專利名稱：電子源和電子束設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子源和采用這種電子源的電子束設(shè)備。
一般地，利用電子的圖象形成設(shè)備要求用于在其中保持真空環(huán)境的密封外殼、用于發(fā)射電子的電子源和用于該電子源的驅(qū)動(dòng)電路、在受到電子照射時(shí)發(fā)光的圖象形成部件(諸如熒光物質(zhì))、以及用于使電子向圖象形成部件加速的加速電極和高壓電源。某些采用了平坦的外殼的圖象形成設(shè)備(例如薄的圖象顯示裝置)，采用了支撐柱(隔板)，以提供能抵抗大氣壓的結(jié)構(gòu)。
在這種圖象形成設(shè)備中，當(dāng)電子得到加速而飛向外殼時(shí)，在真空環(huán)境中和熒光物質(zhì)上殘留的氣體等被電離，且所產(chǎn)生的正離子被加速電極加速而飛向電子源。如果這些正離子打到了電子源上(特別是具有電子發(fā)射區(qū)的電子發(fā)射器件上)，電子源就會(huì)受到損壞。因此，防止帶電粒子直接打到電子發(fā)射器件上，對(duì)于延長(zhǎng)電子源的使用壽命和提高其可靠性，都是重要的。
在USP4，155，028中，顯示了一種防止電子源由于上述現(xiàn)象而受到損壞的方法。圖27顯示了所公布的系統(tǒng)的示意結(jié)構(gòu)。3011表示一個(gè)電子發(fā)射器件，它包括一個(gè)熱陰極;3012是第一柵極，3013是第二柵極，且3014是加速電極。第一和第二柵極3012、3013彼此成一定角度地延伸，并被提供有相同的電壓，該電壓足以使電子脫離電子發(fā)射器件，但又不足以產(chǎn)生正離子。實(shí)線3015表示從電子發(fā)射器件3011發(fā)射的電子的相應(yīng)路徑。該電子路徑在第二柵極3013附近受到垂直偏轉(zhuǎn)，以向加速電極3014行進(jìn)。另一方面，加速電極3014產(chǎn)生的正離子具有比電子大的質(zhì)量，因而在第二柵極3013附近受到的偏轉(zhuǎn)較小，從而沿著虛線3015所示的路徑。因此，正離子將不會(huì)直接到達(dá)電子發(fā)射器件3011。因此，在USP4，155，028中，通過(guò)采用相對(duì)于電子發(fā)射器件傾斜設(shè)置的多個(gè)控制電極，防止了電子發(fā)射器件的損壞。
已知的用于圖象形成設(shè)備的電子源的電子發(fā)射裝置有兩種，即熱離子陰極和冷陰極電子源。冷陰極電子源的例子是場(chǎng)發(fā)射型的電子發(fā)射裝置(以下縮寫為FE)、金屬/絕緣物/金屬型(以下縮寫為MIM)、和表面?zhèn)鲗?dǎo)發(fā)射型等等。
FE型的例子，在W.P.Dyke和W.W.Dolan在Advance in Electron Physics，8.89(1956)上的“Field emission”的論文中和由C.A.Spindt在J.Appl.Phys.，47，5248上的“Physical properties of thin-film field emission cathodes with molybdenum cones”的論文中進(jìn)行了描述。
MIM型的一個(gè)例子，在C.A.Mead等人在J.Appl.Phys.，32.616(1961)上的論文“The tunnel-emission amplifier”中進(jìn)行了描述。
表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件的一個(gè)例子，在M.I.Elinson在Radio.Eng.Electron Phys.，10(1965)中進(jìn)行了描述。
表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件利用了這樣一個(gè)現(xiàn)象，即當(dāng)在基底上制成小區(qū)域薄膜并提供了與膜表面平行流動(dòng)的電流時(shí)，從膜的表面發(fā)射出電子。這種表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射裝置的例子，有上述的Elinson制作的依賴于一層SnO2薄膜的、有采用Au薄膜的(G.Dillmer“Thin Solid Films”，9.319(1972)、有采用In2O3/SnO2薄膜的(M.Harwell和C.G.Fonstad“IEEE Trans.E.D.Conf.”，519(1975))、以及采用碳薄膜的(Hisashi Araki等人“Vacuum”，Vol.26，No.1，p.22(1983))。
圖28顯示了M.Hartwell在上述論文中提出的一種典型的表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件的構(gòu)造。如圖28所示，標(biāo)號(hào)3101表示一絕緣基底。標(biāo)號(hào)3102是用于形成電子發(fā)射區(qū)的薄膜，它包括一個(gè)用濺射法制成H形的金屬氧化物薄膜。電子發(fā)射區(qū)3103用一種叫做“成形”的激勵(lì)工藝(將在下面描述)制成。
在這些表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件中，電子發(fā)射區(qū)形成薄膜3102一般在開(kāi)始發(fā)射電子之前預(yù)先受到被稱為成形的激勵(lì)電子處理，以形成電子發(fā)射區(qū)3103。術(shù)語(yǔ)“成形”指的是這樣一個(gè)過(guò)程，即把一電壓加在電子發(fā)射區(qū)形成薄膜3102上，以對(duì)其進(jìn)行局部的破壞、變形或變性，從而形成已被轉(zhuǎn)變到高電阻狀態(tài)的電子發(fā)射區(qū)3103。該電子發(fā)射區(qū)3103包括在電子發(fā)射區(qū)形成薄膜3102的一部分上形成的裂縫，且電子就從該裂縫的附近發(fā)射。包括已通過(guò)成形工藝制成的電子發(fā)射區(qū)的電子發(fā)射區(qū)形成薄膜3102在下面將被稱為包含電子發(fā)射區(qū)的薄膜3104。在已經(jīng)經(jīng)過(guò)成形處理的表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件中，一個(gè)電壓被加到包含電子發(fā)射區(qū)的薄膜3104上，以為該器件提供電流，從而從該電子發(fā)射區(qū)3103發(fā)射電子。
作為其中幾個(gè)表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件形成一個(gè)陣列的一個(gè)例子，提出了一種電子源，其中表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件被并排設(shè)置，這些器件的兩端被相應(yīng)的引線所并聯(lián)互連，以形成陣列的一行，且若干行被排列成陣列。(參見(jiàn)諸如本申請(qǐng)人遞交的日本專利公開(kāi)第64-31332號(hào))。
具有由眾多表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件組成的陣列的電子源和一種在受到來(lái)自該電子源的電子的轟擊時(shí)發(fā)出可見(jiàn)光的熒光物質(zhì)被彼此結(jié)合，以形成各種顯示裝置(參見(jiàn)諸如本受讓人的美國(guó)專利第5，066，883號(hào));該圖象顯示裝置是一種自發(fā)光顯示裝置，它比較容易制造并具有良好的顯示質(zhì)量，而且可具有大的屏幕尺寸，因而可望得到普及并取代CRT。
在本受讓人的Japanese Patent Application Laid-open No.2-257551中公布的圖象形成設(shè)備中，通過(guò)將適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)信號(hào)加到將并排設(shè)置的表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件并聯(lián)的引線上，并將該驅(qū)動(dòng)信號(hào)加到相應(yīng)的控制電極(稱為柵極)上，來(lái)選擇眾多表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件中所希望的一個(gè);所述連續(xù)即行方向連線，所述這些柵極設(shè)在電子源和熒光物質(zhì)之間的空間中，并沿著與行方向連線相垂直的方向(稱為列方向)延伸。
為了實(shí)現(xiàn)特別是采用帶有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件的冷陰極器件的圖象形成設(shè)備，本發(fā)明人研究了這樣的系統(tǒng)-其中表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件由多個(gè)行方向連線和多個(gè)列方向連線適當(dāng)互連以構(gòu)成由簡(jiǎn)單的矩陣陣列構(gòu)成的電子源，在該陣列中表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件沿著行方向和列方向排列成矩陣圖形，且適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)信號(hào)被加到行方向連線和列方向連線上，從而選擇所希望的一個(gè)表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件且從其發(fā)射的電子的量得到了控制。
上述采用具有簡(jiǎn)單矩陣陣列的電子源的圖象形成設(shè)備，具有這樣的危險(xiǎn)，即帶電粒子會(huì)碰撞到電子源上，特別是電子發(fā)射器件的電子發(fā)射區(qū)，從而損壞該電子源。另一個(gè)危險(xiǎn)，是由于電子源特別是電子發(fā)射器件的電子發(fā)射區(qū)，從加速電極看，對(duì)于加速電極是直接暴露的，因此如果發(fā)生了意外的放電，電子源就會(huì)受到損壞。
作為對(duì)采用具有簡(jiǎn)單的矩陣陣列的電子源的上述圖象形成設(shè)備的研究結(jié)果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在作為圖象形成部件的熒光物質(zhì)上的光發(fā)射位置(即電子碰撞在熒光物質(zhì)上的位置)和光發(fā)射部分的形狀，都與設(shè)計(jì)值有偏離。特別是當(dāng)采用用于彩色圖象的圖象形成部件時(shí)，與光發(fā)射位置的偏離一起出現(xiàn)的，還有亮度的降低和顏色偏移。還進(jìn)一步證實(shí)，上述現(xiàn)象是在設(shè)置在電子源與圖象形成部件之間的支撐框或支撐桿(隔板)的附近產(chǎn)生的，或是在圖象形成部件的周邊邊緣產(chǎn)生的。
考慮到上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的，是提供一種采用電子發(fā)射器件-特別是諸如表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件的冷陰極器件-的新穎圖象形成設(shè)備，它能夠方便地控制所希望的器件的選擇和從具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的選定器件的電子發(fā)射量，并能夠保證長(zhǎng)期的使用壽命和高可靠性，而不造成光發(fā)射位置的任何偏離。
作為對(duì)上述兩個(gè)問(wèn)題的深入研究的結(jié)果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，第二個(gè)問(wèn)題，即光發(fā)射部分的位置和形狀的改變，也是由于從電子源發(fā)射的電子造成的。
更具體地說(shuō)，在從電子源發(fā)射的電子與作為圖象形成部件的熒光物質(zhì)碰撞的同時(shí)，它們也以低幾率與真空中的殘留氣體發(fā)生碰撞。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由于以一定的幾率進(jìn)行碰撞而產(chǎn)生的散射粒子(諸如離子、二次電子和中性粒子)的一部分，與其中絕緣材料被暴露的圖象形成設(shè)備中的一部分發(fā)生碰撞，且暴露的部分被充上了電荷。因而可以認(rèn)為，這種充電導(dǎo)致了暴露部分附近的電場(chǎng)的改變，從而造成了電子路徑的偏離，這又造成了從熒光物質(zhì)發(fā)射的光的位置和形狀的改變。
