JP2000251633A - Electron source substrate and image forming device using the same - Google Patents

Electron source substrate and image forming device using the same

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JP2000251633A
JP2000251633A JP4909699A JP4909699A JP2000251633A JP 2000251633 A JP2000251633 A JP 2000251633A JP 4909699 A JP4909699 A JP 4909699A JP 4909699 A JP4909699 A JP 4909699A JP 2000251633 A JP2000251633 A JP 2000251633A
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JP
Japan
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electron
source substrate
electron source
substrate
thin film
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JP4909699A
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Japanese (ja)
Inventor
Masabumi Kiyougaku
正文 教學
Tomoko Maruyama
朋子 丸山
Masaaki Shibata
雅章 柴田
Kazuya Miyazaki
和也 宮崎
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce instability in formation or activation processes by setting the softening point of the base body of a substrate, having a number of electron emitting elements arranged thereon and having a pair of element electrodes and a conductive thin film having an electron emission part to a specified temperature or higher. SOLUTION: A base body 1 of this electron source substrate has a softening point of 750 deg.C or higher, and borosilicate glass, soda lime glass, zinc borosilicate glass, or alumino borosilicate glass is used therefor, so that softening of a substrate near an electron emission part 5 and the deformation of the electron emission part are thereby suppressed. A surface conductive type electron emitting element is desirably used as the electron emitting element. A deposit composed mainly of carbon or a carbon compound and a thin film mainly composed of Pd or PdO are desirably used as an electron emission part 5 and a conductive thin film 4, respectively. A plurality of electron emitting elements is arranged in parallel on the substrate, and element electrodes are connected to mutually insulated X-direction and Y-direction metal wirings.

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、該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, 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 techn
ology:flat cold−cathode C
RTs”,Information Display,
1/89,17(1989)に開示されたものがある。
また、表面伝導型電子放出素子を用いたものは、例え
ば、USP5066883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
装置に比べ、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。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。
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 Techn
ology: flat cold-cathode C
RTs ", Information Display,
1/89, 17 (1989).
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 can achieve a lighter weight and a larger screen than a cathode ray tube (CRT) display device which is widely used at present, and a flat-type display using liquid crystal. As compared with other flat display panels such as a panel, a plasma display, and an electroluminescent display, an image with higher brightness and higher quality can be provided. In particular, surface-conduction electron-emitting devices have a simple structure and are easy to manufacture, and a large number of devices are arranged over a large area without going through the complicated manufacturing process that uses photolithography technology like field-emission electron-emitting devices. There is an advantage that the formed electron source substrate can be manufactured.

【0003】図9、図10は、本出願人によって、特開
平06−342636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9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、81は表面伝導型電子
放出素子、8は層間絶縁層である。図10は、図9にお
ける表面伝導形電子放出素子81を取り出した斜視図で
ある。図10中、91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、95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。ここで、マトリックス状に配置
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、マトリック
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。
FIGS. 9 and 10 show an example of an electron source substrate using a surface conduction electron-emitting device disclosed by the present applicant in Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-342636. FIG. 9 shows a plan view of a part of the electron source.
Here, 7 is an upper wiring, 6 is a lower wiring, 81 is a surface conduction electron-emitting device, and 8 is an interlayer insulating layer. FIG. 10 is a perspective view of the surface conduction electron-emitting device 81 shown in FIG. In FIG. 10, 91 is a substrate, 2 and 3 are device electrodes, 4 is a conductive thin film having an electron emitting portion, 95 is an electron emitting portion, and the device electrodes 2 and 3 are connected to a lower wiring 6 and an upper wiring 7, respectively. The lower wiring 6 and the upper wiring 7 are electrically insulated by the interlayer insulating layer 8. 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, so that a predetermined electron-emitting device located at the intersection of the matrix is selectively driven. it can.

【0004】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。
特開平08−180797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
09−17333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09−69334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。
[0004] Such an electron source substrate arranged in a matrix can be manufactured by using a relatively simple photolithography technique, but 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.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-180797 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. 09-17333 discloses a manufacturing method of forming element electrodes by an offset printing method or the like. For a conductive thin film, a manufacturing method of forming an element electrode by an inkjet method is disclosed. It is disclosed in JP-A-09-69334. By using these printing techniques, a large-area electron source substrate can be easily manufactured.

【0005】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、膜面に並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、Radio En
g.Electron Phys.、10,1290,
(1965)]、Au薄膜によるもの[G.Ditmm
er,Thin Solid Films,9,317
(1972)],In23 /SnO2 薄膜によるもの
[M.Hartwell and C.G.Fonst
ed,IEEE Trans.ED Conf.,51
9(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02
−56822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, a surface conduction electron-emitting device will be described. The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which an electron is emitted by passing a current through 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, Radio En
g. Electron Phys. , 10,1290,
(1965)], an Au thin film [G. Ditmm
er, Thin Solid Films, 9, 317
(1972)], using an In 2 O 3 / SnO 2 thin film [M. Hartwell and C.M. G. FIG. Fonst
ed, IEEE Trans. ED Conf. , 51
9 (1975)], a method using a carbon thin film [Hisashi Araki et al .: Vacuum, Vol. 26, No. 1, p. 22 (1983)] and the like have been reported.
JP-A-56822 discloses a surface conduction electron-emitting device using a metal fine particle film of palladium oxide or the like.

