JP2000011860A - Manufacture of electron emitting element - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a manufacturing yield significantly by correcting a defective conductive film to a good conductive film. SOLUTION: In this manufacturing method, a pair of element electrodes 2, 3 opposite to each other are formed on a substrate 1, a conductive droplet including a conductive substance is imparted between the element electrodes 2, 3, a conductive thin film 4 is formed by heating the conductive droplet, and an electron emitting part is formed by performing a forming process to a part of the conductive thin film 4. Then, the conductive thin film 4 and/or the electron emitting part are inspected, the conductive thin film 4 and/or the electron emitting part are removed based on the inspection result, and the conductive thin film 4 and/or the electron emitting part are formed again after the removal.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、導電性薄膜を有す
る電子放出素子、電子源基板、及び、画像形成装置の製
造方法に関し、特に、電子放出素子を配列した電子源基
板のリペアを伴う電子放出素子等の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron-emitting device having a conductive thin film, an electron source substrate, and a method of manufacturing an image forming apparatus. The present invention relates to a method for manufacturing an emission element and the like.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来より、電子放出素子としては大別し
て熱電子放出素子と冷陰極電子放出素子を用いた２種類
のものが知られている。冷陰極電子放出素子には電界放
出型（以下、「ＦＥ型」という。）、金属／絶縁層／金
属型（以下、「ＭＩＭ型」という。）や表面伝導型電子
放出素子等がある。ＦＥ型の例としてはW.P.Dyke&W.W.D
olan“Field、Advemission"ance in Electron Physics,
8,89(1956)あるいはC.A.Spindt,“PHYSICAL Properties
of thin-film field emission cathodes withmolybden
iumcones",J.Appl.Phys.,47,5248(1976)等に開示された
ものが知られている。ＭＩＭ型の例としてはC.A.Mead,
“Operation of Tunnel-Emission Devices"J.Apply.Phy
s.,32,646(1961)等に開示されたものが知られている。
表面伝導型電子放出素子型の例としては、M.I.Elinson,
Radio Eng.Electron Pys.,10,1290,(1965)等に開示され
たものがある。表面伝導型電子放出素子は、基板上に形
成された小面積の薄膜は、膜面に平行に電流を流すこと
により、電子放出が生ずる現象を利用するものである。
この表面伝導型電子放出素子としては、前記エリンソン
等によるＳｎＯ₂ 薄膜を用いたもの、Ａｕ薄膜によるも
の[G.Dittmer:“ThinSolid Films",9,317(1972)],In2O
₃ /SnO₂ 薄膜によるもの[M.Hartwell and C.G.Fonstad:
“IEEE Trans.ED Conf.",519(1975)]、カーボン薄膜に
よるもの［荒木久 他：真空、第２６巻、第１号、２２
頁（１９８３）］等が報告されている。これらの表面伝
導型電子放出素子の典型的な例として前述のＭ．ハート
ウェルの素子構成を図１９に膜式的に示す。同図におい
て１は基板である。４は導電性薄膜で、Ｈ型形状のパタ
ーンに、スパッタで形成された金属酸化物薄膜等からな
り、後述の通電フォーミングと呼ばれる通電処理により
電子放出部５が形成される。尚、図中の素子電極間隔Ｌ
は、０．５〜１ｍｍ、Ｗは、０．１ｍｍで設定されてい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, two types of electron-emitting devices using a thermionic electron-emitting device and a cold-cathode electron-emitting device have been known. The cold cathode electron emitting device includes a field emission type (hereinafter, referred to as “FE type”), a metal / insulating layer / metal type (hereinafter, referred to as “MIM type”), a surface conduction type electron emitting device, and the like. WPDyke & W.WD is an example of FE type
olan “Field, Advemission” ance in Electron Physics,
8,89 (1956) or CASpindt, “PHYSICAL Properties
of thin-film field emission cathodes withmolybden
iumcones ", J. Appl. Phys., 47, 5248 (1976), etc. CAMead,
“Operation of Tunnel-Emission Devices” J.Apply.Phy
s., 32, 646 (1961).
Examples of surface conduction electron-emitting devices include MIElinson,
Radio Eng. Electron Pys., 10, 1290, (1965). The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which a small-area thin film formed on a substrate causes electron emission by passing a current parallel to the film surface.
Examples of the surface conduction electron-emitting device include a device using an SnO ₂ thin film by Elinson et al. And a device using an Au thin film [G. Dittmer: “ThinSolid Films”, 9, 317 (1972)], In2O.
₃ / SnO ₂ thin film [M.Hartwell and CGFonstad:
"IEEE Trans. ED Conf.", 519 (1975)], based on carbon thin film [Hisashi Araki et al .: Vacuum, Vol. 26, No. 1, 22]
1983). As a typical example of these surface conduction electron-emitting devices, the aforementioned M.I. The device configuration of the Hartwell is schematically shown in FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a substrate. Reference numeral 4 denotes a conductive thin film, which is formed of a metal oxide thin film or the like formed by sputtering in an H-shaped pattern, and the electron emitting portion 5 is formed by an energization process called energization forming described later. In addition, the element electrode interval L in the figure
Is set to 0.5 to 1 mm, and W is set to 0.1 mm.

【０００３】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、電子放出を行う前に導電性薄膜４を予め通電
フォーミングと呼ばれる通電処理によって電子放出部５
を形成するのが一般的であった。即ち、通電フォーミン
グとは前記導電性薄膜４両端に直流電圧あるいは非常に
ゆっくりとした昇電圧例えば１Ｖ／分程度を印加通電
し、導電性薄膜を局所的に破壊、変形もしくは変質せし
め、電気的に高抵抗な状態にした電子放出部５を形成す
ることである。尚、電子放出部５は導電性薄膜４の一部
に亀裂が発生しその亀裂付近から電子放出が行われる。
前記通電フォーミング処理をした表面伝導型電子放出素
子は、上述導電性薄膜４に電圧を印加し、素子に電流を
流すことにより、上述電子放出部５より電子を放出せし
めるものである。Conventionally, in these surface conduction electron-emitting devices, the electron-emitting portion 5 is subjected to an energization process called energization forming in advance before the electron emission.
It was common to form That is, the energization forming means applying a DC voltage or a very slowly increasing voltage, for example, about 1 V / min, to both ends of the conductive thin film 4 and energizing the conductive thin film 4 to locally destroy, deform, or alter the conductive thin film, and electrically. This is to form the electron-emitting portion 5 in a high-resistance state. In the electron emitting portion 5, a crack is generated in a part of the conductive thin film 4, and electrons are emitted from the vicinity of the crack.
The surface conduction type electron-emitting device that has been subjected to the energization forming process causes the electron-emitting portion 5 to emit electrons by applying a voltage to the conductive thin film 4 and causing a current to flow through the device.

【０００４】このような表面伝導型電子放出素子は、構
造が単純で製造も容易であることから、大面積にわたっ
て多数の素子を配列して形成できる利点がある。そこ
で、その特徴を生かした荷電ビーム源、表示装置等の応
用研究がなされている。多数の表面伝導型電子放出素子
を配列して形成したものとしては例えば、後述するよう
に、並列に表面伝導型電子放出素子を配列し、個々の素
子の両端を配線（共通配線とも呼ぶ）でそれぞれ結線し
た行を多数行配列した、梯型配列の電子源が挙げられる
（例えば、特開平６４−０３１３３２号公報、特開平１
−２８３７４９号公報、特開平２−２５７５５２号公報
等参照）。また、特に表示装置等の画像形成装置におい
ては、近年、液晶を用いた平板型表示装置がＣＲＴに替
わって普及してきたが、自発光型でないためバックライ
トを持たなければならない等の問題点があり、自発光型
の表示装置の開発が望まれている。そこで自発光型表示
装置への応用例としては、表面伝導型電子放出素子を多
数配列した電子源と、電子源から放出された電子によっ
て可視光を発光する蛍光体とを組み合わせた表示装置で
ある画像形成装置が挙げられる（例えば米国特許５０６
６８８３号参照）。Since such a surface conduction electron-emitting device has a simple structure and is easy to manufacture, there is an advantage that a large number of devices can be arranged and formed over a large area. Therefore, applied researches on charged beam sources, display devices, and the like that take advantage of the characteristics have been made. As a device formed by arranging a large number of surface conduction electron-emitting devices, for example, as will be described later, surface conduction electron-emitting devices are arranged in parallel, and both ends of each device are interconnected (also referred to as common interconnection). An electron source in a trapezoidal arrangement in which a plurality of connected lines are arranged in a row (for example, JP-A-64-031332, JP-A-1
-283749, JP-A-2-257552 and the like). In particular, in image forming apparatuses such as display apparatuses, flat panel display apparatuses using liquid crystal have been widely used in place of CRTs in recent years. However, since they are not self-luminous, they must be provided with a backlight. Therefore, development of a self-luminous display device is desired. Thus, an example of application to a self-luminous display device is a display device in which an electron source in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are arranged and a phosphor that emits visible light by electrons emitted from the electron source are combined. Image forming apparatus (for example, US Pat.
No. 6883).

【０００５】しかしながら上記従来例による表示伝導型
電子放出素子は、主に半導体プロセスに準じたフォトリ
ソグラフィー技術を用いて製造されるため、大面積基板
に電子放出素子を形成することが困難であるとともに大
型製造装置を必要とするなど製造コストが高いといった
問題があった。However, since the display conduction type electron-emitting device according to the above-mentioned conventional example is manufactured mainly by using a photolithography technique in accordance with a semiconductor process, it is difficult to form the electron-emitting device on a large area substrate. There is a problem that the manufacturing cost is high, such as a large-sized manufacturing device is required.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】そこで、特願平６−３
１３４４０号公報等では、基板上に金属含有溶液を液滴
の状態で付与して導電性薄膜を形成し、それに電子放出
部を形成することが提案されている。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, Japanese Patent Application No. Hei 6-3
No. 13440 proposes that a metal-containing solution is applied on a substrate in the form of liquid droplets to form a conductive thin film, on which an electron emitting portion is formed.

【０００７】しかしながら、液滴付与装置により前記液
滴を付与する際に、電気的ノイズ等や外部環境の変化
（振動や温度、湿度）、アライメントのずれ等により液
滴吐出の不良が発生し、導電性膜の膜厚、位置、形状が
異常となる場合がある。このような異常が生じると、通
電フォーミング処理による電子放出部が正常に形成され
ないことがある。また、電子源を構成する電子放出素子
同士の間で導電性膜の形成状態にばらつきがあると、電
子放出部の形成状態のばらつき、さらには電子放出特性
のばらつきを招くことになる。多数の電子放出素子を用
いた画像形成装置などを製造する場合、不良素子の存在
は製品の歩留まりを低下させ、コストが高くなると同時
に発生する不良品を処理する必要も生じ、廃棄物の増加
を招くことになる。However, when the droplets are applied by the droplet applying device, a defective droplet ejection occurs due to electric noise, a change in external environment (vibration, temperature, humidity), misalignment, or the like. The thickness, position, and shape of the conductive film may be abnormal. When such an abnormality occurs, the electron emitting portion may not be formed properly by the energization forming process. Also, if there is a variation in the formation state of the conductive film between the electron-emitting devices constituting the electron source, a variation in the formation state of the electron-emitting portion and a variation in the electron emission characteristics will be caused. When manufacturing an image forming apparatus using a large number of electron-emitting devices, the presence of defective elements lowers the yield of products, increases costs, and also necessitates the processing of defective products. Will be invited.

【０００８】そこで本発明は、このような従来技術にお
ける欠点を改善するものであり、不良の導電性膜を良好
な導電性膜に修正することにより、製造の歩留まりを著
しく向上させることができる電子放出素子の製造方法を
提供することである。また本発明の別の目的は、多数の
前記電子放出素子を集積した電子源を用いた画像形成装
置を作製する場合に、製品の歩留まりを著しく向上させ
ることができ、画像欠陥のなく、輝度のばらつきを抑制
した良好な表示装置、画像形成装置を安定して提供する
ことを課題としている。Accordingly, the present invention is to improve such a drawback in the prior art, and it is possible to significantly improve the production yield by correcting a defective conductive film to a good conductive film. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an emission device. Another object of the present invention is to significantly improve the yield of products when manufacturing an image forming apparatus using an electron source in which a large number of the electron-emitting devices are integrated, without causing image defects, and reducing luminance. It is an object to stably provide a good display device and an image forming device with reduced variations.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明は、基板上に一対の対向する素子電極を設
け、前記素子電極間に導電性物質を含む導電性液滴を付
与し、前記導電性液滴を加熱することにより導電性薄膜
を形成し、前記導電性薄膜の一部をフォーミング処理し
て電子放出部となした電子放出素子の製造方法であっ
て、前記導電性薄膜、及び／又は前記電子放出部を検査
し、前記検査結果に基づいて、前記導電性薄膜、及び／
又は前記電子放出部を除去し、前記除去後に再び、前記
導電性薄膜、及び／又は前記電子放出部を形成するよう
にしている。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method in which a pair of opposing element electrodes are provided on a substrate, and a conductive droplet containing a conductive substance is applied between the element electrodes. A method for manufacturing an electron-emitting device in which a conductive thin film is formed by heating the conductive droplet, and a part of the conductive thin film is formed into an electron-emitting portion by forming the conductive thin film. And / or inspecting the electron emitting portion, and based on the inspection result, the conductive thin film, and / or
Alternatively, the electron emission portion is removed, and after the removal, the conductive thin film and / or the electron emission portion are formed again.

【００１０】又、本発明の電子源基板及び画像形成装置
が備える電子放出素子は、上述の方法で製造するように
している。Further, the electron-emitting device provided in the electron source substrate and the image forming apparatus of the present invention is manufactured by the above-described method.

【００１１】[0011]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の態様について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００１２】本発明は適用し得る表面伝導型電子放出素
子の基本的構成には大別して、平面型及び垂直型の２つ
があるが、特に平面型表面伝導型である電子放出素子に
好ましく用いられる。The basic structure of the surface conduction type electron-emitting device to which the present invention can be applied is roughly classified into two types, a plane type and a vertical type. Particularly, it is preferably used for an electron-emitting device of a plane type surface conduction type. .

【００１３】図１は本発明の電子放出素子の製造方法の
１実施態様を示す工程図、図２は本発明の電子放出素子
の製造方法の別の実施態様を示す工程図、図３は本発明
の製造方法によって作製される電子放出素子の１例を示
す模式的平面図及び断面図である。図３（ａ）は平面
図、図３（ｂ）は断面図である。図１，２及び３におい
て１は基板、２と３は素子電極、４は導電性薄膜、５は
電子放出部、６と７は液滴付与手段、８は導電性薄膜の
原材料を含む液滴、９は被膜形成性高分子を含む液滴、
１０は高分子の被膜である。FIG. 1 is a process diagram showing one embodiment of a method for manufacturing an electron-emitting device according to the present invention, FIG. 2 is a process diagram showing another embodiment of a method for manufacturing an electron-emitting device according to the present invention, and FIG. FIG. 3 is a schematic plan view and a cross-sectional view illustrating an example of an electron-emitting device manufactured by the manufacturing method of the present invention. FIG. 3A is a plan view, and FIG. 3B is a cross-sectional view. 1, 2 and 3, 1 is a substrate, 2 and 3 are device electrodes, 4 is a conductive thin film, 5 is an electron-emitting portion, 6 and 7 are droplet applying means, and 8 is a droplet containing a raw material of the conductive thin film. , 9 are droplets containing a film-forming polymer,
Reference numeral 10 denotes a polymer film.

【００１４】本発明の好ましい実施形態の第１は以下の
工程で行われる。すなわち、導電性膜の原材料を含む液
滴を基板に付与（図１（ａ）〜（ｃ））、加熱焼成して
導電性膜を形成した後に（図１（ｄ））該導電性膜の形
成状態を検査する。該検査により異常が認められた導電
性膜上に被膜形成性高分子を含む液滴を付与（図１
（ｅ））、乾燥して被膜が形成された後（図１
（ｆ））、該被膜及びこれに接着した導電性膜を基材か
ら剥離、除去し（図１（ｇ））、除去後の基板上に再び
導電性膜を形成するものである（図１（ｈ）〜
（ｉ））。A first preferred embodiment of the present invention is performed in the following steps. That is, a droplet containing a raw material for a conductive film is applied to a substrate (FIGS. 1A to 1C), heated and baked to form a conductive film (FIG. 1D). Inspect for formation. Drops containing a film-forming polymer were applied on the conductive film where abnormalities were found by the inspection (FIG. 1).
(E)) After drying to form a film (FIG. 1)
(F)), the film and the conductive film adhered thereto are peeled off and removed from the substrate (FIG. 1 (g)), and a conductive film is formed again on the substrate after the removal (FIG. 1). (H) ~
(I)).

【００１５】上記導電性膜の検査の方法としては、光学
顕微鏡を用いた観察や、各電子放出素子の電気抵抗を測
定する方法が適用できるが、膜厚の異常等に関しては後
者の方がより敏感であることが期待できる。As a method for inspecting the conductive film, observation using an optical microscope and a method for measuring the electric resistance of each electron-emitting device can be applied. Can be expected to be sensitive.

【００１６】異常が認められた素子に液滴を付与する手
段としては、任意の微小箇所に液滴を付与できるという
点からインクジェット装置が適当である。付与の際に
は、導電性膜の除去すべき領域の全てに液滴を付与す
る。As a means for applying a droplet to an element in which an abnormality is recognized, an ink jet apparatus is suitable because a droplet can be applied to an arbitrary minute portion. At the time of application, droplets are applied to all the regions of the conductive film to be removed.

【００１７】付与液中に配合する被膜形成性高分子とし
ては、ポリビニルアルコール、ビニルアルコールとアル
キルビニルエーテルとの共重合体、ポリ酢酸ビニル系、
ポリアクリル酸系、メチルセルロース、ニトロセルロー
ス等のセルロース系、アルギン酸系、カルボキシメチル
デンプン等のデンプン系、アラビアガム等の天然植物系
などの各種高分子材料が挙げられ、これらの中から１種
又は２種を適宜選択して用いることができる。付与溶液
中のこれらの高分子の濃度は３〜２０重量％が好まし
い。その理由は３重量％未満では被膜形成が困難であ
り、２０重量％以上では粘度が高くなり、インクジェッ
ト装置から正常に吐出されなくなることがあるからであ
る。溶媒としては水あるいは有機溶媒などを用いること
ができる。溶媒の揮発方法は自然乾燥でも構わないが、
基板温度を上げて揮発を促進することも可能である。Examples of the film-forming polymer compounded in the application liquid include polyvinyl alcohol, a copolymer of vinyl alcohol and alkyl vinyl ether, polyvinyl acetate,
Various polymer materials such as polyacrylic acid type, cellulosic type such as methylcellulose and nitrocellulose, alginic acid type, starch type such as carboxymethyl starch, and natural plant type such as gum arabic are exemplified. The species can be appropriately selected and used. The concentration of these polymers in the application solution is preferably from 3 to 20% by weight. The reason is that if it is less than 3% by weight, it is difficult to form a film, and if it is more than 20% by weight, the viscosity becomes so high that the ink may not be discharged properly from the ink jet device. Water or an organic solvent can be used as the solvent. The solvent can be volatilized by natural drying,
It is also possible to increase the substrate temperature to promote volatilization.

【００１８】導電性膜を基材から除去するにあたり、予
め除去すべき導電性膜と基材との接着力を低下させる処
理を施すと、導電性膜の処理を確実に行うことができ
る。具体的には、導電性膜が導電性の金属酸化物微粒子
により構成されている場合、これを還元して金属にする
と、ガラス基板に対する付着力が小さくなる場合があ
る。例えばＰｄＯ微粒子により導電性膜が形成されてい
る場合、水素を含有する雰囲気に曝露することにより容
易に金属Ｐｄに還元することができる。還元性の雰囲気
に特定の素子のみを曝露するには、図４に示すノズルに
より還元性ガスを流す方法が挙げられる。二重構造のノ
ズルの、内側ノズル１１から還元性ガスを放出し、外側
ノズル１２により吸引する。外側ノズル１２により吸引
量を内側ノズル１１からの放出量よりも大きくすれば還
元性ガスの気流１３は拡散することなくノズルの先端近
傍のみを流れ、局所的な還元雰囲気を実現する。これに
より除去すべき導電性膜１４を局所的な還元雰囲気に曝
露することができ、基板への接着力を低下させ容易に除
去することができる。なお、多数の電子放出素子を用い
た画像形成装置などを製造する場合は、これらのノズル
を多数配置した装置を用い、除去すべき導電性膜にのみ
選択的に還元ガスを流すことにより、同時に多数の素子
について還元処理を施すことができる。When the conductive film is removed from the base material, if the treatment for reducing the adhesive strength between the conductive film to be removed and the base material is performed in advance, the treatment of the conductive film can be surely performed. Specifically, in the case where the conductive film is formed of conductive metal oxide fine particles, if the conductive film is reduced to metal, the adhesion to the glass substrate may be reduced. For example, when a conductive film is formed of PdO fine particles, it can be easily reduced to metal Pd by exposure to an atmosphere containing hydrogen. In order to expose only a specific element to a reducing atmosphere, a method of flowing a reducing gas through a nozzle shown in FIG. 4 can be used. The reducing gas is discharged from the inner nozzle 11 of the nozzle having a double structure, and is sucked by the outer nozzle 12. If the amount of suction by the outer nozzle 12 is made larger than the amount of discharge from the inner nozzle 11, the gas flow 13 of the reducing gas flows only near the nozzle tip without diffusing, thereby realizing a local reducing atmosphere. As a result, the conductive film 14 to be removed can be exposed to a local reducing atmosphere, and the adhesion to the substrate is reduced, and the conductive film 14 can be easily removed. When manufacturing an image forming apparatus or the like using a large number of electron-emitting devices, an apparatus having a large number of these nozzles is used, and a reducing gas is selectively passed only to the conductive film to be removed, thereby simultaneously. Reduction processing can be performed on a large number of elements.

