[发明专利]电子源电极及其制造方法和电子管

说明书

背景技术

本发明涉及电子源电极及其制造方法和用该电子源电极的电子管。

从配置在阴极一侧的电子源发射出来的电子与由在对置电极上形成的荧光体层构成的发光部分碰撞进行发光的荧光显示管等的电子管是众所周知的。这种电子管是用从亚微米到微米大小的微小电子发射源的真空微器件的一种。基本构成是与已有的真空管相同的三极管，但是不用热阴极，而是用在阴极(发射极)上集中高电场通过量子力学的隧道效应引出电子的电子发射源作为电极。

这种引出的电子被阳极和阴极之间的电压加速，与在阳极上形成的荧光体层碰撞使它受到激励而发光。由阴极电子束使荧光体激励发光这一点与阴极射线管的原理相同，但是与阴极射线管比较具有体积，重量和消耗功率都小的特长。进一步，与液晶器件装置比较，具有不需要后照光，并且视野角宽广的特长。

电子源电极的一个例子如图6和图7所示。图6是表示阴极和电子引出电极的电极构造的图，图7是表示包含阳极的电子管构造的图。

成为阴极的电子源电极6是在导体基板7的表面上形成碳毫微管，类似金钢石的碳等的电子发射源8，在它上面设置具有大致与这个电子发射源8平行地对置的形成格子状的网格部分9a的电子引出电极9。

在这种电极构造中，当使电子引出电极9对于电子源电极6处于正电位那样地加上电压时，产生场致电子发射，从电子源电极6引出电子。引出的电子分成流入电子引出电极9和通过网格部分9a流入阳极10的两部分(图7)。

可是，在图6和图7所示的电极构造中，流入电子引出电极9的电子数目比通过电子引出电极9使荧光体发光的电子数目多，使阳极电流I_A对于流入电子引出电极的栅极电流I_G和阳极电流I_A相加的总电流的比率(以下将这个比率称为电流分配率)降低。我们认为这是因为电子引出电极9的电位对于成为阴极的电子源电极6平行分布，所以如图6中的箭头所示，从电子源电极引出的电子中，流入电子引出电极9的电子e_G的数目比通过网格部分9a到达阳极10的电子e_A的数目多，对发光没有贡献的栅极电流I_G的比率增大所致。考虑到从直接在网格部分9a下面以外的电子源电极发射的电子几乎都成为对发光没有贡献的无效电流的栅极电流，根据本发明者的调查，在已有的电极构造中，电流分配率约为5～10％。又，当电子引出电极和电子源电极的间隙变窄时，发生相互接触等那样的问题。

作为电子发射源领域的形态，除了在平板状的导体基板表面上形成电子发射源的形态外，还有在导体基板表面上形成许多孔的电极构造。这时，当用CVD法等的干式法形成电子发射源时，通过许多孔在导体基板表面和里面也形成碳毫微管等的电子发射源。因为在电子发射面和相反一侧的里面上形成的电子发射源不能简单地用吹风等方法除去，所以出现下面那样的问题。

(1)当将形成电子发射源的导体基板固定在其它的基础金属等上时，电子发射源夹在两者之间使电极的平坦性恶化，并使电子引出电极和电子源电极的间隙的再现性恶化。

(2)又，因为与基础金属的熔接成为通过碳毫微管等的电子发射源的熔接，所以熔接强度降低。

(3)成为装配电极时电子引出电极和电子源电极之间发生进入接触的原因。

发明内容

本发明的目的是提供即便电子引出电极和电子源电极的间隙变窄，阳极电流对总电流的比率也很高，能够提高电流分配率的电子源电极及其制造方法和用该电子源电极的电子管。

本发明的电子源电极的特征是它是备有基板，在这个基板上形成的电子发射源区域和包围这个电子发射源区域周围的屏蔽区域的电子源电极，上述屏蔽区域是当用干式法在上述电子发射源区域生成电子发射源时由不生成该电子发射源的材料形成的。

上述电子发射源区域的特征是生成电子发射源时的表面是由铁或含铁的铁系材料形成的。

又，上述电子发射源的特征是它是碳毫微管层。

上述屏蔽区域的特征是它的表面是由铁或含铁的铁系材料以外的非铁材料形成的。