JP2001176379A - Electron emission element, electon source and image forming device - Google Patents
Electron emission element, electon source and image forming deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子放出素子、電
子源及び画像形成装置に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an electron-emitting device, an electron source, and an image forming apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、電子放出素子として熱電子源と冷
陰極電子源の２種類が知られている。冷陰極電子源には
電界放出型（以下、ＦＥ型と称する。）、金属／絶縁層
／金属型（以下、ＭＩＭ型と称する。）や、表面伝導型
電子放出素子等がある。2. Description of the Related Art Conventionally, two types of electron emitting devices, a thermionic electron source and a cold cathode electron source, are known. The cold cathode electron source includes a field emission type (hereinafter, referred to as FE type), a metal / insulating layer / metal type (hereinafter, referred to as MIM type), and a surface conduction type electron emission element.
【０００３】ＦＥ型の例としては、W.P.Dyke&W.W.Dola
n,“Field Emission",Advance in Electoron Physics,
8,89(1956)あるいは、C.A.Spindt,“PHYSICAL Propertie
s of thin-film field emission cathodes with molybd
enium cones",J.Appl.Phys.,47,5248(1976)等に開示さ
れたものが知られている。As an example of the FE type, WPDyke & W.W.Dola
n, “Field Emission”, Advance in Electoron Physics,
8,89 (1956) or CASpindt, “PHYSICAL Propertie
s of thin-film field emission cathodes with molybd
enium cones ", J. Appl. Phys., 47, 5248 (1976).
【０００４】ＭＩＭ型の例としては、Meadの報告(C.A.M
ead,J.Appl.Phys.,32,646(1961))に記載のもの等が知ら
れている。As an example of the MIM type, a report by Mead (CAM
ead, J. Appl. Phys., 32, 646 (1961)) are known.
【０００５】表面伝導型電子放出素子の例としては、エ
リンソンの報告(M.I.Elinson RadioEng.Electron Phy
s.,10(1965))に記載のもの等がある。As an example of a surface conduction electron-emitting device, a report by Elinson (MI Elinson RadioEng. Electron Phy
s., 10 (1965)).
【０００６】表面伝導型電子放出素子は、基体上に形成
された小面積の簿膜に、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。[0006] The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which electrons are emitted by passing a current through a small-area film formed on a substrate in parallel with the film surface.
【０００７】この表面伝導型電子放出素子としては、上
述のエリンソンの報告に記載のＳｎＯ2簿膜を用いたも
の、Ａｕ薄膜によるもの(G.Dittmer.Thin Solid Films,
9,317(1972))、ｌｎ2０3／ＳｎＯ2簿膜によるもの(M.Har
twell and C.G.Fonstad,IEEETrans.ED Conf.,519(197
5))、カーボン簿膜によるもの（荒木ら、真空、第２６
巻、第１号、２２項（１９８３））などが報告されてい
る。As the surface conduction electron-emitting device, one using an SnO 2 film described in the above-mentioned report of Elinson, one using an Au thin film (G. Dittmer. Thin Solid Films,
9,317 (1972)), by ln 2 0 3 / SnO 2 carrying film (M.Har
twell and CGFonstad, IEEETrans.ED Conf., 519 (197
5)), using carbon film (Araki et al., Vacuum, No. 26)
Vol. 1, No. 22 (1983)).
【０００８】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簿膜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を形成する
のが一般的であった。[0008] In these surface conduction electron-emitting devices, it is common to form an electron-emitting portion in a conductive film beforehand by performing an energization process called energization forming before emitting electrons.
【０００９】すなわち、通電フォーミングとは導電性薄
膜の両端に電圧を印加通電し、導電性簿膜を局所的に破
壊、変形もしくは変質させ、電気的に高抵抗な状態の電
子放出部を形成することである。That is, the energization forming is to apply and apply a voltage to both ends of the conductive thin film to locally destroy, deform or alter the conductive thin film, thereby forming an electron emission portion having a high electrical resistance state. That is.
【００１０】なお、電子放出部は導電性簿膜の一部に間
隔が発生しており、その間隔付近から電子放出が行われ
る。In the electron emitting portion, an interval is generated in a part of the conductive film, and the electron is emitted from around the interval.
【００１１】従来、多数の表面伝導型電子放出素子を配
列形成した例としては、並列に表面伝導型電子放出素子
を配列し、個々の表面伝導型電子放出素子の両端（両素
子電極）を配線（共通配線）にて各々結線した行を多数
行配列（梯子状配置）した電子源が挙げられる（例え
ば、特開昭６４−３１３３２号公報、特開平１−２９３
７４９号公報、特開平２−２５７５５２号公報）。Conventionally, as an example in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are arrayed, surface conduction electron-emitting devices are arranged in parallel, and both ends (both device electrodes) of each surface conduction electron-emitting device are wired. (Common wiring), an electron source in which a number of rows each connected by a common line are arranged (ladder-like arrangement) (for example, JP-A-64-31332, JP-A-1-293)
749, JP-A-2-257552).
【００１２】また、特に表示装置においては、液晶を用
いた表示装置と同等の平板型表示装置とすることが可能
で、しかもバックライトが不要な自発光型の表示装置と
して、表面伝導型電子放出素子を多数配置した電子源
と、この電子源からの電子線の照射により可視光を発光
する蛍光体とを組み合わせた表示装置が提案されている
（アメリカ特許第５０６６８９３号明細書）。In particular, in the case of a display device, a flat panel display device equivalent to a display device using liquid crystal can be provided, and a self-luminous display device which does not require a backlight is used as a surface conduction electron emission device. There has been proposed a display device in which an electron source in which a number of elements are arranged and a phosphor that emits visible light when irradiated with an electron beam from the electron source are combined (US Pat. No. 5,066,893).
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来技術の場合には、下記のような間題が生じて
いた。However, in the case of the above-mentioned prior art, the following problems have arisen.
【００１４】従来の電子放出素子を高性能な画像形成装
置として使用するためには、さまざまな課題がある。特
に、高精細な画像形成装置を形成するためには、電子放
出素子サイズを小さくし、かつ、１画素に対する電子放
出量を確保しなければいけない。There are various problems in using the conventional electron-emitting device as a high-performance image forming apparatus. In particular, in order to form a high-definition image forming apparatus, it is necessary to reduce the size of the electron-emitting device and to secure an electron emission amount for one pixel.
【００１５】そのために、電子放出素子の電子放出効率
（以下、単に効率ともいう。）は、できるだけ高いこと
が望まれる。また、一般に電子ビームは広がりを有して
おり、画素サイズを小さくするためには、電子ビームの
軌道を調整し、電子を収束させることも必要となる。Therefore, it is desired that the electron emission efficiency (hereinafter, simply referred to as efficiency) of the electron emission element is as high as possible. In general, the electron beam has a spread, and in order to reduce the pixel size, it is necessary to adjust the trajectory of the electron beam and converge the electrons.
【００１６】例えば、画像形成装置として１４インチの
ＶＧＡ規格の場合、画素ピッチは、約１４８μｍ、２０
インチのＳＸＧＡの規格の場合、画素ピッチは、１００
μｍが必要となる。For example, in the case of a 14-inch VGA standard as an image forming apparatus, the pixel pitch is about 148 μm,
In the case of the SXGA standard of inches, the pixel pitch is 100
μm is required.
【００１７】しかし、電子ビームのサイズを小さくする
ことと、効率をあげることの関係は一般にトレードオフ
の関係である。However, the relationship between reducing the size of the electron beam and increasing the efficiency is generally a trade-off relationship.
【００１８】通常、ＦＥ型は、開口部に配したゲート電
極に電圧を印加し電子放出体の先端から電子を取り出す
構造であり、効率はよいが、電子ビームは放射状に広が
りそのために画像形成装置とした場合の広がりは大きく
なる。Normally, the FE type has a structure in which a voltage is applied to a gate electrode disposed in an opening to take out electrons from the tip of an electron-emitting device, and although the efficiency is high, the electron beam spreads radially, so that the image forming apparatus In this case, the spread becomes large.
【００１９】一方、ＭＩＭ型は、下部電極と上部電極と
の間に絶縁体を配し、両電極間に電圧を印加して電子を
取り出す構造であり、内部電界の方向と放出される電子
の方向が一致し、かつ、真空中での電位の歪みがないた
めに、ビームサイズが小さくできるが、絶縁層と上部電
極で電子の散乱がおこるために効率が悪いのが一般的で
ある。On the other hand, the MIM type has a structure in which an insulator is arranged between a lower electrode and an upper electrode, and a voltage is applied between both electrodes to extract electrons. The beam size can be reduced because the directions are the same and there is no potential distortion in a vacuum, but the efficiency is generally poor because electrons are scattered between the insulating layer and the upper electrode.
【００２０】また、電子ビームを収束させるために、電
子放出部上部にグリッド電極とよばれる別の電位を有す
る電極が配置される。この場合、構成が複雑になるとい
う問題があった。In order to converge the electron beam, an electrode having another potential called a grid electrode is arranged above the electron emitting portion. In this case, there is a problem that the configuration becomes complicated.
【００２１】これに対し、電子放出素子の放出部近傍に
別の電位を有する他の電極を配置する構造の提案があ
る。On the other hand, there has been proposed a structure in which another electrode having another potential is arranged near the emitting portion of the electron-emitting device.
【００２２】この構造は、電子放出素子のビームサイズ
を小さくするために有効であるが、収束構造の付加によ
り、画像形成装置とした場合の画素サイズが大きくなっ
たり、素子の作製方法が複雑となるという問題を有す
る。This structure is effective for reducing the beam size of the electron-emitting device. However, the addition of the convergence structure increases the pixel size in an image forming apparatus and complicates the device manufacturing method. Problem.
【００２３】ここで、従来の表面導電型電子放出素子に
ついて図１８を参照して説明する。図１８に、従来の表
面導電型電子放出素子の構造図を示す。Here, a conventional surface conduction electron-emitting device will be described with reference to FIG. FIG. 18 shows a structural diagram of a conventional surface conduction electron-emitting device.
【００２４】図１８において、３１１は基板、３１２及
び３１３は電極、３１４は導電性膜、３１５は間隔であ
る。また、図１８において、図１８の（ａ）はその断面
図、図１８の（ｂ）はその平面図である。In FIG. 18, 311 is a substrate, 312 and 313 are electrodes, 314 is a conductive film, and 315 is an interval. 18A is a sectional view of FIG. 18A, and FIG. 18B is a plan view of FIG.
【００２５】表面伝導型電子放出素子においても、一般
に、効率とビームの収束はトレードオフの関係がある。
従来技術の個別の解決策として、高効率化に関する提案
（特開平９−８２２１４号公報）及びビームの収束の提
案（特開平２−１１２１２５号公報）等がある。In a surface conduction electron-emitting device, there is generally a trade-off between efficiency and beam convergence.
As individual solutions of the prior art, there are a proposal for high efficiency (Japanese Patent Laid-Open No. 9-82214) and a proposal for beam convergence (Japanese Patent Laid-Open No. 2-112125).
【００２６】また、表面伝導型電子放出素子の中に、対
向する電極を絶縁層を介して段差型に形成するいわゆる
垂直型とよばれるものが存在する。Further, among the surface conduction electron-emitting devices, there is a so-called vertical type in which opposing electrodes are formed in a stepped form with an insulating layer interposed therebetween.
【００２７】表面伝導型素子の場合においても、素子の
放出部近傍に別の電位を有する構造は有効である。ここ
で、図２０を参照して特開平９−８２２１４号公報に開
示された高効率化の提案を説明する。図２０に、従来の
電子放出素子の構造図を示す。Even in the case of a surface conduction type device, a structure having another potential near the emitting portion of the device is effective. Here, a proposal for improving efficiency disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-82214 will be described with reference to FIG. FIG. 20 shows a structural view of a conventional electron-emitting device.
【００２８】図２０において、３１１は基板、３１２及
び３１３は電極、３１４は導電性膜、３１５は間隔、３
１７は補正電極である。In FIG. 20, 311 is a substrate, 312 and 313 are electrodes, 314 is a conductive film, 315 is an interval,
17 is a correction electrode.
【００２９】本構成により、電子放出素子近傍に置かれ
た補正電極３１７に適当な電圧を与えることにより効率
の向上が期待できることが開示されている。It is disclosed that this configuration can be expected to improve efficiency by applying an appropriate voltage to the correction electrode 317 placed near the electron-emitting device.
【００３０】また、本構成で、補正電極３１７の電位に
よっては電子ビームの位置が移動することが開示されて
いる。しかしながら、本構成では、１画素のサイズが大
きくなり、高精細な表示は難しかった。Further, in this configuration, it is disclosed that the position of the electron beam moves depending on the potential of the correction electrode 317. However, in this configuration, the size of one pixel is increased, and it is difficult to perform high-definition display.
【００３１】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
電子放出効率がよく、かつ、電子ビームのサイズを小さ
くすることが可能な電子放出素子、電子源及び画像形成
装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances,
An object of the present invention is to provide an electron-emitting device, an electron source, and an image forming apparatus that have good electron emission efficiency and can reduce the size of an electron beam.
【００３２】また、本発明は、電子ビームのサイズを小
さくすると共に、高精細な画像を形成することが可能な
画像形成装置を提供することを目的とする。Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reducing the size of an electron beam and forming a high-definition image.
【００３３】[0033]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る電子放出素子は、絶縁性の基板と、該
基板上に形成される第１の電極層と、前記基板上に形成
される絶縁層と、前記絶縁層上に形成されると共に、前
記第１の電極層と非接触の第２の電極層と、前記基板上
に形成されると共に、前記第１の電極層に印加される電
圧よりも低い電圧が印加される、前記第１の電極層と非
接触の第３の電極層と、前記第１の電極層に設けられ
た、電子を放出し得る第１の導電部と、前記第１の導電
部と間隙を有して前記第２の電極層に設けられた、電子
を放出し得る第２の導電部とを備えることを特徴とす
る。In order to achieve the above object, an electron-emitting device according to the present invention comprises an insulating substrate, a first electrode layer formed on the substrate, An insulating layer to be formed; a second electrode layer formed on the insulating layer and not in contact with the first electrode layer; and a second electrode layer formed on the substrate and formed on the first electrode layer. A third electrode layer to which a voltage lower than the applied voltage is applied, the third electrode layer being in non-contact with the first electrode layer; and a first conductive layer provided on the first electrode layer and capable of emitting electrons. And a second conductive portion provided on the second electrode layer with a gap from the first conductive portion and capable of emitting electrons.
【００３４】また、絶縁性の基板と、該基板上に形成さ
れる、電子を放出し得る第１の電極層と、前記基板上に
形成される絶縁層と、前記絶縁層上に形成されると共
に、前記第１の電極層と間隙を有して形成された、電子
を放出し得る第２の電極層と、前記基板上に形成される
と共に、前記第１の電極層に印加される電圧よりも低い
電圧が印加される、前記第１の電極層と非接触の第３の
電極層とを備えることを特徴とする。Also, an insulating substrate, a first electrode layer capable of emitting electrons, formed on the substrate, an insulating layer formed on the substrate, and formed on the insulating layer A second electrode layer capable of emitting electrons, formed with a gap with the first electrode layer; and a voltage formed on the substrate and applied to the first electrode layer. And a non-contacting third electrode layer to which a lower voltage is applied.
【００３５】また、前記間隙が、前記絶縁層の側壁に形
成されていることを特徴とする。Further, the gap is formed on a side wall of the insulating layer.
【００３６】また、前記第３の電極層が、前記基板上に
おいて、前記絶縁層を介して前記第１の電極層と対向す
る位置に配置されていることを特徴とする。Further, the third electrode layer is disposed on the substrate at a position facing the first electrode layer via the insulating layer.
【００３７】また、前記基板から距離Ｈ［ｍ］離間して
配置されたアノード電極を備え、前記第１の電極層と前
記第２の電極層との間に駆動電圧Ｖｆ［Ｖ］を印加し、
前記アノード電極にアノード電圧Ｖａ［Ｖ］を与える場
合において、前記第２の電極層における前記第１の電極
層から前記第３の電極層に向かう方向の幅Ｗ１が、πを
円周率として、下記の（１）式で示される特徴距離Ｘｓ
の１０倍より小さいことを特徴とする。 Ｘｓ＝（Ｈ・Ｖｆ）／（π・Ｖａ）・・（１）An anode electrode is provided at a distance H [m] from the substrate, and a driving voltage Vf [V] is applied between the first electrode layer and the second electrode layer. ,
When an anode voltage Va [V] is applied to the anode electrode, a width W1 of the second electrode layer in a direction from the first electrode layer to the third electrode layer is represented by π as a circular constant. The characteristic distance Xs represented by the following equation (1)
It is characterized by being smaller than 10 times. Xs = (H · Vf) / (π · Va) (1)
【００３８】さらに、本発明に係る電子源は、絶縁性の
基板上に形成される第１の電極層と、前記基板上に形成
される絶縁層と、前記絶縁層上に形成されると共に、前
記第１の電極層と非接触の第２の電極層と、前記基板上
に形成されると共に、前記第１の電極層に印加される電
圧よりも低い電圧が印加される、前記第１の電極層と非
接触の第３の電極層と、前記第１の電極層に設けられ
た、電子を放出し得る第１の導電部と、前記第１の導電
部と間隙を有して前記第２の電極層に設けられた、電子
を放出し得る第２の導電部とを備える電子放出部が、前
記絶縁性の基板上に複数形成されていることを特徴とす
る。Further, an electron source according to the present invention includes a first electrode layer formed on an insulating substrate, an insulating layer formed on the substrate, and an electrode layer formed on the insulating layer. A second electrode layer not in contact with the first electrode layer, and a first electrode formed on the substrate and applied with a voltage lower than a voltage applied to the first electrode layer; A third electrode layer that is not in contact with the electrode layer, a first conductive portion provided on the first electrode layer and capable of emitting electrons, and a third conductive layer having a gap with the first conductive portion. A plurality of electron emission portions provided on the second electrode layer and including a second conductive portion capable of emitting electrons are formed on the insulating substrate.
