JP2000251686A - Manufacture of electron source, manufacturing device of the electron source, and image forming device - Google Patents

Manufacture of electron source, manufacturing device of the electron source, and image forming device

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JP2000251686A
JP2000251686A JP4934399A JP4934399A JP2000251686A JP 2000251686 A JP2000251686 A JP 2000251686A JP 4934399 A JP4934399 A JP 4934399A JP 4934399 A JP4934399 A JP 4934399A JP 2000251686 A JP2000251686 A JP 2000251686A
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JP
Japan
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gas
electron source
electron
manufacturing
substrate
Prior art date
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Withdrawn
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JP4934399A
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Japanese (ja)
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Hideji Kawasaki
秀司 川崎
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably manufacture electron emitting elements with uniform characteristics by changing the flow of gas to a substrate in the gas atmosphere, during the activation process of the electron emitting elements. SOLUTION: This manufacturing device of electron source comprises a diffusion gas source 112, a mass flow controller 113 for controlling the flow rate of the diffusion gas, a diffusion gas feed port 105, and a stop valve 114. The diffusion gas feed port 105 has a drive mechanism that is a second gas inlet port for changing the gas flow, and it is arranged within a vacuum vessel 103. A mixed gas, consisting of an organic material gas and a carrier gas, is introduced into the vacuum vessel 103 and supplied to an area including an electron emission part to activate the electron emission part. The resulting gas is evacuated through an evacuation port 117 by a vacuum pump 119. A diffusion gas consisting of an inert gas, such as nitrogen, is non-continuously blown against a desired electron emission part by a drive mechanism to diffuse the gas having etching effect that is generated by the activation, and the partial pressure is uniformized to suppress the dispersion of characteristic of electron emission elements.

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、画像表示装置など
に応用される電子放出素子を備えた電子源の製造方法及
び製造装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing an electron source having an electron-emitting device applied to an image display device or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、電子放出素子としては大別し
て熱電子放出素子と冷陰極電子放出素子を用いた2種類
のものが知られている。冷陰極電子放出素子には電界放
出型、金属/絶縁層/金属型や表面伝導型の電子放出素
子が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, two types of electron-emitting devices using a thermionic electron-emitting device and a cold-cathode electron-emitting device have been known. Field emission type, metal / insulating layer / metal type and surface conduction type electron emission devices are known as cold cathode electron emission devices.

【0003】表面伝導型の電子放出素子は、絶縁性基板
上に形成された小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流
すことにより、電子放出が生ずる現象を利用するもので
ある。この表面伝導型の電子放出素子として本出願人
は、新規な構成を有する表面伝導型の電子放出素子とそ
の応用に関し、多数の提案を行っている(特開平7−2
35255)。
The surface conduction type electron-emitting device utilizes a phenomenon in which electron emission occurs when a current flows through a small-area thin film formed on an insulating substrate in parallel with the film surface. As the surface conduction type electron-emitting device, the present applicant has made a number of proposals regarding a surface conduction type electron-emitting device having a novel structure and its application (Japanese Patent Laid-Open No. 7-2).
35255).

【0004】以下に、表面伝導型の電子放出素子および
これらを用いた電子源について説明する。
A surface conduction type electron-emitting device and an electron source using the same will be described below.

【0005】上記表面伝導型の電子放出素子400の平
面図および断面図を図4に示す。図4において506は
導電性薄膜507に電圧を供給するための一定の間隔を
隔てて配置された素子電極、508は電子放出部であ
る。
FIG. 4 shows a plan view and a cross-sectional view of the surface conduction type electron-emitting device 400. In FIG. 4, reference numeral 506 denotes a device electrode which is arranged at a predetermined interval for supplying a voltage to the conductive thin film 507, and 508 denotes an electron emitting portion.

【0006】電子放出部508はフォーミングと呼ばれ
る通電処理により形成されるのが一般的である。即ち、
フォーミングとは、導電性薄膜507の両端に電圧を印
加通電し、導電性薄膜507を局所的に破壊、変形もし
くは変質させて構造を変化させ、電気的に高抵抗な状態
の電子放出部508を形成するものである。
The electron emitting portion 508 is generally formed by an energization process called forming. That is,
Forming means that a voltage is applied to both ends of the conductive thin film 507 and energized to locally break, deform or alter the conductive thin film 507 to change the structure, thereby causing the electron emitting portion 508 in an electrically high-resistance state to be formed. To form.

【0007】さらに、本出願人は、該導電性薄膜に流れ
る電流(以下、「素子電流」という。)、および真空中
に放出される電流(以下、「放出電流」という。)が著
しく変化する活性化工程を提案している(特開平7−2
35255)。
Further, the present applicant has noticed that the current flowing through the conductive thin film (hereinafter referred to as “device current”) and the current discharged into a vacuum (hereinafter referred to as “emission current”) significantly change. An activation step is proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 7-2).
35255).

【0008】また、図3には該表面伝導型の電子放出素
子400を用いた電子源の構成図を示す。401、40
2は表面伝導型の電子放出素子400に電気信号を供給
するための配線で、該配線端部の配線取り出し部で外部
駆動回路(不図示)に接続されている。
FIG. 3 shows a configuration diagram of an electron source using the surface conduction type electron-emitting device 400. As shown in FIG. 401, 40
Reference numeral 2 denotes a wiring for supplying an electric signal to the surface conduction type electron-emitting device 400, and a wiring take-out portion at an end of the wiring is connected to an external drive circuit (not shown).

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記活
性化工程を施した電子放出素子は、その特性(素子電流
および放出電流)に大きなばらつきが生じる場合があっ
た。本発明者らは、表面伝導型の電子放出素子を多数配
列した電子源における各電子放出素子の特性のばらつき
の原因について鋭意検討した結果、活性化によりH
2O、O2、H2等の炭素に対するエッチング作用のある
ガスが発生し、有機物質ガスの流速が遅い場合や排気の
コンダクタンスが小さい場合には該エッチング作用のあ
るガスが該表面伝導型の電子放出素子の特性に影響を与
え、該表面伝導型の電子放出素子の特性ばらつきに該エ
ッチング作用のあるガス分圧の分布が影響していること
がわかった。
However, the characteristics (device current and emission current) of the electron-emitting device that has been subjected to the activation step may have large variations. The present inventors have conducted intensive studies on the causes of variations in the characteristics of each electron-emitting device in an electron source in which a large number of surface-conduction type electron-emitting devices are arranged.
When a gas having an etching effect on carbon such as 2 O, O 2 , and H 2 is generated and the flow rate of the organic substance gas is low or the conductance of the exhaust gas is small, the gas having the etching effect is generated by the surface conduction type gas. It was found that the characteristics of the electron-emitting device were affected, and the distribution of the gas partial pressure having the etching effect affected the characteristic variation of the surface conduction type electron-emitting device.

【0010】さらに、検討を進めた結果、電子源基板に
対する該有機物質ガスの流れおよび各表面伝導型の電子
放出素子の排気のコンダクタンスが一定となることによ
り該エッチング作用のあるガスの分圧が一定の分布を持
つことがわかった。
As a result of further study, the flow of the organic substance gas with respect to the electron source substrate and the conductance of the exhaust of each surface conduction type electron-emitting device become constant, so that the partial pressure of the gas having the etching action is reduced. It was found to have a constant distribution.

