JP3710273B2

JP3710273B2 - 電子源及び画像形成装置の製造方法

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Publication number: JP3710273B2
Application number: JP33669397A
Authority: JP
Inventors: 敏一大西
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-08
Filing date: 1997-12-08
Publication date: 2005-10-26
Anticipated expiration: 2017-12-08
Also published as: JPH11176320A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子放出素子を多数個配置してなる電子源、該電子源を用いて構成した表示装置や露光装置等の画像形成装置、及びそれらの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子放出素子には大別して熱電子放出素子と冷陰極電子放出素子の２種類のものが知られている。冷陰極電子放出素子には電界放出型（以下、「ＦＥ型」と称す。）、金属／絶縁層／金属型（以下、「ＭＩＭ型」と称す。）や表面伝導型電子放出素子等が有る。
【０００３】
表面伝導型電子放出素子の例としては、Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎ，ＲａｄｉｏＥｎｇ．ＥｌｅｃｔｒｏｎＰｈｙｓ．，１０，１２９０（１９６５）等に開示されたものがある。
【０００４】
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の典型的な構成例として、例えば特開平７−２３５２５５号公報には、Ｐｄ等の金属薄膜を用いた素子が開示されており、その素子構成を図１に模式的に示す。同図において、１は基板、２及び３は素子電極である。４はＰｄ等の金属酸化物薄膜等からなる導電性膜で、後述の通電フォーミングと呼ばれる通電処理により、その一部に電子放出部５が形成されている。
【０００５】
通電フォーミングとは、上記導電性膜４の両端に電圧を印加通電し、導電性膜４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亀裂を含む電子放出部５を形成する処理である。
【０００６】
さらに、電子放出特性を改善するため、後述するように「活性化」と称する処理を行い、上記電子放出部５に、あるいは電子放出部とその近傍に、炭素及び／又は炭素化合物からなる膜（カーボン膜）を形成する場合がある。
【０００７】
上記の活性化処理は、有機物質を含む雰囲気中で、導電性膜４の両端に電圧を印加通電し、電子放出部５あるいはさらにその周辺にカーボン膜を堆積させる方法によって行うことができる。
【０００８】
上述の表面伝導型電子放出素子は、構造が単純で製造も容易であることから、大面積に亙って多数素子を配列形成できる利点がある。そこで、この特徴を活かすための種々の応用が研究されている。例えば、荷電ビーム源、表示装置等の画像形成装置への利用が挙げられる。
【０００９】
多数の表面伝導型電子放出素子を配列形成した例としては、詳しくは後述するが、並列に表面伝導型電子放出素子を配列し、個々の素子の両端を配線（共通配線とも呼ぶ）にて夫々結線した行を多数行配列した電子源が挙げられる（例えば、特開昭６４−０３１３３２号公報、特開平１−２８３７４９号公報、特開平２−２５７５５２号公報等）。
【００１０】
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。自発光型表示装置としては、表面伝導型電子放出素子を多数配置した電子源と、この電子源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が挙げられる（例えば、アメリカ特許第５０６６８８３号明細書）。
【００１１】
上記のような表面伝導型電子放出素子を多数配置した電子源を用いた画像形成装置では、電子源基板と蛍光体を有する基板との対向距離を短くすることができ、従来のＣＲＴと異なり、薄型の装置を構成することができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、前記電子源の一製造工程である活性化工程においては、有機物質の種類等にもよるが、有機物質の分圧が大きいと、得られる電子放出素子の電子放出特性（電子放出量、電子放出効率等）が低下する場合があり、有機物質を含む真空容器内の圧力を１×１０^-2Ｐａ程度もしくはこれ以下の圧力に設定していた。
【００１３】
一方、前述した画像表示等を目的とする画像形成装置を製造する際に、基板上に表面伝導型電子放出素子を多数配置した電子源基板に蛍光体を有する基板を対向させ、これらを薄型で非常に内部が狭い空間を有する外囲器内に設置した後に、電子源基板上の素子のフォーミング工程や、活性化工程を行う場合がある。しかしながら、薄型で非常に内部が狭い空間を有する外囲器の中に、前述した有機物質を導入して電子源基板の活性化工程を行う場合には、以下に述べるように、各電子放出素子に対して均一な活性化を行うことが難しいという問題がある。
【００１４】
すなわち、薄型で内部空間が狭い外囲器内ではガスのコンダクタンスが小さく、かかる外囲器内に高真空下でガスの導入を行う場合には、ガス自身が外囲器の中に入りにくかったり、外囲器に設けられたガスの供給口や排気口からの距離によって有機物質の圧力（分圧）に差が生じ易く、電子源基板上の場所によって有機物質の濃度むらが生じ易いため、電子源基板上の各素子に対して均一に活性化を行えない場合があった。
【００１５】
このように電子源基板上の各電子放出素子に対して不均一な活性化が行われると、電子放出素子毎に電子放出特性がばらつき、かかる電子源を用いた画像形成装置においては表示画像の輝度にむらが生じるという問題がある。
【００１６】
本発明の目的は、電子放出特性が均一な複数の電子放出素子を有する電子源を提供し、更には、より高品位な画像を形成し得る画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成すべく成された本発明の構成は、以下の通りである。
【００１８】
すなわち、本発明の第１は、内部空間を有する外囲器内に、一対の素子電極間に電子放出部を含む導電性膜を有する電子放出素子を複数個備える電子源の製造方法において、
該外囲器内部に、少なくとも有機物質及び不活性ガスを含むガスを粘性流領域の圧力となるように封入後、該素子電極間に電圧を印加して、少なくとも該電子放出部に炭素又は／及び炭素化合物を堆積させる活性化工程を有し、該有機物質及び不活性ガスを含むガスを該外囲器内部で対流させることを特徴とする電子源の製造方法にある。
【００１９】
また、本発明の第２は、基体上に、一対の素子電極間に電子放出部を含む導電性膜を有する電子放出素子を複数個備える電子源の製造方法において、
上記素子電極及び上記電子放出部を含む導電性膜が形成された上記基体上に、一時的に外気と遮断された空間を形成する外囲器を設け、この空間内に少なくとも有機物質及び不活性ガスを含むガスを粘性流領域の圧力となるように封入後、該素子電極間に電圧を印加して、少なくとも該電子放出部に炭素又は／及び炭素化合物を堆積させる活性化工程を有し、該有機物質及び不活性ガスを含むガスを上記空間内で対流させることを特徴とする電子源の製造方法にある。
【００２０】
上記本発明の第１及び第２の電子源の製造方法は、さらにその特徴として、「前記外囲器に温度分布を与えることで、該外囲器内部の前記有機物質及び不活性ガスを含むガスを対流させる」こと、
「前記外囲器内部の前記有機物質及び不活性ガスを含むガスにイオンを生じさせ、該イオンに電磁気力を作用させることで、該有機物質を含むガスを対流させる」こと、
「前記外囲器内部の前記有機物質及び不活性ガスを含むガスの全圧が１００Ｐａ以上である」こと、
「前記電子放出素子が、表面伝導型電子放出素子である」こと、
をも含むものである。
【００２３】
また、本発明の第３は、内部空間を有する外囲器内に、一対の素子電極間に電子放出部を含む導電性膜を有する電子放出素子を複数個備える電子源と、該電子源から放出される電子線の照射により画像を形成する画像形成部材とを具備する画像形成装置の製造方法において、該電子源を上記本発明の第１又は第２の方法で製造することを特徴とする画像形成装置の製造方法にある。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好ましい実施態様を示す。
【００２６】
本発明においては、例えば特開平７−２３５２５５号公報に記載の電子放出素子を好適に用いることができ、その基本的構成には大別して、平面型と垂直型の２つがある。
【００２７】
