JPH08162009A - Electron emission element, election source using it, image forming device and manufacture - Google Patents
Electron emission element, election source using it, image forming device and manufactureInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電子放出素子およびそ
の応用である画像形成装置に関するもので、特に、表面
伝導型電子放出素子および該素子を用いた画像形成装置
ならびにそれらの製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron-emitting device and an image forming apparatus which is an application thereof, and more particularly to a surface conduction electron-emitting device, an image forming apparatus using the device and a manufacturing method thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、画像形成装置のうち、平面型画像
表示装置を実現する技術としては、単純マトリクス液晶
表示装置（ＬＣＤ）、薄膜トランジスタ液晶表示装置
（ＴＦＴ／ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤ
Ｐ）、低速電子線蛍光表示管（ＶＦＤ）、マルチ電子源
フラットＣＲＴ等がある。2. Description of the Related Art Conventionally, as a technique for realizing a flat image display device among image forming devices, a simple matrix liquid crystal display device (LCD), a thin film transistor liquid crystal display device (TFT / LCD), a plasma display (PD).
P), low-speed electron beam fluorescent display (VFD), multi-electron source flat CRT, etc.
【０００３】これらの画像形成装置技術の例として、電
子源を用い蛍光体を発光させる、電子放出素子を用いた
平面型画像表示装置について説明する。As an example of these image forming apparatus technologies, a flat-type image display apparatus using an electron-emitting device in which an electron source is used to cause a phosphor to emit light will be described.
【０００４】従来、簡単な構造で電子の放出が得られる
電子放出素子として、エリンソン（M. I. Elinson, Rad
io Eng. Electron Phys., 10(1965)）等によって発表さ
れた表面伝導型電子放出素子がある。これは基板上に形
成された小面積の薄膜に、膜面に平衡に電流を流すこと
により、電子放出が生ずる現象を利用するものである。[0004] Conventionally, as an electron-emitting device that can emit electrons with a simple structure, MI Elinson, Rad
io Eng. Electron Phys., 10 (1965)) and others have surface conduction electron-emitting devices. This utilizes a phenomenon in which a thin film having a small area formed on a substrate causes electron emission by flowing an electric current in equilibrium on the film surface.
【０００５】そのような表面伝導型電子放出素子として
は、前記エリンソン等によるＳｎＯ 2薄膜を用いたも
の、Ａｕ薄膜によるもの（G. Dittmer, Thin Solid Fil
ms, 9,317(1972)）、Ｉｎ2Ｏ3／ＳｎＯ2薄膜によるもの
（M. Hartwell and C. G. Fonstad, IEEE Trans. ED Co
nf., 519(1975)）、カーボン薄膜によるもの（荒木ら，
真空，第２６巻，第１号，２２頁（１９８３））などが
報告されている。As such a surface conduction electron-emitting device
Is SnO according to Elinson et al. 2Using a thin film
Of Au thin film (G. Dittmer, Thin Solid Fil
ms, 9,317 (1972)), In2O3/ SnO2By thin film
(M. Hartwell and C. G. Fonstad, IEEE Trans. ED Co
nf., 519 (1975)), by carbon thin film (Araki et al.,
Vacuum, Vol. 26, No. 1, page 22 (1983))
It has been reported.
【０００６】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な素子構成として前述のハートウェル（Hartwell）の素
子の構成を図１３に示す。同図において、１３１は絶縁
性基板である。１３２は導電性薄膜で、Ｈ型形状のパタ
ーンにスパッタで形成された金属酸化物薄膜等からな
り、後述のフォーミングと呼ばれる通電処理を行って電
子放出部１３３が形成される。１３４、１３５は電極で
ある。なお、図中Ｌ’は０．５〜１ｍｍ、Ｗ’は０．１
ｍｍで設定されている。FIG. 13 shows the structure of the Hartwell device described above as a typical device structure of these surface conduction electron-emitting devices. In the figure, 131 is an insulating substrate. A conductive thin film 132 is made of a metal oxide thin film or the like formed by sputtering in an H-shaped pattern, and an electron-emitting portion 133 is formed by performing an energization process called forming described later. Reference numerals 134 and 135 are electrodes. In the figure, L'is 0.5 to 1 mm and W'is 0.1.
It is set in mm.
【０００７】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、電子放出を行なう前に導電性薄膜１３２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
１３３を形成するのが一般的であった。すなわち、フォ
ーミングとは前記の導電性薄膜１３２の両端に電圧を印
加通電し、導電性薄膜１３２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１３３を形成することである。なお、電子放出部１３
３は導電性薄膜１３２の一部に亀裂が発生した箇所であ
り、その亀裂付近から電子放出が行なわれる。前記フォ
ーミング処理を行なった表面伝導型電子放出素子は、上
述の導電性薄膜１３２に電圧を印加し、素子に電流を流
すことによって、上述の電子放出部１３３より電子を放
出せしめるものである。Conventionally, in these surface conduction electron-emitting devices, it has been general that the electron-emitting portion 133 is previously formed on the conductive thin film 132 by an energization process called forming before the electron emission. That is, forming means that a voltage is applied to both ends of the conductive thin film 132 to locally destroy, deform or alter the conductive thin film 132 to form an electron emitting portion 133 in an electrically high resistance state. It is to be. The electron emission unit 13
3 is a portion where a crack is generated in a part of the conductive thin film 132, 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 portion 133 by applying a voltage to the above-mentioned conductive thin film 132 and passing a current through the device.
【０００８】このような表面伝導型電子放出素子におい
て、素子のフォーミング特性および電子放出特性は、導
電性薄膜１３２の膜厚や表面状態、電極１３４・１３５
間のギャップ距離やギャップ部の加工精度等に影響され
る。また、電極１３４・１３５間のギャップ距離は、電
極間に印加する電圧と電子放出し得る電界強度等から、
数μｍ〜１ｍｍ程度に設定されている。そのため、従
来、素子の作製には微細加工が可能なフォトリソグラフ
ィ技術が用いられていた。In such a surface conduction electron-emitting device, the forming property and the electron emission property of the device are the film thickness and surface condition of the conductive thin film 132, the electrodes 134 and 135.
It is affected by the gap distance between them and the processing accuracy of the gap. In addition, the gap distance between the electrodes 134 and 135 is determined by the voltage applied between the electrodes and the electric field strength capable of emitting electrons.
It is set to about several μm to 1 mm. Therefore, conventionally, a photolithography technique capable of microfabrication has been used for manufacturing an element.
【０００９】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、大面積にわたって多
数の素子を配列形成できる利点がある。そこで、その特
徴を生かせるような色々な応用が研究されている。例え
ば、荷電ビーム源、表示装置等の画像形成装置が挙げら
れる。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 are being researched that can make full use of the characteristics. For example, an image forming apparatus such as a charged beam source or a display device can be used.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記電
子放出素子を用いた画像形成装置を大面積化する場合、
従来使用されてきたフォトリソグラフィー技術を用いて
製造しようとすれば、大型露光装置を含む大型製造装置
が必要となり、莫大な費用がかかるという問題があっ
た。However, in the case of increasing the area of the image forming apparatus using the electron-emitting device,
If a photolithography technique that has been conventionally used is used for manufacturing, a large-scale manufacturing apparatus including a large-scale exposure apparatus is required, which causes a problem of enormous cost.
【００１１】そこで本発明はそのような課題を解決する
ことを目的とする。すなわち本発明の目的は、低コスト
で大面積化が可能な電子放出素子およびその電子放出素
子の応用である画像形成装置の作製方法を提供し、その
ような方法によって優れた電子放出素子および画像形成
装置を得ることにある。Therefore, the present invention aims to solve such a problem. That is, an object of the present invention is to provide an electron-emitting device that can be made large in area at low cost, and a method for manufacturing an image forming apparatus that is an application of the electron-emitting device. To obtain the forming device.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁性基板上
に素子電極を少なくとも対向させて形成する工程および
該素子電極間に電子放出部を含む薄膜を形成する工程を
有してなる電子放出素子の製造方法において、素子電極
の形成を、 １）基板上に導電性材料からなる第１の層を形成し、 ２）該第１の層の上に第２の層を形成し、 ３）該第２の層をレーザ光を用いて所定の形状にパター
ニングし、 ４）第２の層をマスクとして第１の層をエッチングし、 ５）第２の層を除去する ことによって行うことを特徴とする電子放出素子の製造
方法を提供する。According to the present invention, there is provided an electron having a step of forming device electrodes at least facing each other on an insulating substrate and a process of forming a thin film including an electron emitting portion between the device electrodes. In the method for manufacturing an emitting device, the device electrode is formed by 1) forming a first layer made of a conductive material on the substrate, 2) forming a second layer on the first layer, ) Patterning the second layer into a predetermined shape using laser light, 4) etching the first layer using the second layer as a mask, and 5) removing the second layer. A method for manufacturing a characteristic electron-emitting device is provided.
【００１３】さらに本発明は、絶縁性基板上に少なくと
も対向して形成された素子電極および電子放出部を含む
薄膜を有してなる電子放出素子において、素子電極が、 １）基板上に導電性材料からなる第１の層を形成し、 ２）該第１の層の上に第２の層を形成し、 ３）該第２の層をレーザ光を用いて所定の形状にパター
ニングし、 ４）第２の層をマスクとして第１の層をエッチングし、 ５）第２の層を除去する ことによって得られた素子電極であることを特徴とする
電子放出素子を提供する。Further, the present invention provides an electron-emitting device having a thin film including a device electrode and an electron-emitting portion which are formed at least opposite to each other on an insulating substrate, wherein the device electrode is 1) conductive on the substrate. Forming a first layer of a material, 2) forming a second layer on the first layer, and 3) patterning the second layer into a predetermined shape using laser light, The present invention provides an electron-emitting device, which is a device electrode obtained by etching the first layer using the second layer as a mask, and 5) removing the second layer.
【００１４】このような本発明によれば、大面積にわた
って微細な素子電極パターンをより低コストで形成する
ことが可能となる。According to the present invention as described above, it becomes possible to form a fine element electrode pattern over a large area at a lower cost.
【００１５】また、第２の層をレーザで加工し、素子電
極を構成する第１の層をエッチングにより加工するため
に、素子電極及び下の基板がレーザにより直接ダメージ
を受けることがない。また、バリや加工残渣等のない素
子電極を形成することができる。そのため電子放出特性
ならびに均一性に優れた電子放出素子を提供することが
できる。Since the second layer is processed by laser and the first layer forming the device electrode is processed by etching, the device electrode and the underlying substrate are not directly damaged by the laser. Further, it is possible to form an element electrode free from burrs and processing residues. Therefore, it is possible to provide an electron-emitting device having excellent electron emission characteristics and uniformity.
【００１６】さらに、第２の層として適当な材料を選択
することにより、使用できるレーザの選択幅を拡げるこ
ともできる。例えばこれまで、ＹＡＧレーザの基本波
（波長１．０６４ミクロン）を用いると製造コストを低
くすることができるが、金や銅などの吸収率のあまり高
くない材料では比較的加工しにくいということがあっ
た。本発明によれば、電極材料によらず低コストのレー
ザを用いることができ、製造コストを低減することがで
きる。Furthermore, by selecting an appropriate material for the second layer, it is possible to widen the selection range of usable lasers. For example, until now, the manufacturing cost can be reduced by using the fundamental wave of YAG laser (wavelength 1.064 μm), but it is relatively difficult to process with a material having a low absorptance such as gold or copper. there were. According to the present invention, a low-cost laser can be used regardless of the electrode material, and the manufacturing cost can be reduced.
【００１７】また、本発明の技術を応用することによ
り、生産性に優れた大面積の画像形成装置を提供するこ
とができる。Further, by applying the technique of the present invention, it is possible to provide a large area image forming apparatus having excellent productivity.
