[go: up one dir, main page]

JP2008166201A - Field emission type electron source element, and imaging device - Google Patents

Field emission type electron source element, and imaging device Download PDF

Info

Publication number
JP2008166201A
JP2008166201A JP2006356524A JP2006356524A JP2008166201A JP 2008166201 A JP2008166201 A JP 2008166201A JP 2006356524 A JP2006356524 A JP 2006356524A JP 2006356524 A JP2006356524 A JP 2006356524A JP 2008166201 A JP2008166201 A JP 2008166201A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electron source
field emission
cathode electrode
gate electrode
emitter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2006356524A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akinori Shioda
昭教 塩田
Keisuke Koga
啓介 古賀
Mutsumi Yamamoto
睦 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MT Picture Display Co Ltd
Original Assignee
MT Picture Display Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MT Picture Display Co Ltd filed Critical MT Picture Display Co Ltd
Priority to JP2006356524A priority Critical patent/JP2008166201A/en
Publication of JP2008166201A publication Critical patent/JP2008166201A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a field emission type electron source element capable of stably emitting electrons even in high-speed drive required for an imaging operation and high in image quality; and an imaging device. <P>SOLUTION: This field emission type electron source element is provided with: cathode electrodes 3 with a plurality of emitters 2 of a conductive minute structure projected from a board 1 formed thereon; and gate electrodes 5 electrically insulated from the cathode electrodes 3, and is structured such that the cathode electrodes 3 and the gate electrodes 5 are arranged in a matrix-like form, and an emission current is generated by emitting electrons from tip parts of the emitters 2 by applying a voltage between the cathode electrodes 3 and the gate electrodes 5. The electron source element is also provided with high-speed drive semiconductor elements 7 controlling the emission current. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、マトリクス型の電界放出電子源素子及びこれを用いた撮像装置に関する。   The present invention relates to a matrix type field emission electron source element and an imaging apparatus using the same.

入射光量に応じて信号電荷を発生、蓄積する光導電膜を有し、光導電膜中で発生して蓄積された信号電荷を、電子ビームによって時系列的に外部回路に読み出して、入射光量の空間的分布に対応した電気信号を発生する撮像装置として、光導電型撮像管がある。   It has a photoconductive film that generates and stores signal charges according to the amount of incident light, and the signal charges generated and stored in the photoconductive film are read out to an external circuit in time series by an electron beam, As an imaging device that generates an electrical signal corresponding to a spatial distribution, there is a photoconductive imaging tube.

また、電子源として従来の熱電子タイプに代えて、電界放出冷陰極素子を使用した電子管が特許文献1に提案されている。これは、電界放出冷陰極素子は、熱陰極と比較して高い電流密度が得られ、また放出電子の速度分布が小さい等の利点があるためである。   Further, Patent Document 1 proposes an electron tube using a field emission cold cathode element instead of a conventional thermoelectron type as an electron source. This is because the field emission cold cathode device has advantages such as a higher current density than that of the hot cathode and a small velocity distribution of emitted electrons.

図2は、従来の電界放出冷陰極素子の断面図を示している。シリコン基板201上に微小な円錐状のエミッタ202が形成されている。さらに、絶縁層204を介してそのエミッタ202を囲むようにゲート電極205がサブミクロンの程度の間隔で形成されている。このゲート電極205と基板201すなわちカソード電極203とを通じて電圧を印加すると、エミッタ202の先端に電界が集中し、真空中で電子が放出される。   FIG. 2 shows a cross-sectional view of a conventional field emission cold cathode device. A minute conical emitter 202 is formed on a silicon substrate 201. Furthermore, gate electrodes 205 are formed at intervals of about a submicron so as to surround the emitter 202 via the insulating layer 204. When a voltage is applied through the gate electrode 205 and the substrate 201, that is, the cathode electrode 203, an electric field is concentrated on the tip of the emitter 202, and electrons are emitted in a vacuum.