【0006】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、導電性薄膜を局所的に破壊、変形もしく
は変質せしめ、間隙を形成する処理である。なお、フォ
ーミング処理を施した後、導電性薄膜に電圧を印加し、
素子に電流を流すことにより、間隙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
電子放出部と呼ぶ。
In manufacturing a surface conduction electron-emitting device, an electron-emitting portion is generally formed on a conductive thin film by an energization process called forming. Forming is a process of applying a direct current voltage or a very slowly increasing voltage, for example, about 1 V / min, to both ends of a conductive thin film and energizing the conductive thin film to locally destroy, deform or alter the conductive thin film, thereby forming a gap. is there. After the forming process, a voltage is applied to the conductive thin film,
By passing a current through the element, electrons are emitted from the vicinity of the gap. At this time, a portion from which electrons are emitted is called an electron emitting portion.

【0007】さらに本出願人によって、たとえば特開平
7−235255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
ことで行なうことができ、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, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-235255, the present applicant can apply a process called an activation process to an element after forming to obtain better electron emission. it can. The activation step can be performed by repeatedly applying a pulse voltage to the device 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. The element current If and the emission current Ie are remarkably increased.

【0008】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。
A 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.

【0009】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。
Accordingly, as described above, a large-area image forming apparatus, for example, a large-screen flat panel display is manufactured by manufacturing a large-area electron source substrate composed of surface conduction electron-emitting devices by using the printing technique. Can be realized.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】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。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、素子形成時の熱工程、
あるいは素子を駆動した時の熱がガラス基体表面にも伝
わる。
When an electron-emitting device having a sufficient electron emission amount, a long life, and stability is formed on a large-sized electron source substrate, there are the following problems. If an attempt is made to manufacture a large-area electron source substrate at low cost, it is necessary to reduce the cost of the members used, and soda lime glass is preferably used as the base. However, since the surface-conduction electron-emitting device has an electron-emitting portion formed in contact with the surface of the substrate, a heat process at the time of forming the device,
Alternatively, heat generated when the element is driven is transmitted to the surface of the glass substrate.

【0011】このとき、ソーダライムガラスのように軟
化点が比較的低い基体では、電子放出素子近傍の基体表
面が軟化し、更にガラス基体に接する電子放出部に変形
が生じ、フォーミング工程等の素子形成プロセスの不安
定化や、電子放出特性の変動や劣化の原因となる。
At this time, in the case of a substrate having a relatively low softening point, such as soda lime glass, the surface of the substrate in the vicinity of the electron-emitting device is softened, and the electron-emitting portion in contact with the glass substrate is deformed. This causes instability of the formation process and fluctuation or deterioration of the electron emission characteristics.

【0012】[0012]

【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、電子放出素子の発熱によって、基体表面
が軟化し、電子放出部が変形すると、フォーミング工程
等の素子形成プロセスの不安定化や、電子放出特性の変
動や劣化を生じるという問題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, that is, when the surface of the base material is softened by the heat generation of the electron-emitting device and the electron-emitting portion is deformed, the device forming process such as the forming step becomes unstable. This is intended to solve the problem that the electron emission characteristics fluctuate or deteriorate, and have the configuration described below.

【0013】即ち、本発明の電子源基板は、基体と、該
基体上に複数配置された、一対の素子電極間に導電性薄
膜を備える電子放出素子とを有する電子源基板であっ
て、該基体の軟化点が750℃以上であることを特徴と
する。
That is, an electron source substrate of the present invention is an electron source substrate having a base and a plurality of electron-emitting devices provided on the base and having a conductive thin film between a pair of device electrodes. The softening point of the substrate is 750 ° C. or higher.

【0014】ここで、上記導電性薄膜として、Pdない
しPdO、あるいはそれらの混合物を主成分とする薄膜
が好ましく用いられる。また、上記電子放出素子として
は、表面伝導型電子放出素子が好ましく用いられ、上記
導電性薄膜には、炭素あるいは炭素化合物、あるいはそ
れらを主成分とする堆積物を有するものを好ましく用い
ることができる。
Here, as the conductive thin film, a thin film containing Pd or PdO or a mixture thereof as a main component is preferably used. As the electron-emitting device, a surface-conduction electron-emitting device is preferably used, and as the conductive thin film, carbon or a carbon compound, or a material having a deposit containing these as a main component can be preferably used. .

【0015】本発明は、上記電子放出素子を基板上に複
数個配置して、入力信号に応じて電子を放出する電子源
基板、基板上に複数の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金属配線に接続した電子放出素
子の行を複数もち、更に、変調手段を有する電子源基
板、基板に、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、該電子放出素子の
一対の素子電極とを接続した電子放出素子を複数個配列
した電子源基板に好ましく適用される。
According to the present invention, there is provided an electron source substrate for arranging a plurality of the above-mentioned electron-emitting devices on a substrate, an electron source substrate for emitting electrons according to an input signal, and a plurality of the electron-emitting devices arranged in parallel on the substrate. It has a plurality of rows of electron-emitting devices in which both ends of each element are connected to a metal wiring, and further comprises an electron source substrate having a modulation means, and m X-direction metal wirings and n wirings electrically insulated from each other on the substrate. The present invention is preferably applied to an electron source substrate in which a plurality of electron-emitting devices in which a Y-direction metal wiring is connected to a pair of device electrodes of the electron-emitting device are arranged.

【0016】さらに、本発明は、画像形成部材と上記電
子源基板より構成された、入力信号にもとづいて画像を
形成する画像形成装置をも含む。
Further, the present invention also includes an image forming apparatus for forming an image based on an input signal, comprising an image forming member and the above-mentioned electron source substrate.

