JPH04137329A - 電子線発生装置及びそれを用いた画像形成装置と光信号供与装置 - Google Patents
電子線発生装置及びそれを用いた画像形成装置と光信号供与装置Info
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- JPH04137329A JPH04137329A JP2256812A JP25681290A JPH04137329A JP H04137329 A JPH04137329 A JP H04137329A JP 2256812 A JP2256812 A JP 2256812A JP 25681290 A JP25681290 A JP 25681290A JP H04137329 A JPH04137329 A JP H04137329A
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- electron beam
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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】
[産業上の利用分野]
本発明は、電子放出素子の下方に変調電極を一体に形成
し、かつ、絶縁層の厚みを異ならしめた電子線発生装置
及びこれを用いた画像表示装置。
し、かつ、絶縁層の厚みを異ならしめた電子線発生装置
及びこれを用いた画像表示装置。
光信号供与装置に関する。
[従来の技術]
従来、電子線発生装置の電子放出素子としては、例えば
、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、金属
−絶縁体層−金属層の構成を有し該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で絶縁体層を通過
してきた電子を金属層から素子外へと放出するもの(M
IM)、高抵抗薄膜にその膜厚方向と直交する方向に電
圧印加し該薄膜表面から素子外へと電子を放出させる表
面伝導形(SCE)のもの、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電界効果形
(FE)のもの等が提案されている。
、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、金属
−絶縁体層−金属層の構成を有し該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で絶縁体層を通過
してきた電子を金属層から素子外へと放出するもの(M
IM)、高抵抗薄膜にその膜厚方向と直交する方向に電
圧印加し該薄膜表面から素子外へと電子を放出させる表
面伝導形(SCE)のもの、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電界効果形
(FE)のもの等が提案されている。
ここで、上述SCE形の電子放出素子について詳述する
と、これは、エム・アイ・エリンソン(M、1.Eli
nson)等によって発表された[ラジオ・エンジニア
リング・エレクトロン・フィジイッス(Radio
Eng。
と、これは、エム・アイ・エリンソン(M、1.Eli
nson)等によって発表された[ラジオ・エンジニア
リング・エレクトロン・フィジイッス(Radio
Eng。
Electron、 Phys、)第10巻。
1290〜1296頁、1965年]冷陰極素子であり
、基板上に形成された小面積の薄膜に、膜面に平行に電
流を流すことにより、電子放出が生ずる現象を利用する
もので、一般には表面伝導形電子放出素子と呼ばれてい
る。
、基板上に形成された小面積の薄膜に、膜面に平行に電
流を流すことにより、電子放出が生ずる現象を利用する
もので、一般には表面伝導形電子放出素子と呼ばれてい
る。
この表面伝導形電子放出素子としては、前記エリンソン
等により開発されたSnO□ (Sb)薄膜を用いたも
のの他、Au薄膜によるもの[ジー・ディトマー:″ス
イン・ソリド・フィルムス” (G、Dittmer
: “Th1nSolid Films”)、9巻、
317頁。
等により開発されたSnO□ (Sb)薄膜を用いたも
のの他、Au薄膜によるもの[ジー・ディトマー:″ス
イン・ソリド・フィルムス” (G、Dittmer
: “Th1nSolid Films”)、9巻、
317頁。
(1972年)]、ITO薄膜によるもの[エム・ハー
トウェル・アンド・シー・ジー・フォンスタッド: “
アイ・イー・イー・イー・トランス・イー・デイ−・コ
ンフ” (M、Hartwe 11and C,G、
Fonstad: I EEETrans、 ED
Conf、”)519頁。
トウェル・アンド・シー・ジー・フォンスタッド: “
アイ・イー・イー・イー・トランス・イー・デイ−・コ
ンフ” (M、Hartwe 11and C,G、
Fonstad: I EEETrans、 ED
Conf、”)519頁。
(1975年)]、カーボン薄膜によるもの[荒木久他
:“真空”、第26巻、第1号、22頁。
:“真空”、第26巻、第1号、22頁。
(1983年)]等が報告されている。
かかる表面伝導形電子放出素子は、
1)高い電子放出効率が得られる、
