JP2000149787A

JP2000149787A - 画像形成装置の製造方法および画像形成装置

Info

Publication number: JP2000149787A
Application number: JP10321203A
Authority: JP
Inventors: Toshiichi Onishi; 敏一大西
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-11-12
Filing date: 1998-11-12
Publication date: 2000-05-30

Abstract

(57)【要約】【課題】色ずれや欠落画素の少ない、均一な画像が得
られる薄型の画像表示装置を提供する。【解決手段】多数の表面伝導型電子放出素子７４を有
する電子源７１と、電子線により画像を形成する蛍光膜
８４とを外囲器８８内に包含する画像形成装置の製造に
際し、外囲器８８内に電子源７１と蛍光膜８４を配置し
た後に、外囲器８８内部の塵を除去する洗浄工程を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外囲器内に電子源
と画像形成部材が内包された画像形成装置を高品位化す
る技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、画像形成装置の電子源として
応用される電子放出素子としては、大別して熱電子放出
素子と冷陰極電子放出素子を用いた２種類のものが知ら
れている。冷陰極電子放出素子には電界放出型（以下、
「ＦＥ型」という。）、金属／絶縁層／金属型（以下、
「ＭＩＭ型」という。）や表面伝導型電子放出素子等が
ある。

【０００３】表面伝導型電子放出素子の例としては、
Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎ，ＲａｄｉｏＥｎｇ．Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｎＰｈｙｓ．，１０，１２９０，（１９６５）
等に開示されたものがある。表面伝導型電子放出素子
は、基板上に形成された小面積の薄膜に、膜面に平行に
電流を流すことにより、電子放出が生ずる現象を利用す
るものである。特開平７−２３５２５５号公報には、Ｐ
ｄ等の金属薄膜を用いた表面伝導型電子放出素子が開示
され、その素子構成を図１に模式的に示す。同図におい
て１は基板である。４は導電性薄膜で、Ｐｄ等の金属酸
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、導電性薄膜４を局所的に破壊、変形
もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態にした亀裂
からなる電子放出部５が形成される。

【０００４】さらに、電子放出特性を改善するため、後
述するように「活性化」と称する処理を行い、上記電子
放出部の亀裂近傍に、炭素・炭素化合物からなる膜（カ
ーボン膜）を形成する場合がある。この工程は、有機物
質を含む雰囲気中で、素子にパルス電圧を印加し、炭素
・炭素化合物を電子放出部周辺に堆積させる方法によ
り、行うことができる。

【０００５】上述の表面伝導型電子放出素子は、構造が
単純で製造も容易であることから，大面積にわたり多数
素子を配列形成できる利点がある。そこで、この特徴を
生かせるようないろいろな応用が研究されている。例え
ば、荷電ビーム源、表示装置等が挙げられる。

【０００６】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、後述するように、並列に表面伝導型電
子放出素子を配列し、個々の素子の両端を配線（共通配
線とも呼ぶ。）で、それぞれ結線した行を多数行配列し
た電子源が挙げられる（例えば、特開昭６４−３１３３
２号公報、特開平１−２８３７４９号公報、特開平２−
２５７５５２号公報等）。

【０００７】表示装置等の画像形成装置においては、近
年、液晶を用いた平板型表示装置が、ＣＲＴに替わって
普及してきたが、自発光型でないため、バックライトを
持たなければならない等の問題点があり、自発光型の表
示装置の開発が望まれてきた。

【０００８】自発光型表示装置としては、表面伝導型電
子放出素子を多数配置した電子源と、この電子源より放
出された電子によって可視光を発光せしめる蛍光体とを
組み合わせた表示装置である画像形成装置が挙げられる
（例えば、米国特許第５０６６８８３号）。このような
画像形成装置では、電子源と蛍光体を有する基板の対向
距離を短くすることで、従来のＣＲＴと異なり、薄型の
画像形成装置が得られる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のような電子放出
素子を電子源とする画像形成装置では、一般に、電子源
から放出された電子は、電子源と蛍光体との間に印加さ
れた電圧（加速電圧）により加速され、蛍光体に衝突し
発光する。従って、表示画像は、加速電圧が大きいほど
高輝度となる。

【００１０】しかしながら、前述したように電子源と蛍
光体を有する基板の対向距離を短くした薄型の画像形成
装置の場合、加速電圧によって電子源と蛍光体との間に
形成される電界強度が大きくなる。強電界が印加された
中に、異物（例えば、ガラス粉や金属粉など）が存在す
ると、電界で誘起される分極が生じたり、異物の形状に
よっては、電子放出する場合がある。

【００１１】これらの現象は、画像形成装置の特性に関
し、例えば以下のような問題が生じている。（１）電子源と蛍光体を有する基板間に形成された電界
を乱すので、電子源から出た電子の軌道が乱され、形成
画像に乱れ（例えば色ずれ、輝度低下など）が起こる。（２）異物が存在すると、その帯電電荷が電子源に流
れ、電子源の異常駆動を引き起こしたり、あるいは、異
物からの突発的な電子放出が画像形成装置内の真空雰囲
気を悪くする。これらがトリガーとなって、電子源と蛍
光体との間で放電現象が起こり、加速された陽イオンが
電子源に衝突し、電子源にダメージを与え、画像欠陥を
引き起こす。

【００１２】本発明は、特に強電界が形成される薄型の
画像形成装置における上記問題点を解消し、安定して高
品位画像を形成し得るようにすることを目的とするもの
である。

【００１３】

【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。

【００１４】すなわち、本発明は、外囲器内に、電子源
と、該電子源から照射される電子線により画像を形成す
る画像形成部材とを有する画像形成装置の製造方法にお
いて、外囲器内に電子源と画像形成部材を配置した後
に、外囲器内部の塵を除去する洗浄工程を有することを
特徴とする画像形成装置の製造方法にある。

【００１５】本発明の製造方法は、さらなる特徴とし
て、「前記電子源と画像形成部材が、前記外囲器内部に
固定されている」こと、「前記外囲器を真空封止する前
に、前記洗浄工程を行う」こと、「前記洗浄工程が、集
塵手段による集塵工程である」こと、「前記集塵工程
を、外囲器内を真空排気するための真空排気装置と外囲
器との接続部に設けられた集塵手段によって行う」こ
と、「前記集塵工程が、電気集塵である」こと、「前記
洗浄工程を、前記外囲器内に液体を流して行う」こと、
「前記洗浄工程において、液体を前記画像形成部材に接
触しないように流す」こと、「前記電子源が表面伝導型
電子放出素子である」こと、を含む。

【００１６】また本発明は、上記本発明の製造方法によ
って得られる画像形成装置にある。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明に係る画像形成装置に適用
される電子源としては、特開平７−２３５２５５号公報
に記載された表面伝導型電子放出素子が好ましい。

【００１８】上記表面伝導型電子放出素子の基本的構成
には大別して、平面型及び垂直型の２つがある。以下、
平面型素子の基本構成についてのみ概説する。

【００１９】図１は、本発明で好ましく用いられる平面
型の表面伝導型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は電子放出部である。

【００２０】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。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る。

【００２１】素子電極間隔Ｌ、素子電極長さＷ、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。

【００２２】尚、図１に示した構成とは別に、基板１上
に、導電性膜４、素子電極２，３の順に形成した構成と
することもできる。

【００２３】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間の抵抗値等を考慮して適宜設
定されるが、通常は、数Å〜数百ｎｍの範囲とするのが
好ましく、より好ましくは１ｎｍ〜５０ｎｍの範囲とす
るのが良い。その抵抗値は、Ｒｓが１０² 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ある。

【００２４】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）をとっ
ている。微粒子の粒径は、数Å〜数百ｎｍの範囲、好ま
しくは、１ｎｍ〜２０ｎｍの範囲である。

【００２５】導電性膜４を構成する材料は、例えばＰ
ｄ，Ｐｔ，Ｒｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｃ
ｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｂ等の金属、Ｐｄ
Ｏ，ＳｎＯ₂ ，Ｉｎ₂ Ｏ₃ ，ＰｂＯ，Ｓｂ₂ Ｏ₃ 等の酸
化物、ＨｆＢ₂ ，ＺｒＢ₂ ，ＬａＢ₆ ，ＣｅＢ₆ ，ＹＢ
₄ ，ＧｄＢ₄ 等の硼化物、ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，Ｔ
ａＣ，ＳｉＣ，ＷＣなどの炭化物、ＴｉＮ，ＺｒＮ，Ｈ
ｆＮ等の窒化物、Ｓｉ，Ｇｅ等の半導体、カーボン等の
中から選ばれる。

【００２６】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、数
Å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。また、電子放出部５及びその近傍の導電性膜
４には、炭素及び炭素化合物を有することもできる。

【００２７】以下、図２〜図６を参照しながら表面伝導
型電子放出素子の製造方法の一例について説明する。
尚、図２〜図５において、図１に示した部位と同じ部位
には同一の符号を付している。

【００２８】１）基板１を洗剤、純水及び有機溶剤等を
用いて十分に洗浄し、真空蒸着法、スパッタ法等によ
り、素子電極材料を堆積後、例えばフォトリソグラフィ
ー技術を用いて基板１上に素子電極２，３を形成する
（図２（ａ））。

【００２９】２）素子電極２，３を設けた基板１上に、
有機金属溶液を塗布して、有機金属薄膜を形成する。有
機金属溶液には、前述の導電性膜４の材料の金属を主元
素とする有機化合物の溶液を用いることができる。この
有機金属薄膜を加熱焼成処理し、リフトオフ、エッチン
グ等によりパターニングし、導電性膜４を形成する（図
２（ｂ））。ここでは、有機金属溶液の塗布法を挙げて
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。

【００３０】３）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
（ｃ））。通電フォーミングによれば、導電性膜４に局
所的に破壊、変形もしくは変質等の構造の変化した部位
（一般に、亀裂形態である場合が多い）が形成される。
該部位が電子放出部５を構成する。

【００３１】通電フォーミングの電圧波形の例を図３に
示す。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３（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３（ｂ）に示した手法があ
る。

【００３２】４）フォーミングを終えた素子には活性化
工程と呼ばれる処理を施す。活性化工程とは、この工程
により、素子電流Ｉ_f 、放出電流Ｉ_e が、著しく変化す
る工程である。

【００３３】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間にパルス電圧の印加を繰り返すことで行う
ことができる。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。

【００３４】この活性化処理により、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。

【００３５】ここで、炭素及び炭素化合物とは、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、ＰＧは結晶粒が２００Å程度で結晶構造がやや乱れ
たもの、ＧＣは結晶粒が２０Å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。

【００３６】活性化工程で用いることができる適当な有
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でき、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、アセチ
レンなどＣ_n Ｈ_2nやＣ_nＨ_2n-2等の組成式で表される不
飽和炭化水素、ベンゼン、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。

【００３７】これらの有機物質は単独で用いても良い
し、必要に応じては、混合して用いても良い。また、こ
れらの有機物質を有機物質でない他のガスと希釈して用
いても良い。希釈ガスとして用いることができるガスの
種類としては、例えば、窒素、アルゴン、キセノンとい
った不活性ガスが挙げられる。

【００３８】活性化工程における電圧印加の手法は、電
圧値の時間変化、電圧印加の方向、波形等の条件が考え
られる。

【００３９】電圧値の時間変化は、フォーミングと同様
に、電圧値を時間とともに上昇させていく手法や、固定
電圧で行う手法で行うことができる。

【００４０】また、図４で示すように、電圧印加の方向
は、駆動と同様の方向（順方向）のみに印加（図４
（ａ））しても良いし、順方向、逆方向を交互に変化さ
せて印加（図４（ｂ））しても良い。交互に電圧を印加
する場合、導電性膜に形成された亀裂に対して対称にカ
ーボン膜が形成されると思われるので、好ましい。

【００４１】また、波形については、図４では矩形波の
例を用いたが、正弦波、三角波、鋸波等、任意の波形を
用いることができる。

【００４２】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。

【００４３】５）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、真空容器内の有機物質を排気する工程である。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。

【００４４】真空容器内の有機成分の分圧は、上記の炭
素及び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^-8
Ｐａ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、８０〜２５０
℃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^-5Ｐａ
以下が好ましく、１．３×さらには１０^-6Ｐａ以下が特
に好ましい。

【００４５】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、圧力自体が多少上昇しても十分安定な特
性を維持することができる。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、また真空容器や基板などに吸着したＨ₂
Ｏ，Ｏ₂ なども除去でき、結果として素子電流Ｉ_f ，放
出電流Ｉ_e が、安定する。

【００４６】上述した工程を経て得られた本発明を適用
可能な電子放出素子の基本特性について、図５及び図６
を参照しながら説明する。

【００４７】図５は、真空処理装置の一例を示す模式図
であり、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。

【００４８】図５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。

【００４９】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。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、更にイオンポン
プ等からなる超高真空装置系とにより構成されている。
ここに示した電子源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。従って、この
真空処理装置を用いると、前述の通電フォーミング以降
の工程も行うことができる。

【００５０】図６は、図５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６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。

【００５１】図６からも明らかなように、本発明に用い
られる表面伝導型電子放出素子は、放出電流Ｉ_e に関し
て次の３つの特徴的性質を有する。

【００５２】（ｉ）本素子はある電圧（しきい値電圧と
呼ぶ；図６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、一方しきい値電圧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 に対する明確なしきい値電圧Ｖ_thを持った非線形素
子である。

【００５３】（ｉｉ）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。

【００５４】（ｉｉｉ）アノード電極５４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。

【００５５】以上の説明より理解されるように、本発明
に好ましく用いられる表面伝導型電子放出素子は、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。

【００５６】図６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。

【００５７】本発明の画像形成装置は、このようにして
得られる表面伝導型電子放出素子を複数個、基板上に配
列した電子源と、電子源からの電子線の照射により画像
を形成することができる画像形成部材とを組み合わせて
構成される。

【００５８】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。

【００５９】図７において、７１は電子源基板、７２は
Ｘ方向配線、７３はＹ方向配線である。７４は表面伝導
型電子放出素子、７５は結線である。尚、表面伝導型電
子放出素子７４は、前述した平面型あるいは垂直型のど
ちらであってもよい。

【００６０】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）。

【００６１】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Ｄ_ox1 〜Ｄ
_oxm とＤ_oy1 〜Ｄ_oynとして引き出されている。

【００６２】表面伝導型電子放出素子７４を構成する一
対の素子電極（不図示）は、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。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。

【００６３】本発明に好適に用いられる表面伝導型電子
放出素子については、前述した通り（ｉ）乃至（ｉｉ
ｉ）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、しきい値電圧以上では、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、しきい値電圧以下では、殆ど放出されない。
この特性によれば、多数の表面伝導型電子放出素子を配
置した場合においても、個々の素子にパルス状電圧を適
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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】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８と図９を用
いて説明する。

【００６７】図８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９は、図８の画像形成装置に使
用される蛍光膜の模式図である。

【００６８】図８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が低融点のフリット
ガラス等を用いて接合され、外囲器８８を構成してい
る。７４は、図１に示したような表面伝導型電子放出素
子であり、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方向配線あ
る。

【００６９】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、スぺ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。

【００７０】図９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９（ａ））あるいはブ
ラックマトリクス（図９（ｂ））等と呼ばれる黒色導電
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。

【００７１】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。

【００７２】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。

【００７３】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。

【００７４】図８に示した画像形成装置の製造方法の一
例を以下に説明する。

【００７５】図１０は、画像形成装置の製造工程に用い
る装置の概要を示す模式図である。画像形成装置１３１
は、排気管１３２を介して真空チャンバー１３３に連結
され、さらにゲートバルブ１３４を介して排気装置１３
５に接続されている。真空チャンバー１３３には、内部
の圧力及び雰囲気中の各成分の分圧を測定するために、
圧力計１３６、四重極質量分析器１３７等が取り付けら
れている。画像形成装置１３１の外囲器８８内部の圧力
などを直接測定することは困難であるため、該真空チャ
ンバー１３３内の圧力などを測定し、処理条件を制御す
る。真空チャンバー１３３には、さらに必要なガスを真
空チャンバー内に導入して雰囲気を制御するため、ガス
導入ライン１３８が接続されている。該ガス導入ライン
１３８の他端には導入物質源１４０が接続されており、
導入物質がアンプルやボンベなどに入れて貯蔵されてい
る。ガス導入ライン１３８の途中には、導入物質を導入
するレートを制御するためのガス導入制御手段１３９が
設けられている。該ガス導入制御手段１３９としては具
体的には、スローリークバルブなど逃す流量を制御可能
なバルブや、マスフローコントローラーなどが、導入物
質の種類に応じて、それぞれ使用が可能である。

【００７６】図１０の装置により外囲器８８の内部を排
気し、フォーミングを行う。この際、例えば図１１に示
すように、Ｙ方向配線７３を共通電極１４１に接続し、
Ｘ方向配線７２の内の一つに接続された素子に電源１４
２によって、同時に電圧パルスを印加して、フォーミン
グを行うことができる。パルスの形状や、処理の終了の
判定などの条件は、個別素子のフォーミングについての
既述の方法に準じて選択すればよい。また、複数のＸ方
向配線に、位相をずらせたパルスを順次印加（スクロー
ル）することにより、複数のＸ方向配線に接続された素
子をまとめてフォーミングすることも可能である。図中
１４３は電流測定用抵抗を、１４４は、電流測定用のオ
シロスコープを示す。

【００７７】フォーミング終了後、活性化工程を行う。
外囲器８８内は、十分に排気した後有機物質がガス導入
ライン１３８から導入される。

【００７８】この様にして形成した、有機物質を含む雰
囲気中で、各電子放出素子に電圧を印加することによ
り、炭素あるいは炭素化合物、ないし両者の混合物が電
子放出部に堆積し、電子放出量がドラスティックに上昇
するのは、個別素子の場合と同様である。また、このと
きの電圧の印加方法は、Ｙ方向配線７３を共通電極１４
１に接続し、複数のＸ方向配線７２に、位相をずらせた
パルスを順次印加（スクロール）することにより、複数
のＸ方向配線７２に接続された素子をまとめて活性化す
ることも可能である。パルスの形状や、処理の終了の判
定などの条件は、個別素子の活性化についての既述の方
法に準じて選択すればよい。

【００７９】活性化工程終了後は、個別素子の場合と同
様に、安定化工程を行うことが好ましい。外囲器８８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オイルを使用しない排気
装置１３５により排気管１３２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１３２をバーナ
ーで熱して溶解させて封じきる。外囲器８８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。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（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。ゲ
ッターは通常はＢａ等が主成分であり、該蒸着膜の吸着
作用により、外囲器８８内の雰囲気を維持するものであ
る。

【００８０】本発明は、上記のように電子源と該電子源
から照射された電子線により画像を形成する画像形成部
材とを外囲器内に内包する画像形成装置の製造に際し、
外囲器内部の塵を除去する洗浄工程を有することを特徴
としている。以下、この洗浄工程について詳述する。

【００８１】洗浄工程には、一般に、洗浄液を流して行
う手法や、ガスを吹き付けて塵を吹き飛ばす手法など、
流体の動きやその粘性を利用した洗浄工程が知られてい
る。

【００８２】これらの流体としては気体又は液体を用い
ることができ、外囲器内部を真空に維持する必要性か
ら、外囲器や基板など画像形成装置を構成する部材を溶
解したり、変形したりすることがない材料を選択するこ
とが好ましい。さらに、洗浄工程後、真空排気や加熱処
理により容易に外囲器外部に排出される材料であること
が好ましい。

【００８３】さらに、これら流体には、電子源や画像形
成部材の機能に影響を与えない材料を選択する必要があ
る。例えば、電子源で用いられている導電性膜や配線な
どの凝集状態や抵抗率に影響を与えない材料を用いるこ
とが好ましい。

【００８４】洗浄工程で用いることのできる流体として
は、例えば次のような材料が挙げられるがこれらに限定
されるものではない。

【００８５】気体には、例えば、窒素やアルゴンなどの
不活性ガスや乾燥した空気などが挙げられ、これらは単
独で又は混合して用いられる。

【００８６】液体には、水の他、アルコールやケトンな
どの有機溶剤などが用いられる。液体の場合、気体より
粘性が大きいので洗浄効果が高くなるが、洗浄後、外囲
器外部への排出が悪くなる。

【００８７】また、必要に応じて、界面活性剤等を添加
したり、多種類の液体を混合して洗浄液として用いても
良い。さらに、数種の液体を順次用いて洗浄しても良
い。

【００８８】また、洗浄の際、高温の洗浄用の流体を用
いたり、外囲器８８を加熱するなどして、洗浄効果を高
めたりすることもできる。この際の温度も、外囲器等の
構成材料の形態や機能への影響が少ない範囲で行うこと
が好ましい。

【００８９】外囲器８８内で想定される塵としては、例
えば、（１）真空チャンバーから外囲器８８に流入する塵（２）真空チャンバーと外囲器８８を接続する際、排気
管部で発生する塵（排気管のエッジ部の欠けによるガラ
スの塵や接続をフリットガラスを用いた際のフリットガ
ラスの塵）（３）外囲器８８内部で発生する塵（外囲器８８を作成
する際のフリットガラスなどの塵や、真空排気により外
囲器８８に大気圧がかかる際に外囲器８８の構造が変化
する際に発生するガラスの塵）がある。

【００９０】これらの塵は、外囲器８８を真空排気を行
う真空チャンバーに接続した後に外囲器８８内部に入る
塵であり、従って、外囲器８８を真空排気を行う真空チ
ャンバーに接続した後に、洗浄工程を行うことが好まし
い。

【００９１】さらに、（３）の塵は、外囲器８８を真空
排気することで発生するので、外囲器８８を一度真空に
排気した後に洗浄工程を行うのが効果的と考えられる。

【００９２】本発明における外囲器８８は、薄型の画像
形成装置のための外囲器であるので、フェースプレート
とリアプレートの間にできた内部空間は、非常に厚みが
薄くしかも広い構造を有するために、直接、流体を注入
するノズルなどを外囲器８８の内部に入れて洗浄するこ
とは難しい。

【００９３】洗浄工程に用いる流体として気体を用いる
ことは、洗浄工程後の洗浄流体の除去が容易であるなど
の利点が多い反面、液体に比べて粘性が小さいので、洗
浄作用が小さい。この洗浄効果を上げるために、流す気
体の流速を上げる場合があるが、外囲器８８の内部空間
が狭く、所望の流速が得られなかったり、外囲器８８内
部の圧力が大気圧より大きくなり、外囲器８８が破壊す
ることが多い。また、真空チャンバーに接続された外囲
器８８は、外部に対して閉ざされた空間であるので、流
速が遅い気体を流しただけでは、塵が対流したり洗浄効
果が大きくならない。

【００９４】そこで、気体の流速が遅くても洗浄効果を
上げるために、外囲器内部や真空チャンバー内に集塵手
段を設けて行うことができる。

【００９５】集塵手段としては、電気集塵による手法
や、フィルターによる集塵手法などが挙げられる。

【００９６】外囲器８８内部に集塵手段を設け、真空封
止後に洗浄工程を行うことも考えられるが、真空封止後
の外囲器８８内部は、表面伝導型電子放出素子の前述し
た（ｉ）乃至（ｉｉｉ）の特性を得るためには、高真空
の真空圧力が必要であり、このような真空圧力で、液体
やガスの流れを利用した洗浄工程やコロナ放電を用いた
電気集塵を行うことは難しい。

【００９７】従って、洗浄工程は、外囲器８８を真空封
止する前に行う方が好ましい。また、洗浄工程による気
体及び液体の流れによって、外囲器内部に塵が発生しな
いように、外囲器内部の電子源や画像形成部材は、外囲
器に固定されていることが好ましい。

【００９８】以下、本発明の製造方法で用いることがで
きる洗浄工程の例を示す。

【００９９】図１２は、外囲器８８と、外囲器内部を真
空排気する真空チャンバーとの接続部である排気管に電
気集塵手段を設けた例である。

【０１００】図１２で、２００は、ガラスやセラミック
スなど絶縁性材料からなる排気管である。２０４は、ワ
イヤー電極であり、取り出し線２０１、２０２と接続さ
れ、排気管２００の中心線上に張られている。２０５は
メッシュ電極であり、排気管２００の内面に沿った円筒
形状であり、取り出し線２０３と接続されている。取り
出し線２０１、２０２、２０３は、それぞれの端子口か
ら排気管２００の外に出され、その端子口は、硬化性樹
脂やフリットガラスなどのシール材２０６によりシール
されている。

【０１０１】ここでは、メッシュ電極２０５を用いた
が、表面を荒らした金属板など、付着した塵が外れにく
い表面を有する電極であれば、メッシュ電極に限定され
るものではない。また、電極表面上に多孔質のガラス材
料やセラミック材料などをコーティングしたものを用い
ても良い。

【０１０２】図１３は、図１０と同様な構成の真空排気
装置を用い、図１２の電気集塵手段を有する排気管２０
０を外囲器８８の排気管として用いた場合の装置構成を
示す図である。

【０１０３】窒素ガスなどの不活性ガスが存在する雰囲
気中で、ワイヤー電極２０４とメッシュ電極２０５の間
に高圧電源２１０により電圧を印加し、コロナ放電を発
生させる。発生した電子やイオンにより塵は帯電し、帯
電した塵は、メッシュ電極２０５に補足される。

【０１０４】排気管部での集塵は、排気管部で発生する
塵や真空チャンバーから流入する塵に特に効果的であ
る。排気管部での洗浄工程として、上記のような電気集
塵を用いる場合、フィルターを用いる集塵手段に比べ
て、ガスのコンダクタンスを低下させる弊害が少ない。
従って、フォーミング、活性化工程でのガス導入や、外
囲器８８の高真空排気は、従来と同様に行うことができ
る。

【０１０５】また、外囲器８８内部に対しても効率的な
集塵を行うために、真空チャンバー１３３から導入する
不活性ガスを外囲器８８内部に流したり、不活性ガスの
導入と排気を繰り返すなどを行うことが好ましく、この
ような工程には、ガスのコンダクタンスに影響の少ない
電気集塵を用いる方が、短時間で大きな集塵効果が得ら
れる。

【０１０６】一方、図１４は、外囲器内部に電気集塵手
段を設けた場合の外囲器の構成を示した図である。図１
４で、リアプレート８１上に平板電極２２２を設け、こ
れと対向する位置にワイヤー電極２２１が張られてあ
る。ワイヤー電極２２１は取り出し線２２０と接続さ
れ、平板電極２２２は、不図示の取り出し電極と接続さ
れ、これらにより外囲器の外から、両電極間に電圧を印
加できる。集塵は、排気管に電気集塵手段を設けた場合
と同様に行うことができる。

【０１０７】外囲器内部に、電気集塵手段を設けた場
合、外囲器内部の塵をより効率的に集めることができる
が、外囲器を真空封止した後にも、塵が外囲器内部に残
るため、電気集塵した塵が集塵後に移動しないようにす
る必要がある。このため、例えば、平板電極２２２の表
面を荒らしたり、多孔質にするなどの構成で、付着した
塵が外れにくくすることが望ましい。

【０１０８】図１５は、外囲器内部を液体で洗浄する場
合の装置構成図である。

【０１０９】液体を用いた洗浄の場合、洗浄後、外囲器
内部や、真空チャンバー内部に液体が残らないように、
ガス置換や真空排気などを行う必要がある。また、電子
源や蛍光体などに影響の少ない液体を用いる必要があ
る。このため、例えば、図１６に示すように、外囲器８
８の内部に洗浄液２３０が充満しないように液体の量を
調整したり、外囲器の底から洗浄液を満たすなどの配慮
が必要である。

【０１１０】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１７を用いて説明する。図１７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。

【０１１１】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。

【０１１２】端子Ｄ_ox1 乃至Ｄ_oxm には、表示パネル１
０１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。

【０１１３】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行の表面伝導型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。

【０１１４】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。

【０１１５】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
０Ｖ（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１
０３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。

【０１１６】直流電圧源Ｖｘは、本例の場合には表面伝
導型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。

【０１１７】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_sync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。

【０１１８】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_sync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。

【０１１９】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個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。

【０１２０】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。

【０１２１】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、表面伝導型電子放出素
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内の表面伝導型電子放出素子に印加される。

【０１２２】前述したように、本発明の画像形成装置に
適用可能な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しき
い値電圧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、本素子にパルス状の電圧を印加
する場合、例えば電子放出しきい値電圧以下の電圧を印
加しても電子放出は生じないが、電子放出しきい値電圧
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。

【０１２３】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。

【０１２４】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。

【０１２５】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表面伝導型
電子放出素子の駆動電圧にまで電圧増幅するための増幅
器を付加することもできる。

【０１２６】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、必要に応じて表面伝導型電子放出素子の駆動電圧に
まで電圧増幅するための増幅器を付加することもでき
る。

【０１２７】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。

【０１２８】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、種々の変形が可能であ
る。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、ＳＥＣＡ
Ｍ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Ｔ
Ｖ）方式をも採用できる。

【０１２９】次に、梯子型配置の電子源及び画像形成装
置について、図１８及び図１９を用いて説明する。

【０１３０】図１８は、梯子型配置の電子源の一例を示
す模式図である。図１８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、電子放出しきい値以上の電圧を
印加し、電子ビームを放出させたくない素子行には、電
子放出しきい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。

【０１３１】図１９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１９においては、図８、図１８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
８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。

【０１３２】図１９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１９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。

【０１３３】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。

【０１３４】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。

【０１３５】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。

【０１３６】

【実施例】以下、実施例により本発明をより詳細に説明
する。

【０１３７】《実施例１》本実施例では、表示等に用い
る画像形成装置を説明する。図８は、画像形成装置の基
本構成図であり、図９は、蛍光膜である。電子源の一部
の平面図を図２０に示す。また、図中のＡ−Ａ’断面図
を図２１に示す。但し、図２０、図２１で、同じ記号を
示したものは、同じものを示す。ここで７１は基板、７
２はＸ方向配線（下配線とも呼ぶ）、７３はＹ方向配線
（上配線とも呼ぶ）、４は電子放出部を含む導電性膜、
２，３は素子電極、１５１は層間絶縁層、１５２は素子
電極２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。

【０１３８】本実施例の電子源には、Ｘ方向配線上に３
００個、Ｙ方向配線上に１００個の電子放出素子が形成
されている。

【０１３９】次に、製造方法を図２２及び図２３により
工程順に従って具体的に説明する。

【０１４０】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）をスピンナーにより回転、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、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を形成する（図２２
（ａ））。

【０１４１】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する（図２２
（ｂ））。

【０１４２】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
１５２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を形成する（図２２（ｃ））。
エッチングはＣＦ₄ とＨ₂ ガスを用いたＲＩＥ（Ｒｅａ
ｃｔｉｖｅＩｏｎＥｔｃｈｉｎｇ）法によった。

【０１４３】工程−ｄその後、素子電極となるべきパターンをホトレジスト
（ＲＤ−２００ＯＮ−４１／日立化成社製）形成し、真
空蒸着法により、厚さ５ｎｍのＴｉ、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５μｍ、素子電極の幅Ｗが３００μｍの素子電
極２，３を形成した（図２２（ｄ））。

【０１４４】工程−ｅ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（図２３（ｅ））。

【０１４５】工程−ｆ膜厚１００ｎｍのＣｒ膜を真空蒸着により堆積・パター
ニングし、その上に有機Ｐｄ（ｃｃｐ４２３０／奥野製
薬（株）製）をスピンナーにより回転塗布、３００℃で
１０分間の加熱焼成処理をした。また、こうして形成さ
れた主元素としてＰｄＯよりなる微粒子からなる導電性
膜４の膜厚は１０ｎｍ、シート抵抗値は５×１０⁴ Ω／
□であった。その後、上記Ｃｒ膜および焼成後の導電性
膜４を酸エッチャントによりエッチングして所望のパタ
ーンを形成した（図２３（ｆ））。

【０１４６】工程−ｇ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、真空蒸着により厚さ５ｎｍ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（図２３（ｇ））。

【０１４７】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、上配線７３、素子電極２，
３、導電性膜４等を形成した。

【０１４８】次にに、以上のようにして作成した電子源
を用いて表示装置を構成した例を、図８と図９を用いて
説明する。

【０１４９】以上のようにして多数の平面型の表面伝導
型電子放出素子を作製した基板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８５が形成されて構成される）を支持枠８２を
介し配置し、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４１０℃で１０分以上焼成することで封着し、外囲
器８８を作成した。また、リアプレート８１への基板７
１の固定もフリットガラスで行った。

【０１５０】蛍光膜８４は、黒色導電材９１と蛍光体９
２とで構成された、ブラックストライプ配列のカラーの
蛍光膜を用いた。先にブラックストライプを形成し、そ
の間隙部に各色蛍光体を塗布し、蛍光膜８４を作製し
た。ガラス基板に蛍光体を塗布する方法はスラリー法を
用いた。また、蛍光膜８４の内面側にはメタルバック８
５を設けた。メタルバック８５は、蛍光膜作製後、蛍光
膜の内面側表面の平滑化処理（通常フィルミングと呼ば
れる）を行い、その後Ａｌを真空蒸着することで作製し
た。前述の封着を行う際、カラーの場合は各色蛍光体と
電子放出素子とを対応させなくてはいけないため、十分
な位置合わせを行った。

【０１５１】以上のようにして完成した外囲器８８を図
１２に示した構成の電気集塵手段を有する排気管２００
を２本を介し、図１３で示すように、磁気浮上型ターボ
モレキュラーポンプで排気された真空装置と接続した。

【０１５２】排気管２００は、ガラス製で、ワイヤー電
極２０４は５００ミクロン径のタングステンワイヤー、
メッシュ電極２０５は、ステンレス製メッシュを円筒形
に変形させて用いた。ワイヤー電極２０４とメッシュ電
極２０５との距離は約６ｍｍであった。

【０１５３】各電極は、排気管側面の端子口につけた取
り出し線２０１，２０２，２０３と電気的に接続され、
端子口は、フリットガラスでシールした。

【０１５４】まず、真空装置から排気管を経由して外囲
器８８内部にアルゴンガスを大気圧１０００ｓｃｃｍ流
した。この状態で、ワイヤー電極２０４を陰極として、
メッシュ電極２０５との間に５ｋＶの直流電圧を印加
し、コロナ放電を起こし、電気集塵を約１時間行った。

【０１５５】次に、外囲器８８内を１．３×１０⁴ Ｐａ
まで排気した後、容器外端子Ｄ_ox1乃至Ｄ_oxm （ｍ＝１
００）とＤ_oy1 乃至Ｄ_oyn （ｎ＝３００）を通じ電子放
出素子７４の電極２，３間に電圧を印加し、電子放出部
５を、導電性膜４を通電処理（フォーミング処理）する
ことにより作成した。

【０１５６】フォーミング処理の電圧波形を図３（ｂ）
に示す。図３（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１ｍｓｅ
ｃ．、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。尚フォーミング処
理の終了は、抵抗測定パルスでの測定値が、約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。

【０１５７】このように作成された電子放出部５は、パ
ラジウム元素を主成分とする微粒子が分散配置された状
態となり、その微粒子の平均粒径は３ｎｍであった。

【０１５８】次に、真空装置を経由して、外囲器８８内
にベンゾニトリルを６．６×１０^-4Ｐａを導入した。

【０１５９】容器外端子Ｄ_oy1 乃至Ｄ_oyn （ｎ＝３０
０）を共通にし、Ｄ_ox1 乃至Ｄ_oxm （ｍ＝１００）に順
次電源（不図示）を接続し、対応する電子放出素子７４
の電極２，３間に電圧を印加し活性化工程を行った。

【０１６０】活性化工程での電圧印加条件は、波高値は
±１０Ｖ、パルス幅０．１ｍｓｅｃ．、パルス間隔５ｍ
ｓｅｃ．の両極の矩形波（図４（ｂ））を用いた。その
後、矩形波の波高値は±１０Ｖから±１４Ｖまで３．３
ｍＶ／ｓｅｃで徐々に電圧を増加させ、±１４Ｖに達し
たときに電圧印加を終了した。その後、外囲器８８内の
ベンゾニトリルを排気した。

【０１６１】最後に安定化工程として、約１．３３×１
０^-4Ｐａの圧力で、１５０℃１０時間のベーキングを行
った後、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の封止を行った。

【０１６２】以上のように完成した本発明の画像形成装
置において、各電子放出素子には、容器外端子Ｄ_ox1 乃
至Ｄ_oxm （ｍ＝１００）とＤ_oy1 乃至Ｄ_oyn （ｎ＝３０
０）を通じ、走査信号及び変調信号を不図示の信号発生
手段よりそれぞれ、印加することにより、電子放出さ
せ、高圧端子８７を通じ、メタルバック８５に６ｋＶの
高圧を印加し、電子ビームを加速し、蛍光膜８４に衝突
させ、励起・発光させることで画像を表示した。

【０１６３】白色画像表示を６時間行ったところ、突発
的な放電現象が６回観測された。ここで、突発的な放電
現象は、高圧端子に流れる電流が、５ｍＡを超えた回数
と定義した。画像表示前後での、各電子放出素子の個別
の特性（放出電流Ｉ_e ）を測定したところ、ばらつき
は、８％から１２％に変化した。ここで、ばらつきは、
各素子のＩ_e 値の平均値でその分散値を割った値とし
た。

【０１６４】《比較例１》実施例１で、電気集塵を行わ
なかった以外は同様に行った。作成した画像形成装置
で、白色画像表示を６時間行ったところ、突発的な放電
現象が３０回観測された。この放電現象により、電子源
がダメージを受けた。画像表示前後での、各電子放出素
子の個別の特性（放出電流Ｉ_e ）を測定したところ、ば
らつきは、８％から３０％に変化した。

【０１６５】《実施例２》実施例１と同様の構成の外囲
器のリアプレート側に排気管を２本取り付け、図１５で
示した構成の製造装置に接続した。バルブ２３１、２３
４、２３５を閉じ、バルブ２３２、２３３、２３６を開
けて、ポンプ２３８を駆動して、ＩＰＡ（イソプロピル
アルコール）を毎分１００ｍｌで１０分間、外囲器８８
内に流し洗浄を行った。その際、バルブ２３２の開度と
ポンプ２３８の送液量を調整し、外囲器内部に流れるＩ
ＰＡの流量を制御することで、ＩＰＡがフェースプレー
ト上のメタルバック８５に接触しないように行った。

【０１６６】その後、バルブ２３６を閉じ、ポンプ２３
８を停止し、バルブ２３５を開けて配管や外囲器８８内
に残ったＩＰＡを排出した。さらに、バルブ２３２、２
３３を閉じ、バルブ２３１、２３４を開けて、外囲器８
８内を排気し、外囲器８８と排気管を１００℃で２時間
ベーキングした。

【０１６７】室温まで冷却後、以下、フォーミング以降
の工程は、実施例１と同様に行った。

【０１６８】作成した画像形成装置で、白色画像表示を
６時間行ったところ、突発的な放電現象が７回観測され
た。画像表示前後での、各電子放出素子の個別の特性
（放出電流Ｉ_e ）を測定したところ、ばらつきは、８％
から１１％に変化した。

【０１６９】《実施例３》図１８と同様の構成で、隣接
する２本の配線間に表面伝導型電子放出素子１１１を多
数有する、梯子型の電子源基板１１０を作成した。ここ
で、電子源基板１１０上の隣接配線間には、表面伝導型
電子放出素子を１２０個形成し、このような隣接配線組
を４０組作成した。

【０１７０】電子源基板は、清浄化した青板ガラス上に
厚さ５００ｎｍのシリコン酸化膜をスパッタ法で形成し
た基板上に、実施例１で示した工程−ｄ〜ｆを同様に行
い、作成した。

【０１７１】次に、この電子源基板１１０をフリットガ
ラスを用いてリアプレート８１上に固定した後、電子源
基板１１０の上方に、電子通過孔１２１を有するグリッ
ド電極１２０を電子放出素子の配線電極１１２と直交す
る方向に配置した。更に電子源基板１１０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８５が形成されて構成される）
を支持枠８２を介し配置し、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４１０℃で１０分以上焼成すること
で封着し、外囲器８８を作成した。（図１９参照）

【０１７２】また、外囲器８８の内部には、図１４で示
したものと同様の構成のワイヤー電極２２１と平板電極
２２２を設けた（図１９では不図示）。

【０１７３】ワイヤー電極２２１は、５００ミクロン径
のタングステンワイヤーを用い、平板電極２２２は、リ
アプレート８１上にスクリーン印刷法で印刷された銀ペ
ーストを焼成することにより、厚さ２０μｍ、幅５ｍｍ
で作成した。

【０１７４】蛍光膜８４は、黒色導電材９１と蛍光体９
２とで構成された、ブラックストライプ配列のカラーの
蛍光膜を用いた（図９（ａ））。先にブラックストライ
プを形成し、その間隙部に各色蛍光体を塗布し、蛍光膜
８４を作製した。ガラス基板に蛍光体を塗布する方法は
スラリー法を用いた。

【０１７５】また、蛍光膜８４の内面側にはメタルバッ
ク８５を設けた。メタルバックは、蛍光膜作製後、蛍光
膜の内面側表面の平滑化処理を行い、その後Ａｌを真空
蒸着することで作製した。

【０１７６】前述の封着を行う際、カラーの場合は各色
蛍光体と電子放出素子とを対応させなくてはいけないた
め、十分な位置合わせを行った。

【０１７７】以上のようにして完成した外囲器８８を排
気管（図示せず）を介し、オイルを使用しない真空ポン
プで排気できる真空装置と接続した。

【０１７８】実施例１と同様にアルゴンガスを大気圧で
流しながら、外囲器８８内のワイヤー電極１２１と平板
電極１２２間に５ｋＶを１時間印加し、洗浄工程を行っ
た。

【０１７９】次に、外囲器８８内を１．３３×１０^-4Ｐ
ａまで排気した後、容器外端子Ｄ_ox1 乃至Ｄ_oxm （ｍ＝
８０）を通じ表面伝導型電子放出素子１１１の電極２，
３間に電圧を印加し、電子放出部５を、導電性膜４を通
電処理（フォーミング処理）することにより作成した。

【０１８０】次に、真空装置を経由して、外囲器８８内
にベンゾニトリルを６．６×１０^-4Ｐａを導入した。

【０１８１】容器外端子Ｄ_ox1 乃至Ｄ_oxm （ｍ＝８０）
を通じ表面伝導型電子放出素子１１１の電極２，３間に
電圧を印加し活性化工程を行った。

【０１８２】活性化工程での電圧印加条件は、波高値は
±１０Ｖ、パルス幅０．１ｍｓｅｃ．、パルス間隔５ｍ
ｓｅｃ．の両極の矩形波（図４（ｂ））を用いた。その
後、矩形波の波高値は±１０Ｖから±１４Ｖまで３．３
ｍＶ／ｓｅｃで徐々に電圧を増加させ、±１４Ｖに達し
たときに電圧印加を終了した。その後、外囲器８８内の
ベンゾニトリルを排気した。

【０１８３】最後に安定化工程として、約１．３３×１
０^-4Ｐａの圧力で、１５０℃１０時間のベーキングを行
った後、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の封止を行った。

【０１８４】以上のように完成した本発明の画像形成装
置において、各電子放出素子には、容器外端子Ｄ_ox1 乃
至Ｄ_oxm （ｍ＝８０）を通じ、電圧を印加することによ
り電子放出させ、放出された電子はグリッド電極１２０
の電子通過孔１２１を通過した後、高圧端子８７を通
じ、メタルバック８５に印加された数ｋＶ以上の高圧に
より加速され、蛍光膜８４に衝突し、励起・発光させ
る。その際、グリッド電極１２０に情報信号に応じた電
圧を容器外端子Ｇ₁ 乃至Ｇ_n （ｎ＝１２０）を通じ印加
することにより、電子通過孔１２１を通過する電子ビー
ムを制御し画像表示した。

