JPH0935623A - Manufacture of image forming device using electron emitting element - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten trimming time, by forming a thin film for forming an electron emitting part only in a matrix part and driving the thin film, by means of laser, into a plurality of electron emitting areas of an electron emitting element which are isolated from one another. SOLUTION: An electrode element 5 is formed, near an electron emitting part, for current carrying to the electron emitting part, on a previously cleaned substrate. Next, a first wiring layer (lower wiring) 1 is formed. Subsequently an interlayer insulation layer film 3 is formed between the first wiring layer 1 and a second wiring layer (upper wiring). Further the second wiring layer (upper wiring) is formed. Next, a part shown by a blacksolid line (referred to as b) is laser-trimmed by laser-processing it by means of a laser beam machine, and the electrode element 5 near the electron emitting part is thereby divided into a plurality of electron emitting areas of an electron emitting element which are isolated from one another.

Description

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

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子源の応用であ
る表示装置等の画像形成装置の作製方法、特に大面積の
画像形成装置を作製する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing an image forming apparatus such as a display device which is an application of an electron source, and more particularly to a method of manufacturing a large area image forming apparatus.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、電子放出素子として熱電子源と冷
陰極素子の２種類が知られている。冷陰極素子は更にバ
ルク型と薄膜型に分類される。バルク型の例としては、
FE[W.P.Dyke & W.W.Dolan,“Field emission”, Advanc
e in Electron Physicis, 8, 89 (1956)] や、Avalanch
e タイプやＮＥＡタイプの半導体［J.A.Burton, “Elec
tron emission from silicon”, Phys. Rev, 108, 1342
(1957)]、或いはMgO[“Tung-sol confirms cold catho
de tube ”, Electronics News, (26. Jan. 1959)]、そ
の他ホトカソード等が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, two types of electron emitters, a thermoelectron source and a cold cathode device, are known. The cold cathode device is further classified into a bulk type and a thin film type. As an example of bulk type,
FE [WPDyke & WWDolan, “Field emission”, Advanc
e in Electron Physicis, 8, 89 (1956)] and Avalanch
e type and NEA type semiconductors [JABurton, “Elec
tron emission from silicon ”, Phys. Rev, 108, 1342
(1957)], or MgO [“Tung-sol confirms cold catho
de tube ”, Electronics News, (26. Jan. 1959)], and other photocathodes are known.

【０００３】一方、薄膜型の例としては、MIM[C.A.Mea
d, “The tunnel-emission amplifier, J. Appl. Phy
s., 32, 646 (1961)]や、スピントタイプ[C.A.Spindt,
“Physical properties of thin-film field emission
cathodes with molybdenum cones”,J.Appl.Phys., 47,
5248 (1976)] 、或いは表面伝導型電子放出素子SCE[M.
I.Elinson, Radio Eng. Electron Pys., 10, (1965)]等
がある。On the other hand, as an example of the thin film type, MIM [CAMea]
d, “The tunnel-emission amplifier, J. Appl. Phy
s., 32, 646 (1961)] and Spindt type [CASpindt,
“Physical properties of thin-film field emission
cathodes with molybdenum cones ”, J.Appl.Phys., 47,
5248 (1976)] or surface conduction electron-emitting device SCE [M.
I. Elinson, Radio Eng. Electron Pys., 10, (1965)].

【０００４】表面伝導型電子放出素子 (SCM)は基板上に
形成された小面積の薄膜に、膜内に平行に電流を流すこ
とにより、電子放出が生ずる現象を利用するものであ
る。この表面伝導型電子放出素子としては、前記のエリ
ンソン等により開発されたＳｎＯ₂ （Ｓｂ）薄膜を用い
たもの、Ａｕ薄膜によるもの［G.Dittmer,“Thin Solid
s Films, 9, 317 (1972)] 、ＩＴＯ薄膜によるもの［M.
Hartwell and C.G.Fonstad, “IEEE Trans. ED Con
f.”,519 (1975)]、カーボン薄膜によるもの［荒木久
他：真空、第２６巻、第１号、２２頁（１９８３）］等
が報告されている。The surface conduction electron-emitting device (SCM) utilizes a phenomenon in which a thin film having a small area formed on a substrate causes electron emission by causing a current to flow in parallel in the film. As the surface conduction electron-emitting device, one using a SnO ₂ (Sb) thin film developed by Elinson et al., One using an Au thin film [G. Dittmer, “Thin Solid
Films, 9, 317 (1972)], by ITO thin film [M.
Hartwell and CGFonstad, “IEEE Trans. ED Con
f. ", 519 (1975)], carbon thin film [Hiraki Araki et al .: Vacuum, Vol. 26, No. 1, p. 22 (1983)] and the like.

【０００５】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な素子構成として前述のＭ．ハートウェルの素子構成を
図５に示す。同図において５１は絶縁性基板である。５
２は電子放出部形成用薄膜で、Ｈ型形成パターンに、ス
パッタで形成された金属酸化物薄膜等から成り、後述の
フォーミングと称される通電処理により電子放出部５３
が形成される。５４は電子放出部を含む薄膜と称するこ
とにする。尚、図中のＬ１は０．５〜１ｍｍ、Ｗは０．
１ｍｍに設定されている。As a typical device configuration of these surface conduction electron-emitting devices, the above-mentioned M. The Hartwell device configuration is shown in FIG. In the figure, 51 is an insulating substrate. 5
Reference numeral 2 denotes a thin film for forming an electron emitting portion, which is made of a metal oxide thin film or the like formed by sputtering on an H-shaped forming pattern, and the electron emitting portion 53 is formed by an energization process called forming, which will be described later.
Is formed. 54 is referred to as a thin film including an electron emitting portion. In the figure, L1 is 0.5 to 1 mm and W is 0.
It is set to 1 mm.