通過(guò)觀測(cè)其中從熒光物質(zhì)發(fā)射的光的位置和形狀改變的情況下，進(jìn)一步地證實(shí)了正電荷主要累積在上述暴露部分中。這個(gè)事實(shí)被認(rèn)為是由于散射粒子中正離子的附著或二次電子的釋放造成的;這些二次電子是在散射粒子碰撞到上述暴露部分上時(shí)產(chǎn)生的。
下面將描述用于解決上述問(wèn)題的裝置和該裝置的操作。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個(gè)方面，在于一種電子源，該電子源包括一個(gè)電子發(fā)射器件和設(shè)置在上述電子發(fā)射器件上的遮蔽部件，所述電子發(fā)射器件在受到激勵(lì)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)分量-該電場(chǎng)分量與其上設(shè)置有所述電子發(fā)射器件的基底表面相平行，所述遮蔽部件允許從所述電子發(fā)射器件發(fā)射的電子通過(guò)它，但阻擋了飛向所述電子發(fā)射器件的帶電粒子。
本發(fā)明的另一方面，在于一個(gè)電子束設(shè)備，它包括一個(gè)電子發(fā)射器件、設(shè)置在所述電子發(fā)射器件上的遮蔽部件和從所述電子發(fā)射器件發(fā)射的電子束照射在其上的被照射部件，所述電子發(fā)射器件當(dāng)受到激勵(lì)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)分量，該電場(chǎng)分量與其上設(shè)置有所述電子發(fā)射器件的基底表面相平行，所述遮蔽部件允許從所述電子發(fā)射器件發(fā)射的電子通過(guò)它，但阻擋了帶電粒子飛向所述電子發(fā)射器件。
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種圖象形成設(shè)備，其中遮蔽部件被設(shè)置在電子源與圖象形成設(shè)備中的圖象形成部件之間，以防止從圖象形成部件一側(cè)加速飛向電子源的粒子(主要是正離子)附著或碰撞到電子源上，從而能夠防止電子源的損壞和不希望的電荷的積累。上述設(shè)置還能夠有效地防止在電子源以外的部分上的電荷積累。為此，只需要以適當(dāng)?shù)姆绞酱_定遮蔽部件的形狀和位置，從而掩蓋諸如用于抵抗大氣壓的支撐部件(隔板)的其他部分的絕緣表面。
更具體地，考慮到以下情況，本發(fā)明人已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的最佳形式;該情況即在其中在并排設(shè)置在基底表面上的一對(duì)器件電極之間形成有電子發(fā)射區(qū)的電子發(fā)射器件(諸如表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件)中，由于電場(chǎng)是平行于基底表面而產(chǎn)生的，發(fā)射的電子的路徑，沿著一對(duì)器件電極所產(chǎn)生的電場(chǎng)的方向，相對(duì)于垂直于電子發(fā)射區(qū)的方向發(fā)生了偏離，且在該圖象形成設(shè)備中產(chǎn)生的正離子被加速并大體沿著加在電子源與圖象形成部件之間的高電壓所產(chǎn)生的、垂直于這些部件的電場(chǎng)飛行。
換言之，借助本發(fā)明的圖象形成設(shè)備，由于從電子發(fā)射器件的電子發(fā)射區(qū)發(fā)射的電子被迫在沿著一對(duì)器件電極產(chǎn)生的電場(chǎng)的方向偏離的同時(shí)相對(duì)于與電子發(fā)射區(qū)垂直的方向飛行，因此這些電子能夠在不受到作為掩蓋從上面掩蓋電子發(fā)射區(qū)的遮蔽部件的屏蔽電極所阻擋的情況下，向由熒光物質(zhì)構(gòu)成的圖象形成部件行進(jìn)，且電子發(fā)射區(qū)能夠受到屏蔽電極的保護(hù)而不受圖象形成部件產(chǎn)生的正離子的碰撞。另外，即使發(fā)生了意外的放電，也能夠防止電子源的損壞。因而在本發(fā)明中，不需要象圖27中那樣設(shè)置額外的柵極以偏轉(zhuǎn)電子。
因此，本發(fā)明不需要額外的復(fù)雜結(jié)構(gòu)這一特征，特別適合于采用具有簡(jiǎn)單的矩陣陣列的圖象形成設(shè)備，其中在該圖象形成設(shè)備中，如本發(fā)明人在前面所提出的，表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件的成對(duì)的相對(duì)器件電極，由多條行方向連線和多條列方向連線所適當(dāng)連接，從而使表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件沿著行方向和列方向而被設(shè)置成一個(gè)矩陣圖形。
本發(fā)明還適用于表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件以外的任何類型的，其中電子路徑同與電子發(fā)射器件垂直或在該器件正上方的方向發(fā)生了偏離的冷陰極器件。這些其他電子發(fā)射器件的一個(gè)例子，是一種場(chǎng)效應(yīng)電子發(fā)射器件，它具有一對(duì)形成在其上形成有電子源的基底的表面上的相對(duì)電極，如在本受讓人遞交的Japanese Patent Application Laid-open No.63-274047中所公布的。
本發(fā)明還可應(yīng)用到采用簡(jiǎn)單的矩陣陣列以外的其他電子源的圖象形成設(shè)備。這種圖象形成設(shè)備的一個(gè)例子，是通過(guò)修正一種圖象形成設(shè)備而獲得的，在該圖象形成設(shè)備中通過(guò)采用如本受讓人所遞交的Japanese Patent Application Laid-open No.2-257551中所公布的控制電極，而選定所希望的表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件，從而使本發(fā)明的屏蔽電極被加到具有表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件的電子源或具有熒光物質(zhì)的面板的同一側(cè)(從控制電極看)。
根據(jù)本發(fā)明的精神，本發(fā)明不僅限于適用于顯示的圖象形成設(shè)備，而是也可以應(yīng)用于光學(xué)打印機(jī)，這種打印機(jī)包括感光鼓、發(fā)光二極管等等作為代替發(fā)光二極管的發(fā)光源。在此情況下，該圖象形成設(shè)備不僅可以被用作線形光源，而且可以通過(guò)適當(dāng)選擇行方向連線的數(shù)目m和列方向連線的數(shù)目n，而被用作兩維光源。
另外，根據(jù)本發(fā)明的精神，本發(fā)明還可被應(yīng)用到其中來(lái)自電子源的電子所照射的被照射部件不是圖象形成部件的情況，諸如電子顯微鏡的情況。因此，本發(fā)明還可被用作電子束發(fā)生器的形式，而不用對(duì)被照射部件的類型進(jìn)行限定。


圖1A至1C是基本示意圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的電子源的一個(gè)例子;
圖2A至2D顯示了用于說(shuō)明圖1所示的電子源的制作方法的相繼步驟;
圖3顯示了應(yīng)用在形成過(guò)程中的電壓波形的一個(gè)例子;
圖4是示意圖，顯示了用于測(cè)量和評(píng)價(jià)電子發(fā)射器件的電子發(fā)射特性的設(shè)備的主要部分;
圖5是曲線圖，顯示了電子發(fā)射器件的電流-電壓特性;
圖6是一種電子源的示意圖，其中若干電子發(fā)射器件被設(shè)置和連接成一個(gè)簡(jiǎn)單矩陣連接圖形;
圖7是部分切去的立體圖，顯示了本發(fā)明的圖象形成設(shè)備的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子;
圖8A和8B顯示了圖象形成設(shè)備的熒光膜的配置的例子;
圖9是框圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的圖象顯示裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。
圖10是例1所示的電子源的部分立體圖。
圖11A和11B是電子源的部分剖視圖。
圖12A和12B分別是例2的電子源的示意立體和剖視圖。
圖13是部分切去的立體圖，顯示了例3的圖象形成設(shè)備的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。
圖14是圖13所示的圖象形成設(shè)備的部分立體圖。
圖15是圖13所示的圖象形成設(shè)備的剖視圖。
圖16是作為例3的修正的圖象形成設(shè)備的部分立體圖。
圖17是圖16所示的圖象形成設(shè)備的剖視圖。
圖18是例4所示電子源的部分平面圖。
圖19是圖18所示的電子源的部分剖視圖。
圖20A至20M是用于說(shuō)明圖18所示的電子源的相繼制作步驟的剖視圖。
圖21顯示了圖18所示的電子源的制作步驟中所示的掩膜。
圖22是例5所示的電子源的部分立體圖。
圖23是利用圖22所示的電子源構(gòu)成的圖象形成設(shè)備的剖視圖。
圖24A和24B是圖22所示的電子源的部分剖視圖。
圖25是例6所示的面板的部分立體圖。
圖26是例5所示的圖象形成設(shè)備的部分剖視圖。
圖27是示意圖，顯示了現(xiàn)有技術(shù)電子源的結(jié)構(gòu)。
圖28是示意圖，顯示了現(xiàn)有技術(shù)電子發(fā)射器件的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明涉及一種電子源、一種電子束發(fā)生器和采用前述冷陰極器件的圖象形成設(shè)備。具體地，最好用表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件作為冷陰極器件。
在FE器件中，需要精確控制電子發(fā)射部分的端部的形狀。這種需要將增大器件的生產(chǎn)成本或由于對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的限制而使得難于制作大面積的設(shè)備。另一方面，表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，因而即使大面積的設(shè)備也能夠方便地制作。因此，它們適合于作為冷陰極器件，特別是在近年來(lái)，在需要成本低廉的大屏幕顯示裝置情況下，更是如此。
進(jìn)一步地，表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件能夠由比FE器件的電壓(100V)低的電壓(20V或更低)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，這是本發(fā)明中所希望的。因?yàn)殡S著驅(qū)動(dòng)電壓變高，器件電極產(chǎn)生的電場(chǎng)增強(qiáng)，且電子軌跡與器件的豎直方向的偏離以如下方式擴(kuò)大δ＝2d(Vf/Vv)1/2δ偏離d從器件至開(kāi)口的高度;
Vf器件驅(qū)動(dòng)電壓;
Vv開(kāi)口與電子發(fā)射區(qū)之間的電勢(shì)差。
因此，如在下面描述的例1中的遮蔽部件的開(kāi)口位置，與電子發(fā)射器件的位置將離得較遠(yuǎn)。在平行設(shè)置有多個(gè)電子發(fā)射器件的情況下，器件必須以很大的間隔進(jìn)行設(shè)置，且將難于實(shí)現(xiàn)器件的高密度設(shè)置。
進(jìn)一步地，本發(fā)明人還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，為了實(shí)現(xiàn)良好的特性和大的屏幕，最好用細(xì)顆粒膜來(lái)形成表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件的電子發(fā)射區(qū)或圍繞它的區(qū)域。
因此，在以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例和例子的的描述中，作為本發(fā)明的圖象形成設(shè)備的最佳實(shí)施例，描述了具有作為多電子束源的、由細(xì)顆粒膜構(gòu)成的表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件的圖象形成設(shè)備。