平面型の電子放出素子とは、素子電極が同一面上に形成された構成を有する素子のことを言い、垂直型の電子放出素子とは、素子電極が絶縁層を介して上下に位置し、この絶縁層の側面に導電性膜が形成された構成を有する素子のことを言う。以下、平面型の電子放出素子についてのみ概説する。
【００２８】
図１は、本発明で用いられる平面型の電子放出素子の一構成例を示す模式図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は縦断面図である。図１において、１は基板、２と３は電極（素子電極）、４は導電性膜、５は電子放出部である。
【００２９】
基板１としては、石英ガラス、Ｎａ等の不純物含有量を減少させたガラス、青板ガラス、青板ガラスにスパッタ法等によりＳｉＯ₂ を積層したガラス基板及びアルミナ等のセラミックス及びＳｉ基板等を用いることができる。
【００３０】
対向する素子電極２，３の材料としては、一般的な導体材料を用いることができる。素子電極間隔Ｌ、素子電極長さＷ、導電性膜４の形状等は、応用される形態等を考慮して設計される。
【００３１】
尚、図１に示した構成だけでなく、基板１上に、導電性膜４、対向する素子電極２，３の順に積層した構成とすることもできる。
【００３２】
導電性膜４を構成する主な材料は、Ｐｄ，Ｐｔ，Ｒｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｂ等の金属、ＰｄＯ，ＳｎＯ₂ ，Ｉｎ₂ Ｏ₃ ，ＰｂＯ，Ｓｂ₂ Ｏ₃ 等の酸化物、ＨｆＢ₂ ，ＺｒＢ₂ ，ＬａＢ₆ ，ＣｅＢ₆ ，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、Ｓｉ，Ｇｅ等の半導体、カーボン等の中から適宜選択される。
【００３３】
導電性膜４には、良好な電子放出特性を得るために、微粒子で構成された微粒子膜を用いるのが好ましい。その膜厚は、素子電極２，３へのステップカバレージ、素子電極２，３間の抵抗値及び後述するフォーミング条件等を考慮して適宜設定されるが、通常は、数Å〜数百ｎｍの範囲とするのが好ましく、より好ましくは１ｎｍ〜５０ｎｍの範囲とするのが良い。その抵抗値は、Ｒｓが１０² Ω／□〜１０⁷ Ω／□の値であるのが好ましい。なお、Ｒｓは、幅がｗで長さがｌの薄膜の抵抗Ｒを、Ｒ＝Ｒｓ（ｌ／ｗ）と置いたときの値である。ここで述べる微粒子膜とは、複数の微粒子が集合した膜であり、その微細構造は、微粒子が個々に分散配置した状態あるいは微粒子が互いに隣接、あるいは重なり合った状態（いくつかの微粒子が集合し、全体として島状構造を形成している場合も含む）をとっている。微粒子の粒径は、数Å〜数百ｎｍの範囲、好ましくは１ｎｍ〜２０ｎｍの範囲である。
【００３４】
電子放出部５は、導電性膜４の一部に形成された高抵抗の亀裂が含まれており、導電性膜４の膜厚、膜質、材料及び後述する通電フォーミング等の手法等に依存したものとなる。電子放出部５の内部には、数Å〜数十ｎｍの範囲の粒径の導電性微粒子が存在する場合もある。この導電性微粒子は、導電性膜４を構成する材料の元素の一部、あるいは全ての元素を含有するものとなる。また、後述の活性化処理の結果、電子放出部５及びその近傍の導電性膜４には、炭素及び／または炭素化合物を有する。
【００３５】
本発明の電子源は、上述のような電子放出素子を基板上に複数個有するものであり、その製造方法の一例について図１〜図６を参照しながら説明する。尚、図２及び図５において、図１に示した部位と同じ部位には同一の符号を付している。
【００３６】
１）素子電極の形成
基板１を洗剤、純水及び有機溶剤等を用いて十分に洗浄し、真空蒸着法、スパッタ法等により素子電極材料を堆積後、例えばフォトリソグラフィー技術を用いて基板１上に複数対の素子電極２，３を形成する（図２（ａ））。
【００３７】
２）導電性膜の形成
複数対の素子電極２，３を設けた基板１上に、有機金属溶液を塗布して、有機金属膜を形成する。有機金属溶液には、前述の導電性膜４の材料の金属を主元素とする有機化合物の溶液を用いることができる。この有機金属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、各対の素子電極２，３間に跨がる導電性膜４を形成する（図２（ｂ））。ここでは、有機金属溶液の塗布法を挙げて説明したが、導電性膜４の形成法はこれに限られるものではなく、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、スピンナー法等を用いることもできる。
【００３８】
３）フォーミング処理
続いて、フォーミング工程を施す。このフォーミング工程の方法の一例として通電処理による方法を説明する。所定の真空雰囲気下で素子電極２，３間に、不図示の電源より通電すると、導電性膜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））。通電フォーミングによれば、導電性膜４に局所的に破壊，変形もしくは変質等の構造の変化した部位（一般に、亀裂形態である場合が多い）が形成される。該部位が電子放出部５を構成する。通電フォーミングの電圧波形の例を図３に示す。
【００３９】
通電フォーミングの電圧波形は、特にパルス波形が好ましい。これにはパルス波高値を定電圧としたパルスを連続的に印加する図３（ａ）に示した手法と、パルス波高値を増加させながらパルスを印加する図３（ｂ）に示した手法がある。
【００４０】
４）活性化処理
フォーミングを終えた素子には活性化工程と呼ばれる処理を施す。活性化工程とは、この工程により、素子電流Ｉ_f 、放出電流Ｉ_e が、著しく変化する工程である。
【００４１】
活性化工程は、例えば、有機物質を含有する雰囲気下で、通電フォーミングと同様に、素子電極２，３間にパルス電圧の印加を繰り返すことで行うことができる。このときの好ましい有機物質のガス圧は、前述の素子の形態、真空容器の形状や、有機物質の種類などにより異なるため、場合に応じ適宜設定される。
【００４２】
この活性化処理により、雰囲気中に存在する有機物質から、炭素或は炭素化合物が素子上に堆積し、素子電流Ｉ_f ，放出電流Ｉ_e が著しく変化するようになる。
【００４３】
ここで、炭素及び炭素化合物とは、例えばグラファイト（いわゆるＨＯＰＧ，ＰＧ，ＧＣを包含するもので、ＨＯＰＧはほぼ完全なグラファイト結晶構造、ＰＧは結晶粒が２００Å程度で結晶構造がやや乱れたもの、ＧＣは結晶粒が２０Å程度になり結晶構造の乱れがさらに大きくなったものを指す。）、非晶質カーボン（アモルファスカーボン及び、アモルファスカーボンと前記グラファイトの微結晶の混合物を指す。）であり、その膜厚は、５０ｎｍ以下の範囲とするのが好ましく、３０ｎｍ以下の範囲とすることがより好ましい。
【００４４】
本発明で用いることができる適当な有機物質としては、アルカン、アルケン、アルキンの脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類、アルコール類、アルデヒド類、ケトン類、アミン類、フェノール、カルボン、スルホン酸等の有機酸類等を挙げることが出来、具体的には、メタン、エタン、プロパンなどＣ_n Ｈ_2n+2で表される飽和炭化水素、エチレン、プロピレン、アセチレンなどＣ_n Ｈ_2nやＣ_n Ｈ_2n-2等の組成式で表される不飽和炭化水素、ベンゼン、メタノール、エタノール、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルアミン、エチルアミン、フェノール、蟻酸、酢酸、プロピオン酸等が使用できる。
【００４５】
本発明では、上記の有機物質を単独で用いても良いし、必要に応じては、混合して用いても良い。また、これらの有機物質を有機物質でない他のガスと希釈して用いても良い。以下、この有機物質を含み、活性化工程の際に用いられるガスを「活性化ガス」と記載する。
【００４６】
本発明では、後述するように活性化ガスを対流させることを特徴としているので、活性化ガスの全圧は、気体の粘性流領域であることを要し、より具体的には１００Ｐａ以上が好ましい。
【００４７】
条件にもよるが、活性化ガス中の有機物質の分圧が高くなると、得られる電子放出素子の電子放出特性（電子放出量、電子放出効率）が低下する場合がある。したがって、活性化可能な限り、活性化ガス中の有機物質の分圧は低い方が好ましい場合があり、その場合には希釈した活性化ガスを用いることが好ましい。
【００４８】
希釈ガスの要件としては、例えば、活性化ガス中の有機物質と反応しないこと、活性化工程で生じている炭素又は炭素化合物の形成反応を阻害したり、形成される炭素又は炭素化合物を分解したりしないことなどが挙げられる。このような希釈ガスとして用いることができるガスの種類としては、例えば、窒素、アルゴン、キセノンといった不活性ガスが挙げられる。
【００４９】
本発明において、活性化工程における電圧印加の条件としては、電圧値の時間変化、電圧印加の方向、波形等を、状況に応じて適宜選ぶことが出来る。
【００５０】
電圧値の時間変化は、フォーミングと同様に、電圧値を時間とともに上昇させていく手法や、固定電圧で行う手法で行うことができる。