電界放出冷陰極素子は、通常の半導体工程にて作製される。シリコンエミッタは、一般には、フォト工程を通し円形の熱酸化膜をマスクとして台形状に加工する。このときには、SF6+O2ガスを用いた反応性イオンエッチング、又はKOHなどによる異方性ウェットエッチングなどの方法を利用する。次に熱酸化を行い、絶縁膜およびゲート電極(Nb、シリコン)の形成を行う。次にBHFによるリフトオフを行い完成する。 The field emission cold cathode device is manufactured by a normal semiconductor process. In general, a silicon emitter is processed into a trapezoid shape using a circular thermal oxide film as a mask through a photo process. At this time, a method such as reactive ion etching using SF 6 + O 2 gas or anisotropic wet etching using KOH or the like is used. Next, thermal oxidation is performed to form an insulating film and a gate electrode (Nb, silicon). Next, lift-off with BHF is completed.

図3は、マトリクス型の電界放出型電子源素子の電極配置を示す平面図である。横軸(X軸)方向に延びた帯状のカソード電極303と、横軸と直交する縦軸(Y軸)方向に延びた帯状のゲート電極304とがマトリクス状に配置されている。   FIG. 3 is a plan view showing an electrode arrangement of a matrix type field emission electron source element. A strip-shaped cathode electrode 303 extending in the horizontal axis (X-axis) direction and a strip-shaped gate electrode 304 extending in the vertical axis (Y-axis) direction orthogonal to the horizontal axis are arranged in a matrix.

カソード電極303はシリコン基板301の一部を用いて形成され、カソード電極303上に、エミッタ(電子放出源)の集合体であるエミッタ群302が形成されている。エミッタ群302は、円状に示している。一つのエミッタ群302には、およそ数百から数千のエミッタが作り込まれている。   The cathode electrode 303 is formed by using a part of the silicon substrate 301, and an emitter group 302 that is an aggregate of emitters (electron emission sources) is formed on the cathode electrode 303. The emitter group 302 is shown in a circle. In one emitter group 302, several hundred to several thousand emitters are formed.

ゲート電極304は、カソード電極303の上側にパターニングされて配置されている。このため、図3の例では、ゲート電極304の下面にカソード電極303のラインが隠れていることになる。   The gate electrode 304 is disposed by being patterned on the upper side of the cathode electrode 303. Therefore, in the example of FIG. 3, the line of the cathode electrode 303 is hidden on the lower surface of the gate electrode 304.

カソード電極303、ゲート電極304の両電極をマトリクス駆動することにより、両電極の交点のエミッタ群302から電子を放出させることができる。X方向、Y方向の各位置を選択して順次駆動することにより、光電子面上の蓄積電荷を読み出し、撮像素子として使用することができる。   By driving the cathode electrode 303 and the gate electrode 304 in matrix, electrons can be emitted from the emitter group 302 at the intersection of both electrodes. By selecting each position in the X direction and the Y direction and sequentially driving them, the accumulated charge on the photoelectron surface can be read out and used as an image sensor.

このマトリクス状に配置したゲート電極304、カソード電極303には、それぞれゲート電極パッド305、エミッタ電極パッド306から電位を供給することができる。両電極パッドは、エミッタの電子放出面と同じシリコン基板301の上面側に設けている。   A potential can be supplied to the gate electrode 304 and the cathode electrode 303 arranged in a matrix from a gate electrode pad 305 and an emitter electrode pad 306, respectively. Both electrode pads are provided on the upper surface side of the silicon substrate 301 which is the same as the electron emission surface of the emitter.

ゲート電極304とカソード電極303との交差部に対応したエミッタ群302が、1
画素分に相当する。エミッタ群302は、時系列に画素単位で個別駆動ができるように分離されている。具体的には、左右に隣接するゲート電極304のエミッタ群302同士は、電極を作製するときの電極パターニングにより分離され、上下に隣接するカソード電極303のエミッタ群302同士は、シリコン基板301上に作り込まれた絶縁膜(図示せず)で分離されている。
The emitter group 302 corresponding to the intersection of the gate electrode 304 and the cathode electrode 303 has 1
This corresponds to the pixel. The emitter group 302 is separated so that it can be individually driven in units of pixels in time series. Specifically, the emitter groups 302 of the gate electrodes 304 adjacent to the left and right are separated by electrode patterning when the electrodes are formed, and the emitter groups 302 of the cathode electrodes 303 adjacent to the upper and lower sides are separated on the silicon substrate 301. They are separated by a built-in insulating film (not shown).

