JP3313905B2 - Method of manufacturing image forming apparatus - Google Patents

Method of manufacturing image forming apparatus

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JP3313905B2 JP25030394A JP25030394A JP3313905B2 JP 3313905 B2 JP3313905 B2 JP 3313905B2 JP 25030394 A JP25030394 A JP 25030394A JP 25030394 A JP25030394 A JP 25030394A JP 3313905 B2 JP3313905 B2 JP 3313905B2
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  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Description

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

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子放出素子、特に表
面伝導型電子放出素子を用いた画像形成装置の製造方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an electron-emitting device, and more particularly to a method for manufacturing an image forming apparatus using a surface-conduction electron-emitting device.

【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。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.

【０００３】冷陰極電子源には電界放出型（以下ＦＥ型
と略す）、金属／絶縁層／金属型（以下ＭＩＭ型と略
す）や表面伝導型電子放出素子等がある。ＦＥ型の例と
してはＷ．Ｐ．Ｄｙｋｅ ＆ Ｗ．Ｗ．Ｄｏｌａｎ、”
Ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ”、Ａｄｖａｎｃｅ ｉ
ｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｈｙｓｉｃｓ、８ ８９（１
９５６）あるいはＣ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ、”Ｐｈｙｓｉ
ｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｉｎ−ｆｉ
ｌｍ ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃａｔｈｏｄｅ
ｓ ｗｉｔｈ ｍｏｌｙｂｄｅｎｉｕｍ”、Ｊ．Ａｐｐ
ｌ．Ｐｈｙｓ．、４７ ５２４８（１９７６）等が知ら
れている。[0003] Cold cathode electron sources include a field emission type (hereinafter abbreviated as FE type), a metal / insulating layer / metal type (hereinafter abbreviated as MIM type), and a surface conduction type electron emission element. As an example of the FE type, W. P. Dyke & W. W. Dolan, "
Field emission ", Advance i
n Electron Physics, 889 (1
956) or C.I. A. Spindt, "Physi
cal Properties of thin-fi
lm field emission cathode
s with molebdenium ", J. App.
l. Phys. , 475248 (1976).

【０００４】ＭＩＭ型の例としてはＣ．Ａ．Ｍｅａ
ｄ、”Ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ−ｅｍｉｓｓｉｏｎ ａｍ
ｐｌｉｆｉｅｒ”、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、３２
６４６（１９６１）等が知られている。As an example of the MIM type, C.I. A. Mea
d, "The tunnel-emission am
plier ", J. Appl. Phys., 32.
646 (1961).

【０００５】表面伝導型電子放出素子型の例としては、
Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎ、Ｒａｄｉｏ Ｅｎｇ． Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎ Ｐｈｙｓ．、１０（１９６５）等があ
る。表面伝導型電子放出素子は、基板上に形成された小
面積の薄膜に、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。この表面伝
導型電子放出素子としては、前記エリンソン等によるＳ
ｎＯ2 薄膜を用いたもの、Ａｕ薄膜によるもの［Ｇ．Ｄ
ｉｔｔｍｅｒ：”Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍ
ｓ”、９ ３１７（１９７２）］、Ｉｎ2 Ｏ3 ／ＳｎＯ
2 薄膜によるもの［Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌ ａｎｄ
Ｃ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：”ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．
ＥＤ Ｃｏｎｆ．”、５１９（１９７５）］、カーボン
薄膜によるもの［荒木 久他：真空、第２６巻、第１
号、２２頁（１９８３）］等が報告されている。Examples of the surface conduction electron-emitting device type include:
M. I. Elinson, Radio Eng. El
electron Phys. , 10 (1965). The surface conduction electron-emitting device utilizes the phenomenon that electron emission occurs when a current flows in a small-area thin film formed on a substrate in parallel with the film surface. As the surface conduction type electron-emitting device, S
One using an nO 2 thin film, one using an Au thin film [G. D
ittmer: "Thin Solid Film
s ", 9 317 (1972) ], In 2 O 3 / SnO
2 Thin film [M. Hartwell and
C. G. FIG. Fonstad: "IEEE Trans.
ED Conf. , 519 (1975)], using a carbon thin film [Hisashi Araki et al .: Vacuum, Vol. 26, No. 1]
No. 22, p. 22 (1983)].

【０００６】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な素子構成として前述のＭ．ハートウェルの素子構成を
従来図１９に示す。同図において２０１は基板である。
２０４は導電性薄膜で、スパッタで形成された金属酸化
物薄膜等によってＨ型のパターンに形成され、後述の通
電フォーミングと呼ばれる通電処理により電子放出部２
０５が形成される。尚、図中の素子電極２０２、２０３
の間隔Ｌは、０．５〜１ｍｍ、Ｗ’は、０．１ｍｍで設
定されている。尚、電子放出部２０５の位置及び形状に
ついては、不明であるので模式図として表した。A typical device configuration of these surface conduction electron-emitting devices is described in the aforementioned M.A. FIG. 19 shows a conventional Hartwell device configuration. In the figure, reference numeral 201 denotes a substrate.
Reference numeral 204 denotes a conductive thin film which is formed into an H-type pattern by a metal oxide thin film or the like formed by sputtering, and which has an electron emission portion 2 formed by an energization process called energization forming described later.
05 is formed. It should be noted that the device electrodes 202 and 203 in FIG.
Is set to 0.5 to 1 mm, and W 'is set to 0.1 mm. Since the position and the shape of the electron emitting portion 205 are unknown, they are shown as a schematic diagram.

【０００７】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、電子放出を行う前に導電性薄膜２０４を予め
通電フォーミングと呼ばれる通電処理することによっ
て、電子放出部２０５を形成するのが一般的であった。
即ち、通電フォーミングとは前記導電性薄膜２０４の両
端に直流電圧、あるいは非常にゆっくりとした昇電圧、
例えば１Ｖ／分程度を印加通電し、導電性薄膜を局所的
に破壊、変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状
態にした電子放出部２０５を形成することである。尚、
電子放出部２０５は導電性薄膜２０４の一部に亀裂が発
生しその亀裂付近から電子放出が行われる。Conventionally, in these surface conduction electron-emitting devices, the electron-emitting portion 205 is generally formed by subjecting the conductive thin film 204 to an energization process called energization forming before electron emission. there were.
That is, the energization forming is a DC voltage across the conductive thin film 204, or a very slowly increasing voltage,
For example, applying an electric current of about 1 V / minute to locally destroy, deform, or alter the conductive thin film, thereby forming the electron emitting portion 205 in an electrically high resistance state. still,
In the electron emitting portion 205, a crack is generated in a part of the conductive thin film 204, and electrons are emitted from the vicinity of the crack.

【０００８】前記通電フォーミング処理をした表面伝導
型電子放出素子は、上述導電性薄膜２０４に電圧を印加
し、素子に電流を流すことにより上述電子放出部２０５
から電子を放出せしめるものである。In the surface conduction type electron-emitting device subjected to the energization forming process, a voltage is applied to the conductive thin film 204 and a current flows through the device to form the electron-emitting portion 205.
It causes electrons to be emitted.

【０００９】上述の表面伝導型放出素子は構造が単純で
製造も容易であることから、大面積にわたり多数素子を
配列形成できる利点がある。そこでこの特徴を生かせる
ようないろいろな応用が研究されている。例えば、荷電
ビーム源、画像形成装置等の表示装置があげられる。The above surface conduction electron-emitting device has a simple structure and is easy to manufacture, and thus has the advantage that a large number of devices can be arranged and formed over a large area. Therefore, various applications that can take advantage of this feature are being studied. For example, a display device such as a charged beam source and an image forming apparatus can be used.

【００１０】図２０および図２１は従来の画像形成装置
の製造方法を示す図である。FIGS. 20 and 21 are views showing a method of manufacturing a conventional image forming apparatus.

【００１１】図２０は従来の画像形成装置の構成を示す
図であり、図中において、１０１は排気用貫通孔１０１
ａを設けた基板、１０２は前記基板１０１の上面に封着
したカバーガラス、１０３はカバーガラス１０２を基板
１０１に封着する封着用フリット、１０４は基板１０１
に垂直に取り付けた排気管、１０５はその詳細を図２１
に示すように円筒状にプレス成形したフリットガラスの
タブレットである。タブレット１０５の材質は封着用フ
リット１０３と同一のフリットまたは軟化点のほぼ等し
いものであり、外径はｄ1 、高さはｈ1 である。FIG. 20 is a view showing the configuration of a conventional image forming apparatus. In FIG.
a, a cover glass sealed on the upper surface of the substrate 101, a sealing frit 103 for sealing the cover glass 102 to the substrate 101, and a substrate 101
The exhaust pipe 105 vertically attached to the
It is a frit glass tablet pressed into a cylindrical shape as shown in FIG. The material of the tablet 105 is the same frit or the same softening point as the frit 103 for sealing, the outer diameter is d 1 , and the height is h 1 .

【００１２】次に、上記構成による蛍光表示管の製造方
法について説明する。Next, a method for manufacturing the fluorescent display tube having the above configuration will be described.

【００１３】まず、封着用フリット１０３と同一のフリ
ットまたは同程度もしくは低い軟化点のフリットガラス
に有機溶剤を混合してペースト状にしたフリットガラス
ペーストを作る。次に、基板１０１の裏面で、かつその
排気用貫通孔１０１ａの周縁部１２０にフリットガラス
ペーストをスクリーン印刷法またはスタンプ方式によ
り、ドーナツ状に塗布した後、乾燥させてフリットガラ
スペースト塗布層（不図示）を作る。次に、基板１０１
にカバーガラス１０２を封着用クリップ治具（不図示）
を用いて固定すると共に、タブレット１０５を基板１０
１上のフリットガラスペースト塗布層の上に配置し、排
気管保持治具（不図示）を用いて、排気管１０４を基板
１に対して垂直に固定する。そして、基板１０１とカバ
ーガラス１０２の封着工程で、排気管１０４の基板１０
１への取付（焼成固着）を同時に行う。封着工程におい
て、タブレットガラス１０５およびフリットガラスペー
スト塗布層は溶融し、タブレットガラス１０５はフリッ
トガラスペースト塗布層の直径にほぼ等しい箇所まで広
がり排気管１０４を基板に固着する。フリットガラスペ
ースト塗布層の直径はタブレットガラス１０５の直径よ
り大きいので、その表面張力によりタブレットガラス１
０５は溶融して広がる（図２０中Ｄ2 で示される直
径）。このため、基板１０１と溶融タブレット１０９と
のなす接触角θ1は９０度よりはるかに大きくなる。上
述の製造方法により、図２０に示す従来の画像形成装置
が製造される。First, a frit glass paste is prepared by mixing an organic solvent with the same frit as the frit 103 for sealing or a frit glass having the same or lower softening point. Next, a frit glass paste is applied in a donut shape on the back surface of the substrate 101 and on the peripheral portion 120 of the exhaust through-hole 101a by a screen printing method or a stamp method, and then dried to dry the frit glass paste applied layer (not coated). (Shown). Next, the substrate 101
Clip jig (not shown) for sealing the cover glass 102
And the tablet 105 is attached to the substrate 10.
The exhaust pipe 104 is disposed on the frit glass paste application layer on the substrate 1 and the exhaust pipe 104 is vertically fixed to the substrate 1 using an exhaust pipe holding jig (not shown). Then, in a sealing process of the substrate 101 and the cover glass 102, the substrate 10 of the exhaust pipe 104 is
Attachment to 1 (firing fixation) is performed simultaneously. In the sealing step, the tablet glass 105 and the frit glass paste application layer are melted, and the tablet glass 105 spreads to a position substantially equal to the diameter of the frit glass paste application layer, and fixes the exhaust pipe 104 to the substrate. Since the diameter of the frit glass paste application layer is larger than the diameter of the tablet glass 105, the surface tension of the tablet glass 1
05 spreads to melt (diameter shown in Figure 20 in D 2). Therefore, the contact angle θ 1 between the substrate 101 and the molten tablet 109 is much larger than 90 degrees. With the above-described manufacturing method, the conventional image forming apparatus shown in FIG. 20 is manufactured.

【００１４】しかし、ガラスタブレット１０５の内径と
排気管１０４外径のサイズがわずかにずれる、またはガ
ラスタブレット１０５は自重変形であるなどの理由によ
って、溶融タブレット１０９と排気管１０４との巨視的
な接触角度θ2が小さくなることがある。その場合に、
溶融タブレット１０９と排気管１０４の接する領域にお
いて応力集中が発生しやすくなる。したがって、真空排
気系装置などと接続する際に無理な形で固定した場合、
または、接続した状態において真空排気系装置などと画
像形成装置の相対的位置がずれた場合に、排気管と画像
形成装置との接続部に大きな応力が生じ、排気管が折れ
易かった。However, the macroscopic contact between the molten tablet 109 and the exhaust pipe 104 due to reasons such as the inner diameter of the glass tablet 105 and the outer diameter of the exhaust pipe 104 being slightly different or the glass tablet 105 being deformed under its own weight. The angle θ 2 may be small. In that case,
Stress concentration is likely to occur in a region where the molten tablet 109 and the exhaust pipe 104 are in contact with each other. Therefore, if it is fixed in an unreasonable way when connecting to a vacuum exhaust system, etc.
Alternatively, when the relative positions of the vacuum evacuation system device and the image forming apparatus are displaced in the connected state, a large stress is generated at a connection portion between the exhaust pipe and the image forming apparatus, and the exhaust pipe is easily broken.

