JPH08222123A - 平行化抽出グリッド導体および方法 - Google Patents
平行化抽出グリッド導体および方法Info
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Abstract
リッド導体、および電子源を合焦する方法を提供する。 【解決手段】 電子源は新規な抽出グリッド導体(2
0,40,41)を用いて、電子源から放出される電子
ビームの合焦を補助する。抽出グリッド導体(20,4
0,41)は平行化導体(29,31)を有し、抽出グ
リッド導体の抽出グリッド部(17,21,22)を、
導体ストリップ(26,24,32,33)から分離す
る。導体ストリップ(26,24,32,33)は、抽
出グリッド部(17,21,22)を外部電圧源に電気
的に接続する。平行化導体(29,31)が発生する電
界によって、放出電子が導体ストリップ(26,24,
32,33)に引き付けられるのを防止し、放出電子ビ
ームをほぼ列形状に維持する。
Description
に関し、更に特定すれば、新規な電子源用抽出グリッド
(extraction grid)に関するものである。
では公知であり、画像表示装置を含む広範囲の用途に一
般的に用いられている。FEDの一例は、1992年8
月25日にRobert C. Kaneに発行された米国特許第5,14
2,184号に記載されている。FEDは典型的に、密接配
置された複数の電子放出チップ即ちエミッタを有し、こ
れらを用いて蛍光体画面上の画素を照明する。エミッタ
と画面との間には、通常放出ゲート即ち抽出グリッドが
配置され、エミッタからの電子放出を刺激するために用
いられる。抽出グリッドは各エミッタ上に孔を有してい
るので、電子がエミッタから画面に移動することができ
る。
ら画面までの距離を移動する際、電子が発散し、その結
果得られる画像は、抽出グリッドの面積よりも広い面積
を有することになる。この発散が画素を合焦し鮮明な画
像を得るのを困難にしている。
する電子ビームの発散を減少させる電子源抽出グリッド
を有することが望ましい。
導体を用いて、電子源から放出される電子ビームの合焦
を補助する。抽出グリッド導体は平行化導体を有し、抽
出グリッド導体の抽出グリッド部を、導体ストリップか
ら分離する。導体ストリップは、抽出グリッド部を外部
電圧源に電気的に接続する。平行化導体が発生する電界
によって、放出電子が導体ストリップに引き付けられる
のを防止し、放出電子ビームをほぼ列形状に維持する。
近くに電界を形成することにより、抽出グリッド導体の
導通部分から電子が反発されるので、電子は列形状を維
持し、発散が最少に抑えられる。コリメータ導体を導通
ストリップと抽出グリッド導体の抽出グリッド部との間
に配置することにより、抽出グリッド部周囲に容易に電
界を形成することができる。
大断面図である。電界放出表示素子10は、電子ビーム
の発散を最少に抑える新規な平行化抽出グリッド導体(c
ollimating extraction grid conductor)を備えた電子
源を有する。素子10は基板11を含み、その上に素子
の他の部分が形成される。基板11は、典型的に、例え
ば誘電体層またはガラスを有するシリコンのような、絶
縁性または半絶縁性物質である。好適実施例では、基板
11はガラスである。素子10の電子源は抵抗層12を
含み、これは一般的に基板11上に形成される。電子源
の電子放出チップ即ちエミッタ13が層12上に形成さ
れ、列(column)導体14はエミッタ13と外部電圧源
(図示せず)との間に電気接点を備えるために利用され
る。また、電子源は誘電体層16上に配置された抽出グ
リッド部17を含む。層16は、基板11、導体14、
および層12上に位置し、抽出グリッド部17を基板1
1、層12、および導体14から電気的に絶縁する。以
下の説明で理解されようが、抽出グリッド部17は、新
規な平行化抽出グリッド導体、即ち、第1抽出グリッド
導体20の一部である。抽出グリッド部17は、エミッ
タ13のほぼ中央に位置付けられた放出開口15を有す
る。導体20が導体14上に位置する領域およびエミッ
タ13は、通常素子10の画素領域と呼ばれている。ま
