JP3507454B2 - Manufacturing method of flat plate type image forming apparatus - Google Patents

Manufacturing method of flat plate type image forming apparatus

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JP3507454B2 JP2001122932A JP2001122932A JP3507454B2 JP 3507454 B2 JP3507454 B2 JP 3507454B2 JP 2001122932 A JP2001122932 A JP 2001122932A JP 2001122932 A JP2001122932 A JP 2001122932A JP 3507454 B2 JP3507454 B2 JP 3507454B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子放出素子の応
用である表示装置等の画像形成装置にかかわり、特に表
面伝導型放出素子を多数個備える電子放出素子を組み込
んだ画像形成装置の新規な製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a display device, which is an application of an electron emitting element, and more particularly to a novel image forming apparatus incorporating an electron emitting element having a large number of surface conduction type electron emitting elements. It relates to a manufacturing method.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、電子放出素子として熱電子放出素
子と冷陰極電子放出素子の２種類が知られている。冷陰
極電子放出素子には電界放出型（以下ＦＥ型と略す）、
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（以下ＳＣＥと略す）等がある。ＦＥ
型の例としてはＷ．Ｐ．Ｄｙｋｅ＆Ｗ．Ｗ．Ｄｏｌａ
ｎ、“Ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ”、Ａｄｖａｎｃ
ｅｓ ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｌｅｃｒｏｎ
Ｐｈｙｓｉｃｓ、８，８９（１９５６）あるいはＣ．
Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ，“ＰＨＹＳＩＣＡＬ Ｐｒｏｐｅｒ
ｔｉｅｓ ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｓ
ｓｉｏｎ ｃａｔｈｏｄｅｓ ｗｉｔｈ ｍｏｌｙｂｄ
ｅｎｉｕｍ ｃｏｎｃｓ”Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，
４７，５２４８（１９７６）等が知られている。ＭＩＭ
型の例としてはＣ．Ａ．Ｍｅａｄ、“Ｔｈｅ ｔｕｎｎ
ｅｌ−ｅｍｉｓｓｉｏｎ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ、Ｊ．Ａ
ｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３２，６４６（１９６１）等が知
られている。2. Description of the Related Art Conventionally, there are known two types of electron-emitting devices, a thermoelectron-emitting device and a cold cathode electron-emitting device. The cold cathode electron emission device includes a field emission type (hereinafter abbreviated as FE type),
There are metal / insulating layer / metal type (hereinafter abbreviated as MIM type), surface conduction electron-emitting device (hereinafter abbreviated as SCE), and the like. FE
As an example of the mold, W. P. Dyke & W. W. Dola
n, "Field emission", Advance
es in Electronics Electron
Physics, 8, 89 (1956) or C.I.
A. Spindt, “PHYSICAL Proper
ties thin-film field emis
sion cathodes with mollybd
enium concs "J. Appl. Phys.,
47, 5248 (1976) and the like are known. MIM
Examples of types include C.I. A. Mead, "The tun
el-emission amplifier, J.P. A
ppl. Phys. , 32,646 (1961) and the like are known.

【０００３】ＳＣＥ型の例としては、Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎ
ｓｏｎ、Ｒａｄｉｏ Ｅｎｇ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｈ
ｙｓ．，１０、（１９６５）等がある。As an example of the SCE type, M. I. Elin
son, Radio Eng. Electron Ph
ys. , 10, (1965) and so on.

【０００４】ＳＣＥ型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、前記エリンシン等によるＳｎＯ2 薄
膜を用いたもの、Ａｕ薄膜によるもの［Ｇ．Ｄｉｔｔｍ
ｅｒ：“Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ”、９，３
１７（１９７２）」、Ｉｎ2 Ｏ3 ／ＳｎＯ2 薄膜による
もの［Ｍ．Ｈａｅｔｗｅｌｌ ａｎｄ Ｃ．Ｇ．Ｆｏｎ
ｓｔａｄ：“ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ＥＤ，Ｃｏｎ
ｆ．”，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（１
９８３）］等が報告されている。The SCE type utilizes a phenomenon in which electron emission occurs when a current is passed through a thin film having a small area formed on a substrate in parallel with the film surface. As this surface conduction electron-emitting device, one using a SnO 2 thin film made of the above-mentioned Erinsin, one made of an Au thin film [G. Dittm
er: “Thin Solid Films”, 9, 3
17 (1972) ", by In 2 O 3 / SnO 2 thin film [M. Haetwell and C.I. G. Fon
stad: “IEEE Trans.ED, Con
f. , 519 (1975)], by a carbon thin film [Haraki Araki et al .: Vacuum, Vol. 26, No. 1, p. 22 (1
983)] and the like have been reported.

【０００５】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
図１６に示す。同図において１は絶縁性基板である。４
は電子放出部形成用薄膜で、Ｈ型形状のパターンに、ス
パッタで形成された金属酸化物薄膜等からなり、後述の
フォーミングと呼ばれる通電処理により電子放出部５が
形成される。４は電子放出部を含む薄膜と呼ぶことにす
る。尚、図中のＬ1 は、０．５〜１ｍｍ、Ｗは、０．１
ｍｍで設定されている。As a typical device configuration of these surface conduction electron-emitting devices, the above-mentioned M. The Hartwell device configuration is shown in FIG. In the figure, 1 is an insulating substrate. Four
Is a thin film for forming an electron emitting portion, which is composed of a metal oxide thin film or the like formed by sputtering on an H-shaped pattern, and the electron emitting portion 5 is formed by an energization process called forming described later. 4 will be referred to as a thin film including an electron emitting portion. In the figure, L 1 is 0.5 to 1 mm and W is 0.1
It is set in mm.

【０００６】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電子放出部形成用薄膜４
を予めフォーミングと呼ばれる通電処理によって電子放
出部５を形成するのが一般的であった。即ち、フォーミ
ングとは前記電子放出部形成用薄膜４の両端に電圧を印
加通電し、電子放出部形成用薄膜を局所的に破壊、変形
もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態にした電子
放出部５を形成することである。尚、電子放出部５は電
子放出部形成用薄膜４の一部に亀裂が発生しその亀裂付
近から電子放出が行われる。前記フォーミング処理をし
た表面伝導型電子放出素子は、上述電子放出部を含む薄
膜４に電圧を印加し、素子に電流を流すことにより、上
述電子放出部５より電子を放出せしめるものである。し
かしながら、これら従来の表面伝導型電子放出素子にお
いては、実用化にあたっては、様々な問題があったが、
本出願人等は、後述する様な様々な改善を鋭意検討し、
実用化上の様々な問題点を解決してきた。Conventionally, in these surface conduction electron-emitting devices, the electron-emitting portion forming thin film 4 is formed before the electron emission.
It was general to previously form the electron-emitting portion 5 by an energization process called forming. That is, forming means that a voltage is applied to both ends of the electron-emitting-portion forming thin film 4 to locally destroy, deform or alter the electron-emitting-portion forming thin film so that the electron emission is in a high resistance state. To form part 5. In the electron emitting portion 5, a crack is generated in a part of the electron emitting portion forming thin film 4, and electrons are emitted from the vicinity of the crack. The surface-conduction electron-emitting device that has undergone the forming process is one in which electrons are emitted from the electron-emitting unit 5 by applying a voltage to the thin film 4 including the electron-emitting unit and passing a current through the device. However, in these conventional surface conduction electron-emitting devices, there were various problems in practical use.
The present applicants have earnestly studied various improvements as described below,
We have solved various problems in practical use.

【０００７】上述の表面伝導型放出素子は、構造が単純
で製造の容易であることから、大面積にわたって多数素
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、表示装置等があげられる。多数の表
面伝導型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、個々の素子の両端を配
線にてそれぞれ結線した行を多数行配列した電子放出素
子があげられる。（例えば、本出願人の特開平１−０３
１３３２）また、特に表示装置等の画像形成装置におい
ては、近年、液晶を用いた平板型表示装置が、ＣＲＴに
替わって、普及してきたが、自発光型でないため、バッ
クライト等を持たなければならない等の問題点があり、
自発光型の表示装置の開発が、望まれてきた。表面伝導
型放出素子を多数配置した電子放出素子と電子放出素子
より放出された電子によって、可視光を発光せしめる蛍
光体とを組み合わせた表示装置である画像形成装置は、
大画面の装置でも比較的容易に製造でき、かつ表示品位
の優れた自発光型表示装置である。（例えば、本出願人
の米国特許５０６６８８３） 尚、従来、多数の表面伝導型電子放出素子より構成され
た電子放出素子より、電子放出をし、蛍光体を発光をさ
せる素子の選択は、上述の多数の表面伝導型電子放出素
子を並列に配置し結線した配線（行方向配線と呼ぶ）、
行配線と直交する方向に（列方向と呼ぶ）、該電子放出
素子と蛍光体間の空間に設置された制御電極（グリッド
と呼ぶ）と列方向配線への適当な駆動信号によるもので
ある。（例えば、本出願人の特開平１−３１３３２） しかし、当然のことながら、個々の表面伝導型電子放出
素子とグリッドとの位置合わせ、あるいは、均一なグリ
ッドと表面伝導型電子放出素子間の距離であることが、
必要であり、製造方法上の問題であった。これらの問題
を鑑みて、更に、本出願人は、これらグリッドに伴う製
造方法上の問題を解決するため、グリッドを表面伝導型
電子放出素子上に積層した新規な構成を提案してきた。
（例えば、本出願人の特開平３−２０９４１）The above-mentioned surface conduction electron-emitting device has an advantage that a large number of devices can be arrayed over a large area because it has a simple structure and is easy to manufacture. Therefore, various applications that can make full use of this feature are being studied. Examples thereof include a charged beam source and a display device. An example of arraying a large number of surface conduction electron-emitting devices is an electron emission device in which surface conduction electron-emission devices are arranged in parallel and a plurality of rows in which both ends of each device are connected by wiring are arranged. To be (For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-03 of the present applicant
1332) In particular, in image forming apparatuses such as display devices, in recent years, flat-panel display devices using liquid crystals have become popular in place of CRTs, but since they are not self-luminous, unless they have a backlight or the like. There are problems such as not becoming,
Development of a self-luminous display device has been desired. An image forming apparatus, which is a display device in which a plurality of surface-conduction type electron-emitters are arranged and a phosphor that emits visible light by electrons emitted from the electron-emitters is combined,
It is a self-luminous display device which can be manufactured relatively easily even with a large screen device and has excellent display quality. (For example, U.S. Pat. No. 5,066,883 of the present applicant) Conventionally, the selection of an element which emits electrons and causes a phosphor to emit light is selected from the above-described electron emitting elements which are composed of a large number of surface conduction electron emitting elements. Wiring in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are arranged in parallel and connected (called row-direction wiring),
In the direction orthogonal to the row wiring (called the column direction), a control electrode (called a grid) installed in the space between the electron-emitting device and the phosphor and an appropriate drive signal to the column wiring. (For example, JP-A-1-31332 of the present applicant) However, as a matter of course, the alignment between the individual surface conduction electron-emitting devices and the grid, or the uniform distance between the grid and the surface conduction electron-emitting devices. That it is,
It was necessary and there was a problem in the manufacturing method. In view of these problems, the present applicant has further proposed a new structure in which the grid is laminated on the surface conduction electron-emitting device in order to solve the problems in the manufacturing method associated with these grids.
(For example, JP-A-3-20941 of the applicant)

