JP2003092056A - Electron emitting element, electron source and image forming device - Google Patents

Electron emitting element, electron source and image forming device

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JP2003092056A
JP2003092056A JP2001280666A JP2001280666A JP2003092056A JP 2003092056 A JP2003092056 A JP 2003092056A JP 2001280666 A JP2001280666 A JP 2001280666A JP 2001280666 A JP2001280666 A JP 2001280666A JP 2003092056 A JP2003092056 A JP 2003092056A
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JP
Japan
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electron
openings
emitting device
layer
conductive layer
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JP2001280666A
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Takeshi Ichikawa
武史 市川
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Canon Inc
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Canon Inc
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Publication date
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  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electron emitting element that has a large area of electron emission and can be driven by low resistance wiring, and of which electron beam diameter can be made small and manufacturing process is easy, and an electron source and an image forming device. SOLUTION: This is a hole type element that comprises a plurality of electron emitting parts that have nearly circular opening in one picture element, and in which the distance between the openings in a second direction that is perpendicular to a first direction is larger than the distance between the openings in the first direction. By forming the openings of the electron emitting parts in this way, low resistance wiring can be realized at the place where the distance of the openings are larger while making the emitting area large, and the overall drive can be made easy. And since the distance of the openings in the first direction is not larger than the diameter of the openings, emission area can be made large. Further, it is particularly effective when the diameter of the above openings is 5 μm or less.

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、電
子源、及び画像形成装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron-emitting device, an electron source, and an 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
陰極電子源の2種類が知られている。冷陰極電子源には
電界放出型(以下、FE型と称する)、金属/絶縁層/
金属型(以下、MIM型と称する)や、表面伝導型電子
放出素子等がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, two types of electron emitters, a thermoelectron source and a cold cathode electron source, are known. The cold cathode electron source is a field emission type (hereinafter referred to as FE type), metal / insulating layer /
There are a metal type (hereinafter referred to as MIM type), a surface conduction electron-emitting device, and the like.

【0003】FE型の例としてはW.P.Dyke&
W.W.Dolan、“FieldEmissio
n”、Advance in Electron Ph
ysics、8、89(1956)あるいはC.A.S
pindt、“PHYSICALProperties
ofthin−film field emissi
on cathodes with molybden
ium cones”、J.Appl.Phys.、4
7、5248(1976)等に開示されたものが知られ
ている。
As an example of the FE type, W. P. Dyke &
W. W. Dolan, "Field Emissio
n ”, Advance in Electron Ph
ysics, 8, 89 (1956) or C.I. A. S
pindt, "PHYSICAL Properties"
ofthin-film field emissi
on cathodes with mollybden
ium cones ”, J. Appl. Phys., 4
7, 5248 (1976) and the like are known.

【0004】MIM型の例としてはC.A.Mead、
“Operation of Tunnel−Emis
sion Devices”、J.Apply.Phy
s.、32、646(1961)等に開示されたものが
知られている。
An example of the MIM type is C.I. A. Mead,
"Operation of Tunnel-Emis
sion Devices ", J. Apply. Phy
s. , 32, 646 (1961) and the like are known.

【0005】また、最近の例では、Toshiaki.
Kusunoki、“Fluctuation−fre
e electron emission from
non−formed metal−insulato
r−metal(MIM)cathodes Fabr
icated by low current Ano
dic oxidation”、Jpn.J.App
l.Phys.vol.32(1993)pp.L16
95、Mutsumi suzuki etal“An
MIM−Cathode Array for Ca
thode luminescent Display
s”、IDW’96、(1996)pp.529等が研
究されている。
In a recent example, Toshiaki.
Kusunoki, "Fluctuation-fre
e electron emission from
non-formed metal-insulato
r-metal (MIM) cathodes Fabr
icated by low current Ano
dic oxidation ”, Jpn. J. App
l. Phys. vol. 32 (1993) pp. L16
95, Mutsumi Suzuki et al "An
MIM-Cathode Array for Ca
theode luminescent display
s ", IDW'96, (1996) pp. 529, etc. have been studied.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】電子放出素子を画像形
成装置に応用するには、蛍光体を十分な輝度で発光させ
る放出電流が必要であり、低消費電力化のために駆動電
圧は小さいこと及び、ディスプレイの高精細化のために
は蛍光体に照射される電子ビームの径が小さいものであ
る事が要求され、さらに、配線として低抵抗化をはかり
容易に駆動できるように設計できることが重要である。
In order to apply the electron-emitting device to the image forming apparatus, an emission current for causing the phosphor to emit light with sufficient brightness is required, and the driving voltage is small to reduce power consumption. In addition, in order to improve the definition of the display, it is required that the diameter of the electron beam with which the phosphor is irradiated is small, and it is important that the wiring can be designed so that it can be driven easily with low resistance. Is.

【0007】また製造し易いという事も大切な項目であ
る。こういう観点から画像形成装置には主に冷陰極電子
源が開発されている。しかしながら、以下の点でまだ課
題があり、上記の要求に十分に満足できる画像形成装置
は作成できていない。
It is also an important item that manufacturing is easy. From such a viewpoint, a cold cathode electron source has been mainly developed for the image forming apparatus. However, there are still problems in the following points, and an image forming apparatus that can sufficiently satisfy the above requirements has not been created.

【0008】MIM型は、下部電極(カソード電極層)
と上部電極(ゲート電極層)の間に絶縁層を配置し、両
電極間に電圧を印加して電子を取り出す構造である。内
部電界方向と放出される電子の方向が一致し、かつ放出
面での電位分布に歪みがないために、小さい電子ビーム
径が実現できるが、絶縁層と上部電極で電子の散乱が起
こるために効率が悪いのが一般的であり、低消費電力化
にはあまり好ましくない。
The MIM type is a lower electrode (cathode electrode layer)
In this structure, an insulating layer is arranged between the upper electrode and the upper electrode (gate electrode layer), and a voltage is applied between both electrodes to extract electrons. A small electron beam diameter can be realized because the direction of the internal electric field coincides with the direction of the emitted electrons and the potential distribution on the emission surface is not distorted, but electron scattering occurs at the insulating layer and the upper electrode. It is generally inefficient, which is not very preferable for low power consumption.

【0009】従来のFE型の例としてSpindt型の
電子放出素子を図12に示す。図12は、従来のSpi
ndt型電子放出素子の一例を模式的に示した断面図で
ある。
FIG. 12 shows a Spindt type electron-emitting device as an example of a conventional FE type. FIG. 12 shows a conventional Spi.
It is sectional drawing which showed an example of the ndt-type electron-emitting device typically.

【0010】図12において、10は絶縁性基板、40
はカソード電極層(低電位電極)、30は絶縁層、21
はゲート電極層(高電位電極)、50はマイクロチッ
プ、60は等電位面である。
In FIG. 12, 10 is an insulating substrate, and 40
Is a cathode electrode layer (low potential electrode), 30 is an insulating layer, 21
Is a gate electrode layer (high potential electrode), 50 is a microchip, and 60 is an equipotential surface.

【0011】曲率rを有するマイクロチップ50とゲー
ト電極層21間にバイアスすると、マイクロチップ50
先端から電子が放出されアノードに向かう。放出電子の
量は、ゲート電極層21とマイクロチップ50先端の距
離d、ゲート電圧Vg及び放出部材料の仕事関数により
決定される。
When a bias is applied between the microchip 50 having a curvature r and the gate electrode layer 21, the microchip 50 is
Electrons are emitted from the tip toward the anode. The amount of emitted electrons is determined by the distance d between the gate electrode layer 21 and the tip of the microchip 50, the gate voltage Vg, and the work function of the material of the emitting portion.

【0012】つまり、ゲート電極層21とマイクロチッ
プ50間距離dを制御よく作製する事が素子の性能を決
定する要素となる。
That is, it is a factor that determines the performance of the device that the distance d between the gate electrode layer 21 and the microchip 50 is controlled and manufactured.

【0013】しかし、距離dを再現よく制御する事が困
難であり、素子ごとに放出電流量のバラツキが生じる。
また、リフトオフの際に生じた金属片等がマイクロチッ
プ5とゲート電極層21を短絡し、駆動時にマイクロチ
ップ50とゲート電極層21間に電圧を印加すると短絡
部で熱が発生し、短絡部及びその周囲の破壊が起こる。
However, it is difficult to control the distance d with good reproducibility, and the amount of emission current varies from element to element.
Further, a metal piece or the like generated at the time of lift-off short-circuits the microchip 5 and the gate electrode layer 21, and when a voltage is applied between the microchip 50 and the gate electrode layer 21 during driving, heat is generated at the short-circuited portion, and the short-circuited portion is generated. And destruction of the surrounding area occurs.

【0014】このため有効な放出領域が減少してしま
う。上記のような素子ごとによるバラツキは例えば画像
形成装置として応用した場合に、輝度ムラを引き起こ
し、非常に目障りな物となる。
This reduces the effective emission area. The variation due to each element as described above causes unevenness in brightness when applied as an image forming apparatus, for example, and is very annoying.

【0015】さらに、この例では、1放出点から電子が
放出されるために、蛍光体を発光させるために放出電流
密度を大きくすると、電子放出部の熱的な破壊を誘起
し、FE素子の寿命を制限することになる。
Further, in this example, since electrons are emitted from one emission point, if the emission current density is increased in order to cause the phosphor to emit light, thermal destruction of the electron emission portion is induced and the FE element is It will limit the lifespan.

【0016】また、真空中に存在するイオンがマイクロ
チップ先端を集中的にスパッタし素子の寿命を縮める事
もある。
Further, ions existing in a vacuum may sputter the tip of the microchip intensively to shorten the life of the device.

【0017】なお、真空中に放出された電子は等電位面
と直行して進行するが、図12のような構成では、等電
位面60はマイクロチップ50に沿って孔内に形成され
る事になる。
It should be noted that the electrons emitted into the vacuum travel perpendicularly to the equipotential surface, but in the structure shown in FIG. 12, the equipotential surface 60 is formed in the hole along the microchip 50. become.

【0018】このためマイクロチップ50先端から放出
された電子は広がる傾向がある。放出された電子の一部
はゲート電極層21に吸収され、アノードに到達する電
子量が減少する。ゲート電極層21に吸収される電子量
は、距離dを小さくすると増大する傾向にある。
Therefore, the electrons emitted from the tip of the microchip 50 tend to spread. A part of the emitted electrons is absorbed by the gate electrode layer 21, and the amount of electrons reaching the anode is reduced. The amount of electrons absorbed by the gate electrode layer 21 tends to increase as the distance d decreases.

【0019】このようなFE素子の欠点を克服するため
に、個別の解決策として様々な例が提案されている。
In order to overcome such drawbacks of the FE element, various examples have been proposed as individual solutions.

【0020】電子ビームの広がりを防ぐ例としては、電
子放出部上方に収束電極を配置した例がある。
As an example of preventing the spread of the electron beam, there is an example in which a focusing electrode is arranged above the electron emitting portion.

【0021】この例では放出された電子ビームを収束電
極の負電位により絞っているが、この例では上記のよう
な製造工程よりもさらに複雑な工程が必要となり、製造
コストの増大を招く。
In this example, the emitted electron beam is focused by the negative potential of the converging electrode. However, in this example, a more complicated process than the above-described manufacturing process is required, resulting in an increase in manufacturing cost.

【0022】収束電極を配置せずに電子ビーム径を小さ
くする例としては、Spindt型のようなマイクロチ
ップを形成しない方法がある。
As an example of reducing the electron beam diameter without disposing the focusing electrode, there is a method of forming no microchip such as the Spindt type.

【0023】たとえば、特開平8−096703号公
報、特開平8−096704号公報、特開平8−264
109号公報に記載されたものがある。
For example, JP-A-8-096703, JP-A-8-096704, and JP-A 8-264.
There is one described in Japanese Patent Publication No. 109.

【0024】これは孔内に配置した薄膜から電子放出を
行なわせるため、電子放出面上に平坦な等電位面が形成
され電子ビームの広がりが小さくなるという利点があ
る。
This has the advantage that electrons are emitted from the thin film arranged in the hole, and therefore a flat equipotential surface is formed on the electron emission surface and the spread of the electron beam is reduced.

【0025】また、電子放出物質として低仕事関数の構
成材料を使用することで、マイクロチップを形成しなく
ても電子放出が可能であり、低駆動電圧が図れる。また
製造方法が比較的に簡易であるという利点もある。
Further, by using a low work function constituent material as the electron emitting substance, electrons can be emitted without forming a microchip, and a low driving voltage can be achieved. There is also an advantage that the manufacturing method is relatively simple.

