JP2000090814A - 電子放出素子、電子源、画像形成装置及びそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な電子放出特性と高輝度を長時間にわた
り実現する電子放出素子の新規な構成、並びにそれを用
いた電子源、画像形成装置及びそれらの製造方法を提供
する。 【解決手段】 基板１上に形成された一対の素子電極
２，３間に、電子放出部５を含む導電性膜４を有する電
子放出素子であって、基板１上の電子放出部５の形成位
置に予め遷移金属を均一に分散した多孔質層６を有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子放出素子、該
電子放出素子を多数個配置してなる電子源、該電子源を
用いて構成した表示装置や露光装置等の画像形成装置、
及びそれらの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子放出素子には大別して熱電子
放出素子と冷陰極電子放出素子の２種類が知られてい
る。冷陰極電子放出素子には電界放出型（以下、「ＦＥ
型」と称す。）、金属／絶縁層／金属型（以下、「ＭＩ
Ｍ型」と称す。）や表面伝導型電子放出素子等が有る。

【０００３】ＦＥ型の例としては、Ｗ．Ｐ． Ｄｙｋｅ
ａｎｄ Ｗ．Ｗ． Ｄｏｌａｎ，“Ｆｉｅｌｄ Ｅｍ
ｉｓｓｉｏｎ”， Ａｄｖａｎｃｅ ｉｎ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎ Ｐｈｙｓｉｃｓ， ８，８９（１９５６）ある
いはＣ．Ａ． Ｓｐｉｎｄｔ， “Ｐｈｙｓｉｃａｌ
Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍｆｉ
ｅｌｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃａｔｈｏｄｅｓ ｗｉｔ
ｈ ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ ｃｏｎｅｓ”， Ｊ． Ａ
ｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． ，４７，５２４８（１９７６）
等に開示されたものが知られている。

【０００４】ＭＩＭ型の例としては、Ｃ．Ａ． Ｍｅａ
ｄ， “Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆＴｕｎｎｅｌ−Ｅｍ
ｉｓｓｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ”， Ｊ． Ａｐｐｌ．
Ｐｈｙｓ．， ３２，６４６（１９６１）等に開示され
たものが知られている。

【０００５】表面伝導型電子放出素子の例としては、
Ｍ．Ｉ． Ｅｌｉｎｓｏｎ， Ｒａｄｉｏ Ｅｎｇ．
Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｈｙｓ．， １０，１２９０（１
９６５）等に開示されたものがある。

【０００６】表面伝導型電子放出素子は、絶縁性基板上
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、Ａｕ薄膜によ
るもの［Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ：“Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ
Ｆｉｌｍｓ”， ９，３１７（１９７２）］、Ｉｎ₂
Ｏ₃ ／ＳｎＯ₂ 薄膜によるもの［Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌ
ａｎｄ Ｃ．Ｇ． Ｆｏｎｓｔａｄ：“ＩＥＥＥ Ｔ
ｒａｎｓ． ＥＤ Ｃｏｎｆ．”， 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。

【０００７】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な例として、前述のＭ．ハートウェルの素子構成を図２
１に模式的に示す。同図において１は基板である。４は
導電性膜で、Ｈ型形状のパターンに形成された金属酸化
物薄膜等からなり、後述の通電フォーミングと呼ばれる
通電処理により電子放出部５が形成される。尚、図中の
素子電極間隔Ｌは、０．５〜１ｍｍ、Ｗ’は、０．１ｍ
ｍで設定されている。

【０００８】これらの表面伝導型電子放出素子において
は、電子放出を行う前に導電性膜４を予め通電フォーミ
ングと呼ばれる通電処理によって電子放出部５を形成す
るのが一般的である。即ち、通電フォーミングとは、前
記導電性膜４の両端に電圧を印加通電し、導電性膜４を
局所的に破壊、変形もしくは変質させて構造を変化さ
せ、電気的に高抵抗な状態の電子放出部５を形成する処
理である。尚、電子放出部５では導電性膜４の一部に亀
裂が発生しており、その亀裂付近から電子放出が行われ
る。

【０００９】表面伝導型電子放出素子としては、上述の
Ｍ．ハートウェルの素子の他、本出願人は、絶縁性の基
体上に、導電体により形成された対向する一対の素子電
極を形成、これらの電極とは別に両電極をつないで導電
性薄膜を形成し、通電フォーミングにより電子放出部を
形成した構成の素子を報告している。これらの構成及び
製造方法については、例えば、特開平７−２３５２５５
号公報にその一例が記載されている。また、ここに開示
されているように、フォーミングを終えた素子に対して
活性化処理と呼ばれる処理を施す場合がある。

【００１０】活性化工程は、有機物質のガスを含有する
雰囲気下で、フォーミング処理と同様、素子にパルス電
圧の印加を繰り返すことで行うことができる。この処理
により、雰囲気中に存在する有機物質から、炭素あるい
は炭素化合物が素子上に堆積し、素子電流Ｉ_f 及び放出
電流Ｉ_e が著しく変化するようになる。従って、この活
性化工程を経た場合、電子放出部及びその近傍の導電性
膜は、炭素及び炭素化合物を有する。

【００１１】上述の表面伝導型電子放出素子は、構造が
単純であることから、大面積に亙って多数素子を配列形
成できる利点がある。そこで、この特徴を活かすための
種々の応用が研究されている。例えば、荷電ビーム源、
表示装置等の画像形成装置への利用が挙げられる。

【００１２】従来、多数の表面伝導型電子放出素子を配
列形成した例としては、並列に表面伝導型電子放出素子
を配列し、個々の表面伝導型電子放出素子の両端（両素
子電極）を配線（共通配線とも呼ぶ）にて夫々結線した
行を多数行配列（梯子型配置とも呼ぶ）した電子源が挙
げられる（例えば、特開昭６４−３１３３２号公報、特
開平１−２８３７４９号公報、同２−２５７５５２号公
報）。

【００１３】また、特に表示装置においては、液晶を用
いた表示装置と同様の平板型表示装置とすることが可能
で、しかもバックライトが不要な自発光型の表示装置と
して、表面伝導型電子放出素子を多数配置した電子源
と、この電子源からの電子線の照射により可視光を発光
する蛍光体とを組み合わせた表示装置が提案されている
（アメリカ特許第５０６６８８３号明細書）。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】画像形成装置等に用い
られる電子放出素子については、明るい表示画像を安定
して提供できるよう更に安定な電子放出特性及び電子放
出の効率向上が要望されている。電子放出の効率とは、
前述の導電性膜の両端に電圧を印加した際に、これに流
れる電流（素子電流Ｉ_f ）と真空中に放出される電流
（放出電流Ｉ_e ）との比で評価されるものであり、素子
電流が小さく、放出電流が大きい電子放出素子が望まれ
ている。

【００１５】高効率な電子放出特性を長時間にわたり安
定的に制御することができれば、例えば蛍光体を画像形
成部材とする画像形成装置においては、低電流で明るい
高品位な画像形成装置、例えばフラットテレビが実現で
きる。

【００１６】しかしながら、従来の電子放出素子にあっ
ては、安定な電子放出特性及び電子放出効率について、
必ずしも満足のゆくものが得られておらず、これを用い
て高輝度で動作安定性に優れた画像形成装置を提供する
のは極めて難しいというのが実状である。

【００１７】従って、上記のような応用に用いられる電
子放出素子は、実用的な印加電圧に対して良好な電子放
出特性を有し、長時間にわたってその特性を保持し続け
られることが必要である。

【００１８】本発明の目的は、上記問題を鑑み、良好な
電子放出特性と高輝度を長時間にわたり実現する電子放
出素子の新規な構成、並びにそれを用いた電子源、画像
形成装置及びそれらの製造方法を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成すべく
成された本発明の構成は、以下の通りである。

【００２０】即ち、本発明の第一は、基板上に形成され
た一対の電極間に、電子放出部を含む導電性膜を有する
電子放出素子において、基板上の電子放出部形成位置に
予め遷移金属を均一に分散した多孔質層を有することを
特徴とする電子放出素子にある。

【００２１】また、本発明の第二は、上記本発明の第一
の電子放出素子を製造する方法であって、基板上の電子
放出部形成位置に予め遷移金属を均一に分散した多孔質
層を形成する工程を有することを特徴とする電子放出素
子の製造方法にある。

【００２２】さらに、本発明の第三は、入力信号に応じ
て電子を放出する電子源であって、基体上に、上記本発
明の第一の電子放出素子を複数配置したことを特徴とす
る電子源にある。

【００２３】そして、本発明の第四は、上記本発明の第
三の電子源を製造する方法であって、複数個の電子放出
素子を上記本発明の第二の方法により製造することを特
徴とする電子源の製造方法にある。

【００２４】また、本発明の第五は、入力信号に基づい
て画像を形成する装置であって、少なくとも、上記本発
明の第三の電子源と、該電子源から放出される電子線の
照射により画像を形成する画像形成部材とを有すること
を特徴とする画像形成装置にある。

【００２５】さらに、本発明の第六は、上記本発明の第
五の画像形成装置を製造する方法であって、電子源を上
記本発明の第四の方法により製造することを特徴とする
画像形成装置の製造方法にある。

【００２６】本発明者等は、詳細な検討の結果、表面伝
導型電子放出素子の駆動安定性は、活性化工程によって
形成される炭素及び炭素化合物によって変化することを
見出した。すなわち、基板表面に遷移金属を均一に分散
した多孔質層を形成することで、表面伝導型電子放出素
子の活性化工程により形成される炭素を主成分とした堆
積物の配向性及び結晶性を向上することができ、安定な
電子放出電流を長時間にわたり取り出すことが可能な電
子放出素子が得られる。

【００２７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の好ましい実施態様
を示す。

【００２８】図１は、本発明の電子放出素子の一構成例
を示す模式図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）
は縦断面図である。図１において、１は基板、２と３は
電極（素子電極）、４は導電性膜、５は電子放出部、６
は遷移金属が均一に分散されたシリカ等の無機多孔質層
である。

【００２９】基板１としては、石英ガラス、Ｎａ等の不
純物含有量を減少させたガラス、青板ガラス、青板ガラ
スにスパッタ法等によりＳｉＯ₂ を積層した積層体、ア
ルミナ等のセラミックス及びＳｉ基板等を用いることが
できる。

【００３０】対向する素子電極２，３の材料としては、
一般的な導体材料を用いることができ、例えばＮｉ、Ｃ
ｒ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ等
の金属或は合金及びＰｄ、Ａｇ、Ａｕ、ＲｕＯ₂ 、Ｐｄ
−Ａｇ等の金属或は金属酸化物とガラス等から構成され
る印刷導体、Ｉｎ₂ Ｏ₃ −ＳｎＯ₂ 等の透明導電体及び
ポリシリコン等の半導体導体材料等から適宜選択され
る。

【００３１】素子電極間隔Ｌ、素子電極長さＷ１、導電
性膜４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、数十ｎｍから
数百μｍの範囲とすることができ、より好ましくは、素
子電極間に印加する電圧等を考慮して数μｍから数十μ
ｍの範囲とすることができる。素子電極長さＷ１は、電
極の抵抗値、電子放出特性を考慮して、数μｍから数百
μｍの範囲とすることができる。素子電極２，３の膜厚
ｄは、数十ｎｍから数μｍの範囲とすることができる。

【００３２】尚、図１に示した構成とは別に、基板１上
に、遷移金属が均一に分散された無機多孔質層６、導電
性膜４、素子電極２，３の順や、基板１上に、素子電極
２，３、遷移金属が均一に分散された無機多孔質層６、
導電性膜４の順に形成した構成とすることもできる。ま
た、製法によっては、対向する素子電極２，３間の全て
が電子放出部として機能する場合もある。

