專利名稱：電子源和圖像顯示設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電子源和包括該電子源的圖像顯示設備。
技術背景在第2003-157757號日本專利公布(對應于美國專利7,097,530 ) 中公開了一種電子源基底和包括該電子源基底的顯示設備。具體地 講，當放電在電子發射器件的器件電極發生時，在第2003-157757號 日本專利公布中公開的構造對于減小對與上述電子發射器件相鄰的 電子發射器件的損壞是有用的。發明內容可通過使用在第2003-157757號日本專利公布中公開的技術來減 小對與放電發生的電子發射器件相鄰的電子發射器件的損壞。然而， 需要一種進一步減小上述損壞的技術。根據第2003-157757號日本專利公布，當放電在在電子發射器件 的列配線側或行配線側上提供的器件電極發生時，電子發射器件可被 毀壞。本發明的發明者集中關注當放電發生時電子發射器件可如何經 受毀壞的過程。本發明的發明者認識到以下事件發生。就是說，當放電發生處的 電子發射器件被毀壞時，電子發射器件的電阻在非常短的時間段內變 得下降(即，短路發生)。在短路狀態期間，由于放電而發生的電流 通常流入到至少一個其它電子發射器件中，從而電子發射器件變得被 損壞。就是說，在從放電發生時到電子發射器件的毀壞完成時的瞬態 下流動的電流可能毀壞至少一個其它電子發射器件。通過減少或防止上述短路狀態，可進一步防止除放電發生處的電子發射器件之外的電子發射器件被損壞。更具體地講，根據本發明的實施例使用以下構造。電子源包括多個電子發射器件；矩陣配線，該矩陣配線具有多 條掃描配線和多條調制配線，并且用于建立電子發射器件之間的矩陣 連接；第一集成電路，該第一集成電路將掃描信號施加到掃描配線， 以對電子發射器件執行一次一線(Hne-at-a-time )驅動；第二集成電 路，該第二集成電路將調制信號施加到調制配線，以對電子發射器件 執行一次一線驅動；和陽極，該陽極被設置在距電子發射器件的預定 距離處。電子發射器件中的每個包括連接至掃描配線的第一導電部件 和連接至調制配線的第二導電部件，第一導電部件和第二導電部件彼 此相對，在它們之間具有間隙。根據多個電子發射器件，從第一導電 部件面對間隙的部分經由對應的掃描配線延伸到第一集成電路的輸 出端的區域的電阻為RU，從第二導電部件面對間隙的部分經由對應 的調制配線延伸到第二集成電路的輸出端的電阻為RL，在間隙內施 加的電壓為Vmax。由第一集成電路在其連接至所選擇的掃描配線的 輸出端產生的電位為Vy，由第二集成電路在其連接至與應該發射電 子的電子發射器件連接的調制配線的輸出端產生的電位為Vx。當放 電在電子發射器件和陽極之間發生時，在第一集成電路的輸出端的位 置流動的電流的最大值為Idis2，在第二集成電路的輸出端的位置流動 的電流的最大值Idis3。因此，電子源包括滿足表達式Idis2*RU國 Idis3 *RL + Vy - Vx S Vmax的至少 一個電子發射器件。當放電在電子發射器件中發生時，可防止其它電子發射器件被損壞。從參考附圖對示例性實施例的以下描述，本發明的進一步的特征 將變得清楚。
圖1顯示根據本發明的實施例的構造。圖2是根據本發明的另一實施例的時序圖。圖3是根據本發明的另一實施例的等效電路圖。 圖4A顯示根據本發明的另一實施例的構造。 圖4B顯示根據本發明的另一實施例的構造。 圖5A顯示根據本發明的另 圖5B顯示制造步驟的另一 圖5C顯示制造步驟的另一 圖5D顯示制造步驟的另一 圖5E顯示制造步驟的另一 圖5F顯示制造步驟的另一 圖6顯示根據本發明的另一實施例的構造。 圖7顯示比較示例的構造。
具體實施方式
