JPS63136437A - 電子放出装置 - Google Patents
電子放出装置Info
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- JPS63136437A JPS63136437A JP61280831A JP28083186A JPS63136437A JP S63136437 A JPS63136437 A JP S63136437A JP 61280831 A JP61280831 A JP 61280831A JP 28083186 A JP28083186 A JP 28083186A JP S63136437 A JPS63136437 A JP S63136437A
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- current
- emitting device
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
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- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
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Landscapes
- Cold Cathode And The Manufacture (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】
［産業上の利用分野］
本発明は電子放出装置に係り、＃に電子放出素子を安定
に動作することの可鮨な電子放出装こに関する。
に動作することの可鮨な電子放出装こに関する。
［従来の技術］
従来の電子放出装置て使用される電子放出素子としては
、ＰＮ接合のなたれ降伏を用いたもの、ＰＮ接合に闇バ
イアスをかけてＰ層を電子を注入する方式のもの、薄い
絶縁層を金属て挟んだ構造を有するもの（ＭＩＭｙ！１
）、その他に電界解放田型や表面伝導型の素子等か提案
されている。
、ＰＮ接合のなたれ降伏を用いたもの、ＰＮ接合に闇バ
イアスをかけてＰ層を電子を注入する方式のもの、薄い
絶縁層を金属て挟んだ構造を有するもの（ＭＩＭｙ！１
）、その他に電界解放田型や表面伝導型の素子等か提案
されている。
第５図（Ａ）は、ＰＮ接合に順方向バイアスをかけてＰ
層に電子を注入する方式の電子放出素子の模式的説明図
であり、第５図（Ｂ）は、その概略的な電流−電圧特性
を示すグラフである。
層に電子を注入する方式の電子放出素子の模式的説明図
であり、第５図（Ｂ）は、その概略的な電流−電圧特性
を示すグラフである。
同［２（Ａ）において、ＰＮ＃ｉｉ合に順方向のバイア
ス電圧Ｖを印加すると、同図（Ｂ）に示すような順方向
電流Ｉが流れ、Ｎ層からＰ層に注入された電子かＰ層表
面から真空中へ放出される。このＰ層表面には、仕事関
数を下げて゛電子放出量を増加させるためにセシウムＣ
ｓ等が塗布されている。
ス電圧Ｖを印加すると、同図（Ｂ）に示すような順方向
電流Ｉが流れ、Ｎ層からＰ層に注入された電子かＰ層表
面から真空中へ放出される。このＰ層表面には、仕事関
数を下げて゛電子放出量を増加させるためにセシウムＣ
ｓ等が塗布されている。
第６図は旧Ｍ型電子放出太子の概略的構成図、第７図は
表面伝導型電子放出素子の概略的構成図である。
表面伝導型電子放出素子の概略的構成図である。
ＭｆＭ型電子電子放出素子金属電極１．絶縁層２および
薄い金属電極３が積層された構造を有し。
薄い金属電極３が積層された構造を有し。
゛電極ｌおよび３間に電圧を印加することて薄い電極３
側から電子が放出される。
側から電子が放出される。
また、表面伝導型電子放出末子は、絶縁基板４上に電極
５および６か形成され、その間に粗い高抵抗薄膜７か形
成されている。そして、電圧を電極５および６間に印加
することて、高抵抗ｆＪＩ１２’ｙの表面から電子が放
出される。
５および６か形成され、その間に粗い高抵抗薄膜７か形