【００３３】無機多孔質層６を形成する原料としては、
無機酸化物、例えばシリカゲルのマトリックス中に、ア
ミド結合（−ＮＨ・ＣＯ−）、ウレタン結合（−ＮＨ・
ＣＯ・Ｏ−）及び／又はウレア（尿素）結合（−ＮＨ・
ＣＯ・ＮＨ−）を有する非反応性ポリマー、例えばポリ
オキサゾリンと共に遷移金属を均一に分散させたものを
用いる。

【００３４】この発明に係わる有機・無機複合透明均質
体の有機部分を形成する非反応性ポリマーは、アミド結
合、ウレタン結合及び／又はウレア結合を有しているの
で、この複合体の生成過程においては、無機酸化物のマ
トリックスがシリカゲルの場合、シラノール残基（−Ｓ
ｉＯＨ）とアミド結合、ウレタン結合及び／又はウレア
結合のカルボニル基（−Ｃ＝Ｏ）との水素結合による強
い相互作用により、有機・無機両液の相溶性が良くて相
分離を起こしたりしないために、無機酸化物のマトリッ
クス中に有機ポリマーが均一に分散したものとなる。一
方、アミド基等は、遷移金属塩とも強い相互作用をなす
ことが知られており、従って、無機酸化物のマトリック
ス中に遷移金属が均一に分散したものとなる。

【００３５】上記有機・無機複合透明均質体は、加熱焼
成などにより無機酸化物体中から有機ポリマーを消失さ
せると、複合体の形態をそのまま保持した無機多孔質
体、例えば、多孔質シリカが得られるが、この際、無機
多孔質体中に遷移金属が残存し、遷移金属が均一に分散
された無機多孔質体が得られる。この無機多孔質体は、
遷移金属の種類を選定することにより、高効率の遷移金
属担持触媒となる。

【００３６】上記有機・無機複合透明均質体は、例え
ば、アミド結合、ウレタン結合及び／又はウレア結合を
有する非反応性ポリマー、例えばポリオキサゾリンと共
に遷移金属塩が添加された溶液中において、アルコキシ
シランを加水分解重合させてゲル化させることにより製
造することができる。

【００３７】次に、マトリックスを形成する無機酸化物
については、その目的や用途に応じて種々のものが使用
され得るが、好ましくは、シリカやアルミナが使用され
る。この無機酸化物により、ゾルーゲル法などを利用し
て三次元の微細な網状構造体を得るようにする。そし
て、そのマトリックス中に上記の有機ポリマーを均一に
分散させるようにする。無機酸化物としては、シリカや
アルミナの他に、チタニア、ジルコニア等の金属酸化物
も使用し得る。

【００３８】また、金属塩としては、使用する溶媒に可
溶なものであればどのようなものでも良く、例えば塩化
ニッケル、硝酸ニッケル、硫酸ニッケル、酢酸ニッケ
ル、塩化第一銅、硝酸銅、硝酸コバルト、硫酸コバル
ト、酢酸コバルト、モリブデン酸アンモニウム、タング
ステン酸アンモニウム等、多種多様のものが使用可能で
ある。

【００３９】この有機・無機複合透明均質体は、ゾルー
ゲル法を利用し、有機ポリマー、例えばポリオキサゾリ
ンの添加の下に、遷移金属塩を共存させて、テトラエト
キシシランやテトラメトキシシランのようなテトラアル
コキシシランなどの加水分解重合性化合物を加水分解重
合反応させてゲル化させることにより得るようにする。

【００４０】この時の加水分解重合反応は、従来のゾル
ーゲル法における場合と全く同様の操作及び条件の下に
実施すればよい。例えば、有機ポリマーとテトラアルコ
キシシランとをメタノール、エタノール等のアルコール
溶媒やエーテル溶媒に溶解させるとともに、遷移金属塩
を添加して均一溶液とし、その均一溶液中へ塩酸などを
酸触媒として滴下させ、溶液を攪拌することにより反応
を行なわせる。この時の反応温度は、室温でもよく、０
〜５０℃程度の範囲内で適宜選択することができる。ま
た、反応時間は、例えば２４時間程度でも反応させるこ
とができ、反応温度などとの関係で適宜決定すればよ
い。その他、窒素気流下での反応や、０．５〜１気圧程
度の減圧下での反応も、適宜採用し得る。

【００４１】上記した製造方法において、ポリオキサゾ
リンとテトラアルコキシシランとの配合割合は、重量比
でポリオキサゾリン１に対してテトラアルコキシシラン
０．１〜１００程度、好ましくは１〜１０程度である。
また、遷移金属塩の添加量は、混合液に対して０．０１
〜７０重量％程度である。

【００４２】上記した反応においては、アミド結合を有
するポリオキサゾリンは、テトラアルコキシシランとの
親和性に優れて相溶性が良好であるので、テトラアルコ
キシシランの加水分解重合反応によるゲル化の前後の何
れにおいても相分離を起こさず、ゲル化によって形成さ
れた三次元微細網状構造のシリカゲル中にポリオキサゾ
リンが均一に分散し、均質で透明な有機・無機複合体が
得られる。また、遷移金属塩とポリオキサゾリンのアミ
ド基とは強い相互作用をなすため、シリカゲル中にポリ
オキサゾリンが均一に分散することにより、遷移金属も
シリカゲル中に均一に分散することになる。

【００４３】本発明における有機・無機複合透明均質体
は、その有機ポリマー部分を加熱焼成したり溶媒溶出し
たりして除去することにより、その形状、形態を保持し
たままで多孔質シリカ等の無機多孔質体へ変換させて、
高効率の遷移金属担持無機触媒として利用することがで
きる。

【００４４】導電性膜４には、良好な電子放出特性を得
るために、微粒子で構成された微粒子膜を用いるのが好
ましい。その膜厚は、素子電極２，３へのステップカバ
レージ、素子電極２，３間の抵抗値及び後述するフォー
ミング条件等を考慮して適宜設定されるが、一般に、導
電性膜４の熱的安定性は電子放出特性の寿命を支配する
重要なパラメータであり、導電性膜４の材料としてより
高融点な材料を用いるのが望ましい。しかしながら、通
常、導電性膜４の融点が高いほど後述する通電フォーミ
ングが困難となり、電子放出部形成のためにより大きな
電力が必要となる。

【００４５】さらに、その結果得られる電子放出部は、
電子放出し得る印加電圧（閾値電圧）が上昇するという
問題が生じる場合がある。

【００４６】本発明においては、導電性膜４の材料とし
て特に高融点のものを必要とはせず、比較的低いフォー
ミング電力で良好な電子放出部が形成可能な材料・形態
のものを選ぶことができる。上記条件を満たす材料の例
として、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｉｎ、
Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｄ、等の
金属、ＰｄＯ、ＳｎＯ₂ 、Ｉｎ₂ Ｏ₃ 、ＰｂＯ、Ｓｂ₂
Ｏ₃ 等の酸化物導電性材料をＲｓ（シート抵抗）が１０
² Ω／□から１０⁷ Ω／□の値であるのが好ましい。な
お、Ｒｓは、幅がｗで長さがｌの薄膜の長さ方向に測定
した抵抗Ｒを、Ｒ＝Ｒｓ（ｌ／ｗ）と置いたときに現れ
る値で、薄膜材料の抵抗率をρとするとＲｓ＝ρ／ｔで
表わされる。上記抵抗値を示す膜厚は、約５ｎｍから５
０ｎｍの範囲にあり、この膜厚範囲において、それぞれ
の材料の薄膜は微粒子の形態を有している。

【００４７】なお、ここで述べる微粒子膜とは、複数の
微粒子が集合した膜であり、その微細構造は、微粒子が
個々に分散配置した状態のみならず、微粒子が互いに隣
接、あるいは重なり合った状態（いくつかの微粒子が集
合し、全体として島状構造を形成している場合も含む）
の膜を指す。かかる微粒子の粒径は、０．１ｎｍの数倍
から数百ｎｍ範囲、好ましくは１ｎｍから２０ｎｍの範
囲である。

【００４８】さて、上記の材料のなかでも、ＰｄＯは有
機Ｐｄ化合物の大気中焼成により容易に薄膜を形成でき
ること、半導体であるため比較的電気伝導度が低く、上
記範囲の抵抗値Ｒｓを得るための膜厚のプロセスマージ
ンが広いこと、電子放出部形成後、容易に還元して金属
Ｐｄとすることができるので膜抵抗を低減し得ること、
等から好適な材料である。しかしながら、本発明の効果
はＰｄＯに限られることなく、また上記の材料に限られ
るものではない。

【００４９】電子放出部５は、導電性膜４の一部に形成
された高抵抗の亀裂により構成され、導電性膜４の膜
厚、膜質、材料及び後述する通電フォーミング等の手法
等に依存したものとなる。電子放出部５の内部には、
０．１ｎｍの数倍から数十ｎｍの範囲の粒径の導電性微
粒子が存在する場合もある。この導電性微粒子は、導電
性膜４を構成する材料の元素の一部、あるいは全ての元
素を含有するものとなる。

【００５０】導電性微粒子は、導電性膜４を構成する材
料の元素の一部あるいは全てと同様のものである。

【００５１】なお、導電性微粒子は高抵抗部内に離散的
に存在するために、高抵抗部内では基板表面、すなわち
遷移金属が分散された多孔質層６が一部露出する。

【００５２】電子放出部５の一部には、さらには電子放
出部５の近傍の導電性膜４には、後述する活性化工程を
経ることにより、炭素及び炭素化合物を有する。この炭
素及び炭素化合物の役割については、導電性膜４の一部
として機能し、また電子放出部５を構成する物質として
電子放出特性を支配することわかっている。

【００５３】本発明においては、後述する無機多孔質層
に含まれるＮｉ、Ｃｏ，Ｆｅ等の遷移金属元素の触媒作
用によって、基板表面に対し平行かつ層状に配向した結
晶性良い炭素を容易に堆積させることができる。

【００５４】従って、電子放出部５に含まれる炭素及び
炭素化合物は十分な導電性と強電界下での安定性を有し
ているため、安定な電子放出特性を得ることができる。

【００５５】無機多孔質層中に分散された遷移金属元素
はＮｉ、Ｃｏ、Ｆｅ等の単一な遷移金属元素に限らず、
これらの混合物や合金であっても良い。また、これら遷
移金属はシリカ等の多孔質中に分散されているため、素
子電極間に電界を印加した場合、シリカ等の絶縁体によ
り、リーク電流が流れてしまうことを防ぐこともでき
る。

【００５６】これらの遷移金属を均一に分散した多孔質
層は、上記有機・無機複合透明均質体をメタノールやエ
タノール等の適当な溶剤に溶解させた溶液を、基板１上
に塗布し、加熱焼成することにより得ることができる。
溶液を塗布する方法としては、インクジェット法やスピ
ンコート法がある。

【００５７】本発明の電子放出素子の製造方法としては
様々な方法があるが、その一例を図２に基づいて説明す
る。尚、図２においても図１に示した部位と同じ部位に
は図１に付した符号と同一の符号を付している。

【００５８】１）基板１を洗剤、純水および有機溶剤等
を用いて十分に洗浄後、基板上に無機多孔質層形成用原
材料として、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の遷移金属を分散した
ポリオキサゾリン／シリカの複合体を用い、これをアル
コール系溶剤で溶解した溶液を塗布する。塗布方法は、
所望の電子放出素子の作製部位にインクジェット法によ
り行なうのが好適である。次にこれを加熱焼成して有機
部分を消失させることにより、表面積が数１００ｍ² ／
ｇ程度の大きな空隙率を持つ多孔質シリカ層６を形成す
る（図２（ａ））。