【０００６】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、電子放出を行う前に予めフォーミングと称さ
れる通電加熱処理によって電子放出部５３を形成するの
が一般的であった。即ち、フォーミングとは前記電子放
出部形成用薄膜５２の両端に直流電圧或いは非常にゆっ
くりとした昇電圧、例えば１Ｖ／分程度を印加通電し、
電子放出部形成用薄膜を局所的に破壊、変形若しくは変
質せしめ、電気的に高抵抗な状態にした電子放出部５３
を形成することである。尚、電子放出部５３は電子放出
部形成用薄膜５２の一部に亀裂が発生しその亀裂付近か
ら電子放出が行われる。（以下、フォーミングにより形
成された電子放出部形成用薄膜５２を電子放出部を含む
薄膜５４と称する。） 前記フォーミング処理を施した表面伝導型電子放出素子
は、上述の電子放出部を含む薄膜５４に電圧を印加し、
素子に電流を流すことにより、上述の電子放出部５３よ
り電子を放出せしめるものである。Conventionally, in these surface conduction electron-emitting devices, the electron-emitting portion 53 has generally been formed in advance by an electric heating process called forming before the electron emission. That is, the forming means that a direct current voltage or a very slow rising voltage, for example, about 1 V / min is applied to both ends of the electron emitting portion forming thin film 52,
The electron emitting portion 53 in which the thin film for forming the electron emitting portion is locally destroyed, deformed or altered to have an electrically high resistance state.
Is to form. In the electron emitting portion 53, a crack is generated in a part of the electron emitting portion forming thin film 52, and electrons are emitted from the vicinity of the crack. (Hereinafter, the electron emitting portion forming thin film 52 formed by forming is referred to as a thin film 54 including an electron emitting portion.) The surface conduction electron-emitting device that has undergone the forming process has the above-described thin film 54 including an electron emitting portion. Voltage is applied to
By passing a current through the element, electrons are emitted from the electron emitting portion 53 described above.

【０００７】然しながら、これら従来の表面伝導型電子
放出素子においては、実用化に際しての多くの問題があ
り、本願出願人等により種々の改善が鋭意検討され、実
用化上の多様な問題が解決されている。上述の表面伝導
型電子放出素子は、構造が単純で製造も容易であること
から、大面積に亘る多数素子を配列形成することができ
る利点がある。そして、この特徴を生かすべく種々の応
用が研究されており、例えば、荷電ビーム源、表示装置
等が挙げられる。However, these conventional surface conduction electron-emitting devices have many problems in practical use, and various improvements have been made by the applicants of the present application to solve various problems in practical use. ing. 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 devices can be arrayed over a large area. Various applications have been studied in order to make full use of this feature, and examples thereof include a charged beam source and a display device.

【０００８】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、個々の電子放出素子の両端を配線にてそれぞれ結線
した行を多数行配列した電子源（例えば、特開平１−０
３１３３２号公報参照）が挙げられる。また特に、表示
装置の画像形成装置においては、近年、液晶を用いた平
板型表示装置がＣＲＴに代わって、普及してきたが、自
発光型でないため、バックライト等を持たなければなら
ない等の問題点があり、自発光型の表示素子の開発が望
まれてきた。表面伝導型電子放出素子を多数配列した電
子源と電子源より放出された電子によって、可視光を発
光せしめる蛍光体とを組み合わせた表示装置である画像
形成装置は、大画面の装置でも比較的容易に製造するこ
とができ、且つ表示品位の優れた自発光型表示素子（例
えば、ＵＳＰ５０６６８８３号明細書参照）である。As an example in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are formed in an array, the surface conduction electron-emitting devices are arranged in parallel, and the rows in which both ends of each electron-emitting device are connected by wiring are arranged in a large number of rows. Electron source (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-0
No. 31332). In particular, in image forming apparatuses for display devices, flat panel display devices using liquid crystals have become popular in recent years in place of CRTs, but since they are not self-luminous, they must have a backlight or the like. Therefore, development of a self-luminous display element has been desired. An image forming apparatus, which is a display apparatus in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are arranged and a phosphor that emits visible light by the electrons emitted from the electron sources, is relatively easy to use in an image forming apparatus. It is a self-luminous display element that can be manufactured according to the present invention and has excellent display quality (for example, see US Pat. No. 5,066,883).

【０００９】尚、従来、多数の表面伝導型電子放出素子
より構成された電子源より電子放出、させて、蛍光体を
発光させる素子の選択は、上述の多数の表面伝導型電子
放出素子を並列に配置し結線した配線（行方向配線と称
する）、行方向と直交する方向（列方向と称する）、該
電子源と蛍光体間の空間に設置される制御電極（グリッ
ドと称する）と列方向配線への適当な駆動信号によるも
の（例えば、特開平１−２８３７４９号公報参照）等で
ある。Conventionally, the selection of an element that emits electrons from an electron source composed of a large number of surface conduction electron-emitting devices to cause a phosphor to emit light is performed by selecting the above-mentioned many surface conduction electron-emitting devices in parallel. Wirings arranged and connected to each other (referred to as row-direction wirings), a direction orthogonal to the row direction (referred to as column direction), a control electrode (referred to as grid) and a column direction installed in a space between the electron source and the phosphor. This is based on an appropriate drive signal to the wiring (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-283749).