首先，在圖1A至1C中顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)電子源的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子，其中圖1A是平面且圖1B和1C是剖視圖。在這些附圖中，標(biāo)號(hào)1表示的是一個(gè)基底，5和6是器件電極，4是包括電子發(fā)射區(qū)的導(dǎo)電膜，3是一個(gè)電子發(fā)射區(qū)，且9是從正上方覆蓋該電子發(fā)射區(qū)的遮蔽部件。因此，圖1A至1C顯示了電子源的一個(gè)例子，其中具有導(dǎo)電膜4的表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件和遮蔽部件9被設(shè)置在同一個(gè)結(jié)構(gòu)中，且該導(dǎo)電膜4包括位于并排設(shè)置在基底1上的器件電極5和6之間的電子發(fā)射區(qū)3。
下面將結(jié)合顯示相繼的制作步驟的圖2A至2D，來(lái)描述圖1A至1C中所示的電子源的制作方法的一個(gè)例子。以下的步驟a至d分別對(duì)應(yīng)于圖2A至2D。
步驟a用清洗劑、純水和有機(jī)溶劑充分地清洗基底1。隨后借助真空蒸發(fā)、濺射或任何其他適當(dāng)方法在基底1上淀積出器件電極材料。隨后借助光刻技術(shù)在基底1的表面上形成器件電極5，6。
絕緣基底1可由諸如玻璃基底構(gòu)成，該玻璃基底可由諸如石英玻璃、具有低雜質(zhì)(諸如鈉)含量的玻璃、碳酸鈉氧化鈣玻璃和在其上用濺射疊置有SiO2的碳酸鈉氧化鈣玻璃、或由諸如氧化鋁構(gòu)成的陶瓷基底。
器件電極5和6可用任何導(dǎo)電材料制作。電極材料的例子，有諸如Ni、Cr、Au、Mo、W、Pt、Ti、Al、Cu和Pd的金屬或它們的合金、包括諸如Pd、Ag、Au、RuO2和Pd-Ag或它們的氧化物的印刷導(dǎo)體、玻璃等等、諸如In2O3-SnO2的透明導(dǎo)體、以及諸如多晶硅的半導(dǎo)體。
步驟b在設(shè)置在基底1上的器件電極5和6之間，通過(guò)在基底上涂上有機(jī)金屬溶液，形成一個(gè)有機(jī)金屬薄膜。在此之后，該有機(jī)金屬薄膜得到加熱以進(jìn)行烘烤，并隨后用剝離或蝕刻方法作出圖形，從而形成一個(gè)電子發(fā)射區(qū)形成薄膜2。
有機(jī)金屬溶液是一種有機(jī)化合物的溶液，該有機(jī)化合物的主要組份是諸如前述的Pd、Ru、Ag、Au、Ti、In、Cu、Cr、Fe、Zn、Sn、Ta、W、和Pb的金屬中的任何一種。
雖然在以上的描述中有機(jī)金屬薄膜是借助涂覆或有機(jī)金屬溶液而形成的，但本發(fā)明不僅限于這種技術(shù)，且有機(jī)金屬薄膜的制作可借助真空淀積、濺射、化學(xué)氣相淀積、彌散涂覆工藝、浸漬工藝、回旋工藝等來(lái)進(jìn)行。
步驟c形成由Cr構(gòu)成的用于電子發(fā)射區(qū)形成薄膜2的保護(hù)層7。隨后，在其上相繼疊置上犧牲層8和遮蔽部件9。此時(shí)，犧牲層8和遮蔽部件9的大小和結(jié)構(gòu)得到適當(dāng)?shù)倪x擇，以使遮蔽部件9形成有達(dá)到基底1的相對(duì)的端部。遮蔽部件9最好是導(dǎo)電的并由薄膜形式的金屬-諸如Al制成。
步驟d將犧牲層8蝕刻掉，以在薄膜2和遮蔽部件9之間形成一個(gè)間隙。保護(hù)層7被用來(lái)在蝕刻期間保護(hù)薄膜2并隨后被除去。最后，通過(guò)在器件電極5和6之間施加一個(gè)來(lái)自一個(gè)電源(未顯示)的電壓，進(jìn)行被稱為成形的激勵(lì)處理。電子發(fā)射區(qū)形成薄膜2的結(jié)構(gòu)因而得到了局部的改變，以形成電子發(fā)射區(qū)3。注意以上述方式形成的電子發(fā)射區(qū)3在某些情況下包含導(dǎo)電細(xì)顆粒。
包含電子發(fā)射區(qū)的導(dǎo)電膜4的材料的具體例子，有諸如Pd、Ru、Ag、Au、Ti、In、Cu、Cr、Fe、Zn、Sn、Ta、W和Pb、諸如PdO、SnO2、In2O3、PbO、Sb2O3的氧化物、諸如HfB2、ZrB2、LaB6、CeB6、YB4和GdB4的硼化物、諸如TiC、ZrC、HfC、TaC、SiC和WC的碳化物、諸如TiN、ZrN和HfN的氮化物、諸如Si和Ge的半導(dǎo)體、碳、AgMg、NiCu、Pb、和Sn。薄膜4基本上是一細(xì)顆粒膜。
在用以上步驟制成的電子源中，通過(guò)將電壓加到包括電子發(fā)射區(qū)的導(dǎo)電膜4上，而從電子發(fā)射區(qū)3發(fā)射電子，從而使電流沿著器件表面流動(dòng)。由于由器件電極5，6在電子發(fā)射區(qū)3附近建立的水平電場(chǎng)，發(fā)射的電子被迫沿著與電子發(fā)射區(qū)3的正上方或垂直于電子發(fā)射區(qū)3的方向相偏離的路徑飛行。因此，這些電子不會(huì)受到用來(lái)從正上方覆蓋電子發(fā)射區(qū)3的遮蔽部件9的阻擋。在此方面，所希望的是遮蔽部件9與電壓施加裝置相聯(lián)系，以調(diào)節(jié)遮蔽部件的電勢(shì)。
本發(fā)明的電子源的制作方法不僅限于上述的一種，且前述制作過(guò)程可以根據(jù)需要而得到修正。
下面將結(jié)合圖4來(lái)描述本發(fā)明的電子源的一種評(píng)價(jià)方法。
圖4是用于測(cè)量如圖1A至1C所示的電子源的電子發(fā)射特性的測(cè)量/評(píng)價(jià)設(shè)備的示意圖。在圖4中，1表示一個(gè)基底，5和6是器件電極，4是包括電子發(fā)射區(qū)的導(dǎo)電膜，3是電子發(fā)射區(qū)，且9是遮蔽部件。另外，41是用于向電子源施加器件電壓Vf的電源，40是用于測(cè)量流過(guò)包括位于器件電極5和6之間的導(dǎo)電膜4的電子發(fā)射區(qū)的器件電流If的安培計(jì)，44是用于捕獲從電子源的電子發(fā)射區(qū)3發(fā)射的發(fā)射電流Ie的陽(yáng)極，43是用于向陽(yáng)極44施加電壓的高壓電源，且42是用于測(cè)量電子源的電子發(fā)射區(qū)3發(fā)射的發(fā)射電流Ie的安培計(jì)。為了測(cè)量電子源的器件電流If和發(fā)射電流Ie，將電源41和安培計(jì)40與器件電極5，6相連，并將與電源43和安培計(jì)42相連的陽(yáng)極44設(shè)置在電子源上。電子源和陽(yáng)極44被設(shè)置在一個(gè)與必要的附加單元(未顯示，諸如真空泵和真空計(jì))相聯(lián)系的真空設(shè)備中，以在所希望的真空度下測(cè)量和評(píng)價(jià)電子源。
該測(cè)量是通過(guò)將加在陽(yáng)極上的電壓設(shè)定在1kV至10kV的范圍內(nèi)且將陽(yáng)極與電子發(fā)射器件之間的距離H設(shè)定在2mm至8mm的范圍中而進(jìn)行的。
圖5顯示了由圖4所示的測(cè)量/評(píng)價(jià)設(shè)備所測(cè)量到的發(fā)射電流Ie和器件電流If與器件電壓Vf之間的關(guān)系一個(gè)典型例子。注意圖5的曲線圖是以任意單位繪制的，因?yàn)镮f和Ie的值彼此相差很遠(yuǎn)。
下面將描述本發(fā)明的電子束發(fā)生器和圖象形成設(shè)備。
圖6是一種電子源的示意圖，在該電子源中若干個(gè)電子發(fā)射器件74被設(shè)置和連接成簡(jiǎn)單矩陣連接圖形。在圖6中，71表示由玻璃基底等等制成的基底。基底71的尺寸和厚度根據(jù)以下因素而適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，這些因素包括表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件的數(shù)目、各器件的設(shè)計(jì)形狀、以及在電子源的使用中當(dāng)絕緣基底構(gòu)成外殼的一部分時(shí)在該外殼中保持真空的條件。注意，為了簡(jiǎn)化附圖起見(jiàn)，作為本發(fā)明的主要特征的遮蔽部件在圖6和7中沒(méi)有得到顯示，各個(gè)電子發(fā)射器件74包括上述的如圖1A至1C所示的遮蔽部件。
隨后，由導(dǎo)電金屬或類似材料，制成m行X方向連線72，這些連線72用DX1、DX2、……、DXm表示;X方向連線72是借助真空蒸發(fā)、印刷、濺射或類似方法制成的，并被做成所希望的圖形。。X方向連線72的材料、膜厚度和寬度被適當(dāng)選定，以把盡可能均勻的電壓加在所有的表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件上。另外，由導(dǎo)電金屬或類似材料，制成n行Y方向連線73，這些連線73用DY1、DY2、……、DYn表示，并且是借助真空蒸發(fā)、印刷、濺射或類似方法制成的，并被做成所希望的圖形，就象X方向連線72一樣。Y方向連線73的材料、膜厚度和寬度被適當(dāng)選定，以把盡可能均勻的電壓加在所有的表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件上。在m行X方向連線72和n行Y方向連線73之間，設(shè)有一層間絕緣層(未顯示)以使連線72和73彼此電絕緣，從而形成矩陣連接圖形。注意m，n都是正整數(shù)。未顯示的層間絕緣層由SiO2或類似材料的薄膜制作，并用真空蒸發(fā)、印刷、濺射或類似方法制成所希望的形狀，以覆蓋其上形成有X方向連線72的絕緣基底71的整個(gè)或部分表面。層間絕緣層的厚度、材料和制作處理得到了適當(dāng)?shù)倪x擇，以經(jīng)受在m條X方向連線72和n條Y方向連線73彼此相交處的電勢(shì)差。
隨后，借助由例如導(dǎo)電材料借助真空蒸發(fā)、打印、濺射等方法制成的相應(yīng)連接引線75，將電子發(fā)射器件74的相對(duì)的電極(在圖6中未顯示，但與圖1A至1C中所示的上述部件5和6相對(duì)應(yīng))電連接到m條X方向連線72和n條Y方向連線73上。
X方向連線72被電連接到一個(gè)掃描信號(hào)發(fā)生裝置(未顯示)，該掃描信號(hào)發(fā)生裝置用于施加一個(gè)掃描信號(hào)，以有選擇地掃描沿著X方向排列的每行電子發(fā)射器件74。另一方面，Y方向連線73與調(diào)制信號(hào)發(fā)生裝置(未顯示)相電連接，該調(diào)制信號(hào)發(fā)生裝置用于施加一個(gè)調(diào)制信號(hào)，以有選擇地調(diào)制沿著Y方向排列的每列電子發(fā)射器件74。另外，施加到各個(gè)電子發(fā)射器件上的驅(qū)動(dòng)電壓，作為被加到該器件上的掃描信號(hào)與調(diào)制信號(hào)之間的差電壓，而得到提供。
作為采用圖6所示的電子源的電子束發(fā)生器的一種應(yīng)用，下面將結(jié)合圖7、8A和8B描述一種圖象形成設(shè)備，其中用圖象形成部件作為受到電子照射的部件。圖7顯示了該圖象形成設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)且圖8A和8B顯示了用在該圖象形成設(shè)備中的熒光膜的圖形。在圖7中，81表示一個(gè)具有圖6所示的結(jié)構(gòu)的電子源，82是其上固定有電子源81的后板，90是通過(guò)將一個(gè)熒光膜88和一個(gè)金屬本底89疊置在一個(gè)玻璃基底87的內(nèi)表面上而制成的面板，且83是一個(gè)支撐框。后板82和面板90，借助熔接玻璃等等，以氣密封的方式與支撐框83相接合，從而形成外殼91。
在所示的實(shí)施例中，外殼91由面板90、支撐框83和后板82組成。然而，由于設(shè)置后板82的主要目的是為了加強(qiáng)電子源81，所以當(dāng)電子源81本身具有足夠的強(qiáng)度時(shí)，可以不用單獨(dú)的后板82。在此情況下，支撐框83可以直接與電子源81以密封的方式相接合，從而由面板90、支撐框83和電子源81構(gòu)成外殼91。
熒光膜88在單色的情況下一包括熒光物質(zhì)，但在產(chǎn)生彩色圖象的情況下，熒光膜由黑導(dǎo)體92和熒光物質(zhì)93的組合組成;該黑導(dǎo)體，按照熒光物質(zhì)如圖8A或8B所示地被設(shè)置在黑導(dǎo)體之間的方式，而被稱為黑條或黑矩陣。提供黑條或黑矩陣的目的，是為了使彩色顯示所需的三基色熒光物質(zhì)93之間的間隙變黑，從而使顏色混合變得不那樣明顯，并使由于熒光膜88對(duì)外部光的反射而造成的對(duì)比度下降得到了抑制。黑條的材料不僅限于現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)常使用的以石墨作為主要組分的材料，而是可以是任何其他的材料，只要該材料是導(dǎo)電的并具有小的光透射和反射率值。
不論圖象是單色還是彩色的，都借助沉淀或印刷方法將熒光物質(zhì)涂覆在玻璃基底87上。