【００１９】上記被膜を、該被膜に接着した導電性膜と
ともに基材から剥離、除去する方法には種々の方法があ
る。代表的な方法を図５に示す。例えば該被膜に気体を
吹き付ける方法（図５（ａ））、該被膜を吸引する方法
（図５（ｂ））、先端の鋭い針状の道具を用いて被膜を
掻き取る方法（図５（ｃ））等が挙げられる。気体を吹
き付ける方法及び吸引する方法を用いる場合、図では特
定の素子に対し局所的に処理する方法を示したが、気体
の吹き出し口や吸引口を適当な大きさにすることで、複
数の素子に対して一度に吹き付けたり吸引することがで
き、このような方法を用いても構わない。また吹き付け
る気体の成分としては、取り扱い易さや素子への影響の
考慮し、窒素ガスあるいはアルゴンガス等の不活性ガス
が好ましく用いられる。これらの方法のうち１つあるい
は複数を組み合わせて用いることにより被膜とともに導
電性膜を除去することができる。これらにおいて、多数
の電子放出素子を用いた画像形成装置などを製造する場
合は、被膜に気体を吹き付ける方法や被膜を吸引する方
法を用いると、多数の素子上の被膜を同時に簡単に除去
することが可能であり、好ましい方法と言える。There are various methods for peeling and removing the above film together with the conductive film adhered to the film from the substrate. FIG. 5 shows a typical method. For example, a method of spraying a gas to the coating (FIG. 5 (a)), a method of sucking the coating (FIG. 5 (b)), and a method of scraping the coating using a needle-like tool having a sharp tip (FIG. 5 (c) )). In the case of using the method of blowing gas and the method of sucking gas, the figure shows a method of locally processing a specific element, but by arranging a gas outlet and a suction port to an appropriate size, a plurality of elements can be used. Can be sprayed or sucked at once, and such a method may be used. As a component of the gas to be blown, an inert gas such as a nitrogen gas or an argon gas is preferably used in consideration of ease of handling and influence on the element. By using one or more of these methods in combination, the conductive film can be removed together with the coating. In these cases, when manufacturing an image forming apparatus using a large number of electron-emitting devices, it is possible to easily remove the coatings on a large number of devices at the same time by using a method of blowing gas to the coating or a method of sucking the coating. This is a preferable method.

【００２０】本発明の好ましい実施形態の第２は以下の
工程で行われる。すなわち、導電性膜の原材料を含む液
滴を基板に付与（図２（ａ）〜（ｃ））、加熱焼成して
導電性膜を形成し（図２（ｄ））、フォーミング処理を
行って電子放出部を形成した後、あるいはフォーミング
処理を行って電子放出部を形成し、さらに活性化処理を
行った後（図２（ｅ））、導電性膜及び電子放出部の形
成状態を検査する。該検査により異常が認められた導電
性膜上に被膜形成性高分子を含む液滴を付与（図１
（ｆ））、乾燥して被膜が形成された後（図１
（ｇ））、該被膜及びこれに接着した導電性膜を基材か
ら剥離、除去し（図１（ｈ））、除去後の基板上に再び
導電性膜を形成するものである（図１（ｉ）〜
（ｊ））。A second preferred embodiment of the present invention is performed in the following steps. That is, a droplet containing the raw material of the conductive film is applied to the substrate (FIGS. 2A to 2C), heated and fired to form a conductive film (FIG. 2D), and a forming process is performed. After forming the electron-emitting portion, or after forming the electron-emitting portion by performing the forming process and further performing the activation process (FIG. 2E), the formation state of the conductive film and the electron-emitting portion is inspected. . Drops containing a film-forming polymer were applied on the conductive film where abnormalities were found by the inspection (FIG. 1).
(F)) and after drying to form a film (FIG. 1)
(G)), the film and the conductive film adhered thereto are peeled off and removed from the substrate (FIG. 1 (h)), and a conductive film is formed again on the substrate after the removal (FIG. 1). (I) ~
(J)).

【００２１】ここで前記活性化処理とは、電子放出部を
形成した後、有機物質を含む適当な雰囲気中で、素子電
極間にパルス電圧を印加することにより、電子放出部と
その近傍に炭素を主成分とする堆積膜が形成され、素子
に流れる電流が増大し、電子放出特性も向上する処理工
程を言う。上記検査の方法としては、光学顕微鏡を用い
た観察も適用することができるが、素子に印加する電圧
（素子電圧）Ｖｆと、素子を流れる電流（素子電流）Ｉ
ｆの対応（Ｉｆ−Ｖｆ特性）を測定することによって行
うこともできる。Here, the activation treatment means that after forming an electron-emitting portion, a pulse voltage is applied between device electrodes in an appropriate atmosphere containing an organic substance, so that carbon is applied to the electron-emitting portion and the vicinity thereof. Is a processing step in which a deposited film mainly composed of is formed, the current flowing through the element is increased, and the electron emission characteristics are also improved. As an inspection method, observation using an optical microscope can be applied. However, a voltage (element voltage) Vf applied to the element and a current (element current) I flowing through the element are measured.
It can also be performed by measuring the correspondence of f (If-Vf characteristic).

【００２２】Ｉｆ−Ｖｆ特性の測定は、活性化処理まで
完了した段階で行う場合には、通常の駆動の場合と同じ
電圧の三角波パルスを印加して行うことができる。素子
の抵抗が異常に大きい場合、素子電極間がショートして
いるような場合、あるいはリーク電流がある場合は容易
に発見できる。その他様々な要因によりＩｆ−Ｖｆ特性
のしきい値電圧が所定の値からずれる場合があるが、こ
れも発見できる。When the measurement of the If-Vf characteristic is performed at the stage when the activation process is completed, a triangular pulse having the same voltage as in the case of normal driving can be applied. When the resistance of the element is abnormally large, when the element electrodes are short-circuited, or when there is a leak current, it can be easily found. The threshold voltage of the If-Vf characteristic may deviate from a predetermined value due to various other factors, which can also be found.

【００２３】活性化処理以前に検査を行う場合には、Ｉ
ｆ自体が非常に小さい上に、この状態で通常駆動時と同
じ電圧を印加すると電子放出部の亀裂の幅が広がって、
電子放出特性を損なう場合もある。しかしながら通常
は、このような問題が生ずる電圧より十分低いしきい値
電圧を持つ非線形なＩｆ−Ｖｆ特性を有するので、該し
きい値が一定の範囲内にある場合に正常と判定し、これ
以外は不良と見なすことにより、有効に検査できる。If the inspection is performed before the activation processing, I
In addition to the fact that f itself is very small, when the same voltage is applied in this state as during normal driving, the width of the cracks in the electron-emitting portion increases,
The electron emission characteristics may be impaired. However, normally, since it has a non-linear If-Vf characteristic having a threshold voltage sufficiently lower than the voltage at which such a problem occurs, it is determined that the threshold voltage is within a certain range, and it is determined that the threshold voltage is normal. Can be effectively inspected by regarding it as defective.

【００２４】図１，２及び３において、基板１として
は、石英ガラス、Ｎａ等の不純物含有量を減少したガラ
ス、青板ガラス、青板ガラスにスパッタ法等により形成
したＳｉＯ₂ を積層したガラス基板及びアルミナ等のセ
ラミックス及びＳｉ基板等を用いることができる。In FIGS. 1, 2 and 3, the substrate 1 is made of quartz glass, glass having a reduced impurity content such as Na, blue plate glass, a glass substrate obtained by laminating blue plate glass with SiO ₂ formed by sputtering or the like. Ceramics such as alumina and a Si substrate can be used.

【００２５】対向する素子電極２，３の材料としては一
般的な導体材料を用いることができる。これは例えばＮ
ｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｕ，
Ｐｄ等の金属或は合金及びＰｄ，Ａｇ，Ａｕ，Ｒｕ
Ｏ₂ ，Ｐｄ−Ａｇ等の金属或は金属酸化物とガラス等か
ら構成される印刷導体、Ｉｎ２Ｏ₃ −ＳｎＯ₂ 等の透明
導電体及びポリシリコン等の半導体導体材料等から適宜
選択することができる。As the material of the element electrodes 2 and 3 facing each other, a general conductor material can be used. This is for example N
i, Cr, Au, Mo, W, Pt, Ti, Al, Cu,
Metals or alloys such as Pd and Pd, Ag, Au, Ru
It can be appropriately selected from a printed conductor composed of a metal such as O ₂ or Pd-Ag or a metal oxide and glass, a transparent conductor such as In ₂ O ₃ —SnO ₂ and a semiconductor conductor material such as polysilicon. .

【００２６】素子電極間隔Ｌ１、素子電極長さＷ１、導
電性薄膜４の形状等は、応用される形態等を考慮して、
設計される。素子電極間隔Ｌ１は、好ましくは数百ｎｍ
から数百μｍの範囲とすることができ、より好ましく
は、素子電極間に印加する電圧等を考慮して数μｍから
数十μｍの範囲とすることができる。The element electrode interval L1, the element electrode length W1, the shape of the conductive thin film 4, and the like are determined in consideration of the applied form and the like.
Designed. The device electrode interval L1 is preferably several hundred nm.
To several hundred μm, more preferably several μm to several tens μm in consideration of the voltage applied between the device electrodes.

【００２７】素子電極長さＷ１は、電極の抵抗値、電子
放出特性を考慮して、数μｍから数百μｍの範囲とする
ことができる。素子電極２，３の膜厚ｄは、数十ｎｍか
ら数μｍの範囲とすることができる。The length W1 of the device electrode can be in the range of several μm to several hundred μm in consideration of the resistance value of the electrode and the electron emission characteristics. The film thickness d of the device electrodes 2 and 3 can be in the range of several tens nm to several μm.

【００２８】尚、図１に示した構成だけでなく、基板１
上に、導電性薄膜４、対向する素子電極２，３の順に積
層した構成とすることもできる。In addition to the structure shown in FIG.
A configuration in which the conductive thin film 4 and the opposing device electrodes 2 and 3 are stacked in this order may be adopted.

【００２９】導電性薄膜４には、良好な電子放出特性を
得るために、微粒子で構成された微粒子膜を用いるのが
好ましい。その膜厚は、素子電極２，３へのステップカ
バレージ、素子電極２，３間の抵抗値及び後述するフォ
ーミング条件等を考慮して適宜設定されるが、通常は、
０．１ｎｍの数倍から数百ｎｍの範囲とするのが好まし
く、より好ましくは１ｎｍより５０ｎｍの範囲とするの
が良い。その抵抗値は、Ｒｓが１０２から１０７Ω／□
の値である。なおＲｓ＆は、厚さがｔ、幅がｗで長さが
ｌの薄膜の抵抗Ｒを、Ｒ＝Ｒｓ（ｌ／ｗ）とおいたとき
に現れる。本願明細書において、フォーミング処理につ
いては、通電処理を例に挙げて説明するが、フォーミン
グ処理はこれに限られるものではなく、膜に亀裂を生じ
させて高抵抗状態を形成する処理を包含するものであ
る。As the conductive thin film 4, a fine particle film composed of fine particles is preferably used in order to obtain good electron emission characteristics. The film thickness is appropriately set in consideration of the step coverage for the device electrodes 2 and 3, the resistance value between the device electrodes 2 and 3, a forming condition described later, and the like.
It is preferably in the range of several times 0.1 nm to several hundred nm, more preferably in the range of 1 nm to 50 nm. The resistance value of Rs is 102 to 107Ω / □.
Is the value of Note that Rs & appears when the resistance R of a thin film having a thickness t, a width w, and a length 1 is R = Rs (l / w). In the specification of the present application, the forming process will be described by taking an energizing process as an example, but the forming process is not limited to this, and includes a process of forming a crack in a film to form a high resistance state. It is.

【００３０】導電性薄膜４を構成する材料は、Ｐｄ，Ｐ
ｔ，Ｒｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆ
ｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｂ等の金属、ＰｄＯ，Ｓ
ｎＯ₂，Ｉｎ２Ｏ₃ ，ＰｂＯ，Ｓｂ２Ｏ₃ 等の酸化物、
ＨｆＢ２，ＺｒＢ２，ＬａＢ６，ＣｅＢ６，ＹＢ４，Ｇ
ｄＢ４等の硼化物、ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，ＴａＣ，
ＳｉＣ，ＷＣ等の炭化物、Ｔｉ，Ｎ，ＺｒＮ，ＨｆＮ等
の窒化物、Ｓｉ，Ｇｅ等の半導体、カーボン等の中から
適宜選択される。The material constituting the conductive thin film 4 is Pd, P
t, Ru, Ag, Au, Ti, In, Cu, Cr, F
metals such as e, Zn, Sn, Ta, W, Pb, PdO, S
nO _2, In2O _3, PbO, oxides such Sb2O _3,
HfB2, ZrB2, LaB6, CeB6, YB4, G
borides such as dB4, TiC, ZrC, HfC, TaC,
It is appropriately selected from carbides such as SiC and WC, nitrides such as Ti, N, ZrN, and HfN, semiconductors such as Si and Ge, and carbon.

【００３１】また、液滴の材料には、上記導電性薄膜と
なる元素あるいは化合物を含有する水溶液、有機溶剤等
を用いることができる。As the material of the droplet, an aqueous solution, an organic solvent, or the like containing the above-mentioned element or compound that becomes the conductive thin film can be used.

【００３２】ここで述べる微粒子膜とは、複数の微粒子
が集合した膜であり、その微細構造は、微粒子が個々に
分散配合した状態あるいは微粒子が互いに隣接、あるい
は重なり合った状態（いくつかの微粒子が集合し、全体
として島状構造を形成している場合も含む）をとってい
る。微粒子の粒径は、０．１ｎｍの数倍から数百ｎｍの
範囲、好ましくは、１ｎｍから２０ｎｍの範囲である。The fine particle film described here is a film in which a plurality of fine particles are aggregated, and has a fine structure in a state in which the fine particles are individually dispersed and blended or in a state in which the fine particles are adjacent to each other or overlap each other (when some fine particles are mixed). To form an island-like structure as a whole). The particle size of the fine particles is in the range of several times to several hundred nm of 0.1 nm, preferably in the range of 1 nm to 20 nm.

【００３３】なお、本明細書では頻繁に「微粒子」とい
う言葉を用いるので、その意味について説明する。In the present specification, the term “fine particles” is frequently used, and the meaning will be described.

【００３４】小さな粒子を「微粒子」と呼び、これより
も小さいものを「超微粒子」と呼ぶ。「超微粒子」より
もさらに小さく原子の数が数百個程度以下のものを「ク
ラスター」と呼ぶことは広く行われている。Small particles are called "fine particles", and smaller ones are called "ultra fine particles". It is widely practiced to call a “cluster” smaller than “ultrafine particles” and having a few hundred atoms or less.

【００３５】しかしながら、それぞれの境は厳密なもの
ではなく、どの様な性質に注目して分類するかにより変
化する。また「微粒子」と「超微粒子」を一括して「微
粒子」と呼ぶ場合もあり、本明細書中での記述はこれに
沿ったものである。However, each boundary is not strict, and changes depending on what kind of property is focused on. Further, “fine particles” and “ultrafine particles” may be collectively referred to as “fine particles”, and the description in this specification is in line with this.

【００３６】「実験物理学講座１４ 表面・微粒子」
（木下是雄 編、共立出版 １９８６年９月１日発行）
では次のように記述されている。"Experimental Physics Course 14 Surface / Particle"
(Edited by Kinoshita Yoshio, Kyoritsu Shuppan published September 1, 1986)
Then, it is described as follows.

【００３７】「本稿で微粒子と言うときにはその直径が
だいたい２〜３μｍ程度から１０ｎｍ程度までとし、特
に超微粒子というときは粒径が１０ｎｍ程度から２〜３
ｎｍ程度までを意味することにする。両者を一括して単
に微粒子と書くこともあってけっして厳密なものではな
く、だいたいの目安である。粒子を構成する原子の数が
２個から数十〜数百個程度の場合はクラスターと呼
ぶ。」（１９５ページ２２〜２６行目）。In the present description, "fine particles have a diameter of about 2 to 3 μm to about 10 nm, and especially ultrafine particles have a particle diameter of about 10 nm to 2 to 3 nm.
It means up to about nm. It is not exactly strict because both are collectively written as fine particles, but it is a rough guide. When the number of atoms constituting a particle is two to several tens to several hundreds, it is called a cluster. (Page 195, lines 22-26).

【００３８】付言すると、新技術開発事業団の“林・超
微粒子プロジェクト”での「超微粒子」の定義は、粒径
の下限はさらに小さく、次のようなものであった。In addition, the definition of “ultrafine particles” in the “Hayashi / Ultrafine Particle Project” of the New Technology Development Corporation has a lower limit of the particle size, which is as follows.

【００３９】「創造科学技術推進制度の“超微粒子プロ
ジェクト”（１９８１〜１９８６）では、粒子の大きさ
（径）がおよそ１〜１００ｎｍの範囲のものを“超微粒
子”（ｕｌｔｒａ ｆｉｎｅ ｐａｒｔｉｃｌｅ）と呼
ぶことにした。すると１個の超微粒子はおよそ１００〜
１０８個くらいの原子の集合体という事になる。原子の
尺度でみれば超微粒子は大〜巨大粒子である。」（「超
微粒子−創造科学技術−」林主税、上田良二、田崎明、
編；三田出版 １９８８年２ページ１〜４行目）「超微
粒子よりさらに小さいもの、すなわち原子が数個〜数百
個で構成される１個の粒子は、ふつうクラスターと呼ば
れる」（同書２ページ１２〜１３行目）。In the “Ultrafine Particle Project” of the Creative Science and Technology Promotion System (1981 to 1986), a particle having a particle size (diameter) in the range of about 1 to 100 nm is called “ultrafine particle”. Then, one ultrafine particle is about 100-
It means an aggregate of about 108 atoms. Ultra-fine particles are large to giant particles on an atomic scale. ("Ultra Fine Particles-Creative Science and Technology-" Hayashi Tax, Ryoji Ueda, Akira Tazaki,
(Ed., Mita Publishing, 1988, page 2, lines 1 to 4) "A particle smaller than an ultrafine particle, that is, a single particle composed of several to several hundred atoms is usually called a cluster." Lines 12-13).

【００４０】上記のような一般的な呼び方をふまえて、
本明細書において「微粒子」とは多数の原子・分子の集
合体で、粒径の下限は０．１ｎｍの数倍から１ｎｍ程
度、上限は数μｍ程度のものを指すこととする。[0040] Based on the general notation as described above,
In the present specification, the term “fine particles” refers to an aggregate of a large number of atoms and molecules, and the lower limit of the particle size is from several times 0.1 nm to about 1 nm, and the upper limit is about several μm.

【００４１】電子放出部５は、導電性薄膜４の一部に形
成された高抵抗の亀裂により構成され、導電性薄膜４の
膜厚、膜質、材料及び後述する通電フォーミング等の手
法等に依存したものとなる。電子放出部５の内部には、
０．１ｎｍの数倍から数十ｎｍの範囲の粒径の導電性微
粒子が存在する場合もある。この導電性微粒子は、導電
性薄膜４を構成する材料の元素の一部、あるいは全ての
元素を含有するものとなる。電子放出部５及びその近傍
の導電性薄膜４には、炭素及び炭素化合物を有すること
もできる。The electron-emitting portion 5 is constituted by a high-resistance crack formed in a part of the conductive thin film 4 and depends on the thickness, film quality, material, and method of energization forming and the like of the conductive thin film 4 described later. It will be. Inside the electron emission unit 5,
In some cases, conductive fine particles having a particle size ranging from several times 0.1 nm to several tens nm are present. The conductive fine particles contain some or all of the elements of the material constituting the conductive thin film 4. The electron emitting portion 5 and the conductive thin film 4 in the vicinity thereof can also contain carbon and a carbon compound.

