JPH08329829A - Surface conduction type electron emitting element, electron source using the same, image forming device, and their method of manufacture - Google Patents

Surface conduction type electron emitting element, electron source using the same, image forming device, and their method of manufacture

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JPH08329829A
JPH08329829A JP15408095A JP15408095A JPH08329829A JP H08329829 A JPH08329829 A JP H08329829A JP 15408095 A JP15408095 A JP 15408095A JP 15408095 A JP15408095 A JP 15408095A JP H08329829 A JPH08329829 A JP H08329829A
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electron
surface conduction
emitting device
conduction electron
forming
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Hisami Nakamura
久美 中村
Ryoji Fujiwara
良治 藤原
Yoshikazu Sakano
嘉和 坂野
Kazuhiro Mitsumichi
和宏 三道
Shinichi Kawate
信一 河手
Ichiro Nomura
一郎 野村
Toshihiko Takeda
俊彦 武田
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Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

PURPOSE: To prevent generation of high resistance even in a heating process for sealed attachment and perform a stable foaming process with a low voltage by furnishing a protrusive step consisting of an insulating material between element electrode on a base board in such a way as positioned apart from the electrodes. CONSTITUTION: A substrate 1 is sufficiently washed with a detergent, pure water, and organic solvent, and an insulating material and element electrode material are deposited by the vacuum evaporation, sputtering process, etc., and a protrusive step 6 and element electrodes 4, 5 are formed on the board 1 by means of photolithographic process. An organic metal solution containing as chief element the metal constituting a conductive thin film 3 is applied to the board 1, dried, heated as a baking process, and subjected to a lift-off and etching process, and thus the conductive film 3 with patterning is produced. Then a current is fed to between the element electrodes 4, 5 so that the film 3 is locally destroyed, deformed, or denatured, and an electron emission part 2 is accomplished.

Description

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

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、表面伝導型電子放出素
子、これを用いた電子源、表示装置や露光装置等の画像
形成装置、更には該表面伝導型電子放出素子、電子源及
び画像形成装置の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface conduction electron-emitting device, an electron source using the same, an image forming apparatus such as a display device and an exposure device, and further the surface conduction electron-emitting device, electron source and image. The present invention relates to a method for manufacturing a forming device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】表面伝導型電子放出素子は、絶縁性の基
板上に形成された導電性薄膜に、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。2. Description of the Related Art A surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which electron emission occurs when a current is passed through a conductive thin film formed on an insulating substrate in parallel with the film surface.

【０００３】表面伝導型電子放出素子の典型的な構成例
としては、絶縁性の基板上に設けた一対の素子電極間を
連絡する金属酸化物等の導電性薄膜に、予めフォーミン
グと称される通電処理により電子放出部を形成したもの
が挙げられる。フォーミングは、導電性薄膜の両端に直
流電圧あるいは非常にゆっくりとした昇電圧、例えば１
Ｖ／１分程度の昇電圧を印加通電することで通常行わ
れ、導電性薄膜を局所的に破壊、変形もしくは変質させ
て構造を変化させ、電気的に高抵抗な状態の電子放出部
を形成する処理である。電子放出は、上記電子放出部が
形成された導電性薄膜に電圧を印加して電流を流すこと
により、電子放出部に発生した亀裂付近から行われる。As a typical example of the structure of the surface conduction electron-emitting device, a conductive thin film such as a metal oxide which connects between a pair of device electrodes provided on an insulating substrate is referred to as forming in advance. The thing which formed the electron emission part by the electricity supply process is mentioned. Forming is performed by applying a DC voltage or a very slow rising voltage across the conductive thin film, for example, 1
It is usually carried out by applying and energizing a rising voltage of about V / 1 minute to locally destroy, deform or alter the conductive thin film to change the structure and form an electron emitting portion in an electrically high resistance state. It is a process to do. The electron emission is performed from the vicinity of the crack generated in the electron emitting portion by applying a voltage to the conductive thin film in which the electron emitting portion is formed and flowing a current.

【０００４】上記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。例えば表示装置等の
画像形成装置への利用が挙げられる。Since the surface conduction electron-emitting device has a simple structure and is easy to manufacture, it has an advantage that a large number of arrays can be formed over a large area. Therefore, various applications for utilizing this feature are being researched. For example, it can be used for an image forming apparatus such as a display device.

【０００５】従来、多数の表面伝導型電子放出素子を配
列形成した例としては、並列に表面伝導型電子放出素子
を配列し、個々の表面伝導型電子放出素子の両端（両素
子電極）を配線（共通配線とも呼ぶ）にて夫々結線した
行を多数行配列（梯型配置とも呼ぶ）した電子源が挙げ
られる（特開平１−３１３３２号公報、同１−２８３７
４９号公報、同２−２５７５５２号公報）。また、特に
表示装置においては、液晶を用いた表示装置と同様の平
板型表示装置とすることが可能で、しかもバックライト
が不要な自発光型の表示装置として、表面伝導型電子放
出素子を多数配置した電子源と、この電子源からの電子
線の照射により可視光を発光する蛍光体とを組み合わせ
た表示装置が提案されている（アメリカ特許第５０６６
８８３号明細書）。Conventionally, as an example in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are formed in an array, surface conduction electron-emitting devices are arranged in parallel and both ends (both device electrodes) of each surface conduction electron-emitting device are wired. An electron source in which a large number of rows connected by (also called common wiring) are arranged (also called a ladder arrangement) is disclosed (Japanese Patent Laid-Open Nos. 1-33132 and 1-2837).
No. 49, No. 2-257552). Further, particularly in the case of a display device, a large number of surface conduction electron-emitting devices can be used as a self-luminous display device that can be a flat panel display device similar to a display device using liquid crystal and does not require a backlight. A display device has been proposed in which an arranged electron source is combined with a phosphor that emits visible light when irradiated with an electron beam from the electron source (US Pat. No. 5,066,506).
883).

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記表面伝
導型電子放出素子を真空容器の内部に収容し、約４５０
℃以上に加熱し、フリットガラスにより封着を行い、真
空容器を形成した場合、真空容器の内部の表面伝導型電
子放出素子の素子抵抗が高抵抗化するものがあった。By the way, the surface conduction electron-emitting device is housed inside a vacuum container, and the
When a vacuum container was formed by heating at a temperature of not lower than 0 ° C. and sealing with frit glass, there was a device in which the element resistance of the surface conduction electron-emitting device inside the vacuum container was increased.

【０００７】このような表面伝導型電子放出素子の断面
を走査型電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）で観察したとこ
ろ、図１７図に示すように、導電性薄膜３が素子電極
４，５の端面４ａ，５ａをカバレージしきれていないこ
とが判った。図１７において、１は基板、２は電子放出
部を示す。When a cross section of such a surface conduction electron-emitting device is observed with a scanning electron microscope (FE-SEM), as shown in FIG. 17, the conductive thin film 3 has end faces 4a of the device electrodes 4, 5. , 5a was not fully covered. In FIG. 17, 1 is a substrate and 2 is an electron emitting portion.

【０００８】即ち、素子電極４，５の端面４ａ，５ａを
導電性薄膜３で覆いきれていないため、導電性薄膜３で
覆われない部分の素子電極４，５の表面が封着時に酸化
され、表面伝導型電子放出素子が高抵抗化し、フォーミ
ング電圧が高くなるという問題があった。That is, since the end faces 4a, 5a of the device electrodes 4, 5 are not covered with the conductive thin film 3, the surfaces of the device electrodes 4, 5 not covered by the conductive thin film 3 are oxidized during sealing. There is a problem that the surface conduction electron-emitting device has a high resistance and the forming voltage is high.

【０００９】例えば、素子電極４，５の端面４ａ，５ａ
を導電性薄膜３で覆いきれていなかった表面伝導型電子
放出素子において、封着加熱工程を経ない場合はフォー
ミング電圧が約４Ｖであったのに対し、封着加熱工程を
経た場合は約１０Ｖまで上昇し、２倍以上の電力を必要
とした。このフォーミング電圧の上昇により、多数個の
表面伝導型電子放出素子を同一配線上に配列した場合、
配列した表面伝導型電子放出素子の数が増す程、より大
電力が必要となりマルチ電子放出素子を用いた画像形成
装置の製造時に大きな問題となる。即ち、大電力が必要
になり同一配線上に配列する表面伝導電子放出素子の数
が電源性能限界に限定されてしまうことと、大電力が素
子基板に投入されて、ジュール熱による局部加熱が発生
し、基板の割れが発生するという問題である。For example, the end surfaces 4a, 5a of the device electrodes 4, 5
In the surface conduction electron-emitting device which was not covered with the conductive thin film 3, the forming voltage was about 4V when the sealing heating step was not performed, while it was about 10V when the sealing heating step was performed. And required more than double the power. Due to this increase in the forming voltage, when many surface conduction electron-emitting devices are arranged on the same wiring,
As the number of surface-conduction type electron-emitting devices arranged increases, a larger amount of electric power is required, which becomes a big problem in manufacturing an image forming apparatus using the multi-electron emitting devices. That is, a large amount of power is required, and the number of surface conduction electron-emitting devices arranged on the same wiring is limited to the power supply performance limit. Also, a large amount of power is applied to the device substrate, causing local heating due to Joule heat. However, there is a problem that the substrate is cracked.

【００１０】また、上記封着加熱工程による通電加熱処
理電圧の上昇を低減するために、封着加熱工程の加熱温
度の低温化や加熱時間の短縮化等の精密制御が行われる
が、生産性を考慮した場合、より簡易な対策が要求され
る。Further, in order to reduce the rise in the energization heat treatment voltage due to the above sealing heating step, precise control such as lowering the heating temperature in the sealing heating step and shortening the heating time is carried out. Considering the above, simpler measures are required.

【００１１】本発明は、封着加熱工程においても高抵抗
化せず、低電圧で安定したフォーミングを可能とするこ
とにより、均一な輝度の表面伝導型電子放出素子を得ら
れるようにすると共に、低電流で明るく高品位な画像が
得られる画像形成装置を得ることを目的とする。The present invention makes it possible to obtain a surface-conduction type electron-emitting device having uniform brightness by enabling stable forming at a low voltage without increasing the resistance even in the sealing heating step. An object of the present invention is to obtain an image forming apparatus that can obtain a bright and high-quality image with a low current.

【００１２】[0012]

【課題を解決するための手段及び作用】請求項１〜４の
発明は、表面伝導型電子放出素子に関する発明で、基板
上の素子電極間に導電性薄膜を形成し通電処理して電子
放出部を形成する表面伝導型電子放出素子において、素
子電極間に、各電極と隔てて絶縁体からなる凸形段差体
を設けた点に特徴を有するものである。The invention according to claims 1 to 4 relates to a surface conduction electron-emitting device, wherein a conductive thin film is formed between device electrodes on a substrate and an electric current is applied to the electron-emitting portion. In the surface conduction electron-emitting device for forming the above, a feature is that a convex stepped body made of an insulator is provided between the device electrodes so as to be separated from each electrode.

【００１３】請求項５〜９の発明は、上記表面伝導型電
子放出素子の製造方法に関する発明で、基板上に素子電
極を形成する工程と、素子電極間に各電極と隔てて凸形
段差体を形成する工程と、素子電極間を連絡する導電性
薄膜を形成する工程と、導電性薄膜に電子放出部を形成
するフォーミング工程とを有する点に特徴を有するもの
ある。The inventions according to claims 5 to 9 are directed to a method for manufacturing the above-mentioned surface conduction electron-emitting device, which comprises a step of forming device electrodes on a substrate, and a convex step body separated from each electrode between the device electrodes. Is characterized in that it includes a step of forming a conductive thin film, a step of forming a conductive thin film that connects the device electrodes, and a forming step of forming an electron emission portion in the conductive thin film.

【００１４】請求項９〜１４の発明は、上記表面伝導型
電子放出素子を複数個備えた電子源の製造方法に関する
発明で、複数の表面伝導型電子放出素子を備えた電子源
の製法において、基板上に複数対の素子電極を形成する
工程と、各対の素子電極間に各電極と隔てて凸形段差体
を形成する工程と、各対の素子電極間を連絡する導電性
薄膜を形成する工程と、各導電性薄膜に電子放出部を形
成するフォーミング工程とを有する点に特徴を有するも
のである。The invention according to claims 9 to 14 relates to a method for manufacturing an electron source having a plurality of the surface conduction electron-emitting devices, which is the method for manufacturing an electron source having a plurality of surface conduction electron-emitting devices. Forming a plurality of pairs of element electrodes on the substrate, forming a convex step body between each pair of element electrodes and separating each electrode, and forming a conductive thin film that connects between each pair of element electrodes And a forming step of forming an electron emitting portion on each conductive thin film.

【００１５】請求項１５〜２０の発明は、上記製造方法
で得られる電子源に関する発明である。The inventions of claims 15 to 20 are inventions relating to an electron source obtained by the above manufacturing method.

【００１６】更に、請求項２１〜２４の発明は、上記電
子源を用いた画像形成装置に関する発明である。Further, the inventions of claims 21 to 24 are inventions relating to an image forming apparatus using the electron source.

【００１７】上記のように、本発明は、新規な表面伝導
型電子放出素子、この表面伝導型電子放出素子を複数個
備えた新規な電子源、これを用いた新規な画像形成装置
及びこれらの製造方法に係るもので、各発明の構成及び
作用を以下に更に説明する。As described above, the present invention provides a novel surface conduction electron-emitting device, a novel electron source provided with a plurality of the surface conduction electron-emitting devices, a novel image forming apparatus using the same, and these devices. The present invention relates to a manufacturing method, and the configuration and operation of each invention will be further described below.

【００１８】本発明の表面伝導型電子放出素子には平面
型と垂直型がある。まず、平面型の表面伝導型電子放出
素子の基本的な構成について説明する。The surface conduction electron-emitting device of the present invention includes a planar type and a vertical type. First, the basic structure of a flat surface conduction electron-emitting device will be described.

【００１９】図１（ａ）、（ｂ）は、平面型の表面伝導
型電子放出素子の基本的な構成を示す図である。FIGS. 1A and 1B are views showing the basic structure of a flat surface conduction electron-emitting device.

【００２０】図１において１は基板、２は電子放出部、
３は導電性薄膜、４と５は素子電極、６は凸形段差体で
ある。In FIG. 1, 1 is a substrate, 2 is an electron emitting portion,
3 is a conductive thin film, 4 and 5 are device electrodes, and 6 is a convex step body.

【００２１】基板１としては、例えば石英ガラス、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 を積層した積層
体、アルミナ等のセラミックス等が挙げられる。As the substrate 1, for example, quartz glass, Na
Examples thereof include glass having a reduced content of impurities such as blue glass, soda lime glass, a laminated body obtained by laminating SiO 2 on soda lime glass by a sputtering method, and ceramics such as alumina.

【００２２】対向する素子電極４，５の材料としては、
一般的導体材料が用いられ、例えばＮｉ、Ｃｒ、Ａｕ、
Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ等の金属ある
いは合金及びＰｄ、Ａｇ、Ａｕ、ＲｕＯ2 、Ｐｄ−Ａｇ
等の金属あるいは金属酸化物とガラス等から構成される
印刷導体、Ｉｎ2 Ｏ3 −ＳｎＯ2 等の透明導電体及びポ
リシリコン等の半導体導体材料等から適宜選択される。As the material of the device electrodes 4 and 5 facing each other,
Common conductor materials are used, such as Ni, Cr, Au,
Metals or alloys such as Mo, W, Pt, Ti, Al, Cu, Pd and Pd, Ag, Au, RuO 2 , Pd-Ag
A printed conductor composed of a metal or a metal oxide and glass, a transparent conductor such as In 2 O 3 —SnO 2 and a semiconductor conductor material such as polysilicon are appropriately selected.

【００２３】素子電極間隔Ｇ、素子電極長さＳ、導電性
薄膜３の形状等は、応用される形態等によって設計され
る。The element electrode spacing G, the element electrode length S, the shape of the conductive thin film 3 and the like are designed according to the applied form.

【００２４】素子電極間隔Ｇは、数百オングストローム
から数百マイクロメートルであることが好ましく、より
好ましくは、素子電極４，５間に印加する電圧等によ
り、数マイクロメートルから数十マイクロメートルであ
る。The element electrode spacing G is preferably several hundred angstroms to several hundreds of micrometers, and more preferably several micrometers to several tens of micrometers depending on the voltage applied between the device electrodes 4 and 5. .

【００２５】素子電極長さＳは、電極の抵抗値や電子放
出特性を考慮すると、好ましくは数マイクロメートルか
ら数百マイクロメートルであり、また素子電極厚ｄは、
数百オングストロームから数マイクロメートルである。The element electrode length S is preferably several micrometers to several hundreds of micrometers in consideration of the electrode resistance value and electron emission characteristics, and the element electrode thickness d is
Hundreds of Angstroms to a few micrometers.

【００２６】凸形段差体６としては、ＳｉＯ2 等の絶縁
体や、基板１自体をエッチングして形成したものが挙げ
られる。凸形段差体６の高さＨは、百数十オングストロ
ームから数マイクロメートルの間であれば良く、５００
オングストロームから３０００オングストロームが実用
的で望ましい。また、凸形段差体６の幅Ｌと素子電極間
隔Ｇ、及び素子電極４，５と凸形段差体６との関係は、
Ｌ≦Ｇ、Ｗ≦１／５×Ｇであることが望ましい。Examples of the convex step body 6 include an insulator such as SiO 2 and one formed by etching the substrate 1 itself. The height H of the convex step body 6 may be in the range of hundreds of angstroms to several micrometers, and is 500
Angstroms to 3000 Angstroms are practical and desirable. Further, the width L of the convex step body 6 and the element electrode interval G, and the relationship between the element electrodes 4, 5 and the convex step body 6 are as follows.
It is desirable that L ≦ G and W ≦ 1/5 × G.

【００２７】尚、図１に示される表面伝導型電子放出素
子は、基板１上に、素子電極４，５、凸形段差体６、導
電性薄膜３の順に積層されたものとなっているが、基板
１上に、導電性薄膜３、素子電極４，５、凸形段差体６
の順に積層したものとしてもよい。In the surface conduction electron-emitting device shown in FIG. 1, the device electrodes 4 and 5, the convex step body 6 and the conductive thin film 3 are laminated in this order on the substrate 1. , The conductive thin film 3, the device electrodes 4 and 5, and the convex step body 6 on the substrate 1.
It may be laminated in this order.

