JP2000243290A - Manufacture of image display device - Google Patents

Manufacture of image display device

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JP2000243290A
JP2000243290A JP11043822A JP4382299A JP2000243290A JP 2000243290 A JP2000243290 A JP 2000243290A JP 11043822 A JP11043822 A JP 11043822A JP 4382299 A JP4382299 A JP 4382299A JP 2000243290 A JP2000243290 A JP 2000243290A
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JP
Japan
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electron
voltage
emitting device
phosphor
image display
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JP11043822A
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Japanese (ja)
Inventor
Hisanori Tsuda
尚徳 津田
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent degradation of a characteristic of an electron emissive element due to aging and to enhance the efficiency of aging process. SOLUTION: In this manufacturing method of an image display device which has a process wherein after forming an airtight container, in which electron emission elements 400, a phosphor 313, and anode electrodes 314 for accelerating electrons emitted from the electron emission elements for image display to irradiate electron beams on the phosphor are formed and which is brought into vacuum condition, the anode electrode and the phosphor are irradiated to with the electron beam release an adsorptive gas by emitting the electrons from the electron emission elements and by applying a voltage to the anode electrode, the voltage applied to the anode electrode in the process for releasing the adsorptive gas is set to such a voltage value, that the diameter of the irradiated electron beam on the anode electrode or the phosphor is set to 120% or less as in the image display from the initial period.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子放出素子を用
いた画像形成装置の製造方法に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing an image forming apparatus using an electron-emitting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子放出素子としては、大別して
熱電子放出素子と冷陰極電子放出素子を用いた2種類の
ものが知られている。冷陰極電子放出素子には電界放出
型(以下、「FE型」という。)、金属/絶縁層/金属
型(以下、「MIM型」という。)、表面伝導型電子放
出素子等がある。FE型の例としてはW.P.Dyke&W.W.Dol
an, “Field emission",Advance in ElectoronPhysics,
8,89(1956)あるいはC.A.Spindt, “PHYSICALProperties
of thin-film field emission cathodes with molybde
nium cones",J.Appl.Phys.,47,5248(1976)等に開示され
たものが知られている。MIM型の例としてはC.A.Mea
d, “Operationof Tunnel-Emission Devices", J.Appl
y.Phys.,32,646(1961)等に開示されたものが知られてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, two types of electron-emitting devices using a thermionic electron-emitting device and a cold-cathode electron-emitting device are known. The cold cathode electron emitting device includes a field emission type (hereinafter, referred to as “FE type”), a metal / insulating layer / metal type (hereinafter, referred to as “MIM type”), a surface conduction type electron emitting device, and the like. WPDyke & W.W.Dol is an example of FE type
an, “Field emission”, Advance in ElectoronPhysics,
8,89 (1956) or CASpindt, “PHYSICALProperties
of thin-film field emission cathodes with molybde
nium cones ", J. Appl. Phys., 47, 5248 (1976). An example of the MIM type is CAMea.
d, “Operationof Tunnel-Emission Devices”, J. Appl
Those disclosed in y. Phys., 32, 646 (1961) and the like are known.

【0003】表面伝導型電子放出素子型の例としては、
M.I.Elinson,Recio Eng.Electron Phys.,10,1290,(196
5) 等に開示されたものがある。表面伝導型電子放出素
子は、基板上に形成された小面積の薄膜に、膜面に平行
に電流を流すことにより電子放出が生ずる現象を利用す
るものである。この表面伝導型電子放出素子としては、
前記エリンソン等によるSnO2薄膜を用いたもの、A
u薄膜によるもの[G.Dittmer: “ThinSolid Films",9,3
17(1972]、In23/SnO2薄膜によるもの[M.Hartwe
ll andC.G.Fonstad:“IEEE Trans.EDConf."519(197
5)]、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。
Examples of the surface conduction electron-emitting device include:
MIElinson, Recio Eng. Electron Phys., 10, 1290, (196
5) and others. The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which an electron is emitted when a current flows in a small-area thin film formed on a substrate in parallel with the film surface. As this surface conduction electron-emitting device,
A device using a SnO 2 thin film by Elinson et al., A
U thin film [G. Dittmer: “ThinSolid Films”, 9,3
17 (1972), using an In 2 O 3 / SnO 2 thin film [M. Hartwe
ll and C.G.Fonstad: “IEEE Trans.EDConf.” 519 (197
5)], using carbon thin film [Hisashi Araki et al .: Vacuum, No. 26
Vol. 1, No. 22, p. 22 (1983)].

【0004】これら冷陰極電子放出素子から発生した電
子ビームにより蛍光体を発光させるフラットパネルの表
示装置の開発が行われている。前記表示装置は、冷陰極
電子放出素子を安定に長時間動作させるために、超高真
空を必要とするため、複数の電子放出素子を有する基板
と、これに対向する位置に蛍光体を有する基板とを枠を
挟んで後述する方法で封着し、真空機密容器を形成した
ものである。
[0004] A flat panel display device which emits a phosphor by an electron beam generated from these cold cathode electron-emitting devices has been developed. The display device requires an ultra-high vacuum in order to stably operate the cold cathode electron-emitting devices for a long time, so that a substrate having a plurality of electron-emitting devices and a substrate having a phosphor at a position facing the substrate are provided. Are sealed by a method described later with a frame interposed therebetween to form a vacuum confidential container.

【0005】実際に、前述したように電子放出素子を気
密容器内に作成し、画像表示装置として維持するために
は、気密容器内を気密容器に接続されている排気管を介
して真空装置によって真空に排気し、気密容器内の電子
源を形成する手段あるいは活性化処理を施した後、気密
容器を300℃〜350℃の高温に数時間以上保持する
ベーキング工程により気密容器内の脱ガス処理を十分に
行ってから、気密容器内の画像表示領域外に配置された
Baを主成分とする蒸発型ゲッタを高周波あるいは通電
加熱することによりBa材を蒸発させてゲッタ膜を形成
し(以下、ゲッタフラッシュと呼ぶ)、そして排気管を
加熱溶融することにより封止して排気装置と分離する。
気密容器内の真空は、ゲッタ膜により維持されている。
また、非蒸発型ゲッタを用いることにより、封止後の気
密容器の排気装置として働かせることができるため、駆
動時の放出ガス等を吸着排気し、気密容器内の真空を維
持させることができる。
In fact, as described above, in order to form an electron-emitting device in an airtight container and maintain it as an image display device, the inside of the airtight container is evacuated by a vacuum device through an exhaust pipe connected to the airtight container. After evacuating to a vacuum and performing an activation process or a means for forming an electron source in the hermetic container, a degassing process in the hermetic container is performed by a baking process of maintaining the hermetic container at a high temperature of 300 ° C to 350 ° C for several hours or more. After sufficiently performing the above, a Ba material is evaporated by high-frequency heating or energizing heating of a Ba-based evaporative getter disposed outside the image display area in the hermetic container to form a getter film (hereinafter, referred to as a getter film). Then, the exhaust pipe is sealed by heating and melting to separate from the exhaust device.
The vacuum in the airtight container is maintained by the getter film.
In addition, by using the non-evaporable getter, it is possible to function as an exhaust device of the hermetically sealed container after sealing, so that a discharge gas and the like at the time of driving can be sucked and exhausted, and the vacuum in the hermetic container can be maintained.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
上記のような蒸発型ゲッタまたは非蒸発型ゲッタにより
真空を維持させるための真空プロセスには以下の問題が
発生する。すなわち、フェースプレートは通常、ベーク
により吸着ガスが取り除かれるが、前記気密容器を作る
過程で電子放出素子の劣化を促進するガス(例えば水)
がフェースプレート表面に吸着する。特に、組み立てお
よび封着時についた吸着ガスはベーキング工程で完全に
除去することは困難である。
However, conventionally,
The following problems occur in the vacuum process for maintaining the vacuum by the evaporable getter or the non-evaporable getter as described above. That is, the adsorbed gas is usually removed from the face plate by baking, but a gas (for example, water) that promotes deterioration of the electron-emitting device in the process of making the hermetic container.
Adhere to the face plate surface. In particular, it is difficult to completely remove the adsorbed gas generated during assembly and sealing in the baking step.