【００１０】次に上述した表面伝導型電子放出素子を用
いた画像形成装置の作製方法について説明する。図４
に、該表面伝導型電子放出素子を用いた画像形成装置の
素子構成図を示す。図中、１及び２は第１及び第２の配
線層、３は第１層の配線と第２層の配線との間の層間絶
縁層、４は電子放出部形成用薄膜、５は電子放出部近傍
の電極部分である。以下、図４に従って、上述した表面
伝導型電子放出素子を電子放出素子とした画像形成装置
の作製方法について詳述する。Next, a method of manufacturing an image forming apparatus using the above-mentioned surface conduction electron-emitting device will be described. FIG.
FIG. 1 shows an element configuration diagram of an image forming apparatus using the surface conduction electron-emitting device. In the figure, 1 and 2 are first and second wiring layers, 3 is an interlayer insulating layer between the wiring of the first layer and the wiring of the second layer, 4 is a thin film for forming an electron emitting portion, and 5 is an electron emitting layer. It is an electrode part near the part. Hereinafter, a method of manufacturing an image forming apparatus using the above-mentioned surface conduction electron-emitting device as an electron-emitting device will be described in detail with reference to FIG.

【００１１】先ず、予め洗浄された基板に電子放出部に
通電するための、素子電極５を形成する。本電極は電子
放出部形成用薄膜４と配線とのオーミック接触を良好に
するために設けられているものである。通常、電子放出
部形成用薄膜は、配線用の導体層と比べて薄い膜である
ために「ヌレ性」、「段差保持性」等の問題を回避する
ために設けられているものである。配線用の導体層も例
えば、スパッタリング法等により薄膜にて構成する場合
は、必ずしも設ける必要はなく、配線導体と同時に形成
することが可能である。First, the device electrode 5 for energizing the electron-emitting portion is formed on the previously cleaned substrate. This electrode is provided in order to improve the ohmic contact between the electron emission portion forming thin film 4 and the wiring. Usually, the electron emission portion forming thin film is a thin film as compared with the wiring conductor layer, and is therefore provided in order to avoid problems such as "wetting property" and "step retaining property". The conductor layer for wiring is not necessarily provided when it is made of a thin film by, for example, a sputtering method or the like, and can be formed at the same time as the wiring conductor.

【００１２】次に第１層目の配線（下配線）１を形成す
る。成膜方法としては既述の真空蒸着法、スパッタリン
グ法等の真空系を用いる方法や、溶媒に金属成分及びガ
ラス成分を混合した厚膜ペーストを印刷、焼成すること
により形成する厚膜印刷法等、いずれの方法をも適用す
ることが可能である。Next, the first layer wiring (lower wiring) 1 is formed. As a film forming method, a method using a vacuum system such as the above-described vacuum vapor deposition method, a sputtering method, or a thick film printing method formed by printing and firing a thick film paste in which a metal component and a glass component are mixed in a solvent, etc. Any method can be applied.

【００１３】続いて第１層目の配線と第２層目の配線と
の間の層間絶縁層膜３を形成する。成膜方法としては第
１の配線と同様、真空蒸着法、スパッタリング法等の真
空系を用いる方法や、溶媒に金属成分及びガラス成分を
混合した厚膜ペーストを印刷、焼成することにより形成
する厚膜印刷法等、いずれの方法をも適用することが可
能である。更に、第２層目の配線（上配線）２を形成す
る。形成法は上記下配線や層間絶縁層形成方法と同様で
ある。Subsequently, an interlayer insulating layer film 3 between the first layer wiring and the second layer wiring is formed. As with the first wiring, as a film forming method, a method using a vacuum system such as a vacuum vapor deposition method or a sputtering method, or a thickness formed by printing and firing a thick film paste in which a metal component and a glass component are mixed in a solvent Any method such as a film printing method can be applied. Further, the second layer wiring (upper wiring) 2 is formed. The forming method is the same as the method for forming the lower wiring and the interlayer insulating layer.

【００１４】最後に、電子放出部形成用薄膜４を形成し
て、図４に示すような画像形成装置のマトリクス画素部
を完成する。電子放出部形成用薄膜の成膜方法として
は、電子放出部形成用材料のスピナー塗布法、ディッピ
ング法、スプレー法等が適用可能である。また電子放出
部形成用薄膜をパターニングして電子放出部を形成する
方法としては通常フォトリソグラフィーが用いられる。Finally, the electron emission portion forming thin film 4 is formed to complete the matrix pixel portion of the image forming apparatus as shown in FIG. As a film forming method of the electron emitting portion forming thin film, a spinner coating method, a dipping method, a spraying method, etc. of the electron emitting portion forming material can be applied. Photolithography is usually used as a method for forming the electron emitting portion by patterning the electron emitting portion forming thin film.

【００１５】[0015]

【発明が解決しようとする課題】次に、上述の従来の表
面伝導型電子放出源を用いた画像形成装置の作製方法に
おいて発生していた問題点、特に通常のフォトリソグラ
フィーではパターニングできないような大きい面積での
該画像形成装置の作製方法において発生していた問題点
について説明する。Next, there is a problem that has occurred in the method of manufacturing an image forming apparatus using the above-mentioned conventional surface conduction electron-emitting source, especially a large problem that patterning cannot be performed by ordinary photolithography. A problem that has occurred in the method of manufacturing the image forming apparatus in the area will be described.