2)構造が簡単であるため、製造が容易である、3)同
一基板上に多数の素子を配列形成できる、4)応答速度
が速い、 等の利点があり、今後法(応用される可能性をもってい
る。
一基板上に多数の素子を配列形成できる、4)応答速度
が速い、 等の利点があり、今後法(応用される可能性をもってい
る。
一方、面状に展開した複数の電子源と、この電子源から
の電子ビームの照射を各々受ける蛍光体ターゲットとを
、各々相対向させた薄形の画像表示装置が、特開昭58
−1956号公報、特開昭60−225342号公報等
で開示されている。
の電子ビームの照射を各々受ける蛍光体ターゲットとを
、各々相対向させた薄形の画像表示装置が、特開昭58
−1956号公報、特開昭60−225342号公報等
で開示されている。
第8図は、電子源として熱電子源を用いた場合の画像表
示装置の概要を示すものである。本図中、51はガラス
基板、52は支持体、53は配線電極、54は電子放出
部、55は電子通過孔、56は変調電極、8はガラス板
、9は透明電極、10は画像形成部材で、例えば蛍光体
、レジスト材等電子が衝突することにより発光、変色、
帯電、変質等する部材から成る。7はフェースプレート
、12は蛍光体の輝点である。電子放出部54は薄膜技
術により形成され、ガラス基板51とは接触することが
ない中空構造を成すものである。配線電極53は電子放
出部材と同一の材料を用いて形成しても、別材料を用い
ても良く、一般に融点が高く電気抵抗の小さいものが用
いられる。支持体52は絶縁体材料もしくは導電体材料
で形成されている。
示装置の概要を示すものである。本図中、51はガラス
基板、52は支持体、53は配線電極、54は電子放出
部、55は電子通過孔、56は変調電極、8はガラス板
、9は透明電極、10は画像形成部材で、例えば蛍光体
、レジスト材等電子が衝突することにより発光、変色、
帯電、変質等する部材から成る。7はフェースプレート
、12は蛍光体の輝点である。電子放出部54は薄膜技
術により形成され、ガラス基板51とは接触することが
ない中空構造を成すものである。配線電極53は電子放
出部材と同一の材料を用いて形成しても、別材料を用い
ても良く、一般に融点が高く電気抵抗の小さいものが用
いられる。支持体52は絶縁体材料もしくは導電体材料
で形成されている。
この装置は、配線電極53に電圧を印加せしめ中空構造
をなす電子放出部より電子を放出させ、これら電子流を
情報信号に応じて変調する変調電極56に電圧を印加す
ることにより電子を取り出し、取り出した電子を加速さ
せ画像形成部材9に衝突させるものである。また、配線
電極53と変調電極56でXYマトリックスを形成せし
め、蛍光体上に画像表示を行うものである。
をなす電子放出部より電子を放出させ、これら電子流を
情報信号に応じて変調する変調電極56に電圧を印加す
ることにより電子を取り出し、取り出した電子を加速さ
せ画像形成部材9に衝突させるものである。また、配線
電極53と変調電極56でXYマトリックスを形成せし
め、蛍光体上に画像表示を行うものである。
また、第9図に示すものは、前述表面伝導形電子放出素
子を電子源として用いた、画像表示装置の構成図である
。
子を電子源として用いた、画像表示装置の構成図である
。
本図中、60は絶縁性基板、61は配線電極、62は素
子電極、63は電子放出部である。この画像表示装置は
、配線電極61間に素子を並べた線電子源群と変調電極
66群でXYマトリックス駆動を行うことにより画像表
示するものである。
子電極、63は電子放出部である。この画像表示装置は
、配線電極61間に素子を並べた線電子源群と変調電極
66群でXYマトリックス駆動を行うことにより画像表
示するものである。
これらの画像表示装置は、通常lXl0−’〜1XIO
−’torrの真空状態で駆動させる為に、系全体を真
空封止することによりデイスプレィ装置を製作しなけれ
ばならない。
−’torrの真空状態で駆動させる為に、系全体を真
空封止することによりデイスプレィ装置を製作しなけれ
ばならない。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、上述した画像表示装置(デイスプレィ)
には、次のような問題点があった。
には、次のような問題点があった。
■、フェースプレート10に設けた画像形成部材9と変
調電極56.66と電子放出部5463の位置合わせが
難しい為、大画面で高精細なデイスプレィが作製しがた
い。
調電極56.66と電子放出部5463の位置合わせが
難しい為、大画面で高精細なデイスプレィが作製しがた
い。
■、変調電極56.66と電子放出部54.63の絶対
的な位置が場所によって異なると表示画像にむらが生じ
る。よって、極めて正確に位置合わせをして製造する必
要がある。
的な位置が場所によって異なると表示画像にむらが生じ
る。よって、極めて正確に位置合わせをして製造する必
要がある。
■、■、■を鑑みて大画面で高精細なデイスプレィを製
造するには、多大な設備投資が必要であり、デイスプレ
ィの価格も非常に高価になる。
造するには、多大な設備投資が必要であり、デイスプレ
ィの価格も非常に高価になる。
■、上記■、■、■を解消すべく手段、例えば変調電極
の構成位置を異ならしめても、電子放出素子の特性等に
は何ら影響を与えないような構成とする必要がある。