【００４２】液滴付与手段６としては、任意の液滴を定
量吐出できるものであればどのような装置を用いてもか
まわないが、特に数十ｎｇ程度の液滴を形成できるイン
クジェット方式の装置が望ましい。インクジェット方式
の装置としては、圧電素子等を用いたピエゾジェット方
式、熱エネルギーによって液体内に気泡を形成させてそ
の液体を液滴として吐出させるバブルジェット方式等が
挙げられる。As the droplet applying means 6, any device can be used as long as it can discharge a given amount of droplets in a fixed amount. In particular, an inkjet type device capable of forming droplets of about several tens ng is used. Is desirable. Examples of the inkjet system include a piezo jet system using a piezoelectric element or the like, a bubble jet system in which bubbles are formed in a liquid by thermal energy, and the liquid is discharged as droplets.

【００４３】上述の表面伝導型電子放出素子の製造方法
としては様々な方法があるが、その例を図１及び図２を
参照しながら説明する。まず図１に示した方法について
説明する。There are various methods for manufacturing the above-mentioned surface conduction electron-emitting device, and examples thereof will be described with reference to FIGS. First, the method shown in FIG. 1 will be described.

【００４４】１）基板１を洗剤、純水および有機溶剤等
を用いて十分に洗浄し、真空蒸着法、スパッタ法等によ
り素子電極材料を堆積後、例えばフォトリソグラフィー
技術を用いて基板１上に素子電極２，３を形成する（図
１（ａ））。1) The substrate 1 is sufficiently washed with a detergent, pure water, an organic solvent, and the like, and after the element electrode material is deposited by a vacuum deposition method, a sputtering method, or the like, the substrate 1 is formed on the substrate 1 by using, for example, a photolithography technique. The device electrodes 2 and 3 are formed (FIG. 1A).

【００４５】２）バブルジェット方式の液滴付与手段に
より、導電性膜の原材料を含む溶液の液滴を素子電極
２，３間に付与し（図１（ｂ）、（ｃ））、３００℃か
ら６００℃温度で加熱処理を施し、付与した液滴の溶媒
を蒸発させて導電性膜４を形成する（図１（ｄ））。2) Droplets of a solution containing the raw material of the conductive film are applied between the device electrodes 2 and 3 by a bubble jet type droplet applying means (FIGS. 1 (b) and 1 (c)). After that, a heat treatment is performed at a temperature of 600 ° C., and the solvent of the applied droplets is evaporated to form the conductive film 4 (FIG. 1D).

【００４６】３）各素子の抵抗値を測定し、基準範囲か
らはずれた抵抗値を示す素子を不良と判定する。3) The resistance value of each element is measured, and an element having a resistance value outside the reference range is determined to be defective.

【００４７】４）インクジェット方式の液滴手段によ
り、被膜形成性高分子を含む溶液の液滴を該不良素子上
に滴下し（図１（ｅ））、溶媒を蒸発させて被膜１０を
形成する（図１（ｆ））。4) A droplet of a solution containing a film-forming polymer is dropped on the defective element by an ink-jet type droplet means (FIG. 1 (e)), and the solvent is evaporated to form a film 10. (FIG. 1 (f)).

【００４８】５）被膜除去手段により不良と判定された
導電性膜を除去した後（図１（ｇ））、除去した部分に
図１（ｂ）〜（ｄ）の工程と同様に再度導電性膜を形成
する（図１（ｈ）、（ｉ））。5) After the conductive film judged to be defective by the film removing means is removed (FIG. 1 (g)), the removed portion is made conductive again as in the steps of FIGS. 1 (b) to 1 (d). A film is formed (FIGS. 1 (h) and 1 (i)).

【００４９】６）つづいて、フォーミング工程を施す。
このフォーミング工程の方法の一例として通電処理によ
る方法を説明する。素子電極２，３間に不図示の電源を
用いて、通電を行うと、導電性薄膜４の部位に、構造の
変化した電子放出部５が形成される（図１（ｊ））。6) Subsequently, a forming step is performed.
As an example of a method of the forming step, a method by an energization process will be described. When power is applied between the device electrodes 2 and 3 using a power supply (not shown), an electron-emitting portion 5 having a changed structure is formed at the portion of the conductive thin film 4 (FIG. 1 (j)).

【００５０】通電フォーミングによれば導電性薄膜４に
局所的に破壊、変形もしくは変質等の構造の変化した部
位が形成される。該部位が電子放出部５を構成する。通
電フォーミングの電圧波形の例を図６に示す。電圧波形
は、パルス波形が、好ましい。これにはパルス波高値を
定電圧としたパルスを連続的に印加する図６ａに示した
手法とパルス波高値を増加させながら、電圧パルスを印
加する図６ｂに示した手法がある。According to the energization forming, a portion of the conductive thin film 4 where the structure such as destruction, deformation or alteration is locally changed is formed. This portion constitutes the electron emission section 5. FIG. 6 shows an example of the voltage waveform of the energization forming. The voltage waveform is preferably a pulse waveform. This includes the method shown in FIG. 6A in which a pulse having a constant pulse peak value is applied continuously and the method shown in FIG. 6B in which a voltage pulse is applied while increasing the pulse peak value.

【００５１】図６（ａ）におけるＴ１及びＴ２は電圧波
形のパルス幅とパルス間隔である。通常Ｔ１は１μ ｓ
ｅｃ．１０ｍ ｓｅｃ．、Ｔ２は、１０μ ｓｅｃ．〜
１００ｍ ｓｅｃ．の範囲で設定される。三角波の波高
値（通電フォーミング時のピーク電圧）は、表面伝導型
電子放出素形態に応じて適宜選択される。このような条
件のもと、例えば数秒から数十分間電圧を印加する。パ
ルス波形は三角波に限定されるものではなく、矩形波な
ど所望の波形を採用することができる。T1 and T2 in FIG. 6A are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform. Normally T1 is 1 μs
ec. 10 msec. , T2 is 10 μsec. ~
100 msec. Is set in the range. The peak value of the triangular wave (peak voltage at the time of energization forming) is appropriately selected according to the form of the surface conduction electron-emitting device. Under such conditions, for example, a voltage is applied for several seconds to several tens minutes. The pulse waveform is not limited to a triangular wave, and a desired waveform such as a rectangular wave can be adopted.

【００５２】図６（ｂ）におけるＴ１及びＴ２は、図６
（ａ）に示したのと同様とすることができる。三角波の
波高値（通電フォーミング時のピーク電圧）は、例えば
０．１Ｖステップ程度づつ、増加させることができる。T1 and T2 in FIG.
It can be similar to that shown in FIG. The peak value of the triangular wave (peak voltage during energization forming) can be increased, for example, by about 0.1 V steps.

【００５３】通電フォーミング処理の終了は、パルス間
隔Ｔ２中に、導電性薄膜４を局所的に破壊、変形しない
程度の電圧を印加し、電流を測定して検知することがで
きる。例えば０．１Ｖ程度の電圧印加により流れる素子
電流を測定し、抵抗値を求めて、１ＭΩ以上の抵抗を示
した時、通電フォーミングを終了させる。The end of the energization forming process can be detected by applying a voltage that does not locally destroy or deform the conductive thin film 4 during the pulse interval T2, and measuring the current. For example, an element current flowing by applying a voltage of about 0.1 V is measured, and a resistance value is obtained. When the resistance value indicates 1 MΩ or more, the energization forming is terminated.

【００５４】７）フォーミングを終えた素子には活性化
工程と呼ばれる処理を施すのが好ましい。活性化工程と
は、この工程により、素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅが、
著しく変化する工程である。活性化工程は、例えば、有
機物質のガスを含有する雰囲気下で、通電フォーミング
と同様に、パルスの印加を繰り返すことで行うことがで
きる。この雰囲気は、例えば油拡散ポンプやロータリー
ポンプなどを用いて真空容器内を排気した場合に雰囲気
内に残留する有機ガスを利用して形成することができる
他、イオンポンプなどにより一旦十分に排気した真空中
に適当な有機物質のガスを導入することによっても得ら
れる。このときの好ましい有機物質のガス圧は、前述の
応用の形態、真空容器の形状や、有機物質の種類などに
より異なるため場合に応じ適宜設定される。適当な有機
物質としては、アルカン、アルケン、アルキンの脂肪族
炭化水素類、芳香族炭化水素類、アルコール類、アルデ
ヒド類、ケトン類、アミン類、フェノール、カルボン、
スルホン酸等の有機酸類等を挙げることが出来、具体的
には、メタン、エタン、プロパンなどＣｎＨ２ｎ＋２で
表される飽和炭化水素、エチレン、プロピレンなどＣｎ
Ｈ２ｎ等の組成式で表される不飽和炭化水素、ベンゼ
ン、トルエン、メタノール、エタノール、ホルムアルデ
ヒド、アセトアルデヒド、アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルアミン、エチルアミン、フェノール、蟻酸、
酢酸、プロピオン酸等が使用できる。この処理により、
雰囲気中に存在する有機物質から、炭素あるいは炭素化
合物が素子上に堆積し、素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅ
が、著しく変化するようになる。7) It is preferable to perform a process called an activation step on the device after the forming. The activation step means that the element current If and the emission current Ie are
This is a process that changes significantly. The activation step can be performed, for example, by repeatedly applying a pulse in an atmosphere containing a gas of an organic substance, similarly to the energization forming. This atmosphere can be formed by using an organic gas remaining in the atmosphere when the inside of the vacuum vessel is evacuated using, for example, an oil diffusion pump or a rotary pump, or is sufficiently evacuated once by an ion pump or the like. It can also be obtained by introducing a gas of an appropriate organic substance into a vacuum. The preferable gas pressure of the organic substance at this time varies depending on the above-described application form, the shape of the vacuum vessel, the type of the organic substance, and the like, and is appropriately set according to the case. Suitable organic substances include alkanes, alkenes, aliphatic hydrocarbons of alkynes, aromatic hydrocarbons, alcohols, aldehydes, ketones, amines, phenols, carvone,
Examples thereof include organic acids such as sulfonic acid. Specific examples thereof include saturated hydrocarbons represented by CnH2n + 2 such as methane, ethane, and propane; Cn such as ethylene and propylene.
Unsaturated hydrocarbons represented by a composition formula such as H2n, benzene, toluene, methanol, ethanol, formaldehyde, acetaldehyde, acetone, methyl ethyl ketone, methylamine, ethylamine, phenol, formic acid,
Acetic acid, propionic acid and the like can be used. With this process,
Carbon or a carbon compound is deposited on the device from the organic substance existing in the atmosphere, and the device current If and the emission current Ie
Changes significantly.

【００５５】活性化工程の終了判定は、素子電流Ｉｆと
放出電流Ｉｅを測定しながら、適宜行う。なおパルス
幅、パルス間隔、パルス波高値などは適宜設定される。The end of the activation step is determined as appropriate while measuring the device current If and the emission current Ie. The pulse width, pulse interval, pulse crest value, and the like are set as appropriate.

【００５６】炭素及び炭素化合物とは、例えばグラファ
イト（いわゆるＨＯＰＧ’，ＰＧ（，ＧＣ）を包含す
る、ＨＯＰＧはほぼ完全なグラファイトの結晶構造、Ｐ
Ｇは結晶粒が２０ｎｍ程度で結晶構造がやや乱れたも
の、ＧＣは結晶粒が２ｎｍ程度になり結晶構造の乱れが
さらに大きくなったものを指す。）、非晶質カーボン
（アモルファスカーボン及び、アモルファスカーボンと
前記グラファイトの微結晶の混合物を指す）であり、そ
の膜厚は、５０ｎｍ以下の範囲とするのが好ましく、３
０ｎｍ以下の範囲とすることがより好ましい。Carbon and carbon compounds include, for example, graphite (so-called HOPG ', PG (, GC). HOPG has a substantially complete crystal structure of graphite.
G indicates that the crystal grain is about 20 nm and the crystal structure is slightly disordered, and GC indicates that the crystal grain is about 2 nm and the disorder of the crystal structure is further increased. ) And amorphous carbon (refer to amorphous carbon and a mixture of amorphous carbon and the microcrystals of graphite), and the thickness thereof is preferably in the range of 50 nm or less.
It is more preferable to set the range to 0 nm or less.

【００５７】８）このような工程を経て得られた電子放
出素子は、安定化工程を行うことが好ましい。この工程
は真空容器内の有機物質排気する工程である。真空容器
を排気する真空排気装置は、装置から発生するイオンが
素子の特性に影響を与えないように、イオンを使用しな
いものを用いるのが好ましい。具体的には、ソープショ
ンポンプ、イオンポンプ等の真空排気装置を挙げること
が出来る。前記活性化の工程で、排気装置として油拡散
ポンプやロータリーポンプを用い、これから発生するイ
オン成分に由来する有機ガスを用いた場合は、この成分
の分圧を極力低く抑える必要がある。真空容器内の有機
成分の分圧は、上記の炭素及び炭素化合物がほぼ新たに
堆積しない分圧で１．３×１０^-6Ｐａ以下が好ましく、
さらには１．３×１０^-8Ｐａ以下が特に好ましい。さら
に真空容器内を排気するときには、真空容器全体を加熱
して、真空容器内壁や、電子放出素子に吸着した有機物
質分子を排気しやすくするのが好ましい。このときの加
熱条件は、８０〜２００℃で５時間以上が望ましいが、
特にこの条件に限るものではなく、真空容器の大きさや
形状、電子放出素子の構成などの諸条件により適宜選ば
れる条件により行う。真空容器内の圧力は極力低くする
ことが必要で、１．３×１０^-5Ｐａ以下が好ましく、さ
らに１．３×１０^-6Ｔｏｒｒ以下が特に好ましい。8) The electron-emitting device obtained through such a step is preferably subjected to a stabilization step. This step is a step of exhausting the organic substance in the vacuum vessel. It is preferable to use a vacuum evacuation device that does not use ions so that ions generated from the device do not affect the characteristics of the element. Specifically, a vacuum exhaust device such as a sorption pump or an ion pump can be used. In the activation step, when an oil diffusion pump or a rotary pump is used as an exhaust device and an organic gas derived from ionic components generated from the oil diffusion pump or the rotary pump is used, the partial pressure of this component needs to be suppressed as low as possible. The partial pressure of the organic component in the vacuum container is preferably 1.3 × 10 ⁻⁶ Pa or less as a partial pressure at which the carbon and the carbon compound hardly newly deposit.
Further, the pressure is particularly preferably 1.3 × 10 ⁻⁸ Pa or less. Further, when evacuating the inside of the vacuum vessel, it is preferable to heat the entire vacuum vessel to facilitate evacuating the organic substance molecules adsorbed on the inner wall of the vacuum vessel and the electron-emitting device. The heating condition at this time is preferably 80 to 200 ° C. for 5 hours or more,
It is not particularly limited to this condition, but is performed under conditions appropriately selected according to various conditions such as the size and shape of the vacuum vessel and the configuration of the electron-emitting device. The pressure in the vacuum vessel needs to be as low as possible, and is preferably 1.3 × 10 ⁻⁵ Pa or less, and particularly preferably 1.3 × 10 ⁻⁶ Torr or less.

【００５８】安定化工程を行った後の、駆動時の雰囲気
は、上記安定化処理終了時の雰囲気を維持するのが好ま
しいが、これに限るものではなく、有機物質が十分除去
されていれば、真空度自体は多少低下しても十分安定な
特性を維持することが出来る。The atmosphere at the time of driving after performing the stabilization step is preferably the same as the atmosphere at the end of the stabilization treatment, but is not limited to this. If the organic substance is sufficiently removed, Even if the degree of vacuum itself is slightly reduced, sufficiently stable characteristics can be maintained.

【００５９】このような真空雰囲気を採用することによ
り、新たな炭素あるいは炭素化合物の堆積を抑制でき、
結果として素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅが、安定する。By adopting such a vacuum atmosphere, the deposition of new carbon or carbon compound can be suppressed.
As a result, the element current If and the emission current Ie are stabilized.

【００６０】次に図２に示した表面伝導型電子放出素子
の製造方法について説明する。Next, a method of manufacturing the surface conduction electron-emitting device shown in FIG. 2 will be described.

【００６１】（１）上記１）及び２）と同様に電極２，
３間に導電性薄膜を形成する（図２（ａ）〜（ｄ））。(1) In the same manner as in 1) and 2) above,
A conductive thin film is formed between the three (FIGS. 2A to 2D).

【００６２】（２）続いて上記６）と同様にフォーミン
グ工程を施し、導電性薄膜４の部位に、電子放出部５を
形成する（図２（ｅ））。(2) Subsequently, a forming step is performed in the same manner as in 6) above, and an electron-emitting portion 5 is formed at the portion of the conductive thin film 4 (FIG. 2E).

【００６３】（３）続いて素子に三角波パルスを印加し
てＩｆ−Ｖｆの対応を測定し、基準範囲からはずれた値
を示す素子を不良と判定する。(3) Subsequently, a triangular wave pulse is applied to the element to measure If-Vf correspondence, and an element having a value outside the reference range is determined to be defective.

【００６４】（４）上記４）及び５）と同様の方法で不
良素子の導電性膜を除去し、除去した部分に再度導電性
膜を形成する（図２（ｆ）〜（ｊ））。(4) The conductive film of the defective element is removed by the same method as in 4) and 5), and a conductive film is formed again on the removed portion (FIGS. 2F to 2J).

【００６５】（５）上記６）、７）及び８）と同様の方
法で電子放出部を形成し、活性化工程、安定化工程を行
う（図２（ｋ））。(5) An electron emitting portion is formed in the same manner as in the above 6), 7) and 8), and the activation step and the stabilization step are performed (FIG. 2 (k)).

【００６６】さらに上記方法に加えて、活性化工程終了
後にＩｆ−Ｖｆ特性を検査し、不良素子については上記
と同様の方法で修正することも可能である。Further, in addition to the above method, if-Vf characteristics may be inspected after the activation step, and defective elements may be corrected in the same manner as described above.

【００６７】上述した工程を経て得られた本発明を適用
可能な電子放出素子の基本特性について図７、図８を参
照しながら説明する。The basic characteristics of the electron-emitting device to which the present invention can be applied obtained through the above-described steps will be described with reference to FIGS.

【００６８】図７は、真空処理装置の一例を示す模式図
であり、この真空処理装置は測定評価装置としての機能
をも兼ね備えている。図７においても、図１〜３に示し
た部位と同じ部位には図１〜３に付した符号と同一の符
号を付している。図７において、２１は真空容器であ
り、２２は排気ポンプである。真空容器２１内には電子
放出素子が配されている。即ち、１は電子放出素子を構
成する基体であり、２及び３は素子電極、４は導電性薄
膜、５は電子放出部である。２３は、電子放出素子に素
子電圧Ｖｆを印加するための電源、２４は素子電極２・
３間の導電性薄膜４を流れる素子電流Ｉｆを測定するた
めの電流計、２５は素子の電子放出部より放出される放
出電流Ｉｅを捕捉するためのアノード電極である。２６
はアノード電極２５に電圧を印加するための高圧電源、
２７は素子の電子放出部５より放出される放出電流Ｉｅ
を測定するための電流計である。一例として、アノード
電極の電圧を１ｋＶ〜１０ｋＶの範囲とし、アノード電
極と電子放出素子との距離Ｈを２ｍｍ〜８ｍｍの範囲と
して測定を行うことができる。FIG. 7 is a schematic view showing an example of a vacuum processing apparatus. This vacuum processing apparatus also has a function as a measurement and evaluation apparatus. In FIG. 7, the same parts as those shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. In FIG. 7, reference numeral 21 denotes a vacuum vessel, and reference numeral 22 denotes an exhaust pump. An electron-emitting device is provided in the vacuum vessel 21. That is, 1 is a substrate constituting an electron-emitting device, 2 and 3 are device electrodes, 4 is a conductive thin film, and 5 is an electron-emitting portion. Reference numeral 23 denotes a power supply for applying a device voltage Vf to the electron-emitting device, and 24 denotes a device electrode 2.
An ammeter 25 for measuring a device current If flowing through the conductive thin film 4 between the electrodes 3 and an anode electrode 25 for capturing an emission current Ie emitted from an electron emission portion of the device. 26
Is a high voltage power supply for applying a voltage to the anode electrode 25,
27 is an emission current Ie emitted from the electron emission portion 5 of the device.
Is an ammeter for measuring. As an example, the measurement can be performed with the voltage of the anode electrode in the range of 1 kV to 10 kV and the distance H between the anode electrode and the electron-emitting device in the range of 2 mm to 8 mm.

【００６９】真空容器２１内には、不図示の真空計等の
真空雰囲気下での測定に必要な機器が設けられていて、
所望の真空雰囲気下での測定評価を行えるようになって
いる。排気ポンプ２２は、ターボポンプ、ロータリーポ
ンプからなる通常の高真空装置系と更に、イオンポンプ
等からなる超高真空装置系とにより構成されている。こ
こに示した電子源基板を配した真空処理装置の全体は、
不図示のヒーターにより２００度まで加熱できる。従っ
て、この真空処理装置を用いると、前述の通電フォーミ
ング以降の工程も行うことができる。In the vacuum vessel 21, equipment necessary for measurement in a vacuum atmosphere such as a vacuum gauge (not shown) is provided.
The measurement and evaluation can be performed in a desired vacuum atmosphere. The exhaust pump 22 includes a normal high vacuum device system including a turbo pump and a rotary pump, and further includes an ultra-high vacuum device system including an ion pump and the like. The entire vacuum processing apparatus equipped with the electron source substrate shown here is
It can be heated up to 200 degrees by a heater (not shown). Therefore, by using this vacuum processing apparatus, the steps after the energization forming described above can also be performed.