このような構成において、各画素を時系列的に選択しエミッションさせる場合には、X方向Y方向のうちの一方の電極を時系列的に順次選択する。選択された一方の電極群のある一つの電極を選択している間の時間内に、他方の電極群をさらに時系列的に選択することにより、個別のエミッタ群302から、エミッションを得ることができる。   In such a configuration, when each pixel is selected and emitted in time series, one of the electrodes in the X direction and Y direction is sequentially selected in time series. Emissions can be obtained from the individual emitter groups 302 by selecting the other electrode group in a time-series manner within the time during which one electrode of the selected one electrode group is selected. it can.

冷陰極素子を用いた他の映像デバイスとして、FED(Field Emission Display)とよばれる表示装置がある。FEDデバイスにおいては、画像品位の向上という課題がある。この課題解決のために輝度の均一性が第1に求められている。すなわち、エミッション電流の安定化である。   As another video device using a cold cathode element, there is a display device called FED (Field Emission Display). The FED device has a problem of improving the image quality. In order to solve this problem, first, uniformity of luminance is required. That is, the emission current is stabilized.

従来のFEDでは、エミッタから出力される電流の安定化のために、1MΩ程度の電気抵抗体をカソード電極に接続し、その抵抗体による電流制御を行い、カソード電極に流す電流そのものの安定化を図るような方法を採っていた(特許文献2参照)。   In the conventional FED, in order to stabilize the current output from the emitter, an electric resistor of about 1 MΩ is connected to the cathode electrode, current control by the resistor is performed, and the current itself flowing to the cathode electrode is stabilized. Such a method has been adopted (see Patent Document 2).

また、このような抵抗体を用いる電流安定化法の他に、NMOS型トランジスタを用いて電流を安定化する方法が提案されている(特許文献3参照)。
特開2000−48743号公報 特開2001−282179号公報 特開2000−323014号公報
In addition to the current stabilization method using such a resistor, a method of stabilizing current using an NMOS transistor has been proposed (see Patent Document 3).
JP 2000-48743 A JP 2001-282179 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-323014

FEDと同じ冷陰極素子を用いる撮像装置においても、高画質な画像を得るためには、画面の均一性を高くしなければならない。均一性すなわち安定性が悪ければ、同じ光量の元画像に対して、エミッション量が違うために誤った電気信号を送ることになる。このことは、結果的に元画像と違った輝度の像を形成してしまうことになってしまう。すなわちFEDと同様に、撮像装置においてもエミッションの安定性が求められている。   Even in an imaging apparatus that uses the same cold cathode element as the FED, in order to obtain a high-quality image, the uniformity of the screen must be increased. If the uniformity or stability is poor, an erroneous electrical signal is sent to the original image with the same light amount because the emission amount is different. As a result, an image having a luminance different from that of the original image is formed. That is, as in the FED, the imaging apparatus is required to have stable emission.

しかしながら、特許文献2のような抵抗体を用いる方法では、抵抗を介してエミッタに電流が供給されることになり、この抵抗による電圧低下や電力損失が避け難くなる。このため、エミッタに対して高い電圧を印加することが必要となると共に、必要とされる電流量が大きくなり、消費電力の増大を招くという問題があった。   However, in the method using a resistor as in Patent Document 2, a current is supplied to the emitter via a resistor, and it is difficult to avoid voltage drop and power loss due to this resistor. For this reason, there is a problem that it is necessary to apply a high voltage to the emitter, and a required amount of current increases, leading to an increase in power consumption.

また、特許文献2、3の構成を撮像管に用いる場合には、動作周波数に関しての問題があった。通常、撮像管は点順次で駆動されている。これは、入射光量に応じて信号電荷を発生、蓄積する光導電膜を有し、光導電膜中で発生して蓄積された信号電荷を、電子ビームによって時系列的に外部回路に読み出して、入射光量の空間的分布に対応した電気信号を発生するという原理に基づいている。   In addition, when the configurations of Patent Documents 2 and 3 are used for the imaging tube, there is a problem regarding the operating frequency. Usually, the imaging tube is driven dot-sequentially. This has a photoconductive film that generates and accumulates signal charges according to the amount of incident light, reads the signal charges generated and accumulated in the photoconductive film to an external circuit in time series by an electron beam, This is based on the principle of generating an electrical signal corresponding to the spatial distribution of the incident light quantity.