【0026】さらに、電子放出が面で行われるために、
電界の集中がおきず、チップの破壊がおこらず、長寿命
である。これらにおいての、電子放出部の平面レイアウ
トは図13(a)のように等間隔で形成された孔上の構
造であったり、図13(b)で示されるように線状にし
て電子放出面積を大きく取ろうという例が記述されてい
るが、しかしながらまだ電子放出の確率が大きくなく、
いかに電子放出部を多く取れ、安定に電子放出を行える
か及び電子ビーム径をいかに小さくできるかが課題とな
る。図13は、従来の電子放出素子の平面を模式的に示
した平面図である。
Further, since the electron emission is performed on the surface,
The electric field is not concentrated, the chip is not broken, and the life is long. In these, the plane layout of the electron emitting portion has a structure of holes formed at equal intervals as shown in FIG. 13A, or a linear electron emitting area as shown in FIG. 13B. However, the probability of electron emission is not high yet,
The issue is how to obtain a large number of electron-emitting portions to stably emit electrons and how to reduce the electron beam diameter. FIG. 13 is a plan view schematically showing the plane of a conventional electron-emitting device.

【0027】電子放出素子を画像形成装置として応用し
た例を図14に示す。図14は、従来の画像形成装置を
模式的に示した図である。
FIG. 14 shows an example in which the electron-emitting device is applied as an image forming apparatus. FIG. 14 is a diagram schematically showing a conventional image forming apparatus.

【0028】ゲート電極層21のラインとカソード電極
層40のラインがマトリクス状に配列され、両ラインの
交差部に電子放出素子14が配置され、情報信号に応じ
て、選択された交差部にある電子放出素子14から電子
が放出され、アノード12の電圧により加速されて蛍光
体13に入射する。いわゆる3極デバイスである。
The lines of the gate electrode layer 21 and the lines of the cathode electrode layer 40 are arranged in a matrix, and the electron-emitting devices 14 are arranged at the intersections of both lines, which are at the intersections selected according to the information signal. Electrons are emitted from the electron emitting device 14, accelerated by the voltage of the anode 12, and enter the phosphor 13. This is a so-called tripolar device.

【0029】以上のようなディスプレイ等の画像形成装
置への応用を電界放出型電子放出素子で考えた場合に
は、 (1)電子放出面積が大きい。 (2)低抵抗配線で駆動ができる。 (3)電子ビーム径が小さい。 (4)製造プロセスが容易である事。 が必要であるが、従来の電子放出素子ではこれらを同時
に満たす事は困難であった。
When the application to the image forming apparatus such as the display as described above is considered by the field emission type electron emitting device, (1) the electron emitting area is large. (2) Driving can be performed with low resistance wiring. (3) The electron beam diameter is small. (4) The manufacturing process is easy. However, it has been difficult for the conventional electron-emitting device to satisfy them at the same time.

【0030】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、電子
ビーム径が小さく、電子放出面積が大きく、低電圧で高
効率な電子放出が可能で、製造プロセスが容易な電界放
出型の電子放出素子、電子源、及び画像形成装置を提供
することにある。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art. The object of the present invention is to provide a small electron beam diameter, a large electron emission area, and a high efficiency electron emission at a low voltage. An object of the present invention is to provide a field emission type electron-emitting device, an electron source, and an image forming apparatus which are capable of and easy to manufacture.

【0031】[0031]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、上記目的を達成するために本発明の電子放出素子に
あっては、絶縁性の基板もしくは第1の絶縁層上に形成
された第1の導電性層と、該第1の導電性層上に積層形
成された第2の絶縁層と、該第2の絶縁層上に積層形成
された第2の導電性層と、該第1の導電性層上に前記第
2の絶縁層から前記第2の導電性層に亘り形成されたほ
ぼ円形の開口部と、電子放出材料を含んで、且つ、該開
口部内における前記第1の導電性層上に積層形成された
電子放出層とを備え、前記第1の導電性層と前記第2の
導電性層との間に電圧が印加されることで、前記円形の
開口部内の前記電子放出層から電子を放出する電子放出
素子であって、1画素内に前記開口部を有する複数の電
子放出部を有し、かつ第1の方向の開口部間距離よりも
前記第1の方向に直角な第2の方向の開口部間距離のほ
うが大きいことを特徴とする。
In order to achieve the above object, in order to achieve the above object, the electron-emitting device of the present invention is formed on an insulating substrate or a first insulating layer. A first conductive layer; a second insulating layer laminated on the first conductive layer; a second conductive layer laminated on the second insulating layer; A substantially circular opening formed on the first conductive layer from the second insulating layer to the second conductive layer; and an electron emission material, and the first circular opening in the opening. An electron emission layer laminated on a conductive layer, and by applying a voltage between the first conductive layer and the second conductive layer, the electron emission layer in the circular opening is formed. An electron-emitting device that emits electrons from an electron-emitting layer, the device including a plurality of electron-emitting portions having the opening in one pixel, One than between the first direction of the opening distance is characterized by a larger distance between the opening of the first perpendicular second direction direction.

【0032】このように電子放出部の開口を形成するこ
とで、放出面積を大きくしながらも開口部間距離が大き
いところでは低抵抗配線が実現でき、総合的に駆動が容
易に行える。さらに、真空中に放出された電子はそのま
まアノードに向かい、電子ビームの広がりが小さいの
で、電子ビーム径が小さい。
By thus forming the opening of the electron emitting portion, it is possible to realize a low resistance wiring in a place where the distance between the opening portions is large even though the emitting area is large, and it is possible to comprehensively drive the device. Further, the electrons emitted into the vacuum go toward the anode as they are, and the spread of the electron beam is small, so the electron beam diameter is small.

【0033】形状効果においても各電子放出素子はほぼ
円形であり、電位分布においても均一であり、特異点は
存在せず安定な動作が可能となる。
Also in terms of shape effect, each electron-emitting device is substantially circular, the potential distribution is uniform, and there is no singular point, and stable operation is possible.

【0034】そして、ほぼ積層を繰り返した非常に単純
な構成であり製造プロセスが容易である。
The structure is very simple and the manufacturing process is easy.

【0035】このため、本発明の特徴を備えた電界放出
型電子放出素子は、電子放出面積が大きく、低抵抗配線
であり、かつ電子ビーム径が小さく、製造プロセスが容
易であるので、ディスプレイ等の画像形成装置への応用
が可能である。
Therefore, the field emission type electron-emitting device having the features of the present invention has a large electron emission area, low resistance wiring, a small electron beam diameter, and an easy manufacturing process. Can be applied to the image forming apparatus.

【0036】また、本発明に係る電子放出素子は、第1
の方向の開口部間距離が1つ以上存在し、かつ第2の方
向の開口部間距離も1つ以上存在し、第1の方向の開口
部間距離の最も大きい距離は、第2の方向の開口部間距
離の最も小さい距離よりも大きくないことを特徴とし、
ビーム設計、抵抗設計の自由度を増すことができる。
The electron-emitting device according to the present invention is the first
There is one or more inter-opening distances in the second direction, and one or more inter-opening distances in the second direction, and the largest inter-opening distance in the first direction is the second direction. Is not larger than the smallest distance between the openings of,
The degree of freedom in beam design and resistance design can be increased.

【0037】また、本発明に係る電子放出素子は、第1
の方向の開口部間距離は開口部の直径よりも大きくない
ことを特徴とし、放出面積を大きく取ることができる。
さらに、前記開口部の直径が5μmよりも小さいときに
特に有効である。
The electron-emitting device according to the present invention is the first
The distance between the openings in the direction of is not larger than the diameter of the openings, and a large emission area can be taken.
Further, it is particularly effective when the diameter of the opening is smaller than 5 μm.

【0038】また、本発明に係る電子放出素子は、好ま
しくは前記電子放出層は各開口部間で分離されているこ
とを特徴とし、お互いの電子放出素子での相互作用を排
除することで、電子放出を促進している。
Further, the electron-emitting device according to the present invention is preferably characterized in that the electron-emitting layer is separated between the openings, and by eliminating mutual interaction between the electron-emitting devices, It promotes electron emission.

【0039】また、本発明に係る電子放出素子は、好ま
しくは、前記電子放出層が炭素を含み、さらに前記電子
放出層がアモルファスカーボン、ダイヤモンドライクカ
ーボンまたはダイヤモンドを含んでいることを特徴とす
る。
The electron-emitting device according to the present invention is preferably characterized in that the electron-emitting layer contains carbon, and the electron-emitting layer contains amorphous carbon, diamond-like carbon or diamond.

【0040】また、本発明に係る電子放出素子は、第1
の導電性層と、前記第1の導電性層上に配置され、複数
の開口を有する絶縁層と、前記絶縁層上に配置され、前
記第1の導電層に配置された前記複数の開口の各々と連
通する複数の開口を有する第2の導電性層と、前記絶縁
層に配置された各々の開口内に位置する前記第1の導電
性層上に配置された電子放出層と、を備え、前記第1の
導電性層と前記第2の導電性層との間に電圧が印加され
ることで、前記開口内の前記電子放出層から電子を放出
する電子放出素子であって、第1の方向における前記複
数の開口間距離よりも前記第1の方向に直角な第2の方
向における前記複数の開口間距離のほうが大きいことを
特徴とする。
The electron-emitting device according to the present invention is the first
A conductive layer, an insulating layer arranged on the first conductive layer and having a plurality of openings, and a plurality of openings arranged on the insulating layer and arranged in the first conductive layer. A second conductive layer having a plurality of openings communicating with each other, and an electron emission layer disposed on the first conductive layer positioned in each opening disposed in the insulating layer. An electron-emitting device that emits electrons from the electron-emitting layer in the opening when a voltage is applied between the first conductive layer and the second conductive layer. The distance between the plurality of openings in the second direction perpendicular to the first direction is larger than the distance between the plurality of openings in the direction.

【0041】さらに、本発明に係る電子源は、前記電子
放出素子をマトリクス配線したことを特徴とし、好まし
くは前記第1の方向と前記第2の方向は前記マトリクス
配線に沿っていることを特徴とする。
Further, the electron source according to the present invention is characterized in that the electron-emitting devices are wired in a matrix, and preferably the first direction and the second direction are along the matrix wiring. And

【0042】さらに、本発明に係る画像形成装置は、電
子源と、該電子源から放出された電子によって画像を形
成する画像形成部材とを備えることを特徴とする。
Further, the image forming apparatus according to the present invention is characterized by including an electron source and an image forming member which forms an image by the electrons emitted from the electron source.

【0043】また、本発明に係る画像形成装置は、好ま
しくは前記画像形成部材は、電子の衝突によって発光す
る蛍光体であることを特徴とする。
Further, the image forming apparatus according to the present invention is preferably characterized in that the image forming member is a phosphor which emits light by collision of electrons.

【0044】したがって、本発明の特徴を備えた電界放
出型電子放出素子を応用した電子源及び画像形成装置は
高性能化が図れる。
Therefore, the electron source and the image forming apparatus to which the field emission type electron-emitting device having the features of the present invention is applied can be improved in performance.

【0045】[0045]

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣
旨のものではない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be illustratively described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions of the components described in this embodiment,
Unless otherwise specified, the material, the shape, the relative arrangement, and the like are not intended to limit the scope of the present invention thereto.

【0046】また、以下に説明する、本発明に係る電子
放出素子の実施形態の説明は、本発明に係る電子源及び
画像形成装置の実施形態の説明を兼ねる。
The description of the embodiment of the electron-emitting device according to the present invention, which will be given below, also serves as the description of the embodiment of the electron source and the image forming apparatus according to the present invention.

【0047】図1は本発明の最も基本的な構成の電子放
出素子を示す平面図であり、A−A’線での断面図が図
2である。図1は、本発明に係る電子放出素子の構成を
示す平面図であり、図2は、本発明に係る電子放出素子
の構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a plan view showing an electron-emitting device having the most basic structure of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA ′. FIG. 1 is a plan view showing the structure of the electron-emitting device according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing the structure of the electron-emitting device according to the present invention.

【0048】図1及び図2において、1は絶縁性基板、
2は第2の電極、3は絶縁層、4は第1の電極である。
7は電子放出層である。
In FIGS. 1 and 2, 1 is an insulating substrate,
Reference numeral 2 is a second electrode, 3 is an insulating layer, and 4 is a first electrode.
7 is an electron emission layer.