【００５９】多孔質シリカ層等の無機多孔質体は、高効
率の遷移金属担持触媒として際めて有効である。尚、無
機多孔質体は次の段階の素子電極形成後に素子電極間に
付与して加熱焼成しても良い（図３（ａ）〜（ｃ）参
照）。この場合は、素子電極の一部にシリカや遷移金属
が付着する可能性があるが、導電性膜との導通はとれる
ため問題はない。

【００６０】２）次に、真空蒸着法、スパッタ法等によ
り素子電極材料を基板１上に堆積後、例えばフォトリソ
グラフィー技術により基板１上に素子電極２，３を形成
する（図２（ｂ））。

【００６１】３）次に、液滴付与手段７により導電性膜
形成用材料を含む溶液の液滴８を素子電極２，３間に付
与する（図２（ｃ））。このとき、ドット（液滴）の中
心は、素子電極２，３間の中央に位置させることが好ま
しい。また、ドットが素子電極２，３と重なる部分の長
さＷ２は、素子電極の長さＷ１以下とすることが好まし
い。

【００６２】液滴付与手段７としては、任意の液滴を形
成できる装置であればどのような装置でもよいが、特に
十数ｎｇから数十ｎｇ程度の範囲で制御が可能で、且つ
数十ｎｇ程度以上の微小量の液滴が容易に形成できるイ
ンクジェット方式の装置が良い。インクジェットとは、
液体小滴を形成したうえ、被付与面に向けて射出して、
主に液体小滴の慣性により該液体小滴を被付与面に移行
させてなる液滴付与手段である。通常、インクジェット
は被付与面上の所望の位置に液体小滴を移行させる目的
で、液滴射出部と被付与面との相対位置を変化させる手
段や、慣性により移行中の液体小滴に対して静電気等の
非接触による外力を作用させて液体小滴の飛行方向を調
整する手段を併用する場合が多い。

【００６３】４）以上の方法で導電性膜を構成する材料
を含む溶液の液滴８を付与した後、加熱焼成処理し、導
電性膜４を形成する（図２（ｄ））。通常、このように
して形成された導電性膜は、微視的には導電性膜を構成
する材料からなる微粒子が多数集合した形態を有する。

【００６４】ここでは、導電性膜形成用材料を含む溶液
を用いたインクジェット方式を挙げて説明したが、導電
性膜４の形成法はこれに限られるものではなく、真空蒸
着法、スパッタ法、化学的気相堆積法、分散塗布法、デ
ィッピング法、スピンナー法等を用いることもできる。

【００６５】５）次に、フォーミング工程を施す。この
フォーミング工程の方法の一例として通電処理による方
法を説明する。素子電極２，３間に通電を行うと、導電
性膜４の部位に電子放出部５が形成される（図２
（ｅ））。

【００６６】フォーミング工程においては、瞬間的に導
電性膜４の一部に局所的に熱エネルギーが集中し、その
部位に構造の変化した電子放出部５が形成される。すな
わち、この通電処理において導電性膜４に局部的に破
壊、変形もしくは変質等の構造の変化した電子放出部５
が形成され、この部位において無機多孔質膜６が一部露
出する。

【００６７】通電フォーミングの電圧波形の例を図５に
示す。

【００６８】電圧波形は、特にパルス波形が好ましい。
これにはパルス波高値を定電圧としたパルスを連続的に
印加する図５（ａ）に示した手法と、パルス波高値を増
加させながらパルスを印加する図５（ｂ）に示した手法
がある。

【００６９】まず、パルス波高値を定電圧とした場合に
ついて図５（ａ）で説明する。図５（ａ）におけるＴ₁
及びＴ₂ は電圧波形のパルス幅とパルス間隔である。三
角波の波高値（ピーク電圧）は、電子放出素子の形態に
応じて適宜選択される。このような条件のもと、例え
ば、数秒から数十分間電圧を印加する。パルス波形は、
三角波に限定されるものではなく、矩形波等の所望の波
形を採用することができる。

【００７０】次に、パルス波高値を増加させながら電圧
パルスを印加する場合について図５（ｂ）で説明する。
図５（ｂ）におけるＴ₁ 及びＴ₂ は、図５（ａ）に示し
たのと同様とすることができる。三角波の波高値（ピー
ク電圧）は、例えば０．１Ｖステップ程度づつ、増加さ
せることができる。

【００７１】通電フォーミング処理の終了は、パルス間
隔Ｔ₂ 中に、導電性膜４を局所的に破壊，変形しない程
度の電圧を印加し、電流を測定して検知することができ
る。例えば０．１Ｖ程度の電圧印加により流れる電流を
測定し、抵抗値を求めて、１ＭΩ以上の抵抗を示した
時、通電フォーミングを終了させる。

【００７２】フォーミング処理以降の電気的処理は、例
えば図６に示すような真空処理装置内で行うことかでき
る。この真空処理装置は測定評価装置としての機能をも
兼ね備えている。図６においても、図１に示した部位と
同じ部位には図１に付した符号と同一の符号を付してい
る。

【００７３】図６において、５５は真空容器であり、５
６は排気ポンプである。真空容器５５内には電子放出素
子が配されている。また、５１は電子放出素子に素子電
圧Ｖ_f を印加するための電源、５０は素子電極２，３間
を流れる素子電流Ｉ_f を測定するための電流計、５４は
素子の電子放出部５より放出される放出電流Ｉ_e を捕捉
するためのアノード電極、５３はアノード電極５４に電
圧を印加するための高圧電源、５２は電子放出部５より
放出される放出電流Ｉ_e を測定するための電流計であ
る。一例として、アノード電極５４の電圧を１ｋＶ〜１
０ｋＶの範囲とし、アノード電極５４と電子放出素子と
の距離Ｈを２ｍｍ〜８ｍｍの範囲として測定を行うこと
ができる。

【００７４】真空容器５５内には、不図示の真空計等の
真空雰囲気下での測定に必要な機器が設けられていて、
所望の真空雰囲気下での測定評価を行えるようになって
いる。

【００７５】排気ポンプ５６は、ターボポンプ、ロータ
リーポンプ等からなる通常の高真空装置系と、イオンポ
ンプ等からなる超高真空装置系とにより構成されてい
る。ここに示した電子放出素子基板を配した真空処理装
置の全体は、不図示のヒーターにより加熱できる。

【００７６】６）次に、フォーミングを終えた素子に活
性化工程と呼ばれる処理を施す。

【００７７】活性化工程は、例えば、有機物質のガスを
含有する雰囲気下で、通電フォーミングと同様に、素子
電極２，３間にパルスの印加を繰り返すことで行うこと
ができ、この処理により、素子電流Ｉ_f ，放出電流Ｉ_e
が、著しく変化するようになる。

【００７８】活性化工程における有機物質のガスを含有
する雰囲気は、例えば油拡散ポンプやロータリーポンプ
などを用いて真空容器内を排気した場合に雰囲気内に残
留する有機ガスを利用して形成することができる他、オ
イルを使用しないイオンポンプなどにより一旦十分に排
気した真空中に適当な有機物質のガスを導入することに
よっても得られる。このときの好ましい有機物質のガス
圧は、前述の素子の形態、真空容器の形状や、有機物質
の種類などにより異なるため、場合に応じ適宜設定され
る。

【００７９】適当な有機物質としては、アルカン、アル
ケン、アルキンの脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素
類、アルコール類、アルデヒド類、ケトン類、アミン
類、フェノール、カルボン、スルホン酸等の有機酸類等
を挙げることが出来、具体的には、メタン、エタン、プ
ロパンなどＣ_n Ｈ_2n+2で表される飽和炭化水素、エチレ
ン、プロピレンなどＣ_n Ｈ_2n等の組成式で表される不飽
和炭化水素、ベンゼン、トルエン、メタノール、エタノ
ール、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アセト
ン、メチルエチルケトン、メチルアミン、エチルアミ
ン、フェノール、蟻酸、酢酸、プロピオン酸等が使用で
きる。

【００８０】この処理により、雰囲気中に存在する有機
物質から、炭素あるいは炭素化合物が素子上に堆積し、
素子電流Ｉ_f 、放出電流Ｉ_e が、著しく変化するように
なる。

【００８１】炭素あるいは炭素化合物とは、例えばグラ
ファイト（いわゆるＨＯＰＧ，ＰＧ，ＧＣを包含するも
ので、ＨＯＰＧはほぼ完全なグラファイト結晶構造、Ｐ
Ｇは結晶粒が２０ｎｍ程度で結晶構造がやや乱れたも
の、ＧＣは結晶粒が２ｎｍ程度になり結晶構造の乱れが
さらに大きくなったものを指す。）、非晶質カーボン
（アモルファスカーボン及び、アモルファスカーボンと
前記グラファイトの微結晶の混合物を指す。）であり、
その膜厚は、５０ｎｍ以下の範囲とするのが好ましく、
３０ｎｍ以下の範囲とすることがより好ましい。

【００８２】本発明における活性化工程では、有機物質
から堆積する炭素及び炭素化合物は、その堆積過程にお
いて、電子放出部５の高抵抗部に露出したシリカ等の無
機多孔質層に含まれる遷移金属元素、すなわちＦｅ、Ｃ
ｏ，Ｎｉ等による触媒作用を受ける。これらの金属元素
は、一般に、有機物質から熱ＣＶＤ法によってグラファ
イトを形成するための有効な触媒として知られている。

【００８３】本発明に係る電子放出素子における炭素及
び炭素化合物の堆積機構は必ずしも明らかとはなってい
ないが、熱、電子線、電界等のエネルギーが複雑に組み
合わさることにより堆積が起こると考えられ、堆積過程
において遷移金属元素による触媒作用の結果、配向性及
び結晶性の良い炭素及び炭素化合物が容易に堆積すると
考えられる。配向性及び結晶性の良い炭素は、電気伝導
性、熱的安定性に優れた材料となるために、本発明によ
る電子放出素子は、長時間にわたり安定な電子放出特性
を示すことができる。

【００８４】活性化工程の終了判定は、素子電流Ｉ_f と
放出電流Ｉ_e を測定しながら、適宜行うことができる。

【００８５】７）このような工程を経て得られた電子放
出素子は、安定化工程を行うことが好ましい。この工程
は、活性化処理した真空度より高い真空度の真空雰囲気
にし、駆動する工程である。真空容器を排気する真空排
気装置は、装置から発生するオイルが素子の特性に影響
を与えないように、オイルを使用しないものを用いるの
が好ましい。具体的には、ソープションポンプ、イオン
ポンプ等の真空排気装置を挙げることが出来る。

【００８６】真空容器内の有機成分の分圧は、上記炭素
あるいは炭素化合物がほぼ新たに堆積しない分圧で１．
３×１０^-6Ｐａ以下が好ましく、さらには１．３×１０
^-8Ｐａ以下が特に好ましい。さらに真空容器内を排気す
るときには、真空容器全体を加熱して、真空容器内壁
や、電子放出素子に吸着した有機物質分子を排気しやす
くするのが好ましい。このときの加熱条件は、８０〜２
５０℃好ましくは１５０℃以上で、できるだけ長時間処
理するのが望ましいが、特にこの条件に限るものではな
く、真空容器の大きさや形状、電子放出素子の構成など
の諸条件により適宜選ばれる条件により行う。真空容器
内の圧力は極力低くすることが必要で、１．３×１０^-5
Ｐａ以下が好ましく、さらには１．３×１０^-6Ｐａ以下
が特に好ましい。

【００８７】安定化工程を行った後の、駆動時の雰囲気
は、上記安定化処理終了時の雰囲気を維持するのが好ま
しいが、これに限るものではなく、有機物質が十分除去
されていれば、圧力自体は多少上昇しても十分安定な特
性を維持することが出来る。このような真空雰囲気を採
用することにより、新たな炭素あるいは炭素化合物の堆
積を抑制でき、結果として素子電流Ｉ_f ，放出電流Ｉ_e
が、安定する。