【００１８】[0018]
【作用】以下に図面を用いて本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【００１９】図１は本発明の電子放出素子（表面伝導型
電子放出素子）の１実施態様の基本構成を示す図であ
る。図において１は絶縁性基板、２は導電性薄膜、３は
電子放出部、４および５は素子電極、９は電極間ギャッ
プである。なお、本発明の電子放出素子は、図１の構成
だけでなく、絶縁性基板上に導電性薄膜、１対の素子電
極を順に形成させた構成としてもよい。FIG. 1 is a diagram showing the basic structure of one embodiment of an electron-emitting device (surface conduction electron-emitting device) of the present invention. In the figure, 1 is an insulating substrate, 2 is a conductive thin film, 3 is an electron emitting portion, 4 and 5 are device electrodes, and 9 is a gap between electrodes. The electron-emitting device of the present invention may have a structure in which a conductive thin film and a pair of device electrodes are sequentially formed on an insulating substrate in addition to the structure shown in FIG.
【００２０】次に、図２を用いて本素子の製造方法を説
明する。Next, a method of manufacturing this element will be described with reference to FIG.
【００２１】１）絶縁性基板１上に導電性材料からなる
第１の層６を形成する（図２（ａ））。第１の層６の形
成は、真空蒸着法、スパッタリング法、化学的気相堆積
法、印刷法、塗布法等により行える。印刷法や塗布法で
行う場合には、例えば、金属材料を樹脂等のバインダー
に分散させたもの（レジネートペーストとよばれる印刷
用金属ペーストなど）や有機金属化合物溶液が、第１の
層６の原料として用いられる。印刷法としては、スクリ
ーン印刷、オフセット印刷等の通常の印刷法が用いられ
る。また、塗布法としては、ロールコート法、スピンコ
ート法、スプレーコート法、ディッピング法などが用い
られる。また、印刷もしくは塗布後、通常６００℃前後
の温度で焼成することにより、含有されていた有機物は
除去され、導電性材料からなる第１の層６が形成され
る。1) A first layer 6 made of a conductive material is formed on the insulating substrate 1 (FIG. 2 (a)). The first layer 6 can be formed by a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, a chemical vapor deposition method, a printing method, a coating method, or the like. When the printing method or the coating method is used, for example, a metal material dispersed in a binder such as a resin (such as a printing metal paste called a resinate paste) or an organometallic compound solution is used as the first layer 6. Used as a raw material. As the printing method, a normal printing method such as screen printing or offset printing is used. Further, as a coating method, a roll coating method, a spin coating method, a spray coating method, a dipping method or the like is used. Further, after printing or coating, baking is usually performed at a temperature of about 600 ° C. to remove the contained organic matter, and form the first layer 6 made of a conductive material.
【００２２】２）第１の層６上に第２の層７を形成する
（図２（ｂ））。第２の層７の形成は、真空蒸着法、ス
パッタリング法、化学的気相堆積法、印刷法、塗布法等
により行える。印刷法および塗布法としては、上述の各
種方法が用いられる。なお、第２の層７は基板全面に塗
布形成してもよい。2) A second layer 7 is formed on the first layer 6 (FIG. 2 (b)). The second layer 7 can be formed by a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, a chemical vapor deposition method, a printing method, a coating method, or the like. The various methods described above are used as the printing method and the coating method. The second layer 7 may be formed by coating on the entire surface of the substrate.
【００２３】３）レーザ８を用いて第２の層７を所定の
形状にパターニングする。レーザ８を第２の層７に照射
すると、レーザが照射された箇所では第２の層７が分
解、溶解もしくは蒸発することにより除去され、パター
ンが形成される（図２（ｃ））。3) The second layer 7 is patterned into a predetermined shape by using the laser 8. When the laser 8 is applied to the second layer 7, the second layer 7 is removed by being decomposed, dissolved, or evaporated at the place where the laser is applied, and a pattern is formed (FIG. 2C).
【００２４】４）パターンの形成された第２の層７をマ
スクとして、第１の層６をエッチングして電極間ギャッ
プ９を形成する（図２（ｄ））。4) Using the patterned second layer 7 as a mask, the first layer 6 is etched to form inter-electrode gaps 9 (FIG. 2 (d)).
【００２５】５）第２の層７を除去する。これにより素
子電極４および５が形成される（図２（ｅ））。5) The second layer 7 is removed. As a result, the device electrodes 4 and 5 are formed (FIG. 2E).
【００２６】６）次に、導電性薄膜２を形成する。導電
性薄膜２の形成は、真空蒸着法、スパッタリング法、化
学的気相堆積法、有機金属溶液の塗布・焼成による方
法、超微粒子の分散・塗布・焼成による方法等によって
行なわれる（図２（ｆ））。6) Next, the conductive thin film 2 is formed. The conductive thin film 2 is formed by a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, a chemical vapor deposition method, a method of coating / baking an organic metal solution, a method of dispersing / coating / baking ultrafine particles, etc. (see FIG. 2 ( f)).
【００２７】７）続いて、フォーミングとよばれる通電
処理を施す。すなわち、不図示の電源により、素子電極
４・５間に電圧をパルス状あるいは高速の昇電圧により
印加すると、導電性薄膜２の一部に構造の変化した電子
放出部３が形成され、本発明の電子放出素子が形成され
る（図２（ｇ））。7) Subsequently, an energization process called forming is performed. That is, when a voltage is applied between the element electrodes 4 and 5 by a pulsed or high-speed rising voltage by a power source (not shown), the electron-emitting portion 3 having a changed structure is formed in a part of the conductive thin film 2 and the present invention is realized. The electron-emitting device is formed (FIG. 2 (g)).
【００２８】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形成したＳｉＯ2を積層
したガラス基板等およびアルミナ等のセラミックス等が
あげられる。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 having a soda lime laminated with SiO 2 formed by a sputtering method, and ceramics such as alumina.
【００２９】対向する素子電極４および５の材料、すな
わち第１の層６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、Ｎ
ｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、
Ｐｄ、Ａｇ、Ｒｕ等の金属、あるいはこれらの金属の合
金もしくは酸化物、及びこれらの金属、合金、金属酸化
物とガラス等から構成される導体、Ｉｎ2０3−ＳｎＯ2
等の透明導電体等が挙げられる。The material of the device electrodes 4 and 5 facing each other, that is, the material of the first layer 6 may be any material as long as it has conductivity.
i, Cr, Au, Mo, W, Pt, Ti, Al, Cu,
Metals such as Pd, Ag and Ru, or alloys or oxides of these metals, and conductors composed of these metals, alloys, metal oxides and glass, In 2 0 3 —SnO 2
Transparent conductors and the like.
【００３０】本電子放出素子において素子電極４・５の
電極間ギャップ距離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μｍ〜数十μｍである。素子電極長さＷ1は、数
μｍ〜数百μｍであり、素子電極４および５の膜厚ｄ
は、数百Å〜数十μｍである。In the present electron-emitting device, the inter-electrode gap distance L1 between the device electrodes 4 and 5 is several hundreds of angstroms to several hundreds of microns, and is set by the voltage applied between the device electrodes and the electric field strength capable of emitting electrons. However, it is preferably several μm to several tens of μm. The device electrode length W1 is several μm to several hundreds μm, and the film thickness d of the device electrodes 4 and 5 is d.
Is several hundred Å to several tens of μm.
【００３１】第２の層７は、レーザ８により加工可能で
あって第１の層６とエッチングレートの異なる材料であ
れば特に限定されるものではなく、例えば、半導体プロ
セス等で一般的に使用されているノボラック系フォトレ
ジスト、ゴム系フォトレジスト等のフォトレジスト、ポ
リイミド、ポリアミド、アクリル樹脂等の樹脂、黒鉛、
カーボンブラック等の無機材料、およびこれら無機材料
を樹脂などに分散させたものを用いることができる。ま
た、第１の層６とエッチングレートの著しく異なる金属
材料を用いることも可能である。The second layer 7 is not particularly limited as long as it is a material that can be processed by the laser 8 and has an etching rate different from that of the first layer 6. For example, it is generally used in a semiconductor process or the like. Novolak photoresist, photoresist such as rubber photoresist, polyimide, polyamide, resin such as acrylic resin, graphite,
Inorganic materials such as carbon black, and those obtained by dispersing these inorganic materials in a resin or the like can be used. It is also possible to use a metal material having an etching rate significantly different from that of the first layer 6.
【００３２】使用するレーザ８は、素子電極４と５の電
極間ギャップ距離や第２の層７の材料等に合わせて適宜
選択するが、波長としておおよそ０．２〜１０μｍ、パ
ワー密度としては１×１０5Ｗ／ｃｍ2以上が有効であ
る。従って、有効なレーザ発振器としては、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇレーザ（基本波、第２高調波、第３高調波など）、Ｋ
ｒＦエキシマレーザ等があげられる。レーザによる加工
の原理としては一般的に、赤外線などの長波長レーザの
照射では加熱による蒸発除去が起こり、また紫外線より
短波長レーザの照射では化学結合部の切断によるガス化
除去が起こるためと考えられている。The laser 8 used is appropriately selected according to the gap distance between the device electrodes 4 and 5 and the material of the second layer 7, etc., but the wavelength is approximately 0.2 to 10 μm and the power density is 1 A value of × 10 5 W / cm 2 or more is effective. Therefore, an effective laser oscillator is Nd: YA
G laser (fundamental wave, second harmonic, third harmonic, etc.), K
Examples include rF excimer laser. The principle of laser processing is generally considered to be that irradiation with a long-wavelength laser such as infrared rays causes evaporation removal by heating, and irradiation with a short-wavelength laser shorter than ultraviolet rays causes gasification removal by cutting chemical bonds. Has been.
【００３３】図３はそのようなレーザおよび光学系の概
略図であり、図中１は基板、３１はレーザ発振器、３２
は電源部、３４はダイクロイックミラー、３５は集光レ
ンズ、３６はステージである。発振されたレーザは、ダ
イクロイックミラー３４で特定の波長以外の光がカット
され、集光レンズ３５で細く収束されて基板１上に照射
される。なお、基板１にレーザ光を照射する方法として
は、図３のようにレーザ光をレンズにより細く収束し
て、基板１とレーザとの相対的な位置関係を変えて照射
する方法の他に、太いレーザ光をマスクにより成形して
基板１上で任意の形状のレーザ光として照射する方法も
適応可能である。FIG. 3 is a schematic view of such a laser and optical system, in which 1 is a substrate, 31 is a laser oscillator, and 32 is a laser oscillator.
Is a power supply unit, 34 is a dichroic mirror, 35 is a condenser lens, and 36 is a stage. The oscillated laser is cut by the dichroic mirror 34 to a light other than a specific wavelength, finely converged by the condenser lens 35, and irradiated onto the substrate 1. As a method of irradiating the substrate 1 with laser light, other than the method of irradiating the laser light finely by a lens as shown in FIG. 3 and changing the relative positional relationship between the substrate 1 and the laser, A method of shaping a thick laser beam with a mask and irradiating it on the substrate 1 as a laser beam having an arbitrary shape is also applicable.
【００３４】また、本発明においては、レーザ８で第２
の層７を直接除去してパターンを形成してもよいし、第
２の層７がフォトレジストの場合、レーザ８でフォトレ
ジストの露光を行い、その後現像処理を行うことにより
パターンを形成してもよい。In the present invention, the laser 8 is used as the second laser.
May be directly removed to form a pattern, or when the second layer 7 is a photoresist, the photoresist is exposed with a laser 8 and then a development process is performed to form a pattern. Good.
【００３５】次に、図１および図２の導電性薄膜２は良
好な電子放出特性を得るために微粒子で構成された微粒
子膜が特に好ましい。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
膜をさしており、微粒子の粒径は数Å〜数千Åであり、
好ましくは１０Å〜２００Åである。また、導電性薄膜
２の厚みは数Å〜数千Å、好ましくは数十Å〜数百Åで
あり、素子電極４、５ヘのステップカバレージ、電子放
出部３と素子電極４・５間の抵抗値および電子放出部３
の導電性微粒子の粒径、通電処理条件等に応じて適宜設
定される。その抵抗値は、シート抵抗値で１０3〜１０7
Ω／□である。Next, the conductive thin film 2 of FIGS. 1 and 2 is particularly preferably a fine particle film composed of fine particles in order to obtain good electron emission characteristics. Note that the fine particle film described here is a film in which a plurality of fine particles are aggregated, and not only a state in which the fine particles are individually dispersed and arranged as a fine structure, but also a state in which the fine particles are adjacent to each other or overlap each other (including island-shaped) It refers to a film, and the particle size of the fine particles is several Å to several thousand Å,
It is preferably 10Å to 200Å. Further, the thickness of the conductive thin film 2 is several Å to several thousand Å, preferably several tens Å to several hundred Å, and the step coverage to the device electrodes 4, 5 and between the electron emission part 3 and the device electrodes 4, 5 are performed. Resistance value and electron emission unit 3
It is appropriately set according to the particle size of the conductive fine particles, the conditions of the current-carrying treatment and the like. The resistance value is a sheet resistance value of 10 3 to 10 7
Ω / □.