【００１５】[0015]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電子
放出素子を用いた画像形成装置において、とくに、表面
伝導型放出素子を用いる画像形成装置において、排気管
接続部の機械的な強度を向上させることであり、さらに
は、信頼性の高い真空シールを得ることである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus using an electron-emitting device, and in particular, in an image forming apparatus using a surface conduction electron-emitting device, to reduce the mechanical strength of a connection portion of an exhaust pipe. It is to improve the vacuum seal and to obtain a highly reliable vacuum seal.

【００１６】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明は、電子放出素子
を有するリアプレートと、前記リアプレートに対向して
配置され前記電子放出素子から放出される電子により発
光する蛍光体を搭載したフェースプレートと、前記リア
プレートと前記フェースプレートの周縁を包囲する支持
枠とによって構成される外囲器に、該外囲器に設けられ
た排気用貫通孔と連通して排気管をガラスタブレットを
用いて焼成固着する画像形成装置の製造方法において、
前記ガラスタブレットの形状が円錐台状であって、フリ
ット塗布層を排気管の一端側に設けた排気管を用いて排
気管の一端側と外囲器とを融着する工程を有することを
特徴とする画像形成装置の製造方法に関する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a face plate having a rear plate having an electron-emitting device, and a phosphor disposed opposite to the rear plate and mounted with a phosphor which emits light by electrons emitted from the electron-emitting device. And an envelope formed by the rear plate and a support frame surrounding the peripheral edge of the face plate, and an exhaust pipe communicated with an exhaust through hole provided in the envelope using an exhaust pipe using a glass tablet. In a method of manufacturing an image forming apparatus to be fixed by firing,
The glass tablet has a shape of a truncated cone, and has a step of fusing one end side of the exhaust pipe and the envelope using an exhaust pipe provided with a frit coating layer on one end side of the exhaust pipe. And a method of manufacturing an image forming apparatus.

【００１７】以下、実施態様により本発明を詳細に説明
する。 （実施態様１） 図１及び図２は、本発明の一実施態様を説明する図であ
り、画像形成装置において排気管接続部を説明する図で
ある。尚、本発明において、リアプレートは電子放出素
子が形成されている基板を言い、以下の説明における電
子源基板とは、リアプレートだけで電子源として機能す
る場合はリアプレートと同義であり、リアプレートに加
えてその他の構造と共に電子源として機能する場合はリ
アプレートとその他の構造を含んだ基板を言う。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments. Embodiment 1 FIGS. 1 and 2 are diagrams illustrating an embodiment of the present invention, and are diagrams illustrating an exhaust pipe connection portion in an image forming apparatus. In the present invention, the rear plate refers to a substrate on which the electron-emitting devices are formed, and the electron source substrate in the following description has the same meaning as the rear plate when only the rear plate functions as an electron source. When functioning as an electron source together with a plate and other structures, it refers to a substrate including a rear plate and other structures.

【００１８】図１において、１は素子電極、電子放出素
子など（図示せず）を搭載する電子源基板、２は蛍光体
など（図示せず）を搭載するフェースプレート、３は支
持枠、４は封着用フリット、５は排気管、５ａは電子源
基板上に設けられ、排気管５と連通する排気用貫通孔、
１１は排気管を固定するためのフリットガラスで作られ
たガラスタブレットが焼成により溶融した溶融タブレッ
トである。図２において、７は排気管５の一端側外表面
に塗布されたフリットペースト塗布層である。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an electron source substrate on which element electrodes, electron-emitting devices and the like (not shown) are mounted, 2 denotes a face plate on which a phosphor and the like (not shown) are mounted, 3 denotes a support frame, 4 Is a sealing frit, 5 is an exhaust pipe, 5a is provided on the electron source substrate, and an exhaust through hole communicating with the exhaust pipe 5,
Reference numeral 11 denotes a molten tablet obtained by firing a glass tablet made of frit glass for fixing the exhaust pipe. In FIG. 2, reference numeral 7 denotes a frit paste coating layer applied to the outer surface on one end side of the exhaust pipe 5.

【００１９】図３はガラスタブレット６の一例を示すも
ので、この例においては、タブレット６は円錐台状で、
その軸方向に排気管挿入孔６ａが形成されている。FIG. 3 shows an example of the glass tablet 6. In this example, the tablet 6 has a truncated cone shape.
An exhaust pipe insertion hole 6a is formed in the axial direction.

【００２０】次に製造方法を説明する。Next, the manufacturing method will be described.

【００２１】まず、ガラスタブレット６と同一のフリッ
トまたは同程度もしくは低い軟化点のフリットガラスに
有機溶剤を混合してペースト状にしたフリットガラスペ
ーストを作る。次に、図２に示すようにガラス製の排気
管５の先端外側に、スプレー方式により均一で薄いフリ
ット塗布層７を作る。フリット塗布層７の長さはガラス
タブレット６の高さより大きい領域に塗布される。一
方、電子源基板１、支持枠３、フェースプレート２、封
着用フリット４を固定し（固定用治具は図示せず）、焼
成封着し、外囲器９を作る。その後、排気管５とガラス
タブレット６を電子源基板１上に設けられた排気管貫通
孔５ａに合わせ配置固定し、焼成することで外囲器９と
排気管５との固着を行う。First, an organic solvent is mixed with the same frit as the glass tablet 6 or a frit glass having the same or lower softening point to form a frit glass paste. Next, as shown in FIG. 2, a uniform and thin frit coating layer 7 is formed on the outer side of the tip of the glass exhaust pipe 5 by a spray method. The length of the frit coating layer 7 is applied to an area larger than the height of the glass tablet 6. On the other hand, the electron source substrate 1, the support frame 3, the face plate 2, and the sealing frit 4 are fixed (fixing jigs are not shown), fired and sealed to form an envelope 9. After that, the exhaust pipe 5 and the glass tablet 6 are arranged and fixed in alignment with the exhaust pipe through-hole 5 a provided on the electron source substrate 1, and are fired to fix the envelope 9 and the exhaust pipe 5.

【００２２】これにより、図１に示すような画像形成装
置が製造できる。図１は画像形成装置の断面拡大図の一
例である。電子源基板１と排気管５がガラスタブレット
の溶融によってなめらかに接続され、機械的な強度が向
上し、なおかつ真空のリークパスが長い画像形成装置が
製造できる。Thus, an image forming apparatus as shown in FIG. 1 can be manufactured. FIG. 1 is an example of an enlarged cross-sectional view of the image forming apparatus. The electron source substrate 1 and the exhaust pipe 5 are smoothly connected by melting the glass tablet, so that an image forming apparatus with improved mechanical strength and a long vacuum leak path can be manufactured.

【００２３】更に本発明で用いる冷陰極電子源は、単純
な構成であり、製法が容易な表面伝導型電子放出素子が
好適である。Further, the cold cathode electron source used in the present invention has a simple structure, and is preferably a surface conduction electron-emitting device which can be easily manufactured.

【００２４】本発明に用いることのできる表面伝導型電
子放出素子は基本的に平面型表面伝導型電子放出素子及
び垂直型表面伝導型電子放出素子の２種類があげられ
る。There are basically two types of surface conduction electron-emitting devices that can be used in the present invention, a planar surface conduction electron-emitting device and a vertical surface conduction electron-emitting device.

【００２５】図８は基本的な表面伝導型電子放出素子の
構成を示す模式的平面図及び断面図である。FIG. 8 is a schematic plan view and a sectional view showing the structure of a basic surface conduction electron-emitting device.

【００２６】図８において、２０１は基板、２０２、２
０３は素子電極、２０４は導電性薄膜、２０５は電子放
出部である。In FIG. 8, reference numeral 201 denotes a substrate;
03 is a device electrode, 204 is a conductive thin film, and 205 is an electron emitting portion.

【００２７】基板２０１としては、石英ガラス、Ｎａ等
の不純物含有量の少ないガラス、青板ガラス、ＳｉＯ2
を表面に形成したガラス基板、及びアルミナ等のセラミ
ックス基板が用いられる。As the substrate 201, quartz glass, glass having a small content of impurities such as Na, blue plate glass, SiO 2
And a ceramic substrate such as alumina.

【００２８】素子電極２０２、２０３の材料としては一
般的導電体が用いられ、例えばＮｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｍ
ｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ等の金属或は合
金及びＰｄ、Ａｇ、Ａｕ、ＲｕＯ2 、Ｐｄ−Ａｇ等の金
属或は金属酸化物とガラス等から構成される印刷導体、
Ｉｎ2 Ｏ3 −ＳｎＯ2 等の透明導電体及びポリシリコン
等の半導体材料から適宜選択される。As a material for the device electrodes 202 and 203, a general conductor is used. For example, Ni, Cr, Au, M
o, W, Pt, Ti, Al, Cu, metal or alloy and Pd such as Pd, Ag, Au, printed conductors composed of RuO 2, metal or metal oxide such as Pd-Ag and glass,
It is appropriately selected from a transparent conductor such as In 2 O 3 —SnO 2 and a semiconductor material such as polysilicon.

【００２９】素子電極間隔Ｌは好ましくは数百オングス
トロームより数百マイクロメートルである。また素子電
極間に印加する電圧は低い方が望ましく、再現良く作成
することが要求されるため、特に好ましい素子電極間隔
は数マイクロメートルより数十マイクロメートルであ
る。The element electrode spacing L is preferably from several hundred angstroms to several hundred micrometers. Further, it is desirable that the voltage applied between the element electrodes is low, and it is necessary to produce the element with good reproducibility. Therefore, a particularly preferable interval between the element electrodes is several micrometers to several tens of micrometers.

【００３０】素子電極長さＷは電極の抵抗値、電子放出
特性から、数マイクロメートルより数百マイクロメート
ルであり、また素子電極２０２、２０３の膜厚は、数百
オングストロームより数マイクロメートルが好ましい。The element electrode length W is from several micrometers to several hundred micrometers from the resistance value and electron emission characteristics of the electrode, and the film thickness of the element electrodes 202 and 203 is preferably several micrometers to several hundred angstroms. .

【００３１】尚、図８の構成だけでなく、基板２０１上
に導電性薄膜２０４、素子電極２０２、２０３の電極を
順次形成させた構成にしてもよい。In addition to the configuration shown in FIG. 8, a configuration may be adopted in which the conductive thin film 204 and the electrodes of the device electrodes 202 and 203 are sequentially formed on the substrate 201.

【００３２】導電性薄膜２０４は良好な電子放出特性を
得るために、微粒子で構成された微粒子膜が特に好まし
く、その膜厚は素子電極２０２、２０３へのステップカ
バレージ、素子電極２０２、２０３間の抵抗値及び後述
する通電フォーミング条件等によって、適宜設定される
が、好ましくは数オングストロームから数千オングスト
ロームで、特に好ましくは１０オングストロームより５
００オングストロームである。そのシート抵抗値は１０
の３乗乃至１０の７乗オーム／□である。The conductive thin film 204 is particularly preferably a fine particle film composed of fine particles in order to obtain good electron emission characteristics. The thickness of the conductive thin film 204 depends on the step coverage of the device electrodes 202 and 203 and the thickness between the device electrodes 202 and 203. It is appropriately set depending on the resistance value and the energizing forming conditions described later, but is preferably from several Angstroms to several thousand Angstroms, particularly preferably from 10 Angstroms to 5 Angstroms.
00 angstroms. Its sheet resistance is 10
3 to 10 7 ohms / square.

【００３３】また導電性薄膜２０４を構成する材料は、
Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｃ
ｒ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ等の金属、Ｐｄ
Ｏ、ＳｎＯ2 、Ｉｎ2 Ｏ3 、ＰｂＯ、Ｓｂ2 Ｏ3 等の酸
化物、ＨｆＢ2 、ＺｒＢ2 、ＬａＢ6 、ＣｅＢ6 、ＹＢ
4 、ＧｄＢ4 等の硼化物、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、Ｔ
ａＣ、ＳｉＣ、ＷＣ等の炭化物、ＴｉＮ、ＺｒＮ、Ｈｆ
Ｎ等の窒化物、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体、カーボン等があ
げられる。The material constituting the conductive thin film 204 is as follows:
Pd, Pt, Ru, Ag, Au, Ti, In, Cu, C
metals such as r, Fe, Zn, Sn, Ta, W, Pb, Pd
Oxide such as O, SnO 2 , In 2 O 3 , PbO, Sb 2 O 3 , HfB 2 , ZrB 2 , LaB 6 , CeB 6 , YB
4, GdB boride such as 4, TiC, ZrC, HfC, T
carbides such as aC, SiC, WC, TiN, ZrN, Hf
Examples include nitrides such as N, semiconductors such as Si and Ge, and carbon.

【００３４】尚、ここで述べる微粒子膜とは複数の微粒
子が集合した膜であり、その微細構造として、微粒子が
個々に分散配置した状態のみならず、微粒子が互いに隣
接、あるいは重なり合った状態（島状も含む）の膜をさ
しており、微粒子の粒径は数オングストロームから数千
オングストロームであり、好ましくは１０オングストロ
ームより２００オングストロームである。The fine particle film described here is a film in which a plurality of fine particles are aggregated. The fine structure thereof is not only a state in which the fine particles are individually dispersed and arranged, but also a state in which the fine particles are adjacent to each other or overlap each other (an island). The particle size of the fine particles is from several Angstroms to thousands of Angstroms, preferably from 10 Angstroms to 200 Angstroms.

