电子发射器件、图像显示板、图像显示设备、信息显示设备制造技术

本发明专利技术涉及电子发射器件和使用电子发射器件的图像显示板、图像显示设备和信息显示设备。所述电子发射器件包括镧的硼化物的多晶膜，并且构成所述多晶膜的微晶大小等于或大于２．５ｎｍ并且等于或小于１００ｎｍ，优选地，所述多晶膜的膜厚度等于或小于１００ｎｍ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电场发射型电子发射器件。本专利技术还涉及使用电子发 射器件的图像显示板、基于输入的图像信号显示图像的图像显示设 备、和将输入的信息信号中包括的信号作为图像显示的信息显示设 备。
技术介绍
图IO是常规的一般电场发射型电子发射器件的典型的截面图。 在基板1上设置阴极电极2，并且在阴极电极2上设置作为圆锥形凸 起的导电部件3。经由阴极电极2和绝缘层4设置栅电极5，并且栅 电极5被设置为围绕导电部件3。在阴极电极2和栅电极5之间施加 电压；从而，从导电部件3发射电子。作为电场发射型电子发射器件， 包括MIM型电子发射器件和BSD型电子发射器件。以面对面的关系布置其中在基板上布置有许多这样的电场发射 型电子发射器件的背板和其中设置有诸如荧光体之类的发光材料的 面板，并密封其周边区域；从而，可形成气密容器(图像显示板)， 然后，将驱动电路连接至图像显示板；从而形成显示图像的图像显示 设备。日本专利申请特开No.S51-021471和日本专利申请特开 No.01-235124公开了 一种电场发射型电子发射器件具有导电部件， 所述导电部件是表面涂敷有具有低功函数(work function )和高熔点 的材料的圆锥型凸起。V.Craciun等人的Pulsed laser deposition of crystalline LaB6 thin films, Applied Surface Science, 247， 2005，第384至389页；和4Dattatray. J. Late等人的Field emission studies of pulsed laser deposited LaB6 films on W and Re， ultramicroscopy, 107， 2007， 第 825至832页公开了六硼化镧作为低功函数材料。
技术实现思路
需要图像显示设备中使用的电场发射型电子发射器件在较低操 作电压和较低真空度(较高压力)下实现延长的稳定的电子发射。即使导电部件的表面如日本专利申请特开No.S51-021471中公 开那样涂敷有低功函数材料，随着时间的流逝常常不能执行以初始低 电压进行的驱动，并且发射电流常常变得不稳定。此外，在形成了这样的气密容器的情况下，有时重复频繁的加热 过程和冷却过程(包括自然冷却)，并且需要抑制由这种温度变化引起的影响。实施本专利技术以解决该问题，并且本专利技术提供包括镧的硼化物的多 晶膜的电子发射器件，构成多晶膜的微晶的大小等于或大于2.5nm, 并且等于或小于100 nm。根据本专利技术，可减小发射电流的波动。此外，功函数可等于或小 于3.0eV;因此，可减小驱动电压。此外，即使经过电子发射器件的 制造过程，也可抑制剥离等的发生。参照附图阅读对示例性实施例的以下描述，本专利技术的其他特征将变得清晰。附图说明图l是电子发射器件的实施例的例子的典型截面图； 图2是驱动电子发射器件的情况下的例子的典型视图； 图3是示出锎的硼化物的多晶膜的配置的典型视图4A至4C是电子发射器件的实施例的另一个例子的典型视图5是示出电子源的例子的典型平面图； 图6是示出图像显示板的例子的典型截面图；图7是示出图像显示设备和信息显示设备的例子的框图8A至8F是示出电子发射器件的制造过程的例子的典型视图9A至9C是电子发射器件的实施例的另一个例子的典型视以及图IO是常规电子发射器件的典型截面图。 具体实施例方式在下文中，将参照附图详细描述根据本实施例的电子发射器件和 图像显示设备。图1示出本实施例的电子发射器件10的例子的典型截面图。 在基板1上设置阴极电极2，并且在阴极电极2上设置与该阴极 电极2电连接的导电部件3。阴极电极2具有调整导电部件3的电位 以及将电子供应至导电部件3的功能。可在阴极电极2和导电部件3 之间进一步设置电阻层。在图l所示的实施例中，导电部件3是圆锥 形凸起；然而，导电部件3可被配置为只要包括凸起部分(或尖锐部 分)即可。经由绝缘层4在基板1上设置栅电极5。称为栅极孔的开口 7被 设置为穿过绝缘层4和绝缘层4上形成的栅电极5。在开口7中设置 导电部件3。优选地，开口7是圆形形态；然而，可将开口7形成为 多边形形状。然后，导电部件3的表面被涂敷有镧的硼化物的多晶膜 8。