【００２８】導電性薄膜３は、良好な電子放出特性を得
るためには、微粒子で構成された微粒子膜であることが
特に好ましく、その膜厚は、素子電極４，５へのステッ
プカバレージ、素子電極４，５間の抵抗値及び後述する
フォーミング条件等によって適宜選択される。この導電
性薄膜３の膜厚は、好ましくは数オングストロームから
数千オングストロームで、特に好ましくは１０オングス
トロームから５００オングストロームであり、その抵抗
値は、１０の３乗から１０の７乗オーム／□のシート抵
抗値である。The conductive thin film 3 is particularly preferably a fine particle film composed of fine particles in order to obtain good electron emission characteristics. The thickness of the conductive thin film 3 depends on the step coverage of the device electrodes 4 and 5 and the device. It is appropriately selected depending on the resistance value between the electrodes 4 and 5 and the forming conditions described later. The conductive thin film 3 has a thickness of preferably several angstroms to several thousand angstroms, particularly preferably 10 angstroms to 500 angstroms, and its resistance value is 10 3 to 10 7 ohm / square sheet. It is the resistance value.

【００２９】本発明における導電性薄膜３を構成する材
料としては、例えばＰｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔ
ｉ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、
Ｐｂ等の金属、ＰｄＯ、ＳｎＯ2 、Ｉｎ2 Ｏ3 、Ｐｂ
Ｏ、Ｓｂ2 Ｏ3 等の酸化物、ＨｆＢ2 、ＺｒＢ2 、Ｌａ
Ｂ6 、ＣｅＢ6 、ＹＢ4 、ＧｄＢ4 等の硼化物、Ｔｉ
Ｃ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴａＣ、ＳｉＣ、ＷＣなどの炭化
物、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ等の窒化物、Ｓｉ、Ｇｅ等
の半導体、カーボン等が挙げられる。Examples of the material forming the conductive thin film 3 in the present invention are Pd, Pt, Ru, Ag, Au and T.
i, In, Cu, Cr, Fe, Zn, Sn, Ta, W,
Metals such as Pb, PdO, SnO 2 , In 2 O 3 , Pb
O, oxides such as Sb 2 O 3 , HfB 2 , ZrB 2 , La
Borides such as B 6 , CeB 6 , YB 4 , and GdB 4 , Ti
Examples thereof include carbides such as C, ZrC, HfC, TaC, SiC and WC, nitrides such as TiN, ZrN and HfN, semiconductors such as Si and Ge, and carbon.

【００３０】尚、上記微粒子膜とは、複数の微粒子が集
合した膜であり、その微細構造として、微粒子が個々に
分散配置した状態のみならず、微粒子が互いに隣接、あ
るいは重なり合った状態（島状も含む）の膜をさす。微
粒子膜である場合、微粒子の粒径は、数オングストロー
ムから数千オングストロームであることが好ましく、特
に好ましくは１０オングストロームから２００オングス
トロームである。The fine particle film is a film in which a plurality of fine particles are aggregated, and its fine structure is not only in a state where the fine particles are dispersed and arranged but also in a state where the fine particles are adjacent to each other or overlap each other (island shape). Including). In the case of a fine particle film, the particle diameter of the fine particles is preferably several angstroms to several thousand angstroms, and particularly preferably 10 angstroms to 200 angstroms.

【００３１】電子放出部２には亀裂が含まれており、電
子放出はこの亀裂付近から行われる。この亀裂を含む電
子放出部２及び亀裂自体は、導電性薄膜３の膜厚、膜
質、材料及び後述するフォーミング条件等の製法に依存
して形成される。従って、電子放出部２の位置及び形状
は図１に示されるような位置及び形状に特定されるもの
ではない。The electron emitting portion 2 has a crack, and the electron is emitted from the vicinity of the crack. The electron emitting portion 2 including the crack and the crack itself are formed depending on the film thickness of the conductive thin film 3, the film quality, the material, the forming conditions described later, and the like. Therefore, the position and shape of the electron emitting portion 2 are not limited to the position and shape as shown in FIG.

【００３２】亀裂は、数オングストロームから数百オン
グストロームの粒径の導電性微粒子を有することもあ
る。この導電性微粒子は、導電性薄膜３を構成する材料
の元素の一部、あるいは総てと同様のものである。ま
た、亀裂を含む電子放出部２及びその近傍の導電性薄膜
３は炭素及び炭素化合物を有することもある。The crack may have conductive fine particles having a particle diameter of several angstroms to several hundred angstroms. The conductive fine particles are the same as some or all of the elements of the material forming the conductive thin film 3. Further, the electron emitting portion 2 including a crack and the conductive thin film 3 in the vicinity thereof may contain carbon and a carbon compound.

【００３３】次に、垂直型の表面伝導型電子放出素子の
基本的な構成について説明する。Next, the basic structure of the vertical type surface conduction electron-emitting device will be described.

【００３４】図２は、垂直型の表面伝導型電子放出素子
の基本的な構成を示す図で、図中２１は段差形成部材
で、その他図１と同じ符号は同じ部材を示すものであ
る。FIG. 2 is a view showing the basic structure of a vertical type surface conduction electron-emitting device. In the figure, reference numeral 21 denotes a step forming member, and the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same members.

【００３５】基板１、電子放出部２、導電性薄膜３、素
子電極４，５及び凸形段差体６は、前述した平面型の表
面伝導型電子放出素子と同様の材料で構成されたもので
ある。The substrate 1, the electron emitting portion 2, the conductive thin film 3, the device electrodes 4, 5 and the convex step body 6 are made of the same material as that of the above-mentioned plane type surface conduction electron emitting device. is there.

【００３６】段差形成部材２１は、例えば真空蒸着法、
印刷法、スパッタ法等で付設されたＳｉＯ2 等の絶縁性
材料で構成されたものである。この段差形成部材２１の
膜厚は、先に述べた平面型の表面伝導型電子放出素子の
素子電極間隔Ｌ（図１参照）に対応するもので、段差形
成部材２１の作成法や素子電極４，５間に印加する電圧
等により設定されるが、好ましくは数百オングストロー
ムから数十マイクロメートルであり、特に好ましくは数
百オングストロームから数マイクロメートルである。The step forming member 21 is formed by, for example, a vacuum vapor deposition method,
It is made of an insulating material such as SiO 2 attached by a printing method, a sputtering method or the like. The film thickness of the step forming member 21 corresponds to the device electrode distance L (see FIG. 1) of the above-mentioned flat surface conduction electron-emitting device. It is set by the voltage applied between the first and second electrodes, but is preferably several hundred angstroms to several tens of micrometers, and particularly preferably several hundred angstroms to several micrometers.

【００３７】導電性薄膜３は、通常、素子電極４，５及
び凸形段差体６の作成後に形成されるので、素子電極
４，５の上に積層されるが、導電性薄膜３の形成後に素
子電極４，５及び凸形段差体６を作成し、導電性薄膜３
の上に素子電極４，５及び凸形段差体６が積層されるよ
うにすることも可能である。また、平面型の表面伝導型
電子放出素子の説明においても述べたように、電子放出
部２の形成は、導電性薄膜３の膜厚、膜質、材料及び後
述するフォーミング条件等の製法に依存するので、その
位置及び形状は図２に示されるような位置及び形状に特
定されるものではない。Since the conductive thin film 3 is usually formed after the device electrodes 4, 5 and the convex step body 6 are formed, it is laminated on the device electrodes 4, 5, but after the conductive thin film 3 is formed. The device electrodes 4 and 5 and the convex step body 6 are formed, and the conductive thin film 3 is formed.
It is also possible to stack the device electrodes 4 and 5 and the convex step body 6 on top of this. Further, as described in the description of the planar type surface conduction electron-emitting device, the formation of the electron-emitting portion 2 depends on the film thickness of the conductive thin film 3, the film quality, the material, and the manufacturing method such as forming conditions described later. Therefore, its position and shape are not limited to the position and shape shown in FIG.

【００３８】尚、以下の説明は、上述の平面型の表面伝
導型電子放出素子と垂直型の表面伝導型電子放出素子の
内、平面型を例にして説明するが、平面型の表面伝導型
電子放出素子に代えて垂直型の表面伝導型電子放出素子
としてもよい。In the following description, of the above-mentioned planar type surface conduction electron-emitting device and vertical type surface conduction type electron emission device, the planar type is taken as an example. A vertical surface conduction electron-emitting device may be used instead of the electron-emitting device.

【００３９】本発明の表面伝導型電子放出素子の製法と
しては様々な方法が考えられるが、その一例を図３ない
し図６に基づいて説明する。尚、図３において図１と同
じ符号は同じ部材を示すものである。Various methods are conceivable as a method of manufacturing the surface conduction electron-emitting device of the present invention, one example of which will be described with reference to FIGS. 3 to 6. In FIG. 3, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same members.

【００４０】１）基板１を洗剤、純水及び有機溶剤によ
り十分に洗浄した後、真空蒸着法、スパッタ法等により
絶縁材料及び素子電極材料を堆積させた後、フォトリソ
グラフィー技術により基板１の面上に凸形段差体６及び
素子電極４，５を形成する（図３（ａ））。1) After the substrate 1 is thoroughly washed with a detergent, pure water and an organic solvent, an insulating material and a device electrode material are deposited by a vacuum deposition method, a sputtering method or the like, and then the surface of the substrate 1 is formed by a photolithography technique. A convex step body 6 and element electrodes 4 and 5 are formed on the top (FIG. 3A).

【００４１】２）素子電極４，５を設けた基板１上に有
機金属溶液を分散塗布して放置することにより、素子電
極４と素子電極５間を連絡して有機金属薄膜を形成す
る。尚、有機金属溶液とは、前述の導電性薄膜３の構成
材料の金属を主元素とする有機化合物の溶液である。こ
の後、有機金属薄膜を加熱焼成処理し、リフトオフ、エ
ッチング等によりパターニングされた導電性薄膜３を形
成する（図３（ｂ））。2) An organic metal solution is dispersed and applied on the substrate 1 provided with the element electrodes 4 and 5 and left to stand, so that the element electrodes 4 and 5 are connected to each other to form an organic metal thin film. The organic metal solution is a solution of an organic compound whose main element is a metal that is a constituent material of the conductive thin film 3 described above. Then, the organometallic thin film is heated and baked to form the conductive thin film 3 patterned by lift-off, etching, etc. (FIG. 3B).

【００４２】本発明においては、上記加熱焼成時に加熱
温度を所定の温度に制御することにより、導電性薄膜３
の構成材料が、酸化物と金属の２相混合状態か、あるい
は非化学量論組成を有する酸化物を有する状態にするこ
とが好ましい。これは再酸化又は再還元によって抵抗値
の調整を広範囲で行えるためである。In the present invention, the conductive thin film 3 is controlled by controlling the heating temperature to a predetermined temperature during the above heating and firing.
It is preferable that the constituent material (1) is a two-phase mixed state of an oxide and a metal, or a state of having an oxide having a non-stoichiometric composition. This is because the resistance value can be adjusted over a wide range by re-oxidation or re-reduction.

【００４３】導電性薄膜３の形成方法としては、例え
ば、真空蒸着法、スパッタ法、化学的気相堆積法、ディ
ッピング法及びスピンナー法等によって有機金属膜を形
成することもできるが、ここでは特に、最も簡便な形成
方法である分散塗布法を用いている。As a method of forming the conductive thin film 3, for example, a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, a chemical vapor deposition method, a dipping method, a spinner method, or the like can be used to form the organometallic film. The most simple forming method is the dispersion coating method.

【００４４】有機金属溶液としては、酢酸ブチルやアル
コール等から成る有機溶媒に微粒子及び微粒子の分散を
促進する添加剤を加えたものを用いることができ、攪拌
等により微粒子の分散液を調整する。As the organic metal solution, it is possible to use fine particles and an additive that promotes dispersion of the fine particles to an organic solvent such as butyl acetate or alcohol, and the dispersion liquid of fine particles is prepared by stirring or the like.

【００４５】また、微粒子を分散して形成させるのに化
学的な方法として有機金属化合物の溶媒を基板上に塗布
した後、熱分解によって半導体の金属酸化物や金属の微
粒子を形成する手法も用いることができる。一例として
は、カプリル酸スズ（Ｃ7 Ｈ15ＣＯＯ）2 Ｓｎ、ジイソ
アシロキシエトキシアンチモンＣ2 Ｈ5 Ｏ（Ｃ5 Ｈ
11Ｏ）2 Ｓｂの熱分解によって、それぞれＳｎＯ2 、Ｓ
ｂ2 Ｏ3 の微粒子を形成したり、有機パラジウム化合物
からＰｄ微粒子を形成する例などを挙げることができ
る。As a chemical method for dispersing and forming fine particles, a method of applying a solvent of an organometallic compound on a substrate and then thermally decomposing fine particles of a metal oxide or metal is also used. be able to. As an example, tin caprylate (C 7 H 15 COO) 2 Sn, diisoacyloxyethoxyantimony C 2 H 5 O (C 5 H
By thermal decomposition of 11 O) 2 Sb, SnO 2 , S
Examples include forming fine particles of b 2 O 3 and forming Pd fine particles from an organopalladium compound.

【００４６】尚、このようにして微粒子からなる導電性
薄膜３を形成する際、導電性薄膜３のシート抵抗は５×
１０の３乗から１×１０の７乗Ω／□となるようにする
のが好ましい。When the conductive thin film 3 made of fine particles is formed in this manner, the sheet resistance of the conductive thin film 3 is 5 ×.
It is preferable to set 10 3 to 1 × 10 7 Ω / □.

【００４７】３）続いて、フォーミングと呼ばれる通電
処理を施す。素子電極４，５間に不図示の電源より通電
すると、導電性薄膜３の部位に構造の変化した電子放出
部２が形成される（図３（ｃ））。この通電処理により
導電性薄膜３を局所的に破壊、変形もしくは変質せし
め、構造の変化した部位が電子放出部２である。3) Subsequently, energization processing called forming is performed. When electricity is applied between the device electrodes 4 and 5 from a power source (not shown), the electron emitting portion 2 having a changed structure is formed at the site of the conductive thin film 3 (FIG. 3C). By this energization treatment, the conductive thin film 3 is locally destroyed, deformed or altered, and the electron-emissive portion 2 is a portion whose structure is changed.

【００４８】フォーミングの電圧波形の例を図４に示
す。FIG. 4 shows an example of the voltage waveform of forming.

【００４９】電圧波形は、特にパルス波形が好ましく、
パルス波高値を定電圧とした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。The voltage waveform is particularly preferably a pulse waveform,
There are a case of continuously applying a voltage pulse whose pulse peak value is a constant voltage (FIG. 4A) and a case of applying a voltage pulse while increasing the pulse peak value (FIG. 4B).

【００５０】まず、パルス波高値を定電圧とした場合に
ついて図４（ａ）で説明する。First, the case where the pulse peak value is a constant voltage will be described with reference to FIG.

【００５１】図４（ａ）におけるＴ１及びＴ２は電圧波
形のパルス幅とパルス間隔であり、例えば、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、波高値（フォーミング時のピーク電圧）を
前述した表面伝導型電子放出素子の形態に応じて適宜選
択して、適当な真空度の真空雰囲気下で、数秒から数十
分印加する。尚、印加する電圧波形は、図示される三角
波に限定されるものではなく、矩形波等の所望の波形を
用いることができる。In FIG. 4A, T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform, for example, T1 is 1 microsecond to 10 milliseconds and T2 is 10 microsecond to 100.
It is set to millisecond, and the peak value (peak voltage during forming) is appropriately selected according to the form of the surface conduction electron-emitting device described above, and applied for several seconds to several tens of minutes in a vacuum atmosphere with an appropriate degree of vacuum. The voltage waveform to be applied is not limited to the illustrated triangular wave, and a desired waveform such as a rectangular wave can be used.

【００５２】次に、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について図４（ｂ）で説明する。Next, the case where the voltage pulse is applied while the pulse crest value is increased will be described with reference to FIG.

【００５３】図４（ｂ）におけるＴ１及びＴ２は図４
（ａ）と同様であり、波高値（フォーミング時のピーク
電圧）を、例えば０．１Ｖステップ程度ずつ増加させ、
図４（ａ）の説明と同様の適当な真空雰囲気下で印加す
る。T1 and T2 in FIG. 4B are shown in FIG.
Similar to (a), the crest value (peak voltage during forming) is increased by, for example, about 0.1 V step,
Application is performed in an appropriate vacuum atmosphere similar to the description of FIG.

【００５４】尚、パルス間隔Ｔ２中に、導電性薄膜３を
局所的に破壊、変形もしくは変質させない程度の電圧、
例えば０．１Ｖ程度の電圧で素子電流を測定して抵抗値
を求め、例えば１Ｍオーム以上の抵抗を示したときにフ
ォーミングを終了することが好ましい。During the pulse interval T2, a voltage that does not locally destroy, deform or alter the conductive thin film 3,
For example, it is preferable to measure the device current at a voltage of about 0.1 V to obtain a resistance value, and terminate the forming when a resistance of, for example, 1 M ohm or more is exhibited.

【００５５】上記フォーミング工程からそれ以降の工程
は、図５に示されるような測定評価系内で行われるもの
である。この測定評価系について説明する。The steps from the forming step onward are performed in a measurement / evaluation system as shown in FIG. This measurement evaluation system will be described.

【００５６】図５において、図１と同じ符号は同じ部材
を示す。また、５１は素子に素子電圧Ｖｆを印加するた
めの電源、５０は素子電極４，５間の導電性薄膜３を流
れる素子電流Ｉｆを測定するための電流計、５４は電子
放出部２より放出される放出電流Ｉｅを捕捉するための
アノード電極、５３はアノード電極５４に電圧を印加す
るための高圧電源、５２は電子放出部２より放出される
放出電流Ｉｅを測定するための電流計、５５は真空装
置、５６は排気ポンプ、５７はガス導入口である。5, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same members. Further, 51 is a power supply for applying a device voltage Vf to the device, 50 is an ammeter for measuring a device current If flowing through the conductive thin film 3 between the device electrodes 4 and 5, and 54 is an electron emitting portion 2. The anode electrode 53 for trapping the emission current Ie to be generated, 53 is a high voltage power source for applying a voltage to the anode electrode 54, 52 is an ammeter for measuring the emission current Ie emitted from the electron emission portion 2, 55 Is a vacuum device, 56 is an exhaust pump, and 57 is a gas inlet.

【００５７】表面伝導型電子放出素子及びアノード電極
５４等は真空装置５５内に設置され、この真空装置５５
には不図示の真空計等の必要な機器が具備されていて、
所望の真空下で表面伝導型電子放出素子の測定評価がで
きるようになっている。The surface conduction electron-emitting device, the anode electrode 54 and the like are installed in a vacuum device 55.
Is equipped with necessary equipment such as a vacuum gauge (not shown),
The surface conduction electron-emitting device can be measured and evaluated under a desired vacuum.