【0017】[0017]

【作用】本発明は、電子源基板として、軟化点の高い基
板を用いることで、電子放出部近傍での基体表面の軟化
及びそれによる電子放出素子の変形を抑えることができ
るので、フォーミングや活性化の工程での不安定性が低
減され、安定で再現性の良い電子源基板を作製すること
ができる。また、電子放出素子の駆動中の発熱による基
体の軟化及びそれによる電子放出素子の変形も防止でき
るため、長時間にわたり、安定で良好な電子放出特性を
得ることができる。
According to the present invention, by using a substrate having a high softening point as the electron source substrate, it is possible to suppress the softening of the substrate surface near the electron emitting portion and the deformation of the electron emitting element due to the softening. The instability in the process of formation is reduced, and a stable and reproducible electron source substrate can be manufactured. Further, softening of the base due to heat generation during driving of the electron-emitting device and deformation of the electron-emitting device due to the softening can be prevented, so that stable and good electron emission characteristics can be obtained for a long time.

【0018】[0018]

【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1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。図3には、図
2におけるA−A’断面図を示した。
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. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG.

【0019】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7を電気的に絶縁するための層間絶縁層であ
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。
1, 2 and 3, reference numeral 1 denotes a base,
2, 3 are device electrodes, 4 is a conductive thin film, 5 is an electron emitting portion,
6, 7 are wirings connected to the device electrodes 2, 3, respectively;
Is an interlayer insulating layer for electrically insulating the wirings 6 and 7 from each other. 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 insulating layer 8.

【0020】以下、本発明の基板について詳細に説明す
る。本発明において、基体1は、軟化点の高いガラス等
の基板が用いられる。軟化点の高いガラス基板とは、軟
化点が750℃以上のガラス基体であり、ホウケイ酸ガ
ラス、亜鉛ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、
アルミノホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラ
ス、ソーダバリウムケイ酸ガラス、ソーダカリウムアル
ミナガラス、チタンケイ酸ガラスなどを含む。ただし、
上記ガラスの軟化点は、ガラスの組成によって変化する
ものであり、軟化点が750℃以上になるように調整さ
れた組成のものを用いる。その他、基体として、例えば
石英ガラス、アルミナ等のセラミックス等が用いられ
る。
Hereinafter, the substrate of the present invention will be described in detail. In the present invention, a substrate such as glass having a high softening point is used as the base 1. A glass substrate having a high softening point is a glass substrate having a softening point of 750 ° C. or more, and borosilicate glass, zinc borosilicate glass, aluminosilicate glass,
Aluminoborosilicate glass, barium borosilicate glass, soda barium silicate glass, soda potassium alumina glass, titanium silicate glass and the like are included. However,
The softening point of the above glass changes depending on the composition of the glass, and a composition having a softening point adjusted to be 750 ° C. or higher is used. In addition, as the base, for example, ceramics such as quartz glass and alumina are used.

【0021】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、上記貴金属薄膜を基体1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と基体1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 to have a stable conductivity even after the subsequent heat treatment step. For example, a metal thin film mainly composed of 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 is about several tens of nm, because the device has sufficient conductivity and the step coverage of the conductive thin film 4 is good. In the case where the noble metal thin film is formed on the base 1, 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 increase the adhesion between the element electrodes 2 and 3 and the base 1.

【0022】導電性薄膜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が好ましく用
いられる。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。
As the conductive thin film 4, a fine particle film composed of fine particles is preferably used in order to obtain good electron emission characteristics. 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.

【0023】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
子放出特性を有する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。
Therefore, the material of the conductive thin film 4 should be selected from those having a moderately high melting point and capable of forming an electron-emitting portion having good electron-emitting characteristics with relatively low forming power. Good.

【0024】また、導電性薄膜4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
れるが、良好な電子放出特性を得るためには、数nm程
度の微粒子で構成された数nm〜数十nm程度の微粒子
膜が好ましく用いられる。
The thickness of the conductive thin film 4 is set in consideration of the step coverage of the device electrodes 2 and 3, the resistance between the device electrodes 2 and 3, a forming condition described later, and the like. In order to obtain electron emission characteristics, a fine particle film of several nm to several tens nm composed of fine particles of several nm is preferably used.

【0025】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。
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.

【0026】電子放出部5は、導電性薄膜4の一部に形
成された亀裂であり、この電子放出部5近傍より電子が
放出される。その間隙内部に数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。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、炭素あるいは炭素化合物を有す
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。
The electron emitting portion 5 is a crack formed in a part of the conductive thin film 4, and electrons are emitted from the vicinity of the electron emitting portion 5. The gap may have a large number of conductive fine particles having a particle size of several nm to several tens of nm, that is, a large number of fine particles of PdO or Pd metal generated by reduction of PdO. Depends on the manufacturing method such as the energization processing conditions. The conductive fine particles are similar to some or all of the elements of the material constituting the conductive thin film 4. Further, a part of the electron emitting portion 5 and furthermore, the conductive thin film 4 near the electron emitting portion 5 has carbon or a carbon compound through an activation step described later. With respect to the role of carbon and the carbon compound, it is presumed that the substance constituting the electron-emitting portion 5 controls the electron-emitting characteristics.

【0027】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
(m,nは、共に正の整数)、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7の間には、層間絶縁層8が設置さ
れ、電気的に分離されて、マトリックス配線を構成す
る。
The wirings 6 and 7 are for supplying power to a plurality of electron-emitting devices as shown in FIG. .. DXm, n Y-direction wirings 7 are DX1, DX2,.
The directional wiring 6 is composed of DY1, DY2,... DYn (m and n are both positive integers), and each is made of a material and a film thickness such that a substantially uniform voltage is supplied to a large number of electron-emitting devices. , Wiring width, etc. are designed. These m X-direction wirings 7
An interlayer insulating layer 8 is provided between the n-direction wirings 7 and the n-direction wirings 7 and electrically separated to form a matrix wiring.