【００７０】図８は、図７に示した真空処理装置を用い
て測定された放出電流Ｉｅ、素子電流Ｉｆと素子電圧Ｖ
ｆの関係を模式的に示した図である。図８においては、
放出電流Ｉｅが素子電流Ｉｆに比べて著しく小さいの
で、任意単位で示している。なお、縦・横軸ともリニア
スケールである。FIG. 8 shows the emission current Ie, the device current If, and the device voltage V measured using the vacuum processing apparatus shown in FIG.
It is the figure which showed the relationship of f typically. In FIG. 8,
Since the emission current Ie is significantly smaller than the element current If, it is shown in arbitrary units. The vertical and horizontal axes are linear scales.

【００７１】図８からも明らかなように、本発明を適用
可能な表面伝導型電子放出素子は、放出電流Ｉｅに関し
て対する三つの特徴的性質を有する。As is apparent from FIG. 8, the surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied has three characteristic properties with respect to the emission current Ie.

【００７２】即ち、（ｉ）本素子はある電圧（しきい値
電圧と呼ぶ、図８中のＶｔｈ）以上の素子電圧を印加す
ると急激に放出電流Ｉｅが増加し、一方しきい値電圧Ｖ
ｔｈ以下では放出電流Ｉｅがほとんど検出されない。つ
まり、放出電流Ｉｅに対する明確なしきい値電圧Ｖｔｈ
を持った非線形素子である。(I) When an element voltage higher than a certain voltage (called a threshold voltage, Vth in FIG. 8) is applied to the present element, the emission current Ie rapidly increases, while the threshold voltage Ve is increased.
Below th, the emission current Ie is hardly detected. That is, a clear threshold voltage Vth for the emission current Ie
Is a non-linear element having

【００７３】（ｉｉ）放出電流Ｉｅが素子電圧Ｖｆに単
調増加依存するため、放出電流Ｉｅは素子電圧Ｖｆで制
御できる。(Ii) Since the emission current Ie depends monotonically on the device voltage Vf, the emission current Ie can be controlled by the device voltage Vf.

【００７４】（ｉｉｉ） アノード電極２５に捕捉され
る放出電荷は、素子電圧Ｖｆを印加する時間に依存す
る。つまり、アノード電極２５に捕捉される電荷量は、
素子電圧Ｖｆを印加する時間により制御できる。(Iii) The emission charge captured by the anode electrode 25 depends on the time during which the device voltage Vf is applied. That is, the amount of charge captured by the anode electrode 25 is
It can be controlled by the time for applying the element voltage Vf.

【００７５】以上の説明より理解されるように、本発明
を適用可能な表面伝導型電子放出素子は、入力信号に応
じて、電子放出特性を容易に制御できることになる。こ
の性質を利用すると複数の電子放出素子を配して構成し
た電子源、画像形成装置等、多方面への応用が可能とな
る。As understood from the above description, the surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied can easily control the electron emission characteristics according to the input signal. By utilizing this property, it is possible to apply to various fields such as an electron source and an image forming apparatus having a plurality of electron-emitting devices.

【００７６】図８においては、素子電流Ｉｆが素子電圧
Ｖｆに対して単調増加する（以下、「ＭＩ特性」とい
う。）例を実線に示した。素子電流Ｉｆが素子電圧Ｖｆ
に対して電圧制御型負性抵抗特性（以下、「ＶＣＮＲ特
性」という。）を示す場合もある（不図示）。これら特
性は、前述の工程を制御することで制御できる。In FIG. 8, an example in which the element current If monotonically increases with respect to the element voltage Vf (hereinafter referred to as "MI characteristic") is shown by a solid line. The element current If is equal to the element voltage Vf.
May exhibit a voltage control type negative resistance characteristic (hereinafter, referred to as “VCNR characteristic”) in some cases (not shown). These characteristics can be controlled by controlling the aforementioned steps.

【００７７】本発明を適用可能な電子放出素子の応用例
について以下に述べる。本発明を適用可能な表面伝導型
電子放出素子の複数個を基板上に配列し、例えば電子源
あるいは、画像形成装置が構成できる。An application example of the electron-emitting device to which the present invention can be applied will be described below. By arranging a plurality of surface conduction electron-emitting devices to which the present invention is applicable on a substrate, for example, an electron source or an image forming apparatus can be configured.

【００７８】電子放出素子の配列については、種々のも
のが採用できる。Various arrangements of the electron-emitting devices can be adopted.

【００７９】一例として、並列に配置した多数の電子放
出素子の個々を両端で接続し、電子放出素子の行を多数
個配し（行方向と呼ぶ）、この配線と直交する方向（列
方向と呼ぶ）で、該電子放出素子の上方に配した制御電
極（グリッドとも呼ぶ）により、電子放出素子からの電
子を制御駆動するはしご状配置のものがある。これとは
別に、電子放出素子をＸ方向及びＹ方向に行列状に複数
個配し、同じ行に配された複数の電子放出素子の電極の
一方を、Ｘ方向の配線に共通に接続し、同じ列に配され
た複数の電子放出素子の電極の他方を、Ｙ方向の配線に
共通に接続するものが挙げられる。このようなものは所
謂単純マトリクス配置である。まず単純マトリクス配置
について以下に詳述する。As an example, each of a large number of electron-emitting devices arranged in parallel is connected at both ends, a large number of rows of electron-emitting devices are arranged (referred to as a row direction), and a direction perpendicular to the wiring (column direction). There is a ladder arrangement in which electrons from the electron-emitting devices are controlled and driven by control electrodes (also called grids) arranged above the electron-emitting devices. Separately, a plurality of electron-emitting devices are arranged in a matrix in the X and Y directions, and one of the electrodes of the plurality of electron-emitting devices arranged in the same row is commonly connected to a wiring in the X direction. One example is one in which the other of the electrodes of a plurality of electron-emitting devices arranged in the same column is commonly connected to a wiring in the Y direction. This is a so-called simple matrix arrangement. First, the simple matrix arrangement will be described in detail below.

【００８０】本発明を適用可能な表面伝導型電子放出素
子については、前述したとおり（ｉ）乃至（ｉｉｉ）の
特性がある。即ち、表面伝導型電子放出素子からの放出
電子は、しきい値電圧以上では対向する素子電極間に印
加するパルス状電圧の波高値と巾で制御できる。一方、
しきい値電圧以下では、殆ど放出されない。この特性に
よれば、多数の電子放出素子を配置した場合において
も、個々の素子に、パルス状電圧を適宜印加すれば、入
力信号に応じて、表面伝導型電子放出素子を選択して電
子放出量を制御できる。The surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied has the characteristics (i) to (iii) as described above. That is, the emission electrons from the surface conduction electron-emitting device can be controlled by the peak value and the width of the pulse-like voltage applied between the opposing device electrodes when the threshold voltage or more is exceeded. on the other hand,
Below the threshold voltage, it is hardly emitted. According to this characteristic, even when a large number of electron-emitting devices are arranged, if a pulse-like voltage is appropriately applied to each of the devices, a surface-conduction electron-emitting device is selected according to an input signal to emit electrons. You can control the amount.

【００８１】以下この原理に基づき、本発明を適用可能
な電子放出素子を複数配して得られる電子源基板につて
い、図９を用いて説明する。図９において、３１は電子
源基板、３２はＸ方向配線、３３はＹ方向配線である。
３４は表面伝導型電子放出素子、３５は結線である。表
面伝導型電子放出素子３４は、前述した平面型が好まし
い。Hereinafter, based on this principle, an electron source substrate obtained by disposing a plurality of electron-emitting devices to which the present invention can be applied will be described with reference to FIG. In FIG. 9, 31 is an electron source substrate, 32 is an X-direction wiring, and 33 is a Y-direction wiring.
34 is a surface conduction electron-emitting device, and 35 is a connection. The surface conduction electron-emitting device 34 is preferably of the above-mentioned flat type.

【００８２】ｍ本のＸ方向配線３２は、ＤＸ１，ＤＸ
２，…ＤＸｍからなり、真空蒸着法、印刷法、スパッタ
法等を用いて形成された導電性金属等で構成することが
できる。配線の材料、膜厚、巾は、適宜設計される。Ｙ
方向配線３３は、ＤＹ１，ＤＹ２…ＤＹｎのｎ本の配線
よりなり、Ｘ方向配線３２と同様に形成される。これら
ｍ本のＸ方向配線３２とｎ本のＹ方向配線３３との間に
は、不図示の層間絶縁層が設けられており、両者を電気
的に分離している（ｍ，ｎは、共に正の整数）。The m X-direction wirings 32 are DX1 and DX
2,... DXm, and can be made of a conductive metal or the like formed by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method, or the like. The material, thickness, and width of the wiring are appropriately designed. Y
The directional wiring 33 includes n wirings DY1, DY2,... DYn, and is formed in the same manner as the X-directional wiring 32. An interlayer insulating layer (not shown) is provided between the m X-directional wirings 32 and the n Y-directional wirings 33 to electrically separate them (m and n are both common). Positive integer).

【００８３】不図示の層間絶縁層は、真空蒸着法、印刷
法、スパッタ法等を用いて形成されたＳｉＯ₂ 等で構成
される。例えば、Ｘ方向配線３２を形成した基板３１の
全面或は一部に所望の形状で形成され、特に、Ｘ方向配
線３２とＹ方向配線３３の交差部の電位差に耐え得るよ
うに、膜厚、材料、製法が、適宜設定される。Ｘ方向配
線３２とＹ方向配線３３は、それぞれ外部端子として引
き出されている。The interlayer insulating layer (not shown) is made of SiO ₂ or the like formed by using a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method, or the like. For example, it is formed in a desired shape on the entire surface or a part of the substrate 31 on which the X-directional wiring 32 is formed. The material and manufacturing method are appropriately set. The X-direction wiring 32 and the Y-direction wiring 33 are respectively drawn out as external terminals.

【００８４】表面伝導型放出素子３４を構成する一対の
電極（不図示）は、ｍ本のＸ方向配線３２とｎ本のＹ方
向配線３３と導電性金属等からなる結線３５によって電
気的に接続されている。A pair of electrodes (not shown) constituting the surface conduction electron-emitting device 34 are electrically connected to the m X-directional wires 32 and the n Y-directional wires 33 by a connection 35 made of a conductive metal or the like. Have been.

【００８５】配線３２と配線３３を構成する材料、結線
３５を構成する材料及び一対の素子電極を構成する材料
は、その構成元素の一部あるいは全部が同一であって
も、またそれぞれ異なってもよい。これら材料は、例え
ば前述の素子電極の材料より適宜選択される。素子電極
を構成する材料と配線材料が同一である場合には、素子
電極に接続した配線は素子電極ということもできる。The material forming the wirings 32 and 33, the material forming the connection 35, and the material forming the pair of element electrodes may be the same or different in some or all of the constituent elements. Good. These materials are appropriately selected, for example, from the above-described materials for the device electrodes. When the material forming the element electrode is the same as the wiring material, the wiring connected to the element electrode can also be called an element electrode.

【００８６】Ｘ方向配線３２には、Ｘ方向に配列した表
面伝導型放出素子３４の行を、選択するための走査信号
を印加する不図示の走査信号印加手段が接続される。一
方、Ｙ方向配線３３には、Ｙ方向に配列した表面伝導型
放出素子３４の各列を入力信号に応じて、変調するため
の不図示の変調信号発生手段が接続される。各電子放出
素子に印加される駆動電圧は、当該素子に印加される走
査信号と変調信号の差電圧として供給される。The X-direction wiring 32 is connected to a scanning signal applying means (not shown) for applying a scanning signal for selecting a row of the surface conduction electron-emitting devices 34 arranged in the X direction. On the other hand, a modulation signal generating means (not shown) for modulating each column of the surface conduction electron-emitting devices 34 arranged in the Y direction according to an input signal is connected to the Y-direction wiring 33. The driving voltage applied to each electron-emitting device is supplied as a difference voltage between a scanning signal and a modulation signal applied to the device.

【００８７】上記構成においては、単純なマトリクス配
線を用いて、個別の素子を選択し、独立に駆動可能とす
ることができる。In the above configuration, individual elements can be selected and driven independently using simple matrix wiring.

【００８８】このような単純マトリクス配置の電子源を
用いて構成した画像形成装置について、図１０と図１１
及び図１２を用いて説明する。図１０は、画像形成装置
の表示パネルの一例を示す模式図であり、図１１は、図
１０の画像形成装置に使用される蛍光膜の模式図であ
る。図１２はＮＴＳＣ方式のテレビ信号に応じて表示を
行なうための駆動回路の一例を示すブロック図である。FIGS. 10 and 11 show an image forming apparatus constructed using such an electron source having a simple matrix arrangement.
This will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of a display panel of the image forming apparatus, and FIG. 11 is a schematic diagram of a fluorescent film used in the image forming apparatus of FIG. FIG. 12 is a block diagram showing an example of a drive circuit for performing display according to an NTSC television signal.

【００８９】図１０において、４１は電子放出素子を複
数配した電子源基板、４７は電子源基板４１を固定した
リアプレート、５２はガラス基板４９の内面に蛍光膜５
０とメタルバック５１等が形成されたフェースプレート
である。４８は支持枠であり該支持枠４８には、リアプ
レート４７、フェースプレート５２がフリットガラス等
を用いて接続されている。５４は外囲器であり、例えば
大気中あるいは、窒素中で、４００〜５００度の温度範
囲で１０分以上焼成することで、封着して構成される。In FIG. 10, reference numeral 41 denotes an electron source substrate on which a plurality of electron-emitting devices are arranged, 47 denotes a rear plate on which the electron source substrate 41 is fixed, and 52 denotes a fluorescent film 5 on the inner surface of a glass substrate 49.
0 and a face plate on which a metal back 51 and the like are formed. Reference numeral 48 denotes a support frame to which a rear plate 47 and a face plate 52 are connected using frit glass or the like. Reference numeral 54 denotes an envelope, which is sealed by firing in a temperature range of 400 to 500 ° C. for 10 minutes or more in the atmosphere or nitrogen, for example.

【００９０】４４は、図１〜３における電子放出部に相
当する。４２，４３は、表面伝導型電子放出素子の一対
の素子電極と接続されたＸ方向配線及びＹ方向配線であ
る。Reference numeral 44 corresponds to the electron-emitting portion in FIGS. Reference numerals 42 and 43 are an X-direction wiring and a Y-direction wiring connected to a pair of device electrodes of the surface conduction electron-emitting device.

【００９１】外囲器５４は、上述の如く、フェースプレ
ート５２、支持枠４８、リアプレート４７で構成され
る。リアプレート４７は主に基板４１の強度を補強する
目的で設けられるため、基板４１自体で十分な強度を持
つ場合は別体のリアプレート４７は不要とすることがで
きる。The envelope 54 is composed of the face plate 52, the support frame 48, and the rear plate 47 as described above. Since the rear plate 47 is provided mainly for the purpose of reinforcing the strength of the substrate 41, if the substrate 41 itself has sufficient strength, the separate rear plate 47 can be unnecessary.

【００９２】即ち、基板４１に直接支持枠４８を封着
し、フェースプレート５２、支持枠４８及び基板４１で
外囲器５４を構成しても良い。一方、フェースプレート
５２、リアプレート４７間に、スペーサーとよばれる不
図示の支持体を設置することにより、大気圧に対して十
分な強度をもつ外囲器５４を構成することもできる。That is, the support frame 48 may be directly sealed to the substrate 41, and the envelope 54 may be constituted by the face plate 52, the support frame 48, and the substrate 41. On the other hand, by providing a support (not shown) called a spacer between the face plate 52 and the rear plate 47, the envelope 54 having sufficient strength against atmospheric pressure can be formed.

【００９３】図１１は、蛍光膜を示す模式図である。蛍
光膜５０は、モノクロームの場合は蛍光体のみから構成
することができる。カラーの蛍光膜の場合は、蛍光体の
配列によりブラックストライプあるいはブラックマトリ
クスなどと呼ばれる黒色導電材４５と蛍光体４６とから
構成することができる。ブラックストライプ、ブラック
マトリクスを設ける目的は、カラー表示の場合、必要と
なる三原色蛍光体の各蛍光体間の塗り分け部を黒くする
ことで混色等を目立たなくすることと、蛍光膜５０にお
ける外光反射によりコントラストの低下を抑制すること
にある。ブラックストライプの材料としては、通常用い
られている黒鉛を主成分とする材料の他、導電性があ
り、光の透過及び反射が少ない材料を用いることができ
る。FIG. 11 is a schematic diagram showing a fluorescent film. The fluorescent film 50 can be composed of only a phosphor in the case of monochrome. In the case of a color fluorescent film, it can be composed of a black conductive material 45 called a black stripe or a black matrix and a fluorescent material 46 depending on the arrangement of the fluorescent materials. The purpose of providing the black stripes and the black matrix is to make the color separation and the like inconspicuous by making the painted portions between the phosphors of the necessary three primary color phosphors black in color display, and to reduce the external light in the phosphor film 50. An object of the present invention is to suppress a decrease in contrast due to reflection. As a material for the black stripe, a material which is conductive and has little light transmission and reflection can be used in addition to a commonly used material mainly containing graphite.

【００９４】ガラス基板４９に蛍光体を塗布する方法
は、モノクローム、カラーによらず、沈澱法、印刷法等
が採用できる。蛍光膜５０の内面側には、通常メタルバ
ック５１が設けられる。メタルバックを設ける目的は、
蛍光体の発光のうち内面側への光をフェースプレート５
２側へ鏡面反射させることにより輝度を向上させるこ
と、電子ビーム加速電圧を印加するための電極として作
用させること、外囲器内で発生した負イオンの衝突によ
るダメージから蛍光体を保護すること等である。メタル
バックは、蛍光膜作製後、蛍光膜の内面側表面の平滑化
処理（通常、「フィルミング」と呼ばれる。）を行い、
その後Ａｌを真空蒸着等を用いて堆積させることで作製
できる。As a method of applying the fluorescent substance to the glass substrate 49, a precipitation method, a printing method and the like can be adopted regardless of monochrome or color. Usually, a metal back 51 is provided on the inner surface side of the fluorescent film 50. The purpose of providing a metal back is
The light toward the inner surface side of the light emitted from the phosphor is transferred to the face plate 5.
Improve brightness by specular reflection to the 2nd side, act as electrode for applying electron beam acceleration voltage, protect phosphor from damage due to collision of negative ions generated in envelope, etc. It is. The metal back performs a smoothing process (usually called “filming”) on the inner surface of the phosphor film after the phosphor film is formed,
Thereafter, it can be manufactured by depositing Al using vacuum evaporation or the like.

【００９５】フェースプレート５２には、更に蛍光膜５
０の導電性を高めるため、蛍光膜５０の外面側に透明電
極（不図示）を設けてもよい。The face plate 52 is further provided with a fluorescent film 5.
A transparent electrode (not shown) may be provided on the outer surface side of the fluorescent film 50 in order to increase the conductivity of the fluorescent film 50.

【００９６】前述の封着を行う際には、カラーの場合は
各色蛍光体と電子放出素子とを対応させる必要があり、
十分な位置合わせが不可欠となる。When performing the above-mentioned sealing, in the case of color, it is necessary to make each color phosphor correspond to the electron-emitting device.
Sufficient alignment is essential.

【００９７】図１０に示した画像形成装置は、例えば以
下のようにして製造される。外囲器５４は前述の安定化
工程と同様に、適宜加熱しながら、イオンポンプ、ソー
プションポンプなどのオイルを使用しない排気装置によ
り不図示の排気管を通じて排気し、１×１０−⁵Ｐａ程
度の真空度の有機物質の十分少ない雰囲気にした後、封
止が成される。外囲器５４の封止後の真空度を維持する
ために、ゲッター処理を行なうこともできる。これは、
外囲器５４の封止を行う直前あるいは封止後に、抵抗加
熱あるいは高周波加熱等を用いた加熱により、外囲器５
４内の所定の位置（不図示）に配置されたゲッターを加
熱し、蒸着膜を形成する処理である。ゲッターは通常Ｂ
ａ等が主成分であり、該蒸着膜の吸着作用により、たと
えば１．３×１０−³ないしは１．３×１０−⁵Ｐａの真
空度を維持するものである。ここで、表面伝導型電子放
出素子のフォーミング処理以降の工程は、適宜設定でき
る。The image forming apparatus shown in FIG. 10 is manufactured, for example, as follows. Similar to the envelope 54 above the stabilization process, suitably with heating, an ion pump, and exhausted through an exhaust pipe (not shown) by an exhaust device not using oil, such as a sorption pump, 1 × 10- ⁵ Pa approximately After the atmosphere of the vacuum degree is made sufficiently low of the organic substance, the sealing is performed. In order to maintain the degree of vacuum after sealing the envelope 54, a getter process may be performed. this is,
Immediately before or after the sealing of the envelope 54, the envelope 5 is heated by resistance heating or high-frequency heating.
4 is a process of heating a getter arranged at a predetermined position (not shown) in the substrate 4 to form a deposited film. Getter is usually B
a like is a major component, the adsorption effect of the vapor deposition film, it is to maintain the vacuum, for example 1.3 × 10- ³ or 1.3 × 10- ⁵ Pa. Here, steps after the forming process of the surface conduction electron-emitting device can be appropriately set.