【００５８】排気ポンプ５６は、ターボポンプ、ロータ
リーポンプ等からなる通常の高真空装置系と、イオンポ
ンプ等からなる超高真空装置系とから構成されている。
また、真空装置５５全体及び表面伝導型電子放出素子の
基板１は、ヒーターにより２００℃程度まで加熱できる
ようになっている。尚、この測定評価系は、後述するよ
うな表示パネルの組み立て段階において、表示パネル及
びその内部を真空装置５５及びその内部として構成する
ことで、フォーミング工程及び後述するそれ以後の工程
における測定評価及び処理に応用されるものである。The exhaust pump 56 is composed of a normal high vacuum system such as a turbo pump and a rotary pump, and an ultra high vacuum system such as an ion pump.
The entire vacuum device 55 and the substrate 1 of the surface conduction electron-emitting device can be heated up to about 200 ° C. by a heater. This measurement and evaluation system configures the display panel and its inside as the vacuum device 55 and its inside at the stage of assembling the display panel as will be described later, so that the measurement and evaluation in the forming step and the subsequent steps described later are performed. It is applied to processing.

【００５９】４）本発明の表面伝導型電子放出素子の場
合、更に活性化工程を施すことが好ましい。4) In the case of the surface conduction electron-emitting device of the present invention, it is preferable to further carry out an activation step.

【００６０】活性化工程とは、例えば１０の−４乗〜１
０の−５乗ｔｏｒｒ程度の真空度で、パルス波高値を定
電圧としたパルスの印加を繰り返す処理のことをいい、
真空雰囲気中に存在する有機物質から炭素及び炭素化合
物を電子放出部２に堆積させることで、素子電流、放出
電流の状態を著しく向上させることができる工程であ
る。この活性化工程は、例えば素子電流や放出電流を測
定しながら行って、例えば放出電流が飽和した時点で終
了するようにすれば効果的であるので好ましい。また、
活性化工程でのパルス波高値は、好ましくは駆動電圧の
波高値である。The activation process is, for example, 10 −4 to 1
It is a process of repeating the application of pulses with a pulse peak value of a constant voltage at a vacuum degree of 0 −5 torr.
By depositing carbon and carbon compounds in the electron emission portion 2 from an organic substance existing in a vacuum atmosphere, the device current and emission current can be significantly improved. It is effective to perform this activation step while measuring the device current and the emission current, for example, and to end it when the emission current is saturated, because it is effective. Also,
The pulse peak value in the activation step is preferably the peak value of the driving voltage.

【００６１】尚、上記炭素及び炭素化合物とは、グラフ
ァイト（単結晶及び多結晶の双方を指す）、非晶質カー
ボン（非晶質カーボン及びこれと多結晶グラファイトと
の混合物を指す）である。また、その堆積膜厚は、好ま
しくは５００オングストローム以下、より好ましくは３
００オングストローム以下である。The carbon and the carbon compound are graphite (both single crystal and polycrystalline) and amorphous carbon (amorphous carbon and a mixture thereof with polycrystalline graphite). The deposited film thickness is preferably 500 angstroms or less, more preferably 3 angstroms or less.
It is less than 00 angstrom.

【００６２】５）このようにして作成した表面伝導型電
子放出素子を、フォーミング工程、活性化工程での真空
度より高い真空度の真空雰囲気下で動作駆動する、安定
化工程を施すことが好ましい。より好ましくは、この高
い真空度の真空雰囲気下で、８０〜１５０℃の加熱の
後、動作駆動する。5) It is preferable that the surface conduction electron-emitting device thus produced is subjected to a stabilizing process in which it is driven in a vacuum atmosphere having a vacuum degree higher than the vacuum degree in the forming step and the activation step. . More preferably, in a vacuum atmosphere having a high degree of vacuum, after heating at 80 to 150 ° C., the operation is driven.

【００６３】尚、フォーミング工程、活性化工程の真空
度より高い真空度の真空雰囲気とは、例えば約１０の−
６乗ｔｏｒｒ以上の真空度を有する真空雰囲気であり、
より好ましくは超高真空系であり、炭素及び炭素化合物
が新たにほぼ堆積しない真空度である。A vacuum atmosphere having a vacuum degree higher than that in the forming step and the activation step means, for example, about −10
It is a vacuum atmosphere having a vacuum degree of 6th torr or more,
More preferably, it is an ultra-high vacuum system, and the degree of vacuum is such that carbon and carbon compounds are hardly newly deposited.

【００６４】即ち、表面伝導型電子放出素子を上記真空
雰囲気中に封入してしまうことにより、これ以上の炭素
及び炭素化合物の堆積を抑制することが可能となり、こ
れによって素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅが安定する。That is, by encapsulating the surface conduction electron-emitting device in the above-mentioned vacuum atmosphere, it becomes possible to suppress further deposition of carbon and carbon compounds, and thereby the device current If and the emission current Ie. Is stable.

【００６５】このようにして得られる表面伝導型電子放
出素子の基本特性を以下に説明する。The basic characteristics of the surface conduction electron-emitting device thus obtained will be described below.

【００６６】以下に述べる表面伝導型電子放出素子の基
本特性は、図５の測定評価系のアノード電極５４の電圧
を１ｋＶ〜１０ｋＶとし、アノード電極５４と表面伝導
型電子放出素子の距離Ｈを２〜８ｍｍとして行った測定
に基づくものである。The basic characteristics of the surface conduction electron-emitting device described below are that the voltage of the anode electrode 54 of the measurement / evaluation system of FIG. 5 is 1 kV to 10 kV, and the distance H between the anode electrode 54 and the surface conduction electron-emitting device is 2 It is based on the measurement performed as ~ 8 mm.

【００６７】まず、放出電流Ｉｅ及び素子電流Ｉｆと、
素子電圧Ｖｆとの関係の典型的な例を図６に示す。尚、
図６の（ａ）において、放出電流Ｉｅは素子電流Ｉｆに
比べて著しく小さいので、任意単位で示されている。First, the emission current Ie and the device current If,
A typical example of the relationship with the device voltage Vf is shown in FIG. still,
In FIG. 6A, the emission current Ie is markedly smaller than the device current If, and therefore is shown in arbitrary units.

【００６８】図６の（ａ）から明らかなように、表面伝
導型電子放出素子は、放出電流Ｉｅに対する次の３つの
特徴的特性を有する。As is apparent from FIG. 6A, the surface conduction electron-emitting device has the following three characteristic characteristics with respect to the emission current Ie.

【００６９】まず第１に、表面伝導型電子放出素子はあ
る電圧（しきい値電圧と呼ぶ：図６の（ａ）中のＶｔ
ｈ）を超える素子電圧Ｖｆを印加すると急激に放出電流
Ｉｅが増加し、一方しきい値電圧Ｖｔｈ以下では放出電
流Ｉｅが殆ど検出されない。即ち、放出電流Ｉｅに対す
る明確なしきい値電圧Ｖｔｈを持った非線形素子であ
る。First, the surface conduction electron-emitting device has a certain voltage (called a threshold voltage: Vt in FIG. 6A).
When the device voltage Vf exceeding h) is applied, the emission current Ie rapidly increases, while at the threshold voltage Vth or less, the emission current Ie is hardly detected. That is, it is a non-linear element having a clear threshold voltage Vth with respect to the emission current Ie.

【００７０】第２に、放出電流Ｉｅが素子電圧Ｖｆに対
して単調増加する特性（ＭＩ特性と呼ぶ）を有するた
め、放出電流Ｉｅは素子電圧Ｖｆで制御できる。Secondly, since the emission current Ie has a characteristic of monotonically increasing with respect to the element voltage Vf (called MI characteristic), the emission current Ie can be controlled by the element voltage Vf.

【００７１】第３に、アノード電極５４（図５参照）に
補足される放出電荷は、素子電圧Ｖｆを印加する時間に
依存する。即ち、アノード電極５４に捕捉される電荷量
は、素子電圧Ｖｆを印加する時間により制御できる。Thirdly, the emitted charges captured by the anode electrode 54 (see FIG. 5) depend on the time for applying the device voltage Vf. That is, the amount of charges captured by the anode electrode 54 can be controlled by the time for which the device voltage Vf is applied.

【００７２】放出電流Ｉｅが素子電圧Ｖｆに対してＭＩ
特性を有すると同時に、素子電流Ｉｆも素子電圧Ｖｆに
対してＭＩ特性を有する場合もある。このような表面伝
導型電子放出素子の特性の例が図６の（ａ）で示す特性
である。一方、図６の（ｂ）で示すように、素子電流Ｉ
ｆは素子電圧Ｖｆに対して電圧制御型負性抵抗特性（Ｖ
ＣＮＲ特性と呼ぶ）を示す場合もある。いずれの特性を
示すかは、表面伝導型電子放出素子の製法及び測定時の
測定条件等に依存する。但し、素子電流Ｉｆが素子電圧
Ｖｆに対してＶＣＮＲ特性を有する表面伝導型電子放出
素子でも、上記３つの特性上の特徴を有する。The emission current Ie is MI with respect to the device voltage Vf.
At the same time as having the characteristics, the element current If may also have the MI characteristics with respect to the element voltage Vf. An example of the characteristics of such a surface conduction electron-emitting device is the characteristics shown in FIG. On the other hand, as shown in FIG. 6B, the device current I
f is a voltage control type negative resistance characteristic (V
In some cases, it may be referred to as a CNR characteristic). Which characteristic is exhibited depends on the manufacturing method of the surface conduction electron-emitting device and the measurement conditions at the time of measurement. However, the surface conduction electron-emitting device in which the device current If has a VCNR characteristic with respect to the device voltage Vf also has the above three characteristic features.

【００７３】このようにして作成した表面伝導型電子放
出素子の素子電極４，５間の断面を電界放射型走査電子
顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）で観察すると、図１（ｂ）に示
したように、素子電極４，５の端面は導電性薄膜３によ
って完全に覆われていることが判る。When the cross section between the device electrodes 4 and 5 of the surface conduction electron-emitting device thus produced is observed with a field emission scanning electron microscope (FE-SEM), it is as shown in FIG. 1 (b). It can be seen that the end faces of the device electrodes 4 and 5 are completely covered with the conductive thin film 3.

【００７４】更に、このような表面伝導型電子放出素子
を真空容器内に収容し、上方にフェースプレートを設け
て焼成を行い、封着して電子源もしくは画像形成装置を
作成すると、焼成後も素子抵抗及びフォーミング電圧が
低減される。Further, when such a surface conduction electron-emitting device is housed in a vacuum container, a face plate is provided above it to perform firing, and sealing is performed to form an electron source or an image forming apparatus. Element resistance and forming voltage are reduced.

【００７５】次に、本発明の電子源における表面伝導型
電子放出素子の配列について説明する。Next, the arrangement of the surface conduction electron-emitting devices in the electron source of the present invention will be described.

【００７６】本発明の電子源における表面伝導型電子放
出素子の配列方式としては、従来の技術の項で述べたよ
うな梯型配置の他、ｍ本のＸ方向配線の上にｎ本のＹ方
向配線を層間絶縁層を介して設置し、表面伝導型電子放
出素子の一対の素子電極に夫々Ｘ方向配線、Ｙ方向配線
を接続した配置方式が挙げられる。これを以後単純マト
リクス配置と呼ぶ。まず、この単純マトリクス配置につ
いて詳述する。As a method for arranging the surface conduction electron-emitting devices in the electron source of the present invention, in addition to the ladder arrangement as described in the section of the prior art, n Ys are arranged on m X-direction wirings. There is an arrangement method in which directional wirings are provided via an interlayer insulating layer and an X-direction wiring and a Y-direction wiring are connected to a pair of device electrodes of a surface conduction electron-emitting device, respectively. This is hereinafter referred to as a simple matrix arrangement. First, this simple matrix arrangement will be described in detail.

【００７７】前述した表面伝導型電子放出素子の基本的
特性によれば、単純マトリクス配置された表面伝導型電
子放出素子における放出電子は、しきい値電圧を超える
電圧では、対向する素子電極間に印加するパルス状電圧
の波高値とパルス幅で制御できる。一方、しきい値電圧
以下では殆ど電子は放出されない。従って、多数の表面
伝導型電子放出素子を配置した場合においても、個々の
素子に上記パルス状電圧を適宜印加すれば、入力信号に
応じて表面伝導型電子放出素子を選択し、その電子放出
量が制御でき、単純なマトリクス配線だけで個別の表面
伝導型電子放出素子を選択して独立に駆動可能となる。According to the basic characteristics of the surface-conduction type electron-emitting device described above, the emitted electrons in the surface-conduction type electron-emitting device arranged in the simple matrix are generated between the opposing device electrodes at a voltage exceeding the threshold voltage. It can be controlled by the peak value and pulse width of the applied pulsed voltage. On the other hand, almost no electrons are emitted below the threshold voltage. Therefore, even when a large number of surface conduction electron-emitting devices are arranged, if the pulsed voltage is appropriately applied to each device, the surface conduction electron-emitting device is selected according to the input signal and the electron emission amount thereof is selected. Can be controlled, and individual surface conduction electron-emitting devices can be selected and driven independently by simple matrix wiring.

【００７８】単純マトリクス配置はこのような原理に基
づくもので、本発明の電子源の一例である、この単純マ
トリクス配置の電子源の構成について図７に基づいて更
に説明する。The simple matrix arrangement is based on such a principle, and the structure of the electron source having the simple matrix arrangement, which is an example of the electron source of the present invention, will be further described with reference to FIG.

【００７９】図７において基板１は既に説明したような
ガラス板等であり、この基板１上に配列された本発明の
表面伝導型電子放出素子１０４の個数及び形状は用途に
応じて適宜設定されるものである。In FIG. 7, the substrate 1 is a glass plate or the like as already described, and the number and shape of the surface conduction electron-emitting devices 104 of the present invention arranged on the substrate 1 are appropriately set according to the application. It is something.

【００８０】ｍ本のＸ方向配線１０２は、夫々外部端子
Ｄｘ１，Ｄｘ２，……，Ｄｘｍを有するもので、基板１
上に、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法等で形成した導
電性金属等である。また、多数の表面伝導型電子放出素
子１０４にほぼ均等に電圧が供給されるように、材料、
膜厚、配線幅が設定されている。The m X-direction wirings 102 have external terminals Dx1, Dx2, ..., Dxm, respectively.
A conductive metal or the like formed on the top by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method, or the like. In addition, the material, so that the voltage is supplied almost evenly to the large number of surface conduction electron-emitting devices 104,
The film thickness and wiring width are set.

【００８１】ｎ本のＹ方向配線１０３は、夫々外部端子
Ｄｙ１，Ｄｙ２，……，Ｄｙｎを有するもので、Ｘ方向
配線１０２と同様に作成される。The n Y-direction wirings 103 each have external terminals Dy1, Dy2, ..., Dyn, and are formed similarly to the X-direction wirings 102.

【００８２】これらｍ本のＸ方向配線１０２とｎ本のＹ
方向配線１０３間には、不図示の層間絶縁層が設置さ
れ、電気的に分離されて、マトリクス配線を構成してい
る。尚、このｍ，ｎは共に正の整数である。These m X-direction wirings 102 and n Y-wirings
An interlayer insulating layer (not shown) is provided between the directional wirings 103 and electrically separated to form a matrix wiring. In addition, both m and n are positive integers.

【００８３】不図示の層間絶縁層は、真空蒸着法、印刷
法、スパッタ法等で形成されたＳｉＯ2 等であり、Ｘ方
向配線１０２を形成した基板１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１０２とＹ方向配線
１０３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。The interlayer insulating layer (not shown) is SiO 2 or the like formed by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method or the like, and has a desired shape on the entire surface or a part of the substrate 1 on which the X-direction wiring 102 is formed. In particular, the film thickness, material, and manufacturing method are appropriately set so as to withstand the potential difference at the intersection of the X-direction wiring 102 and the Y-direction wiring 103.

【００８４】更に、表面伝導型電子放出素子１０４の対
向する素子電極（不図示）が、ｍ本のＸ方向配線１０２
と、ｎ本のＹ方向配線１０３と、真空蒸着法、印刷法、
スパッタ法等で形成された導電性金属等からなる結線１
０５によって電気的に接続されているものである。Further, the device electrodes (not shown) of the surface conduction electron-emitting device 104 facing each other have m X-direction wirings 102.
, N Y-direction wirings 103, a vacuum deposition method, a printing method,
Connection 1 made of a conductive metal or the like formed by a sputtering method or the like
05 are electrically connected.

【００８５】ここで、ｍ本のＸ方向配線１０２と、ｎ本
のＹ方向配線１０３と、結線１０５と、対向する素子電
極とは、その構成元素の一部あるいは全部が同一であっ
ても、また夫々異なっていてもよく、前述の素子電極の
材料等より適宜選択される。これら素子電極への配線
は、素子電極と材料が同一である場合は素子電極と総称
する場合もある。また、表面伝導型電子放出素子１０４
は、基板１あるいは不図示の層間絶縁層上どちらに形成
してもよい。Here, the m number of X-direction wirings 102, the n number of Y-direction wirings 103, the connection line 105, and the opposing element electrodes may have the same or partial constituent elements. Further, they may be different from each other, and are appropriately selected from the above-mentioned material of the element electrode and the like. Wirings to these element electrodes may be collectively referred to as element electrodes when the same material as the element electrodes is used. In addition, the surface conduction electron-emitting device 104
May be formed either on the substrate 1 or on an interlayer insulating layer (not shown).

【００８６】また、詳しくは後述するが、前記Ｘ方向配
線１０２には、Ｘ方向に配列された表面伝導型電子放出
素子１０４の行を入力信号に応じて走査するために、走
査信号を印加する不図示の走査信号印加手段が電気的に
接続されている。Further, as will be described in detail later, a scanning signal is applied to the X-direction wiring 102 in order to scan the rows of the surface conduction electron-emitting devices 104 arranged in the X-direction according to an input signal. A scanning signal applying means (not shown) is electrically connected.

【００８７】一方、Ｙ方向配線１０３には、Ｙ方向に配
列された表面伝導型電子放出素子１０４の列の各列を入
力信号に応じて変調するために、変調信号を印加する不
図示の変調信号発生手段が電気的に接続されている。更
に、各表面伝導型電子放出素子１０４に印加される駆動
電圧は、当該表面伝導型電子放出素子１０４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, a modulation signal (not shown) is applied to the Y-direction wiring 103 in order to modulate each row of the surface conduction electron-emitting devices 104 arranged in the Y-direction according to an input signal. The signal generating means is electrically connected. Further, the drive voltage applied to each surface conduction electron-emitting device 104 is supplied as a difference voltage between the scanning signal and the modulation signal applied to the surface conduction electron-emitting device 104.

【００８８】次に、以上のような単純マトリクス配置の
本発明の電子源を用いた本発明の画像形成装置の一例
を、図８〜図１０を用いて説明する。尚、図８は表示パ
ネル２０１の基本構成図であり、図９は蛍光膜１１４を
示す図であり、図１０は図８の表示パネル２０１で、Ｎ
ＴＳＣ方式のテレビ信号に応じてテレビジョン表示を行
うための駆動回路の一例を示すブロック図である。Next, an example of the image forming apparatus of the present invention using the electron source of the present invention having the above simple matrix arrangement will be described with reference to FIGS. Note that FIG. 8 is a basic configuration diagram of the display panel 201, FIG. 9 is a diagram showing the fluorescent film 114, and FIG. 10 is the display panel 201 of FIG.
It is a block diagram showing an example of a drive circuit for performing a television display according to a television signal of a TSC system.