【００３９】また、絶縁性の基板上に形成される、電子
を放出し得る第１の電極層と、前記基板上に形成される
絶縁層と、前記絶縁層上に形成されると共に、前記第１
の電極層と間隙を有して形成された、電子を放出し得る
第２の電極層と、前記基板上に形成されると共に、前記
第１の電極層に印加される電圧よりも低い電圧が印加さ
れる、前記第１の電極層と非接触の第３の電極層とを備
える電子放出部が、前記絶縁性の基板上に複数形成され
ていることを特徴とする。Also, a first electrode layer capable of emitting electrons, formed on an insulating substrate, an insulating layer formed on the substrate, and formed on the insulating layer, 1
A second electrode layer formed to have a gap with the first electrode layer and capable of emitting electrons; and a second electrode layer formed on the substrate and having a voltage lower than a voltage applied to the first electrode layer. A plurality of electron-emitting portions provided with the applied first electrode layer and a non-contacting third electrode layer are formed on the insulating substrate.
【００４０】また、前記間隙が、前記絶縁層の側壁に形
成されていることを特徴とする。Further, the gap is formed on a side wall of the insulating layer.
【００４１】また、前記第３の電極層が、前記基板上に
おいて、前記絶縁層を介して前記第１の電極層と対向す
る位置に配置されていることを特徴とする。Further, the third electrode layer is arranged on the substrate at a position facing the first electrode layer via the insulating layer.
【００４２】また、前記基板から距離Ｈ［ｍ］離間して
配置されたアノード電極を備え、前記第１の電極層と前
記第２の電極層との間に駆動電圧Ｖｆ［Ｖ］が印加され
て駆動され、前記アノード電極にアノード電圧Ｖａ
［Ｖ］を与える場合において、前記第２の電極層におけ
る前記第１の電極層から前記第３の電極層に向かう方向
の幅Ｗ１が、πを円周率として、下記の（２）式で示さ
れる特徴距離Ｘｓの１０倍より小さいことを特徴とす
る。 Ｘｓ＝（Ｈ・Ｖｆ）／（π・Ｖａ）・・（２）An anode electrode is provided at a distance H [m] from the substrate, and a driving voltage Vf [V] is applied between the first electrode layer and the second electrode layer. And the anode voltage Va is applied to the anode electrode.
When [V] is given, the width W1 of the second electrode layer in the direction from the first electrode layer to the third electrode layer is represented by the following equation (2), where π is a circle ratio. It is characterized by being smaller than 10 times the indicated feature distance Xs. Xs = (H · Vf) / (π · Va) (2)
【００４３】また、前記電子放出部を前記基板上にマト
リックス状に配置し、個々の前記電子放出部の前記第１
の電極層を行配線に接続し、個々の前記電子放出部の前
記第２の電極層を行配線と直交する列配線に接続し、個
々の前記電子放出部の前記第３の電極層を、前記第１の
電極層を接続した行配線とは別の行配線に接続すること
を特徴とする。Further, the electron emission portions are arranged in a matrix on the substrate, and the first emission portions of the individual electron emission portions are arranged in a matrix.
Are connected to row wirings, the second electrode layers of the individual electron-emitting portions are connected to column wirings orthogonal to the row wirings, and the third electrode layers of the individual electron-emitting portions are It is characterized in that it is connected to a row wiring different from the row wiring to which the first electrode layer is connected.
【００４４】また、前記電子放出部を前記基板上にマト
リックス状に配置し、個々の前記電子放出部の前記第１
の電極層を行配線に接続し、個々の前記電子放出部の前
記第２の電極層を行配線と直交する列配線に接続し、個
々の前記電子放出部の前記第３の電極層を、前記第１の
電極層を接続した行配線と同じ行配線に抵抗体を介して
接続することを特徴とする。Further, the electron emission portions are arranged in a matrix on the substrate, and the first emission portions of the individual electron emission portions are arranged in a matrix.
Are connected to row wirings, the second electrode layers of the individual electron-emitting portions are connected to column wirings orthogonal to the row wirings, and the third electrode layers of the individual electron-emitting portions are It is characterized in that it is connected via a resistor to the same row wiring as the row wiring to which the first electrode layer is connected.
【００４５】さらに、本発明に係る画像形成装置は、絶
縁性の基板から距離Ｈ［ｍ］離間して配置されたアノー
ド電極を備え、該アノード電極近傍に、上記電子源から
放出された電子の電子ビームが衝突して像が形成される
画像形成部材を配置し、前記画像形成部材における像
が、該電子放出部の略直上となるように、上記電子源の
前記第３の電極層に印加される電圧の電位が調整される
ことを特徴とする。Further, the image forming apparatus according to the present invention includes an anode electrode arranged at a distance of H [m] from the insulating substrate, and the vicinity of the anode electrode is provided with an electron emitted from the electron source. An image forming member on which an image is formed by collision of an electron beam is disposed, and the image on the image forming member is applied to the third electrode layer of the electron source such that the image is substantially immediately above the electron emitting portion. The potential of the applied voltage is adjusted.
【００４６】したがって、本発明に係る電子放出素子、
電子源及び画像形成装置によれば、第１の電極層や、第
２の電極層や、第１の導電部や、第２の導電部から放出
された電子が、第３の電極層による電位によってその軌
道が補正されるため、電子の収束性を向上させることが
でき、電子ビームの広がりを抑えることができる。Therefore, the electron-emitting device according to the present invention,
According to the electron source and the image forming apparatus, the electrons emitted from the first electrode layer, the second electrode layer, the first conductive portion, and the second conductive portion cause the potential of the third electrode layer to change. As a result, the trajectory is corrected, so that the convergence of the electrons can be improved and the spread of the electron beam can be suppressed.
【００４７】また、第２の電極層が基板上の絶縁層上に
形成されているため、電子の放出効率を向上させること
ができ、その結果、第３の電極層に印加する電圧も低く
抑えることができる。Further, since the second electrode layer is formed on the insulating layer on the substrate, the electron emission efficiency can be improved, and as a result, the voltage applied to the third electrode layer can be kept low. be able to.
【００４８】また、第１の導電部と第２の導電部との間
及び第１の電極層と第２の電極層との間に間隙を備え、
さらにこの間隙が絶縁層の側壁に形成されているため、
電子放出効率をさらに向上させることができる。Further, a gap is provided between the first conductive part and the second conductive part and between the first electrode layer and the second electrode layer.
Further, since this gap is formed on the side wall of the insulating layer,
The electron emission efficiency can be further improved.
【００４９】さらに、第２の電極層における第１の電極
層から第３の電極層に向かう方向の幅Ｗ１が、πを円周
率として、Ｘｓ＝（Ｈ・Ｖｆ）／（π・Ｖａ）で示され
る特徴距離Ｘｓの１０倍より小さいことから、さらに、
電子の放出効率を向上させることができると共に、形成
される画素を小さなものとすることができる。Further, the width W1 of the second electrode layer in the direction from the first electrode layer to the third electrode layer is represented by Xs = (H · Vf) / (π · Va), where π is a circle ratio. Is smaller than 10 times the feature distance Xs,
The electron emission efficiency can be improved, and the size of the formed pixel can be reduced.
【００５０】ここで、上記説明においては、第２の電極
層の幅Ｗ１が特徴距離Ｘｓの１０倍よりも小さいとした
が、本発明においては、１０倍よりも小さい場合に限定
するものではなく、電子の放出効率を向上するものであ
れば、第２の電極層の幅Ｗ１は特徴距離Ｘｓの１０倍以
外であっても、例えば２０倍以下であったり、５倍以下
であったりしても良い。Here, in the above description, the width W1 of the second electrode layer is smaller than 10 times the characteristic distance Xs, but the present invention is not limited to the case where it is smaller than 10 times. As long as the electron emission efficiency is improved, the width W1 of the second electrode layer may be, for example, 20 times or less or 5 times or less even if it is other than 10 times the characteristic distance Xs. Is also good.
【００５１】[0051]
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣
旨のものではない。Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions of the components described in this embodiment,
The materials, shapes, relative arrangements, and the like are not intended to limit the scope of the present invention only to them unless otherwise specified.
【００５２】また、以下の図面において、前述の従来技
術の説明で用いた図面に記載された部材、及び既述の図
面に記載された部材と同様の部材には同じ番号を付す。In the following drawings, the same reference numerals are given to members described in the drawings used in the above description of the prior art and members similar to the members described in the drawings described above.
【００５３】（電子放出素子の実施形態）本発明におけ
る好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
図１に、本発明に係る電子放出素子の一実施形態の構造
図を示し、図１の（ａ）はその断面図、（ｂ）はその平
面図である。また、図２に、図１に示される電子放出素
子の製造方法の一例の工程図を示す。(Embodiment of Electron Emitting Element) A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a structural view of one embodiment of an electron-emitting device according to the present invention, wherein FIG. 1 (a) is a sectional view and FIG. 1 (b) is a plan view. FIG. 2 shows a process chart of an example of a method for manufacturing the electron-emitting device shown in FIG.
【００５４】図１及び図２において、１は基板、２は本
発明の第１の電極層としての第１電極、３は絶縁層、４
は本発明の第２の電極層としての第２電極、５は本発明
の第３の電極層としての第３電極、６は本発明の第１の
導電部及び第２の導電部としての導電性膜、７は間隔、
８はアノード電極、９は第１電極２と第２電極４に電圧
をかけるための電源、１０は第３電極５に電圧をかける
ための電源、１１はアノード電極８に電圧をかけるため
の電源である。In FIGS. 1 and 2, 1 is a substrate, 2 is a first electrode as a first electrode layer of the present invention, 3 is an insulating layer,
Is a second electrode as the second electrode layer of the present invention, 5 is a third electrode as the third electrode layer of the present invention, and 6 is a conductive electrode as the first conductive part and the second conductive part of the present invention. Membrane, 7 is the interval,
8 is an anode electrode, 9 is a power supply for applying a voltage to the first electrode 2 and the second electrode 4, 10 is a power supply for applying a voltage to the third electrode 5, and 11 is a power supply for applying a voltage to the anode electrode 8. It is.
【００５５】本発明に係る電子放出素子の一実施形態
は、一対の電極である第１電極２と第２電極４間に印加
した電圧により、間隔７より電子が放出される表面伝導
型の電子放出素子であり、とくに一対の電極間とその間
に絶縁層３が積層されている、垂直型の表面伝導型電子
放出素子である。One embodiment of the electron-emitting device according to the present invention is a surface conduction type electron in which electrons are emitted from a gap 7 by a voltage applied between a first electrode 2 and a second electrode 4 which are a pair of electrodes. A vertical surface conduction electron-emitting device in which an insulating layer 3 is stacked between a pair of electrodes and between the pair of electrodes.
【００５６】以下、図２に示される製造方法に沿って本
発明に係る電子放出素子の一実施形態の構造について説
明する。Hereinafter, the structure of an embodiment of the electron-emitting device according to the present invention will be described with reference to the manufacturing method shown in FIG.
【００５７】まず始めに、予め、その表面を充分に洗浄
した、石英ガラス、Ｎａ等の不純物含有量を減少させた
ガラス、青板ガラス、青板ガラス及びＳｉ基体等にスパ
ッタ法等によリＳｉＯ2を積層した積層体、アルミナ等
のセラミックスの絶縁性の基板１の上に、導電性膜２１
を形成する（図２の（ａ））。First, quartz glass, glass with reduced impurities such as Na, soda lime glass, soda lime glass, a Si substrate, etc., whose surface has been sufficiently cleaned beforehand, are deposited on a SiO 2 substrate by sputtering or the like. A conductive film 21 is formed on an insulating substrate 1 made of ceramics such as alumina or the like.
Is formed (FIG. 2A).
【００５８】そして、導電性膜２１上に所望の部分を残
して、レジストパターン２２を形成し（図２の
（ｂ））、導電性膜２１を第１電極２と第３電極５とに
分離する（図２の（ｃ））。Then, a resist pattern 22 is formed leaving a desired portion on the conductive film 21 (FIG. 2B), and the conductive film 21 is separated into the first electrode 2 and the third electrode 5. (FIG. 2C).
【００５９】第１電極２及び第３電極５は蒸着法、スパ
ッタ法等の一般的な真空成膜技術で積層され、フォトリ
ソグラフィー技術で形成される。The first electrode 2 and the third electrode 5 are laminated by a general vacuum film forming technique such as a vapor deposition method and a sputtering method, and are formed by a photolithography technique.
【００６０】第１電極２及び第３電極５の材料として
は、一般的な導体材料が用いられ、たとえば、Ｎｉ、Ｃ
ｒ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ等
の金属あるいは合金及びＰｄ、Ａｕ、ＲｕＯ2、Ｐｄ−
Ａｇ等の金属あるいは金属酸化物とガラス等から構成さ
れる印刷導体、ｌｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2等の透明導電体及び
ポリシリコン等の半導体材料等から適宜選択される。As a material for the first electrode 2 and the third electrode 5, a general conductor material is used.
metals or alloys such as r, Au, Mo, W, Pt, Ti, Al, Cu, Pd and Pd, Au, RuO 2 , Pd−
It is appropriately selected from a printed conductor composed of a metal such as Ag or a metal oxide and glass, a transparent conductor such as In 2 O 3 —SnO 2 , and a semiconductor material such as polysilicon.
【００６１】各電極の膜厚は、数１０ｎｍから数ｍｍの
範囲で設定され、電極分離のためには、数１０ｎｍから
数１００ｎｍが設定される。The thickness of each electrode is set in the range of several tens nm to several mm, and several tens nm to several hundred nm is set for electrode separation.
【００６２】電極分離の間隔は、後の工程の絶縁層３及
び第２電極４の幅Ｗ１以下に設定される。The electrode separation interval is set to be equal to or less than the width W1 of the insulating layer 3 and the second electrode 4 in a later step.
【００６３】さらに、絶縁層３、第２電極４を堆積し
（図２の（ｄ））、第１電極２と第３電極５の分離部分
に位置あわせされたレジストパターン２３を形成し（図
２の（ｅ））、レジストパターン２３に沿った絶縁層３
と第２電極４が形成される（図２の（ｆ））。Further, an insulating layer 3 and a second electrode 4 are deposited (FIG. 2 (d)), and a resist pattern 23 aligned with the separated portion of the first electrode 2 and the third electrode 5 is formed (FIG. 2). 2 (e)), the insulating layer 3 along the resist pattern 23
And the second electrode 4 are formed (FIG. 2 (f)).
【００６４】本工程はそれぞれの電極及び絶縁層３の材
料に応じて、エッチング方法を選択すれば良い。In this step, an etching method may be selected according to the material of each electrode and the insulating layer 3.
【００６５】絶縁層３は、蒸着法、スパッタ法等の一般
的な真空成膜法、熱酸化法、陽極酸化法等で形成され
る。絶縁層３の材料は、好ましくはＳｉＯ2であり、ま
た他の酸化物、及び窒化物等で、高電界に耐えられる耐
圧の高い材料が選択される。The insulating layer 3 is formed by a general vacuum film forming method such as a vapor deposition method and a sputtering method, a thermal oxidation method, an anodic oxidation method and the like. The material of the insulating layer 3 is preferably SiO 2 , and a material having a high withstand voltage that can withstand a high electric field, such as other oxides and nitrides, is selected.
【００６６】絶縁層３の膜厚は、数ｎｍから数１０μｍ
の範囲で設定され、好ましくは、数１０ｎｍから、数μ
ｍである。The thickness of the insulating layer 3 is from several nm to several tens μm.
, Preferably from several tens nm to several μm.
m.
【００６７】第２電極４は、第１電極２、第３電極５と
同一材料でも、異種材料でも良い。第２電極４の膜厚
は、数ｎｍから数μｍの範囲で設定されるが、電子放出
効率の向上のために好ましくは薄い方が良く、数１０ｎ
ｍ以下程度がよい。The second electrode 4 may be made of the same material as the first electrode 3 and the third electrode 5 or a different material. The thickness of the second electrode 4 is set in the range of several nm to several μm, but is preferably thinner to improve electron emission efficiency.
m or less.
【００６８】また、膜厚が薄い場合は、特に耐熱材料が
望ましい。絶縁層３及び第２電極４の幅Ｗ１は、本発明
による効果を得るために重要なパラメータであり、駆動
条件、素子配置等により設計され、例えば、幅Ｗ１が、
Ｖｆを第１電極２と第２電極４との間の電圧、Ｖａをア
ノード電極に印加される電位、πを円周率として、Ｘｓ
＝（Ｈ・Ｖｆ）／（π・Ｖａ）で示される特徴距離Ｘｓ
の１０倍より小さいと良い。When the film thickness is small, a heat-resistant material is particularly desirable. The width W1 of the insulating layer 3 and the second electrode 4 is an important parameter for obtaining the effect of the present invention, and is designed according to driving conditions, element arrangement, and the like.