【0011】また、上述のような特性ばらつきのある表
面伝導型の電子放出素子を多数配列形成した電子源を用
いた画像表示装置では、輝度のばらつきを生じ、表示品
位が低下する場合があった。上記のような画像表示装置
の輝度ばらつきを解消するには、駆動する際に、素子ご
との補正を行うことが考えられるが、そのためには素子
ごとの補正情報を有するメモリを具備することが必要に
なり、素子数が膨大な画像表示装置では補正装置が大掛
かりになり、コストを押し上げることにもなる。
Further, in an image display apparatus using an electron source in which a large number of surface conduction electron-emitting devices having the above-mentioned characteristic variations are arranged, brightness variations may occur and display quality may deteriorate. . In order to eliminate the luminance variation of the image display device as described above, it is conceivable to perform correction for each element at the time of driving, but for that purpose, it is necessary to provide a memory having correction information for each element. In an image display device having a large number of elements, the size of the correction device becomes large, and the cost is increased.

【0012】また、有機物質ガスの流速を早くし、かつ
排気のコンダクタンスを大きくするためには装置が大型
化し、かつ大排気量の真空ポンプが必要となり、コスト
を押し上げることになる。
Further, in order to increase the flow rate of the organic substance gas and increase the conductance of the exhaust gas, the size of the apparatus is increased, and a vacuum pump having a large exhaust volume is required, which increases the cost.

【0013】本発明は、上記した従来技術の問題を解決
するものであり、その目的とするところは、ガス雰囲気
内で処理される電子源の電子放出素子を特性が揃うよう
に安定して製造可能とする電子源の製造方法及び装置を
提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art. It is an object of the present invention to stably manufacture an electron-emitting device of an electron source processed in a gas atmosphere so as to have uniform characteristics. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for manufacturing an electron source, which are enabled.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の電子源の製造方法にあっては、有機物質を含
有するガスの導入と排気がなされるガス雰囲気の中に複
数の電子放出素子を基板上に配置した電子源を配置し、
炭素を含む堆積物を該電子源に形成する活性化工程を有
する電子源の製造方法において、前記活性化工程におい
て、前記ガス雰囲気における基板に対するガスの流れを
変更する。
In order to achieve the above object, in a method of manufacturing an electron source according to the present invention, a plurality of electrons are contained in a gas atmosphere in which a gas containing an organic substance is introduced and exhausted. Place an electron source with the emission element on the substrate,
In the method for manufacturing an electron source having an activation step of forming a deposit containing carbon in the electron source, a flow of a gas to the substrate in the gas atmosphere is changed in the activation step.

【0015】有機物質を含有するガスの導入と排気がな
されるガス雰囲気の中に複数の電子放出素子を基板上に
配置した電子源を配置し、炭素を含む堆積物を該電子源
に形成する活性化工程を有する電子源の製造方法におい
て、前記活性化工程において、前記ガス雰囲気における
ガス排気コンダクタンスを変更する。
An electron source in which a plurality of electron-emitting devices are arranged on a substrate is placed in a gas atmosphere in which a gas containing an organic substance is introduced and exhausted, and a deposit containing carbon is formed on the electron source. In the method for manufacturing an electron source having an activation step, in the activation step, a gas exhaust conductance in the gas atmosphere is changed.

【0016】また、前記活性化工程において、複数の電
子放出素子のそれぞれにパルス電圧を繰り返し印加する
ことも好適である。
In the activation step, it is preferable that a pulse voltage is repeatedly applied to each of the plurality of electron-emitting devices.

【0017】電子源の製造装置にあっては、有機物質を
含有するガスの導入口と排気口を有し、複数の電子放出
素子を基板上に配置した電子源を収容し、導入されるガ
スを利用して炭素を含む堆積物を電子源に形成する活性
化を可能とする収容手段を備えた電子源の製造装置にお
いて、前記収容手段の中の前記電子源に対するガスの流
れを変更する手段を備えることを特徴とする。
The apparatus for manufacturing an electron source has an inlet and an outlet for a gas containing an organic substance, accommodates an electron source in which a plurality of electron-emitting devices are arranged on a substrate, and receives an introduced gas. In a manufacturing apparatus for an electron source, comprising an accommodating means capable of activating a deposit containing carbon into an electron source by utilizing the method, means for changing a gas flow in the accommodating means with respect to the electron source. It is characterized by having.

【0018】有機物質を含有するガスの導入口と排気口
を有し、複数の電子放出素子を基板上に配置した電子源
を収容し、導入されるガスを利用して炭素を含む堆積物
を電子源に形成する活性化を可能とする収容手段を備え
た電子源の製造装置において、前記収容手段の排気口か
らのガスの排気コンダクタンスを変更する手段を備える
ことを特徴とする。
It has an inlet and an outlet for a gas containing an organic substance, accommodates an electron source in which a plurality of electron-emitting devices are arranged on a substrate, and deposits carbon-containing deposits using the introduced gas. An apparatus for manufacturing an electron source including an accommodating unit capable of being activated and formed on an electron source is characterized by including a unit for changing an exhaust conductance of gas from an exhaust port of the accommodating unit.

【0019】有機物質を含有するガスの導入口と排気口
を有し、複数の電子放出素子を基板上に配置した電子源
を収容し、導入されるガスを利用して炭素を含む堆積物
を電子源に形成する活性化を可能とする収容手段を備え
た電子源の製造装置において、前記ガスの導入口は、電
子源に対して吹き出されるガスの吹き出し方向または位
置を変更可能とすることを特徴とする。
It has an inlet and an outlet for a gas containing an organic substance, accommodates an electron source having a plurality of electron-emitting devices arranged on a substrate, and deposits carbon-containing deposits using the introduced gas. In the electron source manufacturing apparatus provided with an accommodating means capable of being activated in the electron source, the gas inlet may change a blowing direction or a position of the gas blown to the electron source. It is characterized by.

【0020】前記ガスの導入口のガスの吹き出し領域の
面積は、基板の電子放出素子が形成されている領域の面
積よりも小さいことが好適である。
It is preferable that the area of the gas blowing region at the gas inlet is smaller than the area of the region of the substrate on which the electron-emitting devices are formed.

【0021】排気コンダクタンスを変更する手段は、排
気口に接続された流量制御手段であることも好適であ
る。
The means for changing the exhaust conductance is preferably a flow control means connected to the exhaust port.

【0022】前記電子源に対するガスの流れを変更する
手段は、前記導入口とは別に前記収容手段に備えられた
第2のガス導入口であることも好適である。
Preferably, the means for changing the flow of gas to the electron source is a second gas inlet provided in the housing means separately from the inlet.

【0023】前記第2のガス導入口は、電子源に対する
ガスの吹き付け量または方向を変更可能とすることも好
適である。
It is also preferable that the second gas inlet is capable of changing the amount or direction of gas blow to the electron source.

【0024】前記第2のガス導入口から吹き出されるガ
スは、窒素または不活性ガスまたは窒素と不活性ガスの
混合ガスからなることも好適である。
The gas blown from the second gas inlet is preferably composed of nitrogen, an inert gas, or a mixed gas of nitrogen and an inert gas.

【0025】前記電子源に対するガスの流れを変更する
手段は、前記収納容器内において該電子源を移動する移
動手段であることも好適である。
Preferably, the means for changing the gas flow to the electron source is a moving means for moving the electron source in the storage container.

【0026】前記収納容器は、前記電子源の基板または
該基板を保持する支持体に密封接合し、少なくとも前記
電子放出素子の配置された領域を覆う容器であることも
好適である。
It is also preferable that the storage container is a container that is hermetically bonded to a substrate of the electron source or a support holding the substrate and covers at least a region where the electron-emitting devices are arranged.

【0027】画像表示装置にあっては、上記に記載され
た電子源の製造方法に基づいて製造された電子源と、該
電子源から放出された電子を照射することで画像を表示
する画像表示部材と、を有することを特徴とする。
In the image display device, an electron source manufactured based on the above-described method for manufacturing an electron source, and an image display for displaying an image by irradiating electrons emitted from the electron source. And a member.