【００８９】図８において、１は上述のようにして本発
明の表面伝導型電子放出素子を配置した電子源の基板、
１１１は基板１を固定したリアプレート、１１６はガラ
ス基板１１３の内面に蛍光膜１１４とメタルバック１１
５等が形成されたフェースプレート、１１２は支持枠で
あり、リアプレート１１１、支持枠１１２及びフェース
プレート１１６に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１１８を構成している。In FIG. 8, 1 is a substrate of an electron source in which the surface conduction electron-emitting device of the present invention is arranged as described above,
111 is a rear plate to which the substrate 1 is fixed, and 116 is a fluorescent film 114 and a metal back 11 on the inner surface of the glass substrate 113.
5 is formed on the face plate, and 112 is a support frame. Frit glass or the like is applied to the rear plate 111, the support frame 112, and the face plate 116, and the temperature is 400 to 500 ° C. for 10 minutes or more in the atmosphere or nitrogen. The enclosure 118 is formed by sealing by firing.

【００９０】図８において、２は図１における電子放出
部に相当する。１０２、１０３は、表面伝導型電子放出
素子１０４の一対の素子電極４，５と接続されたＸ方向
配線及びＹ方向配線で、夫々外部端子Ｄｘ１ないしＤｘ
ｍ，Ｄｙ１ないしＤｙｎを有している。In FIG. 8, 2 corresponds to the electron emitting portion in FIG. Reference numerals 102 and 103 denote X-direction wirings and Y-direction wirings connected to the pair of device electrodes 4 and 5 of the surface conduction electron-emitting device 104, respectively, and external terminals Dx1 to Dx, respectively.
m, Dy1 to Dyn.

【００９１】外囲器１１８は、上述の如く、フェースー
プレート１１６、支持枠１１２、リアプレート１１１で
構成されている。しかし、リアプレート１１１は主に基
板１の強度を補強する目的で設けられるものであり、基
板１自体で十分な強度を持つ場合は別体のリアプレート
１１１は不要で、基板１に直接支持枠１１２を封着し、
フェースプレート１１６、支持枠１１２、基板１にて外
囲器１１８を構成してもよい。また、フェースプレート
１１６、リアプレート１１１の間にスぺーサーと呼ばれ
る不図示の支持体を更に設置することで、大気圧に対し
て十分な強度を有する外囲器１１８とすることもでき
る。The envelope 118 is composed of the face plate 116, the support frame 112 and the rear plate 111 as described above. However, the rear plate 111 is provided mainly for the purpose of reinforcing the strength of the substrate 1, and when the substrate 1 itself has sufficient strength, the separate rear plate 111 is not necessary, and the rear plate 111 is directly supported on the substrate 1. 112 is sealed,
The envelope 118 may be composed of the face plate 116, the support frame 112, and the substrate 1. Further, by further installing a support body (not shown) called a spacer between the face plate 116 and the rear plate 111, it is possible to form the envelope 118 having sufficient strength against atmospheric pressure.

【００９２】蛍光膜１１４は、モノクロームの場合は蛍
光体１２２のみからなるが、カラーの蛍光膜１１４の場
合は、蛍光体１２２の配列により、ブラックストライプ
（図９（ａ））あるいはブラックマトリクス（図９
（ｂ））等と呼ばれる黒色導伝材１２１と蛍光体１２２
とで構成される。ブラックストライプ、ブラックマトリ
クスが設けられる目的は、カラー表示の場合必要となる
三原色の各蛍光体１２２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１１４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。黒色導伝材１２１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他の材
料を用いることもできる。In the case of monochrome, the fluorescent film 114 is composed of only the fluorescent substance 122, but in the case of the color fluorescent film 114, depending on the arrangement of the fluorescent substances 122, a black stripe (FIG. 9A) or a black matrix (see FIG. 9). 9
(B)) Black conductive material 121 and phosphor 122, etc.
Composed of and. The purpose of providing the black stripes and the black matrix is to make the color mixture, etc., inconspicuous by making the coating portions between the phosphors 122 of the three primary colors necessary for color display black, and to reflect external light on the phosphor film 114. This is to suppress the decrease in contrast due to. As the material of the black conductive material 121, not only a commonly used material containing graphite as a main component, but also another material may be used as long as it is conductive and has little light transmission and reflection. it can.

【００９３】ガラス基板１１３に蛍光体１２２を塗布す
る方法としては、モノクローム、カラーによらず、沈澱
法や印刷法が用いられる。As a method for applying the phosphor 122 to the glass substrate 113, a precipitation method or a printing method is used regardless of monochrome or color.

【００９４】また、図８に示されるように、蛍光膜１１
４の内面側には通常メタルバック１１５が設けられる。
メタルバック１１５の目的は、蛍光体１２２（図９参
照）の発光のうち内面側への光をフェースプレート１１
６側へ鏡面反射することにより輝度を向上すること、電
子ビーム加速電圧を印加するための電極として作用する
こと、外囲器１１８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１２２の保護等である。メタルバ
ック１１５は、蛍光膜１１４の作製後、蛍光膜１１４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。Further, as shown in FIG.
A metal back 115 is usually provided on the inner surface side of 4.
The purpose of the metal back 115 is to allow light emitted from the phosphor 122 (see FIG. 9) toward the inner surface side to be emitted from the face plate 11
The mirror 122 is mirror-reflected to improve brightness, acts as an electrode for applying an electron beam accelerating voltage, and protects the phosphor 122 from damage due to collision of negative ions generated in the envelope 118. Etc. The metal back 115 can be manufactured by performing smoothing processing (usually called filming) on the inner surface of the fluorescent film 114 after manufacturing the fluorescent film 114, and then depositing Al by vacuum evaporation or the like.

【００９５】フェースプレート１１６には、更に蛍光膜
１１４の導伝性を高めるため、蛍光膜１１４の外面側に
透明電極（不図示）を設けてもよい。The face plate 116 may be provided with a transparent electrode (not shown) on the outer surface side of the fluorescent film 114 in order to further enhance the conductivity of the fluorescent film 114.

【００９６】前述の封着を行う際、カラーの場合は各色
蛍光体１２２と表面伝導型電子放出素子１０４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なう
必要がある。At the time of performing the above-mentioned sealing, in the case of a color, the phosphors 122 of the respective colors must correspond to the surface conduction electron-emitting devices 104, so that it is necessary to perform sufficient alignment.

【００９７】外囲器１１８内は、不図示の排気管を通
じ、１０の−７乗ｔｏｒｒ程度の真空度にされ、封止さ
れる。また、外囲器１１８の封止を行う直前あるいは封
止後に、ゲッター処理を行うこともある。これは、外囲
器１１８内の所定の位置に配置したゲッター（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Ｂａ等が主成分であり、該蒸着膜の吸着作用により、
例えば１×１０の−５乗ないしは１×１０の−７乗ｔｏ
ｒｒの真空度を維持するためのものである。The inside of the envelope 118 is sealed to a vacuum degree of about 10 −7 torr through an exhaust pipe (not shown). Also, the getter process may be performed immediately before or after the envelope 118 is sealed. This is a getter (not shown) arranged at a predetermined position in the envelope 118.
Is a process for forming a vapor-deposited film by heating. The getter usually has Ba as a main component, and due to the adsorption action of the deposited film,
For example, 1 × 10 −5 to 1 × 10 −7 to
This is for maintaining the vacuum degree of rr.

【００９８】尚、前述したフォーミング及びこれ以降の
表面伝導型電子放出素子の各製造工程は、通常、外囲器
１１８の封止直前又は封止後に行われるもので、その内
容は前述の通りである。The above-mentioned forming process and the subsequent steps of manufacturing the surface conduction electron-emitting device are usually performed immediately before or after the encapsulation of the envelope 118, and the contents thereof are as described above. is there.

【００９９】上述の表示パネル２０１は、例えば図１０
に示されるような駆動回路で駆動することができる。
尚、図１０において、２０１は表示パネル、２０２は走
査回路、２０３は制御回路、２０４はシフトレジスタ、
２０５はラインメモリ、２０６は同期信号分離回路、２
０７は変調信号発生器、Ｖｘ及びＶａは直流電圧源であ
る。The above-mentioned display panel 201 is shown in FIG.
It can be driven by a driving circuit as shown in FIG.
In FIG. 10, 201 is a display panel, 202 is a scanning circuit, 203 is a control circuit, 204 is a shift register,
205 is a line memory, 206 is a sync signal separation circuit, 2
Reference numeral 07 is a modulation signal generator, and Vx and Va are DC voltage sources.

【０１００】図１０に示されるように、表示パネル２０
１は、外部端子Ｄｘ１ないしＤｘｍ、外部端子Ｄｙ１な
いしＤｙｎ及び高圧端子Ｈｖを介して外部の電気回路と
接続されている。この内、外部端子Ｄｘ１ないしＤｘｍ
には前記表示パネル２０１内に設けられている表面伝導
型電子放出素子、即ちｍ行ｎ列の行列状にマトリクス配
置された表面伝導型電子放出素子群を１行（ｎ素子ず
つ）順次駆動して行くための走査信号が印加される。As shown in FIG. 10, the display panel 20
1 is connected to an external electric circuit via the external terminals Dx1 to Dxm, the external terminals Dy1 to Dyn, and the high-voltage terminal Hv. Of these, the external terminals Dx1 to Dxm
The surface conduction electron-emitting devices provided in the display panel 201, that is, the group of surface conduction electron-emitting devices arranged in a matrix of m rows and n columns are sequentially driven one row (n elements at a time). A scanning signal for moving is applied.

【０１０１】一方、端子Ｄｙ１ないし外部端子Ｄｙｎに
は、前記走査信号により選択された１行の各表面伝導型
電子放出素子の出力電子ビームを制御するための変調信
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。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
ための加速電圧である。On the other hand, a modulation signal for controlling the output electron beam of each surface conduction electron-emitting device of one row selected by the scanning signal is applied to the terminal Dy1 to the external terminal Dyn. Further, the high voltage terminal Hv is supplied with a DC voltage of, for example, 10 kV from the DC voltage source Va. This is an accelerating voltage for giving enough energy to excite the phosphor to the electron beam output from the surface conduction electron-emitting device.

【０１０２】走査回路２０２は、内部にｍ個のスイッチ
ング素子（図１０中Ｓ１ないしＳｍで模式的に示す）を
備えるもので、各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓｍは、直流
電圧電源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て、表示パネル２０１の外
部端子Ｄｘ１ないしＤｘｍと電気的に接続するものであ
る。各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓｍは、制御回路２０３
が出力する制御信号Ｔｓｃａｎに基づいて動作するもの
で、実際には、例えばＦＥＴのようなスイッチング機能
を有する素子を組み合わせることにより容易に構成する
ことが可能である。The scanning circuit 202 includes therein m switching elements (schematically shown by S1 to Sm in FIG. 10), and each of the switching elements S1 to Sm is an output voltage of the DC voltage source Vx or 0V. One of (ground level) is selected and electrically connected to the external terminals Dx1 to Dxm of the display panel 201. Each of the switching elements S1 to Sm includes a control circuit 203.
It operates on the basis of the control signal Tscan output from the device, and in fact, it can be easily configured by combining elements having a switching function such as an FET.

【０１０３】本例における前記直流電圧源Ｖｘは、前記
表面伝導型電子放出素子の特性（しきい値電圧）に基づ
き、走査されていない表面伝導型電子放出素子に印加さ
れる駆動電圧がしきい値電圧以下となるような一定電圧
を出力するよう設定されている。The DC voltage source Vx in this example has a threshold drive voltage applied to the surface-conduction electron-emitting devices which are not scanned, based on the characteristics (threshold voltage) of the surface-conduction electron-emitting devices. It is set to output a constant voltage that is less than or equal to the value voltage.

【０１０４】制御回路２０３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
動作を整合させる働きを持つものである。次に説明する
同期信号分離回路２０６より送られる同期信号Ｔｓｙｎ
ｃに基づいて、各部に対してＴｓｃａｎ、Ｔｓｆｔ及び
Ｔｍｒｙの各制御信号を発生する。The control circuit 203 has a function of matching the operation of each part so that an appropriate display is performed based on an image signal input from the outside. The synchronization signal Tsyn sent from the synchronization signal separation circuit 206 described below
Based on c, Tscan, Tsft, and Tmry control signals are generated for each unit.

【０１０５】同期信号分離回路２０６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
輝度信号成分を分離するための回路で、よく知られてい
るように、周波数分離（フィルター）回路を用いれば、
容易に構成できるものである。同期信号分離回路２０６
により分離された同期信号は、これもよく知られるよう
に、垂直同期信号と水平同期信号よりなる。ここでは、
説明の便宜上Ｔｓｙｎｃとして図示する。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Ｄ
ＡＴＡ信号と図示する。このＤＡＴＡ信号はシフトレジ
スタ２０４に入力される。The synchronizing signal separation circuit 206 is a circuit for separating a synchronizing signal component and a luminance signal component from an externally input NTSC television signal, and as is well known, a frequency separation (filter). If you use a circuit,
It can be easily constructed. Sync signal separation circuit 206
As is well known, the sync signal separated by is composed of a vertical sync signal and a horizontal sync signal. here,
For convenience of explanation, it is shown as Tsync. On the other hand, the luminance signal component of the image separated from the television signal is referred to as D for convenience.
This is shown as an ATA signal. This DATA signal is input to the shift register 204.

【０１０６】シフトレジスタ２０４は、時系列的にシリ
アル入力される前記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２０３より送られる制御信号Ｔｓｆｔに基づいて作
動する。この制御信号Ｔｓｆｔは、シフトレジスタ２０
４のシフトクロックであると言い換えてもよい。また、
シリアル／パラレル変換された画像１ライン分（表面伝
導型電子放出素子のｎ素子分の駆動データに相当する）
のデータは、Ｉｄ１ないしＩｄｎのｎ個の並列信号とし
て前記シフトレジスタ２０４より出力される。The shift register 204 is for converting the DATA signal serially input in time series into serial / parallel conversion for each line of the image, and based on the control signal Tsft sent from the control circuit 203. Operate. The control signal Tsft is supplied to the shift register 20.
In other words, the shift clock may be four. Also,
One line of serial / parallel converted image (corresponding to driving data for n elements of the surface conduction electron-emitting device)
Data is output from the shift register 204 as n parallel signals Id1 to Idn.

【０１０７】ラインメモリ２０５は、画像１ライン分の
データを必要時間だけ記憶するための記憶装置であり、
制御回路２０３より送られる制御信号Ｔｍｒｙに従って
適宜Ｉｄ１ないしＩｄｎの内容を記憶する。記憶された
内容は、Ｉｄ’１ないしＩｄ’ｎとして出力され、変調
信号発生器２０７に入力される。The line memory 205 is a storage device for storing data for one line of an image for a required time,
The contents of Id1 to Idn are stored according to the control signal Tmry sent from the control circuit 203. The stored contents are output as Id'1 to Id'n and input to the modulation signal generator 207.

【０１０８】変調信号発生器２０７は、前記画像データ
Ｉｄ’１ないしＩｄ’ｎ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Ｄｙ１ないしＤｙｎを通じて
表示パネル２０１内の表面伝導型電子放出素子に印加さ
れる。The modulation signal generator 207 is a signal source for appropriately driving and modulating each of the surface conduction electron-emitting devices according to each of the image data Id'1 to Id'n, and its output signal is , And is applied to the surface conduction electron-emitting device in the display panel 201 through the terminals Dy1 to Dyn.

【０１０９】前述したように、表面伝導型電子放出素子
は電子放出に明確なしきい値電圧を有しており、しきい
値電圧を超える電圧が印加された場合にのみ電子放出が
生じる。また、しきい値電圧を超える電圧に対しては表
面伝導型電子放出素子への印加電圧の変化に応じて放出
電流も変化して行く。表面伝導型電子放出素子の材料、
構成、製造方法を変えることにより、しきい値電圧の値
や印加電圧に対する放出電流の変化度合いが変わる場合
もあるが、いずれにしても以下のことがいえる。As described above, the surface conduction electron-emitting device has a clear threshold voltage for electron emission, and electron emission occurs only when a voltage exceeding the threshold voltage is applied. Further, for a voltage exceeding the threshold voltage, the emission current also changes according to the change in the voltage applied to the surface conduction electron-emitting device. Material of surface conduction electron-emitting device,
The value of the threshold voltage and the degree of change of the emission current with respect to the applied voltage may change by changing the configuration and the manufacturing method. In any case, the following can be said.

【０１１０】即ち、表面伝導型電子放出素子にパルス状
の電圧を印加する場合、例えばしきい値電圧以下の電圧
を印加しても電子放出は生じないが、しきい値電圧を超
える電圧を印加する場合には電子放出を生じる。その
際、第１には電圧パルスの波高値を変化させることによ
り、出力される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、電圧パルスの幅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。That is, when a pulsed voltage is applied to the surface conduction electron-emitting device, no electron emission occurs even if a voltage below the threshold voltage is applied, but a voltage exceeding the threshold voltage is applied. If it does, electron emission occurs. At that time, firstly, it is possible to control the intensity of the output electron beam by changing the peak value of the voltage pulse. Secondly, it is possible to control the total amount of charges of the output electron beam by changing the width of the voltage pulse.

【０１１１】従って、入力信号に応じて表面伝導型電子
放出素子を変調する方式としては、電圧変調方式とパル
ス幅変調方式とが挙げられる。電圧変調方式を行う場
合、変調信号発生器２０７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できる電圧変調方式の回路を用い
る。また、パルス幅変調方式を行う場合、変調信号発生
器２０７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パルス幅を変調で
きるパルス幅変調方式の回路を用いる。Therefore, as a method of modulating the surface conduction electron-emitting device according to the input signal, there are a voltage modulation method and a pulse width modulation method. In the case of performing the voltage modulation method, the modulation signal generator 207 uses a voltage modulation method circuit that generates a voltage pulse of a constant length, but can appropriately modulate the pulse peak value according to the input data. In the case of performing the pulse width modulation method, the modulation signal generator 207 generates a voltage pulse having a constant peak value, but a circuit of the pulse width modulation method capable of appropriately modulating the pulse width according to the input data is used. To use.

【０１１２】シフトレジスタ２０４やラインメモリ２０
５は、デジタル信号式のものでもアナログ信号式のもの
でもよく、画像信号のシリアル／パラレル変換や記憶が
所定の速度で行えるものであればよい。The shift register 204 and the line memory 20
5 may be of a digital signal type or an analog signal type as long as it can perform serial / parallel conversion and storage of an image signal at a predetermined speed.