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本出願
人は、提案してきた表面伝導型電子放出素子を複数設置
した電子放出素子と対抗した位置に蛍光体を配置した該
表面装置等の画像形成装置においても、特に、５０イン
チ以上の大面積の画像形成装置を製造する場合において
以下の様な問題点があった。 １）行方向配線及び列方向配線は絶縁層を介して同一基
板上に形成されていたため、行方向配線と列方向配線の
間の電気的な絶縁を画像形成装置全体にわたって保つこ
とが難しく、画像形成装置を生産する場合の歩留りがよ
くなかった。 ２）従来の本出願人が、提案してきた表面伝導型電子放
出素子を複数設置した電子放出素子及び電子放出素子と
対抗した位置に蛍光体を配置した該表面装置等の画像形
成装置においては、蛍光体を有するフェースプレートを
大気圧に対して支えるためにスペーサをある一定長さお
きに配置させる必要があったが、このスペーサは画素の
間に置かなくてはならないため、電子ビームをさえぎら
ない様にスペーサを配置することが難しかった。 ３）フェースプレートに対向する絶縁性基板上に形成さ
れた表面伝導型電子放出素子では、素子から放射される
電子ビームは両素子電極に印加された電圧による電界と
フェースプレートと素子間に印加される電圧による電界
の方向が９０°異なるために、蛍光面に到達する電子ビ
ームのパターンを絞ることができず、高精細な画像を得
ることが難しかった。 ４）表面伝導型電子放出素子は、構造が単純で製造も容
易であるが、個々の素子電極間の寸法が数ミクロンから
数十ミクロン程度であるため、例えばフォトリソグラフ
ィーといった方法によってパターンニングしなければな
らないが、従来のパターンニング方法では一挙に５０イ
ンチ以上の大面積にわたってパターンニングすることは
難しく、このため従来の製造方法を適用しようとする
と、製造装置を新たに開発しなければならない上に大が
かりな装置が必要になり、生産コストが高価になってし
まうという欠点があった。 ５）画像形成装置の表示面積と同じ大きさの基板上に電
子放出素子を多数個、一度に形成しなければならないの
で、不良素子が生じた場合、素子の交換ができないの
で、特に、画素数が大きくなった場合、画素に欠陥のな
い平板型画像形成装置を製造することが難しかった。However, the applicant of the present invention has proposed the image forming apparatus such as a surface device in which a phosphor is arranged at a position opposed to an electron-emitting device provided with a plurality of surface-conduction electron-emitting devices. Also, in the case of manufacturing an image forming apparatus having a large area of 50 inches or more, there are the following problems. 1) Since the row-direction wirings and the column-direction wirings are formed on the same substrate via the insulating layer, it is difficult to maintain the electrical insulation between the row-direction wirings and the column-direction wirings throughout the image forming apparatus, and the image The yield in producing the forming device was not good. 2) In the conventional image forming apparatus such as the surface device in which a plurality of surface conduction electron-emitting devices are provided by the present applicant, and the phosphor is arranged at a position facing the electron-emitting devices, In order to support the face plate having the phosphor against atmospheric pressure, it was necessary to arrange spacers at certain intervals, but this spacer must be placed between pixels, so it does not block the electron beam. It was difficult to arrange the spacer like this. 3) In the surface conduction electron-emitting device formed on the insulating substrate facing the face plate, the electron beam emitted from the device is applied between the face plate and the device by the electric field generated by the voltage applied to both device electrodes. Since the direction of the electric field due to the applied voltage differs by 90 °, the pattern of the electron beam reaching the phosphor screen cannot be narrowed down, making it difficult to obtain a high-definition image. 4) The surface conduction electron-emitting device has a simple structure and is easy to manufacture, but since the dimension between individual device electrodes is about several microns to several tens of microns, it must be patterned by a method such as photolithography. However, it is difficult to perform patterning over a large area of 50 inches or more at a time with the conventional patterning method. Therefore, if the conventional manufacturing method is applied, a manufacturing apparatus must be newly developed. There is a drawback that a large-scale device is required and the production cost becomes high. 5) Since a large number of electron-emitting devices must be formed at one time on a substrate having the same size as the display area of the image forming apparatus, if defective devices occur, the devices cannot be replaced. However, it has been difficult to manufacture a flat panel image forming apparatus having no defective pixels.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記欠点を解
決する平板型画像形成装置の製造方法を提供するもので
あり、以下の通りである。 １． 少なくとも蛍光体と電子放出素子で構成され、前
記蛍光体の形成されたフェースプレート、及び前記フェ
ースプレートに対向するように配設された絶縁性基板を
持つ平板型画像形成装置を製造する方法において、前記
電子放出素子が前記絶縁性基板とは別に設けられた短冊
状絶縁性基板上に形成されていて、前記電子放出素子を
前記短冊状絶縁性基板上に作製し、前記電子放出素子の
特性を検査した後に前記フェースプレートおよび前記絶
縁性基板によって囲まれる真空容器内に組み込むことに
より、平板型画像形成装置を製造する平板型画像形成装
置の製造方法。 ２． 少なくとも蛍光体と電子放出素子で構成され、前
記蛍光体の形成されたフェースプレート、前記フェース
プレートに対向するように配設された絶縁性基板、およ
び前記フェースプレートを前記絶縁性基板に対して支持
するための複数個のスペーサ部材を持つ、平板型画像形
成装置を製造する方法において、前記電子放出素子が前
記スペーサ部材に形成されていて、前記電子放出素子を
前記スペーサ部材上に作製した後に前記電子放出素子の
特性を検査し前記絶縁性基板およびフェースプレートに
よって囲まれる真空容器内に組み込むことにより、平板
型画像形成装置を製造する平板型画像形成装置の製造方
法。 ３． スペーサ部材上に設けられた電子放出素子の電子
放出部を形成させるための薄膜が真空容器内に組み込ま
れる前にフォーミング処理を施したものである上記２．
記載の平板型画像形成装置の製造方法。 ４． 前記短冊状絶縁性基板上に設けられた電子放出素
子の電子放出部を形成させるための薄膜が真空容器内に
組み込まれる前にフォーミング処理を施したものである
上記１．に記載の平板型画像形成装置の製造方法。 ５． 平板型画像形成装置内に内蔵された電子放出素子
は予めフォーミング処理が施されておらず、平板型画像
形成装置として組立てられた後フォーミング処理するこ
とを特徴とする上記１．又は２．記載の平板型画像形成
装置の製造方法。The present invention provides a method of manufacturing a flat plate type image forming apparatus which solves the above-mentioned drawbacks, and is as follows. 1. In a method of manufacturing a flat panel image forming apparatus having at least a phosphor and an electron-emitting device, a face plate on which the phosphor is formed, and an insulating substrate arranged so as to face the face plate, The electron-emitting device is formed on a strip-shaped insulating substrate provided separately from the insulating substrate, the electron-emitting device is produced on the strip-shaped insulating substrate, and the characteristics of the electron-emitting device are the faceplate and the absolute after inspection
A method of manufacturing a flat panel image forming apparatus, comprising manufacturing the flat panel image forming apparatus by incorporating the flat panel image forming apparatus in a vacuum container surrounded by an edge substrate . 2. A face plate including at least a phosphor and an electron-emitting device, the face plate having the phosphor formed thereon, an insulating substrate arranged to face the face plate, and a support for the face plate with respect to the insulating substrate. In the method of manufacturing a flat panel image forming apparatus having a plurality of spacer members for forming the electron emitting device, the electron emitting device is formed on the spacer member, and the electron emitting device is formed on the spacer member. by incorporating into a vacuum container electronic properties of emitting device inspects <br/> Therefore surrounded by the insulating substrate and off Esupure preparative method of a flat type image forming apparatus for producing a flat-type image forming apparatus . 3. The thin film for forming the electron emitting portion of the electron emitting element provided on the spacer member is subjected to the forming treatment before being incorporated in the vacuum container.
A method for manufacturing the flat plate image forming apparatus described. 4. The thin film for forming the electron emitting portion of the electron emitting device provided on the strip-shaped insulating substrate is subjected to a forming process before being incorporated into a vacuum container. A method of manufacturing the flat panel image forming apparatus according to the item 1. 5. The electron-emitting device incorporated in the flat panel image forming apparatus is not subjected to a forming process in advance, but is assembled after being assembled as a flat panel image forming apparatus, and then the forming process is performed. Or 2. A method for manufacturing the flat plate image forming apparatus described.

【００１０】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。The present invention will be described in more detail below.

【００１１】本発明に係わる平板型画像形成装置に使用
される表面伝導型電子放出素子の構成、及び製法の特徴
は、次の様なものがあげられる。The features and characteristics of the surface conduction electron-emitting device used in the flat panel image forming apparatus according to the present invention are as follows.

【００１２】１）フォーミングとよばれる通電処理を行
う前の電子放出部形成用薄膜は、微粒子分散体を分散し
形成された微粒子からなる薄膜、あるいは、有機金属等
を加熱焼成し形成された微粒子からなる薄膜等、基本的
には、微粒子より構成される。1) The thin film for forming an electron emission portion before conducting an energization process called forming is a thin film made of fine particles formed by dispersing a fine particle dispersion, or fine particles formed by heating and baking an organic metal or the like. Basically, it is composed of fine particles such as a thin film made of.

【００１３】２）フォーミングとよばれる通電処理後の
電子放出部を含む薄膜は、電子放出部、電子放出部を含
む薄膜とも基本的には、微粒子より構成される。2) The thin film including the electron emitting portion after the energization treatment called forming is basically composed of fine particles in both the electron emitting portion and the thin film including the electron emitting portion.

【００１４】まず、本発明に使用される表面伝導型電子
放出素子の基本的な構成について説明する。図１ａ，ｂ
は、それぞれ、基本的な表面伝導型電子放出素子の構成
を示す平面図及び断面図である。図１において１は絶縁
性基板、２と３は素子電極、４は電子放出部を含む薄
膜、５は電子放出部である。First, the basic structure of the surface conduction electron-emitting device used in the present invention will be described. 1a, b
[Fig. 3] is a plan view and a cross-sectional view showing the configuration of a basic surface conduction electron-emitting device, respectively. In FIG. 1, 1 is an insulating substrate, 2 and 3 are device electrodes, 4 is a thin film including an electron emitting portion, and 5 is an electron emitting portion.

【００１５】絶縁性基板１としては、石英ガラス、Ｎａ
等の不純物含有量を減少したガラス、青板ガラス、青板
ガラスにスパッタ法等により形成したＳｉＯ2 を積層し
たガラス基板等及びアルミナ等のセラミックス等が、あ
げられる。対向する素子電極２，３の材料としては導電
性を有するものであればどのようなものであっても構わ
ないが、例えばＮｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔ
ｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｐｄ等の金属或は合金及びＰｄ，Ａ
ｇ，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、Ｉｎ2Ｏ3−Ｓn
Ｏ2等の透明導電体及びポリシリコン等の半導体導体材
料等が挙げられる。素子電極間隔Ｌ１は、数百オングス
トロームより数百ミクロンであり、素子電極の製法の基
本となるフォトリソグラフィー技術、即ち、露光器の性
能とエッチング方法等、及び、素子電極間に印加する電
圧と電子放出し得る電界強度等により設定されるが、好
ましくは、数ミクロンより数十ミクロンである。素子電
極長さＷ１，素子電極２，３の膜厚ｄは、電極の抵抗
値、前述したＸ，Ｙ配線との結線、多数配置された電子
放出素子の配置上の問題より適宜設定され、通常は、素
子電極長さＷ１は、数ミクロンより数百ミクロンであ
り、素子電極２，３の膜厚ｄは、好ましくは数百オング
ストロームより数ミクロンである。As the insulating substrate 1, quartz glass, Na
Examples thereof include glass having a reduced content of impurities such as blue glass, soda lime glass, a glass substrate in which SiO 2 formed on the soda lime glass by sputtering or the like is laminated, and ceramics such as alumina. Any material may be used as the material of the opposing device electrodes 2 and 3 as long as it has conductivity. For example, Ni, Cr, Au, Mo, W, Pt, T may be used.
Metals or alloys such as i, Al, Cu, Pd and Pd, A
g, Au, printed conductors composed of RuO 2, metal or metal oxide such as Pd-Ag and glass, etc., In 2 O 3 -S n
Examples thereof include transparent conductors such as O 2 and semiconductor conductor materials such as polysilicon. The device electrode interval L1 is several hundreds of angstroms to several hundreds of microns, and the photolithography technology that is the basis of the device electrode manufacturing method, that is, the performance and etching method of the exposure device, the voltage applied between the device electrodes, and the electron Although it is set depending on the strength of the electric field that can be emitted, etc., it is preferably several microns to several tens of microns. The element electrode length W1, the film thickness d of the element electrodes 2 and 3 are appropriately set according to the resistance value of the electrodes, the connection with the X and Y wirings described above, and the arrangement problem of a large number of electron-emitting devices. The device electrode length W1 is several microns to several hundreds of microns, and the film thickness d of the device electrodes 2 and 3 is preferably several hundreds of angstroms to several microns.