【0028】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 of the wiring 6 and the wiring 7. A thick glass layer obtained by printing a glass paste is used.

【0029】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。
In the configuration shown in FIG. 1, that is, 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.

【0030】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。
The driving voltage applied to each electron-emitting device is:
It is supplied as a difference voltage between the scanning signal and the modulation signal applied to the element, and individual elements can be selected using a simple matrix wiring and can be independently driven.

【0031】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, a large number of electron-emitting devices are arranged, and the electron-emitting devices are arranged in a direction perpendicular to the wiring. 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.

【0032】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、その製造工程の一例を図4に
示す。以下、製造方法を図1、2、3、4及び図5に基
づいて順をおって説明する。 (1)軟化点が750℃以上であるガラス基体1を洗
剤、純水および有機溶剤により十分に洗浄後、素子電極
材料を、真空蒸着法、スパッタ法等により堆積し、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(a))。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
後、焼成することによって形成することもできる。
Although various methods are conceivable as a method of manufacturing the electron source substrate of the present invention, an example of the manufacturing process is shown in FIG. Hereinafter, the manufacturing method will be described in order with reference to FIGS. (1) After sufficiently cleaning the glass substrate 1 having a softening point of 750 ° C. or more with a detergent, pure water, and an organic solvent, a device electrode material is deposited by a vacuum evaporation method, a sputtering method, or the like, and the device electrode is formed by a photolithography technique. 2 and 3 are formed (FIG. 4A). The element electrodes 2 and 3 can be formed by applying a printing technique such as offset printing or the like, applying an organometallic paste, and then firing the paste.

【0033】(2)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(b))。
(2) Base 1 on which device electrodes 2 and 3 are formed
Next, a pattern of a conductive paste is formed by a screen printing method, and the lower wiring 6 made of metal is formed by baking the pattern of the conductive paste (FIG. 4B).

【0034】(3)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4(c))。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。
(3) 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. 4C). 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.

【0035】(4)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(d))。上配線7も、下配線6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。
(4) Subsequently, the upper wiring 7 is formed so as to cross on the interlayer insulating layer 8 formed on the lower wiring 6 (FIG. 5D). Similarly to the lower wiring 6, the upper wiring 7 can be formed by forming a pattern of a conductive paste and firing the pattern of the conductive paste.

【0036】(5)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、有機パラジウム化合物の溶液
を塗布して乾燥することにより、有機パラジウム化合物
からなる膜を形成する。この後、有機パラジウム化合物
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、PdO微粒子からなる導電性薄膜4を
形成する(図5(e))。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。
(5) A film made of an organic palladium compound is formed between the device electrode 2 and the device electrode 3 provided on the substrate 1 by applying and drying a solution of an organic palladium compound. Thereafter, the organic palladium compound film is heated and baked, and is patterned by lift-off, etching, or the like to form a conductive thin film 4 made of PdO fine particles (FIG. 5E). In addition, here, the method of applying the organometallic solution has been described, but is not limited thereto.
It may be formed by a vacuum deposition method, a sputtering method, a CVD method, a dispersion coating method, a dipping method, a spinner method, an inkjet method, or the like.

【0037】(6)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なうと、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(f))。
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、亀裂構造の形成された部位近傍か
ら電子放出が生じる。
(6) Subsequently, when an energizing process called forming is performed by applying a pulse-like voltage or a rising voltage from a power supply (not shown) between the element electrodes 2 and 3, ie, between the wirings 6 and 7, An electron emitting portion 5 having a changed structure is formed at the portion of the conductive thin film 4 (FIG. 5F).
This energization treatment locally destroys, deforms, or alters the conductive thin film 4, and emits electrons from the vicinity of the portion where the crack structure is formed.

【0038】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の場合の電圧波形を図
6の(a)に示す。図6の(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1μse
c〜10msec、T2を10μsec〜100mse
c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 pulse crest value of a constant voltage is applied. In FIG. 6A, T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform, and T1 is 1 μsec.
c to 10 msec, T2 is 10 μsec to 100 msec
As c, the peak value of the triangular wave (peak voltage at the time of forming) is appropriately selected.

【0039】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の(b)に
示す。図6の(b)中、T1及びT2は電圧波形のパル
ス幅とパルス間隔であり、T1を1μsec〜10ms
ec、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、例えば
0.1Vステップ程度づつ、増加させる。
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 ms.
ec and T2 are set to 10 μsec to 100 msec, and the peak value (peak voltage at the time of forming) of the triangular wave is increased by, for example, about 0.1 V steps.

【0040】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。
In the forming process, a pulse voltage of, for example, about 0.1 V is inserted between the forming pulses so that the conductive thin film 4 is not locally broken or deformed, and the element current is measured. The process ends when the current decreases below a predetermined value.

【0041】(7)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なうが、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、後述する画像形
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、その真空外囲器内に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。
(7) 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. Is obtained by introducing In the case where a vacuum envelope is formed using an electron source substrate as in an image forming apparatus described later, the activation process can be performed by introducing an organic substance into the vacuum envelope.