【００５１】
また、図４に示すように、電圧印加の方向は、駆動と同様の方向（順方向）のみに印加（図４（ａ））しても良いし、順方向、逆方向を交互に変化させて印加（図４（ｂ））しても良い。交互に電圧を印加する場合、亀裂に対して対称にカーボン膜が形成されると思われ、これが好ましい場合もある。
【００５２】
また、波形については、図４では矩形波の例を示したが、正弦波、三角波、鋸波等任意の波形を用いることができる。
【００５３】
活性化工程の終了判定は、素子電流Ｉ_f を測定しながら、適宜行うことができる。
【００５４】
５）安定化工程
このような工程を経て得られた電子放出素子は、安定化工程を行うことが好ましい。この工程は、真空容器（本発明では、外囲器に相当する。）内の有機物質を排気する工程である。真空容器を排気する真空排気装置は、装置から発生するオイルが素子の特性に影響を与えないように、オイルを使用しないものを用いるのが好ましい。具体的には、ソープションポンプ、イオンポンプ等の真空排気装置を挙げることが出来る。真空容器内の有機成分の分圧は、上記炭素あるいは炭素化合物がほぼ新たに堆積しない分圧で１．３×１０^-6Ｐａ以下が好ましく、さらには１．３×１０^-8Ｐａ以下が特に好ましい。さらに真空容器内を排気するときには、真空容器全体を加熱して、真空容器内壁や、電子放出素子に吸着した有機物質分子を排気しやすくするのが好ましい。このときの加熱条件は、８０℃以上、好ましくは１５０℃以上で、できるだけ長時間処理するのが望ましいが、特にこの条件に限るものではなく、真空容器の大きさや形状、電子放出素子の構成などの諸条件により適宜選ばれる条件により行う。真空容器内の圧力は極力低くすることが必要で、１．３×１０^-5Ｐａ以下が好ましく、さらには１．３×１０^-6Ｐａ以下が特に好ましい。
【００５５】
安定化工程を行った後の、駆動時の雰囲気は、上記安定化処理終了時の雰囲気を維持するのが好ましいが、これに限るものではなく、有機物質が十分除去されていれば、真空度自体は多少低下しても十分安定な特性を維持することが出来る。このような真空雰囲気を採用することにより、新たな炭素あるいは炭素化合物の堆積を抑制でき、また真空容器や基板などに吸着したＨ₂ Ｏ，Ｏ₂ なども除去でき、結果として素子電流Ｉ_f ，放出電流Ｉ_e が、安定する。
【００５６】
上述した工程を経て得られた電子源を構成する電子放出素子の基本特性について、図５により説明する。
【００５７】
図５は、本発明により形成された電子源を構成する電子放出素子の放出電流Ｉ_e 及び素子電流Ｉ_f と、素子電圧Ｖ_f との関係を模式的に示した図である。図５においては、放出電流Ｉ_e が素子電流Ｉ_f に比べて著しく小さいので、任意単位で示している。尚、縦・横軸ともリニアスケールである。
【００５８】
図５からも明らかなように、この電子放出素子は、放出電流Ｉ_e に関して次の３つの特徴的性質を有する。
【００５９】
即ち、第１に、本素子はある電圧（閾値電圧と呼ぶ；図５中のＶ_th）以上の素子電圧を印加すると急激に放出電流Ｉ_e が増加し、一方閾値電圧Ｖ_th以下では放出電流Ｉ_e が殆ど検出されない。つまり、放出電流Ｉ_e に対する明確な閾値電圧Ｖ_thを持った非線形素子である。
【００６０】
第２に、放出電流Ｉ_e が素子電圧Ｖ_f に単調増加依存するため、放出電流Ｉ_e は素子電圧Ｖ_f で制御できる。
【００６１】
第３に、放出電荷は、素子電圧Ｖ_f を印加する時間に依存する。つまり、電荷量は、素子電圧Ｖ_f を印加する時間により制御できる。
【００６２】
以上の説明より理解されるように、本発明に用いられる電子放出素子は、入力信号に応じて、電子放出特性を容易に制御できることになる。この性質を利用すると複数の電子放出素子を配して構成した電子源、画像形成装置等、多方面への応用が可能となる。
【００６３】
図５においては、素子電流Ｉ_f が素子電圧Ｖ_f に対して単調増加する（ＭＩ特性）例を示したが、素子電流Ｉ_f が素子電圧Ｖ_f に対して電圧制御型負性抵抗特性（ＶＣＮＲ特性）を示す場合もある（不図示）。これらの特性は、前述の工程を制御することで制御できる。
【００６４】
次に、上述の電子放出素子の複数個を基板上に配列した電子源と、かかる電子源からの電子線の照射により画像を形成する画像形成部材を備える画像形成装置について、具体例を挙げて説明する。
【００６５】
本発明の電子源における電子放出素子の配列については、種々のものが採用できる。一例として、並列に配置した多数の電子放出素子の個々を両端で接続し、電子放出素子の行を多数個配し（行方向と呼ぶ）、この配線と直交する方向（列方向と呼ぶ）で、該電子放出素子の上方に配した制御電極（グリッドとも呼ぶ）により、電子放出素子からの電子を制御駆動する梯子状配置のものがある。これとは別に、電子放出素子をＸ方向及びＹ方向に行列状に複数個配し、同じ行に配された複数の電子放出素子の電極の一方を、Ｘ方向の配線に共通に接続し、同じ列に配された複数の電子放出素子の電極の他方を、Ｙ方向の配線に共通に接続するものが挙げられる。このようなものは所謂単純マトリクス配置である。まず単純マトリクス配置について以下に詳述する。
【００６６】
本発明を適用可能な表面伝導型電子放出素子については、前述した通り３つの特性がある。即ち、表面伝導型電子放出素子からの放出電子は、閾値電圧以上では、対向する素子電極間に印加するパルス状電圧の波高値と幅で制御できる。一方、閾値電圧以下では、殆ど放出されない。この特性によれば、多数の電子放出素子を配置した場合においても、個々の素子にパルス状電圧を適宜印加すれば、入力信号に応じて、表面伝導型電子放出素子を選択して電子放出量を制御できる。
【００６７】
以下この原理に基づき、本発明を適用可能な電子放出素子を複数配して得られる電子源基板について、図６を用いて説明する。
【００６８】
図６において、７１は電子源基板、７２はＸ方向配線、７３はＹ方向配線である。７４は電子放出素子、７５は結線である。なお、電子放出素子７４は、前述した平面型あるいは垂直型のどちらであってもよい。
【００６９】
ｍ本のＸ方向配線７２は、Ｄ_x1，Ｄ_x2，……，Ｄ_xmからなり、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法等を用いて形成された導電性金属等で構成することができる。配線の材料、膜厚、幅は適宜設計される。Ｙ方向配線７３は、Ｄ_y1，Ｄ_y2，……，Ｄ_ynのｎ本の配線よりなり、Ｘ方向配線７２と同様に形成される。これらｍ本のＸ方向配線７２とｎ本のＹ方向配線７３との間には、不図示の層間絶縁層が設けられており、両者を電気的に分離している（ｍ，ｎは、共に正の整数）。
【００７０】
不図示の層間絶縁層は、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法等を用いて形成されたＳｉＯ₂ 等で構成される。例えば、Ｘ方向配線７２を形成した基板７１の全面或は一部に所望の形状で形成され、特に、Ｘ方向配線７２とＹ方向配線７３の交差部の電位差に耐え得るように、膜厚、材料、製法が適宜設定される。Ｘ方向配線７２とＹ方向配線７３は、それぞれ外部端子として引き出されている。
【００７１】
電子放出素子７４を構成する一対の素子電極（不図示）は、それぞれｍ本のＸ方向配線７２とｎ本のＹ方向配線７３に、導電性金属等からなる結線７５によって電気的に接続されている。
【００７２】
配線７２と配線７３を構成する材料、結線７５を構成する材料及び一対の素子電極を構成する材料は、その構成元素の一部あるいは全部が同一であっても、また夫々異なってもよい。これらの材料は、例えば前述の素子電極の材料より適宜選択される。素子電極を構成する材料と配線材料が同一である場合には、素子電極に接続した配線は素子電極ということもできる。
【００７３】
Ｘ方向配線７２には、Ｘ方向に配列した電子放出素子７４の行を選択するための走査信号を印加する不図示の走査信号印加手段が接続される。一方、Ｙ方向配線７３には、Ｙ方向に配列した電子放出素子７４の各列を入力信号に応じて変調するための、不図示の変調信号発生手段が接続される。各電子放出素子に印加される駆動電圧は、当該素子に印加される走査信号と変調信号の差電圧として供給される。
【００７４】
上記構成においては、マトリクス配線を用いて個別の素子を選択し、独立に駆動することができる。
【００７５】
このような単純マトリクス配置の電子源を用いて構成した画像形成装置について、図７と図８及び図９を用いて説明する。図７は、画像形成装置の表示パネルの一例を示す模式図であり、図８は、図７の画像形成装置に使用される蛍光膜の模式図である。図９は、ＮＴＳＣ方式のテレビ信号に応じて表示を行うための駆動回路の一例を示すブロック図である。
【００７６】
図７において、７１は電子放出素子を複数配した電子源基板、８１は電子源基板７１を固定したリアプレート、８６はガラス基板８３の内面に蛍光膜８４とメタルバック８５等が形成されたフェースプレートである。８２は支持枠であり、該支持枠８２には、リアプレート８１、フェースプレート８６が低融点のフリットガラス等を用いて接合される。７４は、図１に示したような電子放出素子である。７２，７３は、電子放出素子７４の一対の素子電極（不図示）と接続されたＸ方向配線及びＹ方向配線である。