【0049】ここで、第1の電極4は第2の電極2とは
異なる導電材料を示すが、同じ材料であっても問題はな
い。Wは孔の径である。
Here, although the first electrode 4 shows a conductive material different from that of the second electrode 2, there is no problem even if the same material is used. W is the diameter of the hole.

【0050】Vgは、第1の電極4と第2の電極2(電
子放出層7も含む)の間に印加される電圧、Vaは第2
の電極2とアノード12間に印加されている電圧、Ie
は電子放出電流である。EhはVgにより形成される電
界である。6は等電位面である。Dはアノードと電子放
出層の距離である。
Vg is the voltage applied between the first electrode 4 and the second electrode 2 (including the electron emission layer 7), and Va is the second voltage.
The voltage applied between the electrode 2 and the anode 12 of the
Is the electron emission current. Eh is an electric field formed by Vg. 6 is an equipotential surface. D is the distance between the anode and the electron emission layer.

【0051】素子を駆動させるためにVg、Vaを印加
すると、電界Ehが形成され、VgやW、形状、絶縁層
の誘電率等により孔内部の等電位面6の形状が定められ
る。孔の外ではDにもよるがVaによりほぼ平行な等電
位面となる。
When Vg and Va are applied to drive the element, an electric field Eh is formed, and the shape of the equipotential surface 6 inside the hole is determined by Vg and W, the shape, the dielectric constant of the insulating layer and the like. Outside of the hole, although it depends on D, Va forms a substantially parallel equipotential surface.

【0052】本発明の形状によると、図1に示すように
第1の方向(例えば図1の縦方向)の開口部間距離は円
形の電子放出部が密に詰まっている一方で、第2の方向
(例えば図1の横方向)では疎であり、電子放出密度を
多くとりながら電子放出部での電位分布はどの放出点に
おいても均一で、かつ配線としての低抵抗化が図れる。
具体的に最も顕著な例を図3で説明する。図3は、本発
明に係る電子放出素子の構成を示す平面図である。
According to the shape of the present invention, as shown in FIG. 1, the distance between the openings in the first direction (for example, the vertical direction in FIG. 1) is such that the circular electron emitting portions are closely packed, while the second Direction (for example, the lateral direction in FIG. 1) is sparse, and the potential distribution in the electron emission portion is uniform at any emission point while the electron emission density is increased, and the resistance of the wiring can be reduced.
A concrete and most prominent example will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a plan view showing the structure of the electron-emitting device according to the present invention.

【0053】図3(a)は電子放出部の径がaで間隔も
均等にaとして密に配列した例を示し、図3(b)では
本発明のように第1の方向(図3の縦方向)には電子放
出部を接する形で密に配列し、第2の方向(図3の横方
向)ではaの間隔を空けて配列した例を示す。
FIG. 3A shows an example in which the diameters of the electron emitting portions are a and the intervals are evenly arranged as a. In FIG. 3B, as in the present invention, the first direction (FIG. 3) is used. An example is shown in which the electron-emitting portions are densely arranged in contact with each other in the vertical direction) and are arranged at intervals of a in the second direction (horizontal direction in FIG. 3).

【0054】図3(a)では電子放出部の孔を互い違い
に構成しているが、そうでないと電子放出部同士がすべ
て接続してしまいゲート電極が分離されてしまうためゲ
ートに電圧がかけられなくなってしまうため、互い違い
に配置した。
In FIG. 3 (a), the holes of the electron emitting portions are arranged alternately, but otherwise the electron emitting portions are connected to each other and the gate electrodes are separated, so that a voltage is applied to the gate. Since they are gone, I arranged them in a staggered manner.

【0055】図3(b)での列の数は1列に存在する電
子放出部の数をm個、n列とすると、総合的な数はnm
個となる。
Assuming that the number of rows in FIG. 3B is m and the number of electron emitting portions existing in one row is n, the total number is nm.
It becomes an individual.

【0056】一方図3(a)ではnm−(m−1)であ
り、m−1個だけ少なくなる。
On the other hand, in FIG. 3A, it is nm- (m-1), which is reduced by m-1.

【0057】抵抗においては、導電層のシート抵抗をρ
とすると、図3(b)では画素内でmρ程度であり、一
般的に大きな値にはならないため駆動上で支障は無い。
In terms of resistance, the sheet resistance of the conductive layer is ρ
Then, in FIG. 3B, it is about mρ in the pixel, and since it does not generally become a large value, there is no problem in driving.

【0058】一方図3(a)ではAが小さくなるとプロ
セス上でのばらつきも大きくなり、電子放出部の開口部
により導電層が分離されてしまうとか、極端に狭いパス
で抵抗が大きくなる危険性が有る。
On the other hand, in FIG. 3A, when A becomes small, the variation in the process also becomes large, and there is a risk that the conductive layer is separated by the opening of the electron emitting portion or the resistance becomes large in an extremely narrow path. There is.

【0059】さらに開口形状がライン形状の場合と異な
り、どの電子放出部においても対称形であり、電位分布
は均一に作られる利点がある。
Further, unlike the case where the opening shape is a line shape, it has a symmetric shape in any electron emitting portion, and there is an advantage that the potential distribution is made uniform.

【0060】すなわち、電子放出面積に関してはライン
形状と同等でありながら、理想的な電位分布を形成し、
電子ビームの軌道を制御することが可能となる。
That is, while the electron emission area is equivalent to the line shape, an ideal potential distribution is formed,
It becomes possible to control the trajectory of the electron beam.

【0061】さらに1つの電子放出点近傍における他の
電子放出点への影響もこの構造だと排除することがで
き、良好な電子放出を実現できる。本発明の電子放出素
子は前記開口部の直径が5μm以下のときに特に有効と
なる。
Further, the influence on other electron emission points in the vicinity of one electron emission point can be eliminated by this structure, and good electron emission can be realized. The electron-emitting device of the present invention is particularly effective when the diameter of the opening is 5 μm or less.

【0062】即ち、画素サイズが小さくなり電子ビーム
を小さくする必要がある場合に、開口部の直径を5μm
以下に小さくしていくが、同時に画素サイズが小さいた
めに電子放出面積が小さくなってしまうため、それを増
やそうとすると開口部間距離も小さくなり抵抗が増大し
てしまうことになる。開口部及び開口部間距離が大きい
場合も本発明の効果を否定するものではないが、開口部
が5μm以下のようなサイズになるとその効果が顕著に
なってくる。
That is, when the pixel size becomes small and the electron beam needs to be made small, the diameter of the opening is 5 μm.
Although it is made smaller, the electron emission area is also reduced due to the small pixel size at the same time. Therefore, if the electron emission area is increased, the distance between the openings is also reduced and the resistance is increased. The effect of the present invention is not denied even when the opening and the distance between the openings are large, but the effect becomes remarkable when the size of the opening is 5 μm or less.

【0063】また、本発明の素子上の電子放出面積は電
子放出層7表面全体であり、電子放出面積が広いために
真空中に存在するイオン衝撃に対して耐久性が良い。
Further, the electron emission area on the device of the present invention is the entire surface of the electron emission layer 7. Since the electron emission area is wide, the electron emission layer 7 has good durability against ion bombardment existing in a vacuum.

【0064】さらには、本発明の素子は積層を繰り返し
た非常に単純な構成であり、製造プロセスが容易であ
り、歩留まり良く製造できる。(製造方法は後述す
る)。
Furthermore, the device of the present invention has a very simple structure in which lamination is repeated, the manufacturing process is easy, and the device can be manufactured with a high yield. (The manufacturing method will be described later).

【0065】またここでは、図3で示すように極端な例
で示したが、第1の方向で開口部が接していなくても同
様な効果が得られるのは言うまでもない。
Although an extreme example is shown here as shown in FIG. 3, it goes without saying that the same effect can be obtained even if the openings are not in contact with each other in the first direction.

【0066】以上述べた本発明の実施の形態に係る電子
放出素子について、更に詳細に説明する。図4を参照し
て、本発明に係る電子放出素子の一実施形態の製造方法
を説明するがこの製造方法に限定されないことは言うま
でも無い。図4は、本発明に係る電子放出素子の一実施
形態の製造方法を示した図である。
The electron-emitting device according to the embodiment of the present invention described above will be described in more detail. A manufacturing method of an embodiment of the electron-emitting device according to the present invention will be described with reference to FIG. 4, but it goes without saying that the manufacturing method is not limited to this. FIG. 4 is a diagram showing a manufacturing method of an embodiment of the electron-emitting device according to the present invention.

【0067】まず予め、その表面を十分に洗浄した、石
英ガラス、Na等の不純物含有量を減少させたガラス、
青板ガラス、シリコン基板等にスパッタ法等によりSi
2を積層した積層体、アルミナ等セラミックスの絶縁
性基板のうち、いずれか一つを絶縁性基板1として用
い、絶縁性基板1上に第1の電極4を積層する。
First, the surface of the quartz glass was thoroughly washed in advance, quartz glass, glass in which the content of impurities such as Na was reduced,
Si on blue plate glass, silicon substrate, etc. by sputtering
Any one of a laminated body in which O 2 is laminated and an insulating substrate made of ceramics such as alumina is used as the insulating substrate 1, and the first electrode 4 is laminated on the insulating substrate 1.

【0068】第1の電極4は一般的に導電性を有してお
り、蒸着法、スパッタ法等の一般的真空成膜技術により
形成される。第1の電極4の材料は、例えば、Be、M
g、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、A
l、Cu、Ni、Cr、Au、Pt、Pd等の金属また
は合金材料、TiC、ZrC、HfC、TaC、Si
C、WC等の炭化物、HfB2、ZrB2、LaB6、C
eB6、YB4、GdB4等の硼化物、TiN、ZrN、
HfN等の窒化物、Si、Ge等の半導体、有機高分子
材料、アモルファスカーボン、グラファイト、ダイヤモ
ンドライクカーボン、ダイヤモンドを分散した炭素及び
炭素化合物等から適宜選択される。特に限定されない。
The first electrode 4 is generally conductive and is formed by a general vacuum film forming technique such as a vapor deposition method and a sputtering method. The material of the first electrode 4 is, for example, Be, M
g, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, W, A
1, metal such as Cu, Ni, Cr, Au, Pt, Pd, or alloy material, TiC, ZrC, HfC, TaC, Si
Carbides such as C and WC, HfB 2 , ZrB 2 , LaB 6 , C
borides such as eB 6 , YB 4 , GdB 4 , TiN, ZrN,
It is appropriately selected from nitrides such as HfN, semiconductors such as Si and Ge, organic polymer materials, amorphous carbon, graphite, diamond-like carbon, carbon in which diamond is dispersed, and carbon compounds. There is no particular limitation.

【0069】第1の電極4の厚さとしては、数十nmか
ら数mmの範囲で設定され、好ましくは数百nmから数
μmの範囲で選択される。また、第1の電極として、導
電性のある放出材料を使用しても構わない。
The thickness of the first electrode 4 is set in the range of several tens nm to several mm, preferably in the range of several hundred nm to several μm. Alternatively, a conductive emitting material may be used as the first electrode.

【0070】ついで図4(b)に示すように第1の電極
4に続いて第1の電極4上に電子放出層7を堆積する。
Then, as shown in FIG. 4B, an electron emission layer 7 is deposited on the first electrode 4 subsequent to the first electrode 4.

【0071】電子放出層7は蒸着法、スパッタ法、CV
D法等の一般的真空成膜技術、フォトリソグラフィー技
術により形成される。電子放出層7の材料は、例えば、
アモルファスカーボン、グラファイト、ダイヤモンドラ
イクカーボン、ダイヤモンドを分散した炭素及び炭素化
合物等から適宜選択される。
The electron emission layer 7 is formed by vapor deposition, sputtering, CV.
It is formed by a general vacuum film forming technique such as D method or a photolithography technique. The material of the electron emission layer 7 is, for example,
It is appropriately selected from amorphous carbon, graphite, diamond-like carbon, carbon in which diamond is dispersed, and carbon compounds.

【0072】好ましくは仕事関数の低い炭素系材料、な
かでもダイヤモンド薄膜、ダイヤモンドライクカーボ
ン、アモルファスカーボン等が良い。
Carbon materials having a low work function are preferable, and among them, diamond thin film, diamond-like carbon, amorphous carbon and the like are preferable.

