[發明專利]電子發射器件、其制造方法、電子源及圖像顯示裝置

無效

• 申請號: 200910150571.2
• 申請日: 2009-06-26
• 公開（公告）號: CN101615542A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 島津晃
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H01J1/316
• 分類號: H01J1/316;H01J29/04;H01J31/12;H01J9/02
• 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: 康建忠

技術領域

本發明涉及用于平板顯示器的電子發射器件、電子發射器件的制造方法、包括電子發射器件的電子源和使用電子源的圖像顯示裝置。

背景技術

表面傳導電子發射器件是基于下面的現象，即在絕緣基板上形成的導電膜被平行于所述導電膜的表面供給電流，以發射電子。基本上，在基板上形成一對器件電極。導電膜被形成為使器件電極彼此連接。在導電膜中設置微小的間隙以形成一對導電膜。執行被稱為“激活”的操作，以在間隙中以及在導電膜的接近間隙的部分上沉積一對碳膜。該一對碳膜具有微小的間隙，并且碳膜中的每一個與導電膜中的相應的一個連接。當在電子發射器件中的器件電極之間施加預定的電壓時，從導電膜之間的間隙的附近和碳膜之間的間隙的附近發射電子。

日本專利申請公開No.2000-251628討論了一種結構，在該結構中，碳膜被沉積為從導電膜之間的間隙的附近延伸到基板的位于所述間隙的附近之外的部分。

碳膜的延伸部分是導電的，因此存在減少絕緣基板的周圍表面的電勢變化的效果。然而，取決于形成條件，不能在碳膜對的延伸部分之間設置足夠的間隙，因此存在延伸部分的端緣部(end?section)(離開導電膜的部分)彼此連接的情況。

當碳膜的延伸部分如上所述彼此連接時，無效的電流(泄漏電流)通過延伸部分在器件電極之間流動，結果，存在電子發射效率降低的情況。長時間的驅動或真空氣氛的降低趨于導致放電擊穿(break-down)。取決于其上放置電子發射器件的基板的材料或表面狀態，碳膜的延伸部分可能在形狀上發生變化，這趨于導致電子發射器件的電子發射特性的變化。電子發射效率(η)被估計為在電子發射器件中包括的一對器件電極之間流動的器件電流If與電子發射電流Ie(到達陽極的電流)之間的比，并由“η＝Ie/If”表示。

使用大量的電子發射器件的顯示器需要具有低電力消耗和高亮度并獲得具有高均勻性的圖像。因此，電子發射器件需要具有高的效率并且穩定和均勻地獲得大的電子發射量。

發明內容

鑒于上述問題而作出了本發明。本發明的一個目的是，提供電子發射效率優異并能夠獲得大的電子發射量和穩定的電子發射特性的電子發射器件。本發明的另一目的是，提供使用該電子發射器件并因而具有優異的均勻性和穩定性且獲得大的電子發射量的電子源、和使用該電子發射器件并因而具有優異的顯示特性的圖像顯示裝置。

根據本發明的第一方面，提供一種電子發射器件，包含：被置于基板上、其間具有間隙的第一導電膜和第二導電膜；具有一端和另一端的第一碳膜，所述一端與第一導電膜連接，并且，所述另一端位于第一導電膜和第二導電膜之間的間隙中；以及具有一端和另一端的第二碳膜，所述一端與第二導電膜連接，并且，所述另一端隔著第二間隙與第一碳膜的所述另一端面對，其中，第一碳膜和第二碳膜分別具有從第一導電膜和第二導電膜之間的部分延伸的沿Y軸的延伸部分，其中，X軸是從第一導電膜到第二導電膜的方向，Y軸是與基板表面平行并與X軸正交的方向，以及其中，在第一碳膜和第二碳膜之間的間隙中，基板表面具有在碳膜的延伸部分的端緣部之間延伸的凹部。

根據本發明的第二方面，提供一種包含多個本發明的電子發射器件的電子源。

根據本發明的第三方面，提供一種圖像顯示裝置，包含：本發明的電子源，和通過受到從電子源發射的電子的照射而發光的發光部件。

根據本發明的第四方面，提供一種本發明的電子發射器件的制造方法，包括：在基板上形成其間具有間隙的第一導電膜和第二導電膜，所述基板在表面上包含氧化硅；通過在包括含碳氣體的氣氛下在第一導電膜和第二導電膜之間施加脈沖電壓，形成與第一導電膜連接的第一碳膜和與第二導電膜連接的第二碳膜，同時，在第一碳膜和第二碳膜之間的間隙中形成凹部；以及，通過在含碳氣體的分壓比所述氣氛高的氣氛下在第一導電膜和第二導電膜之間施加脈沖電壓，分別在第一碳膜和第二碳膜上形成延伸部分。

本發明的電子發射器件的制造方法作為優選的方面還包括：在第一碳膜和第二碳膜上形成延伸部分之后，選擇性地將基板的位于第一碳膜和第二碳膜之間的間隙中的表面暴露到包含氟化氫的溶液中。

根據本發明的電子發射器件，碳膜即使在延伸部分中也具有優異的間隙，并因此防止由有缺陷地形成間隙所引起的諸如泄漏電流的產生和電子發射器件的放電擊穿的問題。因此，電子發射器件可穩定地從導電膜之間的間隙和碳膜之間的間隙發射電子。因而，與常規的電子發射器件相比，可以獲得更大的電子發射量和更優異的電子發射效率。