の構成位置を異ならしめても、電子放出素子の特性等に
は何ら影響を与えないような構成とする必要がある。
すなわち、本発明の目的とするところは、上述のような
問題点を解消した電子線発生装置及びこれを用いた画像
表示装置、さらには光信号供与装置を提供することにあ
る。
問題点を解消した電子線発生装置及びこれを用いた画像
表示装置、さらには光信号供与装置を提供することにあ
る。
[課題を解決するための手段]
本発明の特徴とするところは、
第1に、基板上に、電子流を情報信号に応じて変調する
変調電極及びその上方に電子放出素子を、絶縁層を介し
て一体に形成し、かつ、該電子放出素子の電子放出部下
方に位置する絶縁層膜厚が、他の領域に比べ厚(形成さ
れている電子線発生装置としている点にある。
変調電極及びその上方に電子放出素子を、絶縁層を介し
て一体に形成し、かつ、該電子放出素子の電子放出部下
方に位置する絶縁層膜厚が、他の領域に比べ厚(形成さ
れている電子線発生装置としている点にある。
第2に、基板上に、電子流を情報信号に応じて変調する
変調電極及びその上方に電子放出素子を、絶縁層を介し
て一体に形成し、かつ、該電子放出素子の電子放出部下
方に位置する絶縁層膜厚が、他の領域に比べ簿(形成さ
れている電子線発生装置を特徴とする。
変調電極及びその上方に電子放出素子を、絶縁層を介し
て一体に形成し、かつ、該電子放出素子の電子放出部下
方に位置する絶縁層膜厚が、他の領域に比べ簿(形成さ
れている電子線発生装置を特徴とする。
すなわち、薄膜製造技術により、変調電極と電子放出素
子とを、絶縁層を介して一体に形成することで相互のア
ライメント精度の向上を図り、かつ、電子放出素子の下
方に位置する絶縁層の膜厚を他の領域と異ならしめる(
厚膜化あるいは薄膜化)ことで、電子放出部には影響を
及ぼさず放出された電子線の整形(収束あるいは発散)
を行うものである。
子とを、絶縁層を介して一体に形成することで相互のア
ライメント精度の向上を図り、かつ、電子放出素子の下
方に位置する絶縁層の膜厚を他の領域と異ならしめる(
厚膜化あるいは薄膜化)ことで、電子放出部には影響を
及ぼさず放出された電子線の整形(収束あるいは発散)
を行うものである。
第3に、前記第1又は第2に記載の電子放出素子として
、表面伝導形電子放出素子(SCE)を構成要素とした
電子線発生装置を特徴とする。
、表面伝導形電子放出素子(SCE)を構成要素とした
電子線発生装置を特徴とする。
第4に、前記電子放出部下方に位置する絶縁層の膜厚L
matと他の領域に位置する絶縁層の膜厚L m l
nとの関係が、 L vaax L ll1In≧0.3L、、。
matと他の領域に位置する絶縁層の膜厚L m l
nとの関係が、 L vaax L ll1In≧0.3L、、。
となるように形成した前記第1又は第3に記載の電子線
発生装置を特徴とする。
発生装置を特徴とする。
第5に、前記電子放出部下方に位置する絶縁1の膜厚り
。1oと他の領域に位置する絶縁の膜厚し□うとの関係
が、 L eaax −L □。≧0.3Lm、。
。1oと他の領域に位置する絶縁の膜厚し□うとの関係
が、 L eaax −L □。≧0.3Lm、。
となるように形成した前記第2又は第3に記載の電子線
発生装置を特徴とする。
発生装置を特徴とする。
第6に、前記電子放出素子を複数配列させた線状電子源
をストライプ状に配置し、前記変調電極を該線状電子源
に直交するように設けてXYマトリックスを構成した前
記第1〜第5いずれかに記載の電子線発生装置を特徴と
する。
をストライプ状に配置し、前記変調電極を該線状電子源
に直交するように設けてXYマトリックスを構成した前
記第1〜第5いずれかに記載の電子線発生装置を特徴と
する。
かかる構成によれば、線状電子源群と変調電極群とでX
Yマトリックス駆動を行うことにより、電子線を走査さ
せることができる。
Yマトリックス駆動を行うことにより、電子線を走査さ
せることができる。
第7に、電子放出素子と変調電極に、独立の電圧印加手
段を設けた前記第1〜第6いずれかに記載の電子線発生
装置を特徴とする。
段を設けた前記第1〜第6いずれかに記載の電子線発生
装置を特徴とする。
すなわち、電子放出素子を駆動する印加電圧と変調電極
を駆動する印加電圧とを独立したものとすることにより
、情報信号に応じて変調電極に電圧を印加し、素子駆動
に関係な(電子線を変調させることかできる。
を駆動する印加電圧とを独立したものとすることにより
、情報信号に応じて変調電極に電圧を印加し、素子駆動
に関係な(電子線を変調させることかできる。
第8に、前記第1〜第7いずれかに言己載の電子線発生
装置の電子放出側に、少なくとも、電子が衝突して画像
を形成する画像形成部材を設けた画像表示装置を特徴と
する。
装置の電子放出側に、少なくとも、電子が衝突して画像
を形成する画像形成部材を設けた画像表示装置を特徴と
する。
ここで、画像形成部材としては、例えば蛍光体、レジス
ト材等電子が衝突することにより発光、帯電、変質等す
る部材であれば良い。
ト材等電子が衝突することにより発光、帯電、変質等す
る部材であれば良い。
第9に、前記第1〜第7いずれかに記載の電子線発生装
置の電子放出側に、少なくとも、電子が衝突して発生す
る発光体を設け、該電子の衝突による発光を信号として
用い得る構成を特徴とした光信号供与装置にある。