【0007】また、前記排気管を加熱溶融して封止する
際に、電子放出素子の劣化を促進するガス(例えば水)
が多量に発生する。また、前記蒸発型ゲッタをゲッタフ
ラッシュする際にも一時的に多量の電子放出素子の劣化
を促進するガスが発生する。それらのガスの多くは蒸発
させたゲッタ膜や非蒸発型ゲッタによって吸着排気され
るが、一部のガスが、電子ビームの当たるフェースプレ
ートの表面に吸着されてしまう。再度ベークを行えば、
この吸着されたガスの多くを除去することは可能である
が、蒸発型ゲッタをゲッタフラッシュした後は、高温で
加熱すると蒸発型ゲッタが劣化してしまうため、高温の
再ベークは不可能である。
A gas (for example, water) which promotes deterioration of the electron-emitting device when the exhaust pipe is heated and melted for sealing.
Occurs in large quantities. Also, when the evaporable getter is getter-flashed, a large amount of gas which temporarily accelerates the deterioration of the electron-emitting device is generated. Most of these gases are adsorbed and exhausted by the evaporated getter film or the non-evaporable getter, but some of the gases are adsorbed on the surface of the face plate that is hit by the electron beam. If you bake again,
Although it is possible to remove much of this adsorbed gas, after getter flash of the evaporable getter, reheating at high temperature is impossible because the evaporable getter deteriorates when heated at high temperature. .

【0008】したがって、冷陰極電子放出素子から発生
した電子ビームにより蛍光体を発光させるフラットパネ
ルの表示装置の製造の最終段階として、電子放出素子が
劣化しにくい程度のガス放出をさせるために、弱いパワ
ーの電子ビームを当てるエージング工程を行う場合が多
い。
Therefore, as a final step in the manufacture of a flat panel display device in which a phosphor is emitted by an electron beam generated from a cold cathode electron emission element, gas is emitted to such an extent that the electron emission element is hardly deteriorated. An aging step of applying a power electron beam is often performed.

【0009】エージングは通常、電子放出素子に電流を
流し、アノード電圧を蛍光体(フェースプレート上のI
TO膜あるいはメタルバックなど)に印加し、電子ビー
ムをフェースプレートの表面あるいは蛍光体に当てるこ
とにより行う。また、多量あるいはパワーの強い電子ビ
ームをいきなりフェースプレートの表面に当てると、先
ほど述べたベーキング後に再吸着したガスが多量にパネ
ル内に再放出されて、電子放出素子の特性を劣化させて
しまうことがある。そこで今までは、アノード電圧を低
いところから徐々に上げていくことにより、フェースプ
レートの表面に当たる電子ビームの量すなわちエミッシ
ョン電流(Ie)を制御している。
Aging usually involves passing a current through the electron-emitting device and changing the anode voltage to the phosphor (I on the face plate).
(Eg, a TO film or a metal back), and the electron beam is applied to the surface of the face plate or the phosphor. Also, if a large amount or high-power electron beam is suddenly applied to the surface of the face plate, a large amount of the gas re-adsorbed after the baking described above will be re-emitted into the panel, degrading the characteristics of the electron-emitting device. There is. Therefore, up to now, the amount of the electron beam hitting the surface of the face plate, that is, the emission current (Ie) is controlled by gradually increasing the anode voltage from a low position.

【0010】ところが、図1に示すように、特に表面伝
導型電子放出素子の場合、アノード電圧Vaが低いと、
フェースプレート10の表面に当たる電子ビームの大き
さ(フェースプレート上の電子ビームの当たる断面積)
が大きくなる傾向がある。また、特に表面伝導型電子放
出素子の場合、アノード電圧が低いと、フェースプレー
ト上の電子ビームの当たる位置が、実際の使用条件のア
ノード電圧印加時に電子ビームの当たる位置とずれてい
る場合がある。つまりフェースプレート上の余計な場所
から、余計なガスをたくさん放出させていることにな
り、エージング時間が余計にかかったり、電子放出素子
の電子放出特性が劣化することがある。
However, as shown in FIG. 1, particularly in the case of a surface conduction electron-emitting device, when the anode voltage Va is low,
The size of the electron beam hitting the surface of the face plate 10 (cross-sectional area of the face plate hitting the electron beam)
Tends to be large. In particular, in the case of a surface conduction electron-emitting device, if the anode voltage is low, the position where the electron beam hits on the face plate may deviate from the position where the electron beam hits when the anode voltage is applied under actual use conditions. . In other words, a large amount of unnecessary gas is released from unnecessary places on the face plate, which may require an aging time and deteriorate the electron emission characteristics of the electron-emitting device.

【0011】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点に鑑み、エージングによる電子放出素子の特性の劣
化を防止し、上記のような問題が無く、電子放出素子の
電子放出特性の優れた画像表示装置を無駄の無い安価な
プロセスで提供することができる画像表示装置の製造方
法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems of the prior art, the object of the present invention is to prevent the deterioration of the characteristics of the electron-emitting device due to aging. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an image display device which can provide the image display device with a wasteful and inexpensive process.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明では、電子放出素子、蛍光体、および画像表示の
ために前記電子放出素子が放出する電子を加速させて電
子ビームを前記蛍光体に照射するアノード電極が設けら
れ、かつ真空にされた気密容器を形成した後、前記電子
放出素子から電子を放出させ、前記アノード電極に電圧
を印加することにより、電子ビームを前記アノード電極
および蛍光体に照射して吸着ガスを放出させる工程を有
する画像表示装置の製造方法において、前記吸着ガスを
放出させる工程で前記アノード電極に印加する電圧を初
期から、照射される電子ビームの前記アノード電極また
は蛍光体上における径が画像表示時の120%以下とな
る電圧とすることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided an electron-emitting device, a phosphor, and an electron beam emitted from the electron-emitting device for displaying an image for accelerating an electron beam. After forming an airtight container that is provided with an anode electrode for irradiating the electron beam and evacuating the container, an electron is emitted from the electron-emitting device, and a voltage is applied to the anode electrode, so that an electron beam is emitted from the anode electrode and the fluorescent light. In a method for manufacturing an image display device having a step of emitting an adsorbed gas by irradiating a body, a voltage applied to the anode electrode in the step of discharging the adsorbed gas is initially set to the anode electrode of an electron beam to be irradiated or The voltage is such that the diameter on the phosphor is 120% or less of the image display time.

【0013】また、前記電子放出素子は表面伝導型電子
放出素子であり、前記吸着ガスを放出させる工程で前記
アノード電極に印加する電圧は、画像表示時における電
圧と同じであることを特徴とする。
The electron-emitting device is a surface conduction electron-emitting device, and a voltage applied to the anode electrode in the step of discharging the adsorbed gas is the same as a voltage at the time of displaying an image. .

【0014】また、前記吸着ガスを放出させる工程にお
いて、前記アノード電極に印加する電圧は一定とし、前
記電子放出素子から電子を放出させるために前記電子放
出素子に印加するパルス電圧のデューティを徐々に上げ
ながら前記電子ビームの照射を行うことを特徴とする。
In the step of discharging the adsorbed gas, the voltage applied to the anode electrode is kept constant, and the duty of the pulse voltage applied to the electron-emitting device for discharging electrons from the electron-emitting device is gradually increased. The method is characterized in that the electron beam is irradiated while raising.

【0015】これによれば、吸着ガスを放出させる工程
(エージング工程)においてアノード電極に印加する電
圧を初期から、照射される電子ビームのアノード電極ま
たは蛍光体上における径が画像表示時の120%以下と
なる電圧としたため、ほぼ、蛍光体またはアノード電極
の必要とする部分、すなわち実際に画像表示を行うとき
に電子が当たる部分のみに電子が当たる。したがって、
エージング工程における蛍光体またはアノード電極から
の放出ガスの量が少なくなり、電子放出素子の電子放出
特性の劣化が少なく、明るい画像表示装置が無駄の無い
安価なプロセスで提供される。
According to this, in the step of releasing the adsorbed gas (aging step), the diameter of the irradiated electron beam on the anode electrode or the phosphor is set to 120% of the diameter at the time of image display from the beginning. Since the voltage is set to be as follows, the electron hits only the portion required by the phosphor or the anode electrode, that is, the portion hit by the electron when actually displaying an image. Therefore,
The amount of gas emitted from the phosphor or the anode electrode in the aging step is reduced, the electron emission characteristics of the electron-emitting device are less deteriorated, and a bright image display device is provided by a lean and inexpensive process.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図面を参考にしながら本発
明の実施形態について説明する。図3〜5は本発明によ
り製造し得る電子源を用いた平板型画像表示装置、表面
伝導型電子放出素子からなる電子源、および表面伝導型
電子放出素子の構成図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 3 to 5 are configuration diagrams of a flat panel display using an electron source that can be manufactured according to the present invention, an electron source including a surface conduction electron-emitting device, and a surface conduction electron-emitting device.