【0028】従って、本発明によると、電子源の基板に
対するガスの流れおよび各表面伝導型の電子放出素子に
おける排気のコンダクタンスを変化させて、ガスの流れ
や該排気のコンダクタンスを一定としないことにより、
活性化により発生する該エッチング作用のあるガスの分
布を一定とすることなく拡散し、また分圧の分布を比較
的均一にすることができるので、安定した活性化工程が
行われ電子放出素子の特性のばらつきを抑制することが
可能となる。
Therefore, according to the present invention, by changing the gas flow to the substrate of the electron source and the conductance of the exhaust gas in each surface conduction type electron-emitting device, the gas flow and the conductance of the exhaust gas are not made constant. ,
Since the distribution of the etching gas generated by the activation is diffused without making the distribution constant, and the distribution of the partial pressure can be made relatively uniform, a stable activation process is performed, and the Variations in characteristics can be suppressed.

【0029】[0029]

【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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings.

【0030】まず、本発明に用いられる表面伝導型の電
子放出素子について図4を用いて説明する。
First, the surface conduction electron-emitting device used in the present invention will be described with reference to FIG.

【0031】表面伝導型の電子放出素子400はPd,
Pt,Ru,Ag,Au,Ti,In,Cu,Cr,F
e,Zn,Sn,Ta,W,Pb等の金属、PdO,S
nO 2,In23,PbO,Sb23等の酸化物導電
体、HfB2,ZrB2.LaB6,CeB6,YB4,G
dB4等の硼化物、TiC,ZrC,HfC,TaC,
SiC,WC等の炭化物、TiN,ZrN,HfN等の
窒化物、Si,Ge等の半導体、カーボン等のいずれか
の材料からなる導電性薄膜507、および導電性薄膜に
接続されて対向した位置に配置されたNi,Cr,A
u,Mo,W,Pt,Ti,Al,Cu,Pd等の金属
或いは合金及びPd,Ag,Au,RuO2,Pd−A
g等の金属或いは金属酸化物とガラス等からなる印刷導
体、In23−SnO2等の透明導電体およびポリシリ
コン等の半導体材料等から適宜選択できる素子電極50
6からなる。
The surface conduction type electron-emitting device 400 is composed of Pd,
Pt, Ru, Ag, Au, Ti, In, Cu, Cr, F
metals such as e, Zn, Sn, Ta, W, Pb, PdO, S
nO Two, InTwoOThree, PbO, SbTwoOThreeOxide conductive such as
Body, HfBTwo, ZrBTwo. LaB6, CeB6, YBFour, G
dBFourBorides such as TiC, ZrC, HfC, TaC,
Carbides such as SiC and WC, TiN, ZrN, HfN
Any of nitrides, semiconductors such as Si and Ge, and carbon
Conductive thin film 507 made of a material of
Ni, Cr, A connected and arranged at opposing positions
Metals such as u, Mo, W, Pt, Ti, Al, Cu, Pd
Or alloy and Pd, Ag, Au, RuOTwo, Pd-A
g or other metal or metal oxide and glass
Body, InTwoOThree-SnOTwoAnd transparent conductors such as
Element electrode 50 that can be appropriately selected from semiconductor materials such as capacitors
Consists of six.

【0032】素子電極間隔L、素子電極長さW、導電性
薄膜507の形状等は、応用される形態等を考慮して、
設計される。素子電極間隔Lは、好ましくは、数百nm
から数百μmの範囲とすることができ、より好ましくは
数μmから数十μmの範囲とすることができる。
The element electrode interval L, the element electrode length W, the shape of the conductive thin film 507, and the like are determined in consideration of the applied form and the like.
Designed. The device electrode interval L is preferably several hundred nm.
To several hundred μm, more preferably several μm to several tens μm.

【0033】素子電極の長さWは、電極の抵抗値、電子
放出特性を考慮して、数μmから数百μmの範囲とする
ことができる。素子電極506の膜厚は数十nmから数
μmの範囲とすることができる。
The length W of the device electrode can be in the range of several μm to several hundred μm in consideration of the resistance value of the electrode and the electron emission characteristics. The film thickness of the device electrode 506 can be in the range of several tens nm to several μm.

【0034】導電性薄膜507の膜厚は、素子電極50
6へのステップカバレージ、素子電極間の抵抗値等およ
び前述したフォーミングの条件を考慮して適宜決定され
るが、通常は、0.1nmの数倍から数百nmの範囲と
するのが好ましく、より好ましくは1nmから50nm
の範囲とするのが良い。その抵抗値は、Rsが102
ら107Ω/□の値であるのが好ましい。なおRsは、
厚さがt、幅がWで長さがlの薄膜の抵抗値Rを、R=
Rs(l/W)とおいた時に現れる量である。
The thickness of the conductive thin film 507 depends on the device electrode 50.
It is determined as appropriate in consideration of the step coverage to 6, the resistance value between the device electrodes, and the above-described forming conditions, but is usually preferably in the range of several times 0.1 nm to several hundred nm. More preferably 1 nm to 50 nm
Should be within the range. As for the resistance value, Rs is preferably a value of 10 2 to 10 7 Ω / □. Note that Rs is
The resistance value R of a thin film having a thickness t, a width W, and a length 1 is represented by R =
This is the amount that appears when Rs (l / W) is set.

【0035】導電性薄膜507および素子電極506の
作製法は、塗布焼成、真空蒸着法、スパッタ法、化学気
相堆積法等の成膜技術およびフォトリソグラフィ等のパ
ターニング技術およびエッチング、リフトオフ等の加工
技術によって所望の形状に加工する方法や印刷法によっ
ても作製可能である。
The conductive thin film 507 and the device electrode 506 are formed by coating and baking, vacuum deposition, sputtering, chemical vapor deposition and other film forming techniques, photolithography and other patterning techniques, and etching and lift-off and other processing. It can also be produced by a method of processing into a desired shape by a technique or a printing method.

【0036】要するに所望の形状に素子電極506、導
電性薄膜507が形成できれば良く製法は問わない。電
子放出部508は前述したフォーミングおよび後述する
活性化工程により形成される。
In short, any method can be used as long as the element electrode 506 and the conductive thin film 507 can be formed in a desired shape. The electron-emitting portion 508 is formed by the above-described forming and an activation step described later.

【0037】このようにして作製された表面伝導型の電
子放出素子400には以下のような3つの特徴を有して
いる。即ち、第1に本素子はある電圧(閾値電圧)以上
の素子電圧を印加すると急激に放出電流が増加し、一方
閾値電圧以下では放出電流はほとんど検出されない。つ
まり、放出電流に対する明確な閾値電圧を持った非線型
素子である。これにより、単純マトリクス駆動が可能と
なる。
The surface conduction type electron-emitting device 400 thus manufactured has the following three features. That is, first, the emission current of the present device increases sharply when an element voltage higher than a certain voltage (threshold voltage) is applied, while the emission current is hardly detected below the threshold voltage. That is, it is a non-linear element having a clear threshold voltage for the emission current. This enables simple matrix driving.

【0038】第2に、放出電流が素子に印加される素子
電圧に単調増加であり、放出電流は素子電圧で制御でき
る。
Second, the emission current increases monotonically with the device voltage applied to the device, and the emission current can be controlled by the device voltage.

【0039】第3にアノード電極に補足される放出電荷
は、素子電圧を印加する時間に依存し、アノード電極に
補足される電荷量は素子電圧を印加する時間により制御
できる。即ち、画像表示装置として最適な特性を有して
いる。
Third, the amount of charge trapped in the anode electrode depends on the time for applying the device voltage, and the amount of charge trapped in the anode electrode can be controlled by the time for applying the device voltage. That is, it has optimal characteristics as an image display device.

