[發明專利]電子源、圖象形成裝置

無效

• 申請號: 00108565.4
• 申請日: 1994-06-24
• 公開（公告）號: CN1281239A
• 公開（公告）日: 2001-01-24
• 發明（設計）人: 大西敏一;山野邊正人;野村一郎;鱸英俊;坂野嘉和;小野武夫;三留正則
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H01J1/30
• 分類號: H01J1/30
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 酆迅

本申請是1994年6月24日遞交的第94109010.8號專利申請的分案申請。

本發明涉及一種電子源和一種例如含有電子源的顯示裝置的圖象形成裝置，便具體地說，涉及一種新的表面導電電子發射器件以及一種新的電子源和圖象形成裝置，例如含有這種電子源的顯示裝置。

已知的電子發射器件有兩類，即熱電子型和冷陰極型。其中，冷陰極型包括場發射型(以后稱為FE型)、金屬／絕緣層／金屬型(以后稱MIM型)和表面傳導型。

FE電子發射器件的例子在W．P．Dyke和W．W．Dolan，“Fieldemission”，Advance?in?Electron?Pnysics，8，89(1956)和C．A．spindt，“PHYSICAL?properties?of?thin-filmfieldemission?Cathodes?with?molybdenum?cones”，J．Appl．phys．，47，5284(1976)中說明了。

MIM器件在C．A．Mead，“The?tunnel-emission?amplifier”，J．Appl．phys．，32，646(1961)中描述了。表面導電電子發射器件在M．I．Elinson，Radio?Eng．Electron?phys．，10(1965)的論文描述了。

利用當使電流平行于膜的表面流過時，在基片上形成的小薄膜會發出電子的現象實現了一種SCE器件。當Elinson提出把S_nO₂薄膜用于這種器件時，在[G．Dittmer：“Thin?Solid?Films”，9，317(1972)]中提出了使用Au薄膜，而在[M．Hartwell和C．GFonstod：“IEEE?Trans。ED?Conf．”519(1975)]和[H．Araki等：“Vacuum”，Vol．26，NO．1，P．22(1983)]中分別對使用In₂O₃／S_nO₂和碳薄膜進行了討論。

圖27示意地說明了由M．Hartwell提出的一種典型的表面導電電子發射器件。在圖27中，標號1代表襯底，標號2代表導電薄膜，一般借助于濺射生成H形薄金屬氧化膜來制備，其中的一部分當經過下面稱為“電成形”的通電處理時，最后成為電子發射區了。在圖27中，隔離一對器件電極的金屬氧化膜的細的水平區域的長度L為0．5至1mm，寬度W為0．1mm，注意電子發射區3只是示意地表示，因為沒有辦法精確地知道它的位置和外形。

如上所述，這種表面導電電子發射器件的傳導膜2一般經過稱為“電成形”的預通電處理以便生成電子發射區3。在電成形過程中，把一直流電壓或一般以1V／分鐘的速率上升的緩慢上升電壓施加到傳導膜2的給定的相對端，以便部分地破壞、變形或轉換薄膜并產生一高電阻的電子發射區3。因此，電子發射區3是典型地含有裂縫的傳導膜2的部分，從而使電子可以從這些裂縫中發出。含有用電成形制備的電子發射區的薄膜2以后稱為包括一電子發射區的薄膜4。注意，一旦經過電成形處理，無論何時在把一合適的電壓加到包含電子發射區的薄膜4時，表面導電電子發射器件就從它的電子發射區3發射電子，從而使一電流通過器件。

已知的具有上述外形的表面傳導電子發射器件具有各種問題，將說明如下。

因為上述的表面導電電子發射器件的結構簡單，并可用簡單的方法制造，大量的元件可以方便地安置在大的面積上而沒有困難。事實上，進行了大量的研究已充分說明表面導電電子發射器件的這一優點。考慮中的這種類型器件的應用包括帶電的電子束源和電子顯示。在大量的表面導電電子發射器件的典型的應用例子中，這些器件被安置成呈平行的排，從而呈現為梯形形狀，并且每個器件在給定的相對側用導線(普通導線)分別連接起來，導線按列設置，從而形成一電子源(如日本專利申請公開NOS．64-31332，1-283749和1-257552中披露的)。至于包括平面導電電子發射器件的顯示裝置或其它圖象形成裝置例如電子顯示器，雖然包括代替CRT的液晶平面的平板形顯示器近來很流行，但這些顯示裝置不是沒有問題。問題之一是，在顯示裝置中必須附加光源，以便使液晶平面發光，因為這種顯示不是所謂的發射型的，因此，發射型顯示裝置的研制已在工業寄與極大的渴求。沒有這一問題的發射型電子顯示可以借助于使用一種光源來實現，這種光源借助于使大量的表面導電電子發射器件與熒光體結合來制備，發光體借助于從電子源發出的電子發出可見光(例如，參見US5066883)。