NTSCやVGAの場合にはドットクロックが11MHzとなってしまう。更に高解像度のHDTVの仕様になると、60MHzを超えるドットクロックが必要になってくる。しかしながら、前記各特許文献の構成は、この点順次という高速駆動は考慮されていなかった。   In the case of NTSC or VGA, the dot clock becomes 11 MHz. In the case of high-definition HDTV specifications, a dot clock exceeding 60 MHz is required. However, the configuration of each of the above patent documents does not consider the high-speed driving that is point-sequential.

本発明は前記のような従来の問題を解決するものであり、撮像動作に必要とされる高速駆動においても安定して電子放出を行うことができ、かつ画像の品位の高い電界放出型電子源素子及び撮像装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the conventional problems as described above, and can stably emit electrons even at a high speed required for an imaging operation, and has a high image quality field emission electron source. An object is to provide an element and an imaging device.

前記目的を達成するために、本発明の電界放出型電子源素子は、基板から突出した導電性微小構造のエミッタを複数形成したカソード電極と、前記カソード電極と電気的に絶縁されたゲート電極とを備え、前記カソード電極と前記ゲート電極とがマトリクス状に配置されており、前記カソード電極と前記ゲート電極との間に電圧を印加することにより、前記エミッタの先端部から電子が放出してエミッション電流が発生する電界放出型電子源素子であって、前記エミッション電流を制御する高速駆動半導体素子を備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a field emission electron source device according to the present invention includes a cathode electrode having a plurality of conductive microstructure emitters protruding from a substrate, a gate electrode electrically insulated from the cathode electrode, The cathode electrode and the gate electrode are arranged in a matrix, and when a voltage is applied between the cathode electrode and the gate electrode, electrons are emitted from the tip of the emitter and emitted. A field emission type electron source element for generating a current, comprising a high-speed driving semiconductor element for controlling the emission current.

本発明の撮像装置は、基板から突出した導電性微小構造のエミッタを複数形成したカソード電極と、前記カソード電極と電気的に絶縁されたゲート電極とを備え、前記カソード電極と前記ゲート電極とがマトリクス状に配置されており、前記カソード電極と前記ゲート電極との間に電圧を印加することにより、前記エミッタの先端部から電子が放出してエミッション電流が発生する電界放出型電子源素子を含む撮像装置であって、前記エミッション電流を制御する高速駆動半導体素子を備えたことを特徴とする。   An imaging device of the present invention includes a cathode electrode on which a plurality of emitters having a conductive microstructure protruding from a substrate are formed, and a gate electrode electrically insulated from the cathode electrode, wherein the cathode electrode and the gate electrode are A field emission electron source element which is arranged in a matrix and emits electrons from the tip of the emitter by applying a voltage between the cathode electrode and the gate electrode to generate an emission current; An imaging apparatus includes a high-speed drive semiconductor element that controls the emission current.

本発明によれば、撮像動作に必要とされる高速駆動においても安定して電子放出を行うことができ、かつ画像の品位を高めることができる。   According to the present invention, it is possible to stably emit electrons even in high-speed driving required for an imaging operation, and to improve image quality.

本発明は、エミッション電流を制御する高速駆動半導体素子を備えているので、撮像動作に必要とされる高速駆動においても安定して電子放出を行うことができ、かつ画像の品位を高めることができる。   Since the present invention includes a high-speed driving semiconductor element that controls the emission current, it is possible to stably emit electrons even in high-speed driving required for the imaging operation, and to improve image quality. .

本発明の電界放出型電子源素子及び撮像装置においては、前記高速駆動半導体素子は、電界効果トランジスタであることが好ましい。   In the field emission electron source element and the imaging apparatus of the present invention, the high-speed drive semiconductor element is preferably a field effect transistor.

また、前記高速駆動半導体素子は、11MHz以上の駆動周波数で動作することが好ましい。   The high-speed driving semiconductor element preferably operates at a driving frequency of 11 MHz or more.