【0017】まず、表面伝導型電子放出素子について図
5を用いて説明する。表面伝導型電子放出素子400は
Pd、Pt、Ru、Ag、Au、Ti、In、Cu、C
r、Fe、Zn、Sn、Ta、W、Pb等の金属、Pd
O、SnO2、In23、PbO、Sb23等の酸化物
導電体、HfB2、ZrB2、LaB6、CeB6、Y
4、GdB4等の硼化物、TiC、ZrC、HfC、T
aC、SiC、WC等の炭化物、TiN、ZrN、Hf
N等の窒化物、Si、Ge等の半導体、カーボン等のい
ずれかの材料からなる導電性薄膜507、および導電性
薄膜507に接続されて対向した位置に配置されたN
i、Cr、Au、Mo、W、Pt、Ti、Al、Cu、
Pd等の金属あるいは合金およびPd、Ag、Au、R
uO2、Pd−Ag等の金属あるいは金属酸化物とガラ
ス等からなる印刷導体、In23−SnO2等の透明導
電体およびポリシリコン等の半導体材料等から適宜選択
できる素子電極506からなる。
First, a diagram of a surface conduction electron-emitting device is shown.
5 will be described. The surface conduction electron-emitting device 400
Pd, Pt, Ru, Ag, Au, Ti, In, Cu, C
metals such as r, Fe, Zn, Sn, Ta, W, Pb, Pd
O, SnOTwo, InTwoOThree, PbO, SbTwoOThreeOxides such as
Conductor, HfBTwo, ZrBTwo, LaB6, CeB6, Y
B Four, GdBFourBoride such as TiC, ZrC, HfC, T
carbides such as aC, SiC, WC, TiN, ZrN, Hf
Nitride such as N, semiconductor such as Si and Ge, carbon etc.
Conductive thin film 507 made of any material, and conductive
N connected to the thin film 507 and disposed at an opposite position
i, Cr, Au, Mo, W, Pt, Ti, Al, Cu,
Metals or alloys such as Pd and Pd, Ag, Au, R
uOTwoAnd metals or metal oxides such as Pd-Ag
Printed conductor consisting ofTwoOThree-SnOTwoEtc. transparent conduction
Appropriately selected from conductors and semiconductor materials such as polysilicon
It consists of a device electrode 506 that can be formed.

【0018】素子電極506間の間隔L、素子電極50
6の長さW、導電性薄膜507の形状等は、応用される
形態等を考慮して設計される。素子電極間隔Lは、好ま
しくは、数百nm〜数百μmの範囲とすることができ、
より好ましくは数μm〜数十μmの範囲とすることがで
きる。素子電極の長さWは、電極の抵抗値、電子放出特
性等を考慮して、数μm〜数百μmの範囲とすることが
できる。素子電極506の膜厚は数十nm〜数μmの範
囲とすることができる。導電性薄膜507の膜厚は、素
子電極506へのステップカバレージ、素子電極間の抵
抗値等およびフォーミングの条件を考慮して適宜決定さ
れるが、通常は、0.1nmの数倍〜数百nmの範囲と
するのが好ましく、より好ましくは1nm〜50nmの
範囲とするのが良い。その抵抗値は、Rsが102〜1
07Ω/□の値であるのが好ましい。なおRsは、厚さ
がt、幅がWで長さがLの薄膜の抵抗値Rを、R=Rs
(L/W)とおいたときに現れる量である。
The distance L between the device electrodes 506, the device electrode 50
The length W, the shape of the conductive thin film 507, and the like are designed in consideration of the applied form and the like. The device electrode interval L can be preferably in the range of several hundred nm to several hundred μm,
More preferably, it can be in the range of several μm to several tens μm. The length W of the device electrode can be in the range of several μm to several hundred μm in consideration of the resistance value of the electrode, the electron emission characteristics, and the like. The film thickness of the device electrode 506 can be in the range of several tens nm to several μm. The thickness of the conductive thin film 507 is appropriately determined in consideration of the step coverage to the element electrodes 506, the resistance value between the element electrodes, and the forming conditions, but is usually several times to several hundreds of 0.1 nm. It is preferably in the range of nm, and more preferably in the range of 1 nm to 50 nm. The resistance value of Rs is 102-1.
It is preferably a value of 07Ω / □. Rs represents the resistance value R of a thin film having a thickness t, a width W and a length L, and R = Rs
(L / W).

【0019】導電性薄膜507および素子電極506の
作製法としては、塗布焼成、真空蒸着法、スパッタ法、
化学気相堆積法等の成膜技術、フォトリソグラフィ等の
パターニング技術、およびエッチング、リフトオフ等の
加工技術によって所望の形状に加工する方法があり、ま
た印刷法によっても作製可能である。要するに、所望の
形状に素子電極506と導電性薄膜507が形成できれ
ば良く、製法は問わない。電子放出部508は前述した
フォーミングを行うことにより形成される。ここで、素
子電流および放出電流を著しく変化させる活性化工程を
付加して行ってもかまわない。
The conductive thin film 507 and the device electrode 506 can be formed by coating and baking, vacuum deposition, sputtering,
There is a method of processing into a desired shape by a film forming technique such as a chemical vapor deposition method, a patterning technique such as photolithography, and a processing technique such as etching and lift-off, and it can also be manufactured by a printing method. In short, it suffices if the element electrode 506 and the conductive thin film 507 can be formed in a desired shape, and the production method does not matter. The electron emission portion 508 is formed by performing the above-described forming. Here, an activation step for significantly changing the element current and the emission current may be added.

【0020】このようにして作製された表面伝導型電子
放出素子400は以下のような3つの特徴を有してい
る。すなわち、第1に、本素子はある電圧(閾値電圧)
以上の素子電圧を印加すると急激に放出電流が増加し、
一方、閾値電圧以下では放出電流はほとんど検出されな
い。つまり、放出電流に対する明確な閾値電圧を持った
非線型素子である。これにより、単純マトリクス駆動が
可能となる。第2に、放出電流が素子に印加される素子
電圧に対して単調増加するため、放出電流は素子電圧で
制御できる。第3に、アノード電極に補足される放出電
荷は、素子電圧を印加する時間に依存し、アノード電極
に補足される電荷量は素子電圧を印加する時間により制
御できる。
The surface conduction electron-emitting device 400 manufactured as described above has the following three features. That is, first, the present device has a certain voltage (threshold voltage).
When the above device voltage is applied, the emission current increases rapidly,
On the other hand, below the threshold voltage, the emission current is hardly detected. That is, it is a non-linear element having a clear threshold voltage for the emission current. This enables simple matrix driving. Second, since the emission current monotonically increases with the device voltage applied to the device, the emission current can be controlled by the device voltage. Third, the amount of charge captured by the anode electrode depends on the time during which the device voltage is applied, and the amount of charge captured by the anode electrode can be controlled by the time during which the device voltage is applied.

【0021】以上、表面伝導型電子放出素子400につ
いて説明してきたが、表面伝導型電子放出素子400の
構成は図5に示される構成に限らず、リアプレート上に
導電性薄膜、素子電極の順番で形成されていてもかまわ
ず、素子電極506と導電性薄膜507が電気的に接続
され、導電性薄膜507の一部に電子放出部508が形
成されているものであればいずれの構成でもかまわな
い。
The surface conduction electron-emitting device 400 has been described above. However, the structure of the surface conduction electron-emitting device 400 is not limited to the structure shown in FIG. Any structure may be used as long as the element electrode 506 and the conductive thin film 507 are electrically connected, and the electron emitting portion 508 is formed in a part of the conductive thin film 507. Absent.

【0022】次に、表面伝導型電子放出素子からなる電
子源について、図4を用いて説明する。電子源は、複数
配列された表面伝導型電子放出素子400と、表面伝導
型電子放出素子400に電気信号を供給する配線からな
る。配線の例としては互いに直交する2つの配線すなわ
ち上配線402および下配線401(これを単純マトリ
クス配線と呼ぶ)を用いることができ、表面伝導型電子
放出素子400の素子電極506はそれぞれ上配線40
2からは配線パッド404を通して、下配線401とは
直接電気的に接続されている。さらに、上配線402と
下配線401の交差部には、これらを電気的に絶縁する
ための層間絶縁膜403が配置されている。
Next, an electron source composed of a surface conduction electron-emitting device will be described with reference to FIG. The electron source includes a plurality of arrayed surface conduction electron-emitting devices 400 and wiring for supplying an electric signal to the surface conduction electron-emitting devices 400. As an example of the wiring, two wirings orthogonal to each other, that is, an upper wiring 402 and a lower wiring 401 (this is called a simple matrix wiring) can be used, and the device electrode 506 of the surface conduction electron-emitting device 400 is connected to the upper wiring 40.
2 is electrically connected directly to the lower wiring 401 through a wiring pad 404. Further, at the intersection of the upper wiring 402 and the lower wiring 401, an interlayer insulating film 403 for electrically insulating them is arranged.