【００７７】
外囲器８８は、上述の如く、フェースプレート８６、支持枠８２、リアプレート８１で構成される。リアプレート８１は主に基板７１の強度を補強する目的で設けられるため、基板７１自体で十分な強度を持つ場合は別体のリアプレート８１は不要とすることができる。即ち、基板７１に直接支持枠８２を封着し、フェースプレート８６、支持枠８２及び基板７１で外囲器８８を構成してもよい。一方、フェースプレート８６とリアプレート８１の間に、スぺーサーと呼ばれる不図示の支持体を設置することにより、大気圧に対して十分な強度をもつ外囲器８８を構成することもできる。
【００７８】
図８は、蛍光膜を示す模式図である。蛍光膜８４は、モノクロームの場合は蛍光体のみで構成することができる。カラーの蛍光膜の場合は、蛍光体の配列により、ブラックストライプ（図８（ａ））あるいはブラックマトリクス（図８（ｂ））等と呼ばれる黒色導電材９１と蛍光体９２とから構成することができる。ブラックストライプ、ブラックマトリクスを設ける目的は、カラー表示の場合、必要となる三原色蛍光体の各蛍光体９２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８４における外光反射によるコントラストの低下を抑制することにある。黒色導電材９１の材料としては、通常用いられている黒鉛を主成分とする材料の他、導電性があり、光の透過及び反射が少ない材料を用いることができる。
【００７９】
ガラス基板８３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、沈澱法や印刷法等が採用できる。蛍光膜８４の内面側には、通常メタルバック８５が設けられる。メタルバックを設ける目的は、蛍光体の発光のうち内面側への光をフェースプレート８６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蛍光体を保護すること等である。メタルバックは、蛍光膜作製後、蛍光膜の内面側表面の平滑化処理（通常、「フィルミング」と呼ばれる。）を行い、その後Ａｌを真空蒸着等を用いて堆積させることで作製できる。
【００８０】
フェースプレート８６には、更に蛍光膜８４の導電性を高めるため、蛍光膜８４の外面側に透明電極（不図示）を設けてもよい。
【００８１】
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る必要があり、十分な位置合わせが不可欠となる。
【００８２】
図７に示したような画像形成装置の製造方法の一例を以下に説明する。
【００８３】
図１２に、本発明の製造方法におけるフォーミング工程及び活性化工程で好適に用いられる装置の概要を模式的に示す。画像表示装置１３１は、排気管１３２を介して真空チャンバー１３３に連結され、さらにゲートバルブ１３４を介して排気装置１３５に接続されている。真空チャンバー１３３には、内部の圧力及び雰囲気中の各成分の分圧を測定するために、圧力計１３６、四重極質量分析器１３７等が取り付けられている。画像表示装置１３１の外囲器８８内部の圧力などを直接測定することは困難であるため、該真空チャンバー１３３内の圧力などを測定し、処理条件を制御する。真空チャンバー１３３には、さらに必要なガスを真空チャンバー１３３内に導入して雰囲気を制御するため、ガス導入ライン１３８が接続されている。該ガス導入ライン１３８の他端には導入物質源１４０が接続されており、導入物質がアンプルやボンベなどに入れて貯蔵されている。ガス導入ライン１３８の途中には、ガスの導入量制御手段１３９が設けられている。該導入量制御手段１３９としては、具体的には、スローリークバルブなどガス流量を制御可能なバルブや、マスフローコントローラーなどが、導入物質の種類に応じて、それぞれ使用が可能である。
【００８４】
図１２の装置を用いて外囲器８８の内部を排気すれば、前述のフォーミング工程を行うことができる。この際、例えば図１３に示すように、Ｙ方向配線７３を共通電極１４１に接続し、Ｘ方向配線７２の内の１つに接続された素子列に、電源１４２によって同時に電圧パルスを印加して通電フォーミングを行うことができる。このとき、パルスの形状や、処理の終了の判定などの条件は、個別素子のフォーミングについての既述の方法に準じて選択すればよい。また、複数のＸ方向配線に、位相をずらせたパルスを順次印加（スクロール）することにより、複数のＸ方向配線に接続された素子を纏めてフォーミングすることもできる。尚、図１３中、１４３は電流測定用抵抗、１４４は電流測定用のオシロスコープを示す。
【００８５】
フォーミング終了後、本発明における最大の特徴である活性化工程を行う。以下に、この活性化工程について詳述する。
【００８６】
フェースプレート８６とリアプレート８１の間隔が狭い薄型の外囲器では、活性化ガスのコンダクタンスが小さくなり、外囲器内部で活性化ガスの雰囲気に分布が生じたり、活性化ガスの導入に時間がかかったするなどの問題があった。
【００８７】
また、従来、活性化工程は、有機物質を含む１．３×１０^-2Ｐａ以下の高真空の雰囲気下で行われていた。この場合、外囲器８８の内面からの放出ガスや、活性化ガス導入のためのバルブの開度の変化等によって真空圧力の変動が生じないように、常に、真空排気された状態で、微量の活性化ガスを流し続ける必要があった。
【００８８】
本発明では、外囲器内に導入した活性化ガスを、外囲器内で対流させることにより、外囲器内の活性化ガスの均一性を保ち、電子源基板上の電子放出素子の活性化を均一に行うものである。
【００８９】
このように外囲器内で活性化ガスを対流させるため、活性化ガスの全圧は、気体の粘性流領域であり、より具体的には、１００Ｐａ以上が好ましい。
【００９０】
外囲器８８内へは、図１２に示すように、ガス導入ライン１３８等を介し排気管１３２を通じて活性化ガスを導入することができ、この導入方法にはいくつかの手法がある。例えば、外囲器内部を一度排気した後、ガス導入を行う（排気管が１本の場合、この手法となる）。排気管が複数本ある場合には、この他に、活性化ガスを適当な時間流して行うことも可能である。
【００９１】
活性化ガスの導入に際しては、活性化工程を阻害する成分（例えば、水等）をできるだけ抑えるために、予め外囲器８８内を一度排気しておくことが好ましく、この際、外囲器８８全体を加熱しながら排気を行う方が更に好ましい。
【００９２】
本発明では、真空チャンバー１３８を介して、外囲器８８内部に活性化ガスを導入後、真空チャンバー１３８と外囲器８８との間に設けられたバルブ１３０を閉じ、活性化ガスを外囲器８８内に封入した後に、外囲器８８内で活性化ガスを対流させることを特徴とする。これにより、外囲器８８内での活性化ガスの対流が、真空チャンバー１３８からの活性化ガスの拡散によって乱されることなく行うことができる。
【００９３】
本発明の製造方法における活性化ガスの対流方法としては、例えば以下の手法が挙げられる。
【００９４】
▲１▼．外囲器８８の一部分を加熱又は冷却して、内部の活性化ガスに温度差を作り、対流させる。
【００９５】
▲２▼．活性化ガス中にイオンを発生させ、そのイオンを電場又は磁場の作用によって動かし、イオンの動きに引きずらせて活性化ガスを対流させる。
【００９６】
図１４は、上記▲１▼の温度差を利用した対流方式の原理図である。
【００９７】
図１４（ａ）は、外囲器８８のフェースプレート８６又はリアプレート８１のどちらか（図ではリアプレート８１）を下側から線上に加熱するためのヒータ１６１を配置したものである。外囲器８８を加熱又は冷却する場所は、電子源基板７１を避けることが好ましい。これは、活性化工程が、電子源基板７１の温度差による新たな影響を受けることを避けるためである。
【００９８】
しかし、図１４（ｂ）に示すように、同様のヒータ１６１を多数本線上に配置して、活性化ガスを数箇所でより効率的に対流させることができる。この場合、活性化工程をヒータの場所に対応させて分割して行い、活性化を行っている素子の近傍以外のヒータを加熱する等の対策を行うことが好ましい。
【００９９】
外囲器８８へ与える温度差は、１０℃以上が好ましい。この温度差が小さいと、外囲器内で活性化ガスの対流が不十分になり易い。一方、局所的な温度差で外囲器に生ずる熱ひずみによって、外囲器が破壊されないことが必要であり、これによって、外囲器に与える温度差の上限が決まる。ひずみと破壊の関係は、外囲器の大きさ、外囲器を構成している材料の種類によって決まる。一般に、Ａ４サイズ程度の大きさで、ガラス材料と、これに熱膨張係数を合わせたフリットガラスを用いた外囲器の場合、外囲器に１ｍｍ当たり５℃以上の温度差にならないように、外囲器を加熱する必要がある。
【０１００】
図１５及び図１６は、前記▲２▼の活性化ガス中に存在するイオンに電場又は磁場を作用させてイオンを動かすことで活性化ガスを対流させる原理図である。
【０１０１】