该情况示出了其中导电部件3的整个表面覆盖有多晶膜8的实施 例；然而，镧的硼化物的多晶膜8可覆盖导电部件3的凸起部分的至 少部分表面。具体地讲，覆盖凸起部分的端部，或覆盖凸起部分距栅 电极5的最近的部分是优选的。在导电部件3为圆锥体的情况下，优 选地，至少圆锥体的尖端部分可覆盖有多晶膜8。导电部件3可由金 属、金属化合物和半导体中的任何材料制成。这种情况示出了其中由 不同部件配置阴极电极2和导电部件3的例子；然而，导电部件3可 被形成为阴极电极2的一部分。例如，凸起部分形成在阴极电极2上， 并且凸起部分可涂敷有镧的硼化物的多晶膜8。在本实施例中，由导电部件3和镧的硼化物的多晶膜8构成阴极 9。阴极9是电子发射体。阴极9的形状反映导电部件3的凸起部分； 因此，可认为阴极9具有凸起部分。因此，镧的硼化物的多晶膜8构 成阴极9的凸起部分的至少一部分。特别地，镧的硼化物的多晶膜8 构成了阴极9的凸起部分的表面的至少一部分。该情况示出了其中导 电部件3和镧的硼化物的多晶膜8构成阴极9的例子；然而，可完全 由镧的硼化物的多晶膜8形成阴极9的凸起部分。此外，可完全由镧 的硼化物的多晶膜8形成阴极9;或者可完全由镧的硼化物的多晶膜 8形成阴极9和阴极电极2。然而，优选地，通过使用导电部件3的 凸起部分来控制阴极9的凸起部分的形状，导电部件3的凸起部分的 表面的至少一部分覆盖有多晶膜8。在任何情况下，镧的硼化物的多 晶膜8构成阴极9的凸起部分的表面的至少一部分。在驱动电子发射器件10的情况下，如图2所示，设置电子发射 器件10以使其与阳极21相对。以这种方式将阴极9的凸起部分及其 端部布置为朝向阳极21。并且，将阳极21和电子发射器件IO之间的 压力保持为低于大气压(真空)。然后，将栅电极5的电位设定为高 于阴极电极2的电位。那些电位在栅电极5和阴极9之间的空间6中 形成电场，并且通过该电场从阴极9发射电子。此外，通过将阳极21 的电位设定为充分高于栅电极5的电位，从电子发射器件10发射的 电子向着阳极21被加速。如上所述，本实施例的电子发射器件不是所谓的热阴极(在热阴 极中，在阴极附近分离地设置加热装置以通过加热该阴极而发射电 子)；而是使用所谓的冷阴极(冷阴极通过电场发射而发射电子)的 电子发射器件。此外，关于由阴极电极2、阴极9、栅电极5和阳极21配置的电 子发射i殳备进行描述。然而，可通过在阳极21和阴极9之间施加电 压而不设置栅电极5来配置发射电子的电子发射设备。下面，将描述镧的硼化物的多晶膜8。镧的硼化物的多晶膜8具 有导电性。根据本实施例的镧的硼化物的多晶膜8展现出金属传导性。如图3所示，根据本实施例的镧的硼化物的多晶膜8具有如由许多微 晶80构成的所谓的多晶体那样的特征。每个微晶80都由镧的硼化物 制成。微晶是指被假设为单晶的最大的组。顺便提及，晶粒(grain) 常常指由多个微晶构成的物质、具有非晶态粒度的物质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子发射器件，包括镧的硼化物的多晶膜，　其中，构成所述多晶膜的微晶的大小等于或大于２．５ｎｍ并且等于或小于１００ｎｍ。

【技术特征摘要】
JP 2008-9-3 2008-225812;JP 2009-8-6 2009-1837191.一种电子发射器件，包括镧的硼化物的多晶膜，其中，构成所述多晶膜的微晶的大小等于或大于2.5nm并且等于或小于100nm。2. 根据权利要求l所述的电子发射器件，其中，所述多晶膜的膜厚度等于或大于2.5nm并且等于或小于 100 nm。3. 根据权利要求l所迷的电子发射器件，其中所述多晶膜的膜厚度等于或大于2.5nm并且等于或小于204. 根据权利要求3所述的电子发射器件，其中，通过X射线f汴射观察，所迷多晶膜的(100)面的积分强 度I(刚)和(110 )面的积分强度1(11())之间的比1(刚)/I(uo)等于或大于0.54 并且等于或小于2.8。5. 根据权利要求l所述的电子发射器件，其中，通过X射线衍射的观察，从所述多晶膜的表面起的厚度 等于或小于20nm的区域的(100)面的积分强度1(1()())和(110)面的 积分强度I(uo)之间的比1(1(|。)/1( 。)等于或大于0.54并且等于或小于2.8。6. 根据权利要求l所迷的电子发射器件，其中，镧的硼化物的B对La的比率等于或大...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林玉树，西田彰志，森口拓人，塚本健夫，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]