 0 然 1 1 後 在 通 道 形 成 電 極 5 上 形 成 被 圖 案 化 的 陰 極 4 同 時 形 1 1 成 由 矽 氧 化 物 或 矽 氮 化 物 所 成 的 絕 緣 曆 11 〇 在 絕 緣 層 11 上 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ι ι 3960 1 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 1 2 ) 1 I 9 形 成 閘 極 7 〇 而 且 > 在 絕 緣 層 1 1 及 閘 極 7 形 成 多 數 的 1 1 開 Ρ 8 9 在 此 開 Ρ 8 的 底 面 9 亦 即 通 道 形 成 電 極 5 上 形 成 1 1 由 高 溶 化 點 金 屬 材 料 9 碳 材 料 f 或 氮 化 物 ， 矽 化 合 物 碳 化 1 I 請 1 | 合 物 等 所 成 的 圓 雎 狀 射 極 9 0 先 閱 1 I 讀 1 I 並 且 在 通 道 形 成 電 極 5 形 成 一 部 份 為 完 全 缺 乏 型 背 面 1 I 之 1 的 薄 膜 形 通 道 在 絕 緣 層 1 1 上 形 成 電 流 控 制 電 極 3 Μ 介 由 意 1 孝 1 此 通 道 部 和 絕 緣 層 11 父 叉 〇 此 外 通 道 部 K 外 的 通 道 形 成 項 再 1 填 1 電 極 5 的 部 份 係 導 電 率 高 的 如 a - Si 形 成 0 通 常 這 種 電 本 I 路 係 非 導 通 在 電 流 控 制 電 極 3 施 加 正 額 定 電 壓 時 由 於 在 頁 1 1 通 道 內 產 生 感 應 電 荷 而 開 始 導 通 〇 1 1 在 構 成 如 此 的 電 場 放 射 型 陰 極 如 果 將 臨 限 值 霉 壓 施 1 ! 加 於 電 流 控 制 電 m 3 即 縮 小 通 常 為 非 専 通 的 通 道 缺 乏 層 訂 1 寬 度 形 成 Κ 開 始 導 通 0 因 此 形 成 從 陰 極 4 供 給 電 流 於 射 極 1 I 9 形 成 從 射 極 放 射 電 子 0 這 種 臨 限 值 電 壓 如 5V «-w 1 5V 1 1 I 程 度 的 低 壓 電 即 可 成 為 依 通 道 長 度 改 變 移 動 電 子 量 形 1 1 成 通 道 長 度 越 大 越 降 低 臨 限 值 電 壓 〇 1 而 且 藉 由 控 制 霣 流 控 制 電 極 3 的 施 加 電 懕 9 可 控 制 1 1 通 道 的 導 通 度 可 控 制 從 各 射 極 9 放 射 的 電 子 量 0 此 時 電 1 1 流 控 制 電 極 3 對 於 腌 加 電 壓 的 射 極 電 流 係 如 第 9 圔 所 示 1 I 形 成 Μ 二 次 方 特 性 變 化 〇 1 I 將 電 流 控 制 霄 極 3 和 陰 極 4 形 成 為 條 狀 » 同 時 藉 由 使 1 1 I 構 成 矩 陣 適 用 於 顯 示 装 置 時 將 每一 列 的 晝 像 信 號 施 加 1 1 I 於 陰 極 4 9 同 時 藉 由 依 序 掃 描 驅 動 電 流 控 制 電 極 3 ， Μ 便 1 1 可 逹 成 顯 示 晝 像 0 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（cns ) A4規格（2】οχ297公釐） 1 2 3 960 1 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 13 ) 1 I 此 時 只 要 在 閘 極 7 施 加 可 從 射 極 9 放 射 電 子 的 固 定 1 1 I 電 壓 即 可 由 於 不 必 掃 描 驅 動 由 電 流 控 制 m 極 3 附 加 高 壓 1 1 電 的 閘 極 7 » 因 此 可 簡 化 EES? m 動 電 路 的 構 成 〇 1 I 讀 1 I 缠 用 於 顯 示 裝 置 時 9 如 第 9 画 所 示 形 成 對 於 電 流 控 制 先 閱 1 | 讀 1 1 電 極 3 的 施 加 電 壓 改 變 陽 極 電 流 » 可 利 用 它 實 施 亮 度 調 整 背 1¾ 1 | 之 1 注 | 意 I 事 1 並 且 藉 由 將 通 道 形 成 電 極 5 的 通 道 部 設 定 為 0 . 1 項 再 1 填 1 0 . 