【0073】電子放出層7の膜厚としては、数nmから
数百nmの範囲で設定され、好ましくは数nmから数十
nmの範囲で選択される。第1の電極と積層した後まと
めてフォトリソグラフィー、エッチング工程を行っても
よい(図4(b))。
The film thickness of the electron emission layer 7 is set in the range of several nm to several hundreds nm, and preferably in the range of several nm to several tens nm. After laminating with the first electrode, photolithography and etching steps may be collectively performed (FIG. 4B).

【0074】また、ここで電子放出層7を堆積せずに、
孔を形成した後に第1の電極上に、電子放出層を堆積す
る場合もある。
Further, without depositing the electron emission layer 7 here,
In some cases, the electron emission layer is deposited on the first electrode after forming the holes.

【0075】ついで、絶縁層3を堆積する。絶縁層3
は、スパッタ法等の一般的な真空成膜法、CVD法、真
空蒸着法等で形成され、その厚さとしては、数nmから
数μmの範囲で設定され、好ましくは数十nmから数百
nmの範囲から選択される。望ましい材料としてはSi
2、SiN、Al23、CaF、アンドープダイヤモ
ンドなどの高電界に絶えられる耐圧の高い材料が望まし
い。
Then, the insulating layer 3 is deposited. Insulation layer 3
Is formed by a general vacuum film forming method such as a sputtering method, a CVD method, a vacuum vapor deposition method, or the like, and its thickness is set within a range of several nm to several μm, preferably several tens nm to several hundreds. selected from the nm range. Si is the preferred material
A material having a high breakdown voltage that can withstand a high electric field, such as O 2 , SiN, Al 2 O 3 , CaF, and undoped diamond is desirable.

【0076】更に、絶縁層3に続き第2の電極2を堆積
する。第2の電極2は、第1の電極4と同様に導電性を
有しており、蒸着法、スパッタ法等の一般的真空成膜技
術等により形成される。第2の電極2の材料は、例え
ば、Be、Mg、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、
Mo、W、Al、Cu、Ni、Cr、Au、Pt、Pd
等の金属または合金材料、TiC、ZrC、HfC、T
aC、SiC、WC等の炭化物、HfB2、ZrB2、L
aB6、CeB6、YB4、GdB4等の硼化物、TiN、
ZrN、HfN等の窒化物、Si、Ge等の半導体、有
機高分子材料等から適宜選択される。第2の電極2の厚
さとしては、数nmから数μmの範囲で設定され、好ま
しくは数nmから数百nmの範囲で選択される。
Further, the second electrode 2 is deposited subsequent to the insulating layer 3. The second electrode 2 has conductivity like the first electrode 4, and is formed by a general vacuum film forming technique such as a vapor deposition method and a sputtering method. The material of the second electrode 2 is, for example, Be, Mg, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta,
Mo, W, Al, Cu, Ni, Cr, Au, Pt, Pd
Metal or alloy material such as TiC, ZrC, HfC, T
Carbides such as aC, SiC, WC, HfB 2 , ZrB 2 , L
boride such as aB 6 , CeB 6 , YB 4 , GdB 4 , TiN,
It is appropriately selected from nitrides such as ZrN and HfN, semiconductors such as Si and Ge, and organic polymer materials. The thickness of the second electrode 2 is set in the range of several nm to several μm, and is preferably selected in the range of several nm to several hundred nm.

【0077】なお、第1の電極4、第2の電極2は、同
一材料でも異種材料でも良く、また、同一形成方法でも
異種方法でも良い(図4(c))。
The first electrode 4 and the second electrode 2 may be made of the same material or different materials, and may be formed by the same method or different methods (FIG. 4 (c)).

【0078】次に、図4(d)に示すように、フォトリ
ソグラフィー技術により孔パターン8を形成する。
Next, as shown in FIG. 4D, the hole pattern 8 is formed by the photolithography technique.

【0079】そして、図4(e)に示すように、絶縁層
3を例えばウエットエッチングで選択的に一部分除去し
素子が完成する。絶縁層3をSiO2で形成した例では
例えばバッファードフッ酸等が使用される。材料により
適宜選択する。
Then, as shown in FIG. 4E, the insulating layer 3 is selectively removed by, for example, wet etching to complete a device. In the example in which the insulating layer 3 is made of SiO 2 , buffered hydrofluoric acid or the like is used. It is appropriately selected depending on the material.

【0080】エッチング工程は平滑かつ垂直なエッチン
グ面が望ましく、それぞれの各層4、2、3及び7の材
料に応じて、エッチング方法を選択すれば良い。
In the etching process, a smooth and vertical etching surface is desirable, and an etching method may be selected according to the material of each layer 4, 2, 3 and 7.

【0081】上述したが、最後に、第1の電極4上に電
子放出層7を選択堆積する場合もある。特に限定されな
いのは言うまでもない。またここでは、電子放出層と第
1の電極の間の抵抗層について言及していないが必要な
らばアモルファスシリコン等で形成すればよく、特に限
定されない。
As described above, finally, the electron emitting layer 7 may be selectively deposited on the first electrode 4. It goes without saying that there is no particular limitation. Although the resistance layer between the electron emission layer and the first electrode is not mentioned here, it may be formed of amorphous silicon or the like if necessary, and there is no particular limitation.

【0082】第1の電極(電子放出層7も含む)の幅
は、素子を構成する材料や抵抗値、電子放出材料の仕事
関数と駆動電圧、必要とする電子放出ビームの形状によ
り適宜設定される。
The width of the first electrode (including the electron emission layer 7) is appropriately set according to the material and resistance of the device, the work function and drive voltage of the electron emission material, and the required shape of the electron emission beam. It

【0083】通常数百nmから数百μmの範囲から選択
される。同様に第2の電極の幅も、素子を構成する材料
や抵抗値、電子放出素子の配置により適宜設定される。
通常、数百nmから数百μmの範囲から選択される。孔
の径Wは素子を構成する材料や抵抗値、電子放出素子の
材料の仕事関数と駆動電圧、必要とする電子放出ビーム
の形状により適宜設定される。
It is usually selected from the range of several hundred nm to several hundred μm. Similarly, the width of the second electrode is appropriately set depending on the material and resistance of the device and the arrangement of the electron-emitting devices.
Usually, it is selected from the range of several hundred nm to several hundred μm. The diameter W of the hole is appropriately set according to the material and resistance of the element, the work function and drive voltage of the material of the electron-emitting device, and the required shape of the electron-emitting beam.

【0084】通常、Wは数百nmから数十μmの範囲か
ら選択される。本発明はビーム径をより小さくすること
に大きな効果があり、Wが小さくなるほどその効果が大
きくなるため好ましくは数μm以下である。
Usually, W is selected from the range of several hundred nm to several tens of μm. The present invention has a great effect in reducing the beam diameter, and the smaller the W, the greater the effect. Therefore, it is preferably several μm or less.

【0085】絶縁層3、電子放出層7の厚さは、電位分
布に大きく影響する。これも設計事項であり、Wらと共
に最適設計されることが好ましい。
The thicknesses of the insulating layer 3 and the electron emission layer 7 greatly affect the potential distribution. This is also a design matter, and it is preferable that it is optimally designed with W et al.

【0086】通常それぞれ、数百nmから数十μmの範
囲から選択されるが、好ましくは数μm以下である。
Each is usually selected from the range of several hundreds nm to several tens of μm, but preferably several μm or less.

【0087】本発明を適用した電子放出素子の応用例に
ついて以下に述べる。本発明の電子放出素子の複数個を
基板上に配列し、例えば電子源、あるいは画像形成装置
が構成できる。
Application examples of the electron-emitting device to which the present invention is applied will be described below. By arranging a plurality of electron-emitting devices of the present invention on a substrate, for example, an electron source or an image forming apparatus can be constructed.

【0088】電子放出素子の配列については、種々のも
のが採用される。一例として、電子放出素子をX方向及
びY方向に行列状に複数個配し、同じ行に配された複数
の電子放出素子の電極の一方を、X方向の配線に共通に
接続し、同じ列に配された複数の電子放出素子の電極の
他方を、Y方向の配線に共通に接続した単純マトリクス
配置がある。
Various arrangements of electron-emitting devices are adopted. As an example, a plurality of electron-emitting devices are arranged in a matrix in the X and Y directions, one of the electrodes of the plurality of electron-emitting devices arranged in the same row is commonly connected to a wiring in the X direction, and the same column is used. There is a simple matrix arrangement in which the other of the electrodes of the plurality of electron-emitting devices arranged in the above is commonly connected to the wiring in the Y direction.

【0089】以下単純マトリクス配置について詳述す
る。以下、本発明を適用可能な電子放出素子を複数配し
て得られる電子源について、図5を用いて説明する。図
5は、本発明に係る単純マトリクス配置の電子源を示す
概略構成図である。
The simple matrix arrangement will be described in detail below. An electron source obtained by arranging a plurality of electron-emitting devices to which the present invention can be applied will be described below with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an electron source having a simple matrix arrangement according to the present invention.

【0090】図5において、61は電子源基板、62は
X方向配線、63はY方向配線である。64は本発明の
電子放出素子である。
In FIG. 5, 61 is an electron source substrate, 62 is an X-direction wiring, and 63 is a Y-direction wiring. 64 is an electron-emitting device of the present invention.

【0091】m本のX方向配線62は、Dx1、Dx
2、…Dxmからなり、真空蒸着法、印刷法、スパッタ
法等を用いて形成された導電性金属等で構成することが
できる。配線の材料、膜厚、幅は、適宜設計される。
The m X-direction wirings 62 are Dx1 and Dx.
2, ... Dxm, and can be composed of a conductive metal or the like formed by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method, or the like. The wiring material, film thickness, and width are appropriately designed.

【0092】Y方向配線63は、Dy1、Dy2、…D
ynのn本の配線よりなり、X方向配線62と同様に形
成される。これらm本のX方向配線62とn本のY方向
配線63との間には、不図示の層間絶縁層が設けられて
おり、両者を電気的に分離している(m、nは、共に正
の整数)。
The Y-direction wiring 63 has Dy1, Dy2, ... D.
It is composed of n wirings of yn and is formed similarly to the X-direction wiring 62. An interlayer insulating layer (not shown) is provided between the m X-direction wirings 62 and the n Y-direction wirings 63 to electrically isolate the two (m and n are both Positive integer).

【0093】不図示の層間絶縁層は、真空蒸着法、印刷
法、スパッタ法等を用いて形成されたSiO2等で構成
される。例えば、X方向配線62を形成した電子源基板
61の全面或いは一部に所望の形状で形成され、特に、
X方向配線62とY方向配線63の交差部の電位差に耐
え得るように、膜厚、材料、製法が適宜設定される。X
方向配線62とY方向配線63は、それぞれ外部端子と
して引き出されている。
The interlayer insulating layer (not shown) is made of SiO 2 or the like formed by a vacuum vapor deposition method, a printing method, a sputtering method or the like. For example, it is formed in a desired shape on the entire surface or a part of the electron source substrate 61 on which the X-direction wiring 62 is formed.
The film thickness, material, and manufacturing method are appropriately set so as to withstand the potential difference at the intersection of the X-direction wiring 62 and the Y-direction wiring 63. X
The directional wiring 62 and the Y-directional wiring 63 are drawn out as external terminals.

【0094】電子放出素子64を構成する一対の電極
(不図示)は、m本のX方向配線62とn本のY方向配
線63と導電性金属等からなる結線によって電気的に接
続されている。
A pair of electrodes (not shown) forming the electron-emitting device 64 are electrically connected to the m X-direction wirings 62, the n Y-direction wirings 63, and a wire made of a conductive metal or the like. .

【0095】X方向配線62とY方向配線63を構成す
る材料、結線を構成する材料及び一対の素子電極を構成
する材料は、その構成元素の一部あるいは全部が同一で
あっても、またそれぞれ異なってもよい。
The material forming the X-direction wiring 62 and the Y-direction wiring 63, the material forming the connection, and the material forming the pair of element electrodes may be the same or may be the same as some of the constituent elements. May be different.

【0096】これら材料は、例えば前述の素子電極(第
2の電極2、第1の電極4)の材料より適宜選択され
る。素子電極を構成する材料と配線材料が同一である場
合には、素子電極に接続した配線は素子電極ということ
もできる。
These materials are appropriately selected, for example, from the materials of the element electrodes (second electrode 2, first electrode 4) described above. When the material forming the element electrode and the wiring material are the same, the wiring connected to the element electrode can also be referred to as an element electrode.