【００１６】上述したように電子放出部形成用薄膜をパ
ターニングして電子放出部を形成する方法としては通常
フォトリソグラフィーが用いられるが、電子放出部領域
（電子放出素子が形成されている領域（マトリクス
部））が大面積化してゆくと、フォトリソグラフィー技
術の適用が困難になる。従って電子放出部形成用薄膜を
電子放出部領域（主としてマトリクス部）以外の部分の
配線と電気的に絶縁をしなければ該画像形成装置におけ
る各画素が電子放出部形成用薄膜によりリークしてしま
うという問題点が生じる。そこで不必要な部分をトリミ
ングする必要性が生じる訳であるが、その方法の一つと
してレーザーで電子放出部形成用薄膜をトリミングする
ことが考えられる。その場合、配線部の領域は非常に大
きく、トリミングに時間を要するといった問題点が生じ
てくる。As described above, photolithography is usually used as a method of patterning the electron emitting portion forming thin film to form the electron emitting portion, but the electron emitting portion region (the region where the electron emitting element is formed (matrix) is used. Part)) becomes larger in area, it becomes difficult to apply photolithography technology. Therefore, each pixel in the image forming apparatus will leak due to the electron emission portion forming thin film unless the electron emission portion forming thin film is electrically insulated from the wiring other than the electron emission portion region (mainly the matrix portion). The problem arises. Therefore, it becomes necessary to trim unnecessary portions, and one possible method is to trim the electron emission portion forming thin film with a laser. In that case, there is a problem that the area of the wiring portion is very large and trimming takes time.

【００１７】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あって、その目的とするところは、大きな面積の画像形
成装置の作製方法において、電子放出部形成用薄膜をパ
ターニングする場合、特に全領域に亘って形成されてい
る電子放出部形成用薄膜をレーザートリミングする場
合、トリミング時間を短縮化することのできるプロセス
を提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems. An object of the present invention is to pattern a thin film for forming an electron emitting portion in a method of manufacturing an image forming apparatus having a large area, and particularly when the entire area is formed. It is an object of the present invention to provide a process capable of shortening the trimming time when laser trimming the electron emission portion forming thin film formed over the entire length.

【００１８】[0018]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、以下に示
す本発明によって達成される。即ち本発明は、電子放出
素子が走査側配線と信号側配線の直交する位置の近傍に
配置され、且つ該配線の一組又は複数組を順次選択する
ことにより、該電子放出素子に通電がなされる構成の単
純マトリクス方式による画像形成装置の作製方法におい
て、該電子放出素子が表面伝導型電子放出素子であっ
て、（ａ）電子放出部形成用薄膜をマトリクス部のみに
形成する工程、（ｂ）該電子放出部形成用薄膜をレーザ
ーを用いて複数の電子放出素子の電子放出部領域に分割
・孤立化させる工程、の各工程を有することを特徴とす
る、電子放出素子を用いた画像形成装置の作製方法を開
示するものである。The above object can be achieved by the present invention described below. That is, according to the present invention, the electron-emitting device is arranged in the vicinity of the position where the scanning-side wiring and the signal-side wiring intersect at right angles, and the electron-emitting device is energized by sequentially selecting one or a plurality of sets of the wiring. In the method for manufacturing an image forming apparatus by the simple matrix method having the above-mentioned configuration, the electron-emitting device is a surface-conduction electron-emitting device, and (a) a step of forming an electron-emitting portion forming thin film only on the matrix portion; ) Step of dividing / isolating the electron-emitting-portion-forming thin film into electron-emitting-portion regions of a plurality of electron-emitting devices by using a laser, and image formation using the electron-emitting devices. A method for manufacturing a device is disclosed.

【００１９】更に本発明は、画像形成装置のマトリクス
部のみに電子放出部形成用薄膜を形成する工程が、該マ
トリクス部以外にレジストマスクを形成する工程である
ことを特徴とする電子放出素子を用いた画像形成装置の
作製方法を開示するものであり、また本発明は、画像形
成装置のマトリクス部のみに電子放出部形成用薄膜を形
成する工程が、上記マトリクス部以外に形成された上記
有機Ｐｄ錯体、若しくは有機Ｐｄ錯体を含む有機混合物
堆積膜をクロロホルム等の有機溶剤で拭き取ることを特
徴とする電子放出素子を用いた画像形成装置の作製方法
を開示するものである。Furthermore, the present invention provides an electron-emitting device characterized in that the step of forming a thin film for forming an electron-emitting portion only in the matrix portion of the image forming apparatus is a step of forming a resist mask in a portion other than the matrix portion. Disclosed is a method of manufacturing an image forming apparatus using the same, and the present invention provides a method of forming an electron emission portion forming thin film only in a matrix portion of an image forming apparatus, wherein Disclosed is a method of manufacturing an image forming apparatus using an electron-emitting device, which comprises wiping off a Pd complex or an organic mixture deposited film containing an organic Pd complex with an organic solvent such as chloroform.

【００２０】更に本発明は、画像形成装置の電子放出部
形成用薄膜が、有機Ｐｄ錯体、若しくは有機Ｐｄ錯体を
含む有機混合物であり、該有機Ｐｄ錯体、若しくは有機
Ｐｄ錯体を含む有機混合物を堆積させる工程がラングミ
ュア・ブロジェット法（ＬＢ法）によることを特徴とす
る電子放出素子を用いた画像形成装置の作製方法を開示
するものである。Further, according to the present invention, the thin film for forming an electron emission portion of the image forming apparatus is an organic Pd complex or an organic mixture containing an organic Pd complex, and the organic Pd complex or an organic mixture containing an organic Pd complex is deposited. Disclosed is a method for manufacturing an image forming apparatus using an electron-emitting device, characterized in that the step of performing is performed by the Langmuir-Blodgett method (LB method).