【００３６】導電性薄膜２を構成する材料としては、Ｐ
ｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｓ
ｎ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ等の金属、Ｐｄ
Ｏ、ＳｎＯ2、Ｉｎ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3等の酸化
物、ＨｆＢ2、ＺｒＢ2、ＬａＢ6、ＣｅＢ6、ＹＢ4、Ｇ
ｄＢ4等の硼化物、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴａＣ、
ＳｉＣ、ＷＣ等の炭化物、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ等の
窒化物、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体、カーボン、ＡｇＭｇ、
ＮｉＣｕ等が挙げられる。As a material for forming the conductive thin film 2, P
d, Pt, Ru, Ag, Au, Cu, Fe, Zn, S
n, Cr, Ti, In, Ta, W, Pb and other metals, Pd
O, SnO 2 , In 2 O 3 , oxides such as PbO and Sb 2 O 3 , HfB 2 , ZrB 2 , LaB 6 , CeB 6 , YB 4 , G
Borides such as dB 4 , TiC, ZrC, HfC, TaC,
Carbides such as SiC and WC, nitrides such as TiN, ZrN and HfN, semiconductors such as Si and Ge, carbon, AgMg,
NiCu etc. are mentioned.
【００３７】電子放出部３はフォーミング処理により導
電性薄膜２の一部に形成された高抵抗の亀裂である。亀
裂内には数Å〜数百Åの導電性微粒子を有することもあ
る。この導電性微粒子は導電性薄膜２を構成する物質の
少なくとも一部の元素を含んでいる。また、電子放出部
３およびその近傍の導電性薄膜２は炭素あるいは炭素化
合物を有することもある。The electron emitting portion 3 is a high resistance crack formed in a part of the conductive thin film 2 by the forming process. The crack may have several Å to several hundred Å conductive fine particles. The conductive fine particles contain at least a part of the elements forming the conductive thin film 2. Further, the electron emitting portion 3 and the conductive thin film 2 in the vicinity thereof may contain carbon or a carbon compound.
【００３８】図４に通電フォーミングの電圧波形の例を
示す。電圧波形は特にパルス波形が好ましく、パルス波
高値が一定の電圧パルスを連続的に印加する場合（図４
（ａ））とパルス波高値を増加させながら、電圧パルス
を印加する場合（図４（ｂ））とがある。まずパルス波
高値が一定とした場合（図４（ａ））について説明す
る。FIG. 4 shows an example of the voltage waveform of energization forming. A pulse waveform is particularly preferable as the voltage waveform, and when a voltage pulse with a constant pulse peak value is continuously applied (see FIG. 4).
(A)) and the case where the voltage pulse is applied while increasing the pulse crest value (FIG. 4 (b)). First, the case where the pulse crest value is constant (FIG. 4A) will be described.
【００３９】図４（ａ）におけるＴ1およびＴ2は電圧波
形のパルス幅とパルス間隔であり、Ｔ1を１マイクロ秒
〜１０ミリ秒、Ｔ2を１０マイクロ秒〜１００ミリ秒と
し、三角波の波高値（通電フォーミング時のピーク電
圧）は表面伝導型電子放出素子の形態に応じて適宜選択
し、適当な真空度、例えば、１０-5Ｔｏｒｒ程度の真空
雰囲気下で、数秒から数十分印加する。なお、素子の電
極間に印加する波形は三角波に限定することはなく、矩
形波など所望の波形を用いても良い。In FIG. 4 (a), T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform. T1 is 1 microsecond to 10 milliseconds, T2 is 10 microseconds to 100 milliseconds, and the peak value of the triangular wave ( The peak voltage during energization forming) is appropriately selected according to the form of the surface conduction electron-emitting device, and is applied for several seconds to several tens of minutes under a vacuum atmosphere having an appropriate degree of vacuum, for example, 10 −5 Torr. 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.
【００４０】図４（ｂ）におけるＴ1およびＴ2は図４
（ａ）と同様であり、三角波の波高値（通電フォーミン
グ時のピーク電圧）は、例えば０．１Ｖステップ程度ず
つ増加させ適当な真空雰囲気下で印加する。T1 and T2 in FIG. 4 (b) are shown in FIG.
As in (a), the peak value of the triangular wave (peak voltage during energization forming) is increased by, for example, about 0.1 V step and applied in an appropriate vacuum atmosphere.
【００４１】なお、この場合の通電フォーミング処理は
パルス間隔Ｔ2中に、導電性薄膜２を局所的に破壊、変
形しない程度の電圧、例えば０．１Ｖ程度の電圧で、素
子電流を測定し、抵抗値を求め、例えば１ＭΩ以上の抵
抗を示した時に通電フォーミング終了とする。In the energization forming process in this case, the element current is measured at a voltage that does not locally break or deform the conductive thin film 2 during the pulse interval T2, for example, a voltage of about 0.1 V, and the resistance is measured. The value is obtained, and when the resistance is 1 MΩ or more, the energization forming is completed.
【００４２】次に通電フォーミングが終了した素子に活
性化工程と呼ぶ処理を施すことが望ましい。活性化工程
とは、例えば、１０-4〜１０-5Ｔｏｒｒ程度の真空度
で、通電フォーミング同様、パルス波高値が一定の電圧
パルスを繰り返し印加する処理のことであり、真空中に
存在する有機物質に起因する炭素および炭素化合物を導
電薄膜上に堆積させ素子電流Ｉf、放出電流Ｉeを著しく
変化させる処理である。活性化工程は素子電流Ｉfと放
出電流Ｉeを測定しながら、例えば、放出電流Ｉeが飽和
した時点で終了する。また印加する電圧パルスは動作駆
動電圧で行うことが好ましい。Next, it is desirable to perform a process called an activation process on the element for which the energization forming has been completed. The activation process is, for example, a process of repeatedly applying a voltage pulse having a constant pulse peak value at a vacuum degree of about 10 −4 to 10 −5 Torr, similar to the energization forming, and is an organic substance existing in a vacuum. This is a process of depositing carbon and a carbon compound derived from a substance on a conductive thin film to remarkably change the device current If and the emission current Ie. The activation process is completed, for example, when the emission current Ie is saturated while measuring the device current If and the emission current Ie. Further, it is preferable that the applied voltage pulse is an operation drive voltage.
【００４３】なお、ここで炭素あるいは炭素化合物とは
グラファイト（単結晶および多結晶の両方を指す）、非
晶質カーボン（非晶質カーボンおよび多結晶グラファイ
トとの混合物を指す）であり、その膜厚は５００Å以下
が好ましく、より好ましくは３００Å以下である。Here, the carbon or carbon compound is graphite (refers to both single crystal and polycrystal) or amorphous carbon (refers to a mixture of amorphous carbon and polycrystal graphite), and its film. The thickness is preferably 500 Å or less, more preferably 300 Å or less.
【００４４】こうして作成した電子放出素子をフォーミ
ングエ程、活性化工程における真空度よりも高い真空度
の雰囲気下に置いて動作駆動させるのが良い。また更に
高い真空度の雰囲気下で、８０℃〜１５０℃の加熱後動
作駆動させることが望ましい。It is preferable that the electron-emitting device thus produced is operated and driven in the forming process under an atmosphere of a vacuum degree higher than the vacuum degree in the activation step. In addition, it is desirable to operate after heating at 80 ° C. to 150 ° C. in an atmosphere of a higher degree of vacuum.
【００４５】なお、フォーミングエ程、活性化処理した
真空度より高い真空度とは、例えば約１０-6以上の真空
度であり、より好ましくは超高真空系であり、新たに炭
素および炭素化合物が導電性薄膜２上にほとんど堆積し
ない真空度である。こうすることによって素子電流Ｉ
f、放出電流Ｉeを安定化させることが可能になる。In the forming process, the degree of vacuum higher than the vacuum degree after the activation treatment is, for example, a degree of vacuum of about 10 −6 or higher, more preferably an ultrahigh vacuum system, and newly added carbon and carbon compounds. Is the degree of vacuum that is hardly deposited on the conductive thin film 2. By doing so, the device current I
It becomes possible to stabilize the f and the emission current Ie.
【００４６】なお、図５は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、図６は本発明の電子放出
素子の電子放出特性を示したものである。FIG. 5 is a schematic block diagram of a measurement / evaluation apparatus for measuring the electron emission characteristic, and FIG. 6 shows the electron emission characteristic of the electron emission element of the present invention.
【００４７】次に本発明の画像形成装置について述べ
る。Next, the image forming apparatus of the present invention will be described.
【００４８】画像形成装置に用いられる電子源基板は複
数の表面伝導型電子放出素子を基板上に配列することに
より形成される。The electron source substrate used in the image forming apparatus is formed by arranging a plurality of surface conduction electron-emitting devices on the substrate.
【００４９】表面伝導型電子放出素子の配列の方式には
表面伝導型電子放出素子を並列に配置し、個々の素子の
両端を配線で接続するはしご型配置（以下、はしご型配
置電子源基板と呼ぶ）や、表面伝導型電子放出素子の一
対の素子電極にそれぞれＸ方向配線、Ｙ方向配線を接続
した単純マトリクス配置（以下、マトリクス型配置電子
源基板と呼ぶ）があげられる。なお、はしご型配置電子
源基板を有する画像形成装置には電子放出素子からの電
子の飛翔を制御する電極である制御電極（グリッド電
極）を必要とする。The arrangement of the surface conduction electron-emitting devices is such that the surface conduction electron-emitting devices are arranged in parallel and the both ends of each device are connected by wiring in a ladder arrangement (hereinafter, ladder arrangement electron source substrate and Or a simple matrix arrangement (hereinafter referred to as a matrix-type arrangement electron source substrate) in which a pair of device electrodes of the surface conduction electron-emitting device are connected with an X-direction wiring and a Y-direction wiring, respectively. An image forming apparatus having a ladder type electron source substrate requires a control electrode (grid electrode) which is an electrode for controlling the flight of electrons from the electron-emitting device.
【００５０】以下、この原理に基づき構成した電子源の
構成について、図７を用いて説明する。７１は電子源基
板、７２はＸ方向配線、７３はＹ方向配線、７４は表面
伝導型電子放出素子、７５は結線である。The configuration of the electron source constructed based on this principle will be described below with reference to FIG. 71 is an electron source substrate, 72 is an X-direction wiring, 73 is a Y-direction wiring, 74 is a surface conduction electron-emitting device, and 75 is a connection.
【００５１】図７において電子源基７１に用いる基板は
前述したガラス基板等であり、用途に応じて形状が適宜
設定される。In FIG. 7, the substrate used for the electron source base 71 is the above-mentioned glass substrate or the like, and the shape is appropriately set according to the application.
【００５２】ｍ本のＸ方向配線７２は、Ｄox１、Ｄox
２、・・・Ｄoxｍからなり、Ｙ方向配線７３はＤoyｌ、
Ｄoy２・・・Ｄoyｎのｎ本の配線よりなる。The m X-direction wirings 72 are Dox1 and Dox.
2, ... Doxm, the Y-direction wiring 73 is Doyl,
Doy2 ... Don consists of n wires.
【００５３】これらｍ本のＸ方向配線７２とｎ本のＹ方
向配線７３間は不図示の層間絶縁層により電気的に分離
されてマトリクス配線を構成する（ｍ、ｎは共に正の整
数）。The m number of X-direction wirings 72 and the n number of Y-direction wirings 73 are electrically separated by an interlayer insulating layer (not shown) to form a matrix wiring (m and n are both positive integers).