【００１６】絶縁性基板１上に設けられた対向する素子
電極２と素子電極３間及び素子電極２，３上に配置され
た電子放出部を含む薄膜４は、電子放出部５を含んでい
る。この素子の構成として図１ｂに示された場合だけで
なく、絶縁性基板１上に、電子放出部形成用薄膜４、対
抗する素子電極２，３の電極順に積層構成した場合もあ
る。また、対向する素子電極２と素子電極３間全てが、
製法によっては、電子放出部として機能する場合もあ
る。この電子放出部を含む薄膜４の膜厚は、数オングス
トロームより数千オングストローム好ましくは数十オン
グストロームより数百オングストロームであり、素子電
極２，３へのステップガバレージ、電子放出部５と素子
電極２，３間の抵抗値及び電子放出部５の導電性微粒子
の粒径、後述する通電処理条件等によって、適宜設定さ
れる。その抵抗値は、１０の３乗より１０の７乗オーム
／□のシート抵抗値を示す。電子放出部を含む薄膜４を
構成する材料の具体例を挙げるならばＰｄ，Ｒｕ，Ａ
ｇ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓ
ｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｂ等の金属、ＰｄＯ，ＳｎＯ2 ，Ｉｎ
2Ｏ3 ，ＰｂＯ，Ｓｂ2 Ｏ3 等の酸化物、ＨｆＢ2 ，Ｚ
ｒＢ2 ，ＬａＢ6 ，ＣｅＢ 6 ，ＹＢ4 ，ＧｄＢ4 等の硼
化物、ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，ＴａＣ，ＳｉＣ，ＷＣ
等の炭化物、ＴｉＮ，ＺｒＮ，ＨｆＮ等の窒化物、Ｓ
ｉ，Ｇｅ等の半導体、カーボン、ＡｇＭｇ，ＮｉＣｕ，
Ｐｂ，Ｓｎ等であり、微粒子膜からなる。なおここで述
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）の膜をさす。電子放出部５は、数
オングストロームより数千オングストローム、好ましく
は１０オングストロームより２００オングストロームの
粒径の導電性微粒子多数個からなり、電子放出部を含む
薄膜４の膜厚及び後述する通電処理条件等の製法等に依
存しており、適宜設定される。電子放出部５を構成する
材料は、電子放出部５を含む薄膜４を構成する材料の限
度の一部あるいは全てと同様のものである。Opposing elements provided on the insulating substrate 1
It is arranged between the electrode 2 and the element electrode 3 and on the element electrodes 2 and 3.
The thin film 4 including the electron emitting portion does not include the electron emitting portion 5.
It Only in the case shown in FIG. 1b as the configuration of this element
On the insulating substrate 1, the thin film 4 for forming the electron emission portion,
In the case where the opposing device electrodes 2 and 3 are laminated in this order.
It In addition, all between the opposing element electrodes 2 and 3 are
Depending on the manufacturing method, it may function as an electron emission unit.
It The thickness of the thin film 4 including the electron emitting portion is several angstroms.
Thousands of angstroms, preferably tens of ounces
Hundreds of Angstroms more than
Step coverage to poles 2 and 3, electron emission part 5 and device
Resistance value between electrodes 2 and 3 and conductive fine particles of electron emission portion 5
It is set as appropriate according to the particle size of
Be done. The resistance is 10 3 to 10 7 ohms
The sheet resistance value of / □ is shown. The thin film 4 including the electron emitting portion
Pd, Ru, A are the specific examples of the constituent materials.
g, Au, Ti, In, Cu, Cr, Fe, Zn, S
Metals such as n, Ta, W, Pb, PdO, SnO2 , In
2O3 , PbO, Sb2 O3 Oxides such as HfB2 , Z
rB2 , LaB6 , CeB 6 , YBFour , GdBFour Etc.
Compounds, TiC, ZrC, HfC, TaC, SiC, WC
Such as carbides, TiN, ZrN, HfN and other nitrides, S
i, semiconductor such as Ge, carbon, AgMg, NiCu,
Pb, Sn and the like, which are formed of a fine particle film. Note that here
The sticky particle film is a film in which a plurality of particles are gathered,
As its fine structure, fine particles are individually dispersed and arranged.
Not only the particles are adjacent to each other or overlap each other
It refers to the film in the open state (including island shape). The number of electron emission parts 5 is
Thousands of Angstroms, preferably Angstroms
200 angstroms from 10 angstroms
Consists of a large number of conductive fine particles with an electron emission part
It depends on the film thickness of the thin film 4 and the manufacturing method such as energization processing conditions described later.
It exists and is set appropriately. Configure the electron emitting portion 5
The material is limited to the material forming the thin film 4 including the electron emitting portion 5.
Similar to some or all of the degrees.

【００１７】電子放出部５を有する電子放出素子の製造
方法としては様々な方法が考えられるが、その一例を図
２に示す。Various methods can be considered as a method of manufacturing an electron-emitting device having the electron-emitting portion 5, one example of which is shown in FIG.

【００１８】２は電子放出部形成用薄膜で例えば微粒子
膜が挙げられる。Reference numeral 2 denotes a thin film for forming an electron emitting portion, which is, for example, a fine particle film.

【００１９】１）絶縁性基板１を洗剤、純水および有機
溶剤により十分に洗浄後、スパッタ法により素子電極材
料を堆積後、フォトリソグラフィー技術により該絶縁性
基板１の面上に素子電極２，３を形成する（図２
（ａ））。1) After the insulating substrate 1 is thoroughly washed with a detergent, pure water and an organic solvent, a device electrode material is deposited by a sputtering method, and then the device electrodes 2, 2 are formed on the surface of the insulating substrate 1 by a photolithography technique. 3 (FIG. 2)
(A)).

【００２０】２）絶縁性基板１上に設けられた素子電極
２と素子電極３との間に、素子電極２と３を形成した絶
縁性基板上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。なお、有機金属溶液と
は、前記Ｐｄ，Ｒｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，
Ｃｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｂ等の金属を主
元素とする有機化合物の溶液である。この後、有機金属
薄膜を加熱焼成処理し、リフトオフ、エッチング等によ
りパターニングし、電子放出部形成用薄膜４を形成する
（図２（ｂ））。尚、ここでは、有機金属溶液の塗布法
により説明したが、これに限る物でなく、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) Between the device electrodes 2 and 3 provided on the insulating substrate 1, an organic metal solution is applied to the insulating substrate on which the device electrodes 2 and 3 are formed and left to stand. , Forming an organometallic thin film. The organic metal solution means Pd, Ru, Ag, Au, Ti, In, Cu,
It is a solution of an organic compound containing a metal such as Cr, Fe, Zn, Sn, Ta, W, Pb as a main element. After that, the organic metal thin film is heated and baked, and is patterned by lift-off, etching or the like to form the electron emission portion forming thin film 4 (FIG. 2B). In addition, although the description has been given here with the application method of the organic metal solution, the application method is not limited to this, and the vacuum deposition 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.

【００２１】３）つづいて、フォーミングと呼ばれる通
電処理を素子電極２，３間に電圧を電源７によりパルス
状あるいは、高速の昇電圧による導電処理がおこなわれ
ると、電子放出部形成用薄膜４の部位に構造の変化した
電子放出部５が形成される（図２（ｃ））。この通電処
理により電子放出部形成用薄膜４を局所的に破壊、変形
もしくは変質せしめ、構造の変化した部位を電子放出部
５と呼ぶ。先に説明したように、電子放出部５は導電性
微粒子で構成されていることを本出願人らは観察してい
る。フォーミング処理の電圧波形を図３に示す。図３
中、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（フォー
ミング時のピーク電圧）は４Ｖ〜１０Ｖ程度とし、フォ
ーミング処理は真空雰囲気下で数十秒間程度で適宜設定
した。3) Next, when an energization process called forming is conducted between the element electrodes 2 and 3 by a pulsed voltage or a high-speed voltage rising conduction by the power source 7, the electron emission portion forming thin film 4 is formed. An electron emitting portion 5 having a changed structure is formed at the site (FIG. 2C). The electron emission portion forming thin film 4 is locally destroyed, deformed or altered by this energization process, and a portion whose structure is changed is called an electron emission portion 5. As described above, the present applicants have observed that the electron emitting portion 5 is composed of conductive fine particles. FIG. 3 shows the voltage waveform of the forming process. Figure 3
Where 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 (peak voltage during forming) is The voltage is set to about 4 V to 10 V, and the forming process is appropriately set in a vacuum atmosphere for about several tens of seconds.

【００２２】以上説明した電子放出部を形成する際に、
素子の電極間に三角波パルスを印加してフォーミング処
理を行っているが、素子の電極間に印加する波形は三角
波に限定することはなく、矩形波など所望の波形を用い
ても良く、その波高値及びパルス幅・パルス間隔等につ
いても上述の値に限ることなく、電子放出部が良好に形
成されれば所望の値を選択することが出来る。When forming the electron emitting portion described above,
Although the triangular wave pulse is applied between the electrodes of the element to perform the forming process, the waveform applied between the electrodes of the element is not limited to the triangular wave, and a desired waveform such as a rectangular wave may be used. The high value, the pulse width, the pulse interval, and the like are not limited to the above values, and a desired value can be selected as long as the electron emitting portion is well formed.

【００２３】上述のような素子構成と製造方法によって
作成された電子放出素子の基本特性について図４，図５
を用いて説明する。Basic characteristics of the electron-emitting device produced by the above device structure and manufacturing method are shown in FIGS.
Will be explained.

【００２４】図４は、図１に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概略構成
図である。図４において、１は絶縁性基板、２及び３は
素子電極、４は電子放出部を含む薄膜、５は電子放出部
を示す。また、８は素子に素子電圧Ｖｆを印加するため
の電源、９は素子電極２，３間の電子放出部を含む薄膜
４を流れる素子電流Ｉｆを測定するための電流計、１０
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、１１はアノード電極１０に電
圧を印加するための高圧電源、１２は素子の電子放出部
５より放出される放出電流Ｉｅを測定するための電流計
である。電子放出素子の上記素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉ
ｅの測定にあたっては、素子電極２，３に電源８と電流
計９とを接続し、該電子放出素子の上方に電源１１と電
流計１２とを接続したアノード電極１０を配置してい
る。また、本電子放出素子及びアノード電極１０は真空
装置内に設置され、その真空装置には不図示の排気ポン
プ及び真空計等の真空装置に必要な器具が具備されてお
り、所望の真空下で本素子の測定評価を行えるようにな
っている。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a measurement / evaluation apparatus for measuring electron emission characteristics of the device having the configuration shown in FIG. In FIG. 4, 1 is an insulating substrate, 2 and 3 are device electrodes, 4 is a thin film including an electron emitting portion, and 5 is an electron emitting portion. Further, 8 is a power supply for applying a device voltage Vf to the device, 9 is an ammeter for measuring a device current If flowing through the thin film 4 including an electron emitting portion between the device electrodes 2 and 10.
Is an anode electrode for capturing the emission current Ie emitted from the electron emission portion of the device, 11 is a high-voltage power supply for applying a voltage to the anode electrode 10, and 12 is an emission current emitted from the electron emission portion 5 of the device. It is an ammeter for measuring Ie. The device current If and the emission current I of the electron-emitting device
In measuring e, a power source 8 and an ammeter 9 are connected to the device electrodes 2 and 3, and an anode electrode 10 connecting a power source 11 and an ammeter 12 is arranged above the electron-emitting device. Further, the present electron-emitting device and the anode electrode 10 are installed in a vacuum device, and the vacuum device is equipped with equipment necessary for the vacuum device such as an exhaust pump and a vacuum gauge (not shown). The device can be measured and evaluated.

【００２５】なお、アノード電極の電圧は１ｋＶ〜１０
ｋＶ、アノード電極と電子放出素子との距離Ｈは３ｍｍ
〜８ｍｍの範囲で測定した。The voltage of the anode electrode is 1 kV to 10 kV.
kV, the distance H between the anode electrode and the electron-emitting device is 3 mm
It was measured in the range of ~ 8 mm.

【００２６】更に、本発明者等は、上述の本発明に使用
される表面伝導型電子放出素子の特性を鋭意検討した結
果、本発明の原理となる特性上の特徴を見いだした。図
４に示した測定評価装置により限定された放出電流Ｉｅ
および素子電流Ｉｆと素子電圧Ｖｆの関係の典型的な例
を図５に示す。なお、図５は著しくＩｆ，Ｉｅの大きさ
が異なるため任意単位で示されており、（放出電流Ｉｅ
は素子電流Ｉｆのおおよそ２０００分の１程度であ
る。）図５からも明らかなように、本電子放出素子は放
出電流Ｉｅに対する三つの特性を有する。Further, as a result of extensive studies on the characteristics of the surface conduction electron-emitting device used in the present invention described above, the present inventors have found a characteristic feature which is the principle of the present invention. Emission current Ie limited by the measurement and evaluation device shown in FIG.
A typical example of the relationship between the device current If and the device voltage Vf is shown in FIG. Note that FIG. 5 is shown in arbitrary units because the magnitudes of If and Ie are remarkably different from each other.
Is about 1/2000 of the device current If. As is clear from FIG. 5, this electron-emitting device has three characteristics with respect to the emission current Ie.

【００２７】まず第一に、本素子はある電圧（しきい値
電圧と呼ぶ、図５中のＶｔｈ）以上の素子電圧を印加す
ると急激に放出電流Ｉｅが増加し、一方しきい値電圧Ｖ
ｔｈ以下では放出電流Ｉｅがほとんど検出されない。す
なわち、放出電流Ｉｅに対する明確なしきい値電圧Ｖｔ
ｈを持った非線形素子である。第二に、放出電流Ｉｅが
素子電圧Ｖｆに依存するため、放出電流Ｉｅは素子電圧
Ｖｆで制御できる。第三に、アノード電極１０に捕捉さ
れる放出電荷は、素子電圧Ｖｆを印加する時間に依存す
る。すなわち、アノード電極１０に捕捉される電荷量
は、素子電圧Ｖｆを印加する時間により制御できる。以
上のような特性を有するため、電子放出素子は、多方面
への応用が期待できる。First, in the present device, when a device voltage higher than a certain voltage (called threshold voltage, Vth in FIG. 5) is applied, the emission current Ie rapidly increases, while the threshold voltage V
Below th, the emission current Ie is hardly detected. That is, a clear threshold voltage Vt with respect to the emission current Ie
It is a non-linear element having h. Secondly, since the emission current Ie depends on the device voltage Vf, the emission current Ie can be controlled by the device voltage Vf. Thirdly, the emitted charges captured by the anode electrode 10 depend on the time for which the device voltage Vf is applied. That is, the amount of charges captured by the anode electrode 10 can be controlled by the time for which the device voltage Vf is applied. Since the electron-emitting device has the above characteristics, it can be expected to be applied to various fields.