2 U a程度厚度的完全空曠型極薄膜 •當射極9失 控 時 » % 本 I 因 流 通 於 通 道 電 流 的 霣 流 密 度 增 大 而 成 為 可 rrtr Qx m 通 道 〇 因 頁 1 1 此 可 從 陰 極 4 分 開 失 控 的 射 極 9 9 而 可 防 止 射 極 9 和 閛 極 i 1 7 短 路 時 發 生 列 缺 陷 0 1 1 並 且 對 應 一 畫 素 >λ 形 成 多 數 的 射 極 9 > 或 對 應 一 畫 訂 I 素 而 形 成 一 個 射 極 9 也 可 〇 1 I 其 次 將 本 發 明 的 電 埸 放 射 型 陰 極 的 實 施 形 態 的 第 3 1 1 I 例 之 構 成 的 剖 面 表 示 於 第 5 圖 0 1 1 第 5圖所示的電場放射型陰極的第3例 $ 在 玻 璃 等 的 陰 I 極 基 板 1 上 形 成 由 在 一 部 份 形 成 通 道 的 約 0 . 5 ^ m Μ 下 厚 1 1 度 的 非 晶 形 矽 (a -S i) 膜 或 多 晶 矽 所 成 的 通 道 形 成 罨 極 5 0 1 1 然 後 在 通 道 形 成 電 極 5上形成已圖案化的陰極4 同 時 在 1 | 通 道 形 成 電 極 5 上 形 成 已 圜 案 化 的 電 流 控 制 電 極 3 0 然 後 1 I * 在 電 流 控 制 電 極 3 及 陰 極 4 上 形 成 由 矽 氧 化 物 或 矽 氮 化 1 1 | 物 所 成 的 絕 緣 層 12 0 此 外 « 選 擇 通 道 形 成 電 極 5 摻 雜 物 的 1 1 注 入 量 及 電 流 控 制 電 極 3 的 金 屬 材 料 > >λ 便 在 通 道 形 成 電 1 1 棰 5 和 電 流 控 制 電 極 3 的 介 面 P 產 生 岿 特 基 障 壁 0 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ι 3 3 9 60 1 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 14 ) 1 I 而 且 > 在 絕 緣 層 12上 » 形 成 閘 極 7 0 而 且 t 在 絕 緣 層 1 1 1 2及 閘 極 7 * 形 成 多 數 開 P 8 9 在 此 開 □ 8 的 底 面 t 亦 即 1 1 通 道 形 成 電 極 5 上 形 成 由 高 溶 點 金 羼 材 料 » 峡 材 料 » 或 氮 1 I 請 1 I 化 物 ， 碳 化 合 物 碳 化 物 等 所 成 的 圓 錐 狀 射 極 9 0 先 閱 I I 1 1 並 且 在 通 道 形 成 電 極 5 在 其 上 形 成 電 流 控 制 電 極 背 © 1 I 之 1 3 的 部 份 作 成 為 完 全 缺 乏 型 的 薄 膜 9 而 形 成 通 道 9 除 了 此 * 1 事 1 電 路 部 Μ 外 通 道 形 成 電 極 5 以 導 霣 率 高 的 f 如 a - S i 形 成 0 項 再 1 填 1 通 常 這 種 通 道 係 非 導 通 當 在 電 流 控 制 電 極 3 附 加 正 的 額 寫 本 ' r — I 定 電 壓 時 形 成 >λ 便 開 始 導 通 〇 頁 V- 1 1 在 構 成 如 此 的 電 場 放 射 型 陰 極 如 果 在 罨 流 控 制 電 極 1 1 3 附 加 睡 限 值 電 壓 以 上 的 電 懕 > 通 常 縮 小 規 定 為 非 導 通 的 1 1 通 道 缺 乏 層 的 寬 度 形 成 以 便 開 始 導 通 0 因 此 形 成 Μ 便 從 陰 訂 1 極 4 供 給 電 流 於 射 極 9 形 成 Η 便 從 射 極 9 放 射 電 子 0 此 1 I 臨 限 值 電 壓 如 5V 15V 程 度 的 低 壓 電 即 可 依 通 道 長 1 | 度 控 制 移 動 電 子 置 t 形 成 以 便 通 道 長 度 越 大 越 降 低 臨 限 值 1 1 電 壓 〇 1 而 且 藉 由 控 制 電 流 控 制 電 極 3 的 施 加 電 壓 » 可 控 制 1 1 通 路 的 導 通 度 可 控 制 從 各 射 極 9 放 射 的 電 子 量 0 此 時 電 1 1 流 控 制 電 極 3 對 於 施 加 電 壓 的 射 極 m 流 9 係 如 第 9 圆 所 示 1 | 形 成 >λ 便 >λ 二 次 方 特 性 變 化 0 1 I 並 