【００５４】不図示の層間絶縁層はＸ方向配線７２を形
成した基板７１の全面あるいは一部の所望の領域に形成
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る。さらに表面伝導型放出素子
７４の素子電極（不図示）がｍ本のＸ方向配線７２およ
びｎ本のＹ方向配線７３と、結線７５によって電気的に
接続されている。An interlayer insulating layer (not shown) is formed on the entire surface of the substrate 71 on which the X-direction wiring 72 is formed or on a desired region of the substrate 71. The X-direction wiring 72 and the Y-direction wiring 73 are drawn out as external terminals. Further, the device electrodes (not shown) of the surface conduction electron-emitting device 74 are electrically connected to the m X-direction wirings 72 and the n Y-direction wirings 73 by the connection wires 75.
【００５５】表面伝導型電子放出素子は基板あるいは不
図示の層間絶縁層上のどちらに形成してもよい。The surface conduction electron-emitting device may be formed either on the substrate or on an interlayer insulating layer (not shown).
【００５６】また詳しくは後述するが前記Ｘ方向配線７
２にはＸ方向に配列する表面伝導型放出素子７４の行を
入力信号に応じて走査するための走査信号を印加するた
めの不図示の走査信号発生手段と電気的に接続されてい
る。The X-direction wiring 7 will be described later in detail.
2 is electrically connected to a scanning signal generating means (not shown) for applying a scanning signal for scanning a row of surface conduction electron-emitting devices 74 arranged in the X direction according to an input signal.
【００５７】一方、Ｙ方向配線７３にはＹ方向に配列す
る表面伝導型放出素子７４の列の各列を入力信号に応じ
て、変調するための変調信号を印加するための不図示の
変調信号発生手段と電気的に接続されている。さらに表
面伝導型電子放出素子７４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。On the other hand, the Y direction wiring 73 has a modulation signal (not shown) for applying a modulation signal for modulating each row of the surface conduction electron-emitting devices 74 arranged in the Y direction according to an input signal. It is electrically connected to the generating means. Further, the driving voltage applied to each element of the surface conduction electron-emitting device 74 is supplied as a difference voltage between the scanning signal and the modulation signal applied to the element.
【００５８】上記構成において、単純なマトリクス配線
だけで個別の素子を選択して独立に駆動可能になる。In the above structure, individual elements can be selected and driven independently by simple matrix wiring.
【００５９】次に、以上のようにして作成した単純マト
リクス配置の電子源を用いた画像形成装置について、図
８、図９および図１０を用いて説明する。図８は画像形
成装置の基本構成図であり、図９は蛍光膜、図１０はＮ
ＴＳＣ方式のテレビ信号に応じて表示をするための駆動
回路のブロック図を示し、その駆動回路を含む画像形成
装置を表す。Next, an image forming apparatus using the electron source of the simple matrix arrangement created as described above will be described with reference to FIGS. 8, 9 and 10. 8 is a basic configuration diagram of the image forming apparatus, FIG. 9 is a fluorescent film, and FIG. 10 is N.
The block diagram of the drive circuit for displaying according to the television signal of a TSC system is shown, and the image forming apparatus containing the drive circuit is shown.
【００６０】図８において７１は電子放出素子を基板上
に作製した電子源基板、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、８２は支持枠であり、リアプレート８１、支持枠８
２およびフェースプレート８６を、フリットガラス等を
塗布し大気中あるいは窒素中で４００〜５００℃で１０
分以上焼成することで封着して外囲器８８を構成する。In FIG. 8, 71 is an electron source substrate on which an electron-emitting device is formed, 81 is a rear plate on which the electron source substrate 71 is fixed, and 86 is a glass substrate 83 having a fluorescent film 84 and a metal back 85 on the inner surface thereof. The formed face plate 82 is a support frame, and the rear plate 81 and the support frame 8
2 and the face plate 86 are coated with frit glass or the like, and the temperature is 400 to 500 ° C. in the air or nitrogen for 10 minutes.
By firing for more than a minute, the package is sealed to form the envelope 88.
【００６１】図８において７４は図１における電子放出
部３に相当する。７２および７３は表面伝導型電子放出
素子の一対の素子電極と接続されたＸ方向配線及びＹ方
向配線である。In FIG. 8, 74 corresponds to the electron emitting portion 3 in FIG. Reference numerals 72 and 73 denote an X-direction wiring and a Y-direction wiring connected to a pair of device electrodes of the surface conduction electron-emitting device.
【００６２】この場合、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
成した例を示しているが、リアプレート８１は主に電子
源基板７１の強度を補強する目的で設けられるため、電
子源基板８１自体で十分な強度を持つ場合は別体のリア
プレート８１は不要であり、電子源基板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、
電子源基板７１にて外囲器８８を構成しても良い。また
さらにはフェースプレート８６、リアプレート８１間
に、スペーサーとよばれる耐大気圧支持部材を設置する
ことで大気圧に対して十分な強度を持つ外囲器８８にす
ることもできる。In this case, the envelope 88 shows an example constituted by the face plate 86, the support frame 82, and the rear plate 81 as described above, but the rear plate 81 mainly reinforces the strength of the electron source substrate 71. If the electron source substrate 81 itself has a sufficient strength, the separate rear plate 81 is unnecessary, and the support frame 82 is directly sealed to the electron source substrate 71, and the face plate 86, Frame 82,
The envelope 88 may be configured by the electron source substrate 71. Furthermore, by providing an atmospheric pressure resistant support member called a spacer between the face plate 86 and the rear plate 81, it is possible to make the envelope 88 having sufficient strength against atmospheric pressure.
【００６３】図９中９２は蛍光体である。蛍光体９２は
モノクロームの場合は蛍光体のみからなるが、カラーの
蛍光膜の場合は蛍光体の配列によりブラックストライプ
あるいはプラックマトリクスなどと呼ばれる黒色導電材
９１と蛍光体９２とで構成される。ブラックストライプ
あるいはブラックマトリクスが設けられる目的はカラー
表示の場合、必要となる三原色蛍光体の各蛍光体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。ガラス
基板９３に蛍光体を塗布する方法はモノクローム、カラ
ーによらず沈澱法や印刷法が用いられる。Reference numeral 92 in FIG. 9 is a phosphor. In the case of monochrome, the fluorescent body 92 is composed of only the fluorescent body, but in the case of a color fluorescent film, it is composed of a black conductive material 91 called a black stripe or a black matrix depending on the arrangement of the fluorescent bodies and the fluorescent body 92. In the case of a color display, the purpose of providing the black stripes or the black matrix is to make the color mixture, etc., inconspicuous by blackening the separately applied portions between the respective phosphors 92 of the three primary color phosphors, and to make the outside of the phosphor film 84. This is to suppress a decrease in contrast due to light reflection. 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. As a method of applying the phosphor to the glass substrate 93, a precipitation method or a printing method is used regardless of monochrome or color.
【００６４】また蛍光膜８４（図８）の内面側には通常
メタルバック８５（図８）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ヘの光をフェースプ
レート８６側ヘ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Ａｌを
真空蒸着等で堆積することで作製できる。A metal back 85 (FIG. 8) is usually provided on the inner surface side of the fluorescent film 84 (FIG. 8). The purpose of the metal back is to improve brightness by specularly reflecting the light on the inner surface side of the phosphor emission to the face plate 86 side, to act as an electrode for applying an electron beam acceleration voltage, This is to protect the phosphor from the damage caused by the collision of negative ions generated inside the container. The metal back can be produced by performing a smoothing process (usually called filming) on the inner surface of the fluorescent film after producing the fluorescent film, and then depositing Al by vacuum evaporation or the like.
【００６５】フェースプレート８６には、更に蛍光膜８
４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。The face plate 86 is further provided with a fluorescent film 8
A transparent electrode (not shown) may be provided on the outer surface side of the fluorescent film 84 in order to enhance the conductivity of No. 4.
【００６６】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ならず十分
な位置合わせを行なう必要がある。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 and to perform sufficient alignment.
【００６７】外囲器８８は不図示の排気管を通じ、１０
-7Ｔｏｒｒの程度の真空度にされ、封止がおこなわれ
る。また外囲器８８の封止後の真空度を維持するために
ゲッター処理を行なう場合もある。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
波加熱等の加熱法により、外囲器８８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、例えば１０-5〜１０-7
Ｔｏｒｒの真空度を維持するものである。なお、表面伝
導型電子放出素子のフォーミング以降の工程は適宜設定
される。The envelope 88 is connected to an exhaust pipe (not shown) through the exhaust pipe 10
A vacuum degree of about -7 Torr is applied and sealing is performed. Further, a getter process may be performed to maintain the degree of vacuum after the envelope 88 is sealed. This is performed by heating the getter placed at a predetermined position (not shown) in the envelope 88 by a heating method such as resistance heating or high frequency heating immediately before or after the envelope 88 is sealed and vapor deposition. This is a process for forming a film. The getter usually contains Ba or the like as a main component, and due to the adsorption action of the deposited film, for example, 10 −5 to 10 −7.
The vacuum degree of Torr is maintained. The steps after the forming of the surface conduction electron-emitting device are appropriately set.
【００６８】次に、単純マトリクス配置型基板を有する
電子源を用いて構成した画像形成装置で、ＮＴＳＣ方式
のテレビ信号に基づきテレビジョン表示を行う為の駆動
回路を有するものの概略構成を図１０のブロック図を用
いて説明する。１０１は前記表示パネルであり、また１
０２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、ＶxおよびＶaは直流電
圧源である。Next, a schematic configuration of an image forming apparatus constructed by using an electron source having a simple matrix arrangement type substrate and having a drive circuit for performing television display based on a television signal of the NTSC system is shown in FIG. This will be described using a block diagram. 101 is the display panel, and 1
Reference numeral 02 is a scanning circuit, 103 is a control circuit, 104 is a shift register, 105 is a line memory, 106 is a synchronizing signal separation circuit, 107 is a modulation signal generator, and Vx and Va are DC voltage sources.
【００６９】以下、各部の機能を説明するが、まず表示
パネル１０１は端子Ｄox１〜Ｄoxｍおよび端子Ｄoy１〜
Ｄoyｎおよび高圧端子Ｈvを介して外部の電気回路と接
続している。このうち端子Ｄox１〜Ｄoxｍには前記表示
パネル内に設けられている電子源、すなわちｍ行ｎ列の
行列状にマトリクス配線された表面伝導型電子放出素子
群を一行（Ｎ素子）ずつ順次駆動してゆく為の走査信号
が印加される。The functions of the respective parts will be described below. First, the display panel 101 has terminals Dox1 to Doxm and terminals Doy1 to Dox1.
It is connected to an external electric circuit via Doyn and the high-voltage terminal Hv. Of these terminals, the terminals Dox1 to Doxm sequentially drive electron sources provided in the display panel, that is, surface conduction electron-emitting device groups matrix-wired in a matrix of m rows and n columns row by row (N elements). A scanning signal for application is applied.
【００７０】一方、端子Ｄoy１〜Ｄoyｎには前記走査信
号により選択された一行の表面伝導型電子放出素子の各
素子の出力電子ビームを制御する為の変調信号が印加さ
れる。また高圧端子Ｈvには直流電圧源Ｖaより、例えば
１０ｋＶの直流電圧が供給されるが、これは表面伝導型
電子放出素子より出力される電子ビームに蛍光体を励起
するのに十分なエネルギーを付与する為の加速電圧であ
る。On the other hand, a modulation signal for controlling the output electron beam of each element of the surface conduction electron-emitting devices of one row selected by the scanning signal is applied to the terminals Doy1 to Doyn. Further, the high voltage terminal Hv is supplied with a direct current voltage of, for example, 10 kV from the direct current voltage source Va, which gives enough energy to excite the phosphor to the electron beam output from the surface conduction electron-emitting device. This is the acceleration voltage for
【００７１】次に走査回路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を備えるもので
（図中、Ｓ1ないしＳmで模式的に示している）、各スイ
ッチング素子は直流電圧源Ｖxの出力電圧もしくは０Ｖ
（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Ｄox１〜Ｄoxｍと電気的に接続するもの
である。Ｓ1ないしＳmの各スイッチング素子は制御回路
１０３が出力する制御信号Ｔscanに基づいて動作するも
のであるが、実際には例えばＦＥＴのようなスイッチン
グ素子を組み合わせることにより構成する事が可能であ
る。Next, the scanning circuit 102 will be described. The circuit has m switching elements inside (indicated by S1 to Sm in the figure), and each switching element is the output voltage of the DC voltage source Vx or 0V.