在熒光膜88的內(nèi)表面上，通常設(shè)置有金屬本底89。金屬本底89的作用，是通過(guò)向面板90鏡面反射從熒光物質(zhì)向內(nèi)側(cè)發(fā)射的光來(lái)增大亮度、作為施加對(duì)電子束進(jìn)行加速的電壓的電極、并保護(hù)熒光物質(zhì)不受外殼內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)離子的碰撞造成的損壞。該金屬本底可以在形成熒光膜之后，通過(guò)使熒光膜的內(nèi)表面平滑(該步驟通常被稱為成膜)并隨后在其上用諸如真空蒸發(fā)淀積Al而制成。為了增大熒光膜88的導(dǎo)電性，在某些情況下面板90可包括一個(gè)設(shè)置在熒光膜88的外表面上的透明電極(未顯示)。
在上述密封之前，在彩色顯示的情況下，由于相應(yīng)顏色的熒光物質(zhì)且電子發(fā)射器件相對(duì)于彼此必須精確定位，因而要求對(duì)部件進(jìn)行相當(dāng)仔細(xì)的對(duì)準(zhǔn)。
外殼91通過(guò)一個(gè)抽氣管(未顯示)得到抽空，以產(chǎn)生約10-6乇的真空，并隨后被密封。
另外，為了在封閉外殼91之后保持其中的真空度，對(duì)該外殼進(jìn)行吸氣劑處理。該處理剛好在密封之前或之后進(jìn)行，即通過(guò)用高頻加熱或類似方法對(duì)設(shè)置在圖象顯示裝置中的預(yù)定位置(未顯示)的吸氣劑進(jìn)行加熱以形成吸氣劑的蒸發(fā)膜而進(jìn)行的。吸氣劑一般包含作為主組份的Ba，且形成的汽相淀積膜通常可借助其吸附效果而把殼體91的內(nèi)部保持在1×10-5至10-7乇的真空度。
在如此構(gòu)成的本發(fā)明的圖象形成設(shè)備中，電壓通過(guò)延伸到外殼以外的端Dox1至Doxm和Doy1和Doyn而被施加到所希望的一個(gè)電子發(fā)射器件上，從而從其發(fā)射電子。同時(shí)，幾kV以上的高電壓通過(guò)高壓端Hv而被加到金屬本底89或透明電極(未顯示)上，從而使電子束加速并碰撞到熒光膜88上，從而使熒光物質(zhì)受到激勵(lì)而輻射出用于顯示圖象的光。此時(shí)在面板90附近產(chǎn)生的正離子被迫沿著所加的高壓建立的Z方向電場(chǎng)飛行。因此，飛向電子發(fā)射器件74的各個(gè)電子發(fā)射區(qū)的正離子能夠被各個(gè)電子發(fā)射器件設(shè)置的、如圖1A至1C所示的遮蔽部件9所阻擋。
一般地，加在電子發(fā)射器件的一對(duì)器件電極之間的電壓，在12至16V的范圍中，金屬本底或透明電極與電子發(fā)射器件之間的距離在2至8mm的范圍，且加在金屬本底或透明電極與電子發(fā)射器件之間的高壓在1至10kV的范圍。最好，遮蔽部件9被設(shè)置在離電子發(fā)射器件更近的位置，且其電勢(shì)大體被設(shè)定在當(dāng)不設(shè)置遮蔽部件時(shí)遮蔽部件所要處的位置的電勢(shì)上。然而，即使遮蔽部件的電勢(shì)不滿足上述條件，只要發(fā)射的電子不被遮蔽部件所阻擋，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)也不會(huì)失去。另外，只要遮蔽部件9不阻擋發(fā)射的電子，就可以將它設(shè)置在不僅覆蓋電子發(fā)射區(qū)正上方的區(qū)域而且還覆蓋包括導(dǎo)電膜4和器件電極5，6的電子發(fā)射區(qū)正上方的部分或全部區(qū)域的位置上。
上述的設(shè)置只是制作適合于圖象顯示器的圖象形成設(shè)備和其他目的所需的最基本要求。設(shè)備的細(xì)節(jié)，例如部件的材料或位置，并不僅限于上述情況，而是可以按照需要進(jìn)行選擇，以適合于圖象形成設(shè)備的應(yīng)用。
(例子)下面將結(jié)合例子來(lái)更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
圖10顯示了本例的電子源的部分示意立體圖。在圖11A和11B中顯示了沿著圖10中的11A-11A線和11B-11B線取的剖視圖。注意，在圖6、10、11A和11B中，相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部件。參見(jiàn)附圖，71表示一個(gè)絕緣基底，73是在絕緣基底71上按預(yù)定圖形形成的Y方向連線，72是具有50μm的膜厚度并通過(guò)例如在Y方向連線73上印刷而形成的X方向連線-該它們之間有層間絕緣層(未顯示)，且74是電子發(fā)射器件。
電子發(fā)射器件74是具有導(dǎo)電膜4的表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件，導(dǎo)電膜4包括在并排設(shè)置的器件電極5和6之間的電子發(fā)射區(qū)3，如上面結(jié)合圖1A至1C所描述的。如圖10所示，若干電子發(fā)射器件74借助連接引線75而與X方向連線72和Y方向連線73相電連接。
而且，9表示一個(gè)遮蔽部件，它由導(dǎo)電薄板(如由Al制成的)構(gòu)成并被設(shè)置在X方向連線72上，且在其與X方向連線72之間設(shè)置有隔離層(未顯示)。遮蔽部件9具有形成在其中的電子通過(guò)孔10，以覆蓋電子發(fā)射器件74正上方的區(qū)域，但不干擾從電子發(fā)射器件的電子發(fā)射區(qū)發(fā)射的電子的路徑。具體地，形成在遮蔽部件9中的電子通過(guò)孔10都是圓形的，其半徑為30μm，且其中心位于與在相應(yīng)的電子發(fā)射區(qū)正上方位置偏離40μm(在圖11B中用S2表示)的位置。
下面將按照相繼步驟的順序，簡(jiǎn)要描述本例的電子源的制作過(guò)程。
1)用濺射法，在作為基底71的、經(jīng)過(guò)清洗的碳酸鈉氧化鈣玻璃上形成0.5微米厚的氧化硅薄膜。隨后利用真空蒸發(fā)，把50埃厚的Cr薄膜和6000埃厚的Au膜以如上的順序疊置在基底71上。利用旋涂器，在旋轉(zhuǎn)的情況下把光刻膠(Hoechst Co.制造的AZ1370)涂覆在其上，并隨后進(jìn)行烘烤。然后，通過(guò)曝光和顯影一掩膜圖象，形成用于Y方向連線73的光刻圖形。借助濕蝕刻，有選擇地除去所淀積的Au/Cr薄膜，從而以所希望的圖形形成Y方向連線73。
2)隨后，借助RF濺射，在基底上淀積出由1.0微米厚的氧化硅膜形成的層間絕緣層(未顯示)。
3)在上述氧硅膜上涂覆用于在該氧化硅膜上形成電連接Y方向連線73與器件電極的接觸孔(未顯示)的光刻膠圖案，并通過(guò)用其作為掩膜，有選擇地蝕刻掉層間絕緣層，以形成接觸孔。該蝕刻是借助利用CF4和H2的氣體混合物的RIE(反應(yīng)離子蝕刻)進(jìn)行的。
4)用光刻膠(Hitachi Chemical Co.，Ltd.制造的RD-2000N-41)形成一圖形，以限定器件電極5，6和它們之間的間隙。然后利用真空蒸發(fā)，把50埃厚的Ti膜和1000埃厚的Ni膜以如上的順序淀積在其上。該光刻膠圖形被用有機(jī)溶劑溶解，以借助剝離而留下Ni/Ti膜，從而形成器件電極5和6。
5)借助絲網(wǎng)印刷，形成由銀制成的、厚度為50μm并具有所希望的圖形的X方向連線72。
6)利用一個(gè)掩膜-該掩膜具有覆蓋器件電極之間的間隙和其附近區(qū)域的開(kāi)孔，借助真空蒸發(fā)淀積出-1000埃厚的Cr薄膜。在利用旋涂器進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的情況下在其上涂覆有機(jī)鈀(Okuno Pharmaceutical Co.，Ltd.制造的ccp4230)，并隨后加熱以在300℃烘烤10分鐘。這樣形成并且包括作為主組份的Pd細(xì)顆粒的電子發(fā)射區(qū)形成薄膜。
7)在烘烤之后，Cr膜和電子發(fā)射區(qū)形成薄膜被用酸性蝕刻劑蝕刻，以形成具有所希望的圖形的電子發(fā)射區(qū)形成薄膜。
8)將抗蝕劑涂覆在掩膜所暴露的整個(gè)表面上，并隨后進(jìn)行顯影以形成一個(gè)抗蝕劑圖形，其中只有在與接觸孔對(duì)應(yīng)的區(qū)域中除去了抗蝕劑。利用真空蒸發(fā)把50埃厚的Ti膜和5000埃厚的Au膜以如上的順序淀積在其上。借助剝離除去在光刻膠圖形上的不需要的淀積物，以用淀積物填充接觸孔。
作為上述步驟的結(jié)果，在絕緣基底71上形成了Y方向連線73、層間絕緣層(未顯示)、X方向連線72、器件電極5和6、電子發(fā)射區(qū)形成薄膜等等，以提供還沒(méi)有受到成形處理的電子源。
隨后，由導(dǎo)電薄板(例如由Al制成)的遮蔽部件9被設(shè)置在X方向連線72上的預(yù)定位置處，在它們之間有隔離層(未顯示)。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖7、8A和8B，描述一個(gè)例子，其中通過(guò)利用如上制成的、還沒(méi)有受到成形處理的電子源，來(lái)制作顯示裝置。
首先，還沒(méi)有受到成形處理的電子源81被固定在后板82上。隨后，面板90(包括作為圖象形成部件的熒光膜88和疊置在玻璃基底87的內(nèi)表面上的金屬本底89)借助一個(gè)支撐框83被設(shè)置在電子源81上方5mm處。在施加了熔接玻璃以接合面板90、支撐框83和后板82之間的部分之后，該組件在400℃至500℃下被烘燒10分鐘或更長(zhǎng)，以密封封閉接合的部分(見(jiàn)圖7)。熔接玻璃也被用來(lái)將電子源81固定到后板82上。
雖然在單色情況下熒光膜88作為圖象形成部件只包括熒光物質(zhì)，它在本例中是通過(guò)采用黑導(dǎo)體和熒光物質(zhì)的條狀圖形而制成的(見(jiàn)圖8A和8B)。黑導(dǎo)體條是通過(guò)采用包含作為主組分的、在現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)常被采用的石墨的材料制成的。熒光物質(zhì)是用涂漿方法涂覆在玻璃基底87上的。
在形成了熒光膜88之后，通過(guò)使熒光膜的內(nèi)表面平滑(該步驟通常被稱為成膜)而將金屬本底89形成在熒光膜的內(nèi)表面上，并隨后用真空蒸發(fā)在其上淀積Al。為了增大熒光膜88的導(dǎo)電性，面板90在某些情況下可以包括在熒光膜88的外表面上的透明電極(未顯示)。然而，這種透明電極在本例中沒(méi)有提供，因?yàn)橹唤柚饘俦镜拙鸵呀?jīng)獲得了足夠的導(dǎo)電性。在進(jìn)行上述密封封閉之前，對(duì)各個(gè)部分進(jìn)行仔細(xì)的對(duì)準(zhǔn)，因?yàn)樵诓噬@示的情況下各個(gè)顏色的熒光物質(zhì)與電子發(fā)射器件必須彼此精確地相對(duì)定位。
在如此制成的玻璃外殼中的空氣，通過(guò)一個(gè)抽氣管(未顯示)而由一個(gè)真空泵抽空。在達(dá)到了足夠的真空度之后，通過(guò)延伸到外殼以外的端Dox1至Doxm和Doy1至Doyn，將一個(gè)電壓加到電子發(fā)射器件84的器件電極5和6之間，以通過(guò)對(duì)電子發(fā)射區(qū)形成薄膜2的激勵(lì)處理(成形處理)，來(lái)產(chǎn)生電子發(fā)射區(qū)3。圖3中顯示了用于這種成形處理的電壓波形。
參見(jiàn)圖3，T1和T2分別代表電壓波形的脈沖寬度和脈沖間隔。在此例中，T1和T2分別被設(shè)定為1毫秒和10毫秒，且該三角波形的峰值(即在成形處理中的電壓峰值)被設(shè)定為5V。隨后，在約1×10-6乇的真空環(huán)境中進(jìn)行60秒的成形處理。
隨后，在約10-6乇的真空度下，利用氣體燃燒器加熱并熔合抽氣管(未顯示)，以將外殼密封封閉。
最后，為了在將外殼密封之后將其保持在所希望的真空度，對(duì)外殼進(jìn)行吸氣劑處理。
在如此構(gòu)成的圖象顯示裝置中，通過(guò)延伸到外殼之外的端Dox1至Doxm和Doy1至Doyn，將來(lái)自相應(yīng)的信號(hào)發(fā)生裝置(未顯示)掃描信號(hào)和調(diào)制信號(hào)加到所希望的電子發(fā)射器件上，從而從其發(fā)射電子。同時(shí)，通過(guò)一個(gè)高壓端Hv將一個(gè)高壓加到金屬本底89上，從而使電子束得到加速并碰撞到熒光膜88上。構(gòu)成熒光膜88的熒光物質(zhì)因而受到激勵(lì)而發(fā)出用于顯示圖象的光。加到高壓端Hv的電壓被設(shè)定為5kV，加到遮蔽部件9的電壓被設(shè)定為50V，且加在成對(duì)的器件電極5和6之間的電壓被設(shè)定為14V。
在上述條件下，由于器件電極5，6在電子發(fā)射區(qū)附近建立的水平電場(chǎng)，從各個(gè)電子發(fā)射區(qū)3發(fā)射的電子被迫沿著與在電子發(fā)射區(qū)3的正上方或垂直于電子發(fā)射區(qū)3的方向偏離的路徑飛行，因而不會(huì)受到遮蔽部件9的阻擋。另一方面，在面板90附近產(chǎn)生的正離子被迫按照沿著由所施加的高壓建立的一個(gè)縱向電場(chǎng)的路徑飛行，因而受到遮蔽部件9的阻擋。因此，此電子發(fā)射區(qū)3不受受到正離子的損壞。