成されている。そして、電圧を電極５および６間に印加
することて、高抵抗ｆＪＩ１２’ｙの表面から電子が放
出される。
［発明か解決しようとする問題点］
このような電子放出素子を用いた電子放出装置では、電
子放出素子に印加する駆動電圧又は加速電極に印加する
加速電圧によって電子放出の制御、特に０Ｎ１０ＦＦ制
御を行うことかてきる。
子放出素子に印加する駆動電圧又は加速電極に印加する
加速電圧によって電子放出の制御、特に０Ｎ１０ＦＦ制
御を行うことかてきる。
しかしながら、従来の電子放出装置は外部温度等の影響
によって、電子放出素子に流れる゛電流か変動してしま
う問題点があった。
によって、電子放出素子に流れる゛電流か変動してしま
う問題点があった。
本発明の目的は、上記従来挟術の問題点に鑑み、電子放
出素子を安定して駆動することの可能な電子放出装置を
提供することにある。
出素子を安定して駆動することの可能な電子放出装置を
提供することにある。
［問題点を解決するための手段］
上記の問題点は、電子放出素子と、この電子放出素子に
流れる電流を一定に保持する電流保持手段とを有する本
発明の′重子・放出装置によって解決される。
流れる電流を一定に保持する電流保持手段とを有する本
発明の′重子・放出装置によって解決される。
［作 用コ
本発明は、電子放出素子を駆動する回路に電流保持手段
を設けることによって、′電子放出素子に流れる電流を
一定に保持して定電流駆動を行い。
を設けることによって、′電子放出素子に流れる電流を
一定に保持して定電流駆動を行い。
外部温度等による電流変動を防ぎ、電子放出素子の安定
駆動を行うものである。
駆動を行うものである。
なお１本発明の電子放出装置に電子放出素子に流れる電
流を外部信号により制御する電流制御１段を設ければ、
外部信号によって電流制御ができ、電子放出素子の電子
放出量を制御することか可能となる。
流を外部信号により制御する電流制御１段を設ければ、
外部信号によって電流制御ができ、電子放出素子の電子
放出量を制御することか可能となる。
［実施例］
以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明の電子放出量この第１実施例の回路図で
ある。
ある。
本実施例は同図に示すように、抵抗Ｒ１，Ｒｔにより分
圧を行って、トランジスタＱのベースに印加することに
よって、バイアスをかけて定電流化を行なう電子放出装
置である。この場合電子放出素子（図中旺ＩＩ ）の駆
動電流■。は抵抗Ｒ３゜Ｒ２、ＲＪ、印加電圧ｖＩ及び
トランジスタＱのベース電圧Ｖ８Ｆ等によって設定され
、次式に示される関係かある。
圧を行って、トランジスタＱのベースに印加することに
よって、バイアスをかけて定電流化を行なう電子放出装
置である。この場合電子放出素子（図中旺ＩＩ ）の駆
動電流■。は抵抗Ｒ３゜Ｒ２、ＲＪ、印加電圧ｖＩ及び
トランジスタＱのベース電圧Ｖ８Ｆ等によって設定され
、次式に示される関係かある。
この場合トランジスタＱと抵抗日ユな一体化して作製す
ることによって温度係数等による影響を軽減することか
できる。
ることによって温度係数等による影響を軽減することか
できる。
第２［２Ｉは本発明の電子放出装置の第２実施例の回路
図である。
図である。
本実施例は電流ミラー形定電流回路を用いた電子放出装
置てあり、前記第１実施例の温度係数を改Ｒしたもので
ある。
置てあり、前記第１実施例の温度係数を改Ｒしたもので
ある。
同図に示すように、トランジスタＱ２のベースにベース
とコレクタを短絡したトランジスタＱ。
とコレクタを短絡したトランジスタＱ。
のコレクタを接続し、且つ１〜ランシスタＱ１のエミッ
タとトランジスタＱ２のエミッタとを接続して、トラン
ジスタＱ、のベース・エミッタ間順方向降下電圧をトラ
ンジスタＱ２に印加することによってバイアスをかける
。
タとトランジスタＱ２のエミッタとを接続して、トラン
ジスタＱ、のベース・エミッタ間順方向降下電圧をトラ
ンジスタＱ２に印加することによってバイアスをかける
。
抵抗Ｒを通して電流Ｉを流すと、トランジスタＱ、のベ