図１５及び図１６において、活性化ガス中にイオン１６２，１７５，１７６を発生させるには、活性化ガスを外囲器内部に導入後、活性化ガスの一部を電離させることにより行うことができる。この活性化ガスを電離させる方法としては、例えば、外囲器８８内部に設けた対向電極１６３，１６４、１７０，１７１、１７２，１７３に電源１６７，１７４により高周波を印加することで放電させる方法がある。
【０１０２】
図１５では、電界Ｅを作用させる電極１６５，１６６を外囲器８８を構成する支持枠８２の対向する内側に設けた例を示したが、この構成に限定されるものではない。
【０１０３】
図１６においては、活性化ガス中に存在するイオン１７５，１７６に交番磁場Ｈを作用させて、イオン１７５，１７６を動かすことで活性化ガスを対流させることができる。すなわち、交番磁場Ｈを印加すると、磁場を打ち消すように渦電流Ｉが誘起される。この渦電流Ｉは、活性化ガス中のイオンの移動であるため、この移動によって活性化ガスを対流させることができるものである。尚、図１６（ａ）は断面図、図１６（ｂ）は斜視図である。
【０１０４】
図１６では、磁場Ｈを作用させるコイル１６９を外囲器８８を構成する支持枠８２の外周に設けた例を示したが、この構成に限定されるものではない。
【０１０５】
本発明の製造方法では、上記のようにして外囲器８８内の活性化ガスを対流させることにより、外囲器８８内の活性化ガスの均一性が保たれ、各電子放出素子の活性化を均一に行うことができ、均一な電子放出特性を有する複数の電子放出素子が形成されるものである。また、高真空領域で行っていた従来の活性化工程とは異なり、活性化ガスの全圧を大きく（例えば大気圧程度にも）設定することができるため、高真空装置を用いることなく外囲器８８内に安定して活性化物質を導入することもでき、より簡単な工程により電子源及び画像形成装置を製造することができる。
【０１０６】
本発明においては、図１７に示すように、活性化ガスの対流する経路に、活性化工程を阻害する成分を除去する手段を設けてもよい。活性化工程を阻害する成分としては、例えば水が挙げられ、活性化ガスの対流経路に水を除去する手段を設けることで、活性化工程で得られる電子放出素子の特性を向上させることができる。この水を除去する水分除去剤としては、例えば、無機塩酸、五酸化リン等を用いることができる。これらの水分除去剤は、外囲器８８内で散在しないように、図１７に示すように、例えば金属メッシュ容器等からなる水分除去体１８１内に保持させたり、又は、アルミナ等の不活性な担持体や外囲器８８の表面にコーティングして用いることができる。尚、図１７（ａ）は断面図、図１７（ｂ）は一部切欠斜視図である。
【０１０７】
以上のようにして活性化ガスを均一に導入した外囲器８８内の雰囲気中で、電子源基板７１上に形成された各電子放出素子に電圧を印加することにより、炭素あるいは炭素化合物、もしくは両者の混合物が電子放出部に堆積し、電子放出量が上昇し、均一性の良い電子源が形成される。このときの電圧の印加方法は、前記フォーミング工程の場合と同様の結線（図１３参照）により、同様に行うことができる。
【０１０８】
活性化工程終了後は、個別素子の場合と同様に、安定化工程を行うことが好ましい。外囲器８８を加熱して、８０℃以上に保持しながら、イオンポンプ、ソープションポンプなどのオイルを使用しない排気装置１３５により排気管１３２を通じて排気し、有機物質の十分に少ない雰囲気にした後、排気管１３２の封止が成される。外囲器８８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こともできる。これは、外囲器８８の封止を行う直前あるいは封止後に、抵抗加熱あるいは高周波加熱等を用いた加熱により、外囲器８８内の所定の位置に配置されたゲッター（不図示）を加熱し、蒸着膜を形成する処理である。ゲッターは通常はＢａ等が主成分であり、該蒸着膜の吸着作用により、外囲器８８内の雰囲気を維持するものである。
【０１０９】
次に、単純マトリクス配置の電子源を用いて構成した表示パネルに、ＮＴＳＣ方式のテレビ信号に基づいたテレビジョン表示を行う為の駆動回路の構成例について、図９を用いて説明する。図９において、１０１は画像表示パネル、１０２は走査回路、１０３は制御回路、１０４はシフトレジスタ、１０５はラインメモリ、１０６は同期信号分離回路、１０７は変調信号発生器、Ｖ_x 及びＶ_a は直流電圧源である。
【０１１０】
表示パネル１０１は、端子Ｄ_ox1 乃至Ｄ_oxm 、端子Ｄ_oy1 乃至Ｄ_oyn 及び高圧端子８７を介して外部の電気回路と接続している。端子Ｄ_ox1 乃至Ｄ_oxm には、表示パネル１０１内に設けられている電子源、即ち、ｍ行ｎ列の行列状にマトリクス配線された電子放出素子群を１行（ｎ素子）づつ順次駆動する為の走査信号が印加される。
【０１１１】
端子Ｄ_oy1 乃至Ｄ_oyn には、前記走査信号により選択された１行の電子放出素子の各素子の出力電子ビームを制御する為の変調信号が印加される。高圧端子８７には、直流電圧源Ｖ_a より、例えば１０ｋＶの直流電圧が供給されるが、これは電子放出素子から放出される電子ビームに、蛍光体を励起するのに十分なエネルギーを付与する為の加速電圧である。
【０１１２】
走査回路１０２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（図中、Ｓ₁ 乃至Ｓ_m で模式的に示している）を備えたものである。各スイッチング素子は、直流電圧電源Ｖ_x 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１０１の端子Ｄ_ox1 乃至Ｄ_oxm と電気的に接続される。各スイッチング素子Ｓ₁ 乃至Ｓ_m は、制御回路１０３が出力する制御信号Ｔ_scanに基づいて動作するものであり、例えばＦＥＴのようなスイッチング素子を組み合わせることにより構成することができる。
【０１１３】
直流電圧源Ｖ_x は、本例の場合には電子放出素子の特性（電子放出閾値電圧）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閾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。
【０１１４】
制御回路１０３は、外部より入力される画像信号に基づいて適切な表示が行われるように、各部の動作を整合させる機能を有する。制御回路１０３は、同期信号分離回路１０６より送られる同期信号Ｔ_syncに基づいて、各部に対してＴ_scan，Ｔ_sft 及びＴ_mry の各制御信号を発生する。
【０１１５】
同期信号分離回路１０６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ための回路で、一般的な周波数分離（フィルター）回路等を用いて構成できる。同期信号分離回路１０６により分離された同期信号は、垂直同期信号と水平同期信号より成るが、ここでは説明の便宜上Ｔ_sync信号として図示した。前記テレビ信号から分離された画像の輝度信号成分は、便宜上ＤＡＴＡ信号と表した。このＤＡＴＡ信号は、シフトレジスタ１０４に入力される。
【０１１６】
シフトレジスタ１０４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１０３より送られる制御信号Ｔ_sft に基づいて動作する（即ち、制御信号Ｔ_sft は、シフトレジスタ１０４のシフトクロックであると言い換えてもよい。）。シリアル／パラレル変換された画像１ライン分のデータ（電子放出素子ｎ素子分の駆動データに相当）は、Ｉ_d1乃至Ｉ_dnのｎ個の並列信号として前記シフトレジスタ１０４より出力される。
【０１１７】
ラインメモリ１０５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１０３より送られる制御信号Ｔ_mry に従って適宜Ｉ_d1乃至Ｉ_dnの内容を記憶する。記憶された内容は、Ｉ_d'1 乃至Ｉ_d'n として出力され、変調信号発生器１０７に入力される。
【０１１８】
変調信号発生器１０７は、画像データＩ_d'1 乃至Ｉ_d'n の各々に応じて、電子放出素子の各々を適切に駆動変調する為の信号源であり、その出力信号は、端子Ｄ_oy1 乃至Ｄ_oyn を通じて表示パネル１０１内の電子放出素子に印加される。
【０１１９】
前述したように、本発明を適用可能な電子放出素子は放出電流Ｉ_e に関して以下の基本特性を有している。即ち、電子放出には明確な閾値電圧Ｖ_thがあり、Ｖ_th以上の電圧が印加された時のみ電子放出が生じる。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する。このことから、本素子にパルス状の電圧を印加する場合、例えば電子放出閾値電圧以下の電圧を印加しても電子放出は生じないが、電子放出閾値電圧以上の電圧を印加する場合には電子ビームが出力される。その際、パルスの波高値Ｖ_m を変化させることにより、出力電子ビームの強度を制御することが可能である。また、パルスの幅Ｐ_w を変化させることにより、出力される電子ビームの電荷の総量を制御することが可能である。