置の電子放出側に、少なくとも、電子が衝突して発生す
る発光体を設け、該電子の衝突による発光を信号として
用い得る構成を特徴とした光信号供与装置にある。
以上が本発明の構成であり、その具体的内容については
実施例にて詳述する。
実施例にて詳述する。
[イ乍 用]
本発明の基本概念である、電子放出素子の下方に絶縁層
を介して変調電極を一体形成し、かつ、電子放出素子(
少な(とも電子放出部)下方に位置する絶縁層の膜厚を
他の領域に位置する絶縁層の膜厚と異ならしめる(厚く
するあるいは薄くする)構成は、以下のような作用を奏
する。
を介して変調電極を一体形成し、かつ、電子放出素子(
少な(とも電子放出部)下方に位置する絶縁層の膜厚を
他の領域に位置する絶縁層の膜厚と異ならしめる(厚く
するあるいは薄くする)構成は、以下のような作用を奏
する。
先ず、後述する実施例に示すような薄膜製造技術を用い
、変調電極が電子放出素子と絶縁層を介して一体に形成
されることで、従来のようなアライメントのバラツキが
な(、その結果、電子流を情報信号に応じ精度良く変調
することが可能となる。
、変調電極が電子放出素子と絶縁層を介して一体に形成
されることで、従来のようなアライメントのバラツキが
な(、その結果、電子流を情報信号に応じ精度良く変調
することが可能となる。
次に、電子放出部下方の絶縁層膜厚が他の領域に比べて
厚く形成されている場合、第4図(a)に示すように、
変調電極2を一側として電圧を印加することで、電子放
出部4近傍が凹状となる電界が得られる。かかる状態に
おいて電子放出部4から電子が放出されると、電界に対
し直角方向の速度ベクトルが加わり、電子は凹状電界分
布の中心側へ収束することになる。
厚く形成されている場合、第4図(a)に示すように、
変調電極2を一側として電圧を印加することで、電子放
出部4近傍が凹状となる電界が得られる。かかる状態に
おいて電子放出部4から電子が放出されると、電界に対
し直角方向の速度ベクトルが加わり、電子は凹状電界分
布の中心側へ収束することになる。
一方、第4図(a)下段に示すように、変調電極2を+
側として電圧を印加することで、電子放出部4近傍が凸
状となる電界が得られる。かかる状態において電子放出
部4から電子が放出されると、電界に対し直角方向の速
度ベクトルが加わり、電子は凸状電界分布の中心から遠
ざかる方向へ発散することになる。
側として電圧を印加することで、電子放出部4近傍が凸
状となる電界が得られる。かかる状態において電子放出
部4から電子が放出されると、電界に対し直角方向の速
度ベクトルが加わり、電子は凸状電界分布の中心から遠
ざかる方向へ発散することになる。
次に、第4図(b)に示すように、電子放出部下方の絶
縁層膜厚が他の領域に比べて薄く形成されている場合に
も、厚(形成した場合と逆向きの電圧を変調電極に印加
することで同様の収束9発散作用を得ることが可能とな
る。
縁層膜厚が他の領域に比べて薄く形成されている場合に
も、厚(形成した場合と逆向きの電圧を変調電極に印加
することで同様の収束9発散作用を得ることが可能とな
る。
前述の第4図(a)、(b)で示したように、電子放出
部下方の絶縁層の厚さを厚くしても薄くしても電子ビー
ムの収束1発散を制御できるが、変調電極に印加する電
圧が正でON制御、負でOFF制御をする場合には、O
N制御と同時にビームを収束させることの可能な前者が
より好ましい。
部下方の絶縁層の厚さを厚くしても薄くしても電子ビー
ムの収束1発散を制御できるが、変調電極に印加する電
圧が正でON制御、負でOFF制御をする場合には、O
N制御と同時にビームを収束させることの可能な前者が
より好ましい。
以上のような作用が最も効率良く得られる為には、絶縁
層5の厚さが0.5〜10μmの領域において、絶縁層
膜厚の最大値と最小値の差が、最大値の30%以上とな
るように形成すればよい。
層5の厚さが0.5〜10μmの領域において、絶縁層
膜厚の最大値と最小値の差が、最大値の30%以上とな
るように形成すればよい。
絶縁層膜厚の最大値と最小値の差が大きければ大きい程
前述の効果が顕著となるが、実用上の効果を得るために
は30%以上あれば十分である。
前述の効果が顕著となるが、実用上の効果を得るために
は30%以上あれば十分である。
さらに、以上のような作用効果を有する電子線発生装置
を用いた画像表示装置及び光信号供与装置にあっては、
高精細で表示むらのない画像表示及び光信号を得ること
ができることになる。
を用いた画像表示装置及び光信号供与装置にあっては、
高精細で表示むらのない画像表示及び光信号を得ること
ができることになる。
[実施例]
以下、実施例を用いて本発明を具体的に詳述する。
夾」1糺1
本実施例では、電子線発生装置の一例を第1図及び第2
図に基づいて説明する。尚、第2図は第1図中のA−A
断面を示す。
図に基づいて説明する。尚、第2図は第1図中のA−A
断面を示す。
第1図は、本装置の斜視構成図であり、1は絶縁性基板
、2は本発明の特徴とする変調電極、3は表面伝導形電
子放出素子(SCE)を構成する素子電極、4はその電
子放出部、さらに5は、電子放出素子(3及び4)と基
板1及び変調電極2との間に積層された絶縁層である。
、2は本発明の特徴とする変調電極、3は表面伝導形電
子放出素子(SCE)を構成する素子電極、4はその電