以下，將描述根據本發明的第一實施例的電子發射器件。上述電 子發射器件例如是被構造為通過在第一導電部件1011和第二導電部 件1012之間施加電壓來發射電子的器件，第一導電部件1011和第二 導電部件1012彼此相對，在它們之間具有間隙24 (在它們之間提供 距離)，如圖7所示。圖7中顯示的電子發射器件為表面傳導電子發 射器件。本發明可用于各種類型的場發射類型的電子發射器件，這些 電子發射器件被構造為在兩個導電部件之間施加電壓，從而發射電 子。上述場發射類型的電子發射器件包括Spindt型發射器、金屬-絕 緣體-金屬(MIM)型發射器、包括碳納米管的發射器等。圖l顯示根據第一實施例的電子源的構造。在圖1中，顯示6x6 矩陣的構造。多條掃描配線1001 (Yl、 Y2、 Y3、 Y4、 Y5和Y6)和多條調制 配線1002 (Xl、 X2、 X3、 X4、 X5和X6 )形成矩陣配線。掃描配線1001經由連接配線1004連接至第一集成電路1003的 輸出端1005，在一個示例中，第一集成電路1003為掃描側驅動器。調制配線1002經由連接配線1007連接至第二集成電路1006的輸出端1008,在一個示例中，第二集成電路1008為調制側驅動器。在本示例中，第一集成電路1003和第二集成電路1006中的每個 為IC芯片，連接配線1004和連接配線1007中的每個為柔性印刷配 線，但是這些組件不僅限于這些示例。在第一實施例中，至少一個電子發射器件1009為表面傳導電子 發射器件。電子發射器件1009包括彼此相對的第一導電部件1010和 第二導電部件1011，在它們之間具有間隙。每個導電部件1010連接 至對應的掃描配線1001，每個導電部件1011連接至對應的調制配線 1002。通過掃描配線1001和調制配線1002在電子發射器件1009之 間建立矩陣連接。由于施加到對應的掃描配線1001的掃描信號(選 擇信號)和施加到對應的調制配線1002的調制信號，而使得每個電 子發射器件1009被矩陣驅動。圖像信號被輸入到控制電路1012，控制電路1012被構造為將時 序信號和灰度級數據輸出到第一集成電路1003和第二集成電路1006。如現在將描述的，每個第一集成電路1003順序地將掃描信號施 加到連接至其的多條掃描配線1001。圖2顯示指示掃描信號如何被施加到掃描配線1001的時序圖。在選擇周期Hl上，掃描信號被施加到掃描配線Yl，在選擇周 期H2上，掃描信號被施加到掃描配線Y2,等等，直到在其中掃描信 號被施加到掃描配線Y6的選擇周期H6為止。第二集成電路1006與選擇周期同步地輸出調制信號。例如，結 合圖1如圖2所示，在選擇周期Hl上，掃描信號被施加到掃描配線 Yl和連接至該掃描配線的多個電子發射器件，并且，在同一選擇周 期H1上，調制信號被施加到多條調制配線X1至X6中的每條，從而 選擇電子發射器件中的對應電子發射器件。由于如圖2所示，在選擇 周期H2期間選擇連接至掃描配線Y2的多個電子發射器件，并且調 制信號被施加到多條調制配線XI至X6中的每條，所以連接至配線 Y2的電子發射器件中的對應電子發射器件被選擇。因此，可經由多條調制配線XI至X6同時將調制信號施加到連接至所選擇的掃描配線的多個電子發射器件。圖2的時序圖顯示調制信號被施加到調制配線XI至X6的示例 性狀態。根據上述實施例，脈寬調制信號被用作調制信號。因而，根據上述驅動，可順序地選擇掃描配線，并且可同時將調 制信號施加到連接至所選擇的掃描配線的多個電子發射器件。上述驅 動被稱為一次一線驅動。在一次一線驅動期間，作為最大電流的電流可最多經由連接至施 加有掃描信號的掃描配線的所有電子發射器件同時流進所述掃描配 線。因此，在第一集成電路1003的輸出端中的每個獲得的電流容許 值被確定或選擇，從而電流容許值可經受上述大電流(上述最大電 流)。另一方面，即使電流同時流進第二集成電路1006的輸出端， 這些電流中的每個通常也是將流進單個電子發射器件的電流。雖然可 采用用于同時選擇多條掃描配線的驅動方法，但是同時選擇的掃描配 線的數量最多為2或3。因此，在這種情況下，流進第二集成電路1006 的輸出端中的每個的電流的最大值小于流進第一集成電路1003的輸 出端中的每個的電流的最大值。因此，在第二集成電路1006的輸出 端中的每個處獲得的電流容許值可小于在第一集成電路1003的輸出 端中的每個處獲得的電流容許值。