前記本発明の撮像装置においては、前記高速駆動半導体素子のゲート電圧を調整する補正回路をさらに備えたことが好ましい。この構成によれば、順次駆動する毎に発生するエミッション電流を同一にすることができる。   The imaging apparatus according to the present invention preferably further includes a correction circuit for adjusting a gate voltage of the high-speed drive semiconductor element. According to this configuration, it is possible to make the emission current generated every time when driving sequentially.

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、前記の図3に示した電極配置の構成は、以下の実施の形態においても同様である。このため、図3は、以下の実施の形態における電極配置図としても用いることにする。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the electrode arrangement shown in FIG. 3 is the same in the following embodiments. Therefore, FIG. 3 is also used as an electrode arrangement diagram in the following embodiment.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る電界放出型電子源素子の断面図を示している。本図は、エミッタに関して素子分離を行っている方向(図3のY方向)における断面図を表している。簡単のために電子源の数を省略している。また、ゲート電極は、図3にあるようにエミッタの分割ラインに対して、垂直方向に分離されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a field emission type electron source device according to Embodiment 1 of the present invention. This figure shows a cross-sectional view in the direction in which element isolation is performed with respect to the emitter (the Y direction in FIG. 3). The number of electron sources is omitted for simplicity. Further, as shown in FIG. 3, the gate electrode is separated in the vertical direction with respect to the dividing line of the emitter.

シリコン基板1には、導電性微小構造のエミッタ(電子放出電極)2が突出したカソー
ド電極3を形成している。エミッタ2は、円錐、又は四角錐等の多角錐形状のタワー型(コーン型)である。シリコン基板1上に、絶縁層4(例えばSiO2絶縁層)を介してゲ
ート電極5を配置している。各エミッタ2に、ゲート電極5の各開孔が一対に対応している。より具体的には、エミッタ2の先端部の周りに、ゲート電極5の開口が対応している。
The silicon substrate 1 is formed with a cathode electrode 3 from which an emitter (electron emission electrode) 2 having a conductive microstructure is projected. The emitter 2 is a tower type (cone type) having a cone shape or a polygonal pyramid shape such as a quadrangular pyramid. A gate electrode 5 is disposed on the silicon substrate 1 via an insulating layer 4 (for example, an SiO 2 insulating layer). Each emitter 2 corresponds to a pair of openings in the gate electrode 5. More specifically, the opening of the gate electrode 5 corresponds to the periphery of the tip of the emitter 2.

シリコン基板1の溝に、絶縁膜6が形成されている。隣接する絶縁膜6の間におけるエミッタ2が1画素分のエミッタ2、すなわち、図3のエミッタ群302に相当する。簡単のため、1画素分のエミッタ2の数は省略して図示している。   An insulating film 6 is formed in the groove of the silicon substrate 1. The emitter 2 between the adjacent insulating films 6 corresponds to the emitter 2 for one pixel, that is, the emitter group 302 in FIG. For simplicity, the number of emitters 2 for one pixel is omitted.

図1の構成を図3の構成に対応させてみると、図3においてY方向に隣接するエミッタ群302は、絶縁膜6により分離されていることになる。   When the configuration of FIG. 1 is made to correspond to the configuration of FIG. 3, the emitter group 302 adjacent in the Y direction in FIG. 3 is separated by the insulating film 6.

ゲート電極5には、所定の電位が印加できるようになっている。ゲート電極5とエミッタ2との間に電位差を付与することにより、エミッション電流を得ることができる。   A predetermined potential can be applied to the gate electrode 5. An emission current can be obtained by applying a potential difference between the gate electrode 5 and the emitter 2.

本実施の形態では、この電流を高速駆動半導体素子7により安定して制御している。本実施の形態では、高速駆動半導体素子7として、FET(Field Effect Transistor)す
なわち電界効果トランジスタを用いた。より具体的には、AlGaN/GaNで形成したパワーFETを用いた。また、FETは、シリコン基板1上にエミッタ2と一緒に作製した。
In this embodiment, this current is stably controlled by the high-speed drive semiconductor element 7. In the present embodiment, an FET (Field Effect Transistor), that is, a field effect transistor is used as the high-speed drive semiconductor element 7. More specifically, a power FET formed of AlGaN / GaN was used. The FET was fabricated on the silicon substrate 1 together with the emitter 2.