Xs, where Vf is the voltage between the first electrode 2 and the second electrode 4, Va is the potential applied to the anode electrode, and π is the pi.
= Feature distance Xs expressed by (H · Vf) / (π · Va)
It is better to be smaller than 10 times.
【００６９】以上で、第１電極２、第２電極４、第３電
極５が絶縁層３を介して形成される。本実施形態におい
ては、互いの電極が絶縁層３を介して分離され、かつ、
電子放出素子を上方からの平面図で見た場合に第２電極
４が、第１電極２と第３電極５に挟まれて構成されてい
れば、他の構成でもかまわない。As described above, the first electrode 2, the second electrode 4, and the third electrode 5 are formed with the insulating layer 3 interposed. In the present embodiment, the electrodes are separated from each other via the insulating layer 3, and
When the electron-emitting device is viewed from above in a plan view, another configuration may be used as long as the second electrode 4 is configured to be sandwiched between the first electrode 2 and the third electrode 5.
【００７０】次に、第１電極２と第２電極４の間に間隔
７を形成し、電子放出部とする工程が行われる。Next, a step of forming a space 7 between the first electrode 2 and the second electrode 4 to form an electron emitting portion is performed.
【００７１】そのために、さらに導電性膜６が、絶縁層
３の片側の端面に選択的に形成される（図２の
（ｇ））。For this purpose, a conductive film 6 is further selectively formed on one end face of the insulating layer 3 (FIG. 2 (g)).
【００７２】導電性膜６の材料は、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、
Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、ｌｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｓ
ｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ等の金属、Ｐｔ−Ｐｄ、Ｐｄ−Ａｇ
等の合金、ＰｄＯ、ＳｎＯ2、ｌｎ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2
Ｏ3等の酸化物、ＨｆＢ2、ＺｒＢ2、ＬａＢ6等の硼化
物、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＳｉＣ、ＷＣ等の炭化物、Ｔｉ
Ｎ、ＺｒＮ、ＨｆＮ等の窒素物、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導
体、有機高分子材料、アモルファスカーボン、グラファ
イト、ダイヤモンドライクカーボン等の炭素及び炭素化
合物、から適宜選択される。The material of the conductive film 6 is Pd, Pt, Ru,
Ag, Au, Ti, In, Cu, Cr, Fe, Zn, S
metals such as n, Ta, W, Pb, Pt-Pd, Pd-Ag
Alloys such as PdO, SnO 2 , In 2 O 3 , PbO, Sb 2
Oxide such as O 3 , boride such as HfB 2 , ZrB 2 , LaB 6 , carbide such as TiC, ZrC, SiC, WC, Ti
It is appropriately selected from nitrogen such as N, ZrN, and HfN, semiconductors such as Si and Ge, organic polymer materials, and carbon and carbon compounds such as amorphous carbon, graphite, and diamond-like carbon.
【００７３】導電性膜６の膜厚は、数Åから数１００ｎ
ｍの範囲で設定されるが、抵抗値とステップカバレージ
とともに設計される。The thickness of the conductive film 6 ranges from several Å to several hundreds n.
m, but is designed with resistance and step coverage.
【００７４】さらに、第１電極２及び第２電極４間に電
圧を印加して、通電フォーミング工程と呼ばれる工程を
行い、本発明に係る間隙としての間隔７を形成する（図
２の（ｈ））。Further, a voltage is applied between the first electrode 2 and the second electrode 4 to perform a step called an energization forming step to form a gap 7 as a gap according to the present invention (FIG. 2 (h)). ).
【００７５】通電フォーミングにおいては、印加する電
圧波形はパルス波形が好ましい。通電フォーミングは、
後の活性化工程と同様に真空雰囲気において行われても
よい。In the energization forming, the applied voltage waveform is preferably a pulse waveform. The energizing forming is
It may be performed in a vacuum atmosphere as in the subsequent activation step.
【００７６】通電フォーミング処理の終了は、パルス間
隔中に導電性膜６が破壊しない程度に電圧を印加して電
流を測定し、その抵抗を検知して、抵抗値が１ＭΩ以上
の抵抗となった時に終了される。At the end of the energization forming process, a current is measured by applying a voltage to the extent that the conductive film 6 is not broken during the pulse interval, and the resistance is detected, and the resistance becomes 1 MΩ or more. Is terminated at times.
【００７７】フォーミング工程は、通電フォーミングに
限らず、導電性膜６に局所的な高抵抗状態を形成する処
理を包含するものである。The forming step is not limited to the energization forming but includes a process of forming a local high resistance state on the conductive film 6.
【００７８】さらにこのようにして作製した電子放出素
子を、真空容器に配置し、排気し真空雰囲気にした後、
活性化、安定化工程を行う場合がある。Further, the electron-emitting device manufactured as described above is placed in a vacuum container, and the device is evacuated to a vacuum atmosphere.
An activation and stabilization step may be performed.
【００７９】活性化工程とは、素子電流Ｉｆ、放出電流
Ｉｅを著しく変化させ、低電圧で電子放出が可能な形状
を形成する工程であり、炭素及び炭素化合物をフォーミ
ング工程で形成した間隔７に堆積することである。The activation step is a step of remarkably changing the device current If and the emission current Ie to form a shape capable of emitting electrons at a low voltage. Is to deposit.
【００８０】活性化工程は、例えば、有機ガスの供給源
より有機ガスを真空容器に導入し、有機物質のガスを含
有する雰囲気下で、第１電極２及び第２電極４に電圧を
印加する。印加される電圧波形は、パルス波形で繰り返
し印加される。In the activation step, for example, an organic gas is introduced into a vacuum vessel from an organic gas supply source, and a voltage is applied to the first electrode 2 and the second electrode 4 in an atmosphere containing a gas of an organic substance. . The applied voltage waveform is repeatedly applied in a pulse waveform.
【００８１】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方法や、パルス波高値を増加さ
せながら、電圧パルスを印加する方法がある。There are a method of continuously applying a pulse having a pulse crest value at a constant voltage, and a method of applying a voltage pulse while increasing the pulse crest value.
【００８２】炭素を生成する際の好ましい有機物質のガ
ス分圧は、炭素の形態、真空容器の形状や有機物質の種
類等により異なるため、場合に応じて適宜設定される。The preferred gas partial pressure of the organic substance when producing carbon varies depending on the form of the carbon, the shape of the vacuum vessel, the type of the organic substance, and the like, and is appropriately set depending on the case.
【００８３】適当な有機物質としては、アルカン、アル
ケ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で、具体的に
は、メタン、エタン、プロパン等のＣｎＨ2ｎ＋２で表
される飽和炭化水素、エチレン、プロピレン等のＣｎＨ
2ｎ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。Suitable organic substances include aliphatic hydrocarbons of alkanes and alkenes, aromatic hydrocarbons, alcohols, aldehydes, ketones, amines, and organic acids such as phenol, carboxylic acid and sulfonic acid. Specifically, a saturated hydrocarbon represented by CnH 2 n + 2 such as methane, ethane, and propane; and a CnH such as ethylene and propylene
Unsaturated hydrocarbon expressed by a composition formula such as 2 n, 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.
【００８４】さらに、活性化工程の後には、安定化工程
と呼ばれる処理が行われる。本工程は、真空容器内の有
機物質を排気する工程で、その真空容器内の圧力は、１
３３×１０-7Ｐａ以下が好ましく、さらに１３３×１０
-8Ｐａ以下が特に好ましい。Further, after the activation step, a process called a stabilization step is performed. In this step, the organic substance in the vacuum vessel is exhausted.
It is preferably 33 × 10 −7 Pa or less, more preferably 133 × 10 −7 Pa.
-8 Pa or less is particularly preferred.
【００８５】真空容器内を排気する場合は、装置から発
生するオイル等が混入し、素子特性に影響を与えないよ
うに、ソープションポンプ、イオンポンプ等のオイルを
用いない真空排気系が好ましい。When the inside of the vacuum vessel is evacuated, a vacuum exhaust system using no oil such as a sorption pump or an ion pump is preferable so that oil or the like generated from the apparatus is mixed and does not affect the element characteristics.
【００８６】さらに、真空容器を排気する場合は、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。Further, when the vacuum vessel is evacuated, it is preferable to heat the entire vacuum vessel so that the organic substance molecules adsorbed on the inner wall of the vacuum vessel and the electron-emitting device are easily evacuated.
【００８７】この時の加熱温度は、８０℃から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、形状、電子放出素子の構成
等により適宜選択される。The heating temperature at this time is from 80 ° C. to 200 ° C.
Is preferably 5 hours or more, but is not particularly limited to this condition, and is appropriately selected depending on the size and shape of the vacuum vessel, the configuration of the electron-emitting device, and the like.
【００８８】次に、本実施形態における電子放出素子の
作用について図３、図４及び図５を用いて説明する。図
３に、本発明に係る電子放出素子の一実施形態における
電位分布及び電子ビーム軌道を説明するための概念図を
示し、図４に、本発明に係る電子放出素子の一実施形態
の一部構造図を示し、図５に、本発明に係る電子放出素
子の一実施形態の作用を説明するためのグラフを示す。Next, the operation of the electron-emitting device according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5. FIG. FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a potential distribution and an electron beam trajectory in one embodiment of the electron-emitting device according to the present invention. FIG. 4 shows a part of one embodiment of the electron-emitting device according to the present invention. FIG. 5 shows a structural diagram, and FIG. 5 shows a graph for explaining the operation of one embodiment of the electron-emitting device according to the present invention.
【００８９】比較のために、従来の表面導電型電子放出
素子についても図面を参照して説明する。図１８に、従
来の表面導電型電子放出素子の構造図を示し、図１９
に、従来の表面伝導型電子放出素子の電位分布と電子到
達位置を示す概念図を示す。また、図１８において、図
１８の（ａ）はその断面図、図１８の（ｂ）はその平面
図である。For comparison, a conventional surface conduction electron-emitting device will be described with reference to the drawings. FIG. 18 shows a structure diagram of a conventional surface conduction electron-emitting device, and FIG.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a potential distribution and electron arrival positions of a conventional surface conduction electron-emitting device. 18A is a sectional view of FIG. 18A, and FIG. 18B is a plan view of FIG.
【００９０】まず、本実施形態における電子放出素子の
効率の向上の作用について説明するために、従来の表面
伝導型電子放出素子の効率について説明する。First, to explain the effect of improving the efficiency of the electron-emitting device in this embodiment, the efficiency of the conventional surface conduction electron-emitting device will be described.
【００９１】図１８及び図１９において、３１１は基
板、３１２及び３１３は電極、３１４は導電性膜、３１
５は間隔、３１６はアノード電極である。18 and 19, 311 is a substrate, 312 and 313 are electrodes, 314 is a conductive film, 31
5 is an interval, and 316 is an anode electrode.
【００９２】SID'98 Digest Okuda,et alによると、対
向する電極の間にはｎｍオーダーの間隔３１５があり、
この素子に駆動電圧Ｖｆを印加すると低電位電極の先端
から対向する高電位電極に電子が放出（あるいは基板を
通して注入）され、電子が高電位電極の先端部で再び電
子が等方的に散乱することが分かっている。（正確には
高電位電極の先端部から電子が等方的に放出されると仮
定すると実験と数値計算予測とが矛盾なく一致すること
が分かっている。）According to SID'98 Digest Okuda, et al, there is a gap 315 on the order of nm between the opposing electrodes,
When a drive voltage Vf is applied to this element, electrons are emitted (or injected through the substrate) from the tip of the low potential electrode to the opposing high potential electrode, and the electrons are isotropically scattered again at the tip of the high potential electrode. I know that. (Accordingly, assuming that electrons are emitted isotropically from the tip of the high-potential electrode, it is known that the experiments and the numerical calculation predictions are consistent with each other.)
【００９３】低電位電極から放出された電子の多くは高
電位電極上で数回の弾性散乱（多重散乱）が繰り返さ
れ、特徴距離Ｘｓを越えた電子がアノード電極３１６に
到達する。Most of the electrons emitted from the low potential electrode are repeatedly elastically scattered (multiple scattering) on the high potential electrode, and electrons exceeding the characteristic distance Xs reach the anode electrode 316.
【００９４】特徴距離Ｘｓは、 Ｘｓ＝Ｄ／２・｛１＋（２Ｈ・Ｖｆ／πＶａ・Ｄ）2｝1/2≒（Ｈ・Ｖｆ）／（ π・Ｖａ）・・（３） で表され、Ｈは電子放出素子とアノード電極間の距離、
πは円周率、Ｄは電子放出部に形成された間隔幅、Ｖｆ
は駆動電圧、Ｖａはアノード電極の電圧である。The characteristic distance Xs is expressed as follows: Xs = D / 2 ｛{1+ (2H２Vf / πVa ・ D) 2 21/2 ≒ (H ・ Vf) / (π ・ Va) (3) , H is the distance between the electron-emitting device and the anode electrode,
π is the pi, D is the interval width formed in the electron-emitting portion, Vf
Is the drive voltage, and Va is the voltage of the anode electrode.
【００９５】上記（３）式の二番日の近似は、Ｖｆ／Ｄ
≫Ｖａ／Ｈの場合（通常の表面伝導型電子放出素子の場
合では十分に成立する。）に成立する。The approximation of the second day of the above equation (3) is expressed by Vf / D
It is satisfied in the case of で は Va / H (it is sufficiently satisfied in the case of a normal surface conduction electron-emitting device).
【００９６】特徴距離Ｘｓは、図１９に示すように、放
出部を基点として、真空中に現れる等電位分布におい
て、高電位電極と同電位の面が、高電位電極上に交わる
点までの距離としてあらわされる。As shown in FIG. 19, the characteristic distance Xs is, as shown in FIG. 19, the distance from the point of emission to the point where the surface at the same potential as the high potential electrode intersects the high potential electrode in the equipotential distribution appearing in vacuum. It is represented as
【００９７】電子放出効率は間隔から放出された電子が
Ｘｓを越えるまでの間に、多重散乱によって高電位電極
に一部吸収されることによる電子数の減少に支配されて
いる。数十ｅＶ程度の電子の衝突に伴い散乱される割合
（散乱係数）βについては明らかではないが、一回の散
乱につき０．１から０．５程度と見積もられている。The electron emission efficiency is governed by the decrease in the number of electrons due to partial absorption by the high potential electrode due to multiple scattering before the electrons emitted from the interval exceed Xs. Although the ratio (scattering coefficient) β scattered by the collision of electrons of about several tens eV is not clear, it is estimated to be about 0.1 to 0.5 per one scattering.
【００９８】このような散乱機構で、βが１以下である
ことから、真空中に取り出される電子の量は、散乱回数
の増加に従い、べき乗で減少していくことが分かる。Since β is 1 or less in such a scattering mechanism, it can be seen that the amount of electrons taken out in a vacuum decreases with a power as the number of scattering increases.
【００９９】従って、図１８のような従来の表面伝導型
電子放出素子では、図１９に示すように、間隔３１５か
ら放出した電子が、上記Ｘｓ内で対向する高電位電極上
を少なくとも一回、多くの電子は複数回散乱するため、
高電位電極中に取り込まれ消滅する電子の数が増大し電
子放出効率が低下する。Therefore, in the conventional surface conduction electron-emitting device as shown in FIG. 18, the electrons emitted from the interval 315 at least once on the opposing high potential electrode in the Xs as shown in FIG. Many electrons scatter more than once,
The number of electrons that are taken into the high potential electrode and disappear is increased, and the electron emission efficiency is reduced.
【０１００】上述の機構から、電子放出効率の高効率化
には放出電子の散乱の抑制で可能となることがわかる。From the above-described mechanism, it can be seen that the electron emission efficiency can be increased by suppressing the scattering of the emitted electrons.
【０１０１】一方、本実施形態における電子放出素子に
おける効率について図３を用いて説明する。On the other hand, the efficiency of the electron-emitting device in this embodiment will be described with reference to FIG.
【０１０２】図３に示した本実施形態の電子放出素子で
は、第１電極２と絶縁層３と第２電極４とが積層された
構成である。従来の電子放出素子と同様に第１電極２と
第２電極４間には、素子を駆動するための駆動電圧Ｖｆ
とが印加され、素子電流Ｉｆが流れる。The electron-emitting device of this embodiment shown in FIG. 3 has a configuration in which the first electrode 2, the insulating layer 3, and the second electrode 4 are stacked. Similarly to the conventional electron-emitting device, a driving voltage Vf for driving the device is provided between the first electrode 2 and the second electrode 4.
Is applied, and the element current If flows.
【０１０３】この時、間隔７をはさんで、本発明の第１
の導電部としての導電性膜６ａと第１電極２側とが低電
位電極に、同様に本発明の第２の導電部としての導電性
膜６ｂと第２電極４とが高電位電極になっている。At this time, with the interval 7 interposed, the first
The conductive film 6a as the conductive portion and the first electrode 2 side serve as a low potential electrode, and similarly, the conductive film 6b as the second conductive portion and the second electrode 4 serve as a high potential electrode. ing.