【0023】例えば、上配線402、下配線401およ
び配線パッド404はスクリーン印刷法、オフセット印
刷法等の印刷法によって形成する。使用する導電ペース
トはAg、Au、Pt、Pb、Cu、Ni等の単独ある
いは任意に組み合わせた金属を含み、印刷機で配線パタ
ーンを印刷した後、400℃以上の温度で焼成して形成
する。また、同様に層間絶縁膜403は、ガラスペース
トを印刷および焼成することにより形成することができ
る。また、例えば、上配線402側を行方向、下配線4
01側を列方向とすると、上配線402の端部は行を入
力信号に応じて走査するための走査駆動手段(不図示)
と電気的に接続され、下配線401の端部は入力信号に
応じて変調するための変調駆動手段(不図示)と電気的
に接続されている。
For example, the upper wiring 402, the lower wiring 401, and the wiring pad 404 are formed by a printing method such as a screen printing method and an offset printing method. The conductive paste to be used contains a metal such as Ag, Au, Pt, Pb, Cu, Ni or a combination thereof singly or arbitrarily, and is formed by printing a wiring pattern with a printing machine and then firing at a temperature of 400 ° C. or more. Similarly, the interlayer insulating film 403 can be formed by printing and baking a glass paste. Also, for example, the upper wiring 402 side is the row direction,
Assuming that the 01 side is a column direction, an end of the upper wiring 402 is a scanning drive unit (not shown) for scanning a row according to an input signal.
And an end of the lower wiring 401 is electrically connected to modulation driving means (not shown) for modulating according to an input signal.

【0024】次に、平板型画像表示装置について図3を
用いて説明する。フェースプレート310には真空排気
するための穴が設けられており、電子源真空プロセス装
置に接続するための排気管311と312が設けられて
いる。フェースプレート310には蛍光体313が塗布
されている。蛍光体313はモノクロームの場合は単一
の蛍光体のみからなるが、カラー画像を表示する場合は
赤、緑、青の3原色を発光する蛍光体をブラックストラ
イプあるいはブラックマトリクス(不図示)を境界にし
て画素を形成することが望ましい。蛍光体313は沈殿
法や、印刷法により塗布形成できる。蛍光体313の内
面側には、通常、メタルバック314が設けられてい
る。メタルバック314は蛍光体の発光のうち内面側へ
の光をフェースプレート310側へ鏡面反射させて輝度
を向上させること、電子線加速電圧を印加するための電
極となること、画像表示装置内で発生した負イオンの衝
突によるダメージから蛍光体313を保護すること等の
効果を有する。メタルバック314は、蛍光体313の
作製後、蛍光体313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
真空蒸着法などを用いて堆積させることにより作製でき
る。
Next, the flat panel display will be described with reference to FIG. The face plate 310 is provided with holes for evacuating, and exhaust pipes 311 and 312 are provided for connection to an electron source vacuum processing apparatus. A phosphor 313 is applied to the face plate 310. The phosphor 313 is composed of only a single phosphor in the case of a monochrome image. However, in the case of displaying a color image, the phosphor emitting three primary colors of red, green and blue is bounded by a black stripe or a black matrix (not shown). It is desirable to form a pixel in the following manner. The phosphor 313 can be applied and formed by a precipitation method or a printing method. Usually, a metal back 314 is provided on the inner surface side of the phosphor 313. The metal back 314 is used to improve the brightness by mirror-reflecting light toward the inner surface side of the phosphor emission toward the face plate 310 side, to serve as an electrode for applying an electron beam acceleration voltage, and in the image display device. This has the effect of protecting the phosphor 313 from damage caused by the collision of the generated negative ions. After the phosphor 313 is formed, the metal back 314 performs a smoothing process (usually called “filming”) on the inner surface of the phosphor 313, and then deposits Al using a vacuum deposition method or the like. Can be made.

【0025】外枠315の材質としては、フェースプレ
ート310あるいはリアプレート316と同材質、ある
いはそれらとほぼ同程度の熱膨張係数を有するガラス、
セラミックスまたは金属等が用いられる。さらに外枠3
15には蒸発型ゲッタまたは非蒸発型ゲッタ1を設置す
る。リアプレート316、外枠315およびフェースプ
レート310の順に挟み、フリットガラスなどをフェー
スプレート310およびリアプレート316と外枠31
5との接合部に塗布し、その後、電気炉等で加熱して封
着する工程によりリアプレート316、フェースプレー
ト310および外枠315で囲まれ、排気管を通して真
空排気可能な画像表示装置となる外囲器が形成できる。
The material of the outer frame 315 may be the same material as the face plate 310 or the rear plate 316, or glass having a thermal expansion coefficient substantially equal to those of the same.
Ceramics or metals are used. Further outer frame 3
15 is provided with an evaporable getter 1 or a non-evaporable getter 1. The rear plate 316, the outer frame 315, and the face plate 310 are sandwiched in this order, and frit glass or the like is placed between the face plate 310, the rear plate 316, and the outer frame 31.
5 and then heated and sealed in an electric furnace or the like to form an image display device that is surrounded by the rear plate 316, the face plate 310, and the outer frame 315 and can be evacuated through an exhaust pipe. An envelope can be formed.

【0026】次に、図3および図4を用いて本発明の画
像表示装置の製造方法の例について説明する。前記表面
伝導型電子放出素子からなる電子源を作るプロセスとし
て、前記外囲器(気密容器)を先に作ってから電子源プ
ロセスにより電子放出素子を作成することもできる。以
下に外囲器(気密容器)を作ってから後の、電子源プロ
セスにより電子放出素子を作成する工程の一例を示す。
Next, an example of a method for manufacturing the image display device of the present invention will be described with reference to FIGS. As a process for producing an electron source composed of the surface conduction electron-emitting device, the envelope (airtight container) may be produced first, and then the electron-emitting device may be produced by an electron source process. An example of a process of forming an electron-emitting device by an electron source process after forming an envelope (airtight container) will be described below.

【0027】まず、電子源真空プロセスにより、電子放
出素子を作成する。すなわち、前述したように作成され
た外囲器つまり気密容器のフェイスプレート上にある排
気管311および312を真空排気装置に接続し、気密
容器内を真空に排気する。そして気密容器内の圧力が
0.1Pa以下になったら、容器外端子Dox1〜Do
xmとDoy1〜Doynを通じて電子放出素子に電圧
を印加し、導電性薄膜507にフォーミング工程を施
す。続いて、気密容器内の圧力が1×10-3 Pa以下に
なったら、活性化ガスとしてベンゾニトリルを排気管3
11および312を通して気密容器内に1Pa導入し、
容器外端子Dox1〜DoxmとDoy1〜Doynを
通じて電子放出素子に電圧を印加して活性化処理を行
う。
First, electron emission is performed by an electron source vacuum process.
Create an output element. That is, created as described above
The enclosure or the airtight container on the faceplate.
Connect the trachea 311 and 312 to a vacuum pump and
Evacuate the container. And the pressure inside the airtight container
When the pressure becomes 0.1 Pa or less, terminals Dox1 to Do
xm and voltage to the electron-emitting device through Doy1 to Doyn
To form the conductive thin film 507 with a forming process.
You. Subsequently, the pressure in the airtight container was 1 × 10-3 Below Pa
Benzonitrile as an activating gas
1 Pa was introduced into the airtight container through 11 and 312,
External terminals Dox1 to Doxm and Doy1 to Doyn
Voltage to the electron-emitting device to perform the activation process.
U.