【００３５】電子放出部２０５は導電性薄膜２０４の一
部に形成された高抵抗の亀裂であり、通電フォーミング
等により形成される。また亀裂内には数オングストロー
ムから数百オングストロームの粒径の導電性微粒子を有
することもある。この導電性微粒子は導電性薄膜２０４
を構成する物質の少なくとも一部の元素を含んでいる。
また電子放出部２０５及びその近傍の導電性薄膜２０４
は炭素及び炭素化合物を有することもある。The electron-emitting portion 205 is a high-resistance crack formed in a part of the conductive thin film 204, and is formed by energization forming or the like. The crack may have conductive fine particles having a particle size of several Angstroms to several hundred Angstroms. These conductive fine particles are used as the conductive thin film 204.
Contains at least some of the elements of
In addition, the electron emitting portion 205 and the conductive thin film 204 in the vicinity thereof
May have carbon and carbon compounds.

【００３６】図９は基本的な垂直型表面伝導型電子放出
素子の構成例を示す模式的図面である。FIG. 9 is a schematic diagram showing a configuration example of a basic vertical surface conduction electron-emitting device.

【００３７】図９において図８と同一の部材については
同一符号を付与してある。２２１は段差形成部である。In FIG. 9, the same members as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals. 221 is a step forming part.

【００３８】基板２０１、素子電極２０２と２０３、導
電性薄膜２０４、電子放出部２０５は前述した平面型表
面伝導型電子放出素子と同様の材料で構成することがで
きる。段差形成部２２１は絶縁性材料で構成され、段差
形成部２２１の膜厚が先に述べた図８中の平面型表面伝
導型電子放出素子の素子電極間隔Ｌに相当する。その間
隔は数百オングストロームより数十マイクロメートルで
ある。またその間隔は段差形成部の製法及び素子電極間
に印加する電圧により制御することができるが、好まし
くは数百オングストロームより数マイクロメートルであ
る。The substrate 201, the device electrodes 202 and 203, the conductive thin film 204, and the electron-emitting portion 205 can be made of the same material as the above-mentioned flat surface-conduction type electron-emitting device. The step forming portion 221 is made of an insulating material, and the film thickness of the step forming portion 221 corresponds to the element electrode interval L of the flat surface conduction electron-emitting device in FIG. 8 described above. The spacing is from tens of micrometers to hundreds of angstroms. The distance can be controlled by the manufacturing method of the step forming portion and the voltage applied between the device electrodes, but is preferably from several hundred angstroms to several micrometers.

【００３９】導電性薄膜２０４は素子電極２０２、２０
３と段差形成部２２１作成後に形成するため、素子電極
２０２、２０３の上に積層される。尚、図９において電
子放出部２０５は段差形成部２２１に直線状に形成され
ているように示されているが、作成条件、通電フォーミ
ング条件等に依存するので、形状、位置ともこれに限ら
れるものではない。The conductive thin film 204 is composed of the device electrodes 202 and 20
3 is formed on the device electrodes 202 and 203 to be formed after the step formation portion 221 is formed. In FIG. 9, the electron emitting portion 205 is shown as being formed linearly on the step forming portion 221. However, since the electron emitting portion 205 depends on the forming conditions, energizing forming conditions, and the like, the shape and position are limited to this. Not something.

【００４０】上述の表面伝導型電子放出素子の製造方法
としては様々な方法があるが、その一例を図１０に示
す。There are various methods for manufacturing the above-mentioned surface conduction electron-emitting device, one example of which is shown in FIG.

【００４１】以下、図８及び図１０に基づいて電子源基
板の作製方法について説明する。尚、図８と同一の部材
については同一符号を付与してある。Hereinafter, a method for manufacturing the electron source substrate will be described with reference to FIGS. The same members as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals.

【００４２】１）基板を洗剤、純水および有機溶剤によ
り十分に洗浄後、真空蒸着法、スパッタ法等により素子
電極材料を堆積する。その後、フォトリソグラフィー技
術により該基板２０１上に素子電極２０２、２０３を形
成する（図１０（ａ））。1) After sufficiently washing the substrate with a detergent, pure water and an organic solvent, a device electrode material is deposited by a vacuum evaporation method, a sputtering method or the like. Thereafter, device electrodes 202 and 203 are formed on the substrate 201 by photolithography (FIG. 10A).

【００４３】２）素子電極２０２、２０３を設けた基板
１に、有機金属溶液を塗布して放置することにより有機
金属薄膜を形成する。ここでいう有機金属溶液とは前述
の導電性薄膜２０４を形成する金属を主元素とする有機
金属化合物の溶液である。その後、有機金属薄膜を加熱
焼成処理し、リフトオフ、エッチング等の公知の技術を
用いてパターニングし、導電性薄膜２０４を形成する
（図１０（ｂ））。尚、ここでは有機金属溶液の塗布法
により説明したが、これに限るものでなく真空蒸着法、
スパッタ法、化学的気相堆積法、分散塗布法、ディッピ
ング法、スピンナー法等によって形成される場合もあ
る。2) An organic metal solution is applied to the substrate 1 provided with the device electrodes 202 and 203 and left to form an organic metal thin film. Here, the organic metal solution is a solution of an organic metal compound containing a metal forming the conductive thin film 204 as a main element. Thereafter, the organic metal thin film is heated and baked, and patterned by a known technique such as lift-off or etching to form a conductive thin film 204 (FIG. 10B). In addition, here, the explanation was given by the method of applying the organic metal solution, but the present invention is not limited to this, and the vacuum evaporation method,
It may be formed by a sputtering method, a chemical vapor deposition method, a dispersion coating method, a dipping method, a spinner method, or the like.

【００４４】３）続いて通電フォーミングと呼ばれる通
電処理を行う。通電フォーミングは素子電極２０２、２
０３間に不図示の電源より通電を行い、導電性薄膜２０
４を局所的に破壊、変形もしくは変質せしめ、構造を変
化させた部位を形成させるものである。この局所的に構
造変化させた部位を電子放出部２０５とよぶ（図１０
（ｃ））。通電フォーミングの電圧波形の例を図１１に
示す。3) Subsequently, an energization process called energization forming is performed. The energization forming is performed on the element electrodes 202,
Power is supplied from a power source (not shown) to the conductive thin film 20
4 is locally destroyed, deformed or altered to form a portion having a changed structure. The site where the structure is locally changed is called an electron emission unit 205 (FIG. 10).
(C)). FIG. 11 shows an example of the voltage waveform of the energization forming.

【００４５】電圧波形は特にパルス波形が好ましく、パ
ルス波高値が一定の電圧パルスを連続的に印加する場合
（図１１（ａ））とパルス波高値を増加させながら、電
圧パルスを印加する場合（図１１（ｂ））とがある。ま
ずパルス波高値が一定電圧とした場合（図１１（ａ））
について説明する。The voltage waveform is particularly preferably a pulse waveform. When a voltage pulse having a constant pulse peak value is continuously applied (FIG. 11A), when a voltage pulse is applied while increasing the pulse peak value ( FIG. 11B). First, when the pulse crest value is a constant voltage (FIG. 11A)
Will be described.

【００４６】図１１（ａ）におけるＴ１及びＴ２は電圧
波形のパルス幅とパルス間隔であり、Ｔ１を１マイクロ
秒〜１０ミリ秒、Ｔ２を１０マイクロ秒〜１００ミリ秒
とし、三角波の波高値（通電フォーミング時のピーク電
圧）は表面伝導型電子放出素子の形態に応じて適宜選択
し、適当な真空度、例えば、１０の−５乗ｔｏｒｒ程度
の真空雰囲気下で、数秒から数十分印加する。尚、素子
の電極間に印加する波形は三角波に限定することはな
く、矩形波など所望の波形を用いても良い。In FIG. 11A, T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform. T1 is 1 microsecond to 10 milliseconds, T2 is 10 microseconds to 100 milliseconds, and the peak value of the triangular wave ( The peak voltage at the time of energization forming is appropriately selected according to the form of the surface conduction electron-emitting device, and is applied for several seconds to several tens of minutes under a vacuum atmosphere having an appropriate degree of vacuum, for example, about 10 −5 torr. . The waveform applied between the electrodes of the element is not limited to a triangular wave, and a desired waveform such as a rectangular wave may be used.

【００４７】図１１（ｂ）におけるＴ１及びＴ２は、図
１１（ａ）と同様であり、三角波の波高値（通電フォー
ミング時のピーク電圧）は、例えば０．１Ｖステップ程
度づつ増加させ適当な真空雰囲気下で印加する。T1 and T2 in FIG. 11 (b) are the same as those in FIG. 11 (a), and the peak value of the triangular wave (peak voltage at the time of energization forming) is increased by, for example, about 0.1 V steps and an appropriate vacuum is applied. Apply under atmosphere.

【００４８】尚、この場合の通電フォーミング処理はパ
ルス間隔Ｔ２中に、導電性薄膜２０４を局所的に破壊、
変形しない程度の電圧、例えば０．１Ｖ程度の電圧で、
素子電流を測定し、抵抗値を求め、例えば、１Ｍオーム
以上の抵抗を示した時に通電フォーミング終了とする。In this case, the energization forming process locally destroys the conductive thin film 204 during the pulse interval T2.
At a voltage that does not deform, for example, a voltage of about 0.1 V,
The element current is measured, and the resistance value is determined. For example, when the resistance is 1 M ohm or more, the energization forming is completed.

【００４９】４）次に通電フォーミングが終了した素子
に活性化工程と呼ぶ処理を施すことが望ましい。4) Next, it is desirable to perform a process called an activation process on the element after the energization forming.

【００５０】活性化工程とは、例えば、１０の−４乗〜
１０の−５乗ｔｏｒｒ程度の真空度で、通電フォーミン
グ同様、パルス波高値が一定の電圧パルスを繰り返し印
加する処理のことであり、真空中に存在する有機物質に
起因する炭素及び炭素化合物を導電性薄膜上に堆積さ
せ、素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅを著しく変化させる処
理である。活性化工程は素子電流Ｉｆと放出電流Ｉｅを
測定しながら、例えば、放出電流Ｉｅが飽和した時点で
終了する。また印加する電圧パルスは動作駆動電圧で行
うことが好ましい。The activation step is, for example, 10 −4 to
This is a process of repeatedly applying a voltage pulse having a constant pulse peak value at a degree of vacuum of about 10 −5 torr, similar to the energization forming, and conducts carbon and carbon compounds caused by an organic substance existing in vacuum. This is a process in which the device current If and the emission current Ie are remarkably changed by being deposited on the conductive thin film. The activation process ends while measuring the device current If and the emission current Ie, for example, when the emission current Ie is saturated. Further, it is preferable that the applied voltage pulse be performed at an operation drive voltage.

【００５１】尚、ここで炭素及び炭素化合物とはグラフ
ァイト（単、多結晶双方を指す）非晶質カーボン（非晶
質カーボン及び多結晶グラファイトとの混合物を指す）
であり、その膜厚は５００オングストローム以下が好ま
しく、より好ましくは３００オングストローム以下であ
る。The carbon and the carbon compound are graphite (both single and polycrystalline) and amorphous carbon (a mixture of amorphous carbon and polycrystalline graphite)
The thickness is preferably 500 Å or less, more preferably 300 Å or less.

【００５２】５）こうして作成した電子放出素子を通電
フォーミング工程、活性化工程における真空度よりも高
い真空度の雰囲気下に置いて動作駆動させるのが良い。
また更に高い真空度の雰囲気下で、８０℃〜１５０℃に
加熱後、動作駆動させることが望ましい。5) It is preferable to operate the electron-emitting device thus prepared in an atmosphere having a higher degree of vacuum than in the energization forming step and the activation step.
Further, it is desirable to drive the device after heating to 80 ° C. to 150 ° C. in an atmosphere with a higher degree of vacuum.

【００５３】尚、通電フォーミング工程、活性化処理し
た真空度よりも高い真空度とは、例えば約１０の−６乗
以上の真空度であり、より好ましくは超高真空系であ
り、新たに炭素及び炭素化合物が導電薄膜上にほとんど
堆積しない真空度である。こうすることによって素子電
流Ｉｆ、放出電流Ｉｅを安定化させることが可能にな
る。The degree of vacuum higher than the degree of vacuum in the energization forming step and the activation treatment is, for example, a degree of vacuum of about 10 −6 or more, more preferably an ultra-high vacuum system, And a vacuum at which carbon compounds hardly deposit on the conductive thin film. This makes it possible to stabilize the element current If and the emission current Ie.

【００５４】図１２は、図８で示した構成を有する素子
の電子放出特性を測定するための測定評価装置の一例を
示す概略構成図である。図１２において、図８と同様の
符号は、同一のものを示す。また、２５１は、電子放出
素子に素子電圧Ｖｆを印加するための電源、２５０は素
子電極２０２・２０３間の導電性薄膜２０４を流れる素
子電流Ｉｆを測定するための電流計、２５４は、素子の
電子放出部より放出される放出電流Ｉｅを捕捉するため
のアノード電極、２５３は、アノード電極２５４に電圧
を印加するための高圧電源、２５２は、素子の電子放出
部２０５より放出される放出電流Ｉｅを測定するための
電流計、２５５は真空装置、２５６は排気ポンプであ
る。FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing an example of a measurement evaluation device for measuring the electron emission characteristics of the device having the configuration shown in FIG. 12, the same reference numerals as those in FIG. 8 denote the same components. Reference numeral 251 denotes a power supply for applying a device voltage Vf to the electron-emitting device; 250, an ammeter for measuring a device current If flowing through the conductive thin film 204 between the device electrodes 202 and 203; An anode electrode 253 for capturing the emission current Ie emitted from the electron emission section is a high voltage power supply for applying a voltage to the anode electrode 254, and an emission current Ie emitted from the electron emission section 205 of the element is shown. Is a vacuum device, 255 is a vacuum device, and 256 is an exhaust pump.