One of (ground level) is selected and electrically connected to the terminals Dox1 to Doxm of the display panel 101. Each of the switching elements S1 to Sm operates based on the control signal Tscan output from the control circuit 103, but can actually be configured by combining switching elements such as FETs.
【００７２】なお、前記直流電圧源Ｖxは上記表面伝導
型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。The DC voltage source Vx is constant so that the driving voltage applied to the non-scanned elements is equal to or lower than the electron emission threshold voltage based on the characteristics of the surface conduction electron-emitting device (electron emission threshold voltage). It is set to output voltage.
【００７３】また制御回路１０３は外部より入力する画
像信号に基づいて適切な表示が行なわれるように各部の
動作を整合させる働きをもつものである。次に説明する
同期信号分離回路１０６より送られる同期信号Ｔsyncに
基づいて各部に対してＴscan、ＴsftおよびＴmryの各制
御信号を発生する。Further, the control circuit 103 has a function of matching the operations of the respective parts so that an appropriate display is performed on the basis of an image signal inputted from the outside. The control signals Tscan, Tsft, and Tmry are generated for each unit based on the synchronization signal Tsync sent from the synchronization signal separation circuit 106 described below.
【００７４】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周波数分離（フィル
ター）回路を用いれば構成できるものである。同期信号
分離回路１０６により分離された同期信号は良く知られ
るように垂直同期信号と水平同期信号より成るが、ここ
では説明の便宜上Ｔsync信号として図示した。一方、前
記テレビ信号から分離された画像の輝度信号成分を便宜
上ＤＡＴＡ信号と表すが同信号はシフトレジスタ１０４
に入力される。The sync signal separation circuit 106 is a circuit for separating the sync signal component and the luminance signal component from the NTSC system television signal input from the outside, and can be constructed by using a frequency separation (filter) circuit. The sync signal separated by the sync signal separation circuit 106 is composed of a vertical sync signal and a horizontal sync signal as is well known, but it is shown here as a Tsync signal for convenience of description. On the other hand, the luminance signal component of the image separated from the television signal is referred to as a DATA signal for convenience, but the signal is the shift register 104.
Is input to
【００７５】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Ｔsftに基づいて動作す
る（すなわち制御信号Ｔsftは、シフトレジスタ１０４
のシフトクロックであると言い換えても良い。）。シリ
アル／パラレル変換された画像１ライン分（電子放出素
子ｎ素子分の駆動データに相当する）のデータはＩd１
〜Ｉdｎのｎ個の並列信号として前記シフトレジスタ１
０４より出力される。The shift register 104 is for serially / parallel-converting the DATA signals serially input in time series for each line of the image, and operates based on the control signal Tsft sent from the control circuit 103. (That is, the control signal Tsft is set to the shift register 104
It may be paraphrased as the shift clock of the above. ). The data for one line of the serial / parallel converted image (corresponding to the driving data for n electron-emitting devices) is Id1.
To Idn as the n parallel signals, the shift register 1
It is output from 04.
【００７６】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ための記憶装置であ
り、制御回路１０３より送られる制御信号Ｔmryにした
がって適宜Ｉd１〜Ｉdｎの内容を記憶する。記億された
内容はＩd１〜Ｉdｎとして出力され変調信号発生器１０
７に入力される。The line memory 105 is a storage device for storing data for one line of the image only for a required time, and appropriately stores the contents of Id1 to Idn according to the control signal Tmry sent from the control circuit 103. The stored contents are output as Id1 to Idn, and the modulation signal generator 10
7 is input.
【００７７】変調信号発生器１０７は前記画像データＩ
d１〜Ｉdｎの各々に応じて表面伝導型電子放出素子の各
々を適切に駆動変調するための信号源で、その出力信号
は端子Ｄoy１〜Ｄoyｎを通じて表示パネル１０１内の表
面伝導型電子放出素子に印加される。The modulation signal generator 107 outputs the image data I
A signal source for appropriately driving and modulating each of the surface conduction electron-emitting devices according to each of d1 to Idn, and an output signal thereof is applied to the surface conduction electron emission devices in the display panel 101 through terminals Doy1 to Doyn. To be done.
【００７８】本発明に関わる電子放出素子は放出電流Ｉ
eに対して以下の基本特性を有している。すなわち電子
放出には明確な閾値電圧Ｖthがあり、Ｖth以上の電圧を
印加された時のみ電子放出が生じる。また、電子放出閾
値以上の電圧に対しては素子ヘの印加電圧の変化に応じ
て放出電流も変化していく。なお、電子放出素子の材料
や構成、製造方法を変える事により電子放出閾値電圧Ｖ
thの値や印加電圧に対する放出電流の変化の度合いが変
わる場合もあるが、いずれにしても以下のようなことが
言える。すなわち、本素子にパルス状の電圧を印加する
場合、例えば電子放出閾値以下の電圧を印加しても電子
放出は生じないが、電子放出閾値以上の電圧を印加する
場合には電子ビームが出力される。その際、第１にはパ
ルスの波高値Ｖmを変化させる事により出力電子ビーム
の強度を制御することが可能である。第２には、パルス
の幅Ｐwを変化させることにより出力される電子ビーム
の電荷の総量を制御することが可能である。したがっ
て、入力信号に応じて電子放出素子を変調する方式とし
ては、電圧変調方式、パルス幅変調方式等があげられ、
電圧変調方式を実施するには変調信号発生器１０７とし
ては一定の長さの電圧パルスを発生するが、入力される
データに応じて適宜パルスの波高値を変調するような電
圧変調方式の回路を用いる。The electron-emitting device according to the present invention has an emission current I
It has the following basic characteristics for e. That is, the electron emission has a clear threshold voltage Vth, and the electron emission occurs only when a voltage higher than Vth is applied. Further, for a voltage equal to or higher than the electron emission threshold value, the emission current also changes according to the change in the voltage applied to the element. The electron emission threshold voltage V can be changed by changing the material, structure, and manufacturing method of the electron-emitting device.
The value of th and the degree of change of the emission current with respect to the applied voltage may change, but in any case, the following can be said. That is, when a pulsed voltage is applied to this element, for example, no electron emission occurs even if a voltage below the electron emission threshold is applied, but an electron beam is output when a voltage above the electron emission threshold is applied. It At that time, firstly, the intensity of the output electron beam can be controlled by changing the peak value Vm of the pulse. Second, it is possible to control the total amount of charges of the electron beam output by changing the pulse width Pw. Therefore, as a method of modulating the electron-emitting device according to the input signal, there are a voltage modulation method, a pulse width modulation method, and the like.
To implement the voltage modulation method, the modulation signal generator 107 generates a voltage pulse of a fixed length, but a circuit of a voltage modulation method that appropriately modulates the peak value of the pulse according to the input data is used. To use.
【００７９】またパルス幅変調方式を実施するには変調
信号発生器１０７としては、一定の波高値の電圧パルス
を発生するが入力されるデータに応じて適宜電圧パルス
の幅を変調するようなパルス幅変調方式の回路を用いる
ものである。In order to implement the pulse width modulation method, the modulation signal generator 107 generates a pulse pulse having a constant peak value, but a pulse which appropriately modulates the width of the voltage pulse according to the input data. A width modulation type circuit is used.
【００８０】以上に説明した一連の動作により本発明の
画像表示装置は表示パネル１０１を用いてテレビジョン
の表示を行なえる。なお、上記説明中特に記載しなかっ
たがシフトレジスタ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差し支
えなく、要は画像信号のシリアル／パラレル変換や記億
が所定の速度で行なわれればよい。Through the series of operations described above, the image display device of the present invention can display a television using the display panel 101. Although not particularly described in the above description, the shift register 104 and the line memory 105 may be of a digital signal type or an analog signal type, and the point is that the serial / parallel conversion of the image signal and the memory are at a predetermined speed. Should be done in.
【００８１】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、これは１０６の出力部にＡ／Ｄ変換器
を備えれば可能である。When the digital signal type is used, it is necessary to convert the output signal DATA of the sync signal separation circuit 106 into a digital signal, which can be achieved by providing an A / D converter at the output section of 106.
【００８２】また、これと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。Further, in connection with this, the line memory 105
The circuit used for the modulation signal generator 107 is slightly different depending on whether the output signal of is a digital signal or an analog signal.
【００８３】まずデジタル信号の場合について述べる。
電圧変調方式においては変調信号発生器１０７には、例
えばよく知られるＤ／Ａ変換回路を用い、必要に応じて
増幅回路などを付け加えればよい。First, the case of digital signals will be described.
In the voltage modulation method, for example, a well-known D / A conversion circuit may be used as the modulation signal generator 107, and an amplification circuit or the like may be added if necessary.
【００８４】またパルス幅変調方式の場合、変調信号発
生器１０７は、例えば高速の発振器および発振器の出力
する波数を計数する計数器（カウンタ）および計数器の
出力値と前記メモリの出力値を比較する比較器（コンパ
レータ）を組み合せた回路を用いることにより構成でき
る。必要に応じて比較器の出力するパルス幅変調された
変調信号を表面伝導型電子放出素子の駆動電圧にまで電
圧増幅するための増幅器を付け加えてもよい。Further, in the case of the pulse width modulation method, the modulation signal generator 107 compares the output value of the memory with the output value of the counter and the counter for counting the number of waves output by the oscillator, for example. It can be configured by using a circuit in which comparators (comparators) are combined. If necessary, an amplifier for voltage-amplifying the pulse-width-modulated modulation signal output from the comparator up to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device may be added.
【００８５】次にアナログ信号の場合について述ベる。
電圧変調方式においては変調信号発生器１０７には、例
えばよく知られるオペアンプなどを用いた増幅回路を用
いればよく、必要に応じてレベルシフト回路などを付け
加えてもよい。またパルス幅変調方式の場合には例えば
よく知られた電圧制御型発振回路（ＶＣＯ）を用ればよ
く、必要に応じて表面伝導型電子放出素子の駆動電圧に
まで電圧増幅するための増幅器を付け加えてもよい。Next, the case of an analog signal will be described.
In the voltage modulation method, for the modulation signal generator 107, for example, an amplifier circuit using a well-known operational amplifier may be used, and a level shift circuit or the like may be added if necessary. In the case of the pulse width modulation method, for example, a well-known voltage controlled oscillation circuit (VCO) may be used, and an amplifier for amplifying the voltage to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device may be used if necessary. May be added.
【００８６】以上のように完成した画像表示装置におい
て、こうして各電子放出素子に容器外端子Ｄox１〜Ｄox
ｍ、Ｄoy１〜Ｄoyｎを通じ、電圧を印加することによ
り、電子放出させ、高圧端子Ｈvを通じ、メタルバック
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することができる。In the image display device completed as described above, the terminals outside the container Dox1 to Dox are attached to each electron-emitting device in this way.
m, Doy1 to Doyn, by applying a voltage, electrons are emitted, and a high voltage is applied to the metal back 85 or the transparent electrode (not shown) through the high voltage terminal Hv to accelerate the electron beam and collide with the fluorescent film 84. Then, an image can be displayed by exciting and emitting light.
【００８７】以上述ベた構成は、表示等に用いられる好
適な画像形成装置を作製する上で必要な概略構成であ
り、例えば各部材の材料等、詳細な部分は上述内容に限
られるものではなく、画像形成装置の用途に適するよう
適宜選択する。また、入力信号例として、ＮＴＳＣ方式
をあげたが、これに限るものでなく、ＰＡＬ、ＳＥＣＡ
Ｍ方式などの諸方式でもよく、また、これよりも、多数
の走査線からなるＴＶ信号（例えば、ＭＵＳＥ方式をは
じめとする高品位ＴＶ）方式でもよい。The configuration described above is a schematic configuration necessary for producing a suitable image forming apparatus used for display or the like, and the detailed parts such as the material of each member are not limited to the above contents. Instead, it is appropriately selected to suit the application of the image forming apparatus. Further, although the NTSC system is given as an example of the input signal, the input signal is not limited to this, and PAL, SECA
Various methods such as the M method may be used, or a TV signal (for example, a high-definition TV such as the MUSE method) including a number of scanning lines may be used.
