电子发射器件、使用它的电子源和显示设备及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种电子发射特性的离差很小并且抑制了其电子发射量的“波动”的电子发射器件。该电子发射器件包括衬底和其中包括间隙的导电膜，该衬底配备有包含硅氧化物的第一部分和与第一部分并列设置并具有更高的导热性的第二部分，该导电膜设置在衬底上，其中第一和第二部分具有比导电膜的电阻更高的电阻，该间隙设置在第一部分上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一种电子发射器件、使用该器件的电子源和图像显示设备。此外，本专利技术还涉及一种信息显示设备，比如电视，这种设备接收广播信号比如电视广播并执行在广播信号中包括的图像信息、字符信息和声频信息的显示和再现。
技术介绍
传统的表面导电型电子发射器件的制造过程使用附图24A至24D示意性地示出。首先，一对辅助电极2和3形成在基本绝缘的衬底1上(附图24A)。接着，该对辅助电极2和3与导电膜4连接(附图24B)。然后，执行被称为“通电形成(energization forming)”的处理，该处理通过在该对辅助电极2和3之间施加电压在导电膜4的一部分上形成第一间隙7(附图24C)。“通电形成”处理是使电流在导电膜4中流动以便通过该电流产生焦耳热在一部分导电膜4上形成第一间隙7的过程。彼此相对且其间放置有第一间隙7的一对电极4a和4b通过“通电形成”处理形成。然后，优选执行被称为“活化”的处理。“活化”处理原理上包括在含碳的气体环境中在辅助电极对2和3之间施加电压的过程。通过这种处理，碳膜21a和21b(它们都是导电膜)形成在第一间隙7中的衬底1上和在第一间隙7附近的电极4a和4b上(附图24D)。通过上述过程形成了电子发射器件。附图8A所示为在执行了“活化”处理之后电子发射器件的平面示意图。附图8B所示为沿着附图8A的线B-B’的剖面示意图，并且基本与附图24D相同。在附图24A至24D中，通过与附图8A和8B中的参考标号相同的参考标号表示的部件与附图8A和8B中的部件相同。在使电子发射器件发射电子时，使施加给辅助电极2和3中的一个电极的电位高于施加给另一个电极的电位。通过以这种方式对辅助电极2和3施加电压，在第二间隙8产生强电场。结果，可认为电子从构成第二间隙的外边缘的部分(这些部分是在低电位侧连接到辅助电极2或3的碳膜21a或21b的端缘)的许多位置(即多个电子发射区)发射。日本专利申请公开第H07-201274、日本专利申请公开第H04-132138、日本专利申请公开第H01-279557、日本专利申请公开第H02-247940和日本专利申请公开第H08-96699公开了通过控制辅助电极2和3和导电膜4等的形状控制该间隙的位置的技术。通过如下过程可以构造图像显示设备使配备有由排列的多个这种电子发射器件构成的电子源的衬底和配备有由荧光体等制成的发光膜的衬底相对并维持在真空中的衬底之间的间隔。
技术实现思路
对于最近的图像显示设备，要求能够在较长的期间上非常均匀且稳定地显示更加明亮的显示图像。因此，在配备有包括排列的多个电子发射器件的电子源的图像显示设备中，要求每个电子发射器件稳定维持良好的电子发射特性较长的期间。此外，同时，也要求每个电子发射器件的电子发射量Ie的离差较小。在“通电形成”处理中，其中形成了第一间隙7的位置极容易甚至被较小的作用因素改变。即，第一间隙7的位置和形状由在“通电形成”处理过程中产生的焦耳热集中的部位确定。如果导电膜4在质量上和形状上是均匀的并且辅助电极2和3彼此对称，则在导电膜4中产生的焦耳热必定是均匀的。因此，认为，如果考虑对环境的热传导(例如，对辅助电极2和3的热传导)，焦耳热最集中的位置正好在辅助电极2和3的中间。然而，实际中发生了导电膜4的膜厚变化、辅助电极2和3的形状误差等。因此，几乎在所有的情况下，如附图8A所示，间隙(第一间隙7和第二间隙8)在辅助电极2和3之间的区域中较大弯曲地延伸。此外，因为附图8A是在执行了“活化”处理之后的示意图，因此没有绘制出第一间隙7的形状。但是，第一间隙7的形状与第二间隙8的形状几乎是相同的弯曲形状。此外，第一间隙7的宽度宽于第二间隙8的宽度。因此，每个电子发射器件的间隙(第一间隙7和第二间隙8)的形状彼此不同。结果，造成了电子发射特性的离差(变化)。此外，如上文所述，普遍认为，在构成间隙8的外部边缘(它是一个碳膜21a或21b的端缘的一部分)的许多位置上发生了场发射(从这些位置穿透(发射)电子)。例如，在使第一辅助电极2的电位高于第二辅助电极3的电位并驱动该电子发射器件时，可以将通过第二电极4b连接到第二辅助电极3的第二碳膜21b看作发射器。结果，在构成第二间隙8的外部边缘(它是第二碳膜21b的端缘)的部分上存在许多电子发射点(区域)。即，普遍认为，许多电子发射点位于连接到辅助电极3或2的碳膜21a或21b的端缘上的一条线上，沿着第二间隙8将低电位施加给该辅助电极3或2上。因此，如附图8A等所示，在间隙(第二间隙8和第一间隙7)弯曲地延伸时，从辅助电极到每个电子发射点的有效电阻值发生了离差。结果，在这种电子发射器件中，几乎在所有的情况下都发生了电子发射量的“波动”(它是这样的一种现象其中电子发射电流的改变在短时间内发生)。此外，使用在作为已有技术示出的日本专利申请公开第H07-201274、日本专利申请公开第H04-132138、日本专利申请公开第H01-279557、日本专利申请公开第H02-247940和日本专利申请公开第H08-96699中公开的技术可以降低间隙(第二间隙8和第一间隙7)的弯曲。