【0042】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、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出来、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 aliphatic hydrocarbons of alkanes, alkenes, alkynes, aromatic hydrocarbons, alcohols, aldehydes, ketones, amines, nitriles, phenols, carboxylic acids, sulfonic acids and the like. Organic acids and the like, specifically, methane, ethane, propane such as saturated hydrocarbon represented by C n H 2n +2 , ethylene, propylene represented by a composition formula such as C n H 2n Unsaturated hydrocarbons, 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.

【0043】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、適宜行なう。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 based on the device currents 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.

【0044】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;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, 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).

【0045】(8)こうして作製した電子源基板に、好
ましくは、安定化工程を行なう。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、1〜3×10-7Torr以下
が好ましく、さらに1×10-8Torr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。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。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なう。
(8) The electron source substrate thus manufactured is preferably subjected to a stabilization step. 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 preferably 1 to 3 × 10 −7 Torr or less, and more preferably 1 × 10 −8 Torr or less. It is preferable to use a vacuum exhaust device that does not use oil so that the oil generated from the device does not affect the characteristics of the element. Specifically, a vacuum exhaust device such as a sorption pump or an ion pump can be used. Further, when evacuating the inside of the vacuum vessel, the entire vacuum vessel is heated, and the inner wall of the vacuum vessel,
It is preferable that the organic substance molecules adsorbed on the electron source substrate be easily exhausted. The heating conditions at this time are 80 to 250
C., preferably 150 ° C. or more, it is desirable to carry out the treatment for as long as possible. However, it is not particularly limited to this condition, and the treatment is carried out under conditions appropriately selected according to various conditions such as the size and shape of the vacuum vessel and the configuration of the electron source substrate.

【0046】安定化工程を行なった後の、駆動時の雰囲
気は、上記安定化処理終了時の雰囲気を維持するのが好
ましいが、これに限るものではなく、有機物質が十分除
去されていれば、圧力自体は多少上昇しても十分安定な
特性を維持することが出来る。このような真空雰囲気を
採用することにより、新たな炭素あるいは炭素化合物の
堆積を抑制でき、結果として素子電流If,放出電流I
eが安定する。
The atmosphere at the time of driving after performing the stabilizing step is preferably the same as the atmosphere at the end of the stabilizing process, but is not limited to this. If the organic substance is sufficiently removed, Even if the pressure itself increases somewhat, it is possible to maintain sufficiently stable characteristics. By adopting such a vacuum atmosphere, the deposition of new carbon or a carbon compound can be suppressed, and as a result, the device current If and the emission current I
e becomes stable.

【0047】以上が、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 the image forming apparatus, and FIG. 8 is a fluorescent film.

【0048】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64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、リアプレート62、支持
枠63及びフェースプレート67をフリットガラス等を
塗布し、大気中あるいは、窒素中で加熱焼成すること
で、封着して、外囲器69を構成する。ここで、フリッ
トガラスは、基板の熱膨張率にあわせたものを用いる
と、剥がれや基板の変形、割れ等を生じにくくなるため
好ましい。
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 on which the electron source substrate 61 is fixed; 67, a fluorescent film 65 on the inner surface of a glass substrate 64;
And a face plate on which a metal back 66 and the like are formed. Reference numeral 63 denotes a support frame. The rear plate 62, the support frame 63, and the face plate 67 are coated with frit glass or the like, and are heated and fired in the air or in nitrogen to seal the envelope 69. Constitute. Here, it is preferable that the frit glass be used in accordance with the coefficient of thermal expansion of the substrate because peeling, deformation, cracking, and the like of the substrate hardly occur.

【0049】外囲器69は、上述のごとく、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51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を構成しても良い。
The envelope 69 is composed of the face plate 67, the support frame 63, and the rear plate 62 as described above. However, since the rear plate 62 is provided mainly for 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.

【0050】一方、フェースープレート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 the atmospheric pressure may be formed. it can.

【0051】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、通常良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。
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 the commonly used material containing graphite as a main component, as long as it is conductive and has little light transmission and reflection.

【0052】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。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)を行ない、その後Alを真空
蒸着等を用いて堆積させることで作製できる。
The method of applying the phosphor on the glass substrate 64 is not limited to monochrome or color, but a precipitation method, a printing method, or the like is used. A metal back 66 is usually provided on the inner surface side of the fluorescent film 65. The purpose of the metal back is to convert the light emitted from the phosphor toward the inner surface into the face plate 67.
Improving the brightness by specular reflection to the side,
The purpose is to function as an electrode for applying an electron beam acceleration voltage, and to protect the phosphor from damage due to collision of negative ions generated in the envelope. The metal back is
After the formation of the fluorescent film, the inner surface of the fluorescent film may be smoothed (usually called filming), and then Al may be deposited by vacuum evaporation or the like.

【0053】フェースプレート67には、更に蛍光膜6
5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。前述の封着を行なう際、
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。外囲器69は、不図示の排気管を通じ、1×1
-7Torr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の封止を行な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×
10-5ないしは1×10-7Torrの真空度を維持する
ものである。
The face plate 67 is further provided with a fluorescent film 6.
A transparent electrode (not shown) may be provided on the outer surface side of the fluorescent film 65 in order to increase the conductivity of the phosphor 5. When performing the aforementioned sealing,
In the case of color, since the phosphors of each color must correspond to the electron-emitting devices, it is necessary to perform sufficient alignment. The envelope 69 is connected to a 1 × 1 through an exhaust pipe (not shown).
After the pressure is reduced to about 0 -7 Torr, sealing is performed. In addition, getter processing may be performed to maintain the degree of vacuum after sealing the envelope 69. This is because the getter arranged at a predetermined position (not shown) in the envelope 69 is heated by a heating method such as resistance heating or high-frequency heating immediately before or after the envelope 69 is sealed. This is a process for forming a deposited film. The getter is usually composed mainly of Ba or the like.
The vacuum degree of 10 -5 or 1 × 10 -7 Torr is maintained.