【００８８】次に、前述のはしご型配置電子源基板およ
びそれを用いた画像表示装置について図１１および図１
２により説明する。Next, the ladder type electron source substrate and the image display device using the same will be described with reference to FIGS.
2 will be described.
【００８９】図１１において、１１０は電子源基板、１
１１は電子放出素子、１１２のＤx１〜Ｄx１０は前記電
子放出素子に接続する共通配線である。電子放出素子１
１１は、基板１１０上に、Ｘ方向に並列に複数個配置さ
れる（これを素子行と呼ぶ）。この素子行を複数個基板
上に配置し、はしご型電子源基板となる。各素子行の共
通配線間に適宜駆動電圧を印加することで、各素子行を
独立に駆動することが可能になる。すなわち、電子ビー
ムを放出させる素子行には、電子放出閾値以上の電圧を
電子ビームを放出させない素子行には電子放出閾値以下
の電圧を印加すればよい。また、各素子行間の共通配線
Ｄx２〜Ｄx９を、例えばＤx２、Ｄx３を同一配線とする
ようにしても良い。In FIG. 11, 110 is an electron source substrate, 1
Reference numeral 11 is an electron-emitting device, and Dx1 to Dx10 of 112 are common wirings connected to the electron-emitting device. Electron-emitting device 1
A plurality of 11 are arranged in parallel in the X direction on the substrate 110 (this is called an element row). A plurality of this element row is arranged on the substrate to form a ladder type electron source substrate. By appropriately applying a drive voltage between the common wirings of each element row, each element row can be independently driven. That is, a voltage equal to or higher than the electron emission threshold may be applied to an element row that emits an electron beam, and a voltage equal to or lower than the electron emission threshold may be applied to an element row that does not emit an electron beam. Further, the common wirings Dx2 to Dx9 between the element rows, for example, Dx2 and Dx3 may be the same wiring.
【００９０】図１２は、はしご型配置の電子源を備えた
画像形成装置の構造を示す図である。１２０はグリッド
電極、１２１は電子が通過するため空孔、１２２はＤox
１、Ｄox２・・・Ｄoxｍよりなる容器外端子、１２３は
グリッド電極１２０と接続されたＧ１、Ｇ２・・・Ｇｎ
からなる容器外端子、１２４は前述のように各素子行間
の共通配線を同一配線とした電子源基板である。なお、
図８、図１１と同一の符号は同一の部材を示す。前述の
単純マトリクス配置の画像形成装置（図８）との違い
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を備えていることである。FIG. 12 is a diagram showing the structure of an image forming apparatus provided with a ladder-type electron source. 120 is a grid electrode, 121 is a hole for passing electrons, and 122 is Dox.
1, Dox2 ... Doxm outer terminal, 123 is G1, G2 ... Gn connected to the grid electrode 120
The outer terminal of the container, and 124 are the electron source substrates in which the common wiring between each element row is the same wiring as described above. In addition,
The same reference numerals as those in FIGS. 8 and 11 indicate the same members. The difference from the image forming apparatus having the simple matrix arrangement (FIG. 8) described above is that the grid electrode 120 is provided between the electron source substrate 110 and the face plate 86.
【００９１】基板１１０とフェースプレート８６の中間
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、表面伝導型放出素子から放出された電子
ビームを変調することができるもので、はしご型配置の
素子行と直交して設けられたストライプ状の電極に電子
ビームを通過させるため、各素子に対応して１個ずつ円
形の開口１２１が設けられている。グリッドの形状や設
置位置は必ずしも図１２のようなものでなくともよく、
開口としてメッシュ状に多数の通過口を設けることもあ
り、また例えば表面伝導型放出素子の周囲や近傍に設け
てもよい。容器外端子１２２およびグリッド容器外端子
１２３は、不図示の制御回路と電気的に接続されてい
る。A grid electrode 120 is provided between the substrate 110 and the face plate 86. The grid electrode 120 is capable of modulating the electron beam emitted from the surface conduction electron-emitting device, and passes the electron beam through a striped electrode provided orthogonal to the ladder-shaped element rows. A circular opening 121 is provided for each element. The shape and installation position of the grid do not have to be as shown in FIG. 12,
A large number of passage openings may be provided in a mesh shape as the openings, and may be provided around or near the surface conduction electron-emitting device, for example. The external terminal 122 and the grid external terminal 123 are electrically connected to a control circuit (not shown).
【００９２】本画像形成装置では素子行を１列ずつ順次
駆動（走査）していくのと同期してグリツド電極列に画
像１ライン分の変調信号を同時に印加することにより、
各電子ビ―ムの蛍光体ヘの照射を制御し、画像を１ライ
ンずつ表示することができる。In this image forming apparatus, the modulation signals for one line of the image are simultaneously applied to the grid electrode columns in synchronization with the sequential driving (scanning) of the element rows one by one.
The image can be displayed line by line by controlling the irradiation of each electron beam to the phosphor.
【００９３】また本発明によればテレビジョン放送の表
示装置のみならずテレビ会議システム、コンピューター
等の表示装置に適した画像形成装置を提供することがで
きる。さらには感光性ドラム等で構成された光プリンタ
ーとしての画像形成装置としても用いることもできる。Further, according to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus suitable for not only a display device for television broadcasting but also a display device such as a video conference system and a computer. Further, it can be used as an image forming apparatus as an optical printer including a photosensitive drum or the like.
【００９４】[0094]
【実施例】以下に実施例を挙げ、本発明を詳細に説明す
る。The present invention will be described in detail below with reference to examples.
【００９５】（実施例１）本実施例においては、本発明
の方法により、図１に示したような表面伝導型電子放出
素子を作製した。以下にその工程を順を追って示す。Example 1 In this example, a surface conduction electron-emitting device as shown in FIG. 1 was produced by the method of the present invention. The steps are shown below in order.
【００９６】１）青板ガラス基板を洗浄後、スクリーン
印刷法によりＡｕペースト（レジネートペーストノリタ
ケ社製）を印刷し、６００℃で焼成して、厚み０．２μ
ｍの第１の層を形成した。1) After washing the soda-lime glass substrate, an Au paste (resinate paste manufactured by Noritake Co., Ltd.) was printed by a screen printing method and baked at 600 ° C. to have a thickness of 0.2 μm.
m first layer was formed.
【００９７】２）第１の層の上にフォトレジスト（ＡＺ
１３００ヘキスト社製）を塗布し、厚み１．２μｍの第
２の層を形成した。2) Photoresist (AZ
1300 Hoechst) was applied to form a second layer having a thickness of 1.2 μm.
【００９８】３）ＹＡＧレーザの第２高調波（波長０．
５３２ミクロン）を用い、基板を一定の速度で送りなが
ら、光学系を用いて細く収束させたレーザ光（Ｑスイッ
チ周波数１０ｋＨｚ、平均出力０．１Ｗ）を第２の層に
照射した。レーザ光が照射された部分では第２の層が除
去され、パターンが形成された。3) The second harmonic of the YAG laser (wavelength 0.
532 micron), the second layer was irradiated with laser light (Q switch frequency 10 kHz, average output 0.1 W) that was finely converged using an optical system while feeding the substrate at a constant speed. The second layer was removed at the portion irradiated with the laser beam, and a pattern was formed.
【００９９】４）パターンの形成された第２の層をマス
クとして第１の層を、ヨウ化カリウムーヨウ素系溶液を
用いてエッチングし、電極間ギャップを形成した。電極
間ギャップの距離は１０μｍであった。4) The first layer was etched with a potassium iodide-iodine solution using the patterned second layer as a mask to form an interelectrode gap. The distance between the electrodes was 10 μm.
【０１００】５）第２の層を有機溶剤を用いて除去し、
素子電極４および５を形成した。5) removing the second layer with an organic solvent,
The device electrodes 4 and 5 were formed.
【０１０１】６）次に、導電性薄膜を形成する部分に開
口部を有するようなマスクを介して、有機パラジウム溶
液（ＣＣＰ４２３０、奥野製薬社製）をスプレー塗布
し、３００℃で２０分間焼成することにより、Ｐｄを主
成分とする微粒子膜からなる導電性薄膜を形成した。6) Next, an organopalladium solution (CCP4230, manufactured by Okuno Chemical Industries Co., Ltd.) is spray-coated through a mask having an opening in a portion where a conductive thin film is formed, and baked at 300 ° C. for 20 minutes. As a result, a conductive thin film made of a fine particle film containing Pd as a main component was formed.
【０１０２】７）続いて、真空中にて素子電極４・５間
に不図示の電源により電圧を印加してフォーミング処理
を行って電子放出部を形成し、続いて真空中にて活性化
処理を行った。7) Subsequently, in vacuum, a voltage is applied between the device electrodes 4 and 5 by a power source (not shown) to perform a forming process to form an electron emitting portion, and then an activation process is performed in vacuum. I went.
【０１０３】以上のようにして作製した電子放出素子に
おいて、素子電極部はバリや加工残渣等はほとんどな
く、形状は良好であった。また、作製した電子放出素子
を用いて図５に示した測定系で電子放出特性を測定し
た。測定条件は、アノード電極と電子放出素子間の距離
を４ｍｍ、アノード電極の電位を２ｋＶとした。電子放
出素子の素子電極に電圧を印加し、その時流れる素子電
流Ｉfおよび放出電流Ｉeを測定したところ、電圧２０Ｖ
で電子放出効率η＝Ｉe／Ｉf（％）は０．０４８％であ
った。In the electron-emitting device produced as described above, the device electrode portion had almost no burrs and processing residues, and the shape was good. Further, the electron emission characteristics were measured by the measurement system shown in FIG. 5 using the produced electron emission device. As the measurement conditions, the distance between the anode electrode and the electron-emitting device was 4 mm, and the potential of the anode electrode was 2 kV. When a voltage was applied to the device electrode of the electron-emitting device and the device current If and the emission current Ie flowing at that time were measured, the voltage was 20V.
The electron emission efficiency η = Ie / If (%) was 0.048%.
【０１０４】（実施例２）実施例１と同様にして４０ｃ
ｍ角の青板ガラス基板上に多数の電子放出素子を作製し
た。本実施例においては、電子放出素子を素子配列ピッ
チを１ｍｍ、素子数３５０×３５０素子としてマトリク
ス形状に配置した。また、列方向配線、絶縁層および行
方向配線を順次スクリーン印刷法により印刷、焼成する
ことにより形成し、図７に示すような電子源基板を作製
した。(Embodiment 2) 40c in the same manner as in Embodiment 1.
A large number of electron-emitting devices were produced on a m-square blue plate glass substrate. In this example, the electron-emitting devices were arranged in a matrix with a device array pitch of 1 mm and a device number of 350 × 350 devices. Further, the column-direction wiring, the insulating layer, and the row-direction wiring were sequentially formed by printing and firing by a screen printing method to manufacture an electron source substrate as shown in FIG.
【０１０５】作製した電子源基板を用いて図８に示すよ
うな画像形成装置を作製した。以下にその作製方法を述
ベる。An image forming apparatus as shown in FIG. 8 was produced using the produced electron source substrate. The manufacturing method will be described below.
【０１０６】作製した電子源基板をリアプレート上に固
定した後、基板の５ｍｍ上方にフェースプレート（ガラ
ス基板の内面に蛍光膜とメタルバックが形成されて構成
される）を支持枠を介し配置し、封着した。After fixing the produced electron source substrate on the rear plate, a face plate (composed of a fluorescent film and a metal back formed on the inner surface of a glass substrate) was placed 5 mm above the substrate via a support frame. , Sealed.
【０１０７】蛍光膜は、ＲＧＢストライプ形状のものを
使用し、先にブラックストライプを形成し、その隙間部
に各色蛍光体を塗布し蛍光膜を作製した。As the fluorescent film, one having an RGB stripe shape was used, a black stripe was first formed, and phosphors of each color were applied to the gaps to form a fluorescent film.
【０１０８】また、蛍光膜の内面側にはメタルバックを
設けた。メタルパックは、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。A metal back was provided on the inner surface side of the fluorescent film. The metal pack 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.