【００９８】次に、単純マトリクス配置の電子源を用い
て構成した表示パネルに、ＮＴＳＣ方式のテレビ信号に
基づいたテレビジョン表示を行う為の駆動回路の構成例
について、図１２を用いて説明する。図１２において、
６１は画像表示パネル、６２は走査回路、６３は制御回
路、６４はシフトレジスタである。６５はラインメモ
リ、６６は同期信号分離回路、６７は変調信号発生器、
ＶｘおよびＶａは直流電圧源である。Next, an example of the configuration of a driving circuit for performing television display based on NTSC television signals on a display panel configured using electron sources in a simple matrix arrangement will be described with reference to FIG. . In FIG.
61 is an image display panel, 62 is a scanning circuit, 63 is a control circuit, and 64 is a shift register. 65 is a line memory, 66 is a synchronization signal separation circuit, 67 is a modulation signal generator,
Vx and Va are DC voltage sources.

【００９９】表示パネル６１は、端子Ｄｏｘｌ乃至Ｄｏ
ｘｍ、端子Ｄｏｙｌ乃至Ｄｏｙｎ、及び高圧端子Ｈｖを
介して外部の電気回路と接続している。端子Ｄｏｘｌ乃
至Ｄｏｘｍには、表示パネル内に設けられている電子
源、即ち、Ｍ行Ｎ列の行列状にマトリクス配線された表
面伝導型電子放出素子群を一行（Ｎ素子）ずつ順次駆動
する為の走査信号が印加される。The display panel 61 has terminals Doxl to Dol.
xm, terminals Doyl to Doyn, and a high voltage terminal Hv are connected to an external electric circuit. Terminals Doxl to Doxm are used to sequentially drive electron sources provided in the display panel, that is, a group of surface conduction electron-emitting devices arranged in a matrix of M rows and N columns, one row (N elements) at a time. Are applied.

【０１００】端子Ｄｙｌ乃至Ｄｙｎには、前記走査信号
により選択された一行の表面伝導型電子放出素子の各素
子の出力電子ビームを制御する為の変調信号が印加され
る。高圧端子Ｈｖには、直流電圧源Ｖａより、例えば１
０Ｋ［Ｖ］の直流電圧が供給されるが、これは表面伝導
型電子放出素子から放出される電子ビームに蛍光体を励
起するのに十分なエネルギーを付与する為の加速電圧で
ある。To the terminals Dyl to Dyn, a modulation signal for controlling the output electron beam of each element of the one row of surface conduction electron-emitting devices selected by the scanning signal is applied. The high-voltage terminal Hv is connected to the DC voltage source Va, for example, by one.
A DC voltage of 0 K [V] is supplied, which is an accelerating voltage for applying sufficient energy to the electron beam emitted from the surface conduction electron-emitting device to excite the phosphor.

【０１０１】走査回路６２について説明する。同回路
は、内部にＭ個のスイッチング素子を備えたもので（図
中、ＳｌないしＳｍで模式的に示している）ある。各ス
イッチング素子は、直流電圧源Ｖｘの出力電圧もしくは
０［Ｖ］（グランドレベル）のいずれか一方を選択し、
表示パネル６１の端子ＤｘｌないしＤｘｍと電気的に接
続される。Ｓｌ乃至Ｓｍの各スイッチング素子は、制御
回路６３が出力する制御信号Ｔｓｃａｎに基づいて動作
するものであり、例えばＦＥＴのようなスイッチング素
子を組み合わせることにより構成することができる。The scanning circuit 62 will be described. This circuit includes M switching elements inside (in the figure, schematically shown by Sl to Sm). Each switching element selects either the output voltage of the DC voltage source Vx or 0 [V] (ground level),
The display panel 61 is electrically connected to terminals Dxl to Dxm. Each of the switching elements Sl to Sm operates based on a control signal Tscan output from the control circuit 63, and can be configured by combining switching elements such as FETs, for example.

【０１０２】直流電圧源Ｖｘは、本例の場合には表面伝
導型電子放出素子の特性（電子放出しきい値電圧）に基
づき走査されていない素子に印加される駆動電圧が電子
放出しきい値電圧以下となるような一定電圧を出力する
よう設定されている。In the case of the present embodiment, the DC voltage source Vx uses a drive voltage applied to an unscanned element based on the characteristics (electron emission threshold voltage) of the surface conduction electron-emitting element. It is set to output a constant voltage that is equal to or lower than the voltage.

【０１０３】制御回路６３は、外部より入力する画像信
号に基づいて適切な表示が行なわれるように各部の動作
を整合させる機能を有する。制御回路６３は、同期信号
分離回路６６より送られる同期信号Ｔｓｙｎｃに基づい
て、各部に対してＴｓｃａｎおよびＴｓｆｔおよびＴｍ
ｒｙの各制御信号を発生する。The control circuit 63 has a function of matching the operation of each unit so that appropriate display is performed based on an image signal input from the outside. The control circuit 63 sends Tscan, Tsft, and Tm to each unit based on the synchronization signal Tsync sent from the synchronization signal separation circuit 66.
ry control signals are generated.

【０１０４】同期信号分離回路６６は、外部から入力さ
れるＮＴＳＣ方式のテレビ信号から同期信号成分と輝度
信号成分とを分離する為の回路で、一般的な周波数分離
（フィルター）回路等を用いて構成できる。同期信号分
離回路６６により分離された同期信号は、垂直同期信号
と水平同期信号より成るが、ここでは説明の便宜上Ｔｓ
ｙｎｃ信号として図示した。前記テレビ信号から分離さ
れた画像の輝度信号成分は便宜上ＤＡＴＡ信号と表し
た。該ＤＡＴＡ信号はシフトレジスタ６４に入力され
る。The synchronizing signal separation circuit 66 is a circuit for separating a synchronizing signal component and a luminance signal component from an NTSC television signal input from the outside, and uses a general frequency separation (filter) circuit or the like. Can be configured. The synchronizing signal separated by the synchronizing signal separating circuit 66 includes a vertical synchronizing signal and a horizontal synchronizing signal.
This is shown as a SYNC signal. The luminance signal component of the image separated from the television signal is referred to as a DATA signal for convenience. The DATA signal is input to the shift register 64.

【０１０５】シフトレジスタ６４は、時系列的にシリア
ルに入力される前記ＤＡＴＡ信号を、画像の１ライン毎
にシリアル／パラレル変換するためのもので、前記制御
回路６３より送られる制御信号Ｔｓｆｔに基づいて動作
する（即ち、制御信号Ｔｓｆｔは、シフトレジスタ６４
のシフトクロックであるということもできる）。シリア
ル／パラレル変換された画像１ライン分（電子放出素子
Ｎ素子分の駆動データに相当）のデータは、Ｉｄｌ乃至
ＩｄｎのＮ個の並列信号として前記シフトレジスタ１０
４より出力される。The shift register 64 is for serially / parallel converting the DATA signal input serially in time series for each line of an image, and is based on a control signal Tsft sent from the control circuit 63. (That is, the control signal Tsft is supplied to the shift register 64
Shift clock). The data of one line of the serial / parallel converted image (corresponding to the drive data of N electron-emitting devices) is converted into N parallel signals Idl to Idn by the shift register 10.
4 is output.

【０１０６】ラインメモリ６５は、画像１ライン分のデ
ータを必要時間の間だけ記憶する為の記憶装置であり、
制御回路６３より送られる制御信号Ｔｍｒｙに従って適
宜Ｉｄｌ乃至Ｉｄｎの内容を記憶する。記憶された内容
は、Ｉ’ｄｌ乃至Ｉ’ｄｎとして出力され、変調信号発
生器６７に入力される。The line memory 65 is a storage device for storing data for one line of an image for a required time only.
The contents of Idl to Idn are stored as appropriate according to the control signal Tmry sent from the control circuit 63. The stored contents are output as I'dl to I'dn and input to the modulation signal generator 67.

【０１０７】変調信号発生器６７は、画像データＩ’ｄ
ｌ乃至Ｉ’ｄｎの各々に応じて表面伝導型電子放出素子
の各々を適切に駆動変調する為の信号源であり、その出
力信号は、端子Ｄｏｙｌ乃至Ｄｏｙｎを通じて表示パネ
ル６１内の表面伝導型電子放出素子に印加される。The modulation signal generator 67 outputs the image data I'd
1 to I'dn, which are signal sources for appropriately driving and modulating each of the surface conduction electron-emitting devices in accordance with each of the surface conduction electron-emitting devices in the display panel 61 through terminals Doyl to Doyn. Applied to the emitting element.

【０１０８】前述したように、本発明を適用可能な電子
放出素子は放出電流Ｉｅに対して以下の基本特性を有し
ている。即ち、電子放出には明確なしきい値電圧Ｖｔｈ
があり、Ｖｔｈ以上の電圧を印加された時のみ電子放出
が生じる。電子放出しきい値以上の電圧に対しては、素
子への印加電圧の変化に応じて放出電流も変化する。こ
のことから、本素子にパルス状の電圧を印加する場合、
例えば電子放出閾値以下の電圧を印加しても電子放出は
生じないが、電子放出閾値以上の電圧を印加する場合に
は電子ビームが出力される。その際、パルスの波高値Ｖ
ｍを変化させる事により出力電子ビームの強度を制御す
ることが可能である。また、パルスの幅Ｐｗを変化させ
ることにより出力される電子ビームの電荷の総量を制御
する事が可能である。As described above, the electron-emitting device to which the present invention can be applied has the following basic characteristics with respect to the emission current Ie. That is, a clear threshold voltage Vth is required for electron emission.
And electron emission occurs only when a voltage higher than Vth is applied. For a voltage equal to or higher than the electron emission threshold, the emission current also changes according to the change in the voltage applied to the device. From this, when applying a pulsed voltage to this element,
For example, when a voltage lower than the electron emission threshold is applied, electron emission does not occur, but when a voltage higher than the electron emission threshold is applied, an electron beam is output. At this time, the pulse peak value V
By changing m, the intensity of the output electron beam can be controlled. Further, by changing the pulse width Pw, it is possible to control the total amount of charges of the output electron beam.

【０１０９】従って、入力信号に応じて、電子放出素子
を変調する方式としては、電圧変調方式、パルス幅変調
方式等が採用できる。電圧変調方式を実施するに際して
は、変調信号発生器６７として、一定長さの電圧パルス
を発生し、入力されるデータに応じて適宜パルスの波高
値を変調するような電圧変調方式の回路を用いることが
できる。Therefore, as a method of modulating the electron-emitting device according to the input signal, a voltage modulation method, a pulse width modulation method, or the like can be adopted. When implementing the voltage modulation method, a circuit of the voltage modulation method that generates a voltage pulse of a fixed length and modulates the peak value of the pulse appropriately according to input data is used as the modulation signal generator 67. be able to.

【０１１０】パルス幅変調方式を実施するに際しては、
変調信号発生器６７として、一定の波高値の電圧パルス
を発生し、入力されるデータに応じて適宜電圧パルスの
幅を変調するようなパルス幅変調方式の回路を用いるこ
とができる。When implementing the pulse width modulation method,
As the modulation signal generator 67, a pulse width modulation type circuit that generates a voltage pulse having a constant peak value and appropriately modulates the width of the voltage pulse according to input data can be used.

【０１１１】シフトレジスタ６４やラインメモリ６５
は、デジタル信号式のものをもアナログ信号式のものを
も採用できる。画像信号のシリアル／パラレル変換や記
憶が所定の速度で行なわれれば良いからである。The shift register 64 and the line memory 65
The digital signal type and the analog signal type can be adopted. This is because the serial / parallel conversion and storage of the image signal may be performed at a predetermined speed.

【０１１２】デジタル信号式を用いる場合には、同期信
号分離回路６６の出力信号ＤＡＴＡをデジタル信号化す
る必要があるが、これには６６の出力部にＡ／Ｄ変換器
を設ければ良い。これに関連してラインメモリ６５の出
力信号がデジタル信号かアナログ信号かにより、変調信
号発生器６７に用いられる回路が若干異なったものとな
る。即ち、デジタル信号を用いた電圧変調方式の場合、
変調信号発生器６７には、例えはＤ／Ａ変換回路を用
い、必要に応じて増幅回路などを付加する。パルス幅変
調方式の場合、変調信号発生器６７には、例えば高速の
発振器および発振器の出力する波数を計数する計数器
（カウンタ）及び計数器の出力値と前記メモリの出力値
を比較する比較器（コンパレータ）を組み合せた回路を
用いる。必要に応じて、比較器の出力するパルス幅変調
された変調信号を表面伝導型電子放出素子の駆動電圧に
まで電圧増幅するための増幅器を付与することもでき
る。When the digital signal type is used, it is necessary to convert the output signal DATA of the synchronizing signal separating circuit 66 into a digital signal. For this purpose, an A / D converter may be provided at the output section 66. In this connection, the circuit used for the modulation signal generator 67 is slightly different depending on whether the output signal of the line memory 65 is a digital signal or an analog signal. That is, in the case of the voltage modulation method using a digital signal,
For example, a D / A conversion circuit is used as the modulation signal generator 67, and an amplification circuit and the like are added as necessary. In the case of the pulse width modulation method, the modulation signal generator 67 includes, for example, a high-speed oscillator, a counter for counting the number of waves output from the oscillator, and a comparator for comparing the output value of the counter with the output value of the memory. (Comparator) is used. If necessary, an amplifier for amplifying the voltage of the pulse width modulated signal output from the comparator to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device can be provided.

【０１１３】アナログ信号を用いた電圧変調方式の場
合、変調信号発生器６７には、例えばオペアンプなどを
用いた増幅回路を採用でき、必要に応じてレベルシフト
回路などを付加することもできる。パルス幅変調方式の
場合には、例えば、電圧制御型発振回路（ＶＣＯ）を採
用でき、必要に応じて表面伝導型電子放出素子の駆動電
圧まで電圧増幅するための増幅器を付加することもでき
る。In the case of the voltage modulation method using an analog signal, an amplification circuit using, for example, an operational amplifier can be used as the modulation signal generator 67, and a level shift circuit and the like can be added as necessary. In the case of the pulse width modulation method, for example, a voltage-controlled oscillation circuit (VCO) can be employed, and an amplifier for amplifying the voltage up to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device can be added as necessary.

【０１１４】このような構成をとり得る本発明を適用可
能な画像表示装置においては、各電子放出素子に、容器
外端子Ｄｏｘ１乃至Ｄｏｘｍ、Ｄｏｙ１乃至Ｄｏｙｎを
介して電圧を印加することにより、電子放出が生ずる。
高圧端子Ｈｖを介してメタルバック５１、あるいは透明
電極（不図示）に高圧を印加し、電子ビームを加速す
る。加速された電子は、蛍光膜５０に衝突し、発光が生
じて画像が形成される。In the image display apparatus to which the present invention can be applied, which has such a configuration, by applying a voltage to each electron-emitting device via the external terminals Dox1 to Doxm and Doy1 to Doyn, the electron-emitting device can emit electrons. Occurs.
A high voltage is applied to the metal back 51 or a transparent electrode (not shown) via the high voltage terminal Hv to accelerate the electron beam. The accelerated electrons collide with the fluorescent film 50 and emit light to form an image.

【０１１５】ここで述べた画像形成装置の構成は、本発
明を適用可能な画像形成装置の一例であり、本発明の技
術思想に基づいて種々の変形が可能である。入力信号に
ついては、ＮＴＳＣ方式を挙げたが入力信号はこれに限
られるものではなく、ＰＡＬ，ＳＥＣＡＭ方式など他、
これよりも、多数の走査線からなるＴＶ信号（例えば、
ＭＵＳＥ方式をはじめとする高品位ＴＶ）方式をも採用
できる。The configuration of the image forming apparatus described here is an example of an image forming apparatus to which the present invention can be applied, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention. As for the input signal, the NTSC system has been described, but the input signal is not limited to this, and PAL, SECAM system, etc.
A TV signal composed of a large number of scanning lines (for example,
A high-definition TV system such as the MUSE system can also be adopted.

【０１１６】次にはしご型配置の電子源及び画像形成装
置について図１３及び図１４を用いて説明する。Next, the ladder-type arrangement of the electron source and the image forming apparatus will be described with reference to FIGS.

【０１１７】図１３は、はしご型配置の電子源の一例を
示す模式図である。図１３において、７１は電子源基
板、７２は電子放出素子である。７３、Ｄｘ１〜Ｄｘ１
０は、電子放出素子７２を接続するための共通配線であ
る。電子放出素子７２は、基板７１上に、Ｘ方向に並列
に複数個配されている（これを素子行と呼ぶ）。この素
子行が複数個配されて、電子源を構成している。各素子
行の共通配線間に駆動電圧を印加することで、各素子行
を独立に駆動させることができる。即ち、電子ビームを
放出させたい素子行には、電子放出しきい値以上の電圧
を、電子ビームを放出しない素子行には、電子放出しき
い値以下の電圧を印加する。各素子行間の共通配線Ｄｘ
２〜Ｄｘ９は、例えはＤｘ２，Ｄｘ３を同一配線とする
こともできる。FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of a ladder-type arrangement of electron sources. In FIG. 13, reference numeral 71 denotes an electron source substrate, and 72 denotes an electron-emitting device. 73, Dx1 to Dx1
0 is a common wiring for connecting the electron-emitting devices 72. A plurality of electron-emitting devices 72 are arranged on the substrate 71 in parallel in the X direction (this is called an element row). A plurality of the element rows are arranged to constitute an electron source. By applying a drive voltage between the common wires of each element row, each element row can be driven independently. That is, a voltage equal to or higher than the electron emission threshold is applied to an element row that wants to emit an electron beam, and a voltage equal to or lower than the electron emission threshold is applied to an element row that does not emit an electron beam. Common wiring Dx between each element row
As for 2 to Dx9, for example, Dx2 and Dx3 can be the same wiring.

【０１１８】図１４は、はしご型配置の電子源を備えた
画像形成装置におけるパネル構造の一例を示す模式図で
ある。７５はグリッド電極、７６は電子が通過するため
空孔、７７はＤｏｘ１，Ｄｏｘ２，…Ｄｏｘｍよりなる
容器外端子である。７８は、クリッド電極１２０と接続
されたＧ１，Ｇ２，…Ｇｎからなる容器外端子、７９は
各素子行間の共通配線を同一配線とした電子源基板であ
る。図１４においては、図１０、図１３に示した部位と
同じ部位には、これらの図に付したのと同一の符号を付
している。ここに示した画像形成装置と、図１０に示し
た単純マトリクス配置の画像形成装置との大きな違い
は、電子源基板７９とフェースプレート５２の間にグリ
ッド電極７５を備えているか否かである。FIG. 14 is a schematic diagram showing an example of a panel structure in an image forming apparatus having a ladder-type electron source. 75 is a grid electrode, 76 is a hole for passing electrons, and 77 is a terminal outside the container made of Dox1, Dox2,... Doxm. Reference numeral 78 denotes an external terminal composed of G1, G2,... Gn connected to the grid electrode 120, and 79 denotes an electron source substrate in which the common wiring between the element rows is the same. In FIG. 14, the same portions as those shown in FIGS. 10 and 13 are denoted by the same reference numerals as those shown in these drawings. A major difference between the image forming apparatus shown here and the image forming apparatus having the simple matrix arrangement shown in FIG. 10 is whether or not a grid electrode 75 is provided between the electron source substrate 79 and the face plate 52.

【０１１９】図１４においては、基板４１とフェースプ
レート５２の間には、グリッド電極７５が設けられてい
る。グリッド電極７５は、表面伝導型放出素子から放出
された電子ビームを変調するためのものであり、はしご
型配置の素子行と直交して設けられたストライプ状の電
極に電子ビームを通過させるため、各素子に対応して１
個ずつ円形の開口７６が設けられている。グリッドの形
状や設置位置は図１４に示したものに限定されるもので
はない。例えば開口としてメッシュ状に多数の通過口を
設けることもでき、グリッドを表面伝導型放出素子の周
囲や近傍に設けることもできる。In FIG. 14, a grid electrode 75 is provided between the substrate 41 and the face plate 52. The grid electrode 75 is for modulating the electron beam emitted from the surface conduction electron-emitting device.In order to allow the electron beam to pass through a stripe-shaped electrode provided orthogonal to the ladder-type arrangement element row, 1 for each element
A circular opening 76 is provided for each. The shape and installation position of the grid are not limited to those shown in FIG. For example, a large number of openings may be provided in a mesh shape as openings, and a grid may be provided around or near the surface conduction electron-emitting device.