且 * 條 狀 形 成 電 流 控 制 電 極 3和陰極4 » 同 時 藉 由 1 1 I 使 構 成 矩 陣 當 適 用 於 顯 示 裝 置 時 9 將 每 一 列 的 畫 像 信 號 1 1 施 加 於 陰 極 4 » 同 時 藉 由 依 序 掃 描 麵 動 電 流 控 制 電 極 3 f 1 1 形 成 Μ 便 可 顯 示 畫 像 〇 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） j 4 3 960 1 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 15 ) 1 1 此 時 t 只 要 在 閘 極 7 附 加 可 從 射 極 9 放 射 電 子的 固 定 1 1 1 電 壓 即 可 由 於 掃 描 驅 動 由 電 流 控 制 電 極 3 施 加 高 壓 電 的 1 1 閘 極 因 此 可 簡 化 驅 動 電 路 的 構 成 0 1 I 請 1 I 此 外 % 當 適 用 於 顯 示 裝 置 時 9 如 第 9 圖 所 示 形 成 Μ 便 先 閱 1 I 讀 1 I 對 於 電 流 控 制 霣 極 3 的 施 加 電 壓 改 變 陽 極 電 流 f 可 利 用 該 背 ίέ 1 I 之 1 陽 極 電 流 之 改 變 實 施 亮 度 調 整 〇 意 1 事 1 並 且 藉 由 將 通 道 形 成 電 極 5 的 通 道 部 設 定 為 0 . 1 項 真 1 填 1 0 . 2 U m程度厚度的完全缺乏型極薄膜 •當射極9失 控 時 » 本 r'- 頁 1 得 以 流 通 於 通 道 霣 流 的 電 流 密 度 增 大 而 Trft 败 壊 通 道 〇 因 此 » 、- 1 可 從 陰 極 4 分 開 失 控 的 射 極 9 可 防 止 射 極 9 和 閘 極 7 短 1 1 路 時 發 生 列 缺 陷 0 1 1 並 且 將 多 數 的 射 極 9 對 應 1 畫 素 而 形 成 將 1 個 射 訂 1 極 9 對 應 於 1 畫 素 而 形 成 亦 可 0 1 I 在 這 裡 在 上 述 本 發 明 的 電 場 放 射 型 陰 極 的 第 1 例 至 1 I 第 3 例 說 明 在 一 部 份 形 成 通 道 的 通 道 形 成 電 極 3 的 製 作 I 1 方 法 0 ] 第 1 方 法 係 Μ Ρ + 的 a - Si 形 成 瞑 狀 通 道 形 成 霄 極 t 接 著 1 1 » 僅 在 形 成 通 道 部 份 的 a - Si 注 入 磷 等 的 η型摻雜物作為p 型 1 1 0 由 此 ， 可 製 *成 在 一 部 份 形 成 完 全 缺 乏 型 通 道 的 通 道 形 成 1 | 電 極 0 1 I 而 且 第 2方法係以p 型 的 a - Si 形 成 膜 狀 之 通 道 形 成 電 1 1 I 極 接 著 在 除 了 形 成 通 道 部 份 的 a - Si 上 注 入 硼 等 的 Ρ 型 1 1 1 摻 雜 物 作 為 P + 〇 因 此 > 可 製 作 在 一 部 份 形 成 完 全 缺 乏 型 通 1 1 道 的 通 道 形 成 電 極 〇 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ι 5 3 9 6 0 1 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 16 ) 1 I 此 外 i 由 於 在 Ρ 型 的 a · Si 具 有 記 憶 效 果 ， 因 此 可 利 用 1 1 該 a - Si 實 施 掃 描 驅 動 0 1 1 其 次 » 第 6 圈 表 示 本 發 明 的 電 埸 放 射 型 陰 極 的 實 施 形 1 I 讀 1 I 態 的 第 4 例 之 構 成 的 剖 面 ln| 腦 0 先 閱 1 I 讀 1 | 在 第 6 圖 所 示 的 電 埸 放 射 型 陰 極 的 第 4 例 $ 和 刖 述 第 背 1 1 之 1 1 圜 所 示 的 第 1 例 不 同 * 在 射 極 9 的 下 面 形 成 通 道 t 同 時 意 1 事 1 介 由 通 道 及 第 1 絕 緣 層 2 在 射 極 9 的 下 面 形 成 控 制 通 道 的 項 再 1 填 1 電 流 控 制 電 極 3 0 寫 A 頁 1 如 果 設 定 為 瑄 種 構 造 即 在 通 道 形 