【００２１】[0021]

【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明を更に
詳細に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定さ
れるものではない。 ［実施例１］第１の実施例を、図１を参照して説明す
る。尚、図中（ａ）〜（ｅ）は以下に述べる各工程ａ〜
ｅに対応する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. [Embodiment 1] A first embodiment will be described with reference to FIG. In addition, (a) to (e) in the figure indicate each step a to be described below.
e.

【００２２】（工程ａ）前記にて述べたフォトリソグラ
フィーによる方法で洗浄されたソーダライムガラス基板
上に配線電極・層間絶縁層等を形成した。図中、１１は
マトリクス部、１２は配線部を示す。(Step a) Wiring electrodes, interlayer insulating layers and the like were formed on a soda lime glass substrate washed by the photolithography method described above. In the figure, 11 indicates a matrix portion, and 12 indicates a wiring portion.

【００２３】（工程ｂ）マトリクス部以外の部分をＡＺ
１３７０レジストで覆った。パターニングのマスキング
はメタルマスクで行い、ＵＶ光で露光後、現像処理を行
うことでレジストパターンを形成した。図中、１３はレ
ジストマスクを示す。(Step b) AZ is applied to the portion other than the matrix portion.
Covered with 1370 resist. The masking for patterning was performed with a metal mask, and after exposure with UV light, a development process was performed to form a resist pattern. In the figure, 13 indicates a resist mask.

【００２４】（工程ｃ）基板全体にラングミュア・ブロ
ジェット法（ＬＢ法）により有機ＬＢ−Ｐｄ膜を３００
層堆積した。以下該ＬＢ法について述べる。有機パラジ
ウム錯体、即ち、Ｐｄ［ＣＨ₃ ＣＯＯ］₂ ［（Ｃ
₁₀Ｈ₂₁）₂ ＮＨ］₂（以下、Ｃ₁₀−Ｐｄと略記する）の
クロロホルム溶液（０．５ｍｏｌ／ｌ）とベヘン酸ＣＨ
₃ （ＣＨ₂ ）₂₀ＣＯＯＨ（以下、Ｃ₂₂と略記する）のク
ロロホルム溶液（０．５ｍｏｌ／ｌ）とを容積比１：４
になるように混合し、２０℃の純水上に展開した後、表
面圧を２０ｍＮ／ｍにまで高め、Ｃ₁₀−Ｐｄ：Ｃ₂₂＝
１：４の混合単分子膜を上記純水上に形成した。係る表
面圧を保持したまま、速度２ｍｍ／ｓｅｃにて前記単分
子膜を横切る方向に静かに浸漬し、引き続き同じ速度で
これを引き上げて、２層のＣ₁₀−Ｐｄ：Ｃ ₂₂＝１：４の
混合ＬＢ膜を堆積した。係る浸漬・引き上げ操作を繰り
返して３００層のＬＢ膜を形成させた。(Process c) Langmuir-blowing over the entire substrate
The organic LB-Pd film is formed by the jet method (LB method) to 300
Layers deposited. The LB method will be described below. Organic Paradigm
Um complex, that is, Pd [CH_Three COO]_Two [(C
_TenH_{twenty one})_Two NH]_Two(Hereafter, C_Ten-Abbreviated as Pd)
Chloroform solution (0.5 mol / l) and behenic acid CH
_Three (CH_Two )₂₀COOH (hereinafter C_{twenty two}Abbreviated as
Volume ratio of loroform solution (0.5 mol / l) to 1: 4
And then spread on pure water at 20 ° C.
The surface pressure is increased to 20mN / m, and C_Ten-Pd: C_{twenty two}=
A 1: 4 mixed monomolecular film was formed on the pure water. Related table
While maintaining the surface pressure, at the speed of 2 mm / sec,
Gently soak across the sub-lamella and continue at the same speed.
Pull this up and double layer C_Ten-Pd: C _{twenty two}= 1: 4
A mixed LB film was deposited. Repeat the dipping and pulling operations
By returning, the LB film of 300 layers was formed.

【００２５】（工程ｄ）ＵＶ／Ｏ₃ ストリッパー中、室
温で３時間ＵＶ照射を行い市販のＵＶアッシング装置
（ＵＶ３００、サムコ社製）、上記有機ＬＢ−Ｐｄ膜を
無機化した後、アセトンで十分にレジストを剥離し、３
００℃のオーブンで１５分間大気焼成を行ってＰｄＯ微
粒子膜１５を形成した。(Step d) In a UV / O ₃ stripper, UV irradiation is carried out at room temperature for 3 hours to commercialize a commercially available UV ashing device (UV300, manufactured by Samco), and after the organic LB-Pd film is made inorganic, acetone is sufficient. Remove the resist to 3
The PdO fine particle film 15 was formed by performing atmospheric baking in an oven at 00 ° C. for 15 minutes.