【0054】以上により完成した本発明の画像表示装置
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 display apparatus of the present invention completed as described above, each electron-emitting device emits electrons by applying a voltage through the external terminals Dox1 to Doxm, Doy1 to Doyn, and emits electrons through the high-voltage terminal 68. 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.

【0055】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 the above-described contents. Instead, it is appropriately selected so as to be suitable for the purpose of the image device.

【0056】[0056]

【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.

【0057】[実施例1]本実施例にかかわる電子源基
板の基本的な構成は、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および図
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。
[Embodiment 1] The basic structure of an electron source substrate according to this embodiment is the same as that shown in FIGS.
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.

【0058】図4および図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。
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. However, in this embodiment, an electron source substrate in which a large number of electron-emitting devices are arranged in a simple matrix is shown. It is an example.

【0059】(工程−a)基体1としてホウケイ酸ガラ
スの一種であるパイレックスガラス(軟化点:約820
℃)を用いる。まず、清浄化した基体1上に、スパッタ
法により厚さ5nmのTi、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-a) Pyrex glass (softening point: about 820) which is a kind of borosilicate glass
° C). First, 5 nm thick Ti and 50 nm thick Pt are sequentially deposited on the cleaned substrate 1 by a sputtering method. After that, the pattern of the device electrodes 2 and 3 is formed of photoresist, the Pt / Ti deposition layer other than the pattern of the device electrodes 2 and 3 is removed by dry etching, and finally the photoresist pattern is removed. Form two and three.

【0060】(工程−b)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-b) On the substrate 1 on which the device electrodes 2 and 3 are formed, a pattern of the wiring 6 is formed by screen printing using an Ag paste, dried, baked at 500 ° C., and made of Ag. The wiring 6 having a desired shape is formed.

【0061】(工程−c)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-c) Next, a pattern of the interlayer insulating layer 8 is formed by screen printing using a glass paste, dried, and fired at 500 ° C. In order to obtain sufficient insulating properties, printing, drying, and baking of the glass paste are repeated again to form an interlayer insulating layer 8 having a desired shape made of glass.
To form

【0062】(工程−d)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。以上の工程により、素子電
極2、3が配線6、7によってマトリックス状に結線さ
れた、基板が形成できる。
(Step-d) The pattern of the upper wiring 7 is formed by screen printing using an Ag paste so as to intersect with the lower wiring 6 at the portion where the interlayer insulating layer 8 is formed. To form an upper wiring 7 of a desired shape made of Ag. 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.

【0063】(工程−e)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を主成分とする微粒子からなり、膜厚は約10n
mであった。以上の工程により基体1上に下配線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。
(Step-e) 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 is composed of fine particles mainly composed of PdO and has a thickness of about 10 n.
m. Through the above steps, the lower wiring 6, the interlayer insulating layer 8, the upper wiring 7, the device electrodes 2, 3 and the conductive thin film 4 are formed on the base 1.
Was formed to produce an electron source substrate.

【0064】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。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を介し配置し、フェースプレート6
7、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380℃で30分焼成するこ
とで封着した。またリアプレート62への電子源基板6
1の固定もフリットガラスで行なった。
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. After fixing the electron source substrate 61 manufactured as described above on the rear plate 62, the
A face plate 67 (formed by forming a fluorescent film 65 and a metal back 66 on the inner surface of a glass substrate 64) is disposed above a support frame 63, and
7. A frit glass was applied to the joint between the support frame 63 and the rear plate 62 and sealed by baking at 380 ° C. for 30 minutes in the air. Also, the electron source substrate 6 on the rear plate 62
1 was also fixed with frit glass.

【0065】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、その電
子放出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良く用いられ
ている黒鉛を主成分とする材料を用いた。ガラス基板6
4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 fluorescent material in the case of monochrome, but in this embodiment, the fluorescent material adopts a stripe shape, a black stripe is formed first, and each color fluorescent material is coated on the electron emission portion. Then, a fluorescent film 65 was manufactured. As the material for the black stripe, a material mainly containing graphite, which is generally used, was used. Glass substrate 6
The slurry method was used to apply the phosphor to the sample No. 4.

【0066】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)を行ない、その後、Alを真空蒸着する
ことで作製した。
A metal back 66 is usually provided on the inner side of the fluorescent film 65. The metal back was prepared by performing a smoothing treatment (usually called filming) on the inner surface of the fluorescent film after the fluorescent film was formed, and then performing vacuum deposition of Al.

【0067】フェースプレート67には、更に蛍光膜6
5の導伝性を高めるため、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伝性が得られたので省
略した。
The face plate 67 is further provided with a fluorescent film 6.
In some cases, a transparent electrode (not shown) is provided on the outer surface side of the fluorescent film 65 in order to enhance the conductivity of the phosphor layer 5. However, in this embodiment, a sufficient conductivity is obtained only with the metal back, so that the description is omitted. did.

【0068】前述の封着を行なう際、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った。
When the above-mentioned sealing is performed, in the case of color, the phosphors of each color must correspond to the electron-emitting devices, so that sufficient alignment is performed.

【0069】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の
(b)と同様である。本実施例ではT1を1msec、
T2を10msecとし、約1×10-5Torrの真空
雰囲気下で行なった。
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, external 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 the same as that shown in FIG. In this embodiment, T1 is 1 msec,
T2 was set to 10 msec, and performed under a vacuum atmosphere of about 1 × 10 −5 Torr.