然而，虽然可以降低由作为主要原因的间隙弯曲引起的“波动”，但是已经发现仅仅消除弯曲的原因不足以减小电子发射量的“波动”。因此，在包括上文提到的许多排列的电子发射器件的电子源中，预计源自间隙7和8之弯曲的电子发射特性的变化和电子发射量的改变以及电子发射量的“波动”都已经发生。此外，在使用电子发射器件的图像显示设备中，已经存在如下的情况所预计的亮度改变和亮度变化(离差)源自间隙的弯曲和电子发射量的“波动”。因此，难以实现高度精确的且良好的显示图像。因此，考虑到上述的问题，本专利技术的一个目的是提供一种具有很小的电子发射特性的离差以及被抑制了其电子发射量的“波动”的电子发射器件。此外，同时，本专利技术的另一目的是提供一种电子发射特性的离差很小并且它的电子发射量的“波动”很小的电子发射器件的简单的且可良好控制的制造方法。此外，本专利技术的进一步目的是提供一种具有很小的电子发射特性的离差和稳定的电子发射特性的电子源和该电子源的制造方法。同时，本专利技术的进一步目的是提供一种具有很小的亮度离差和改变的图像显示设备和该图像显示设备的制造方法。因此，本专利技术解决了上述问题，本专利技术是一种包括衬底和设置在衬底上并在其中包括间隙的导电膜的电子发射器件，其中衬底至少包括含硅氧化物的第一部分和与第一部分并列设置并各自具有比第一部分的导热性更高的导热性的第二部分，其中第一和第二部分各自具有比导电膜的电阻更高的电阻，其中导电膜设置在第一和第二部分上，其中间隙设置在第一部分上。此外，本专利技术的特征还在于“与第一部分的两侧并列地设置第二部分以将第一部分夹在第二部分之间”；“每个第二部分的导热性至少是第一部分导热性的四倍大”；“构成第一和第二部分中的每部分的材料的电阻率是108Ωm或更大”；“导电膜的薄膜电阻是在102Ω/□至107Ω/□的范围内”；以及“第一部分包含硅氧化物作为主要成分”。此外，本专利技术是一种电子发射器件，包括设置在衬底上的一对电极；和连接到该电极对并且其中包括间隙的导电膜，其中具有比导电膜的电阻更高的电阻的层，其中该层具有孔隙以暴露该间隙，其中衬底在该孔隙之下的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括衬底和设置在所述衬底上并在其中包括间隙的导电膜的电子发射器件，其中所述衬底至少包括包含硅氧化物的第一部分和与所述第一部分并列设置的第二部分，所述第二部分的导热性比所述第一部分的导热性高，所述第一部分和所述第二部分的电阻比所述导电膜的电阻高，所述导电膜设置在所述第一部分和所述第二部分上，和所述间隙形成在所述第一部分之上。

【技术特征摘要】
JP 2005-7-25 2005-2145281.一种包括衬底和设置在所述衬底上并在其中包括间隙的导电膜的电子发射器件，其中所述衬底至少包括包含硅氧化物的第一部分和与所述第一部分并列设置的第二部分，所述第二部分的导热性比所述第一部分的导热性高，所述第一部分和所述第二部分的电阻比所述导电膜的电阻高，所述导电膜设置在所述第一部分和所述第二部分上，和所述间隙形成在所述第一部分之上。2.根据权利要求1所述的电子发射器件，其中所述第二部分并列地设置在所述第一部分的两侧以将所述第一部分夹在其间。3.根据权利要求1所述的电子发射器件，其中所述第二部分的导热性至少是所述第一部分导热性的四倍大。4.根据权利要求1所述的电子发射器件，其中构成所述第一部分和所述第二部分的材料的电阻率是108Ωm或更大。5.根据权利要求1所述的电子发射器件，其中所述导电膜的薄膜电阻是在102Ω/□至107Ω/□的范围内。6.根据权利要求1所述的电子发射器件，其中所述第一部分包含硅氧化物作为主要成分。7.一种电子发射器件，包括设置在衬底上的一对电极；和连接到该对电极的导电膜，所述导电膜在其一部分上包括间隙，其中具有比所述导电膜的电阻更高的电阻的层设置在所述导电膜上，所述层包括孔隙，所述间隙通过该孔隙被暴露出来，和所述衬底在所述孔隙之下的位置处的导热性低于所述层的导热性。8.一种包括多个电子发射器件的电子源，每个电子发射器件根据权利要求1至7中的任一权利要求制备。9.一种图像显示设备，包括根据权利要求8所述的电子源和响应从所述电子源发射的电子的辐射而发光的发光部件。10.一种信息显示设备，该信息显示设备包括输出在所接收的广播信号中包含的图像信息、字符信息和声频信息中至少一种信息的至少一个接收器和连接到所述接收器的图像显示设备，其中所述图像显示设备根据权利要求9制备。11.一种电子发射器件的制造方法，该电子发射器件配备有在其一部分上包括间隙的导电膜，该电子发射器件的制造方法包括制备衬底，该衬底至少包括第一部分和具有比所述第一部分的导热性更高的导热性的第二部分，所述第二部分与所述第一部分并列设置，其中所述第一部分和所述第二部分设置在导电膜之下，该导电膜具有比所述第一部分和所述第二部分的电阻更低的电阻；和通过使电流在所述导电膜中流动，在所述第一部分之上的一部分导电膜处形成间隙。12.根据权利要求11所述的电子发射器件的制造方法，其中所述第二部分并列地设置在所述第一部分的两侧以将所述第一部分夹在其间。13.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：糠信恒树，佐藤崇广，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]