同樣，與第一集成電路1003連接 的掃描配線的電阻值可小于與第二集成電路連接的調制配線的電阻值。因而，在一次一線驅動期間，連接至掃描配線的第一集成電路的 輸出端之一的電流容許值大于連接至調制配線的第二集成電路的輸 出端之一的電流容許值。在上述實施例中，第一集成電路的輸出端中 的每個的電流容許值大于第二集成電路的輸出端中的每個的電流容 許值。根據上述構造，可使由于放電的發生而流動的電流適當地流到 第一集成電路側，在第一集成電路側，第一集成電路連接至掃描配線。這里，將參考圖3考慮放電在電子發射器件1009的第一導電部 件IOIO和與電子發射器件1009相對的陽極之間發生的示例。由于放電而引起的從陽極流到導電部件1010的電流Idisl可被件1010的掃描配線1001中的電流Idis2和 流入到與導電部件1010相對的導電部件1011中的電流Idis3，在導電 部件1010和導電部件1011之間具有間隙。在由于上述放電而使電子發射器件1009毀壞之前，短路在導電 部件1010和1011之間發生。當短路發生時(當放電發生的電子發射 器件被毀壞時)，放電電流被轉向到導電部件1011側的比率 Idis3/Idisl變得大于當沒有短路發生時獲得的比率Idis3/Idisl。因此， 可通過減少短路來降低放電電流;故轉向到導電部件1011側的比率 Idis3/Idisl。應該滿足以下條件來減少短路。掃描配線1001、被提供以連接掃描配線1001與第一集成電路 1003的輸出端1005的連接配線1004、第一導電部件1010、第二導電 部件IOII、調制配線1002、被提供以連接調制配線1002與第二集成 電路1006的輸出端1008的連接配線1007中的每個具有電阻。這里，將描述預定電子發射器件。從預定電子發射器件的第一導 電部件1010的部分(面對第一導電部件1010和第二導電部件1011 之間的間隙的部分)經由各掃描配線1001延伸到第一集成電路1003 的輸出端1005的區域的電阻被確定為RU。此外，從預定電阻發射器 件的第二導電部件1011的部分(面對第一導電部件1010和第二導電 部件1011之間的間隙的部分)經由各調制配線1002延伸到第二集成 電路1006的輸出端1008的區域的電阻,皮確定為RL。第一集成電路1003在與連接至電子發射器件的掃描配線1001 對應的輸出端產生電位Vy,其中，電位Vy 4吏掃描配線1001進入選 擇狀態。然后，第二集成電路1006在與連接至電子發射器件的調制 配線1002對應的輸出端1008產生電位Vx，其中，上述電子發射器 件應該發射電子。這里，當第二集成電路1006在連接至與應該發射 電子的電子發射器件連接的調制配線1002的輸出端1008產生電位 時，該電位在調幅期間具有至少兩個值。在這種情況下，用于發射具 有最高級灰度級的光的電位被確定為Vx。射器件1011和1010、連接至電子發射器 件1011和1010的配線1001、1002、1004和1007以及連接至配線1001、 1002、 1004和1007的第一集成電路1003(圖1 )和第二集成電路1006 (圖1 )的輸出端1005和1008與電阻之間的關系的示意圖。如果在第一導電部件1010的部分(面對上述間隙的部分)獲得 的電位被確定為Vyl，在第二導電部件1011的部分(面對上述間隙 的部分)獲得的電位被確定為Vxl，則電位Vyl和電位Vxl之間的差 值應該等于或小于Vmax， Vmax指示施加到間隙的電壓的容許值。這里，可通過減法Vyl-Vy顯示第一集成電路1003的輸出端1005 的電位Vy和在第一導電部件的部分(面對間隙的部分)獲得的電位 Vyl之間的差。此外，從第一集成電路1003的輸出端1005延伸到第 一導電部件的部分(面對間隙的部分)的區域的電阻被確定為RU。 首先，可通過等式Idis2-Idisl -1<^3顯示在輸出端1005和第一導電 部件的部分(面對間隙的部分)之間通過的電流。