【００５５】次に本発明の画像形成装置について述べ
る。画像形成装置に用いられる電子源基板は複数の表面
伝導型電子放出素子を基板上に配列することにより形成
される。Next, the image forming apparatus of the present invention will be described. An electron source substrate used in an image forming apparatus is formed by arranging a plurality of surface conduction electron-emitting devices on a substrate.

【００５６】表面伝導型電子放出素子の配列の方式には
表面伝導型電子放出素子を並列に配置し、個々の素子の
両端を配線で接続するはしご型配置（以下はしご型配置
電子源基板と呼ぶ）や、表面伝導型電子放出素子の一対
の素子電極にそれぞれＸ方向配線、Ｙ方向配線を接続し
た単純マトリクス配置（以下マトリクス型配置電子源基
板と呼ぶ）があげられる。尚、はしご型配置電子源基板
を有する画像形成装置には電子放出素子からの電子の飛
翔を制御する電極である制御電極（グリッド電極）を必
要とする。In the arrangement of the surface conduction electron-emitting devices, the surface conduction electron-emitting devices are arranged in parallel, and both ends of each device are connected by wiring in a ladder-type arrangement (hereinafter referred to as a ladder-type arrangement electron source substrate). ) And a simple matrix arrangement in which an X-directional wiring and a Y-directional wiring are connected to a pair of device electrodes of a surface conduction electron-emitting device, respectively (hereinafter referred to as a matrix-type disposed electron source substrate). Note that an image forming apparatus having a ladder-type electron source substrate requires a control electrode (grid electrode) which is an electrode for controlling the flight of electrons from the electron-emitting devices.

【００５７】以下この原理に基づき構成した電子源の構
成について、図１３を用いて説明する。２７１は電子源
基板、２７２はＸ方向配線、２７３はＹ方向配線、２７
４は表面伝導型電子放出素子、２７５は結線である。
尚、表面伝導型電子放出素子２７４は前述した平面型あ
るいは垂直型どちらであってもよい。Hereinafter, the configuration of the electron source constructed based on this principle will be described with reference to FIG. 271, an electron source substrate; 272, an X-direction wiring; 273, a Y-direction wiring;
4 is a surface conduction electron-emitting device, and 275 is a connection.
Incidentally, the surface conduction electron-emitting device 274 may be either the above-mentioned flat type or vertical type.

【００５８】同図において電子源基板２７１に用いる基
板は前述したガラス基板等であり、用途に応じて形状が
適宜設定される。In the figure, the substrate used as the electron source substrate 271 is the above-mentioned glass substrate or the like, and the shape is appropriately set according to the application.

【００５９】ｍ本のＸ方向配線２７２は、Ｄｘ１、Ｄｘ
２、・・・Ｄｘｍからなり、Ｙ方向配線２７３はＤｙ
１、Ｄｙ２、・・・Ｄｙｎのｎ本の配線よりなる。The m X-directional wires 272 are Dx1, Dx
, Dxm, and the Y-direction wiring 273 is Dy
1, Dy2,... Dyn.

【００６０】また多数の表面伝導型素子にほぼ均等な電
圧が供給される様に、材料、膜厚、配線幅が適宜設定さ
れる。これらｍ本のＸ方向配線２７２とｎ本のＹ方向配
線２７３間は不図示の層間絶縁層により電気的に分離さ
れてマトリックス配線を構成する。（ｍ、ｎは共に正の
整数） 不図示の層間絶縁層はＸ方向配線２７２を形成した基板
２７１の全面或は一部の所望の領域に形成される。Ｘ方
向配線２７２とＹ方向配線２７３はそれぞれ外部端子を
介して引き出される。The material, the film thickness, and the wiring width are appropriately set so that a substantially uniform voltage is supplied to a large number of surface conduction elements. The m X-directional wirings 272 and the n Y-directional wirings 273 are electrically separated by an interlayer insulating layer (not shown) to form a matrix wiring. (M and n are both positive integers) The interlayer insulating layer (not shown) is formed on the entire surface of the substrate 271 on which the X-directional wiring 272 is formed or on a desired region in a part thereof. The X-direction wiring 272 and the Y-direction wiring 273 are respectively drawn out through external terminals.

【００６１】更に、表面伝導型放出素子２７４の素子電
極（不図示）がｍ本のＸ方向配線２７２とｎ本のＹ方向
配線２７３と結線２７５によって電気的に接続されてい
る。Further, the device electrodes (not shown) of the surface conduction electron-emitting device 274 are electrically connected to the m X-directional wires 272 and the n Y-directional wires 273 by a connection 275.

【００６２】また表面伝導型電子放出素子は基板あるい
は不図示の層間絶縁層上のどちらに形成してもよい。The surface conduction electron-emitting device may be formed on either the substrate or the interlayer insulating layer (not shown).

【００６３】また詳しくは後述するが、前記Ｘ方向配線
２７２にはＸ方向に配列する表面伝導型放出素子２７４
の行を入力信号に応じて走査するための走査信号を印加
するための不図示の走査信号発生手段と電気的に接続さ
れている。As will be described later in detail, the surface conduction type emission elements 274 arranged in the X direction are provided in the X direction wiring 272.
Are electrically connected to a scanning signal generating means (not shown) for applying a scanning signal for scanning the corresponding row according to an input signal.

【００６４】一方、Ｙ方向配線２７３にはＹ方向に配列
する表面伝導型放出素子２７４の列の各列を入力信号に
応じて、変調するための変調信号を印加するための不図
示の変調信号発生手段と電気的に接続されている。On the other hand, a modulation signal (not shown) for applying a modulation signal for modulating each column of the surface conduction electron-emitting devices 274 arranged in the Y direction in accordance with an input signal is provided on the Y-direction wiring 273. It is electrically connected to the generating means.

【００６５】更に表面伝導型電子放出素子の各素子に印
加される駆動電圧は当該素子に印加される走査信号と変
調信号の差電圧として供給されるものである。Further, the driving voltage applied to each element of the surface conduction electron-emitting device is supplied as a difference voltage between the scanning signal applied to the device and the modulation signal.

【００６６】上記構成において、単純なマトリクス配線
だけで個別の素子を選択して独立に駆動可能になる。In the above configuration, individual elements can be selected and driven independently only by simple matrix wiring.

【００６７】つぎに以上のようにして作成したマトリク
ス型配置電子源基板を用いた画像形成装置について、図
１４、図１５及び図１６を用いて説明する。図１４は画
像形成装置の基本構成図であり、図１５は蛍光膜、図１
６はＮＴＳＣ方式のテレビ信号に応じて表示をするため
の駆動回路のブロック図を示し、その駆動回路を含む画
像形成装置を表す。Next, an image forming apparatus using the matrix-type arranged electron source substrate prepared as described above will be described with reference to FIGS. 14, 15 and 16. FIG. FIG. 14 is a basic configuration diagram of the image forming apparatus. FIG.
Reference numeral 6 denotes a block diagram of a driving circuit for displaying in accordance with an NTSC television signal, and represents an image forming apparatus including the driving circuit.

【００６８】図１４において２７１は電子放出素子を基
板上に作製した電子源基板、２８１は電子源基板２７１
を固定したリアプレート、２８６はガラス基板２８３の
内面に蛍光膜２８４とメタルバック２８５等が形成され
たフェースプレート、２８２は支持枠、２８１はリアプ
レートであり、これら部材によって外囲器２８８が構成
される。In FIG. 14, reference numeral 271 denotes an electron source substrate on which electron-emitting devices are formed, and 281 denotes an electron source substrate 271.
286 is a face plate having a fluorescent film 284 and a metal back 285 formed on the inner surface of a glass substrate 283, 282 is a support frame, 281 is a rear plate, and these members constitute an envelope 288. Is done.

【００６９】図１４において２７４は図８における電子
放出部に相当する。２７２、２７３は表面伝導型電子放
出素子の一対の素子電極と接続されたＸ方向配線及びＹ
方向配線である。In FIG. 14, reference numeral 274 corresponds to the electron-emitting portion in FIG. Reference numerals 272 and 273 denote an X-direction wiring connected to a pair of device electrodes of the surface conduction electron-emitting device and Y
Directional wiring.

【００７０】外囲器２８８は、上述の如くフェースプレ
ート２８６、支持枠２８２、リアプレート２８１で構成
したが、リアプレート２８１は主に電子源基板２７１の
強度を補強する目的で設けられるため、電子源基板２７
１自体で十分な強度を持つ場合は別体のリアプレート２
８１は不要である。電子源基板２７１に直接支持枠２８
２を設け、フェースプレート２８６、支持枠２８２、電
子源基板２７１にて外囲器２８８を構成しても良い。The envelope 288 includes the face plate 286, the support frame 282, and the rear plate 281 as described above. However, since the rear plate 281 is provided mainly to reinforce the strength of the electron source substrate 271, Source substrate 27
Separate rear plate 2 if one itself has sufficient strength
81 is unnecessary. Support frame 28 directly on electron source substrate 271
2, the envelope 288 may be constituted by the face plate 286, the support frame 282, and the electron source substrate 271.

【００７１】フェースプレート２８３の蛍光膜２８４は
詳細には図１５に示すようになっている。The fluorescent film 284 of the face plate 283 is shown in detail in FIG.

【００７２】図１５において、２９２は蛍光体である。
蛍光体２９２はモノクロームの場合は蛍光体のみからな
るが、カラーの蛍光膜の場合は蛍光体の配列によりブラ
ックストライプあるいはブラックマトリクスなどと呼ば
れる黒色導電材２９１と蛍光体２９２とで構成される。
ブラックストライプ、ブラックマトリクスが設けられる
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２９２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２８４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である。ブ
ラックストライプの材料としては、通常良く用いられて
いる黒鉛を主成分とする材料だけでなく、導電性があ
り、光の透過及び反射が少ない材料であればこれに限る
ものではない。In FIG. 15, reference numeral 292 denotes a phosphor.
The phosphor 292 is made of only a phosphor in the case of monochrome, but a color phosphor film is composed of a black conductive material 291 called a black stripe or a black matrix depending on the arrangement of the phosphors and the phosphor 292.
The purpose of providing the black stripes and the black matrix is that, in the case of color display, the color separation between the phosphors 292 of the necessary three primary color phosphors is made black so that color mixing and the like are inconspicuous. The purpose is to suppress a decrease in contrast due to external light reflection. The material of the black stripe is not limited to the commonly used material containing graphite as a main component, as long as it is conductive and has little light transmission and reflection.

【００７３】ガラス基板２８３に蛍光体を塗布する方法
は、モノクローム、カラーによらず沈澱法や印刷法が用
いられる。As a method of applying a phosphor on the glass substrate 283, a precipitation method or a printing method is used regardless of monochrome or color.

【００７４】また蛍光膜２８４（図１４）の内面側には
通常メタルバック２８５（図１４）が設けられる。メタ
ルバックの目的は蛍光体の発光成分のうち内面側へ向う
光の成分をフェースプレート２８６側へ鏡面反射するこ
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の蛍光体の
保護等がある。メタルバックは蛍光膜作製後、蛍光膜の
内面側表面の平滑化処理（通常フィルミングと呼ばれ
る）を行い、その後Ａｌ（アルミニウム）を真空蒸着等
で堆積することで作製できる。A metal back 285 (FIG. 14) is usually provided on the inner side of the fluorescent film 284 (FIG. 14). The purpose of the metal back is to improve the brightness by mirror-reflecting the light component toward the inner surface side of the light emission component of the phosphor toward the face plate 286 side, and to act as an electrode for applying an electron beam acceleration voltage. And protection of the phosphor from damage due to collision of negative ions generated in the envelope. The metal back can be manufactured by performing a smoothing process (usually called filming) on the inner surface of the fluorescent film after manufacturing the fluorescent film, and then depositing Al (aluminum) by vacuum evaporation or the like.

【００７５】フェースプレート２８６には、更に蛍光膜
２８４の導電性を高めるため蛍光膜２８４の外面側に透
明電極（不図示）を設けてもよい。The face plate 286 may be provided with a transparent electrode (not shown) on the outer surface side of the fluorescent film 284 to further enhance the conductivity of the fluorescent film 284.

【００７６】外囲器２８８は不図示の排気管を介してそ
の内部が排気されて１０-7ｔｏｒｒ程度の真空度にさ
れ、封止される。また外囲器２８８の封止後の真空度を
維持するために、ゲッター処理を行う場合もある。これ
は外囲器２８８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の加熱法により、外囲器２８
８内の所定の位置（不図示）に予め配置されたゲッター
を加熱し、外囲器内面に蒸着膜を形成する処理である。
ゲッターは通常Ｂａ等が主成分であり、該蒸着膜の吸着
作用により、例えば１×１０-5ｔｏｒｒ乃至は１×１０
-7ｔｏｒｒの真空度を維持するものである。尚、表面伝
導型電子放出素子のフォーミング以降の工程は適宜設定
される。The inside of the envelope 288 is evacuated through an exhaust pipe (not shown) to a degree of vacuum of about 10 -7 torr and sealed. In addition, getter processing may be performed in order to maintain the degree of vacuum of the envelope 288 after sealing. This is performed by a heating method such as resistance heating or high frequency heating immediately before or after the sealing of the envelope 288.
This is a process of heating a getter previously arranged at a predetermined position (not shown) in the inside 8 to form a vapor deposition film on the inner surface of the envelope.
The getter is usually composed mainly of Ba or the like, and for example, 1 × 10 −5 torr or 1 × 10 5
It maintains a vacuum of -7 torr. Steps after the forming of the surface conduction electron-emitting device are appropriately set.