【0040】以上表面伝導型の電子放出素子400につ
いて説明してきたが、表面伝導型の電子放出素子400
の構成は図4に示される構成に限らずリアプレート上に
導電性薄膜、素子電極の順番で形成されていてもかまわ
ず、素子電極506と導電性薄膜507が電気的に接続
され、導電性薄膜507の一部に電子放出部508が形
成されているものであればいずれの構成でもかまわな
い。
The surface conduction type electron-emitting device 400 has been described above.
Is not limited to the configuration shown in FIG. 4, and the conductive thin film and the device electrode may be formed in this order on the rear plate. The device electrode 506 and the conductive thin film 507 are electrically connected to each other, Any structure may be used as long as the electron emission portion 508 is formed in a part of the thin film 507.

【0041】つぎに、表面伝導型の電子放出素子からな
る電子源について図3を用いて説明する。電子源は、複
数配列された表面伝導型の電子放出素子400と表面伝
導型の電子放出素子400に電気信号を供給する配線か
らなる。配線の例としてはそれぞれ直交する2つの配線
(上配線402、下配線;これを単純マトリクス配線と
呼ぶ)を用いることができ、表面伝導型の電子放出素子
400の素子電極506はそれぞれ上配線402からは
配線パッド404を通して、下配線401とは直接電気
的に接続されている。
Next, an electron source composed of a surface conduction electron-emitting device will be described with reference to FIG. The electron source includes a plurality of surface-conduction electron-emitting devices 400 arranged in a line and wiring for supplying an electric signal to the surface-conduction electron-emitting devices 400. As an example of the wiring, two wirings (upper wiring 402, lower wiring; this is called a simple matrix wiring) which are orthogonal to each other can be used, and the element electrode 506 of the surface conduction electron-emitting device 400 is connected to the upper wiring 402. Thereafter, it is directly electrically connected to the lower wiring 401 through the wiring pad 404.

【0042】更に、上配線402と下配線401の交差
部には電気的に絶縁するための層間絶縁膜403が配置
されている。例えば、上配線402、下配線401、配
線パッド404はスクリーン印刷法、オフセット印刷法
等の印刷法によって形成する。
Further, at the intersection of the upper wiring 402 and the lower wiring 401, an interlayer insulating film 403 for electrical insulation is arranged. For example, the upper wiring 402, the lower wiring 401, and the wiring pad 404 are formed by a printing method such as a screen printing method and an offset printing method.

【0043】使用する導電ペーストはAg,Au,P
t,Pb,Cu,Ni等の単独或いは任意に組み合わせ
た金属を含み、印刷機で配線パターンを印刷後、400
℃以上の温度で焼成して形成する。また、同様に層間絶
縁膜はガラスペーストを印刷、焼成することにより形成
することができる。例えば、上配線402側を行方向、
下配線401側を列方向とすると、上配線402の端部
は行を入力信号に応じて走査するための走査駆動手段
(不図示)と電気的に接続され、下配線401の端部は
入力信号に応じて変調するための変調駆動手段(不図
示)と電気的に接続されている。
The conductive paste used is Ag, Au, P
t, Pb, Cu, Ni, etc., singly or arbitrarily combined metals.
It is formed by firing at a temperature of not less than ° C. Similarly, the interlayer insulating film can be formed by printing and baking a glass paste. For example, the upper wiring 402 side is a row direction,
Assuming that the lower wiring 401 side is the column direction, an end of the upper wiring 402 is electrically connected to a scanning driving unit (not shown) for scanning a row according to an input signal. It is electrically connected to modulation driving means (not shown) for modulating according to a signal.

【0044】以下に、本発明に関わる活性化工程につい
て詳細に説明する。活性化工程は、有機物質の存在する
雰囲気下で、各電子放出素子に電圧を印加する工程であ
る。この工程により、フォーミングにより形成された電
子放出部に炭素および/または炭素化合物が堆積し、放
出される電子の量が大幅に増大する。
Hereinafter, the activation step according to the present invention will be described in detail. The activation step is a step of applying a voltage to each electron-emitting device in an atmosphere in which an organic substance exists. By this step, carbon and / or a carbon compound is deposited on the electron-emitting portion formed by the forming, and the amount of emitted electrons is greatly increased.

【0045】図1は本発明の電子源の製造装置の一例を
示す模式図である。図1において101は電子源が配置
された電子源基板、102は電子源基板101を固定す
るための支持体である。取り出し配線部を除いた電子放
出部を含む領域を覆う収容手段としての真空容器103
には導入口104と排気口117が設けられている。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of an apparatus for manufacturing an electron source according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 101 denotes an electron source substrate on which an electron source is arranged, and reference numeral 102 denotes a support for fixing the electron source substrate 101. Vacuum container 103 as a housing means for covering a region including the electron emission portion excluding the extraction wiring portion
Is provided with an introduction port 104 and an exhaust port 117.

【0046】また、導入口には、有機物質ガス源107
と有機物質ガスの供給量を制御するマスフローコントロ
ーラ109およびキャリアガス源108とキャリアガス
の供給量を制御するマスフローコントローラ110およ
びそれらの混合ガス配管と導入口104との間に設けら
れたストップバルブ111からなる前記混合ガスを導入
する手段が接続されている。
An organic substance gas source 107 is provided at the inlet.
Controller 109 for controlling the supply amount of the organic material gas and the mass flow controller 110 for controlling the supply amount of the carrier gas and the carrier gas, and the stop valve 111 provided between the inlet port 104 and the mixed gas pipe thereof. The means for introducing the mixed gas is connected.

【0047】排気口117には、真空ポンプ119およ
び真空ポンプ119と排気口117間に配置された排気
量調整用のコンダクタンスバルブ118からなる排気す
る手段が接続されている。さらに、取り出し配線は配線
115を介して外部駆動回路116に接続され、取り出
し配線に電圧を印加する手段を有している。
The exhaust port 117 is connected to a vacuum pump 119 and an exhaust unit including a conductance valve 118 disposed between the vacuum pump 119 and the exhaust port 117 for adjusting an exhaust amount. Further, the extraction wiring is connected to the external drive circuit 116 via the wiring 115, and has means for applying a voltage to the extraction wiring.

【0048】また、拡散用ガス源112および拡散用ガ
スの流量を制御するマスフローコントローラ113、お
よび真空容器103内に配置されたガスの流れを変更す
る手段であり、かつ第2のガス導入口である稼動機構を
有する拡散用ガス供給口105、およびマスフローコン
トローラ113と拡散用ガス供給口105の間に配置さ
れたストップバルブ114からなる活性化により発生す
るガスを拡散させる手段が設けられている。
A mass flow controller 113 for controlling the flow rate of the diffusion gas source 112 and the diffusion gas, and a means for changing the flow of the gas disposed in the vacuum vessel 103, and a second gas introduction port A diffusion gas supply port 105 having a certain operating mechanism and a stop valve 114 disposed between the mass flow controller 113 and the diffusion gas supply port 105 are provided for diffusing gas generated by activation.

【0049】なお、図1における破線で示した矢印はガ
スの流れを模式的に示したものである。
The arrows indicated by broken lines in FIG. 1 schematically show the gas flows.

【0050】支持体102は電子源基板101を支持、
固定するもので、真空チャッキング機構あるいは固定治
具等により機械的に固定する機構を有している。また、
支持体102内部にはヒータ(不図示)が設けられてお
り、必要に応じて電子源基板を加熱することができる。
The support 102 supports the electron source substrate 101,
It has a mechanism for mechanically fixing with a vacuum chucking mechanism or a fixing jig or the like. Also,
A heater (not shown) is provided inside the support 102, and can heat the electron source substrate as needed.