【００２８】また、素子電流Ｉｆは素子電圧Ｖｆに対し
て単調増加する（ＭＩ特性と呼ぶ）特性の例を図５に示
したが、この他にも、素子電流Ｉｆが素子電圧Ｖｆに対
して電圧制御型負性抵抗（ＶＣＮＲ特性と呼ぶ）特性を
示す場合もある。なおこの場合も、本電子放出素子は上
述した三つの特性上の特徴を有する。FIG. 5 shows an example of the characteristic that the element current If monotonically increases with respect to the element voltage Vf (referred to as MI characteristic). In addition to this, the element current If changes with respect to the element voltage Vf. In some cases, it exhibits a voltage control type negative resistance (called VCNR characteristic). In this case also, the present electron-emitting device has the three characteristic features described above.

【００２９】なお、上述の基本的な製造方法に限ること
なく、基本的な素子構成の基本的な製造方法のうち一部
を変更してもよい。It should be noted that the basic manufacturing method is not limited to the above-described basic manufacturing method, and a part of the basic manufacturing method of the basic element structure may be changed.

【００３０】次に、本発明の主眼である電子放出素子及
び画像形成装置について、述べる。前述した表面伝導型
電子放出素子の基本的特性の３つの特徴によれば、表面
伝導型電子放出素子からの放出電子は、しきい値電圧以
上では、対抗する素子電極間に印加するパルス状電圧の
波高値と幅に制御される。一方、しきい値電圧以下で
は、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、上記パ
ルス状電圧を適宜印加すれば、任意の表面伝導型電子放
出素子を選択し、その電子放出量が、制御できる事とな
る。以下この原理に基づき構成した電子放出素子基板の
構成について、図６を用いて説明する。Next, the electron-emitting device and the image forming apparatus, which are the main features of the present invention, will be described. According to the three characteristics of the basic characteristics of the surface conduction electron-emitting device described above, the emitted electrons from the surface conduction electron-emitting device have a pulsed voltage applied between opposing device electrodes at a threshold voltage or higher. It is controlled by the peak value and width of. On the other hand, it is not emitted below the threshold voltage. According to this characteristic, even when a large number of electron-emitting devices are arranged, if the pulsed voltage is appropriately applied to each device, an arbitrary surface conduction electron-emitting device is selected and its electron emission amount is reduced. , Can be controlled. The configuration of the electron-emitting device substrate constructed based on this principle will be described below with reference to FIG.

【００３１】１３は絶縁性基板、１４はＸ方向配線、１
５はＹ方向配線、１６は電子放出素子、１７はフェース
プレートである。13 is an insulating substrate, 14 is X-direction wiring, 1
Reference numeral 5 is a Y-direction wiring, 16 is an electron-emitting device, and 17 is a face plate.

【００３２】同図において、絶縁性基板１３は、ガラス
基板等であり、その大きさ及びその厚みは、本発明の平
板型画像表示装置に設置される電子放出素子の個数及び
個々の素子の設計上の形状に依存し、更には、電子放出
素子の使用時容器の一部を絶縁性基板１３が構成する場
合には、その容器を真空に保持するための条件等に依存
して適宜設定される。ｎ本のＸ方向配線１４は、ＤＸ
１，ＤＸ２，．．ＤＸｎからなり、絶縁性基板１３上
に、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法等で形成し、所望
のパターンとした導電性金属等からなり、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、配線幅が設定される。真空蒸着法、印刷法、スパッ
タ法等で形成し、所望のパターンとした導電性金属等か
らなり、多数の表面伝導型素子にできるだけほぼ均等な
電圧が供給される様に、材料、膜厚、配線幅等が設定さ
れる。これらｎ本のＸ方向配線１４とｍ本のＹ方向配線
１５は、別々の基板上に形成されているので、完全に電
気的に分離されて、マトリックス配線を構成する。（こ
のｍ，ｎは、共に正の整数）短冊状の絶縁性基板１８の
厚さは画素の大きさ、及び画素の間隔による。スペーサ
１９は、支えるフェースプレート１７の重さ等の設計上
のパラメータに依存して決定される。また、スペーサの
高さは絶縁性基板とフェースプレートの距離となるが、
フェースプレートに印加する加速電圧や電子放出素子の
形状等に依存して決定される。さらに、短冊状の絶縁性
基板１８の長手方向の長さは絶縁性基板１３のＹ方向の
長さとほぼ同等になるように決定されるが、Ｙ方向の配
線の電気的導通を保てるようにすれば、その長さよりも
短い複数本の短冊状の絶縁性基板１８をつなぎ合わせる
様にしても一向に構わない。In the figure, the insulating substrate 13 is a glass substrate or the like, and its size and thickness are the number of electron-emitting devices installed in the flat panel image display device of the present invention and the design of each device. Depending on the above shape, and further, when the insulating substrate 13 constitutes a part of the container when the electron-emitting device is used, it is appropriately set depending on the conditions for holding the container in vacuum. It The n X-direction wirings 14 are DX
1, DX2 ,. ． DXn, which is formed on the insulating substrate 13 by a vacuum vapor deposition method, a printing method, a sputtering method, or the like, and which is made of a conductive metal having a desired pattern, and supplies a substantially uniform voltage to a large number of surface conduction elements. As described above, the material, the film thickness, and the wiring width are set. Formed by vacuum evaporation method, printing method, sputtering method, etc., made of a conductive metal etc. with a desired pattern, so that the material, film thickness, The wiring width etc. are set. These n X-direction wirings 14 and m Y-direction wirings 15 are formed on different substrates, and thus are completely electrically separated to form a matrix wiring. (Where m and n are both positive integers) The thickness of the strip-shaped insulating substrate 18 depends on the pixel size and the pixel interval. The spacer 19 is determined depending on design parameters such as the weight of the face plate 17 to be supported. Also, the height of the spacer is the distance between the insulating substrate and the face plate,
It is determined depending on the acceleration voltage applied to the face plate and the shape of the electron-emitting device. Further, the length of the strip-shaped insulating substrate 18 in the longitudinal direction is determined to be substantially equal to the length of the insulating substrate 13 in the Y direction, but it is necessary to maintain electrical continuity of the wiring in the Y direction. For example, a plurality of strip-shaped insulating substrates 18 shorter than the length may be joined together.

【００３３】また、Ｘ方向配線１４とＹ方向配線１５
は、それぞれ外部端子として引き出されている。Further, the X-direction wiring 14 and the Y-direction wiring 15
Are respectively drawn out as external terminals.

【００３４】更に、前述と同様にして、電子放出素子１
６の対向する電極（不図示）が、ｎ本のＸ方向配線ＤＸ
１，ＤＸ２・・・ＤＸｎ１４とｍ本のＹ方向配線ＤＹ
１，ＤＹ２，・・・ＤＹｍ１５と、真空蒸着法、印刷
法、スパッタ法等で形成された導電性金属等からなる結
線、或いはハンダづけや圧着法等によって電気的に接続
されている。尚、ｎ本のＸ方向配線１４とｍ本のＹ方向
配線１５と結線と対向する素子電極の導電性金属は、そ
の構成元素の一部あるいは全部が同一であっても、また
それぞれ異なってもよく、Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ｍｏ，
Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｐｄ等の金属或いは合金
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、Ｉ
ｎ2Ｏ3 −ＳｎＯ2等の透明導体及びポリシリコン等の半
導体導体材料等により適宜選択される。Further, in the same manner as described above, the electron-emitting device 1
6 opposing electrodes (not shown) have n X-direction wirings DX
1, DX2 ... DXn14 and m Y-direction wirings DY
, DY2, ..., DYm15 are electrically connected to each other by a wire connection made of a conductive metal or the like formed by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method, or a soldering method or a pressure bonding method. Incidentally, the conductive metal of the element electrodes facing the connection with the n X-direction wirings 14 and the m Y-direction wirings 15 may be the same or different in some or all of their constituent elements. Well, Ni, Cr, Au, Mo,
Metals or alloys such as W, Pt, Ti, Al, Cu and Pd, and printed conductors composed of metal or metal oxide such as Pd, Ag, Au, RuO 2 , Pd-Ag and glass, and I,
It is appropriately selected depending on a transparent conductor such as n 2 O 3 —SnO 2 and a semiconductor conductor material such as polysilicon.

【００３５】また、前記Ｘ方向配線１４には、Ｘ方向に
配列する表面伝導型電子放出素子１６の行を任意に走査
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。一方、Ｙ方向配線
１５には、Ｙ方向に配列する電子放出素子１６の列の各
列を任意に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。更
に、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 X-direction wiring 14 is electrically connected to a scanning signal generating means (not shown) for applying a scanning signal for arbitrarily scanning a row of the surface conduction electron-emitting devices 16 arranged in the X direction. Connected to each other. On the other hand, the Y-direction wiring 15 is electrically connected to a modulation signal generating means (not shown) for applying a modulation signal for arbitrarily modulating each row of the electron-emitting devices 16 arranged in the Y-direction. ing. Further, the driving voltage applied to each element of the electron-emitting device is supplied as a difference voltage between the scanning signal and the modulation signal applied to the element.

【００３６】つぎに、以上のようにして作製した電子放
出素子を用いた表示等に用いる画像形成装置について図
７と図８を用いて説明する。図７は、画像形成装置の斜
視図であり、図８は、断面図である。１３は、上述のよ
うにＸ方向配線１４の形成された絶縁性基板であり、設
計により、絶縁性基板の外側にリアプレート２２を配す
る場合もある。１８は上述のように電子放出素子１６と
Ｙ方向配線１５の形成された短冊状の基板、１７はガラ
ス基板２２の内面に蛍光膜１９とメタルバック２０等が
形成されたフェースプレート、２３は支持枠であり、リ
アプレート２１及びフェースプレート１７をフリットガ
ラス等で封着して、外囲器を構成する。外囲器を構成す
るに当ってはＸ方向配線１４が形成された絶縁性基板１
３に図１４（ｈ）のように複数本の溝部３４を形成し、
図１５に示すように絶縁性基板１３の溝部３４に短冊状
基板１８を順次差し込むことによってＸ方向配線１４と
短冊状基板１８に設けられた電極３２、３３、との電気
的な接触を良好に保持した状態で組立てることができ
る。Next, an image forming apparatus using the electron-emitting device manufactured as described above for display and the like will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 is a perspective view of the image forming apparatus, and FIG. 8 is a sectional view. Reference numeral 13 denotes an insulating substrate on which the X-direction wiring 14 is formed as described above, and the rear plate 22 may be arranged outside the insulating substrate depending on the design. 18 is a strip-shaped substrate on which the electron-emitting device 16 and the Y-direction wiring 15 are formed as described above, 17 is a face plate on which the fluorescent film 19 and the metal back 20 are formed on the inner surface of the glass substrate 22, and 23 is supported. It is a frame, and the rear plate 21 and the face plate 17 are sealed with frit glass or the like to form an envelope. In order to form the envelope, the insulating substrate 1 on which the X-direction wiring 14 is formed
3 has a plurality of groove portions 34 as shown in FIG. 14 (h),
As shown in FIG. 15, by sequentially inserting the strip-shaped substrate 18 into the groove portion 34 of the insulating substrate 13, good electrical contact between the X-direction wiring 14 and the electrodes 32, 33 provided on the strip-shaped substrate 18 can be achieved. Can be assembled while holding.

【００３７】外囲器は、上述の如く、フェースプレート
１７、支持枠２３、リアプレート２１で構成されている
が、リアプレート２１は主に基板１３の強度を補強する
目的で設けられるため、基板１３自体で十分な強度を持
つ場合は別体のリアプレート２１は不要であり、基板１
３に直接支持枠２３を封着し、フェースプレート１７、
支持枠２３、基板１３にて外囲器を構成しても良い。As described above, the envelope is composed of the face plate 17, the support frame 23, and the rear plate 21. The rear plate 21 is provided mainly for the purpose of reinforcing the strength of the substrate 13, so that the substrate If the 13 itself has a sufficient strength, the separate rear plate 21 is unnecessary, and
3, the support frame 23 is directly sealed to the face plate 17,
The support frame 23 and the substrate 13 may constitute an envelope.

