[发明专利]电子发射器件、其制造方法、电子源及图像显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于平板显示器的电子发射器件、电子发射器件的制造方法、包括电子发射器件的电子源和使用电子源的图像显示装置。

背景技术

表面传导电子发射器件是基于下面的现象，即在绝缘基板上形成的导电膜被平行于所述导电膜的表面供给电流，以发射电子。基本上，在基板上形成一对器件电极。导电膜被形成为使器件电极彼此连接。在导电膜中设置微小的间隙以形成一对导电膜。执行被称为“激活”的操作，以在间隙中以及在导电膜的接近间隙的部分上沉积一对碳膜。该一对碳膜具有微小的间隙，并且碳膜中的每一个与导电膜中的相应的一个连接。当在电子发射器件中的器件电极之间施加预定的电压时，从导电膜之间的间隙的附近和碳膜之间的间隙的附近发射电子。

日本专利申请公开No.2000-251628讨论了一种结构，在该结构中，碳膜被沉积为从导电膜之间的间隙的附近延伸到基板的位于所述间隙的附近之外的部分。

碳膜的延伸部分是导电的，因此存在减少绝缘基板的周围表面的电势变化的效果。然而，取决于形成条件，不能在碳膜对的延伸部分之间设置足够的间隙，因此存在延伸部分的端缘部(end section)(离开导电膜的部分)彼此连接的情况。

当碳膜的延伸部分如上所述彼此连接时，无效的电流(泄漏电流)通过延伸部分在器件电极之间流动，结果，存在电子发射效率降低的情况。长时间的驱动或真空气氛的降低趋于导致放电击穿(break-down)。取决于其上放置电子发射器件的基板的材料或表面状态，碳膜的延伸部分可能在形状上发生变化，这趋于导致电子发射器件的电子发射特性的变化。电子发射效率(η)被估计为在电子发射器件中包括的一对器件电极之间流动的器件电流If与电子发射电流Ie(到达阳极的电流)之间的比，并由“η＝Ie/If”表示。

使用大量的电子发射器件的显示器需要具有低电力消耗和高亮度并获得具有高均匀性的图像。因此，电子发射器件需要具有高的效率并且稳定和均匀地获得大的电子发射量。

发明内容

鉴于上述问题而作出了本发明。本发明的一个目的是，提供电子发射效率优异并能够获得大的电子发射量和稳定的电子发射特性的电子发射器件。本发明的另一目的是，提供使用该电子发射器件并因而具有优异的均匀性和稳定性且获得大的电子发射量的电子源、和使用该电子发射器件并因而具有优异的显示特性的图像显示装置。

根据本发明的第一方面，提供一种电子发射器件，包含：被置于基板上、其间具有间隙的第一导电膜和第二导电膜；具有一端和另一端的第一碳膜，所述一端与第一导电膜连接，并且，所述另一端位于第一导电膜和第二导电膜之间的间隙中；以及具有一端和另一端的第二碳膜，所述一端与第二导电膜连接，并且，所述另一端隔着第二间隙与第一碳膜的所述另一端面对，其中，第一碳膜和第二碳膜分别具有从第一导电膜和第二导电膜之间的部分延伸的沿Y轴的延伸部分，其中，X轴是从第一导电膜到第二导电膜的方向，Y轴是与基板表面平行并与X轴正交的方向，以及其中，在第一碳膜和第二碳膜之间的间隙中，基板表面具有在碳膜的延伸部分的端缘部之间延伸的凹部。

根据本发明的第二方面，提供一种包含多个本发明的电子发射器件的电子源。

根据本发明的第三方面，提供一种图像显示装置，包含：本发明的电子源，和通过受到从电子源发射的电子的照射而发光的发光部件。

根据本发明的第四方面，提供一种本发明的电子发射器件的制造方法，包括：在基板上形成其间具有间隙的第一导电膜和第二导电膜，所述基板在表面上包含氧化硅；通过在包括含碳气体的气氛下在第一导电膜和第二导电膜之间施加脉冲电压，形成与第一导电膜连接的第一碳膜和与第二导电膜连接的第二碳膜，同时，在第一碳膜和第二碳膜之间的间隙中形成凹部；以及，通过在含碳气体的分压比所述气氛高的气氛下在第一导电膜和第二导电膜之间施加脉冲电压，分别在第一碳膜和第二碳膜上形成延伸部分。

本发明的电子发射器件的制造方法作为优选的方面还包括：在第一碳膜和第二碳膜上形成延伸部分之后，选择性地将基板的位于第一碳膜和第二碳膜之间的间隙中的表面暴露到包含氟化氢的溶液中。

根据本发明的电子发射器件，碳膜即使在延伸部分中也具有优异的间隙，并因此防止由有缺陷地形成间隙所引起的诸如泄漏电流的产生和电子发射器件的放电击穿的问题。因此，电子发射器件可稳定地从导电膜之间的间隙和碳膜之间的间隙发射电子。因而，与常规的电子发射器件相比，可以获得更大的电子发射量和更优异的电子发射效率。