図1に示したように、ゲート電極5と平行な方向において、カソード電極3は、絶縁体6により分離している。この分離したカソード電極3毎に、FETを接続している。   As shown in FIG. 1, the cathode electrode 3 is separated by the insulator 6 in the direction parallel to the gate electrode 5. An FET is connected to each separated cathode electrode 3.

エミッション電流は、FETのゲート電圧を変化させることによって、必要で安定した電流量を得ることができる。本実施の形態においては、最大で20μAの電流を、ゲート電圧を外部から11MHzの駆動周波数で動作させ安定的に供給できた。また、FETに印加するゲート電圧値は、不揮発性のメモリに蓄積された補正値にしたがって、各ライン毎に同一の電流が流れるように補正する補正回路8で制御している。   The emission current can be obtained as necessary and stable by changing the gate voltage of the FET. In this embodiment, a maximum current of 20 μA can be stably supplied by operating the gate voltage from the outside at a driving frequency of 11 MHz. Further, the gate voltage value applied to the FET is controlled by a correction circuit 8 that corrects the same current to flow for each line in accordance with the correction value stored in the nonvolatile memory.

駆動は、図3において、X方向のゲート電極304を選択し、Y方向のカソード電極304を1ラインずつ順次駆動するという点順次で行う。この点順次駆動ためにNTSCやVGAの場合は、ドットクロックを11MHzの駆動周波数で行わなければならない。本実施の形態で用いたFETは、11MHz以上の周波数特性があるので信号遅延すること
なく、エミッション動作させることができた。
In FIG. 3, the driving is performed in a dot-sequential manner in which the gate electrode 304 in the X direction is selected and the cathode electrode 304 in the Y direction is sequentially driven line by line. In the case of NTSC or VGA for this dot sequential drive, the dot clock must be performed at a drive frequency of 11 MHz. Since the FET used in this embodiment has a frequency characteristic of 11 MHz or more, it was possible to perform an emission operation without delaying the signal.

本実施の形態のように高速駆動半導体素子を用いることにより、電界放出冷陰極素子を搭載した撮像装置(撮像管)においても安定してエミッション電流を得ることができ、高品位な画像を形成することができた。   By using a high-speed driving semiconductor element as in this embodiment, an emission current can be stably obtained even in an imaging device (imaging tube) equipped with a field emission cold cathode element, and a high-quality image is formed. I was able to.

なお、本実施の形態においては、図3のように、カソード電極303を列方向(Y方向)にのみ分割し高速駆動する例で説明したが、本実施の形態の効果は、これに限るものではなく、素子を個別に分割する方法においても同様の効果が得られる。   In this embodiment, as shown in FIG. 3, the cathode electrode 303 is divided only in the column direction (Y direction) and driven at high speed. However, the effect of this embodiment is not limited to this. Instead, the same effect can be obtained in the method of dividing the elements individually.

(実施の形態2)
実施の形態1においては、高速駆動半導体素子7をエミッタ2と同じシリコン基板1上に形成したが、本実施の形態においては、エミッタ2の基板1とは別にFET部を準備し、基板1とFET基板とをワイヤーボンディングで接続して導通を図り、撮像装置を作製した。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the high-speed drive semiconductor element 7 is formed on the same silicon substrate 1 as the emitter 2. However, in this embodiment, an FET section is prepared separately from the substrate 1 of the emitter 2, The FET substrate was connected by wire bonding to achieve conduction, and an imaging device was manufactured.

本実施の形態においても、安定してエミッション電流を得ることができ、高品位な画像を形成することができた。   Also in the present embodiment, an emission current can be stably obtained, and a high-quality image can be formed.

すなわち、高速駆動半導体素子7は、必ずしも電界放出型電子源素子の一部として備えている必要はなく、本実施の形態のように、撮像装置の一部として備えていてもよい。   That is, the high-speed drive semiconductor element 7 does not necessarily have to be provided as a part of the field emission electron source element, and may be provided as a part of the imaging apparatus as in the present embodiment.