【００３８】なお、短冊状基板１８は外囲器を組立てる
前に予め図２（Ｃ）のようにフォーミング処理を行い電
子放出部５を形成しておくことが電子放出素子の特性を
予め検査し得るので好ましいがフォーミング処理を予め
行うことなく、外囲器を組立てた後、完成された組立品
についてフォーミング処理を行い電子放出部５を形成す
るようにしてもよい。Before the assembly of the envelope, the strip-shaped substrate 18 is subjected to a forming process as shown in FIG. 2C to form the electron-emitting portion 5, so that the characteristics of the electron-emitting device can be inspected beforehand. However, it is preferable to form the electron emission portion 5 by assembling the envelope and then performing the forming process on the completed assembly without performing the forming process in advance.

【００３９】図９は、蛍光膜である。蛍光膜１９は、モ
ノクロームの場合は蛍光体のみから成るが、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クリスなどと呼ばれる黒色導電体
２４と蛍光体２５とで構成される。ブラックストライ
プ、ブラックマトクリ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２５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１９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。FIG. 9 shows a fluorescent film. In the case of monochrome, the fluorescent film 19 is composed of only the fluorescent material, but in the case of a color fluorescent film, it is composed of a black conductor 24 and a fluorescent material 25 called a black stripe or black matrice depending on the arrangement of the fluorescent materials. It The purpose of providing the black stripes and the black mattocris is to make the mixed colors and the like inconspicuous by making the portions of the three primary color phosphors, which are necessary for color display, between the respective phosphors 25 black, and to make the phosphor film 19 inconspicuous. This is to suppress the deterioration of the contrast due to the reflection of external light. The material of the black stripe is not limited to the commonly used material containing graphite as a main component, but is not limited to this as long as it is a material having conductivity and little light transmission and reflection.

【００４０】ガラス基板２２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。The method of applying the fluorescent material to the glass substrate 22 may be a precipitation method or a printing method regardless of monochrome or color.

【００４１】また、蛍光膜１９の内面側には通常メタル
バック２０が設けられる。メタルバックの目的は、蛍光
体の発光のうち内面側への光をガラス基板２３側へ鏡面
反射することにより輝度を向上すること、電子ビーム加
速電圧を印刷するための電極として作用すること、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
光体の保護等である。メタルバックは、蛍光膜作製後、
蛍光膜の内面側表面の平滑化処理（通常フィルミングと
呼ばれる）を行い、その後Ａ１を真空蒸着等で堆積する
ことで作製できる。フェースプレート１７には、更に蛍
光膜１９の導伝性を高めるため、蛍光膜１９の外面側に
透明電極（不図示）を設けてもよい。前述の封着を行う
際、カラーの場合は各色蛍光体と電子放出素子とを対応
させなくてはいけないため、十分な位置合わせを行う必
要がある。A metal back 20 is usually provided on the inner surface side of the fluorescent film 19. The purpose of the metal back is to improve the brightness by specularly reflecting the light toward the inner surface side of the light emission of the phosphor to the glass substrate 23 side, to act as an electrode for printing the electron beam acceleration voltage, This is to protect the phosphor from damage due to collision of negative ions generated in the enclosure. After the fluorescent film is made, the metal back is
It can be manufactured by performing a smoothing process (usually called filming) on the inner surface of the fluorescent film, and then depositing A1 by vacuum evaporation or the like. The face plate 17 may be provided with a transparent electrode (not shown) on the outer surface side of the fluorescent film 19 in order to further enhance the conductivity of the fluorescent film 19. When the above-mentioned sealing is performed, in the case of color, it is necessary to make the respective color phosphors correspond to the electron-emitting devices, so that it is necessary to perform sufficient alignment.

【００４２】外囲器は、不図示の排気管を通じ１０のマ
イナス６乗トール程度の真空度にされ、封止が行われ
る。尚、容器外端子Ｄｏｘ １ないしＤｏｘ ｎ，Ｄｏ
ｙ １ないしＤｏｙ ｍを通じ素子電極２，３間に電圧
を印加し、上述のフォーミングを行い、電子放出部５を
形成し電子放出素子を作製した。また、外周器の封止後
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
囲器内の所定の位置（不図示）に配置されたゲッターを
加熱し、蒸着膜を形成する処理である。ゲッターは通常
Ｂａ等が主成分であり、該蒸着膜の吸着作用により、た
とえば１×１０マイナス５乗ないしは１×１０マイナス
７乗［Ｔｏｒｒ］の真空度を維持するものである。The envelope is sealed through a vacuum degree of about 10 @ -6 torr through an exhaust pipe (not shown). The terminals outside the container Dox 1 to Dox n, Do
A voltage was applied between the device electrodes 2 and 3 through y 1 to Doy m, and the above-described forming was performed to form the electron emitting portion 5 to fabricate an electron emitting device. Further, a getter process may be performed in order to maintain the degree of vacuum after sealing the peripheral device. Just before or after sealing the envelope, the getter placed at a predetermined position (not shown) in the envelope is heated by a heating method such as resistance heating or high frequency heating to perform vapor deposition. This is a process for forming a film. The getter usually contains Ba or the like as a main component, and maintains the degree of vacuum of, for example, 1 × 10 −5 to 1 × 10 −7 [Torr] due to the adsorption action of the deposited film.

【００４３】以上のように完成した本発明の画像表示装
置において、各電子放出素子には、容器外端子Ｄｏｘ
１ないしＤｏｙ ｍ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
２０，あるいは透明電極（不図示）に数ｋＶ以上の高圧
を印加し、電子ビームを加速し、蛍光膜１９に衝突さ
せ、励気・発光させることで画像を表示するものであ
る。In the image display device of the present invention completed as described above, each electron-emitting device has a terminal Dox outside the container.
Electrons are emitted by applying a voltage through 1 to Doy m, and a high voltage of several kV or more is applied to the metal back 20 or the transparent electrode (not shown) through the high voltage terminal Hv to accelerate the electron beam to cause fluorescence. An image is displayed by colliding with the film 19 and exciting and emitting light.

【００４４】次に図１０〜図１２に基づき平板型画像表
示装置の別の実施例を説明する。なお、各図において前
記の図６〜図８の同一箇所は同一符号を使用する。Next, another embodiment of the flat panel image display device will be described with reference to FIGS. In each figure, the same parts in FIGS. 6 to 8 are designated by the same reference numerals.

【００４５】この例では短冊状絶縁性基板１８は蛍光体
２５を有していて絶縁性基板１３に対向するフェースプ
レート１７を前記絶縁性基板１３に対して支持するため
の複数個のスペーサ部材を兼ねており、このスペーサ部
材にそれぞれの画素に対応した電子放出素子１６を設け
てある。このスペーサ部材を兼ねた短冊状絶縁性基板１
８並びにスペーサ部材と別個に設けた短冊状絶縁性基板
１８はいずれも片面のみならず両面に表面伝導型電子放
出素子１６を設けてもよく、片面に複数個以上の電子放
出素子１６を設けてもよい。またスペーサ部材は絶縁性
基板１３上に垂直方向から傾斜するように取付けること
もできる。なお、この短冊状の絶縁性基板１８は図１４
（ａ）〜（ｅ）に示すように方形の石英ガラス等の絶縁
性基板１３上に複数本のＹ方向配線１５及び電極２６を
形成し、複数個の電子放出素子１６を多数列に形成した
図１４（ｃ）（ｄ）に示すような絶縁性基板１３をダイ
シングソーによって図１４（ｅ）のように切断して製作
する。この短冊状の絶縁性基板１８の厚さは画素の大き
さ、及び、画素の間隔、支えるフェースプレート１７の
重さ等の設計上のパラメータに依存して決定される。ま
た、高さは絶縁性基板とフェースプレートの距離となる
が、フェースプレートに印加する加速電圧や電子放出素
子の形状等に依存して決定される。さらに、短冊状の絶
縁性基板１８の長手方向の長さは前記の図６〜図８の実
施例と同様に絶縁性基板１３のＹ方向の長さとほぼ同等
になるように決定されるが、Ｙ方向の配線の電気的導通
を保てるようにすれば、その長さよりも短い複数本の短
冊状の絶縁性基板１８をつなぎ合わせる様にしても一向
に構わない。In this example, the strip-shaped insulating substrate 18 has a phosphor 25 and has a plurality of spacer members for supporting the face plate 17 facing the insulating substrate 13 with respect to the insulating substrate 13. The spacer member is also provided with the electron-emitting device 16 corresponding to each pixel. Strip-shaped insulating substrate 1 that also serves as this spacer member
8 and the strip-shaped insulating substrate 18 provided separately from the spacer member may be provided with the surface conduction electron-emitting devices 16 not only on one side but also on both sides, and one or more electron-emitting devices 16 may be provided on one side. Good. Further, the spacer member can be mounted on the insulating substrate 13 so as to be inclined from the vertical direction. The strip-shaped insulating substrate 18 is shown in FIG.
As shown in (a) to (e), a plurality of Y-direction wirings 15 and electrodes 26 are formed on an insulating substrate 13 such as a rectangular quartz glass, and a plurality of electron-emitting devices 16 are formed in multiple rows. The insulating substrate 13 as shown in FIGS. 14C and 14D is cut and manufactured as shown in FIG. 14E with a dicing saw. The thickness of the strip-shaped insulating substrate 18 is determined depending on design parameters such as the size of the pixel, the distance between the pixels, and the weight of the face plate 17 to be supported. The height is the distance between the insulating substrate and the face plate, but is determined depending on the acceleration voltage applied to the face plate, the shape of the electron-emitting device, and the like. Further, the length of the strip-shaped insulating substrate 18 in the longitudinal direction is determined so as to be substantially equal to the length of the insulating substrate 13 in the Y direction as in the embodiments of FIGS. 6 to 8 described above. If the electrical continuity of the wiring in the Y direction can be maintained, a plurality of strip-shaped insulating substrates 18 shorter than the length may be joined together.

【００４６】また、Ｘ方向配線１４とＹ方向配線１５
は、それぞれ外部端子として引き出されている。Further, the X-direction wiring 14 and the Y-direction wiring 15
Are respectively drawn out as external terminals.

【００４７】この実施例に使用される各材料、部材は前
記の実施例と同様のものを使用することができ、技術手
段も同様の手段が採用し得る。The materials and members used in this embodiment may be the same as those used in the above embodiments, and the technical means may be the same.

【００４８】外囲器を構成するに当っては前記の図６〜
８の実施例と同様にＸ方向配線１４が形成された絶縁性
基板１３に図１４（ｈ）のように複数本の溝部３４を形
成し、図１４（ｊ）に示すように絶縁性基板１３の溝部
３４に短冊状基板１８を順次差し込むことによってＸ方
向配線１４と短冊状基板１８に設けられた電極２６との
電気的な接触を良好に保持した状態で組立てることがで
きる。In constructing the envelope, FIG.
As shown in FIG. 14H, a plurality of groove portions 34 are formed in the insulating substrate 13 on which the X-direction wiring 14 is formed as in the eighth embodiment, and the insulating substrate 13 is formed as shown in FIG. By sequentially inserting the strip-shaped substrate 18 into the groove portion 34, it is possible to assemble while maintaining good electrical contact between the X-direction wiring 14 and the electrode 26 provided on the strip-shaped substrate 18.

【００４９】なお、短冊状基板１８は前記図６〜図８の
実施例と同様に外囲器を組立てる前に予め図１４（ｆ）
（ｇ）のようにフォーミング処理を行い電子放出部５を
形成しておくことが電子放出素子の特性を予め検査し得
るので好ましいがフォーミング処理を予め行うことな
く、外囲器を組立てた後、完成された組立品についてフ
ォーミング処理を行い電子放出部５を形成するようにし
てもよい。Note that the strip-shaped substrate 18 is formed in advance as shown in FIG. 14 (f) before the envelope is assembled in the same manner as the embodiment of FIGS.
It is preferable to perform the forming process to form the electron emitting portion 5 as shown in (g) because the characteristics of the electron emitting device can be inspected in advance, but without performing the forming process in advance, after assembling the envelope, The electron emitting portion 5 may be formed by performing a forming process on the completed assembly.

【００５０】以上のように完成した本発明の画像表示装
置においては、各電子放出素子には、容器外端子Ｄｏｘ
１ないしＤｏｘｎ、Ｄｏｙ１ないしＤｏｙｍ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２０、あるいは透明電極（不図
示）に数ｋＶ以上の興電圧を印加し、電子ビームを加速
し、蛍光膜１９に衝突させ、励起・発光させることで画
像を表示するものである。In the image display device of the present invention completed as described above, each electron-emitting device has a terminal Dox outside the container.
Electrons are emitted by applying a voltage through 1 to Doxn and Doy1 to Doym, and the high voltage terminal Hv
Through the application of a voltage of several kV or more to the metal back 20 or the transparent electrode (not shown), the electron beam is accelerated to collide with the fluorescent film 19 to excite and emit light, thereby displaying an image. .