【0070】その後、一旦、真空ポンプにて排気しなが
ら、ガラス容器全体を200℃で2時間加熱した。この
とき、PdOを主成分とする導電性薄膜4は熱還元さ
れ、Pdを主成分とする膜となった。
Thereafter, the entire glass container was heated at 200 ° C. for 2 hours while evacuating with a vacuum pump. At this time, the conductive thin film 4 containing PdO as a main component was thermally reduced to become a film containing Pd as a main component.

【0071】次に、パネル内の圧力が10-8Torr台
の達するまで排気を続けた後、パネルの排気管より、全
圧が1×10-6Torr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Do
xm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
を行なった。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。
Next, the exhaust was continued until the pressure in the panel reached the order of 10 -8 Torr, and then the organic substance was injected into the panel from the exhaust pipe of the panel so that the total pressure became 1 × 10 -6 Torr. Introduced and maintained. Outer container terminal Dox1 to Do
A pulse voltage having a peak value of 15 V was applied between the device electrodes 2 and 3 through xm and Doy1 to Doyn to perform an activation process. In this manner, the forming and activation processes were performed to form the electron emission portions 5.

【0072】次に10-6Torr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なった。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なった。
Next, the gas was evacuated to a pressure of about 10 −6 Torr, and an exhaust pipe (not shown) was welded by heating with a gas burner to seal the envelope. Finally, in order to maintain the pressure after sealing, getter processing was performed by a high-frequency heating method.

【0073】以上のように完成した本発明の画像表示装
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 display device of the present invention completed as described above, each of the electron-emitting devices is provided with an outer container terminal Dox1.
Through Doxm, Doy1 through Doyn, and applying a scanning signal and a modulation signal from a signal generating means (not shown) to emit electrons, thereby causing a high voltage terminal 68 to be emitted.
, A high voltage of 5 kV or more was applied to a metal back 66 or a transparent electrode (not shown) to accelerate the electron beam, collide with the fluorescent film 65, and excite and emit light to display an image.

【0074】本実施例における画像表示装置は、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 display device of this embodiment was able to display a good image stably over a long period of time at a luminance (about 150 fL) sufficiently satisfactory as a television.

【0075】[実施例2]本実施例にかかわる電子源基
板の基本的な構成も、実施例1と同様である。 (工程−a)清浄化したソーダカリウムアルミナガラス
(軟化点:約830℃)基体1上に、スパッタ法により
厚さ5nmのTi、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。
[Embodiment 2] The basic structure of an electron source substrate according to the present embodiment is the same as that of Embodiment 1. (Step-a) On a cleaned soda potassium alumina glass (softening point: about 830 ° C.) substrate 1, 5 nm thick Ti and 50 nm thick Pt are sequentially deposited by sputtering. After that, the pattern of the device electrodes 2 and 3 is formed of photoresist, the Pt / Ti deposition 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,
Form 3

【0076】(工程−b)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-b) On the substrate 1 on which the device electrodes 2 and 3 are formed, a pattern of the wiring 6 is formed by screen printing using an Ag paste, dried, baked at 500 ° C., and made of Ag. The wiring 6 having a desired shape is formed.

【0077】(工程−c)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-c) Next, a pattern of the interlayer insulating layer 8 is formed by screen printing using a glass paste, dried, and fired at 500 ° C. In order to obtain sufficient insulating properties, printing, drying, and baking of the glass paste are repeated again to form an interlayer insulating layer 8 having a desired shape made of glass.
To form

【0078】(工程−d)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。以上の工程により、素子電
極2、3が配線6、7によってマトリックス状に結線さ
れた、基板が形成できる。
(Step-d) The pattern of the upper wiring 7 is formed by screen printing using an Ag paste so as to intersect with the lower wiring 6 at the portion where the interlayer insulating layer 8 is formed. To form an upper wiring 7 of a desired shape made of Ag. 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.

【0079】(工程−e)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を主成分とする微粒子からなり、膜厚は約10n
mであった。以上の工程により基体1上に下配線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。
(Step-e) 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 is composed of fine particles mainly composed of PdO and has a thickness of about 10 n.
m. Through the above steps, the lower wiring 6, the interlayer insulating layer 8, the upper wiring 7, the device electrodes 2, 3 and the conductive thin film 4 are formed on the base 1.
Was formed to produce an electron source substrate.

【0080】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
例における画像表示装置においても、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 display apparatus of the present embodiment, good luminance and satisfactory luminance for a television were obtained. Images could be displayed stably for a long time.

【0081】[比較例]本比較例では、軟化点の比較的
低いソーダライムガラスを基体として用いる以外は、実
施例1〜2と同様の工程を行なったものである。 (工程−a〜e)清浄化したソーダライムガラス(軟化
点:約730℃)基体1をもちいて、実施例4と同様の
工程を行ない、基体1上に下配線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。
Comparative Example In this comparative example, the same steps as in Examples 1 and 2 were performed, except that soda lime glass having a relatively low softening point was used as the base. (Steps a to e) Using a soda-lime glass substrate (softening point: about 730 ° C.) that has been cleaned, the same process as in Example 4 is performed, and the lower wiring 6, the interlayer insulating layer 8, The upper wiring 7, the element electrodes 2, 3, and the conductive thin film 4 were formed, and an electron source substrate was manufactured.

