[发明专利]电子产生器件、图像显示装置及其驱动电路和驱动方法

说明书

本发明涉及一种电子产生器件，图像显示装置及其驱动电路和驱动方法.更具体地说，涉及一种具有大量的表面导电型电子发射器的图像显示装置。

通常来说，已知的电子发射器分为两种类型的器件，即，热电子型和冷阴极器件。冷阴极器件的例子为场发射型电子发射器(以下称为场发射器)，金属/绝缘栅/金属型电子发射器(以下称为MIM型电子发射器)，和表面导电型电子发射器。

已知的场发射器的例子在IIELDW.P.Dyke和W.W.Dolan的“FieldEmission”(场发射)，Advance in Electron Physics，(电子物理学进展)8，89(1956)和C.A.Spindt的“Physical Properties of tbin-film fieldemission cathodes With molybdenum cones”，J.Appl.Phys.，47，5248(1967)中进行了描述。图38为根据C.A.Sindt等人的器件的截面图。参见图38，标号3010表示基片，3011表示由导电金属制成的发射器布线条；3012表示发射器锥，3013表示绝缘层；3014表示门电极。在该器件中，在发射器锥3012和门电极3014之间加有一个适当的电压，从发射极锥3012的末端部分发射电子。

MIM型电子发射器件的已知的例子在C.A.Mead的“Operation ofTunnel-Emission Devices”，J.Appl.Phys.，32,646(1961)中进行了描述。图39为MIM型电子发射器的截面图。参见图39，标号3020表示基片；3021表示由金属制成的下电极；3022表示具有大约100埃的厚度的薄绝缘层；3023表示由金属制成的厚度为80到300埃的上电极。在该MIM型器件中，在上电极3023和下电极3021之间加有一个电压，从上电极3023的表面发射电子。

表面导电型电子发射器的例子在例如  M.I.Elinson，“RadioEng.Electron Phys.，10，1290(1965)中进行了描述，其它的例子将在后面描述。

表面导电型电子发射器利用了这样一种现象，即，当有平行于薄膜表面的电流流过时，在基片上形成的一个小区域的薄膜中产生了电子发射。表面导电型电子发射器除了前面所述的Elinson的SnO₂以外，还包括使用Au薄膜(G.Dittmer，“Thin Solid Films”，9，317(1972))，In₂O₃/SnO₂薄膜(M.Hartwell和C.G.Fonstad，“IEEE Trans.ED Conf.”，519(1975))，碳薄膜(Hisashi Araki等，“Vacuum”，Vol.26，No.1，P.22(1983))，和其它类似的薄膜的电子发射器。

图37为根据M.Hartwell等人的表面导电型电子发射器的平面图，作为这种表面导电型电子发射器的结构的一个典型的例子。参见图37，标号3001表示一个基片；标号3004表示由通过溅射形成的金属氧化物制成的导电薄膜。该导电薄膜3004具有一个H型的图形，如图37所示。电子发射部分3005是通过对导电薄膜3004进行加能处理(称为加能形成处理，以后还要描述)形成的。参见图37，间隔L被设置为0，5-1mm，宽度W被设置为0.1mm。为了图示方便，在导电薄膜3004的中心，电子发射部分3005被显示为一个直角形状。但是，这并未确切地显示出电子发射部分的实际位置和形状。

在根据M.Hartwell等的上述表面导电型电子发射器中，电子发射部分3005比较典型的是在电子发射之前通过对导电薄膜3004进行一种称为加能形成的加能处理过程形成的。根据加能形成处理，通过在导电薄膜3004的两端施加一个以很低的比率如1V/分增加的DC电压施加电能，以便局部地破坏或者使导电薄膜3004变形，从而形成具有高电阻的电子发射部分3005。应当注意在导电薄膜3004的被破坏或变形的部分有一个裂缝。在加能形成处理之后，通过向导电薄膜3004施加一个合适的电压，在裂缝附近即会形成电子发射。

上述的表面导电型电子发射器的优点在于结构简单且容易制造。由于这个原因，可以在较大的范围内制成多种器件。在本申请人递交的日本专利申请No.64-31332中，研究了一种用于排列和驱动多个器件的方法。