成 電 極 5 採 用 前 述 1 第 1 方 法 形 成 通 道 時 藉 由 從 形 成 於 閘 極 7 和 第 2 m 緣 層 1 1 6 的 開 □ 8 注 入 η型的摻雜物可達到形成通道< ) 1 1 關 於 此 第 4 例 的 電 場 放 射 型 陰 極 的 動 作 及 ,¾ 刖 述 外 的 訂 1 作 用 由 於 和 上 述 電 場 放 射 型 陰 極 的 第 1 例 相 同 因 此 在 1 1 這 裡 省 略 說 明 〇 1 1 I 其 次 t 第 7 圖 表 示 本 發 明 的 電 場 放 射 型 陰 極 的 實 施 形 1 1 態 的 第 5 例 構 成 所 示 的 剖 面 圖 第 8 圖 表 示 其 平 面 [〇| 國 〇 但 1 > 在 第 8 画 僅 表 示 電 流 控 制 電 極 3 > 和 陰 極 4 » 和 電 阻 接 1 1 觸 層 13 -1 13 -2的 配 置 構 造 0 1 1 在 第 7 圓 及 第 8 ΓΒΙ 圖 所 示 的 電 場 放 射 型 的 第 5 例 t 和 前 1 | 述 _ 1 所 示 的 第 1 例 不 同 在 射 極 9 的 下 面 形 成 通 道 > 同 1 I 時 介 由 通 道 及 第 1 絕 緣 層 2 在 射 極 9 的 下 面 形 成 控 制 通 道 1 1 I 的 電 流 控 制 電 極 3 0 並 且 由 被 電 阻 接 few 圈 層 (0 h m i C 1 1 I C 0 n t a c t 1 a ye r) 1 3- 1、 1 3- 2夾持的a -S ί的I (i n t Γ 1 ns i c ) 1 1 靥 形 成 通 道 形 成 電 極 14 〇 此 I層的電阻係數（r e si s t i v it y) 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨Ο X 297公釐） j 6 3 960 1 A7 B7 經漪部中央標隼局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 1 7 ) 1 I 1 0 7 J 08 Ω -C a ，電阻接觸層1 3 - 1 、1 3- 2 的 電 阻 係 數 設 定 1 1 在 1 0 3 2 05 Ω _ C 田 ，因此 ，可謀求射極9形 成 區 的 電 阻 均 勻 1 1 化 0 此 外 電 阻 接 觸 層 13-1 1 3 -2 > 係 藉 由 將 η 型 摻 雜 物 Λ—-N 1 I 讀 1 I 注 入 a 一 Si 的 I層1 4表面形成 先 閱 1 I 讀 1 | 在 構 成 如 此 的 霣 埸 放 射 型 陰 極 的 第 5 例 9 如 果 將 臨 限 背 1 | 之 1 值 電 壓 附 加 於 電 流 控 制 電 極 3 ， 即 在 通 常 作 成 為 非 導 通 的 意 1 拳 1 通 道 形 成 從 作 為 Μ 電 氣 方 式 連 接 於 陰 極 4 的 電 m 層 作 用 項 再 1 填 1 Μ 電 阻 接 觸 層 1 3 -2超 過 I層14供給電流於電阻接觸層13- 1 寫 本 -r、- I 〇 因 此 形 成 從 陰 極 4 供 給 電 流 於 射 極 9 形 成 從 射 檯 9 放 頁 V^^ 1 1 射 電 子 0 此 時 因 電 阻 接 觸 層 13 -1 1 3 -2的 霉 阻 作 用 而 可 1 1 謀 求 對 於 各 射 極 9 的 電 流 供 給 量 的 均 勻 化 0 此 臨 限 值 電 壓 1 1 » 係 如 5 V 15V 程 度 的 低 懕 電 即 可 依 通 道 長 度 控 制 移 訂 I 動 電 子 量 形 成 Η 便 通 道 長 度 越 大 臨 限 值 電 m 則 越 降 低 0 1 I 而 且 電 潦 控 制 電 極 3 對 於 施 加 電 壓 的 射 極 電 流 係 1 1 I 如 第 9 圔 所 示 K 二 次 方 特 性 變 化 因 此 藉 由 控 制 電 流 控 制 1 1 電 極 3 的 施 加 電 壓 而 可 控 制 從 各 射 極 9 放 射 的 電 子 量 〇 1 因 此 > 當 逋 用 於 顯 示 裝 置 時 ， 藉 由 控 制 電 流 控 制 電 掻 3 的 1 1 施 加 電 壓 而 如 第 9 圖 所 示 可 實 施 陽 極 電 流 亦 即 亮 度 調 1 1 整 〇 1 I 並 且 » 如 第 8 圖 所 示 以 條 狀 形 成 電 流 控 制 電 極 3 和 陰 1 I 極 4 同時藉由兩電極使構成X -Υ矩 陣 » 當 適 用 於 顯 示 裝 置 1 1 I 時 t 將 每 一 列 的 晝 像 信 號 施 加 於 陰 極 4 * 同 時 藉 由 依 序 掃 1 1 I 描 驅 動 電 流 控 制 電 極 3 形 成 便 可 顯 示 畫 像 〇 1 1 此 時 ， 只 要 在 閛 極 7 附 加 可 從 射 極 9 放 射 電 子 的 固 定 1 1 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ι ? 