ースとコレクタに分流され、コレクタ電流Ｉ。かほぼ電
ｔＩ！、Ｉに等しくなるようにバイアスされて、ベース
電圧ｖ２１！が生ずる。このベース電圧ｖａｇかトラン
ジスタＱ２のベースに引加されて、バイアスされ定電流
化か行われる。すなわち電子放出素子（図中ＭＥＢ ）
を流れる電流■。は次式で示される関係がある。
ースとコレクタに分流され、コレクタ電流Ｉ。かほぼ電
ｔＩ！、Ｉに等しくなるようにバイアスされて、ベース
電圧ｖ２１！が生ずる。このベース電圧ｖａｇかトラン
ジスタＱ２のベースに引加されて、バイアスされ定電流
化か行われる。すなわち電子放出素子（図中ＭＥＢ ）
を流れる電流■。は次式で示される関係がある。
Ｉｎ＞Ｉｏ’＝ニニ虱−
この時Ｖ＋ ＞ Ｖａ！とすれば、Ｖｔ５Ｅの温度変化
を軽減し、１．を安定化できる。
を軽減し、１．を安定化できる。
以上説明した電子放出装置は、゛を子放出素子の定電流
動作を行うものであるが、この定電流動作を外部信号に
よって制御することも可ｆｍである。
動作を行うものであるが、この定電流動作を外部信号に
よって制御することも可ｆｍである。
第３図は外部信号により制御される本発明の電子放出装
置の一実施例を示す回路図であり、第４図はその伝達特
性を示す特性図である。
置の一実施例を示す回路図であり、第４図はその伝達特
性を示す特性図である。
第３図に示すように１本実施例においては左右対称にト
ランジスタＱ、、Ｑ、が設けられてＥす。
ランジスタＱ、、Ｑ、が設けられてＥす。
トランジスタＱ、に流れるコレクタ電流ＩｃＩ と電子
放出素子（図中ＭＥＢ）に流れる駆動型ｆＩｉ、Ｉｏと
は外部信号電圧Ｖ□及びｖｏよって制御され、トランジ
スタＱ、及びＱ４から流出する電流は定電流回路によっ
て一定の電流値（１，１，、Ｉ。、）に保持されている
。本実施例の電子放出装置は差動増幅器の構成をとり、
外部信号電圧ＶＢｌ＋ＶＩＩ□とトランジスタＱ ｚ
、 Ｑ−のコレクタ電流１ｅｌ＋ＩＣ２との間には。
放出素子（図中ＭＥＢ）に流れる駆動型ｆＩｉ、Ｉｏと
は外部信号電圧Ｖ□及びｖｏよって制御され、トランジ
スタＱ、及びＱ４から流出する電流は定電流回路によっ
て一定の電流値（１，１，、Ｉ。、）に保持されている
。本実施例の電子放出装置は差動増幅器の構成をとり、
外部信号電圧ＶＢｌ＋ＶＩＩ□とトランジスタＱ ｚ
、 Ｑ−のコレクタ電流１ｅｌ＋ＩＣ２との間には。
次式に示す関係かある。
ｋ：ボルツマン定数、■＝絶対温度、
ｑ：電子の電荷
この時１ｃ＋＝αＩＥＩ ｌＩＣ２−ａ ｂ２である。
（ＩＥＩ 、 ＩＭａ ： トランジスタＱ、、Ｑ、の
エミッタ電流） 上式の関係を図示すると、第４図に示すような特性図と
なる。同図に示されるように、差動入力ｋＴ 電圧比（Ｖｌｌｌ−ＶＢ２）か±□（約１００ｍＶ、７
：絶対温度、９：Ｍ、子の電荷）を越えると、即ちわ
ち、第３図に示した本実施例の電子放出装置は（Ｖｌ−
ＶＢ２） ＜−４ｋＴ／ｑトシテｂ ＜ 限’） ハ’
ＴＬ子放出Ｚ子の定電流駆動ができる。このときの電流
は定電流源１１によってのみ決定され、Ｑ、、Ｑ、の温
度変化の影！をうけない。
エミッタ電流） 上式の関係を図示すると、第４図に示すような特性図と
なる。同図に示されるように、差動入力ｋＴ 電圧比（Ｖｌｌｌ−ＶＢ２）か±□（約１００ｍＶ、７
：絶対温度、９：Ｍ、子の電荷）を越えると、即ちわ
ち、第３図に示した本実施例の電子放出装置は（Ｖｌ−
ＶＢ２） ＜−４ｋＴ／ｑトシテｂ ＜ 限’） ハ’
ＴＬ子放出Ｚ子の定電流駆動ができる。このときの電流
は定電流源１１によってのみ決定され、Ｑ、、Ｑ、の温
度変化の影！をうけない。
ｌｋＴ／Ｑ＜ （Ｖ＋ｓ＋−Ｖａ２）＜ ４ｋＴ／ｑ
の場合には外部信号電圧差ｖａｔ−ｖＲ２の値により電
子放出素子の駆動電流１゜を制御することがてきる。
（Ｖｓ＋−Ｖ＋％２）＞４ｋＴ／Ｑの場合は電子放出素
子の駆動電流！。を遮断することかてきる。
の場合には外部信号電圧差ｖａｔ−ｖＲ２の値により電
子放出素子の駆動電流１゜を制御することがてきる。
（Ｖｓ＋−Ｖ＋％２）＞４ｋＴ／Ｑの場合は電子放出素
子の駆動電流！。を遮断することかてきる。
［発明の効果］