【００５１】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、画像装置の用途に適するよう適宜
選択する。The configuration described above is a schematic configuration necessary for producing a suitable image forming apparatus used for display and the like, and the detailed parts such as the material of each member are not limited to those described above. , As appropriate for the application of the image device.

【００５２】また、本発明の思想によれば、表示に用い
られる好適な画像形成装置に限るものでなく、感光性ド
ラムと発光ダイオード等で構成された光プリンターの発
光ダイオード等の代替の発光源として、上述の画像形成
装置を用いることもできる。またこの際、上述のｍ本の
行方向配線とｎ本の列方向配線を、適宜選択すること
で、２次元状の発光源だけでなく、ライン状の発光源と
しても応用できる。Further, according to the idea of the present invention, it is not limited to a suitable image forming apparatus used for display, but an alternative light emitting source such as a light emitting diode of an optical printer including a photosensitive drum and a light emitting diode. As the above, the above-mentioned image forming apparatus can be used. At this time, by appropriately selecting the above-mentioned m row-direction wirings and n column-direction wirings, it can be applied not only as a two-dimensional light emitting source but also as a line-shaped light emitting source.

【００５３】[0053]

【実施例】次に、実施例を用いて本発明を具体的に説明
する。尚、実施例１〜６により、本発明の製造方法で製
造される平面型平板型画像形成装置の形態の例を説明
し、実施例７により具体的に製造方法を説明する。EXAMPLES Next, the present invention will be specifically described with reference to examples. It should be noted that Examples 1 to 6 will be described as examples of the form of the flat plate image forming apparatus manufactured by the manufacturing method of the present invention, and Example 7 will be specifically described.

【００５４】実施例１ 図１５は本発明の第１の実施例を表わす構成図で電子放
出素子の断面方向から見た図である。本構成に於てはス
ペーサを兼ねた短冊状の絶縁性基板１８の両面に表面伝
導型電子放出素子２８，２９および、Ｙ方向配線３０，
３１、Ｘ方向配線と電気的接触を得るための電極３２，
３３が形成されている。また、絶縁性基板１３に形成さ
れている溝部３４および、短冊状絶縁性基板１８のはめ
込み部３５には図示されているようなテーパ部が形成さ
れていて、外囲器を封着する時点でフェースプレート大
気圧によって受ける力によってＸ方向電極１４と電極３
２，３３の接触が保たれる構造に成っている。したがっ
てハンダ付けというような方法によらず電気的な接触を
良好に保つことができるので、画像形成装置の製造コス
トの低減や、歩留りの向上に大いに効果が認められる。Embodiment 1 FIG. 15 is a constitutional view showing a first embodiment of the present invention, which is a view seen from a cross-sectional direction of an electron-emitting device. In this structure, the surface conduction electron-emitting devices 28 and 29 and the Y-direction wiring 30 are provided on both surfaces of the strip-shaped insulating substrate 18 which also serves as a spacer.
31, electrodes 32 for making electrical contact with the X-direction wiring,
33 is formed. Further, the groove portion 34 formed in the insulating substrate 13 and the fitting portion 35 of the strip-shaped insulating substrate 18 are formed with a taper portion as shown in the drawing, and at the time of sealing the envelope, Face plate X-direction electrode 14 and electrode 3 due to the force received by atmospheric pressure
The structure is such that the contact of 2, 33 is maintained. Therefore, good electrical contact can be maintained regardless of a method such as soldering, so that the manufacturing cost of the image forming apparatus can be reduced and the yield can be greatly improved.

【００５５】実施例２ 本実施例も実施例１と同様にスペーサを兼ねた短冊状の
絶縁性基板の上になるべく多数個の電子放出素子を並べ
て、スペーサの数を減らすように工夫を行ったものであ
る。Example 2 In this example as well, as in Example 1, as many electron-emitting devices as possible were arranged on a strip-shaped insulating substrate which also serves as a spacer, and the number of spacers was reduced. It is a thing.

【００５６】図１６は本発明の第２の実施例を表わす構
成図で電子放出素子の断面方向から見た図である。本構
成に於ては、電子放出素子は短冊状の絶縁性基板３６の
短辺の方向に表面伝導型の電子放出素子を複数個形成さ
れている。本実施例に於ては３個の電子放出素子を形成
した。フェースプレートの蛍光膜は前記の電子放出素子
のそれぞれに対応した蛍光体４０，４１，４２が配置さ
れている。フェースプレート上のメタルバック層２０と
短冊状絶縁性基板３６上の電極の間に加えられた電圧に
よって形成される電気力線の分布はほぼ楕円形状となる
のでそれぞれの電子放出素子から放出した電子線は図１
６の様にそれぞれに対応した蛍光体に到達するようにな
り、素子を独立にマトリクス駆動することによって、蛍
光体から発する光の強度を独立に制御することができ
る。FIG. 16 is a constitutional view showing a second embodiment of the present invention, which is a view seen from the cross-sectional direction of the electron-emitting device. In this structure, the electron-emitting device has a plurality of surface-conduction electron-emitting devices formed in the direction of the short sides of the strip-shaped insulating substrate 36. In this embodiment, three electron-emitting devices are formed. On the phosphor film of the face plate, phosphors 40, 41 and 42 corresponding to the electron emitting devices are arranged. The distribution of the lines of electric force formed by the voltage applied between the metal back layer 20 on the face plate and the electrodes on the strip-shaped insulating substrate 36 is approximately elliptical, so that the electrons emitted from each electron-emitting device are distributed. Line is Figure 1
As shown in FIG. 6, the fluorescent substance corresponding to each of the fluorescent substances reaches the fluorescent substance, and the intensity of light emitted from the fluorescent substance can be independently controlled by independently driving the elements in matrix.

【００５７】実施例３ 本実施例では、スペーサを兼ねた短冊状の絶縁性基板の
たて方を前述の実施例とは変えたものである。前述の実
施例では短冊状の絶縁性基板はすべて絶縁性基板１３或
はリアプレート２１に対して垂直になるように構成され
ていた。本出願人らが表面伝導型の電子放出素子の電子
放出特性を調べた結果、素子電極２，３に電圧を加える
とき、加える電圧の局性によって放出される電子線の方
向が異なることを観察している。つまり、素子電極２を
３に対してマイナスとなるように電圧を印加したとする
と放出された電子が素子電極３の方向で斜め上方に放出
されることを観測している。本実施例は、この効果を積
極的に利用するもので、図１７の様に短冊状の基板を垂
直方向から傾けて電子線の集光特性を向上させたもので
ある。Embodiment 3 In this embodiment, the vertical direction of the strip-shaped insulating substrate which also serves as a spacer is different from that of the above-mentioned embodiment. In the above-described embodiment, all the strip-shaped insulating substrates are configured to be perpendicular to the insulating substrate 13 or the rear plate 21. As a result of investigating the electron emission characteristics of the surface conduction electron-emitting device, the applicants have observed that when a voltage is applied to the device electrodes 2 and 3, the direction of the emitted electron beam differs depending on the locality of the applied voltage. is doing. That is, it is observed that when a voltage is applied to the device electrode 2 so as to be negative with respect to 3, the emitted electrons are emitted obliquely upward in the direction of the device electrode 3. In this embodiment, this effect is positively utilized, and as shown in FIG. 17, the strip-shaped substrate is tilted from the vertical direction to improve the electron beam condensing characteristic.

【００５８】実施例４ 本実施例では、短冊状の絶縁性基板の形状が前述の実施
例とは異なるものである。前述の実施例では短冊状の絶
縁性基板はすべて長方形の形状をしていたが、本実施例
では、画像形成装置内部の真空の排気特性を向上させる
ため、更には、放出された電子線が短冊状の絶縁性基板
にかからない様にするために形状を変更している。図１
８ａは、短冊状絶縁性基板４４の上部に長方形の切り込
み４６をいれた構成図であり、図１８ｂは短冊状絶縁性
基板４５に長方形状の穴４７をあけた構成図である。ス
ペーサを介して隣同士のセル間で通気性が向上したた
め、均一にフォーミングできるようになるとともに、電
子放出素子から放出された電子が蛍光体に到達する前に
短冊状絶縁性基板にケラレることがなくなる。Example 4 In this example, the shape of the strip-shaped insulating substrate is different from that of the above-described examples. In the above-described embodiment, all the strip-shaped insulating substrates have a rectangular shape, but in this embodiment, in order to improve the vacuum exhaust characteristic inside the image forming apparatus, further, the emitted electron beam is The shape is changed so that it does not cover the strip-shaped insulating substrate. Figure 1
8a is a configuration diagram in which a rectangular notch 46 is formed in the upper portion of the strip-shaped insulating substrate 44, and FIG. 18b is a configuration diagram in which a rectangular hole 47 is formed in the strip-shaped insulating substrate 45. Since the air permeability between adjacent cells is improved through the spacer, it is possible to form uniformly, and the electrons emitted from the electron-emitting device are eclipsed by the strip-shaped insulating substrate before reaching the phosphor. Disappears.

【００５９】実施例５ 本実施例は、スペーサと別個に設けた短冊状の絶縁性基
板１８の上になるべく多数個の電子放出素子を並べて、
短冊状絶縁性基板の数を減らすように工夫を行ったもの
である。Embodiment 5 In this embodiment, as many electron-emitting devices as possible are arranged on a strip-shaped insulating substrate 18 provided separately from a spacer,
It was devised to reduce the number of strip-shaped insulating substrates.

【００６０】図１９は本発明の別の実施例を表わす構成
図で電子放出素子の断面方向から見た図である。本構成
に於ては短冊状の絶縁性基板１８の両面に表面伝導型電
子放出素子２８、２９および、Ｙ方向配線３０、３１、
Ｘ方向配線１４と電気的接触を得るための電極３２、３
３が形成されている。また、絶縁性基板１３に形成され
ている溝部３４および、短冊状絶縁性基板１８のはめ込
み部３５には図示されているようなテーパ部が形成され
ている。FIG. 19 is a constitutional view showing another embodiment of the present invention, which is a view seen from the cross-sectional direction of the electron-emitting device. In this structure, the surface conduction electron-emitting devices 28 and 29 and the Y-direction wirings 30 and 31 are provided on both surfaces of the strip-shaped insulating substrate 18.
Electrodes 32, 3 for obtaining electrical contact with the X-direction wiring 14
3 is formed. Further, the groove portion 34 formed in the insulating substrate 13 and the fitting portion 35 of the strip-shaped insulating substrate 18 are formed with a taper portion as shown in the drawing.

【００６１】実施例６ 本実施例では、スペーサと別個に設けた短冊状の絶縁性
基板のたて方を前述の実施例とは変えたものである。前
述の実施例では短冊状の絶縁性基板はすべて絶縁性基板
１３或はリアプレート２１に対して垂直なるように構成
されていた。本出願人らが表面伝導型の電子放出素子の
電子放出特性を調べた結果、素子電極２、３に電圧を加
えるとき、加える電圧の局性によって放出される電子線
の方向が異なることを観測している。つまり、素子電極
２を３に対してマイナスになるように電圧を印加したと
する放出された電子は素子電極３の方向で斜め上方に放
出されることを観測している。本実施例は、この効果を
積極的に利用するもので、図２０の様に短冊状の基板を
垂直方向から傾けて電子線の集光特性を向上させたもの
である。Embodiment 6 In this embodiment, the strip-shaped insulating substrate provided separately from the spacer is made differently from the above-described embodiment. In the above-described embodiment, all the strip-shaped insulating substrates are configured to be perpendicular to the insulating substrate 13 or the rear plate 21. As a result of investigating the electron emission characteristics of the surface conduction electron-emitting device, the applicants have observed that when a voltage is applied to the device electrodes 2 and 3, the direction of the emitted electron beam differs depending on the locality of the applied voltage. is doing. That is, it is observed that the emitted electrons, which are supposed to be applied with a voltage so that the device electrode 2 becomes negative with respect to 3, are emitted obliquely upward in the direction of the device electrode 3. In this embodiment, this effect is positively utilized, and as shown in FIG. 20, the strip-shaped substrate is inclined from the vertical direction to improve the electron beam condensing characteristic.

【００６２】実施例７ 電子放出素子の一部の平面図およびＡ−Ａ’断面図を図
１３に示す。ここで１８は基板、１５は図１０のＤＹｍ
に対応するＹ方向配線、２６は図１０のＤＸｎと電気的
接触をとるための電極、４は電子放出部を含む薄膜、
２，３は素子電極である。Example 7 A plan view and a sectional view taken along the line AA 'of a part of the electron-emitting device are shown in FIG. Here, 18 is a substrate, and 15 is DYm in FIG.
Corresponding to the Y direction wiring, 26 is an electrode for making electrical contact with DXn of FIG. 10, 4 is a thin film including an electron emitting portion,
2 and 3 are element electrodes.

