[发明专利]电子束装置和使用电子束装置的图像显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于平板显示器中的具有发射电子的电子发射器件的电子束装置。

背景技术

在相关技术中，已知从阴极发射的大量电子在它们散射并和与阴极相对的栅极碰撞之后被提取的电子发射器件。作为以这种方式发射电子的器件，表面传导型电子发射器件和层叠电子发射器件是已知的。例如，日本专利申请公开No.2000-251643描述了电子发射部分的间隙为5nm或更小的高效率电子发射器件。并且，日本专利申请公开No.2001-229809描述了层叠电子发射器件，其中，用于实现高电子发射效率的条件被表达为栅极材料厚度、驱动电压和绝缘层厚度的函数。并且，日本专利申请公开No.2001-167693描述了具有给电子发射部分近旁的绝缘层设置凹口(notch)(凹陷(recess))的配置的层叠电子发射器件。

但是，在上述的专利文件中描述的电子发射器件可能要求进一步改善电子发射效率以及对于电子束形状的控制。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种电子束装置，所述电子束装置具有电子发射器件，所述电子发射器件具有简单的配置、表现出高的电子发射效率、操作稳定并且在对于电子束形状的控制方面优异。本发明的另一目的是提供一种使用这种电子束装置的图像显示装置。

根据本发明的一个方面，提供一种电子束装置，所述电子束装置包括：在其表面上具有凹口的绝缘部件；位于绝缘部件的表面上的栅极；具有从凹口的边缘向栅极突起的突起部分、并且位于绝缘部件的表面上使得突起部分与栅极相对的至少一个阴极；和被布置为经由栅极与突起部分相对的阳极，其中，在绝缘部件的表面上形成栅极，使得至少与阴极相对的区域的一部分向外突出，并且设置其中栅极的端部凹陷并且夹着(interpose)突出区域的凹陷部分。

根据本发明的另一方面，提供一种图像显示装置，所述图像显示装置包括：如本发明的以上方面中描述的电子束装置；和位于阳极外侧的发光部件。

根据本发明的各方面，由于对于栅极设置凹陷部分，因此与栅极的底表面碰撞的发射电子的数量可减少，并由此可增大电子发射效率。因此，使用本发明的电子束装置的图像显示装置可实现高质量图像的稳定显示。

从参照附图对示例性实施例的以下描述，本发明的进一步的特征将变得明显。

附图说明

图1A是示意性示出根据本发明实施例的电子束装置的电子发射器件的配置的透视图。

图1B是图1A中所示的电子发射器件的示意性平面图。

图1C是沿图1B中的线1C-1C获取的电子发射器件的示意性截面图。

图1D是沿图1B中的线1D-1D获取的电子发射器件的示意性截面图。

图2A是示意性示出根据本发明另一实施例的电子束装置的电子发射器件的配置的透视图。

图2B是图2A中所示的电子发射器件的示意性平面图。

图2C是沿图2B中的线2C-2C获取的电子发射器件的示意性截面图。

图3A是示出具有不对于其栅极设置凹陷部分的配置的电子发射器件中的发射电子轨迹的示意图。

图3B是示出图1A中所示的电子发射器件中的发射电子轨迹的示意图。

图4是表示凹陷距离T8和电子发射效率之间的关系的曲线图。

图5是示出平行平板电极之间的电子的平均自由程(mean freepath)的示意图。

图6是阴极和栅极之间的间隙的附近的放大示意图。

图7是示出根据本发明实施例的电子束装置的电子发射器件的另一示例性配置的透视图。

图8A、图8B、图8C、图8D、图8E、图8F和图8G是示出根据本发明实施例的电子发射器件的制造工艺的示图。

图9是示出用于测量根据本发明实施例的电子束装置的电子发射特性的配置的示意图。

图10是表示根据本发明例子的凹陷距离T8和电子发射效率之间的关系的曲线图。

图11是表示根据本发明例子的对于各驱动电压Vf的凹陷距离T8和电子发射效率之间的关系的曲线图。

图12是表示通过模拟获得的对于各驱动电压Vf的凹陷距离T8和电子发射效率之间的关系的曲线图。

图13是表示通过模拟获得的对于各凹口高度T2的凹陷距离T8和电子发射效率之间的关系的曲线图。

图14是表示通过模拟获得的对于阴极的各功函数Wf的凹陷距离T8和电子发射效率之间的关系的曲线图。

图15是表示通过模拟获得的对于各栅极高度T1的凹陷距离T8和电子发射效率之间的关系的曲线图。

图16是表示通过模拟获得的对于绝缘层的各高度T3的凹陷距离T8和电子发射效率之间的关系的曲线图。