【０１０４】前述の従来の表面導電型電子放出素子と同
様に、低電位電極の先端から対向する高電位電極に電子
が放出（あるいは絶縁層３を通して注入）され、電子が
高電位電極の先端部で再び電子が等方的に散乱した後、
電子放出素子とアノード電極８間に印加された電圧Ｖａ
によりアノード電極８に引きあげられて、アノード電極
８に電子が捕捉され放出電流Ｉｅが流れる。As in the case of the above-described conventional surface-conduction electron-emitting device, electrons are emitted (or injected through the insulating layer 3) from the tip of the low-potential electrode to the opposing high-potential electrode, and the electrons are transferred to the tip of the high-potential electrode. After the electrons are isotropically scattered again,
Voltage Va applied between electron-emitting device and anode electrode 8
As a result, the electrons are pulled up by the anode electrode 8, the electrons are captured by the anode electrode 8, and the emission current Ie flows.
【０１０５】本実施形態では、高電位電極としての第２
電極４を低電位電極としての第１電極２よりもアノード
側に配置する構成によって、電子放出効率を向上させる
ことができる。In this embodiment, the second electrode as the high potential electrode
With the configuration in which the electrode 4 is arranged on the anode side of the first electrode 2 as a low potential electrode, the electron emission efficiency can be improved.
【０１０６】次に、図４を用いて、本実施形態における
電子放出素子の散乱回数を説明する。本実施形態におけ
る電子放出素子においても放出された電子は、間隔７か
ら高電位側に形成された導電性膜６ｂ及び第２電極４に
よる高電位電極上を散乱した後にアノード電極８へと向
かう。Next, the number of times of scattering of the electron-emitting device in this embodiment will be described with reference to FIG. In the electron-emitting device according to the present embodiment, the emitted electrons also travel toward the anode electrode 8 after being scattered on the high potential electrode by the conductive film 6 b and the second electrode 4 formed on the high potential side from the interval 7.
【０１０７】ただし、高電位電極の頂上までの距離Ｔ１
が短いため、電子が電子放出素子近傍の高電位電極と低
電位電極の電界で支配される電位分布の領域から、少な
い散乱回数で脱出できる。However, the distance T1 to the top of the high potential electrode
Is short, electrons can escape from the region of the potential distribution dominated by the electric field between the high-potential electrode and the low-potential electrode near the electron-emitting device with a small number of scatterings.
【０１０８】さらに、間隔７から高電位電極頂上までの
距離Ｔ１が電子の散乱距離Ｔ２よりも短い場合には、電
子は散乱すること無しで素子上部に到達でき、電子放出
効率が大幅に向上する。Further, when the distance T1 from the interval 7 to the top of the high potential electrode is shorter than the scattering distance T2 of the electrons, the electrons can reach the upper part of the element without being scattered, and the electron emission efficiency is greatly improved. .
【０１０９】ここで、散乱した電子の飛行距離Ｔ２は、
最大で間隔幅Ｄの２００倍程度と見積もられており、こ
の場合、Ｔ１の距離がＴ１＜Ｄ×２００の条件で電子の
散乱を抑制できる。Here, the flight distance T2 of the scattered electrons is
It is estimated that the interval width D is about 200 times the maximum, and in this case, scattering of electrons can be suppressed under the condition that the distance of T1 is T1 <D × 200.
【０１１０】望ましい高電位電極としての第２電極４の
厚さとしては、できるだけ薄い方が効率の点からは望ま
しいが、膜厚が薄い場合には、抵抗が高くなり、素子近
傍にかかる電圧が、寄生抵抗のために減少してしまう。The thickness of the second electrode 4 as a desirable high-potential electrode is desirably as thin as possible from the viewpoint of efficiency. However, when the film thickness is small, the resistance becomes high, and the voltage applied to the vicinity of the element becomes low. , Due to parasitic resistance.
【０１１１】また、膜が薄い場合には、素子に発生する
熱の放熱性がわるく、耐熱性のない材料の場合、駆動時
に膜の後退が起こる。以上の観点より、膜厚は数ｎｍか
ら数百ｎｍの範囲で設定され、さらに好ましくは数十ｎ
ｍ程度の範囲である。Further, when the film is thin, heat dissipation of heat generated in the element is poor, and when the material does not have heat resistance, the film retreats during driving. From the above viewpoint, the film thickness is set in the range of several nm to several hundred nm, and more preferably, several tens n.
m.
【０１１２】したがって、本実施形態では、第２電極４
と絶縁層３を積層した垂直型の素子とすることで、高電
位電極を低電位電極よりもアノード側に配置し、かつＴ
１を減少させた構成とすることができ、高効率な電子放
出素子が構成可能となっている。Therefore, in the present embodiment, the second electrode 4
And the insulating layer 3 are stacked, so that the high-potential electrode is disposed closer to the anode than the low-potential electrode, and T
1 can be reduced, and a highly efficient electron-emitting device can be configured.
【０１１３】次に、本実施形態による電子ビームの形状
について説明する。まず、従来の表面伝導型電子放出素
子の電子ビームについて説明する。Next, the shape of the electron beam according to the present embodiment will be explained. First, an electron beam of a conventional surface conduction electron-emitting device will be described.
【０１１４】図１９に従来の電子放出素子の電子の到達
位置が示されている。図１９に示したように、従来技術
では、ビームは素子上部の特徴距離Ｘｓに到達した時点
で放出位置から大きくずれ、上部の歪んだ電場により大
きくずれてしまう。FIG. 19 shows the arrival position of electrons in the conventional electron-emitting device. As shown in FIG. 19, in the related art, the beam largely shifts from the emission position when reaching the characteristic distance Xs in the upper part of the element, and largely shifts due to the distorted electric field in the upper part.
【０１１５】また、ビーム径は、放出部の直上から、ビ
ームの主たる到達位置までのずれ量にほぼ等しく、した
がって、ビーム径はSID,98 Digest,Okuda,et alより、 Ｌｈ≒４ＫｈＨ（Ｖｆ／Ｖａ）1/2・・（４） Ｌｗ≒２ＫｗＨ（Ｖｆ／Ｖａ）1/2・・（５） で記述できることが知られている。The beam diameter is almost equal to the amount of deviation from immediately above the emission part to the main arrival position of the beam. Therefore, the beam diameter is calculated from Ld ≒ 4KhH (Vf / Va) 1/2 ·· (4) known to be written in Lw ≒ 2KwH (Vf / Va) 1/2 ·· (5).
【０１１６】ここでＬｈはビームの縦方向（Ｙ方向）、
Ｌｗはビームの横方向（Ｘ方向）のサイズを示してい
る。Here, Lh is the longitudinal direction (Y direction) of the beam,
Lw indicates the size of the beam in the horizontal direction (X direction).
【０１１７】また、Ｋｈ、Ｋｗは素子構造によって若干
異なる場合があるが０．８〜１．０の範囲であり、ほと
んどの場合１で近似できる。Kh and Kw may vary slightly depending on the element structure, but are in the range of 0.8 to 1.0, and can be approximated by 1 in most cases.
【０１１８】次に、図３を用いて本実施形態による電子
放出素子での、補正電圧Ｖｃとビーム形状の整形につい
て説明する。Next, the correction voltage Vc and the shaping of the beam shape in the electron-emitting device according to the present embodiment will be explained with reference to FIG.
【０１１９】まず、補正電極としての第３電極５の電位
が、第１電極２と等電位である場合を考え、補正を行わ
ない場合のビームについて考え、その状態を図３中に破
線で示した。First, let us consider a case where the potential of the third electrode 5 as a correction electrode is equipotential with the first electrode 2 and consider a beam in which no correction is performed. The state is shown by a broken line in FIG. Was.
【０１２０】この場合では、電子放出素子の高電位電極
としての第２電極４は、上からみて、両側に低電位電極
にはさまれた電位構成をしている。In this case, the second electrode 4 as a high-potential electrode of the electron-emitting device has a potential configuration sandwiched between low-potential electrodes on both sides when viewed from above.
【０１２１】この時、高電位電極としての第２電極４の
幅Ｗ１が十分大きいと、従来の電子放出素子とほぼ同様
の電子軌道で電子はアノード電極８に到達するが、高電
位電極としての第２電極４の幅Ｗ１が小さくなるにつれ
て、特徴距離Ｘｓが小さくなる。At this time, if the width W1 of the second electrode 4 as the high-potential electrode is sufficiently large, the electrons reach the anode electrode 8 in an electron trajectory substantially similar to that of the conventional electron-emitting device. As the width W1 of the second electrode 4 decreases, the characteristic distance Xs decreases.
【０１２２】したがって、Ｘ方向における電子ビームの
主たる到達位置が、前述の（５）式のＬｗで記述できず
に、放出部の直上にずれる。Therefore, the main arrival position of the electron beam in the X direction cannot be described by Lw in the above-mentioned equation (5), and is shifted right above the emission part.
【０１２３】さらに、幅Ｗ１が小さくなると高電位と同
電位の等電位面が、高電位電極としての第２電極４上に
交わらなくなり、特徴距離Ｘｓが定義できなくなる。Further, when the width W1 is reduced, the equipotential surface having the same potential as the high potential does not cross the second electrode 4 as the high potential electrode, and the characteristic distance Xs cannot be defined.
【０１２４】この状態では、高電位電極の両側の低電位
電極の影響をうけるようになり、真空中で、ビームが折
りかえ（反射され）されるように進行する。In this state, the beam is affected by the low-potential electrodes on both sides of the high-potential electrode, and proceeds in a vacuum so that the beam is folded (reflected).
【０１２５】ただし、従来の電子放出素子では、電子ビ
ームは、放出部の直上から低電位側へ現れることがなか
った。However, in the conventional electron-emitting device, the electron beam did not appear from directly above the emitting portion to the low potential side.
【０１２６】したがって、従来の電子放出素子のビーム
形状を示す上記（５）式は、形状であると同時に主たる
ビームの到達位置そのものをあらわすものであった。Therefore, the above equation (5) showing the beam shape of the conventional electron-emitting device expresses not only the shape but also the arrival position of the main beam itself.
【０１２７】一方、本実施形態による電子放出素子のよ
うに、両側に低電位がある場合、主たるビームの到達位
置が素子直上へとずれるが、前述のビームの折り返しに
より、素子の直上より、Ｘ軸において一方向にも到達す
るようになる。On the other hand, when there is a low potential on both sides as in the electron-emitting device according to the present embodiment, the arrival position of the main beam shifts to just above the device. It also reaches in one direction in the axis.
【０１２８】次に、本実施形態における補正電極として
の第３電極５の作用について図３及び図５を用いて説明
する。本実施形態においては、第３電極５を有し、この
第３電極５に補正電圧Ｖｃを印加するのが特徴である。Next, the operation of the third electrode 5 as a correction electrode in the present embodiment will be described with reference to FIGS. The present embodiment is characterized in that the third electrode 5 is provided, and the correction voltage Vc is applied to the third electrode 5.
【０１２９】本実施形態における補正電圧Ｖｃは、電子
の到達位置を補正するための電圧であり、素子のほぼ直
上に電子の到達位置を移動させるような電圧が選ばれ
る。The correction voltage Vc in the present embodiment is a voltage for correcting the electron arrival position, and is selected so as to move the electron arrival position almost immediately above the element.
【０１３０】図５の（ａ）は、電子の到達位置と補正電
圧Ｖｃとの関係である。本実施形態における補正電圧Ｖ
ｃは、第１電極２を低電位電極として基準とした場合、
第１電極２に印加される電圧より低い電位があたえられ
る。FIG. 5A shows the relationship between the electron arrival position and the correction voltage Vc. Correction voltage V in this embodiment
c is when the first electrode 2 is used as a reference as a low potential electrode,
A potential lower than the voltage applied to the first electrode 2 is provided.
【０１３１】これにより、図３に示されるように電位分
布は偏り、電子の到達位置が変化する。As a result, as shown in FIG. 3, the potential distribution is biased, and the arrival position of electrons changes.
【０１３２】図５の（ｂ）は、補正電圧Ｖｃと高電位電
極としての第２電極４の幅Ｗ１との関係である。高電位
電極としての第２電極４の幅Ｗ１が小さい程、より小さ
な補正電位で、電子到達位置を移動させることが可能と
なる。FIG. 5B shows the relationship between the correction voltage Vc and the width W1 of the second electrode 4 as a high-potential electrode. As the width W1 of the second electrode 4 as the high-potential electrode is smaller, the electron arrival position can be moved with a smaller correction potential.
【０１３３】ここで、本実施形態の補正電極をより明確
にするために従来技術を参照して説明する。従来、表面
導電型電子放出素子において、補正電極の作用に関する
ものは前述のように特開平９−８２２１４号公報で開示
されており、その構成を図２０に示し、さらに詳細に説
明する。図２０に、従来の電子放出素子の構造図を示
す。Here, in order to clarify the correction electrode of the present embodiment, a description will be given with reference to the prior art. Conventionally, in the surface-conduction type electron-emitting device, the one related to the function of the correction electrode has been disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-82214 as described above, and the configuration is shown in FIG. FIG. 20 shows a structural view of a conventional electron-emitting device.
【０１３４】図２０において、図１８と同様なものは同
様の番号で示した。すなわち、図２０において、３１７
は補正電極である。また、図２０において、図２０の
（ａ）はその断面図、図２０の（ｂ）はその平面図であ
る。In FIG. 20, components similar to those in FIG. 18 are denoted by similar reference numerals. That is, in FIG.
Is a correction electrode. 20A is a sectional view thereof, and FIG. 20B is a plan view thereof.
【０１３５】図２０においては、３１２が低電位側の電
極、３１３が高電位側の電極になっている。素子には、
Ｖｆが印加され、補正電極３１７にはＶｃが印加される
が、Ｖｆより高い電圧Ｖｃの印加によって高電位の電極
３１３に現れる特徴距離Ｘｓを短くして、それにより散
乱回数を滅少させ、高効率化を行なわせるのが、一般的
な作用となっている。In FIG. 20, reference numeral 312 denotes a low potential side electrode, and 313 denotes a high potential side electrode. The elements include:
Vf is applied, and Vc is applied to the correction electrode 317. However, by applying a voltage Vc higher than Vf, the characteristic distance Xs appearing on the high-potential electrode 313 is shortened, thereby reducing the number of scatterings, It is a general function to increase the efficiency.
【０１３６】その他の作用として、ＶｃにＶｆより低い
電位をあたえて、電子放出量を減らしスイッチングする
手法、及び、補正電位Ｖｃをアノード電位Ｖａとともに
変調し、ビーム位置を変調させて蛍光体のやけを防止す
る手法が開示されている。As other functions, a method of giving a potential lower than Vf to Vc to reduce the amount of electron emission and perform switching, and modulating the correction potential Vc together with the anode potential Va to modulate the beam position and burn the phosphor. There is disclosed a method for preventing the above.
【０１３７】一方、本実施形態においても、電子ビーム
を移動させるのに駆動のための電極の他に、電子放出部
近傍に補正電極を設ける構成となっている。On the other hand, also in this embodiment, in addition to a driving electrode for moving an electron beam, a correction electrode is provided near an electron emitting portion.
【０１３８】ただし、従来技術の構成で、本実施形態の
ように、低い補正電圧Ｖｃにより、電子の到達位置を所
望のように素子直上に変化させると、トータルの電子放
出量が激減し、現実的には、使用できるものではなかっ
た。However, in the configuration of the prior art, when the arrival position of electrons is changed just above the element as desired by the low correction voltage Vc as in this embodiment, the total amount of emitted electrons is drastically reduced. In general, it could not be used.
【０１３９】したがって、従来技術では、補正電極の作
用としては、正の電位を与え高効率化のために使用する
のが効果的である。Therefore, in the prior art, it is effective to apply a positive potential and use the correction electrode to increase the efficiency.
【０１４０】それに対し、本実施形態における電子放出
素子の構成では、前述のように、高効率化が図れるため
に、補正電位Ｖｃによって、電子の到達位置を変化させ
ても、十分に電子放出量がとれる構成となっている。On the other hand, in the structure of the electron-emitting device according to the present embodiment, as described above, since the efficiency can be increased, even if the position where the electrons reach is changed by the correction potential Vc, the amount of emitted electrons is sufficient. It can be taken.
【０１４１】特に、高電位電極としての第２電極４の幅
Ｗ１を、十分に小さくすることで、補正電極の電位Ｖｃ
も素子の駆動電圧に比較して、それほど、かけ離れたも
のではなくなっている。In particular, by sufficiently reducing the width W1 of the second electrode 4 as a high-potential electrode, the potential Vc of the correction electrode can be reduced.
Are not so far apart from the drive voltage of the element.
【０１４２】（電子源の実施形態）次に、本発明に係る
電子源の一実施形態について図６及び図７を参照して説
明する。図６に、図１に示される電子放出素子を用い、
複数配置して得られる電子源の配線図を示し、図７に、
図１に示される電子放出素子を用い、複数配置して得ら
れる電子源の回路図を示す。(Embodiment of Electron Source) Next, an embodiment of the electron source according to the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 6, using the electron-emitting device shown in FIG.
FIG. 7 shows a wiring diagram of electron sources obtained by arranging a plurality of electron sources.
FIG. 2 shows a circuit diagram of an electron source obtained by arranging a plurality of electron emitters using the electron-emitting device shown in FIG.