【0097】X方向配線62には、X方向に配列した電
子放出素子64の行を、選択するための走査信号を印加
する不図示の走査信号印加手段が接続される。
A scanning signal applying means (not shown) for applying a scanning signal for selecting a row of the electron-emitting devices 64 arranged in the X direction is connected to the X-direction wiring 62.

【0098】一方、Y方向配線63には、Y方向に配列
した電子放出素子64の各列を入力信号に応じて、変調
するための不図示の変調信号発生手段が接続される。各
電子放出素子に印加される駆動電圧は、当該素子に印加
される走査信号と変調信号の差電圧として供給される。
On the other hand, the Y-direction wiring 63 is connected to a modulation signal generating means (not shown) for modulating each column of the electron-emitting devices 64 arranged in the Y-direction according to an input signal. The driving voltage applied to each electron-emitting device is supplied as a difference voltage between the scanning signal and the modulation signal applied to the device.

【0099】上記構成においては、単純なマトリクス配
線を用いて、個別の素子を選択し、独立に駆動可能とす
ることができる。このような単純マトリクス配置の電子
源を用いて構成した画像形成装置について、図6を用い
て説明する。図6は、本発明に係る画像形成装置の表示
パネルの一例を示す模式図である。
In the above structure, individual elements can be selected and driven independently by using simple matrix wiring. An image forming apparatus configured by using an electron source having such a simple matrix arrangement will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic view showing an example of the display panel of the image forming apparatus according to the present invention.

【0100】図6において、91は電子放出素子を複数
配した電子源基板、101は電子源基板91を固定した
リアプレート、106はガラス基板103の内面に画像
形成部材である蛍光体としての蛍光膜104とメタルバ
ック105等が形成されたフェースプレートである。1
02は支持枠であり、支持枠102には、リアプレート
101、フェースプレート106がフリットガラス等を
用いて接続されている。
In FIG. 6, reference numeral 91 is an electron source substrate on which a plurality of electron-emitting devices are arranged, 101 is a rear plate on which the electron source substrate 91 is fixed, and 106 is a fluorescent material as a phosphor which is an image forming member on the inner surface of the glass substrate 103. The face plate is formed with the film 104, the metal back 105, and the like. 1
Reference numeral 02 denotes a support frame, and the rear plate 101 and the face plate 106 are connected to the support frame 102 by using frit glass or the like.

【0101】107は外囲器であり、例えば大気中ある
いは、窒素中で、400〜500度の温度範囲で10分
以上焼成することで、封着して構成される。
Reference numeral 107 denotes an envelope, which is sealed and formed, for example, by firing in the air or nitrogen in the temperature range of 400 to 500 ° C. for 10 minutes or more.

【0102】94は、図1における電子放出素子に相当
する。92、93は、電子放出素子の一対の素子と接続
されたX方向配線及びY方向配線である。
Reference numeral 94 corresponds to the electron-emitting device in FIG. Reference numerals 92 and 93 denote an X-direction wiring and a Y-direction wiring connected to a pair of electron-emitting devices.

【0103】外囲器107は、上述の如く、フェースプ
レート106、支持枠102、リアプレート101で構
成される。リアプレート101は主に絶縁性基板91の
強度を補強する目的で設けられるため、電子源基板91
自体で十分な強度を持つ場合は別体のリアプレート10
1は不要とすることができる。
The envelope 107 is composed of the face plate 106, the support frame 102, and the rear plate 101 as described above. Since the rear plate 101 is provided mainly for the purpose of reinforcing the strength of the insulating substrate 91, the electron source substrate 91
Separate rear plate 10 if it has sufficient strength
1 may be unnecessary.

【0104】即ち、電子源基板91に直接支持枠102
を封着し、フェースプレート106、支持枠102及び
電子源基板91で外囲器107を構成しても良い。
That is, the support frame 102 is directly attached to the electron source substrate 91.
The face plate 106, the support frame 102, and the electron source substrate 91 may be sealed to form the envelope 107.

【0105】一方、フェースプレート106、リアプレ
ート101間に、スペーサーとよばれる不図示の支持体
を設置することにより、大気圧に対して十分な強度をも
つ外囲器107を構成することもできる。
On the other hand, by installing a support member (not shown) called a spacer between the face plate 106 and the rear plate 101, the envelope 107 having sufficient strength against atmospheric pressure can be constructed. .

【0106】なお、本発明の電子放出素子を用いた画像
形成装置では、放出した電子軌道を考慮して電子放出素
子94上部に蛍光体(蛍光膜104)をアライメントし
て配置する。
In the image forming apparatus using the electron-emitting device of the present invention, the phosphor (fluorescent film 104) is aligned and arranged above the electron-emitting device 94 in consideration of the emitted electron orbit.

【0107】図7は、本件のパネルに使用した蛍光膜1
04を示す模式図である。カラーの蛍光膜の場合は、蛍
光体の配列により図7(a)に示すブラックストライプ
あるいは図7(b)に示すブラックマトリクスなどと呼
ばれる黒色導電材111と蛍光体112とから構成し
た。
FIG. 7 shows the fluorescent film 1 used for the panel of the present invention.
It is a schematic diagram which shows 04. In the case of a color fluorescent film, it is composed of a black conductive material 111 called a black stripe shown in FIG. 7A or a black matrix shown in FIG.

【0108】ブラックストライプ、ブラックマトリクス
を設ける目的は、カラー表示の場合、必要となる三原色
蛍光体の各蛍光体112間の塗り分け部を黒くすること
で混色等を目立たなくすることと、蛍光膜における外光
反射によるコントラストの低下を抑制することにある。
In the case of color display, the purpose of providing the black stripes and the black matrix is to make the color mixture between the phosphors 112 of the three primary color phosphors black so as to make the color mixture less noticeable, It is to suppress the decrease in contrast due to the reflection of external light.

【0109】ブラックストライプの材料としては、通常
用いられている黒鉛を主成分とする材料の他、導電性が
あり、光の透過及び反射が少ない材料を用いることがで
きる。
As the material of the black stripe, in addition to a commonly used material containing graphite as a main component, a material having conductivity and little transmission and reflection of light can be used.

【0110】ガラス基板103に蛍光体を塗布する方法
は、モノクローム、カラーによらず、沈澱法、印刷法等
が採用できる。蛍光膜104の内面側には、通常メタル
バック105が設けられる。
As a method for applying the phosphor to the glass substrate 103, a precipitation method, a printing method or the like can be adopted regardless of monochrome or color. A metal back 105 is usually provided on the inner surface side of the fluorescent film 104.

【0111】メタルバックを設ける目的は、蛍光体の発
光のうち内面側への光をフェースプレート106側へ鏡
面反射させることにより輝度を向上させること、電子ビ
ーム加速電圧を印加するための電極として作用させるこ
と、外囲器内で発生した負イオンの衝突によるダメージ
から蛍光膜104を保護すること等である。
The purpose of providing the metal back is to improve the brightness by specularly reflecting the light toward the inner surface side of the light emission of the phosphor to the face plate 106 side, and to act as an electrode for applying an electron beam accelerating voltage. That is, the fluorescent film 104 is protected from damage due to the collision of negative ions generated in the envelope.

【0112】メタルバック105は、蛍光膜作製後、蛍
光膜の内面側表面の平滑化処理(通常、「フィルミン
グ」と呼ばれる。)を行い、その後Alを真空蒸着等を
用いて堆積させることで作製できる。
The metal back 105 is produced by performing a smoothing process (usually called “filming”) on the inner surface of the fluorescent film after the fluorescent film is produced, and then depositing Al using vacuum deposition or the like. Can be made.

【0113】フェースプレート106には、更に蛍光膜
104の導電性を高めるため、蛍光膜104の外面側に
透明電極(不図示)を設けてもよい。
The face plate 106 may be provided with a transparent electrode (not shown) on the outer surface side of the fluorescent film 104 in order to further enhance the conductivity of the fluorescent film 104.

【0114】本発明においては、電子放出素子94の直
上に電子ビームが到達するため、電子放出素子94の直
上に蛍光膜104が配置されるように、位置あわせされ
て構成される。
In the present invention, since the electron beam reaches right above the electron-emitting device 94, the fluorescent film 104 is positioned and arranged right above the electron-emitting device 94.

【0115】次に、封着工程を施した外囲器(パネル)
を封止する真空封止工程について説明する。
Next, an enclosure (panel) which has been subjected to a sealing step.
The vacuum sealing step of sealing the will be described.

【0116】真空封止工程は、外囲器(パネル)107
を加熱して、80〜250℃に保持しながら、イオンポ
ンプ、ソープションポンプなどの排気装置によりの排気
管(不図示)を通じて排気し、有機物質の十分少ない雰
囲気にした後、排気管をバーナーで熱して溶解させて封
じきる。
In the vacuum sealing process, the envelope (panel) 107 is used.
While heating at 80 to 250 ° C, the gas is exhausted through an exhaust pipe (not shown) by an exhaust device such as an ion pump or a sorption pump to create an atmosphere with a sufficiently small amount of organic substances, and then the exhaust pipe is burned. Heat to melt and seal.

【0117】外囲器107の封止後の圧力を維持するた
めに、ゲッター処理を行なうこともできる。
A getter process may be performed in order to maintain the pressure after the envelope 107 is sealed.

【0118】これは、外囲器107の封止を行う直前あ
るいは封止後に、抵抗加熱あるいは高周波加熱等を用い
た加熱により、外囲器107内の所定の位置(不図示)
に配置されたゲッターを加熱し、蒸着膜を形成する処理
である。
Immediately before or after the envelope 107 is sealed, a predetermined position (not shown) in the envelope 107 is provided by heating using resistance heating or high frequency heating.
This is a process of heating the getter arranged in the above to form a vapor deposition film.

【0119】ゲッターは通常Ba等が主成分であり、該
蒸着膜の吸着作用により、外囲器107内の雰囲気を維
持するものである。
The getter usually has Ba as a main component, and maintains the atmosphere in the envelope 107 by the adsorption action of the vapor deposition film.

【0120】以上の工程によって製造された単純マトリ
クス配置の電子源を用いて構成した画像形成装置は、各
電子放出素子に、容器外端子Dx1〜Dxm、Dy1〜
Dynを介して電圧を印加することにより、電子放出が
生ずる。
In the image forming apparatus constructed by using the electron source of the simple matrix arrangement manufactured by the above steps, the outside-container terminals Dx1 to Dxm, Dy1 to each electron-emitting device are formed.
By applying a voltage via Dyn, electron emission occurs.

【0121】Vaは高圧端子113を介してメタルバッ
ク105、あるいは透明電極(不図示)に高圧を印加
し、電子ビームを加速する。
Va applies a high voltage to the metal back 105 or the transparent electrode (not shown) via the high voltage terminal 113 to accelerate the electron beam.

【0122】加速された電子は、蛍光膜112に衝突
し、発光が生じて画像が形成される。
The accelerated electrons collide with the fluorescent film 112 and emit light to form an image.

【0123】次に、単純マトリクス配置の電子源を用い
て構成した表示パネルに、NTSC方式のテレビ信号に
基づいたテレビジョン表示を行う為の駆動回路の構成例
について、図8を用いて説明する。図8は、本発明に係
る単純マトリクス配置の電子源を用いた画像形成装置の
ブロック図である。
Next, a configuration example of a drive circuit for performing television display based on an NTSC television signal on a display panel constructed by using an electron source having a simple matrix arrangement will be described with reference to FIG. . FIG. 8 is a block diagram of an image forming apparatus using an electron source having a simple matrix arrangement according to the present invention.

【0124】図8において、121は画像表示パネル、
122は走査回路、123は制御回路、124はシフト
レジスタである。125はラインメモリ、126は同期
信号分離回路、127は変調信号発生器、VxおよびV
aは直流電圧源である。
In FIG. 8, 121 is an image display panel,
122 is a scanning circuit, 123 is a control circuit, and 124 is a shift register. 125 is a line memory, 126 is a synchronizing signal separation circuit, 127 is a modulation signal generator, Vx and V
a is a DC voltage source.

【0125】画像表示パネル121は、端子Dox1乃
至Doxm、端子Doy1乃至Doyn、及び高圧端子
Hvを介して外部の電気回路と接続している。
The image display panel 121 is connected to an external electric circuit via the terminals Dox1 to Doxm, the terminals Doy1 to Doyn, and the high voltage terminal Hv.