【０１０９】封着を行う際、各色蛍光体と電子放出素子
とを対応させなくてはならないため、十分な位置合わせ
を行った。At the time of sealing, the phosphors of the respective colors and the electron-emitting devices had to correspond to each other, so that sufficient alignment was performed.
【０１１０】以上のようにして完成したガラス容器内の
雰囲気を排気管を通じ真空ポンプにて排気し、１０-4〜
１０-5Ｔｏｒｒの真空度に達した後、容器外端子を通じ
電子放出素子の素子電極間に電圧を印加し、導電性薄膜
を通電処理（フォーミング処理）することにより電子放
出部を作製した。続いて真空雰囲気中にて活性化処理を
行った。The atmosphere in the glass container completed as described above is evacuated by a vacuum pump through an exhaust pipe, and 10 -4 ~
After reaching a vacuum degree of 10 −5 Torr, a voltage was applied between the device electrodes of the electron-emitting device through the terminal outside the container, and the conductive thin film was energized (forming process) to produce an electron-emitting portion. Then, activation treatment was performed in a vacuum atmosphere.
【０１１１】次に、１０-6Ｔｏｒｒ程度の真空度で不図
示の排気管をガスバーナーで熱することで溶着し外囲器
の封止を行った。Next, an exhaust pipe (not shown) was heated by a gas burner at a vacuum degree of about 10 -6 Torr to weld and seal the envelope.
【０１１２】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。すなわち、封止を行う直前に、高
周波加熱等の加熱法により画像表示装置内の所定の位置
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を主成分とした。Finally, a getter process was performed in order to maintain the degree of vacuum after sealing. That is, immediately before sealing, a getter placed at a predetermined position in the image display device was heated by a heating method such as high frequency heating to form a vapor deposition film. The getter was mainly composed of Ba.
【０１１３】このようにして得られた装置に駆動回路を
接続して、図１０に示すような画像形成装置を作製し
た。A drive circuit was connected to the apparatus thus obtained to fabricate an image forming apparatus as shown in FIG.
【０１１４】以上のようにして完成した画像形成装置に
おいて、各電子放出素子には、容器外端子を通じて２０
Ｖの電圧を印加することにより電子放出させ、高圧端子
を通じメタルバックに３ｋＶの電圧を印加して電子ビー
ムを加速し、蛍光膜に衝突させ、励起、発光させること
で全面において良好な画像を表示させることができた。In the image forming apparatus completed as described above, each electron-emitting device is connected to the outside terminal of the container through
Electrons are emitted by applying a voltage of V, and a voltage of 3 kV is applied to the metal back through a high voltage terminal to accelerate the electron beam, collide with the fluorescent film, excite, and emit light to display a good image on the entire surface. I was able to do it.
【０１１５】（実施例３）次に、本発明の電子放出素子
の別の製造例を示す。Example 3 Next, another example of manufacturing the electron-emitting device of the present invention will be described.
【０１１６】１）青板ガラスを洗浄後、スクリーン印刷
法によりＡｕペースト（レジネートペースト、ノリタケ
社製）を印刷し、６００℃で焼成して厚み０．３μｍの
第１の層を形成した。1) After washing the soda lime glass, an Au paste (resinate paste, manufactured by Noritake Co., Ltd.) was printed by a screen printing method and baked at 600 ° C. to form a first layer having a thickness of 0.3 μm.
【０１１７】２）第１の層の上にメチルメタクリレート
中にカーボンブラックを分散させたものを塗布し、１２
０℃で重合させて厚み２．０μｍの第２の層を形成し
た。2) Applying carbon black dispersed in methyl methacrylate on the first layer,
Polymerization was performed at 0 ° C. to form a second layer having a thickness of 2.0 μm.
【０１１８】３）ＹＡＧレーザの基本波（波長１．０６
４μｍ）を用い、基板を一定の速度で送りながら、光学
系を用いて細く収束させたレーザ光（Ｑスイッチ周波数
１０ｋＨｚ、平均出力０．５Ｗ）を第２の層に照射し
た。レーザ光が照射された部分では第２の層が除去さ
れ、パターンが形成された。3) Fundamental wave of YAG laser (wavelength 1.06
4 μm), the second layer was irradiated with laser light (Q switch frequency 10 kHz, average output 0.5 W) finely converged using an optical system while the substrate was being sent at a constant speed. The second layer was removed at the portion irradiated with the laser beam, and a pattern was formed.
【０１１９】４）パターンの形成された第２の層をマス
クとして第１の層を、ヨウ化カリウム−ヨウ素系溶液を
用いてエッチングし、電極間ギャップを形成した。電極
間ギャップの距離は２０μｍであった。4) Using the patterned second layer as a mask, the first layer was etched using a potassium iodide-iodine based solution to form an interelectrode gap. The distance between the electrodes was 20 μm.
【０１２０】５）第２の層を有機溶剤を用いて除去し、
素子電極を形成した。5) removing the second layer using an organic solvent,
The device electrode was formed.
【０１２１】６）次に、導電性薄膜を形成する部分に開
口部を有するマスクを介して有機パラジウム溶液（ＣＣ
Ｐ４２３０、奥野製薬社製）をスプレー塗布し、３００
℃で２０分間焼成して、所定の形状に導電性薄膜を形成
した。6) Next, through an organic palladium solution (CC
P4230, Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) spray applied, 300
The conductive thin film was formed into a predetermined shape by firing at 20 ° C. for 20 minutes.
【０１２２】７）実施例１と同様、真空中にてフォーミ
ング処理を行い電子放出部を形成し、活性化処理を行っ
た。7) Similar to Example 1, the forming process was performed in vacuum to form the electron emitting portion, and the activation process was performed.
【０１２３】以上のようにして作製した電子放出素子に
おいて、素子電極部はバリや加工残渣等はほとんどな
く、形状は良好であった。また、作製した電子放出素子
を用いて図５に示した測定系で電子放出特性を測定し
た。測定条件は、アノード電極と電子放出素子間の距離
を４ｍｍ、アノード電極の電位を２ｋＶとした。電子放
出素子の素子電極に電圧を印加し、その時流れる素子電
流Ｉf及び放出電流Ｉeを測定したところ、電圧２５Ｖで
電子放出効率η＝Ｉe／Ｉf（％）は０．０４９％であっ
た。In the electron-emitting device manufactured as described above, the device electrode portion had almost no burrs and processing residues, and the shape was good. Further, the electron emission characteristics were measured by the measurement system shown in FIG. 5 using the produced electron emission device. As the measurement conditions, the distance between the anode electrode and the electron-emitting device was 4 mm, and the potential of the anode electrode was 2 kV. When a voltage was applied to the device electrode of the electron-emitting device and the device current If and the emission current Ie flowing at that time were measured, the electron emission efficiency η = Ie / If (%) was 0.049% at a voltage of 25V.
【０１２４】（実施例４）実施例３と同様にして青板ガ
ラス基板上に多数の電子放出素子を作製した。本実施例
においては、電子放出素子を素子配列ピッチを１ｍｍ、
素子数４００×４００素子として図１１のようなはしご
型に配置した。また、配線、絶縁層およびグリッド電極
を順次スクリーン印刷法により形成し、電子源基板を作
製した。Example 4 A large number of electron-emitting devices were produced on a soda-lime glass substrate in the same manner as in Example 3. In this embodiment, the electron-emitting devices are arranged with an element arrangement pitch of 1 mm,
The number of elements was 400 × 400, and the elements were arranged in a ladder shape as shown in FIG. Further, the wiring, the insulating layer, and the grid electrode were sequentially formed by the screen printing method to manufacture an electron source substrate.
【０１２５】作製した電子源基板を用い、実施例１と同
様にして電子源基板とフェースプレートを封着して図１
２に示したような画像形成装置を作製した。Using the produced electron source substrate, the electron source substrate and the face plate were sealed in the same manner as in Example 1, and the structure shown in FIG.
An image forming apparatus as shown in 2 was manufactured.
【０１２６】以上のようにして完成した画像形成装置に
おいて、各電子放出素子には、容器外端子を通じて２５
Ｖの電圧を印加することにより電子放出させ、高圧端子
を通じメタルバックに３ｋＶの電圧を印加して電子ビー
ムを加速し、蛍光膜に衝突させ、励起、発光させること
で全面において良好な画像を表示させることができた。In the image forming apparatus completed as described above, each electron-emitting device is provided with 25
Electrons are emitted by applying a voltage of V, and a voltage of 3 kV is applied to the metal back through a high voltage terminal to accelerate the electron beam, collide with the fluorescent film, excite, and emit light to display a good image on the entire surface. I was able to do it.
【０１２７】（実施例５）本実施例では、本発明の電子
放出素子のさらに別の製造例について述べる。(Embodiment 5) In this embodiment, still another production example of the electron-emitting device of the present invention will be described.
【０１２８】１）青板ガラスを洗浄後、スクリーン印刷
法によりＩＴＯペースト（レジネートペースト旭電化社
製）を印刷し、６００℃で焼成して厚み０．５μｍの第
１の層を形成した。1) After washing the soda lime glass, an ITO paste (resinate paste manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.) was printed by a screen printing method and baked at 600 ° C. to form a first layer having a thickness of 0.5 μm.
【０１２９】２）第１の層の上にフォトレジスト（ＦＨ
−ＥＸ１、富士ハント社製）を塗布し、厚み１．２μｍ
の第２の層を形成した。2) Photoresist (FH
-EX1, manufactured by Fuji Hunt Co., Ltd.) and has a thickness of 1.2 μm
A second layer of was formed.
【０１３０】３）ＫｒＦエキシマレーザ（波長０．２４
８μｍ）を用い、基板を一定の速度で送りながら、光学
系を用いて細く収束させたレーザ光（Ｑスイッチ周波数
１０ｋＨｚ、平均出力０．１５Ｗ）を第２の層に照射し
た。次いで基板を現像液に浸漬したところ、レーザ光が
照射された部分では第２の層が除去され、パターンが形
成された。3) KrF excimer laser (wavelength 0.24
8 μm), the second layer was irradiated with laser light (Q switch frequency 10 kHz, average output 0.15 W) that was finely converged using an optical system while the substrate was being sent at a constant speed. Then, when the substrate was dipped in a developing solution, the second layer was removed in the portion irradiated with the laser beam, and a pattern was formed.
【０１３１】４）パターンの形成された第２の層をマス
クとして第１の層を、塩化第二鉄系溶液を用いてエッチ
ングし、電極間ギャップを形成した。電極間ギャップの
距離は１５μｍであった。4) The first layer was etched using a ferric chloride-based solution by using the patterned second layer as a mask to form inter-electrode gaps. The distance between the electrodes was 15 μm.
【０１３２】５）第２の層を有機溶剤を用いて除去し、
素子電極を形成した。5) The second layer is removed using an organic solvent,
The device electrode was formed.
【０１３３】６）次に、実施例１と同様にして導電性薄
膜を形成し、実施例１と同様、真空中にてフォーミング
処理を行い電子放出部を形成し、活性化処理を行った。6) Next, a conductive thin film was formed in the same manner as in Example 1, and similarly to Example 1, forming treatment was performed in vacuum to form an electron emitting portion, and activation treatment was performed.
【０１３４】以上のようにして作製した電子放出素子に
おいて、素子電極部はバリや加工残渣等は全くなく、形
状は良好であった。また、作製した電子放出素子を用い
て図５に示した測定系で電子放出特性を測定した。測定
条件は、アノード電極と電子放出素子間の距離を４ｍ
ｍ、アノード電極の電位を２ｋＶとした。電子放出素子
の素子電極に電圧を印加し、その時流れる素子電流Ｉf
および放出電流Ｉeを測定したところ、電圧２０Ｖで電
子放出効率η＝Ｉe／Ｉf（％）は０．０５０％であっ
た。In the electron-emitting device manufactured as described above, the device electrode portion had a good shape without any burrs or processing residues. Further, the electron emission characteristics were measured by the measurement system shown in FIG. 5 using the produced electron emission device. The measurement condition is that the distance between the anode electrode and the electron-emitting device is 4 m.
m, and the potential of the anode electrode was 2 kV. A voltage is applied to the device electrode of the electron-emitting device, and the device current If flowing at that time
When the emission current Ie was measured, the electron emission efficiency η = Ie / If (%) was 0.050% at a voltage of 20V.