【００８８】上述した工程を経て得られた本発明の電子
放出素子の基本特性について、図７を参照しながら説明
する。

【００８９】図７は、図６に示した真空処理装置を用い
て測定された放出電流Ｉ_e 及び素子電流Ｉ_f と、素子電
圧Ｖ_f との関係を模式的に示した図である。図７におい
ては、放出電流Ｉ_e が素子電流Ｉ_f に比べて著しく小さ
いので、任意単位で示している。尚、縦・横軸ともリニ
アスケールである。

【００９０】図７からも明らかなように、本発明の電子
放出素子は、放出電流Ｉ_e に関して次の３つの特徴的性
質を有する。

【００９１】即ち、第１に、本素子はある電圧（閾値電
圧と呼ぶ；図７中のＶ_th）以上の素子電圧を印加すると
急激に放出電流Ｉ_e が増加し、一方閾値電圧Ｖ_th以下で
は放出電流Ｉ_e が殆ど検出されない。つまり、放出電流
Ｉ_e に対する明確な閾値電圧Ｖ_thを持った非線形素子で
ある。

【００９２】第２に、放出電流Ｉ_e が素子電圧Ｖ_f に単
調増加依存するため、放出電流Ｉ_eは素子電圧Ｖ_f で制
御できる。

【００９３】第３に、アノード電極５４（図６参照）に
捕捉される放出電荷は、素子電圧Ｖ_f を印加する時間に
依存する。つまり、アノード電極５４に捕捉される電荷
量は、素子電圧Ｖ_f を印加する時間により制御できる。

【００９４】以上の説明より理解されるように、本発明
の電子放出素子は、入力信号に応じて、電子放出特性を
容易に制御できることになる。この性質を利用すると複
数の電子放出素子を配して構成した電子源、画像形成装
置等、多方面への応用が可能となる。

【００９５】図７においては、素子電流Ｉ_f が素子電圧
Ｖ_f に対して単調増加する（ＭＩ特性）例を示したが、
素子電流Ｉ_f が素子電圧Ｖ_f に対して電圧制御型負性抵
抗特性（ＶＣＮＲ特性）を示す場合もある（不図示）。
これらの特性は、前述の工程を制御することで制御でき
る。

【００９６】次に、本発明の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を複数個基板
上に配列し、例えば電子源や画像形成装置が構成でき
る。

【００９７】電子放出素子の配列については、種々のも
のが採用できる。一例として、並列に配置した多数の電
子放出素子の個々を両端で接続し、電子放出素子の行を
多数個配し（行方向と呼ぶ）、この配線と直交する方向
（列方向と呼ぶ）で、該電子放出素子の上方に配した制
御電極（グリッドとも呼ぶ）により、電子放出素子から
の電子を制御駆動する梯子状配置のものがある。これと
は別に、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
に共通に接続するものが挙げられる。このようなものは
所謂単純マトリクス配置である。まず単純マトリクス配
置について以下に詳述する。

【００９８】本発明の電子放出素子については、前述し
た通り３つの特性がある。即ち、表面伝導型電子放出素
子からの放出電子は、閾値電圧以上では、対向する素子
電極間に印加するパルス状電圧の波高値と幅で制御でき
る。一方、閾値電圧以下では、殆ど放出されない。この
特性によれば、多数の電子放出素子を配置した場合にお
いても、個々の素子にパルス状電圧を適宜印加すれば、
入力信号に応じて、表面伝導型電子放出素子を選択して
電子放出量を制御できる。

【００９９】以下この原理に基づき、本発明の電子放出
素子を複数配して得られる電子源基板について、図８を
用いて説明する。図８において、７１は電子源基板、７
２はＸ方向配線、７３はＹ方向配線である。７４は電子
放出素子、７５は結線である。

【０１００】ｍ本のＸ方向配線７２は、Ｄ_x1，Ｄ_x2，…
…，Ｄ_xm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。Ｙ方向配
線７３は、Ｄ_y1，Ｄ_y2……Ｄ_ynのｎ本の配線よりなり、
Ｘ方向配線７２と同様に形成される。これらｍ本のＸ方
向配線７２とｎ本のＹ方向配線７３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）。

【０１０１】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７２を形成した基板７１の
全面或は一部に所望の形状で形成され、特に、Ｘ方向配
線７２とＹ方向配線７３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
７２とＹ方向配線７３は、それぞれ外部端子として引き
出されている。

【０１０２】電子放出素子７４を構成する一対の素子電
極（不図示）は、それぞれｍ本のＸ方向配線７２とｎ本
のＹ方向配線７３に、導電性金属等からなる結線７５に
よって電気的に接続されている。

【０１０３】配線７２と配線７３を構成する材料、結線
７５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、また夫々異なってもよい。これらの材料は、例えば
前述の素子電極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。

【０１０４】Ｘ方向配線７２には、Ｘ方向に配列した電
子放出素子７４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。一方、Ｙ方
向配線７３には、Ｙ方向に配列した電子放出素子７４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。

【０１０５】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。

【０１０６】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９と図１０及
び図１１を用いて説明する。図９は、画像形成装置の表
示パネルの一例を示す模式図であり、図１０は、図９の
画像形成装置に使用される蛍光膜の模式図である。図１
１は、ＮＴＳＣ方式のテレビ信号に応じて表示を行うた
めの駆動回路の一例を示すブロック図である。

【０１０７】図９において、７１は電子放出素子を複数
配した電子源基板、８１は電子源基板７１を固定したリ
アプレート、８６はガラス基板８３の内面に蛍光膜８４
とメタルバック８５等が形成されたフェースプレートで
ある。８２は支持枠であり、該支持枠８２には、リアプ
レート８１、フェースプレート８６がフリットガラス等
を用いて接続されている。８８は外囲器であり、例えば
大気中あるいは窒素中で、４００〜５００℃の温度範囲
で１０分間以上焼成することで、封着して構成される。

【０１０８】７４は、図１に示したような電子放出素子
である。７２，７３は、表面伝導型電子放出素子の一対
の素子電極と接続されたＸ方向配線及びＹ方向配線であ
る。

【０１０９】外囲器８８は、上述の如く、フェースプレ
ート８６、支持枠８２、リアプレート８１で構成され
る。リアプレート８１は主に基板７１の強度を補強する
目的で設けられるため、基板７１自体で十分な強度を持
つ場合は別体のリアプレート８１は不要とすることがで
きる。即ち、基板７１に直接支持枠８２を封着し、フェ
ースプレート８６、支持枠８２及び基板７１で外囲器８
８を構成してもよい。一方、フェースプレート８６とリ
アプレート８１の間に、スペーサーと呼ばれる不図示の
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８８を構成することもできる。

【０１１０】図１０は、蛍光膜を示す模式図である。蛍
光膜８４は、モノクロームの場合は蛍光体のみで構成す
ることができる。カラーの蛍光膜の場合は、蛍光体の配
列により、ブラックストライプ（図１０（ａ））あるい
はブラックマトリクス（図１０（ｂ））等と呼ばれる黒
色導電材９１と蛍光体９２とから構成することができ
る。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９２間の塗り分け部を黒くすることで混色等を
目立たなくすることと、蛍光膜８４における外光反射に
よるコントラストの低下を抑制することにある。黒色導
電材９１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。

【０１１１】ガラス基板８３に蛍光体を塗布する方法
は、モノクローム、カラーによらず、沈澱法や印刷法等
が採用できる。蛍光膜８４の内面側には、通常メタルバ
ック８５が設けられる。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８
６側へ鏡面反射することにより輝度を向上させること、
電子ビーム加速電圧を印加するための電極として作用さ
せること、外囲器内で発生した負イオンの衝突によるダ
メージから蛍光体を保護すること等である。メタルバッ
クは、蛍光膜作製後、蛍光膜の内面側表面の平滑化処理
（通常、「フィルミング」と呼ばれる。）を行い、その
後Ａｌを真空蒸着等を用いて堆積させることで作製でき
る。

【０１１２】フェースプレート８６には、更に蛍光膜８
４の導電性を高めるため、蛍光膜８４の外面側に透明電
極（不図示）を設けてもよい。

【０１１３】前述の封着を行う際、カラーの場合は各色
蛍光体と電子放出素子とを対応させる必要があり、十分
な位置合わせが不可欠となる。

【０１１４】図９に示した画像形成装置は、例えば以下
のようにして製造される。

【０１１５】外囲器８８内は、適宜加熱しなから、イオ
ンポンプ、ソープションポンプ等のオイルを使用しない
排気装置により不図示の排気管を通じて排気し、１．３
×１０^-5Ｐａ程度の真空度の有機物質の十分に少ない雰
囲気にした後、封止が成される。外囲器８８の封止後の
真空度を維持するために、ゲッター処理を行うこともで
きる。これは、外囲器８８の封止を行う直前あるいは封
止後に、抵抗加熱あるいは高周波加熱等を用いた加熱に
より、外囲器８８内の所定の位置に配置されたゲッター
（不図示）を加熱し、蒸着膜を形成する処理である。ゲ
ッターは通常Ｂａ等が主成分であり、該蒸着膜の吸着作
用により真空度を維持するものである。ここで、電子放
出素子のフォーミング処理以降の工程は適宜設定でき
る。

【０１１６】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１１を用いて説明する。図１１において、
１０１は画像表示パネル、１０２は走査回路、１０３は
制御回路、１０４はシフトレジスタ、１０５はラインメ
モリ、１０６は同期信号分離回路、１０７は変調信号発
生器、Ｖｘ及びＶａは直流電圧源である。

【０１１７】表示パネル１０１は、端子Ｄ_ox1 乃至Ｄ
_oxm 、端子Ｄ_oy1 乃至Ｄ_oyn 及び高圧端子８７を介して
外部の電気回路と接続している。端子Ｄ_ox1 乃至Ｄ_oxm
には、表示パネル１０１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１行（ｎ素子）づつ順次駆動する為の走査信号
が印加される。端子Ｄ_oy1 乃至Ｄ_oyn には、前記走査信
号により選択された１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８７には、直流電圧源Ｖａより、例えば１０ｋＶの
直流電圧が供給されるが、これは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。

【０１１８】走査回路１０２について説明する。同回路
は、内部にｍ個のスイッチング素子（図中、Ｓ₁ 乃至Ｓ
_m で模式的に示している）を備えたものである。各スイ
ッチング素子は、直流電圧電源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、
表示パネル１０１の端子Ｄ_ox1 乃至Ｄ_oxm と電気的に接
続される。各スイッチング素子Ｓ₁ 乃至Ｓ_m は、制御回
路１０３が出力する制御信号Ｔ_scan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。

【０１１９】直流電圧源Ｖｘは、本例の場合には電子放
出素子の特性（電子放出閾値電圧）に基づき、走査され
ていない素子に印加される駆動電圧が電子放出閾値電圧
以下となるような一定電圧を出力するよう設定されてい
る。

【０１２０】制御回路１０３は、外部より入力される画
像信号に基づいて適切な表示が行われるように、各部の
動作を整合させる機能を有する。制御回路１０３は、同
期信号分離回路１０６より送られる同期信号Ｔ_sycnに基
づいて、各部に対してＴ_scan，Ｔ_sft 及びＴ_mry の各制
御信号を発生する。

【０１２１】同期信号分離回路１０６は、外部から入力
されるＮＴＳＣ方式のテレビ信号から、同期信号成分と
輝度信号成分とを分離するための回路で、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。同期
信号分離回路１０６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Ｔ_sycn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。このＤＡＴＡ信号は、シフトレジスタ１０４に
入力される。