以上のように、本発明は安定してエミッション電流を得ることができ、かつ高品位な画像を形成できる電界放出型電子源素子又は撮像装置として有用である。   As described above, the present invention is useful as a field emission electron source element or an imaging apparatus that can stably obtain an emission current and can form a high-quality image.

本発明の一実施の形態に係る電界放出型電子源素子の断面図。1 is a cross-sectional view of a field emission type electron source device according to an embodiment of the present invention. 従来の電界放出冷陰極素子の一例の断面図。Sectional drawing of an example of the conventional field emission cold cathode element. マトリクス型の電界放出型電子源素子の電極配置を示す平面図。The top view which shows electrode arrangement | positioning of a matrix type field emission type electron source element.

符号の説明Explanation of symbols

1 シリコン基板
2 エミッタ
3 カソード電極
4 絶縁層
5 ゲート電極
6 絶縁膜
7 高速駆動半導体素子
8 補正回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Silicon substrate 2 Emitter 3 Cathode electrode 4 Insulating layer 5 Gate electrode 6 Insulating film 7 High-speed drive semiconductor element 8 Correction circuit

Claims (7)

基板から突出した導電性微小構造のエミッタを複数形成したカソード電極と、
前記カソード電極と電気的に絶縁されたゲート電極とを備え、
前記カソード電極と前記ゲート電極とがマトリクス状に配置されており、
前記カソード電極と前記ゲート電極との間に電圧を印加することにより、前記エミッタの先端部から電子が放出してエミッション電流が発生する電界放出型電子源素子であって、
前記エミッション電流を制御する高速駆動半導体素子を備えたことを特徴とする電界放出型電子源素子。
A cathode electrode formed with a plurality of conductive microstructure emitters protruding from the substrate;
A gate electrode electrically insulated from the cathode electrode,
The cathode electrode and the gate electrode are arranged in a matrix,
A field emission type electron source element that emits electrons from the tip of the emitter by applying a voltage between the cathode electrode and the gate electrode to generate an emission current,
A field emission electron source device comprising a high-speed driving semiconductor device for controlling the emission current.
前記高速駆動半導体素子は、電界効果トランジスタである請求項1に記載の電界放出型電子源素子。   The field emission electron source device according to claim 1, wherein the high-speed drive semiconductor device is a field effect transistor. 前記高速駆動半導体素子は、11MHz以上の駆動周波数で動作する請求項1に記載の電界放出型電子源素子。   The field emission electron source element according to claim 1, wherein the high-speed driving semiconductor element operates at a driving frequency of 11 MHz or more. 基板から突出した導電性微小構造のエミッタを複数形成したカソード電極と、
前記カソード電極と電気的に絶縁されたゲート電極とを備え、
前記カソード電極と前記ゲート電極とがマトリクス状に配置されており、
前記カソード電極と前記ゲート電極との間に電圧を印加することにより、前記エミッタの先端部から電子が放出してエミッション電流が発生する電界放出型電子源素子を含む撮像装置であって、
前記エミッション電流を制御する高速駆動半導体素子を備えたことを特徴とする撮像装置。
A cathode electrode formed with a plurality of conductive microstructure emitters protruding from the substrate;
A gate electrode electrically insulated from the cathode electrode,
The cathode electrode and the gate electrode are arranged in a matrix,
An imaging apparatus including a field emission electron source element that emits electrons from the tip of the emitter by applying a voltage between the cathode electrode and the gate electrode to generate an emission current,
An image pickup apparatus comprising a high-speed drive semiconductor element for controlling the emission current.
前記高速駆動半導体素子のゲート電圧を調整する補正回路をさらに備えた請求項4に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 4, further comprising a correction circuit that adjusts a gate voltage of the high-speed driving semiconductor element. 前記高速駆動半導体素子は、電界効果トランジスタである請求項4に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 4, wherein the high-speed driving semiconductor element is a field effect transistor. 前記高速駆動半導体素子は、11MHz以上の駆動周波数で動作する請求項4に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 4, wherein the high-speed driving semiconductor element operates at a driving frequency of 11 MHz or more.
JP2006356524A 2006-12-28 2006-12-28 Field emission type electron source element, and imaging device Withdrawn JP2008166201A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006356524A JP2008166201A (en) 2006-12-28 2006-12-28 Field emission type electron source element, and imaging device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006356524A JP2008166201A (en) 2006-12-28 2006-12-28 Field emission type electron source element, and imaging device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008166201A true JP2008166201A (en) 2008-07-17

