JP2001351548A - Flat-panel image forming device and its manufacturing method - Google Patents

Flat-panel image forming device and its manufacturing method

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JP2001351548A
JP2001351548A JP2001122932A JP2001122932A JP2001351548A JP 2001351548 A JP2001351548 A JP 2001351548A JP 2001122932 A JP2001122932 A JP 2001122932A JP 2001122932 A JP2001122932 A JP 2001122932A JP 2001351548 A JP2001351548 A JP 2001351548A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flat-panel image forming device and its manufacturing method maintaining electrical insulation between row direction wiring and column direction wiring over the whole image forming device and easily producible with good yield with a conventional manufacturing device. SOLUTION: This flat-panel image forming device has an insulating substrate, a phosphor, a face plate opposed to the insulating substrate, a plurality of spacer members for supporting the face plate to the insulating substrate, and electron emission elements corresponding to the respective picture elements. The image forming device and its manufacturing method are characterized by forming the electron emission elements on strip insulating substrates provided separately from the insulating substrate and lined up in a column direction, or forming the electron emission elements at the spacer members.

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、電子放出素子の応
用である表示装置等の画像形成装置にかかわり、特に表
面伝導型放出素子を多数個備える電子放出素子を組み込
んだ画像形成装置の新規な製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a display device to which an electron-emitting device is applied, and more particularly, to a novel image forming apparatus incorporating an electron-emitting device having a large number of surface conduction electron-emitting devices. It relates to a manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子放出素子として熱電子放出素
子と冷陰極電子放出素子の2種類が知られている。冷陰
極電子放出素子には電界放出型(以下FE型と略す)、
金属/絶縁層/金属型(以下MIM型と略す)や表面伝
導型電子放出素子(以下SCEと略す)等がある。FE
型の例としてはW.P.Dyke&W.W.Dola
n、“Field emission”、Advanc
es in Electronics Elecron
Physics、8,89(1956)あるいはC.
A.Spindt,“PHYSICAL Proper
ties thin−film field emis
sion cathodes with molybd
enium concs”J.Appl.Phys.,
47,5248(1976)等が知られている。MIM
型の例としてはC.A.Mead、“The tunn
el−emission amplifier、J.A
ppl.Phys.,32,646(1961)等が知
られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, two types of electron-emitting devices, a thermionic electron-emitting device and a cold cathode electron-emitting device, are known. Field emission type (hereinafter abbreviated as FE type) cold cathode electron-emitting devices,
There are a metal / insulating layer / metal type (hereinafter abbreviated as MIM type) and a surface conduction electron-emitting device (hereinafter abbreviated as SCE). FE
Examples of types include W.S. P. Dyke & W. W. Dola
n, "Field emission", Advanc
es in Electronics Electron
Physics, 8, 89 (1956) or C.I.
A. Spindt, “PHYSICAL Proper
ties thin-film field emis
sion cathodes with mollybd
eneium concs "J. Appl. Phys.,
47, 5248 (1976). MIM
Examples of types include C.I. A. Mead, “The tunn
el-emission amplifier, J. et al. A
ppl. Phys. , 32, 646 (1961).

【0003】SCE型の例としては、M.I.Elin
son、Radio Eng.Electron Ph
ys.,10、(1965)等がある。
As an example of the SCE type, M. I. Elin
son, Radio Eng. Electron Ph
ys. , 10, (1965).

【0004】SCE型は基板上に形成された小面積の薄
膜に、膜面に平行に電流を流すことにより、電子放出が
生ずる現象を利用するものである。この表面伝導型電子
放出素子としては、前記エリンシン等によるSnO2
膜を用いたもの、Au薄膜によるもの[G.Dittm
er:“Thin Solid Films”、9,3
17(1972)」、In23 /SnO2 薄膜による
もの[M.Haetwell and C.G.Fon
stad:“IEEE Trans.ED,Con
f.”,519(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(1
983)]等が報告されている。
[0004] The SCE type utilizes a phenomenon in which an electron is emitted when a current flows through a small-area thin film formed on a substrate in parallel with the film surface. Examples of the surface conduction electron-emitting device include a device using an SnO 2 thin film made of the above-described erinsin and the like, and a device using an Au thin film [G. Dittm
er: “Thin Solid Films”, 9, 3
17 (1972) ", In 2 O 3 / SnO 2 by thin film [M. Haetwell and C.I. G. FIG. Fon
stad: “IEEE Trans. ED, Con.
f. , 519 (1975)], using a carbon thin film [Hisashi Araki et al .: Vacuum, Vol. 26, No. 1, p. 22 (1
983)] has been reported.