【０１２２】シフトレジスタ１０４は、時系列的にシリ
アルに入力される前記ＤＡＴＡ信号を、画像の１ライン
毎にシリアル／パラレル変換するためのもので、前記制
御回路１０３より送られる制御信号Ｔ_sft に基づいて動
作する（即ち、制御信号Ｔ_sft は、シフトレジスタ１０
４のシフトクロックであると言い換えてもよい。）。シ
リアル／パラレル変換された画像１ライン分のデータ
（電子放出素子ｎ素子分の駆動データに相当）は、Ｉ_d1
乃至Ｉ_dnのｎ固の並列信号として前記シフトレジスタ１
０４より出力される。

【０１２３】ラインメモリ１０５は、画像１ライン分の
データを必要時間の間だけ記憶する為の記憶装置であ
り、制御回路１０３より送られる制御信号Ｔ_mry に従っ
て適宜Ｉ_d1乃至Ｉ_dnの内容を記憶する。記憶された内容
は、Ｉ_d'1 乃至Ｉ_d'n として出力され、変調信号発生器
１０７に入力される。

【０１２４】変調信号発生器１０７は、画像データＩ
_d'1 乃至Ｉ_d'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Ｄ_oy1 乃至Ｄ_oyn を通じて表示パネル１０１内
の電子放出素子に印加される。

【０１２５】前述したように、本発明の電子放出素子は
放出電流Ｉ_e に関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閾値電圧Ｖ_thがあり、Ｖ_th以上
の電圧が印加された時のみ電子放出が生じる。電子放出
閾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、本素子にパ
ルス状の電圧を印加する場合、例えば電子放出閾値電圧
以下の電圧を印加しても電子放出は生じないが、電子放
出閾値電圧以上の電圧を印加する場合には電子ビームが
出力される。その際、パルスの波高値Ｖｍを変化させる
ことにより、出力電子ビームの強度を制御することが可
能である。また、パルスの幅Ｐｗを変化させることによ
り、出力される電子ビームの電荷の総量を制御すること
が可能である。

【０１２６】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、電圧変調方式とパルス幅変調方
式等が採用できる。電圧変調方式を実施するに際して
は、変調信号発生器１０７としては、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電圧パル
スの波高値を変調できるような電圧変調方式の回路を用
いることができる。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１０７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。

【０１２７】シフトレジスタ１０４やラインメモリ１０
５は、デジタル信号式のものでもアナログ信号式のもの
でも採用できる。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。

【０１２８】デジタル信号式を用いる場合には、同期信
号分離回路１０６の出力信号ＤＡＴＡをデジタル信号化
する必要があるが、これには同期信号分離回路１０６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１０５の出力信号がデジタル信号かアナロ
グ信号かにより、変調信号発生器１０７に用いられる回
路が若干異なったものとなる。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１０７には、
例えばＤ／Ａ変換回路を用い、必要に応じて増幅回路等
を付加する。パルス幅変調方式の場合、変調信号発生器
１０７には、例えば高速の発振器及び発振器の出力する
波数を計数する計数器（カウンタ）及び計数器の出力値
と前記メモリの出力値を比較する比較器（コンパレー
タ）を組み合わせた回路を用いる。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。

【０１２９】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１０７には、例えばオペアンプ等を
用いた増幅回路を採用でき、必要に応じてレベルシフト
回路等を付加することもできる。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。

【０１３０】このような構成をとり得る本発明の画像形
成装置においては、各電子放出素子に、容器外端子Ｄ
_ox1 乃至Ｄ_oxm 、Ｄ_oy1 乃至Ｄ_oyn を介して電圧を印加
することにより、電子放出が生じる。高圧端子８７を介
してメタルバック８５あるいは透明電極（不図示）に高
圧を印加し、電子ビームを加速する。加速された電子
は、蛍光膜８４に衝突し、発光が生じて画像が形成され
る。

【０１３１】ここで述べた画像形成装置の構成は、本発
明の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。入力信号についてはＮ
ＴＳＣ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方式等の他、これらより
も多数の走査線からなるＴＶ信号（例えば、ＭＵＳＥ方
式をはじめとする高品位ＴＶ）方式をも採用できる。

【０１３２】次に、前述の梯子型配置の電子源及び画像
形成装置について、図１２及び図１３を用いて説明す
る。

【０１３３】図１２は、梯子型配置の電子源の一例を示
す模式図である。図１２において、１１０は電子源基
板、１１１は電子放出素子である。１１２は、電子放出
素子１１１を接続するための共通配線Ｄ_x1〜Ｄ_x10 であ
り、これらは外部端子として引き出されている。電子放
出素子１１１は、基板１１０上に、Ｘ方向に並列に複数
個配置されている（これを素子行と呼ぶ）。この素子行
が複数個配置されて、電子源を構成している。各素子行
の共通配線間に駆動電圧を印加することで、各素子行を
独立に駆動させることができる。即ち、電子ビームを放
出させたい素子行には、電子放出閾値以上の電圧を印加
し、電子ビームを放出させたくない素子行には、電子放
出閾値以下の電圧を印加する。各素子行間に位置する共
通配線Ｄ_x2〜Ｄ_x9は、例えばＤ_x2とＤ_x3、Ｄ_x4とＤ_x5、
Ｄ_x6とＤ_x7、Ｄ_x8とＤ_x9とを夫々一体の同一配線とする
こともできる。

【０１３４】図１３は、梯子型配置の電子源を備えた画
像形成装置におけるパネル構造の一例を示す模式図であ
る。１２０はグリッド電極、１２１は電子が通過するた
めの開口、Ｄ_ox1 乃至Ｄ_oxm は容器外端子、Ｇ₁ 乃至Ｇ
_n はグリッド電極１２０と接続された容器外端子であ
る。１１０は各素子行間の共通配線を同一配線とした電
子源基板である。図１３においては、図９、図１２に示
した部位と同じ部位には、これらの図に付したのと同一
の符号を付している。ここに示した画像形成装置と、図
９に示した単純マトリクス配置の画像形成装置との大き
な違いは、電子源基板１１０とフェースプレート８６の
間にグリッド電極１２０を備えているか否かである。

【０１３５】図１３においては、基板１１０とフェース
プレート８６の間には、グリッド電極１２０が設けられ
ている。グリッド電極１２０は、電子放出素子１１１か
ら放出された電子ビームを変調するためのものであり、
梯子型配置の素子行と直交して設けられたストライプ状
の電極に電子ビームを通過させるため、各素子に対応し
て１個ずつ円形の開口１２１が設けられている。グリッ
ド電極の形状や配置位置は、図１３に示したものに限定
されるものではない。例えば、開口としてメッシュ状に
多数の通過口を設けることもでき、グリッド電極を電子
放出素子の周囲や近傍に設けることもできる。

【０１３６】容器外端子Ｄ_ox1 乃至Ｄ_oxm 及びグリッド
容器外端子Ｇ₁ 乃至Ｇ_n は、不図示の制御回路と電気的
に接続されている。

【０１３７】本例の画像形成装置では、素子行を１列ず
つ順次駆動（走査）して行くのと同期してグリッド電極
列に画像１ライン分の変調信号を同時に印加する。これ
により、各電子ビームの蛍光体への照射を制御し、画像
を１ラインずつ表示することができる。

【０１３８】以上説明した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。

【０１３９】

【実施例】以下に、具体的な実施例を挙げて本発明を説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はなく、本発明の目的が達成される範囲内での各要素の
置換や設計変更がなされたものをも包含する。

【０１４０】［実施例１］本実施例に係る電子放出素子
の基本的な構成は、図１と同様である。図１において、
１は基板、２，３は素子電極、４は導電性膜、５は電子
放出部、６は多孔質シリカ層、Ｌは素子電極間隔、Ｗ１
は素子電極長さ、Ｗ２はドットの電極と重なる部分を示
す。

【０１４１】本実施例における電子放出素子の製造法
は、基本的には図２と同様である。以下、図１及び図２
を用いて、本実施例における電子放出素子の製造方法を
順をおって説明する。

【０１４２】工程−ａ まず、基板１として石英ガラスを用い、これを有機溶剤
等により十分に洗浄後、１２０℃で乾燥させた。次に、
前述の洗浄工程を施した基板１上の所望の位置に、ポリ
オキサゾリン、テトラエトキシシラン及び塩化ニッケル
からなる１．０Ｗｔ％エタノール溶液を、バブルジェッ
ト方式（ＢＪ方式）のインクジェット装置（Ｃａｎｏｎ
製 ＢＪ−１０Ｖ）を用いて塗布した。

【０１４３】この有機・無機複合体溶液の具体的製法
は、重合度５．７のポリオキサゾリン０．６ｇとテトラ
エトキシシラン６．０ｇとを６．７ｇのエタノール溶媒
に溶解させ均一溶液とし、その溶液中に１Ｎ塩酸０．１
６ｇを添加し、さらに塩化ニッケル（ＮｉＣｌ₂ ・６Ｈ
₂ Ｏ）０．０４８ｇを添加して、混合溶液とした。この
混合溶液を攪拌しながら、空気中において室温で６日間
反応を行なわせた。その結果、均質で透明な有機・無機
複合体が得られた。

【０１４４】得られた複合体から、ソックスレー（Ｓｏ
ｘｈｌｅｔ）法により、クロロホルム溶媒を用いてポリ
オキサゾリンの抽出を試みたところ、ポリオキサゾリン
は全く抽出されず、ポリオキサゾリンは殆ど複合体中に
分散して取込まれていることが確認された。また、遷移
金属塩とポリオキサゾリンのアミド基とは強い相互作用
をなすため、シリカゲル中にポリオキサゾリンが均一に
分散することにより、Ｎｉもシリカゲル中に均一に分散
することになる。

【０１４５】次に、基板１上に塗布された有機・無機複
合体を５５０℃で５時間焼成処理した。これにより有機
ポリマーが消失して、約３０２ｍ² ／ｇの広い表面積を
有し、Ｎｉが均一に分散された多孔質シリカ６が得られ
た。このときのシリカ層６の膜厚は約５０ｎｍであっ
た。

【０１４６】このＮｉが分散された状態は、同上の溶液
を別にサンプリングして、同上の条件で焼成したものを
走査型電子顕微鏡により観察した。

【０１４７】また図１４は、有機・無機複合透明均質体
を同定するための赤外吸収スペクトルデータの一例を示
す図である。この複合体は、ポリ（２−メチル−２−オ
キサゾリン）１重量部とテトラエトキシシラン２重量部
と塩化ニッケル０．１６重量部とを配合し、上記した製
法例に準じて製造されたものである。

【０１４８】図１４に示すように、ポリ（２−メチル−
２−オキサゾリン）のカルボニル（Ｃ＝Ｏ）伸縮振動が
波数１６３８ｃｍ^-1に観測され、これよりポリ（２−メ
チル−２−オキサゾリン）は、シリカゲルのマトリック
スとの間で相互作用をなしていることがわかる。

【０１４９】また、シリカゲルのマトリックスのシロキ
サン（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）振動の吸収が波数１１００ｃｍ
^-1付近に強く現れている。これらのことから、有機・無
機複合透明均質体を同定することができる。

【０１５０】工程−ｂ この基板上に、フォトリソグラフィー技術によりＮｉか
らなる素子電極２，３を形成した（図２（ｂ））。この
とき、素子電極間隔Ｌが２０μｍ、素子電極長さＷ１が
１００μｍ、厚さが約３００ｎｍとなるように形成し
た。