【0126】端子Dox1乃至Doxmには、表示パネ
ル内に設けられている電子源、即ち、M行N列の行列状
にマトリクス配線された電子放出素子群を一行(N素
子)ずつ順次駆動する為の走査信号が印加される。
To the terminals Dox1 to Doxm, electron sources provided in the display panel, that is, electron-emitting device groups matrix-wired in a matrix of M rows and N columns are sequentially driven row by row (N elements). Scanning signal is applied.

【0127】端子Dy1乃至Dynには、前記走査信号
により選択された一行の電子放出素子の各素子の出力電
子ビームを制御する為の変調信号が印加される。高圧端
子Hvには、直流電圧源Vaより、例えば10k[V]
の直流電圧が供給されるが、これは電子放出素子から放
出される電子ビームに蛍光体を励起するのに十分なエネ
ルギーを付与する為の加速電圧である。
A modulation signal for controlling the output electron beam of each element of the electron-emitting devices in one row selected by the scanning signal is applied to the terminals Dy1 to Dyn. From the DC voltage source Va, for example, 10 k [V] is applied to the high voltage terminal Hv.
Is supplied, which is an accelerating voltage for giving enough energy to excite the phosphor to the electron beam emitted from the electron-emitting device.

【0128】走査回路122について説明する。同回路
は、内部にM個のスイッチング素子を備えたもので(図
中、S1ないしSmで模式的に示している)ある。
The scanning circuit 122 will be described. The circuit is provided with M switching elements inside (schematically shown by S1 to Sm in the figure).

【0129】各スイッチング素子は、直流電圧源Vxの
出力電圧もしくは0[V](グランドレベル)のいずれ
か一方を選択し、画像表示パネル121の端子Dx1な
いしDxmと電気的に接続される。
Each switching element selects either the output voltage of the DC voltage source Vx or 0 [V] (ground level) and is electrically connected to the terminals Dx1 to Dxm of the image display panel 121.

【0130】S1乃至Smの各スイッチング素子は、制
御回路123が出力する制御信号Tscanに基づいて
動作するものであり、例えばFETのようなスイッチン
グ素子を組み合わせることにより構成することができ
る。
Each of the switching elements S1 to Sm operates based on the control signal Tscan output from the control circuit 123, and can be constructed by combining switching elements such as FETs.

【0131】直流電圧源Vxは、本例の場合に電子放出
素子の特性(電子放出しきい値電圧)に基づき走査され
ていない素子に印加される駆動電圧が電子放出しきい値
電圧以下となるような一定電圧を出力するよう設定され
ている。
In the case of the present example, the DC voltage source Vx causes the drive voltage applied to the non-scanned element to be equal to or lower than the electron emission threshold voltage based on the characteristics of the electron emission element (electron emission threshold voltage). It is set to output such a constant voltage.

【0132】制御回路123は、外部より入力する画像
信号に基づいて適切な表示が行なわれるように各部の動
作を整合させる機能を有する。
The control circuit 123 has a function of matching the operation of each part so that an appropriate display is performed based on an image signal input from the outside.

【0133】制御回路123は、同期信号分離回路12
6より送られる同期信号Tsyncに基づいて、各部に
対してTscanおよびTsftおよびTmryの各制
御信号を発生する。
The control circuit 123 includes the sync signal separation circuit 12
Based on the synchronization signal Tsync sent from the control unit 6, control signals Tscan, Tsft, and Tmry are generated for each unit.

【0134】同期信号分離回路126は、外部から入力
されるNTSC方式のテレビ信号から同期信号成分と輝
度信号成分とを分離する為の回路で、一般的な周波数分
離(フィルター)回路等を用いて構成できる。
The sync signal separation circuit 126 is a circuit for separating the sync signal component and the luminance signal component from the NTSC system television signal input from the outside, and uses a general frequency separation (filter) circuit or the like. Can be configured.

【0135】同期信号分離回路126により分離された
同期信号は、垂直同期信号と水平同期信号より成るが、
ここでは説明の便宜上Tsync信号として図示した。
前記テレビ信号から分離された画像の輝度信号成分は便
宜上DATA信号と表した。該DATA信号はシフトレ
ジスタ124に入力される。
The sync signal separated by the sync signal separation circuit 126 is composed of a vertical sync signal and a horizontal sync signal.
Here, for convenience of explanation, it is shown as a Tsync signal.
The luminance signal component of the image separated from the television signal is represented as a DATA signal for convenience. The DATA signal is input to the shift register 124.

【0136】シフトレジスタ124は、時系列的にシリ
アルに入力される前記DATA信号を、画像の1ライン
毎にシリアル/パラレル変換するためのもので、前記制
御回路123より送られる制御信号Tsftに基づいて
動作する(即ち、制御信号Tsftは、シフトレジスタ
124のシフトクロックであるということもでき
る。)。
The shift register 124 is for converting the DATA signal serially input in time series into serial / parallel conversion for each line of the image, and based on the control signal Tsft sent from the control circuit 123. The control signal Tsft can be said to be the shift clock of the shift register 124.

【0137】シリアル/パラレル変換された画像1ライ
ン分(電子放出素子N素子分の駆動データに相当)のデ
ータは、Id1乃至IdnのN個の並列信号として前記
シフトレジスタ124より出力される。
The serial / parallel converted image data for one line (corresponding to drive data for N electron emission elements) is output from the shift register 124 as N parallel signals Id1 to Idn.

【0138】ラインメモリ125は、画像1ライン分の
データを必要時間の間だけ記憶する為の記憶装置であ
り、制御回路123より送られる制御信号Tmryに従
って適宜Id1乃至Idnの内容を記憶する。
The line memory 125 is a storage device for storing data for one line of an image for a required time, and stores the contents of Id1 to Idn as appropriate in accordance with the control signal Tmry sent from the control circuit 123.

【0139】記憶された内容は、Id’1乃至Id’n
として出力され、変調信号発生器127に入力される。
The stored contents are Id'1 to Id'n.
And is input to the modulation signal generator 127.

【0140】変調信号発生器127は、画像データI
d’1乃至Id’nの各々に応じて電子放出素子の各々
を適切に駆動変調する為の信号源であり、その出力信号
は、端子Doy1乃至Doynを通じて画像表示パネル
121内の電子放出素子に印加される。
The modulation signal generator 127 outputs the image data I
It is a signal source for appropriately driving and modulating each of the electron-emitting devices according to each of d'1 to Id'n, and its output signal is sent to the electron-emitting devices in the image display panel 121 through the terminals Doy1 to Doyn. Is applied.

【0141】前述したように、本発明を適用可能な電子
放出素子は放出電流Ieに対して以下の基本特性を有し
ている。即ち、電子放出には明確なしきい値電圧Vth
があり、Vth以上の電圧を印加された時のみ電子放出
が生じる。
As described above, the electron-emitting device to which the present invention can be applied has the following basic characteristics with respect to the emission current Ie. That is, a clear threshold voltage Vth is required for electron emission.
Therefore, electron emission occurs only when a voltage higher than Vth is applied.

【0142】電子放出しきい値以上の電圧に対しては、
素子への印加電圧の変化に応じて放出電流も変化する。
このことから、本素子に電圧を印加する場合、例えば電
子放出閾値以下の電圧を印加しても電子放出は生じない
が、電子放出閾値以上の電圧を印加する場合には電子ビ
ームが出力される。
For voltages above the electron emission threshold,
The emission current also changes according to the change in the voltage applied to the element.
From this, when a voltage is applied to this element, for example, no electron emission occurs even if a voltage below the electron emission threshold is applied, but an electron beam is output when a voltage above the electron emission threshold is applied. .

【0143】その際、印加電圧Vfを変化させる事によ
り出力電子ビームの強度を制御することが可能である。
At this time, the intensity of the output electron beam can be controlled by changing the applied voltage Vf.

【0144】また、本素子にパルス電圧を印加する場
合、パルスの高さPhを変化させる事により電子ビーム
強度を、パルスの幅Pwを変化させることにより出力さ
れる電子ビームの電荷の総量を制御する事が可能であ
る。
When a pulse voltage is applied to this device, the electron beam intensity is controlled by changing the pulse height Ph, and the total amount of electron beam charges output is changed by changing the pulse width Pw. It is possible to do

【0145】従って、入力信号に応じて、電子放出素子
を変調する方式としては、電圧変調方式、パルス幅変調
方式等が採用できる。
Therefore, as a method of modulating the electron-emitting device according to the input signal, a voltage modulation method, a pulse width modulation method or the like can be adopted.

【0146】電圧変調方式を実施するに際しては、変調
信号発生器127として、一定長さの電圧パルスを発生
し、入力されるデータに応じて適宜パルスの波高値を変
調するような電圧変調方式の回路を用いることができ
る。
In carrying out the voltage modulation method, the modulation signal generator 127 generates a voltage pulse of a constant length and appropriately modulates the peak value of the pulse according to the input data. A circuit can be used.

【0147】パルス幅変調方式を実施するに際しては、
変調信号発生器127として、一定の波高値の電圧パル
スを発生し、入力されるデータに応じて適宜電圧パルス
の幅を変調するようなパルス幅変調方式の回路を用いる
ことができる。
When implementing the pulse width modulation method,
As the modulation signal generator 127, it is possible to use a circuit of a pulse width modulation system that generates a voltage pulse having a constant peak value and appropriately modulates the width of the voltage pulse according to the input data.

【0148】シフトレジスタ124やラインメモリ12
5は、デジタル信号式のものをもアナログ信号式のもの
をも採用できる。
The shift register 124 and the line memory 12
The digital signal type 5 and the analog signal type 5 can be adopted.

【0149】画像信号のシリアル/パラレル変換や記憶
が所定の速度で行なわれれば良いからである。
This is because the serial / parallel conversion and storage of the image signal may be performed at a predetermined speed.

【0150】デジタル信号式を用いる場合には、同期信
号分離回路126の出力信号DATAをデジタル信号化
する必要があるが、これには同期信号分離回路126の
出力部にA/D変換器を設ければ良い。これに関連して
ラインメモリ125の出力信号がデジタル信号かアナロ
グ信号かにより、変調信号発生器127に用いられる回
路が若干異なったものとなる。
When the digital signal type is used, it is necessary to convert the output signal DATA of the sync signal separation circuit 126 into a digital signal. For this, an A / D converter is provided at the output section of the sync signal separation circuit 126. Just go. In connection with this, the circuit used for the modulation signal generator 127 is slightly different depending on whether the output signal of the line memory 125 is a digital signal or an analog signal.

【0151】即ち、デジタル信号を用いた電圧変調方式
の場合、変調信号発生器127には、例えばD/A変換
回路を用い、必要に応じて増幅回路などを付加する。
That is, in the case of the voltage modulation method using a digital signal, the modulation signal generator 127 uses, for example, a D / A conversion circuit, and an amplification circuit or the like is added if necessary.

【0152】パルス幅変調方式の場合、変調信号発生器
127には、例えば高速の発振器および発振器の出力す
る波数を計数する計数器(カウンタ)及び計数器の出力
値と前記メモリの出力値を比較する比較器(コンパレー
タ)を組み合せた回路を用いる。必要に応じて、比較器
の出力するパルス幅変調された変調信号を電子放出素子
の駆動電圧にまで電圧増幅するための増幅器を付加する
こともできる。
In the case of the pulse width modulation method, the modulation signal generator 127 compares the output value of the memory with the output value of the counter and the counter for counting the number of waves output from the oscillator, for example. A circuit is used that is a combination of comparators. If necessary, an amplifier for voltage-amplifying the pulse-width-modulated modulation signal output from the comparator up to the driving voltage of the electron-emitting device can be added.

【0153】アナログ信号を用いた電圧変調方式の場
合、変調信号発生器127には、例えばオペアンプなど
を用いた増幅回路を採用でき、必要に応じてレベルシフ
ト回路などを付加することもできる。
In the case of the voltage modulation method using an analog signal, the modulation signal generator 127 may be an amplifier circuit using an operational amplifier, for example, and a level shift circuit or the like may be added if necessary.

【0154】パルス幅変調方式の場合には、例えば、電
圧制御型発振回路(VCO)を採用でき、必要に応じて
電子放出素子の駆動電圧まで電圧増幅するための増幅器
を付加することもできる。
In the case of the pulse width modulation method, for example, a voltage control type oscillation circuit (VCO) can be adopted, and an amplifier for amplifying the voltage up to the driving voltage of the electron-emitting device can be added if necessary.