【0051】真空容器103は、ガラスやステンレス製
の真空容器であり、好ましくは容器からの放出ガスが少
ないものが良い。また、真空容器と電子源基板との接合
部にはOリング等のシール部材(不図示)が配置されて
おり、真空容器内の気密性が保持できるようになってい
る。
The vacuum container 103 is a vacuum container made of glass or stainless steel, and preferably has a small amount of gas released from the container. In addition, a seal member (not shown) such as an O-ring is disposed at a joint between the vacuum vessel and the electron source substrate, so that airtightness in the vacuum vessel can be maintained.

【0052】有機物質ガスは、電子放出素子の活性化に
用いられる有機物質または、有機物質を窒素、ヘリウ
ム、アルゴン等で希釈した気体が用いられる。ここで、
電子放出素子の活性化に用いられる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でき、具体的に
は、メタン、エタン、プロパン等のCn2n+2で表され
る飽和炭化水素、エチレン、プロピレン等のCn2n
の組成式で表せら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、アセトアルデヒド、ア
セトン、メチルエチルケトン、エチルアミン、フェノー
ル、ベンゾニトリル、アセトニトリル等が使用できる。
As the organic substance gas, an organic substance used for activating the electron-emitting device or a gas obtained by diluting the organic substance with nitrogen, helium, argon or the like is used. here,
Organic substances used for activating the electron-emitting device include alkanes, alkenes, aliphatic hydrocarbons of alkynes, aromatic hydrocarbons, alcohols, aldehydes, ketones, amines, nitriles, phenol, carvone, can be mentioned organic acids such as sulfonic acid or the like, specifically, methane, ethane, C n H 2n + 2 represented by saturated hydrocarbons such as propane, ethylene, such as C n H 2n such as ethylene and propylene Unsaturated hydrocarbon represented by the composition formula, benzene, toluene, methanol, ethanol, acetaldehyde, acetone, methyl ethyl ketone, ethylamine, phenol, benzonitrile, acetonitrile and the like can be used.

【0053】ここで、有機物質ガスは、有機物質が気体
の場合はそのまま使用することができる。また、有機物
質が液体あるいは固体の場合は蒸発あるいは昇華した有
機物質を希釈ガスと混合して供給する等の方法がある。
Here, when the organic substance is a gas, the organic substance gas can be used as it is. When the organic substance is a liquid or a solid, there is a method in which the evaporated or sublimated organic substance is mixed with a diluent gas and supplied.

【0054】キャリアガスには、窒素および/またはア
ルゴン、ヘリウム等の不活性ガスが用いられる。
As the carrier gas, nitrogen and / or an inert gas such as argon or helium is used.

【0055】有機物質ガスおよびキャリアガスは各々マ
スフローコントローラにより流量が制御されており、所
望の値の流量および混合比が実現できる。以上のよう
に、有機物質ガスとキャリアガスとの混合ガスは、真空
容器103内に導入され、電子放出部を含む領域に供給
され、排気口117を通して真空ポンプ119により排
気される。
The flow rates of the organic substance gas and the carrier gas are respectively controlled by the mass flow controller, and a desired flow rate and mixing ratio can be realized. As described above, the mixed gas of the organic substance gas and the carrier gas is introduced into the vacuum vessel 103, supplied to the region including the electron emission section, and exhausted by the vacuum pump 119 through the exhaust port 117.

【0056】拡散用ガスはキャリアガスと同様に、窒素
および/またはアルゴン、ヘリウム等の不活性ガスまた
はこれらの混合ガスが用いられ、稼動機構により所望の
電子放出部に該拡散用ガスを吹き付けられるようになっ
ている。
As the diffusion gas, nitrogen and / or an inert gas such as argon or helium or a mixed gas thereof is used in the same manner as the carrier gas, and the diffusion gas is blown to a desired electron-emitting portion by an operating mechanism. It has become.

【0057】これにより各々の電子放出部に非連続的に
該拡散用ガスを吹き付けて、活性化により発生するガス
を拡散させる。上記混合ガスと同様に拡散用ガスは排気
口117を介して真空ポンプ119により排気される。
該混合ガスの供給量および拡散用ガスの供給量および真
空ポンプ119の排気量およびコンダクタンスバルブ1
18により真空容器内の圧力は所望の値に設定できる。
Thus, the diffusion gas is sprayed discontinuously onto each electron-emitting portion to diffuse the gas generated by the activation. Similarly to the mixed gas, the diffusion gas is exhausted by the vacuum pump 119 through the exhaust port 117.
The supply amount of the mixed gas, the supply amount of the diffusion gas, the exhaust amount of the vacuum pump 119, and the conductance valve 1.
By means of 18, the pressure in the vacuum vessel can be set to a desired value.

【0058】活性化工程としては、真空容器103内の
圧力が所望の値になった後に、外部駆動回路116から
配線115を介して電子放出部に所望の電圧を印加して
行う。
The activation step is performed by applying a desired voltage from the external drive circuit 116 to the electron-emitting portion via the wiring 115 after the pressure in the vacuum vessel 103 reaches a desired value.

【0059】ここで、活性化により発生するガスの拡散
手法として、稼動機構(首振り機構)を有する拡散ガス
供給口105を設けることにより実現する例を示したが
これにかかわらず、図2に示すように導入口201を稼
動させる手法により、活性化により発生するガスを拡散
させてもかまわない。
Here, as an example of the method of diffusing the gas generated by the activation, an example is shown in which the diffusion gas supply port 105 having an operating mechanism (a swing mechanism) is provided. As shown, the gas generated by the activation may be diffused by a method of operating the inlet 201.

【0060】[0060]

【実施例】以下、本発明を実施例を用いて具体的に説明
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to embodiments.

【0061】(実施例1)本発明の電子源の製造装置の
第1の実施例について説明する。本実施例に用いた電子
源基板について図3、図4を用いて説明する。電子源基
板として240mm×320mmのソーダガラスを用い
た。
(Embodiment 1) A first embodiment of an electron source manufacturing apparatus according to the present invention will be described. The electron source substrate used in this embodiment will be described with reference to FIGS. 240 mm × 320 mm soda glass was used as the electron source substrate.

【0062】先ず、ソーダガラス上にPtをRFスパッ
タにより成膜して、その後、レジストを塗布し、フォト
リソグラフィ技術により所望の位置にレジストを配置し
て、リアクティブイオンエッチングによりレジストが配
置されていないPt部分を除去して、素子電極506を
形成した。ここで、素子電極形状は膜厚70nm、電極
間隔L=10μm、電極長さW=300μmとした。
First, Pt is formed on soda glass by RF sputtering, then a resist is applied, the resist is placed at a desired position by photolithography, and the resist is placed by reactive ion etching. The element electrode 506 was formed by removing the unnecessary Pt portions. Here, the device electrode shape was 70 nm in film thickness, electrode interval L = 10 μm, and electrode length W = 300 μm.

【0063】次に、有機パラジウム溶液を塗布し、30
0℃で10分間の加熱処理して、素子電極と同様な技術
を用いて、所望の位置に200μm×100μmのパラ
ジウムを主成分とする微粒子膜を形成し、導電性薄膜5
07とした。導電性薄膜507は1.2mm間隔で配置
した。
Next, an organic palladium solution is applied,
A heat treatment was performed at 0 ° C. for 10 minutes to form a 200 μm × 100 μm fine particle film containing palladium as a main component at a desired position by using the same technology as that for the device electrode.
07. The conductive thin films 507 were arranged at intervals of 1.2 mm.

【0064】次に、210本の下配線401および配線
パッド404を幅300μm、厚さ8μmとなるように
Agペーストを印刷焼成して所望の位置に形成した。そ
の後、層間絶縁層403をガラスペーストを印刷、焼成
して厚さ20μm、500μm×700μmの大きさで
下配線401、上配線402の交点に形成した。
Next, 210 lower wirings 401 and wiring pads 404 were formed at desired positions by printing and baking an Ag paste so as to have a width of 300 μm and a thickness of 8 μm. Thereafter, an interlayer insulating layer 403 was formed by printing and baking a glass paste to form a 20 μm thick, 500 μm × 700 μm size at the intersection of the lower wiring 401 and the upper wiring 402.