【０１５１】工程−ｃ 次に、ＢＪ方式のインクジェット装置（Ｃａｎｏｎ製
ＢＪ−１０Ｖ）を用いて、水７０Ｗｔ％でＩＰＡ＋エチ
レングリコール＋ＰＶＡが３０Ｗｔ％の液にパラジウム
モノエタノールアミン（以下ＰＡＭＥと略）が１Ｗｔ％
となるように調製したものを、上記のように処理した素
子電極上に付し（図２（ｃ））、乾燥した。

【０１５２】工程−ｄ これを３００℃に加熱して、ＰｄＯ微粒子からなる微粒
子膜を形成し、電子放出部作成用の導電性膜４とした
（図２（ｄ））。この微粒子膜の平均粒径は９ｎｍであ
った。また、この導電性膜４の膜厚は１０ｎｍ、シート
抵抗値は５×１０⁴ Ω／□であった。

【０１５３】工程−ｅ 次に、図６の測定評価装置に設置し、真空ポンプにて排
気し、２．６×１０^-3Ｐａの真空度に達した後、素子に
電圧Ｖ_f を印加するための電源５１より、素子電極２，
３間に電圧を印加し、導電性膜４を通電処理（フォーミ
ング処理）することにより、電子放出部５を作成した
（図２（ｅ））。フォーミング処理の電圧波形は図５の
（ｂ）に示したものである。

【０１５４】図５の（ｂ）中、Ｔ₁ 及びＴ₂ は電圧波形
のパルス幅とパルス間隔であり、本実施例ではＴ₁ を１
ｍｓｅｃ．、Ｔ₂ を１０ｍｓｅｃ．とし、矩形波の波高
値（フォーミング時のピーク電圧）は０．１Ｖステップ
で昇圧し、フォーミング処理を行なった。また、フォー
ミング処理中は、同時に０．１Ｖの電圧で、Ｔ₂ 間に抵
抗測定パルスを挿入し、抵抗を測定した。

【０１５５】フォーミング処理の終了は、抵抗測定パル
スでの測定値が、約１ＭΩ以上になった時とし、同時に
素子への電圧の印加を終了した。

【０１５６】この後、素子を真空中に保持したまま、１
５０℃で５時間のアニーリングをして安定化工程を施し
た。この時、ＰｄＯの導電性膜４は熱的に還元された。
なお、この安定化工程後、評価装置の真空度は１．３×
１０^-7Ｐａ程度まで達した。

【０１５７】工程−ｆ 続いて、活性化工程を行なうため、予め有機物質をアン
プルに封じたものをスローリークバルブを通して真空内
に導入し、１．３×１０^-4Ｐａを維持した。次に、フォ
ーミング処理した素子に、図１５に示した波形で波高値
を１４Ｖで活性化処理をした。すなわち、測定評価装置
内で、素子電流Ｉ_f を測定しながら、素子電極間にパル
ス電圧を印加した。約３０分でＩ_f 値がほぼ飽和したた
め、通電を停止し、スローリークバルブを閉め、活性化
処理を終了した。

【０１５８】こうして、電子放出部５を形成した電子放
出素子を作製し、電子放出特性を評価した。

【０１５９】なお、アノード電極５４と電子放出素子間
の距離Ｈを４ｍｍ、アノード電極の電位を１ｋＶ、電子
放出特性測定時の真空装置内の真空度を１．３×１０^-7
Ｐａとし、素子電極２，３間に電圧を１４Ｖ印加した。
本実施例のＮｉを均一に分散した多孔質シリカ層６を形
成した素子は、測定開始直後に５ｍＡ程度の素子電流Ｉ
_f 、及び１２μＡ程度の放出電流Ｉ_e が観測され、電子
放出効率η＝（Ｉ_e ／Ｉ_f ）×１００（％）は、０．２
４％であった。さらに、本実施例の素子を駆動し続けた
ところ、特性は数分で安定化し、素子電流Ｉ_f ＝４ｍ
Ａ、放出電流Ｉ_e＝１０μＡ、効率η＝０．２５％の特
性を維持した。

【０１６０】［実施例２］図３及び図４を用いて本実施
例を説明する。なお、図３及び図４において図１と同じ
符号は同一の部材を示す。

【０１６１】工程−ａ 実施例１と同様の基板１を用いて同様に洗浄し、同様に
乾燥させた後、実施例１と同様の素子電極２，３を形成
した（図３（ａ））。

【０１６２】工程−ｂ 次に、素子電極２，３間に、実施例１と同様のシリカゲ
ルとポリオキサゾリンからなる有機・無機複合透明均質
体の１．０Ｗｔ％エタノール溶液をインクジェット法に
より付与した（図３（ｂ））。この複合体の具体的製法
は実施例１と同様とした。このとき、溶液が電極の一部
に付着するが、次の焼成段階でＮｉが均一に分散された
シリカ層が生成されるため、導電膜と電極間の導通は可
能であり問題はない。

【０１６３】工程−ｃ これを実施例１と同様に焼成し、約４００ｍ² ／ｇの広
い面積を有するＮｉが均一分散された多孔質シリカ層６
を形成した（図３（ｃ））。

【０１６４】工程−ｄ 次に、実施例１と同様の溶液の液滴を、実施例１と同様
の液滴付与手段を用いて素子電極２，３間に付与した
（図４（ｄ））。

【０１６５】工程−ｅ これを実施例１と同様に加熱処理し、ＰｄＯ微粒子から
なる微粒子膜を形成し、導電性膜４とした（図４
（ｅ））。

【０１６６】工程−ｆ さらに、実施例１と同様に通電処理して電子放出部５を
形成した（図４（ｆ））。このような工程を繰り返して
複数の素子を形成した。

【０１６７】以上のような方法で作成した複数の電子放
出素子を実施例１と同様に活性化処理を行ない、電子放
出素子を作製し、実施例１と同様に電子放出特性を評価
した。

【０１６８】その結果、本実施例の素子は、測定開始直
後に素子電流Ｉ_f ＝５ｍＡ、放出電流Ｉ_e ＝１２μＡが
観測され、電子放出効率η＝（Ｉ_e ／Ｉ_f ）×１００
（％）は、０．２４％であった。さらに本実施例の素子
を駆動し続けたところ、特性は数分で安定し、素子電流
Ｉ_f ＝４ｍＡ、放出電流Ｉ_e ＝９μＡ、効率η＝０．２
３％の特性を維持した。

【０１６９】［比較例］基板上に遷移金属を均一に分散
した多孔質シリカ層を設けないこと以外、実施例１と同
様にして素子を形成し、実施例１と同様にフォーミング
処理、活性化処理を行なった。

【０１７０】この素子の電子放出特性を実施例１と同様
に測定したところ、測定開始直後には、５ｍＡ程度の素
子電流Ｉ_f 、及び１０μＡ程度の放出電流Ｉ_e が観測さ
れ、電子放出効率η＝（Ｉ_e ／Ｉ_f ）×１００（％）
は、０．２０％であった。さらに、この素子を駆動し続
けたところ、特性は数十分で安定したが、素子電流Ｉ_f
＝２．５ｍＡ、Ｉ_e ＝４．５μＡ、効率η＝０．１８％
の特性となった。

【０１７１】以上より、本発明による実施例の素子は、
比較例の素子に比べて、初期の特性における優位性は小
さいものの安定性に優れ、安定後の特性の良い電子放出
素子であることが判る。

【０１７２】また、前記工程で作製した本発明による実
施例の素子、及び比較例の素子の電子放出部５を含む領
域について、それぞれの素子に対してレーザーラマンス
ペクトルを測定した。

【０１７３】その結果、本発明による実施例の素子では
グラファイトのラマンピークに対応する１５７５ｃｍ^-1
付近に明確なピークが観測されたが、比較例の素子では
１６００ｃｍ^-1付近にブロードなピークを示した。

【０１７４】次に、本実施例の素子の断面を透過電子顕
微鏡で観察したところ、電子放出部５の近傍に堆積物が
観測され、その堆積物は基板面に平行な層状の配向を有
していた。なお、この堆積物の電子線回折を測定したと
ころ、格子間隔として約３．４Åが得られた。

【０１７５】これらの結果から、本発明による実施例の
素子では、比較例の素子に比べ、電子放出部５に堆積し
た炭素は配向性及び結晶性が良く、電子放出特性の安定
性に寄与していることが判った。

【０１７６】以上のように本発明による電子放出素子で
は、長時間にわたり安定な電子放出特性が得られた。

【０１７７】［実施例３］本実施例では以下のようにし
て画像形成装置を作製した。図１６〜図１９を用いて本
実施例の画像形成装置の電子源の作製方法を説明する。

【０１７８】電子源の一部の平面図を図１６に、図１６
中のＡ−Ａ’断面図を図１７に示す。図１６〜図１９に
おいて、同じ記号を付したものは同一の部材を示す。こ
こで、７１は基板、２，３は素子電極、４は導電性膜、
７２は図８におけるＤ_xmに対応するＸ方向配線（下配線
とも呼ぶ）、７３は図８におけるＤ_ynに対応するＹ方向
配線（上配線とも呼ぶ）、１５１は層間絶縁層、１５２
は素子電極と下配線７２との電気的接続のためのコンタ
クトホールである。

【０１７９】工程−ａ 清浄化した青板ガラス上に厚さ０．５μｍのシリコン酸
化膜をスパッタ法で形成した基板７１上に、真空蒸着に
より厚さ５ｎｍのＣｒ、厚さ６００ｎｍのＡｕを順次積
層した後、ホトレジスト（ＡＺ１３７０ ヘキスト社
製）をスピナーにより回転塗布、ベークした後、ホトマ
スク像を露光、現像して、下配線７２のレジストパター
ンを形成し、次いでＡｕ／Ｃｒ堆積膜をウェットエッチ
ングして、所望の形状の下配線７２を形成した。

【０１８０】工程−ｂ 次に、厚さ１．０μｍのシリコン酸化膜からなる層間絶
縁層１５１をＲＦスパッタ法により堆積した。

【０１８１】工程−ｃ 工程ｂで堆積したシリコン酸化膜にコンタクトホール１
５２を形成するためのホトレジストパターンを作り、こ
れをマスクとして層間絶縁層１５１をエッチングしてコ
ンタクトホール１５２を形成した。エッチングはＣＦ₄
とＨ₂ ガスを用いたＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ
Ｅｔｃｈｉｎｇ）法によった。

【０１８２】工程−ｄ 次に、所望の電子放出素子作製部位近傍に、実施例１と
同様に調製したポリオキサゾリン、テトラエトキシシラ
ン及び塩化ニッケルの混合エタノール溶液を、ＢＪ方式
のインクジェット装置（Ｃａｎｏｎ製 ＢＪ−１０Ｖ）
を用いて塗布し、実施例１と同様に加熱焼成処理を行な
った。

【０１８３】工程−ｅ その後、素子電極２，３と素子電極間隔Ｌとなるべきパ
ターンをホトレジスト（ＲＤ−２０００Ｎ−４１ 日立
化成社製）形成し、真空蒸着法により厚さ５ｎｍのＴ
ｉ、厚さ１００ｎｍのＮｉを順次堆積した。ホトレジス
トパターンを有機溶剤で溶解し、Ｎｉ／Ｔｉ堆積膜をリ
フトオフし、素子電極間隔Ｌが３μｍ、素子電極長さＷ
１が３００μｍの素子電極２，３を形成した。

【０１８４】工程−ｆ 素子電極３の上に上配線７３のホトレジストパターンを
形成した後、厚さ５ｎｍのＴｉ、厚さ５００ｎｍのＡｕ
を順次真空蒸着により堆積し、リフトオフにより不要の
部分を除去して、所望の形状の上配線７３を形成した。