【０１１３】デジタル信号式を用いる場合には、同期信
号分離回路２０６の出力信号ＤＡＴＡをデジタル信号化
する必要がある。これは同期信号分離回路２０６の出力
部にＡ／Ｄ変換器を設けることで行える。When the digital signal type is used, it is necessary to convert the output signal DATA of the sync signal separation circuit 206 into a digital signal. This can be done by providing an A / D converter at the output of the sync signal separation circuit 206.

【０１１４】また、これと関連して、ラインメモリ２０
５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２０７に設けられる回路が若干異なるも
のとなる。Also in connection with this, the line memory 20
Depending on whether the output signal of 5 is a digital signal or an analog signal,
The circuit provided in the modulation signal generator 207 is slightly different.

【０１１５】即ち、デジタル信号で電圧変調方式の場
合、変調信号発生器２０７には、例えばよく知られてい
るＤ／Ａ変換回路を用い、必要に応じて増幅回路等を付
け加えればよい。また、デジタル信号でパルス幅変調方
式の場合、変調信号発生器２０７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
ことで容易に構成することができる。更に、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。That is, in the case of the voltage modulation system using a digital signal, for the modulation signal generator 207, for example, a well-known D / A conversion circuit may be used, and an amplification circuit or the like may be added if necessary. Further, in the case of a pulse width modulation method using a digital signal, the modulation signal generator 207, for example, a high-speed oscillator and a counter (counter) that counts the number of waves output by the oscillator, and the output value of the counter and the output value of the memory. It can be easily configured by using a circuit in which comparators for comparison are combined. Further, if necessary, an amplifier for voltage-amplifying the pulse-width-modulated modulation signal output from the comparator to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device may be added.

【０１１６】一方、アナログ信号で電圧変調方式の場
合、変調信号発生器２０７には、例えばよく知られてい
るオペアンプ等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等を付け加えてもよい。ま
た、アナログ信号でパルス幅変調方式の場合、例えばよ
く知られている電圧制御型発振回路（ＶＣＯ）を用いれ
ばよく、必要に応じて表面伝導型電子放出素子の駆動電
圧にまで電圧増幅するための増幅器を付け加えてもよ
い。On the other hand, in the case of the voltage modulation method using analog signals, the modulation signal generator 207 may be, for example, an amplifier circuit using a well-known operational amplifier or the like, and a level shift circuit or the like may be added if necessary. May be. Further, in the case of the pulse width modulation method using an analog signal, for example, a well-known voltage controlled oscillation circuit (VCO) may be used, and the voltage is amplified to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device as necessary. May be added.

【０１１７】以上のような表示パネル２０１及び駆動回
路を有する本発明の画像形成装置は、端子Ｄｘ１〜Ｄｘ
ｍ及びＤｙ１〜Ｄｙｎから電圧を印加することにより、
必要な表面伝導型電子放出素子から電子を放出させるこ
とができ、高圧端子Ｈｖを通じて、メタルバック１１５
あるいは透明電極（不図示）に高電圧を印加して電子ビ
ームを加速し、加速した電子ビームを蛍光膜１１４に衝
突させることで生じる励起・発光によって、ＮＴＳＣ方
式のテレビ信号に応じてテレビジョン表示を行うことが
できるものである。The image forming apparatus of the present invention having the display panel 201 and the driving circuit as described above has terminals Dx1 to Dx.
By applying voltage from m and Dy1 to Dyn,
Electrons can be emitted from the required surface conduction electron-emitting device, and the metal back 115 can be discharged through the high voltage terminal Hv.
Alternatively, a high voltage is applied to a transparent electrode (not shown) to accelerate the electron beam, and the excited electron beam collides with the fluorescent film 114 to generate excitation / light emission, which causes a television display according to an NTSC television signal. Is what you can do.

【０１１８】尚、以上説明した構成は、表示等に用いら
れる本発明の画像形成装置を得る上で必要な概略構成で
あり、例えば各部材の材料等、詳細な部分は上述の内容
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、適宜選択されるものである。また、入力信号とし
てＮＴＳＣ方式を挙げたが、本発明に係る画像形成装置
はこれに限られるものではなく、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ方
式等の他の方式でもよく、更にはこれらよりも多数の走
査線からなるＴＶ信号、例えばＭＵＳＥ方式を初めとす
る高品位ＴＶ方式でもよい。The above-described structure is a schematic structure necessary for obtaining the image forming apparatus of the present invention used for display or the like, and the detailed parts such as the material of each member are limited to the above contents. However, it is appropriately selected so as to suit the purpose of the image forming apparatus. Further, although the NTSC system has been described as the input signal, the image forming apparatus according to the present invention is not limited to this, and other systems such as PAL and SECAM systems may be used, and more scanning lines than these may be used. It is also possible to use a high-definition TV system such as a TV signal such as the MUSE system.

【０１１９】次に、前述の梯型配置の電子源及びこれを
用いた本発明の画像形成装置の一例について図１１及び
図１２を用いて説明する。Next, an example of the above-mentioned ladder-type electron source and an image forming apparatus of the present invention using the electron source will be described with reference to FIGS. 11 and 12.

【０１２０】図１１において、１は基板、１０４は表面
伝導型電子放出素子、３０４は表面伝導型電子放出素子
１０４を接続する共通配線で１０本設けられており、各
々外部端子Ｄ１〜Ｄ１０を有している。In FIG. 11, 1 is a substrate, 104 is a surface conduction electron-emitting device, and 304 is a common wiring for connecting the surface conduction electron-emitting device 104, and 10 wirings are provided, each having external terminals D1 to D10. are doing.

【０１２１】表面伝導型電子放出素子１０４は、基板１
上に並列に複数個配置されている。これを素子行と呼
ぶ。そしてこの素子行が複数行配置されて電子源を構成
している。The surface conduction electron-emitting device 104 is the substrate 1
A plurality of them are arranged in parallel on the top. This is called an element row. A plurality of these element rows are arranged to form an electron source.

【０１２２】各素子行の共通配線３０４（例えば外部端
子Ｄ１とＤ２の共通配線３０４）間に適宜の駆動電圧を
印加することで、各素子行を独立に駆動することが可能
である。即ち、電子ビームを放出させたい素子行にはし
きい値電圧を超える電圧を印加し、電子ビームを放出さ
せたくない素子行にはしきい値電圧以下の電圧を印加す
るようにすればよい。このような駆動電圧の印加は、各
素子行間に位置する共通配線Ｄ２〜Ｄ９について、夫々
相隣接する共通配線３０４、即ち夫々相隣接する外部端
子Ｄ２とＤ３，Ｄ４とＤ５，Ｄ６とＤ７，Ｄ８とＤ９の
共通配線３０４を一体の同一配線としても行うことがで
きる。It is possible to independently drive each element row by applying an appropriate drive voltage between the common wiring 304 of each element row (for example, the common wiring 304 of the external terminals D1 and D2). That is, a voltage exceeding the threshold voltage may be applied to the element row where the electron beam is desired to be emitted, and a voltage lower than the threshold voltage may be applied to the element row where the electron beam is not desired to be emitted. The application of such a drive voltage applies to the common wirings D2 to D9 located between the element rows, the common wirings 304 adjacent to each other, that is, the external terminals D2 and D3, D4 and D5, D6 and D7 and D8 adjacent to each other. The common wiring 304 of D9 and D9 may be integrated into the same wiring.

【０１２３】図１２は、本発明の電子源の他の例であ
る、上記梯型配置の電子源を備えた表示パネル３０１の
構造を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing the structure of another example of the electron source of the present invention, that is, a display panel 301 having the above-mentioned ladder-type electron sources.

【０１２４】図１２中３０２はグリッド電極、３０３は
電子が通過するための開口、Ｄ１〜Ｄｍは各表面伝導型
電子放出素子に電圧を印加するための外部端子、Ｇ１〜
Ｇｎはグリッド電極３０２に接続された外部端子であ
る。また、各素子行間の共通配線３０４は一体の同一配
線として基板１上に形成されている。In FIG. 12, 302 is a grid electrode, 303 is an opening through which electrons pass, D1 to Dm are external terminals for applying a voltage to each surface conduction electron-emitting device, and G1 to G1.
Gn is an external terminal connected to the grid electrode 302. Further, the common wiring 304 between each element row is formed on the substrate 1 as an integrated single wiring.

【０１２５】尚、図１２において図７と同じ符号は同じ
部材を示すものであり、図７に示される単純マトリクス
配置の電子源を用いた表示パネル２０１との大きな違い
は、基板１とフェースプレート１１６の間にグリッド電
極３０２を備えている点である。Note that, in FIG. 12, the same reference numerals as those in FIG. 7 indicate the same members, and a big difference from the display panel 201 using the electron source of the simple matrix arrangement shown in FIG. The point is that the grid electrode 302 is provided between 116.

【０１２６】基板１とフェースプレート１１６の間に
は、上記のようにグリッド電極３０２が設けられてい
る。このグリッド電極３０２は、表面伝導型電子放出素
子１０４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、梯型配置の素子行と直行して設けられたス
トライプ状の電極に、電子ビームを通過させるために、
各表面伝導型電子放出素子１０４に対応して１個ずつ円
形の開口３０３を設けたものとなっている。The grid electrode 302 is provided between the substrate 1 and the face plate 116 as described above. The grid electrode 302 is capable of modulating the electron beam emitted from the surface conduction electron-emitting device 104, and the electron beam is applied to the stripe-shaped electrode provided orthogonal to the device row in the ladder-type arrangement. To pass
A circular opening 303 is provided for each of the surface conduction electron-emitting devices 104.

【０１２７】グリッド電極３０２の形状や配置位置は、
必ずしも図１２に示すようなものでなければならないも
のではなく、開口３０３をメッシュ状に多数設けること
もあり、またグリッド電極３０２を、例えば表面伝導型
電子放出素子１０４の周囲や近傍に設けてもよい。The shape and arrangement position of the grid electrode 302 are
It does not necessarily have to be the one shown in FIG. 12, and a large number of openings 303 may be provided in a mesh shape, and the grid electrode 302 may be provided, for example, around or near the surface conduction electron-emitting device 104. Good.

【０１２８】外部端子Ｄ１〜Ｄｍ及びＧ１〜Ｇｎは不図
示の駆動回路に接続されている。そして、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３０２の列に画像１ライン分の変調信号を印加するこ
とにより、各電子ビームの蛍光膜１１４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。The external terminals D1 to Dm and G1 to Gn are connected to a drive circuit (not shown). Then, by applying a modulation signal for one image line to the columns of the grid electrode 302 in synchronization with the sequential driving (scanning) of the element rows one column at a time, irradiation of each electron beam to the fluorescent film 114 is performed. The image can be displayed line by line.

【０１２９】以上のように、本発明の画像形成装置は、
単純マトリクス配置及び梯型配置のいずれの本発明の電
子源を用いても得ることができ、上述したテレビジョン
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として好適な画像形成装置が得
られる。更には、感光ドラムとで構成した光プリンター
の露光装置としても用いることができるものである。As described above, the image forming apparatus of the present invention is
An image formation that can be obtained by using the electron source of the present invention in either a simple matrix arrangement or a trapezoidal arrangement and is suitable not only as a display device for the television broadcast described above but also as a display device for a video conference system, a computer, or the like. The device is obtained. Further, it can also be used as an exposure device of an optical printer configured with a photosensitive drum.

【０１３０】[0130]

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳述す
る。EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples.

【０１３１】実施例１ 本実施例で用いた表面伝導型電子放出素子の構成は、図
１（ａ），（ｂ）に示されるものと同様である。Example 1 The structure of the surface conduction electron-emitting device used in this example is the same as that shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b).

【０１３２】表面伝導型電子放出素子の製法は、基本的
には図３で説明した方法と同様である。以下、図１及び
図３を用いて、本実施例で用いた表面伝導型電子放出素
子の基本的な構成及び製造法を説明する。The method of manufacturing the surface conduction electron-emitting device is basically the same as the method described in FIG. The basic structure and manufacturing method of the surface conduction electron-emitting device used in this example will be described below with reference to FIGS. 1 and 3.

【０１３３】図１において１は基板、４と５は素子電
極、６は凸形段差体、２は電子放出部、３は電子放出部
２を含む薄膜である。In FIG. 1, 1 is a substrate, 4 and 5 are device electrodes, 6 is a convex step, 2 is an electron emitting portion, and 3 is a thin film including the electron emitting portion 2.

【０１３４】以下、製造手順を図１及び図３に基づいて
説明する。The manufacturing procedure will be described below with reference to FIGS.

【０１３５】工程−ａ 基板１として青板ガラスを用い、有機溶剤等により清浄
化した青板ガラス上に、通常一般的に用いられる真空蒸
着法、フォトリソグラフィー技術により、凸形段差体６
及び素子電極４，５を形成した。Step-a Using soda lime glass as the substrate 1, the soda lime glass cleaned with an organic solvent or the like is used to form the convex stepped body 6 on the soda lime glass by a vacuum evaporation method or a photolithography technique which is generally used.
And the device electrodes 4 and 5 were formed.

【０１３６】素子電極４，５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も構わないが、本
実施例ではＮｉを用いた。また、凸形段差体６の材料と
しては、絶縁体であればどのようなものでも構わない
が、本実施例ではＳｉＯ2 膜をマスク蒸着して形成し
た。素子電極間隔Ｇは、実用的には０．５マイクロメー
トルから２０マイクロメートルであることが望ましく、
本実施例では１０マイクロメートルとした。更に、凸形
段差体６の素子電極間隔方向の長さＬは８マイクロメー
トルとし、凸形段差体６と素子電極４，５との距離Ｗは
夫々１マイクロメートルとなるように配置した。即ち、
Ｗ≦１／５×Ｇを満たすように形成した。Any material may be used as the material of the device electrodes 4 and 5 as long as it has conductivity, but Ni is used in this embodiment. The material of the convex step body 6 may be any material as long as it is an insulator, but in this embodiment, it is formed by mask vapor deposition of a SiO 2 film. In practice, the device electrode spacing G is preferably 0.5 to 20 μm,
In this embodiment, the thickness is 10 micrometers. Further, the length L of the convex step body 6 in the device electrode interval direction was set to 8 μm, and the distance W between the convex step body 6 and the device electrodes 4 and 5 was set to 1 μm, respectively. That is,
It was formed so as to satisfy W ≦ 1/5 × G.

【０１３７】工程−ｂ 次に、電子放出部２を形成するための導電性薄膜３を所
定の形状にパターニングするために、通常よく用いられ
る蒸着マスクを素子電極４，５上に配置し、膜厚２００
０オングストロームのＣｒ膜を真空蒸着により堆積、パ
ターニングし、その上にＳｎＯ2 微粒子１．０ｇ、有機
溶媒（メチルエチルケトン：シクロヘキサン＝３：１、
８００ｃｃ）の各材料をガラスビーズと共にペイントシ
ェーカーで２４時間攪拌して得られた有機金属溶液をス
ピンナーにより回転塗布し、２５０℃で１０分間の加熱
焼成処理をした。尚、ここで述べる微粒子膜とは、前述
したように、複数の微粒子が集合した膜であり、その微
細構造として、微粒子が個々に分散配置した状態のみな
らず、微粒子が互いに隣接、あるいは、重なり合った状
態（島状も含む）の膜をさし、その粒径とは、この状態
で粒子形状が認識可能な微粒子ついての径をいう。Step-b Next, in order to pattern the conductive thin film 3 for forming the electron emission portion 2 into a predetermined shape, a vapor deposition mask which is often used is placed on the device electrodes 4 and 5 to form a film. Thickness 200
A Cr film of 0 angstrom was deposited and patterned by vacuum evaporation, and SnO 2 fine particles 1.0 g, an organic solvent (methyl ethyl ketone: cyclohexane = 3: 1,
800 cc) of each material was stirred with a glass bead for 24 hours on a paint shaker, the obtained organometallic solution was spin-coated with a spinner, and heated and baked at 250 ° C. for 10 minutes. Incidentally, the fine particle film described here is a film in which a plurality of fine particles are gathered as described above, and as a fine structure thereof, not only the fine particles are individually dispersed and arranged, but also the fine particles are adjacent to each other or overlap each other. (Including islands), the particle size refers to the diameter of the fine particles whose particle shape can be recognized in this state.

【０１３８】工程−ｃ Ｃｒ膜及び焼成後の薄膜３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。Step-c The Cr film and the thin film 3 after firing were etched with an acid etchant to form a desired pattern.

【０１３９】以上の工程により、基板１上に素子電極
４，５、凸形段差体６及び導電性薄膜３等を形成した。Through the above steps, the device electrodes 4, 5, the convex step body 6, the conductive thin film 3 and the like were formed on the substrate 1.

【０１４０】このようにして作成された表面伝導型電子
放出素子の素子電極間隔部分の断面をＦＥ−ＳＥＭで観
察すると、図１（ａ）に示すように、素子電極４，５の
端面は導電性薄膜３で完全に覆われていた。When the cross section of the device electrode interval portion of the surface conduction electron-emitting device thus produced is observed by FE-SEM, the end faces of the device electrodes 4 and 5 are conductive as shown in FIG. 1 (a). It was completely covered with the thin film 3.

【０１４１】工程−ｄ 上記工程を経た基板１を図５の測定評価系に設置し、上
部に不図示のフェースプレートを置き、封着加熱を行っ
た。その後、抵抗値を測定すると、２ｋΩであり、封着
加熱前の約１．２倍に留まっていた。更に、測定評価系
を真空ポンプにて排気して、２×１０の−６乗ｔｏｒｒ
の真空度に達した後、素子電圧Ｖｆを印加するための電
源５１より素子電極４，５間に電圧を印加し、通電処理
（フォーミング処理）を施した。フォーミング処理の電
圧波形は図４（ｂ）に示されるような波形とした。Step-d The substrate 1 having undergone the above-mentioned steps was placed in the measurement / evaluation system of FIG. 5, a face plate (not shown) was placed on the upper portion, and sealing and heating were performed. After that, the resistance value was measured and found to be 2 kΩ, which was about 1.2 times that before the sealing and heating. Further, the measurement / evaluation system was evacuated by a vacuum pump, and 2 × 10 −6 torr
After reaching the degree of vacuum, the power supply 51 for applying the element voltage Vf applied a voltage between the element electrodes 4 and 5 to perform energization processing (forming processing). The voltage waveform of the forming process has a waveform as shown in FIG.