子放出部、さらに5は、電子放出素子(3及び4)と基
板1及び変調電極2との間に積層された絶縁層である。
ここで、基板材としては、絶縁性を有するものであれば
よく、ガラス、アルミナセラミックス等が好ましい。ま
た、変調電極材としては、金。
よく、ガラス、アルミナセラミックス等が好ましい。ま
た、変調電極材としては、金。
ニッケル、タングステン等の導電性材料であればよいが
、基板材との熱膨張率がなるべ(近いものが好ましい。
、基板材との熱膨張率がなるべ(近いものが好ましい。
さらに、絶縁層を成す材料としては、二酸化ケイ素、ガ
ラス、その他のセラミックス材料が好適である。
ラス、その他のセラミックス材料が好適である。
次に、本装置の製造工程について説明する。
■、先ず、絶縁性基板1である石英ガラス(コーニング
社製)を中性洗剤によるこすり洗い、有機溶剤による超
音波洗浄等にて十分洗浄した後、ホトリソグラフィー技
術によりレジストパターンを形成した。
社製)を中性洗剤によるこすり洗い、有機溶剤による超
音波洗浄等にて十分洗浄した後、ホトリソグラフィー技
術によりレジストパターンを形成した。
09次に、抵抗加熱法により、下引き材(密着性向上の
為)であるTiを約50人と変調電極材であるNiを約
5000人レジストパターン上全面に蒸着した後、リフ
トオフ法により幅約2mmの変調電極パターン2を形成
した。
為)であるTiを約50人と変調電極材であるNiを約
5000人レジストパターン上全面に蒸着した後、リフ
トオフ法により幅約2mmの変調電極パターン2を形成
した。
00次に、ホトリソグラフィー技術を用い、変調電極層
を部分的に薄くするためのレジストパターンを形成した
。
を部分的に薄くするためのレジストパターンを形成した
。
00次に、エツチングにより、電子放出素子(3及び4
)下方に相当する部分のNiを約4000人エツチング
した(第2図)。エッチャントには、過硫酸アンモニウ
ム、硝酸水溶液を用いた。
)下方に相当する部分のNiを約4000人エツチング
した(第2図)。エッチャントには、過硫酸アンモニウ
ム、硝酸水溶液を用いた。
09次に、レジストを剥離し、幅2mm中心部より一方
が約5000入庫他方が約1000人厚入庫る所望の変
調電極パターン2を得た。
が約5000入庫他方が約1000人厚入庫る所望の変
調電極パターン2を得た。
00次に、スパッタ法により、絶縁層5としてS i
Oxを必要部に約3μmマスクデポジションした。
Oxを必要部に約3μmマスクデポジションした。
01次に、S i Ozの積層されていない部分を予め
保護した後、イオンミーリングによりS i 02表面
を平坦化した。この時の第2図中B部の厚さは約1.5
μmであった。
保護した後、イオンミーリングによりS i 02表面
を平坦化した。この時の第2図中B部の厚さは約1.5
μmであった。
03次に、前述■の変調電極パターン形成法と全(同様
の方法にて、上記変調電極2の上方にギャップの存在す
る、SCEの素子電極パターン3を形成した。この時の
素子電極幅は、15μm、電極ギャップは2μmであっ
た。
の方法にて、上記変調電極2の上方にギャップの存在す
る、SCEの素子電極パターン3を形成した。この時の
素子電極幅は、15μm、電極ギャップは2μmであっ
た。
09次に、後述する電子放出材料をバターニングするた
めのCrを、抵抗加熱法により約1000入金面蒸着し
た。
めのCrを、抵抗加熱法により約1000入金面蒸着し
た。
[相]1次に、ホトリソグラフィー技術を用いて、電子
放出部4近傍(10μmX 1501.Lm)のCrの
みを除去するためのレジストパターンを形成した。
放出部4近傍(10μmX 1501.Lm)のCrの
みを除去するためのレジストパターンを形成した。
01次に、エツチングにより所望のCrを除去した。エ
ッチャントには、硝酸セリウムアンモニウム、過塩素酸
水溶液を用いた。
ッチャントには、硝酸セリウムアンモニウム、過塩素酸
水溶液を用いた。
0、次に、放出材料である有機パラジウム(奥野製薬社
製CCP−4230)を分散塗布し、その後大気中〜3
00℃にて12分間焼成し全面に形成した。
製CCP−4230)を分散塗布し、その後大気中〜3
00℃にて12分間焼成し全面に形成した。
01次に、前述0のエッチャントを用い族8材料パター
ニング用Crをエッチアウトした。
ニング用Crをエッチアウトした。
上記手法により作製した電子線発生装置を用い、かかる
装置の上方5mmの位置に蛍光板を配置し、系全体を約
2 X 10−’T o r rの環境下において、外
部より蛍光板にIKVの電圧を印加し、素子電極3間に
14Vの電圧パルスを印加した。その結果、蛍光板に放
出された電子ビームに対応するスポット光が観察された
。
装置の上方5mmの位置に蛍光板を配置し、系全体を約
2 X 10−’T o r rの環境下において、外
部より蛍光板にIKVの電圧を印加し、素子電極3間に
14Vの電圧パルスを印加した。その結果、蛍光板に放
出された電子ビームに対応するスポット光が観察された
。
更に、変調電極2に一4OV〜+30Vの電圧を印加し
たところ、変調電圧に対応して電子ビーム量が連続的に
変化するのみならず、ビーム形状も01以上で第5図の
ように変化した。尚、この時、前記変調型極厚が5oo
o人側の領域上に放出部を有する様作製した。また、変