【０１２０】容器外端子７７およびグリッド容器外端子
７８は、不図示の制御回路と電気的に接続されている。The outer container terminal 77 and the grid outer terminal 78 are electrically connected to a control circuit (not shown).

【０１２１】本例の画像形成装置では、素子行を１列ず
つ順次駆動（走査）していくのと同期してグリッド電極
列に画像１ライン分の変調信号を同時に印加する。これ
により、各電子ビームの蛍光体への照射を制御し、画像
を１ラインずつ表示することができる。In the image forming apparatus of this embodiment, a modulation signal for one line of an image is simultaneously applied to the grid electrode rows in synchronization with sequentially driving (scanning) the element rows one by one. This makes it possible to control the irradiation of each electron beam to the phosphor and display an image one line at a time.

【０１２２】本発明の画像形成装置は、テレビジョン放
送の表示装置、テレビ会議システムやコンピューター等
の表示装置の他、感光性ドラム等を用いて構成された光
プリンターとしての画像形成装置等としても用いること
ができる。The image forming apparatus of the present invention can be used not only as a display device for a television broadcast, a display device such as a video conference system or a computer, but also as an image forming device as an optical printer using a photosensitive drum or the like. Can be used.

【０１２３】[0123]

【実施例】以下に本発明の実施例について説明するが、
本発明は以下の実施例に限定されるものではない。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below.
The present invention is not limited to the following examples.

【０１２４】［実施例１］電子放出素子として図３
（ａ）および（ｂ）に示すタイプの電子放出素子を基板
上に複数配置したものを作製した。図３（ａ）は本素子
の平面図を、図３（ｂ）は断面図をそれぞれ示してい
る。図１を用いて本実施例の電子放出素子の作製方法を
述べる。Example 1 FIG.
A device was prepared in which a plurality of electron-emitting devices of the types shown in (a) and (b) were arranged on a substrate. FIG. 3A is a plan view of the device, and FIG. 3B is a cross-sectional view. A method for manufacturing the electron-emitting device of this embodiment will be described with reference to FIGS.

【０１２５】１）基板１として石英基板を用い、これを
洗剤、純水及び有機溶剤を用いて十分に洗浄後、２００
℃の熱風で乾燥した。該基板上に、オフセット印刷によ
り素子電極２，３を形成した（図１（ａ））。本実施例
においてインキは有機金属からなる白金レジネートペー
ストを用いた。石英基板上のインキは約７０℃の乾燥と
約５８０℃の焼成により白金からなる素子電極として形
成される。焼成後の素子電極２，３間の間隔は３０μ
ｍ、各素子電極２，３の幅は５００μｍ、厚さは０．１
μｍとした。1) A quartz substrate was used as the substrate 1, and this was thoroughly washed with a detergent, pure water and an organic solvent.
It dried with the hot air of ° C. The device electrodes 2 and 3 were formed on the substrate by offset printing (FIG. 1A). In this embodiment, a platinum resinate paste made of an organic metal was used as the ink. The ink on the quartz substrate is formed as an element electrode made of platinum by drying at about 70 ° C. and baking at about 580 ° C. The interval between the fired element electrodes 2 and 3 is 30 μm.
m, the width of each element electrode 2, 3 is 500 μm, and the thickness is 0.1
μm.

【０１２６】２）続いてバブルジェット式のインクジェ
ット装置により、有機パラジウムモノエタノールアミン
錯体を含む溶液の液滴を素子電極２，３間に２滴ずつ付
与した（図１（ｂ）、（ｃ））。2) Subsequently, two drops of a solution containing an organic palladium monoethanolamine complex were applied between the device electrodes 2 and 3 by a bubble jet type ink jet device (FIGS. 1B and 1C). ).

【０１２７】３）液滴が付与された基板１を３００℃で
１０分加熱することにより、各素子電極間にＰｄＯから
なる導電性膜を形成した（図１（ｄ））。3) The substrate 1 to which the droplets were applied was heated at 300 ° C. for 10 minutes to form a conductive film made of PdO between the device electrodes (FIG. 1D).

【０１２８】４）次に、各素子電極２，３間に導電性膜
が形成されているかを検査するために、各対の素子電極
間に順次抵抗測定用プローブをあて、抵抗値を測定し
た。基準の抵抗値を２×１０⁴ Ω／□とし、この値から
２０％以上抵抗値のずれたものを不良と判定した。4) Next, in order to check whether a conductive film was formed between each of the element electrodes 2 and 3, a resistance measuring probe was sequentially applied between each pair of the element electrodes, and the resistance value was measured. . The reference resistance value was set to 2 × 10 ⁴ Ω / □, and those having a resistance value deviated by 20% or more from this value were determined to be defective.

【０１２９】５）バブルジェット式のインクジェット装
置を用いて、分子量１００，０００、ケン化度８５％の
ポリビニルアルコールを１０重量％含む水溶液の液滴
を、不良と判定された導電性膜の全ての範囲に滴下した
（図１（ｅ））。その後溶媒を蒸発させることにより該
導電性膜上にポリビニルアルコールからなる被膜を形成
した（図１（ｆ））。5) Using an ink jet apparatus of a bubble jet type, droplets of an aqueous solution containing 10% by weight of polyvinyl alcohol having a molecular weight of 100,000 and a saponification degree of 85% were removed from all of the conductive films determined to be defective. It was dropped into the area (FIG. 1 (e)). Thereafter, a film made of polyvinyl alcohol was formed on the conductive film by evaporating the solvent (FIG. 1 (f)).

【０１３０】６）被膜が完全に乾燥した後、先端に３０
０μｍ径の吸引ノズルを有する吸引装置を被膜の上部約
２ｍｍの位置にあてて、被膜を吸引し、基板から剥離し
た。これにより被膜とともに導電性膜も完全に除去する
ことができた（図１（ｇ））。6) After the film has completely dried, 30
A suction device having a suction nozzle having a diameter of 0 μm was applied to a position about 2 mm above the coating, and the coating was sucked and peeled from the substrate. As a result, the conductive film as well as the film could be completely removed (FIG. 1 (g)).

【０１３１】７）上記工程により導電性膜を除去した部
分に、２）及び３）の工程と同様にして、再度導電性膜
を形成した。新たに形成された導電性膜が正常に形成さ
れているか確認するため、４）と同様の方法で電極間の
抵抗値を測定したところ、基準範囲内の良好な値を示し
た。7) A conductive film was formed again on the portion from which the conductive film was removed in the above step, in the same manner as in the steps 2) and 3). In order to confirm whether the newly formed conductive film was formed normally, the resistance between the electrodes was measured by the same method as in 4), and a good value within the reference range was shown.

【０１３２】８）以上の工程により得られた各々の素子
電極２，３間に、不図示の電源により１．３×１０−⁴
Ｐａの真空容器（不図示）中で、それぞれ図６（ｂ）に
示した波形の電圧パルスを印加し、導電性膜４を通電処
理（フォーミング処理）することにより電子放出部５を
形成した。図６中、Ｔ１及びＴ２は電圧波形のパルス幅
とパルス間隔であり、本実施例ではＴ１を１ｍｓｅｃ，
Ｔ２を１０ｍｓｅｃとし、三角波の波高値（フォーミン
グ時のピーク電圧）は０．１Ｖステップで昇圧させた。
またフォーミング処理中は、フォーミングパルスの休止
時間内に０．１Ｖの抵抗測定用パルスを挿入し、抵抗値
が１素子あたり１００Ωを越えたところでフォーミング
を終了した。[0132] 8) above between the device electrodes 2 and 3 each obtained in the step, 1.3 × 10- ⁴ by the power source (not shown)
In a vacuum container (not shown) of Pa, a voltage pulse having a waveform shown in FIG. 6B was applied, and the conductive film 4 was subjected to an energization process (forming process) to form the electron emission portion 5. In FIG. 6, T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform, and in this embodiment, T1 is 1 msec.
T2 was set to 10 msec, and the peak value of the triangular wave (peak voltage at the time of forming) was increased in 0.1 V steps.
During the forming process, a 0.1 V resistance measuring pulse was inserted within the pause of the forming pulse, and the forming was terminated when the resistance value exceeded 100Ω per element.

【０１３３】９）次に真空容器中にアセトンを導入し、
圧力を１．３×１０−⁴Ｐａとし、各素子電極間に上記
フォーミング工程と同様に電圧を印加して活性化処理を
行った。この時の電圧波形は、図６（ｂ）に示した波形
とは異なり矩形波であり、パルス幅Ｔ１＝１ｍｓｅｃ、
パルス間隔Ｔ２＝１０ｍｓｅｃとし、波高地は１０から
１６Ｖまで３ｍＶ／ｓｅｃで徐々に増加させた。9) Next, acetone was introduced into the vacuum vessel,
Pressure and the 1.3 × 10- ⁴ Pa, the activation treatment was performed between each element electrode by applying a voltage in the same manner as described above forming step. The voltage waveform at this time is a rectangular wave unlike the waveform shown in FIG. 6B, and has a pulse width T1 = 1 msec.
The pulse interval T2 was set to 10 msec, and the wave height was gradually increased from 10 to 16 V at 3 mV / sec.

【０１３４】１０）以上のようにして形成した電子放出
素子１００素子に電子放出特性を測定した。その結果、
素子電流Ｉｆは、１．０ｍＡ±０．１ｍＡ、放出電流Ｉ
ｅは０．９５μＡ±０．１μＡであった。10) The electron emission characteristics of the 100 electron emission devices formed as described above were measured. as a result,
The device current If is 1.0 mA ± 0.1 mA, the emission current I
e was 0.95 μA ± 0.1 μA.

【０１３５】以上説明した実施例中、電子放出部を形成
する際に、素子の電極間に三角波パルス印加してフォー
ミング処理を行っているが、素子の電極間に印加する波
形は三角波に限定することはなく、矩形波など所望の波
形を用いても良く、その波高値及びパルス幅・パルス間
隔等についても上述の値に限ることなく、電子放出部が
良好に形成されれば所望の値を選択することが出来る。In the embodiments described above, when forming the electron-emitting portion, the forming process is performed by applying a triangular wave pulse between the electrodes of the element, but the waveform applied between the electrodes of the element is limited to a triangular wave. A desired waveform such as a rectangular wave may be used, and the peak value and the pulse width / pulse interval are not limited to the above-mentioned values. You can choose.

【０１３６】［実施例２］図９に示すようなマトリクス
状に配線した素子電極を実施例１と同様の方法で基板上
に形成し、電子源基板を作製した。Example 2 Element electrodes wired in a matrix as shown in FIG. 9 were formed on a substrate in the same manner as in Example 1 to produce an electron source substrate.

【０１３７】導電性膜の形成プロセスは、以下の方法で
行った。まず実施例１の２）〜４）と同様の方法で導電
性膜を形成した後、各々の電極間の抵抗値を測定し各導
電性膜の形成状態を検査した。次に、前記検査において
不良と判定された導電性膜について、電子源を約１５０
℃に保持しながら、図４に示す二重構造のノズルを用い
て、不良素子の部分を局部的に還元雰囲気に曝露した。
用いた気体は、水素Ｈ ₂ を窒素Ｎ₂ により希釈した混合
ガスで、水素の含有率は２％とした。なお、水素の空気
中における爆発範囲の下限は４％であり、上記混合ガス
を使用するにあたっては、製造装置周辺の排気を十分に
行えばよく、特別の防爆設備は必要としない。この処理
により、当該部分のＰｄＯ微粒子がＰｄ微粒子になり、
導電性膜のガラス基板に対する密着強度が低下する。従
って導電性膜の除去をより容易で確実に行うことができ
た。The conductive film is formed by the following method.
went. First, conduction is performed in the same manner as in 2) to 4) of Example 1.
After forming the conductive film, measure the resistance value between each electrode and
The state of formation of the conductive film was inspected. Next, in the inspection
For the conductive film determined to be defective, set the electron source to about 150
While maintaining the temperature at 0 ° C., a nozzle having a double structure shown in FIG.
Then, the defective element was locally exposed to a reducing atmosphere.
The gas used was hydrogen H _TwoTo nitrogen N_TwoDiluted by mixing
The gas contained 2% hydrogen. In addition, hydrogen air
The lower limit of the explosion range in the atmosphere is 4%.
When using the
It does not need special explosion-proof equipment. This process
As a result, the PdO fine particles in the portion become Pd fine particles,
The adhesion strength of the conductive film to the glass substrate decreases. Subordinate
This makes it easier and more reliable to remove the conductive film.
Was.

【０１３８】続いて除去後の電極間に実施例１の７）と
同様の方法で導電性膜を再び形成し、さらに実施例１の
８）、９）と同様の方法で電子放出素子を作製し、電子
放出特性を測定した結果、実施例１と同様の電子放出特
性が得られた。Subsequently, a conductive film is formed again between the electrodes after the removal in the same manner as in 7) of Embodiment 1, and further, an electron-emitting device is manufactured in the same manner as in 8) and 9) of Embodiment 1. Then, as a result of measuring the electron emission characteristics, the same electron emission characteristics as those in Example 1 were obtained.

【０１３９】［実施例３］不良素子に付与する溶液中の
高分子材料に以下のものを用いた以外は前述の実施例２
と同様である。本実施例では、実施例２で用いたポリビ
ニルアルコールの代わりに、ビニルアルコール（モノマ
ー単位８０％）とアルキルビニルエーテル（モノマー単
位２０％）の共重合体を用いた。溶液は高分子濃度１０
％の水溶液とし、前述と同様の方法で導電性膜上に付与
した。不良の導電性膜は容易で確実に除去することがで
きた。Example 3 The above-described Example 2 was repeated except that the following polymer materials were used in the solution applied to the defective element.
Is the same as In this example, a copolymer of vinyl alcohol (monomer unit 80%) and alkyl vinyl ether (monomer unit 20%) was used instead of the polyvinyl alcohol used in Example 2. The solution has a polymer concentration of 10
% Aqueous solution and applied on the conductive film in the same manner as described above. The defective conductive film could be easily and reliably removed.

【０１４０】［実施例４］不良素子に付与する溶液中の
高分子材料に以下のものを用いた以外は前述の実施例２
と同様である。本実施例では、実施例２で用いたポリビ
ニルアルコールの代わりに、酢酸ビニルエマルジョンを
用いた。溶液は高分子濃度１５％の水溶液とし、前述と
同様の方法で導電性膜上に付与した。不良の導電性膜は
容易で確実に除去することができた。Example 4 Example 2 described above, except that the following was used as the polymer material in the solution applied to the defective element:
Is the same as In this example, a polyvinyl acetate emulsion was used instead of the polyvinyl alcohol used in Example 2. The solution was an aqueous solution having a polymer concentration of 15%, and applied on the conductive film in the same manner as described above. The defective conductive film could be easily and reliably removed.

【０１４１】［実施例５］高分子被膜及び導電性膜を剥
離するための剥離手段に以下のものを用いた以外は前述
の実施例２と同様である。本実施例では、実施例２で用
いた吸引装置の代わりに、５ｃｍ径の吸引口を有する吸
引装置を用い、吸引口を基板上部約２ｍｍの位置にあて
て吸引することにより、基板上の不良素子部分に形成し
た被膜全てを一度に剥離した。これにより被膜とともに
導電性膜も完全に除去することができた。Example 5 The same as Example 2 described above, except that the following was used as the peeling means for peeling off the polymer film and the conductive film. In this embodiment, a suction device having a 5 cm diameter suction port is used instead of the suction device used in the second embodiment, and the suction port is placed at a position about 2 mm above the substrate to perform suction. All the films formed on the element portion were peeled off at once. As a result, the conductive film as well as the film could be completely removed.

【０１４２】［実施例６］高分子被膜及び導電性膜を剥
離するための剥離手段に以下のものを用いた以外は前述
の実施例２と同様である。本実施例では、実施例２で用
いた吸引装置の代わりに、先端に３００μｍ径の噴出ノ
ズルを有する気体噴出装置を用い、ノズル先端を被膜の
斜め上部約２ｍｍの位置にあて、窒素ガスを噴射するこ
とにより被膜を基板から剥離した。これにより被膜とと
もに導電性膜も完全に除去することができた。Example 6 The same as Example 2 described above, except that the following was used as a peeling means for peeling off the polymer film and the conductive film. In this embodiment, instead of the suction device used in the second embodiment, a gas ejection device having a 300 μm diameter ejection nozzle at the tip is used, and the nozzle tip is injected at a position approximately 2 mm diagonally above the coating, and nitrogen gas is injected. By doing so, the coating was peeled off from the substrate. As a result, the conductive film as well as the film could be completely removed.

【０１４３】［実施例７］高分子被膜及び導電性膜を剥
離するための剥離手段に以下のものを用いた以外は前述
の実施例２と同様である。本実施例では、実施例２で用
いた吸引装置の代わりに、５ｃｍ径の噴出口を有する気
体噴出装置を用い、噴出口を被膜の斜め上部にあて、窒
素ガスを噴射することにより基板上の不良素子部分に形
成した被膜全てを一度に剥離した。これにより被膜とと
もに導電性膜も完全に除去することができた。Example 7 The same as Example 2 described above, except that the following was used as the peeling means for peeling the polymer film and the conductive film. In this embodiment, instead of the suction device used in the second embodiment, a gas ejection device having a 5 cm diameter ejection port is used. All the films formed on the defective element were peeled off at once. As a result, the conductive film as well as the film could be completely removed.

【０１４４】［実施例８］高分子被膜及び導電性膜を剥
離するための剥離手段に以下のものを用いた以外は前述
の実施例２と同様である。本実施例では、実施例２で用
いた吸引装置の代わりに、先端が約５０μｍの金属針を
用いた。針の先端を高分子被膜に接触させ、上部に引き
上げることにより高分子被膜及び導電性膜を基板から容
易で確実に除去することができた。Example 8 The same as Example 2 described above, except that the following was used as the peeling means for peeling off the polymer film and the conductive film. In this embodiment, a metal needle having a tip of about 50 μm was used instead of the suction device used in the second embodiment. By bringing the tip of the needle into contact with the polymer film and pulling it up, the polymer film and the conductive film could be easily and reliably removed from the substrate.

【０１４５】［実施例９］被膜形成性高分子材料を含む
溶液の液滴を不良導電性膜上に付与する手段としてピエ
ゾシェット式のインクジェット装置を用いた以外は、実
施例２と同様の方法で電子放出素子を作製した結果、同
様の効果を得ることができる。[Example 9] A method similar to that of Example 2 except that a piezo-chet type ink jet apparatus was used as means for applying a droplet of a solution containing a film-forming polymer material onto a defective conductive film. As a result, the same effect can be obtained.

【０１４６】［実施例１０］本実施例は、実施例２と同
様の方法で電極間２，３間に導電性膜を形成し、続いて
実施例１の工程８）と同様の方法で電子放出部を形成し
た後、以下の工程を行うものである。[Embodiment 10] In this embodiment, a conductive film is formed between the electrodes 2 and 3 in the same manner as in the second embodiment, and then an electron is formed in the same manner as in step 8) of the first embodiment. After forming the emission part, the following steps are performed.

【０１４７】工程の後、各素子に順次三角波パルスを印
加してＩｆ−Ｖｆ特性を測定する。但し三角波パルスは
１２Ｖとする。各素子に対して、１００回パルスを印加
して測定し、その平均値をとった。このデータからＩｆ
のＶｆに対する２次微分を算出し、そのピークでのＶｆ
をしきい値Ｖｔｈとみなし、Ｖｔｈ＝１０．０±１．０
の範囲に入る素子を正常とし、他の素子は不良とした。
ほとんどの素子は正常であったが、同様に作製した多数
の基板の中には不良と判定される素子を含むものもあっ
た。After the process, the If-Vf characteristic is measured by applying a triangular wave pulse to each element sequentially. However, the triangular wave pulse is 12V. Each element was measured by applying a pulse 100 times, and the average value was taken. From this data
Is calculated with respect to Vf, and Vf at the peak is calculated.
Is regarded as the threshold value Vth, and Vth = 10.0 ± 1.0
The devices that fall within the range of are determined to be normal, and the other devices are determined to be defective.
Most of the devices were normal, but some of the similarly prepared substrates included devices judged to be defective.

【０１４８】基板を真空容器から取り出し、不良と判定
した導電性膜を顕微鏡で観察したところ、電子放出部が
完全に形成されず、導電性膜の一部がつながったままに
なっていたり、電子放出部の一部のみが大きく開いてい
る状態が観察された。これらの素子について、実施例１
と同様の方法で導電性膜を除去した後、新たに導電性膜
を形成し、上記の工程を繰り返して不良のない素子に修
正することができた。When the substrate was taken out of the vacuum vessel and the conductive film determined to be defective was observed with a microscope, the electron emission portion was not completely formed, and a part of the conductive film was still connected, A state where only a part of the discharge part was greatly opened was observed. For these elements, Example 1
After the conductive film was removed by the same method as described above, a new conductive film was formed, and the above steps were repeated to correct the device to a defect-free device.