た、素子10は陽極18も含み、電子が陽極18に衝突
すると表示が得られるように、エミッタ13に面する表
面には蛍光体被膜を有する。
を含む、複数の平行化抽出グリッド導体20の一部を示
す拡大平面図である。図2において図1と同一要素に
は、同一参照番号が付されている。導体20は第1抽出
グリッド導体ストリップ26と、このストリップ26の
延長上にある(coextensive)第2抽出グリッド導体スト
リップ24とを含む。ストリップ24,26は抽出グリ
ッド部17と同一面内にあり、矢線で示された第1スペ
ース(space)によって分離されている。抽出グリッド部
17はストリップ24,26間のスペース37内にあ
る。図1の断面図に示されているように、抽出グリッド
部17は、複数のエミッタ(図示せず)上に複数の放出
開口15を有する。抽出グリッド部17はストリップ2
4からは第2スペース39によって分離され、ストリッ
プ26からは第3スペース38によって分離されてい
る。スペース38,39は矢線で示されている。ストリ
ップ24,26の主軸36はストリップ24,26の長
さ方向に伸びている。
メータ(collimator)29と、第2平行化導体即ち第2コ
リメータ31とを含み、開口15を通過する電子を列形
状(column-like)にまとめるのを補助する。第1コリメ
ータ29は抽出グリッド部17およびストリップ26,
28と同一平面にある導体であり、少なくともコリメー
タ29の一部がスペース38に入るように配置される。
同様に、コリメータ31はストリップ24,26と同一
平面にある導体であり、少なくともコリメータ31の一
部が抽出グリッド部17とストリップ24との間のスペ
ース内に入るように配置される。コリメータ29,31
は抽出グリッド部17の周囲近くに形成され、抽出グリ
ッド部17にできるだけ近い位置に電界を形成する。こ
れについては以下で説明する。コリメータ29は軸36
を二分し(bisect)、軸36の各側では、少なくともスト
リップ26の幅の半分に等しい長さを有し、ストリップ
に印加される電位によって発生される電界の影響を最少
に抑える構造となっている。これについても以下で説明
する。同様に、コリメータ31はストリップ24の主軸
を二分し、軸36の各側では、少なくともストリップ2
4の幅の半分の長さを有する。好適実施例では、抽出グ
リッド部17とコリメータ29,31には鋭角を形成せ
ず、かかる角度によって発生される密度の高い電界の影
響を最少に抑える。また、本好適実施例では、抽出グリ
ッド部17はほぼ円形であり、各コリメータ29,31
はほぼ弓形であり、ストリップ24,26によって発生
される電界の影響を最少に抑えるために、抽出グリッド
部17周囲を約60度にわたって覆っている。コリメー
タ29は、第2抽出グリッド導体40の一部である導体
ストリップ32に電気的に接続されている。第2抽出グ
リッド導体40は導体20と同様であり、導体20に並
置されている。同様に、コリメータ31は第3抽出グリ
ッド導体41の一部である導体ストリップ33に電気的
に接続されている。第3抽出グリッド導体41も導体2
0と同様であり、導体20に並置されている。以下で説
明するが、コリメータ29,31を導体40,41にそ
れぞれ電気的接続することによって、放出される電子ビ
ームをほぼ列形状に維持するのを容易にし、発散を最少
に抑える。導体40,41は、それぞれ抽出グリッド部
21,22も含む。これらは抽出グリッド部17と同様
である。相互接続ストリップ27がストリップ26から
コリメータ29付近およびコリメータ29を通過して延
び、抽出グリッド部17に電気的に接続されている。同
様に、相互接続ストリップ28がストリップ24からコ
リメータ31付近およびコリメータ31を通過して延
び、抽出グリッド部17をストリップ24に電気的に接
続する。
れ、エミッタ13(図1)から電子を抽出し、陽極18
(図1)に向けてそれらを加速する。導体40,41は
より低い電位に保持され、抽出グリッド部分21,22
の下にあるエミッタから電子を抽出するのを防止する。
コリメータ29は導体40に電気的に接続され、コリメ
ータ31は導体41に電気的に接続されているので、コ
リメータ29,31はストリップ24,26よりもかな