【0005】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な素子構成として前述のM.ハートウェルの素子構成を
図16に示す。同図において1は絶縁性基板である。4
は電子放出部形成用薄膜で、H型形状のパターンに、ス
パッタで形成された金属酸化物薄膜等からなり、後述の
フォーミングと呼ばれる通電処理により電子放出部5が
形成される。4は電子放出部を含む薄膜と呼ぶことにす
る。尚、図中のL1 は、0.5〜1mm、Wは、0.1
mmで設定されている。
As a typical device configuration of these surface conduction electron-emitting devices, the above-mentioned M.S. FIG. 16 shows an element configuration of the Hartwell. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an insulating substrate. 4
Denotes a thin film for forming an electron-emitting portion, which is formed of a metal oxide thin film or the like formed by sputtering in an H-shaped pattern. Reference numeral 4 denotes a thin film including an electron-emitting portion. Incidentally, L 1 in the figure, 0.5 to 1 mm, W is 0.1
mm.

【0006】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、電子放出を行う前に電子放出部形成用薄膜4
を予めフォーミングと呼ばれる通電処理によって電子放
出部5を形成するのが一般的であった。即ち、フォーミ
ングとは前記電子放出部形成用薄膜4の両端に電圧を印
加通電し、電子放出部形成用薄膜を局所的に破壊、変形
もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態にした電子
放出部5を形成することである。尚、電子放出部5は電
子放出部形成用薄膜4の一部に亀裂が発生しその亀裂付
近から電子放出が行われる。前記フォーミング処理をし
た表面伝導型電子放出素子は、上述電子放出部を含む薄
膜4に電圧を印加し、素子に電流を流すことにより、上
述電子放出部5より電子を放出せしめるものである。し
かしながら、これら従来の表面伝導型電子放出素子にお
いては、実用化にあたっては、様々な問題があったが、
本出願人等は、後述する様な様々な改善を鋭意検討し、
実用化上の様々な問題点を解決してきた。
Conventionally, in these surface conduction electron-emitting devices, the electron-emitting portion forming thin film 4 is formed before electron emission.
In general, the electron-emitting portion 5 was previously formed by an energization process called forming. That is, forming refers to an electron emission in which a voltage is applied to both ends of the thin film 4 for forming an electron emission portion, the thin film for forming an electron emission portion is locally destroyed, deformed or deteriorated, and an electrically high resistance state is obtained. That is, the part 5 is formed. In the electron emitting portion 5, a crack is generated in a part of the thin film 4 for forming the electron emitting portion, and the electron is emitted from the vicinity of the crack. The surface-conduction electron-emitting device that has been subjected to the forming treatment is configured to apply a voltage to the thin film 4 including the above-described electron-emitting portion and to cause a current to flow through the device, thereby causing the electron-emitting portion 5 to emit electrons. However, these conventional surface conduction electron-emitting devices have various problems in practical use,
The present applicants have diligently studied various improvements as described below,
Various problems in practical use have been solved.