【０１４３】図６に示される電子源は、多数個の、本発
明に係る電子放出素子の一実施形態を、本発明に係る電
子放出部としてｍ×ｎのマトリックス状に配置して形成
した電子源である。The electron source shown in FIG. 6 is an electron source formed by arranging a plurality of embodiments of the electron-emitting device according to the present invention in an m × n matrix as an electron-emitting portion according to the present invention. Source.
【０１４４】Ｘ方向には、本発明に係る行配線としての
Ｘ方向配線６１として、ｍ本のＸ方向配線Ｄｘ１、Ｄｘ
２、・・、Ｄｘｍが配置され、本発明に係る別の行配線
としての補正電極配線６２として、ｍ本のＸ方向の補正
電極配線Ｄｃ１、Ｄｃ２、・・、Ｄｃｍが交互に配置さ
れる。In the X direction, m X direction wirings Dx1 and Dx are used as X direction wirings 61 as row wirings according to the present invention.
, Dxm are arranged, and m correction electrode wirings Dc1, Dc2,..., Dcm in the X direction are alternately arranged as the correction electrode wiring 62 as another row wiring according to the present invention.
【０１４５】Ｙ方向には、本発明に係る列配線としての
ｎ本のＹ方向配線６３としてｎ本のＹ方向配線Ｄｙ１、
Ｄｙ２、Ｄｙ３、・・、Ｄｙｎから形成される。In the Y direction, n Y direction wirings Dy1 as n Y direction wirings 63 as column wirings according to the present invention,
Dy2, Dy3,..., Dyn.
【０１４６】ただし、上述の説明において、ｍ，ｎは任
意の整数である。However, in the above description, m and n are arbitrary integers.
【０１４７】電子放出素子を構成する第１電極、第２電
極及び第３電極はそれぞれ、Ｘ方向配線とＹ方向配線、
補正電極に電気的に接続されている。The first electrode, the second electrode, and the third electrode constituting the electron-emitting device have an X-direction wiring and a Y-direction wiring, respectively.
It is electrically connected to the correction electrode.
【０１４８】本実施形態の電子源では、一般的に、上述
した電子放出素子を単純マトリックス配置として配列す
る。即ち、Ｘ方向及びＹ方向に行列状に複数個配し、同
じ列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。In the electron source of this embodiment, the above-described electron-emitting devices are generally arranged in a simple matrix arrangement. That is, a plurality of electrodes are arranged in a matrix in the X direction and the Y direction, one of the electrodes of the plurality of electron-emitting devices arranged in the same column is commonly connected to a wiring in the X direction, and a plurality of electrodes arranged in the same column. The other electrode of the electron-emitting device is commonly connected to a wiring in the Y direction.
【０１４９】また、Ｘ方向の補正電極の配線は、一般的
には、Ｘ方向の配線とは別に、Ｘ方向に共通に配線す
る。The wiring of the correction electrode in the X direction is generally wired in the X direction separately from the wiring in the X direction.
【０１５０】単純マトリックス配置構成以外の配列も採
用できるが、構成がさらに複雑になり、高精細な画像形
成装置には、実現が難しい。Although arrangements other than the simple matrix arrangement can be adopted, the arrangement becomes more complicated and is difficult to realize in a high-definition image forming apparatus.
【０１５１】例えば、並列に配置した複数の電子放出素
子の個々の両端で接続し、電子放出素子の行を多数個配
し（行方向）、この配線と直交する方向（列方向）で、
電子放出素子の上方に配した制御電極（グリッド電極）
により、電子放出素子からの電子を制御駆動する梯子状
配置のものもある。For example, connection is made at each end of a plurality of electron-emitting devices arranged in parallel, a large number of rows of electron-emitting devices are arranged (row direction), and in a direction orthogonal to the wiring (column direction),
Control electrode (grid electrode) placed above the electron-emitting device
There is also a ladder-like arrangement for controlling and driving electrons from the electron-emitting device.
【０１５２】図７に示される電子源は、上述した多数個
の電子放出素子を単純マトリックス配置した一例を示
す。また、図７において、上述のように図６と同様の部
材には同様の番号で示した。The electron source shown in FIG. 7 shows an example in which a large number of the above-described electron-emitting devices are arranged in a simple matrix. In FIG. 7, the same members as those in FIG. 6 are indicated by the same reference numerals as described above.
【０１５３】Ｘ方向には、複数本のＸ方向配線６１及
び、Ｘ方向の補正電極配線６２が交互に配置され、Ｙ方
向には、複数本のＹ方向配線６３から形成される。In the X direction, a plurality of X direction wirings 61 and X direction correction electrode wirings 62 are alternately arranged, and in the Y direction, a plurality of Y direction wirings 63 are formed.
【０１５４】Ｘ方向配線６１及び、Ｘ方向の補正電極配
線６２は、同一面上に存在するが、パターン形状で分離
されている。一方、Ｘ方向配線６１及び、Ｘ方向の補正
電極配線６２と、Ｙ方向配線６３との間には、絶縁層に
より、両者を電気的に分離している。The X-direction wiring 61 and the X-direction correction electrode wiring 62 exist on the same plane, but are separated in a pattern shape. On the other hand, the X-direction wiring 61 and the X-direction correction electrode wiring 62 and the Y-direction wiring 63 are electrically separated from each other by an insulating layer.
【０１５５】電子放出素子を構成する第１電極、第２電
極及び第３電極はそれぞれ、Ｘ方向配線６１とＹ方向配
線６２、補正電極６３と電気的に接続されている。The first, second, and third electrodes constituting the electron-emitting device are electrically connected to the X-direction wiring 61, the Y-direction wiring 62, and the correction electrode 63, respectively.
【０１５６】Ｘ方向配線６１、Ｘ方向の補正電極配線６
２及びＹ方向配線６３は真空蒸着法、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。X direction wiring 61, X direction correction electrode wiring 6
The 2 and Y direction wiring 63 can be made of a conductive metal or the like formed by using a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method, or the like.
【０１５７】配線の材料、膜厚、幅は適宜設計される。
図７において、電子放出素子部７１では、Ｙ方向配線は
Ｗ１の幅で、電子放出素子部７１近傍以外では、Ｙ方向
配線６３は太く設計されている。The material, thickness, and width of the wiring are appropriately designed.
In FIG. 7, in the electron-emitting device section 71, the Y-directional wiring is designed to have a width of W1 and the Y-directional wiring 63 is designed to be thick except in the vicinity of the electron-emitting device section 71.
【０１５８】絶縁層は、例えば図３に示される電子放出
素子の第１電極２と第２電極４間の絶縁層３と同じもの
であってもいいし、また、それとは別に設けてもいい。The insulating layer may be the same as, for example, the insulating layer 3 between the first electrode 2 and the second electrode 4 of the electron-emitting device shown in FIG. 3, or may be provided separately therefrom. .
【０１５９】絶縁層としては、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。その厚さ及び形状は、特に配線間の交差部の電位差
に耐え得るように適宜設定される。The insulating layer is made of SiO 2 or the like formed by using a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method, or the like. The thickness and the shape are appropriately set so as to be able to withstand the potential difference at the intersection between the wires.
【０１６０】Ｘ方向配線６１とＸ方向の補正電極配線６
２とＹ方向配線６３を構成する材料、及び、図３に示さ
れる第１電極２、第２電極４及び第３電極５は、その構
成元素の一部又は全部が同一であっても、またそれぞれ
が異なっていても良い。X direction wiring 61 and X direction correction electrode wiring 6
2 and the material forming the Y-direction wiring 63, and the first electrode 2, the second electrode 4 and the third electrode 5 shown in FIG. Each may be different.
【０１６１】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。第１、２、３電極を構成する材
料と配線材料が同一である場合には、電極に接続した配
線も電極であると言うこともできる。These materials are appropriately selected, for example, from the above-mentioned materials for the device electrodes. If the material forming the first, second, and third electrodes is the same as the wiring material, it can be said that the wiring connected to the electrodes is also an electrode.
【０１６２】また、上記Ｘ方向の補正電極配線６２によ
る電子の収束効果については、前述の本発明に係る電子
放出素子の一実施形態において説明した場合と同様の効
果を得ることができる。As for the electron convergence effect of the correction electrode wiring 62 in the X direction, the same effect as that described in the above-described embodiment of the electron-emitting device according to the present invention can be obtained.
【０１６３】本実施形態における電子放出素子からの放
出電子は、しきい値電圧以下では電極間に印加するパル
ス状電圧の波高値と幅で制御できる。In the present embodiment, electrons emitted from the electron-emitting device can be controlled by the peak value and the width of the pulse-like voltage applied between the electrodes when the electrons are below the threshold voltage.
【０１６４】一方、しきい値電圧以下では、ほとんど放
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、電子放出素子を選
択して電子放出量を制御できる。On the other hand, when the voltage is lower than the threshold voltage, almost no light is 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, the electron-emitting device can be selected and the amount of electron emission can be controlled in accordance with an input signal. .
【０１６５】したがって、上記構成において本実施形態
の電子源では、単純マトリックス配線を用いて、個別の
素子を選択し、独立に駆動することができると共に、電
子放出の効率を下げることなく、低い補正電圧により電
子の収束性を高めることができる。Therefore, in the above configuration, the electron source according to the present embodiment can select individual elements using simple matrix wiring and can be driven independently, and can perform low correction without lowering the efficiency of electron emission. The convergence of electrons can be enhanced by the voltage.
【０１６６】（画像形成装置の実施形態）次に、本発明
に係る画像形成装置の一実施形態について図８を参照し
て説明する。図８に、本発明に係る画像形成装置の一実
施形態の斜視断面図を示す。また、本実施形態の画像形
成装置は、上述の本発明に係る電子放出素子の一実施形
態を用いた画像形成装置である。(Embodiment of Image Forming Apparatus) Next, an embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a perspective sectional view of an embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus according to the present embodiment is an image forming apparatus using one embodiment of the above-described electron-emitting device according to the present invention.
【０１６７】図８において、８１は電子放出素子を複数
配した電子源の基板、９１は電子源の基板８１を固定し
たリアプレート、９６はガラス基板９３の内面に、本発
明に係る画像形成部材としての蛍光膜９４とメタルバッ
ク９５等が形成されたフェイスプレートである。In FIG. 8, reference numeral 81 denotes a substrate of an electron source on which a plurality of electron-emitting devices are arranged; 91, a rear plate on which the substrate 81 of the electron source is fixed; 96, an inner surface of a glass substrate 93; Is a face plate on which a fluorescent film 94 and a metal back 95 are formed.
【０１６８】９２は、支持枠であり、この支持枠９２に
は、リアプレート９１、フェイスプレート９６がフリッ
トガラスなどを用いて接続される。Reference numeral 92 denotes a support frame. A rear plate 91 and a face plate 96 are connected to the support frame 92 using frit glass or the like.
【０１６９】外囲器（パネル）９８は、上述の如く、フ
ェイスプレート９６、支持枠９２、リアプレート９１で
構成される。The envelope (panel) 98 is composed of the face plate 96, the support frame 92, and the rear plate 91 as described above.
【０１７０】リアプレート９１は主に基板８１の強度を
補強する目的で設けられるため、基板８１自体で十分な
強度を持つ場合は別体のリアプレート９１は不要とする
ことができ、基板８１とリアプレート９１が一体構成の
部材であっても構わない。Since the rear plate 91 is provided mainly for the purpose of reinforcing the strength of the substrate 81, if the substrate 81 itself has sufficient strength, the separate rear plate 91 can be omitted, and The rear plate 91 may be an integral member.
【０１７１】支持枠９２の蛍光膜９４とメタルバック９
５とをその内側表面に配置したフェイスプレート９６と
リアプレート９１と支持枠９２とが接合する接着面にフ
リットガラスを塗布し、フェイスプレート９６と支持枠
９２とリアプレート９１とを、所定の位置で合わせ、固
定し、加熱して焼成し封着する。The fluorescent film 94 of the support frame 92 and the metal back 9
5 is disposed on the inner surface thereof, frit glass is applied to an adhesive surface where the face plate 96, the rear plate 91, and the support frame 92 are joined, and the face plate 96, the support frame 92, and the rear plate 91 are moved to a predetermined position. , Fix, heat, bake and seal.
【０１７２】また、焼成し封着する加熱手投は、赤外線
ランプ等を用いたランプ加熱、ホットプレート等、種々
のものが採用でき、これらに限定されるものではない。Further, various methods such as lamp heating using an infrared lamp or the like, a hot plate, and the like can be adopted as the heating and casting method for firing and sealing, but are not limited thereto.
【０１７３】また、外囲器９８を構成する複数の部材を
加熱接着する接着材料は、フリットガラスに限るもので
はなく、封着工程後、充分な真空雰囲気を形成できる材
料であれば、種々の接着材料を採用することができる。Further, the bonding material for heating and bonding the plurality of members constituting the envelope 98 is not limited to frit glass, but may be any material that can form a sufficient vacuum atmosphere after the sealing step. An adhesive material can be employed.
【０１７４】上述した外囲器９８は、本発明に係る画像
形成装置の一実施態様における一例であり、本発明に係
る画像形成装置はこのような外囲器に限定されるもので
はなく、種々のものが採用できる。The above-described envelope 98 is an example of an embodiment of the image forming apparatus according to the present invention, and the image forming apparatus according to the present invention is not limited to such an envelope, but may be variously modified. Can be adopted.
【０１７５】他の例として、基板８１に直接支持枠９２
を封着し、フェイスプレート９６、支持枠９２及び基板
８１で外囲器９８を構成しても良い。As another example, the support frame 92 is directly mounted on the substrate 81.
And the envelope 98 may be constituted by the face plate 96, the support frame 92, and the substrate 81.
【０１７６】また、フェイスープレート９６とリアプレ
ート９１との間に、スペーサ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９８を構成することもできる。By installing a support (not shown) called a spacer between the face plate 96 and the rear plate 91, an envelope 98 having sufficient strength against atmospheric pressure is formed. You can also.
【０１７７】次に、図８に示される画像形成装置に用い
られる蛍光膜の一例について図８及び図９を参照して説
明する。図９に、図８に示される画像形成装置に用いら
れる蛍光膜の一例の構造図を示す。Next, an example of the fluorescent film used in the image forming apparatus shown in FIG. 8 will be described with reference to FIGS. FIG. 9 shows a structural diagram of an example of a fluorescent film used in the image forming apparatus shown in FIG.
【０１７８】また、図９に示されるように、蛍光膜９４
は、モノクロームの場合は蛍光体８５のみから構成する
ことができる。Further, as shown in FIG.
Can be composed only of the phosphor 85 in the case of monochrome.
【０１７９】カラーの蛍光膜９４の場合は、蛍光体の配
列により、図９の（ａ）に示すブラックストライプ、あ
るいは、図９の（ｂ）に示すブラックマトリックスなど
と呼ばれる黒色導電材８６と蛍光体８５とから構成する
ことができる。In the case of the color fluorescent film 94, depending on the arrangement of the phosphors, a black conductive material 86 called a black stripe shown in FIG. 9A or a black matrix shown in FIG. And the body 85.
【０１８０】ブラックストライプ、ブラックマトリック
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８５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９４における
外光反射によるコントラストの低下を抑制することにあ
る。The purpose of providing the black stripes and the black matrix is to make the color separation between the phosphors 85 of the necessary three primary color phosphors black in the case of color display so that color mixing and the like become inconspicuous. The object of the present invention is to suppress a decrease in contrast caused by external light reflection at 94.
【０１８１】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。As the material for the black stripe, other than the commonly used material containing graphite as a main component, a material having conductivity and low transmission and reflection of light can be used.
【０１８２】ガラス基板９３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、沈殿法、印刷法等
が採用できる。As a method of applying the phosphor on the glass substrate 93, a precipitation method, a printing method or the like can be adopted regardless of monochrome or color.
【０１８３】蛍光膜９４の内面側には、通常メタルバッ
ク９５が設けられる。メタルバック９５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イスプレー
ト９６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９４を保護すること等である。On the inner surface side of the fluorescent film 94, a metal back 95 is usually provided. The purpose of providing the metal back 95 is to improve the luminance by mirror-reflecting the light toward the inner surface side of the phosphor emission toward the face plate 96 and to function as an electrode for applying an electron beam acceleration voltage. And protecting the phosphor 94 from damage due to collision of negative ions generated in the envelope.
【０１８４】メタルバック９５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。After the phosphor film is formed, the metal back 95 is subjected to a smoothing treatment (usually “filming”) on the inner surface of the phosphor film.
Called. ) And then depositing Al using vacuum evaporation or the like.
【０１８５】フェイスプレート９６には、更に蛍光膜９
４の導電性を高めるため、蛍光膜９４の外面側に透明電
極（不図示）を設けてもよい。The face plate 96 is further provided with a fluorescent film 9.
A transparent electrode (not shown) may be provided on the outer surface side of the fluorescent film 94 in order to increase the conductivity of No. 4.
【０１８６】次に、図８に示される封着工程を施した外
囲器（パネル）９８を封止する真空封止工程について説
明する。Next, a vacuum sealing step of sealing the envelope (panel) 98 having been subjected to the sealing step shown in FIG. 8 will be described.