因此，等式Vyl-Vy =Idis2 * RU遵循歐姆定律。同樣，可通過減法Vxl-Vx顯示第二集成電路1006的輸出端1008 的電位和在第二導電部件1011的部分(面對間隙的部分)獲得的電 位之間的差。此外，從第一集成電路1006的輸出端1008延伸到第二 導電部件1011的部分(面對間隙的部分)的區域的電阻被確定為RL。 此外，通過上述區域的電流被確定為Idis3。因此，等式Vxl -Vx = Idis3* RL遵循歐姆定律。當基于上述兩個等式計算減法Vyl-Vxl時，等式Vyl - Vxl =Idis2* RU - Idis3 * RL + Vy - Vx成立。由于減法Vyl-Vxl的結杲應該等于或小于Vmax，所以方程式 Idis2 * RU - Idis3 * RL + Vy - Vx S Vmax成立。 這里，如下確定值Vmax。可通過將可滿足正常驅動電子源和/或包括電子源的顯示器的要 求的最大電位施加到陽極和保持上述狀態來確定值Vmax。如果施加 到陽極的電位可變，則可通過將作為所有變化電位中的最大電位的電位施加到陽極和保持上述狀態來確定值Vmax。在電子源中提供的多個電子發射器件之一被選擇，并且地電位被 施加到提供第一集成電路1003的輸出端1005的位置，其中，第一集 成電路1003對應于連接至所選擇的電子發射器件的掃描配線。此夕卜， 另一地電位被施加到提供第二集成電路1006的輸出端1008的位置， 其中，第二集成電路1006對應于連接至所選擇的電子發射器件的調 制配線1002。施加到提供第一集成電路1003的輸出端1005的位置的電位的值 被固定為地電位的值，脈沖信號被施加到提供第二集成電路1006的 輸出端1008的位置。對于上述脈沖信號，地電位被確定為參考電位， 最大電位Vm^皮確定為O.IV，脈沖寬度被確定為10ns。在這種情況 下，在與施加上述脈沖信號時相同的時間，在提供為其它掃描配線而 提供的笫一集成電路1003的輸出端1005的位置中的每個位置上，施 加與上述脈沖信號相同的脈沖信號。此外，在提供為其它調制配線而 提供的第二集成電路1006的輸出端1008的位置中的每個位置上施加 地電位。在施加脈沖信號時測量流入到第二集成電路1006的輸出端1008 的電流，其中，第二集成電路1006對應于連接至所選擇的電子發射 器件的調制配線1002。接下來，在確定最大電位Vm為0.2V并保留脈沖寬度不變之后， 施加脈沖信號，并執行測量流入到第二集成電路1006的輸出端1008 的電流的步驟。在以步幅O.IV增加最大電位Vm的同時，順序地執行施加脈沖 信號和測量電流的步驟。在上述步驟之間提供的非重復時間段(與前 一步驟對應的脈沖信號施加完成之后直到與下一步驟對應的脈沖信 號施加開始為止的時間段)被確定為一秒。在緊靠著其中測量的電流 值變為在緊靠前的步驟獲得的電流值的百分之一的步驟之前的步驟 獲得的最大電位Vm被確定為所選擇的電子發射器件的Vmax，。此外， 在緊靠前的步驟測量的電流被確定為所選擇的電子發射器件的Ifmax"。然后，減法Vmax' - Ifmax'*(RU + RL)被確定為所選擇的電子發射 器件的Vmax"。彼此不同的電子發射器件被選擇，并且所選擇的電子發射器件中 的每個的Vmax"被確定。上述十個所選擇的電子發射器件的值Vmax"的簡單平均值被確 定為上述電子源的電子發射器件所共享的Vmax。根據以下方法確定 電阻RL和電阻RU。在測量上述值Vmax，和Ifmax，中的每個之后(和在測量Idis2、 Idis3等之后，稍后將描述測量Idis2、 Idis3等，其中，在分割之前執 行測量)，電子源被分割為在其上提供電子發射器件1009和矩陣配 線的基底與陽極。探針被應用于將被測量的電子發射器件的第一導電部件的部分 (面對間隙的部分)附近的位置和第一集成電路1003的輸出端1005 中的每個位置處，從而探針之間的電阻被測量。