【0028】次に、気密容器内の脱ガス工程を行う。す
なわち、まず活性化ガスを十分に排気してから気密容器
のベーキング脱ガス処理を行う。ベーキング温度は30
0℃とし、昇温速度は毎分2℃とする。気密容器の温度
を300℃で10時間保持した後、気密容器を毎分2℃
で降温し、室温まで冷却する。次に、排気管311と3
12の一部を加熱溶融して、封止を行う。そして蒸発型
ゲッタあるいはこれに加えて非蒸発型ゲッタの活性化を
行う。
Next, a degassing step in the airtight container is performed. That is, first, the activation gas is sufficiently exhausted, and then the baking degassing process of the airtight container is performed. Baking temperature is 30
The temperature is set to 0 ° C., and the heating rate is set to 2 ° C. per minute. After maintaining the temperature of the airtight container at 300 ° C. for 10 hours, the airtight container is kept at 2 ° C./min.
And cool to room temperature. Next, the exhaust pipes 311 and 3
12 is heated and melted, and sealing is performed. Then, the evaporable getter or the non-evaporable getter is additionally activated.

【0029】以上のように、気密容器を作ってから、電
子源真空プロセスにより、表面伝導型電子放出素子を作
っても良いし、表面伝導型電子放出素子からなる電子源
を作ってから外囲器(気密容器)を作って真空にしても
良い。
As described above, after the hermetic container is made, the surface conduction electron-emitting device may be made by the electron source vacuum process, or the outer periphery may be made after the electron source made of the surface conduction electron-emitting device is made. You may make a container (airtight container) and make it vacuum.

【0030】次に、封止後のエージング工程を行う。エ
ージングは、容器外端子Dox1〜DoxmとDoy1
〜Doynを通じて電子放出素子に電圧を印加して電子
放出素子に電流を流し、アノード電圧を高圧端子Hvか
ら蛍光体(フェースプレート上のITO膜あるいはメタ
ルバックなど)に印加して、電子ビームをフェースプレ
ートの表面あるいは蛍光体に当てることにより行う。電
子放出素子に印加する電圧は画像表示条件の駆動電圧に
近い電圧Vfとし、アノード電圧Vaは5kVの高圧を
印加することが望ましい。また、電子放出素子に印加す
るタイミング(周波数)と印加パルスの幅は、急激なガ
ス放出が無いように制限する。
Next, an aging step after sealing is performed. Aging is performed using terminals outside the container Dox1 to Doxm and Doy1.
Through Doyn to apply a voltage to the electron-emitting device to cause a current to flow through the electron-emitting device, apply an anode voltage from the high-voltage terminal Hv to a phosphor (such as an ITO film on a face plate or a metal back), and apply an electron beam to the face. This is performed by contacting the surface of the plate or the phosphor. It is desirable that the voltage applied to the electron-emitting device be a voltage Vf close to the drive voltage under image display conditions, and that the anode voltage Va be as high as 5 kV. Further, the timing (frequency) and the width of the applied pulse to be applied to the electron-emitting device are limited so as not to cause rapid gas emission.

【0031】図1(a)および(b)は電子放出素子か
らフェースプレートに流れる電子の軌跡を模式的に表し
た斜視図および側面図である。同じ電圧Vfを電子放出
素子に印加した場合において、アノード電圧Vaを2k
Vとしたときは、電子ビームの軌道が広がって、広い面
積のフェースプレート10からガスが放出される。しか
しながら、アノード電圧Vaを4kV以上にすると、フ
ェースプレート10に当たる電子ビームの大きさがかな
り狭くなる。5kV以上では、画像表示条件の電ビーム
の大きさとほぼ等しくなり、ビームの当たる位置も同じ
になる。ビーム径は電子放出素子からフェースプレート
10までの距離と駆動電圧電圧Vfにも依存するが、素
子電極間に印加する駆動電圧Vfを14Vとし、電子放
出素子からフェースプレート10までの距離を2mmと
した場合、ビーム径は、アノード電圧Vaが2kVで3
90μm、4kVで220μm、5kVで195μm、
8kVで170μmとなっている。ここで、たとえばア
ノード電圧Vaが5kVのときのビーム径195μm
が、実際の画像表示時におけるビーム径の120%とな
る。
FIGS. 1A and 1B are a perspective view and a side view schematically showing the trajectory of electrons flowing from the electron-emitting device to the face plate. When the same voltage Vf is applied to the electron-emitting device, the anode voltage Va is set to 2 k
When V is set, the trajectory of the electron beam is widened, and gas is emitted from the face plate 10 having a large area. However, when the anode voltage Va is set to 4 kV or more, the size of the electron beam impinging on the face plate 10 becomes considerably narrow. At 5 kV or more, the size of the electric beam under the image display condition is substantially equal, and the position where the beam hits is also the same. Although the beam diameter also depends on the distance from the electron-emitting device to the face plate 10 and the driving voltage Vf, the driving voltage Vf applied between the device electrodes is 14 V, and the distance from the electron-emitting device to the face plate 10 is 2 mm. In this case, the beam diameter becomes 3 when the anode voltage Va is 2 kV.
90 μm, 220 μm at 4 kV, 195 μm at 5 kV,
It is 170 μm at 8 kV. Here, for example, when the anode voltage Va is 5 kV, the beam diameter is 195 μm.
Is 120% of the beam diameter at the time of actual image display.

【0032】つまり、アノード電圧Vaが低い場合、フ
ェースプレート10上の通常の画像表示条件では、電子
ビームの当たらない場所に電子ビームを当ててエージン
グを行うことになり、不必要に放出されるガスを排気し
なければならないため、エージング時間が余計にかかっ
てしまう。また、高いアノード電圧Vaを印加して、い
きなり高デューティの駆動を行うと、急激に多くのガス
放出が起こり、電子放出素子にダメージを与え、電子放
出素子の電子放出特性を劣化させる。
That is, when the anode voltage Va is low, under normal image display conditions on the face plate 10, aging is performed by applying an electron beam to a place where the electron beam does not hit, and unnecessary gas is released. Must be evacuated, which leads to an extra aging time. Further, when a high anode voltage Va is applied and driving is suddenly performed at a high duty, a large amount of gas is suddenly released, damaging the electron-emitting device and deteriorating the electron-emitting characteristics of the electron-emitting device.

【0033】以上のことを鑑みて、本発明では、エージ
ング工程におけるアノード電圧Vaを初期から、ビーム
径が画像表示時の120%以下となる電圧、たとえば上
記の例では5kV以上の電圧として、実際の製品におい
て画像表示のために印加される電圧に近い電圧を印加す
るようにしている。また、エージング工程の条件とし
て、電子放出素子に印加する電圧が低い場合も電子ビー
ムの軌道が変わるので、電子放出素子に印加する電圧も
画像表示条件に近い電圧が望ましい。但し、パルス幅と
駆動周波数は小さい値からエージングを始めて増加させ
てゆくのが望ましい。
In view of the above, according to the present invention, the anode voltage Va in the aging step is initially set to a voltage at which the beam diameter becomes 120% or less of the image display time, for example, 5 kV or more in the above example. In this product, a voltage close to the voltage applied for image display is applied. Also, as a condition of the aging step, the trajectory of the electron beam changes even when the voltage applied to the electron-emitting device is low. Therefore, the voltage applied to the electron-emitting device is preferably a voltage close to the image display condition. However, it is desirable that the pulse width and the drive frequency are increased after the aging is started from a small value.

【0034】[0034]

【実施例】[実施例1]図3は本実施例において作成し
た画像表示装置の構成を示す。同図に示すように、この
装置では、リアプレート316上に、表面伝導型放出素
子400が、240×720個形成されている。表面伝
導型放出素子400は次のようにして形成したものであ
る。すなわち、気密容器を排気管311および312を
通して真空に排気しながら素子電極506(図5)を通
じて導電性薄膜507にフォーミング処理を施すことに
よって導電性薄膜507を局所的に破壊、変形もしくは
変質せしめて、電気的に高抵抗な状態にした電子放出部
508を形成し、さらに、気密容器内の圧力を1×10
-3Pa以下にしてから気密容器内に排気管311を通し
て活性化ガスとしてベンゾニトリルを0.1Pa程度導
入し、素子電極506に電流を流すことによって、放出
電流を著しく改善する上述の活性化を電子放出部508
に対して行うことにより表面伝導型電子放出素子400
が形成されている。この技術は特開平7−235255
号公報に開示されたものと同様のものである。
[Embodiment 1] FIG. 3 shows the configuration of an image display apparatus created in this embodiment. As shown in the figure, in this device, 240 × 720 surface conduction electron-emitting devices 400 are formed on the rear plate 316. The surface conduction electron-emitting device 400 is formed as follows. That is, by forming the conductive thin film 507 through the element electrode 506 (FIG. 5) while evacuating the airtight container through the exhaust pipes 311 and 312, the conductive thin film 507 is locally broken, deformed or deteriorated. Forming an electron emitting portion 508 in a state of high resistance, and further reducing the pressure in the hermetic container to 1 × 10
-3 Pa or less, benzonitrile is introduced as an activating gas of about 0.1 Pa into the hermetic container through the exhaust pipe 311 and a current is caused to flow through the device electrode 506, whereby the above-described activation for significantly improving the emission current is performed. Electron emission unit 508
For the surface conduction electron-emitting device 400
Are formed. This technique is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-235255.
This is the same as that disclosed in Japanese Patent Application Publication No.