【０１２０】
従って、入力信号に応じて電子放出素子を変調する方式としては、電圧変調方式とパルス幅変調方式等が採用できる。電圧変調方式を実施するに際しては、変調信号発生器１０７としては、一定長さの電圧パルスを発生し、入力されるデータに応じて適宜電圧パルスの波高値を変調できるような電圧変調方式の回路を用いることができる。パルス幅変調方式を実施するに際しては、変調信号発生器１０７として、一定の波高値の電圧パルスを発生し、入力されるデータに応じて適宜電圧パルスの幅を変調するようなパルス幅変調方式の回路を用いることができる。
【０１２１】
シフトレジスタ１０４やラインメモリ１０５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採用できる。画像信号のシリアル／パラレル変換や記憶が所定の速度で行なわれれば良いからである。
【０１２２】
デジタル信号式を用いる場合には、同期信号分離回路１０６の出力信号ＤＡＴＡをデジタル信号化する必要があるが、これには同期信号分離回路１０６の出力部にＡ／Ｄ変換器を設ければ良い。これに関連してラインメモリ１０５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１０７に用いられる回路が若干異なったものとなる。即ち、デジタル信号を用いた電圧変調方式の場合、変調信号発生器１０７には、例えばＤ／Ａ変換回路を用い、必要に応じて増幅回路等を付加する。パルス幅変調方式の場合、変調信号発生器１０７には、例えば高速の発振器及び発振器の出力する波数を計数する計数器（カウンタ）及び計数器の出力値と前記メモリの出力値を比較する比較器（コンパレータ）を組み合わせた回路を用いる。必要に応じて、比較器の出力するパルス幅変調された変調信号を電子放出素子の駆動電圧にまで電圧増幅するための増幅器を付加することもできる。
【０１２３】
アナログ信号を用いた電圧変調方式の場合、変調信号発生器１０７には、例えばオペアンプ等を用いた増幅回路を採用でき、必要に応じてレベルシフト回路等を付加することもできる。パルス幅変調方式の場合には、例えば電圧制御型発振回路（ＶＣＯ）を採用でき、必要に応じて電子放出素子の駆動電圧にまで電圧増幅するための増幅器を付加することもできる。
【０１２４】
このような構成をとり得る本発明の画像形成装置においては、各電子放出素子に、容器外端子Ｄ_ox1 乃至Ｄ_oxm 、Ｄ_oy1 乃至Ｄ_oyn を介して電圧を印加することにより、電子放出が生じる。高圧端子８７を介してメタルバック８５あるいは透明電極（不図示）に高圧を印加し、電子ビームを加速する。加速された電子は、蛍光膜８４に衝突し、発光が生じて画像が形成される。
【０１２５】
ここで述べた画像形成装置の構成は、本発明を適用可能な画像形成装置の一例であり、本発明の技術思想に基づいて種々の変形が可能である。入力信号についてはＮＴＳＣ方式を挙げたが、入力信号はこれに限られるものではなく、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ方式等の他、これらよりも多数の走査線からなるＴＶ信号（例えば、ＭＵＳＥ方式をはじめとする高品位ＴＶ）方式をも採用できる。
【０１２６】
次に、前述の梯子型配置の電子源及び画像形成装置について、図１０及び図１１を用いて説明する。
【０１２７】
図１０は、梯子型配置の電子源の一例を示す模式図である。図１０において、１１０は電子源基板、１１１は電子放出素子である。１１２は、電子放出素子１１１を接続するための共通配線Ｄ_x1〜Ｄ_x10 であり、これらは外部端子として引き出されている。電子放出素子１１１は、基板１１０上に、Ｘ方向に並列に複数個配置されている（これを素子行と呼ぶ）。この素子行が複数個配置されて、電子源を構成している。各素子行の共通配線間に駆動電圧を印加することで、各素子行を独立に駆動させることができる。即ち、電子ビームを放出させたい素子行には、電子放出閾値以上の電圧を印加し、電子ビームを放出させたくない素子行には、電子放出閾値以下の電圧を印加する。各素子行間に位置する共通配線Ｄ_x2〜Ｄ_x9は、例えばＤ_x2とＤ_x3、Ｄ_x4とＤ_x5、Ｄ_x6とＤ_x7、Ｄ_x8とＤ_x9とを夫々一体の同一配線とすることもできる。
【０１２８】
図１１は、梯子型配置の電子源を備えた画像形成装置におけるパネル構造の一例を示す模式図である。１２０はグリッド電極、１２１は電子が通過するための開口、Ｄ_ox1 乃至Ｄ_oxm は容器外端子、Ｇ₁ 乃至Ｇ_n はグリッド電極１２０と接続された容器外端子である。１１０は各素子行間の共通配線を同一配線とした電子源基板である。図１１においては、図７、図１０に示した部位と同じ部位には、これらの図に付したのと同一の符号を付している。ここに示した画像形成装置と、図７に示した単純マトリクス配置の画像形成装置との大きな違いは、電子源基板１１０とフェースプレート８６の間にグリッド電極１２０を備えているか否かである。
【０１２９】
図１１においては、基板１１０とフェースプレート８６の間には、グリッド電極１２０が設けられている。グリッド電極１２０は、電子放出素子１１１から放出された電子ビームを変調するためのものであり、梯子型配置の素子行と直交して設けられたストライプ状の電極に電子ビームを通過させるため、各素子に対応して１個ずつ円形の開口１２１が設けられている。グリッド電極の形状や配置位置は、図１１に示したものに限定されるものではない。例えば、開口としてメッシュ状に多数の通過口を設けることもでき、グリッド電極を電子放出素子の周囲や近傍に設けることもできる。
【０１３０】
容器外端子Ｄ_ox1 乃至Ｄ_oxm 及びグリッド容器外端子Ｇ₁ 乃至Ｇ_n は、不図示の制御回路と電気的に接続されている。
【０１３１】
本例の画像形成装置では、素子行を１列ずつ順次駆動（走査）して行くのと同期してグリッド電極列に画像１ライン分の変調信号を同時に印加する。これにより、各電子ビームの蛍光体への照射を制御し、画像を１ラインずつ表示することができる。
【０１３２】
以上説明した本発明の画像形成装置は、テレビジョン放送の表示装置、テレビ会議システムやコンピューター等の表示装置の他、感光性ドラム等を用いて構成された光プリンターとしての画像形成装置等としても用いることができる。
【０１３３】
本発明の製造方法は、必ずしも外囲器を有する画像形成装置でのみ適用されるのではなく、電子源基板の製造方法としても適用できる。例えば前述の表面伝導型電子放出素子を複数個、配列した基板上に分離可能なフードの様なもので覆うことで、基板上に一時的に外気と遮断された空間を作り、この空間内で活性化ガスの導入や対流等を行うことができる。その後、フードと基板を分離して、電子源基板を作成することができる。
【０１３４】
【実施例】
以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。
【０１３５】
《実施例１》
本実施例では、表示等に用いる画像形成装置を説明する。図７は、画像形成装置の基本構成図であり、図８は、蛍光膜である。電子源基板７１の一部の平面図を図１８に示す。また、図１８中のＡ−Ａ’断面図を図１９に示す。但し、図１８、図１９で、同じ符号で示したものは、同じものを示す。ここで７１は電子源基板、７２は図７のＤ_xmに対応するＸ方向配線（下配線とも呼ぶ）、７３は図７のＤ_ynに対応するＹ方向配線（上配線とも呼ぶ）、４は電子放出部を含む導電性膜、２及び３は素子電極、１５１は層間絶縁層、１５２は素子電極２と下配線７２との電気的接続のためのコンタクトホールである。
【０１３６】
本実施例の電子源には、Ｘ方向配線上に３００個、Ｙ方向配線上に１００個の電子放出素子が形成されている。
【０１３７】
次に製造方法を図２０及び図２１により工程順に従って具体的に説明する。
【０１３８】
工程−ａ
清浄化した青板ガラス上に厚さ０．５μｍのシリコン酸化膜をスパッタ法で形成した基板７１上に、真空蒸着により厚さ５ｎｍのＣｒ、厚さ６００ｎｍのＡｕを順次積層した後、ホトレジスト（ＡＺ１３７０ヘキスト社製）をスピンナーにより回転塗布、ベークした後、ホトマスク像を露光、現像して、下配線７２のレジストパターンを形成し、Ａｕ／Ｃｒ堆積膜をウエットエッチングして、所望の形状の下配線７２を形成する。
【０１３９】
工程−ｂ
次に厚さ１．０μｍのシリコン酸化膜からなる層間絶縁層１５１をＲＦスパッタ法により堆積する。
【０１４０】
工程−ｃ
工程ｂで堆積したシリコン酸化膜にコンタクトホール１５２を形成するためのホトレジストパターンを作り、これをマスクとして層間絶縁層１５１をエッチングしてコンタクトホール１５２を形成する。エッチングはＣＦ₄ とＨ₂ ガスを用いたＲＩＥ（ＲｅａｃｔｉｖｅＩｏｎＥｔｃｈｉｎｇ）法によった。
【０１４１】
工程−ｄ
その後、素子電極２と素子電極３間のギャップＬとなるべきパターンをホトレジスト（ＲＤ−２０００Ｎ−４１日立化成社製）形成し、真空蒸着法により、厚さ５ｎｍのＴｉ、厚さ１００ｎｍのＮｉを順次堆積した。ホトレジストパターンを有機溶剤で溶解し、Ｎｉ／Ｔｉ堆積膜をリフトオフした。素子電極間隔Ｌは５μｍとし、素子電極の幅Ｗを３００μｍ、を有する素子電極２、３を形成した。