調電圧が一4Ov以下でOFF制御+30V以上でON
制御が可能であった。
たところ、変調電圧に対応して電子ビーム量が連続的に
変化するのみならず、ビーム形状も01以上で第5図の
ように変化した。尚、この時、前記変調型極厚が5oo
o人側の領域上に放出部を有する様作製した。また、変
調電圧が一4Ov以下でOFF制御+30V以上でON
制御が可能であった。
夫1■ユ
実施例1と同種の一般的なホトリソグラフィー技術を用
いて第3図の様な電子線発生装置を作製した。ただし、
この時のLmaxが2.0um。
いて第3図の様な電子線発生装置を作製した。ただし、
この時のLmaxが2.0um。
Lminが1゜0μmであった。
実施例1と同様の評価を行ったところ、−50VでOF
F制御、+25■でON制御が可能であった。また、変
調電圧に対応してビーム量が連続的のみならず、Ov以
下では07以上に比して収束性の高いビーム形状となっ
た。
F制御、+25■でON制御が可能であった。また、変
調電圧に対応してビーム量が連続的のみならず、Ov以
下では07以上に比して収束性の高いビーム形状となっ
た。
支1■ユ
本実施例では、実施例1の概念に基づいた電子線発生装
置を複数配列すると共に、その上方に画像表示部を形成
した画像表示装置について説明する。本実施例において
は、変調電極、絶縁層両者の膜厚を変えたが、勿論変調
電極の厚さは一定で絶縁層の厚さのみ変えても、本発明
の効果は何んら損なわれることはない。
置を複数配列すると共に、その上方に画像表示部を形成
した画像表示装置について説明する。本実施例において
は、変調電極、絶縁層両者の膜厚を変えたが、勿論変調
電極の厚さは一定で絶縁層の厚さのみ変えても、本発明
の効果は何んら損なわれることはない。
第6図は本実施例を示す図である。本図中、lは絶縁性
基板、2は変調電極、5は絶縁層、6は配線電極、3は
SCE形電子源の素子電極、4は電子放出部であり、こ
れらにより一つの線状電子源が構成される。また、7は
ガラス板8.透明電極9.蛍光体10.メタルバック1
1が順次積層されたフェースプレート、12はスポット
光の位置である。
基板、2は変調電極、5は絶縁層、6は配線電極、3は
SCE形電子源の素子電極、4は電子放出部であり、こ
れらにより一つの線状電子源が構成される。また、7は
ガラス板8.透明電極9.蛍光体10.メタルバック1
1が順次積層されたフェースプレート、12はスポット
光の位置である。
かかる装置の作製にあたっては、先ず、SCE形の電子
放出素子を配線電極6間にライン状に複数配列(2mm
ピッチ)した線状電子源を、さらに2 m mピッチで
配列し、かつ、複数の変調電極2を該ライン状電子放出
素子の各列に対応させて直交配列し、さらに、上記配線
電極6としてCuを厚さ2μm積層した以外は、実施例
1と全く同様の方法にて絶縁性基板1である青板ガラス
(市川特殊ガラス社製)上に電子線発生装置を形成した
。
放出素子を配線電極6間にライン状に複数配列(2mm
ピッチ)した線状電子源を、さらに2 m mピッチで
配列し、かつ、複数の変調電極2を該ライン状電子放出
素子の各列に対応させて直交配列し、さらに、上記配線
電極6としてCuを厚さ2μm積層した以外は、実施例
1と全く同様の方法にて絶縁性基板1である青板ガラス
(市川特殊ガラス社製)上に電子線発生装置を形成した
。
次に、画像形成部材である蛍光体10を有するフェース
プレート7を基板1から5mm離して設け、(外囲器は
不図示)、画像表示装置を作製した。尚、本装置は20
行X20列のマルチ素子構成とした。
プレート7を基板1から5mm離して設け、(外囲器は
不図示)、画像表示装置を作製した。尚、本装置は20
行X20列のマルチ素子構成とした。
以上のような構成から成る画像表示装置において、蛍光
体面に1.5KVのバイアス電圧を印加すると共に、一
対の配線電極6に14Vの電圧パルスを印加して、ライ
ン状に並べた複数の電子放出素子から電子を放出させた
。さらに、これと同時に、情報信号として変調電極2群
に電圧を印加することにより、電子ビームをON10
F F制御した。
体面に1.5KVのバイアス電圧を印加すると共に、一
対の配線電極6に14Vの電圧パルスを印加して、ライ
ン状に並べた複数の電子放出素子から電子を放出させた
。さらに、これと同時に、情報信号として変調電極2群
に電圧を印加することにより、電子ビームをON10
F F制御した。
また、この隣りの配線電極6に電圧パルスを印加し、前
述の一ライン表示を行った。これを順次行い一画面の画
像を表示させた。つまり配線電極6を走査電極として、
走査電極6と変調電極2でXYマトリックスを形成し、
画像表示が可能であった。
述の一ライン表示を行った。これを順次行い一画面の画
像を表示させた。つまり配線電極6を走査電極として、
走査電極6と変調電極2でXYマトリックスを形成し、
画像表示が可能であった。
以上説明したように、本実施例では電子放出素子と変調
電極が一体に形成されているので、アライメントが容易
で、薄形かつ高輝度の画像表示装置を提供するものであ
る。また、電子放出素子下部の絶縁層5を厚くしたこと
により、素子の整形(収束1発散)を容易ならしめるも
のである。さらに、製造技術として、薄膜製造技術を用
いて作製している為、大画面で高精細なデイスプレィを