【００６３】次に製造方法を図１４により工程順に従っ
て具体的に説明する。 工程−ａ 清浄化した厚さ３００ミクロン一辺の長さが２００ｍｍ
の正方形の石英ガラス上に厚さ０．５ミクロンのシリコ
ン酸化膜をスパッタ法で形成した基板１３上に、真空蒸
着により厚さ５０ÅのＣｒ、６０００ÅのＡｕを順次積
層した後、ホトレジスト（ＡＺ１３７０ヘキスト社製）
をスピンナーにより回転塗布、ベークした後、ホトマス
ク像を露光、現像して、レジストパターンを形成し、Ａ
ｕ／Ｃｒ堆積膜をウェットエッチングして、所望の形状
の配線１５，２６を形成する。 工程−ｂ その後、素子電極２，３と素子電極間ギャップとなるべ
きパターンをホトレジスト（ＲＤ−２０００Ｎ−４１日
立化成社製）により形成し、真空蒸着法により、厚さ５
０ÅのＴｉ、厚さ１０００ÅのＮｉを順次積層した。ホ
トレジストパターンを有機溶剤で溶解し、Ｎｉ／Ｔｉ堆
積膜をリフトオフし、素子電極間隔Ｌ１（図２(ａ)参
照）が３ミクロン、素子電極の幅Ｗ１（図２(ａ)参照）
が３００ミクロン、の素子電極２，３を形成した。 工程−ｃ 素子電極間ギャップＬ１およびこの近傍に開口を有する
マスクにより、真空蒸着法により堆積された膜厚１００
０ÅのＣｒ膜をパターニングし、そのうえに有機Ｐｄ
（ｃｃｐ４２３０奥野製薬（株）社製）をスピンナーに
より回転塗布し、３００℃で１０分間の加熱焼成処理を
した。こうして形成された主元素としてＰｄよりなる微
粒子からなる電子放出部形成用薄膜４の膜厚は１００オ
ングストローム、シート抵抗値は５×１０の４乗Ω／□
であった。なおここで述べる微粒子膜とは、上述したよ
うに、複数の微粒子が集合した膜であり、その微細構造
として、微粒子が個々に分散配置した状態のみならず、
微粒子が互いに隣接、あるいは、重なり合った状態（島
状も含む）の膜をさし、その粒径とは、前記状態で粒子
形状が認識可能な微粒子についての径をいう。 工程−ｄ Ｃｒ膜および焼成後の電子放出部形成用薄膜４をエッチ
ャントによりエッチングして所望のパターンを形成し
た。 工程−ｅ 石英ガラス基板をダイシングソーによって、切断し、長
手方向が２００ｍｍ、幅が５ｍｍの短冊状の基板に分割
した。 工程−ｆ 以上の様にして作製された短冊状の基板を再度加熱して
基板に付着している水分を十分除去した後に、不図示の
真空容器の中に入れ、十分な真空度に達した後、電子放
出素子の素子電極２，３間に電圧を印加し、電子放出部
形成用薄膜４を通電処理（フォーミング処理）すること
により、電子放出部５を作成した。フォーミング処理の
電圧波形を図３に示す。図３中、Ｔ１及びＴ２は電圧波
形のパルス幅とパルス間隔であり、本実施例ではＴ１を
１ミリ秒、Ｔ２を１０ミリ秒とし、三角波の波高値（フ
ォーミング時のピーク電圧）は５Ｖとし、フォーミング
処理は約１×１０マイナス６乗ｔｏｒｒの真空雰囲気下
で６０秒間行った。このように作成された電子放出部５
は、パラジウム元素を主成分とする微粒子が分散配置さ
れた状態となり、その微粒子の平均粒径は３０オングス
トロームであった。その後、更に通電を行って電子放出
素子１６を形成した。 工程−ｇ 更に図４の様な電子放出素子の検査装置の電子放出素子
の形成された短冊状の基板１８を保持した後、素子電極
２，３間に電源１１により１４Ｖを印加して素子電流Ｉ
ｆを流しながら、放出電子による電流Ｉｅを測定した。
この測定は短冊状の絶縁性基板１８上のすべての電子放
出素子について行った。この測定の結果、放出電流が
１．０マイクロアンペアに満たない素子が短冊状の絶縁
性基板１８の上に一つでもあった場合は、その短冊状絶
縁性基板１８を不良品として次の工程に流さないように
した。 工程−ｈ 一方、長さ５００ｍｍ、幅３００ｍｍの大面積の絶縁性
基板１３にダイシングソーによって幅３１０ミクロン、
深さ１ｍｍの溝部を多数形成した。 工程−ｉ 次に、スクリーン印刷法によって絶縁性基板１３上に厚
さ２ミクロン、幅１００ミクロンのＸ方向配線を形成し
た。 工程−ｊ ここで、工程−ｇによって選別された短冊状電子放出素
子を大面積基板の溝部に差し込むことによって順次なら
べていった。このとき、短冊状基板１８に設けられた電
極２６との電気的な接触を得るために少量のハンダ２７
を用いた。 工程−ｋ 以上のようにして多数の短冊状基板１８を組み込んだ絶
縁性基板１３をリアプレート２１上に固定した後、絶縁
性基板１３に対向するように、フェースプレート１７
（ガラス基板２２の内面に蛍光膜１９とメタルバック２
０が形成されて構成される）を支持枠２３を介し配置
し、フェースプレート１７、支持枠、絶縁性基板１３の
接合部にフリットガラスを塗布し、大気中あるいは窒素
雰囲気中で４００℃ないし５００℃で１０分以上焼成す
ることで封着した。またリアプレート２１への基板１３
の固定もフリットガラスで行った。（不図示） 蛍光膜１９は、モノクロームの場合は蛍光体のみから成
るが、本実施例では蛍光体はストライプ形状を採用し、
先にブラックストライブを形成し、その間隙部に各色蛍
光体を塗布し、蛍光膜１９を作製した。ブラックストラ
イブの材料として通常良く用いられている黒鉛を主成分
とする材料を用いたがガラス基板２２に蛍光体を塗布す
る方法はスラリー法を用いた。また、蛍光膜１９の内面
側には通常メタルバック２０が設けられる。メタルバッ
クは、蛍光膜作製後、蛍光膜の内面側表面の平滑化処理
（通常フィルミングと呼ばれる）を行い、その後Ａｌを
真空蒸着することで作製した。フェースプレート１７に
は、更に蛍光膜１９の導伝性を高めるため、蛍光膜１９
の外側面に透明電極（不図示）が設けられる場合もある
が、本実施例では、メタルバックのみで十分な導伝性が
得られたので省略した。前述の封着を行う際、カラーの
場合は各色蛍光体と電子放出素子とを対応させなくては
いけないため、十分な位置合わせを行った。 工程−ｌ 次に１０のマイナス６乗トール程度の真空度で、不図示
の排気管のガスバーナーで熱することで溶着し外囲器の
封止を行った。 工程−ｍ 最後に封止後の真空度を維持するために、ゲッター処理
を行った。これは、封止を行う直前に、高周波加熱等の
加熱法により、画像形成装置内の所定の位置（不図示）
に配置されたゲッターを加熱し、蒸着膜を形成処理し
た。ゲッターはＢａ等を主成分とした。Next, the manufacturing method will be concretely described with reference to FIGS. Process-a Cleaned thickness 300 micron One side length is 200mm
After sequentially depositing 50 Å Cr and 6000 Å Au by vacuum deposition on a substrate 13 having a silicon oxide film of 0.5 μm thick formed on a square quartz glass by a sputtering method, a photoresist (AZ1370 Hoechst (Made by the company)
After spin coating and baking with a spinner, a photomask image is exposed and developed to form a resist pattern.
The u / Cr deposited film is wet-etched to form wirings 15 and 26 having a desired shape. Step-b After that, a pattern to be a gap between the device electrodes 2 and 3 and the device electrode is formed by a photoresist (RD-2000N-41 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), and a thickness of 5 is obtained by a vacuum deposition method.
0 Å Ti and 1000 Å thickness Ni were sequentially laminated. The photoresist pattern is dissolved in an organic solvent, the Ni / Ti deposition film is lifted off, and the device electrode spacing L1 (see FIG. 2 (a)) is 3 microns, and the device electrode width W1 (see FIG. 2 (a)).
Device electrodes 2 and 3 having a thickness of 300 μm were formed. Step-c A film thickness of 100 deposited by a vacuum evaporation method using a mask having an element electrode gap L1 and an opening in the vicinity thereof.
The Cr film of 0Å is patterned, and the organic Pd is formed on it.
(Ccp4230 Okuno Seiyaku Co., Ltd.) was spin-coated with a spinner and heated and baked at 300 ° C. for 10 minutes. The electron-emitting portion forming thin film 4 made of fine particles of Pd as a main element thus formed has a film thickness of 100 angstrom and a sheet resistance value of 5 × 10 4 Ω / □.
Met. Incidentally, the fine particle film described here is a film in which a plurality of fine particles are aggregated as described above, and as the fine structure thereof, not only the state in which the fine particles are individually dispersed and arranged,
A fine particle refers to a film in which fine particles are adjacent to each other or overlap each other (including an island shape), and the particle diameter means a diameter of fine particles whose particle shape is recognizable in the above state. Step-d The Cr film and the electron emission part forming thin film 4 after firing were etched by an etchant to form a desired pattern. Step-e The quartz glass substrate was cut with a dicing saw and divided into strip-shaped substrates having a length of 200 mm and a width of 5 mm. Step-f After the strip-shaped substrate manufactured as described above is heated again to sufficiently remove the moisture adhering to the substrate, the strip-shaped substrate is placed in a vacuum container (not shown) to reach a sufficient degree of vacuum. After that, a voltage was applied between the device electrodes 2 and 3 of the electron-emitting device, and the electron-emitting region forming thin film 4 was energized (forming process) to form the electron-emitting region 5. FIG. 3 shows the voltage waveform of the forming process. In FIG. 3, T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform. In this embodiment, T1 is 1 ms, T2 is 10 ms, and the peak value of the triangular wave (peak voltage during forming) is 5 V. The forming process was performed for 60 seconds in a vacuum atmosphere of about 1 × 10 −6 torr. The electron-emitting portion 5 created in this way
Was in a state in which fine particles containing a palladium element as a main component were dispersed and arranged, and the average particle diameter of the fine particles was 30 Å. After that, the current was further applied to form the electron-emitting device 16. Step-g Further, after holding the strip-shaped substrate 18 on which the electron-emitting device of the electron-emitting device inspection apparatus as shown in FIG. 4 is held, 14 V is applied between the device electrodes 2 and 3 by the power supply 11 to drive the device current. I
The current Ie due to the emitted electrons was measured while flowing f.
This measurement was performed for all electron-emitting devices on the strip-shaped insulating substrate 18. As a result of this measurement, if there is only one element whose emission current is less than 1.0 microamperes on the strip-shaped insulating substrate 18, the strip-shaped insulating substrate 18 is regarded as a defective product and the next step is performed. I tried not to wash it. Step-h On the other hand, a large-area insulating substrate 13 having a length of 500 mm and a width of 300 mm is sized by a dicing saw to have a width of 310 μm.
A large number of groove portions having a depth of 1 mm were formed. Step-i Next, an X-direction wiring having a thickness of 2 μm and a width of 100 μm was formed on the insulating substrate 13 by the screen printing method. Step-j Here, the strip-shaped electron-emitting devices selected in Step-g were sequentially arranged by inserting them into the groove portion of the large area substrate. At this time, a small amount of solder 27 is used to obtain electrical contact with the electrodes 26 provided on the strip-shaped substrate 18.
Was used. Step-k After fixing the insulating substrate 13 incorporating the large number of strip-shaped substrates 18 on the rear plate 21 as described above, the face plate 17 is placed so as to face the insulating substrate 13.
(The fluorescent film 19 and the metal back 2 are formed on the inner surface of the glass substrate 22.
0 is formed) is disposed via a support frame 23, frit glass is applied to the joint portion of the face plate 17, the support frame, and the insulating substrate 13, and the temperature is 400 ° C. to 500 ° C. in the air or a nitrogen atmosphere. It was sealed by baking at 10 ° C. for 10 minutes or more. Also, the substrate 13 to the rear plate 21
Was also fixed with frit glass. (Not shown) The fluorescent film 19 is made of only a phosphor in the case of monochrome, but in this embodiment, the phosphor has a stripe shape,
First, black stripes were formed, and the phosphors of the respective colors were applied to the gaps to form the fluorescent film 19. Although a material containing graphite as a main component, which is often used as a black stripe material, was used, the slurry method was used as a method for applying the phosphor to the glass substrate 22. A metal back 20 is usually provided on the inner surface side of the fluorescent film 19. The metal back was manufactured by performing a smoothing process (usually called filming) on the inner surface of the fluorescent film after manufacturing the fluorescent film, and then vacuum-depositing Al. The face plate 17 has a fluorescent film 19 for enhancing conductivity of the fluorescent film 19.
There may be a case where a transparent electrode (not shown) is provided on the outer surface of the above, but in this embodiment, it was omitted because sufficient conductivity was obtained only by the metal back. When performing the above-mentioned sealing, in the case of a color, the phosphors of the respective colors and the electron-emitting devices have to correspond to each other, so that sufficient alignment is performed. Step-l Next, a vacuum degree of about 10 <-6> torr was used to heat and weld by a gas burner of an exhaust pipe (not shown) to seal the envelope. Step-m Finally, a getter process was performed in order to maintain the degree of vacuum after sealing. Immediately before sealing, this is performed at a predetermined position (not shown) in the image forming apparatus by a heating method such as high frequency heating.
The getter arranged at was heated to form a vapor deposition film. The getter was mainly composed of Ba or the like.