【０１４２】
工程−ｅ
素子電極３の上に上配線７３のホトレジストパターンを形成した後、厚さ５ｎｍのＴｉ、厚さ５００ｎｍのＡｕを順次真空蒸着により堆積し、リフトオフにより不要の部分を除去して、所望の形状の上配線７３を形成した。
【０１４３】
工程−ｆ
膜厚１００ｎｍのＣｒ膜を真空蒸着により堆積・パターニングし、その上に有機Ｐｄ（ｃｃｐ４２３０奥野製薬（株）製）をスピンナーにより回転塗布、３００℃で１０分間の加熱焼成処理をした。また、こうして形成された主元素としてＰｄＯよりなる微粒子からなる導電性膜４の膜厚は１０ｎｍ、シート抵抗値は５×１０⁴ Ω／□であった。その後、Ｃｒ膜および焼成後の導電性膜４を酸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。
【０１４４】
工程−ｇ
コンタクトホール１５２部分以外にレジストを塗布するようなパターンを形成し、真空蒸着により厚さ５ｎｍのＴｉ、厚さ５００ｎｍのＡｕを順次堆積した。リフトオフにより不要の部分を除去することにより、コンタクトホール１５２を埋め込んだ。
【０１４５】
以上の工程により基板７１上に下配線７２、層間絶縁層１５１、上配線７３、素子電極２，３、導電性膜４等を形成した。つぎに、以上のようにして作成した電子源を用いて表示装置を構成した例を、図７と図８を用いて説明する。
【０１４６】
以上のようにして多数の平面型表面伝導電子放出素子を作製した基板７１をリアプレート８１上に固定した後、基板７１の５ｍｍ上方に、フェースプレート８６（ガラス基板８３の内面に蛍光膜８４とメタルバック８５が形成されて構成される）を支持枠８２を介し配置し、フェースプレート８６、支持枠８２、リアプレート８１の接合部にフリットガラスを塗布し、大気中で４１０℃で１０分以上焼成することで封着し、外囲器８８を作成した（図７参照）。また、リアプレート８１への基板７１の固定もフリットガラスで行った。図７において、７４は電子放出素子、７２、７３はそれぞれＸ方向及びＹ方向の配線である。
【０１４７】
蛍光膜８４は、黒色導電材９１と蛍光体９２とで構成された、ブラックストライプ配列のカラーの蛍光膜を用いた（図８（ａ）参照）。具体的には、先にブラックストライプを形成し、その間隙部に各色蛍光体を塗布し、蛍光膜８４を作製した。ガラス基板８３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８４の内面側にはメタルバック８５を設けた。メタルバック８５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。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。
【０１４８】
以上のようにして完成した外囲器８８を排気管（図示せず）を介し、磁気浮上型ターボモレキュラーボンプで排気された真空装置と接続した。その後、外囲器８８内を１．３×１０^-4Ｐａまで排気した。
【０１４９】
容器外端子Ｄ_x1ないしＤ_xm（ｍ＝３００）とＤ_y1ないしＤ_yn（ｎ＝１００）を通じ電子放出素子７４の素子電極２，３間に電圧を印加し、電子放出部５を、導電性膜４を通電処理（フォーミング処理）することにより作成した。
【０１５０】
フォーミング処理の電圧波形を図３（ｂ）に示す。図３（ｂ）中、Ｔ₁ 及びＴ₂ は電圧波形のパルス幅とパルス間隔であり、本実施例ではＴ₁ を１ｍｓｅｃ．、Ｔ₂ を１０ｍｓｅｃ．とし、矩形波の波高値（フォーミング時のピーク電圧）は０．１Ｖステップで昇圧し、フォーミング処理を行なった。また、フォーミング処理中は、同時に、０．１Ｖの電圧で、Ｔ₂ 間に抵抗測定パルスを挿入し、抵抗を測定した。尚フォーミング処理の終了は、抵抗測定パルスでの測定値が、約１ＭΩ以上になった時とし、同時に、素子への電圧の印加を終了した。それぞれの素子のフォーミング電圧ＶＦは、５．０Ｖであった。
【０１５１】
このように作成された電子放出部５は、パラジウム元素を主成分とする微粒子が分散配置された状態となり、その微粒子の平均粒径は３ｎｍであった。
【０１５２】
次に、真空装置を経由して、外囲器８８内に１％窒素希釈のアセチレンガスを１．０１Ｐａを導入し、その後窒素ガスを導入し、外囲器内の圧力を１．０１×１０⁵ Ｐａにし、排気管と真空装置を接続するバルブを閉じた。
【０１５３】
容器外端子Ｄ_x1ないしＤ_xm（ｍ＝３００）とＤ_y1ないしＤ_yn（ｎ＝１００）を通じ電子放出素子７４の素子電極２，３間に電圧を印加し活性化工程を行った。
【０１５４】
活性化工程での電圧印加条件は、波高値は±１０Ｖ、パルス幅０．１ｍｓｅｃ．、パルス間隔５ｍｓｅｃ．の両極の矩形波（図４（ｂ））を用いた。その後、矩形波の波高値は±１０Ｖから±１４Ｖまで３．３ｍＶ／ｓｅｃ．で徐々に電圧を増加させ、±１４Ｖに達したときに電圧印加を終了した。
【０１５５】
また、活性化工程を行う際には、図１４（ａ）に示すように、外囲器８８のリアプレート８１を上配線に沿った方向でしかも、電子源基板７１の外側で線状に加熱した（加熱温度は、約６０℃とした）。その後、排気管と真空装置を接続するバルブを開き、外囲器８８内の活性化ガスを排気した。
【０１５６】
最後に安定化工程として、約１．３３×１０^-4Ｐａの圧力で、１５０℃１０時間のベーキングを行った後、不図示の排気管をガスバーナーで熱することで溶着し外囲器８８の封止を行った。
【０１５７】
以上のように完成した本発明の画像形成装置において、各電子放出素子には、容器外端子Ｄ_x1ないしＤ_xm（ｍ＝３００）とＤ_y1ないしＤ_yn（ｎ＝１００）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８７を通じ、メタルバック８５に６ｋＶ以上の高圧を印加し、電子ビームを加速し、蛍光膜８４に衝突させ、励起・発光させることで画像を表示した。
【０１５８】
表示画像の輝度の分布を輝度計により測定した。ここで、表示画像の輝度の分布は、表示画像域を５×５の領域に分割し、その中心の約１ｃｍ² の面積を有する２５個所の輝度を測定し、輝度の分布を以下のように定義した。
【０１５９】
輝度の分布（％）＝（輝度の標準偏差／平均輝度）×１００
その結果、本実施例の画像形成装置の輝度の分布は、５％であった。
【０１６０】
《比較例１》
実施例１で、活性化工程を行う際に、外囲器８８のリアプレート８１の線状加熱を行わなかった以外は、すべて同様に行った。そして、表示画像の輝度の分布を実施例１と同様に測定したところ、１０％であった。
【０１６１】
《実施例２》
図１０と同様の構成で、隣接する２本の配線間に電子放出素子１１１を多数有する、梯子型の電子源基板を作成した。ここで、電子源基板１１０上の隣接配線間には、電子放出素子を１２０個形成し、このような隣接配線組を４０組作成した。
【０１６２】
電子源基板は、清浄化した青板ガラス上に厚さ５００ｎｍのシリコン酸化膜をスパッタ法で形成した基板上に、実施例１で示した工程ｄ〜ｆと同様に行い、作成した。
【０１６３】
次に、この電子源基板１１０をリアプレート８１上に固定した後、電子源基板１１０の上方に、電子通過孔ｌ２１を有するグリッド電極１２０を電子放出素子の配線電極１１２と直交する方向に配置した。更に電子源基板１１０の５ｍｍ上方に、実施例１と同様にして作成したフェースプレート８６を支持枠８２を介し配置し、フェースプレート８６、支持枠８２、リアプレート８１の接合部にフリットガラスを塗布し、大気中で４１０℃で１０分以上焼成することで封着し、外囲器８８を作成した（図１１参照）。なお、リアプレート８１への電子源基板１１０の固定もフリットガラスで行った。
【０１６４】
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。
【０１６５】
また、外囲器８８の内部には、図１７に示すように、電子源基板７１の近傍に、塩化カルシウム粒をステンレスメッシュ容器に入れた水分除去体１８１を置いた。水分除去体１８１は、外囲器内部で移動しないように仕切り枠１８２で固定した。なお、ステンレスメッシュ容器は、塩化カルシウム粒が外部に出ないように、また、外囲器内部の雰囲気に十分接するように、メッシュの荒さを＃３００にした。
【０１６６】
以上のようにして完成した外囲器８８を排気管（不図示）を介し、オイルを使用しない真空ボンプで排気できる真空装置と接続した。その後、外囲器８８内を１．３３×１０^-4Ｐａまで排気した。
【０１６７】
容器外端子Ｄ_x1ないしＤ_xm（ｍ＝８０）を通じ電子放出素子１１１の素子電極間に電圧を印加し、電子放出部５を、導電性膜４を通電処理（フォーミング処理）することにより作成した。
【０１６８】
次に、真空装置を経由して、外囲器８８内に１％窒素希釈のアセチレンガスを１．０１Ｐａを導入し、その後窒素ガスを導入し、外囲器８８内の圧力を１．０１×１０⁵ Ｐａまでにし、排気管と真空装置を接続するバルブを閉じた。