【００２６】（工程ｅ）レーザー加工機（ＳＦＬ−９４
００−２、ファインマシンニング社製）を用い、レーザ
ートリミングを行い、電子放出部が素子電極間に１７０
μｍの素子長になるように加工した。この時のレーザー
光はＹＡＧの第２高調波（５３２ｎｍ）を用い、ランプ
電流を２８．３Ａ、Ｑスイッチ周波数を５ＫＨｚ、加工
速度を１０ｍｍ／ｓｅｃとする条件で行った。このとき
のトリミングパターンを図２に示す。黒い実線部分がレ
ーザー加工部である。(Process e) Laser processing machine (SFL-94
00-2, manufactured by Fine Machining Co., Ltd.), laser trimming is performed, and the electron emission portion is 170
Processing was performed so that the element length was μm. At this time, the second harmonic wave (532 nm) of YAG was used as the laser light, the lamp current was 28.3 A, the Q switch frequency was 5 KHz, and the processing speed was 10 mm / sec. The trimming pattern at this time is shown in FIG. The solid black part is the laser processing part.

【００２７】次に、以上のようにして作製した電子源を
用いて表示装置を構成した例を図６及び図７を用いて説
明する。以上のようにして多数の平面型表面伝導型電子
放出素子を作製した基板８１をリアプレート８２上に固
定した後、基板８１の４ｍｍ上方に、フェースプレート
９０（ガラス基板８７の内面に蛍光膜８８とメタルバッ
ク８９が形成されて構成される）を支持枠８３を介して
配置し、フェースプレート９０、支持枠８３、リアプレ
ート８２の接合部にフリットガラスを塗布し、大気中或
いは窒素雰囲気中で４００〜５００℃で１０分間以上焼
成することにより封着した（図６参照）。またリアプレ
ート８２への基板８１の固定もフリットガラスで行っ
た。図７において９４は電子放出素子、９２，９３はそ
れぞれＸ方向及びＹ方向の素子配線である。Next, an example in which a display device is configured by using the electron source manufactured as described above will be described with reference to FIGS. 6 and 7. After fixing the substrate 81 on which a large number of flat surface-conduction type electron-emitting devices were manufactured as described above on the rear plate 82, the face plate 90 (the fluorescent film 88 on the inner surface of the glass substrate 87) was placed 4 mm above the substrate 81. And a metal back 89 are formed via a support frame 83, and a frit glass is applied to a joint portion of the face plate 90, the support frame 83, and the rear plate 82 in the atmosphere or a nitrogen atmosphere. It was sealed by baking at 400 to 500 ° C. for 10 minutes or more (see FIG. 6). The frit glass was also used to fix the substrate 81 to the rear plate 82. In FIG. 7, 94 is an electron-emitting device, and 92 and 93 are device wires in the X and Y directions, respectively.

【００２８】蛍光膜８８は、モノクロの場合は蛍光体の
みから成るが、本実施例では蛍光体はストライプ形状を
採用し、先にブラックストライプを形成し、その間隔部
に各色蛍光体を塗布し、蛍光膜８８を作製した。ブラッ
クストライプの材料として通常よく用いられている黒鉛
を主成分とする材料を用い、ガラス基板８７に蛍光体を
塗布する方法はスラリー法を用いた。また、蛍光膜８８
の内面側には通常メタルバック８９が設けられる。メタ
ルバックは蛍光膜作製後、蛍光膜の内面側表面の平滑化
処理（通常フィルミングと呼ばれる）を行い、その後、
Ａｌを真空蒸着することにより作製した。In the case of monochrome, the fluorescent film 88 is composed of only the fluorescent material, but in this embodiment, the fluorescent material has a stripe shape, black stripes are first formed, and the fluorescent material of each color is applied to the space. A fluorescent film 88 was prepared. A material having graphite as a main component, which is often used as a material for the black stripe, was used, and a slurry method was used as a method for applying the phosphor to the glass substrate 87. In addition, the fluorescent film 88
A metal back 89 is usually provided on the inner surface side of the. For metal back, after the fluorescent film is made, the inner surface of the fluorescent film is smoothed (usually called filming), and then
It was produced by vacuum deposition of Al.

【００２９】フェースプレート９０には、更に蛍光膜８
８の導電性を高めるため、蛍光膜８８の外面側に透明電
極（不図示）が設けられる場合もあるが、本実施例で
は、メタルバックのみで十分な導電性が得られたので省
略した。前述の封着を行う際、カラーの場合は各色蛍光
体と電子放出素子とを対応させなくてはいけないため、
十分な位置合わせ行った。The face plate 90 is further provided with a fluorescent film 8
A transparent electrode (not shown) may be provided on the outer surface side of the fluorescent film 88 in order to enhance the conductivity of No. 8, but in this embodiment, it was omitted because sufficient conductivity was obtained only by the metal back. When performing the above-mentioned sealing, in the case of color, it is necessary to associate each color phosphor with the electron-emitting device,
Good alignment was done.

【００３０】以上のようにして完成したガラス容器内の
雰囲気を排気管（不図示）を通じ真空ポンプにて排気
し、十分な真空度に達した後、容器外端子Ｄｏｘ１〜Ｄ
ｏｘｍとＤｏｙ１〜Ｄｏｙｎを通じ電子放出素子９４の
素子電極間に電圧を印加することにより作製した。フォ
ーミング処理の電圧波形は図３（ｂ）と同様である。本
実施例ではＴ１を１ミリ秒、Ｔ２を１０ミリ秒とし、約
１Ｅ−５ｔｏｒｒの真空雰囲気下で行った。The atmosphere in the glass container completed as described above is exhausted by a vacuum pump through an exhaust pipe (not shown), and after reaching a sufficient degree of vacuum, the external terminals Dox1 to Dx
It was produced by applying a voltage between the device electrodes of the electron-emitting device 94 through oxm and Doy1 to Doyn. The voltage waveform of the forming process is similar to that of FIG. In this example, T1 was set to 1 msec and T2 was set to 10 msec, and the process was performed in a vacuum atmosphere of about 1E-5 torr.