【００６４】以上のように完成した本発明の画像表示装
置において、各電子放出素子に、容疑外端子Ｄｘ１ない
しＤｘｎ，Ｄｙ１ないしＤｙｍを通じ、走査信号及び変
調信号を不図示の信号発生手段よりそれぞれ印加するこ
とにより、電子放出させ、高圧端子Ｈｖを通じ、メタル
バック２０に数ｋＶ以上の高圧を印加し、電子ビームを
加速し、蛍光膜１９に衝突させ、励起・発光させること
で画像を表示した。In the image display device of the present invention completed as described above, the scanning signal and the modulation signal are applied to the respective electron-emitting devices through the suspect terminals Dx1 to Dxn and Dy1 to Dym from the signal generating means (not shown). By doing so, electrons are emitted, and a high voltage of several kV or more is applied to the metal back 20 through the high voltage terminal Hv to accelerate the electron beam, collide with the fluorescent film 19 and excite and emit light, thereby displaying an image.

【００６５】[0065]

【発明の効果】本発明によれば以下のような利点が得ら
れる。According to the present invention, the following advantages can be obtained.

【００６６】１）行方向配線及び列方向配線は別々の基
板上に形成されているため、行方向配線と列方向配線の
間の電気的な絶縁を画像形成装置全体にわたって保つこ
とが容易にでき、画像形成装置を生産する場合の歩留り
がよくなった。1) Since the row-direction wirings and the column-direction wirings are formed on different substrates, it is easy to maintain electrical insulation between the row-direction wirings and the column-direction wirings throughout the image forming apparatus. The yield in producing an image forming apparatus has improved.

【００６７】２）短冊状の基板の上に電子放出素子を形
成すればよく、画像表示装置と同じ大きさの基板の上に
電子放出素子をパターニングする必要がなくなり、従来
の製造装置によって容易に生産できるので、生産コスト
を安く抑えることができるようになった。2) It suffices to form the electron-emitting device on the strip-shaped substrate, and it is not necessary to pattern the electron-emitting device on the substrate having the same size as the image display device. Since it can be produced, the production cost can be kept low.

【００６８】３）電子放出素子が形成されている基板が
フェースプレートを支えるためのスペーサ部材を兼ねて
いるので、従来の画像形成装置のように電子放出素子か
ら出射した電子ビームがスペーサによってけられること
がない。3) Since the substrate on which the electron-emitting device is formed also serves as a spacer member for supporting the face plate, the electron beam emitted from the electron-emitting device is deflected by the spacer as in the conventional image forming apparatus. Never.

【００６９】４）リアパネルとは別々の基板状に電子放
出素子が形成されているので、電子放出素子の電子放出
の角度特性に応じて電子放出素子の形成された基板の向
きを設計することができるため、蛍光面に到達する電子
ビームのパターンを必要に応じて絞ったり、拡散させた
りすることができるようになった。4) Since the electron-emitting device is formed on a substrate separate from the rear panel, the orientation of the substrate on which the electron-emitting device is formed can be designed according to the electron emission angle characteristics of the electron-emitting device. Therefore, the pattern of the electron beam reaching the phosphor screen can be narrowed or diffused as necessary.

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

【図１】本発明に使用される平面型表面伝導電子放出素
子の基本構成図。FIG. 1 is a basic configuration diagram of a planar surface conduction electron-emitting device used in the present invention.

【図２】本発明に使用される平面型表面伝導電子放出素
子の基本的な製法図。FIG. 2 is a basic manufacturing method diagram of a planar surface conduction electron-emitting device used in the present invention.

【図３】表面伝導電子放出素子の通電処理の電圧波形。FIG. 3 is a voltage waveform of an electrification treatment of a surface conduction electron-emitting device.

【図４】表面伝導電子放出素子の基本的な測定評価装置
図。FIG. 4 is a diagram of a basic measurement and evaluation device of a surface conduction electron-emitting device.

【図５】表面伝導電子放出素子の基本的な特性図。FIG. 5 is a basic characteristic diagram of a surface conduction electron-emitting device.

【図６】本発明の一例を示す画像形成装置の斜視図。FIG. 6 is a perspective view of an image forming apparatus showing an example of the present invention.

【図７】本発明の画像形成装置の斜視図。FIG. 7 is a perspective view of the image forming apparatus of the present invention.

【図８】図７の画像形成装置の横断面図。8 is a cross-sectional view of the image forming apparatus in FIG.

【図９】蛍光膜の説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram of a fluorescent film.

【図１０】本発明の画像形成装置の他の例を示す斜視
図。FIG. 10 is a perspective view showing another example of the image forming apparatus of the present invention.

【図１１】本発明の画像形成装置の断面図。FIG. 11 is a sectional view of the image forming apparatus of the present invention.

【図１２】本発明の画像形成装置の斜視図。FIG. 12 is a perspective view of the image forming apparatus of the present invention.

【図１３】電子放出素子の平面図及びＡ−Ａ’断面図。FIG. 13 is a plan view and an A-A ′ cross-sectional view of an electron-emitting device.

【図１４】画像形成装置の製法図。FIG. 14 is a manufacturing method diagram of the image forming apparatus.

【図１５】実施例１の画像形成装置の断面図。FIG. 15 is a sectional view of the image forming apparatus according to the first embodiment.

【図１６】実施例２の画像形成装置の断面図。FIG. 16 is a sectional view of the image forming apparatus according to the second embodiment.

【図１７】実施例３の画像形成装置の断面図。FIG. 17 is a sectional view of the image forming apparatus according to the third embodiment.

【図１８】実施例４の画像形成装置の断面図。FIG. 18 is a sectional view of the image forming apparatus according to the fourth embodiment.

【図１９】実施例５の画像形成装置の断面図。FIG. 19 is a sectional view of the image forming apparatus according to the fifth embodiment.

【図２０】実施例６の画像形成装置の断面図。FIG. 20 is a sectional view of the image forming apparatus according to the sixth embodiment.

【図２１】従来の表面伝導型電子放出素子の例。FIG. 21 shows an example of a conventional surface conduction electron-emitting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 絶縁性基板 ２，３ 素子電極 ４ 電子放出部形成用薄膜 ５ 電子放出部 ８ 素子電圧印加電源 ９ 素子電流測定用電流計 １０ アノード電極 １１ アノード電圧印加電源 １２ 放出電流測定用電流計 １３ 絶縁性基板 １４ Ｘ方向配線 １５ Ｙ方向配線 １６ 電子放出素子 １７ フェースプレート １８ 短冊状絶縁性基板 １９ 蛍光膜 ２０ メタルバック ２１ リアプレート ２２ ガラス基板 ２３ 支持枠 ２４ 黒色導電体 ２５ 蛍光体 ２６ 電極 ２７ ハンダ ２８，２９ 電子放出部を含む薄膜 ３０，３１ Ｙ方向配線 ３２，３３ 電極 ３４ 溝部 ３５ 楔部 ３６ 短冊状絶縁性基板 ３７，３８，３９ 電子放出部を含む薄膜 ４０，４１，４２ 蛍光膜 ４３，４４，４５ 絶縁性基板 ４６ 長方形状の切り込み ４７ 長方形状の穴 1 Insulating substrate 2,3 element electrodes 4 Thin film for electron emission part formation 5 Electron emission part 8 element voltage application power supply 9 element current measuring ammeter 10 Anode electrode 11 Anode voltage application power supply 12 Ammeter for emission current measurement 13 Insulating substrate 14 X-direction wiring 15 Y direction wiring 16 Electron-emitting device 17 Face plate 18 Strip-shaped insulating substrate 19 Fluorescent film 20 metal back 21 Rear plate 22 glass substrate 23 Support frame 24 Black conductor 25 phosphor 26 electrodes 27 solder 28,29 Thin film including electron emitting portion 30, 31 Y direction wiring 32, 33 electrodes 34 Groove 35 Wedge 36 Strip-shaped insulating substrate 37, 38, 39 Thin film including electron emission portion 40, 41, 42 Fluorescent film 43,44,45 Insulating substrate 46 rectangular notch 47 rectangular hole

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 9/02 H01J 9/42 H01J 29/04 H01J 29/87 H01J 31/12 Front page continuation (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01J 9/02 H01J 9/42 H01J 29/04 H01J 29/87 H01J 31/12

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 少なくとも蛍光体と電子放出素子で構成
され、前記蛍光体の形成されたフェースプレート、及び
前記フェースプレートに対向するように配設された絶縁
性基板を持つ平板型画像形成装置を製造する方法におい
て、前記電子放出素子が前記絶縁性基板とは別に設けら
れた短冊状絶縁性基板上に形成されていて、前記電子放
出素子を前記短冊状絶縁性基板上に作製し、前記電子放
出素子の特性を検査した後に前記フェースプレートおよ
び前記絶縁性基板によって囲まれる真空容器内に組み込
むことにより、平板型画像形成装置を製造する平板型画
像形成装置の製造方法。1. A flat-panel image forming apparatus comprising a face plate having at least a phosphor and an electron-emitting device, the face plate having the phosphor formed thereon, and an insulating substrate arranged so as to face the face plate. In the method for manufacturing, the electron-emitting device is formed on a strip-shaped insulating substrate provided separately from the insulating substrate, and the electron-emitting device is produced on the strip-shaped insulating substrate, and the electron by incorporating in the vacuum chamber surrounded by said faceplate and said insulating substrate characteristics of emission devices after testing, manufacturing method of the flat panel type image forming apparatus for producing a flat-type image forming apparatus. 【請求項２】 少なくとも蛍光体と電子放出素子で構成
され、前記蛍光体の形成されたフェースプレート、前記
フェースプレートに対向するように配設された絶縁性基
板、および前記フェースプレートを前記絶縁性基板に対
して支持するための複数個のスペーサ部材を持つ、平板
型画像形成装置を製造する方法において、前記電子放出
素子が前記スペーサ部材に形成されていて、前記電子放
出素子を前記スペーサ部材上に作製した後に前記電子放
出素子の特性を検査し前記絶縁性基板およびフェースプ
レートによって囲まれる真空容器内に組み込むことによ
り、平板型画像形成装置を製造する平板型画像形成装置
の製造方法。2. A face plate formed of at least a phosphor and an electron-emitting device, the face plate having the phosphor formed thereon, an insulating substrate arranged to face the face plate, and the face plate having the insulating property. A method of manufacturing a flat panel image forming apparatus having a plurality of spacer members for supporting a substrate, wherein the electron-emitting device is formed on the spacer member, and the electron-emitting device is formed on the spacer member. by the after forming examined the characteristics of the electron-emitting device incorporated in the insulating substrate and off Esupu <br/> rate into Therefore vacuum chamber surrounded by the flat-plate to produce a plate type image forming apparatus Image forming apparatus manufacturing method. 【請求項３】 スペーサ部材上に設けられた電子放出素
子の電子放出部を形成させるための薄膜が真空容器内に
組み込まれる前にフォーミング処理を施したものである
請求項２記載の平板型画像形成装置の製造方法。3. The flat panel image according to claim 2, wherein the thin film for forming the electron emitting portion of the electron emitting device provided on the spacer member is subjected to a forming process before being incorporated in the vacuum container. Manufacturing method of forming apparatus. 【請求項４】 前記短冊状絶縁性基板上に設けられた電
子放出素子の電子放出部を形成させるための薄膜が真空
容器内に組み込まれる前にフォーミング処理を施したも
のである請求項１に記載の平板型画像形成装置の製造方
法。4. A thin film for forming an electron emitting portion of an electron emitting device provided on the strip-shaped insulating substrate is formed by a forming process before being incorporated into a vacuum container. A method for manufacturing the flat plate image forming apparatus described. 【請求項５】 平板型画像形成装置内に内蔵された電子
放出素子は予めフォーミング処理が施されておらず、平
板型画像形成装置として組立てられた後フォーミング処
理することを特徴とする請求項１又は２記載の平板型画
像形成装置の製造方法。5. An electron-emitting device built in the flat panel image forming apparatus is not subjected to a forming process in advance, and is formed after being assembled as a flat panel image forming apparatus. Alternatively, the method of manufacturing the flat panel image forming apparatus according to the above item 2.
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