【０１６９】
容器外端子Ｄ_x1ないしＤ_xm（ｍ＝８０）を通じ電子放出素子１１１の素子電極間に電圧を印加し活性化工程を行った。
【０１７０】
活性化工程での電圧印加条件は、波高値は±１０Ｖ、パルス幅０．１ｍｓｅｃ．、パルス間隔５ｍｓｅｃ．の両極の矩形波（図４（ｂ））を用いた。その後、矩形波の波高値は±１０Ｖから±１４Ｖまで３．３ｍＶ／ｓｅｃ．で徐々に電圧を増加させ、±１４Ｖに達したときに電圧印加を終了した。
【０１７１】
また、活性化工程を行う際に、図１７に示すように、外囲器８８のリアプレート８１上の水分除去体１８１の位置に対向する場所で線状のヒータ１６１で加熱した（加熱温度は、約６０℃とした）。
【０１７２】
その後、排気管と真空装置を接続するバルブを開き、外囲器８８内の活性化ガスを排気した。
【０１７３】
最後に安定化工程として、約１．３３×１０^-4Ｐａの圧力で、１５０℃１０時間のベーキングを行った後、実施例１と同様の電圧印加を行い、不図示の排気管をガスバーナーで熱することで溶着し外囲器８８の封止を行った。
【０１７４】
以上のように完成した本発明の画像形成装置において、各電子放出素子には、容器外端子Ｄ_x1ないしＤ_xm（ｍ＝８０）を通じ、電圧を印加することにより電子放出させ、放出された電子はグリッド電極１２０の電子通過孔ｌ２１を通過した後、高圧端子８７を通じ、メタルバック、あるいは透明電極（不図示）に印加された数ｋＶ以上の高圧により加速され、蛍光膜８４に衝突し、励起・発光させる。その際、グリッド電極１２０に情報信号に応じた電圧を容器外端子Ｇ₁ ないしＧ_n を通じ印加することにより、電子通過孔ｌ２１を通過する電子ビームを制御し画像表示するものである。
【０１７５】
本実施例では、絶縁層であるＳｉＯ₂ （不図示）を介し、電子源基板１１０の１０μｍ上方に５０μｍ径の電子通過孔１２１を有するグリッド電極１２０を配置することで、加速電圧として６ｋＶ印加したとき、電子ビームのオンとオフは５０Ｖ以内の変調電圧で制御できた。また、表示画像の輝度分布を実施例１と同様に測定したところ４％であった。
【０１７６】
《比較例２》
実施例２で、活性化工程を行う際に、外囲器８８のリアプレート８１の線状加熱を行わなかった以外は、すべて同様に行った。そして、表示画像の分布を実施例１と同様に測定したところ、１５％であった。
【０１７７】
以上の実施例では、マトリクス配置の電子源を用いた画像形成装置（実施例１）及び梯子状配置の電子源とグリッド電極を用いた画像形成装置（実施例２）を示したが、電子放出素子からの電子を蛍光体に衝突させる構成であれば、本発明はどのような装置にも適用できるものである。
【０１７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電子放出特性が均一な複数の電子放出素子を持った電子源が得られ、かかる電子源を用いて構成した画像形成装置にあっては、輝度むらのない均一な表示画像が得られる。また、本発明の製造方法で得られる電子源は、この他に、電子線（ＥＢ）描画装置、記録装置にも適用することが可能である。さらに、本発明の製造方法によれば、これらの装置を簡単な工程で作成することできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる基本的な表面伝導型電子放出素子の一構成例を示す模式的平面図及び断面図である。
【図２】図１の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。
【図３】本発明に係わる通電フォーミングの電圧波形の例を示す図である。
【図４】本発明に係わる活性化工程の電圧波形の例を示す図である。
【図５】本発明に係わる表面伝導型電子放出素子についての放出電流Ｉ_e 及び素子電流Ｉ_f と素子電圧Ｖ_f の関係の一例を示す図である。
【図６】本発明に係わる単純マトリクス配置した電子源の一例を示す模式図である。
【図７】本発明の画像形成装置の表示パネルの一例を示す模式図である。
【図８】蛍光膜の一例を示す模式図である。
【図９】画像形成装置にＮＴＳＣ方式のテレビ信号に応じて表示を行なうための駆動回路の一例を示すブロック図である。
【図１０】本発明に係わる梯子型配置した電子源の一例を示す模式図である。
【図１１】本発明の画像形成装置の表示パネルの一例を示す模式図である。
【図１２】本発明に係わるフォーミング工程及び活性化工程を行うための真空排気装置の一例を示す模式図である。
【図１３】本発明に係わるフォーミング工程及び活性化工程のための結線方法の一例を示す模式図である。
【図１４】本発明に係わる温度差を用いた活性化ガスの対流手法の一例を示す模式図である。
【図１５】本発明に係わる電界を用いた活性化ガスの対流手法の一例を示す模式図である。
【図１６】本発明に係わる磁界を用いた活性化ガスの対流手法の一例を示す模式図である。
【図１７】本発明に係わる活性化ガスの対流経路に活性化阻害物質の除去手段を設けた例を示す模式図である。
【図１８】実施例１および比較例１の電子源の平面図である。
【図１９】実施例１および比較例１の電子源の断面図である。
【図２０】実施例１および比較例１の電子源の製法図である。
【図２１】実施例１および比較例１の電子源の製法図である。
【符号の説明】
１基板
２，３素子電極
４導電性膜
５電子放出部
７１電子源基板
７２Ｘ方向配線
７３Ｙ方向配線
７４電子放出素子
７５結線
８１リアプレート
８２支持枠
８３ガラス基板
８４蛍光膜
８５メタルバック
８６フェースプレート
８７高圧端子
８８外囲器
９１黒色導電材
９２蛍光体
１０１表示パネル
１０２走査回路
１０３制御回路
１０４シフトレジスタ
１０５ラインメモリ
１０６同期信号分離回路
１０７変調信号発生器
Ｖ_x ，Ｖ_a 直流電圧源
１１０電子源基板
１１１電子放出素子
１１２電子放出素子を配線するための共通配線
１２０グリッド電極
１２１電子が通過するための開口
１３０バルブ
１３１画像表示装置
１３２排気管
１３３真空チャンバー
１３４ゲートバルブ
１３５排気装置
１３６圧力計
１３７四重極質量分析器
１３８ガス導入ライン
１３９ガス導入量制御装置
１４０導入物質源
１４１共通電極
１４２電源
１４３電流測定用抵抗
１４４オシロスコープ
１５１層間絶縁層
１５２コンタクトホール
１６１加熱ヒータ
１６２イオン
１６３，１６４対向電極（放電電極）
１６５，１６６対向電極
１６７高周波電源
１６８直流電源
１６９コイル
１７０〜１７３対向電極（放電電極）
１７４高周波電源
１７５，１７６イオン
１８１水分除去体
１８２仕切り枠

Claims

内部空間を有する外囲器内に、一対の素子電極間に電子放出部を含む導電性膜を有する電子放出素子を複数個備える電子源の製造方法において、
該外囲器内部に、少なくとも有機物質及び不活性ガスを含むガスを粘性流領域の圧力となるように封入後、該素子電極間に電圧を印加して、少なくとも該電子放出部に炭素又は／及び炭素化合物を堆積させる活性化工程を有し、該有機物質及び不活性ガスを含むガスを該外囲器内部で対流させることを特徴とする電子源の製造方法。
基体上に、一対の素子電極間に電子放出部を含む導電性膜を有する電子放出素子を複数個備える電子源の製造方法において、
上記素子電極及び上記電子放出部を含む導電性膜が形成された上記基体上に、一時的に外気と遮断された空間を形成する外囲器を設け、この空間内に少なくとも有機物質及び不活性ガスを含むガスを粘性流領域の圧力となるように封入後、該素子電極間に電圧を印加して、少なくとも該電子放出部に炭素又は／及び炭素化合物を堆積させる活性化工程を有し、該有機物質及び不活性ガスを含むガスを上記空間内で対流させることを特徴とする電子源の製造方法。
前記外囲器に温度分布を与えることで、該外囲器内部の前記有機物質及び不活性ガスを含むガスを対流させることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子源の製造方法。
前記外囲器内部の前記有機物質及び不活性ガスを含むガスにイオンを生じさせ、該イオンに電磁気力を作用させることで、該有機物質を含むガスを対流させることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子源の製造方法。
前記外囲器内部の前記有機物質及び不活性ガスを含むガスの全圧が１００Ｐａ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電子源の製造方法。
前記電子放出素子が、表面伝導型電子放出素子であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電子源の製造方法。
内部空間を有する外囲器内に、一対の素子電極間に電子放出部を含む導電性膜を有する電子放出素子を複数個備える電子源と、該電子源から放出される電子線の照射により画像を形成する画像形成部材とを具備する画像形成装置の製造方法において、該電子源を請求項１〜６のいずれかに記載の方法で製造することを特徴とする画像形成装置の製造方法。