[发明专利]电子束装置以及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并具有设置在其中的发射电子的电子发射器件的电子束装置。

背景技术

常规上，存在使得大量电子从阴极被发射、与面对的栅极碰撞并在那里被散射、然后取出电子的电子发射器件。作为以这种形式发射电子的器件，表面传导型电子发射器件和堆叠型电子发射器件是已知的，并且日本专利申请公开No.2000-251643公开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。另外，日本专利申请公开No.2001-229809公开了通过栅极材料厚度、驱动电压和绝缘层厚度的函数给出能够以高效率发射电子的条件的堆叠型电子发射器件。并且，日本专利申请公开No.2001-167693公开了具有在电子发射部分附近的绝缘层中提供凹陷部分的结构的堆叠型电子发射器件。

日本专利申请公开No.2000-251643公开了使得多个电子发射点存在于形成的间隙中的器件，并由此能提供抑制电子发射部分中的放电并能长时期稳定工作的电子发射器件。尽管所述技术能抑制电子发射部分中的放电，但是，上述的电子发射器件没有充分解决从电子发射点中的每个点发射的电子的量随着驱动器件的驱动时间期间而增加和减少的问题。另外，以上的电子发射器件表现出随着电子发射器件的驱动时间期间而增加和减少在间隙中存在的电子发射点的数量的现象。

在日本专利申请公开No.2001-229809中公开的器件中也发现了与上述现象相同的现象，并且，一直希望得到稳定的电子发射器件。

并且，在日本专利申请公开No.2001-167693中公开的器件表现出 优异的电子发射效率，但是其特性需要进一步提高。

发明内容

为了解决常规技术的上述问题，设计了本发明，并且本发明致力于提供具有设置在其中的电子发射器件的电子束装置，其具有简单的结构，表现出高电子发射效率，并且稳定地工作。

本发明的第一方面是一种电子束装置，该电子束装置包括：绝缘构件，在其表面上具有凹陷部分；栅极，设置在绝缘构件的表面上；阴极，设置在绝缘构件的表面上，并具有与栅极相对的、从凹陷部分的边缘向栅极突起的突起部分；以及阳极，与突起部分相对设置以使栅极被设置于阳极和突起部分之间，其中，突起部分在沿凹陷部分的边缘的方向上的长度比栅极的与突起部分相对的部分在沿凹陷部分的边缘的方向上的长度短。

根据本发明的电子束装置可包括以下方面：多个阴极被对应于栅极而设置；栅极具有与突起部分相对的隆起部分，并且，隆起部分在沿凹陷部分的边缘的方向上比突起部分短；以及栅极在与凹陷相对的部分处覆盖有绝缘层。

根据本发明的电子束装置的第二方面是一种具有根据本发明的电子束装置和设置在阳极上的发光构件的图像显示装置。

根据本发明，可以在电子发射器件中选择性地形成具有增大的电场强度的部分(强部分)，并且，结果，在优选的实施例中可以容易地控制电子发射点的位置。

电子束装置还能通过用绝缘层覆盖要暴露于绝缘构件的凹陷部分的栅极表面来防止发射的电子在与栅极表面碰撞之后形成泄漏电流，并且还能提高其电子发射效率。

并且，当相对于栅极具有多个阴极时，根据本发明的电子束装置能控制要向阳极发射的电子束的形状，并提供更加稳定的电子发射动作。

并且，电子束装置能通过在栅极上提供比阴极的突起部分的宽度 短的隆起部分，使得发射的电子选择性地与隆起部分碰撞，并且同时能使得发射的电子的碰撞部分集中于隆起部分的侧面上。结果，与侧面碰撞之后的电子飞向阳极而不进一步与其它部分碰撞，使得电子发射效率得到进一步的提高。

因此，本发明实现了被提供有电子发射器件的电子束装置，其具有高的电子发射效率并具有稳定的发射动作。

通过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、图1B和图1C是示意性地示出根据本发明的电子束装置的示例性实施例中的电子发射器件的结构的视图。

图2是示意性地示出根据本发明的电子发射器件中的用于测量电子发射器件的系统的视图。

图3是图1A至1C中的电子发射器件的部分放大示意图。

图4A和图4B是示出当向根据本发明的电子发射器件施加电压时出现的电场会聚(convergence)的状态的视图。

图5A、图5B和图5C是示出当向根据本发明的电子发射器件施加电压时出现的电场会聚的状态的视图。

图6是示出当在根据本发明的电子发射器件中突起部分高时出现的电力线的视图。