【００３１】このように作製された電子放出部７３は、
パラジウム元素を主成分とする微粒子が分散配置された
状態となり、その微粒子の平均粒径は３０オングストロ
ームであった。次にフォーミングと同一の矩形波で、印
加電圧１４Ｖ、真空度２Ｅ−５ｔｏｒｒの条件下で素子
電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅを測定しながら、高抵抗活性化
処理を行った。その後、イオンポンプ等のオイルを使用
しないポンプを用いた超高真空排気系に切り替え、Ｈ₂
を２Ｅ−５ｔｏｒｒ導入し、１時間その状態を保持した
後１２０℃にて十分にベーキングを施した。ベーキング
後の真空度は１Ｅ−８ｔｏｒｒであった。次に不図示の
排気管をガスバーナーで熱することにより溶着し、外囲
器の封止を行った。最後に封止後の真空度を維持するた
めに、高周波加熱法でゲッター処理を行った。The electron emitting portion 73 thus manufactured is
Fine particles containing palladium element as the main component were dispersed and arranged, and the average particle diameter of the fine particles was 30 Å. Next, a high resistance activation process was performed while measuring the device current If and the emission current Ie under the conditions of an applied voltage of 14 V and a degree of vacuum of 2E-5 torr with the same rectangular wave as the forming. Then, switching to ultra-high vacuum evacuation system using a pump that does not use oil, such as an ion pump, H ₂
2E-5 torr was introduced, the state was maintained for 1 hour, and then baking was sufficiently performed at 120 ° C. The degree of vacuum after baking was 1E-8 torr. Next, an exhaust pipe (not shown) was welded by heating with a gas burner to seal the envelope. Finally, in order to maintain the degree of vacuum after sealing, getter processing was performed by a high-frequency heating method.

【００３２】以上のようにして完成した本発明の画像形
成装置において、各電子放出素子には、容器外端子Ｄｘ
１〜Ｄｘｍ、Ｄｙ１〜Ｄｙｎを通じ、走査信号及び変調
信号を不図示の信号発生手段よりそれぞれ、印加するこ
とにより電子放出させ、高圧端子Ｈｖを通じ、メタルバ
ック８９に数ｋＶ以上の高圧を印加することにより電子
ビームを加速し、蛍光膜８８に衝突させ、励起・発光さ
せることにより画像を表示した。本実施例の画像形成装
置は放置時間変動の少ない、極めて安定な表示画像の得
られる画像形成装置であった。更に、階調特性及びフル
カラー表示特性に優れたコントラストの高い画像形成装
置であった。In the image forming apparatus of the present invention completed as described above, each electron-emitting device has a terminal Dx outside the container.
1 to Dxm and Dy1 to Dyn to emit electrons by applying a scanning signal and a modulation signal respectively from a signal generating means (not shown), and apply a high voltage of several kV or more to the metal back 89 through the high voltage terminal Hv. The electron beam was accelerated by the above to collide with the fluorescent film 88 to excite and emit light to display an image. The image forming apparatus of the present embodiment is an image forming apparatus capable of obtaining an extremely stable display image with little fluctuation in standing time. Further, the image forming apparatus has a high contrast excellent in gradation characteristics and full-color display characteristics.

【００３３】［実施例２］前記にて述べたフォトリソグ
ラフィーによる方法で洗浄されたソーダライムガラス基
板上に配線電極・層間絶縁層等を形成した後、ＬＢ法を
用いて基板全体に有機ＬＢ−Ｐｄ膜を形成した後、マト
リクス部以外をクロロホルムを用いて拭き取り、ＵＶ／
Ｏ₃ 処理、大気焼成処理を施し、マトリクス部のみにＰ
ｄＯ微粒子を形成した。その後、実施例１と同様にレー
ザートリミングにて素子部のみに電子放出部を形成し
た。[Embodiment 2] After forming wiring electrodes, an interlayer insulating layer and the like on a soda lime glass substrate cleaned by the photolithography method described above, organic LB- is formed on the entire substrate by the LB method. After forming the Pd film, wipe off parts other than the matrix part with chloroform, UV /
O ₃ treatment and atmospheric firing treatment are applied, and P is applied only to the matrix portion.
dO particles were formed. Then, similarly to Example 1, the electron emitting portion was formed only on the element portion by laser trimming.

【００３４】[0034]

【発明の効果】上記のように本発明は、電子放出素子を
用いた画像形成装置の作製方法において、選択的にマト
リクス部にＰｄＯ微粒子膜を堆積せしめ、レーザートリ
ミングにより電子放出部を加工することにより、大面積
の画像形成装置においても非常に簡易に確実に、且つ容
易にその作製を可能とするものである。As described above, according to the present invention, in the method of manufacturing the image forming apparatus using the electron-emitting device, the PdO fine particle film is selectively deposited on the matrix portion and the electron-emitting portion is processed by laser trimming. Thus, even a large-area image forming apparatus can be manufactured very easily, reliably, and easily.

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

【図１】実施例１を説明するためのプロセス工程を示す
図。FIG. 1 is a diagram showing process steps for explaining a first embodiment.

【図２】実施例１におけるレーザートリミングパターン
を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a laser trimming pattern in Example 1.

【図３】本発明のフォーミング処理の電圧波形を示す
図。FIG. 3 is a diagram showing a voltage waveform of a forming process of the present invention.

【図４】表面導電型電子放出素子を用いた画像形成装置
の素子構成を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an element configuration of an image forming apparatus using a surface conduction electron-emitting device.