在此例中，由于遮蔽部件9，除了電子發(fā)射區(qū)3正上方的區(qū)域(見(jiàn)圖1A至1C)以外，還覆蓋了在器件電極5和6(見(jiàn)圖1A至1C)、連接引線75和連線72和73正上方的部分區(qū)域，因而對(duì)前述部件沒(méi)有造成損壞。它還掩蓋了部分暴露的絕緣基底71，因而在該位置上不產(chǎn)生電荷。還證實(shí)了，通過(guò)改變電子通過(guò)孔10的形狀和位置，可以根據(jù)需要確定電子束的形狀和/或偏轉(zhuǎn)。
例2圖12A和12B顯示了例2中的圖象形成設(shè)備，其中圖12A是顯示設(shè)備的一部分的立體圖，且圖12B是沿著圖12A的12B-12B線取的剖視圖。例2的圖象形成設(shè)備與例1中的不同之處，如圖12A所示，在于其每一個(gè)均構(gòu)成一個(gè)電子源的四個(gè)基底81a至81d被彼此結(jié)合起來(lái)，以組成一個(gè)總的電子源。注意，除了電子源以外的其他器件，諸如后板82、支撐框83和面板90，都與例1中的相同。
圖12A中的12B-12B截面是沿著與圖10中的11A-11A截面相同的方向看的。各個(gè)電子源81a-81d具有與圖10、11A和11B中所示的電子源基本相同的結(jié)構(gòu)。如圖12B中所示，一個(gè)作為設(shè)置在X方向連線72d上的遮蔽部件的電極板9d具有讓從電子發(fā)射器件74d發(fā)射的電子通過(guò)的電子通過(guò)孔10d，而X方向連線72d則被形成在基底71d上，且在它們之間設(shè)置有隔離層(未顯示)。
如同在例1中，遮蔽部件9a-9d具有形成在其中的電子通過(guò)孔10a-10d，以掩蓋在電子發(fā)射器件74a-74d特別是電子發(fā)射區(qū)正上方的區(qū)域，但不干擾從電子發(fā)射器件的電子發(fā)射區(qū)發(fā)射的電子的相應(yīng)路徑。具體地，形成在相應(yīng)的遮蔽部件9a-9d上的電子通過(guò)孔10a-10d都是圓形的，具有30μm的半徑且其中心位于與相應(yīng)的電子發(fā)射區(qū)正上方的位置偏離40μm處。
在如上構(gòu)成的本例的圖象顯示裝置中，如同在例1中，通過(guò)延伸到外殼以外的端Dox1至Doxm和Doy1至Doyn，將來(lái)自相應(yīng)的信號(hào)發(fā)生裝置(未顯示)的掃描信號(hào)和調(diào)制信號(hào)加到所希望的電子發(fā)射器件上，從而從其發(fā)射電子。同時(shí)，通過(guò)高壓端Hv將一個(gè)高壓加到金屬本底89上，從而使電子束受到加速并碰撞到熒光膜88上。構(gòu)成熒光膜88的熒光物質(zhì)因而受到激勵(lì)，從而發(fā)出用于顯示圖象的光。加到高壓端Hv上的電壓被設(shè)定為5kV，加到遮蔽部件9a-9d上的電壓被設(shè)定為100V，且加在成對(duì)的器件電極5和6之間的電壓被設(shè)定為14V。
在例2中也獲得了與例1中類似的優(yōu)點(diǎn)。另外，在該例中，通過(guò)采用多個(gè)電子源和多個(gè)屏蔽電極部件，可以實(shí)現(xiàn)能夠在大尺寸屏幕上進(jìn)行顯示的圖象形成設(shè)備。
這個(gè)例可以得到修正，從而在單個(gè)的電子源上具有多個(gè)屏蔽電極部件。這種修正也能夠提供與例2中類似的優(yōu)點(diǎn)。
例3本例子涉及這樣的圖象形成設(shè)備，即其中所希望的通過(guò)采用一個(gè)控制電極-該控制電極具有如本受讓人遞交的Japanese Patent Application Laid-open No.2-257551中所公布的調(diào)制功能，而選擇所希望的表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件，其中本發(fā)明的屏蔽電極部件被加到從控制電極看與具有表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件的電子源相同的一側(cè)。
圖13顯示了本例的圖象形成設(shè)備的示意立體圖。另外，圖14顯示了圖13的部分放大立體圖，且圖15顯示了沿著圖13的15-15線取的剖視圖。
參見(jiàn)這些附圖，201表示一個(gè)絕緣基底，202和203分別是通過(guò)例如印刷而形成在絕緣基底201上的正和負(fù)電極連線，且204是電子發(fā)射器件。電子發(fā)射器件204是具有導(dǎo)電膜4的表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件，而導(dǎo)電膜4包括位于并排設(shè)置的器件電極5和6之間的電子發(fā)射區(qū)3，如結(jié)合圖1A至1C所描述的。若干個(gè)電子發(fā)射器件204通過(guò)連接引線205而與具有50μm的厚度的正電極連線202和具有50μm厚度的負(fù)電極連線203相連。
另外，209表示一個(gè)遮蔽部件，它由導(dǎo)電薄板(例如由Al制成的)構(gòu)成并被設(shè)置在其間帶有隔離層(未顯示)的正電極連線202和負(fù)電極連線203上。遮蔽部件209上形成有電子通過(guò)孔210，以掩蓋電子發(fā)射器件204正上方的區(qū)域但又不干擾從電子發(fā)射器件204發(fā)射的電子的路徑。具體地，形成在遮蔽部件209中的電子通過(guò)孔210都是圓形的，具有30μm的半徑，且其中心位于與相應(yīng)的電子發(fā)射區(qū)正上方的位置偏離40μm的位置。
絕緣基底201和形成在絕緣基底201上的部件將一起被稱為電子源211。
207表示以與正電極連線202和負(fù)電極連線203成正交關(guān)系地設(shè)置在電子源211和面板220(將在后面描述)中間的條形控制電極，且208表示以一一對(duì)應(yīng)關(guān)系設(shè)置在對(duì)應(yīng)于電子發(fā)射器件204的各個(gè)控制電極207上的電子通過(guò)孔。控制電極207被形成在支撐板215上，并由支撐桿214保持在電子源211與面板220中間。
212是其上裝有電子源211的后板，220是包括疊置在玻璃基底217的內(nèi)表面上的金屬本底219和熒光膜218的面板，且213是一個(gè)支撐框。熒光膜218在這里被用作與例1中的熒光膜88類似的圖象形成部件。
在本例的圖象形成設(shè)備中，通過(guò)采用熔接玻璃，而以密封封閉的方式將后板212、支撐框213和面板220接合在一起，從而構(gòu)成外殼221。
更具體地，還沒(méi)有受到成形處理的電子源211首先被固定在后板212上。隨后，通過(guò)支撐桿214將支撐板215固定設(shè)置在電子源211上。然后，面板220借助支撐框213被設(shè)置在電子源211上方5mm處。在施加了熔接玻璃以接合面板220、支撐框213和后板212之間的部分之后，將該組件在大氣或氮?dú)猸h(huán)境下在400℃至500℃的溫度下烘烤10分鐘或更長(zhǎng)，以密封封閉接合的部分。熔接玻璃還被用于將電子源211固定到后板212上和將支撐板215固定到電子源211上。
正電極連線202通過(guò)端Da1至Dam，負(fù)電極連線203通過(guò)端Db1至Dbn，控制電極207通過(guò)端G1至Gn，屏蔽電極209通過(guò)端Sv，且金屬本底219通過(guò)高壓端Hv，而與相應(yīng)的電壓施加裝置(未顯示)相連，所有這些端都延伸到外殼以外。
在上述密封封閉之前，對(duì)各個(gè)部分進(jìn)行仔細(xì)的對(duì)準(zhǔn)，因?yàn)樵诓噬@示的情況下各個(gè)顏色的熒光物質(zhì)與電子發(fā)射器件必須彼此精確地相對(duì)定位?？刂齐姌O和電子發(fā)射器件彼此也得到仔細(xì)的精確相對(duì)定位。
用一個(gè)真空泵通過(guò)一個(gè)抽氣管(未顯示)對(duì)如此完成的玻璃外殼進(jìn)行抽空。在達(dá)到了足夠的真空度之后，通過(guò)延伸到外殼以外的端Da1至Dam和Db1至Dbn將一個(gè)電壓加到器件電極之間，用于通過(guò)電子發(fā)射器件204的激勵(lì)處理(成形處理)而產(chǎn)生電子發(fā)射區(qū)，如在例1中那樣。
隨后，在約10-6乇的真空度，利用氣體燃燒器加熱并熔合抽氣管(未顯示)，以密封封閉外殼。為了在密封了外殼之后將其保持在所希望的真空度，對(duì)該外殼進(jìn)行吸氣劑處理。
在如此完成的圖象顯示裝置中，通過(guò)延伸到外殼以外的端Da1至Dam和Db1至Dbn，將來(lái)自相應(yīng)的信號(hào)發(fā)生裝置(未顯示)的、具有所需電壓波形的掃描信號(hào)加到所希望的電子發(fā)射器件204上，從而從其發(fā)射電子;并且，通過(guò)延伸到外殼以外的端G1至Gn，將來(lái)自信號(hào)發(fā)生裝置(未顯示)的具有所需電壓波形的調(diào)制信號(hào)加到所希望的一或多個(gè)控制電極207上，從而控制通過(guò)電子通過(guò)孔208電子數(shù)量。同時(shí)，通過(guò)高壓端Hv，將一個(gè)高壓加到金屬本底219上，從而使通過(guò)電子通過(guò)孔208的電子束得到加速并碰撞到熒光膜218上。構(gòu)成熒光膜218的熒光物質(zhì)因而受到激勵(lì)，從而發(fā)出用于顯示圖象的光。
電子源211的電子發(fā)射器件204與金屬本底219之間的距離被設(shè)定為5mm，加在高壓端Hv上的電壓被設(shè)定為5kV，加在遮蔽部件或電極209上的電壓被設(shè)定為100V，且加在電子發(fā)射器件204的器件電極對(duì)之間的電壓被設(shè)定為14V。
在例3中也獲得了與在例1中類似的優(yōu)點(diǎn)。另外，借助本例，借助設(shè)置屏蔽電極209，屏蔽電極209與電子發(fā)射器件204之間的電熱分布可以被保持為大體均勻，而不論加在控制電極207上的調(diào)制電壓如何。因此，該圖象顯示裝置中光的位置和形狀都更為穩(wěn)定。
如圖16的部分放大立體圖和圖17的剖視圖所示，通過(guò)在面板220與控制電極207之間設(shè)置遮蔽部件209，獲得了本例的一個(gè)修正。借助這種修正，通過(guò)設(shè)置屏蔽電極209，可以使屏蔽電極209與面板220之間的電勢(shì)分布大體保持均勻，而不論加在控制電極207上的調(diào)制電壓如何。其結(jié)果，除了與例1相同的優(yōu)點(diǎn)以外，還能夠有把握地阻擋在面板220附近產(chǎn)生的正離子。
例4以下將描述例4，其中通過(guò)采用圖6所示的電子源而制成了圖7所示類型的圖象形成設(shè)備，該電子源包括若干個(gè)電子發(fā)射器件，而該電子發(fā)射器件包括如圖1A至1C所示的遮蔽部件。圖18是電子源的一部分的平面圖，而圖19是沿著圖18中的19-19線取的剖視圖。注意在圖7、18和19中，相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部件。參見(jiàn)這些附圖，71表示一個(gè)絕緣基底，72是X方向連線，73是Y方向連線，4是包括電子發(fā)射區(qū)的導(dǎo)電膜，5和6是器件電極，141是層間絕緣層，且142是用于器件電極5與X方向連線72之間的電連接的接觸孔。
首先結(jié)合圖20A至20M來(lái)詳細(xì)描述電子源的制作過(guò)程。注意以下的步驟a至m分別對(duì)應(yīng)于圖20A至20M。
步驟a用濺射法，在作為基底71的、經(jīng)過(guò)清洗的碳酸鈉氧化鈣玻璃上形成0.5微米厚的氧化硅薄膜。隨后利用真空蒸發(fā)，把50埃厚的Cr薄膜和6000埃厚的Au膜以如上的順序疊置在基底71上。利用旋涂器，在旋轉(zhuǎn)的情況下把光刻膠(Hoechst Co.制造的AZ1370)涂覆在其上，并隨后進(jìn)行烘烤。然后，通過(guò)曝光和顯影一掩膜圖象，形成用于X方向連線72的光刻圖形。借助濕蝕刻，有選擇地除去所淀積的Au/Cr薄膜，從而以所希望的圖形形成X方向連線72。
步驟b隨后，借助RF濺射，在基底上淀積出由1.0微米厚的氧化硅膜形成的層間絕緣層141。
步驟c涂覆用于在步驟b淀積的氧化硅膜上形成接觸孔142的光刻膠圖案，并通過(guò)用其作為掩膜，有選擇地蝕刻掉層間絕緣層141，以形成接觸孔142。該蝕刻是借助利用CF4和H2的氣體混合物的RIE(反應(yīng)離子蝕刻)進(jìn)行的。
步驟d用光刻膠(Hitachi Chemical Co.，Ltd.制造的RD-2000N-41)形成一圖形，以確定器件電極和它們之間的間隙。然后利用真空蒸發(fā)，把50埃厚的Ti膜和1000埃厚的Ni膜以如上的順序淀積在其上。該光刻膠圖形被用有機(jī)溶劑溶解，以借助剝離而留下淀積的Ni/Ti膜，從而形成具有3μm的電極間隙和300μm的電極寬度的器件電極5和6。