【００７７】次に、マトリクス型配置電子源基板を用い
て構成した画像形成装置を、ＮＴＳＣ方式のテレビ信号
に基づきテレビジョン表示を行う為の駆動回路の概略構
成を図１６のブロック図を用いて説明する。３０１は前
記表示パネルであり、また３０２は走査回路、３０３は
制御回路、３０４はシフトレジスタ、３０５はラインメ
モリ、３０６は同期信号分離回路、３０７は変調信号発
生器、ＶｘおよびＶａは直流電圧源である。Next, a schematic configuration of a driving circuit for performing a television display based on an NTSC television signal in an image forming apparatus constituted by using a matrix type arrangement electron source substrate will be described with reference to a block diagram of FIG. explain. 301 is the display panel, 302 is a scanning circuit, 303 is a control circuit, 304 is a shift register, 305 is a line memory, 306 is a synchronizing signal separation circuit, 307 is a modulation signal generator, Vx and Va are DC voltage sources It is.

【００７８】以下、各部の機能を説明する。まず表示パ
ネル３０１は端子Ｄｏｘ１ないしＤｏｘｍおよび端子Ｄ
ｏｙ１ないしＤｏｙｎおよび高圧端子Ｈｖを介して外部
の電気回路と接続している。このうち端子Ｄｏｘ１ない
しＤｏｘｍには前記画像形成装置内に設けられている電
子源、すなわちＭ行Ｎ列の行列状にマトリクス配線され
た表面伝導型電子放出素子を一行（Ｎ素子）ずつ順次駆
動してゆく為の走査信号が印加される。The function of each unit will be described below. First, the display panel 301 includes terminals Dox1 to Doxm and a terminal D.
It is connected to an external electric circuit via oy1 to Doyn and the high voltage terminal Hv. The terminals Dox1 to Doxm sequentially drive electron sources provided in the image forming apparatus, that is, surface conduction electron-emitting devices arranged in a matrix of M rows and N columns one by one (N elements). A scanning signal for moving is applied.

【００７９】一方、端子Ｄｙ１ないしＤｙｎには前記走
査信号により選択された一行の表面伝導型電子放出素子
の各素子の出力電子ビームを制御する為の変調信号が印
加される。また高圧端子Ｈｖには直流電圧源Ｖａより、
例えば１０［ｋＶ］の直流電圧が供給されるが、これは
表面伝導型電子放出素子より出力される電子ビームに蛍
光体を励起するのに十分なエネルギーを付与する為の加
速電圧である。On the other hand, to the terminals Dy1 to Dyn, a modulation signal for controlling the output electron beam of each element of one row of the surface conduction electron-emitting devices selected by the scanning signal is applied. In addition, a DC voltage source Va is applied to the high voltage terminal Hv.
For example, a DC voltage of 10 [kV] is supplied, which is an accelerating voltage for applying sufficient energy to the electron beam output from the surface conduction electron-emitting device to excite the phosphor.

【００８０】次に走査回路３０２について説明する。同
回路は内部にＭ個のスイッチング素子を備えるもので
（図中、Ｓ１ないしＳｍで模式的に示している）、各ス
イッチング素子は直流電圧源Ｖｘの出力電圧もしくは０
［Ｖ］（グランドレベル）のいずれか一方を選択し、表
示パネル３０１の端子Ｄｘ１ないしＤｘｍと電気的に接
続するものである。Ｓ１ないしＳｍの各スイッチング素
子は制御回路３０３が出力する制御信号Ｔｓｃａｎに基
づいて動作するものであるが、実際には例えばＦＥＴの
ようなスイッチング素子を組み合わせる事により構成す
る事が可能である。Next, the scanning circuit 302 will be described. This circuit has M switching elements inside (in the figure, S1 to Sm are schematically shown), and each switching element is provided with an output voltage of a DC voltage source Vx or 0V.
[V] (ground level) is selected and electrically connected to the terminals Dx1 to Dxm of the display panel 301. Each of the switching elements S1 to Sm operates based on the control signal Tscan output from the control circuit 303, but can be actually configured by combining switching elements such as FETs.

【００８１】尚、前記直流電圧源Ｖｘは前記表面伝導型
電子放出素子の特性（電子放出しきい値電圧）に基づき
走査されていない素子に印加される駆動電圧が電子放出
しきい値電圧以下となるような一定電圧を出力するよう
設定されている。The DC voltage source Vx determines that the drive voltage applied to an unscanned element is equal to or lower than the electron emission threshold voltage based on the characteristics (electron emission threshold voltage) of the surface conduction electron emission element. It is set to output such a constant voltage.

【００８２】また制御回路３０３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
動作を整合させる働きをもつものである。次に説明する
同期信号分離回路３０６より送られる同期信号Ｔｓｙｎ
ｃに基づいて各部に対してＴｓｃａｎ、Ｔｓｆｔおよび
Ｔｍｒｙの各制御信号を発生する。The control circuit 303 has a function of matching the operations of the respective units so that an appropriate display is performed based on an image signal input from the outside. A synchronization signal Tsyn sent from a synchronization signal separation circuit 306 described below.
Based on c, each control signal of Tscan, Tsft and Tmry is generated.

【００８３】同期信号分離回路３０６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周波数分離（フィルタ
ー）回路を用いれば構成できるものである。同期信号分
離回路３０６により分離された同期信号は良く知られる
ように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。一方、
前記テレビ信号から分離された画像の輝度信号成分を便
宜上ＤＡＴＡ信号と表すが同信号はシフトレジスタ３０
４に入力される。The synchronizing signal separating circuit 306 is a circuit for separating a synchronizing signal component and a luminance signal component from an NTSC television signal input from the outside, and can be formed by using a frequency separating (filter) circuit. As is well known, the synchronization signal separated by the synchronization signal separation circuit 306 is composed of a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal, but is shown here as a Tsync signal for convenience of explanation. on the other hand,
The luminance signal component of the image separated from the television signal is referred to as a DATA signal for convenience.
4 is input.

【００８４】シフトレジスタ３０４は時系列的にシリア
ルに入力される前記ＤＡＴＡ信号を画像の１ライン毎に
シリアル／パラレル変換するためのもので前記制御回路
３０３より送られる制御信号Ｔｓｆｔに基づいて動作す
る。（すなわち制御信号Ｔｓｆｔは、シフトレジスタ３
０４のシフトクロックであると言い換えても良い。）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する）のデータは１ｄ
１乃至１ｄｎのＮ個の並列信号として前記シフトレジス
タ３０４より出力される。The shift register 304 is for serially / parallel converting the DATA signal input serially in time series for each line of an image, and operates based on a control signal Tsft sent from the control circuit 303. . (That is, the control signal Tsft is
04 shift clock. 1) The data of one line of the serial / parallel-converted image (corresponding to the drive data of N electron-emitting devices) is 1d.
The data is output from the shift register 304 as N parallel signals of 1 to 1dn.

【００８５】ラインメモリ３０５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３０３より送られる制御信号Ｔｍｒｙにしたが
って適宜Ｉｄ１ないしＩｄｎの内容を記憶する。記憶さ
れた内容はＩｄｌないしＩｄｎとして出力され変調信号
発生器３０７に入力される。The line memory 305 is a storage device for storing data for one line of an image for a required time only.
The contents of Id1 to Idn are stored as appropriate according to the control signal Tmry sent from the control circuit 303. The stored contents are output as Idl to Idn and input to the modulation signal generator 307.

【００８６】変調信号発生器３０７は前記画像データＩ
ｄ１ないしＩｄｎの各々に応じて表面伝導型電子放出素
子の各々を適切に駆動変調する為の信号源で、その出力
信号は端子Ｄｏｙ１ないしＤｏｙｎを通じて表示パネル
３０１内の表面伝導型電子放出素子に印加される。The modulation signal generator 307 outputs the image data I
A signal source for appropriately driving and modulating each of the surface conduction electron-emitting devices according to each of d1 to Idn. The output signal is applied to the surface conduction electron-emitting devices in the display panel 301 through terminals Doy1 to Doyn. Is done.

【００８７】本発明に関わる電子放出素子は放出電流Ｉ
ｅに対して以下の基本特性を有している。すなわち電子
放出には明確な閾値電圧Ｖｔｈがあり、Ｖｔｈ以上の電
圧を印加された時のみ電子放出が生じる。The electron-emitting device according to the present invention has an emission current I
e has the following basic characteristics. That is, electron emission has a clear threshold voltage Vth, and electron emission occurs only when a voltage equal to or higher than Vth is applied.

【００８８】また電子放出閾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してゆ
く。尚、電子放出素子の材料や構成、製造方法を変える
事により電子放出閾値電圧Ｖｔｈの値や印加電圧に対す
る放出電流の変化の度合いが変わる場合もあるが、いず
れにしても以下のような事がいえる。For a voltage equal to or higher than the electron emission threshold, the emission current also changes in accordance with the change in the voltage applied to the element. Note that the value of the electron emission threshold voltage Vth and the degree of change of the emission current with respect to the applied voltage may be changed by changing the material, configuration, and manufacturing method of the electron-emitting device. I can say.

【００８９】すなわち、本素子にパルス状の電圧を印加
する場合、例えば電子放出閾値以下の電圧を印加しても
電子放出は生じないが、電子放出閾値以上の電圧を印加
する場合には電子ビームが出力される。その際、第一に
はパルスの波高値Ｖｍを変化させる事により出力電子ビ
ームの強度を制御する事が可能である。第二には、パル
スの幅Ｐｗを変化させる事により出力される電子ビーム
の電荷の総量を制御する事が可能である。That is, when a pulse-like voltage is applied to the device, for example, when a voltage lower than the electron emission threshold is applied, no electron emission occurs, but when a voltage higher than the electron emission threshold is applied, the electron beam is not applied. Is output. At that time, first, the intensity of the output electron beam can be controlled by changing the peak value Vm of the pulse. Second, it is possible to control the total amount of charges of the output electron beam by changing the pulse width Pw.

【００９０】したがって、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
調方式等があげられる。電圧変調方式を実施するには、
変調信号発生器３０７としては、一定の長さの電圧パル
スを発生するが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。Therefore, as a method of modulating the electron-emitting device in accordance with the input signal, there are a voltage modulation method, a pulse width modulation method and the like. To implement the voltage modulation method,
As the modulation signal generator 307, a voltage modulation type circuit that generates a voltage pulse of a fixed length but modulates the peak value of the pulse appropriately according to input data is used.

【００９１】またパルス幅変調方式を実施するには、変
調信号発生器３０７としては、一定の波高値の電圧パル
スを発生するが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
るものである。To implement the pulse width modulation method, the modulation signal generator 307 generates a voltage pulse having a constant peak value, but modulates the width of the voltage pulse appropriately according to input data. A circuit of a pulse width modulation system is used.

【００９２】以上に説明した一連の動作により本発明の
画像形成装置を表示パネル３０１として用いてテレビジ
ョンの表示を行なえる。尚、上記説明中特に記載しなか
ったが、シフトレジスタ３０４やラインメモリ３０５は
デジタル信号式のものでもアナログ信号式のものでも差
し支えない。要は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よい。By the series of operations described above, television display can be performed using the image forming apparatus of the present invention as the display panel 301. Although not particularly described in the above description, the shift register 304 and the line memory 305 may be digital signal type or analog signal type. The point is that the serial / parallel conversion and storage of the image signal may be performed at a predetermined speed.

【００９３】デジタル信号式を用いる場合には同期信号
分離回路３０６の出力信号ＤＡＴＡをデジタル信号化す
る必要があるが、これは３０６の出力部にＡ／Ｄ変換器
を備えれば可能である。また、これと関連してラインメ
モリ３０５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３０７に用いられる回路が若干
異なったものとなる。When the digital signal system is used, it is necessary to convert the output signal DATA of the synchronization signal separation circuit 306 into a digital signal. This can be achieved by providing an A / D converter at the output of the 306. In connection with this, the circuit used for the modulation signal generator 307 differs slightly depending on whether the output signal of the line memory 305 is a digital signal or an analog signal.

【００９４】まずデジタル信号の場合について述べる。
電圧変調方式においては変調信号発生器３０７には、例
えばよく知られるＤ／Ａ変換回路を用い、必要に応じて
増幅回路などを付け加えればよい。またパルス幅変調方
式の場合、変調信号発生器３０７は、例えば高速の発振
器および発振器の出力する波数を計数する計数器（カウ
ンタ）および計数器の出力値と前記メモリの出力値を比
較する比較器（コンパレータ）を組み合せた回路を用い
ることにより構成できる。必要に応じて比較器の出力す
るパルス幅変調された変調信号を表面伝導型電子放出素
子の駆動電圧にまで電圧増幅するための増幅器を付け加
えてもよい。First, the case of a digital signal will be described.
In the voltage modulation method, for example, a well-known D / A conversion circuit may be used as the modulation signal generator 307, and an amplification circuit or the like may be added as necessary. In the case of the pulse width modulation method, the modulation signal generator 307 includes, for example, a high-speed oscillator, a counter that counts the number of waves output from the oscillator, and a comparator that compares the output value of the counter with the output value of the memory. It can be configured by using a circuit in which a (comparator) is combined. If necessary, an amplifier for amplifying the voltage of the pulse width modulated signal output from the comparator to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device may be added.