【０１８７】真空封止工程は、外囲器（パネル）９８を
加熱して、８０〜２５０℃に保持しながら、イオンポン
プ、ソープションポンプなどの排気装置によりの排気管
（不図示）を通じて排気し、有機物質の十分少ない雰囲
気にした後、排気管をバーナーで熱して溶解させて封じ
きる。In the vacuum sealing step, the envelope (panel) 98 is heated and maintained at 80 to 250 ° C., and exhausted through an exhaust pipe (not shown) of an exhaust device such as an ion pump or a sorption pump. Then, after the atmosphere is made sufficiently low in organic substances, the exhaust pipe is heated with a burner to be dissolved and sealed.
【０１８８】外囲器９８の封止後の圧力を維持するため
に、ゲッター処理を行なうこともできる。これは、外囲
器９８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９８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。In order to maintain the pressure after the envelope 98 is sealed, a getter process may be performed. This is because the getter arranged at a predetermined position (not shown) in the envelope 98 is heated by heating using resistance heating or high-frequency heating immediately before or after the envelope 98 is sealed. This is a process for forming a deposited film.
【０１８９】ゲッターは通常Ｂａ等が主成分であり、こ
の蒸着膜の吸着作用により、外囲器９８内の雰囲気を維
持するものである。The getter is usually composed mainly of Ba or the like, and maintains the atmosphere in the envelope 98 by the adsorption action of the deposited film.
【０１９０】以上の工程によって製造された単純マトリ
ックス配置の電子源を用いて構成した画像形成装置は、
各電子放出素子に、容器外端子Ｄｘｌ〜Ｄｘｍ、Ｄｙｌ
〜Ｄｙｎを介して電圧を印加することにより、電子放出
が生ずる。The image forming apparatus constituted by using the electron sources of the simple matrix arrangement manufactured by the above steps is as follows.
External terminals Dxl to Dxm, Dyl
By applying a voltage through Dyn, electron emission occurs.
【０１９１】高圧端子９７を介してメタルバック９５、
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。The metal back 95 via the high voltage terminal 97,
Alternatively, a high voltage is applied to a transparent electrode (not shown) to accelerate the electron beam.
【０１９２】加速された電子は、蛍光膜９４に衝突し、
発光が生じて画像が形成される。The accelerated electrons collide with the fluorescent film 94,
Light emission occurs to form an image.
【０１９３】次に、図８に示される画像形成装置を駆動
するための駆動回路の一例について図１０を参照して説
明する。図１０に、図８に示される画像形成装置を駆動
するための駆動回路の一例のブロック図を示す。Next, an example of a driving circuit for driving the image forming apparatus shown in FIG. 8 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a block diagram showing an example of a driving circuit for driving the image forming apparatus shown in FIG.
【０１９４】図１０は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のブロック図であ
る。FIG. 10 is a block diagram of an example of a driving circuit for performing display in accordance with an NTSC television signal.
【０１９５】図１０に示される駆動回路は、内部にＭ個
のスイッチング素子（図中、Ｓ１乃至Ｓｍで構造的に示
している。）を有するスイッチ１３０２を備えたもので
ある。The drive circuit shown in FIG. 10 is provided with a switch 1302 having M switching elements (in the figure, structurally indicated by S1 to Sm).
【０１９６】各スイッチング素子は、直流電圧源Ｖｘの
出力電圧又は０Ｖ（グランドレベル）のいずれか一方を
選択し、表示パネル１３０１の端子Ｄｘ１乃至Ｄｘｍと
電気的に接続される。Each switching element selects either the output voltage of the DC voltage source Vx or 0 V (ground level), and is electrically connected to the terminals Dx1 to Dxm of the display panel 1301.
【０１９７】Ｓ１乃至Ｓｍの各スイッチング素子は、制
御回路１３０３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。Each of the switching elements S1 to Sm operates based on the control signal Tscan output from the control circuit 1303, and can be configured by combining switching elements such as FETs.
【０１９８】直流電圧源Ｖｘは、本例の場合には上記説
明した本発明に係る電子放出素子の実施形態の特性（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 this example, the DC voltage source Vx is a drive applied to an element that is not scanned based on the characteristics (electron emission threshold voltage) of the above-described embodiment of the electron emission element according to the present invention. It is set so as to output a constant voltage such that the voltage is equal to or lower than the electron emission threshold voltage.
【０１９９】制御回路１３０３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。The control circuit 1303 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.
【０２００】制御回路１３０３は、同期信号分離回路１
３０６より送られる同期信号Ｔｓｙｎｃに基づいて、各
部に対してＴｓｃａｎ及びＴｓｆｔ及びＴｍｒｙの各制
御信号を発生する。The control circuit 1303 includes the synchronization signal separation circuit 1
Based on the synchronizing signal Tsync sent from 306, each control signal of Tscan, Tsft, and Tmry is generated for each unit.
【０２０１】同期信号分離回路１３０６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）回路等を用いて構成できる。The synchronizing signal separating circuit 1306 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 separating (filter) circuit or the like. Can be configured.
【０２０２】同期信号分離回路１３０６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Ｔｓｙｎｃ信号として図示し
た。The synchronization signal separated by the synchronization signal separation circuit 1306 is composed of a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal, but is shown here as a Tsync signal for convenience of explanation.
【０２０３】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。このＤＡＴＡ信号
はシフトレジスタ１３０４に入力される。The luminance signal component of the image separated from the television signal is represented as a DATA signal for convenience. This DATA signal is input to the shift register 1304.
【０２０４】シフトレジスタ１３０４は、時系列的にシ
リアルに入力される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、制御回路
１３０３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１３
０４のシフトクロックであるということもできる。）。The shift register 1304 is for serially / parallel-converting a serially input DATA signal for each line of an image, and operates based on a control signal Tsft sent from the control circuit 1303. (Ie, the control signal Tsft is transmitted to the shift register 13
04 shift clock. ).
【０２０５】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、Ｉｄ１乃至ＩｄｎのＮ個の並列信号としてシフ
トレジスタ１３０４より出力される。The data for one line of the image subjected to the serial / parallel conversion (corresponding to the drive data for N electron-emitting devices) is output from the shift register 1304 as N parallel signals Id1 to Idn.
【０２０６】ラインメモリ１３０５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１３０３より送られる制御信号Ｔｍｒｙに
従って適宜Ｉｄ１乃至Ｉｄｍの内容を記憶する。The line memory 1305 is a storage device for storing data for one line of an image for a required time, and stores the contents of Id1 to Idm as appropriate according to a control signal Tmry sent from the control circuit 1303.
【０２０７】記憶された内容は、Ｉ′ｄ１乃至Ｉ′ｄｎ
として出力され、変調信号発生器１３０７に入力され
る。The stored contents are I'd1 to I'dn
And output to the modulation signal generator 1307.
【０２０８】変調信号発生器１３０７は、画像データ
Ｉ′ｄ１乃至Ｉ′ｄｎの各々に応じて本発明の電子放出
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１３０１内の本発明の電子放出素子に印加され
る。The modulation signal generator 1307 is a signal source for appropriately driving and modulating each of the electron-emitting devices according to the present invention in accordance with each of the image data I'd1 to I'dn. The voltage is applied to the electron-emitting devices of the present invention in the display panel 1301 through the terminals Doyl to Doyn.
【０２０９】さらに、端子Ｄｏｃ１乃至Ｄｏｃｍは、外
部にとりだされた後に、一定の電位が与えられる。この
電位は、ＤＣであってもいいし、端子Ｄｏｘ乃至Ｄｏｘ
ｍにあたえられる制御回路１３０３が出力する制御信号
Ｔｓｃａｎに基づいて動作するものであってもよい。図
中ではＤＣの場合を示した。Further, the terminals Doc1 to Docm are given a constant potential after being taken out. This potential may be DC or terminals Dox to Dox
The operation may be based on a control signal Tscan output from the control circuit 1303 given to m. In the figure, the case of DC is shown.
【０２１０】前述したように、本発明の電子放出素子は
放出電流Ｉｅに対して以下の基本特性を有している。As described above, the electron-emitting device of the present invention has the following basic characteristics with respect to the emission current Ie.
【０２１１】即ち、電子放出には明確なしきい値電圧Ｖ
ｔｈ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。That is, a clear threshold voltage V is required for electron emission.
and electron emission occurs only when a voltage equal to or higher than Vth is applied.
【０２１２】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、例えば電子放出しきい値以下の電圧を印加しても電
子放出は生じないが、電子放出しきい値以上の電圧を印
加する場合には電子ビームが出力される。For voltages above the electron emission threshold,
The emission current also changes according to the change in the voltage applied to the device.
Therefore, when a pulse-like voltage is applied to the device, 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. Outputs an electron beam.
【０２１３】その際、パルスの波高値Ｖｍを変化させる
こと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ことが可
能である。At this time, the intensity of the output electron beam can be controlled by changing the peak value Vm of the pulse. In addition, it is possible to control the total amount of charges of the output electron beam by changing the pulse width Pw.
【０２１４】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１３０７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 in accordance with the input signal, a voltage modulation method, a pulse width modulation method, or the like can be employed. When performing 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 1307. be able to.
【０２１５】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１３０７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 1307, 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.
【０２１６】シフトレジスタ１３０４やラインメモリ１
３０５は、デジタル信号式あるいはアナログ信号式のも
のを採用できる。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 1304 and the line memory 1
305 can be a digital signal type or an analog signal type. This is because the serial / parallel conversion and storage of the image signal may be performed at a predetermined speed.
【０２１７】デジタル信号式を用いる場合には、同期信
号分離回路１３０６の出力信号ＤＡｍをデジタル信号化
する必要があるが、これには同期信号分離回路１３０６
の出力部にＡ／Ｄ変換器を設ければ良い。When the digital signal type is used, it is necessary to convert the output signal DAm of the synchronization signal separation circuit 1306 into a digital signal.
May be provided with an A / D converter.
【０２１８】これに関連してラインメモリ１３０５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１３０７に用いられる回路が若干異なったもの
となる。In connection with this, the circuit used for the modulation signal generator 1307 is slightly different depending on whether the output signal of the line memory 1305 is a digital signal or an analog signal.
【０２１９】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１３０７には、例えば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。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 1307, and an amplification circuit and the like are added as necessary.
【０２２０】パルス幅変調方式の場合、変調信号発生器
１３０７には、例えば高速の発振器及び発振器の出力す
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。In the case of the pulse width modulation method, the modulation signal generator 1307 includes, for example, a high-speed oscillator, a counter for counting the number of waves output from the oscillator, and a comparison between the output value of the counter and the output value of the memory. Comparator (comparator)
Is used.
【０２２１】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本発明の電子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加することも
できる。If necessary, an amplifier for amplifying the pulse width modulated signal output from the comparator up to the drive voltage of the electron-emitting device of the present invention can be added.
【０２２２】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１３０７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。In the case of the voltage modulation method using an analog signal, an amplification circuit using, for example, an operational amplifier or the like can be used as the modulation signal generator 1307, and a level shift circuit or the like can be added as necessary.
【０２２３】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
本発明の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 pulse width modulation system, for example, a voltage controlled oscillator (VCO) can be employed, and an amplifier for amplifying the voltage up to the drive voltage of the electron-emitting device of the present invention can be added as necessary. Can also.
【０２２４】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。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.
【０２２５】例えば、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。[0225] For example, the NTSC system is used for the input signal, but the input signal is not limited to this.
In addition to the PAL and SECAM methods, a TV signal (for example, a high-definition TV such as the MUSE method) including a larger number of scanning lines can be employed.
【０２２６】また表示装置の他、感光性ドラム等を用い
て構成された光プリンタとしての画像形成装置等として
も用いることができる。このように、本実施形態に係る
画像形成装置の一実施形態においても、前述の本発明に
係る電子放出素子の一実施形態と同様の理由から、電子
の放出効率を実用的な範囲のものにすると共に、電子の
収束性を向上させることができる。In addition to the display device, the present invention can also be used as an image forming device as an optical printer constituted by using a photosensitive drum or the like. As described above, also in the embodiment of the image forming apparatus according to the present embodiment, for the same reason as the above-described embodiment of the electron-emitting device according to the present invention, the electron emission efficiency is set to a practical range. And the convergence of electrons can be improved.
【０２２７】したがって、高精細な画像を形成すること
が可能な画像形成装置とすることができる。Therefore, an image forming apparatus capable of forming a high-definition image can be provided.
【０２２８】[0228]
【実施例】以下、実施例によって本発明をより詳細に説
明する。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.
【０２２９】（実施例１）前述の本発明に係る電子放出
素子の一実施形態の製造方法について、図１、図２及び
図３を参照して説明し、この製造方法により製造された
装置を実施例１とする。以下に、本実施例の電子放出素
子の製造工程を詳細に説明する。Example 1 A method of manufacturing an embodiment of the above-described electron-emitting device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2 and 3, and an apparatus manufactured by this manufacturing method will be described. Example 1 is assumed. Hereinafter, the manufacturing process of the electron-emitting device of this embodiment will be described in detail.
【０２３０】（工程１）基板１に石英を用い、十分洗浄
を行った後、スパッタ法により第１電極２として厚さ１
５０ｎｍのＴａを堆積する。(Step 1) Using quartz for the substrate 1 and thoroughly cleaning it, then forming a first electrode 2 having a thickness of 1 by a sputtering method.
Deposit 50 nm of Ta.
【０２３１】（工程２）その後、フォトリソグラフィー
工程で、ポジ型フォトレジスト（ＡＺ１５００／クラリ
アント社製）のスピンコーティング、フォトマスクパタ
ーンを露光、現像し、マスクパターン（幅１．５μｍ）
を転写した。(Step 2) Thereafter, in a photolithography step, spin coating of a positive photoresist (AZ1500 / manufactured by Clariant), exposure and development of a photomask pattern, and development of a mask pattern (width 1.5 μm)
Was transcribed.
【０２３２】（工程３）その後、パターニングしたフォ
トレジストをマスクとし、ドライエッチ法により、Ｔａ
を完全に除去した。これにより、第１電極２、第３電極
５が分離された。(Step 3) Thereafter, using the patterned photoresist as a mask, Ta is etched by dry etching.
Was completely removed. Thus, the first electrode 2 and the third electrode 5 were separated.
【０２３３】（工程４）絶縁層３として厚さ１０００μ
ｍのＳｉＯ2を堆積したところ、最上部がほぼ平坦化し
た。(Step 4) Thickness 1000 μm as insulating layer 3
When m SiO 2 was deposited, the uppermost portion was almost flattened.
【０２３４】その後、厚さ１００ｎｍになるまで、Ｓｉ
Ｏ2を一様にエッチングし、その後、その上に第２電極
４として厚さ５０ｎｍのＴａを堆積した。Thereafter, until the thickness reaches 100 nm, the Si
O 2 was uniformly etched, and then 50 nm thick Ta was deposited thereon as the second electrode 4.
【０２３５】（工程５）その後、フォトリソグラフィー
工程で、ポジ型フォトレジスト（ＡＺ１５００／クラリ
アント社製）のスピンコーティング、フォトマスクパタ
ーンを露光、現像し、マスクパターンを転写した。(Step 5) Thereafter, in a photolithography step, spin coating of a positive photoresist (AZ1500 / manufactured by Clariant), exposure and development of a photomask pattern were performed, and the mask pattern was transferred.
【０２３６】その後、パターニングしたフォトレジスト
をマスクとし、絶縁層３、上部電極４をＣＦ４ガスを用
いてドライエッチングし、下部電極２で停止させ、幅Ｗ
１が１μｍで、長さＬ１が５０μｍの第２電極４を形成
した。Thereafter, using the patterned photoresist as a mask, the insulating layer 3 and the upper electrode 4 are dry-etched using CF 4 gas, stopped at the lower electrode 2, and stopped at the width W.
A second electrode 4 having a length of 1 μm and a length L1 of 50 μm was formed.
【０２３７】（工程６）次に、厚さ５ｎｍのＰｔ−Ｐｄ
の導電性膜６を高電位電極の一辺に堆積した。(Step 6) Next, a 5 nm-thick Pt-Pd
Was deposited on one side of the high potential electrode.
【０２３８】この時、Ｐｔ−Ｐｄの堆積した長さＬ２は
３０μｍとした。Ｐｔ−Ｐｄの導電性膜６は、フォトリ
ソグラフィー技術を用いて、高電位電極片側をマスクし
イオンスパッタ法で選択的に堆積した。At this time, the length L2 where Pt-Pd was deposited was 30 μm. The Pt-Pd conductive film 6 was selectively deposited by ion sputtering using a photolithography technique while masking one side of the high-potential electrode.
【０２３９】（工程７）次に、第１電極２及び第２電極
４に１５Ｖのパルス電圧（ＯＮ時間：１ｍｓｅｃ／ＯＦ
Ｆ時間：９ｍｓｅｃ）を印加し、Ｐｔ−Ｐｄの導電性膜
６に通電し、フォーミング工程により間隔７を形成し
た。フォーミングは、上下電極間の抵抗が１０ＭΩとな
った時点で終了した。(Step 7) Next, a 15V pulse voltage (ON time: 1 msec / OF) is applied to the first electrode 2 and the second electrode 4.
F time: 9 msec) was applied, and electricity was supplied to the Pt-Pd conductive film 6 to form an interval 7 by a forming process. The forming was terminated when the resistance between the upper and lower electrodes became 10 MΩ.