以上詳細に説明したように、本発明の電子放出装置によ
れば、外部温度等による電流変動を防ぎ、電子放出素子
を安定して駆動できるので、電子放出着を安定化させ、
また周辺回路を保護することが可能となり、電子放出装
置の信頼性を大幅に向上させることができる。
れば、外部温度等による電流変動を防ぎ、電子放出素子
を安定して駆動できるので、電子放出着を安定化させ、
また周辺回路を保護することが可能となり、電子放出装
置の信頼性を大幅に向上させることができる。
なお１本発明の電子放出装置に、電子放出素子に流れる
電流を外部信号により制御する電流制御手段を設ければ
、外部信号によって電流制御ができ、電子放出素子の電
子放出部：を制御することか可能となる。
電流を外部信号により制御する電流制御手段を設ければ
、外部信号によって電流制御ができ、電子放出素子の電
子放出部：を制御することか可能となる。
第１図は本発明の電子放出装置の第１実施例の回路図で
ある。 第２図は本発明の電子放出装置の第２実施例の回路図で
ある。 ｇＳ３ＥＡは外部信号により制御される本９．明の電子
放出装置の一χ施例な示す回路図である。 第４１−Ａは上記電子放出装置の伝達特性を示す特性図
である。 第５図（Ａ）は、ＰＮ接合に順方向バイアスをかけてＰ
層に電子を注入する方式の電子放出素子の模式的説明図
てあり、第５図（Ｂ）は、その概略的な電流−電圧特性
を示すグラフである。 第６ ｔＷはＭＩＭ型電子電子放出素子略的構成図、第
７図は表面伝導型電子放出素子の概略的構成図である。 ｖ、、ｖ２．ｖ、、ｖ−−−−印加電圧Ｉ ｃ＋ｌ、ｌ
＊Ｉｅ２ ”・コレクタ電流１ｏ・・・駆動電流 Ｒ，ＲＩ、Ｒ２，Ｒ３・・・抵抗 ｖｎｔ 、ｖ８□・・・外部信号電圧 Ｑ、Ｑ、、Ｑ２・・・トランジスタ 第１図 第２図 第３図 （ＶＢＩ−ＶＢ２）／ｋＴ／ｑ 第５図 第６図
ある。 第２図は本発明の電子放出装置の第２実施例の回路図で
ある。 ｇＳ３ＥＡは外部信号により制御される本９．明の電子
放出装置の一χ施例な示す回路図である。 第４１−Ａは上記電子放出装置の伝達特性を示す特性図
である。 第５図（Ａ）は、ＰＮ接合に順方向バイアスをかけてＰ
層に電子を注入する方式の電子放出素子の模式的説明図
てあり、第５図（Ｂ）は、その概略的な電流−電圧特性
を示すグラフである。 第６ ｔＷはＭＩＭ型電子電子放出素子略的構成図、第
７図は表面伝導型電子放出素子の概略的構成図である。 ｖ、、ｖ２．ｖ、、ｖ−−−−印加電圧Ｉ ｃ＋ｌ、ｌ
＊Ｉｅ２ ”・コレクタ電流１ｏ・・・駆動電流 Ｒ，ＲＩ、Ｒ２，Ｒ３・・・抵抗 ｖｎｔ 、ｖ８□・・・外部信号電圧 Ｑ、Ｑ、、Ｑ２・・・トランジスタ 第１図 第２図 第３図 （ＶＢＩ−ＶＢ２）／ｋＴ／ｑ 第５図 第６図
Claims (3)
- （１）電子放出素子と、この電子放出素子に流れる電流
を一定に保持する電流保持手段とを有する電子放出装置
。 - （２）前記電子放出素子に流れる電流を外部信号により
制御する電流制御手段を設けた特許請求の範囲第１項記
載の電子放出装置。 - （３）前記電子放出素子に電流を供給する電流供給手段
と、この電流供給手段から前記電子放出素子を通して前
記電流保持手段に流れる電流を制御する第１の電流制御
手段と、該電流供給手段と前記電流保持手段とを接続し
且つその間に流れる電流を制御する第２の電流制御手段
とを有する特許請求の範囲第２項記載の電子放出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28083186A JP2788234B2 (ja) | 1986-11-27 | 1986-11-27 | 電子放出装置 |
| US07/050,028 US4810934A (en) | 1986-05-20 | 1987-05-15 | Electron emission device |