3960 1 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 18 ) 1 1 電 壓 即 可 t 由 於 不 必 掃 描 驅 動 由 電 流 控 制 電 極 3 附 加 高 壓 1 1 | 電 的 閘 極 7 t 因 此 可 簡 化 驅 動 通 道 的 構 成 〇 1 並 且 $ 箱 由 將 通 道 形 成 電 極 1 4的 通 道 部 設 定 為 0 . 1 1 I 請 1 I 0 . 2 U m程度厚度的完全型缺乏極薄膜 *當射極9失 控 時 t 先 閱 1 I 讀 1 I 因 流 動 於 通 道 霣 流 的 霉 流 密 度 大 而 形 成 可 rrff 啦 壊 通 道 0 因 背 1 1 此 可 防 止 射 極 9 和 閘 極 7 短 路 時 發 生 列 缺 陷 〇 意 1 拳 1 不 過 如 前 逑 上 逑 說 明 的 第 1 例 至 第 5 例 的 霣 場 放 射 項 再 1 填 1 型 陰 極 可 分 別 適 用 於 顯 示 裝 置 的 電 子 源 0 於 是 * —^ 面 參 % 本 1 閲 將 上 述 第 1 例 的 罨 場 放 射 型 陰 極 適 用 於 顯 示 裝 置 電 子 源 頁 1 1 時 構 成 的 第 10 圖 —- 面 實 施 顯 示 裝 置 的 說 明 0 1 1 在 第 10 圖 和 第 1 圖 所 示 第 1 例 的 電 場 放 射 型 陰 極 的 1 1 構 成 不 同 的 櫞 成 是 在 陰 極 基 板 1 隔 離 規 定 間 隔 對 向 配 置 訂 1 絕 緣 性 陽 極 基 板 50的 構 成 0 此 陽 極 基 板 50作 成 如 玻 璃 製 > 1 1 在 其 内 表 面 形 成 陽 極 51 的 導 電 薄 膜 0 並 且 在 此 陽 極 51的 1 I 表 面 被 覆 著 螢 光 髖 52 0 1 1 然 後 f 藉 由 在 條 狀 的 多 數 支 陰 極 4介由電阻R依 序 供 給 1 從 掃 描 脈 沖 產 生 器 3 - 1 所 產 生 的 掃 描 脈 沖 按 照 每 1 個 畫 1 1 素 鼴 動 掃 描 控 制 0 而 且 9 在 閘 極 7 施 加 閘 極 電 壓 Vg 並 且 1 1 在 陽 極 51 施 加 揭 掻 電 壓 Va 0 在 這 裡 如 果 將 要 顯 示 的 晝 像 1 I 類 比 視 頻 信 號 40供 給 於 電 流 控 制 電 極 3 > 即 僅 有 由 掃 描 脈 1 1 沖 產 生 器 3- 1 產 生 之 依 掃 描 脈 沖 所 選 擇 連 接 於 陰 極 4 的 通 1 1 I 道 形 成 電 極 5 的 通 道 成 為 導 通 〇 因 此 9 因 應 於 類 比 視 頻 信 1 1 I 號 40 之 位 準 的 電 流 被 供 給 於 形 成 在 該 通 道 形 成 電 極 5 上 的 1 1 射 極 9 〇 此 時 > 為 避 免 在 射 極 9 的 前 端 和 閘 極 7 之 間 產 生 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨OX 297公釐） j 8 3960 1 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 19 ) 1 i 強 列 的 電 場 » 從 射 極 9 的 電 場 放 出 因 懕 被 供 給 電 流 密 度 的 I 1 電 子 0 1 1 從 此 電 場 放 出 的 電 子 » 飛 翔 作 成 為 真 空 空 氣 的 陰 極 基 /·—' 1 I 請 1 I 板 1 和 陽 極 基 板 50 之 間 形 成 >λ 便 達 到 被 覆 於 陽 極 51 上 的 螢 先 閱 1 I 讀 1 1 光 傾 