在移動探針遠離面對 間隙的部分和輸出端1005之后，探針被再次應用于第一導電部件的 部分(面對間隙的部分)附近的位置和第一集成電路1003的輸出端 1005中的每個位置，從而探針之間的電阻被測量。對將被測量的同一 對象重復上述步驟10次，并且測量的電阻的值的簡單平均值被確定 為將被測量的電子發射器件的電阻RU。以相同的方式確定上述電子 發射器件的電阻RL。也就是說，探針被應用于第二導電部件的部分 (面對間隙的部分)附近的位置和第二集成電路1006的輸出端1008 中的每個位置，從而探針之間的電阻被測量。對同一對象重復十次的 上述步驟的結果的簡單平均值被確定為電阻RL。因而，通過對于對 其測量電阻RU的電子發射器件和對其測量電阻RL的電子發射器件 中的每個執行上述步驟來確定電阻RU和RL。如下確定值Idis2和Idis3。可在滿足正常驅動電子源和/或包括電子源的顯示器的要求的同 時獲得的最大電位被施加到陽極，并且保持通過執行上述步驟而獲得的狀態。如果施加到陽極的電位可變，則作為所有變化電位的最高電 位的電位被施加到陽極，并且保持通過執行上述步驟而獲得的狀態。地電位被施加到第一集成電路1003的輸出端1005中的每個和第 二集成電路1006的輸出端1008中的每個。在此之后，用激光照射所選擇的電子發射器件。通過被激光照射， 引起電子發射器件在執行激光照射的位置放電。根據上述實施例，術 語"放電，，與當正常驅動電子源時電子發射器件實現的普通電子放電 不同。根據上述實施例，如下獲得放電。首先，掃描信號僅從第一集成 電路1003的輸出端1005施加到單條掃描配線1001，沒有掃描信號從 第一集成電路1003施加到其它掃描配線，并且電位,皮施加到其它掃 描配線中的每條，從而其它掃描配線進入非選擇狀態，并且當可在正 常驅動期間獲得的最大灰度級的調制信號僅從第二集成電路1006被 施加到單條調制配線1002時，流入到為施加掃描信號的單條掃描配 線1001而提供的第一集成電路1003的輸出端1005中的電流被確定 為II。然后，等于和/或大于10*11的電流,皮傳遞到為單條掃描配線 1001而提供的第一集成電路1003的輸出端1005，從而獲得上述放電。本發明的發明者證實，通過執行激光照射，上述放電發生。可認 為上述放電實際上與在正常條件下驅動電子源和/或包括電子源的顯 示器的同時在陽極和電子發射器件之間發生的放電(短路)相同。當上述放電發生時，流到提供第一集成電路1003的輸出端1005 的位置的電流的最大值被確定為Idis2,其中，第一集成電路1003對 應于連接至所選擇的電子發射器件的掃描配線1001。另一方面，當上 述放電發生時，流到提供第二集成電路1006的輸出端1008的位置的 電流的最大值被確定為Idis3，其中，第二集成電路1008對應于連接 至所選擇的電子發射器件的調制配線1002。根據本發明的實施例，符號*指示積分。以上述方式確定的值Idis2、 RU、 Idis3、 RL、 Vmax應該滿足通 過不等式Idis2 * RU - Idis3 * RL + Vy - Vx S Vmax指示的上述條件。優選地，所有的電子發射器件滿足上述條件。以下，作為本發明的第二實施例，將描述滿足上述條件的電子源 的示例性詳細構造和制造該電子源的示例性方法。 第二實施例圖4A是顯示根據第二實施例的第一導電部件和第二導電部件中 的每個的構造的示意圖。圖4B是上述構造的等效電路圖。此外，圖 5A、 5B、 5C、 5D、 5E和5F顯示制造圖4A中顯示的構造的步驟。根據第二實施例，制備具有2.8mm厚度、包括包含少量堿成分 的PD-200 (由ASAHI GLASS CO.， LTD制造)的玻璃基底。此外， 在上述玻璃基底上施加具有100nm厚度的Si02膜，并對其進行烘烤， 作為鈉塊層。在此之后，將玻璃基底用作用于實現電子源的基底。器件電極的形成首先，如圖5A所示，在上述基底上提供第一器件電極13和第 二器件電極12。通過執行濺射法來形成器件電極13和12中的每個。 