【０１４２】図４（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１ミ
リ秒、Ｔ２を１０ミリ秒とし、三角波の波高値（フォー
ミング時のピーク電圧）は０．１Ｖステップで昇圧させ
て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
ルスを挿入して抵抗を測定した。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１Ｍオーム以
上になった時とし、同時に、表面伝導型電子放出素子へ
の電圧の印加を終了したところ、フォーミング電圧ＶＦ
は９．０Ｖであり、封着加熱前の約１．１倍に留まっ
た。In FIG. 4B, T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform. In this embodiment, T1 is 1 ms and T2 is 10 ms, and the peak value of the triangular wave (at the time of forming) The peak voltage was increased in 0.1 V steps to perform the forming process. Further, during the forming process, at the same time, a resistance measurement pulse was inserted between T2 at a voltage of 0.1 V to measure the resistance. The forming process is ended when the value measured by the resistance measurement pulse becomes about 1 M ohm or more, and at the same time, when the voltage application to the surface conduction electron-emitting device is ended, the forming voltage VF
Was 9.0 V, which was about 1.1 times higher than that before heating for sealing.

【０１４３】このフォーミング処理した表面伝導型電子
放出素子の断面をＦＥ−ＳＥＭで観察すると、図１
（ｂ）に示したように、電子放出部２は素子電極間隔の
中心付近に形成されていた。When the cross section of the surface-conduction type electron-emitting device subjected to the forming treatment is observed by FE-SEM, FIG.
As shown in (b), the electron emitting portion 2 was formed near the center of the device electrode interval.

【０１４４】工程−ｅ 続いて、フォーミング処理した表面伝導型電子放出素子
に、波高値が１８Ｖの矩形波を印加して活性化処理をし
た。Step-e Subsequently, a rectangular wave having a peak value of 18 V was applied to the surface-conduction type electron-emitting device subjected to the forming treatment for activation.

【０１４５】活性化処理は、図５の測定評価系内で、素
子電極４，５間に、素子電流Ｉｆ及び放出電流Ｉｅを測
定しながら上記パルス電圧を印加することで行った。
尚、この時の図５の測定評価装置内の真空度は１．５×
１０の−５乗ｔｏｒｒであった。Ｉｅが、約３０分で最
大となったので、活性化処理を終了した。The activation treatment was carried out by applying the above pulse voltage between the device electrodes 4 and 5 while measuring the device current If and the emission current Ie in the measurement and evaluation system of FIG.
At this time, the degree of vacuum in the measurement and evaluation device of FIG.
It was 10 −5 torr. Since Ie reached the maximum in about 30 minutes, the activation process was terminated.

【０１４６】更に、この表面伝導型電子放出素子の上方
のフェースプレートにＶａ＝１ｋＶを掛けたところ、安
定して電子放出が得られた。このように素子電極間隔内
に絶縁体から成る凸形段差体６を設けることにより、封
着時の高抵抗化防止、及びばらつきなく安定してフォー
ミング処理を行うことができた。Further, when Va = 1 kV was applied to the face plate above the surface conduction electron-emitting device, stable electron emission was obtained. Thus, by providing the convex step body 6 made of an insulator within the element electrode interval, it was possible to prevent the resistance from becoming high at the time of sealing and to stably perform the forming process without variation.

【０１４７】実施例２ 本実施例で用いた表面伝導型電子放出素子の構成は、図
１３（ａ），（ｂ）に示されるものと同様である。Example 2 The structure of the surface conduction electron-emitting device used in this example is similar to that shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b).

【０１４８】図１３において１は基板、４と５は素子電
極、６は凸形段差体、２は電子放出部、３は電子放出部
２を含む薄膜である。In FIG. 13, 1 is a substrate, 4 and 5 are device electrodes, 6 is a convex step, 2 is an electron emitting portion, and 3 is a thin film including the electron emitting portion 2.

【０１４９】以下、実施例２の表面伝導型電子放出素子
の製造手順を説明する。The procedure for manufacturing the surface conduction electron-emitting device of Example 2 will be described below.

【０１５０】工程−ａ 基板１として青板ガラスを用い、有機溶剤等により清浄
化した青板ガラス上に、通常一般的に用いられるフォト
リソグラフィー技術、エッチング技術により、凸形段差
体６を形成した。Step-a A soda lime glass was used as the substrate 1, and a convex stepped body 6 was formed on the soda lime glass cleaned with an organic solvent or the like by a photolithography technique and an etching technique which are generally used.

【０１５１】工程−ｂ 次に、通常一般的に用いられる真空蒸着法、フォトリソ
グラフィー技術により素子電極４，５を形成した。素子
電極４，５は、Ｔｉを５０オングストローム蒸着した
後、Ａｌを１０００オングストローム蒸着した。素子電
極間隔Ｇは６マイクロメートル、凸形段差体６の長さＬ
は６マイクロメートル、凸形段差体６と素子電極４，５
との距離Ｗは夫々１マイクロメートルとなるように配置
した。即ち、Ｗ≦１／５×Ｇを満たすように形成した。Step-b Next, device electrodes 4 and 5 were formed by a vacuum evaporation method and a photolithography technique which are generally used. For the device electrodes 4 and 5, Ti was vapor-deposited in a thickness of 50 Å and then Al was vapor-deposited in a thickness of 1000 Å. The element electrode gap G is 6 micrometers, and the length L of the convex step body 6 is L.
Is 6 μm, convex step body 6 and device electrodes 4, 5
And the distances W are 1 μm. That is, it was formed so as to satisfy W ≦ 1/5 × G.

【０１５２】工程−ｃ 次に、微粒子材料をＡｕ：ＳｎＯ2 ＝２：１のモル比で
混合したことを除いて、実施例１と同様にして導電性薄
膜３を所定の形状に形成し、Ｃｒ膜及び焼成後の薄膜３
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。Step-c Next, the conductive thin film 3 was formed into a predetermined shape in the same manner as in Example 1 except that the fine particle materials were mixed in a molar ratio of Au: SnO 2 = 2: 1. Cr film and thin film 3 after firing
Was etched with an acid etchant to form a desired pattern.

【０１５３】以上の工程により、基板１上に素子電極
４，５、凸形段差体６及び導電性薄膜３等を形成した。Through the above steps, the device electrodes 4 and 5, the convex step body 6, the conductive thin film 3 and the like were formed on the substrate 1.

【０１５４】このようにして作成された表面伝導型電子
放出素子の素子電極間隔部分の断面をＦＥ−ＳＥＭで観
察すると、図１３（ａ）に示すように、素子電極４，５
の端面は導電性薄膜３で完全に覆われていた。When the cross section of the device electrode interval portion of the surface conduction electron-emitting device thus produced is observed by FE-SEM, as shown in FIG. 13A, the device electrodes 4, 5 are formed.
The end face of was completely covered with the conductive thin film 3.

【０１５５】工程−ｄ 上記補正工程を経た基板１を図５の測定評価系に設置
し、上部に不図示のフェースプレートを置き、封着加熱
を行った。その後、抵抗値を測定すると、２ｋΩであ
り、封着加熱前の約１．２倍に留まっていた。更に、測
定評価系を真空ポンプにて排気して、２×１０の−６乗
ｔｏｒｒの真空度に達した後、素子電圧Ｖｆを印加する
ための電源５１より素子電極４，５間に電圧を印加し、
通電処理（フォーミング処理）を施した。フォーミング
処理の電圧波形は図４（ｂ）に示されるような波形とし
た。Step-d The substrate 1 having undergone the above-mentioned correction step was set in the measurement / evaluation system of FIG. 5, a face plate (not shown) was placed on the upper side, and sealing and heating was performed. After that, the resistance value was measured and found to be 2 kΩ, which was about 1.2 times that before the sealing and heating. Further, after the measurement and evaluation system was evacuated by a vacuum pump to reach a vacuum degree of 2 × 10 −6 torr, a voltage was applied between the element electrodes 4 and 5 from a power source 51 for applying the element voltage Vf. Apply,
The energization process (forming process) was performed. The voltage waveform of the forming process has a waveform as shown in FIG.

【０１５６】図４（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１ミ
リ秒、Ｔ２を１０ミリ秒とし、三角波の波高値（フォー
ミング時のピーク電圧）は０．１Ｖステップで昇圧させ
て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
ルスを挿入して抵抗を測定した。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１Ｍオーム以
上になった時とし、同時に、表面伝導型電子放出素子へ
の電圧の印加を終了したところ、フォーミング電圧ＶＦ
は９．０Ｖであり、封着加熱前の約１．１倍に留まっ
た。In FIG. 4B, T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform. In this embodiment, T1 is 1 ms and T2 is 10 ms, and the peak value of the triangular wave (when forming is The peak voltage was increased in 0.1 V steps to perform the forming process. Further, during the forming process, at the same time, a resistance measurement pulse was inserted between T2 at a voltage of 0.1 V to measure the resistance. The forming process is ended when the value measured by the resistance measurement pulse becomes about 1 M ohm or more, and at the same time, when the voltage application to the surface conduction electron-emitting device is ended, the forming voltage VF
Was 9.0 V, which was about 1.1 times higher than that before heating for sealing.

【０１５７】このフォーミング処理した表面伝導型電子
放出素子の断面をＦＥ−ＳＥＭで観察すると、図１３
（ｂ）に示したように、電子放出部２は素子電極間隔の
中心付近に形成されていた。When the cross section of the surface-conduction type electron-emitting device subjected to the forming treatment is observed by FE-SEM, FIG.
As shown in (b), the electron emitting portion 2 was formed near the center of the device electrode interval.

【０１５８】工程−ｅ 続いて、フォーミング処理した表面伝導型電子放出素子
に、波高値が１８Ｖの矩形波を印加して活性化処理をし
た。Step-e Subsequently, a rectangular wave having a peak value of 18 V was applied to the surface-conduction type electron-emitting device subjected to the forming treatment for activation.

【０１５９】活性化処理は、図５の測定評価系内で、素
子電極４，５間に、素子電流Ｉｆ及び放出電流Ｉｅを測
定しながら上記パルス電圧を印加することで行った。
尚、この時の図５の測定評価装置内の真空度は１．５×
１０の−５乗ｔｏｒｒであった。Ｉｅが、約３０分で最
大となったので、活性化処理を終了した。The activation process was performed by applying the above pulse voltage between the device electrodes 4 and 5 while measuring the device current If and the emission current Ie in the measurement and evaluation system of FIG.
At this time, the degree of vacuum in the measurement and evaluation device of FIG.
It was 10 −5 torr. Since Ie reached the maximum in about 30 minutes, the activation process was terminated.

【０１６０】更に、この表面伝導型電子放出素子の上方
のフェースプレートにＶａ＝１ｋＶを掛けたところ、安
定して電子放出が得られた。このように素子電極間隔内
に絶縁体から成る凸形段差体６を設けることにより、実
施例１と同様の作用効果が得られた。Further, when Va = 1 kV was applied to the face plate above the surface conduction electron-emitting device, stable electron emission was obtained. In this way, by providing the convex step body 6 made of an insulator within the device electrode interval, the same effect as that of the first embodiment was obtained.

【０１６１】実施例３ 図１４は、本発明の表面伝導型電子放出素子を直線状に
複数配列した線電子放出素子を複数併設した、本実施例
における電子源の概略構成を示すものである。Embodiment 3 FIG. 14 shows a schematic structure of an electron source in this embodiment, in which a plurality of line electron emission devices in which a plurality of surface conduction electron emission devices of the present invention are linearly arranged are provided.

【０１６２】図１４において１は基板、４と５は素子電
極、３は導電性薄膜、７は配線電極であり、８はこれら
からなる電子源である。また、３０２は変調手段、３０
３は開口である。In FIG. 14, 1 is a substrate, 4 and 5 are element electrodes, 3 is a conductive thin film, 7 is a wiring electrode, and 8 is an electron source composed of these. Further, 302 is a modulation means, 30
3 is an opening.

【０１６３】本実施例における電子源は次のようにして
製造される。The electron source in this embodiment is manufactured as follows.

【０１６４】まず、実施例１と同様の方法で素子電極
４，５及び導電性薄膜３を線状に並べたものを複数形成
した。次に、この上に素子電極４，５を形成する場合と
同様にして配線電極７を形成して電子源８とした。更
に、通常のフォトリソ・プロセスを用いて、不図示の絶
縁体を介してグリッド電極からなる変調手段３０２を形
成した。First, a plurality of device electrodes 4, 5 and conductive thin film 3 arranged in a line were formed in the same manner as in Example 1. Next, the wiring electrode 7 was formed in the same manner as the case where the device electrodes 4 and 5 were formed thereon to form the electron source 8. Further, the modulation means 302 composed of a grid electrode is formed through an insulator (not shown) by using a normal photolithography process.

【０１６５】これらを図５の測定評価装置内に収容し、
４５０℃で封着を行い、真空ポンプにて排気して、２×
１０の−６乗ｔｏｒｒの真空度に達した後封止し、抵抗
値を測定したところ、封着前は１ラインの合同抵抗が１
０Ωであったものが、１３Ωと１．３倍に留まった。ま
た、素子電極４，５間に電圧を印加してフォーミング処
理したところ、７Ｖで安定にフォーミング処理され、封
着加熱前のフォーミング電圧の１．１倍であった。These are housed in the measurement and evaluation device of FIG.
Seal at 450 ° C, evacuate with a vacuum pump, and 2x
After reaching a vacuum degree of 10 −6 torr and sealing, the resistance value was measured.
What was 0Ω was 13Ω, which was 1.3 times. When a forming process was performed by applying a voltage between the element electrodes 4 and 5, the forming process was stably performed at 7 V, which was 1.1 times the forming voltage before heating for sealing.

【０１６６】更に、素子電極４，５間に駆動電圧１４Ｖ
を印加し、次に変調手段３０２に情報信号に応じた電圧
を印加した。即ち、０Ｖ以下で電子線をオフ制御でき、
＋３０Ｖ以上でオン制御できた。また、３０〜０Ｖの間
で電子線の電子量を連続的に変化し得た。その結果、複
数の表面伝導型電子放出素子からなる線電子放出素子に
対し順次行うことにより、全情報信号に応じた電子線の
放出が得られた。Further, a driving voltage of 14 V is applied between the device electrodes 4 and 5.
Then, a voltage corresponding to the information signal was applied to the modulation means 302. That is, the electron beam can be controlled off at 0 V or less,
ON control was possible at + 30V or higher. Further, the electron amount of the electron beam could be continuously changed between 30 and 0V. As a result, electron beam emission was obtained according to all information signals by sequentially performing the electron emission on a line electron emission device composed of a plurality of surface conduction electron emission devices.

【０１６７】本実施例の電子源は、各対の素子電極間隔
内に絶縁体よりなる凸形段差体を設け、凸形段差体と素
子電極４，５との距離Ｗと素子電極間隔Ｇとの間に０＜
Ｗ≦１／５×Ｇという関係を持たせることにより、導電
性薄膜３の素子電極４，５へのカバレージを良くし、封
着加熱後の素子抵抗の増加を防止することができた。こ
のことから、各素子のフォーミング処理時に均一且つ低
電圧で安定にフォーミングでき、更に、各素子から放出
された電子線のばらつきが極めて小さく、均一な電子線
が得られるという効果があった。In the electron source of this embodiment, a convex step body made of an insulating material is provided in each pair of element electrode gaps, and the distance W between the convex step body and the element electrodes 4 and 5 and the element electrode gap G are set. Between 0 <
By providing the relationship of W ≦ 1/5 × G, it was possible to improve the coverage of the conductive thin film 3 on the device electrodes 4 and 5 and prevent an increase in device resistance after heating for sealing. From this, there is an effect that uniform forming can be performed stably at a low voltage during the forming process of each element, and further, the variation of the electron beam emitted from each element is extremely small and a uniform electron beam can be obtained.

【０１６８】実施例４ 図１５は、本発明の表面伝導型電子放出素子を多数個並
べた電子源を有する本実施例における画像形成装置の概
略構成を示すものである。図１５において、９は画像形
成板、１２２は画像形成部材であるところの蛍光体であ
り、電子が衝突することにより発光する。１０は蛍光体
の輝点である。図１４と同一符号は同一部材を示す。Embodiment 4 FIG. 15 shows a schematic structure of an image forming apparatus in this embodiment having an electron source in which a large number of surface conduction electron-emitting devices of the present invention are arranged. In FIG. 15, 9 is an image forming plate, and 122 is a fluorescent material which is an image forming member, and emits light when electrons collide. 10 is a bright spot of the phosphor. The same reference numerals as those in FIG. 14 indicate the same members.

【０１６９】本画像形成装置は配線電極７の間に表面伝
導型電子放出素子を複数並べた電子源８とグリッド電極
からなる変調手段３０２でＸＹマトリックス駆動を行
い、画像形成板９上の蛍光体１２２に電子を衝突させる
ことにより、画像形成を行う装置である。In this image forming apparatus, the XY matrix drive is performed by the modulation means 302 including the electron source 8 in which a plurality of surface conduction electron-emitting devices are arranged between the wiring electrodes 7 and the grid electrode, and the phosphor on the image forming plate 9 is driven. This is a device for forming an image by colliding electrons with 122.

【０１７０】本実施例の画像形成装置では、まず、実施
例３と同様にして電子源を作成し、図５の測定評価装置
内に収容し、４５０℃で封着を行い、真空ポンプにて排
気して、２×１０の−６乗ｔｏｒｒの真空度に達した後
封止し、抵抗値を測定したところ、実施例３と同様に封
着前の１．２〜１．５倍程度であった。また、素子電極
４，５間に電圧を印加してフォーミング処理したとこ
ろ、７Ｖで安定にフォーミング処理された。In the image forming apparatus of this example, first, an electron source was prepared in the same manner as in Example 3, housed in the measurement / evaluation apparatus of FIG. 5, sealed at 450 ° C., and vacuum-pumped. After evacuating and sealing after reaching a vacuum degree of 2 × 10 −6 torr, the resistance value was measured and found to be 1.2 to 1.5 times that before sealing as in Example 3. there were. When a voltage was applied between the device electrodes 4 and 5 to perform the forming process, the forming process was stably performed at 7V.

【０１７１】次に、この電子源の鉛直上に蛍光体１２２
を有する画像形成板９を設置し、５ｋＶの電圧を印加し
たところ、画像形成体９の輝点１０は一の表面伝導型電
子放出素子内で均一な輝度を示したのみならず、並列に
並べた複数の素子間でもばらつきのない輝度が得られ
た。Next, the phosphor 122 is placed vertically above the electron source.
When the image forming plate 9 having the above was installed and a voltage of 5 kV was applied, the bright spots 10 of the image forming body 9 not only showed uniform brightness in one surface conduction electron-emitting device, but were arranged in parallel. In addition, a uniform brightness was obtained among a plurality of devices.