【０１４９】［実施例１１］本実施例は、多数の表面伝
導型電子放出素子を単純マトリクス配置した画像形成装
置の例である。電子源の一部の平面図を図１５に、図１
５中のＡ−Ａ′断面図を図１６に、さらに電子源の作製
方法を図１７及び図１８に示す。但し、図１５、図１
６、図１７及び図１８において同じ信号を示したものは
同じものを表わす。ここで１は絶縁性基板、４２は図１
０のＤｘｍに対応するＸ方向配線（下配線とも呼ぶ）、
４３は図１０のＤｙｎに対応するＹ方向配線（上配線と
も呼ぶ）、４は電子放出部を含む薄膜、２，３は素子電
極、９１は層間絶縁層、９２は素子電極２と下配線４２
との電気的接続のためのコントタクトホールである。[Embodiment 11] This embodiment is an example of an image forming apparatus in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are arranged in a simple matrix. FIG. 15 is a plan view of a part of the electron source, and FIG.
5 is a sectional view taken along line AA ′ of FIG. 5, and FIGS. 17 and 18 show a method of manufacturing an electron source. However, FIG. 15, FIG.
6, the same signal in FIGS. 17 and 18 represents the same signal. Here, 1 is an insulating substrate, 42 is FIG.
X-direction wiring (also called lower wiring) corresponding to Dxm of 0,
43, a Y-direction wiring (also referred to as an upper wiring) corresponding to Dyn in FIG. 10, 4 a thin film including an electron-emitting portion, 2 and 3 device electrodes, 91 an interlayer insulating layer, 92 a device electrode 2 and a lower wiring 42.
Contact hole for electrical connection with

【０１５０】工程−ａ 洗浄化した青板ガラス上に厚さ０．５μｍのシリコン酸
化膜をスパッタ法で形成した基板１上に、真空蒸着によ
り厚さ５ｎｍのＣｒ、厚さ６００ｎｍのＡｕを順次積層
した後、ホトレジスト（ＡＺ１３７０ヘキスト社製）を
スピンナーにより回転塗布、ベークした後、ホトマスク
像を露光、現像して下配線４２のレジストパターンを形
成し、Ａｕ／Ｃｒ堆積膜をウエットエッチングして、所
望の形状の下配線４２を形成する。Step-a A 5 nm-thick Cr layer and a 600 nm-thick Au layer are sequentially laminated by vacuum evaporation on a substrate 1 in which a 0.5 μm-thick silicon oxide film is formed on a cleaned blue plate glass by a sputtering method. After that, a photoresist (manufactured by AZ1370 Hoechst) is spin-coated and baked by a spinner, and then a photomask image is exposed and developed to form a resist pattern of the lower wiring 42, and the Au / Cr deposited film is wet-etched to obtain a desired pattern. The lower wiring 42 having the shape shown in FIG.

【０１５１】工程−ｂ 次に厚さ１．０μｍのシリコン酸化膜からなる層間絶縁
層９１をＲＦスパッタ法により堆積する。Step-b Next, an interlayer insulating layer 91 made of a silicon oxide film having a thickness of 1.0 μm is deposited by RF sputtering.

【０１５２】工程−ｃ 工程ｂで堆積したシリコン酸化膜にコンタクトホール９
２を形成するためのホトレジストパターンを作り、これ
をマスクとして層間絶縁層９１をエッチングしてコンタ
クトホール９２を形成するエッチングはＣＦ４とＨ₂ ガ
スを用いたＲＩＥ(Reactive Ion Etching)法によった。Step-c The contact hole 9 was formed in the silicon oxide film deposited in the step b.
Form a photoresist pattern for forming a 2, which etching for forming the contact hole 92 by etching the interlayer insulating layer 91 as a mask was by the RIE (Reactive Ion Etching) method using CF4 and H ₂ gas.

【０１５３】工程−ｄ その後、素子電極２と素子電極間ギャップＧとなるべき
パターンをホトレジスト（ＲＤ−２０００Ｎ−４１日立
化成社製）形成し、真空蒸着法により、厚さ５ｎｍのＴ
ｉ、厚さ１００ｎｍのＮｉを順次堆積した。ホトレジス
トパターンを有機溶剤で溶解し、Ｎｉ／Ｔｉ堆積膜をリ
フトオフし、素子電極間隔Ｌ１は１０μｍとし、素子電
極の幅Ｗ１を３００μｍ、を有する素子電極２，３を形
成した。Step-d Thereafter, a pattern (RD-2000N-41 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) to form a gap G between the device electrode 2 and the device electrode is formed, and a 5 nm-thick T
i, Ni having a thickness of 100 nm was sequentially deposited. The photoresist pattern was dissolved with an organic solvent, and the Ni / Ti deposited film was lifted off to form device electrodes 2 and 3 having a device electrode interval L1 of 10 μm and a device electrode width W1 of 300 μm.

【０１５４】工程−ｅ 素子電極２，３の上に上配線４３のホトレジストパター
ンを形成した後、厚さ５ｎｍのＴｉ、厚さ５００ｎｍの
Ａｕを順次真空蒸着により堆積し、リフトオフにより不
要の部分を除去して、所望の形状の上配線４３を形成し
た。Step-e After forming a photoresist pattern of the upper wiring 43 on the device electrodes 2 and 3, a 5 nm thick Ti and a 500 nm thick Au are sequentially deposited by vacuum evaporation, and unnecessary portions are lifted off to remove unnecessary portions. By removing, the upper wiring 43 of a desired shape was formed.

【０１５５】工程−ｆ インクジェット装置として、圧電素子によるピエゾイン
クジェット方式の装置を用い、実施例２と同様の水溶液
を素子電極は２，３間に付与した。次に、液滴が形成さ
れた絶縁性基板１に２７０℃で１０分間の加熱焼成処理
をし、酸化パラジウム（ＰｄＯ）微粒子からなる導電性
薄膜４を形成した。なおここで述べる微粒子膜とは、上
述したように、複数の微粒子が集合した膜であり、その
微細構造として、微粒子が個々に分散配置した状態のみ
ならず、微粒子が互いに隣接、あるいは、重なり合った
状態（島状も含む）の膜をいう。Step-f A piezo ink-jet type apparatus using a piezoelectric element was used as an ink-jet apparatus, and the same aqueous solution as in Example 2 was applied between element electrodes 2 and 3. Next, the insulating substrate 1 on which the droplets were formed was heated and baked at 270 ° C. for 10 minutes to form a conductive thin film 4 made of palladium oxide (PdO) fine particles. The fine particle film described here is, as described above, a film in which a plurality of fine particles are aggregated, and as its fine structure, not only a state in which the fine particles are individually dispersed and arranged, but also the fine particles are adjacent to each other or overlap each other. Refers to a film in a state (including an island shape).

【０１５６】工程−ｇ 次に、各素子電極２，３間に導電性膜が形成されている
かを検査するために、各対の素子電極間の抵抗値を測定
した。基準の抵抗値を２×１０⁴ Ω／□とし、この値か
ら２０％以上抵抗値のずれたものを不良と判定した。Step-g Next, in order to check whether a conductive film was formed between the device electrodes 2 and 3, the resistance value between each pair of device electrodes was measured. The reference resistance value was set to 2 × 10 ⁴ Ω / □, and those having a resistance value deviated by 20% or more from this value were determined to be defective.

【０１５７】工程−ｈ 前記検査において不良と判定された導電性膜について電
子源を約１５０℃に保持しながら、図４に示す二重構造
のノズルを用いた、不良素子の部分を局部的に還元雰囲
気に曝露した。用いた気体は、水素Ｈ₂ を窒素Ｎ₂ によ
り希釈した混合ガスで、水素の含有率は２％とした。こ
の処理により、当該部分のＰｄＯ微粒子がＰｄ微粒子に
なり、導電性膜のガラス基板に対する密着強度が低下す
る。従って導電性膜の除去をより容易で確実に行うこと
ができる。Step-h While maintaining the electron source at about 150 ° C. for the conductive film determined to be defective in the above-described inspection, the defective element portion was locally localized using the double-structured nozzle shown in FIG. Exposure to reducing atmosphere. The gas used was a mixed gas obtained by diluting hydrogen H ₂ with nitrogen N ₂ , and the content of hydrogen was 2%. By this treatment, the PdO fine particles in the portion become Pd fine particles, and the adhesion strength of the conductive film to the glass substrate decreases. Therefore, the conductive film can be more easily and reliably removed.

【０１５８】工程−ｉ バブルジェット式のインクジェット装置を用いて、分子
量１００，０００、ケン化度８５％のポリビニルアルコ
ールを１０重量％含む水溶液の液滴を、不良と判定され
た導電性膜の全ての範囲に滴下した。その後溶媒を蒸発
させることにより該導電性膜上にポリビニルアルコール
からなる被膜が形成された。Step-i A droplet of an aqueous solution containing 10% by weight of polyvinyl alcohol having a molecular weight of 100,000 and a saponification degree of 85% was removed from all of the conductive films determined to be defective by using a bubble jet type ink jet apparatus. Was dropped. Thereafter, the solvent was evaporated to form a film made of polyvinyl alcohol on the conductive film.

【０１５９】工程−ｊ 被膜が完全に乾燥した後、５ｃｍ径の吸引口を有する吸
引装置用い、その吸引口を基板上部約２ｍｍの位置にあ
てて吸引装置を作動させることにより、基板上の不良素
子部に形成した被膜全てを、基板から一度に剥離するこ
とができた。これにより被膜とともに導電性膜も完全に
除去することができた。Step-j After the film was completely dried, a suction device having a suction port having a diameter of 5 cm was used, and the suction port was placed at a position of about 2 mm above the substrate to operate the suction device. All the films formed on the element portion could be peeled off from the substrate at once. As a result, the conductive film as well as the film could be completely removed.

【０１６０】工程−ｋ 上記工程により導電性膜を除去した部分に、工程−ｆと
同様にして、再度導電性膜を形成した。新たに形成され
た導電性膜が正常に形成されているか確認するため、電
極間の抵抗値を測定したところ、基準範囲内の良好な値
を示した。Step-k A conductive film was formed again on the portion from which the conductive film was removed in the above-described step, in the same manner as in step-f. In order to confirm whether the newly formed conductive film was formed normally, the resistance value between the electrodes was measured, and a good value within the reference range was shown.

【０１６１】工程−ｌ コンタクトホール９２部分以外にレジストを塗布するよ
うなパターンを形成し、真空蒸着により厚さ５ｎｍのＴ
ｉ、厚さ５００ｎｍのＡｕを順次堆積した。リフトオフ
により不要の部分を除去することにより、コンタクトホ
ール９２を埋め込んだ。以上の工程により絶縁性基板１
上に下配線４２、層間絶縁層９１、上配線４３、素子電
極２，３，電子放出部形成用薄膜４等を形成した。Step-1 A pattern is formed such that a resist is applied to portions other than the contact hole 92, and a 5 nm-thick T
i, Au having a thickness of 500 nm was sequentially deposited. Unnecessary portions were removed by lift-off to fill the contact holes 92. Through the above steps, the insulating substrate 1
On the lower wiring 42, the interlayer insulating layer 91, the upper wiring 43, the device electrodes 2, 3, and the thin film 4 for forming an electron emission portion were formed.

【０１６２】つぎに、以上のようにして作成した電子源
を用いて表示装置を構成した例を、図１０と図１１を用
いて説明する。以上のようにして多数の平面型表面伝導
電子放出素子を作製した基板１をリアプレート４７上に
固定した後、基板１の５ｍｍ上方に、フェースプレート
５２（ガラス基板４９の内面に蛍光膜５０とメタルバッ
ク５１が形成されて構成される）を支持枠４８を介して
配置し、フェースプレート５２、支持枠４８、リアプレ
ート４７の接合部にフリットガラスを塗布し、大気中あ
るいは窒素雰囲気中で４００℃〜５００℃で１０分以上
焼成することで封着した（図１０）。またリアプレート
４７への基板１の固定もフリットガラスで行った。Next, an example in which a display device is configured by using the electron source created as described above will be described with reference to FIGS. After fixing the substrate 1 on which many planar surface conduction electron-emitting devices have been manufactured as described above on the rear plate 47, the face plate 52 (the fluorescent film 50 is formed on the inner surface of the glass substrate 49) 5 mm above the substrate 1. The metal back 51 is formed via a support frame 48, and frit glass is applied to a joint between the face plate 52, the support frame 48, and the rear plate 47, and the frit glass is applied in the air or nitrogen atmosphere. Sealing was performed by baking for 10 minutes or more at 500C to 500C (Fig. 10). The fixing of the substrate 1 to the rear plate 47 was also performed using frit glass.

【０１６３】図１０において、４４は電子放出素子、４
２，４３はそれぞれＸ方向及びＹ方向の配線である。蛍
光膜５０は、モノクロームの場合は蛍光体のみから成る
が、本実施例では蛍光体はストライプ形状を採用し、先
にブラックストライプを形成し、その間隙部に各色蛍光
体を塗布し、蛍光膜５０を作製した。ブラックストライ
プの材料として通常良く用いられている黒鉛を主成分と
する材料を用いたガラス基板４９に蛍光体を塗布する方
法はスラリー法を用いた。また、蛍光膜５０の内面側に
は通常メタルバック５１が設けられる。メタルバック
は、蛍光膜作製後、蛍光膜５０の内面側表面の平滑化処
理（通常フィルミングと呼ばれる）を行い、その後、Ａ
ｌを真空蒸着することで作製した。In FIG. 10, reference numeral 44 denotes an electron-emitting device;
Reference numerals 2 and 43 denote wirings in the X and Y directions, respectively. The phosphor film 50 is made of only a phosphor in the case of monochrome, but in this embodiment, the phosphor has a stripe shape, a black stripe is formed first, and each color phosphor is applied to a gap between the phosphors. 50 were produced. A slurry method was used to apply a phosphor to a glass substrate 49 using a material mainly composed of graphite, which is commonly used as a material of a black stripe. A metal back 51 is usually provided on the inner surface side of the fluorescent film 50. The metal back performs a smoothing process (usually called filming) on the inner surface of the fluorescent film 50 after the fluorescent film is formed, and then performs A
1 was produced by vacuum evaporation.

【０１６４】フェースプレート４７には、更に蛍光膜５
０の導電性を高めるため、蛍光膜５０の外面側に透明電
極（不図示）が設けられる場合もあるが、本実施例で
は、メタルバックのみで十分な導伝性が得られたので省
略した。The face plate 47 is further provided with a fluorescent film 5.
In some cases, a transparent electrode (not shown) is provided on the outer surface side of the fluorescent film 50 in order to increase the electrical conductivity of the fluorescent film 50. However, in the present embodiment, a sufficient conductivity was obtained only with the metal back, so that this was omitted. .

【０１６５】前述の封着を行う際、カラーの場合は各色
蛍光体と電子放出素子とを対応させなくてはいけないた
め、十分な位置合わせを行った。At the time of the above-mentioned sealing, in the case of color, since the phosphors of each color must correspond to the electron-emitting devices, sufficient alignment was performed.

【０１６６】以上のようにして完成したガラス容器内の
雰囲気を排気管（不図示）を通じ真空ポンプ２２にて排
気し、十分な真空度に達した後、容器外端子Ｄｘｏ１〜
ＤｏｘｍとＤｏｙ１〜Ｄｏｙｎを通じ電子放出素子４４
の電極２，３間に電圧を印加し、電子放出部５を、電子
放出部形成用薄膜４を通電処理（フォーミング処理）す
ることにより作成した。フォーミング処理の電圧波形を
図６に示す。図６中、Ｔ１及びＴ２は電圧波形のパルス
幅とパルス間隔であり、本実施例ではＴ１を１ｍ秒、Ｔ
２を１０ｍ秒とし、三角波の波高値（フォーミング時の
ピーク電圧）は４Ｖであり、フォーミング処理は約１．
３×１０^-4Ｐａの真空雰囲気下で６０秒間行った。The atmosphere in the glass container completed as described above is exhausted by a vacuum pump 22 through an exhaust pipe (not shown), and after reaching a sufficient degree of vacuum, the external terminals Dxo1 to Dxo1.
Electron emitting device 44 through Doxm and Doy1 to Doyn
A voltage was applied between the electrodes 2 and 3 to form an electron-emitting portion 5 by applying a current to the electron-emitting portion forming thin film 4 (forming process). FIG. 6 shows a voltage waveform of the forming process. In FIG. 6, T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform, and in this embodiment, T1 is 1 ms, T1 is
2 is set to 10 ms, the peak value of the triangular wave (peak voltage at the time of forming) is 4 V, and the forming process is performed at about 1.
This was performed for 60 seconds in a vacuum atmosphere of 3 × 10 ⁻⁴ Pa.

【０１６７】このように作成された電子放出部５は、パ
ラジウム元素を主成分とする微粒子が分散配置された状
態となり、その微粒子の平均粒径は３ｎｍであった。次
に１．３×１０^-4Ｐａ程度の真空度で、不図示の排気管
をガスバーナーで熱することで溶着し外囲器の封止を行
った。In the electron-emitting portion 5 thus formed, fine particles mainly composed of palladium were dispersed and arranged, and the fine particles had an average particle diameter of 3 nm. Next, at a degree of vacuum of about 1.3 × 10 ⁻⁴ Pa, an exhaust pipe (not shown) was welded by heating with a gas burner to seal the envelope.

【０１６８】最後に封止後の真空度を維持するために、
ゲッター処理を行った。これは、封止を行う直前に、高
周波加熱等の加熱法により、画像形成装置内の所定の位
置（不図示）に配置されたゲッターを加熱し、蒸着膜を
形成処理した。ゲッターはＢａ等を主成分とした。Finally, to maintain the degree of vacuum after sealing,
Getter processing was performed. In this method, a getter disposed at a predetermined position (not shown) in the image forming apparatus was heated by a heating method such as high-frequency heating or the like just before sealing to form a deposited film. The getter was mainly composed of Ba or the like.

【０１６９】以上のように完成した本発明の画像表示装
置において、各電子放出素子には、容器外端子Ｄｘ１〜
Ｄｘｍ、Ｄｙ１〜Ｄｙｎを通じ、走査信号及び変調信号
を不図示の信号発生手段よりそれぞれ、印加することに
より、電子放出させ、高圧端子Ｈｖを通じ、メタルバッ
ク５１に数ｋＶ以上の高圧を印加し、電子ビームを加速
し、蛍光膜５０に衝突させ、励起・発光させることで画
像を表示した。In the image display device of the present invention completed as described above, each electron-emitting device has external terminals Dx1 to Dx1.
A scanning signal and a modulation signal are applied from Dxm and Dy1 to Dyn by a signal generation unit (not shown) to emit electrons, and a high voltage of several kV or more is applied to the metal back 51 through a high voltage terminal Hv, and electrons are emitted. The image was displayed by accelerating the beam, colliding with the fluorescent film 50, exciting and emitting light.

【０１７０】以上の方法で作製した画像形成装置におい
ては、不良と判定され、修正を行った素子を含めすべて
の電子放出特性は均一であった。In the image forming apparatus manufactured by the above method, all the electron emission characteristics including the corrected element were determined to be uniform, and the electron emission characteristics were uniform.

【０１７１】［比較例］以下の方法で画像形成装置を作
成した。Comparative Example An image forming apparatus was prepared by the following method.

【０１７２】まず実施例１１の工程ａからｆ、続いてｌ
と同様の工程を行い、絶縁性基板上に下配線、層間絶縁
層、上配線、素子電極、導電性膜を有する電子源基板を
作製した。ここでは電子放出素子の形成状態の検査、修
正は行わず、引き続き、以上で作製した電子源基板を用
いて図１０の画像形成装置を実施例１１と同様の方法で
作製し、電子放出特性を測定したところ、一部異常な特
性を示す素子が見られた。First, steps a to f of Example 11 and then l
By performing the same steps as in the above, an electron source substrate having a lower wiring, an interlayer insulating layer, an upper wiring, an element electrode, and a conductive film on an insulating substrate was manufactured. Here, the inspection and correction of the formation state of the electron-emitting device were not performed, and the image forming apparatus of FIG. 10 was manufactured using the electron source substrate manufactured as above in the same manner as in Example 11, and the electron emission characteristics were measured. As a result of the measurement, an element showing some abnormal characteristics was found.

【０１７３】[0173]

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、不良の導
電性膜を良好な導電性膜に修正することができるため、
製造の歩留まりを著しく向上させることができる。さら
に多数の電子放出素子を集積した電子源を用いた画像形
成装置を作製する場合に、製品の歩留まりを著しく向上
させることができ、画像欠陥がなく、輝度のばらつきを
抑制した良好な表示装置、画像形成装置を安定して提供
することができる。According to the present invention described above, a defective conductive film can be corrected into a good conductive film.
The production yield can be significantly improved. Further, in the case of manufacturing an image forming apparatus using an electron source in which a large number of electron-emitting devices are integrated, a good display device which can significantly improve the yield of products, has no image defects, and suppresses variations in luminance, An image forming apparatus can be stably provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の適用可能な表面伝導型電子放出素子の
製造方法の一例を示す模式的図である。FIG. 1 is a schematic view showing an example of a method for manufacturing a surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied.