【０２４０】（工程８）次に、素子を真空容器内に配置
し、真空排気後に、ＢＮ（ペンゾニトリル），２６６×
１０-6Ｐａ雰囲気中で第１電極２、第２電極４にフォー
ミング工程と同様のパルス電圧を印加し、間隔に炭素を
生成した。活性化工程は、活性化工程中に流れる電流が
飽和した時点で終了した。この結果、Ｐｔ−Ｐｄ膜を堆
積した領域にのみ間隔が形成できた。(Step 8) Next, the element was placed in a vacuum vessel, and after evacuation, BN (penzonitrile), 266 ×
The same pulse voltage as in the forming step was applied to the first electrode 2 and the second electrode 4 in an atmosphere of 10 -6 Pa to generate carbon at intervals. The activation step was completed when the current flowing during the activation step was saturated. As a result, an interval could be formed only in the region where the Pt-Pd film was deposited.
【０２４１】以上のようにして作製した素子を、同真空
容器内で６６５×１０-7Ｐａ以上に再排気し、素子近傍
１５０℃となるように保ち３時間以上加熱した後に、室
温に戻した。その時、真空度は、１３３×１０-8Ｐａで
あった。その後、素子を駆動した。The device fabricated as described above was evacuated again to 665 × 10 -7 Pa or more in the same vacuum vessel, heated to 150 ° C. in the vicinity of the device, heated for 3 hours or more, and then returned to room temperature. . At that time, the degree of vacuum was 133 × 10 −8 Pa. After that, the device was driven.
【０２４２】駆動電圧は、Ｖｆ＝１５Ｖとし、第１電極
２に０Ｖ、第２電極４に１５Ｖを印加し、さらに第３電
極５に補正電圧Ｖｃ＝−６Ｖを印加した。The driving voltage was Vf = 15 V, 0 V was applied to the first electrode 2, 15 V was applied to the second electrode 4, and a correction voltage Vc = −6 V was applied to the third electrode 5.
【０２４３】アノード電圧はＶａ＝１０ｋＶ、電子放出
素子とアノード電極との距離ＨをＨ＝２ｍｍとした。こ
こで、アノード電極として蛍光体を塗布した電極を用
い、電子ビームのサイズを観察した。ここで言う電子ビ
ームサイズとは、発光した蛍光体のピーク輝度の１０％
の領域までのサイズとした。The anode voltage was Va = 10 kV, and the distance H between the electron-emitting device and the anode electrode was H = 2 mm. Here, the size of the electron beam was observed using an electrode coated with a phosphor as an anode electrode. The electron beam size referred to here is 10% of the peak luminance of the emitted phosphor.
Up to the size of the area.
【０２４４】なお、比較例として補正電圧Ｖｃを０Ｖと
して、本発明による効果を確認した。As a comparative example, the effect of the present invention was confirmed by setting the correction voltage Vc to 0V.
【０２４５】その結果、比較例では、主ビーム位置が素
子直上より１２０μｍずれた場所に観察された。一方、
本実施例では、ビームが、補正電圧−６Ｖを印加するこ
とで、主ビーム位置がほぼ素子直上に観察されるように
なった。As a result, in the comparative example, the main beam position was observed at a position shifted by 120 μm from immediately above the element. on the other hand,
In the present embodiment, the main beam position is observed almost immediately above the element by applying a correction voltage of −6 V to the beam.
【０２４６】ビーム径（Ｘ方向）は、比較例では、２０
０μｍであったものが、実施例１では１５０μｍとなっ
た。ビーム径（Ｙ方向）は、比較例では、３２０μｍで
あり、実施例１では２８０μｍであった。In the comparative example, the beam diameter (X direction) was 20
What was 0 μm was 150 μm in Example 1. The beam diameter (Y direction) was 320 μm in the comparative example, and 280 μm in Example 1.
【０２４７】電子放出効率Ｉｅ／Ｉｆは、比較例では
１．４％であったが、本実施例では、若干減少し０．９
５％であった。The electron emission efficiency Ie / If was 1.4% in the comparative example, but slightly decreased in the present example to 0.9%.
5%.
【０２４８】このように、効率は、若干減少するが、前
述の説明のように、垂直型にしてもともとの効率を高く
できているために、十分に使用できるレベルの低下でお
さまっている。As described above, the efficiency slightly decreases, but as described above, since the original efficiency can be increased even in the vertical type, the efficiency can be sufficiently reduced.
【０２４９】（実施例２）実施例２として、実施例１の
電子放出素子を図６、図７のようにマトリックス配置し
た電子源を用いて、図８に示す画像形成装置を作製した
実施例を示す。(Example 2) As Example 2, an image forming apparatus shown in FIG. 8 was manufactured by using an electron source in which the electron-emitting devices of Example 1 were arranged in a matrix as shown in FIGS. Is shown.
【０２５０】電源のＸ方向配線の補正電極Ｄｃｘは外部
端子にとりだした後、すべての配線を同電位の−６Ｖに
配線したところ、マトリックスの配線の画像形成装置が
形成できた。After taking out the correction electrode Dcx of the X-direction wiring of the power supply to an external terminal, all the wirings were wired to the same potential of -6 V, and an image forming apparatus having a matrix wiring could be formed.
【０２５１】本実施例においては、電子源からの電子ビ
ームの位置ずれがないために、画像形成装置の組み立て
の際に、電子源と蛍光体の位置ずらしをしないですむと
いう効果がある。In this embodiment, since there is no displacement of the electron beam from the electron source, there is an effect that it is not necessary to displace the position of the electron source and the phosphor when assembling the image forming apparatus.
【０２５２】（実施例３）次に、本発明に係る電子放出
素子の実施例について図１１を参照して説明する。図１
１に、本発明に係る電子放出素子の実施例である実施例
３の構造図を示す。(Embodiment 3) Next, an embodiment of an electron-emitting device according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG.
FIG. 1 shows a structural diagram of Embodiment 3 which is an embodiment of the electron-emitting device according to the present invention.
【０２５３】本実施例においては、第１電極２、第２電
極４及び第３電極５の立体的な配置が異なっている。In this embodiment, the three-dimensional arrangement of the first electrode 2, the second electrode 4, and the third electrode 5 is different.
【０２５４】しかし、素子上からの配置は、第２電極４
と第３電極５の分離のための溝が存在する以外は、実施
例１と同じであり、絶縁層３及び第２電極４の厚さも実
施例１と同じである。However, the arrangement from above the element is the same as that of the second electrode 4
The third embodiment is the same as the first embodiment except that a groove for separating the third electrode 5 is provided, and the thicknesses of the insulating layer 3 and the second electrode 4 are the same as the first embodiment.
【０２５５】本実施例においても、実施例１と同様に、
補正電圧Ｖｃ＝−６Ｖで、同様のビーム形状及び電子放
出効率の効果が得られた。In this embodiment, as in the first embodiment,
When the correction voltage Vc was −6 V, the same effects of the beam shape and the electron emission efficiency were obtained.
【０２５６】本実施例における特有の効果は、電子放出
部の安定性の確保である。即ち、実施例１の構成では、
間隔がなく電子の放出しない第２電極４及び第３電極５
の間に、第１電極２及び第２電極４間より、高い電圧が
印加される。The specific effect of the present embodiment is to ensure the stability of the electron-emitting portion. That is, in the configuration of the first embodiment,
2nd electrode 4 and 3rd electrode 5 which do not emit an electron without an interval
During this period, a higher voltage is applied than between the first electrode 2 and the second electrode 4.
【０２５７】ただし、この領域には、導電性膜６がない
ために、実質の電界強度は放出部より低くなっている。However, since there is no conductive film 6 in this region, the actual electric field intensity is lower than that of the emission portion.
【０２５８】しかし、仮に、この部分にゴミや第２電極
４のエッチングの際の付着物等で導電性が付加される
と、そちらに電界がかかったり、リーク電流となったり
する可能性がある。However, if conductivity is added to this portion due to dust or the like during the etching of the second electrode 4, there is a possibility that an electric field may be applied to the portion or a leak current may occur. .
【０２５９】本実施例では、第２電極４及び第３電極５
間が露出していないために、そのような可能性はなくな
る。したがって、安定な電子放出素子が得られる。In this embodiment, the second electrode 4 and the third electrode 5
Since the gap is not exposed, such a possibility is eliminated. Therefore, a stable electron-emitting device can be obtained.
【０２６０】（実施例４）次に、本発明に係る電子放出
素子の実施例について図１２を参照して説明する。図１
２に、本発明に係る電子放出素子の実施例である実施例
４の構造図を示す。(Embodiment 4) Next, an embodiment of the electron-emitting device according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG.
FIG. 2 shows a structural diagram of Embodiment 4 which is an embodiment of the electron-emitting device according to the present invention.
【０２６１】本実施例は、実施例３と同様に、第１電極
２、第２電極４及び第３電極５の立体的な配置が異なっ
ている。This embodiment differs from the third embodiment in the three-dimensional arrangement of the first electrode 2, the second electrode 4, and the third electrode 5.
【０２６２】しかし、素子上からの配置は、前述の実施
例１とほぼ同じであり、絶縁層３及び第２電極４の厚さ
も実施例１と同じである。However, the arrangement from above the element is almost the same as in the first embodiment, and the thicknesses of the insulating layer 3 and the second electrode 4 are also the same as in the first embodiment.
【０２６３】本実施例においては、第３電極５は、基板
の上に一様に積層されていて、その上に絶縁層１２１を
介して、第１電極２及び絶縁層３が積層されている。In this embodiment, the third electrode 5 is uniformly stacked on the substrate, and the first electrode 2 and the insulating layer 3 are stacked on the third electrode 5 with the insulating layer 121 interposed therebetween. .
【０２６４】前述のように、補正電圧Ｖｃは、駆動され
る条件及び、素子形状（特に幅Ｗ１の値）が決定されれ
ば、必要な効果が得られる条件はほぼ決定される。した
がって、複数の素子を配置し、個々の制御が必要な場合
でも、補正電極が個々の素子に個別な構造をもつ必要性
は少ない。As described above, the condition for driving the correction voltage Vc and the condition for obtaining the required effect are substantially determined if the element shape (particularly the value of the width W1) is determined. Therefore, even when a plurality of elements are arranged and individual control is required, there is little need for the correction electrode to have an individual structure for each element.
【０２６５】したがって、本実施例では、第３電極５の
パターンニングをなくすことができる。また、画像形成
装置にした場合に、補正電極の取りだしパターンもなく
すことが可能である。Therefore, in this embodiment, patterning of the third electrode 5 can be eliminated. Further, in the case of an image forming apparatus, it is possible to eliminate the pattern for taking out the correction electrode.
【０２６６】（実施例５）次に、本発明に係る電子源の
実施例について図１３を参照して説明する。図１３に、
本発明に係る電子源の実施例である実施例５の回路図を
示す。(Embodiment 5) Next, an embodiment of the electron source according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG.
FIG. 13 shows a circuit diagram of Embodiment 5 which is an embodiment of the electron source according to the present invention.
【０２６７】本実施例においては、Ｘ方向の補正電極Ｄ
ｃの端子が２素子で共通になっているために、補正電極
による配線の本数を、１／２に減らすことができる。本
実施例の電子源では、電子ビームが素子より位置ずれす
る従来の表面伝導型素子とは異なり、素子直上に電子ビ
ームが到達する。In this embodiment, the correction electrode D in the X direction
Since the terminal c is common to the two elements, the number of wirings by the correction electrode can be reduced to half. In the electron source of the present embodiment, unlike the conventional surface conduction type device in which the electron beam is displaced from the device, the electron beam reaches just above the device.
【０２６８】したがって、本実施例では、Ｙ方向配線を
工夫しなくても図１３のような非対称な配置の変形も自
由に行うことが可能となる。Therefore, in this embodiment, it is possible to freely change the asymmetric arrangement as shown in FIG. 13 without devising the Y-direction wiring.
【０２６９】（実施例６）次に、本発明に係る電子放出
素子の実施例について図１４、図１５、図１６及び図１
７を参照して説明する。図１４に、本発明に係る電子放
出素子をマトリックス配置した実施例である実施例６の
構造図を示し、図１５に、図１４に示される電子放出素
子の配線図を示し、図１６に、図１４に示される電子放
出素子を用いた画像形成装置の斜視断面図を示し、図１
７に、図１４に示される画像形成装置の駆動回路のブロ
ック図を示す。(Embodiment 6) Next, an embodiment of an electron-emitting device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. FIG. 14 shows a structural diagram of an embodiment 6 in which the electron-emitting devices according to the present invention are arranged in a matrix, FIG. 15 shows a wiring diagram of the electron-emitting device shown in FIG. 14, and FIG. FIG. 1 is a perspective sectional view of an image forming apparatus using the electron-emitting device shown in FIG.
FIG. 7 shows a block diagram of a drive circuit of the image forming apparatus shown in FIG.
【０２７０】図１４において、電子放出素子を形成する
部分は実施例１とほぼ同様である。図１４においては、
第２電極４が素子部及びその外周部に形成されている。
外周部は、素子部から一定の距離を離れて存在し、第１
電極２及び第３電極５との間には、他の絶縁層１４１が
介されている。In FIG. 14, the portion where the electron-emitting device is formed is almost the same as in the first embodiment. In FIG. 14,
The second electrode 4 is formed on the element portion and its outer periphery.
The outer peripheral part is present at a certain distance from the element part,
Another insulating layer 141 is interposed between the electrode 2 and the third electrode 5.
【０２７１】これは、本実施例において、高効率な電子
源を得るためには第２電極４の厚さを簿くする必要があ
るが、そのように薄い場合には、Ｙ方向配線としてマト
リックス配線と場合に、おおきな寄生抵抗が発生するお
それがあるが、その影響を緩和することができる。In the present embodiment, it is necessary to reduce the thickness of the second electrode 4 in order to obtain a highly efficient electron source. In the case of wiring, a large parasitic resistance may be generated, but the effect can be reduced.
【０２７２】また、第１電極２及び第３電極５と第２電
極４の配線の交点における絶縁層３を厚くすることによ
り、配線間での容量を小さくできる。Further, by increasing the thickness of the insulating layer 3 at the intersection of the first electrode 2 and the third electrode 5 with the wiring of the second electrode 4, the capacitance between the wirings can be reduced.
【０２７３】ただし、外周部と、第２電極４が近すぎる
と、第１電極２及び第３電極５による、電子軌道の収束
効果自体が小さくなり、Ｗ１を大きくした場合に類似し
た傾向となるため注意が必要である。However, if the outer peripheral portion is too close to the second electrode 4, the convergence effect of the electron orbit by the first electrode 3 and the third electrode 5 itself becomes small, and the tendency becomes similar to the case where W1 is increased. Therefore, caution is required.
【０２７４】両者の間隔は、前述の駆動条件で決定され
る特徴距離Ｘｓの１０倍以上が望ましい。It is desirable that the distance between the two is not less than ten times the characteristic distance Xs determined under the above-mentioned driving conditions.
【０２７５】さらに、本実施例では、第３電極５には、
抵抗体１４２が接続されている。本実施例では、第１電
極２と第３電極５は、両者ともにＸ方向配線に接続され
るが、抵抗体１４２の作用により、第３電極５端には、
第１電極２端より低い電圧が印加される。これにより、
前述の実施例１と同様な電位配置ができ、同様の効果が
得られる。Further, in this embodiment, the third electrode 5
The resistor 142 is connected. In the present embodiment, the first electrode 2 and the third electrode 5 are both connected to the X-direction wiring, but the end of the third electrode 5 is
A voltage lower than that of the first electrode 2 is applied. This allows
The same potential arrangement as in the first embodiment can be obtained, and the same effect can be obtained.
【０２７６】さらに本実施例では、電子源の配置によ
り、図１５、図１６及び図１７で示したように、従来の
電子源で通常に用いられてきた単純マトリックス駆動を
行うことが可能となる。Further, in this embodiment, as shown in FIGS. 15, 16 and 17, it is possible to perform a simple matrix drive normally used in a conventional electron source by arranging the electron sources. .
【０２７７】ここで、本発明に係る電子放出素子、電子
源及び画像形成装置においては、例えば前述の図３に示
されるように、本発明の第１の電極層としての第１電極
２と本発明の第１の導電部としての導電性膜６ａとが分
離されている。Here, in the electron-emitting device, the electron source and the image forming apparatus according to the present invention, as shown in FIG. 3, for example, the first electrode 2 as the first electrode layer of the present invention The conductive film 6a as the first conductive portion of the present invention is separated.
【０２７８】また、本発明の第２の電極層としての第２
電極４と本発明の第２の導電部としての導電性膜６ｂと
が分離されている。そして、導電性膜６ａと導電性膜６
ｂとの間に、間隙７が形成されている。The second electrode layer of the present invention
The electrode 4 and the conductive film 6b as the second conductive portion of the present invention are separated. Then, the conductive film 6a and the conductive film 6
A gap 7 is formed between the gap 7 and the gap b.
【０２７９】しかしながら、本発明に係る電子放出素
子、電子源及び画像形成装置においては上述のような形
状の場合に限定されるものではなく種々の変形実施が可
能である。However, the electron-emitting device, the electron source, and the image forming apparatus according to the present invention are not limited to the above-mentioned shapes, and various modifications can be made.