【０１７２】以上のように本発明の表面伝導型電子放出
素子を複数個配置した電子源を用いた画像形成装置は、
封着加熱後の素子抵抗の高抵抗比を防止することがで
き、各素子のフォーミング処理時に均一且つ低電圧で安
定にフォーミングできた。更に、画像形成板９上の輝点
１０も輝度のばらつきが小さく、より均一な輝度の画像
を得ることができた。As described above, an image forming apparatus using an electron source in which a plurality of surface conduction electron-emitting devices of the present invention are arranged is
It was possible to prevent a high resistance ratio of the element resistance after the sealing heating, and it was possible to perform uniform and stable forming at a low voltage during the forming treatment of each element. Further, the brightness of the bright spots 10 on the image forming plate 9 has little variation, and an image with more uniform brightness can be obtained.

【０１７３】実施例５ 図１６は、前述の表面伝導型電子放出素子を電子源とし
て用いたディスプレイパネルに、例えばテレビジョン放
送を初めとする種々の画像情報源より提供される画像情
報を表示できるように構成した本発明の画像形成装置の
一例を示す図である。Example 5 FIG. 16 shows a display panel using the above-mentioned surface conduction electron-emitting device as an electron source, which can display image information provided by various image information sources such as television broadcasting. It is a diagram showing an example of an image forming apparatus of the present invention configured as described above.

【０１７４】図中１６１００はディスプレイパネル、１
６１０１はディスプレイパネルの駆動回路、１６１０２
はディスプレイコントローラ、１６１０３はマルチプレ
クサ、１６１０４はデコーダ、１６１０５は入出力イン
ターフェース回路、１６１０６はＣＰＵ、１６１０７は
画像生成回路、１６１０８及び１６１０９及び１６１１
０は画像メモリーインターフェース回路、１６１１１は
画像入力インターフェース回路、１６１１２及び１６１
１３はＴＶ信号受信回路、１６１１４は入力部である。In the figure, 16100 is a display panel and 1
Reference numeral 6101 denotes a display panel drive circuit, and 16102.
Is a display controller, 16103 is a multiplexer, 16104 is a decoder, 16105 is an input / output interface circuit, 16106 is a CPU, 16107 is an image generation circuit, 16108, 16109 and 1611.
0 is an image memory interface circuit, 16111 is an image input interface circuit, 16112 and 161.
Reference numeral 13 is a TV signal receiving circuit, and 16114 is an input unit.

【０１７５】尚、本画像形成装置は、例えばテレビジョ
ン信号のように、映像情報と音声情報の両方を含む信号
を受信する場合には当然映像の表示と同時に音声を再生
するものであるが、本発明の特徴と直接関係しない音声
情報の受信、分離、再生、処理、記憶等に関する回路や
スピーカー等については説明を省略する。When receiving a signal including both video information and audio information, such as a television signal, the present image forming apparatus naturally reproduces audio at the same time as displaying video. Descriptions of circuits, speakers, and the like relating to reception, separation, reproduction, processing, storage, and the like of audio information that are not directly related to the features of the present invention will be omitted.

【０１７６】以下、画像信号の流れに沿って各部の機能
を説明する。The functions of the respective parts will be described below along the flow of image signals.

【０１７７】まず、ＴＶ信号受信回路１６１１３は、例
えば電波や空間光通信等のような無線伝送系を用いて伝
送されるＴＶ信号を受信するための回路である。First, the TV signal receiving circuit 16113 is a circuit for receiving a TV signal transmitted using a wireless transmission system such as radio waves or spatial optical communication.

【０１７８】受信するＴＶ信号の方式は特に限られるも
のではなく、例えばＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式、ＳＥＣ
ＡＭ方式等、いずれの方式でもよい。また、これらより
更に多数の走査線よりなるＴＶ信号、例えばＭＵＳＥ方
式を初めとする所謂高品位ＴＶは、大面積化や大画素数
化に適した前記ディスプレイパネルの利点を生かすのに
好適な信号源である。The TV signal system to be received is not particularly limited. For example, NTSC system, PAL system, SEC.
Any method such as AM method may be used. Further, a TV signal having a larger number of scanning lines than these, for example, a so-called high-definition TV such as the MUSE system, is a signal suitable for taking advantage of the display panel suitable for a large area and a large number of pixels. Is the source.

【０１７９】ＴＶ信号受信回路１６１１３で受信された
ＴＶ信号は、デコーダ１６１０４に出力される。The TV signal received by the TV signal receiving circuit 16113 is output to the decoder 16104.

【０１８０】ＴＶ信号受信回路１６１１２は、例えば同
軸ケーブルや光ファイバー等のような有線伝送系を用い
て伝送されるＴＶ信号を受信するための回路である。前
記ＴＶ信号受信回路１６１１３と同様に、受信するＴＶ
信号の方式は特に限られるものではなく、また本回路で
受信されたＴＶ信号もデコーダ１６１０４に出力され
る。The TV signal receiving circuit 16112 is a circuit for receiving a TV signal transmitted using a wire transmission system such as a coaxial cable or an optical fiber. A TV for receiving, similar to the TV signal receiving circuit 16113.
The signal system is not particularly limited, and the TV signal received by this circuit is also output to the decoder 16104.

【０１８１】画像入力インターフェース回路１６１１１
は、例えばＴＶカメラや画像読み取りスキャナーなどの
画像入力装置から供給される画像信号を取り込むための
回路で、取り込まれた画像信号はデコーダ１６１０４に
出力される。Image input interface circuit 16111
Is a circuit for capturing an image signal supplied from an image input device such as a TV camera or an image reading scanner, and the captured image signal is output to the decoder 16104.

【０１８２】画像メモリーインターフェース回路１６１
１０は、ビデオテープレコーダー（以下ＶＴＲと略す）
に記憶されている画像信号を取り込むための回路で、取
り込まれた画像信号はデコーダ１６１０４に出力され
る。Image memory interface circuit 161
10 is a video tape recorder (hereinafter abbreviated as VTR)
The circuit for fetching the image signal stored in is output to the decoder 16104.

【０１８３】画像メモリーインターフェース回路１６１
０９は、ビデオディスクに記憶されている画像信号を取
り込むための回路で、取り込まれた画像信号はデコーダ
１６１０４に出力される。Image memory interface circuit 161
Reference numeral 09 denotes a circuit for capturing the image signal stored in the video disc, and the captured image signal is output to the decoder 16104.

【０１８４】画像メモリーインターフェース回路１６１
０８は、静止画ディスクのように、静止画像データを記
憶している装置から画像信号を取り込むための回路で、
取り込まれた静止画像データはデコーダ１６１０４に入
力される。Image memory interface circuit 161
Reference numeral 08 denotes a circuit for taking in an image signal from a device that stores still image data, such as a still image disc,
The captured still image data is input to the decoder 16104.

【０１８５】入出力インターフェース回路１６１０５
は、本表示装置と、外部のコンピュータもしくはコンピ
ュータネットワークもしくはプリンターなどの出力装置
とを接続するための回路である。画像データや文字・図
形情報の入出力を行うのは勿論のこと、場合によっては
本画像形成装置の備えるＣＰＵ１６１０６と外部との間
で制御信号や数値データの入出力などを行うことも可能
である。Input / output interface circuit 16105
Is a circuit for connecting the display device to an external computer, a computer network, or an output device such as a printer. It is of course possible to input / output image data and character / graphic information, and in some cases, input / output control signals and numerical data between the CPU 16106 of the image forming apparatus and the outside. .

【０１８６】画像生成回路１６１０７は、前記入出力イ
ンターフェース回路１６１０５を介して外部から入力さ
れる画像データや文字・図形情報や、あるいはＣＰＵ１
６１０６より出力される画像データや文字・図形情報に
基づき、表示用画像データを生成するための回路であ
る。本回路の内部には、例えば画像データや文字・図形
情報を蓄積するための書き換え可能メモリーや、文字コ
ードに対応する画像パターンが記憶されている読み出し
専用メモリーや、画像処理を行うためのプロセッサー等
を初めとして、画像の生成に必要な回路が組み込まれて
いる。The image generation circuit 16107 receives image data, character / graphic information, or CPU 1 input from the outside through the input / output interface circuit 16105.
6106 is a circuit for generating display image data based on image data and character / graphic information output from the 6106. Inside this circuit, for example, a rewritable memory for storing image data and character / graphic information, a read-only memory that stores image patterns corresponding to character codes, a processor for image processing, etc. , And the circuits necessary for image generation are incorporated.

【０１８７】本回路により生成された表示用画像データ
は、デコーダ１６１０４に出力されるが、場合によって
は前記入出力インターフェース回路１６１０５を介して
外部のコンピュータネットワークやプリンターに出力す
ることも可能である。The display image data generated by this circuit is output to the decoder 16104, but in some cases, it may be output to an external computer network or printer via the input / output interface circuit 16105.

【０１８８】ＣＰＵ１６１０６は、主として本表示装置
の動作制御や、表示画像の生成や選択や編集に関わる作
業を行う。The CPU 16106 mainly performs operations related to operation control of the display device and generation, selection and editing of a display image.

【０１８９】例えば、マルチプレクサ１６１０３に制御
信号を出力し、ディスプレイパネルに表示する画像信号
を適宜選択したり組み合わせたりする。その際には表示
する画像信号に応じてディスプレイパネルコントローラ
１６１０２に対して制御信号を発生し、画面表示周波数
や走査方法（例えばインターレースかノンインターレー
スか）や一画面の走査線の数など表示装置の動作を適宜
制御する。また、前記画像生成回路１６１０７に対して
画像データや文字・図形情報を直接出力したり、あるい
は前記入出力インターフェース回路１６１０５を介して
外部のコンピュータやメモリーをアクセスして画像デー
タや文字・図形情報を入力する。For example, a control signal is output to the multiplexer 16103 to appropriately select or combine image signals to be displayed on the display panel. In that case, a control signal is generated to the display panel controller 16102 according to the image signal to be displayed, and the display frequency of the display device, the scanning method (for example, interlaced or non-interlaced), the number of scanning lines in one screen, and the like of the display device. The operation is controlled appropriately. In addition, the image data or the character / graphic information is directly output to the image generation circuit 16107, or the external computer or memory is accessed through the input / output interface circuit 16105 to display the image data or the character / graphic information. input.

【０１９０】尚、ＣＰＵ１６１０６は、これ以外の目的
の作業にも関わるものであってよい。例えば、パーソナ
ルコンピュータやワードプロセッサ等のように、情報を
生成したり処理する機能に直接関わってもよい。あるい
は前述したように、入出力インターフェース回路１６１
０５を介して外部のコンピュータネットワークと接続
し、例えば数値計算等の作業を外部機器と協同して行っ
てもよい。It should be noted that the CPU 16106 may be involved in work for purposes other than this. For example, it may be directly related to a function of generating and processing information, such as a personal computer or a word processor. Alternatively, as described above, the input / output interface circuit 161
It is also possible to connect to an external computer network via 05 and collaborate with an external device for work such as numerical calculation.

【０１９１】入力部１６１１４は、前記ＣＰＵ１６１０
６に使用者が命令やプログラム、あるいはデータなどを
入力するためのものであり、例えばキーボードやマウス
の他、ジョイスティック、バーコードリーダー、音声認
識装置等の多様な入力機器を用いることが可能である。The input unit 16114 is the CPU 1610.
6 is for the user to input commands, programs, data, etc., and various input devices such as a joystick, a bar code reader, a voice recognition device, etc. can be used in addition to the keyboard and mouse. .

【０１９２】デコーダ１６１０４は、前記１６１０７な
いし１６１１３より入力される種々の画像信号を３原色
信号、又は輝度信号とＩ信号、Ｑ信号に逆変換するため
の回路である。尚、図中に点線で示すように、デコーダ
１６１０４は内部に画像メモリーを備えるのが望まし
い。これは、例えばＭＵＳＥ方式を初めとして、逆変換
するに際して画像メモリーを必要とするようなテレビ信
号を扱うためである。The decoder 16104 is a circuit for inversely converting various image signals input from the above 16107 to 16113 into three primary color signals, or luminance signals and I signals and Q signals. It is desirable that the decoder 16104 has an image memory therein, as indicated by a dotted line in the figure. This is for handling a television signal which requires an image memory for reverse conversion, for example, including the MUSE system.

【０１９３】画像メモリーを備える事により、静止画の
表示が容易になる。あるいは前記画像生成回路１６１０
７及びＣＰＵ１６１０６と協同して、画像の間引き、補
間、拡大、縮小、合成を初めとする画像処理や編集が容
易になるという利点が得られる。By providing the image memory, it is easy to display a still image. Alternatively, the image generation circuit 1610
7 and the CPU 16106, there is an advantage that image processing and editing such as image thinning, interpolation, enlargement, reduction, and composition are facilitated.

【０１９４】マルチプレクサ１６１０３は、前記ＣＰＵ
１６１０６より入力される制御信号に基づき、表示画像
を適宜選択するものである。即ち、マルチプレクサ１６
１０３はデコーダ１６１０４から入力される逆変換され
た画像信号の内から所望の画像信号を選択して駆動回路
１６１０１に出力する。その場合には、一画面表示時間
内で画像信号を切り換えて選択することにより、所謂多
画面テレビのように、一画面を複数の領域に分けて領域
によって異なる画像を表示することも可能である。The multiplexer 16103 is the CPU
The display image is appropriately selected based on the control signal input from the 16106. That is, the multiplexer 16
103 selects a desired image signal from the inversely converted image signals input from the decoder 16104 and outputs it to the drive circuit 16101. In that case, by switching and selecting image signals within one screen display time, it is possible to divide one screen into a plurality of areas and display different images depending on the areas, as in a so-called multi-screen television. .

【０１９５】ディスプレイパネルコントローラ１６１０
２は、前記ＣＰＵ１６１０６より入力される制御信号に
基づき、駆動回路１６１０１の動作を制御するための回
路である。Display panel controller 1610
Reference numeral 2 is a circuit for controlling the operation of the drive circuit 16101 based on the control signal input from the CPU 16106.

【０１９６】ディスプレイパネルの基本的な動作に関わ
るものとして、例えばディスプレイパネルの駆動用電源
（図示せず）の動作シーケンスを制御するための信号を
駆動回路１６１０１に対して出力する。ディスプレイパ
ネルの駆動方法に関わるものとして、例えば画面表示周
波数や走査方法（例えばインターレースかノンインター
レースか）を制御するための信号を駆動回路１６１０１
に対して出力する。また、場合によっては、表示画像の
輝度やコントラストや色調やシャープネスといった画質
の調整に関わる制御信号を駆動回路１６１０１に対して
出力する場合もある。As a signal related to the basic operation of the display panel, for example, a signal for controlling an operation sequence of a power source (not shown) for driving the display panel is output to the drive circuit 16101. As a signal relating to the display panel driving method, for example, a signal for controlling a screen display frequency and a scanning method (for example, interlaced or non-interlaced) is supplied to the driving circuit 16101.
Output to Further, in some cases, a control signal relating to image quality adjustment such as luminance, contrast, color tone, and sharpness of a display image may be output to the driver circuit 16101.

【０１９７】駆動回路１６１０１は、ディスプレイパネ
ル１６１００に印加する駆動信号を発生するための回路
であり、前記マルチプレクサ１６１０３から入力される
画像信号と、前記ディスプレイパネルコントローラ１６
１０２より入力される制御信号に基づいて動作するもの
である。The drive circuit 16101 is a circuit for generating a drive signal to be applied to the display panel 16100, and the image signal input from the multiplexer 16103 and the display panel controller 16 are provided.
It operates based on a control signal input from 102.

【０１９８】以上、各部の機能を説明したが、図１６に
例示した構成により、本画像形成装置においては多様な
画像情報源より入力される画像情報をディスプレイパネ
ル１６１００に表示することが可能である。即ち、テレ
ビジョン放送を初めとする各種の画像信号は、デコーダ
１６１０４におて逆変換された後、マルチプレクサ１６
１０３において適宜選択され、駆動回路１６１０１に入
力される。一方、デイスプレイコントローラ１６１０２
は、表示する画像信号に応じて駆動回路１６１０１の動
作を制御するための制御信号を発生する。駆動回路１６
１０１は、上記画像信号と制御信号に基づいてディスプ
レイパネル１６１００に駆動信号を印加する。これによ
り、ディスプレイパネル１６１００において画像が表示
される。これらの一連の動作は、ＣＰＵ１６１０６によ
り統括的に制御される。The functions of the respective parts have been described above. With the configuration illustrated in FIG. 16, the image information input from various image information sources can be displayed on the display panel 16100 in the image forming apparatus. . That is, various image signals such as television broadcast are inversely converted by the decoder 16104 and then the multiplexer 16
It is appropriately selected in 103 and input to the driving circuit 16101. On the other hand, the display controller 16102
Generates a control signal for controlling the operation of the drive circuit 16101 according to the image signal to be displayed. Drive circuit 16
Reference numeral 101 applies a drive signal to the display panel 16100 based on the image signal and the control signal. As a result, the image is displayed on the display panel 16100. These series of operations are controlled by the CPU 16106 as a whole.

【０１９９】本画像形成装置においては、前記デコーダ
１６１０４に内蔵する画像メモリや、画像生成回路１６
１０７及び情報の中から選択したものを表示するだけで
なく、表示する画像情報に対して、例えば拡大、縮小、
回転、移動、エッジ強調、間引き、補間、色変換、画像
の縦横比変換等を初めとする画像処理や、合成、消去、
接続、入れ換え、嵌め込み等を初めとする画像編集を行
うことも可能である。また、本実施例の説明では特に触
れなかったが、上記画像処理や画像編集と同様に、音声
情報に関しても処理や編集を行なうための専用回路を設
けてもよい。In this image forming apparatus, the image memory built in the decoder 16104 and the image generation circuit 16 are included.
In addition to displaying the selected information from 107 and the information, the image information to be displayed may be enlarged or reduced, for example.
Image processing such as rotation, movement, edge enhancement, thinning, interpolation, color conversion, image aspect ratio conversion, combining, erasing,
It is also possible to perform image editing such as connection, replacement, and fitting. Although not particularly mentioned in the description of this embodiment, a dedicated circuit for processing and editing audio information may be provided as in the above-mentioned image processing and image editing.

【０２００】従って、本画像形成装置は、テレビジョン
放送の表示機器、テレビ会議の端末機器、静止画像及び
動画像を扱う画像編集機器、コンピュータの端末機器、
ワードプロセッサを初めとする事務用端末機器、ゲーム
機などの機能を一台で兼ね備えることが可能で、産業用
あるいは民生用として極めて応用範囲が広い。Therefore, the present image forming apparatus includes a television broadcast display device, a video conference terminal device, an image editing device that handles still images and moving images, a computer terminal device,
It is possible to combine the functions of office terminals such as word processors, game machines, etc., with a very wide range of applications for industrial or consumer use.

【０２０１】尚、図１６は、表面伝導型電子放出素子を
電子ビーム源とする表示パネルを用いた画像形成装置と
する場合の構成の一例を示したに過ぎず、本発明の画像
形成装置がこれのみに限定されるものでないことは言う
までもない。Note that FIG. 16 shows only an example of the configuration of an image forming apparatus using a display panel having a surface conduction electron-emitting device as an electron beam source. It goes without saying that the present invention is not limited to this.