【００９５】次にアナログ信号の場合について述べる。
電圧変調方式においては変調信号発生器３０７には、例
えばよく知られるオペアンプなどを用いた増幅回路を用
いればよく、必要に応じてレベルシフト回路などを付け
加えてもよい。またパルス幅変調方式の場合には例えば
よく知られた電圧制御型発振回路（ＶＣＯ）を用いれば
よく、必要に応じて表面伝導型電子放出素子の駆動電圧
にまで電圧増幅するための増幅器を付け加えてもよい。Next, the case of an analog signal will be described.
In the voltage modulation method, for example, an amplification circuit using a well-known operational amplifier or the like may be used as the modulation signal generator 307, and a level shift circuit or the like may be added as necessary. In the case of the pulse width modulation method, for example, a well-known voltage-controlled oscillation circuit (VCO) may be used, and an amplifier for amplifying the voltage up to the driving voltage of the surface conduction electron-emitting device may be added as necessary. You may.

【００９６】以上のように完成した画像形成装置におい
て、各電子放出素子には、容器外端子Ｄｏｘ１ないしＤ
ｏｘｍ、Ｄｏｙ１ないしＤｏｙｎを通じ、電圧を印加す
ることにより、電子放出させ、高圧端子Ｈｖを通じ、メ
タルバック２８５、あるいは透明電極（不図示）に高圧
を印加し、電子ビームを加速し、蛍光膜２８４に衝突さ
せ、励起・発光させることで画像を表示することができ
る。In the image forming apparatus completed as described above, external terminals Dox1 to Dox1 are connected to each electron-emitting device.
oxm, Doy1 to Doyn to apply a voltage to emit electrons, apply a high voltage to the metal back 285 or a transparent electrode (not shown) through the high voltage terminal Hv, accelerate the electron beam, and apply a voltage to the fluorescent film 284. An image can be displayed by causing collision and excitation / emission.

【００９７】以上述べた構成は、表示等に用いられる好
適な画像形成装置を作製する上で必要な概略構成であ
り、例えば各部材の材料等、詳細な部分は上述内容に限
られるものではなく、画像形成装置の用途に適するよう
適宜選択する。また、入力信号例として、ＮＴＳＣ方式
をあげたが、これに限るものでなく、ＰＡＬ、ＳＥＣＡ
Ｍ方式などの諸方式でもよく、また、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）方式でもよい。The configuration described above is a schematic configuration necessary for producing a suitable image forming apparatus used for display and the like. For example, detailed portions such as materials of each member are not limited to the above-described contents. Is appropriately selected so as to be suitable for the use of the image forming apparatus. Also, the NTSC system has been described as an example of the input signal, but the present invention is not limited to this, and PAL, SECA
Various systems such as the M system may be used, and a TV signal composed of a larger number of scanning lines (for example, a high-definition TV including the MUSE system) may be used.

【００９８】次に、前述のはしご型配置電子源基板、及
びそれを用いた画像形成装置について図１７、図１８を
参照して説明する。Next, the above-mentioned ladder-type arrangement electron source substrate and an image forming apparatus using the same will be described with reference to FIGS.

【００９９】図１７において、３１０は電子源基板、３
１１は電子放出素子、３１２のＤｘ１〜Ｄｘ１０は前記
電子放出素子に接続する共通配線である。電子放出素子
３１１は、基板３１０上に、Ｘ方向に並列に複数個配置
される。（これを素子行と呼ぶ）。この素子行を複数個
基板上に配置し、はしご型電子源基板となる。各素子行
の共通配線間に適宜駆動電圧を印加することで、各素子
行を独立に駆動することが可能になる。すなわち、電子
ビームを放出させる素子行には、電子放出閾値以上の電
圧を、電子ビームを放出させない素子行には電子放出閾
値以下の電圧を印加すればよい。また各素子行間の共通
配線Ｄｘ２〜Ｄｘ９を、例えばＤｘ２、Ｄｘ３を同一配
線とする様にしても良い。In FIG. 17, reference numeral 310 denotes an electron source substrate, 3
Reference numeral 11 denotes an electron-emitting device, and 312, Dx1 to Dx10, common wirings connected to the electron-emitting device. A plurality of electron-emitting devices 311 are arranged on the substrate 310 in parallel in the X direction. (This is called an element row). A plurality of such element rows are arranged on a substrate to form a ladder-type electron source substrate. By appropriately applying a drive voltage between the common wires of each element row, each element row can be driven independently. That is, a voltage equal to or higher than the electron emission threshold may be applied to an element row that emits an electron beam, and a voltage equal to or lower than the electron emission threshold may be applied to an element row that does not emit an electron beam. Further, the common wirings Dx2 to Dx9 between the element rows, for example, Dx2 and Dx3 may be the same wiring.

【０１００】図１８ははしご型配置の電子源を備えた画
像形成装置の構造の一例を示すための図である。３２０
はグリッド電極、３２１は電子が通過するための空孔、
３２２は、Ｄｏｘ１、Ｄｏｘ２・・・Ｄｏｘｍよりなる
容器外端子、３２３はグリッド電極３２０と接続された
Ｇ１、Ｇ２、・・・Ｇｎからなる容器外端子、３１０は
前述の様に各素子行間の共通配線を同一配線とした電子
源基板である。尚、図１４、２１１と同一の符号は同一
の部材を示す。前述の単純マトリクス配置の画像形成装
置（図１４）との違いは、電子源基板３１０とフェース
プレート２８６の間にグリッド電極３２０を備えている
事である。FIG. 18 is a view showing an example of the structure of an image forming apparatus provided with a ladder-shaped electron source. 320
Is a grid electrode, 321 is a hole through which electrons pass,
322 is an external terminal made of Dox1, Dox2... Doxm, 323 is an external terminal made of G1, G2,... Gn connected to the grid electrode 320, and 310 is a common terminal between the element rows as described above. This is an electron source substrate having the same wiring. 14 and 211 indicate the same members. The difference from the image forming apparatus having the simple matrix arrangement (FIG. 14) is that a grid electrode 320 is provided between the electron source substrate 310 and the face plate 286.

【０１０１】基板３１０とフェースプレート２８６の中
間には、グリッド電極３２０が設けられている。グリッ
ド電極３２０は、表面伝導型放出素子から放出された電
子ビームを変調することができるもので、はしご型配置
の素子行と直交して設けられたストライプ状の電極に電
子ビームを通過させるため、各素子に対応して１個ずつ
円形の空孔３２１が設けられている。グリッドの形状や
設置位置は必ずしも図１８のようなものでなくともよ
く、開口としてメッシュ状に多数の通過口をもうけるこ
ともあり、また例えば表面伝導型放出素子の周囲や近傍
に設けてもよい。A grid electrode 320 is provided between the substrate 310 and the face plate 286. The grid electrode 320 is capable of modulating the electron beam emitted from the surface conduction electron-emitting device.In order to allow the electron beam to pass through a stripe-shaped electrode provided orthogonal to the ladder-type arrangement element row, One circular hole 321 is provided for each element. The shape and installation position of the grid need not always be as shown in FIG. 18, and a large number of passage openings may be formed in a mesh shape as openings, and may be provided, for example, around or near the surface conduction electron-emitting device. .

【０１０２】容器外端子３２２およびグリッド容器外端
子３２３は、不図示の制御回路と電気的に接続されてい
る。The external terminal 322 and the external terminal 323 are electrically connected to a control circuit (not shown).

【０１０３】本画像形成装置では素子行を１列ずつ順次
駆動（走査）していくのと同期してグリッド電極列に画
像１ライン分の変調信号を同時に印加することにより、
各電子ビームの蛍光体への照射を制御し、画像を１ライ
ンずつ表示することができる。In the present image forming apparatus, the modulation signals for one line of an image are simultaneously applied to the grid electrode columns in synchronization with the sequential driving (scanning) of the element rows one by one.
By controlling the irradiation of each electron beam to the phosphor, an image can be displayed line by line.

【０１０４】また本発明によればテレビジョン放送の表
示装置のみならずテレビ会議システム、コンピューター
等の表示装置に適した画像形成装置を提供することがで
きる。さらには感光性ドラム等で構成された光プリンタ
ーとしての画像形成装置としても用いることもできる。Further, according to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus suitable not only for a television broadcast display device but also for a display device such as a video conference system and a computer. Further, it can be used as an image forming apparatus as an optical printer including a photosensitive drum or the like.

【０１０５】また電子放出素子として表面伝導型電子放
出素子ばかりでなく、ＭＩＭ型電子放出素子、電界放出
型電子放出素子等の冷陰極電子源にも適用可能である、
更には熱電子源による画像形成装置にも適用することが
できる。Further, the present invention can be applied not only to a surface conduction electron-emitting device but also to a cold cathode electron source such as a MIM electron-emitting device and a field emission electron-emitting device.
Further, the present invention can be applied to an image forming apparatus using a thermoelectron source.

【０１０６】[0106]

【実施例】以下実施例により詳細に説明する。 （実施例１）第一の実施例を説明する画像形成装置の断
面拡大図を図１に示し、図２、図３に画像形成装置の製
造方法を説明する図を示す。The present invention will be described below in detail with reference to examples. (Embodiment 1) FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of an image forming apparatus for explaining a first embodiment, and FIGS. 2 and 3 are views for explaining a method of manufacturing the image forming apparatus.

【０１０７】図１において、１は前述のようにして得ら
れた表面伝導型電子放出素子を有するマトリクス型配置
電子源を搭載する電子源基板、２は蛍光体などを搭載す
るフェースプレート、３は支持枠、４は封着用フリッ
ト、５は排気管、５ａは電子源基板上に設けられ、排気
管５と連通するための排気用貫通孔、１１は排気管固定
用のフリット製のガラスタブレット６が溶融後に固着し
た溶融タブレット、９は電子源基板１、フェースプレー
ト２、支持枠３、封着用フリット４等から構成される外
囲器である。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an electron source substrate on which a matrix-type arrangement electron source having the surface conduction electron-emitting devices obtained as described above is mounted, 2 is a face plate on which a phosphor or the like is mounted, The supporting frame, 4 is a sealing frit, 5 is an exhaust pipe, 5a is provided on the electron source substrate, and an exhaust through hole for communicating with the exhaust pipe 5, 11 is a frit glass tablet 6 for fixing the exhaust pipe. Is a fusion tablet fixed after melting, and 9 is an envelope composed of the electron source substrate 1, the face plate 2, the support frame 3, the sealing frit 4, and the like.

【０１０８】図２は、フリット塗布層を有する排気管５
を説明する図であり、７は、フリットペーストを塗布し
たのち乾燥されたフリット塗布層である。FIG. 2 shows an exhaust pipe 5 having a frit coating layer.
FIG. 7 is a diagram illustrating a frit coating layer 7 after applying a frit paste and then drying.

【０１０９】図３は、ガラスタブレットを説明する図で
あり、６は排気管固定用のガラスタブレットである。FIG. 3 is a view for explaining a glass tablet, and 6 is a glass tablet for fixing an exhaust pipe.

【０１１０】製造方法を説明する。はじめに、ガラスタ
ブレット６と同一のフリットガラスまたは同程度もしく
は低い軟化点のフリットガラスに有機溶剤を混合してペ
ースト状にしたフリットガラスペーストを作る。そし
て、前述のフリットガラスペーストを排気管５の先端外
側にスプレー法により塗布し、乾燥させることによって
薄くて均一な膜厚を有するフリット塗布層７を作る。こ
れを図２に示す。The production method will be described. First, an organic solvent is mixed with the same frit glass as the glass tablet 6 or the same or lower softening point frit glass to form a frit glass paste. Then, the above-mentioned frit glass paste is applied to the outside of the tip of the exhaust pipe 5 by a spray method, and dried to form a frit coating layer 7 having a thin and uniform film thickness. This is shown in FIG.

【０１１１】次に図３に示すガラスタブレットを作成す
る。封着用フリット４と同一のフリットまたは同程度も
しくは低い軟化点のフリットガラスをプレス成形して、
中央に排気管の外径と同じ孔を有する円錐台状のガラス
タブレット６を作る。Next, a glass tablet shown in FIG. 3 is prepared. Press-molding the same frit as the frit 4 for sealing or frit glass having the same or lower softening point,
A frusto-conical glass tablet 6 having a hole in the center having the same diameter as the outer diameter of the exhaust pipe is produced.

【０１１２】用いたフリットガラスは融点４００℃のも
のであった。The frit glass used had a melting point of 400 ° C.

【０１１３】プレス圧力は２００〜３００ｋｇｆ／ｃｍ
2 であった。The pressing pressure is 200 to 300 kgf / cm
Was 2 .

【０１１４】得られたガラスタブレット６の寸法は、高
さ５ｍｍ、上部外径１６ｍｍ、下部外径２４ｍｍ、排気
管挿入孔６ａの内径は１０ｍｍのものであった。The dimensions of the obtained glass tablet 6 were a height of 5 mm, an upper outer diameter of 16 mm, a lower outer diameter of 24 mm, and an inner diameter of the exhaust pipe insertion hole 6a of 10 mm.