52 0 背 面 1 I 之 1 因 此 雖 然 形 成 螢 光 鱧 52發 光 但 其 發 光 強 度 成 為 和 注 意 1 # 1 流 通 於 陽 極 51 的 陽 極 電 流 正 比 例 0 如 果 施 加 於 電 流 控 制 電 項 再 1 填 1 極 3 的 類 比 視 頻 信 號 40 變 化 如 第 1 1 圖 下 段 所 示 流 通 於 隈 寫 本 ',— | 極 5 1 的 陽 極 電 流 即 變 化 如 第 1 1 圖 上 段 所 示 〇 頁 1 1 亦 即 在 陽 捶 基 板 50的 發 光 強 度 成 為 因 應 類 比 視 頻 1 1 信 號 40位 準 的 強 度 因 此 形 成 由 視 頻 信 號 40控 制 等 级 的 晝 1 1 像 被 顯 示 於 强 極 基 板 50上 0 此 外 對 於 控 制 階 度 時 施 加 於 訂 1 電 流 控 制 電 極 3 的 電 壓 而 言 Μ 數 十 伏 特 Μ 下 的 類 比 信 號 1 I 即 可 〇 而 且 亮 度 調 整 係 藉 由 控 制 時 序 電 懕 Vg 的 位 準 而 可 1 I 實 施 0 1 1 因 此 如 果 在 電 流 控 制 電 檯 3 施 加 數 十 伏 特 下 的 類 1 比 信 號 依 控 制 階 度 的 構 成 較 在 閘 極 7 施 加 階 度 控 制 用 1 1 信 號 時 9 形 成 可 用 低 懕 電 容 易 地 實 施 無 階 段 階 度 控 制 0 因 1 1 此 可 Μ 低 耗 ‘電 量 低 成 本 實 施 階 度 控 制 0 1 I 此 外 介 由 階 度 修 正 電 路 將 類 比 或 数 位 信 n«|| 施 加 於 電 1 I 流 控 制 電 極 3 便 獲 得 和 階 度 控 制 用 的 信 號 位 準 形 成 正 1 1 I 比 例 的 階 度 亦 可 0 1 1 I 而 且 在 第 10 圖 所 示 顯 示 裝 置 的 驅 動 控 制 方 法 > 在 前 1 1 述 電 場 放 射 型 陰 極 的 第 2 例 至 電 場 放 射 型 陰 極 的 第 5 例 也 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） j 9 3960 1 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（20) 相同可適用。 不過，已被提案如第12圖所示的構造電場放射型陰極 。瑄種電場放射型陰極，係藉由在如單结晶P(n)型矽基板 21的一表面上擴散n(p)型摻雜物，K 一定間隔形成兩個 n(p)型矽領域21-1、21-2。然後，在n(p)型矽領域21-1、 21-2之間的p(n)型矽基板21上形成絕緣層16，在此絕緣層 16上形成通道閘極23 。因此，造成以便在n(P)型矽領域 21-1，和n(p)型矽領域21-2之間形成η型的通道24，結果 造成形成C-MOS型的電場效果霣晶體（FET)。立即，η(Ρ) 型矽領域21-2形成汲極，η(ρ)型矽領域21-1形成源極，通 道閘極23形成閘極。此外，在η(ρ)形矽領域21-1上形成源 極25 〇 並且，在屬於汲極的η(ρ)型矽領域21-2的上面形成前 端銳利的射極9 ，在絕緣層16上形成閘極7 ，以便圍繞此 射極9的前端。 瑄種構造的電場放射型陰極也可缠用於顯示裝置的電 子源。於是* 一面參関表示將上述電場放射型陰極適用於 顯示裝置電子源時構成的第13圖一面實施顯示裝置的說明 0 , 如第13圖所示，在第12圖所示的電場放射型陰極的 Ρ(η)型矽基板21隔離一定間隔對向配置絕緣性的陽極基板 50。此陽極基板50作成如玻璃製，在其内表面形成陽極51 的導電薄膜。並且，在此陽極51的表面被覆著螢光體52。 然後，賴由在條狀的多數源極25介由電阻R依序供給 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0X297公釐） 20 3 960 1 A7 B7 經濟部中央標率局員工消費合作社印^ 五、發明説明（ 21 ) 1 I 從 掃 描 脈 沖 產 生 器 25 -1 所 產 生 的 掃 描 脈 沖 ， 按 照 每 畫 素 驅 1 1 動 掃 描 控 制 0 而 且 在 閘 極 7 施 加 閘 極 電 壓 Vg f 並 且 在 陽 1 1 極 51施 加 陽 極 電 壓 Va 0 在 這 裡 如 果 將 想 顯 示 的 盡 像 