【0007】上述の表面伝導型放出素子は、構造が単純
で製造の容易であることから、大面積にわたって多数素
子を配列形成できる利点がある。そこで、この特徴を生
かせるようないろいろな応用が研究されている。例え
ば、荷電ビーム源、表示装置等があげられる。多数の表
面伝導型放出素子を配列形成した例としては、並列に表
面伝導型電子放出素子を配列し、個々の素子の両端を配
線にてそれぞれ結線した行を多数行配列した電子放出素
子があげられる。(例えば、本出願人の特開平1−03
1332)また、特に表示装置等の画像形成装置におい
ては、近年、液晶を用いた平板型表示装置が、CRTに
替わって、普及してきたが、自発光型でないため、バッ
クライト等を持たなければならない等の問題点があり、
自発光型の表示装置の開発が、望まれてきた。表面伝導
型放出素子を多数配置した電子放出素子と電子放出素子
より放出された電子によって、可視光を発光せしめる蛍
光体とを組み合わせた表示装置である画像形成装置は、
大画面の装置でも比較的容易に製造でき、かつ表示品位
の優れた自発光型表示装置である。(例えば、本出願人
の米国特許5066883) 尚、従来、多数の表面伝導型電子放出素子より構成され
た電子放出素子より、電子放出をし、蛍光体を発光をさ
せる素子の選択は、上述の多数の表面伝導型電子放出素
子を並列に配置し結線した配線(行方向配線と呼ぶ)、
行配線と直交する方向に(列方向と呼ぶ)、該電子放出
素子と蛍光体間の空間に設置された制御電極(グリッド
と呼ぶ)と列方向配線への適当な駆動信号によるもので
ある。(例えば、本出願人の特開平1−31332) しかし、当然のことながら、個々の表面伝導型電子放出
素子とグリッドとの位置合わせ、あるいは、均一なグリ
ッドと表面伝導型電子放出素子間の距離であることが、
必要であり、製造方法上の問題であった。これらの問題
を鑑みて、更に、本出願人は、これらグリッドに伴う製
造方法上の問題を解決するため、グリッドを表面伝導型
電子放出素子上に積層した新規な構成を提案してきた。
(例えば、本出願人の特開平3−20941)
The above-mentioned surface conduction electron-emitting device has an advantage that a large number of devices can be arrayed over a large area because of its simple structure and easy manufacture. Therefore, various applications that make use of this feature are being studied. For example, a charged beam source, a display device, and the like can be given. An example in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are formed in an array is an electron emission device in which surface conduction electron-emitting devices are arranged in parallel and a large number of rows in which both ends of each element are connected by wiring are arranged in a large number of rows. Can be (For example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
1332) In recent years, particularly in image forming apparatuses such as display apparatuses, flat-panel display apparatuses using liquid crystal have become widespread in place of CRTs. There are problems such as not becoming
Development of a self-luminous display device has been desired. An image forming apparatus, which is a display device combining an electron emission element in which a large number of surface conduction emission elements are arranged and a phosphor that emits visible light by electrons emitted from the electron emission element,
It is a self-luminous display device that can be manufactured relatively easily even with a large screen device and has excellent display quality. (For example, U.S. Pat. No. 5,066,883 of the present applicant) Incidentally, conventionally, an element which emits electrons and causes a phosphor to emit light is selected from an electron emitting element constituted by a large number of surface conduction electron emitting elements as described above. A wiring (called a row direction wiring) in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are arranged and connected in parallel,
In a direction perpendicular to the row wirings (referred to as a column direction), a control electrode (referred to as a grid) provided in a space between the electron-emitting device and the phosphor and an appropriate drive signal to the column-directional wirings. However, as a matter of course, it is needless to say that the position of each surface conduction type electron-emitting device and the grid or the uniform distance between the grid and the surface conduction type electron-emitting device. That it is,
It was necessary and was a problem in the manufacturing method. In view of these problems, the present applicant has further proposed a new configuration in which a grid is stacked on a surface conduction electron-emitting device in order to solve the problems in the manufacturing method associated with the grid.
(For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-20941 of the present applicant)