首先，將Ti膜形成為底涂層，并在Ti膜上形成具有20nm厚度的Pt 膜。在此之后，根據光刻法執行構圖，從而獲得第一器件電極13和 第二器件電極12。光刻法包括在Pt膜的整個面上施加光刻膠、執行 曝光、執行顯影和執行蝕刻的一系列步驟。此時，以下述方式構造第一器件電極13，即，第一器件電極13的寬度大于第二導電部件的第二器件電極12的寬度。因此，第一器 件電極13的截面積增大，在從稍后將描述的信號配線延伸到間隙的 區域上獲得的電阻減小。另一方面，第二器件電極12長于第一導電 部件的第一器件電極13,從而在從稍后將描述的調制配線延伸到間隙 的區域上獲得的電阻增大。作為比較示例，圖7顯示在電子源基底的一部分上形成的電子發 射器件，其中，電子發射器件具有器件電極的形狀。在上述比較示例 中，第一器件電極的電阻值幾乎與第二器件電極的電阻值相同。調制配線的形成在對圖5B中顯示的調制配線1002執行的圖案形成期間，將包括銀的光刻糊墨制成圖案。在對光刻糊墨進4亍絲網印刷之后，對光刻 糊墨進行干燥。然后，對光刻糊墨進行曝光，并將其顯影成預定圖案。在此之后，在480。C溫度下對該預定圖案進行烘烤，從而形成配線。 調制配線1002中的每個具有約10nm的厚度和約20nm的寬度。層間絕緣層的形成如圖5C所示，提供層間絕緣層10，以4吏調制配線1002與將在 調制配線1002上方形成的掃描配線1001絕緣，其中，稍后將描述掃 描配線1001。通過在連接部分中制作接觸孔19來形成上述層間絕緣 層IO，并在稍后將描述的掃描配線1001下方提供上述層間絕緣層10。 因此，層間絕緣層IO覆蓋掃描配線1001和先前形成的調制配線1002 相互交叉的部分，掃描配線1001和第一器件電極13可相互電連接。 對于形成上述層間絕緣層10,對包括作為其主成分的PbO的感光玻 璃糊進行絲網印刷，并對其進行曝光和顯影。最后，在約460。C溫度 下對玻璃糊進行烘烤。掃描配線的形成如圖5D所示，在事先形成的層間絕緣層10上形成掃描配線 1001。對于形成掃描配線1001，對包括銀的糊墨進行絲網印刷，對其 進行干燥，并在450。C臨近的溫度下對其進行烘烤。Pd膜的形成在對具有上述矩陣配線的基底進行充分清潔之后，通過使用包括 驅避劑(repellent)的溶液對基底的表面進4亍處理，以使該表面變得 疏水，從而用于形成Pd膜并且稍后被施加在表面上的水溶液適當地 在器件電極上擴散。在此之后，如圖5E所示，根據噴墨印刷法在器 件電極之間形成Pd膜ll。在此之后，在空氣中在350。C溫度下對上 述基底進行加熱和烘烤十分鐘的時間段，以將膜11變換成氧化鈀 (PdO)膜。通過執行上述步驟，在提供第一器件電極和笫二器件電 極的部分上形成氧化鈀(PdO)膜，即，導電薄膜。形成在執行形成的下一步驟時，通過使用類似罩的蓋子覆蓋整個基底，從而在基底和蓋子之間形成包含H2氣體的空間，通過電極端將 電壓從外部電源施加在掃描配線和調制配線之間，從而電流在器件電 極13和12之間通過。通過上述電流通路，PdO膜變為Pd膜，然后 Pd膜ll被局部毀壞、變形或者改變，從而形成高度耐電的間隙。活化-碳累積如果僅對基底進行上述形成，則電子產生效率的程度顯然低。因 此，優選地，對上述器件執行被稱為活化(activation)的處理，以提 高發射電子的效率。根據活化處理，在足以允許有機化合物的存在的真空程度下，如 上述形成處理的情況那樣，通過使用類似罩的蓋子覆蓋整個基底，從 而在基底和蓋子之間形成真空空間。在此之后，經由配線電極從外部 將脈沖電壓重復地施加到器件電極。然后，引入包括碳原子的氣體， 從氣體得到的碳和/或碳化合物在縫隙附近累積成碳膜。在上述活化步 驟中，例如通過慢漏閥在真空空間中引入用作碳源的甲基苯腈 (tolunitrile )，并且保持通過乘法1.3xl(T4Pa指示的狀態。如圖5F 所示，在連接至第一器件電極13的碳膜23和連接至第二器件電極12 的碳膜23之間形成間隙24。可通過執行上述步驟制造電子源基底。