類 比 1 I 請 1 I 視 頻 信 號 40供 給 於 通 道 閘 極 23 即 僅 専 通 因 由 掃 描 脈 沖 產 先 閱 1 I 讀 1 | 生 器 25 -1 所 產 生 的 掃 描 脈 沖 選 擇 的 源 極 25和 汲 極 2 1 -2之 間 背 1¾ 1 I 之 1 所 形 成 的 通 道 24 造 成 便 因 應 於 類 比 視 頻 信 號 40位 準 的 電 1 Ψ 1 流 從 源 極 25流 通 於 汲 極 21 0 因 此 射 極 電 流 從 源 極 25供 項 再 1 填 1 給 於 射 極 g 0 此 時 由 於 在 射 極 9 的 前 端 和 閘 極 7 之 間 產 寫 本 I 生 強 烈 的 電 場 因 此 從 射 極 9 電 場 放 出 對 應 於 被 供 給 罨 流 頁 '—' 1 1 密 度 的 電 子 0 1 1 從 此 電 場 放 射 的 電 子 t 係 飛 翔 作 成 為 真 空 環 境 的 P ( 1 1 η) 型 矽 基 板 21 和 陽 極 基 板 50 之 間 達 到 被 覆 於 陽 極 51 上 的 螢 訂 1 光 體 52 0 1 I 因 此 雖 然 造 成 螢 光 體 52發 光 但 其 發 光 強 度 造 成 和 1 | 流 通 於 陽 極 51 的 暘 極 電 流 形 成 正 比 例 〇 如 果 施 加 於 通 道 I 1 閘 極 23的 類 比 視 頻 信 號 40 變 化 如 第 11 圖 下 段 所 示 流 通 於 I 陽 極 51 的 暘 極 電 流 即 變 化 如 第 11 圖 上 段 所 示 0 1 1 亦 即 在 陽 極 基 板 50的 發 光 強 度 t 由 於 作 成 為 對 應 類 1 1 比 視 頻 信 號 4 0-位 準 的 強 度 因 此 造 成 由 視 頻 信 號 40控 制 階 1 | 度 的 晝 像 被 顯 示 於 陽 極 基 板 50上 0 此 外 對 於 控 制 階 度 時 1 I 施 加 於 通 道 閘 極 23的 電 壓 而 言 以 數 十 伏 特 Μ 下 的 類 比 信 1 1 I 號 即 可 〇 而 且 藉 由 控 制 閘 極 電 壓 Vg 的 位 準 而 可 實 施 亮 度 1 1 I 調 整 0 1 1 因 此 如 果 將 數 十 伏 特 Μ 下 的 類 比 信 號 施 加 於 通 道 閘 1 1 本紙乐尺度適用中國國家標準（cns ) A4規格（2iox297公釐） 2 1 3960 1 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 22 .) 1 I 極 23 依 控 制 階 度 的 構 成 f 即 較 將 階 度 控 制 用 信 號 施 加 於 1 1 I 閛 極 7 時 造 成 可 Μ 低 電 壓 容 易 地 實 施 無 階 段 階 度 控 制 〇 1 1 因 此 可 以 低 耗 電 量 低 成 本 實 施 階 度 控 制 0 1 I 請 1 I 此 外 介 由 階 度 修 正 電 路 將 類 比 或 數 位 信 號 施 加 於 通 先 閱 1 I 讀 1 | 道 閘 極 23 以 獲 得 和 階 度 控 制 用 信 號 的 位 準 形 成 正 比 例 的 背 1 I 之 1 階 度 也 可 >λ 〇 注 意 1 事 1 明 丄 效 果 項 再 1 填 1 如 以 上 所 說 明 依 本 發 明 的 電 場 放 射 型 陰 極 即 可 因 • 頁 1 懕 施 加 於 電 流 控 制 電 極 的 電 壓 控 制 射 極 電 流 〇 因 此 可 •w 1 按 照 形 成 多 數 的 每 射 極 控 制 射 極 電 流 可 將 多 數 的 射 極 的 1 1 射 極 電 流 加 >λ 均 勻 化 0 因 此 當 電 場 放 射 型 陰 極 適 用 於 顯 1 1 示 装 置 時 可 使 各 盡 素 的 亮 度 整 齊 同 時 可 實 施 亮 度 調 整 訂 1 | 而 且 當 閘 極 和 射 極 短 路 時 由 於 使 流 通 於 通 道 的 電 1 1 I 流 密 度 增 大 而 破 壤 通 道 因 此 便 和 閘 極 短 路 的 射 極 從 陰 1 1 極 分 開 可 防 止 發 生 列 缺 陷 〇 1 並 且 藉 由 將 5V 1 5V 的 低 電 壓 施 加 於 電 流 控 制 電 極 1 1 9 可 控 制 射 極 電 流 同 時 也 可 實 施 射 極 發 設 