【0065】次に、150本の上配線402を幅500
μm、厚さ10μmをAgペーストを用いて、印刷、焼
成し、所望の位置に形成し、電子源基板101を作製し
た。
Next, 150 upper wirings 402 are formed with a width of 500
Using an Ag paste, a 10 μm thick and 10 μm thick plate was printed and fired to form a desired position, thereby producing an electron source substrate 101.

【0066】次に、図1に示した製造装置を用いて、フ
ォーミング、活性化工程を行った。まず、電子源基板1
01を支持体102上に固定した。そして、シリコーン
ゴム製のシール部材(不図示)を介してステンレス製の
真空容器103を電子源基板101上に配置した。ここ
で、導電性薄膜507が形成されている領域は180m
m×252mmの範囲となった。
Next, forming and activating steps were performed using the manufacturing apparatus shown in FIG. First, the electron source substrate 1
01 was fixed on a support 102. Then, a vacuum container 103 made of stainless steel was placed on the electron source substrate 101 via a silicone rubber seal member (not shown). Here, the area where the conductive thin film 507 is formed is 180 m.
The range was mx 252 mm.

【0067】真空ポンプ119(スクロールポンプ)を
作動させ、真空容器103内を真空排気した。真空容器
内の圧力が1Paまで達したところで外部駆動回路11
6より配線115を介して、下配線401、上配線40
2に所望の電圧を印加して、各表面伝導型の電子放出素
子400の素子電極506間に電圧を印加して導電性薄
膜507をフォーミングし、電子放出部508を形成し
た。
The vacuum pump 119 (scroll pump) was operated, and the inside of the vacuum vessel 103 was evacuated. When the pressure in the vacuum vessel reaches 1 Pa, the external drive circuit 11
6, the lower wiring 401 and the upper wiring 40 via the wiring 115.
2 was applied, and a voltage was applied between the device electrodes 506 of the surface conduction electron-emitting devices 400 to form the conductive thin film 507, thereby forming the electron-emitting portions 508.

【0068】次に、ストップバルブ111、114を開
け、有機物質ガスとキャリアガスとの混合ガスおよび拡
散用ガスを真空容器103内に導入した。ここで、有機
物質ガスは1%エチレン混合窒素ガスを用い、キャリア
ガス、拡散用ガスには窒素ガスを用いた。
Next, the stop valves 111 and 114 were opened, and a mixed gas of an organic substance gas and a carrier gas and a diffusion gas were introduced into the vacuum vessel 103. Here, 1% ethylene mixed nitrogen gas was used as the organic substance gas, and nitrogen gas was used as the carrier gas and the diffusion gas.

【0069】また、有機物質ガスは40sccm、キャ
リアガスは400sccm、拡散用ガスは100scc
mとなるように、各々のマスフローコントローラ10
9、110、113を制御した。
The organic substance gas is 40 sccm, the carrier gas is 400 sccm, and the diffusion gas is 100 sccm.
m, each mass flow controller 10
9, 110 and 113 were controlled.

【0070】次に、コンダクタンスバルブ118を調節
して真空容器103内の圧力を5000Paとした。こ
こで、拡散用ガス供給口105は図5に示すように電子
源基板101と平行方向にθ1なる角度範囲を10秒間
で往復稼動し、電子源基板101と垂直方向にθ2なる
角度範囲を120秒間で往復稼動した。
Next, the pressure inside the vacuum vessel 103 was adjusted to 5000 Pa by adjusting the conductance valve 118. Here, as shown in FIG. 5, the diffusion gas supply port 105 reciprocates in an angle range of θ1 in a direction parallel to the electron source substrate 101 for 10 seconds, and moves an angle range of θ2 in a direction perpendicular to the electron source substrate 101 to 120 degrees. Reciprocated in seconds.

【0071】次に、外部駆動回路116を用いて、電子
放出部508に電圧を印加して、活性化工程を施した。
電圧は210本の下配線401を電流計(不図示)を介
してGNDに接続し、150本の上配線402を各ブロ
ック10本づつの15ブロックに分け、各ブロックごと
に順次活性化処理を施し、各ブロック内の10本に関し
ては電圧17V、パルス幅1msec、周波数100H
zの矩形波を走査して各上配線402に印加した。ここ
で、各ブロックの活性化工程を施す時間は60分間とし
た。
Next, a voltage was applied to the electron-emitting portion 508 using the external drive circuit 116 to perform an activation step.
As for the voltage, the 210 lower wires 401 are connected to GND via an ammeter (not shown), the 150 upper wires 402 are divided into 15 blocks of 10 blocks, and the activation process is sequentially performed for each block. The voltage was 17 V, the pulse width was 1 msec, and the frequency was 100 H for 10 lines in each block.
A rectangular wave of z was scanned and applied to each upper wiring 402. Here, the time for performing the activation step of each block was set to 60 minutes.

【0072】該電流計(不図示)により活性化終了時の
個々の表面伝導型の電子放出素子400の素子電流を測
定した。その結果、素子電流の平均は2.1mAで、標
準偏差0.12mAであった。拡散用ガスを使用しない
場合、には素子電流の平均は2.3mAで、標準偏差
0.38mAであり、これと比較してばらつきが抑制さ
れていることがわかる。
The device current of each of the surface conduction electron-emitting devices 400 at the end of activation was measured by the ammeter (not shown). As a result, the average of the device current was 2.1 mA, and the standard deviation was 0.12 mA. When the diffusion gas was not used, the average of the device current was 2.3 mA and the standard deviation was 0.38 mA, which indicates that the variation was suppressed.

【0073】(実施例2)実施例1と同様の電子源基板
101を用いた。
(Embodiment 2) The same electron source substrate 101 as in Embodiment 1 was used.

【0074】次に、図2に示した製造装置を用いて、フ
ォーミング、活性化工程を行った。まず、電子源基板1
01を支持体102上に固定した。そして、シリコーン
ゴム製のシール部材(不図示)を介してステンレス製の
真空容器103を電子源基板101上に配置した。
Next, forming and activating steps were performed using the manufacturing apparatus shown in FIG. First, the electron source substrate 1
01 was fixed on a support 102. Then, a vacuum container 103 made of stainless steel was placed on the electron source substrate 101 via a silicone rubber seal member (not shown).

【0075】真空ポンプ119を作動させ、真空容器1
03内を真空排気した。真空容器内の圧力が1Paまで
達したところで外部駆動回路116より配線115を介
して、下配線401、上配線402に所望の電圧を印加
して、各表面伝導型の電子放出素子400の素子電極5
06間に電圧を印加して、導電性薄膜507をフォーミ
ングし、電子放出部508を形成した。
The vacuum pump 119 is operated, and the vacuum container 1
03 was evacuated. When the pressure in the vacuum chamber reaches 1 Pa, a desired voltage is applied to the lower wiring 401 and the upper wiring 402 from the external drive circuit 116 via the wiring 115, and the device electrodes of the surface conduction type electron-emitting devices 400 are formed. 5
The conductive thin film 507 was formed by applying a voltage during the period 06 to form an electron-emitting portion 508.

【0076】次に、有機物質ガスとキャリアガスとの混
合ガスを真空容器103内に導入した。ここで、有機物
質ガスは1%エチレン混合窒素ガスを用い、キャリアガ
スには窒素ガスを用いた。また、有機物質ガスは40s
ccm、キャリアガスは400sccmとなるように、
各々のマスフローコントローラを制御した。
Next, a mixed gas of an organic substance gas and a carrier gas was introduced into the vacuum vessel 103. Here, 1% ethylene mixed nitrogen gas was used as the organic substance gas, and nitrogen gas was used as the carrier gas. The organic substance gas is 40 seconds.
ccm, the carrier gas is 400 sccm,
Each mass flow controller was controlled.