【０１３５】（実施例６）実施例５と同様の方法で青板
ガラス基板上に多数の電子放出素子を作製した。本実施
例においては、電子放出素子を素子配列ピッチを１ｍ
ｍ、素子数３５０×３５０素子としてマトリクス形状に
配置した。また、列方向配線、絶縁層および行方向配線
を実施例１と同様にして形成して電子源基板を作製し
た。Example 6 A large number of electron-emitting devices were produced on a soda-lime glass substrate by the same method as in Example 5. In this embodiment, the electron-emitting devices are arranged at an element array pitch of 1 m.
m, and the number of elements was 350 × 350, which were arranged in a matrix shape. Further, column-direction wirings, insulating layers, and row-direction wirings were formed in the same manner as in Example 1 to manufacture an electron source substrate.
【０１３６】作製した電子源基板を用いて実施例１と同
様にして画像形成装置を作製し、実施例１と同様に駆動
したところ、全面において良好な画像を表示させること
ができた。An image forming apparatus was produced using the produced electron source substrate in the same manner as in Example 1 and was driven in the same manner as in Example 1. As a result, a good image could be displayed on the entire surface.
【０１３７】[0137]
【発明の効果】本発明によれば、大面積にわたって微細
な素子電極パターンをより低コストで形成することが可
能となる。According to the present invention, it becomes possible to form a fine device electrode pattern over a large area at a lower cost.
【０１３８】また、第２の層をレーザで加工し、素子電
極を構成する第１の層をエッチングにより加工すること
から、素子電極および下の基板がレーザにより直接ダメ
ージを受けることがない。また、バリや加工残渣等のな
い素子電極を形成することができる。そのため電子放出
特性ならびに均一性に優れた電子放出素子を提供するこ
とができる。Since the second layer is processed by laser and the first layer forming the device electrode is processed by etching, the device electrode and the underlying substrate are not directly damaged by the laser. Further, it is possible to form an element electrode free from burrs and processing residues. Therefore, it is possible to provide an electron-emitting device having excellent electron emission characteristics and uniformity.
【０１３９】さらに、第２の層として適当な材料を選択
することにより、使用できるレーザの選択幅を拡げるこ
ともでき、低コストのレーザを用いて製造コストを低減
することも可能である。Further, by selecting an appropriate material for the second layer, it is possible to widen the selection range of usable lasers, and it is possible to reduce the manufacturing cost by using a low-cost laser.
【０１４０】また、本発明の技術を応用することによ
り、テレビジョン放送の表示装置などに好適な大面積の
画像形成装置をより低コストで提供することができる。Further, by applying the technique of the present invention, it is possible to provide a large-area image forming apparatus suitable for a display device for television broadcasting at a lower cost.
【図１】本発明の電子放出素子の１例の模式的斜視図で
ある。FIG. 1 is a schematic perspective view of an example of an electron-emitting device of the present invention.
【図２】本発明の電子放出素子の製造方法の１例の手順
を示す工程図である。FIG. 2 is a process drawing showing a procedure of an example of a method for manufacturing an electron-emitting device of the present invention.
【図３】本発明の製造方法に使用するレーザおよび光学
系の概略図である。FIG. 3 is a schematic view of a laser and an optical system used in the manufacturing method of the present invention.
【図４】通電フォーミングの電圧波形の１例を示すグラ
フであり、（ａ）はパルス波高値一定の場合、（ｂ）は
パルス波高値を増加させる場合のものである。FIG. 4 is a graph showing an example of a voltage waveform of energization forming, where (a) is a case where the pulse peak value is constant and (b) is a case where the pulse peak value is increased.
【図５】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。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a measurement / evaluation apparatus for measuring electron emission characteristics.
【図６】本発明の電子放出素子の１例の電子放出特性を
示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing electron emission characteristics of an example of the electron emitting device of the present invention.
【図７】本発明の電子源で単純マトリクス配置のものの
概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an electron source of the present invention having a simple matrix arrangement.
【図８】本発明の画像形成装置の１例の概略構成を示す
斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a schematic configuration of an example of an image forming apparatus of the present invention.
【図９】本発明の画像形成装置に用いる蛍光膜および黒
色導電材の形態を示す概略図である。FIG. 9 is a schematic view showing the forms of a fluorescent film and a black conductive material used in the image forming apparatus of the present invention.
【図１０】ＮＴＳＣ方式のテレビ信号に応じて表示を行
なうための駆動回路を有する本発明の画像表示装置のブ
ロック図である。FIG. 10 is a block diagram of an image display device of the present invention having a drive circuit for performing display according to an NTSC television signal.
【図１１】本発明の電子源ではしご配置のものの１例の
模式的平面図である。FIG. 11 is a schematic plan view of an example of a ladder arrangement of the electron source of the present invention.
【図１２】本発明の画像形成装置の他の例の概略構成を
示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view showing a schematic configuration of another example of the image forming apparatus of the invention.
【図１３】従来の表面伝導型電子放出素子の１例の模式
的平面図である。FIG. 13 is a schematic plan view of an example of a conventional surface conduction electron-emitting device.
１、１３１ 絶縁性基板 ２、１３２ 導電性薄膜 ３、１３３ 電子放出部 ４、５ 素子電極 ６ 第１の層 ７ 第２の層 ８ レーザ ９ 電極間ギャップ ３１ 発振器 ３２ 電源部 ３４ ダイクロイックミラー ３５ 集光レンズ ３６ ステージ ５０ 電流計 ５１ 電源 ５３ 高圧電源 ５４ アノード電極 ５５ 電流計 ５６ 真空装置 ５７ 排気ポンプ ７１ 電子源基板 ７２ Ｘ方向配線 ７３ Ｙ方向配線 ７４ 表面伝導型電子放出素子 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 ９３ ガラス基板 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 １１０ 電子源基板 １１１ 電子放出素子 １１２ 共通配線 １２０ グリッド電極 １２１ 電子が通過するため空孔 １２２ 容器外端子 １２３ 容器外端子 １２４ 電子源基板 1, 131 Insulating substrate 2, 132 Conductive thin film 3, 133 Electron emission part 4, 5 Element electrode 6 First layer 7 Second layer 8 Laser 9 Interelectrode gap 31 Oscillator 32 Power supply part 34 Dichroic mirror 35 Condensing Lens 36 Stage 50 Ammeter 51 Power Supply 53 High Voltage Power Supply 54 Anode Electrode 55 Ammeter 56 Vacuum Device 57 Exhaust Pump 71 Electron Source Substrate 72 X Direction Wiring 73 Y Direction Wiring 74 Surface Conduction Electron Emitting Element 75 Connection 81 Rear Plate 82 Support Frame 83 glass substrate 84 fluorescent film 85 metal back 86 face plate 87 high voltage terminal 88 envelope 91 black conductive material 92 phosphor 93 glass substrate 101 display panel 102 scanning circuit 103 control circuit 104 shift register 105 line memory 106 synchronous signal separation circuit 107 Modulation signal Generator 110 Electron Source Substrate 111 Electron Emitting Element 112 Common Wiring 120 Grid Electrode 121 Holes for Electrons to Pass Through 122 Outer Vessel Terminal 123 Outer Vessel Terminal 124 Electron Source Substrate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｊ 31/15 Ｃ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location H01J 31/15 C
Claims (6)
向させて形成する工程および該素子電極間に電子放出部
を含む薄膜を形成する工程を有してなる電子放出素子の
製造方法において、 素子電極の形成を、 １）基板上に導電性材料からなる第１の層を形成し、 ２）該第１の層の上に第２の層を形成し、 ３）該第２の層をレーザ光を用いて所定の形状にパター
ニングし、 ４）第２の層をマスクとして第１の層をエッチングし、 ５）第２の層を除去する ことによって行うことを特徴とする電子放出素子の製造
方法。1. A method for manufacturing an electron-emitting device, comprising: a step of forming device electrodes at least facing each other on an insulating substrate; and a step of forming a thin film including an electron-emitting portion between the device electrodes. The electrodes are formed by 1) forming a first layer made of a conductive material on the substrate, 2) forming a second layer on the first layer, and 3) forming a laser on the second layer. Patterning into a predetermined shape by using light, 4) etching the first layer using the second layer as a mask, and 5) removing the second layer. Method.
以上の電子放出素子を製造する工程と、該基板上の素子
間を配線によって接続する工程を有してなる電子源の製
造方法。2. The method according to claim 1, wherein 1 is applied on the insulating substrate.
A method of manufacturing an electron source, comprising the steps of manufacturing the above electron-emitting device and the step of connecting the elements on the substrate by wiring.
以上の電子放出素子を製造する工程と、該基板上の素子
間を配線によって接続する工程と、該電子放出素子が形
成された基板を有してなるリアプレートと蛍光膜を有す
るフェースプレートとを両プレートが対向するように支
持枠を介して接合させる工程を行って表示パネルを形成
し、該表示パネルに少なくとも駆動回路を接続する画像
形成装置の製造方法。3. The method according to claim 1, wherein 1 is applied on the insulating substrate.
The steps of manufacturing the electron-emitting device described above, connecting the elements on the substrate with wiring, and forming a rear plate having a substrate on which the electron-emitting device is formed and a face plate having a fluorescent film are provided. A method of manufacturing an image forming apparatus, wherein a display panel is formed by performing a step of joining via a supporting frame so that both plates face each other, and at least a drive circuit is connected to the display panel.
された素子電極および電子放出部を含む薄膜を有してな
る電子放出素子において、 素子電極が、 １）基板上に導電性材料からなる第１の層を形成し、 ２）該第１の層の上に第２の層を形成し、 ３）該第２の層をレーザ光を用いて所定の形状にパター
ニングし、 ４）第２の層をマスクとして第１の層をエッチングし、 ５）第２の層を除去する ことによって得られた素子電極であることを特徴とする
電子放出素子。4. An electron-emitting device having a thin film including an electron-emitting portion and a device electrode formed at least opposite to each other on an insulating substrate, wherein the device electrode comprises 1) a conductive material on the substrate. Forming a first layer, 2) forming a second layer on the first layer, 3) patterning the second layer into a predetermined shape using laser light, and 4) a second layer. An electron-emitting device characterized by being a device electrode obtained by etching the first layer using the layer of 4 as a mask, and 5) removing the second layer.
成された絶縁性基板上の素子間が配線によって接続され
てなる電子源。5. An electron source formed by interconnecting elements on an insulating substrate having one or more electron-emitting elements according to claim 4 formed thereon.
成された絶縁性基板上の素子間が配線によって接続され
てなる電子源を有するリアプレートと蛍光膜を有するフ
ェースプレートとが両プレートが対向するように支持枠
を介して接合された表示パネルに、少なくとも駆動回路
が接続されて成る画像形成装置。6. A rear plate having an electron source in which elements on an insulating substrate on which one or more electron-emitting devices according to claim 4 are formed are connected by wiring and a face plate having a fluorescent film are both plates. An image forming apparatus in which at least a drive circuit is connected to a display panel which is joined via a support frame so as to face each other.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30451794A JPH08162009A (en) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | Electron emission element, election source using it, image forming device and manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30451794A JPH08162009A (en) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | Electron emission element, election source using it, image forming device and manufacture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08162009A true JPH08162009A (en) | 1996-06-21 |
Family
ID=17933985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30451794A Pending JPH08162009A (en) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | Electron emission element, election source using it, image forming device and manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08162009A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6621217B2 (en) | 1997-10-03 | 2003-09-16 | Hitachi, Ltd. | Wiring substrate and gas discharge display device |
| JP2007005049A (en) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Hitachi Ltd | Image display device |
| KR100752509B1 (en) * | 2005-12-30 | 2007-08-27 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Field emission device and fabrication method thereof and field emission display device using it and fabrication method thereof |
-
1994
- 1994-12-08 JP JP30451794A patent/JPH08162009A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6621217B2 (en) | 1997-10-03 | 2003-09-16 | Hitachi, Ltd. | Wiring substrate and gas discharge display device |
| JP2007005049A (en) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Hitachi Ltd | Image display device |
| KR100752509B1 (en) * | 2005-12-30 | 2007-08-27 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Field emission device and fabrication method thereof and field emission display device using it and fabrication method thereof |
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