步驟e在器件電極5和6上形成用于Y方向連線73的光刻膠圖形。隨后利用真空蒸發(fā)，把50埃厚的Ti膜和1000埃厚的Ni膜以如上的順序淀積在其上。借助剝離除去在光刻膠圖形上的不需要的淀積物，以形成所希望圖形的Y方向連線73。
步驟f圖21是用于在此步驟中形成電子發(fā)射器件的電子發(fā)射區(qū)形成薄膜2的掩膜的一部分的平面圖。該掩膜具有覆蓋器件電極之間的各個(gè)間隙L1及其附近的開(kāi)口。借助真空蒸發(fā)淀積出1000埃厚的Cr膜151，并利用該掩膜形成圖形。在利用旋涂器進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的情況下在其上涂覆有機(jī)鈀(Okuno Pharmaceutical Co.，Ltd.制造的ccp4230)，并隨后加熱以在300℃烘烤10分鐘。
如此形成的、包括作為主組分的Pd細(xì)顆粒的電子發(fā)射區(qū)形成薄膜2具有約100埃的膜厚度和5×104Ω/□的單位面積電阻。注意“細(xì)顆粒膜”在這里指的是由大量細(xì)顆粒組成的薄膜，并包括具有這樣的微觀結(jié)構(gòu)的膜，即其中細(xì)顆粒不僅可以是松散的，而且可以是相鄰的或彼此重疊的。用于本發(fā)明的目的的細(xì)顆粒的直徑，是在上述任何狀態(tài)下設(shè)置的可辨認(rèn)細(xì)顆粒的直徑。
步驟g在烘烤之后的Cr膜151受到酸性蝕刻劑的蝕刻，以提供具有所希望的圖形的電子發(fā)射區(qū)形成薄膜2。
步驟h以一定的圖形涂覆抗蝕劑，以覆蓋除了接觸孔142以外的表面。借助真空蒸發(fā)，把50埃厚的Ti膜厚和5000埃厚的Au膜以這樣的順序淀積在其上。借助剝離除去在抗蝕劑圖形上的不需要的淀積物，以留下充滿淀積的接觸孔142。
步驟i形成由Cr薄膜形成的保護(hù)層131，以覆蓋電子發(fā)射區(qū)形成薄膜2。
步驟j利用旋涂器涂覆厚度為5μm的光刻膠(Hoechst Co.制造的AZ1370J)，并隨后制成圖形以形成犧牲層132，該犧牲層132在后面的步驟i中被除去，以提供一個(gè)空白空間。
步驟k形成被用作遮蔽部件9的Al薄膜，并隨后形成具有0.5μm的寬度(S1)的圖形。該圖形是用于將遮蔽部件9與器件電極5或6之一相連的。
步驟l借助利用氧氣與CF4的氣體混合物的RIE處理，蝕刻掉形成犧牲層132的光刻膠。
步驟m利用濕蝕刻，除去形成保護(hù)層131的Cr薄膜。
作為上述步驟的結(jié)果，在絕緣基底71上形成了X方向連線72、層間絕緣層141、Y方向連線73、器件電極5和6、電子發(fā)射區(qū)形成薄膜2、遮蔽部件9等等。
如此制成且還沒(méi)有受到成形處理的電子源被安裝到圖7所示的外殼91中，并隨后受到成形處理，并隨后密封封閉外殼并對(duì)外殼的內(nèi)部進(jìn)行吸氣劑處理，以制成圖7所示類型的圖象顯示裝置，如例1那樣。
在如此構(gòu)成的圖象顯示裝置中，與例1中相同，通過(guò)延伸到外殼之外的端Dox1至Doxm和Doy1至Doyn，將來(lái)自相應(yīng)的信號(hào)發(fā)生裝置(未顯示)掃描信號(hào)和調(diào)制信號(hào)加到所希望的電子發(fā)射器件上，從而從其發(fā)射電子。同時(shí)，通過(guò)一個(gè)高壓端Hv將一個(gè)高壓加到金屬本底89上，從而使電子束得到加速并碰撞到熒光膜88上。構(gòu)成熒光膜88的熒光物質(zhì)因而受到激勵(lì)而發(fā)出用于顯示圖象的光。加到高壓端Hv的電壓被設(shè)定為5kV，且加在成對(duì)的器件電極5和6之間的電壓被設(shè)定為14V。另外，與遮蔽部件9相連的器件電極5和6中的一個(gè)被設(shè)定在一個(gè)較高的電勢(shì)。在例4中也獲得了與在例1的類似的優(yōu)點(diǎn)。
通過(guò)額外提供與各個(gè)遮蔽部件9相連的連線和用于將電壓加到該連線上以調(diào)節(jié)遮蔽部件9的電勢(shì)的裝置，獲得了本例的一個(gè)修正。借助該修正，通過(guò)將10V的電壓加到遮蔽部件上，獲得了與例1中類似的優(yōu)點(diǎn)。
通過(guò)形成遮蔽部件9以掩蓋包括導(dǎo)電膜4的整個(gè)電子發(fā)射區(qū)或整個(gè)器件電極5、6，獲得了本例的另一個(gè)修正。該修正也能夠提供與例1類似的優(yōu)點(diǎn)。
通過(guò)在基底上形成多個(gè)電子發(fā)射器件，并在X方向連線與Y方向連線之間形成層間絕緣層以只掩蓋X與Y方向連線相交的各個(gè)區(qū)域，而獲得了本例的又一個(gè)修正，從而在不用接觸孔的情況下，使器件電極與直接形成在絕緣基底上的X和Y方向連線相電連接。
例5以下將描述例5，其中利用圖22和23所示的電子源，來(lái)制作圖7所示的圖象形成設(shè)備。圖22是電子源的一部分的示意立體圖，且圖23是垂直剖視圖。另外，圖24A和24B分別顯示了分別沿著圖22中的24A-24A線和24B-24B線的截面。注意，在圖7、22、23、24A和24B中，相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部件。參見(jiàn)這些附圖，171表示一個(gè)用于保持包括電子源的基底71與包括熒光膜的面板90之間的間距的隔板，且9是固定在隔板171上的桿狀遮蔽部件。每個(gè)隔板171都被設(shè)置在X方向連線72上。遮蔽部件9的位置和尺寸得到適當(dāng)選擇，以便掩蓋電子發(fā)射區(qū)74正上方的區(qū)域，但不干擾從電子發(fā)射器件74的相應(yīng)電子發(fā)射區(qū)發(fā)射的電子的路徑。具體地，寬為80μm(由圖24A中的S3表示)且高為80μm(由圖24A中的S4表示)的遮蔽部件9，被形成在電子發(fā)射器件正上方200μm處。其中形成有電子發(fā)射器件的基底71的表面與面板90的金屬本底表面之間的距離，被設(shè)定為5mm。
隔板171與遮蔽部件9最好至少是略微導(dǎo)電的，以穩(wěn)定電子路徑附近的電勢(shì)。因而在此例中，這些部件都是通過(guò)在碳酸鈉玻璃的表面上噴涂導(dǎo)電膜而制成的。另外，電壓施加裝置(未顯示)被連接到隔板171和遮蔽部件9，以向它們施加一定的電壓。
遮蔽部件9可以預(yù)先與隔板171成整體地模制而成，或者在組裝步驟中與隔板接合在一起。
在利用本例的電子源以與例1類似的方式構(gòu)成的圖象顯示裝置中，與在例1中類似地，通過(guò)延伸到外殼之外的端Dox1至Doxm和Doy1至Doyn，將來(lái)自相應(yīng)的信號(hào)發(fā)生裝置(未顯示)掃描信號(hào)和調(diào)制信號(hào)加到所希望的電子發(fā)射器件上，從而其發(fā)射電子。同時(shí)，通過(guò)一個(gè)高壓端Hv，將一個(gè)高壓加到金屬本底89上，從而使電子束得到加速并碰撞到熒光膜88上。構(gòu)成熒光膜88的熒光物質(zhì)因而受到激勵(lì)而發(fā)出用于顯示圖象的光。加到高壓端Hv的電壓被設(shè)定為5kV，且加在成對(duì)的器件電極5和6之間的電壓被設(shè)定為14V。在例5中也獲得了與在例1的類似的優(yōu)點(diǎn)。另外，在隔板171上沒(méi)有出現(xiàn)不希望的電荷積累。
通過(guò)額外提供與各個(gè)遮蔽部件9相連的連線和用于將電壓加到該連線上的裝置以調(diào)節(jié)遮蔽部件9的電勢(shì)，獲得了本例的一個(gè)修正。借助該修正，通過(guò)將200V的電壓加到遮蔽部件上，獲得了與例1類似的優(yōu)點(diǎn)。
例6以下描述例6，其中用與例1中類似的方式制成了圖7所示類型的圖象形成設(shè)備，只是如圖25所示地通過(guò)隔板191而設(shè)置在面板90上的遮蔽部件被用作例1中的電子源(見(jiàn)圖10)的遮蔽部件9。圖25是帶有遮蔽部件9的面板90的一個(gè)部分的示意立體圖，且圖26顯示了沿著圖25的26-26線的截面，它包括以相對(duì)的關(guān)系對(duì)著面板90的電子源基底71的截面。注意，在圖7、26、25中，相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部件。
遮蔽部件9是由網(wǎng)狀的導(dǎo)電材料(諸如Al)制成的，并由隔板191保持在與面板90相距一定間隔的位置。遮蔽部件9的網(wǎng)眼位置和網(wǎng)眼大小得到適當(dāng)?shù)倪x擇，以至少掩蓋位于電子發(fā)射器件74的正上方的區(qū)域，但不干擾從電子發(fā)射器件74的相應(yīng)電子發(fā)射區(qū)發(fā)射的電子的路徑。遮蔽部件9位于與面板90相距一個(gè)距離的位置，該距離相當(dāng)于電子源基底71與面板90之間的間隔的10%。另外，來(lái)自DC電源(未顯示)的一個(gè)電壓被加到遮蔽部件9上，以使遮蔽部件9的電勢(shì)等于加在面板90上的電勢(shì)或比加在面板90上的電勢(shì)低約10%。
在除了上述結(jié)構(gòu)以外以與例1相同的方式構(gòu)成的圖象顯示裝置中，與例1中相同，通過(guò)延伸到外殼之外的端Dox1至Doxm和Doy1至Doyn，將來(lái)自相應(yīng)的信號(hào)發(fā)生裝置(未顯示)掃描信號(hào)和調(diào)制信號(hào)加到所希望的電子發(fā)射器件上，從而從其發(fā)射電子。同時(shí)，通過(guò)一個(gè)高壓端Hv將一個(gè)高壓加到金屬本底89上，從而使電子束得到加速并碰撞到熒光膜88上。構(gòu)成熒光膜88的熒光物質(zhì)因而受到激勵(lì)而發(fā)出用于顯示圖象的光。在例6中也獲得了與在例1的類似的優(yōu)點(diǎn)。
例7圖9是框圖，顯示了一種圖象顯示裝置的一個(gè)例子，其中在例1至例6中制作的任何顯示裝置(顯示板)得到了適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，以便能夠顯示從包括例如電視廣播的各種圖象信息源提供的圖象信息。在圖9中，100表示一個(gè)顯示板，101是用于該顯示板的驅(qū)動(dòng)器，102是顯示板控制器，103是多路調(diào)制器，104是解碼器，105是輸入/輸出接口，106是CPU，107是圖象發(fā)生器，108、109和110是圖象存儲(chǔ)接口，111是圖象輸入接口，112和113是電視信號(hào)接收器，且114是輸入單元。(當(dāng)本顯示裝置接收諸如電視信號(hào)的、包含視頻信號(hào)和語(yǔ)音信息的信號(hào)時(shí)，該裝置當(dāng)然同時(shí)顯示圖象和再現(xiàn)語(yǔ)音。但在這里將不描述與本發(fā)明的特征不直接有關(guān)的用于接收、分離、再現(xiàn)、處理、存儲(chǔ)語(yǔ)音信息的電路、揚(yáng)聲器等。)下面將按照?qǐng)D象信號(hào)的流程，描述上述部分的功能。
首先，電視信號(hào)接收器113是用于接收電視圖象信號(hào)的電路，該圖象信號(hào)是通過(guò)無(wú)線傳送系統(tǒng)以電波或空間光通信等等傳送的。所接收的電視信號(hào)不僅限于具體的一種，而是可以是NTSC、PAL和SECAM等等制式中的任何一種。具有并上述類型的更大數(shù)目的掃描行的電視信號(hào)(例如包括MUSE標(biāo)準(zhǔn)類型的所謂的高清晰度電視信號(hào))，是適合于利用上述顯示板的優(yōu)點(diǎn)的信號(hào)源，該顯示板適合于屏幕尺寸和象元數(shù)目的增大。由電視信號(hào)接收器113接收的電視信號(hào)被輸出到解碼器104。
電視信號(hào)接收器112是用于接收通過(guò)同軸電纜或光纖形式的有線傳送系統(tǒng)傳送的電視圖象信號(hào)。與電視信號(hào)接收器113一樣，電視信號(hào)接收器112所接收的電視信號(hào)不僅限于特定的一種。由電視信號(hào)接收器112接收的信號(hào)被輸出到解碼器104。
圖象輸入接口111是用于從諸如電視攝象機(jī)或圖象讀取掃描器的圖象輸入裝置獲得輸入信號(hào)的電路。由圖象輸入接口111獲得的圖象信號(hào)被輸出到解碼器104。
圖象存儲(chǔ)接口110是用于獲取存儲(chǔ)在錄相機(jī)(以下稱為VTR)中的圖象信號(hào)的電路。由圖象存儲(chǔ)接口110獲取的圖象信號(hào)被輸出到解碼器104。
圖象存儲(chǔ)接口109是用于獲取存儲(chǔ)在視盤中的圖象信號(hào)的電路。由圖象存儲(chǔ)接口109獲取的圖象信號(hào)被輸出到解碼器104。