【0077】次に、排気口117と真空ポンプ(不図
示)の間に配置されたコンダクタンスバルブを調節して
真空容器103内の圧力を5000Paとした。図6に
電子源基板101、複数の電子放出素子400が配置さ
れた活性化領域701、導入口702(図2における導
入口201)の配置の関係を示してある。
Next, the pressure inside the vacuum vessel 103 was adjusted to 5000 Pa by adjusting a conductance valve disposed between the exhaust port 117 and a vacuum pump (not shown). FIG. 6 shows the arrangement relationship between the electron source substrate 101, the activation region 701 where the plurality of electron-emitting devices 400 are arranged, and the inlet 702 (the inlet 201 in FIG. 2).

【0078】ここで、それぞれの大きさは、電子源基板
101はSy=240mm×Sx=320mm、活性化
領域701はDy=180mm×252mm、導入口7
02は活性化領域701よりも小さい面積のly=19
0mm×lx=190mmとした。また、導入口702
は、図6に示すX方向に移動手段により10mm/se
cの速度で80mm移動して往復運動させ、活性化領域
のX方向の両側に9mm大きい領域にガスが供給される
ようにした。
Here, the sizes of the electron source substrate 101 are Sy = 240 mm × Sx = 320 mm, the activation area 701 is Dy = 180 mm × 252 mm,
02 has an area smaller than the activation region 701, ie, ly = 19.
0 mm × lx = 190 mm. Also, the inlet 702
Is 10 mm / sec by the moving means in the X direction shown in FIG.
The gas was reciprocated by moving 80 mm at the speed of c to supply gas to a region 9 mm larger on both sides in the X direction of the activation region.

【0079】次に、実施例1と同様にして、外部駆動回
路116を用いて、電子放出部508に電圧を印加し
て、活性化工程を施した。電圧は210本の下配線40
1を電流計(不図示)を介してGNDに接続し、150
本の上配線402を各ブロック10本づつの15ブロッ
クに分け、各ブロックごとに順次活性化処理を施し、各
ブロック内の10本に関しては電圧17V、パルス幅1
msec、周波数100Hzの矩形波を走査して各上配
線402に印加した。ここで、各ブロックの活性化工程
を施す時間は60分間とした。
Next, in the same manner as in the first embodiment, a voltage was applied to the electron-emitting portion 508 using the external drive circuit 116 to perform an activation step. The voltage is 210 lower wires 40
1 is connected to GND via an ammeter (not shown),
The upper wiring 402 is divided into 15 blocks of 10 blocks each, and an activation process is sequentially performed for each block. The voltage of 17 V and the pulse width of 1 are applied to 10 lines in each block.
A rectangular wave having a frequency of 100 Hz was scanned for msec and applied to each upper wiring 402. Here, the time for performing the activation step of each block was set to 60 minutes.

【0080】該電流計(不図示)により活性化終了時の
個々の表面伝導型の電子放出素子400の素子電流を測
定した。その結果、素子電流の平均は2.3mAで、標
準偏差0.14mAであった。導入口をly=190m
m×lx=270mmとして、導入口を稼動しなかった
場合には素子電流の平均は2.1mAで、標準偏差0.
32mAであり、これと比較してばらつきが抑制されて
いることがわかる。
The device current of each surface conduction electron-emitting device 400 at the end of activation was measured by the ammeter (not shown). As a result, the average of the device current was 2.3 mA, and the standard deviation was 0.14 mA. Ly = 190m at the inlet
Assuming that m × lx = 270 mm and the inlet was not operated, the average of the device current was 2.1 mA and the standard deviation was 0.
32 mA, which indicates that the variation is suppressed as compared with this.

【0081】(実施例3)図7は、第3の実施例を説明
する図である。図において、第1の実施例と同様の構成
には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
(Embodiment 3) FIG. 7 is a diagram for explaining a third embodiment. In the figure, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

【0082】第3の実施例では、真空容器103がその
内部に電子源基板101全体を収容可能とする大きさに
設定されており、電子源基板101は不図示の移動手段
により、活性化工程中において真空容器103内部で平
行に移動(例えば図における矢印D1方向)させてい
る。
In the third embodiment, the size of the vacuum vessel 103 is set so that the entirety of the electron source substrate 101 can be accommodated therein, and the electron source substrate 101 is activated by a moving means (not shown). It is moved in parallel inside the vacuum vessel 103 (for example, in the direction of arrow D1 in the figure).

【0083】この場合において、拡散ガス供給口105
からの拡散用ガスの供給を行わなくても電子源基板10
1に対する活性化により発生するガスを拡散することが
可能となり、バラツキの少ない電子放出素子400を得
ることができた。
In this case, the diffusion gas supply port 105
Source substrate 10 without supplying diffusion gas from
1 can be diffused, and the electron-emitting device 400 with less variation can be obtained.

【0084】尚、各実施例により得られた電子源基板1
01に対して各電子放出素子400から放出された電子
を照射することで画像を表示する画像表示部材を組み合
わせることにより画像表示装置を構成することが可能で
ある。
Incidentally, the electron source substrate 1 obtained in each of the embodiments was used.
An image display device can be configured by combining an image display member that displays an image by irradiating electrons emitted from each of the electron-emitting devices 400 with 01.

【0085】[0085]

【発明の効果】上記のように説明された本発明による
と、電子源の基板上に複数配置された電子放出素子の特
性に影響を与えるガスを拡散でき、電子放出素子の均一
性が向上できる。
According to the present invention described above, a gas that affects the characteristics of a plurality of electron-emitting devices arranged on the substrate of the electron source can be diffused, and the uniformity of the electron-emitting devices can be improved. .

【0086】従って、画像表示装置にこの電子源を利用
することにより、高品位な画像を表示することが可能と
なる。
Therefore, by using this electron source in an image display device, it is possible to display a high-quality image.

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

【図1】本発明の電子源の製造装置の断面図FIG. 1 is a cross-sectional view of an apparatus for manufacturing an electron source according to the present invention.

【図2】本発明の電子源の製造装置の断面図FIG. 2 is a cross-sectional view of an apparatus for manufacturing an electron source according to the present invention.

【図3】本発明に用いた電子源の平面図FIG. 3 is a plan view of an electron source used in the present invention.

【図4】本発明に用いた表面伝導型の電子放出素子の平
面および断面図
FIG. 4 is a plan view and a sectional view of a surface conduction electron-emitting device used in the present invention.

【図5】本発明の拡散用ガス供給口の説明図FIG. 5 is an explanatory view of a diffusion gas supply port of the present invention.

【図6】本発明の導入口の説明図FIG. 6 is an explanatory view of an inlet of the present invention.