安価に得ることができ、さらに、電子放出部と変調電極
の間隔を極めて精度良(作製することができるので輝度
むらのない極めて−様な画像表示装置を得ることができ
た。
電極が一体に形成されているので、アライメントが容易
で、薄形かつ高輝度の画像表示装置を提供するものであ
る。また、電子放出素子下部の絶縁層5を厚くしたこと
により、素子の整形(収束1発散)を容易ならしめるも
のである。さらに、製造技術として、薄膜製造技術を用
いて作製している為、大画面で高精細なデイスプレィを
安価に得ることができ、さらに、電子放出部と変調電極
の間隔を極めて精度良(作製することができるので輝度
むらのない極めて−様な画像表示装置を得ることができ
た。
夾1u硼A
本実施例では、前述実施例3で示した電子線発主装置を
用いた光信号供与装置について説明する。
用いた光信号供与装置について説明する。
かかる装置の作製にあたっては、実施例3で得られた電
子線発生装置において、その基板から5mm上方の位置
に、電子の衝突により発光する蛍光体10を有するフェ
ースプレートを設けて光信号供与装置を作製した。
子線発生装置において、その基板から5mm上方の位置
に、電子の衝突により発光する蛍光体10を有するフェ
ースプレートを設けて光信号供与装置を作製した。
かかる装置において、蛍光体面に1.5KVのバイアス
電圧を印加すると共に、一対の配線電極に14Vの電圧
パルスを印加して、ライン状に並べた複数の電子放出素
子から電子を放出させた。
電圧を印加すると共に、一対の配線電極に14Vの電圧
パルスを印加して、ライン状に並べた複数の電子放出素
子から電子を放出させた。
さらに、これと同時に、情報信号として変調電極に+3
0V〜−4OVの電圧を印加することにより、電子ビー
ムをON10 F F制御した。
0V〜−4OVの電圧を印加することにより、電子ビー
ムをON10 F F制御した。
上記手法を用いれば、例えば第7図に示すように構成さ
れた装置において、光信号供与装置41に外部情報とし
て電気信号を与えると、上記電気信号が光信号となり画
素信号として光受容体であるドラム43上の感光紙45
に到達する。さらに、ドラム43.44の回転により移
動させることで、感光紙上に所望の画像を形成すること
が可能となる。
れた装置において、光信号供与装置41に外部情報とし
て電気信号を与えると、上記電気信号が光信号となり画
素信号として光受容体であるドラム43上の感光紙45
に到達する。さらに、ドラム43.44の回転により移
動させることで、感光紙上に所望の画像を形成すること
が可能となる。
[発明の効果]
以上説明したように、変調電極と電子放出素子とを基板
に一体形成し、かつ、電子放8部下方の絶縁層膜厚を他
の領域の膜厚と異ならしめる構成とすることで、以下の
ような効果がある。
に一体形成し、かつ、電子放8部下方の絶縁層膜厚を他
の領域の膜厚と異ならしめる構成とすることで、以下の
ような効果がある。
(1)、電子源と変調電極の位置合わせが容易になり、
ミスアライメント等による製品の歩留りが改善される。
ミスアライメント等による製品の歩留りが改善される。
(2)、変調電極に印加する電圧の向きを変えることで
、電子流の収束あるいは発散を行うことができる。
、電子流の収束あるいは発散を行うことができる。
(3)1画像表示装置及び光信号供与装置にあっては、
高精細で表示むらあるいは発光むらのない画像表示、光
信号を得ることができる。
高精細で表示むらあるいは発光むらのない画像表示、光
信号を得ることができる。
第1図は、本発明の電子線発生装置の一例を示す斜視構
成図である。 第2図は、第1図中A−A部の断面図である。 第3図は、本発明の第2の実施例を示す断面図である。 第4図は、電子の収束、発散作用を説明する為の電界分
布図である。 第5図は、本発明の電子線発生装置による輝点の状態を
示した図である。 第6図は、本発明の画像表示装置の一例を示す斜視構成
図である。 第7図は、本発明の光信号供与装置の適用例を示す図で
ある。 第8図及び第9図は、従来の画像表示装置を示す斜視構
成図である。 1.60・・・絶縁性基板 2・・・変調電極3.62
・・・素子電極 4,63・・・電子放出部5・・・
絶縁層 6.61・・・配線電極7・・・フ
ェースプレート 8・・・ガラス板9・・・透明電極
10・・・蛍光体11・・・メタルバック
12・・・スポット光41・・・光信号供与装置 43
.44・・・ドラム5・・・感光紙 2・・・支持体 4・・・電子放出部 6.66・・・変調電極 51・・・ガラス基板 53・・・配線電極 55.65・・・電子通過孔
成図である。 第2図は、第1図中A−A部の断面図である。 第3図は、本発明の第2の実施例を示す断面図である。 第4図は、電子の収束、発散作用を説明する為の電界分
布図である。 第5図は、本発明の電子線発生装置による輝点の状態を
示した図である。 第6図は、本発明の画像表示装置の一例を示す斜視構成
図である。 第7図は、本発明の光信号供与装置の適用例を示す図で
ある。 第8図及び第9図は、従来の画像表示装置を示す斜視構
成図である。 1.60・・・絶縁性基板 2・・・変調電極3.62
・・・素子電極 4,63・・・電子放出部5・・・
絶縁層 6.61・・・配線電極7・・・フ
ェースプレート 8・・・ガラス板9・・・透明電極