【0155】このような構成をとり得る本発明を適用可
能な画像表示装置においては、各電子放出素子に、容器
外端子Dox1乃至Doxm、Doy1乃至Doynを
介して電圧を印加することにより、電子放出が生ずる。
In the image display device to which the present invention having such a structure can be applied, by applying a voltage to each electron-emitting device through the terminals Dox1 to Doxm and Doy1 to Doyn outside the container, electron emission is performed. Occurs.

【0156】高圧端子Hvを介してメタルバック10
5、あるいは透明電極(不図示)に高圧を印加し、電子
ビームを加速する。加速された電子は、蛍光膜104に
衝突し、発光が生じて画像が形成される。
Metal back 10 via high voltage terminal Hv
5 or a high voltage is applied to the transparent electrode (not shown) to accelerate the electron beam. The accelerated electrons collide with the fluorescent film 104 to generate light emission and an image is formed.

【0157】ここで述べた画像形成装置の構成は、本発
明を適用可能な画像形成装置の一例であり、本発明の技
術思想に基づいて種々の変形が可能である。
The configuration of the image forming apparatus described here is an example of the image forming apparatus to which the present invention can be applied, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.

【0158】入力信号については、NTSC方式を挙げ
たが入力信号はこれに限られるものではなく、PAL、
SECAM方式など他、これよりも、多数の走査線から
なるTV信号(例えば、MUSE方式をはじめとする高
品位TV)方式をも採用できる。
As for the input signal, the NTSC system is mentioned, but the input signal is not limited to this, and PAL,
In addition to the SECAM system and the like, a TV signal (for example, a high-definition TV including the MUSE system) system including a large number of scanning lines can be adopted.

【0159】本発明の画像形成装置は、テレビジョン放
送の表示装置、テレビ会議システムやコンピューター等
の表示装置の他、感光性ドラム等を用いて構成された光
プリンターとしての画像形成装置等としても用いること
ができる。
The image forming apparatus of the present invention can be used not only as a display apparatus for television broadcasting, a display apparatus such as a video conference system and a computer, but also as an image forming apparatus as an optical printer including a photosensitive drum and the like. Can be used.

【0160】[0160]

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 [実施例1]図2から図4を基に本発明の実施例につい
て詳細に説明する。まず図4において本実施例により作
製した電子放出素子の断面図を製造方法の一例をあわせ
て示した。以下に、本実施例の電子放出素子の製造工程
を詳細に説明する。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described in detail below. [Embodiment 1] An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. First, in FIG. 4, a cross-sectional view of the electron-emitting device manufactured according to this example is shown together with an example of a manufacturing method. The manufacturing process of the electron-emitting device of this embodiment will be described in detail below.

【0161】(工程1)まず、図4(a)に示すよう
に、絶縁性基板1に石英を用い、十分洗浄を行った後、
スパッタ法により第1の電極4として厚さ500nmの
Ti及び電子放出層7を100nm堆積させた。電子放
出層7の電子放出材料はCVD法により低抵抗のダイヤ
モンド膜を含むダイヤモンドライクカーボンで、反応ガ
スはCH4とH2の混合ガス及び酸素を用いた。
(Step 1) First, as shown in FIG. 4 (a), quartz is used for the insulating substrate 1 and after sufficiently washing,
As the first electrode 4, Ti having a thickness of 500 nm and an electron emission layer 7 were deposited to a thickness of 100 nm by the sputtering method. The electron emission material of the electron emission layer 7 was diamond-like carbon containing a low resistance diamond film by the CVD method, and the reaction gas was a mixed gas of CH 4 and H 2 and oxygen.

【0162】(工程2)次に、図4(b)に示すよう
に、フォトリソグラフィーで、ポジ型フォトレジスト
(AZ1500/クラリアント社製)のスピンコーティ
ング、フォトマスクパターンを露光し、現像し、電子放
出材料とTi電極層をCF4系のガスでそれぞれドライ
エッチングした。
(Step 2) Next, as shown in FIG. 4B, spin coating of a positive photoresist (AZ1500 / Clariant) and a photomask pattern are exposed by photolithography, developed, and subjected to electron irradiation. The emission material and the Ti electrode layer were dry-etched with a CF 4 gas.

【0163】(工程3)図4(c)に示すように、絶縁
層3として厚さ1000nmのSiO2、第2の電極2
として厚さ100nmのTaをこの順で堆積し、次いで
工程2のフォトリソグラフィーと同様にパターニング
し、孔をドライエッチングで形成した。
(Step 3) As shown in FIG. 4C, as the insulating layer 3, SiO 2 having a thickness of 1000 nm and the second electrode 2 are formed.
As a result, Ta having a thickness of 100 nm was deposited in this order, and then patterning was performed in the same manner as in the photolithography of step 2, and holes were formed by dry etching.

【0164】(工程4)図4(d)に示すようにさらに
パターニングとエッチングにより第1の絶縁層及び第1
の電極層であるTi電極をエッチングした。このときの
電子放出部の開口形状の平面図が図3(b)であり、電
子放出面積は多い。
(Step 4) As shown in FIG. 4D, the first insulating layer and the first insulating layer are further formed by patterning and etching.
The Ti electrode, which is the electrode layer of, was etched. FIG. 3B is a plan view of the opening shape of the electron emitting portion at this time, and the electron emitting area is large.

【0165】以上のようにして作製した電子放出素子
を、図3(b)のように配置して、駆動した。駆動電圧
は、Vg=20V、Va=5kV、第1電極は0Vであ
り、電子放出素子も0Vである。
The electron-emitting device manufactured as described above was arranged and driven as shown in FIG. 3B. The driving voltage is Vg = 20V, Va = 5kV, the first electrode is 0V, and the electron-emitting device is also 0V.

【0166】電子放出素子とアノード12との距離D3
を1mmとした。ここで、アノード12として蛍光体を
塗布した電極を用い、図3(a)と比較して多くの電子
放出を確認した。
Distance D3 between electron-emitting device and anode 12
Was 1 mm. Here, using an electrode coated with a phosphor as the anode 12, a large amount of electron emission was confirmed as compared with FIG.

【0167】[実施例2]実施例2として、図9で示す
平面図のように電子放出部の開口部を形成した。図9
は、本発明に係る電子放出素子の構成を示す平面図であ
る。
[Embodiment 2] As Embodiment 2, an opening for an electron emitting portion is formed as shown in the plan view of FIG. Figure 9
FIG. 3 is a plan view showing the structure of an electron-emitting device according to the present invention.

【0168】ここでは、第1の方向の電子放出部の間隔
値として複数の値を用いている。また第2の方向の電子
放出部の間隔値としても複数の値を用いている。
Here, a plurality of values are used as the interval values of the electron emitting portions in the first direction. Also, a plurality of values are used as the interval value of the electron emitting portions in the second direction.

【0169】ゲート電極の抵抗が比較的大きい場合、駆
動周波数が大きい場合、及び大面積対応で配線が長い場
合等の条件では設計的に少しでも抵抗を下げることが好
ましく、図9で示すように周辺部では間隔を空けてここ
の電子放出素子への抵抗を小さくすることが可能であ
る。
It is preferable to lower the resistance by design even if the resistance of the gate electrode is relatively high, the driving frequency is high, and the wiring is long for a large area. As shown in FIG. It is possible to reduce the resistance to the electron-emitting device here by providing a space in the peripheral portion.

【0170】実施例1よりも電子放出素子の数は減少す
るが、抵抗はさらに小さくできる。1方向で抵抗を下げ
て、それと直角の第2の方向で電子放出数を確保する点
においては実施例1と同様な効果がある。作成方法はパ
ターニング形状を変えるだけで、実施例1で示した例と
全く同様であり、特に限定はされない。
Although the number of electron-emitting devices is smaller than that of the first embodiment, the resistance can be further reduced. The effect similar to that of the first embodiment is obtained in that the resistance is lowered in one direction and the electron emission number is secured in the second direction perpendicular to the resistance. The forming method is exactly the same as the example shown in the first embodiment except that the patterning shape is changed, and is not particularly limited.

【0171】さらに実施形態で述べたように、それぞれ
各種材料に大きく限定されることはない。
Further, as described in the embodiment, each material is not limited to various materials.

【0172】[実施例3]実施例3として、図10を用
いて説明する。図10は、本発明に係る電子放出素子の
構成を示す断面図である。
[Third Embodiment] A third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a sectional view showing the structure of the electron-emitting device according to the present invention.

【0173】図10は電子放出素子の断面形状である
が、おのおのの電子放出素子で電気的に電子放出膜が分
離されている。以下に、図11を用いて本実施例の電子
放出素子の製造工程を詳細に説明する。図11は、実施
例3に係る電子放出素子の製造方法の一例を示した図で
ある。
FIG. 10 shows the cross-sectional shape of the electron-emitting device, but the electron-emitting film is electrically separated in each electron-emitting device. Hereinafter, the manufacturing process of the electron-emitting device of this embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 11 is a diagram showing an example of a method of manufacturing the electron-emitting device according to the third embodiment.

【0174】(工程1)まず、図11(a)に示すよう
に、絶縁性基板1に石英を用い、十分洗浄を行った後、
スパッタ法により第1の電極4として厚さ500nmの
Tiを堆積させた。
(Step 1) First, as shown in FIG. 11A, quartz is used for the insulating substrate 1 and after sufficiently cleaning,
Ti having a thickness of 500 nm was deposited as the first electrode 4 by the sputtering method.

【0175】(工程2)次に、図11(b)に示すよう
に、フォトリソグラフィーで、ポジ型フォトレジスト
(AZ1500/クラリアント社製)のスピンコーティ
ング、フォトマスクパターンを露光し、現像し、Ti電
極層をCF4系のガスでドライエッチングした後に、電
子放出材料20をCVD法により堆積した。電子放出材
料はアモルファスカーボンを主体とするダイヤモンドラ
イクカーボンで、反応ガスはCH4とH2の混合ガス及び
酸素を用いた。
(Step 2) Next, as shown in FIG. 11B, spin coating of a positive photoresist (AZ1500 / Clariant) and a photomask pattern are exposed and developed by photolithography by Ti. After the electrode layer was dry-etched with a CF 4 -based gas, the electron emission material 20 was deposited by the CVD method. The electron emission material was diamond-like carbon mainly composed of amorphous carbon, and the reaction gas was a mixed gas of CH 4 and H 2 and oxygen.

【0176】ついで電子放出材料20を再び、フォトリ
ソグラフィー工程を用いて電子放出素子を孔の形状に合
わせて前もって、パターニングした。
Then, the electron-emitting material 20 was patterned again in advance by using a photolithography process so that the electron-emitting device was formed into a shape of the hole.

【0177】(工程3)図11(c)に示すように、絶
縁層3として厚さ1000nmのSiO2、第2の電極
2として厚さ100nmのTaをこの順で堆積し、次い
で工程2のフォトリソグラフィーと同様な工程を用いて
工程2で個々に分離した電子放出膜に合わせてパターニ
ングし、孔をドライエッチング及びウエットエッチング
で形成した。
(Step 3) As shown in FIG. 11C, SiO 2 having a thickness of 1000 nm is deposited as the insulating layer 3 and Ta having a thickness of 100 nm is deposited as the second electrode 2 in this order. Using a process similar to photolithography, patterning was performed according to the electron emission film separated in step 2, and holes were formed by dry etching and wet etching.

【0178】このようにして形成された電子放出膜同士
は完全に分離されており、電子膜同士が抵抗体として接
続されている、実施例1、2と異なり、電気的に相互作
用が無い上に、従来例図13(b)で示す電子放出面積
を多く取れる線状の構造に比べると、孔により構造的に
個々の電子放出膜が分離されているため、隣接の放出点
の影響を大きく軽減できるために、所望の特性を理想的
に得られるようになり、かつ電子放出面積自身も大きく
取れるために電子源の特性として非常に好ましい素子が
形成できた。
The electron emission films thus formed are completely separated from each other, and the electron films are connected as a resistor. Unlike Examples 1 and 2, there is no electrical interaction. In comparison with the linear structure shown in FIG. 13 (b) of the related art in which a large electron emission area can be obtained, since individual electron emission films are structurally separated by the holes, the influence of adjacent emission points is large. Since the characteristics can be reduced, the desired characteristics can be ideally obtained, and the electron emission area itself can be made large, so that an element very preferable as the characteristics of the electron source can be formed.