| US07/593,561 US5185559A (en) | 1986-05-20 | 1990-10-09 | Supply circuit for P-N junction cathode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28083186A JP2788234B2 (ja) | 1986-11-27 | 1986-11-27 | 電子放出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63136437A true JPS63136437A (ja) | 1988-06-08 |
| JP2788234B2 JP2788234B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=17630591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28083186A Expired - Fee Related JP2788234B2 (ja) | 1986-05-20 | 1986-11-27 | 電子放出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2788234B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04249026A (ja) * | 1991-02-06 | 1992-09-04 | Futaba Corp | 電子放出素子 |
| JPH05505494A (ja) * | 1990-09-13 | 1993-08-12 | モトローラ・インコーポレイテッド | 電流源手段を用いる冷陰極電界放出デバイス |
| JP2015121750A (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-02 | シャープ株式会社 | 電子放出装置、その電子放出装置を備えた帯電装置、その帯電装置を備えた画像形成装置、及びその電子放出装置の制御方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5013014U (ja) * | 1973-06-01 | 1975-02-10 | ||
| JPS5142464A (ja) * | 1974-10-08 | 1976-04-10 | Mitsubishi Electric Corp | Fuiirudoemitsushonomochiita gazohyojisochi |
-
1986
- 1986-11-27 JP JP28083186A patent/JP2788234B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5013014U (ja) * | 1973-06-01 | 1975-02-10 | ||
| JPS5142464A (ja) * | 1974-10-08 | 1976-04-10 | Mitsubishi Electric Corp | Fuiirudoemitsushonomochiita gazohyojisochi |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05505494A (ja) * | 1990-09-13 | 1993-08-12 | モトローラ・インコーポレイテッド | 電流源手段を用いる冷陰極電界放出デバイス |
| JPH04249026A (ja) * | 1991-02-06 | 1992-09-04 | Futaba Corp | 電子放出素子 |
| JP2015121750A (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-02 | シャープ株式会社 | 電子放出装置、その電子放出装置を備えた帯電装置、その帯電装置を備えた画像形成装置、及びその電子放出装置の制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2788234B2 (ja) | 1998-08-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |