JP2000243229A - Electron source substrate, its manufacture and image forming device using the same - Google Patents

Electron source substrate, its manufacture and image forming device using the same

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JP2000243229A
JP2000243229A JP4501599A JP4501599A JP2000243229A JP 2000243229 A JP2000243229 A JP 2000243229A JP 4501599 A JP4501599 A JP 4501599A JP 4501599 A JP4501599 A JP 4501599A JP 2000243229 A JP2000243229 A JP 2000243229A
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electron
electron source
source substrate
metal
substrate according
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Masaaki Shibata
雅章 柴田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive and highly efficient electron source substrate to obtain a flat image forming device with a large screen, capable of keeping satisfactory images for a long time. SOLUTION: This electron source base has a pair of element electrodes 2, 3 of metal formed on a glass base body 1, containing sodium with a sodium diffusion preventing layer 9 intervened and an electron emitting element of a conductive thin film 4 having an electron emitting part 5, and also has metal wirings 6, 7 to be connected to the element electrodes 2, 3 while being brought into contact with the glass base body 1.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子放出素子を用
いた電子源基板、及びその製造方法、及び電子源基板を
用いた画像形成装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an electron source substrate using an electron-emitting device, a method of manufacturing the same, and an image forming apparatus using the electron source substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子放出素子を利用した画像形成
装置として、冷陰極電子放出素子を多数形成した電子源
基板と、透明電極および蛍光体を具備した陽極基板とを
平行に対向させ、真空に排気した平面型の電子線表示パ
ネルが知られている。このような画像形成装置におい
て、電界放出型電子放出素子を用いたものは、例えば、
I.Brodie,”Advanced techno
logy:flat cold−cathode CR
Ts”,Information Display,1
/89,17(1989)に開示されたものがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an image forming apparatus using an electron-emitting device, an electron source substrate on which a large number of cold cathode electron-emitting devices are formed and an anode substrate provided with a transparent electrode and a phosphor are opposed in parallel to each other. 2. Description of the Related Art A flat-type electron beam display panel that has been exhausted is known. In such an image forming apparatus, the one using a field emission type electron emitting element is, for example,
I. Brodie, "Advanced techno
logy: flat cold-cathode CR
Ts ", Information Display, 1
/ 89, 17 (1989).

【0003】また、表面伝導型電子放出素子を用いたも
のは、例えば、USP5066883号等に開示されて
いる。平面型の電子線表示パネルは、現在広く用いられ
ている陰極線管(cathode ray tube:
CRT)表示装置に比ベ、軽量化、大画面化を図ること
ができ、また、液晶を利用した平面型表示パネルやプラ
ズマ・ディスプレイ、エレクトロルミネッセント・ディ
スプレイ等の他の平面型表示パネルに比べて、より高輝
度、高品質な画像を提供することができる。
A device using a surface conduction electron-emitting device is disclosed in, for example, US Pat. No. 5,066,883. A flat-type electron beam display panel is a cathode ray tube (cathode ray tube) widely used at present.
(CRT) display devices can be made lighter and larger in screen size than display devices, and can be applied to other flat display panels such as a flat display panel using a liquid crystal, a plasma display, and an electroluminescent display. Compared with this, it is possible to provide an image with higher brightness and higher quality.

【0004】特に、表面伝導型電子放出素子は構成が単
純で製造も容易であり、電界放出型電子放出素子のよう
にフォトリソグラフィ技術を駆使した複雑な製造工程を
経ることなく、大面積にわたって多数素子を配列形成し
た電子源基板を作製できる利点がある。
In particular, surface conduction electron-emitting devices have a simple structure and are easy to manufacture, and a large number of devices over a large area can be manufactured without going through a complicated manufacturing process utilizing photolithography as in a field emission electron-emitting device. There is an advantage that an electron source substrate in which elements are arranged and formed can be manufactured.

【0005】図11、図12は、特開平6−34263
6号公報において開示された、表面伝導型電子放出素子
を用いた電子源基板の一例を示したものである。図11
は電子源の一部の平面図を示している。ここで7は上配
線、6は下配線、101は表面伝導型電子放出素子、8
は層間絶縁層である。図12は、図11における表面伝
導型電子放出素子101を取り出した斜視図である。図
12中、111は基板、2,3は素子電極、4は電子放
出部を有する導電性薄膜、5は電子放出部であり、素子
電極2,3はそれぞれ下配線6、上配線7に接続され、
下配線6と上配線7は層間絶縁層8によって電気的に絶
縁されている。
FIGS. 11 and 12 show Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-34263.
6 shows an example of an electron source substrate using a surface conduction electron-emitting device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-206. FIG.
Shows a plan view of a part of the electron source. Here, 7 is an upper wiring, 6 is a lower wiring, 101 is a surface conduction electron-emitting device, 8
Is an interlayer insulating layer. FIG. 12 is a perspective view of the surface conduction electron-emitting device 101 shown in FIG. In FIG. 12, 111 is a substrate, 2 and 3 are device electrodes, 4 is a conductive thin film having an electron emission portion, 5 is an electron emission portion, and the device electrodes 2 and 3 are connected to a lower wiring 6 and an upper wiring 7, respectively. And
The lower wiring 6 and the upper wiring 7 are electrically insulated by the interlayer insulating layer 8.

【0006】ここで、マトリクス状に配置された上配線
7と下配線6にそれぞれ走査信号、情報信号として所定
の電圧を順次印加することで、マトリクスの交点に位置
する所定の電子放出素子を選択的に駆動できる。
Here, a predetermined voltage is sequentially applied to the upper wiring 7 and the lower wiring 6 arranged in a matrix as a scanning signal and an information signal, respectively, thereby selecting a predetermined electron-emitting device located at the intersection of the matrix. Can be driven.

【0007】このようなマトリクス配置された電子源基
板は、比較的簡単なフォトリソグラフィ技術を用いるこ
とによって作製できるが、より大きな基板を形成する場
合は、印刷技術を用いるのが好ましい。特に、走査信号
を印加する上配線については、1ラインに接続された素
子数が多くなるほど配線を流れる電流量が増加するた
め、配線抵抗による電圧降下が生じるので、配線は厚膜
で形成して抵抗をできるだけ小さくするのが好ましい。
[0007] The electron source substrates arranged in such a matrix can be manufactured by using a relatively simple photolithography technique. However, when a larger substrate is formed, it is preferable to use a printing technique. In particular, as for the upper wiring to which a scanning signal is applied, since the amount of current flowing through the wiring increases as the number of elements connected to one line increases, a voltage drop occurs due to wiring resistance. Preferably, the resistance is as low as possible.

【0008】特開平8−180797号公報等には、配
線及び層間絶縁層をスクリーン印刷法により形成する製
造方法が開示されている。その他の部材についても、例
えば、特開平9−17333号公報等には、素子電極を
オフセット印刷法等により形成する製造方法が開示され
ており、導電性薄膜においては、インクジェット法によ
り形成する製造方法が特開平9−69334号公報等に
開示されている。これらの印刷技術を用いることで、大
面積の電子源基板を容易に製造することができる。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-180797 discloses a manufacturing method for forming a wiring and an interlayer insulating layer by a screen printing method. Regarding other members, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-17333 discloses a manufacturing method in which element electrodes are formed by an offset printing method or the like, and a manufacturing method in which a conductive thin film is formed by an inkjet method. Is disclosed in JP-A-9-69334. By using these printing techniques, a large-area electron source substrate can be easily manufactured.

【0009】次に、表面伝導型電子放出素子について説
明する。表面伝導型電子放出素子は基板上に形成された
小面積の導電性薄膜に、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、SnO2 薄膜を用
いたもの[M.I. Elinson, RadioE
ng. Electron Phys., 10,12
90(1965)]、[G.Dittmer:“Thi
n Solid Films”, 9,317(197
2)]、In23 /SnO2 薄膜によるもの[M.H
artwelland C.G. Fonstad:
“IEEE Trans. ED Conf.”, 5
19(1975)]、カーボン薄膜によるもの[荒木
久他:真空、第26巻、第1号、22頁(1983)]
等が報告されているが、本出願人は、例えば、特開平2
−56822号公報において、酸化パラジウム等の金属
微粒子膜を用いた表面伝導型電子放出素子を開示してい
る。
Next, the surface conduction electron-emitting device will be described. The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which electron emission occurs when a current flows in a small-area conductive thin film formed on a substrate in parallel with the film surface. As the surface conduction electron-emitting device, a device using a SnO 2 thin film [M. I. Elinson, RadioE
ng. Electron Phys. , 10, 12
90 (1965)], [G. Dittmer: "Thi
n Solid Films ", 9, 317 (197
2)], an In 2 O 3 / SnO 2 thin film [M. H
artwelland C.I. G. FIG. Fonstad:
“IEEE Trans. ED Conf.”, 5
19 (1975)], using a carbon thin film [Araki
Hisa et al .: Vacuum, Vol. 26, No. 1, p. 22, (1983)]
Have been reported by the present applicant, for example,
JP-A-56822 discloses a surface conduction electron-emitting device using a fine metal particle film of palladium oxide or the like.

【0010】表面伝導型電子放出素子を作製するにあた
っては、通常、導電性薄膜4に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。フォーミングとは導電性薄膜4の両端に直流電圧
あるいは非常にゆっくりとした昇電圧、例えば1V/分
程度を印加通電し、導電性薄膜4を局所的に破壊、変形
もしくは変質せしめ、亀裂を形成する処理である。
In manufacturing a surface conduction electron-emitting device, it is general to form an electron-emitting portion 5 on a conductive thin film 4 by an energization process called forming. Forming means applying a DC voltage or a very slowly increasing voltage, for example, about 1 V / min, to both ends of the conductive thin film 4 and energizing the conductive thin film 4 to locally break, deform or alter the conductive thin film 4 and form a crack. Processing.

【0011】なお、フォーミング処理を施した後、導電
性薄膜4に電圧を印加し、素子に電流を流すことによ
り、亀裂近傍から電子を放出せしめるものである。この
とき、電子の放出する部位を電子放出部5と呼ぶ。
After the forming process, a voltage is applied to the conductive thin film 4 and a current is caused to flow through the element, so that electrons are emitted from the vicinity of the crack. At this time, a portion from which electrons are emitted is referred to as an electron emitting portion 5.

【0012】さらに、たとえば特開平7−235255
号公報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し、より良
好な電子放出を得ることができる。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、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If 、放出電
流Ie が著しく増加するようになる。
Further, for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-235255.
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-209, a process called an activation process is performed on an element that has completed forming, so that better electron emission can be obtained. The activation step can be performed by repeatedly applying a pulse voltage to the element in an atmosphere containing a gas of an organic substance, similarly to the forming treatment. From the organic substance present in the atmosphere, carbon or a carbon compound can be obtained. Thus, the device current If and the emission current Ie are significantly increased.

【0013】このような処理を経て作製された表面伝導
型電子放出素子は、例えばフラットパネルディスプレイ
等の画像形成装置に適用可能な電子源として十分な電子
放出特性を有する。
The surface conduction electron-emitting device manufactured through such a process has sufficient electron emission characteristics as an electron source applicable to an image forming apparatus such as a flat panel display.

【0014】従って、上述のように、印刷技術を用い
て、表面伝導型電子放出素子からなる大面積の電子源基
板を作製することによって、大面積の画像形成装置、例
えば大画面フラットパネルディスプレイを実現すること
ができる。
Therefore, as described above, a large-area image forming apparatus, for example, a large-screen flat panel display is produced by manufacturing a large-area electron source substrate composed of surface conduction electron-emitting devices by using a printing technique. Can be realized.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、十分な
電子放出量と寿命、安定性を有する電子放出素子を大面
積の電子源基板に形成する場合、以下に述べるような問
題がある。
However, when an electron-emitting device having a sufficient amount of electron emission, a sufficient life, and stability is formed on a large-area electron source substrate, there are the following problems.