【０１１５】なお、フリット塗布層７はガラスタブレッ
ト６の高さよりも長い領域において、排気管５の先端外
周部に塗布される。具体的には、外径１２ｍｍのガラス
管の先端側から６ｍｍまでフリット塗布層７を形成し
た。フリット塗布層の厚さは約０．３ｍｍであった。The frit coating layer 7 is applied to the outer periphery of the distal end of the exhaust pipe 5 in a region longer than the height of the glass tablet 6. Specifically, the frit coating layer 7 was formed up to 6 mm from the tip side of a glass tube having an outer diameter of 12 mm. The thickness of the frit coating layer was about 0.3 mm.

【０１１６】しかるのち、電子源基板１、フェースプレ
ート２、支持枠３、封着用フリット４を固定し（固定用
治具は図示せず）、封着、焼成する事により外囲器９を
作製した。さらに、排気管５とガラスタブレット６を電
子源基板１上に設けられた排気管貫通孔５ａに合わせ配
置し、固定し、４０５℃で０．５時間焼成することによ
り固着を行なった。ガラスタブレット６は、焼成中に溶
融し、自重変形しつつ、表面張力によりフリット塗布層
７になじみながら排気管５の先端側外周に広がり、電子
源基板１と排気管５を滑らかな曲面で接続する。Thereafter, the electron source substrate 1, the face plate 2, the support frame 3, and the sealing frit 4 are fixed (a fixing jig is not shown), and the envelope 9 is manufactured by sealing and firing. did. Further, the exhaust pipe 5 and the glass tablet 6 were arranged in alignment with the exhaust pipe through hole 5a provided on the electron source substrate 1, fixed, and baked at 405 ° C. for 0.5 hour to perform fixing. The glass tablet 6 melts during firing, deforms under its own weight, spreads around the tip side of the exhaust pipe 5 while conforming to the frit coating layer 7 by surface tension, and connects the electron source substrate 1 and the exhaust pipe 5 with a smooth curved surface. I do.

【０１１７】上記の結果、図１にその拡大断面を示すよ
うな表示パネルが作製できた。図１において、θ2は溶
融後のフリットガラス１１と排気管５の巨視的な接触角
度である。前記フリット塗布層７を用いたことで、θ2
は約１６０度と大きくなり、接線に近くなった。また、
図１に示すような、急な断面形状の変化がない溶融タブ
レット１１が得られた。As a result, a display panel whose enlarged cross section is shown in FIG. 1 was manufactured. In FIG. 1, θ 2 is a macroscopic contact angle between the frit glass 11 after melting and the exhaust pipe 5. By using the frit coating layer 7, θ 2
Increased to about 160 degrees, and became closer to the tangent. Also,
As shown in FIG. 1, a molten tablet 11 having no sudden change in cross-sectional shape was obtained.

【０１１８】その結果、電子源基板１と排気管５の接続
において、十分な強度剛性を持ち、かつ真空リークに対
して信頼性の高い表示パネルを作製することができた。
さらに前述の駆動機構を用い、画像形成装置を製造する
ことができた。As a result, in the connection between the electron source substrate 1 and the exhaust pipe 5, a display panel having sufficient strength and rigidity and having high reliability against vacuum leak could be manufactured.
Further, an image forming apparatus could be manufactured by using the above-described drive mechanism.

【０１１９】なお、本実施例では、電子源基板１として
表面伝導型電子放出素子を有するマトリクス型配置電子
源基板を用いたが、上述のはしご型配置電子源基板を用
いても、同様の結果が得られた。これは、本発明で説明
する全ての実施例においても同様である。In this embodiment, a matrix-type electron source substrate having surface conduction electron-emitting devices is used as the electron source substrate 1. However, similar results can be obtained by using the ladder-type electron source substrate described above. was gotten. This is the same in all the embodiments described in the present invention.

【０１２０】また、上記では、外囲器９を製造した上で
排気管５との接続を行ったが、外囲器９を製造する過程
と排気管５を接続する過程を一度の焼成によって封着し
た場合も同様な性能を持つ表示パネルを得ることがで
き、前述の駆動機構を用いることで画像形成装置を製造
することができた。これについては、本発明で説明する
全ての実施例においても同様である。In the above description, the connection with the exhaust pipe 5 was made after the envelope 9 was manufactured. However, the process of manufacturing the envelope 9 and the process of connecting the exhaust pipe 5 are sealed by one firing. A display panel having the same performance can be obtained when the image forming apparatus is worn, and the image forming apparatus can be manufactured by using the above-described driving mechanism. This is the same in all the embodiments described in the present invention.

【０１２１】なお、本実施例では、電子源基板１自体で
十分な強度を持つので、前述の実施態様で説明したリア
プレート２８６は用いなかった。これについては本実施
例に限らず、以下で説明する実施例でも同様である。In this embodiment, since the electron source substrate 1 itself has a sufficient strength, the rear plate 286 described in the above embodiment was not used. This is not limited to the present embodiment, but is the same in the embodiments described below.

【０１２２】更に、塗布方法としてはスプレー法に限定
するものではなく、スタンプ方式を用いても同様の効果
を持つフリット塗布層７を作製することができた。 （実施例２）第二の実施例を説明する断面拡大図を図４
に示す。図４は、排気管５とガラスタブレット６をあら
かじめ接続し、加熱することにより排気管５と溶融した
ガラスタブレット１１とが一体になったものを示す。Further, the application method is not limited to the spray method, and the frit coating layer 7 having the same effect can be produced even by using the stamp method. (Embodiment 2) FIG. 4 is an enlarged sectional view illustrating a second embodiment.
Shown in FIG. 4 shows an example in which the exhaust pipe 5 and the glass tablet 6 are connected in advance, and the exhaust pipe 5 and the molten glass tablet 11 are integrated by heating.

【０１２３】まず、実施例１で説明したように、電子源
基板１およびフェースプレート２および支持枠３、封着
用フリット４によって外囲器９を作製する。First, as described in the first embodiment, the envelope 9 is made of the electron source substrate 1, the face plate 2, the support frame 3, and the sealing frit 4.

【０１２４】つぎに、フリットガラスとは焼成後でも接
着しない金属であるアルミ板上において、一端側にフリ
ット塗布層を形成した排気管５とガラスタブレット６を
組合わせて、焼成した。そして、図４に示すように排気
管５とガラスタブレット６が一体になった部材を作り、
アルミ板から取り外した。Next, on an aluminum plate which is a metal that does not adhere to the frit glass even after firing, the exhaust pipe 5 having a frit coating layer formed on one end and a glass tablet 6 were combined and fired. Then, as shown in FIG. 4, a member in which the exhaust pipe 5 and the glass tablet 6 are integrated is made,
Removed from the aluminum plate.

【０１２５】しかるのち、外囲器９の電子源基板１上に
設けられている排気管貫通孔５ａに合わせて排気管５と
ガラスタブレット６の一体部材を固定し（固定用治具は
図示せず）焼成、封着を行なった。Thereafter, the integral member of the exhaust pipe 5 and the glass tablet 6 is fixed to the exhaust pipe through-hole 5a provided on the electron source substrate 1 of the envelope 9 (the fixing jig is not shown). B) Sintering and sealing were performed.

【０１２６】その結果、図１にその断面拡大図を示すよ
うな、電子源基板１と排気管５の接続において、十分な
強度剛性をもち、かつ真空リークに対して信頼性の高い
表示パネルを作製することができた。さらに前述の駆動
機構を用い、画像形成装置を製造することができた。 （実施例３）第三の実施例を説明する画像形成装置の断
面拡大図を図５に示す。As a result, when the electron source substrate 1 and the exhaust pipe 5 are connected as shown in the enlarged cross-sectional view of FIG. 1, a display panel having sufficient strength and rigidity and having high reliability against vacuum leak is provided. Could be produced. Further, an image forming apparatus could be manufactured by using the above-described drive mechanism. (Embodiment 3) FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of an image forming apparatus for explaining a third embodiment.

【０１２７】図５において、５ａは支持枠３に設けられ
た排気用貫通孔であり、排気管５を支持枠３に設けられ
た排気用貫通孔５ａを通じて支持枠３に接続したものを
示す。In FIG. 5, reference numeral 5a denotes an exhaust through hole provided in the support frame 3, which is formed by connecting the exhaust pipe 5 to the support frame 3 through the exhaust through hole 5a provided in the support frame 3.

【０１２８】まず、外囲器９を上記の実施例と同様の方
法で作製する。また、排気管５にも前述の実施例で説明
したようにフリット塗布層７を作製しておく。First, the envelope 9 is manufactured in the same manner as in the above embodiment. Also, the frit coating layer 7 is formed on the exhaust pipe 5 as described in the above embodiment.

【０１２９】しかる後、支持枠３に設けられた排気用貫
通孔５ａに合わせて排気管５、ガラスタブレット６を配
置し、固定し、焼成により固着を行った。ガラスタブレ
ット６は、焼成中に溶融し、自重変形しつつ、表面張力
によりフリット塗布層７になじみながら排気管５の先端
部外周に広がり、支持枠３と排気管５を滑らかな曲面で
接続した。Thereafter, the exhaust pipe 5 and the glass tablet 6 were arranged in accordance with the exhaust through hole 5a provided in the support frame 3, fixed, and fixed by firing. The glass tablet 6 melts during firing, deforms under its own weight, spreads around the distal end of the exhaust pipe 5 while conforming to the frit coating layer 7 by surface tension, and connects the support frame 3 and the exhaust pipe 5 with a smooth curved surface. .

【０１３０】上記の結果、図５にその断面拡大図を示す
ような表示パネルを作製できた。図１において、θ2は
溶融後のタブレットガラス１１と排気管５の巨視的な接
触角度である。前記フリット塗布層７を用いたことで、
θ2は約１６０度と大きくなり、接線に近くなった。ま
た、図５に示すように、急な断面形状の変化がない溶融
タブレット１１が得られた。As a result, a display panel whose cross-sectional enlarged view is shown in FIG. 5 was produced. In FIG. 1, θ 2 is a macroscopic contact angle between the tablet glass 11 after melting and the exhaust pipe 5. By using the frit coating layer 7,
θ 2 increased to about 160 degrees and became closer to the tangent. Further, as shown in FIG. 5, a molten tablet 11 having no sudden change in cross-sectional shape was obtained.

【０１３１】その結果、支持枠３と排気管５の接続にお
いて、十分な強度剛性をもち、かつ真空リークに対して
信頼性の高い表示パネルを作製することができた。さら
に前述の駆動機構を用い、画像形成装置を製造すること
ができた。As a result, in the connection between the support frame 3 and the exhaust pipe 5, a display panel having sufficient strength and rigidity and having high reliability against vacuum leak was able to be manufactured. Further, an image forming apparatus could be manufactured by using the above-described drive mechanism.

【０１３２】また、上記実施例では、排気管５と外囲器
９との接続において、排気管５を電子源基板１または支
持枠３に接続しているが、フェースプレート２に接続し
ても同様の結果が得られた。これを、図６に示す。作製
方法は上記説明と同様である。 （実施例４）第四の実施例を説明する拡大図を図７に示
す。Although the exhaust pipe 5 is connected to the electron source substrate 1 or the support frame 3 in the connection between the exhaust pipe 5 and the envelope 9 in the above embodiment, the exhaust pipe 5 may be connected to the face plate 2. Similar results were obtained. This is shown in FIG. The fabrication method is the same as described above. (Embodiment 4) An enlarged view for explaining the fourth embodiment is shown in FIG.

【０１３３】図７は、フリット塗布層を有する電子源基
板１を説明する図であり、８は、フリットペーストを塗
布したのち乾燥されたフリット塗布層である。FIG. 7 is a view for explaining the electron source substrate 1 having a frit coating layer, and 8 is a frit coating layer which is dried after a frit paste is applied.

【０１３４】製造方法を説明する。はじめに、電子源基
板１の裏面（フェイスプレートと反対側）で、かつその
排気用貫通孔５ａの周縁部にドーナツ状にフリットガラ
スペーストをスタンプ方式により塗布した後、乾燥させ
てフリット塗布層８を作った。これを、図７に示す。フ
リット塗布層８を作製する方法は、スタンプ方式の他に
スクリーン印刷法、スプレー塗布法をもちいても同様の
結果が得られた。なお、フリット塗布層８は、ともにガ
ラスタブレット６より広い領域に塗布された。The manufacturing method will be described. First, a doughnut-shaped frit glass paste is applied to the back surface of the electron source substrate 1 (opposite to the face plate) and to the periphery of the exhaust through-hole 5a by a stamp method, and then dried to form a frit coating layer 8. Had made. This is shown in FIG. As a method for producing the frit coating layer 8, a similar result was obtained by using a screen printing method or a spray coating method in addition to the stamp method. The frit coating layer 8 was applied to a region wider than the glass tablet 6.

【０１３５】次に、前述の実施例１で説明した通りに、
排気管５の先端外側にフリット塗布層７を作り、また、
電子源基板１、フェースプレート２、支持枠３、封着用
フリット４を固定し（固定用治具は図示せず）、封着、
焼成する事により外囲器９を作製した。しかるのち、排
気管５とガラスタブレット６を電子源基板１上に設けら
れた排気管貫通孔５ａとフリット塗布層８に合わせて配
置し、固定し、焼成により固着を行なった。ガラスタブ
レット６は、焼成中に溶融し、自重変形しつつ、表面張
力によりフリット塗布層７になじみながら排気管５の先
端部外周に広がり、電子源基板１と排気管５を滑らかな
曲面で接続した。Next, as described in the first embodiment,
A frit coating layer 7 is formed outside the tip of the exhaust pipe 5, and
The electron source substrate 1, the face plate 2, the support frame 3, and the sealing frit 4 are fixed (fixing jigs are not shown).
The envelope 9 was produced by firing. Thereafter, the exhaust pipe 5 and the glass tablet 6 were arranged in accordance with the exhaust pipe through hole 5a provided on the electron source substrate 1 and the frit coating layer 8, fixed, and fixed by firing. The glass tablet 6 melts during firing, deforms under its own weight, spreads around the distal end of the exhaust pipe 5 while conforming to the frit coating layer 7 due to surface tension, and connects the electron source substrate 1 and the exhaust pipe 5 with a smooth curved surface. did.