【0035】また、フェイスプレート310の下面に
は、蛍光体313が形成されている。本実施例のものは
カラー表示装置であるため、蛍光膜313の部分にはC
RTの分野で用いられている赤、緑、青の3原色の蛍光
体が塗塗り分けられている。蛍光膜313のリアプレー
ト側の面には、CRTの分野では公知のメタルバック3
14を設けてある。メタルバック314を設けた目的
は、蛍光膜313が発する光の一部を鏡面反射させて光
効率を向上させることや、負イオンの衝突から蛍光膜3
13を保護することや、電子ビーム加速電圧を印加する
ための電極として用いることや、蛍光膜313を励起し
た電子の導電路として作用させること等にある。メタル
バック314は蛍光膜313をフェイスプレート基板3
10上に形成した後、蛍光膜313を平滑化処理し、そ
の上にAlを真空蒸着する方法により形成されている。
On the lower surface of the face plate 310, a phosphor 313 is formed. Since the present embodiment is a color display device, the fluorescent film 313 has C
Phosphors of three primary colors of red, green, and blue used in the field of RT are separately applied. On the surface of the fluorescent film 313 on the rear plate side, a metal back 3 known in the field of CRT is provided.
14 are provided. The purpose of providing the metal back 314 is to improve the light efficiency by mirror-reflecting a part of the light emitted from the fluorescent film 313 and to prevent the fluorescent film 313 from colliding with negative ions.
13 to protect it, use it as an electrode for applying an electron beam accelerating voltage, and make the fluorescent film 313 act as a conductive path for excited electrons. The metal back 314 forms the fluorescent film 313 on the face plate substrate 3.
After being formed on the fluorescent layer 10, the fluorescent film 313 is formed by a smoothing process, and Al is vacuum-deposited thereon.

【0036】次に、図1〜5を用いて本実施例に係る画
像表示装置の製造方法について説明する。まず、リアプ
レート316を作成した。すなわち、青板ガラスを洗浄
し、シリコン酸化膜をスパッタ法で形成したプレート上
に素子電極506を形成し、さらに下配線401をスク
リーン印刷で形成した。さらに、下配線401と上配線
402間の層間絶縁膜403を形成し、上配線402を
形成した。次いで、Pd有機金属化合物0.15%、イ
ソプロピルアルコール15%、エチレングリコール1
%、ポリビニルアルコール0.05%の水溶液の水滴を
インクジェット法により各素子電極506間に付与して
から大気中で焼成して、PdOからなる導電性薄膜50
7を形成した。また、支持枠を固定するためのフリット
ガラスを印刷によって所望の位置に形成した。以上の工
程により、単純マトリクス配線した表面伝導型放出素子
および支持枠用の接着材等が形成されたリアプレート3
16を作成した。
Next, a method of manufacturing the image display device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, a rear plate 316 was prepared. That is, the blue plate glass was washed, the element electrode 506 was formed on a plate on which a silicon oxide film was formed by a sputtering method, and the lower wiring 401 was formed by screen printing. Further, an interlayer insulating film 403 between the lower wiring 401 and the upper wiring 402 was formed, and the upper wiring 402 was formed. Then, Pd organometallic compound 0.15%, isopropyl alcohol 15%, ethylene glycol 1
%, Polyvinyl alcohol 0.05% aqueous solution is applied between the device electrodes 506 by an ink-jet method and then fired in the air to form a conductive thin film 50 made of PdO.
7 was formed. Further, frit glass for fixing the support frame was formed at a desired position by printing. Through the above steps, the rear plate 3 on which the surface conduction electron-emitting device and the adhesive for the support frame and the like formed by the simple matrix wiring are formed.
16 were created.

【0037】次に、フェースプレート310を作成し
た。すなわち、青板ガラス基板に蛍光体および黒色導電
体を印刷法により形成し、蛍光膜の内面側表面の平滑性
処理を行い、そして、Alを真空蒸着法等を用いて堆積
させることによりメタルバックを形成した。さらに、支
持枠を固定するためのフリットガラス317を印刷法に
より所望の位置に形成した。以上の工程により、3原色
の蛍光体がストライプ状に配設され、支持枠用の接着材
等が設けられたフェースプレート310を形成した。
Next, a face plate 310 was prepared. That is, a phosphor and a black conductor are formed on a blue glass substrate by a printing method, a smoothing process is performed on the inner surface of the phosphor film, and a metal back is formed by depositing Al using a vacuum deposition method or the like. Formed. Further, frit glass 317 for fixing the support frame was formed at a desired position by a printing method. Through the above steps, the face plate 310 in which the phosphors of the three primary colors are arranged in stripes and the support frame adhesive or the like is provided.

【0038】次に、リアプレート316およびフェイス
プレート310の封着による気密容器の作成を行った。
すなわち、まず、リアプレートをX、Y、θ方向の調整
ステージ上のホットプレート上に保持し、フェースプレ
ートの位置合せを行いながら封着温度までリアプレート
およびフェースプレートを昇温させた。封着温度はフリ
ットガラスによって決定されるが、本実施例では410
℃であった。封着温度まで昇温させた段階で、前記調整
ステージにより、リアプレートとフェイスプレートの位
置合せを行いながら支持枠を接触させて加圧し、10分
間保持した。その後、毎分3℃で温度を下げ、封着温度
から100℃下げたところで位置合せを中止して、前記
ステージからフリーにして室温まで下げた。これによ
り、気密容器が作成された。
Next, an airtight container was produced by sealing the rear plate 316 and the face plate 310.
That is, first, the rear plate was held on the hot plate on the adjustment stage in the X, Y, and θ directions, and the rear plate and the face plate were heated to the sealing temperature while aligning the face plate. The sealing temperature is determined by the frit glass.
° C. At the stage when the temperature was raised to the sealing temperature, the support stage was brought into contact with and pressurized while adjusting the position of the rear plate and the face plate by the adjustment stage, and held for 10 minutes. Thereafter, the temperature was lowered at 3 ° C. per minute, and when the temperature was lowered by 100 ° C. from the sealing temperature, the alignment was stopped, and the stage was freed and lowered to room temperature. Thereby, an airtight container was created.

【0039】次に、真空プロセスによる電子放出素子の
作成を行った。すなわち、まず、作成した気密容器のフ
ェイスプレート上にある排気管311および312を真
空排気装置に接続し、気密容器内を真空に排気した。気
密容器内の圧力が0.1Pa以下になったら、容器外端
子Dox1〜DoxmとDoy1〜Doynを通じて電
子放出素子に電圧を印加し、導電性薄膜507にフォー
ミング工程を行った。続いて、気密容器内の圧力が1×
10-3Pa以下になったら、活性化ガスとしてベンゾニ
トリルを排気管311および312を通して気密容器内
に1Pa導入し、容器外端子Dox1〜DoxmとDo
y1〜Doynを通じて電子放出素子に電圧を印加し、
活性化処理を行った。
Next, an electron-emitting device was prepared by a vacuum process. That is, first, the exhaust pipes 311 and 312 on the face plate of the created airtight container were connected to a vacuum exhaust device, and the inside of the airtight container was evacuated to a vacuum. When the pressure in the hermetic container became 0.1 Pa or less, a voltage was applied to the electron-emitting device through terminals Dox1 to Doxm and Doy1 to Doyn outside the container, and a forming process was performed on the conductive thin film 507. Then, the pressure inside the airtight container is 1 ×
When the pressure becomes 10 −3 Pa or less, 1 Pa of benzonitrile as an activating gas is introduced into the hermetic container through the exhaust pipes 311 and 312, and terminals Dox1 to Doxm and Dox outside the container are introduced.
applying a voltage to the electron-emitting device through y1 to Doyn;
An activation process was performed.