的 開 鬮 0 因 1 1 此 藉 由 Μ 矩 褲 狀 形 成 條 狀 的 陰 極 和 電 流 控 制 電 極 可 實 1 I 施 電 場 放 射 型 陰 極 的 列 掃 描 等 的 掃 描 驅 動 0 1 I 並 且 藉 由 將 數 十 伏 特 Μ 下 的 類 比 畫 像 信 號 供 給 於 電 1 1 I 流 控 制 電 極 或 通 道 閘 極 可 低 電 壓 無 階 段 等 级 控 制 和 陰 1 1 I 極 基 板 對 向 配 置 顯 示 於 陽 極 基 板 上 的 晝 像 階 度 〇 因 此 * 可 1 1 >λ 低 耗 電 量 低 成 本 實 施 階 度 控 制 0 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 3960 1 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 23 ) 1 1 BL 式 2 簡 單 說 明 1 1 第 1 IB1 圈 係 表 示 本 發 明 的 電 場 放 射 型 陰 極 的 實 施 形 態 的 1 1 第 1 例 櫞 成 的 剖 面 圖 〇 1 I 請 1 I 第 2 圖 係 表 示 本 發 明 的 電 場 放 射 型 陰 極 的 實 施 形 態 的 先 閱 1 I 讀 1 ί 第 1 例 構 成 的 平 面 圖 0 背 1 I 之 1 第 3 圖 係 表 示 本 發 明 的 電 埸 放 射 型 陰 極 的 實 施 形 態 的 意 1 事 1 第 1 例 變 形 例 構 成 的 平 面 ren mM 0 項 再 1 填 { 第 4 圖 係 表 示 本 發 明 的 電 埸 放 射 型 陰 極 的 實 施 形 態 的 寫 本 . 頁 1 第 2 例 構 成 的 剖 面 圖 〇 1 第 5 圖 係 表 示 本 發 明 的 電 場 放 射 型 陰 極 的 實 施 形 態 的 1 1 第 3 例 構 成 的 剖 面 圖 0 1 1 第 6 圖 係 表 示 本 發 明 的 電 場 放 射 型 陰 極 的 實 施 形態 的 訂 1 第 4 例 構 成 的 剖 面 圖 0 1 I 第 7 圖 係 表 示 本 發 明 的 電 場 放 射 型 陰 極 的 實 施 形 態 的 1 1 I 第 5 例 構 成 的 剖 面 圖 〇 1 1 1^, 第 8 圖 係 表 示 本 發 明 的 霄 場 放 射 型 陰 極 的 實 施 形 態 的 1 第 5 例 構 成 的 平 面 IBt 画 〇 1 1 第 9 nat iflBl 係 表 示 在 本 發 明 的 電 場 放 射 型 陰 極 對 於 電 流 控 1 1 制 電 極 電 壓 的 ，射 極 電 流 及 陽 極 電 流 特 性 的 圖 0 1 I 第 10 画 係 表 示 將 本 發 明 的 電 場 放 射 型 陰 極 的 實 施 形 態 1 I 的 第 1 例 適 用 於 顯 示 裝 置 時 的 其 他 構 成 的 圖 0 1 1 I 第 11 画 係 表 示 在 本 發 明 的 電 場 放 射 型 陰 極 對 於 電 流 控 1 1 制 電 極 電 壓 變 化 的 陽 極 電 流 變 化 的 圖 0 1 1 第 12圖 係 表 示 已 被 提 案 窜 場 放 射 型 陰 極 構 成 的 圖 0 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 2 3 3 960 1 A7 B7 五、發明説明（24) 第13圆係表示將第11圖所示的電場放射型陰極遘用於 顯示裝置時構成的圖。 第14圖係表示習用電場放射型陰極構成一例的圖。 符賊說明 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經滴部中央標準局員工消費合作社印製 11 '12 絕 緣 層 13 -1 ' 13 -2 電 阻接觸層 14 通 道 形 成 電 極 21 Ρ型矽基板 2 1 -1 ' 2 1 -2 η型矽領域 23 通 道; 閘 極 24 通 道 25 源 極 40 類 比 視 頻 信 號 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ1 2 3 4 5 6 7 8 997公釐） 2 4 3 96 0 1 1 陰極基板 2 第1絕緣層 3 電流控制電極 4 陰極 5 通道形成霣極 6 第2絕緣層 7 閘極 8 開口 9 射極