【０１８５】本実施例で作成した画像形成装置で、白色
画像表示を６時間行ったところ、突発的な放電現象が７
回観測された。画像表示前後での、各電子放出素子の個
別の特性（放出電流Ｉ_e ）を測定したところ、ばらつき
は、８％から１４％に変化した。

【０１８６】《比較例２》実施例３で、電気集塵による
洗浄工程を行わなかった以外、同様に行った。作成した
画像形成装置で、白色画像表示を６時間行ったところ、
突発的な放電現象が２７回観測された。また、画像表示
前後での、各電子放出素子の個別の特性（放出電流Ｉ
_e ）を測定したところ、ばらつきは、８％から２５％に
変化した。

【０１８７】本発明の実施例として、実施例１、実施例
２では単純マトリクス配置の画像表示装置を、実施例３
ではグリッド電極を用いた画像表示装置を示したが、電
子放出素子からの電子を蛍光体に衝突させる構成であれ
ば、画像表示装置に限らず、電子線（ＥＢ）描画装置、
記録装置等に適用することも可能である。

【０１８８】

【発明の効果】以上説明したように、電子源と該電子源
から照射される電子線により画像を形成する画像形成部
材とを外囲器内に包含する画像形成装置の製造に際し、
外囲器内に電子源と画像形成部材を配置した後に、外囲
器内部の塵を除去する洗浄工程を行うことにより、色ず
れや欠落画素の少ない、均一な画像が得られる表示装置
などの画像形成装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の電子源として好適
な表面伝導型電子放出素子の構成を示す模式的平面図及
び断面図である。

【図２】表面伝導型電子放出素子の製造方法を説明する
ための工程図である。

【図３】表面伝導型電子放出素子の製造工程における通
電フォーミングの電圧波形の例である。

【図４】表面伝導型電子放出素子の製造工程における活
性化工程の電圧波形の例である。

【図５】測定評価機能を備えた真空処理装置の一例を示
す模式図である。

【図６】表面伝導型電子放出素子についての放出電流Ｉ
_e 、素子電流Ｉ_f と素子電圧Ｖ_f の関係の一例を示すグ
ラフである。

【図７】本発明に係る単純マトリクス配置した電子源の
一例を示す模式図である。

【図８】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９】蛍光膜の一例を示す模式図である。

【図１０】本発明の画像形成装置の製造に用いられる真
空排気装置の模式図である。

【図１１】本発明の画像形成装置の製造工程中、電子源
の通電フォーミング、活性化工程のための結線方法を示
す模式図である。

【図１２】本発明に係る電気集塵手段を有する排気管の
構成を示す模式図である。

【図１３】本発明の画像形成装置の製造に用いられる電
気集塵手段を有する排気管を備えた真空排気装置の模式
図である。

【図１４】本発明に係る電気集塵手段を有する外囲器の
構成を示す模式図である。

【図１５】本発明の画像形成装置の製造に用いられる液
体洗浄手段を備えた真空排気装置の模式図である。

【図１６】本発明に係る液体洗浄工程での外囲器の状況
を示す模式図である。

【図１７】画像形成装置にＮＴＳＣ方式のテレビ信号に
応じて表示を行なうための駆動回路の一例を示すブロッ
ク図である。

【図１８】本発明に係る梯子配置の電子源の一例を示す
模式図である。

【図１９】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２０】実施例１、２および比較例１の電子源の平面
図である。

【図２１】実施例１、２および比較例１の電子源の断面
図である。

【図２２】実施例１、２および比較例１の電子源製法図
である。

【図２３】実施例１、２および比較例１の電子源製法図
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５０素子電極２，３間の導電性膜４を流れる素子電流
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素子の電子放出部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素子の電子放出部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５５真空容器５６排気ポンプ７１電子源基板７２Ｘ方向配線７３Ｙ方向配線７４表面伝導型電子放出素子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およびＶａ直流電圧源１１０電子源基板１１１電子放出素子１１２共通配線１２０グリッド電極１２１電子が通過するため空孔１３１画像表示装置１３２排気管１３３真空チャンバー１３４ゲートバルブ１３５排気装置１３６圧力計１３７四重極質量分析器１３８ガス導入ライン１３９ガス導入制御手段１４０導入物質源１４１共通電極１４２電源１４３電流測定用抵抗１４４オシロスコープ１５１層間絶縁膜１５２コンタクトホール２００排気管２０１，２０２，２０３取り出し線２０４ワイヤー電極２０５メッシュ電極２０６シール材２１０高圧電源２２０取り出し線２２１ワイヤー電極２２２平板電極２３０洗浄液２３１〜２３６バルブ２３７フィルター２３８ポンプ２３９洗浄液タンク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外囲器内に、電子源と、該電子源から照
射される電子線により画像を形成する画像形成部材とを
有する画像形成装置の製造方法において、外囲器内に電子源と画像形成部材を配置した後に、外囲
器内部の塵を除去する洗浄工程を有することを特徴とす
る画像形成装置の製造方法。
【請求項２】前記電子源と画像形成部材が、前記外囲
器内部に固定されていることを特徴とする請求項１に記
載の画像形成装置の製造方法。
【請求項３】前記外囲器を真空封止する前に、前記洗
浄工程を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の
画像形成装置の製造方法。
【請求項４】前記洗浄工程が、集塵手段による集塵工
程であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
載の画像形成装置の製造方法。
【請求項５】前記集塵工程を、外囲器内を真空排気す
るための真空排気装置と外囲器との接続部に設けられた
集塵手段によって行うことを特徴とする請求項４に記載
の画像形成装置の製造方法。
【請求項６】前記集塵工程が、電気集塵であることを
特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置の製造
方法。
【請求項７】前記洗浄工程を、前記外囲器内に液体を
流して行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
記載の画像形成装置の製造方法。
【請求項８】前記洗浄工程において、液体を画像形成
部材に接触しないように流すことを特徴とする請求項７
に記載の画像形成装置の製造方法。
【請求項９】前記電子源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１〜８のいずれかに記載の
画像形成装置の製造方法。
【請求項１０】請求項１〜９のいずれかに記載の製造
方法により得られる画像形成装置。