【0082】実施例1と同様に、封着を行なった後、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Do
yn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。このとき、フォーミング
の起こる電圧値にかなりのバラツキがあり、一部フォー
ミングのできない素子も存在した。
After sealing was performed in the same manner as in Example 1, the atmosphere in the completed glass container was evacuated with a vacuum pump through an exhaust pipe (not shown). External terminals Dox1 to Doxm and Doy1 to Dox
A voltage was applied between the device electrodes 2 and 3 through yn to form the conductive thin film 4. At this time, there was considerable variation in the voltage value at which forming occurred, and some elements could not be formed.

【0083】その後、一旦、真空ポンプにて排気しなが
ら、ガラス容器全体を200℃で10時間加熱したが、
PdOを主成分とする導電性薄膜4は十分に熱還元され
なかった。
Thereafter, the entire glass container was heated at 200 ° C. for 10 hours while evacuating with a vacuum pump.
The conductive thin film 4 mainly composed of PdO was not sufficiently thermally reduced.

【0084】次に、パネル内の圧力が10-8Torr台
の達するまで排気を続けた後、パネルの排気管より、全
圧が1×10-6Torr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Do
xm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
を行なった。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。
Next, after exhausting the gas until the pressure in the panel reaches the order of 10 -8 Torr, an organic substance is injected into the panel from the exhaust pipe of the panel so that the total pressure becomes 1 × 10 -6 Torr. Introduced and maintained. Outer container terminal Dox1 to Do
A pulse voltage having a peak value of 15 V was applied between the device electrodes 2 and 3 through xm and Doy1 to Doyn to perform an activation process. In this manner, the forming and activation processes were performed to form the electron emission portions 5.

【0085】以後、実施例1〜2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、
本比較例における画像表示装置においては、多少暗い印
象で、バラツキが多いためにざらざらとした画像となっ
た。
After that, similarly to Embodiments 1 and 2, an image forming apparatus was constructed using the electron source substrate of this embodiment.
The image display device of this comparative example had a somewhat dark impression and a rough image due to a large variation.

【0086】[0086]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、軟
化点の高いガラス基体を用いて電子源基板を構成するこ
とにより、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, a high-performance electron source substrate can be realized by forming an electron source substrate using a glass substrate having a high softening point. 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1例を示す平面図であ
る。
FIG. 1 is a plan view showing one 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 cross-sectional view of the electron source substrate of the present invention in the vicinity of an electron-emitting device.

【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 diagram 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 for 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】 従来の電子源基板の構成を示す平面図であ
る。
FIG. 9 is a plan view showing a configuration of a conventional electron source substrate.

【図10】 従来の電子源基板の構成を示す鳥瞰図であ
る。
FIG. 10 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、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、6
7: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、81:電子放
出素子、91:基板、95:電子放出部。
1: substrate, 2: 3: element electrode, 4: conductive thin film, 5: electron emitting portion, 6, 7: wiring, 8: interlayer insulating layer, 61: electron source substrate, 62: rear plate, 63: outer frame , 64: rear plate substrate, 65: fluorescent film, 66: metal back, 6
7: Face plate, 68: High voltage terminal, 69: Vacuum envelope, 71: Black conductor, 72: Phosphor, 81: Electron emitting element, 91: Substrate, 95: Electron emitting section.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 雅章 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 宮崎 和也 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内 Fターム(参考) 5C031 DD09 DD17 5C036 EE03 EF14 EG02 EG12 EG29 EH08 EH21  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masaaki Shibata 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Within Canon Inc. (72) Inventor Kazuya Miyazaki 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo 5C031 DD09 DD17 5C036 EE03 EF14 EG02 EG12 EG29 EH08 EH21

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基体と、該基体上に複数配置された、一
対の素子電極間に導電性薄膜を備える電子放出素子とを
有する電子源基板であって、該基体の軟化点が750℃
以上であることを特徴とする電子源基板。
1. An electron source substrate comprising: a base; and a plurality of electron-emitting devices provided on the base and having a conductive thin film between a pair of element electrodes, wherein the softening point of the base is 750 ° C.
An electron source substrate characterized by the above.
【請求項2】 上記電子放出素子は、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に記載の電子源
基板。
2. The electron source substrate according to claim 1, wherein said electron-emitting device is a surface conduction electron-emitting device.
【請求項3】 上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から2のいずれかに記載の電子源基板。
3. The electron source substrate according to claim 1, wherein a plurality of said electron-emitting devices are arranged and emit electrons in response to an input signal.
【請求項4】 上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上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、変調手段を有することを
特徴とする請求項3に記載の電子源基板。
4. The method according to claim 1, wherein a plurality of said electron-emitting devices are arranged in parallel, a plurality of rows of electron-emitting devices having both ends of each device connected to said metal wiring, and further comprising modulation means. Item 4. The electron source substrate according to item 3.
【請求項5】 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、上記電子放出素
子の一対の素子電極とを接続し、電子放出素子をマトリ
ックス状に配列したことを特徴とする請求項4に記載の
電子源基板。
5. A pair of device electrodes of said electron-emitting device are connected to m X-direction metal wires and n-Y metal wires electrically insulated from each other to form an electron-emitting device in a matrix. 5. The electron source substrate according to claim 4, wherein the electron source substrate is arranged in a matrix.
【請求項6】 入力信号にもとづいて、画像を形成する
装置であって、少なくとも、画像形成部材と請求項1か
ら5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。
6. An apparatus for forming an image based on an input signal, wherein the apparatus comprises at least an image forming member and the electron source substrate according to any one of claims 1 to 5. Forming equipment.
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