【0040】次に、気密容器内の脱ガス・封止工程を行
った。すなわち、まず、活性化ガスを十分に排気してか
ら気密容器のベーキング脱ガス処理行った。ベーキング
温度は300℃とし、昇温速度は毎分2℃とした。気密
容器の温度を300℃で10時間保持した後、毎分2℃
で降温し、室温まで冷却した。そして、排気管311お
よび312の一部を加熱溶融して封止を行い、さらに、
蒸発型ゲッタあるいはこれに加えて非蒸発型ゲッタの活
性化を行った。
Next, a degassing / sealing step in the airtight container was performed. That is, first, the activation gas was sufficiently exhausted, and then the baking degassing treatment of the airtight container was performed. The baking temperature was 300 ° C., and the heating rate was 2 ° C./min. After keeping the temperature of the airtight container at 300 ° C for 10 hours,
And cooled to room temperature. Then, a part of the exhaust pipes 311 and 312 is heated and melted for sealing, and further,
An evaporable getter or a non-evaporable getter was activated in addition to the getter.

【0041】次に、封止後のエージング工程を行った。
本実施例では、高圧導入端子Hvに対して、実際の画像
表示条件である8kVの電圧を印加した。また、容器外
端子Dox1〜DoxmとDoy1〜Doynを通じて
電子放出素子に電圧Vfを印加し、電子放出素子に電流
を流して、電子ビームをフェースプレートの表面あるい
は蛍光体に当てることによりエージングを行った。電子
放出素子に印加する電圧Vfは製品時の駆動電圧に近い
電圧(Vf=14V)とし、アノード電圧Va、電子放
出素子に印加するタイミング(周波数)、および印加パ
ルスの幅は急激なガス放出が無いように制限して行っ
た。
Next, an aging step after sealing was performed.
In this embodiment, a voltage of 8 kV, which is an actual image display condition, is applied to the high-voltage introduction terminal Hv. Further, aging was performed by applying a voltage Vf to the electron-emitting device through the external terminals Dox1 to Doxm and Doy1 to Doyn, flowing a current to the electron-emitting device, and applying an electron beam to the surface of the face plate or the phosphor. . The voltage Vf applied to the electron-emitting device is a voltage (Vf = 14 V) close to the driving voltage at the time of the product, and the anode voltage Va, the timing (frequency) to be applied to the electron-emitting device, and the width of the applied pulse are such that a rapid gas emission occurs. I went there with restrictions.

【0042】具体的には、容器外端子Dox1〜Dox
mに一定電圧(7V)を与えておき、Doy1〜Doy
nに順番に一定電圧のパルス(−7V)を印加した。そ
してアノード電圧Vaを8kVとし、また、印加パルス
の幅を5μsecとし、周波数を5Hzから10分おき
に5Hzづつ上げ、60Hzまで上げた。次に、パルス
幅を5μsecから徐々に30μsecまで上げた。
More specifically, external terminals Dox1 to Dox
A constant voltage (7 V) is given to m and Doy1 to Doy
A pulse of a constant voltage (-7 V) was applied in order to n. Then, the anode voltage Va was set to 8 kV, the width of the applied pulse was set to 5 μsec, and the frequency was increased from 5 Hz to 10 Hz every 5 minutes, to 60 Hz. Next, the pulse width was gradually increased from 5 μsec to 30 μsec.

【0043】この時のアノードに流れる電流(エミッシ
ョン電流Ie)の変化を図2(a)に示す。図2のグラ
フの縦軸はエミッション電流Ieをその初期の値Ie0
で割った値であり、エージング工程におけるエミッショ
ン電流Ieの変化を示している。横軸はエージング時間
である。
FIG. 2A shows the change in the current flowing through the anode (emission current Ie) at this time. The vertical axis of the graph in FIG. 2 indicates the emission current Ie as its initial value Ie0.
And the change in the emission current Ie in the aging step. The horizontal axis is the aging time.

【0044】また、同図中の比較例1の曲線は、アノー
ド電圧Vaを1kVとし、周波数を5Hzから10分お
きに5Hzづつ60Hzまで上げ、続いてアノード電圧
Vaを1kVから8kVに上げた場合のIeの変化を示
す。ただし、アノード電流Ieはアノード電圧Vaを変
えると変化するため、アノード電圧Vaを変えた場合
は、5分おきにアノード電圧Vaを1kVに戻してアノ
ード電流Ieの測定を行った。
Also, the curve of Comparative Example 1 in the figure shows the case where the anode voltage Va is 1 kV, the frequency is increased from 5 Hz to 60 Hz in increments of 5 Hz every 10 minutes, and then the anode voltage Va is increased from 1 kV to 8 kV. 3 shows the change in Ie. However, since the anode current Ie changes when the anode voltage Va is changed, when the anode voltage Va was changed, the anode voltage Va was returned to 1 kV every 5 minutes, and the anode current Ie was measured.

【0045】また、比較例2として、アノード電圧Va
を8kVとし、パルス幅を15μsecとして、周波数
を5Hzから10分おきに5Hzづつ60Hzまで上
げ、次にパルス幅を15μsecから徐々に30μse
cまで上げていった場合のエミッション電流Ieの変化
を図2(b)に示す。
As a comparative example 2, the anode voltage Va
Is set to 8 kV, the pulse width is set to 15 μsec, the frequency is increased from 5 Hz to 60 Hz in increments of 5 Hz every 10 minutes, and then the pulse width is gradually increased from 15 μsec to 30 μsec.
FIG. 2B shows a change in the emission current Ie when the emission current is increased up to c.

【0046】図2(a)から、アノード電圧Vaを1k
Vとした比較例1の場合はアノード電流Ie値が減少し
ており、電子放出素子の電子放出特性が劣化しているこ
とが分かる。これに対し、アノード電圧Vaを8kVと
してエージングした実施例1の場合は、アノード電流I
eの著しい劣化はない。また、エージングに要する時間
は、最初からアノード電流Vaを8kVとした実施例1
場合の方が比較例1の場合より、半分以下にすることが
可能になる。
FIG. 2A shows that the anode voltage Va is increased by 1 k.
In the case of Comparative Example 1 where V was V, the anode current Ie value was decreased, and it can be seen that the electron emission characteristics of the electron-emitting device were degraded. On the other hand, in the case of the first embodiment in which the aging is performed with the anode voltage Va set to 8 kV, the anode current I
There is no significant deterioration of e. The time required for aging was as follows: Example 1 where the anode current Va was 8 kV from the beginning.
In this case, it is possible to reduce the number to half or less than in the case of Comparative Example 1.

【0047】また、図2(b)から、アノード電圧Va
を画像表示条件である8kVとし、最初からパルス幅を
15μsecにした比較例2の場合は、アノード電流I
eが著しく減少したことがわかる。これは、デューティ
が大きい場合には初期に急激に劣化ガスが放出され、電
子放出素子が劣化したためと考えられる。
FIG. 2B shows that the anode voltage Va
Is 8 kV, which is the image display condition, and in the case of Comparative Example 2 in which the pulse width is 15 μsec from the beginning, the anode current I
It can be seen that e was significantly reduced. This is presumably because when the duty is large, the deteriorated gas is rapidly released in the initial stage, and the electron-emitting device is deteriorated.

【0048】[実施例2]エージング工程以外は実施例
1と同様にして画像表示装置を作成した。すなわち、図
3〜5に示されるような画像表示装置を、気密容器内の
脱ガス・封止工程までは実施例1と同様にして行い、そ
の後、次のようにしてエージングを行うことにより作成
した。
Example 2 An image display device was prepared in the same manner as in Example 1 except for the aging step. That is, the image display device as shown in FIGS. 3 to 5 is produced by performing the same steps as in Example 1 up to the degassing / sealing step in the airtight container, and then performing aging as follows. did.

【0049】本実施例では、高圧導入端子Hvにアノー
ド電圧Vaを5kVから8kVまで変化させて印加し
た。また、容器外端子Dox1〜DoxmとDoy1〜
Doynを通じて電子放出素子に電圧を印加することに
より電子放出素子に電流を流し、電子ビームをフェース
プレートの表面あるいは蛍光体に当てることによりエー
ジングを行った。また、電子放出素子に印加する電圧V
fは、製品時の駆動電圧に近い電圧(Vf=14V)と
した。
In this embodiment, the anode voltage Va was applied to the high voltage introducing terminal Hv while changing it from 5 kV to 8 kV. In addition, external terminals Dox1-Doxm and Doy1-
A current was applied to the electron-emitting device by applying a voltage to the electron-emitting device through Doyn, and aging was performed by applying an electron beam to the surface of the face plate or the phosphor. Also, the voltage V applied to the electron-emitting device
f is a voltage (Vf = 14 V) close to the drive voltage in the product.