り低い電位となる。結果的に、電圧が低いために、抽出
グリッド部17の周囲近くに生じる電界が電子を反発(r
epel)することによって、電子がストリップ24,26
に印加された大きな正電位に引き付けられるのを防止す
る。好適実施例では、少なくとも10ボルトの電位がス
トリップ24,26に印加され、接地未満の電位がコリ
メータ29,31に印加される。コリメータを有してい
ない従来技術の抽出グリッドでは、抽出グリッドの導体
部分近くの放出開口を通過する電子は、導体部分に引き
付けられる傾向があり、そのために電子が陽極に遷移す
る際に発散してしまう。しかしながら、導体ストリップ
24,26を抽出グリッド部17から分離し、抽出グリ
ッド部17の近くに電界を発生させ、導体ストリップに
よって発生される電界よりも強度が低い電界としたこと
により、抽出グリッド部17を通過する電子を列形状に
維持することができる。尚、コリメータ29およびコリ
メータ31は、導体20よりも低い電位を有する他の導
体に接続してもよいことを注記しておく。例えば、別個
の合焦用導体(tocusing conductor)を導体20と導体4
0との間に配置し、コリメータ29に電気的に接続して
もよく、この場合、導体40に印加される電位より低い
電位が、当該別個の合焦用導体に印加される。
リッド導体が提供されたことが認められよう。抽出グリ
ッド導体の抽出グリッド部の周囲近くに電界を形成する
ことにより、抽出グリッド導体の導通部分から電子が反
発されるので、電子は列形状を維持し、発散が最少に抑
えられる。コリメータ導体を導通ストリップと抽出グリ
ッド導体の抽出グリッド部との間に配置することによ
り、抽出グリッド部周囲に容易に電界を形成することが
できる。
大断面図。
す平面図。
Claims (3)
- 【請求項1】電子源用平行化抽出グリッド導体であっ
て:実質的に平面状の第1抽出グリッド導体ストリップ
(26)であって、当該第1抽出グリッド導体ストリッ
プの長さ方向に沿った主軸(36)を有する、前記第1
抽出グリッド導体ストリップ(26);前記第1抽出グ
リッド導体ストリップの延長上にあり、前記第1抽出グ
リッド導体ストリップの平面内にある、実質的に平面状
の第2抽出グリッド導体ストリップ(24)であって、
第1スペース(37)によって前記第1抽出グリッド導
体ストリップ(26)から隔てられている、前記第2抽
出グリッド導体ストリップ(24);前記第1スペース
(37)内にあり前記第1抽出グリッド導体ストリップ
(26)の延長上にある、実質的に円形の抽出グリッド
部(17)であって、放出開口(15)を有し、前記第
1抽出グリッド導体ストリップ(26)から第2スペー
ス(38)によって隔てられており、更に前記第2抽出
グリッド導体ストリップ(24)から第3スペース(3
9)によって隔てられている、前記抽出グリッド部(1
7);前記抽出グリッド部(17)と前記第1抽出グリ
ッド導体ストリップ(26)との間で、前記第2スペー
ス(38)内に配置された、実質的に弓型の第1平行化
導体(29);および前記抽出グリッド部(17)と前
記第2抽出グリッド導体ストリップ(24)との間で、
前記第3スペース(39)内に配置された、ほぼ弓型の
第2平行化導体(31);から成ることを特徴とする平
行化抽出グリッド導体。 - 【請求項2】電子源抽出グリッド導体であって:第1導
体ストリップ(26);第2導体ストリップ(24);
および前記第1および第2導体ストリップから離間さ
れ、前記第1および第2導体に電気的に接続された抽出
グリッド部(17);から成り、 前記抽出グリッド(17)と前記第1および第2導体ス
トリップとの間の電界が、前記抽出グリッド部(17)
を通過する電子を、前記第1および第2導体ストリップ
から遠ざかるように作用することを特徴とする電子源抽
出グリッド導体。 - 【請求項3】電子源を合焦する方法であって:抽出グリ
ッド導体(20)の抽出グリッド部(17)の周囲に隣
接して電界を発生し、前記抽出グリッド部を通過する電
子が前記抽出グリッド導体から反発されるようにするこ
とを特徴とする方法。
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