圖象存儲(chǔ)接口108是用于存儲(chǔ)靜止圖象數(shù)據(jù)的裝置(諸如所謂的靜止圖象盤)獲取圖象信號(hào)的電路。由圖象存儲(chǔ)接口108獲取的圖象信號(hào)被輸出到解碼器104。
輸入/輸出接口105是用于將顯示裝置連接到外部計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或諸如打印機(jī)的輸出裝置的電路。它可以不僅執(zhí)行圖象數(shù)據(jù)和文字/圖形信息的輸入/輸出，而且在某些情況下還執(zhí)行控制信號(hào)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在顯示裝置的CPU 106與外界之間的輸入/輸出。
圖象發(fā)生器107是用于根據(jù)從外界經(jīng)過(guò)輸入/輸出接口105輸入的圖象數(shù)據(jù)和文字/圖形信息或來(lái)自CPU 106的文字/圖形信息輸出來(lái)產(chǎn)生顯示圖象數(shù)據(jù)的電路。圖象發(fā)生器107包括諸如用于存儲(chǔ)圖象數(shù)據(jù)和文字/圖形信息的可重寫存儲(chǔ)器、用于存儲(chǔ)與文字編碼對(duì)應(yīng)的圖象圖形的只讀存儲(chǔ)器、用于進(jìn)行圖象處理的處理器、和圖象發(fā)生所需要的其他電路。
圖象發(fā)生器107產(chǎn)生的顯示圖象數(shù)據(jù)通常被輸出到解碼器104，但在某些情況下它也可以經(jīng)過(guò)輸入/輸出接口105而被輸出到一個(gè)外部計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或一個(gè)打印機(jī)。
CPU 106主要進(jìn)行顯示裝置的操作控制和與顯示的圖象的產(chǎn)生、選擇和編輯有關(guān)的任務(wù)。
例如，CPU 106向多路調(diào)制器103輸出一個(gè)控制信號(hào)，該控制信號(hào)用于選擇將按照需要顯示在顯示板上的圖象信號(hào)中的一個(gè)或?qū)⑦@些圖象信號(hào)結(jié)合起來(lái)。在此方面，CPU 106還根據(jù)將要顯示的圖象信號(hào)向顯示板控制器102輸出一個(gè)控制信號(hào)，從而在圖象顯示頻率、掃描模式(例如隔行或不隔行)、每幅圖象的掃描行數(shù)等等，對(duì)顯示裝置的操作進(jìn)行適當(dāng)控制。
另外，CPU 106直接向圖象發(fā)生器107輸出圖象數(shù)據(jù)和文字/圖形信息，或者經(jīng)過(guò)輸入/輸出接口105對(duì)外部計(jì)算機(jī)或存儲(chǔ)器進(jìn)行訪問(wèn)，以輸入圖象數(shù)據(jù)和文字/圖形信息。
當(dāng)然，CPU 106可以被用于上述以外的適當(dāng)任務(wù)或目的。例如，CPU 106可以直接與產(chǎn)生或處理信息的功能有關(guān)，如同個(gè)人計(jì)算機(jī)或文字處理器。
或者，CPU 106可以如上所述地經(jīng)過(guò)輸入/輸出接口105而與外部計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相連，以與外部設(shè)備相配合地執(zhí)行數(shù)值計(jì)算或其他任務(wù)。
輸入單元114在用戶向CPU 106輸入指令、程序、數(shù)據(jù)等時(shí)被采用，并可以是諸如鍵盤、鼠標(biāo)器、操縱桿、條碼讀取器、和語(yǔ)音識(shí)別器的各種輸入設(shè)備。
解碼器104是用于將從電路107至113輸入味各種圖象信號(hào)反向轉(zhuǎn)換成三基色信號(hào)或一個(gè)亮度信號(hào)、一個(gè)I信號(hào)和一個(gè)Q信號(hào)。如圖中的虛線所示，解碼器104最好包括一個(gè)圖象存儲(chǔ)器。這是由于解碼器104還處理包含諸如MUSE制式的電視信號(hào)，這要求用于反向轉(zhuǎn)換的圖象存儲(chǔ)器。另外，圖象存儲(chǔ)器的設(shè)置帶來(lái)了一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即能夠方便地顯示靜止圖象或方便地進(jìn)行諸如淡出、內(nèi)插、放大、縮小、合成和幀編輯等操作，這些操作是解碼器104與圖象發(fā)生電路107和CPU 106相配合而進(jìn)行的。
多路調(diào)制器103用于根據(jù)CPU 106提供的控制信號(hào)來(lái)對(duì)要在顯示屏上顯示的圖象進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。換言之，多路調(diào)制器103選擇來(lái)自解碼器104的某些圖象信號(hào)并將它們送到驅(qū)動(dòng)器101。在此方面，通過(guò)在一幅圖象的顯示時(shí)間中切換選擇兩或更多的圖象信號(hào)，可以象在所謂的多屏幕電視中那樣，在通過(guò)分割一個(gè)屏幕而得到的多個(gè)區(qū)域中分別顯示不同的圖象。
顯示板控制器102是用于根據(jù)從CPU 106傳送來(lái)的控制驅(qū)動(dòng)器101的運(yùn)行的電路。
作為與顯示板的基本操作有關(guān)的功能，顯示板控制器102向驅(qū)動(dòng)電路101傳送用于控制驅(qū)動(dòng)顯示板的電源(未顯示)的運(yùn)行順序的信號(hào)。
作為與驅(qū)動(dòng)顯示板的方法有關(guān)的功能，顯示板控制器102向不向驅(qū)動(dòng)器101傳送用于控制圖象顯示頻率和掃描模式(例如隔行掃描或非隔行掃描)的信號(hào)。
如果需要，控制器102向驅(qū)動(dòng)器101傳送信號(hào)，以在亮度、對(duì)比度、色調(diào)和清晰度方面控制要在顯示屏上顯示的圖象的質(zhì)量。驅(qū)動(dòng)器101是用于產(chǎn)生將要加在顯示板100上的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電路。驅(qū)動(dòng)器101根據(jù)來(lái)自所述多路調(diào)制器103的圖象信號(hào)和來(lái)自顯示板控制器102的控制信號(hào)來(lái)運(yùn)行。
借助如圖9所示并具有上述功能的各種部件，顯示裝置能夠在顯示板100上顯示來(lái)自各種圖象信息源的圖象信息輸入。更具體地，包括電視廣播信號(hào)的各種圖象信號(hào)受到解碼器104的反向轉(zhuǎn)換，且它們中的至少一個(gè)被多路調(diào)制器103選定并隨后被輸入到驅(qū)動(dòng)器101。另一方面，顯示板控制器102根據(jù)所要顯示的圖象信號(hào)發(fā)出用于控制驅(qū)動(dòng)器101的運(yùn)行的控制信號(hào)。驅(qū)動(dòng)器101根據(jù)圖象信號(hào)和控制信號(hào)將一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)送到顯示板100。由此，在顯示板100上顯示出一個(gè)圖象。在CPU 106的監(jiān)測(cè)下，進(jìn)行如上所述的一系列操作。
除了簡(jiǎn)單地顯示借助裝在解碼器104中的圖象存儲(chǔ)器、圖象發(fā)生器107和CPU 106而顯示從多個(gè)項(xiàng)中選定的圖象信息以外，本發(fā)明不僅能夠?qū)λ@示的圖象信息進(jìn)行諸如放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、邊緣強(qiáng)調(diào)、淡出、內(nèi)插、放大、顏色改變和縱橫比轉(zhuǎn)換的圖象處理，而且能夠進(jìn)行包括用于合成、擦除、連接、替換和插入圖象的編輯操作。雖然沒(méi)有在本例中進(jìn)行描述，還可以提供專門用于聲頻信號(hào)處理和編輯操作的附加電路，以及用于圖象處理和編輯的上述電路。
因此，本發(fā)明的顯示裝置，即使是單個(gè)的單元，也能夠被用作用于電視廣播的顯示設(shè)備、作為用于電視會(huì)議的終端設(shè)備、作為靜止和運(yùn)動(dòng)圖象的編輯設(shè)備、作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的終端設(shè)備、作為諸如文字處理機(jī)的辦公室自動(dòng)化設(shè)備、作為游戲機(jī)和以很多其他的方式來(lái)運(yùn)行;因而它具有廣闊的工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用。
不用說(shuō)，圖9只顯示了包括根據(jù)本發(fā)明的顯示板的顯示設(shè)備的可能的配置的一個(gè)例子，該顯示板帶有一種電子源，而該電子源是通過(guò)設(shè)置多個(gè)表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件而制備的;而且本發(fā)明并不限于這種配置。例如，根據(jù)應(yīng)用的情況，圖9中的某些不必要的電路部件可被省略，或者可設(shè)置附加的部件。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備被用于電視會(huì)議，則它可包括附加的部件，諸如電視攝象機(jī)、麥克風(fēng)、照明設(shè)備和包括調(diào)制解調(diào)器的傳送/接收電路。
在本發(fā)明的顯示裝置中，根據(jù)本發(fā)明的顯示板的厚度容易得到減小，因此，該顯示裝置具有小的深度。另外，由于該顯示板的屏幕尺寸容易得到增大并可以具有高亮度和優(yōu)異的視角特性，所以它能夠顯示更為實(shí)際和生動(dòng)的圖象并具有良好的可視性。
其他例子本發(fā)明還適用于表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件以外的、其中電子路徑與在電子發(fā)射器件正上方或垂直于電子發(fā)射器件的方向偏離的任何類型的冷陰極器件。這些其他電子發(fā)射器件的一個(gè)例子，是一種場(chǎng)效應(yīng)電子發(fā)射器件，它具有一對(duì)形成在其上形成有電子源的基底的表面上的相對(duì)電極，如在本受讓人遞交的Japanese Patent Application Laid-open No.63-274047中所公布的。
根據(jù)本發(fā)明的精神，本發(fā)明不僅限于適用于顯示的圖象形成設(shè)備，而是也可以應(yīng)用于光學(xué)打印機(jī)，這種打印機(jī)包括感光鼓、發(fā)光二極管等等作為代替發(fā)光二極管的發(fā)光源。在此情況下，該圖象形成設(shè)備不僅可以被用作線形光源，而且可以通過(guò)適當(dāng)選擇行方向連線的數(shù)目m和列方向連線的數(shù)目n，而被用作兩維光源。
另外，根據(jù)本發(fā)明的精神，本發(fā)明還可被應(yīng)用到其中來(lái)自電子源的電子所照射的被照射部件不是圖象形成部件的情況，諸如電子顯微鏡的情況。因此，本發(fā)明還可被用作電子束發(fā)生器的形式，而不用對(duì)被照射部件的類型進(jìn)行限定。
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種圖象形成設(shè)備，其中遮蔽部件被設(shè)置在電子源與圖象形成設(shè)備中的圖象形成部件之間，以防止從圖象形成部件一側(cè)加速飛向電子源的粒子(主要是正離子)淀積或碰撞到電子源上，從而能夠防止電子源的損壞和不希望的電荷積累。上述設(shè)置還能夠有效地防止在電子源以外的部分上的電荷積累。為此，只需要以適當(dāng)?shù)姆绞酱_定遮蔽部件的形狀和位置，從而掩蓋諸如用于抵抗大氣壓的支撐部件(隔板)的其他部分的絕緣表面。
換言之，借助本發(fā)明的圖象形成設(shè)備，由于從電子發(fā)射器件的電子發(fā)射區(qū)發(fā)射的電子被迫在沿著一對(duì)器件電極產(chǎn)生的電場(chǎng)的方向偏離的同時(shí)相對(duì)于與電子發(fā)射區(qū)垂直的方向飛行，因此這些電子能夠在不被作為從上面掩蓋電子發(fā)射區(qū)的遮蔽部件的屏蔽電極所阻擋的情況下，向由熒光物質(zhì)構(gòu)成的圖象形成部件行進(jìn)，且電子發(fā)射區(qū)能夠受到屏蔽電極的保護(hù)而不受圖象形成部件產(chǎn)生的正離子的碰撞。另外，即使發(fā)生了意外的放電，也能夠防止電子源的損壞。因而在本發(fā)明中，不需要象圖27中那樣設(shè)置額外的柵極以偏轉(zhuǎn)電子。