以上述方式形成的第一器件電極13和第二器件電極12、 Pd膜 11和碳膜23共稱為第一導電部件和第二導電部件。在其間提供有間 隙24的導電部件中，第一導電部件連接至掃描配線，第二導電部件 連接至調制配線。第一導電部件和第二導電部件以及間隙24共稱為 電子發射器件1009。封接-嵌板將描述上述簡單矩陣的電子源和用于顯示數據等的示例性圖像 顯示設備。圖6顯示包括上述電子源的示例性圖像顯示設備的示意性 構造。圖6顯示其上提供有多個電子發射器件1009的電子源111。陽極112包括玻璃基底，其中，在玻璃基底的底面上提供作為發 光部件的熒光體膜114、金屬背115等。還提供支撐框架116。通過使用支撐框架116和間隔件在遠離距電子源的位置處提供陽極112。 通過使用釉料玻璃(frit glass)使電子源111、支撐框架116和陽極 112彼此接合，并在400°C- 500。C溫度下對電子源111、支撐框架 116和陽極112烘烤至少IO分鐘的時間段。結果，使電子源lll、支 撐框架116和陽極112彼此封接，從而實現外殼。根據上述制造步驟，在電子源111上形成電子發射器件1009。 信號配線和調制配線連接至電子發射器件1009的一對器件電極。在 陽極112和電子源lll之間提供稱為間隔件113的支撐部件，從而在 使用大面積面板的情況下，在大氣壓下，外殼變得足夠堅固。當利用從電子發射器件發射的電子照射起發光部件作用的熒光 體膜時，進行發光，從而顯示圖像。圖像顯示設備驅動系統以下，將描述用于驅動包括根據上述實施例的電子源基底的圖像 顯示設備的條件的概要。如果在上述實施例中執行電壓調制方法，則被構造為基于發送的 數據對脈沖信號的高度值(幅值)進行調制的電路被用作第二集成電 路1006。此外，當執行脈寬調制方法時，被構造為基于發送的數據對 電壓 一 脈沖信號的時寬進行調制的電路被用作第二集成電路1006。在 任一情況下，考慮到由電阻器件引起的壓降，應該構造所述設備，以 使這樣的電壓值在第一集成電路的輸出端和第二集成電路的輸出端 之間出現，所述電壓值為將施加到電子發射器件的期望電壓值的 1.1-1.2倍大。根據上迷實施例，值Vy被確定為-13V，值Vx被確定 為5V。在上述圖像顯示設備中，經由在顯示面板中提供的配線將電壓施 加到電子發射器件中的每個，從而發射電子。高電壓被施加到金屬背 115，產生的電子束被加速，從而產生的電子束與熒光體膜114碰撞。 因此，可顯示圖像。Vmax的測量在以上述方式形成的電子發射器件1009的組件中，電壓被從集成電路中的每個施加到離第一集成電路1003最近而離第二集成電路 1006最遠的間隙24，并測量電流與電壓特性。在基于上述測量方法 施加30.4V電位差的步驟，電流值變得等于或小于在緊靠前的步驟獲 得的電流值的百分之一。也就是說，在上述實施例中獲得的值Vmax， 為30.3V。此時獲得的值Ifmax，為0.005A。另一方面，根據比較示例， 值Vmax，為21.8V，值Ifmax，為0.005A。放電實驗接下來，通過將激光用作放電的觸發器來執行實驗，以證實上述 實施例的圖像顯示設備的效果。首先，3KV的電壓被施加到上述實施 例和比較示例的圖像顯示設備的陽極112。在第一集成電路的輸出端 產生-13V的電壓，在第二集成電路的輸出端產生+5V的電壓，在正常 條件下驅動圖像顯示設備。對于上述系統，通過使用電壓探針和電流 探針對電壓施加線的電壓和電流波形進行監視。用釔鋁石榴石(YAG) 激光從后板照射上述系統，YAG激光的光斑直徑減小到10jim。因此， 第一器件電極13的一部分被熔化，從而引起放電。根據上述實施例，大多數放電電流流到掃描配線1001側，其最 大值Idis2為1A。另一方面，從調制配線1002側流動的放電電流的 最大值Idis3為20mA。根據比較示例，放電電流的最大值Idis2為1A，其中，大多數放 電電流流到掃描配線1001側。另一方面，從調制配線1002側流動的 放電電流的最大值Idis3為lOOmA。