【0016】大面積の電子源基板を安価に製造しようと
すれば、使用する部材のコストを下げる必要があり、そ
の基体として、ソーダライムガラスが好ましく用いられ
る。しかしながら、表面伝導型電子放出素子は、その電
子放出部が基板表面に接して形成されるために、表面伝
導型電子放出素子を駆動した時の熱や電界がソーダライ
ムガラス表面にも伝わり、基板の熱的な変形やナトリウ
ムイオンの移動、ナトリウム金属やナトリウム化合物の
析出等が生じやすい。表面伝導型電子放出素子近傍での
基板の変形は素子構造の変化を生じせしめ、またナトリ
ウムの析出は構造のみならず電気的性質をも変えてしま
うので、電子放出特性の変動や劣化の原因となる。
In order to manufacture a large-area electron source substrate at low cost, it is necessary to reduce the cost of the members to be used, and soda lime glass is preferably used as the base. However, in the surface conduction electron-emitting device, since the electron-emitting portion is formed in contact with the substrate surface, heat and electric field when the surface conduction electron-emitting device is driven are transmitted to the soda-lime glass surface, and Thermal deformation, migration of sodium ions, precipitation of sodium metal or sodium compound, and the like are likely to occur. Deformation of the substrate near the surface conduction electron-emitting device causes a change in the device structure, and precipitation of sodium changes not only the structure but also the electrical properties. Become.

【0017】そのため、特開平1−279538号公報
において開示されているように、ソーダライムガラス表
面に二酸化けい素を主成分とする材料で被覆層を形成
し、その上に表面伝導型電子放出素子を形成するのが望
ましい。特に、この被覆層として、厚さが500nm程
度以上の膜厚のシリカ層やリンドープシリカ(PSG)
層を形成すると、表面伝導型電子放出素子の駆動時の熱
や電界がソーダライムガラス基体に伝わり難くなり、か
つ十分なナトリウム拡散防止層としての役割を持たせる
ことができる。
Therefore, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-279538, a coating layer is formed on a soda-lime glass surface with a material containing silicon dioxide as a main component, and a surface conduction electron-emitting device is formed thereon. It is desirable to form In particular, as this coating layer, a silica layer having a thickness of about 500 nm or more or phosphorus-doped silica (PSG)
When the layer is formed, it becomes difficult for heat or an electric field during driving of the surface conduction electron-emitting device to be transmitted to the soda-lime glass substrate, and the layer can function as a sufficient sodium diffusion preventing layer.

【0018】ところが、このナトリウム拡散防止層は、
基体からのナトリウム拡散をブロックするだけでなく、
ナトリウム拡散防止層上に配置した金属の基板への拡散
も抑えてしまう。ここで言う金属とは、例えば、配線と
して用いられるものである。一般に、金属ペーストを印
刷し、焼成によって形成される金属と基板との密着性
は、焼成時における接触部位での金属の拡散による。ナ
トリウム拡散防止層上では、該金属の基板への拡散が抑
えられるために印刷金属の密着性が低下してしまう。密
着性の低下は、基板と金属の熱膨張率の違いに起因した
剥がれ、断線等の問題を引き起こし、特に、長いライン
状に形成される配線においては、顕著な問題となる。
However, this sodium diffusion preventing layer is
Not only does it block sodium diffusion from the substrate,
The diffusion of the metal disposed on the sodium diffusion preventing layer to the substrate is also suppressed. The metal mentioned here is, for example, one used as a wiring. In general, the adhesion between a metal formed by printing and firing a metal paste and a substrate is due to diffusion of the metal at a contact portion during firing. On the sodium diffusion preventing layer, the diffusion of the metal to the substrate is suppressed, so that the adhesion of the printed metal is reduced. The decrease in adhesion causes problems such as peeling and disconnection due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the substrate and the metal, and is a remarkable problem particularly in wiring formed in a long line shape.

【0019】さらに、金属が基板内部に拡散し難いと、
熱処理工程を繰り返した場合、基板表面や基板と他の部
材との界面を伝わって、基板表面に平行な方向への拡散
が生じる場合がある。
Furthermore, if the metal does not easily diffuse into the substrate,
When the heat treatment step is repeated, diffusion along the surface of the substrate or the interface between the substrate and another member may occur in a direction parallel to the substrate surface.

【0020】図12に示したような構成の電子源基板に
おいては、この基板表面に平行な方向への拡散は、配線
金属が素子電極と基板の界面に接しているところで生
じ、特に、配線金属と素子電極の金属が異なる場合、更
に顕著になる。配線金属が、素子電極と基板表面(ナト
リウム拡散防止層表面)との界面を伝わって拡散してし
まうと、導電性薄膜と接触するようになる。ここで、更
に熱処理が行われたり、駆動のための電界が印加される
と、熱や電界によるマイグレーションによって配線金属
と導電性薄膜が混合し、電子放出素子が本来の電子放出
特性を維持することが困難になり、特性の劣化や変動を
引き起こす。従って、できる限り配線金属の界面拡散を
抑える必要があった。
In the electron source substrate having the structure shown in FIG. 12, the diffusion in the direction parallel to the substrate surface occurs when the wiring metal is in contact with the interface between the element electrode and the substrate. When the metal of the element electrode is different from that of the element electrode, it becomes more remarkable. When the wiring metal diffuses along the interface between the device electrode and the substrate surface (the surface of the sodium diffusion preventing layer), it comes into contact with the conductive thin film. Here, when a heat treatment is further performed or an electric field for driving is applied, the wiring metal and the conductive thin film are mixed by migration due to the heat or the electric field, and the electron emission element maintains the original electron emission characteristics. Becomes difficult, causing deterioration and fluctuation of characteristics. Therefore, it was necessary to suppress the diffusion of the wiring metal at the interface as much as possible.

【0021】本発明の目的は、上述した解決すべき技術
課題を解決し、ナトリウム拡散防止層と印刷配線とを用
いて安価、かつ電子放出特性を向上させた高性能な電子
源基板及びその製造方法を提供することにある。また、
本発明の別の目的は、かかる電子源基板を用いて良好な
画像を長時間にわたり保持し得る大画面の平面型の画像
形成装置を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned technical problems to be solved, and to manufacture a high-performance electron source substrate which is inexpensive and has improved electron emission characteristics by using a sodium diffusion preventing layer and a printed wiring, and its manufacture. It is to provide a method. Also,
Another object of the present invention is to provide a large-screen flat-type image forming apparatus capable of holding a good image for a long time by using such an electron source substrate.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課
題、すなわち、配線金属の基板との密着性の弱さに起因
した剥がれ、及び配線金属が素子電極と基板の界面を伝
わって拡散することによる電子放出素子の特性の劣化を
解決するために成されたものであり、下述する構成のも
のである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, namely, peeling of wiring metal due to weak adhesion of the wiring metal to the substrate, and diffusion of the wiring metal along the interface between the element electrode and the substrate. The purpose of the present invention is to solve the problem of deterioration of the characteristics of the electron-emitting device, and has the following configuration.

【0023】即ち、本発明の第1は、ナトリウムを含有
するガラス基体と、該ガラス基体上に、ナトリウム拡散
防止層を介して形成された、金属よりなる一対の素子電
極と電子放出部を有する導電性薄膜からなる電子放出素
子と、前記ガラス基体に接し、該素子電極に接続される
金属配線とを有することを特徴とする電子源基板にあ
る。
That is, a first aspect of the present invention is to have a glass substrate containing sodium, a pair of device electrodes made of metal, and an electron emission portion formed on the glass substrate with a sodium diffusion preventing layer interposed therebetween. An electron source substrate comprising: an electron-emitting device formed of a conductive thin film; and a metal wiring in contact with the glass substrate and connected to the device electrode.

【0024】上記本発明の第1は、さらなる特徴とし
て、「前記素子電極と前記ナトリウム拡散防止層の接す
る界面に、少なくとも前記金属配線が非接触である」こ
と「前記ナトリウムを含有するガラス基体は、ソーダラ
イムガラスよりなる」こと、「前記ナトリウム拡散防止
層は、厚さが500nm以上のシリカ被膜よりなる」こ
と、「前記ナトリウム拡散防止層は、厚さが500nm
以上のリンをドープしたシリカ被膜よりなる」こと、
「前記素子電極と前記金属配線は互いに異なる金属より
なる」こと、「前記金属配線は、Ag、Cu、Al、A
uのいずれかの金属、あるいはいずれかの金属を含む合
金からなる」こと、「前記電子放出部を有する導電性薄
膜は、PdないしPdO、あるいはそれらの混合物より
なる」こと、「前記電子放出素子は、表面伝導型電子放
出素子である」こと、「前記電子放出素子が複数個配置
され、入力信号に応じて電子を放出する」こと、「前記
電子放出素子を複数個並列に配置し、個々の電子放出素
子の両端を前記金属配線に接続した電子放出素子の行を
複数有し、更に、該電子放出素子に変調信号を印加する
変調手段を有する」こと、「互いに電気的に絶縁された
m本のX方向金属配線とn本のY方向金属配線とに、前
記電子放出素子の一対の素子電極とを接続し、該電子放
出素子をマトリクス状に配列した」こと、をも包含す
る。
The first feature of the present invention is that, as a further feature, "at least the metal wiring is not in contact with the interface between the element electrode and the sodium diffusion preventing layer." , Consisting of soda-lime glass "," the sodium diffusion preventing layer is made of a silica coating having a thickness of 500 nm or more "," the sodium diffusion preventing layer has a thickness of 500 nm
Consisting of a silica coating doped with phosphorus as described above,
"The element electrode and the metal wiring are made of different metals", "The metal wiring is made of Ag, Cu, Al, A
u "," the conductive thin film having the electron-emitting portion is made of Pd or PdO, or a mixture thereof "," the electron-emitting device Is a surface conduction electron-emitting device "," the plurality of electron-emitting devices are arranged and emits electrons in response to an input signal ", and" the plurality of electron-emitting devices are arranged in parallel and individually Having a plurality of rows of electron-emitting devices having both ends connected to the metal wiring, and further having a modulation means for applying a modulation signal to the electron-emitting devices. " connecting the pair of device electrodes of the electron-emitting devices to the m X-direction metal wires and the n-Y metal wires, and arranging the electron-emitting devices in a matrix. "

【0025】本発明の第2は、前記金属配線は、金属ペ
ーストの印刷と加熱焼成によって形成されることを特徴
とする電子源基板の製造方法にある。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electron source substrate, wherein the metal wiring is formed by printing a metal paste and firing the metal paste.

【0026】本発明の第3は、入力信号にもとづいて画
像を形成する画像形成装置であって、少なくとも、画像
形成部材と上記のいずれかの電子源基板より構成された
画像形成装置にある。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus for forming an image based on an input signal, the image forming apparatus comprising at least an image forming member and any one of the above-mentioned electron source substrates.

【0027】本発明は、電子源基板として、ナトリウム
拡散防止層を用いた良好な電子放出特性を有する素子を
使用する場合に効果があり、特に、印刷によって配線を
形成する場合に有効である。本発明の電子源基板は、配
線が基体であるナトリウム合有ガラスに接しているの
で、配線金属がガラス基体中に拡散するため、配線金属
の剥がれを防止できる。さらに、配線金属が素子電極と
ナトリウム拡散防止層表面の界面を伝わって拡散するこ
とを防止できる。
The present invention is effective when an element having good electron emission characteristics using a sodium diffusion preventing layer is used as an electron source substrate, and is particularly effective when wiring is formed by printing. In the electron source substrate of the present invention, since the wiring is in contact with the sodium-containing glass as the base, the wiring metal is diffused into the glass base, so that peeling of the wiring metal can be prevented. Furthermore, it is possible to prevent the wiring metal from diffusing along the interface between the element electrode and the surface of the sodium diffusion preventing layer.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
を説明する。図1は、本発明の電子源基板の一例を示す
概略構成図(平面図)で、電子源基板の一部のみを示し
ている。また、図2は、図1に示した電子源基板の一つ
の電子放出素子を拡大した鳥瞰図である。そして、図3
は、図2におけるA−A’断面図である。図1、図2、
図3において、1は基体、2,3は素子電極、4は導電
性薄膜、5は電子放出部、6,7はそれぞれ素子電極
2,3に接続された配線、8は配線6と配線7を電気的
に絶縁するための層間絶縁層、9はナトリウム拡散防止
層、10はナトリウム拡散防止層9を除去して、基体1
の表面を露出させた穴である。なお、配線6,7はそれ
ぞれ、図1中の座標に照らして、Y方向配線、X方向配
線と呼び、また層間絶縁層8との位置関係により、それ
ぞれ下配線、上配線と呼ぶことがある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram (plan view) showing an example of the electron source substrate of the present invention, and shows only a part of the electron source substrate. FIG. 2 is an enlarged bird's-eye view of one electron-emitting device of the electron source substrate shown in FIG. And FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 2. 1 and 2,
In FIG. 3, 1 is a substrate, 2 and 3 are device electrodes, 4 is a conductive thin film, 5 is an electron emitting portion, 6 and 7 are wires connected to the device electrodes 2 and 3, respectively, and 8 is a wire 6 and a wire 7 9 is a sodium diffusion preventing layer, 10 is a sodium diffusion preventing layer, and 10 is a layer obtained by removing the sodium diffusion preventing layer 9.
Is a hole that exposes the surface of The wires 6 and 7 may be referred to as a Y-direction wire and an X-direction wire, respectively, in view of the coordinates in FIG. 1, and may be referred to as a lower wire and an upper wire, respectively, depending on the positional relationship with the interlayer insulating layer 8. .

【0029】基体1は、一般に青板ガラスと呼ばれるソ
ーダライムガラスが安価であるため好ましく用いられる
が、ソーダライムガラス中に含有されるナトリウムを一
部カリウムに置換して歪み点を上昇させた、高歪み点ガ
ラスを用いることができる。いずれの場合も、本発明で
用いられるガラス基体はナトリウムを含有するため、大
量生産可能なフロート法を用いて基体を形成することが
でき、例えば、対角1m以上の大面積の基体も安価に作
製することができるものである。なお、本発明の電子源
基板及びそれを用いた画像形成装置は、その製造過程で
何度かの熱処理工程を行なう。この時の熱処理温度の設
定、及びその熱処理温度における基板の歪みの許容値に
応じて上記基体の材料を選択すればよい。
As the base 1, soda lime glass generally called soda lime glass is preferably used because it is inexpensive. However, the sodium contained in the soda lime glass is partially replaced with potassium to increase the strain point. Strain point glass can be used. In any case, since the glass substrate used in the present invention contains sodium, the substrate can be formed using a float method that can be mass-produced. For example, a large-area substrate having a diagonal of 1 m or more can be formed at a low cost. It can be produced. Note that the electron source substrate of the present invention and the image forming apparatus using the same perform several heat treatment steps in the manufacturing process. At this time, the material of the base may be selected according to the setting of the heat treatment temperature and the allowable value of the distortion of the substrate at the heat treatment temperature.

【0030】ナトリウム拡散防止層9は、基体1から電
子放出素子へのナトリウムの拡散を防止する役割と、電
子放出素子に電流が流れるときの発熱を基体1に伝え難
くする役割をもった被膜層である。上記の役割を満足す
るために、ナトリウム拡散防止層9として、シリカを主
成分とした被膜層を好ましく用いることができる。ここ
でシリカとは、SiO2 、SiO、およびその混合物を
意味する。中でも、SiO2 の層や、リンを数wt%含
有させたリンドープシリカガラス(PSG)からなる層
がより好ましく用いられる。これらの被膜層を500n
m以上の膜厚で形成すると、事実上ナトリウムの拡散が
止められるので、ナトリウム拡散防止層9として機能す
る。
The sodium diffusion preventing layer 9 has a function of preventing diffusion of sodium from the substrate 1 to the electron-emitting device and a function of preventing heat generated when a current flows through the electron-emitting device from being transmitted to the substrate 1. It is. In order to satisfy the above role, a coating layer containing silica as a main component can be preferably used as the sodium diffusion preventing layer 9. Here, silica means SiO 2 , SiO, and a mixture thereof. Above all, a layer of SiO 2 or a layer made of phosphorus-doped silica glass (PSG) containing several wt% of phosphorus is more preferably used. 500n of these coating layers
When formed to a thickness of at least m, the diffusion of sodium is practically stopped, so that it functions as the sodium diffusion preventing layer 9.

【0031】対向する素子電極2,3の材料としては、
以後の熱処理工程を経ても安定した導電性を有するもの
が好ましく、例えばAu、Pt、Pd等の貴金属或はそ
の合金を主成分とする金属薄膜が用いられる。素子電極
2,3の膜厚は、数十nm程度とすると十分な導電性を
有しかつ導電性薄膜4のステップカバレージが良好とな
り好ましい。なお、上記貴金属薄膜をナトリウム拡散防
止層9上に形成する場合、十分な密着強度が得られない
場合がある。その時は、素子電極2,3とナトリウム拡
散防止層9の密着性を上げるためにTiやCr等の卑金
属材料を下引きとして形成してもよい。
The materials of the opposing element electrodes 2 and 3 are as follows.
It is preferable that the material has stable conductivity even after the subsequent heat treatment step. For example, a metal thin film mainly containing a noble metal such as Au, Pt, Pd or an alloy thereof is used. It is preferable that the film thickness of the device electrodes 2 and 3 be about several tens of nm because it has sufficient conductivity and the step coverage of the conductive thin film 4 is good. When the noble metal thin film is formed on the sodium diffusion preventing layer 9, sufficient adhesion strength may not be obtained. At this time, a base metal material such as Ti or Cr may be formed as an undercoat to improve the adhesion between the device electrodes 2 and 3 and the sodium diffusion preventing layer 9.

【0032】導電性薄膜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るため、導電性
薄膜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、導電性薄膜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。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(しきい値電圧)が上昇するという問題が生じる場合
がある。従って、導電性薄膜4の材料は、適度に高い融
点を有し、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、形態のものを選ぶのがよい。
Since the thermal stability of the conductive thin film 4 is an important parameter that governs the lifetime of the electron emission characteristics, it is desirable to use a material having a higher melting point as the material of the conductive thin film 4. However, in general, the higher the melting point of the conductive thin film 4 is, the more difficult it is to carry out energization forming, which will be described later. further,
The resulting electron-emitting portion may have a problem that the applied voltage (threshold voltage) at which electrons can be emitted increases. Therefore, as the material of the conductive thin film 4, it is preferable to select a material having a moderately high melting point and capable of forming a good electron-emitting portion with a relatively low forming power.

【0033】上述の条件に対し、PdOは、有機パラジ
ウム化合物の大気中焼成により容易に薄膜形成できるこ
と、半導体であるため比較的電気伝導度が低くフォーミ
ングに有する電力が低いこと、電子放出部形成時あるい
はその後、容易に還元して金属パラジウムとすることが
できるので膜抵抗を低減し得ること、等から導電性薄膜
4に好適な材料として用いることができる。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
慮して設定される。
Under the above-mentioned conditions, PdO can be easily formed into a thin film by baking an organic palladium compound in the air, has relatively low electric conductivity because it is a semiconductor, has low power for forming, and has a high efficiency in forming an electron emitting portion. Alternatively, thereafter, it can be easily reduced to metal palladium, so that the film resistance can be reduced. For example, it can be used as a material suitable for the conductive thin film 4. The film thickness is set in consideration of step coverage for the device electrodes 2 and 3, a resistance value between the device electrodes 2 and 3, a forming condition described later, and the like.

【0034】電子放出部5は、導電性薄膜4の一部に形
成された、例えば、亀裂等の高抵抗部であり、その亀裂
内部に数nmより数十nmの粒径の導電性微粒子、すな
わち、PdOやPdOが還元して生じたPd金属の微粒
子を多数個有する場合もあり、導電性薄膜4の膜厚およ
び後述する通電処理条件等の製法に依存している。ま
た、前記導電性微粒子は、導電性薄膜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。
The electron-emitting portion 5 is a high-resistance portion such as a crack formed on a part of the conductive thin film 4 and has conductive fine particles having a particle size of several nm to several tens nm inside the crack. That is, PdO or PdO may have a large number of fine particles of Pd metal generated by reduction of PdO, and this depends on the manufacturing method such as the thickness of the conductive thin film 4 and energization processing conditions described later. The conductive fine particles are similar to some or all of the elements of the material constituting the conductive thin film 4.

【0035】また、電子放出部5の一部、更には、電子
放出部5の近傍の導電性薄膜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、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ものと推
察されている。
Further, a part of the electron emitting portion 5 and further, the conductive thin film 4 near the electron emitting portion 5 have carbon and a carbon compound through an activation step described later. Regarding the role of the carbon and the carbon compound, the electron emitting portion 5
It is presumed that the substance that constitutes the compound governs the electron emission characteristics.

【0036】配線6,7は、図1に示すように、複数の
電子放出素子に給電するためのものである。m本のX方
向配線7は、DX1,DX2,…,DXm、n本のY方
向配線6は、DY1,DY2,…,DYnからなり、そ
れぞれ、多数の電子放出素子にほぼ均等な電圧が供給さ
れるように、材料、膜厚、配線幅等が設計される。これ
らm本のX方向配線7とn本のY方向配線6の間には、
層間絶縁層8が設置され、電気的に分離されて、マトリ
クス配線を構成する(このm、nは、共に正の整数)。
The wirings 6 and 7 are for supplying power to a plurality of electron-emitting devices as shown in FIG. The DX lines DX1, DX2,..., DXm are provided in the m X-direction wirings 7 and the DY1, DY2,. Material, film thickness, wiring width, etc. Between these m X-directional wires 7 and n Y-directional wires 6,
An interlayer insulating layer 8 is provided and electrically separated to form a matrix wiring (m and n are both positive integers).

【0037】配線6,7としては、素子電極2,3と同
様に、熱処理工程を経ても安定した導電性を有する金属
が好ましいが、特に、大面積の基板を安価に形成できる
印刷法が適用できるものが望ましい。金属ぺーストをス
クリーン印刷によってパターン形成し、熱処理して得ら
れる金属膜は、数ミクロン以上の厚膜の抵抗が小さい配
線を大面積に形成するのに適しているため、印刷可能な
金属ペーストが比較的安価に得られる、Ag、Cu、A
uのぺースト、すなわち、それを熱処理して得られるA
g、Cu、Auが好ましく用いられる。また、これらの
金属ペーストを混合したものや、例えば、Pdを含有し
たAgペースト等を用いてもよい。なお、配線6,7
は、素子電極2,3に比べてはるかに厚い膜であり、熱
処理工程の条件によっては、表面の酸化による抵抗値上
昇があまり顕著にならない場合もあるので、そのような
場合は酸化しやすいAlを用いることもできる。
As the wires 6 and 7, like the device electrodes 2 and 3, metals having stable conductivity even after a heat treatment step are preferable. In particular, a printing method capable of forming a large-area substrate at low cost is applied. What can be done is desirable. The metal film obtained by patterning the metal paste by screen printing and heat-treating is suitable for forming large-area wires with a small resistance of several microns or more in thickness. Ag, Cu, A, which can be obtained at relatively low cost
paste of u, that is, A obtained by heat-treating
g, Cu, and Au are preferably used. Further, a mixture of these metal pastes, or an Ag paste containing Pd, for example, may be used. In addition, the wirings 6, 7
Is a film much thicker than the device electrodes 2 and 3, and depending on the conditions of the heat treatment step, the increase in resistance due to oxidation of the surface may not be so remarkable. Can also be used.

【0038】層間絶縁層8の形状、材料、膜厚、製法
は、配線6と配線7の交差部の電位差に耐え得るように
適宜設定できるが、配線同様、印刷法により形成できる
ものが好ましく、ガラスペーストを印刷して得られるガ
ラスの厚膜層が用いられる。
The shape, material, film thickness, and manufacturing method of the interlayer insulating layer 8 can be appropriately set so as to withstand the potential difference at the intersection between the wiring 6 and the wiring 7, but it is preferable that the interlayer insulating layer 8 can be formed by a printing method like the wiring. A thick glass layer obtained by printing a glass paste is used.

【0039】図1に示した構成、すなわちマトリクス配
置の構成において、X方向配線7には、X方向に配列し
た電子放出素子5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、Y方向配線
6には、Y方向に配列した電子放出素子の各列を入力信
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、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。
In the configuration shown in FIG. 1, that is, in the configuration of the matrix arrangement, a scanning signal (not shown) for applying a scanning signal for selecting a row of the electron-emitting devices 5 arranged in the X direction is applied to the X-direction wiring 7. The application means is connected, and the Y-direction wiring 6 is connected to a modulation signal generation means (not shown) for modulating each column of the electron-emitting devices arranged in the Y direction according to an input signal. The driving voltage applied to each electron-emitting device is supplied as the difference voltage between the scanning signal and the modulation signal applied to the device, and individual devices can be selected and driven independently using simple matrix wiring. can do.

【0040】一方、このほかに、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、この配線と直交する方向で、該電子放出
素子の上方に配した制御電極により、電子放出素子から
の電子を制御駆動するはしご状配置のもの等があるが、
本発明は、特にこれらの配置によって限定されるもので
はない。
On the other hand, in addition to the above, each of a large number of electron-emitting devices arranged in parallel is connected at both ends, and a large number of rows of electron-emitting devices are arranged. There is a ladder-like arrangement in which electrons from the electron-emitting device are controlled and driven by a control electrode arranged above,
The present invention is not particularly limited by these arrangements.

【0041】本発明では、配線6,7が素子電極2,3
と接続される位置において、ナトリウム拡散防止層9を
除去して基体1の表面を露出させた穴10が形成されて
いる。ここで、配線6,7は基体1に接している。
In the present invention, the wirings 6 and 7 are connected to the device electrodes 2 and 3
A hole 10 is formed at a position where the surface of the substrate 1 is exposed by removing the sodium diffusion preventing layer 9 at a position where the layer 10 is connected. Here, the wirings 6 and 7 are in contact with the base 1.

【0042】一般に、上記金属ペーストを印刷、焼成す
ることによって基板上に形成される金属は、その一部が
基板内部に拡散することで十分な密着強度を有するよう
になる。例えば、ソーダライムガラス上に印刷、焼成さ
れたAgは、ガラス中のNaイオンとAgイオンが置換
されながら拡散することによって密着していると考えら
れる。しかしながら、本発明で用いられるナトリウム拡
散防止層9、すなわち、シリカやリンドープシリカ被膜
上では、被膜内への金属の拡散はあまり進まないため、
密着強度が低下していることが判った。密着強度が低下
した場合、小さなパターンの印刷金属では問題ないが、
配線のように長さの長いものは、形成された金属と基板
のガラスとの熱膨張率の差により、熱処理工程後に応力
が発生し、断線したり剥がれをおこしたりする。
In general, a metal formed on a substrate by printing and baking the above-mentioned metal paste has a sufficient adhesion strength when a part of the metal is diffused into the substrate. For example, it is considered that Ag printed and fired on soda lime glass adheres by diffusing while replacing Na ions and Ag ions in the glass. However, on the sodium diffusion preventing layer 9 used in the present invention, that is, on the silica or phosphorus-doped silica coating, the diffusion of metal into the coating does not proceed so much.
It was found that the adhesion strength was reduced. If the adhesion strength decreases, there is no problem with a small pattern of printed metal,
In the case of a long wire such as a wiring, a stress is generated after the heat treatment process due to a difference in thermal expansion coefficient between the formed metal and the glass of the substrate, and the wire is disconnected or peeled off.

【0043】従って、配線の少なくとも一部を基体のソ
ーダライムガラスに接触させ、密着強度の強い個所を設
けておくのが望ましい。本発明では、素子の配列のピッ
チ毎に配線と基体との接触部を設けてあるため、その部
位がアンカーとなり断線や剥がれを生じ難くすることが
できる。
Therefore, it is preferable that at least a part of the wiring is brought into contact with the soda lime glass of the base to provide a portion having a strong adhesion strength. In the present invention, the contact portion between the wiring and the base is provided for each pitch of the element arrangement, so that the portion serves as an anchor, so that disconnection or peeling can be suppressed.

【0044】また、図1,2,3に示したように、本発
明の配線6,7が素子電極2,3にそれぞれ接している
のは、基体1上のみである。すなわち、素子電極2,3
とナトリウム拡散防止層9の界面に配線6,7が接触し
ていない。配線6,7が素子電極2,3とナトリウム拡
散防止層9の界面に接する構成、例えば、ナトリウム拡
散防止層9上に素子電極2,3を形成し、その上に配線
6,7を形成した構成においては、配線6,7を構成す
る金属が素子電極2,3とナトリウム拡散防止層9の界
面に沿って拡散するという現象がみられる。この拡散の
詳しいメカニズムは明確にはなっていないが、界面にお
ける粒界を伝わる拡散に起因していると思われる。
As shown in FIGS. 1, 2 and 3, the wirings 6 and 7 of the present invention are in contact with the device electrodes 2 and 3 only on the substrate 1. That is, the device electrodes 2 and 3
The wirings 6 and 7 are not in contact with the interface between the silicon diffusion preventing layer 9 and the wiring. Wirings 6, 7 are in contact with the interface between device electrodes 2, 3 and sodium diffusion preventing layer 9, for example, device electrodes 2, 3 are formed on sodium diffusion preventing layer 9, and wires 6, 7 are formed thereon. In the structure, a phenomenon is observed in which the metal forming the wirings 6 and 7 diffuses along the interface between the device electrodes 2 and 3 and the sodium diffusion preventing layer 9. Although the detailed mechanism of this diffusion has not been clarified, it is thought to be due to diffusion propagating through grain boundaries at the interface.

【0045】一方、ソーダライムガラス基体1上に素子
電極2,3を形成し、その上に配線6,7を形成した構
成においては、上記界面拡散はほとんど起こらない。こ
の構成においては、配線6,7を構成する金属は、素子
電極2,3を通過して、ソーダライムガラス基体1の内
部に拡散して行くことがわかった。図1,2,3に示し
たように、配線6,7を構成する金属がソーダライムガ
ラス基体1に接し、かつ素子電極2,3とナトリウム拡
散防止層9の界面に接触しない構成にすることで、界面
拡散を防止することができる。
On the other hand, in the configuration in which the device electrodes 2 and 3 are formed on the soda lime glass substrate 1 and the wirings 6 and 7 are formed thereon, the above-described interface diffusion hardly occurs. In this configuration, it was found that the metal forming the wirings 6 and 7 passed through the device electrodes 2 and 3 and diffused into the soda-lime glass substrate 1. As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the metal constituting the wirings 6 and 7 is in contact with the soda lime glass substrate 1 and is not in contact with the interface between the device electrodes 2 and 3 and the sodium diffusion preventing layer 9. Thus, interface diffusion can be prevented.

【0046】上述のように、配線6,7を構成する金属
が界面拡散すると、最終的には導電性薄膜4、さらには
電子放出部5にまで達することがある。ここで、電子放
出素子を駆動するための電界が印加されると、電界によ
るマイグレーションや駆動時の熱によって配線6,7を
構成する金属と導電性薄膜4が混合し、合金化したり、
膜質が変化したりするため、電子放出素子が本来の電子
放出特性を維持することが困難になり、特性の劣化や変
動を引き起こす。従って、本発明のごとく構成すること
で、配線6,7を構成する金属の界面拡散を防ぐことが
でき、安定した電子放出特性を長時間保持することがで
きる。
As described above, when the metal constituting the wirings 6 and 7 diffuses at the interface, the metal may eventually reach the conductive thin film 4 and further reach the electron emitting portion 5. Here, when an electric field for driving the electron-emitting device is applied, the metal constituting the wirings 6 and 7 and the conductive thin film 4 are mixed and alloyed due to migration due to the electric field and heat during driving.
Since the film quality changes, it becomes difficult for the electron-emitting device to maintain the original electron-emitting characteristics, causing deterioration and fluctuation of the characteristics. Therefore, by configuring according to the present invention, diffusion of the metal constituting the wirings 6 and 7 at the interface can be prevented, and stable electron emission characteristics can be maintained for a long time.

【0047】さて、本発明の電子源基板の製造方法とし
ては様々な方法が考えられるが、その一例を図4に示
す。
Now, various methods are conceivable as a method of manufacturing the electron source substrate of the present invention. One example is shown in FIG.

【0048】以下、順をおって製造方法の説明を図1,
2,3,4及び図5に基づいて説明する。
Hereinafter, the manufacturing method will be described in order with reference to FIGS.
This will be described based on 2, 3, 4 and FIG.

【0049】(1)ナトリウムを含有するガラス基体1
を洗剤、純水および有機溶剤により十分に洗浄した後、
スパッタ法等により、ナトリウム拡散防止層9を形成す
る(図4(a))。なお、ナトリウム拡散防止層9の形
成法は、スパッタ法に限るものではなく、他の真空蒸着
法、電子ビーム蒸着法、CVD法寺、有機金属系塗布材
によって形成される場合もある。
(1) Sodium-containing glass substrate 1
After washing thoroughly with detergent, pure water and organic solvent,
The sodium diffusion preventing layer 9 is formed by a sputtering method or the like (FIG. 4A). The method of forming the sodium diffusion preventing layer 9 is not limited to the sputtering method, and may be formed by another vacuum evaporation method, an electron beam evaporation method, a CVD method, or an organometallic coating material.

【0050】(2)つづいて、ナトリウム拡散防止層9
を形成した基体1の所望の位置、すなわち素子電極2,
3を形成する位置に、ナトリウム拡散防止層9を除去し
た穴10を形成する。穴10の形成は、フォトリソグラ
フィ技術、サンドブラスト処理、レーザ加工等の手法を
用いることができる(図4(b))。
(2) Subsequently, the sodium diffusion preventing layer 9
At the desired position of the substrate 1 on which the element electrodes 2 are formed,
A hole 10 from which the sodium diffusion preventing layer 9 has been removed is formed at a position where the layer 3 is to be formed. The holes 10 can be formed by using a technique such as photolithography, sandblasting, or laser processing (FIG. 4B).

【0051】(3)つづいて、ナトリウム拡散防止層9
とナトリウム拡散防止層9を除去した穴10を形成した
基体1に、素子電極材料を、真空蒸着法、スパッタ法等
により堆積した後、フォトリソグラフィ技術により素子
電極2,3を形成する(図4(c))。なお、素子電極
2,3の形成は、オフセット印刷等の印刷技術を用い、
有機金属系ペーストを塗布した後、焼成することによっ
て形成することもできる。
(3) Subsequently, the sodium diffusion preventing layer 9
After the element electrode material is deposited on the substrate 1 on which the holes 10 from which the sodium diffusion preventing layer 9 has been removed are formed by vacuum evaporation, sputtering, or the like, the element electrodes 2 and 3 are formed by photolithography (FIG. 4). (C)). The device electrodes 2 and 3 are formed using a printing technique such as offset printing.
It can also be formed by applying an organometallic paste and firing it.

【0052】(4)素子電極2,3を形成した基体1
に、スクリーン印刷法により導電性ペーストのパターン
を形成し、該導電性ペーストのパターンを焼成すること
で金属から成る下配線6を形成する(図4(d))。こ
のとき、下配線6は、図4に示されたようにナトリウム
拡散防止層9を除去した穴10の中でのみ素子電極2に
接するようにする。
(4) Base 1 on which device electrodes 2 and 3 are formed
Then, a pattern of a conductive paste is formed by a screen printing method, and the lower wiring 6 made of metal is formed by firing the pattern of the conductive paste (FIG. 4D). At this time, the lower wiring 6 is brought into contact with the element electrode 2 only in the hole 10 from which the sodium diffusion preventing layer 9 is removed as shown in FIG.

【0053】(5)さらに、下配線6上の所望の位置、
すなわち、以後の工程で形成する上配線7と交差する位
置に、層間絶縁層8を形成する(図5(e))。層間絶
縁層8についても、スクリーン印刷法によりガラスペー
ストのパターンを形成し、該ガラスペーストのパターン
を焼成することで形成できる。なお、層間絶縁層8に十
分な絶縁性を付与するために膜厚を厚くしたい場合は、
上記印刷、焼成を所望の回数繰り返すこともできる。
(5) Further, a desired position on the lower wiring 6,
That is, the interlayer insulating layer 8 is formed at a position intersecting with the upper wiring 7 to be formed in a subsequent step (FIG. 5E). The interlayer insulating layer 8 can also be formed by forming a glass paste pattern by a screen printing method and firing the glass paste pattern. In order to increase the film thickness in order to provide the interlayer insulating layer 8 with sufficient insulating properties,
The above printing and baking can be repeated a desired number of times.

【0054】(6)つづいて、下配線6上に形成された
層間絶縁層8上で交差するように、上配線7を形成する
(図5(f))。上配線7も、下配線6と同様に、導電
性ペーストのパターンを形成し、該導電性ペーストのパ
ターンを焼成することで形成できる。
(6) Subsequently, the upper wiring 7 is formed so as to cross on the interlayer insulating layer 8 formed on the lower wiring 6 (FIG. 5 (f)). Similarly to the lower wiring 6, the upper wiring 7 can be formed by forming a conductive paste pattern and firing the conductive paste pattern.

【0055】(7)上記基体1上に設けられた素子電極
2と素子電極3との間に、有機金属化合物の溶液を塗布
して乾燥することにより、有機金属化合物からなる膜を
形成する。この後、有機金属化合物膜を加熱焼成処理
し、リフトオフ、エッチング等によりパターニングし、
導電性薄膜4を形成する(図5(g))。なお、ここで
は、有機金属溶液の塗布法により説明したが、これに限
るものでなく、真空蒸着法、スパッタ法、CVD法、分
散塗布法、ディッピング法、スピンナー法、インクジェ
ット法等によって形成される場合もある。
(7) A solution of an organometallic compound is applied between the device electrode 2 and the device electrode 3 provided on the base 1 and dried to form a film made of the organometallic compound. Thereafter, the organometallic compound film is heated and baked, patterned by lift-off, etching, or the like,
The conductive thin film 4 is formed (FIG. 5G). Note that, here, the description has been made with the application method of the organometallic solution, but the present invention is not limited thereto, and is formed by a vacuum evaporation method, a sputtering method, a CVD method, a dispersion coating method, a dipping method, a spinner method, an inkjet method, or the like. In some cases.

【0056】(8)つづいて、フォーミングと呼ばれる
通電処理を、素子電極2,3間、すなわち配線6,7間
に電圧を不図示の電源によりパルス状電圧あるいは、昇
電圧の印加により行うと、導電性薄膜4の部位に構造の
変化した電子放出部5が形成される(図5(h))。こ
の通電処理により導電性薄膜4を局所的に破壊、変形も
しくは変質せしめて亀裂構造の形成された部位を電子放
出部5と呼ぶ。
(8) Subsequently, when an energizing process called forming is performed by applying a pulsed voltage or a rising voltage from a power supply (not shown) to a voltage between the element electrodes 2 and 3, that is, between the wirings 6 and 7, An electron emitting portion 5 having a changed structure is formed at a portion of the conductive thin film 4 (FIG. 5H). A portion where the conductive thin film 4 is locally destroyed, deformed or deteriorated by the energization treatment and a crack structure is formed is referred to as an electron emitting portion 5.

【0057】フォーミング処理は、パルス波高値が定電
圧のパルスを印加する場合と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とがある。まず、パル
ス波高値が定電圧のパルスを印加する場合の電圧波形を
図6(a)に示す。図6(a)中、T1及びT2は電圧
波形のパルス幅とパルス間隔であり、T1を1μsec
〜10msec、T2を10μsec〜100msec
とし、三角波の波高値(フォーミング時のピーク電圧)
は適宜選択する。
In the forming process, there are a case where a pulse having a constant pulse peak value is applied and a case where a voltage pulse is applied while increasing the pulse peak value. First, FIG. 6A shows a voltage waveform when a pulse having a constant pulse height is applied. In FIG. 6A, T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform, and T1 is 1 μsec.
〜1010 msec, T2 is 10 μsec to 100 msec
And the peak value of the triangular wave (peak voltage during forming)
Is appropriately selected.

【0058】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の電圧波形を、図6(b)に示
す。図6(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、T1を1μsec〜10mse
c、T2を10μsec〜100msecとし、三角波
の波高値(フォーミング時のビーク電匠)は、例えば
0.1Vステップ程度づつ、増加させる。なお、フォー
ミング処理は、フォーミング用パルスの間に、導電性薄
膜4を局所的に破壊、変形しない程度の電圧例えば0.
1V程度のパルス電圧を挿入して素子電流を測定し、そ
の電流が所定の値以下に減少したところで終了する。
Next, FIG. 6B shows a voltage waveform when a voltage pulse is applied while increasing the pulse peak value. In FIG. 6B, T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform, and T1 is 1 μsec to 10 msec.
c, T2 is set to 10 μsec to 100 msec, and the peak value of the triangular wave (beak electrician at the time of forming) is increased by, for example, about 0.1 V steps. The forming process is performed at a voltage that does not locally break or deform the conductive thin film 4 during the forming pulse.
The device current is measured by inserting a pulse voltage of about 1 V, and the process ends when the current decreases below a predetermined value.

【0059】(9)次に、フォーミングが終了した素子
に活性化処理を施す。活性化処理の工程は、有機物質を
含有する雰囲気下で、上記フォーミング処理同様、パル
ス電圧を印加することによって行うが、この雰囲気は、
電子源基板を真空容器内に配し、適当な有機物質を導入
することによって得られる。なお、後述する画面形成装
置のように、電子源基板を用いて真空外囲器を形成する
場合は、その真空外囲器内は有機物質を導入することで
活性化処理を行なうことができる。
(9) Next, an activation process is performed on the element for which the forming has been completed. The activation process is performed by applying a pulse voltage in the same manner as the above-described forming process in an atmosphere containing an organic substance.
It is obtained by disposing an electron source substrate in a vacuum vessel and introducing an appropriate organic substance. When a vacuum envelope is formed using an electron source substrate as in a screen forming apparatus described later, an activation process can be performed by introducing an organic substance into the vacuum envelope.

【0060】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、ニ
トリル類、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Cn2n+2で表される飽和炭化水素、
エチレン、プロピレンなどCn2n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、ベンゾニトリル、アセトニトリル、
蟻酸、酢酸、プロピオン酸等が使用できる。
Suitable organic substances include alkane, alkene, alkyne fatty hydrocarbons, aromatic hydrocarbons,
Alcohols, aldehydes, ketones, amines, nitriles, phenols, carboxyls, organic acids such as sulfonic acids, etc. can be mentioned. Specifically, methane, ethane, propane and the like C n H 2n + 2 Represented by saturated hydrocarbons,
Ethylene, propylene C n H 2n such unsaturated hydrocarbon represented by composition formula such as benzene, toluene, methanol,
Ethanol, formaldehyde, acetaldehyde, acetone, methyl ethyl ketone, methylamine, ethylamine, phenol, benzonitrile, acetonitrile,
Formic acid, acetic acid, propionic acid and the like can be used.

【0061】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If 、放出電流Ie が、著しく変化するように
なる。活性化工程の終了判定は、素子電流If および/
または放出電流Ie を測定しながら、適宜行う。なおパ
ルス幅、パルス間隔、パルス波高値などは適宜設定され
る。
By this treatment, carbon or a carbon compound is deposited on the device from organic substances existing in the atmosphere,
The element current If and the emission current Ie change remarkably. The end of the activation step is determined by determining the device current If and / or
Alternatively , the measurement is appropriately performed while measuring the emission current Ie . The pulse width, pulse interval, pulse crest value, and the like are set as appropriate.

【0062】炭素及び炭素化合物とは、例えばグラファ
イト(いわいるHOPG、PG、GCを包含する;HO
PGはほぼ完全なグラファイトの結晶構造、PG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)である。
Carbon and carbon compounds include, for example, graphite (including so-called HOPG, PG, and GC; HO
PG refers to a crystal structure of almost perfect graphite, PG refers to a crystal grain of about 20 nm and has a slightly disordered crystal structure, and GC refers to a crystal grain of about 2 nm and has a further disordered crystal structure. ), Amorphous carbon (refers to amorphous carbon and a mixture of amorphous carbon and the microcrystals of graphite).

【0063】(10)こうして作製した電子源基板に、
好ましくは、安定化工程を行う。この工程は、活性化処
理時に導入した有機物質の残留物を排気する工程であ
る。真空容器内の圧力は、1.3〜4.0×10-5Pa
以下が好ましく、更に1.3×10-6Pa以下が特に好
ましい。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。
(10) On the electron source substrate thus manufactured,
Preferably, a stabilization step is performed. This step is a step of exhausting a residue of the organic substance introduced during the activation treatment. The pressure in the vacuum vessel is 1.3 to 4.0 × 10 −5 Pa
Or less, more preferably 1.3 × 10 −6 Pa or less. The evacuation device that evacuates the vacuum container is designed so that the oil generated from the device does not affect the characteristics of the element.
It is preferable to use one that does not use oil.

【0064】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できる。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、電子源基板に吸着した有機物
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
できるだけ長時間行なうのが望ましいが、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、電子源
基板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。
Specifically, a vacuum pumping device such as a sorption pump or an ion pump can be used. Further, when evacuating the inside of the vacuum vessel, it is preferable that the entire vacuum vessel is heated so that the organic substance molecules adsorbed on the inner wall of the vacuum vessel and the electron source substrate are easily evacuated. The heating condition at this time is desirably 80-250 ° C., preferably 150 ° C. or more, and it is desirable that the heating be performed for as long as possible. However, the heating condition is not particularly limited to this condition, and the size and shape of the vacuum vessel, the configuration of the electron source substrate, etc. This is performed under conditions appropriately selected according to various conditions.

【0065】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後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できる。
It is preferable that the atmosphere during driving after the stabilization step is performed is the same as that after the above stabilization processing, but the present invention is not limited to this. However, even if the pressure itself slightly increases, sufficiently stable characteristics can be maintained.

【0066】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If 、放出電流Ie が安定する。
By adopting such a vacuum atmosphere, the deposition of new carbon or carbon compound can be suppressed.
As a result, the element current If and the emission current Ie are stabilized.

【0067】上が、本発明における電子源基板の製造工
程であるが、該電子源基板を用いて画像形成装置を構成
した例を、図7と図8を用いて以下に説明する。図7
は、画像形成装置の画像形成部材による基本構成図であ
り、図8は蛍光膜である。
The above is the manufacturing process of the electron source substrate in the present invention. An example in which an image forming apparatus is configured using the electron source substrate will be described below with reference to FIGS. FIG.
Is a basic configuration diagram of an image forming member of the image forming apparatus, and FIG. 8 shows a fluorescent film.

【0068】図7において、61は電子放出素子を複数
配した電子源基板、62は電子源基板61を固定したリ
アプレート、67はガラス基板(リアプレート基板)6
4の内面に蛍光膜65とメタルバック66等が形成され
たフェースプレートである。63は支持枠であり、該支
持枠63には、リアプレート62、フェースプレート6
7がフリットガラス等を用いて接続されている。69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。
In FIG. 7, reference numeral 61 denotes an electron source substrate on which a plurality of electron-emitting devices are arranged; 62, a rear plate to which the electron source substrate 61 is fixed; 67, a glass substrate (rear plate substrate) 6;
4 is a face plate in which a fluorescent film 65 and a metal back 66 are formed on the inner surface. Reference numeral 63 denotes a support frame, and the support frame 63 includes a rear plate 62 and a face plate 6.
7 are connected using frit glass or the like. Reference numeral 69 denotes an envelope.
By baking for 10 minutes or more in the temperature range of ~ 500 ° C,
It is constructed by sealing.

【0069】外囲器69ほ、上述の如く、フェースプレ
ート67、支持枠63、リアプレート62で構成した
が、リアプレート62は主に基板61の強度を補強する
目的で設けられるため、基板61自体で十分な強度を持
つ場合は別体のリアプレート62は不要であり、基板6
1に直接支持枠63を封着し、フェースプレート67、
支持枠63、基板61で外囲器69を構成してもよい。
The envelope 69 is composed of the face plate 67, the support frame 63, and the rear plate 62 as described above. However, the rear plate 62 is provided mainly for the purpose of reinforcing the strength of the substrate 61. If the substrate itself has sufficient strength, the separate rear plate 62 is unnecessary, and the substrate 6
1, a support frame 63 is directly sealed, and a face plate 67,
The envelope 69 may be constituted by the support frame 63 and the substrate 61.

【0070】一方、フェースプレート67、リアプレー
ト62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69を構成することもできる。
On the other hand, by providing a support (not shown) called a spacer between the face plate 67 and the rear plate 62, an envelope 69 having sufficient strength against atmospheric pressure can be formed. .

【0071】図8は、蛍光膜である。蛍光膜65は、モ
ノクロームの場合は蛍光体のみから成るが、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
あるいはブラックマトリクスなどと呼ばれる黒色導電材
71と蛍光体72とで構成される。ブラックストライ
プ、ブラックマトリクスが設けられる目的は、カラー表
示の場合必要となる3原色蛍光体の、各蛍光体72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65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。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
る材料だけでなく、導電性があり、光の透過及び反射が
少ない材料であればこれに限るものではない。ガラス基
板64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、印刷法等が用いられる。
FIG. 8 shows a fluorescent film. The fluorescent film 65 is made of only a phosphor in the case of monochrome, but is made of a black conductive material 71 called a black stripe or a black matrix depending on the arrangement of the phosphor and a phosphor 72 in the case of a color fluorescent film. . The purpose of providing the black stripes and the black matrix is to make the mixed portions of the three primary color phosphors necessary for the color display between the respective phosphors 72 black so that color mixing and the like are inconspicuous. In suppressing a decrease in contrast due to reflection of external light. The material of the black stripe is not limited to a commonly used material containing graphite as a main component, as long as it is conductive and has little light transmission and reflection. As a method of applying the phosphor on the glass substrate 64, a precipitation method, a printing method, or the like is used regardless of monochrome or color.

【0072】また、蛍光膜65の内面側には通常メタル
バック66が設けられる。メタルバックの目的は、蛍光
体の発光のうち内面側への光をフェースプレート67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
ージからの蛍光体の保護等である。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。フェースプ
レート67には、更に蛍光膜65の導電性を高めるた
め、蛍光膜65の外面側に透明電極(不図示)を設けて
もよい。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なう必要がある。
A metal back 66 is usually provided on the inner side of the fluorescent film 65. The purpose of the metal back is to improve the brightness by mirror-reflecting the light emitted from the phosphor toward the inner surface side to the face plate 67 side, to function as an electrode for applying an electron beam acceleration voltage, This is to protect the phosphor from damage due to collision of negative ions generated in the enclosure. The metal back can be manufactured by performing a smoothing process (usually called filming) on the inner surface of the fluorescent film after manufacturing the fluorescent film, and then depositing Al using vacuum evaporation or the like. The face plate 67 may be provided with a transparent electrode (not shown) on the outer surface side of the fluorescent film 65 in order to further enhance the conductivity of the fluorescent film 65. When performing the above-mentioned sealing, in the case of color, since it is necessary to make each color phosphor correspond to the electron-emitting device,
It is necessary to perform sufficient alignment.

【0073】外囲器69は、不図示の排気管を通じ、
1.3×10-5Pa程度の真空度にした後、封止がおこ
なわれる。また、外囲器69の封止後の真空度を維持す
るために、ゲッター処理を行なう場合もある。これは、
外囲器69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の加熱法により、外囲器69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Ba
等が主成分であり、該蒸着膜の吸着作用により、たとえ
ば1.3×10-3Paないしは1.3×10-5Paの真
空度を維持するものである。
The envelope 69 is passed through an exhaust pipe (not shown)
After the degree of vacuum is set to about 1.3 × 10 −5 Pa, sealing is performed. In addition, getter processing may be performed to maintain the degree of vacuum after sealing the envelope 69. this is,
Immediately before or after sealing of the envelope 69, a getter disposed at a predetermined position (not shown) in the envelope 69 is heated by a heating method such as resistance heating or high-frequency heating to form a vapor-deposited film. Is a process of forming Getter is usually Ba
Are the main components, and maintain a vacuum degree of, for example, 1.3 × 10 −3 Pa or 1.3 × 10 −5 Pa by the adsorption action of the deposited film.

【0074】以上により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Dox1な
いしDoxm,Doy1ないしDoynを通じ、電圧を
印加することにより、電子放出させ、高圧端子68を通
じ、メタルバック66あるいは透明電極(不図示)に数
kV以上の高圧を印加し、電子ビームを加速し、蛍光膜
65に衝突させ、励起・発光させることで画像を表示す
るものである。
In the image forming apparatus of the present invention completed as described above, a voltage is applied to each electron-emitting device through the external terminals Dox1 to Doxm and Doy1 to Doyn, thereby emitting electrons. An image is displayed by applying a high voltage of several kV or more to the metal back 66 or a transparent electrode (not shown), accelerating the electron beam, colliding the electron beam with the fluorescent film 65, exciting and emitting light.

【0075】なお、以上述べた構成は、表示等に用いら
れる好適な画像形成装置を作製する上で必要な概略構成
であり、例えば各部材の材料等、詳細な部分は上述内容
に限られるものではなく、画像形成装置の用途に適する
よう適宜選択する。
The configuration described above is a schematic configuration necessary for producing a suitable image forming apparatus used for display and the like, and detailed portions such as materials of each member are limited to those described above. Instead, it is appropriately selected so as to be suitable for the use of the image forming apparatus.

【0076】また、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。
The image forming apparatus of the present invention includes a display device for a television broadcast, a display device such as a video conference system and a computer, and an image forming device as an optical printer using a photosensitive drum or the like. Can also be used.

【0077】[0077]

【実施例】以下、具体的な実施例を挙げて本発明を詳し
く説明するが、本発明はこれら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。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to specific examples, but the present invention is not limited to these examples, and each element within a range in which the object of the present invention is achieved. This also includes those in which substitutions or design changes have been made.

【0078】実施例1 本実施例にかかわる基本的な電子源基板の構成は、図
1、図2、図3と同様である。本実施例における電子源
基板の製造法は、図4、図5に示している。以下、図
1、図2、図4、図5を用いて、本発明に関わる画像形
成装置の基本的な構成及び製造法を説明する。図4及び
図5は簡便のため、一個の電子放出素子近傍の製造工程
を拡大して示しているが、本実施例は、多数の電子放出
素子を単純マトリクス配置した電子源基板の例である。
Embodiment 1 The basic structure of the electron source substrate according to this embodiment is the same as that shown in FIGS. 1, 2 and 3. The method of manufacturing the electron source substrate in this embodiment is shown in FIGS. Hereinafter, the basic configuration and manufacturing method of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, 4, and 5. FIGS. 4 and 5 show the manufacturing process in the vicinity of one electron-emitting device in an enlarged manner for the sake of simplicity. This embodiment is an example of an electron source substrate in which a large number of electron-emitting devices are arranged in a simple matrix. .

【0079】工程−a 清浄化した青板ガラス基体1上に、ナトリウム拡散防止
層9として厚さ1.0μmのSiO2 膜をスパッタ法で
形成した基板上に、レジスト材を塗布し、べークした
後、所望の開口を有するレジストパターンを形成し、サ
ンドブラスト処理後、レジストパターンを除去して所望
の位置、形状のナトリウム拡散防止層9を除去した穴1
0を形成する。
Step-a A resist material is applied on a substrate in which a 1.0 μm thick SiO 2 film is formed as a sodium diffusion preventing layer 9 on a cleaned blue glass substrate 1 by a sputtering method. After that, a resist pattern having a desired opening is formed, and after sandblasting, the resist pattern is removed to remove the sodium diffusion preventing layer 9 having a desired position and shape at the hole 1.
0 is formed.

【0080】工程−b 次に、基板1上に、スパッタ法により厚さ5nmのT
i、厚さ50nmのPtを順次堆積する。その後、素子
電極2,3のパターンをフォトレジストで形成し、ドラ
イエッチング処理によって素子電極2,3のパターン以
外のPt/Ti堆積層を除去し、最後にフォトレジスト
パターンを除去して、素子電極2,3を形成する。
Step-b Next, a 5 nm-thick T
i, Pt having a thickness of 50 nm is sequentially deposited. Thereafter, the pattern of the device electrodes 2 and 3 is formed of photoresist, the Pt / Ti deposited layer other than the pattern of the device electrodes 2 and 3 is removed by dry etching, and finally the photoresist pattern is removed. 2 and 3 are formed.

【0081】工程−c ナトリウム拡散防止層9、素子電極2,3を形成した基
体1上に、スクリーン印刷により、配線6のパターンを
Agペーストを用いて形成し、乾燥後、500℃で焼成
し、Agからなる所望の形状の配線6を形成する。
Step-c On the substrate 1 on which the sodium diffusion preventing layer 9 and the device electrodes 2 and 3 are formed, a pattern of the wiring 6 is formed by screen printing using an Ag paste, dried, and baked at 500 ° C. , Ag of a desired shape is formed.

【0082】工程−d 次に層間絶縁層8のパターンを、スクリーン印刷によ
り、ガラスペーストを用いて形成し、乾燥後、500℃
で焼成する。十分な絶縁性を得るために、再度、ガラス
ペーストを印刷、乾燥、焼成を繰り返して、ガラスから
なる所望の形状の層間絶縁層8を形成する。
Step-d Next, a pattern of the interlayer insulating layer 8 is formed by screen printing using a glass paste.
Baking. In order to obtain sufficient insulating properties, printing, drying, and firing of the glass paste are repeated again to form the interlayer insulating layer 8 of glass having a desired shape.

【0083】工程−e 層間絶縁層8を形成した部位において下配線6と交差す
るように、上配線7のパターンを、スクリーン印刷によ
り、Agペーストを用いて形成し、乾燥後、500℃で
焼成し、Agからなる所望の形状の上配線7を形成す
る。
Step-e The pattern of the upper wiring 7 is formed by screen printing using an Ag paste so as to intersect the lower wiring 6 at the portion where the interlayer insulating layer 8 is formed, dried, and fired at 500 ° C. Then, an upper wiring 7 of a desired shape made of Ag is formed.

【0084】以上の工程により、素子電極2,3が配線
6,7によってマトリクス状に結線された基板が形成で
きる。
Through the above steps, a substrate in which the element electrodes 2 and 3 are connected in a matrix by the wirings 6 and 7 can be formed.

【0085】ここで、図2中のA−A’の線に沿って、
エレクトロンプローブマイクロアナリシス(EPMA)
の手法により、Ag元素の分布を計測した結果の例を、
図9に示す。また、比較のため、ナトリウム拡散防止層
9を除去した穴10を形成せずに、ナトリウム拡散防止
層9上に素子電極2,3及び配線6,7を形成した場合
の、同様のAg元素の分布を計測した結果の例を、図1
0に示す。図9、図10から分かるように、本実施例に
より、配線6,7からのAgの素子電極2,3への拡散
が抑えられていることがわかる。
Here, along the line AA ′ in FIG.
Electron probe microanalysis (EPMA)
Example of the result of measuring the distribution of Ag element by the method of
As shown in FIG. For comparison, a similar Ag element was formed when the device electrodes 2 and 3 and the wirings 6 and 7 were formed on the sodium diffusion preventing layer 9 without forming the hole 10 from which the sodium diffusion preventing layer 9 was removed. Fig. 1 shows an example of the distribution measurement results.
0 is shown. As can be seen from FIGS. 9 and 10, according to the present embodiment, it is found that the diffusion of Ag from the wirings 6 and 7 to the element electrodes 2 and 3 is suppressed.

【0086】工程−f 次に、導電性薄膜4を素子電極2,3のギャップ間にま
たがるように形成する。導電性薄膜4の形成は、有機パ
ラジウム溶液をインクジェット法により所望の位置に塗
布し、350℃で30分間の加熱焼成処理をする。こう
して得られた導電性薄膜4はPdOが主成分となり、膜
厚は約10nmであった。
Step-f Next, a conductive thin film 4 is formed so as to extend between the gaps between the device electrodes 2 and 3. The conductive thin film 4 is formed by applying an organic palladium solution to a desired position by an inkjet method, and performing a heating and baking treatment at 350 ° C. for 30 minutes. The conductive thin film 4 thus obtained contained PdO as a main component and had a thickness of about 10 nm.

【0087】以上の工程により基体1上にナトリウム拡
散防止層9、下配線6、層間絶縁層8、上配線7、素子
電極2,3、導電性薄膜4を形成し、電子源基板を作製
した。
Through the above steps, a sodium diffusion preventing layer 9, a lower wiring 6, an interlayer insulating layer 8, an upper wiring 7, element electrodes 2 and 3, and a conductive thin film 4 were formed on the base 1, and an electron source substrate was manufactured. .

【0088】以下に、本実施例の電子源基板を用いて、
画像形成装置を構成した例を、図7と図1を用いて説明
する。
Hereinafter, using the electron source substrate of this embodiment,
An example in which the image forming apparatus is configured will be described with reference to FIGS.

【0089】以上のようにして作製した電子源基板61
をリアプレート62上に固定した後、電子源基板61の
5mm上方に、フェースプレート67(ガラス基板64
の内面に蛍光膜65とメタルバック66が形成されて構
成される)を、支持枠63を介して配置し、フェースプ
レート67、支持枠63、リアプレート62の接合部に
フリットガラスを塗布し、大気中で400℃で10分焼
成することで行った。またリアプレート62への電子源
基板61の固定もフリツトガラスで行った。
The electron source substrate 61 manufactured as described above
Is fixed on the rear plate 62, and a face plate 67 (glass substrate 64) is placed 5 mm above the electron source substrate 61.
Is formed with a fluorescent film 65 and a metal back 66 formed on the inner surface of the support plate 63 via a support frame 63, and frit glass is applied to the joint between the face plate 67, the support frame 63, and the rear plate 62, The baking was performed at 400 ° C. for 10 minutes in the air. The fixing of the electron source substrate 61 to the rear plate 62 was also performed using frit glass.

【0090】蛍光膜65は、モノクロームの場合は蛍光
体のみから成るが、本実施例では蛍光体はストライプ形
状を採用し、先にブラックストライプを形成し、その間
隙部に各色蛍光体を塗布し、蛍光膜65を作製した。ブ
ラックストライプの材料として通常よく用いられている
黒鉛を主成分とする材料を用いた。ガラス基板64に蛍
光体を塗布する方法はスラリー法を用いた。
The fluorescent film 65 is made of only a phosphor in the case of monochrome, but in this embodiment, the phosphor is formed in a stripe shape, a black stripe is formed first, and each color phosphor is applied to the gap. Then, a fluorescent film 65 was manufactured. As a material for the black stripe, a material mainly containing graphite, which is generally used, was used. A slurry method was used to apply the phosphor to the glass substrate 64.

【0091】また、蛍光膜65の内面側には通常メタル
バック66が設けられる。メタルバックは、蛍光膜作製
後、蛍光膜の内面側表面の平滑化処理(通常フィルミン
グと呼ばれる)を行い、その後、Alを真空蒸着するこ
とで作製した。フェースプレート67には、更に蛍光膜
65の導電性を高めるため、蛍光膜65の外面側に透明
電極(不図示)が設けられる場合もあるが、本実施例で
は、メタルバックのみで十分な導電性が得られたので省
略した。前述の封着を行う際、カラーの場合は各色蛍光
体と電子放出素子とを対応させなくてはいけないため、
十分な位置合わせを行った。
A metal back 66 is usually provided on the inner side of the fluorescent film 65. The metal back was manufactured by performing a smoothing process (usually called filming) on the inner surface of the fluorescent film after the fluorescent film was manufactured, and then vacuum-depositing Al. The face plate 67 may be provided with a transparent electrode (not shown) on the outer surface side of the fluorescent film 65 in order to further increase the conductivity of the fluorescent film 65. In this embodiment, however, only a metal back is sufficient to provide sufficient conductivity. It is omitted because it has the property. When performing the above-mentioned sealing, in the case of color, since it is necessary to make each color phosphor correspond to the electron-emitting device,
Sufficient alignment was performed.

【0092】以上のようにして完成したガラス容器内の
雰囲気を排気管(図示せず)を通じ真空ポンプにて排気
し、十分な真空度に達した後、容器外端子Dox1ない
しDoxmとDoy1ないしDoynを通じ素子電極
2,3間に電圧を印加し、導電性薄膜4をフォーミング
処理した。フォーミング処理の電圧波形は、図6(b)
と同様である。本実施例ではT1を1msec,T2を
10msecとし、約1.3×10-3Paの真空雰囲気
下で行った。
The atmosphere in the glass container completed as described above is evacuated by a vacuum pump through an exhaust pipe (not shown), and after reaching a sufficient degree of vacuum, the outer terminals Dox1 to Doxm and Doy1 to Doyn. , A voltage was applied between the device electrodes 2 and 3 to form the conductive thin film 4. The voltage waveform of the forming process is shown in FIG.
Is the same as In this embodiment, T1 is set to 1 msec and T2 is set to 10 msec, and the test is performed in a vacuum atmosphere of about 1.3 × 10 −3 Pa.

【0093】次に、パネル内の圧力が1.3×10-6
aに達するまで排気を続けた後、パネルの排気管より、
全圧が1.3×10-4Paとなるように有機物質をパネ
ル内に導入し、維持した。容器外端子Dox1ないしD
oxmとDoy1ないしDoynを通じ素子電極2,3
間に、15Vの波高値のパルス電圧を印加し、活性化処
理を行った。
Next, when the pressure in the panel is 1.3 × 10 −6 P
After exhausting until it reaches a, from the exhaust pipe of the panel,
Organic substances were introduced into the panel and maintained so that the total pressure was 1.3 × 10 −4 Pa. Outer container terminals Dox1 to D
oxm and device electrodes 2 and 3 through Doy1 to Doyn
In the meantime, a pulse voltage of a peak value of 15 V was applied to perform an activation process.

【0094】このように、フォーミング、活性化処理を
行ない、電子放出部5を形成した。
As described above, the forming and activating processes were performed to form the electron emitting portions 5.

【0095】次に、1.3×10-4Pa程度の圧力まで
排気し、不図示の排気管をガスバーナーで熱することで
溶着し外囲器の封止を行った。最後に、封止後の圧力を
維持するために、高周波加熱法でゲッター処理を行っ
た。
Next, the gas was evacuated to a pressure of about 1.3 × 10 −4 Pa, and an exhaust pipe (not shown) was welded by heating with a gas burner to seal the envelope. Finally, gettering was performed by a high-frequency heating method in order to maintain the pressure after sealing.

【0096】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Dox1
ないしDoxm,Doy1ないしDoyn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68を通
じ、メタルバック66、あるいは透明電極(不図示)に
5kV以上の高圧を印加し、電子ビームを加速し、蛍光
膜65に衝突させ、励起・発光させることで画像を表示
した。
In the image forming apparatus of the present invention completed as described above, each of the electron-emitting devices is provided with an external terminal Dox1.
A scanning signal and a modulation signal are applied from a signal generating means (not shown) through Doxm, Doy1 to Doyn, respectively, thereby emitting electrons, and a voltage of 5 kV or more is applied to a metal back 66 or a transparent electrode (not shown) through a high voltage terminal 68. The high voltage was applied to accelerate the electron beam, collided with the fluorescent film 65, and excited and emitted light to display an image.

【0097】本実施例における画像形成装置は、テレビ
ジョンとして十分満足できる輝度(約150fL)で良
好な画像を長時間にわたって安定に表示することができ
た。
The image forming apparatus according to the present embodiment was able to stably display a good image for a long time at a luminance (about 150 fL) which was sufficiently satisfactory for a television.

【0098】実施例2 本実施例にかかわる基本的な電子源基板の構成も、実施
例1と同機である。
Embodiment 2 The basic configuration of an electron source substrate according to this embodiment is the same as that of Embodiment 1.

【0099】工程−a 清浄化した青板ガラス基体1上に、ナトリウム拡散防止
層9として厚さ1.0μmのリンドープシリカガラス
(PSG)膜をCVD法で形成した基板上に、レジスト
材を塗布し、べークした後、所望の開口を有するレジス
トパターンを形成し、CF4 とH2 ガスを用いたRIE
(Reactive Ion Etching)法によ
るドライエッチング処理の後、レジストパターンを除去
して所望の位置、形状のナトリウム拡散防止層9を除去
した穴10を形成する。
Step-a A resist material is applied on a substrate in which a 1.0 μm-thick phosphorus-doped silica glass (PSG) film is formed as a sodium diffusion preventing layer 9 on a cleaned blue glass substrate 1 by a CVD method. After baking, a resist pattern having a desired opening is formed, and RIE using CF 4 and H 2 gas is performed.
After the dry etching process by the (Reactive Ion Etching) method, the resist pattern is removed to form a hole 10 having a desired position and shape from which the sodium diffusion preventing layer 9 has been removed.

【0100】工程−b 次に、基板1上に、スパッタ法により厚さ5nmのT
i、厚さ50nmのPtを順次堆積する。その後、素子
電極2,3のパターンをフォトレジストで形成し、ドラ
イエッチング処理によって素子電極2,3のパターン以
外のPt/Ti堆積層を除去し、最後にフォトレジスト
パターンを除去して、素子電極2,3を形成する。
Step-b Next, a 5 nm-thick T
i, Pt having a thickness of 50 nm is sequentially deposited. Thereafter, the pattern of the device electrodes 2 and 3 is formed of photoresist, the Pt / Ti deposited layer other than the pattern of the device electrodes 2 and 3 is removed by dry etching, and finally the photoresist pattern is removed. 2 and 3 are formed.

【0101】工程−c ナトリウム拡散防止層9、素子電極2,3を形成した基
体1上に、スクリーン印刷により、配線6のパターン
を、Agペーストを用いて形成し、乾燥後、500℃で
焼成し、Agからなる所望の形状の配線6を形成する。
Step-c On the substrate 1 on which the sodium diffusion preventing layer 9 and the device electrodes 2 and 3 are formed, a pattern of the wiring 6 is formed using an Ag paste by screen printing, dried, and fired at 500 ° C. Then, a wiring 6 having a desired shape made of Ag is formed.

【0102】工程−d 次に、層間絶縁層8のパターンを、スクリーン印刷によ
り、ガラスペーストを用いて形成し、乾燥後、500℃
で焼成する。十分な絶縁性を得るために、再度、ガラス
ペーストを印刷、乾燥、焼成を繰り返して、ガラスから
なる所望の形状の層間絶縁層8を形成する。
Step-d Next, a pattern of the interlayer insulating layer 8 is formed by screen printing using a glass paste.
Baking. In order to obtain sufficient insulating properties, printing, drying, and firing of the glass paste are repeated again to form the interlayer insulating layer 8 of glass having a desired shape.

【0103】工程−e 層間絶縁層8を形成した部位において下配線6と交差す
るように、上配線7のパターンを、スクリーン印刷によ
り、Agペーストを用いて形成し、乾燥後、500℃で
焼成し、Agからなる所望の形状の上配線7を形成す
る。
Step-e The pattern of the upper wiring 7 is formed by screen printing using an Ag paste so as to intersect the lower wiring 6 at the portion where the interlayer insulating layer 8 is formed, dried, and fired at 500 ° C. Then, an upper wiring 7 of a desired shape made of Ag is formed.

【0104】以上の工程により、素子電極2,3が配線
6,7によってマトリクス状に結線された基板が形成で
きる。
Through the above steps, a substrate in which the device electrodes 2 and 3 are connected in a matrix by the wires 6 and 7 can be formed.

【0105】ここで、図2中のA−A’の線に沿って、
エレクトロンプローブマイクロアナリシス(EPMA)
の手法により、Ag元素の分布を計測したところ、図9
と同様の結果を得た。また、比較のため、ナトリウム拡
散防止層9を除去した穴10を形成せずに、ナトリウム
拡散防止層9上に素子電極2,3及び配線6,7を形成
した場合の、同様のAg元素の分布を計測したところ、
図10と同様の結果を得た。以上のことから、本実施例
により、配線6,7からのAgの素子電極2,3への拡
散が抑えられていることがわかる。
Here, along the line AA ′ in FIG.
Electron probe microanalysis (EPMA)
When the distribution of the Ag element was measured by the method shown in FIG.
And similar results were obtained. For comparison, a similar Ag element was formed when the device electrodes 2 and 3 and the wirings 6 and 7 were formed on the sodium diffusion preventing layer 9 without forming the hole 10 from which the sodium diffusion preventing layer 9 was removed. When we measured the distribution,
The same result as in FIG. 10 was obtained. From the above, it is understood that the diffusion of Ag from the wirings 6 and 7 to the element electrodes 2 and 3 is suppressed by the present embodiment.

【0106】工程−f 次に、導電性薄膜4を素子電極2,3のギャップ間にま
たがるように形成する。導電性薄膜4の形成は、有機パ
ラジウム溶液をインクジェット法により所望の位置に塗
布し、350℃で30分間の加熱焼成処理をする。こう
して得られた導電性薄膜4はPdOが主成分となり、膜
厚は約10nmであった。
Step-f Next, the conductive thin film 4 is formed so as to extend between the gaps between the device electrodes 2 and 3. The conductive thin film 4 is formed by applying an organic palladium solution to a desired position by an inkjet method, and performing a heating and baking treatment at 350 ° C. for 30 minutes. The conductive thin film 4 thus obtained contained PdO as a main component and had a thickness of about 10 nm.

【0107】以上の工程により基体1上にナトリウム拡
散防止層9、下配線6、層間絶縁層8、上配線7、素子
電極2,3、導電性薄膜4を形成し、電子源基板を作製
した。
Through the above steps, the sodium diffusion preventing layer 9, the lower wiring 6, the interlayer insulating layer 8, the upper wiring 7, the device electrodes 2, 3, and the conductive thin film 4 were formed on the base 1, and an electron source substrate was manufactured. .

【0108】以後、実施例1と同様に、本実施例の電子
源基板を用いて画像形成装置を構成したところ、本実施
例における画像形成装置においても、テレビジョンとし
て十分満足できる輝度(約150fL)で良好な画像を
長時間にわたって安定に表示することができた。
Thereafter, an image forming apparatus was constructed using the electron source substrate of the present embodiment in the same manner as in the first embodiment. Even in the image forming apparatus of the present embodiment, the luminance (about 150 fL ), A good image could be stably displayed for a long time.

【0109】[0109]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
配線金属の剥がれを防止することができると共に、電子
放出特性を向上するために用いられるナトリウム拡散防
止層と、大面積の電子源基板を低コストで容易に形成で
きる印刷配線とを用いることができ、安価で高性能な電
子源基板が実現できる。さらにそれを用いて、良好な画
像を長時間にわたり保持し得る大画面の平面型の画像形
成装置、例えば、カラーフラットテレビが実現できる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to use a sodium diffusion preventing layer used for improving the electron emission characteristics while preventing peeling of the wiring metal and a printed wiring capable of easily forming a large-area electron source substrate at low cost. Thus, an inexpensive and high-performance electron source substrate can be realized. Further, a flat screen image forming apparatus having a large screen capable of holding a good image for a long time, for example, a color flat television can be realized by using the apparatus.

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

【図1】本発明の電子源基板の一例を示す平面図であ
る。
FIG. 1 is a plan view showing an example of an electron source substrate of the present invention.

【図2】本発明の電子源基板の電子放出素子近傍の鳥瞰
図である。
FIG. 2 is a bird's-eye view near the electron-emitting device of the electron source substrate of the present invention.

【図3】本発明の電子源基板の電子放出素子近傍の断面
図である。
FIG. 3 is a sectional view showing the vicinity of an electron-emitting device of the electron source substrate of the present invention.

【図4】本発明に係る電子源基板の基本的な製造方法を
説明するための図である。
FIG. 4 is a view for explaining a basic method for manufacturing an electron source substrate according to the present invention.

【図5】本発明に係る電子源基板の基本的な製造方法を
説明するための図である。
FIG. 5 is a view for explaining a basic method of manufacturing an electron source substrate according to the present invention.

【図6】本発明に係るフォーミング処理における電圧波
形の一例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a voltage waveform in a forming process according to the present invention.

【図7】本発明に係る画像形成装置の基本構成を示す図
である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a basic configuration of an image forming apparatus according to the present invention.

【図8】図7の画像形成装置に用いられる蛍光膜を示す
図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a fluorescent film used in the image forming apparatus of FIG. 7;

【図9】実施例における本発明の効果を説明する図であ
る。
FIG. 9 is a diagram illustrating the effect of the present invention in an example.

【図10】実施例における本発明の効果を説明する比較
図である。
FIG. 10 is a comparative diagram illustrating the effect of the present invention in an example.

【図11】従来の電子源基板の構成を示す平面図であ
る。
FIG. 11 is a plan view showing a configuration of a conventional electron source substrate.

【図12】従来の電子源基板の構成を示す鳥瞰図であ
る。
FIG. 12 is a bird's-eye view showing a configuration of a conventional electron source substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基体 2,3 素子電極 4 導電性薄膜 5 電子放出部 6,7 配線 8 層間絶縁層 9 ナトリウム拡散防止層 10 ナトリウム拡散防止層を除去した穴 61 電子源基板 62 リアプレート 63 外枠 64 リアプレート基板 65 蛍光膜 66 メタルバック 67 フェースプレート 68 高圧端子 69 真空外囲器 71 黒色導電体 72 蛍光体 101 電子放出素子 REFERENCE SIGNS LIST 1 base 2, 3 element electrode 4 conductive thin film 5 electron emitting portion 6, 7 wiring 8 interlayer insulating layer 9 sodium diffusion preventing layer 10 hole from which sodium diffusion preventing layer is removed 61 electron source substrate 62 rear plate 63 outer frame 64 rear plate Substrate 65 Fluorescent film 66 Metal back 67 Face plate 68 High voltage terminal 69 Vacuum envelope 71 Black conductor 72 Phosphor 101 Electron emitting device

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ナトリウムを含有するガラス基体と、 該ガラス基体上に、ナトリウム拡散防止層を介して形成
された、金属よりなる一対の素子電極と電子放出部を有
する導電性薄膜からなる電子放出素子と、 前記ガラス基体に接し、該素子電極に接続される金属配
線とを有することを特徴とする電子源基板。
An electron emission device comprising: a glass substrate containing sodium; and a conductive thin film having a pair of metal device electrodes and an electron emission portion formed on the glass substrate via a sodium diffusion preventing layer. An electron source substrate comprising: an element; and a metal wiring in contact with the glass substrate and connected to the element electrode.
【請求項2】 前記素子電極と前記ナトリウム拡散防止
層の接する界面に、少なくとも前記金属配線が非接触で
あることを特徴とする請求項1に記載の電子源基板。
2. The electron source substrate according to claim 1, wherein at least the metal wiring is not in contact with an interface between the device electrode and the sodium diffusion preventing layer.
【請求項3】 前記ナトリウムを含有するガラス基体
は、ソーダライムガラスよりなることを特徴とする請求
項1又は2に記載の電子源基板。
3. The electron source substrate according to claim 1, wherein the glass substrate containing sodium is made of soda lime glass.
【請求項4】 前記ナトリウム拡散防止層は、厚さが5
00nm以上のシリカ被膜よりなることを特徴とする請
求項1〜3のいずれかに記載の電子源基板。
4. The sodium diffusion preventing layer has a thickness of 5%.
The electron source substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein the electron source substrate comprises a silica coating having a thickness of 00 nm or more.
【請求項5】 前記シリカを主成分とするナトリウム拡
散防止層は、厚さが500nm以上のリンをドープした
シリカ被膜よりなることを特徴とする請求項1〜4のい
ずれかに記載の電子源基板。
5. The electron source according to claim 1, wherein the sodium diffusion preventing layer containing silica as a main component is made of a phosphorus-doped silica film having a thickness of 500 nm or more. substrate.
【請求項6】 前記素子電極と前記金属配線は互いに異
なる金属よりなることを特徴とする請求項1〜5のいず
れかに記載の電子源基板。
6. The electron source substrate according to claim 1, wherein said element electrode and said metal wiring are made of different metals.
【請求項7】 前記金属配線は、Ag、Cu、Al、A
uのいずれかの金属、あるいはいずれかの金属を含む合
金からなることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに
記載の電子源基板。
7. The metal wiring is made of Ag, Cu, Al, A
The electron source substrate according to any one of claims 1 to 6, wherein the electron source substrate is made of any metal of u or an alloy containing any metal.
【請求項8】 前記電子放出部を有する導電性薄膜は、
PdないしPdO、あるいはそれらの混合物よりなるこ
とを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の電子源
基板。
8. The conductive thin film having the electron emitting portion,
The electron source substrate according to any one of claims 1 to 7, comprising Pd to PdO, or a mixture thereof.
【請求項9】 記電子放出素子は、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
記載の電子源基板。
9. The electron source substrate according to claim 1, wherein said electron-emitting device is a surface conduction electron-emitting device.
【請求項10】 前記電子放出素子が複数個配置され、
入力信号に応じて電子を放出することを特徴とする請求
項1〜9のいずれかに記載の電子源基板。
10. A plurality of said electron-emitting devices are arranged,
The electron source substrate according to claim 1, wherein electrons are emitted in response to an input signal.
【請求項11】 前記電子放出素子を複数個並列に配置
し、個々の素子の両端を前記金属配線に接続した電子放
出素子の行を複数もち、更に、該電子放出素子に変調信
号を印加する変調手段を有することを特徴とする請求項
10に記載の電子源基板。
11. A plurality of electron-emitting devices are arranged in parallel, each device has a plurality of rows of electron-emitting devices having both ends connected to the metal wiring, and a modulation signal is applied to the electron-emitting devices. The electron source substrate according to claim 10, further comprising a modulation unit.
【請求項12】 互いに電気的に絶縁されたm本のX方
向金属配線とn本のY方向金属配線とに、前記電子放出
素子の一対の素子電極とを接続し、該電子放出素子をマ
トリクス状に配列したことを特徴とする請求項10又は
11に記載の電子源基板。
12. A pair of device electrodes of the electron-emitting device are connected to m X-direction metal wires and n-Y metal wires electrically insulated from each other, and the electron-emitting devices are arranged in a matrix. The electron source substrate according to claim 10, wherein the electron source substrate is arranged in a shape.
【請求項13】 請求項1〜12のいずれかに記載の電
子源基板の製造方法であって、前記金属配線は、金属ペ
ーストの印刷と加熱焼成によって形成されることを特徴
とする電子源基板の製造方法。
13. The method for manufacturing an electron source substrate according to claim 1, wherein the metal wiring is formed by printing a metal paste and heating and firing the metal paste. Manufacturing method.
【請求項14】 入力信号にもとづいて画像を形成する
画像形成装置であって、少なくとも、画像形成部材と請
求項1〜12のいずれかに記載の電子源基板より構成さ
れたことを特徴とする画像形成装置。
14. An image forming apparatus for forming an image based on an input signal, comprising at least an image forming member and the electron source substrate according to any one of claims 1 to 12. Image forming device.
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