【図２】本発明の適用可能な表面伝導型電子放出素子の
製造方法の他の例を示す模式的図である。FIG. 2 is a schematic view showing another example of a method of manufacturing a surface conduction electron-emitting device applicable to the present invention.

【図３】本発明の適用可能な表面伝導型電子放出素子の
一例を示す模式的平面図及び断面図である。FIG. 3 is a schematic plan view and a cross-sectional view illustrating an example of a surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied.

【図４】局所的に還元雰囲気を形成する装置の構成を示
す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of an apparatus for locally forming a reducing atmosphere.

【図５】不良の導電性膜上に形成した被膜及び導電性膜
を除去する手段を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic view showing a film formed on a defective conductive film and a means for removing the conductive film.

【図６】表面伝導型電子放出素子の製造に際して採用で
きる通電フォーミング処理における電圧波形の一例を示
す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a voltage waveform in an energization forming process that can be employed in manufacturing a surface conduction electron-emitting device.

【図７】測定評価機能を備えた真空処理装置の一例を示
す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of a vacuum processing apparatus having a measurement evaluation function.

【図８】本発明の適用可能な表面伝導型電子放出素子に
ついての放出電流Ｉｅ、素子電流Ｉｆと素子電圧Ｖｆの
関係の一例を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing an example of the relationship between the emission current Ie, the device current If, and the device voltage Vf for a surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied.

【図９】本発明の適用可能な単純マトリクス配置した電
子源の一例を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of an electron source arranged in a simple matrix to which the present invention can be applied.

【図１０】本発明の適用可能な画像形成装置の表示パネ
ルの一例を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of a display panel of an image forming apparatus to which the present invention can be applied.

【図１１】図１０の表示パネルに適用し得る蛍光膜一例
を示す模式図である。11 is a schematic view showing an example of a fluorescent film applicable to the display panel of FIG.

【図１２】図１０の表示パネルに接続し得るＮＴＳＣ方
式のテレビ信号に応じて表示を行うための駆動回路の一
例を示すブロック図である。12 is a block diagram showing an example of a drive circuit for performing display in accordance with an NTSC television signal which can be connected to the display panel of FIG. 10;

【図１３】本発明の適用可能な梯子配置の電子源の一例
を示す模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of an electron source having a ladder arrangement to which the present invention can be applied.

【図１４】図１３の電子源を用いた画像形成装置の表示
パネルの一例を示す模式図である。FIG. 14 is a schematic diagram showing an example of a display panel of an image forming apparatus using the electron source of FIG.

【図１５】本発明の適用可能な画像形成装置の電子源部
の一例を示す模式図である。FIG. 15 is a schematic diagram illustrating an example of an electron source unit of an image forming apparatus to which the present invention can be applied.

【図１６】図１５中のＡ−Ａ′断面図を表す模式図であ
る。FIG. 16 is a schematic diagram illustrating a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG.

【図１７】本発明の適用可能な画像形成装置の電子源部
の製造方法を示す模式図である。FIG. 17 is a schematic view illustrating a method of manufacturing an electron source of an image forming apparatus to which the present invention can be applied.

【図１８】本発明の適用可能な画像形成装置の電子源部
の製造方法を示す模式図である。FIG. 18 is a schematic view illustrating a method of manufacturing an electron source of an image forming apparatus to which the present invention can be applied.

【図１９】従来の表面伝導型電子放出素子の一例を示す
模式図である。FIG. 19 is a schematic view showing an example of a conventional surface conduction electron-emitting device.

【符号の説明】 １ 基板 ２，３ 素子電極 ４ 導電性薄膜 ５ 電子放出部 ６，７ 液滴付与手段 ８ 導電性膜の原材料を含む液滴 ９ 被膜形成性高分子を含む液滴 １０ 高分子薄膜 １１ 内側ノズル １２ 外側ノズル １３ 気流 １４ 導電性膜 １５ ノズル １６ 吸引口 １７ 金属針 ２１ 真空容器 ２２ 排気ポンプ ２３ 電源 ２４ 電流計 ２５ アノード電極 ２６ 高圧電源 ２７ 電流計 ３１ 電子源基板 ３２ Ｘ方向配線 ３３ Ｙ方向配線 ３４ 表面伝導型電子放出素子 ３５ 結線 ４１ 電子源基板 ４２ Ｘ方向配線 ４３ Ｙ方向配線 ４４ 電子放出部 ４５ 黒色部材 ４６ 蛍光体 ４７ リアプレート ４８ 支持枠 ４９ ガラス基板 ５０ 蛍光膜 ５１ メタルバック ５２ フェースプレート ５３ 高圧端子 ５４ 外囲器 ６１ 表示パネル ６２ 走査回路 ６３ 制御回路 ６４ シフトレジスタ ６５ ラインメモリ ６６ 同期信号分離回路 ６７ 変調信号発生器 ＶｘおよびＶａ 直流電圧源 ７１ 電子源基板 ７２ 電子放出素子 ７３ 共通配線 ７４ 電子放出素子 ７５ グリッド電極 ７６ 開口 ７７ 容器外端子 ７８ 共通配線 ７９ 電子源基板 ９１ 層間絶縁層 ９２ コンタクトホールDESCRIPTION OF THE SYMBOLS 1 Substrate 2, 3 Device electrode 4 Conductive thin film 5 Electron emitting section 6, 7 Drop applying means 8 Droplet containing raw material of conductive film 9 Droplet containing film-forming polymer 10 Polymer Thin film 11 Inner nozzle 12 Outer nozzle 13 Air flow 14 Conductive film 15 Nozzle 16 Suction port 17 Metal needle 21 Vacuum container 22 Exhaust pump 23 Power supply 24 Ammeter 25 Anode electrode 26 High voltage power supply 27 Ammeter 31 Electron source substrate 32 X direction wiring 33 Y-direction wiring 34 Surface conduction electron-emitting device 35 Connection 41 Electron source substrate 42 X-direction wiring 43 Y-direction wiring 44 Electron emission part 45 Black member 46 Phosphor 47 Rear plate 48 Support frame 49 Glass substrate 50 Fluorescent film 51 Metal back 52 Face plate 53 high voltage terminal 54 envelope 61 display panel 62 scanning circuit 63 control circuit Reference Signs List 4 shift register 65 line memory 66 synchronization signal separation circuit 67 modulation signal generator Vx and Va DC voltage source 71 electron source substrate 72 electron emission element 73 common wiring 74 electron emission element 75 grid electrode 76 opening 77 container outside terminal 78 common wiring 79 Electron source substrate 91 Interlayer insulating layer 92 Contact hole

Claims (33)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 基板上に一対の対向する素子電極を設
け、前記素子電極間に導電性物質を含む導電性液滴を付
与し、前記導電性液滴を加熱することにより導電性薄膜
を形成し、前記導電性薄膜の一部をフォーミング処理し
て電子放出部となした電子放出素子の製造方法であっ
て、 前記導電性薄膜、及び／又は前記電子放出部を検査し、 前記検査結果に基づいて、前記導電性薄膜、及び／又は
前記電子放出部を除去し、前記除去後に再び、前記導電
性薄膜、及び／又は前記電子放出部を形成することを特
徴とする電子放出素子の製造方法。A conductive thin film is formed by providing a pair of opposing element electrodes on a substrate, applying a conductive droplet containing a conductive substance between the element electrodes, and heating the conductive droplet. A method of manufacturing an electron-emitting device in which a part of the conductive thin film is formed into an electron-emitting portion by performing a forming process, wherein the conductive thin film and / or the electron-emitting portion are inspected, Removing the conductive thin film and / or the electron-emitting portion based on the base material, and forming the conductive thin film and / or the electron-emitting portion again after the removal. . 【請求項２】 液体に熱エネルギーを与えて気泡を発生
させることにより液滴を吐出させるインクジェット装置
を用いて、前記導電性液滴を付与することを特徴とする
請求項１記載の電子放出素子の製造方法。2. The electron-emitting device according to claim 1, wherein the conductive liquid droplets are applied by using an ink-jet device that ejects liquid droplets by applying heat energy to liquid to generate bubbles. Manufacturing method. 【請求項３】 圧電素子により液滴を吐出させるインク
ジェット装置を用いて、前記導電性液滴を付与すること
を特徴とする請求項１記載の電子放出素子の製造方法。3. The method for manufacturing an electron-emitting device according to claim 1, wherein the conductive droplets are applied using an ink-jet device that discharges droplets by a piezoelectric element. 【請求項４】 前記電子放出素子は、表面伝導型電子放
出素子であることを特徴とする請求項１記載の電子放出
素子の製造方法。4. The method according to claim 1, wherein the electron-emitting device is a surface conduction electron-emitting device. 【請求項５】 前記除去に先立ち、前記導電性薄膜を還
元性ガス雰囲気に暴露することを特徴とする請求項１記
載の電子放出素子の製造方法。5. The method according to claim 1, wherein the conductive thin film is exposed to a reducing gas atmosphere prior to the removal. 【請求項６】 前記除去に先立ち、高分子化合物を含む
高分子化合物液滴を前記導電性薄膜上に付与し、前記高
分子化合物液滴を乾燥させることにより高分子化合物膜
を形成することを特徴とする請求項１記載の電子放出素
子の製造方法。6. A method for forming a polymer compound film by applying a polymer compound droplet containing a polymer compound on the conductive thin film and drying the polymer compound droplet prior to the removal. The method of manufacturing an electron-emitting device according to claim 1. 【請求項７】 液体に熱エネルギーを与えて気泡を発生
させることにより液滴を吐出させるインクジェット装置
を用いて、前記高分子化合物液滴を付与することを特徴
とする請求項６記載の電子放出素子の製造方法。7. The electron emission according to claim 6, wherein the polymer compound droplets are applied by using an ink jet apparatus that ejects the droplets by applying heat energy to the liquid to generate bubbles. Device manufacturing method. 【請求項８】 圧電素子により液滴を吐出させるインク
ジェット装置を用いて、前記高分子化合物液滴を付与す
ることを特徴とする請求項７記載の電子放出素子の製造
方法。8. The method for manufacturing an electron-emitting device according to claim 7, wherein the polymer compound droplet is applied using an ink jet device that discharges the droplet by a piezoelectric element. 【請求項９】 前記導電性薄膜、及び／又は前記電子放
出部に気体を吹き付けることにより、前記除去を行うこ
とを特徴とする請求項１記載の電子放出素子の製造方
法。9. The method of manufacturing an electron-emitting device according to claim 1, wherein the removal is performed by blowing a gas onto the conductive thin film and / or the electron-emitting portion. 【請求項１０】 前記導電性薄膜、及び／又は前記電子
放出部を吸引することにより、前記除去を行うことを特
徴とする請求項１記載の電子放出素子の製造方法。10. The method of manufacturing an electron-emitting device according to claim 1, wherein the removal is performed by sucking the conductive thin film and / or the electron-emitting portion. 【請求項１１】 前記導電性薄膜、及び／又は前記電子
放出部を掻きとることにより、前記除去を行うことを特
徴とする請求項１記載の電子放出素子の製造方法。11. The method according to claim 1, wherein the removal is performed by scraping the conductive thin film and / or the electron-emitting portion. 【請求項１２】 基板上に一対の対向する素子電極を設
け、前記素子電極間に導電性物質を含む導電性液滴を付
与し、前記導電性液滴を加熱することにより導電性薄膜
を形成し、前記導電性薄膜の一部をフォーミング処理し
て電子放出部となした電子放出素子を複数配列した電子
源基板の製造方法であって、 前記導電性薄膜、及び／又は前記電子放出部を検査し、 前記検査結果に基づいて、前記導電性薄膜、及び／又は
前記電子放出部を除去し、前記除去後に再び、前記導電
性薄膜、及び／又は前記電子放出部を形成することを特
徴とする電子源基板の製造方法。12. A conductive thin film is formed by providing a pair of opposing device electrodes on a substrate, applying a conductive droplet containing a conductive substance between the device electrodes, and heating the conductive droplet. A method of manufacturing an electron source substrate in which a plurality of electron-emitting devices that form an electron-emitting portion by forming a part of the conductive thin film are formed, wherein the conductive thin film and / or the electron-emitting portion are formed. Inspecting, removing the conductive thin film and / or the electron emitting portion based on the inspection result, and forming the conductive thin film and / or the electron emitting portion again after the removal. Of producing an electron source substrate. 【請求項１３】 液体に熱エネルギーを与えて気泡を発
生させることにより液滴を吐出させるインクジェット装
置を用いて、前記導電性液滴を付与することを特徴とす
る請求項１２記載の電子源基板の製造方法。13. The electron source substrate according to claim 12, wherein said conductive liquid droplets are applied by using an ink jet device which ejects liquid droplets by applying heat energy to liquid to generate bubbles. Manufacturing method. 【請求項１４】 圧電素子により液滴を吐出させるイン
クジェット装置を用いて、前記導電性液滴を付与するこ
とを特徴とする請求項１２記載の電子源基板の製造方
法。14. The method of manufacturing an electron source substrate according to claim 12, wherein the conductive droplets are applied by using an ink jet device that discharges droplets by a piezoelectric element. 【請求項１５】 前記電子放出素子は、表面伝導型電子
放出素子であることを特徴とする請求項１２記載の電子
源基板の製造方法。15. The method according to claim 12, wherein the electron-emitting device is a surface conduction electron-emitting device. 【請求項１６】 前記除去に先立ち、前記導電性薄膜を
還元性ガス雰囲気に暴露することを特徴とする請求項１
２記載の電子源基板の製造方法。16. The method according to claim 1, wherein the conductive thin film is exposed to a reducing gas atmosphere prior to the removal.
3. The method for manufacturing an electron source substrate according to item 2. 【請求項１７】 前記除去に先立ち、高分子化合物を含
む高分子化合物液滴を前記導電性薄膜上に付与し、前記
高分子化合物液滴を乾燥させることにより高分子化合物
膜を形成することを特徴とする請求項１２記載の電子源
基板の製造方法。17. A method for forming a polymer compound film by applying a polymer compound droplet containing a polymer compound on the conductive thin film and drying the polymer compound droplet prior to the removal. 13. The method for manufacturing an electron source substrate according to claim 12, wherein: 【請求項１８】 液体に熱エネルギーを与えて気泡を発
生させることにより液滴を吐出させるインクジェット装
置を用いて、前記高分子化合物液滴を付与することを特
徴とする請求項１７記載の電子源基板の製造方法。18. The electron source according to claim 17, wherein the polymer compound droplet is applied by using an ink jet device that ejects a droplet by applying heat energy to a liquid to generate a bubble. Substrate manufacturing method. 【請求項１９】 圧電素子により液滴を吐出させるイン
クジェット装置を用いて、前記高分子化合物液滴を付与
することを特徴とする請求項１７記載の電子源基板の製
造方法。19. The method for manufacturing an electron source substrate according to claim 17, wherein the polymer compound droplet is applied using an ink jet device that ejects a droplet by a piezoelectric element. 【請求項２０】 前記導電性薄膜、及び／又は前記電子
放出部に気体を吹き付けることにより、前記除去を行う
ことを特徴とする請求項１２記載の電子源基板の製造方
法。20. The method of manufacturing an electron source substrate according to claim 12, wherein the removal is performed by blowing a gas onto the conductive thin film and / or the electron emitting portion. 【請求項２１】 前記導電性薄膜、及び／又は前記電子
放出部にを吸引することにより、前記除去を行うことを
特徴とする請求項１２記載の電子源基板の製造方法。21. The method of manufacturing an electron source substrate according to claim 12, wherein the removal is performed by attracting the conductive thin film and / or the electron emitting portion. 【請求項２２】 前記導電性薄膜、及び／又は前記電子
放出部を掻きとることにより、前記除去を行うことを特
徴とする請求項１２記載の電子源基板の製造方法。22. The method according to claim 12, wherein the removal is performed by scraping the conductive thin film and / or the electron-emitting portion. 【請求項２３】 基板上に一対の対向する素子電極を設
け、前記素子電極間に導電性物質を含む導電性液滴を付
与し、前記導電性液滴を加熱することにより導電性薄膜
を形成し、前記導電性薄膜の一部をフォーミング処理し
て電子放出部となした電子放出素子を複数配列した電子
源基板と、前記電子放出素子から放出された電子を受け
て発光する発光体と、外部信号に基づいて前記電子放出
素子に印加する電圧を制御する駆動回路とを備えた画像
形成装置の製造方法であって、 前記導電性薄膜、及び／又は前記電子放出部を検査し、 前記検査結果に基づいて、前記導電性薄膜、及び／又は
前記電子放出部を除去し、前記除去後に再び、前記導電
性薄膜、及び／又は前記電子放出部を形成することを特
徴とする画像形成装置の製造方法。23. A conductive thin film is formed by providing a pair of opposing element electrodes on a substrate, applying a conductive droplet containing a conductive substance between the element electrodes, and heating the conductive droplet. Then, an electron source substrate in which a plurality of electron-emitting devices are formed as electron-emitting portions by forming a part of the conductive thin film, and a light-emitting body that receives and emits light emitted from the electron-emitting devices, A driving circuit for controlling a voltage applied to the electron-emitting device based on an external signal, the method comprising: inspecting the conductive thin film and / or the electron-emitting portion; An image forming apparatus comprising: removing the conductive thin film and / or the electron emitting portion based on a result; and forming the conductive thin film and / or the electron emitting portion again after the removal. Production method. 【請求項２４】 液体に熱エネルギーを与えて気泡を発
生させることにより液滴を吐出させるインクジェット装
置を用いて、前記導電性液滴を付与することを特徴とす
る請求項２３記載の画像形成装置の製造方法。24. The image forming apparatus according to claim 23, wherein the conductive liquid droplets are applied by using an ink jet device that ejects liquid droplets by applying heat energy to liquid to generate bubbles. Manufacturing method. 【請求項２５】 圧電素子により液滴を吐出させるイン
クジェット装置を用いて、前記導電性液滴を付与するこ
とを特徴とする請求項２３記載の画像形成装置の製造方
法。25. The method for manufacturing an image forming apparatus according to claim 23, wherein the conductive droplets are applied using an ink jet device that discharges droplets by a piezoelectric element. 【請求項２６】 前記電子放出素子は、表面伝導型電子
放出素子であることを特徴とする請求項１記載の画像形
成装置の製造方法。26. The method according to claim 1, wherein the electron-emitting device is a surface conduction electron-emitting device. 【請求項２７】 前記除去に先立ち、前記導電性薄膜を
還元性ガス雰囲気に暴露することを特徴とする請求項２
３記載の画像形成装置の製造方法。27. The method according to claim 2, wherein the conductive thin film is exposed to a reducing gas atmosphere prior to the removal.
3. The method for manufacturing an image forming apparatus according to item 3. 【請求項２８】 前記除去に先立ち、高分子化合物を含
む高分子化合物液滴を前記導電性薄膜上に付与し、前記
高分子化合物液滴を乾燥させることにより高分子化合物
膜を形成することを特徴とする請求項２３記載の電子放
出素子の製造方法。28. Prior to the removal, forming a polymer compound film by applying a polymer compound droplet containing a polymer compound on the conductive thin film and drying the polymer compound droplet. A method for manufacturing an electron-emitting device according to claim 23. 【請求項２９】 液体に熱エネルギーを与えて気泡を発
生させることにより液滴を吐出させるインクジェット装
置を用いて、前記高分子化合物液滴を付与することを特
徴とする請求項２８記載の画像形成装置の製造方法。29. The image forming apparatus according to claim 28, wherein the polymer compound droplets are applied by using an ink jet apparatus that ejects the droplets by applying heat energy to the liquid to generate bubbles. Device manufacturing method. 【請求項３０】 圧電素子により液滴を吐出させるイン
クジェット装置を用いて、前記高分子化合物液滴を付与
することを特徴とする請求項２８記載の画像形成装置の
製造方法。30. The method for manufacturing an image forming apparatus according to claim 28, wherein said polymer compound droplets are applied by using an ink jet device for discharging droplets by a piezoelectric element. 【請求項３１】 前記導電性薄膜、及び／又は前記電子
放出部に気体を吹き付けることにより、前記除去を行う
ことを特徴とする請求項２３記載の画像形成装置の製造
方法。31. The method according to claim 23, wherein the removal is performed by blowing a gas onto the conductive thin film and / or the electron emission unit. 【請求項３２】 前記導電性薄膜、及び／又は前記電子
放出部にを吸引することにより、前記除去を行うことを
特徴とする請求項２３記載の画像形成装置の製造方法。32. The method according to claim 23, wherein the removal is performed by sucking the conductive thin film and / or the electron-emitting portion. 【請求項３３】 前記導電性薄膜、及び／又は前記電子
放出部を掻きとることにより、前記除去を行うことを特
徴とする請求項２３記載の電子放出素子の製造方法。33. The method according to claim 23, wherein the removal is performed by scraping the conductive thin film and / or the electron-emitting portion.