10・・・蛍光体11・・・メタルバック
12・・・スポット光41・・・光信号供与装置 43
.44・・・ドラム5・・・感光紙 2・・・支持体 4・・・電子放出部 6.66・・・変調電極 51・・・ガラス基板 53・・・配線電極 55.65・・・電子通過孔
Claims (9)
- (1)基板上に、電子流を情報信号に応じて変調する変
調電極及びその上方に電子放出素子を、絶縁層を介して
一体に形成し、かつ、該電子放出素子の電子放出部下方
に位置する絶縁層膜厚が、他の領域に比べ厚く形成され
ていることを特徴とする電子線発生装置。 - (2)基板上に、電子流を情報信号に応じて変調する変
調電極及びその上方に電子放出素子を、絶縁層を介して
一体に形成し、かつ、該電子放出素子の電子放出部下方
に位置する絶縁層膜厚が、他の領域に比べ薄く形成され
ていることを特徴とする電子線発生装置。 - (3)前記電子放出素子として、表面伝導形電子放出素
子を構成要素とすることを特徴とする請求項1又は2記
載の電子線発生装置。 - (4)前記電子放出部下方に位置する絶縁層の膜厚L_
m_a_xと他の領域に位置する絶縁層の膜厚L_m_
i_nとの関係が、 L_m_a_x−L_m_i_n≧0.3L_m_a_
xであることを特徴とする請求項1又は3記載の電子線
発生装置。 - (5)前記電子放出部下方に位置する絶縁層の膜厚L_
m_i_nと他の領域に位置する絶縁の膜厚L_m_a
_xとの関係が、 L_m_a_x−L_m_i_n≧0.3L_m_a_
xであることを特徴とする請求項2又は3記載の電子線
発生装置。 - (6)前記電子放出素子を複数配列させた線状電子源を
ストライプ状に配置し、前記変調電極を該線状電子源に
直交するように設けてXYマトリックスを構成したこと
を特徴とする請求項1〜5いずれかに記載の電子線発生
装置。 - (7)前記電子放出素子と変調電極に電圧を印加する電
圧印加手段が、別個独立であることを特徴とする請求項
1〜6いずれかに記載の電子線発生装置。 - (8)請求項1〜7いずれかに記載の電子線発生装置の
電子放出側に、少なくとも、電子が衝突して画像を形成
する画像形成部材を設けたことを特徴とする画像表示装
置。 - (9)請求項1〜7いずれかに記載の電子線発生装置の
電子放出側に、少なくとも、電子が衝突して発生する発
光体を設け、該電子の衝突による発光を信号として用い
得る構成としたことを特徴とする光信号供与装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25681290A JP2976135B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 電子線発生装置及びそれを用いた画像形成装置と光信号供与装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25681290A JP2976135B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 電子線発生装置及びそれを用いた画像形成装置と光信号供与装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04137329A true JPH04137329A (ja) | 1992-05-12 |
| JP2976135B2 JP2976135B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=17297780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25681290A Expired - Fee Related JP2976135B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 電子線発生装置及びそれを用いた画像形成装置と光信号供与装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2976135B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5877823A (en) * | 1995-05-24 | 1999-03-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Projection television device |
-
1990
- 1990-09-28 JP JP25681290A patent/JP2976135B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5877823A (en) * | 1995-05-24 | 1999-03-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Projection television device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2976135B2 (ja) | 1999-11-10 |
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