【0050】具体的には、まず、容器外端子Dox1〜
Doxmに一定電圧(7V)を与えておき、容器外端子
Doy1〜Doynに、順番に一定電圧のパルス(−7
V)を印加した。このとき、最初にアノード電圧Vaを
5kVとし、また、印加パルスのパルス幅を10μse
cとし、アノード電圧Vaを5kVから徐々に8kVま
で上げた。次に、印加パルスの周波数を5Hzから10
分おきに5Hzづつ60Hzまで上げた。続いて、パル
ス幅を10μsecから30μsecまで上げて、エー
ジン工程を終了した。この間、アノード電流Ieはアノ
ード電圧Vaを変えると変化するため、アノード電圧V
aを変えた場合は、5分おきにアノード電圧Vaを5k
Vに戻してアノード電流Ieの測定を行った。
Specifically, first, the external terminals Dox1 to Dox1
A constant voltage (7 V) is given to Doxm, and pulses (−7) of a constant voltage are sequentially applied to the outer terminals Doy1 to Doyn.
V) was applied. At this time, first, the anode voltage Va is set to 5 kV, and the pulse width of the applied pulse is set to 10 μs
The anode voltage Va was gradually increased from 5 kV to 8 kV. Next, the frequency of the applied pulse is changed from 5 Hz to 10
The frequency was increased by 5 Hz to 60 Hz every minute. Subsequently, the pulse width was increased from 10 μsec to 30 μsec, and the aging step was completed. During this time, the anode current Ie changes when the anode voltage Va is changed.
a, the anode voltage Va is increased by 5 k every 5 minutes.
After returning to V, the anode current Ie was measured.

【0051】また、比較例3として、パルス幅を10μ
secとし、アノード電圧Vaを1kVから徐々に8k
Vまで上げていった以外は実施例2と同様にしてエージ
ングを行った。この場合も、アノード電流Ieはアノー
ド電圧Vaを変えると変化するため、アノード電圧Va
を変えた場合は、5分おきにアノード電圧Vaを1kV
に戻してアノード電流Ieの測定を行った。
As Comparative Example 3, the pulse width was 10 μm.
sec and the anode voltage Va is gradually increased from 1 kV to 8 kV.
Aging was performed in the same manner as in Example 2 except that the temperature was increased to V. Also in this case, the anode current Ie changes when the anode voltage Va is changed.
Is changed, the anode voltage Va is changed to 1 kV every 5 minutes.
And the anode current Ie was measured.

【0052】実施例2および比較例3におけるアノード
電流Ieの変化を図6に示す。同図に示されるように、
アノード電圧Vaを1kVから上げていった比較例2の
場合は、アノード電流Ieが初期値よりも下がっていっ
たが、5kVからアノード電圧Vaを上げていった実施
例2の場合には、アノード電流Ieの著しい劣化は認め
られなかった。
FIG. 6 shows a change in the anode current Ie in Example 2 and Comparative Example 3. As shown in the figure,
In the case of Comparative Example 2 in which the anode voltage Va was increased from 1 kV, the anode current Ie was lower than the initial value. In the case of Example 2 in which the anode voltage Va was increased from 5 kV, No significant deterioration of the current Ie was observed.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ア
ノード電極に印加する電圧を、電子ビームの径が画像表
示時の120%以下となる電圧としたため、蛍光体また
はアノード電極の必要な部分にのみ電子を当てて、不要
な部分からのガスの放出を排除することができる。した
がって、電子放出素子の電子放出特性の優れた、明るい
画像表示装置を提供することが可能となる。また、アノ
ード電極に印加する電圧が実際の製品において印加され
る電圧に近い高電圧であるため、従来に比べ、短時間で
エージング工程を終了させることが可能となる。
As described above, according to the present invention, the voltage applied to the anode electrode is set to a voltage at which the diameter of the electron beam becomes 120% or less of that at the time of displaying an image. Electrons can be applied only to the portion to eliminate gas emission from unnecessary portions. Therefore, it is possible to provide a bright image display device having excellent electron emission characteristics of the electron emission element. In addition, since the voltage applied to the anode electrode is a high voltage close to the voltage applied to an actual product, the aging process can be completed in a shorter time than in the conventional case.

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

【図1】 アノードに印加する電圧と電子ビーム軌道の
概念を示す斜視図および側面図である。
FIG. 1 is a perspective view and a side view showing the concept of a voltage applied to an anode and an electron beam trajectory.

【図2】 本発明の実施例1におけるエージング工程で
のアノード電流Ieの変化を比較例のものとともに示す
グラフである。
FIG. 2 is a graph showing a change in an anode current Ie in an aging step in Example 1 of the present invention, together with that in a comparative example.

【図3】 本発明が適用できる表面伝導型電子放出素子
を利用した画像表示装置を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing an image display device using a surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied.

【図4】 図3の装置における表面伝導型電子放出素子
と配線を示す概略図である。
FIG. 4 is a schematic view showing a surface conduction electron-emitting device and wiring in the device of FIG. 3;

【図5】 図3の装置における表面伝導型電子放出素子
の構成を示す概略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of a surface conduction electron-emitting device in the apparatus of FIG.

【図6】 本発明の実施例2におけるエージング工程で
のアノード電流Ieの変化を比較例とともに示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a change in an anode current Ie in an aging step in Example 2 of the present invention together with a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:非蒸発型ゲッタ、11,400:表面伝導型電子放
出素子、401:行方向配線(下配線)、304,40
2:列方向配線(上配線)、403:層間絶縁膜、1
6,316:リアプレート、315:支持枠、317:
フリットガラス、10,310:フェイスプレート、1
5,506:素子電極、17,507:導電性薄膜、5
08:電子放出部。
1: non-evaporable getter, 11, 400: surface conduction electron-emitting device, 401: row direction wiring (lower wiring), 304, 40
2: column direction wiring (upper wiring), 403: interlayer insulating film, 1
6,316: rear plate, 315: support frame, 317:
Frit glass, 10, 310: face plate, 1
5,506: device electrode, 17,507: conductive thin film, 5
08: electron emission portion.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子放出素子、蛍光体、および画像表示
のために前記電子放出素子が放出する電子を加速させて
電子ビームを前記蛍光体に照射するアノード電極が設け
られ、かつ真空にされた気密容器を形成した後、前記電
子放出素子から電子を放出させ、前記アノード電極に電
圧を印加することにより、電子ビームを前記アノード電
極および蛍光体に照射して吸着ガスを放出させる工程を
有する画像表示装置の製造方法において、前記吸着ガス
を放出させる工程で前記アノード電極に印加する電圧を
初期から、照射される電子ビームの前記アノード電極ま
たは蛍光体上における径が画像表示時の120%以下と
なる電圧とすることを特徴とする画像表示装置の製造方
法。
An electron emission device, a phosphor, and an anode electrode for accelerating electrons emitted by the electron emission device for image display and irradiating the phosphor with an electron beam are provided, and are evacuated. After forming an airtight container, an image having a step of emitting electrons from the electron-emitting device and applying a voltage to the anode electrode to irradiate the anode electrode and the phosphor with an electron beam to release an adsorbed gas. In the method of manufacturing a display device, the voltage applied to the anode electrode in the step of releasing the adsorbed gas may be such that the diameter of the irradiated electron beam on the anode electrode or the phosphor is 120% or less of that at the time of image display. A method for manufacturing an image display device, comprising:
【請求項2】 前記電子放出素子は表面伝導型電子放出
素子であり、前記吸着ガスを放出させる工程で前記アノ
ード電極に印加する電圧は、画像表示時における電圧と
同じであることを特徴とする請求項1に記載の画像表示
装置の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the electron emitting device is a surface conduction electron emitting device, and a voltage applied to the anode electrode in the step of releasing the adsorbed gas is the same as a voltage at the time of displaying an image. A method for manufacturing the image display device according to claim 1.
【請求項3】 前記吸着ガスを放出させる工程におい
て、前記アノード電極に印加する電圧は一定とし、前記
電子放出素子から電子を放出させるために前記電子放出
素子に印加するパルス電圧のデューティを徐々に上げな
がら前記電子ビームの照射を行うことを特徴とする請求
項1または2に記載の画像表示装置の製造方法。
3. In the step of discharging the adsorbed gas, a voltage applied to the anode electrode is kept constant, and a duty of a pulse voltage applied to the electron-emitting device for discharging electrons from the electron-emitting device is gradually increased. The method according to claim 1, wherein the irradiation of the electron beam is performed while raising.
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