因此，本發(fā)明不需要額外的復(fù)雜結(jié)構(gòu)這一特征，特別適合于采用具有簡(jiǎn)單的矩陣陣列的圖象形成設(shè)備，其中在該圖象形成設(shè)備中，如本發(fā)明人在前面所提出的，表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件的成對(duì)的相對(duì)器件電極，由多個(gè)行方向連線和多個(gè)列方向連線所適當(dāng)連接，從而使表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件沿著行方向和列方向而被設(shè)置成一個(gè)矩陣圖形。
權(quán)利要求
1.一種電子源，它包括電子發(fā)射器件和設(shè)置在所述電子發(fā)射器件上的遮蔽部件，所述電子發(fā)射器件當(dāng)受到激勵(lì)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)分量，該電場(chǎng)分量與其上設(shè)置有所述電子發(fā)射器件的基底表面相平行，所述遮蔽部件允許從所述電子發(fā)射器件發(fā)射的電子通過(guò)它，但阻擋飛向所述電子發(fā)射器件的帶電粒子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電子源，其中所述電子發(fā)射器件和所述遮蔽部件作為一個(gè)單一結(jié)構(gòu)而被設(shè)置在一個(gè)基底上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的電子源，其中所述遮蔽部件被疊置在所述電子發(fā)射器件上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的電子源，其中所述遮蔽部件是導(dǎo)電部件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的電子源，其中所述遮蔽部件被疊置在所述電子發(fā)射器件上且在它們之間有一個(gè)隔離部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的電子源，其中所述遮蔽部件是被保持在固定電勢(shì)的部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的電子源，其中所述遮蔽部件被用于產(chǎn)生用于改變從所述電子發(fā)射器件發(fā)射的電子的路徑的電場(chǎng)分量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的電子源，其中所述電場(chǎng)分量是用于會(huì)聚所述電子的電場(chǎng)分量。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的電子源，其中所述電場(chǎng)分量是用于偏轉(zhuǎn)所述電子的電場(chǎng)分量。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的電子源，其中所述遮蔽部件位于掩蓋所述電子發(fā)射器件的一個(gè)電子發(fā)射區(qū)的位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的電子源，其中所述遮蔽部件位于還掩蓋所述電子發(fā)射器件的電極的位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的電子源，其中所述遮蔽部件位于還掩蓋其上設(shè)置有所述電子發(fā)射器件的一個(gè)基底表面的位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的電子源，其中所述遮蔽部件是允許從所述電子發(fā)射器件發(fā)射的電子通過(guò)的網(wǎng)狀部件。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的電子源，其中所述遮蔽部件是具有與從所述電子發(fā)射器件發(fā)射的電子的路徑相對(duì)準(zhǔn)的開(kāi)孔的部件。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的電子源，其中所述電子發(fā)射器件具有在并排設(shè)置在一個(gè)基底表面上的電極之間的電子發(fā)射區(qū)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的電子源，其中所述電子發(fā)射器件是表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的電子源，其中所述電子發(fā)射器件是場(chǎng)效應(yīng)電子發(fā)射器件。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的電子源，其中所述遮蔽部件具有與從所述電子發(fā)射器件發(fā)射的電子的路徑相對(duì)準(zhǔn)的開(kāi)孔，所述開(kāi)孔位于脫離處于所述電子發(fā)射器件的電子發(fā)射區(qū)的正上方位置的位置。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的電子源，其中所述電子源包括多個(gè)電子發(fā)射器件，且所述遮蔽部件允許從所述多個(gè)電子發(fā)射器件發(fā)射的電子通過(guò)它，但阻擋飛向所述多個(gè)電子發(fā)射器件的帶電粒子。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的電子源，其中所述多個(gè)電子發(fā)射器件每一個(gè)都與一條行方向連線和一條列方向連線相連，且所述多個(gè)電子發(fā)射器件被設(shè)置成矩陣圖形。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的電子源，其中所述電子源包括多行電子發(fā)射器件，每一行都包括多個(gè)沿著行方向并排設(shè)置并且并聯(lián)互連的電子發(fā)射器件，且該電子源還包括多個(gè)沿著列方向并排延伸設(shè)置的控制電極。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的電子源，其中所述多個(gè)電子發(fā)射器件、所述遮蔽部件、和所述控制電極按照上述順序設(shè)置。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的電子源，其中所述多個(gè)電子發(fā)射器件、所述控制電極、和所述遮蔽部件按照上述順序進(jìn)行設(shè)置。
24.一種電子束設(shè)備，它包括電子發(fā)射器件、設(shè)置在所述電子發(fā)射器件上方的遮蔽部件和被照射部件，其中從所述電子發(fā)射器件發(fā)射的電子束照射到所述被照射部件上，所述電子發(fā)射器件當(dāng)受到激勵(lì)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)與其上設(shè)置有所述電子發(fā)射器件的基底表面相平行的電場(chǎng)分量，所述遮蔽部件允許從所述電子發(fā)射器件發(fā)射的電子通過(guò)它，但阻擋飛向所述電子發(fā)射器件的帶電粒子。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的電子束設(shè)備，其中所述遮蔽部件被疊置在所述電子發(fā)射器件上。
26.根據(jù)權(quán)利要求24的電子束設(shè)備，其中所述遮蔽部件是導(dǎo)電部件。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的電子束設(shè)備，其中所述遮蔽部件被疊置在所述電子發(fā)射器件上且在它們之間有一個(gè)隔離部件。
28.根據(jù)權(quán)利要求26的電子束設(shè)備，其中所述遮蔽部件被保持在固定的電勢(shì)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的電子束設(shè)備，其中所述遮蔽部件被用于產(chǎn)生用于改變從所述電子發(fā)射器件發(fā)射的電子的路徑的電場(chǎng)分量。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的電子束設(shè)備，其中所述電場(chǎng)分量是用于會(huì)聚所述電子的電場(chǎng)分量。
31.根據(jù)權(quán)利要求29的電子束設(shè)備，其中所述電場(chǎng)分量是用于偏轉(zhuǎn)所述電子的電場(chǎng)分量。
32.根據(jù)權(quán)利要求24的電子束設(shè)備，其中所述遮蔽部件位于掩蓋所述電子發(fā)射器件的一個(gè)電子發(fā)射區(qū)的位置。
33.根據(jù)權(quán)利要求32電子束設(shè)備，其中所述遮蔽部件位于還掩蓋所述電子發(fā)射器件的電極的位置。
34.根據(jù)權(quán)利要求24的電子束設(shè)備，其中所述遮蔽部件位于還掩蓋其上設(shè)置有所述電子發(fā)射器件的一個(gè)基底表面的位置。
35.根據(jù)權(quán)利要求24的電子束設(shè)備，其中所述遮蔽部件是允許從所述電子發(fā)射器件發(fā)射的電子通過(guò)的網(wǎng)狀部件。
36.根據(jù)權(quán)利要求24的電子束設(shè)備，其中所述遮蔽部件具有與從所述電子發(fā)射器件發(fā)射的電子的路徑相對(duì)準(zhǔn)的開(kāi)孔。
37.根據(jù)權(quán)利要求24的電子束設(shè)備，其中所述電子發(fā)射器件具有在并排設(shè)置在一個(gè)基底表面上的電極之間的電子發(fā)射區(qū)。
38.根據(jù)權(quán)利要求24的電子束設(shè)備，其中所述電子發(fā)射器件是表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射器件。
39.根據(jù)權(quán)利要求24的電子束設(shè)備，其中所述電子發(fā)射器件是場(chǎng)效應(yīng)電子發(fā)射器件。
40.根據(jù)權(quán)利要求24的電子束設(shè)備，其中所述遮蔽部件具有與從所述電子發(fā)射器件發(fā)射的電子的路徑相對(duì)準(zhǔn)的開(kāi)孔，所述開(kāi)孔位于脫離處于所述電子發(fā)射器件的電子發(fā)射區(qū)的正上方位置的位置。
41.根據(jù)權(quán)利要求24的電子束設(shè)備，其中所述電子束設(shè)備包括多個(gè)電子發(fā)射器件，且所述遮蔽部件允許從所述多個(gè)電子發(fā)射器件發(fā)射的電子通過(guò)它，但阻擋飛向所述多個(gè)電子發(fā)射器件的帶電粒子。
42.根據(jù)權(quán)利要求41的電子束設(shè)備，其中所述多個(gè)電子發(fā)射器件每一個(gè)都與一條行方向連線和一條列方向連線相連，且所述多個(gè)電子發(fā)射器件被設(shè)置成矩陣圖形。
43.根據(jù)權(quán)利要求41的電子束設(shè)備，其中所述電子束設(shè)備包括多行電子發(fā)射器件，每一行都包括多個(gè)沿著行方向并排設(shè)置并且并聯(lián)互連的電子發(fā)射器件，且該電子束設(shè)備還包括多個(gè)沿著列方向并排延伸設(shè)置的控制電極。
44.根據(jù)權(quán)利要求43的電子束設(shè)備，其中所述多個(gè)電子發(fā)射器件、所述遮蔽部件、和所述控制電極按照上述順序設(shè)置。
45.根據(jù)權(quán)利要求43的電子束設(shè)備，其中所述多個(gè)電子發(fā)射器件、所述控制電極、和所述遮蔽部件按照上述順序進(jìn)行設(shè)置。
46.根據(jù)權(quán)利要求24的電子束設(shè)備，其中所述被照射部件是圖象形成部件。
全文摘要
電子源或電子束設(shè)備，它包括電子發(fā)射器件和設(shè)置在該電子發(fā)射器件上方的遮蔽部件。該電子發(fā)射器件當(dāng)受到激勵(lì)時(shí)產(chǎn)生與其上設(shè)置有該電子發(fā)射器件的基底表面相平行的電場(chǎng)分量，而遮蔽部件允許從該電子發(fā)射器件發(fā)射的電子通過(guò)它，但阻擋飛向該電子發(fā)射器件的帶電粒子。
文檔編號(hào)G06F3/147GK1108796SQ9411343
公開(kāi)日1995年9月20日 申請(qǐng)日期1994年12月26日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月27日
發(fā)明者光武英明, 中村尚人, 左納義久 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社