Family

ID=39695377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006356524A Withdrawn JP2008166201A (en) 2006-12-28 2006-12-28 Field emission type electron source element, and imaging device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008166201A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8408860B2 (en) 2007-01-12 2013-04-02 Labtech Systems Limited Method and apparatus for orientating a solid growth culture medium plate
US8691558B2 (en) 2007-01-12 2014-04-08 Lbt Innovations Limited Method and apparatus for inoculating and streaking a medium in a plate
US9029129B2 (en) 2007-01-12 2015-05-12 Lbt Innovations Limited Streaking applicator cartridge and a system for connecting same to a streaking apparatus
KR20150088568A (en) * 2014-01-24 2015-08-03 한국전자통신연구원 Method for driving multi electric field emission devices and multi electric field emission system
US9983308B2 (en) 2007-01-12 2018-05-29 Lbt Innovations Limited Method and apparatus for locating the surface of solid growth culture media in a plate

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8408860B2 (en) 2007-01-12 2013-04-02 Labtech Systems Limited Method and apparatus for orientating a solid growth culture medium plate
US8691558B2 (en) 2007-01-12 2014-04-08 Lbt Innovations Limited Method and apparatus for inoculating and streaking a medium in a plate
US8696294B2 (en) 2007-01-12 2014-04-15 Lbt Innovations Limited Method and apparatus for orientating a solid growth culture medium plate
US9029129B2 (en) 2007-01-12 2015-05-12 Lbt Innovations Limited Streaking applicator cartridge and a system for connecting same to a streaking apparatus
US9914953B2 (en) 2007-01-12 2018-03-13 Labtech Systems Ltd Method and apparatus for inoculating and streaking a medium in a plate
US9939357B2 (en) 2007-01-12 2018-04-10 Lbt Innovations Limited System for the connection of a loaded cartridge to a cartridge holder
US9983308B2 (en) 2007-01-12 2018-05-29 Lbt Innovations Limited Method and apparatus for locating the surface of solid growth culture media in a plate
KR20150088568A (en) * 2014-01-24 2015-08-03 한국전자통신연구원 Method for driving multi electric field emission devices and multi electric field emission system
KR102032170B1 (en) 2014-01-24 2019-10-15 한국전자통신연구원 Method for driving multi electric field emission devices and multi electric field emission system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4191701B2 (en) Field emission display
JP6914732B2 (en) Light emitting device and imaging device
JP3954002B2 (en) Field emission display
JP4424622B2 (en) Light emitting device and display device
JP2008166201A (en) Field emission type electron source element, and imaging device
US8212487B2 (en) Field emission device and method of operating the same
JP5005087B2 (en) Matrix type cold cathode electron source device
JP3958288B2 (en) Field emission display
JP3460707B2 (en) Electron emission device and driving method thereof
JP4714953B2 (en) Flat panel display
JPS6337543A (en) Image display method and image display device
JP2008084681A (en) Field emission type electron source element, and imaging device
JP2002311877A (en) Driving method and driving device for picture tube
JP2707964B2 (en) Display device using field emission device
JP2006302892A (en) Gate-controlled electron-emitting device array panel, active matrix display including the same, and manufacturing method thereof
JP4866028B2 (en) Field emission display and driving method thereof
JP2001282179A (en) Cold cathode display
JP2009009819A (en) Image display device
CN100487841C (en) Electron emission device, display device using the same, and driving method thereof
JP4395918B2 (en) Field emission type electron emission device and field emission type display device
JP4926470B2 (en) Field emission type device
JP5060617B2 (en) Circuit device driving method and circuit device
JP4832915B2 (en) Field emission display device
JP2007157441A (en) Field emission type imaging device
JPH07509807A (en) Flat panel display with electron transport duct and segmented filament

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20100302