【０２０２】例えば図１６の構成要素の内、使用目的上
必要のない機能に関わる回路は省いても差し支えない。
また、これとは逆に、使用目的によっては更に構成要素
を追加してもよい。例えば、本表示装置をテレビ電話機
として応用する場合には、テレビカメラ、音声マイク、
照明機、モデムを含む送受信回路等を構成要素に追加す
るのが好適である。For example, among the components shown in FIG. 16, circuits relating to functions unnecessary for the purpose of use may be omitted.
On the contrary, the constituent elements may be added depending on the purpose of use. For example, when the display device is applied as a videophone, a TV camera, a voice microphone,
It is preferable to add a illuminator, a transmission / reception circuit including a modem, and the like to the components.

【０２０３】本画像形成装置においては、とりわけ表面
伝導型電子放出素子を電子源としているので、デイスプ
レイパネルの薄形化が容易であり、画像形成装置の奥行
きを小さくすることができる。それに加えて、表面伝導
型電子放出素子を電子ビーム源とする表示パネルは大画
面化が容易で輝度が高く視野角特性にも優れるため、画
像形成装置は臨場感にあふれ、迫力に富んだ画像を視認
性良く表示することが可能である。In this image forming apparatus, since the surface conduction electron-emitting device is used as the electron source, the display panel can be easily thinned and the depth of the image forming apparatus can be reduced. In addition, a display panel using a surface conduction electron-emitting device as an electron beam source can easily have a large screen, has high brightness, and has excellent viewing angle characteristics, so that the image forming apparatus has a realistic and powerful image. Can be displayed with good visibility.

【０２０４】[0204]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
素子電極端面の導電性薄膜によるカバレージが良くな
り、封着加熱後も高抵抗化することなく、均一かつ低電
圧でフォーミング処理することができる表面伝導型電子
放出素子が歩留り良く得られるものである。また、本発
明の電子源はばらつきがなく均一な輝点を得ることがで
き、この電子源を用いると、より均一な明るさの画像を
有する表示装置等の画像形成装置が得られるものであ
る。As described above, according to the present invention,
The coverage of the conductive thin film on the end face of the device electrode is improved, and the surface conduction electron-emitting device that can be uniformly and low-voltage formed without increasing the resistance even after the sealing heating is obtained with high yield. . Further, the electron source of the present invention can obtain uniform bright spots without variation, and by using this electron source, an image forming apparatus such as a display device having an image with more uniform brightness can be obtained. .

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

【図１】本発明の平面型表面伝導型電子放出素子を示す
概略的構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a planar surface conduction electron-emitting device of the present invention.

【図２】本発明の垂直型表面伝導型電子放出素子を示す
概略的構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a vertical surface conduction electron-emitting device of the present invention.

【図３】本発明の表面伝導型電子放出素子の製造方法を
示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a method for manufacturing a surface conduction electron-emitting device of the present invention.

【図４】フォーミング波形の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a forming waveform.

【図５】本発明の表面伝導型電子放出素子の測定評価系
の一例を示す概略的構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an example of a measurement / evaluation system of the surface conduction electron-emitting device of the present invention.

【図６】本発明の表面伝導型電子放出素子の放出電流−
素子電圧特性（Ｉ−Ｖ特性）を示す図である。FIG. 6 shows an emission current of the surface conduction electron-emitting device of the present invention.
It is a figure which shows an element voltage characteristic (IV characteristic).

【図７】単純マトリクス配置の本発明の電子源の概略的
構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an electron source of the present invention in a simple matrix arrangement.

【図８】単純マトリクス配置の電子源を用いた本発明の
画像形成装置に用いる表示パネルの概略的構成図であるFIG. 8 is a schematic configuration diagram of a display panel used in the image forming apparatus of the present invention using an electron source having a simple matrix arrangement.

【図９】図８の表示パネルにおける蛍光膜を示す図であ
る。9 is a diagram showing a fluorescent film in the display panel of FIG.

【図１０】図８の表示パネルを駆動する駆動回路の一例
を示す図である。10 is a diagram showing an example of a drive circuit for driving the display panel of FIG.

【図１１】梯型配置の電子源の概略的平面図である。FIG. 11 is a schematic plan view of a trapezoidal arrangement of electron sources.

【図１２】梯型配置の電子源を用いた本発明の画像形成
装置に用いる表示パネルの概略的構成図である。FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a display panel used in the image forming apparatus of the present invention using an electron source in a ladder arrangement.

【図１３】実施例２における表面伝導型電子放出素子を
示す概略構成図である。FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing a surface conduction electron-emitting device in Example 2.

【図１４】実施例３における電子源を示す概略構成図で
ある。FIG. 14 is a schematic configuration diagram showing an electron source in Example 3.

【図１５】実施例４における画像形成装置を示す概略構
成図である。FIG. 15 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to a fourth exemplary embodiment.

【図１６】実施例５における画像形成装置を示すブロッ
ク図である。FIG. 16 is a block diagram illustrating an image forming apparatus according to a fifth exemplary embodiment.

【図１７】従来の表面伝導型電子放出素子を示す概略構
成図である。FIG. 17 is a schematic configuration diagram showing a conventional surface conduction electron-emitting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 基体 ２ 電子放出部 ３ 薄膜 ４，５ 素子電極 ６ 凸形段差体 ７ 配線電極 ８ 電子源 ９ 画像形成板 １０ 輝点 ２１ 段差形成部材 ５０ 素子電流Ｉｆを測定するための電流計 ５１ 電源 ５２ 放出電流Ｉｅを測定するための電流計 ５３ 高圧電源 ５４ アノード電極 ５５ 真空装置 ５６ 排気ポンプ ５７ ガス導入管 １０２ Ｘ方向配線（下配線） １０３ Ｙ方向配線（上配線） １０４ 表面伝導型電子放出素子 １０５ 結線 １１１ リアプレート １１２ 支持枠 １１３ ガラス基板 １１４ 蛍光膜 １１５ メタルバック １１６ フェースプレート １１８ 外囲器 １２１ 黒色導伝材 １２２ 蛍光体 ２０１ 表示パネル ２０２ 走査回路 ２０３ 制御回路 ２０４ シフトレジスタ ２０５ ラインメモリ ２０６ 同期信号分離回路 ２０７ 変調信号発生器 ３０１ 表示パネル ３０２ グリッド電極 ３０３ 開口 ３０４ 共通配線 １６１００ ディスプレイパネル １６１０１ 駆動回路 １６１０２ ディスプレイコントローラ １６１０３ マルチプレクサ １６１０４ デコーダ １６１０５ 入出力インターフェース回路 １６１０６ ＣＰＵ １６１０７ 画像生成回路 １６１０８ 画像メモリーインターフェース回路 １６１０９ 画像メモリーインターフェース回路 １６１１０ 画像メモリーインターフェース回路 １６１１１ 画像入力インターフェース回路 １６１１２ ＴＶ信号受信回路 １６１１３ ＴＶ信号受信回路 １６１１４ 入力部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base 2 Electron emission part 3 Thin film 4,5 Element electrode 6 Convex step object 7 Wiring electrode 8 Electron source 9 Image forming plate 10 Bright spot 21 Step forming member 50 Ammeter 51 for measuring element current If 51 Power source 52 Emission Ammeter 53 for measuring current Ie 53 High-voltage power supply 54 Anode electrode 55 Vacuum device 56 Exhaust pump 57 Gas introduction pipe 102 X-direction wiring (lower wiring) 103 Y-direction wiring (upper wiring) 104 Surface conduction electron-emitting device 105 Connection 111 Rear Plate 112 Support Frame 113 Glass Substrate 114 Fluorescent Film 115 Metal Back 116 Face Plate 118 Envelope 121 Black Conductive Material 122 Phosphor 201 Display Panel 202 Scan Circuit 203 Control Circuit 204 Shift Register 205 Line Memory 206 Sync Signal Separation Circuit 207 Modulation signal generator 301 Display panel 302 Grid electrode 303 Opening 304 Common wiring 16100 Display panel 16101 Driving circuit 16102 Display controller 16103 Multiplexer 16104 Decoder 16105 Input / output interface circuit 16106 CPU 16107 Image generation circuit 16108 Image memory interface circuit 16109 Image memory interface circuit 16110 Image memory interface circuit 16111 Image input interface circuit 16112 TV signal receiving circuit 16113 TV signal receiving circuit 16114 Input unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三道 和宏 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 河手 信一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 野村 一郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 武田 俊彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazuhiro Michi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Shinichi Kawate 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo No. Canon Inc. (72) Inventor Ichiro Nomura 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Toshihiko Takeda 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. In the company

Claims (24)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 基板上の素子電極間に導電性薄膜を形成
し通電処理して電子放出部を形成する表面伝導型電子放
出素子において、 素子電極間に、各電極と隔てて絶縁体からなる凸形段差
体を設けたことを特徴とする表面伝導型電子放出素子。1. A surface-conduction electron-emitting device in which a conductive thin film is formed between device electrodes on a substrate and an electric current is applied to form an electron-emitting portion, wherein the device electrodes are made of an insulating material and are separated from each other. A surface conduction electron-emitting device characterized in that a convex step body is provided. 【請求項２】 各素子電極と凸形段差体との間隔Ｗと、
素子電極間隔Ｇとの関係がＷ≦１／５×Ｇであることを
特徴とする請求項１の表面伝導型電子放出素子。2. A distance W between each element electrode and the convex step body,
The surface conduction electron-emitting device according to claim 1, wherein the relationship with the device electrode spacing G is W ≦ 1/5 × G. 【請求項３】 素子電極が同一面上に形成された平面型
であることを特徴とする請求項１又は２の表面伝導型電
子放出素子。3. The surface conduction electron-emitting device according to claim 1, wherein the device electrodes are of a flat type formed on the same surface. 【請求項４】 素子電極が絶縁層を介して上下に位置
し、該絶縁層の側面に電子放出部を含む導電性薄膜が形
成された垂直型であることを特徴とする請求項１又は２
の表面伝導型電子放出素子。4. The vertical type in which the device electrodes are vertically arranged with an insulating layer interposed therebetween, and a conductive thin film including an electron emitting portion is formed on a side surface of the insulating layer.
Surface-conduction electron-emitting device. 【請求項５】 基板上に素子電極を形成する工程と、 素子電極間に各電極と隔てて凸形段差体を形成する工程
と、 素子電極間を連絡する導電性薄膜を形成する工程と、 導電性薄膜に電子放出部を形成するフォーミング工程と
を有することを特徴とする表面伝導型電子放出素子の製
造方法。5. A step of forming element electrodes on a substrate, a step of forming a convex stepped body between the element electrodes so as to be separated from each electrode, and a step of forming a conductive thin film that connects the element electrodes. And a forming step of forming an electron emitting portion on a conductive thin film, the method for manufacturing a surface conduction electron-emitting device. 【請求項６】 導電性薄膜を形成する工程が、分散塗布
法により行われることを特徴とする請求項５の表面伝導
型電子放出素子の製造方法。6. The method for manufacturing a surface conduction electron-emitting device according to claim 5, wherein the step of forming the conductive thin film is performed by a dispersion coating method. 【請求項７】 フォーミング工程の後に、フォーミング
工程より高い真空度下で表面伝導型電子放出素子に電圧
を印加する安定化工程を有することを特徴とする請求項
５又は６の表面伝導型電子放出素子の製造方法。7. The surface conduction electron emission according to claim 5, further comprising a stabilizing step of applying a voltage to the surface conduction electron emission device under a higher vacuum degree than the forming step after the forming step. Device manufacturing method. 【請求項８】 フォーミング工程の後に、有機物質の存
在下で表面伝導型電子放出素子に電圧を印加する活性化
工程を有することを特徴とする請求項５又は６の表面伝
導型電子放出素子の製造方法。8. The surface conduction electron-emitting device according to claim 5, further comprising an activation process of applying a voltage to the surface conduction electron-emitting device in the presence of an organic substance after the forming process. Production method. 【請求項９】 活性化工程の後に、フォーミング工程及
び活性化工程より高い真空度下で表面伝導型電子放出素
子に電圧を印加する安定化工程を有することを特徴とす
る請求項８の表面伝導型電子放出素子の製造方法。9. The surface conduction according to claim 8, further comprising a stabilizing step of applying a voltage to the surface conduction electron-emitting device under a higher vacuum degree than the forming step and the activation step after the activation step. Type electron-emitting device manufacturing method. 【請求項１０】 複数の表面伝導型電子放出素子を備え
た電子源の製法において、 基板上に複数対の素子電極を形成する工程と、 各対の素子電極間に各電極と隔てて凸形段差体を形成す
る工程と、 各対の素子電極間を連絡する導電性薄膜を形成する工程
と、 各導電性薄膜に電子放出部を形成するフォーミング工程
とを有することを特徴とする電子源の製造方法。10. A method of manufacturing an electron source having a plurality of surface conduction electron-emitting devices, the method comprising: forming a plurality of pairs of device electrodes on a substrate; An electron source characterized by including a step of forming a step body, a step of forming a conductive thin film that connects between a pair of device electrodes, and a forming step of forming an electron emission portion in each conductive thin film. Production method. 【請求項１１】 導電性薄膜を形成する工程が、分散塗
布法により行われることを特徴とする請求項１０の電子
源の製造方法。11. The method of manufacturing an electron source according to claim 10, wherein the step of forming the conductive thin film is performed by a dispersion coating method. 【請求項１２】 フォーミング工程の後に、フォーミン
グ工程より高い真空度下で表面伝導型電子放出素子に電
圧を印加する安定化工程を有することを特徴とする請求
項１０又は１１の電子源の製造方法。12. The method of manufacturing an electron source according to claim 10, further comprising a stabilizing step of applying a voltage to the surface conduction electron-emitting device under a higher vacuum degree than the forming step after the forming step. . 【請求項１３】 フォーミング工程の後に、有機物質の
存在下で各表面伝導型電子放出素子に電圧を印加する活
性化工程を有することを特徴とする請求項１０又は１１
の電子源の製造方法。13. The method according to claim 10, further comprising an activation step of applying a voltage to each surface conduction electron-emitting device in the presence of an organic substance after the forming step.
Method for manufacturing electron source. 【請求項１４】 活性化工程の後に、フォーミング工程
及び活性化工程より高い真空度下で各表面伝導型電子放
出素子に電圧を印加する安定化工程を有することを特徴
とする請求項１３の電子源の製造方法。14. The electron as claimed in claim 13, further comprising a stabilizing step of applying a voltage to each surface conduction electron-emitting device under a higher vacuum degree than the forming step and the activating step after the activating step. Source manufacturing method. 【請求項１５】 請求項１０ないし１４いずれかの方法
で製造されたことを特徴とする電子源。15. An electron source manufactured by the method according to claim 10. 【請求項１６】 複数の表面伝導型電子放出素子と、各
表面伝導型電子放出素子から放出される電子線を情報信
号に応じて変調する変調手段とを有することを特徴とす
る請求項１５の電子源。16. The apparatus according to claim 15, further comprising a plurality of surface conduction electron-emitting devices and a modulation means for modulating an electron beam emitted from each surface conduction electron-emitting device according to an information signal. Electron source. 【請求項１７】 表面伝導型電子放出素子が、その素子
電極が同一面上に形成された平面型であることを特徴と
する請求項１５又は１６の電子源。17. The electron source according to claim 15, wherein the surface conduction electron-emitting device is of a flat type in which the device electrodes are formed on the same surface. 【請求項１８】 表面伝導型電子放出素子が、その素子
電極が絶縁層を介して上下に位置し、該絶縁層の側面に
電子放出部を含む導電性薄膜が形成された垂直型である
ことを特徴とする請求項１５又は１６の電子源。18. The surface conduction electron-emitting device is of a vertical type in which its device electrodes are located above and below an insulating layer and a conductive thin film including an electron-emitting portion is formed on a side surface of the insulating layer. The electron source according to claim 15 or 16, characterized in that. 【請求項１９】 複数の表面伝導型電子放出素子を配列
した素子列を少なくとも１列以上有し、各表面伝導型電
子放出素子を駆動するための配線がマトリクス配置され
ていることを特徴とする請求項１５ないし１８いずれか
の電子源。19. The device has at least one device row in which a plurality of surface conduction electron-emitting devices are arranged, and wirings for driving each surface conduction electron-emitting device are arranged in a matrix. The electron source according to any one of claims 15 to 18. 【請求項２０】 複数の表面伝導型電子放出素子を配列
した素子列を少なくとも１列以上有し、各表面伝導型電
子放出素子を駆動するための配線がはしご状配置されて
いることを特徴とする請求項１５ないし１８いずれかの
電子源。20. At least one device row in which a plurality of surface conduction electron-emitting devices are arranged is provided, and wirings for driving each surface conduction electron-emitting device are arranged in a ladder shape. The electron source according to any one of claims 15 to 18. 【請求項２１】 請求項１５ないし２０いずれかの電子
源と、該電子源からの電子線の照射により画像を形成す
る画像形成部材とを有することを特徴とする画像形成装
置。21. An image forming apparatus, comprising: the electron source according to claim 15; and an image forming member that forms an image by irradiation with an electron beam from the electron source. 【請求項２２】 請求項１５ないし２０いずれかの電子
源と、該電子源から放出される電子線を情報信号に応じ
て変調する変調手段と、該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とを有することを特徴
とする画像形成装置。22. An electron source according to any one of claims 15 to 20, a modulation means for modulating an electron beam emitted from the electron source in accordance with an information signal, and an image is formed by irradiating the electron beam from the electron source. An image forming apparatus having an image forming member to be formed. 【請求項２３】 請求項１５ないし２０いずれかの電子
源と、該電子源からの電子線の照射により画像を形成す
る画像形成部材とを組み合わせることを特徴とする画像
形成装置の製造方法。23. A method of manufacturing an image forming apparatus, characterized in that the electron source according to any one of claims 15 to 20 is combined with an image forming member that forms an image by irradiation of an electron beam from the electron source. 【請求項２４】 請求項１５ないし２０いずれかの電子
源と、該電子源から放出される電子線を情報信号に応じ
て変調する変調手段と、該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とを組み合わせること
を特徴とする画像形成装置の製造方法。24. An electron source according to any one of claims 15 to 20, a modulation unit that modulates an electron beam emitted from the electron source according to an information signal, and an image is formed by irradiating the electron beam from the electron source. An image forming apparatus manufacturing method, characterized in that an image forming member to be formed is combined.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007088205A (en) * 2005-09-22 2007-04-05 Tokyo Univ Of Agriculture & Technology Manufacturing method of metallic material layer and manufacturing method of electronic device
KR100791327B1 (en) * 2005-04-15 2008-01-03 삼성전자주식회사 Gate controlled electron emitter array panel, active matrix display having the same and manufacturing method for the panel

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