【図５】表面導電型電子放出素子の典型的な従来例の素
子構成を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a device configuration of a typical conventional example of a surface-conduction electron-emitting device.

【図６】画像形成装置の基本構成を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a basic configuration of an image forming apparatus.

【図７】表面導電型電子放出素子を電子放出素子とした
画像形成装置の電子源の構成を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an electron source of an image forming apparatus in which a surface conduction electron-emitting device is used as an electron-emitting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 第１の配線層（下配線） ２ 第２の配線層（上配線） ３ 層間絶縁層膜 ４，５２ 電子放出部形成用薄膜 ５ 電子放出部近傍の電極素子 １１ マトリクス部 １２ 配線部 １３ レジストマスク １４ シフトレジスタ １５ 微粒子膜 ５１ 絶縁性基板 ５３ 電子放出部 ５４ 電子放出部を含む薄膜 ７３ 電子放出部 ８１ 基板 ８２ リアプレート ８３ 支持枠 ８７ ガラス基板 ８８ 蛍光膜 ８９ メタルバック ９０ フェースプレート ９２ Ｘ方向素子配線 ９３ Ｙ方向素子配線 ９４ 電子放出素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st wiring layer (lower wiring) 2 2nd wiring layer (upper wiring) 3 Interlayer insulation layer film 4,52 Electron emission part formation thin film 5 Electrode element in the electron emission part vicinity 11 Matrix part 12 Wiring part 13 Resist Mask 14 Shift register 15 Fine particle film 51 Insulating substrate 53 Electron emitting portion 54 Thin film including electron emitting portion 73 Electron emitting portion 81 Substrate 82 Rear plate 83 Support frame 87 Glass substrate 88 Fluorescent film 89 Metal back 90 Face plate 92 X-direction element Wiring 93 Y-direction element wiring 94 Electron-emitting device

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 電子放出素子が走査側配線と信号側配線
の直交する位置の近傍に配置され、且つ該配線の一組又
は複数組を順次選択することにより、該電子放出素子に
通電がなされる構成の単純マトリクス方式による画像形
成装置の作製方法において、該電子放出素子が表面伝導
型電子放出素子であって、（ａ）電子放出部形成用薄膜
をマトリクス部のみに形成する工程、（ｂ）該電子放出
部形成用薄膜をレーザーを用いて複数の電子放出素子の
電子放出部領域に分割・孤立化させる工程、の各工程を
有することを特徴とする、電子放出素子を用いた画像形
成装置の作製方法。1. An electron-emitting device is arranged in the vicinity of a position where a scanning-side wiring and a signal-side wiring are orthogonal to each other, and the electron-emitting device is energized by sequentially selecting one or a plurality of sets of the wiring. In the method for manufacturing an image forming apparatus by the simple matrix method having the above-mentioned configuration, the electron-emitting device is a surface-conduction electron-emitting device, and (a) a step of forming an electron-emitting portion forming thin film only on the matrix portion; ) Step of dividing / isolating the electron-emitting-portion-forming thin film into electron-emitting-portion regions of a plurality of electron-emitting devices by using a laser, and image formation using the electron-emitting devices. Method for manufacturing device. 【請求項２】 前記電子放出部形成用薄膜を形成する工
程が、有機Ｐｄ錯体、若しくは有機Ｐｄ錯体を含む有機
混合物を堆積させる工程、前記堆積させた有機Ｐｄ錯体
に対して紫外線を照射する工程、及び引き続き加熱焼成
を行う工程から成ることを特徴とする、請求項１記載の
電子放出素子を用いた画像形成装置の作製方法。2. The step of forming the electron emission part forming thin film comprises depositing an organic Pd complex or an organic mixture containing the organic Pd complex, and irradiating the deposited organic Pd complex with ultraviolet light. The method for producing an image forming apparatus using an electron-emitting device according to claim 1, further comprising: 【請求項３】 前記電子放出部形成用薄膜をマトリクス
部のみに形成する工程が、該マトリクス部以外にレジス
トマスクを形成する工程であることを特徴とする、請求
項１記載の電子放出素子を用いた画像形成装置の作製方
法。3. The electron-emitting device according to claim 1, wherein the step of forming the electron-emitting-portion-forming thin film only on the matrix portion is a step of forming a resist mask on a portion other than the matrix portion. A method for manufacturing the image forming apparatus used. 【請求項４】 前記電子放出部形成用薄膜をマトリクス
部のみに形成する工程が、前記マトリクス部以外に形成
された前記有機Ｐｄ錯体、若しくは有機Ｐｄ錯体を含む
有機混合物堆積膜を有機溶剤で拭き取ることを特徴とす
る、請求項１記載の電子放出素子を用いた画像形成装置
の作製方法。4. The step of forming the electron emission part forming thin film only on the matrix part comprises wiping off the organic Pd complex or the organic mixture deposited film containing the organic Pd complex formed on a part other than the matrix part with an organic solvent. A method of manufacturing an image forming apparatus using the electron-emitting device according to claim 1, characterized in that. 【請求項５】 前記有機Ｐｄ錯体、若しくは有機Ｐｄ錯
体を含む有機混合物を堆積させる工程が、ラングミュア
・ブロジェット法によることを特徴とする、請求項１記
載の電子放出素子を用いた画像形成装置の作製方法。5. The image forming apparatus using an electron-emitting device according to claim 1, wherein the step of depositing the organic Pd complex or the organic mixture containing the organic Pd complex is performed by a Langmuir-Blodgett method. Of manufacturing.