【０１８５】工程−ｇ 実施例１で用いた有機パラジウム含有溶液を、実施例１
と同様の液滴付与手段（不図示）を用いて素子電極２，
３間に付与し、３００℃で１０分間の加熱焼成処理を施
した。こうして形成された導電性膜４は主としてＰｄよ
りなる微粒子からなる薄膜であり、その膜厚は最大で３
０ｎｍ、シート抵抗値Ｒｓは２×１０⁴Ω／□であっ
た。

【０１８６】なお、ここで述べる微粒子膜とは、複数の
微粒子が集合した膜であり、その微細構造として微粒子
が個々に分散配置した状態のみならず、微粒子が互いに
隣接、あるいは重なり合った状態（島状も含む）の膜を
指し、その粒径とは前記状態で粒子形状が認識可能な微
粒子についての径をいう。

【０１８７】工程−ｈ コンタクトホール１５２部分以外にレジストを塗布する
ようなパターンを形成した後、真空蒸着により厚さ５ｎ
ｍのＴｉ、厚さ５００ｎｍのＡｕを順次堆積した。リフ
トオフにより不要の部分を除去することにより、コンタ
クトホール１５２を埋め込んだ。

【０１８８】以上の工程により、絶縁性基板７１上に下
配線７２、層間絶縁層１５１、多孔質シリカ層６、素子
電極２，３、上配線７３、導電性膜４等を形成した。

【０１８９】次に、以上のようにして作製した複数の導
電性膜４がマトリクス配線された基板７１を用いて画像
形成装置を作製した。作製手順を図９と図１０を用いて
説明する。

【０１９０】先ず、上記複数の導電性膜４がマトリクス
配線された基板７１をリアプレート８１上に固定した
後、基板７１の５ｍｍ上方に、フェースプレート８６
（ガラス基板８３の内面に蛍光膜８４とメタルバック８
５が形成されて構成される）を支持枠８２を介して配置
し、フェースプレート８６、支持枠８２、リアプレート
８１の接合部にフリットガラスを塗布し、大気中で４０
０℃で１０分間焼成することで封着し、パネル（図９中
の外囲器８８）を構成した。なお、リアプレート８１へ
の基板７１の固定もフリットガラスで行った。

【０１９１】蛍光膜８４は、カラーを実現するために、
ストライプ形状（図１０（ａ）参照）の蛍光体とし、先
にブラックストライプを形成し、その間隙部にスラリー
法により各色蛍光体９２を塗布して蛍光膜８４を作製し
た。ブラックストライプの材料としては、通常よく用い
られている黒鉛を主成分とする材料を用いた。

【０１９２】また、蛍光膜８４の内面側にはメタルバッ
ク８５を設けた。メタルバック８５は、蛍光膜８４の作
製後、蛍光膜８４の内面側表面の平滑化処理（通常、フ
ィルミングと呼ばれる）を行い、その後、Ａｌを真空蒸
着することで作製した。

【０１９３】フェースプレート８６には、更に蛍光膜８
４の導電性を高めるため、蛍光膜８４の外面側に透明電
極を設ける場合もあるが、本実施例ではメタルバック８
５のみで十分な導電性が得られたので省略した。

【０１９４】前述の封着を行う際、カラーの場合は各色
蛍光体９２と電子放出素子とを対応させなくてはいけな
いため、十分な位置合わせを行った。

【０１９５】以上のようにして完成したガラス容器（外
囲器）内の雰囲気を排気管（不図示）を通じて真空ポン
プにて排気し、十分な真空度に達した後、容器外端子Ｄ
_ox1からＤ_oxm とＤ_oy1 からＤ_oyn を通じて電子放出素
子７４の素子電極２，３間に電圧を印加し、導電性膜４
に通電処理（フォーミング処理）を施すことにより電子
放出部５を作した。フォーミング処理の電圧波形を図５
（ａ）に示す。

【０１９６】図５（ａ）中、Ｔ₁ およびＴ₂ は電圧波形
のパルス幅とパルス間隔であり、本実施例ではＴ₁ を１
ｍｓｅｃ．、Ｔ₂ を１０ｍｓｅｃ．とし、三角波の波高
値（フォーミング時のピーク電圧）は５Ｖとし、フォー
ミング処理は約１．３×１０^-4Ｐａの真空雰囲気下で６
０秒間行なった。

【０１９７】次に、図１５に示した波形で波高値１４Ｖ
で活性化処理をした。すなわち、素子電流Ｉ_f を測定し
ながら、 素子電極間にパルス電圧を印加した。約３０分
でＩ_f 値がほぼ飽和したため、 通電を停止し、スローリ
ークバルブを閉め、 活性化処理を終了した。

【０１９８】次に、１０^-5Ｐａ程度に減圧してから、不
図示の排気管をガスバーナーで熱することで溶着し、外
囲器８８の封止を行なった。

【０１９９】以上のように完成した表示パネルを用いて
画像形成装置を形成し（駆動回路は図示せず）、各電子
放出素子に容器外端子Ｄ_ox1 〜Ｄ_oxm 、Ｄ_oy1 〜Ｄ_oyn
を通じて走査信号および変調信号を不図示の信号発生手
段よりそれぞれ印加することによって電子放出させ、高
圧端子８７を通じてメタルバック８５に数ｋＶ以上の高
圧を印加して電子ビームを加速し、蛍光膜８４に衝突さ
せて蛍光膜８４を励起・発光させることによって画像を
表示した。その結果、本実施例の画像形成装置では、高
品位な画像を安定して表示することができた。

【０２００】［実施例４］図２０は、実施例３によるデ
ィスプレイパネル（図９）に、例えばテレビジョン放送
を初めとする種々の画像情報源より提供される画像情報
を表示できるように構成した本発明の画像形成装置の一
例を示す図である。

【０２０１】図中２０１はディスプレイパネル、１００
１はディスプレイパネルの駆動回路、１００２はディス
プレイコントローラ、１００３はマルチプレクサ、１０
０４はデコーダ、１００５は入出カインターフェース回
路、１００６はＣＰＵ、１００７は画像生成回路、１０
０８及び１００９及び１０１０は画像メモリーインター
フェース回路、１０１１は画像入カインターフェース回
路、１０１２及び１０１３はＴＶ信号受信回路、１０１
４は入力部である。

【０２０２】尚、本画像形成装置は、例えばテレビジョ
ン信号のように、映像情報と音声情報の両方を含む信号
を受信する場合には当然映像の表示と同時に音声を再生
するものであるが、本発明の特徴と直接関係しない音声
情報の受信、分離、再生、処理、記憶等に関する回路や
スピーカ一等については説明を省略する。

【０２０３】以下、画像信号の流れに沿って各部の機能
を説明する。

【０２０４】まず、ＴＶ信号受信回路１０１３は、例え
ば電波や空間光通信等のような無線伝送系を用いて伝送
されるＴＶ信号を受信するための回路である。

【０２０５】受信するＴＶ信号の方式は特に限られるも
のではなく、例えばＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式、ＳＥＣ
ＡＭ方式等、いずれの方式でもよい。また、これらより
更に多数の走査線よりなるＴＶ信号、例えばＭＵＳＥ方
式を初めとする所謂高品位ＴＶは、大面積化や大画素数
化に適した前記ディスプレイパネルの利点を生かすのに
好適な信号源である。

【０２０６】ＴＶ信号受信回路１０１３で受信されたＴ
Ｖ信号は、デコーダ１００４に出力される。

【０２０７】ＴＶ信号受信回路１０１２は、例えば同軸
ケーブルや光ファイバー等のような有線伝送系を用いて
伝送されるＴＶ信号を受信するための回路である。前記
ＴＶ信号受信回路１０１３と同様に、受信するＴＶ信号
の方式は特に限られるものではなく、また本回路で受信
されたＴＶ信号もデコーダ１００４に出力される。

【０２０８】画像入カインターフェース回路１０１１
は、例えばＴＶカメラや画像読み取りスキャナーなどの
画像入力装置から供給される画像信号を取り込むための
回路で、取り込まれた画像信号はデコーダ１００４に出
力される。

【０２０９】画像メモリーインターフェース回路１０１
０は、ビデオテープレコーダー（以下ＶＴＲと略す）に
記憶されている画像信号を取り込むための回路で、取り
込まれた画像信号はデコーダ１００４に出力される。

【０２１０】画像メモリーインターフェース回路１００
９は、ビデオディスクに記憶されている画像信号を取り
込むための回路で、取り込まれた画像信号はデコーダ１
００４に出力される。

【０２１１】画像メモリーインターフェース回路１００
８は、静止画ディスクのように、静止画像データを記憶
している装置から画像信号を取り込むための回路で、取
り込まれた静止画像データはデコーダ１００４に入力さ
れる。

【０２１２】入出カインターフェース回路１００５は、
本表示装置と、外部のコンピュータもしくはコンピュー
タネットワークもしくはプリンターなどの出力装置とを
接続するための回路である。画像データや文字・図形情
報の入出力を行うのは勿論のこと、場合によっては本画
像形成装置の備えるＣＰＵ１００６と外部との間で制御
信号や数値データの入出力などを行うことも可能であ
る。

【０２１３】画像生成回路１００７は、前記入出カイン
ターフェース回路１００５を介して外部から入力される
画像データや文字・図形情報や、あるいはＣＰＵ１００
６より出力される画像データや文字・図形情報に基づ
き、表示用画像データを生成するための回路である。本
回路の内部には、例えば画像データや文字・図形情報を
蓄積するための書き換え可能メモリーや、文字コードに
対応する画像パターンが記憶されている読み出し専用メ
モリーや、画像処理を行うためのプロセッサー等を初め
として、画像の生成に必要な回路が組み込まれている。

【０２１４】本回路により生成された表示用画像データ
は、デコーダ１００４に出力されるが、場合によっては
前記入出カインターフェース回路１００５を介して外部
のコンピュータネットワークやプリンターに出力するこ
とも可能である。

【０２１５】ＣＰＵ１００６は、主として本表示装置の
動作制御や、表示画像の生成や選択や編集に関わる作業
を行う。

【０２１６】例えば、マルチプレクサ１００３に制御信
号を出力し、ディスプレイパネルに表示する画像信号を
適宜選択したり組み合わせたりする。その際には表示す
る画像信号に応じてディスプレイパネルコントローラ１
００２に対して制御信号を発生し、画面表示周波数や走
査方法（例えばインターレースかノンインターレース
か）や一画面の走査線の数など表示装置の動作を適宜制
御する。また、前記画像生成回路１００７に対して画像
データや文字・図形情報を直接出力したり、あるいは前
記入出カインターフェース回路１００５を介して外部の
コンピュータやメモリーをアクセスして画像データや文
字・図形情報を入力する。

【０２１７】尚、ＣＰＵ１００６は、これ以外の目的の
作業にも関わるものであってよい。例えば、パーソナル
コンピュータやワードプロセッサ等のように、情報を生
成したり処理する機能に直接関わってもよい。あるいは
前述したように、入出カインターフェース回路１００５
を介して外部のコンピュータネットワークと接続し、例
えば数値計算等の作業を外部機器と協同して行ってもよ
い。

【０２１８】入力部１０１４は、前記ＣＰＵ１００６に
使用者が命令やプログラム、あるいはデータなどを入力
するためのものであり、例えばキーボードやマウスの
他、ジョイスティック、バーコードリーダー、音声認識
装置等の多様な入力機器を用いることが可能である。

【０２１９】デコーダ１００４は、前記１００７ないし
１０１３より入力される種々の画像信号を３原色信号、
又は輝度信号とＩ信号、Ｑ信号に逆変換するための回路
である。尚、図中に点線で示すように、デコーダ１００
４は内部に画像メモリーを備えるのが望ましい。これ
は、例えばＭＵＳＥ方式を初めとして、逆変換するに際
して画像メモリーを必要とするようなテレビ信号を扱う
ためである。