【０１３６】上記の結果、図１にその断面拡大図を示す
ような表示パネルを作製することができた。図１におい
て、θ2は溶融後のタブレットガラス１１と排気管５の
巨視的な接触角度、θ1は電子源基板１との巨視的な接
触角度である。前記フリット塗布層７とフリット塗布層
８を用いたことで、θ1およびθ2は大きくなり、接線に
近くなった。また、図１に示すような、急な断面形状の
変化がない溶融後のガラスタブレット１１が得られた。As a result, a display panel whose cross-sectional enlarged view is shown in FIG. 1 was manufactured. In FIG. 1, θ 2 is a macroscopic contact angle between the melted tablet glass 11 and the exhaust pipe 5, and θ 1 is a macroscopic contact angle with the electron source substrate 1. By using the frit coating layer 7 and the frit coating layer 8, θ 1 and θ 2 were increased and became closer to a tangent. Further, as shown in FIG. 1, a glass tablet 11 after melting without a sudden change in cross-sectional shape was obtained.

【０１３７】その結果、電子源基板１と排気管５の接続
において、十分な強度剛性をもち、かつ真空リークに対
して信頼性の高い表示パネルを作製することができた。
さらに前述の駆動機構を用い、画像形成装置を製造する
ことができた。As a result, in the connection between the electron source substrate 1 and the exhaust pipe 5, a display panel having sufficient strength and rigidity and having high reliability against vacuum leak was able to be manufactured.
Further, an image forming apparatus could be manufactured by using the above-described drive mechanism.

【０１３８】[0138]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電子放出素子、とくに表面伝導型電子放出素子を用いた
画像形成装置において、高い強度剛性と真空リークに対
する信頼性を兼ね備える排気管の接合が可能となり、画
像形成装置の製造歩留まりが向上した。As described above, according to the present invention,
In an image forming apparatus using an electron-emitting device, in particular, a surface-conduction electron-emitting device, it is possible to join an exhaust pipe having both high strength and rigidity and reliability against a vacuum leak, thereby improving the manufacturing yield of the image forming device.

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

【図１】本発明の実施によって製造された画像形成装置
の一例を示す部分断面図である。FIG. 1 is a partial cross-sectional view illustrating an example of an image forming apparatus manufactured according to an embodiment of the present invention.

【図２】本発明の実施において、排気管にフリットペー
スト塗布層を形成した状態の一例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an example of a state in which a frit paste application layer is formed on an exhaust pipe in the embodiment of the present invention.

【図３】本発明の実施に用いるガラスタブレットの一例
を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an example of a glass tablet used for implementing the present invention.

【図４】本発明の実施に用いる排気管の一例を示す断面
図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of an exhaust pipe used for carrying out the present invention.

【図５】本発明の実施によって製造された画像形成装置
の他の例を示す部分断面図である。FIG. 5 is a partial cross-sectional view illustrating another example of the image forming apparatus manufactured according to the embodiment of the invention.

【図６】本発明の実施によって製造された画像形成装置
の更に他の例を示す部分断面図である。FIG. 6 is a partial sectional view showing still another example of the image forming apparatus manufactured according to the embodiment of the invention.

【図７】本発明の実施において、排気管貫通孔の周縁に
形成したフリット塗布層の状態を説明する斜視図であ
る。FIG. 7 is a perspective view illustrating a state of a frit coating layer formed on a peripheral edge of an exhaust pipe through hole in the embodiment of the present invention.

【図８】本発明で用いる基本的な表面伝導型電子放出素
子の構成例を示す模式的平面図（ａ）及び断面図（ｂ）
である。FIG. 8 is a schematic plan view (a) and a cross-sectional view (b) showing a configuration example of a basic surface conduction electron-emitting device used in the present invention.
It is.

【図９】本発明で用いる基本的な垂直型表面伝導型電子
放出素子の構成例を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing a configuration example of a basic vertical surface conduction electron-emitting device used in the present invention.

【図１０】本発明で用いる表面伝導型電子放出素子の製
造方法の一例を示す工程図である。FIG. 10 is a process chart showing an example of a method for manufacturing a surface conduction electron-emitting device used in the present invention.

【図１１】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ表面伝導型電子放
出素子に施す通電フォーミングの電圧波形の一例を示す
グラフである。FIGS. 11A and 11B are graphs each showing an example of a voltage waveform of energization forming applied to a surface conduction electron-emitting device.

【図１２】電子放出特性を測定するために用いる測定評
価装置の概略構成図である。FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a measurement evaluation device used for measuring electron emission characteristics.

【図１３】単純マトリクス配置の電子源基板の構成を示
す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing a configuration of an electron source substrate having a simple matrix arrangement.

【図１４】本発明により製造した画像形成装置の一例を
示す概略構成図である。FIG. 14 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus manufactured according to the present invention.

【図１５】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の画像形成
装置のフェースプレートの蛍光膜の構成例を示すもので
ある。FIGS. 15A and 15B show examples of the configuration of the fluorescent film of the face plate of the image forming apparatus of the present invention.

【図１６】ＮＴＳＣ方式のテレビ信号に応じて表示を行
なうための駆動回路を組込んだ本発明の画像形成装置の
一例を示すブロック図である。FIG. 16 is a block diagram showing an example of the image forming apparatus of the present invention in which a drive circuit for performing display according to an NTSC television signal is incorporated.

【図１７】本発明に用いる梯子配置の電子源基板の一例
を示す構成図である。FIG. 17 is a configuration diagram showing an example of an electron source substrate having a ladder arrangement used in the present invention.

【図１８】本発明により製造した画像形成装置の他の例
を示す概略構成図である。FIG. 18 is a schematic configuration diagram showing another example of the image forming apparatus manufactured according to the present invention.

【図１９】従来の表面伝導型電子放出素子の構成図であ
る。FIG. 19 is a configuration diagram of a conventional surface conduction electron-emitting device.

【図２０】従来の画像形成装置の構成図である。FIG. 20 is a configuration diagram of a conventional image forming apparatus.

【図２１】従来の画像形成装置の製造に用いるタブレッ
トを示す概略斜視図である。FIG. 21 is a schematic perspective view showing a tablet used for manufacturing a conventional image forming apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 電子源基板 ２ フェースプレート ３ 支持枠 ４ 封着用フリット ５ 排気管 ５ａ 排気用貫通孔 ６ ガラスタブレット ６ａ 排気管挿入孔 ７ フリット塗布層 ８ フリット塗布層 ９ 外囲器 １１ 溶融後のフリットガラス １０１ 基板 １０１ａ 排気用貫通孔 １０２ カバーガラス １０３ 封止用フリット １０４ 排気管 １０５ タブレット １０９ 溶融タブレット １２０ 周縁部 ２０１ 基板 ２０２ 素子電極 ２０３ 素子電極 ２０４ 導電性薄膜 ２０５ 電子放出部 ２２１ 段差形成部 ２５０ 電流計 ２５１ 電子放出素子に素子電圧Ｖｆを印加するため
の電源 ２５３ 高圧電源 ２５４ アノード電極 ２５２ 電流計 ２５５ 真空装置 ２５６ 排気ポンプ ２７１ 電子源基板 ２７２ Ｘ方向配線 ２７３ Ｙ方向配線 ２７４ 表面伝導型電子放出素子 ２７５ 結線 ２８１ リアプレート ２８２ 支持枠 ２８３ ガラス基板 ２８４ 蛍光膜 ２８５ メタルバック ２８６ フェースプレート ２８７ 高圧端子 ２８８ 外囲器 ２９１ 黒色導電材 ２９２ 蛍光体 ３０１ 表示パネル ３０２ 走査回路 ３０３ 制御回路 ３０４ シフトレジスタ ３０５ ラインメモリ ３０６ 同期信号分離回路 ３０７ 変調信号発生器 ３１０ 電子源基板 ３１１ 電子放出素子 ３１２ 共通配線 ３２０ グリッド電極 ３２１ 空孔 ３２２ 容器外端子 ３２３ 容器外端子 ＶX及びＶａ 直流電圧源REFERENCE SIGNS LIST 1 electron source substrate 2 face plate 3 support frame 4 sealing frit 5 exhaust pipe 5a exhaust through hole 6 glass tablet 6a exhaust pipe insertion hole 7 frit coating layer 8 frit coating layer 9 envelope 11 frit glass 101 after melting 101a Exhaust through-hole 102 Cover glass 103 Sealing frit 104 Exhaust pipe 105 Tablet 109 Fused tablet 120 Peripheral edge 201 Substrate 202 Element electrode 203 Element electrode 204 Conductive thin film 205 Electron emission section 221 Step formation section 250 Ammeter 251 Electron emission Power supply for applying the device voltage Vf to the device 253 High voltage power supply 254 Anode electrode 252 Ammeter 255 Vacuum device 256 Exhaust pump 271 Electron source substrate 272 X direction wiring 273 Y direction wiring 274 Surface conduction type electron emission element 275 Connection 281 Rear plate 282 Support frame 283 Glass substrate 284 Fluorescent film 285 Metal back 286 Face plate 287 High voltage terminal 288 Envelope 291 Black conductive material 292 Phosphor 301 Display panel 302 Scan circuit 303 Control circuit 304 Shift register 305 Line memory 306 Synchronization signal Separation circuit 307 Modulation signal generator 310 Electron source substrate 311 Electron emitting element 312 Common wiring 320 Grid electrode 321 Vacancy 322 Outside container terminal 323 Outside container terminal VX and Va DC voltage source

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 電子放出素子を有するリアプレートと、
前記リアプレートに対向して配置され前記電子放出素子
から放出される電子により発光する蛍光体を搭載したフ
ェースプレートと、前記リアプレートと前記フェースプ
レートの周縁を包囲する支持枠とによって構成される外
囲器に、該外囲器に設けられた排気用貫通孔と連通して
排気管をガラスタブレットを用いて焼成固着する画像形
成装置の製造方法において、前記ガラスタブレットの形
状が円錐台状であって、フリット塗布層を排気管の一端
側に設けた排気管を用いて排気管の一端側と外囲器とを
融着する工程を有することを特徴とする画像形成装置の
製造方法。A rear plate having an electron-emitting device;
A face plate provided with a phosphor disposed opposite to the rear plate and mounted with a phosphor that emits light by electrons emitted from the electron-emitting device, and a support frame surrounding the periphery of the rear plate and the face plate. In a method for manufacturing an image forming apparatus, an envelope is communicated with an exhaust through hole provided in the envelope, and an exhaust pipe is fixed by firing using a glass tablet.
Image forming characterized by having a step of fusing one end side of the exhaust pipe and the envelope using an exhaust pipe provided with a frit coating layer on one end side of the exhaust pipe, the shape being a truncated cone shape Device manufacturing method. 【請求項２】 前記の排気管の一端側に設けたフリット
塗布層が、前記ガラスタブレットの高さよりも長く、前
記排気管の先端外周部に塗布されていることを特徴とす
る請求項１記載の画像形成装置の製造方法。2. A frit coating layer provided on one end side of the exhaust pipe, which is longer than the height of the glass tablet, and is applied to an outer peripheral portion of a front end of the exhaust pipe. Manufacturing method of an image forming apparatus. 【請求項３】 前記外囲器に前記ガラスタブレットと前
記排気管を配置し、焼成固着する請求項１または２記載
の画像形成装置の製造方法。3. The method for manufacturing an image forming apparatus according to claim 1, wherein the glass tablet and the exhaust pipe are arranged in the envelope and fixed by firing. 【請求項４】 あらかじめ前記排気管と前記ガラスタブ
レットを固着したのち、前記外囲器と焼成固着を行う請
求項１または２記載の画像形成装置の製造方法。4. The method of manufacturing an image forming apparatus according to claim 1, wherein the exhaust pipe and the glass tablet are fixed in advance, and then the sintering is fixed to the envelope. 【請求項５】 前記の排気管とガラスタブレットの固着
をアルミ板上で行うことを特徴とする請求項４記載の画
像形成装置の製造方法。5. The method according to claim 4, wherein the fixing of the exhaust pipe and the glass tablet is performed on an aluminum plate. 【請求項６】 前記外囲器と前記排気管の接続部が、前
記リアプレート、前記支持枠、または前記フェースプレ
ートである請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装
置の製造方法。6. The method for manufacturing an image forming apparatus according to claim 1, wherein a connecting portion between the envelope and the exhaust pipe is the rear plate, the support frame, or the face plate. 【請求項７】 前記外囲器と前記排気管の接続部におい
て、あらかじめ該外囲器の前記排気用貫通孔の周縁にフ
リット塗布層を設ける請求項１〜６のいずれかに記載の
画像形成装置の製造方法。7. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a frit coating layer is provided in advance on a peripheral portion of the exhaust through hole of the envelope at a connection portion between the envelope and the exhaust pipe. Device manufacturing method. 【請求項８】 前記電子放出素子は、表面伝導型電子放
出素子である請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成
装置の製造方法。8. The method according to claim 1, wherein said electron-emitting device is a surface conduction electron-emitting device.
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