【0179】[実施例4]実施例1〜3の電子放出素子
で画像形成装置を作製した。一例として、実施例1の素
子で作製した場合について示す。
[Example 4] An image forming apparatus was produced using the electron-emitting devices of Examples 1 to 3. As an example, a case where the device of Example 1 is used is shown.

【0180】実施例1の素子を320×240のMTX
状に配置した。配線は、図6のようにX側を第1の電極
にY側を第2の電極に接続した。素子は、横300μ
m、縦300μmのピッチで配置し、図1のようにX側
のカソード配線に沿って、第1の方向を規定し、それと
直角な方向のY側であるゲート配線方向を第2の方向と
した。
The device of Example 1 was replaced with 320 × 240 MTX.
Arranged in a shape. As for the wiring, as shown in FIG. 6, the X side was connected to the first electrode and the Y side was connected to the second electrode. Element is horizontal 300μ
m, and a pitch of 300 μm in the vertical direction, the first direction is defined along the cathode wiring on the X side as shown in FIG. 1, and the gate wiring direction, which is the Y side perpendicular to the first direction, is defined as the second direction. did.

【0181】300μm画素の中の100μm角の領域
にのみ電子放出素子を形成し、孔の径は1μm、ピッチ
をX方向では3μmとし、Y方向では1.5μmとし
た。
An electron-emitting device was formed only in a 100 μm square area in a 300 μm pixel, the hole diameter was 1 μm, the pitch was 3 μm in the X direction, and 1.5 μm in the Y direction.

【0182】素子上部には蛍光体を配置した。この結
果、マトリクス駆動が可能で高精細な画像形成装置が形
成できた。
A phosphor was arranged on the upper part of the device. As a result, it is possible to form a high-definition image forming apparatus that is capable of matrix driving.

【0183】ここでは図1のレイアウトを用いて設計し
たが、特に限定されないのは言うまでもない。実施例
1、2、3さらには画素間でそれぞれ電子放出素子の分
布が異なる配置であっても問題はないのは言うまでもな
い。
Although the layout is designed using FIG. 1 here, it is needless to say that the layout is not particularly limited. It goes without saying that there is no problem even if the distributions of the electron-emitting devices are different among the first, second, third, and further pixels.

【0184】[0184]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、電子放
出面積が大きく、低抵抗配線で駆動ができ、電子ビーム
径が小さくでき、かつ製造プロセスが容易な電子放出素
子を提供できる。
As described above, the present invention can provide an electron-emitting device which has a large electron emission area, can be driven by a low resistance wiring, can reduce the electron beam diameter, and can be manufactured easily.

【0185】また、このような電子放出素子を電子源や
画像形成装置に適用すると、性能に優れた電子源及び画
像形成装置を実現できる。
When such an electron-emitting device is applied to an electron source or an image forming apparatus, an electron source and an image forming apparatus having excellent performance can be realized.

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

【図1】本発明に係る電子放出素子の構成を示す平面図
である。
FIG. 1 is a plan view showing the structure of an electron-emitting device according to the present invention.

【図2】本発明に係る電子放出素子の構成を示す断面図
である。
FIG. 2 is a sectional view showing a structure of an electron-emitting device according to the present invention.

【図3】本発明に係る電子放出素子の構成を示す平面図
である。
FIG. 3 is a plan view showing a configuration of an electron-emitting device according to the present invention.

【図4】本発明に係る電子放出素子の一実施形態の製造
方法を示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing a manufacturing method of an embodiment of the electron-emitting device according to the present invention.

【図5】本発明に係る単純マトリクス配置の電子源を示
す概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an electron source having a simple matrix arrangement according to the present invention.

【図6】本発明に係る画像形成装置の表示パネルの一例
を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic view showing an example of a display panel of the image forming apparatus according to the present invention.

【図7】本発明に係る画像形成装置における蛍光膜を示
す模式図である。
FIG. 7 is a schematic view showing a fluorescent film in the image forming apparatus according to the present invention.

【図8】本発明に係る単純マトリクス配置の電子源を用
いた画像形成装置のブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram of an image forming apparatus using an electron source having a simple matrix arrangement according to the present invention.

【図9】本発明に係る電子放出素子の構成を示す平面図
である。
FIG. 9 is a plan view showing a configuration of an electron-emitting device according to the present invention.

【図10】本発明に係る電子放出素子の構成を示す断面
図である。
FIG. 10 is a sectional view showing a structure of an electron-emitting device according to the present invention.

【図11】実施例3に係る電子放出素子の製造方法の一
例を示した図である。
FIG. 11 is a diagram showing an example of a method for manufacturing the electron-emitting device according to the third embodiment.

【図12】従来のSpindt型電子放出素子の一例を
模式的に示した断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing an example of a conventional Spindt type electron-emitting device.

【図13】従来の電子放出素子の平面を模式的に示した
平面図である。
FIG. 13 is a plan view schematically showing a plane of a conventional electron-emitting device.

【図14】従来の画像形成装置を模式的に示した図であ
る。
FIG. 14 is a diagram schematically showing a conventional image forming apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 絶縁性基板 2 第2の電極 3 絶縁層 4 第1の電極 6 等電位面 7 電子放出層 8 孔パターン 10 絶縁性基板 12 アノード 13 蛍光体 14,17 電子放出層 20 電子放出材料 21 ゲート電極層 30 絶縁層 40 カソード電極層 50 マイクロチップ 60 等電位面 61 電子源基板 62 X方向配線 63 Y方向配線 64 電子放出素子 91 電子源基板 92 X方向配線 93 Y方向配線 94 電子放出素子 101 リアプレート 102 支持枠 103 ガラス基板 104 蛍光膜 105 メタルバック 106 フェースプレート 107 外囲器 111 黒色導電材 112 蛍光体 113 高圧端子 121 画像表示パネル 122 走査回路 123 制御回路 124 シフトレジスタ 125 ラインメモリ 126 同期信号分離回路 127 変調信号発生器 1 Insulating substrate 2 Second electrode 3 insulating layers 4 First electrode 6 equipotential surface 7 Electron emission layer 8 hole pattern 10 Insulating substrate 12 Anode 13 Phosphor 14,17 Electron emission layer 20 electron emission materials 21 Gate electrode layer 30 insulating layer 40 cathode electrode layer 50 microchips 60 equipotential surface 61 electron source substrate 62 X-direction wiring 63 Y direction wiring 64 electron-emitting device 91 electron source substrate 92 X-direction wiring 93 Y direction wiring 94 Electron emitting device 101 rear plate 102 support frame 103 glass substrate 104 fluorescent film 105 metal back 106 face plate 107 envelope 111 Black conductive material 112 phosphor 113 high voltage terminal 121 Image display panel 122 scanning circuit 123 Control circuit 124 shift register 125 line memory 126 Synchronous signal separation circuit 127 Modulation signal generator

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁性の基板もしくは第1の絶縁層上に
形成された第1の導電性層と、 該第1の導電性層上に積層形成された第2の絶縁層と、 該第2の絶縁層上に積層形成された第2の導電性層と、 該第1の導電性層上に前記第2の絶縁層から前記第2の
導電性層に亘り形成されたほぼ円形の開口部と、 電子放出材料を含んで、且つ、該開口部内における前記
第1の導電性層上に積層形成された電子放出層と、を備
え、 前記第1の導電性層と前記第2の導電性層との間に電圧
が印加されることで、前記円形の開口部内の前記電子放
出層から電子を放出する電子放出素子であって、 1画素内に前記開口部を有する複数の電子放出部を有
し、かつ第1の方向の開口部間距離よりも前記第1の方
向に直角な第2の方向の開口部間距離のほうが大きいこ
とを特徴とする電子放出素子。
1. A first conductive layer formed on an insulating substrate or a first insulating layer, a second insulating layer laminated on the first conductive layer, and a first conductive layer formed on the first conductive layer. A second conductive layer laminated on the second insulating layer, and a substantially circular opening formed on the first conductive layer from the second insulating layer to the second conductive layer And an electron emission layer that includes an electron emission material and is laminated on the first conductive layer in the opening, the first conductive layer and the second conductive layer. An electron-emitting device that emits electrons from the electron-emitting layer in the circular opening when a voltage is applied between the electron-emitting layer and the conductive layer, the plurality of electron-emitting portions having the opening in one pixel. And the distance between the openings in the second direction perpendicular to the first direction is larger than the distance between the openings in the first direction. An electron-emitting device characterized by the following.
【請求項2】 前記第1の方向の開口部間距離が1つ以
上存在し、かつ前記第2の方向の開口部間距離も1つ以
上存在し、前記第1の方向の開口部間距離の最も大きい
距離は、前記第2の方向の開口部間距離の最も小さい距
離よりも大きくないことを特徴とする請求項1に記載の
電子放出素子。
2. The distance between openings in the first direction is one or more, and the distance between openings in the second direction is also one or more, and the distance between openings in the first direction. 2. The electron-emitting device according to claim 1, wherein the maximum distance is less than the minimum distance between the openings in the second direction.
【請求項3】 第1の方向の開口部間距離は開口部の直
径よりも大きくないことを特徴とする請求項1又は2に
記載の電子放出素子。
3. The electron-emitting device according to claim 1, wherein the distance between the openings in the first direction is not larger than the diameter of the openings.
【請求項4】 前記開口部の直径が5μmよりも小さい
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載
の電子放出素子。
4. The electron-emitting device according to claim 1, wherein the diameter of the opening is smaller than 5 μm.
【請求項5】 前記電子放出層は各開口部間で分離され
ていることを特徴とする請求1から4のいずれか1項に
記載の電子放出素子。
5. The electron emitting device according to claim 1, wherein the electron emitting layer is separated between the openings.
【請求項6】 前記電子放出層が炭素を含んでいること
を特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の電
子放出素子。
6. The electron emitting device according to claim 1, wherein the electron emitting layer contains carbon.
【請求項7】 前記電子放出層がアモルファスカーボ
ン、ダイヤモンドライクカーボンまたはダイヤモンドを
含んでいることを特徴とする請求項6に記載の電子放出
素子。
7. The electron-emitting device according to claim 6, wherein the electron-emitting layer contains amorphous carbon, diamond-like carbon or diamond.
【請求項8】 第1の導電性層と、 前記第1の導電性層上に配置され、複数の開口を有する
絶縁層と、 前記絶縁層上に配置され、前記第1の導電層に配置され
た前記複数の開口の各々と連通する複数の開口を有する
第2の導電性層と、 前記絶縁層に配置された各々の開口内に位置する前記第
1の導電性層上に配置された電子放出層と、を備え、 前記第1の導電性層と前記第2の導電性層との間に電圧
が印加されることで、前記開口内の前記電子放出層から
電子を放出する電子放出素子であって、 第1の方向における前記複数の開口間距離よりも前記第
1の方向に直角な第2の方向における前記複数の開口間
距離のほうが大きいことを特徴とする電子放出素子。
8. A first conductive layer, an insulating layer arranged on the first conductive layer and having a plurality of openings, and arranged on the insulating layer and arranged on the first conductive layer. A second conductive layer having a plurality of openings communicating with each of the plurality of openings formed, and a first conductive layer located in each opening arranged in the insulating layer. An electron emission layer, and a voltage is applied between the first conductive layer and the second conductive layer to emit electrons from the electron emission layer in the opening. An electron emitting device, wherein the plurality of inter-aperture distances in a second direction perpendicular to the first direction are larger than the plurality of inter-aperture distances in the first direction.
【請求項9】 上記請求項1から8のいずれか1項に記
載の電子放出素子をマトリクス配線したことを特徴とす
る電子源。
9. An electron source, wherein the electron-emitting devices according to claim 1 are arranged in a matrix.
【請求項10】 前記第1の方向と前記第2の方向は前
記マトリクス配線に沿っていることを特徴とする請求項
9に記載の電子源。
10. The electron source according to claim 9, wherein the first direction and the second direction are along the matrix wiring.
【請求項11】 上記請求項9又は10に記載の電子源
と、該電子源から放出された電子によって画像を形成す
る画像形成部材とを備えることを特徴とする画像形成装
置。
11. An image forming apparatus, comprising: the electron source according to claim 9 or 10; and an image forming member that forms an image by electrons emitted from the electron source.
【請求項12】 前記画像形成部材は、電子の衝突によ
って発光する蛍光体であることを特徴とする請求項11
に記載の画像形成装置。
12. The image forming member is a phosphor that emits light upon collision of electrons.
The image forming apparatus according to item 1.
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