【０２２０】画像メモリーを備える事により、静止画の
表示が容易になる。あるいは前記画像生成回路１００７
及びＣＰＵ１００６と協同して、画像の間引き、補間、
拡大、縮小、合成を初めとする画像処理や編集が容易に
なるという利点が得られる。

【０２２１】マルチプレクサ１００３は、前記ＣＰＵ１
００６より入力される制御信号に基づき、表示画像を適
宜選択するものである。即ち、マルチプレクサ１００３
はデコーダ１００４から入力される逆変換された画像信
号の内から所望の画像信号を選択して駆動回路１００１
に出力する。その場合には、一画面表示時間内で画像信
号を切り換えて選択することにより、所謂多画面テレビ
のように、一画面を複数の領域に分けて領域によって異
なる画像を表示することも可能である。

【０２２２】ディスプレイパネルコントローラ１００２
は、前記ＣＰＵ１００６より入力される制御信号に基づ
き、駆動回路１００１の動作を制御するための回路であ
る。

【０２２３】ディスプレイパネルの基本的な動作に関わ
るものとして、例えばディスプレイパネルの駆動用電源
（図示せず）の動作シーケンスを制御するための信号を
駆動回路１００１に対して出力する。ディスプレイパネ
ルの駆動方法に関わるものとして、例えば画面表示周波
数や走査方法（例えばインターレースかノンインターレ
ースか）を制御するための信号を駆動回路１００１に対
して出力する。また、場合によっては、表示画像の輝度
やコントラストや色調やシャープネスといった画質の調
整に関わる制御信号を駆動回路１００１に対して出力す
る場合もある。

【０２２４】駆動回路１００１は、ディスプレイパネル
２０１に印加する駆動信号を発生するための回路であ
り、前記マルチプレクサ１００３から入力される画像信
号と、前記ディスプレイパネルコントローラ１００２よ
り入力される制御信号に基づいて動作するものである。

【０２２５】以上、各部の機能を説明したが、図２０に
例示した構成により、本画像形成装置においては多様な
画像情報源より入力される画像情報をディスプレイパネ
ル２０１に表示することが可能である。即ち、テレビジ
ョン放送を初めとする各種の画像信号は、デコーダ１０
０４におて逆変換された後、マルチプレクサ１００３に
おいて適宜選択され、駆動回路１００１に入力される。
一方、デイスプレイコントローラ１００２は、表示する
画像信号に応じて駆動回路１００１の動作を制御するた
めの制御信号を発生する。駆動回路１００１は、上記画
像信号と制御信号に基づいてディスプレイパネル２０１
に駆動信号を印加する。これにより、ディスプレイパネ
ル２０１において画像が表示される。これらの一連の動
作は、ＣＰＵ１００６により統括的に制御される。

【０２２６】本画像形成装置においては、前記デコーダ
１００４に内蔵する画像メモリや、画像生成回路１００
７及び情報の中から選択したものを表示するだけでな
く、表示する画像情報に対して、例えば拡大、縮小、回
転、移動、エッジ強調、間引き、補間、色変換、画像の
縦横比変換等を初めとする画像処理や、合成、消去、接
続、入れ換え、嵌め込み等を初めとする画像編集を行う
ことも可能である。また、本実施例の説明では特に触れ
なかったが、上記画像処理や画像編集と同様に、音声情
報に関しても処理や編集を行なうための専用回路を設け
てもよい。

【０２２７】従って、本画像形成装置は、テレビジョン
放送の表示機器、テレビ会議の端末機器、静止画像及び
動画像を扱う画像編集機器、コンピュータの端末機器、
ワードプロセッサを初めとする事務用端末機器、ゲーム
機などの機能を一台で兼ね備えることが可能で、産業用
あるいは民生用として極めて応用範囲が広い。

【０２２８】図２０に示した表示装置は、本発明の技術
的思想に基づいて種々の変形が可能である。例えば図２
０の構成要素の内、使用目的上必要のない機能に関わる
回路は省いても差し支えない。また、これとは逆に、使
用目的によっては更に構成要素を追加してもよい。例え
ば、本表示装置をテレビ電話機として応用する場合に
は、テレビカメラ、音声マイク、照明機、モデムを含む
送受信回路等を構成要素に追加するのが好適である。

【０２２９】本表示装置においては、とりわけ電子放出
素子を電子ビーム源とするディスプレイパネルの薄型化
が容易であるため、表示装置の奥行きを小さくすること
ができる。それに加えて、大面積化が容易で輝度が高く
視野角特性にも優れるため、臨場感あふれ迫力に富んだ
画像を視認性良く表示することが可能である。

【０２３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板表面に遷移金属を均一に分散した多孔質層を形成す
ることで、表面伝導型電子放出素子の活性化工程により
形成される炭素を主成分とした堆積物の配向性及び結晶
性を向上させることができ、安定な電子放出電流を長時
間にわたり取り出すことが可能な電子放出素子を提供で
きる。

【０２３１】さらに、画像形成部材と電子源より構成さ
れ、入力信号に基づいて画像を形成する画像形成装置に
おいては、電子放出特性の安定性と寿命の向上がなさ
れ、高品位な画像形成装置、例えばカラーフラットテレ
ビが実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子放出素子の一例を示す模式図
である。

【図２】本発明の電子放出素子の製造方法を説明するた
めの図である。

【図３】本発明の電子放出素子の製造方法を説明するた
めの図である。

【図４】本発明の電子放出素子の製造方法を説明するた
めの図である。

【図５】本発明の電子放出素子の製造に際して採用でき
る通電処理における電圧波形の一例を示す模式図であ
る。

【図６】本発明の電子放出素子の製造に用いることので
きる真空処理装置（測定評価装置）の一例を示す概略構
成図である。

【図７】本発明の電子放出素子の電子放出特性を示す図
である。

【図８】本発明の単純マトリクス配置の電子源の一例を
示す模式図である。

【図９】本発明の画像形成装置の表示パネルの一例を示
す模式図である。

【図１０】表示パネルにおける蛍光膜の一例を示す模式
図である。

【図１１】本発明の画像形成装置にＮＴＳＣ方式のテレ
ビ信号に応じて表示を行うための駆動回路の一例を示す
ブロック図である。

【図１２】本発明の梯子型配置の電子源の一例を示す模
式図である。

【図１３】本発明の画像形成装置の表示パネルの一例を
示す模式図である。

【図１４】本発明における有機・無機複合透明均質体を
同定するための赤外吸収スペクトルの一例を示す図であ
る。

【図１５】本発明に好適な活性化パルスの形状を示す図
である。

【図１６】本発明の実施例に係るマトリクス配線した電
子源の一部を示す模式図である。

【図１７】図１６のＡ−Ａ’断面模式図である。

【図１８】図１６の電子源の製造工程を示す図である。

【図１９】図１６の電子源の製造工程を示す図である。

【図２０】実施例４の画像表示装置のブロック図であ
る。

【図２１】従来例の表面伝導型電子放出素子の模式図で
ある。

【符号の説明】

１ 基板 ２，３ 素子電極 ４ 導電性膜 ５ 電子放出部 ６ 遷移金属を均一に分散した多孔質層 ７ 液滴付与手段 ８ 電子放出材料の液滴 １０ 有機・無機複合透明体の液滴 ５０ 素子電流Ｉ_f を測定するための電流計 ５１ 電子放出素子に素子電圧Ｖ_f を印加するための電
源 ５２ 電子放出部５より放出される放出電流Ｉ_e を測定
するための電流計 ５３ アノード電極５４に電圧を印加するための高圧電
源 ５４ 電子放出部５より放出される電子を捕捉するため
のアノード電極 ５５ 真空容器 ５６ 排気ポンプ ７１ 電子源基板 ７２ Ｘ方向配線 ７３ Ｙ方向配線 ７４ 電子放出素子 ７５ 結線 ８１ リアプレート ８２ 支持枠 ８３ ガラス基板 ８４ 蛍光膜 ８５ メタルバック ８６ フェースプレート ８７ 高圧端子 ８８ 外囲器 ９１ 黒色導電材 ９２ 蛍光体 １０１ 表示パネル １０２ 走査回路 １０３ 制御回路 １０４ シフトレジスタ １０５ ラインメモリ １０６ 同期信号分離回路 １０７ 変調信号発生器 Ｖｘ，Ｖａ 直流電圧源 １１０ 電子源基板 １１１ 電子放出素子 １１２ 電子放出素子を配線するための共通配線 １２０ グリッド電極 １２１ 電子が通過するための開口 １５１ 層間絶縁層 １５２ コンタクトホール

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に形成された一対の電極間に、電
   子放出部を含む導電性膜を有する電子放出素子におい
   て、基板上の電子放出部形成位置に予め遷移金属を均一
   に分散した多孔質層を有することを特徴とする電子放出
   素子。
2. 【請求項２】 電子放出素子が、表面伝導型電子放出素
   子であることを特徴とする請求項１に記載の電子放出素
   子。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の電子放出素子を
   製造する方法であって、基板上の電子放出部形成位置に
   予め遷移金属を均一に分散した多孔質層を形成する工程
   を有することを特徴とする電子放出素子の製造方法。
4. 【請求項４】 多孔質層は、有機・無機複合体を用い
   て、これを加熱焼成させて有機部分を消失させた時に得
   られる無機多孔質体からなることを特徴とする請求項３
   に記載の電子放出素子の製造方法。
5. 【請求項５】 有機・無機複合体は、無機酸化物のマト
   リックス中に、アミド結合、ウレタン結合及び／又はウ
   レア結合を有する非反応性ポリマーが均一に分散されて
   なる有機・無機複合透明均質体であって、上記無機酸化
   物のマトリックス中に遷移金属が均一に分散されたこと
   を特徴とする請求項３または４に記載の電子放出素子の
   製造方法。
6. 【請求項６】 非反応性ポリマーがポリオキサゾリンで
   ある請求項５に記載の電子放出素子の製造方法。
7. 【請求項７】 無機酸化物のマトリックスがシリカゲル
   のマトリックスであることを特徴とする請求項５または
   ６に記載の電子放出素子の製造方法。
8. 【請求項８】 有機・無機複合透明均質体が、アミド結
   合、ウレタン結合及び／又はウレア結合を有する非反応
   性ポリマーの添加の下にアルコキシシランを加水分解重
   合させてゲル化させることにより、シリカゲルのマトリ
   ックス中に上記ポリマーが均一に分散された有機・無機
   複合透明均質体であって、上記ポリマーと共に遷移金属
   塩を添加することを特徴とする請求項５〜７のいずれか
   に記載の電子放出素子の製造方法。
9. 【請求項９】 入力信号に応じて電子を放出する電子源
   であって、基体上に、請求項１又は２に記載の電子放出
   素子を複数配置したことを特徴とする電子源。
10. 【請求項１０】 前記複数の電子放出素子が、マトリク
    ス状に配線されていることを特徴とする請求項９に記載
    の電子源。
11. 【請求項１１】 前記複数の電子放出素子が、梯子状に
    配線されていることを特徴とする請求項９に記載の電子
    源。
12. 【請求項１２】 請求項９〜１１のいずれかに記載の電
    子源を製造する方法であって、複数個の電子放出素子を
    請求項３〜８のいずれかに記載の方法により製造するこ
    とを特徴とする電子源の製造方法。
13. 【請求項１３】 入力信号に基づいて画像を形成する装
    置であって、少なくとも、請求項９〜１１のいずれかに
    記載の電子源と、該電子源から放出される電子線の照射
    により画像を形成する画像形成部材とを有することを特
    徴とする画像形成装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の画像形成装置を製
    造する方法であって、電子源を請求項１２に記載の方法
    により製造することを特徴とする画像形成装置の製造方
    法。