根據上述實施例的圖像顯示設備，在完成放電實驗之后通過光學 顯微鏡觀察器件電極中的每個，這揭示了被激光照射的電子發射器 件被損壞。然而，除上述電子發射器件之外的電子發射器件沒有被損 壞。另一方面，根據比較示例，即使沿調制配線1002提供的電子發 射器件不被激光照射，它們也被損壞。電阻測量在經過放電實驗之后，電子源被分割為在其上提供電子發射器件 和矩陣配線的基底與陽極，并通過使用相同的探針測量每一電阻值。在沒有執行放電實驗的情況下，在從在電子發射器件1009中提供的 并顯示最小電阻值的間隙24經由第一導電部件1010和掃描配線1001 延伸到第一集成電路1003的區域上獲得的電阻RU為50Q。此外， 在從在同一電子發射器件1009中提供的間隙24經由第二器件電極12 和調制配線1002延伸至第二集成電路1006的區域上獲得的電阻RL 為2000Q。另一方面，根據比較示例中顯示的電子發射器件，電阻 RU為100n，電阻RL為250Q。此外，根據上述實施例，值Vmax4皮確定為20V。另一方面，在 比較示例中，值Vmax為20V。也就是說，表達式Idis2*RU - Idis3*RL + Vy - Vx可被表達為等式 1A*50Q - 20mA*2000 + (-13V) - 5V = 8V，該等式滿足不等式Idis2*RU -Idis3教+ Vy - Vx S Vmax。另一方面，在比較示例中，表達式1<^2*111;曙1(^3*1^ + ￥乂-Vx 可被表達為等式lA*100n-100mA*250 + (-13V)-5V = 57V，該等式不 滿足不等式Idis2*RU - Idis3*RL + Vy - Vx S Vmax。盡管已參考示例性實施例描述了本發明，但是應該理解，本發明 不限于所公開的示例性實施例。應該給予所附權利要求的范圍最廣泛 的解釋，以包括所有修改與等同結構和功能。
權利要求
1、一種電子源，包括(A)多個電子發射器件，其中，所述電子發射器件中的每個包括彼此相對的第一導電部件和第二導電部件，在第一導電部件和第二導電部件之間具有間隙；(B)多條掃描配線，分別連接至第一導電部件；(C)多條調制配線，其中，所述調制配線中的每條與對應的掃描配線交叉，并且其中，所述調制配線分別連接至第二導電部件；(D)第一集成電路，將掃描信號施加到掃描配線，以執行對電子發射器件的一次一線驅動；(E)第二集成電路，將調制信號施加到調制配線，以執行對電子發射器件的一次一線驅動；和(F)陽極，被設置在距電子發射器件的預定距離處，其中，當從第一導電部件面對間隙的部分經由對應的掃描配線延伸至第一集成電路的輸出端的區域的電阻為RU，從第二導電部件面對間隙的部分經由對應的調制配線延伸至第二集成電路的輸出端的區域的電阻為RL，在第一導電部件和第二導電部件之間施加的電壓為Vmax，第一集成電路在其連接至所選擇的掃描配線的輸出端產生電位Vy，第二集成電路在其連接至與發射電子的電子發射器件連接的調制配線的輸出端產生電位Vx，以及當放電在電子發射器件和陽極之間發生時，在第一集成電路的輸出端的位置流動的電流的最大值為Idis2，在第二集成電路的輸出端的位置流動的電流的最大值為Idis3，電子源滿足表達式Idis2*RU-Idis3*RL+Vy-Vx≤Vmax。
2、 根據權利要求1所述的電子源，其中，值Vmax為在第一導 電部件面對間隙的部分獲得的電位和在第二導電部件面對間隙的部分獲得的電壓之間施加的電壓的值。
3、 一種包括根據權利要求1或權利要求2的電子源和發光部件 的圖像顯示設備，所述發光部件通過用從電子發射器件中的至少一個 發射的電子照射來發射光。
全文摘要
本發明公開了一種電子源和圖像顯示設備。通過當放電發生時防止電子發射器件被短路，減小由于短路而流動的電流以減小放電的影響。
文檔編號H01J29/04GK101325140SQ20081012558
公開日2008年12月17日 申請日期2008年6月13日 優先權日2007年6月13日
發明者東尚史, 伊庭潤, 大橋康雄 申請人:佳能株式會社