【図7】本発明の電子源の製造装置の断面図FIG. 7 is a cross-sectional view of an apparatus for manufacturing an electron source according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 電子源基板 102 支持体 103 真空容器 104 導入口 105 拡散用ガス供給口 107 有機物質ガス源 108 キャリアガス源 109 マスフローコントローラ 110 マスフローコントローラ 111 ストップバルブ 112 拡散用ガス源 113 マスフローコントローラ 114 ストップバルブ 115 配線 116 外部駆動回路 117 排気口 118 コンダクタンスバルブ 119 真空ポンプ 201 導入口 400 電子放出素子 401 下配線 402 上配線 403 層間絶縁膜 404 配線パッド 506 素子電極 507 導電性薄膜 508 電子放出部 701 活性化領域 702 導入口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Electron source substrate 102 Support 103 Vacuum container 104 Inlet 105 Diffusion gas supply port 107 Organic substance gas source 108 Carrier gas source 109 Mass flow controller 110 Mass flow controller 111 Stop valve 112 Diffusion gas source 113 Mass flow controller 114 Stop valve 115 Wiring 116 External Drive Circuit 117 Exhaust Port 118 Conductance Valve 119 Vacuum Pump 201 Inlet 400 Electron Emitting Element 401 Lower Wiring 402 Upper Wiring 403 Interlayer Insulating Film 404 Wiring Pad 506 Device Electrode 507 Conductive Thin Film 508 Electron Emitting Part 701 Activation Area 702 Introduction mouth

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 有機物質を含有するガスの導入と排気が
なされるガス雰囲気の中に複数の電子放出素子を基板上
に配置した電子源を配置し、炭素を含む堆積物を該電子
源に形成する活性化工程を有する電子源の製造方法にお
いて、 前記活性化工程において、前記ガス雰囲気における基板
に対するガスの流れを変更することを特徴とする電子源
の製造方法。
An electron source having a plurality of electron-emitting devices arranged on a substrate in a gas atmosphere in which a gas containing an organic substance is introduced and exhausted, and a deposit containing carbon is used as the electron source. A method of manufacturing an electron source having an activation step of forming, wherein, in the activation step, a flow of gas to a substrate in the gas atmosphere is changed.
【請求項2】 有機物質を含有するガスの導入と排気が
なされるガス雰囲気の中に複数の電子放出素子を基板上
に配置した電子源を配置し、炭素を含む堆積物を該電子
源に形成する活性化工程を有する電子源の製造方法にお
いて、 前記活性化工程において、前記ガス雰囲気におけるガス
排気コンダクタンスを変更することを特徴とする電子源
の製造方法。
2. An electron source in which a plurality of electron-emitting devices are arranged on a substrate in a gas atmosphere in which a gas containing an organic substance is introduced and exhausted, and a deposit containing carbon is used as the electron source. A method of manufacturing an electron source having an activation step of forming, wherein in the activation step, a gas exhaust conductance in the gas atmosphere is changed.
【請求項3】 前記活性化工程において、複数の電子放
出素子のそれぞれにパルス電圧を繰り返し印加すること
を特徴とする請求項1または2の電子源の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein in the activating step, a pulse voltage is repeatedly applied to each of the plurality of electron-emitting devices.
【請求項4】 有機物質を含有するガスの導入口と排気
口を有し、複数の電子放出素子を基板上に配置した電子
源を収容し、導入されるガスを利用して炭素を含む堆積
物を電子源に形成する活性化を可能とする収容手段を備
えた電子源の製造装置において、 前記収容手段の中の前記電子源に対するガスの流れを変
更する手段を備えることを特徴とする電子源の製造装
置。
4. A deposition device having an inlet and an outlet for a gas containing an organic substance, accommodating an electron source having a plurality of electron-emitting devices arranged on a substrate, and containing carbon using the introduced gas. An apparatus for manufacturing an electron source, comprising: an accommodating unit capable of activating an object to form an object in an electron source, comprising: a unit for changing a gas flow to the electron source in the accommodating unit. Source manufacturing equipment.
【請求項5】 有機物質を含有するガスの導入口と排気
口を有し、複数の電子放出素子を基板上に配置した電子
源を収容し、導入されるガスを利用して炭素を含む堆積
物を電子源に形成する活性化を可能とする収容手段を備
えた電子源の製造装置において、 前記収容手段の排気口からのガスの排気コンダクタンス
を変更する手段を備えることを特徴とする電子源の製造
装置。
5. A deposition having an inlet and an outlet for a gas containing an organic substance, accommodating an electron source having a plurality of electron-emitting devices arranged on a substrate, and containing carbon using the introduced gas. An electron source manufacturing apparatus having an accommodating means capable of activating an object to form an object in an electron source, comprising: means for changing an exhaust conductance of gas from an exhaust port of the accommodating means. Manufacturing equipment.
【請求項6】 有機物質を含有するガスの導入口と排気
口を有し、複数の電子放出素子を基板上に配置した電子
源を収容し、導入されるガスを利用して炭素を含む堆積
物を電子源に形成する活性化を可能とする収容手段を備
えた電子源の製造装置において、 前記ガスの導入口は、電子源に対して吹き出されるガス
の吹き出し方向または位置を変更可能とすることを特徴
とする電子源の製造装置。
6. An electron source having an inlet and an outlet for a gas containing an organic substance, accommodating an electron source having a plurality of electron-emitting devices arranged on a substrate, and depositing carbon using the introduced gas. In a manufacturing apparatus for an electron source, comprising an accommodating means capable of activating an object to form an object, the gas introduction port can change a blowing direction or a position of a gas blown to the electron source. An apparatus for manufacturing an electron source.
【請求項7】 前記ガスの導入口のガスの吹き出し領域
の面積は、基板の電子放出素子が形成されている領域の
面積よりも小さいことを特徴とする請求項6に記載の電
子源の製造装置。
7. The electron source according to claim 6, wherein the area of the gas blowing region at the gas inlet is smaller than the area of the substrate on which the electron-emitting devices are formed. apparatus.
【請求項8】 排気コンダクタンスを変更する手段は、
排気口に接続された流量制御手段であることを特徴とす
る請求項5に記載の電子源の製造装置。
8. The means for changing the exhaust conductance includes:
The apparatus according to claim 5, wherein the apparatus is a flow control unit connected to the exhaust port.
【請求項9】 前記電子源に対するガスの流れを変更す
る手段は、前記導入口とは別に前記収容手段に備えられ
た第2のガス導入口であることを特徴とする請求項4に
記載の電子源の製造装置。
9. The apparatus according to claim 4, wherein the means for changing the flow of gas to the electron source is a second gas inlet provided in the storage means separately from the inlet. Equipment for manufacturing electron sources.
【請求項10】 前記第2のガス導入口は、電子源にた
いするガスの吹き付け量または方向を変更可能とするこ
とを特徴とする請求項9に記載の電子源の製造装置。
10. The apparatus for manufacturing an electron source according to claim 9, wherein the second gas inlet is capable of changing a blowing amount or a direction of a gas to the electron source.
【請求項11】 前記第2のガス導入口から吹き出され
るガスは、窒素または不活性ガスまたは窒素と不活性ガ
スの混合ガスからなることを特徴とする請求項9または
10に記載の電子源の製造装置。
11. The electron source according to claim 9, wherein the gas blown out from the second gas inlet comprises nitrogen, an inert gas, or a mixed gas of nitrogen and an inert gas. Manufacturing equipment.
【請求項12】 前記電子源に対するガスの流れを変更
する手段は、前記収納容器内において該電子源を移動す
る移動手段であることを特徴とする請求項4に記載の電
子源の製造装置。
12. The apparatus according to claim 4, wherein the means for changing the gas flow to the electron source is a moving means for moving the electron source in the container.
【請求項13】 前記収納容器は、前記電子源の基板ま
たは該基板を保持する支持体に密封接合し、少なくとも
前記電子放出素子の配置された領域を覆う容器であるこ
とを特徴とする請求項4乃至12に記載の電子源の製造
装置。
13. The container according to claim 1, wherein the storage container is a container that is hermetically bonded to a substrate of the electron source or a support that holds the substrate, and covers at least a region where the electron-emitting devices are arranged. 13. An apparatus for manufacturing an electron source according to any one of 4 to 12.
【請求項14】 請求項1乃至3のいずれか1項に記載
された電子源の製造方法に基づいて製造された電子源
と、該電子源から放出された電子を照射することで画像
を表示する画像表示部材と、を有することを特徴とする
画像表示装置。
14. An electron source manufactured according to the method for manufacturing an electron source according to claim 1, and an image is displayed by irradiating the electron emitted from the electron source. And an image display member.
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