【０２８０】例えば、図３に示されるような導電性膜６
ａ及び導電性膜６ｂを用いずに、第１電極２及び第２電
極４を、例えば絶縁層３の側壁にまで延存させて、間隙
を有するように構成しても良い。この場合、第１電極２
及び第２電極４の少なくともいずれか一方から電子が放
出されることとなる。この場合であっても、前述の各実
施形態及び各実施例と同様の効果を得ることができる。For example, a conductive film 6 as shown in FIG.
The first electrode 2 and the second electrode 4 may extend to, for example, the side wall of the insulating layer 3 and have a gap without using the conductive film 6a and the conductive film 6b. In this case, the first electrode 2
Electrons are emitted from at least one of the first and second electrodes 4. Even in this case, the same effects as those of the above-described embodiments and examples can be obtained.
【０２８１】また、電子が放出される電極としても、導
電性膜６ａに限定するものではなく、条件によっては、
導電性膜６ｂや第１電極２や第２電極４等からも放出さ
れ得るとして良い。The electrode from which electrons are emitted is not limited to the conductive film 6a.
It may also be possible to emit from the conductive film 6b, the first electrode 2, the second electrode 4, and the like.
【０２８２】[0282]
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、そ
の幅が所定の幅以下である第１の電極層と非接触の第２
の電極層が、アノード電極の向かって絶縁層上に配置さ
れ、さらに、補正電極としての第３の電極層を設けてい
るため、電子の放出効率を実用的な範囲内のものにする
と共に、電子の収束性を向上させ、高精細の画像を形成
することが可能な電子放出素子、電子源及び画像形成装
置を提供することができる。As described above, according to the present invention, the second electrode which is not in contact with the first electrode layer whose width is equal to or less than a predetermined width is provided.
Is disposed on the insulating layer facing the anode electrode, and further, the third electrode layer as a correction electrode is provided, so that the electron emission efficiency is within a practical range, It is possible to provide an electron-emitting device, an electron source, and an image forming apparatus capable of improving electron convergence and forming a high-definition image.
【図１】本発明に係る電子放出素子の一実施形態の構造
図である。FIG. 1 is a structural diagram of an embodiment of an electron-emitting device according to the present invention.
【図２】図１に示される電子放出素子の製造方法の一例
の工程図である。FIG. 2 is a process chart of an example of a method for manufacturing the electron-emitting device shown in FIG.
【図３】本発明に係る電子放出素子の一実施形態におけ
る電位分布及び電子ビーム軌道を説明するための概念図
である。FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining a potential distribution and an electron beam trajectory in one embodiment of the electron-emitting device according to the present invention.
【図４】本発明に係る電子放出素子の一実施形態の一部
構造図である。FIG. 4 is a partial structural view of one embodiment of an electron-emitting device according to the present invention.
【図５】本発明に係る電子放出素子の一実施形態の作用
を説明するためのグラフである。FIG. 5 is a graph for explaining the operation of an embodiment of the electron-emitting device according to the present invention.
【図６】図１に示される電子放出素子を用い、複数配置
して得られる電子源の配線図である。6 is a wiring diagram of an electron source obtained by arranging a plurality of the electron-emitting devices shown in FIG.
【図７】図１に示される電子放出素子を用い、複数配置
して得られる電子源の回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram of an electron source obtained by arranging a plurality of the electron-emitting devices shown in FIG.
【図８】本発明に係る画像形成装置の一実施形態の斜視
断面図である。FIG. 8 is a perspective sectional view of an embodiment of the image forming apparatus according to the present invention.
【図９】図８に示される画像形成装置に用いられる蛍光
膜の一例の構造図である。9 is a structural diagram of an example of a fluorescent film used in the image forming apparatus shown in FIG.
【図１０】図８に示される画像形成装置を駆動するため
の駆動回路の一例のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of a driving circuit for driving the image forming apparatus illustrated in FIG. 8;
【図１１】本発明に係る電子放出素子の実施例である実
施例３の構造図である。FIG. 11 is a structural diagram of Example 3 which is an example of the electron-emitting device according to the present invention.
【図１２】本発明に係る電子放出素子の実施例である実
施例４の構造図である。FIG. 12 is a structural diagram of Example 4 which is an example of the electron-emitting device according to the present invention.
【図１３】本発明に係る電子源の実施例である実施例５
の回路図である。FIG. 13 is a fifth embodiment which is an embodiment of the electron source according to the present invention.
FIG.
【図１４】本発明に係る電子放出素子をマトリックス配
置した実施例である実施例６の構造図である。FIG. 14 is a structural diagram of Embodiment 6 which is an embodiment in which the electron-emitting devices according to the present invention are arranged in a matrix.
【図１５】図１４に示される電子放出素子の配線図であ
る。15 is a wiring diagram of the electron-emitting device shown in FIG.
【図１６】図１４に示される電子放出素子を用いた画像
形成装置の斜視断面図である。16 is a perspective sectional view of an image forming apparatus using the electron-emitting device shown in FIG.
【図１７】図１４に示される画像形成装置の駆動回路の
ブロック図である。17 is a block diagram of a driving circuit of the image forming apparatus shown in FIG.
【図１８】従来の表面導電型電子放出素子の構造図であ
る。FIG. 18 is a structural view of a conventional surface conduction electron-emitting device.
【図１９】従来の表面伝導型電子放出素子の電位分布と
電子到達位置を示す概念図である。FIG. 19 is a conceptual diagram showing a potential distribution and electron arrival positions of a conventional surface conduction electron-emitting device.
【図２０】従来の電子放出素子の構造図である。FIG. 20 is a structural view of a conventional electron-emitting device.
１ 基板 ２ 第１電極 ３ 絶縁層 ４ 第２電極 ５ 第３電極 ６，６ａ，６ｂ 導電性膜 ７ 間隔 ８ アノード電極 ９，１０，１１ 電源 ２１ 導電性膜 ２２，２３ レジストパターン ６１ Ｘ方向配線 ６２ 補正電極配線 ６３ Ｙ方向配線 ８１ 基板 ８５ 蛍光体 ８６ 黒色導電材 ９１ リアプレート ９２ 支持枠 ９３ ガラス基板 ９４ 蛍光膜 ９５ メタルバック ９６ フェイスプレート ９７ 高圧端子 ９８ 外囲器 １４１ 絶縁層 １４２ 抵抗体 ３１１ 基板 ３１２，３１３ 電極 ３１４ 導電性膜 ３１５ 間隔 ３１６ アノード電極 ３１７ 補正電極 １３０１ 表示パネル １３０２ スイッチ １３０３ 制御回路 １３０４ シフトレジスタ １３０５ ラインメモリ １３０６ 同期信号分離回路 １３０７ 変調信号発生器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 1st electrode 3 Insulating layer 4 2nd electrode 5 3rd electrode 6, 6a, 6b Conductive film 7 Interval 8 Anode electrode 9, 10, 11 Power supply 21 Conductive film 22, 23 Resist pattern 61 X direction wiring 62 Correction electrode wiring 63 Y direction wiring 81 Substrate 85 Phosphor 86 Black conductive material 91 Rear plate 92 Support frame 93 Glass substrate 94 Fluorescent film 95 Metal back 96 Face plate 97 High voltage terminal 98 Envelope 141 Insulating layer 142 Resistor 311 Substrate 312 , 313 electrode 314 conductive film 315 interval 316 anode electrode 317 correction electrode 1301 display panel 1302 switch 1303 control circuit 1304 shift register 1305 line memory 1306 synchronization signal separation circuit 1307 modulation signal generator
Claims (13)
非接触の第２の電極層と、 前記基板上に形成されると共に、前記第１の電極層に印
加される電圧よりも低い電圧が印加される、前記第１の
電極層と非接触の第３の電極層と、 前記第１の電極層に設けられた、電子を放出し得る第１
の導電部と、 前記第１の導電部と間隙を有して前記第２の電極層に設
けられた、電子を放出し得る第２の導電部とを備えるこ
とを特徴とする電子放出素子。A first electrode layer formed on the substrate; an insulating layer formed on the substrate; a first electrode layer formed on the insulating layer; A second electrode layer that is not in contact with the electrode layer; and a second electrode layer that is formed on the substrate and that is applied with a voltage lower than a voltage applied to the first electrode layer. A third electrode layer in contact with the first electrode layer provided on the first electrode layer and capable of emitting electrons;
And a second conductive portion provided on the second electrode layer with a gap from the first conductive portion and capable of emitting electrons.
と、 前記基板上に形成される絶縁層と、 前記絶縁層上に形成されると共に、前記第１の電極層と
間隙を有して形成された、電子を放出し得る第２の電極
層と、 前記基板上に形成されると共に、前記第１の電極層に印
加される電圧よりも低い電圧が印加される、前記第１の
電極層と非接触の第３の電極層とを備えることを特徴と
する電子放出素子。2. An insulating substrate, a first electrode layer formed on the substrate and capable of emitting electrons, an insulating layer formed on the substrate, and formed on the insulating layer A second electrode layer capable of emitting electrons, formed with a gap with the first electrode layer; and a voltage formed on the substrate and applied to the first electrode layer. An electron-emitting device, comprising: the first electrode layer and a non-contact third electrode layer to which a lower voltage is applied.
れていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子
放出素子。3. The electron-emitting device according to claim 1, wherein the gap is formed on a side wall of the insulating layer.
極層と対向する位置に配置されていることを特徴とする
請求項１から３のいずれか１項に記載の電子放出素子。4. The method according to claim 1, wherein the third electrode layer is arranged on the substrate at a position facing the first electrode layer via the insulating layer. The electron-emitting device according to claim 1.
されたアノード電極を備え、 前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に駆動電圧
Ｖｆ［Ｖ］を印加し、 前記アノード電極にアノード電圧Ｖａ［Ｖ］を与える場
合において、 前記第２の電極層における前記第１の電極層から前記第
３の電極層に向かう方向の幅Ｗ１が、πを円周率とし
て、下記の（１）式で示される特徴距離Ｘｓの１０倍よ
り小さいことを特徴とする請求項１から４のいずれか１
項に記載の電子放出素子。 Ｘｓ＝（Ｈ・Ｖｆ）／（π・Ｖａ）・・（１）5. An anode electrode disposed at a distance H [m] from the substrate, wherein a drive voltage Vf [V] is applied between the first electrode layer and the second electrode layer. When an anode voltage Va [V] is applied to the anode electrode, a width W1 of the second electrode layer in a direction from the first electrode layer to the third electrode layer is defined by using π as a circular constant. The characteristic distance Xs is smaller than 10 times the characteristic distance Xs represented by the following equation (1).
Item 14. The electron-emitting device according to Item 1. Xs = (H · Vf) / (π · Va) (1)
層と、 前記基板上に形成される絶縁層と、 前記絶縁層上に形成されると共に、前記第１の電極層と
非接触の第２の電極層と、 前記基板上に形成されると共に、前記第１の電極層に印
加される電圧よりも低い電圧が印加される、前記第１の
電極層と非接触の第３の電極層と、 前記第１の電極層に設けられた、電子を放出し得る第１
の導電部と、 前記第１の導電部と間隙を有して前記第２の電極層に設
けられた、電子を放出し得る第２の導電部とを備える電
子放出部が、 前記絶縁性の基板上に複数形成されていることを特徴と
する電子源。6. A first electrode layer formed on an insulating substrate, an insulating layer formed on the substrate, and formed on the insulating layer and not in contact with the first electrode layer. A second electrode layer in contact with the first electrode layer, the third electrode being formed on the substrate and being applied with a voltage lower than the voltage applied to the first electrode layer; An electrode layer provided on the first electrode layer and capable of emitting electrons.
An electron emission portion comprising: a second conductive portion capable of emitting electrons provided on the second electrode layer with a gap from the first conductive portion; An electron source, wherein a plurality of electron sources are formed on a substrate.
出し得る第１の電極層と、 前記基板上に形成される絶縁層と、 前記絶縁層上に形成されると共に、前記第１の電極層と
間隙を有して形成された、電子を放出し得る第２の電極
層と、 前記基板上に形成されると共に、前記第１の電極層に印
加される電圧よりも低い電圧が印加される、前記第１の
電極層と非接触の第３の電極層とを備える電子放出部
が、 前記絶縁性の基板上に複数形成されていることを特徴と
する電子源。7. A first electrode layer capable of emitting electrons formed on an insulating substrate, an insulating layer formed on the substrate, and a first electrode layer formed on the insulating layer. A second electrode layer formed to have a gap with the first electrode layer and capable of emitting electrons, and a voltage lower than a voltage formed on the substrate and applied to the first electrode layer. An electron source, comprising: a plurality of electron-emitting portions each including the first electrode layer and a non-contacting third electrode layer, to which an electron-emitting portion is applied.
れていることを特徴とする請求項６又は７に記載の電子
源。8. The electron source according to claim 6, wherein the gap is formed on a side wall of the insulating layer.
極層と対向する位置に配置されていることを特徴とする
請求項６から８のいずれか１項に記載の電子源。9. The method according to claim 6, wherein the third electrode layer is arranged on the substrate at a position facing the first electrode layer via the insulating layer. The electron source according to claim 1.
置されたアノード電極を備え、 前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に駆動電圧
Ｖｆ［Ｖ］が印加されて駆動され、 前記アノード電極にアノード電圧Ｖａ［Ｖ］を与える場
合において、 前記第２の電極層における前記第１の電極層から前記第
３の電極層に向かう方向の幅Ｗ１が、πを円周率とし
て、下記の（２）式で示される特徴距離Ｘｓの１０倍よ
り小さいことを特徴とする請求項６から９のいずれか１
項に記載の電子源。 Ｘｓ＝（Ｈ・Ｖｆ）／（π・Ｖａ）・・（２）10. An anode electrode disposed at a distance H [m] from the substrate, wherein a drive voltage Vf [V] is applied between the first electrode layer and the second electrode layer. When the anode voltage Va [V] is applied to the anode electrode, the width W1 of the second electrode layer in the direction from the first electrode layer to the third electrode layer is π 10. The method according to claim 6, wherein the peripheral ratio is smaller than 10 times the characteristic distance Xs represented by the following equation (2).
An electron source according to the item. Xs = (H · Vf) / (π · Va) (2)
ックス状に配置し、 個々の前記電子放出部の前記第１の電極層を行配線に接
続し、 個々の前記電子放出部の前記第２の電極層を行配線と直
交する列配線に接続し、 個々の前記電子放出部の前記第３の電極層を、前記第１
の電極層を接続した行配線とは別の行配線に接続するこ
とを特徴とする請求項６から１０のいずれか１項に記載
の電子源。11. The electron emitting portions are arranged in a matrix on the substrate, the first electrode layers of the individual electron emitting portions are connected to row wirings, and the second ones of the individual electron emitting portions are connected to each other. Are connected to column wirings orthogonal to the row wirings, and the third electrode layers of the individual electron-emitting portions are connected to the first wirings.
The electron source according to any one of claims 6 to 10, wherein the electron source is connected to a row wiring different from the row wiring to which the electrode layers are connected.
ックス状に配置し、 個々の前記電子放出部の前記第１の電極層を行配線に接
続し、 個々の前記電子放出部の前記第２の電極層を行配線と直
交する列配線に接続し、 個々の前記電子放出部の前記第３の電極層を、前記第１
の電極層を接続した行配線と同じ行配線に抵抗体を介し
て接続することを特徴とする請求項６から１１のいずれ
か１項に記載の電子源。12. The electron emitting portions are arranged in a matrix on the substrate, the first electrode layers of the individual electron emitting portions are connected to row wiring, and the second ones of the individual electron emitting portions are connected to each other. Are connected to column wirings orthogonal to the row wirings, and the third electrode layers of the individual electron-emitting portions are connected to the first wirings.
The electron source according to any one of claims 6 to 11, wherein the electron source is connected via a resistor to the same row wiring as the row wiring to which the electrode layers are connected.
て配置されたアノード電極を備え、 該アノード電極近傍に、上記請求項６から１２のいずれ
か１項に記載の電子源から放出された電子の電子ビーム
が衝突して像が形成される画像形成部材を配置し、 前記画像形成部材における像が、該電子放出部の略直上
となるように、上記請求項６から１２のいずれか１項に
記載の電子源の前記第３の電極層に印加される電圧の電
位が調整されることを特徴とする画像形成装置。13. An electron source according to claim 6, further comprising an anode electrode arranged at a distance of H [m] from the insulating substrate, and near the anode electrode. An image forming member on which an image is formed by colliding with an electron beam of the generated electrons is disposed, and the image on the image forming member is substantially directly above the electron emission portion. An image forming apparatus, wherein a potential of a voltage applied to the third electrode layer of the electron source according to claim 1 is adjusted.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35505299A JP2001176379A (en) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | Electron emission element, electon source and image forming device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35505299A JP2001176379A (en) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | Electron emission element, electon source and image forming device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001176379A true JP2001176379A (en) | 2001-06-29 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP35505299A Withdrawn JP2001176379A (en) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | Electron emission element, electon source and image forming device |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP2001176379A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100581134B1 (en) * | 2001-09-07 | 2006-05-16 | 캐논 가부시끼가이샤 | Electron-emitting device, electron source, image forming apparatus, television, and method of manufacturing electron-emitting device and electron source |
-
1999
- 1999-12-14 JP JP35505299A patent/JP2001176379A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR100581134B1 (en) * | 2001-09-07 | 2006-05-16 | 캐논 가부시끼가이샤 | Electron-emitting device, electron source, image forming apparatus, television, and method of manufacturing electron-emitting device and electron source |
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