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本出願
人は、提案してきた表面伝導型電子放出素子を複数設置
した電子放出素子と対抗した位置に蛍光体を配置した該
表面装置等の画像形成装置においても、特に、50イン
チ以上の大面積の画像形成装置を製造する場合において
以下の様な問題点があった。 1)行方向配線及び列方向配線は絶縁層を介して同一基
板上に形成されていたため、行方向配線と列方向配線の
間の電気的な絶縁を画像形成装置全体にわたって保つこ
とが難しく、画像形成装置を生産する場合の歩留りがよ
くなかった。 2)従来の本出願人が、提案してきた表面伝導型電子放
出素子を複数設置した電子放出素子及び電子放出素子と
対抗した位置に蛍光体を配置した該表面装置等の画像形
成装置においては、蛍光体を有するフェースプレートを
大気圧に対して支えるためにスペーサをある一定長さお
きに配置させる必要があったが、このスペーサは画素の
間に置かなくてはならないため、電子ビームをさえぎら
ない様にスペーサを配置することが難しかった。 3)フェースプレートに対向する絶縁性基板上に形成さ
れた表面伝導型電子放出素子では、素子から放射される
電子ビームは両素子電極に印加された電圧による電界と
フェースプレートと素子間に印加される電圧による電界
の方向が90°異なるために、蛍光面に到達する電子ビ
ームのパターンを絞ることができず、高精細な画像を得
ることが難しかった。 4)表面伝導型電子放出素子は、構造が単純で製造も容
易であるが、個々の素子電極間の寸法が数ミクロンから
数十ミクロン程度であるため、例えばフォトリソグラフ
ィーといった方法によってパターンニングしなければな
らないが、従来のパターンニング方法では一挙に50イ
ンチ以上の大面積にわたってパターンニングすることは
難しく、このため従来の製造方法を適用しようとする
と、製造装置を新たに開発しなければならない上に大が
かりな装置が必要になり、生産コストが高価になってし
まうという欠点があった。 5)画像形成装置の表示面積と同じ大きさの基板上に電
子放出素子を多数個、一度に形成しなければならないの
で、不良素子が生じた場合、素子の交換ができないの
で、特に、画素数が大きくなった場合、画素に欠陥のな
い平板型画像形成装置を製造することが難しかった。
However, the present applicant has proposed an image forming apparatus such as a surface device in which a phosphor is arranged at a position opposed to an electron-emitting device in which a plurality of surface-conduction electron-emitting devices are provided. However, in the case of manufacturing an image forming apparatus having a large area of 50 inches or more, there are the following problems. 1) Since the row direction wiring and the column direction wiring are formed on the same substrate via the insulating layer, it is difficult to maintain electrical insulation between the row direction wiring and the column direction wiring over the entire image forming apparatus. The yield in producing the forming apparatus was not good. 2) In an image forming apparatus such as a conventional electron emitting device in which a plurality of surface conduction electron emitting devices are provided and a phosphor is arranged at a position opposed to the electron emitting device, which has been proposed by the present applicant, In order to support the face plate with the phosphor against atmospheric pressure, spacers had to be arranged at certain fixed lengths, but since the spacers had to be placed between the pixels, they did not block the electron beam It was difficult to arrange the spacers as described above. 3) In the surface conduction electron-emitting device formed on the insulating substrate facing the face plate, the electron beam emitted from the device is applied between the face plate and the device by the electric field generated by the voltage applied to both device electrodes. Since the direction of the electric field due to the applied voltage differs by 90 °, the pattern of the electron beam reaching the phosphor screen could not be narrowed, and it was difficult to obtain a high-definition image. 4) The surface conduction electron-emitting device has a simple structure and is easy to manufacture, but since the size between individual device electrodes is about several microns to several tens of microns, it must be patterned by a method such as photolithography. However, it is difficult to perform patterning over a large area of 50 inches or more at a stroke by the conventional patterning method. Therefore, when applying the conventional manufacturing method, a new manufacturing apparatus must be developed. There is a drawback that a large-scale device is required and the production cost is high. 5) Since a large number of electron-emitting devices must be formed at once on a substrate having the same size as the display area of the image forming apparatus, if a defective device occurs, the device cannot be replaced. Is larger, it has been difficult to manufacture a flat plate type image forming apparatus having no defective pixels.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は上記欠点を解決
した平板型画像形成装置及びその製造方法を提供せんと
するもので、その要旨は少なくとも蛍光体と電子放出素
子で構成され、行方向がn個、列方向がm個の画素を持
つ平板型画像形成装置において、前記平板型画像形成装
置が、絶縁性基板と、前記蛍光体を有していて前記絶縁
性基板に対向するフェースプレートおよび前記フェース
プレートを前記絶縁性基板に対して支持するための複数
個のスペーサ部材、さらに、それぞれの画素に対応した
電子放出素子を有していて、しかも、前記電気放出素子
が前記絶縁性基板とは別に設けられた列方向に連なる短
冊状絶縁性基板上に形成されていることを特徴とする平
板型画像形成装置、及びその製造方法並びに少なくとも
蛍光体と電子放出素子で構成され、行方向がn個、列方
向がm個の画素を持つ平板型画像形成装置において、前
記平板型画像形成装置が、絶縁性基板と、前記蛍光体を
有していて前記絶縁性基板に対向するフェースプレー
ト、および、前記フェースプレートを前記絶縁性基板に
対して支持するための複数個のスペーサ部材、さらに、
それぞれの画素に対応した電子放出素子を有していて、
しかも、前記スペーサ部材に前記電子放出素子が形成さ
れていることを特徴とする平板型画像形成装置及び、そ
の製造方法にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a flat-panel type image forming apparatus and a method of manufacturing the same which have solved the above-mentioned drawbacks. The gist of the present invention consists of at least a phosphor and an electron-emitting device. Is a flat plate image forming apparatus having n pixels and m columns of pixels, wherein the flat plate image forming apparatus has an insulating substrate and a face plate having the phosphor and facing the insulating substrate. And a plurality of spacer members for supporting the face plate with respect to the insulating substrate, and an electron-emitting device corresponding to each pixel, wherein the electron-emitting device is provided on the insulating substrate. A flat image forming apparatus formed on a strip-shaped insulative substrate continuous in the column direction provided separately from the substrate, a method of manufacturing the same, and at least a phosphor and electron emission A flat panel image forming apparatus having n pixels in a row direction and m pixels in a column direction, wherein the flat image forming apparatus has an insulating substrate and the phosphor, and Face plate facing the non-conductive substrate, and a plurality of spacer members for supporting the face plate with respect to the insulating substrate,
It has electron emission elements corresponding to each pixel,
In addition, there are provided a flat-plate type image forming apparatus, wherein the electron-emitting device is formed on the spacer member, and a method of manufacturing the same.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

【0011】本発明に係わる平板型画像形成装置に使用
される表面伝導型電子放出素子の構成、及び製法の特徴
は、次の様なものがあげられる。
The configuration of the surface conduction electron-emitting device used in the flat panel type image forming apparatus according to the present invention and the features of the manufacturing method are as follows.

【0012】1)フォーミングとよばれる通電処理を行
う前の電子放出部形成用薄膜は、微粒子分散体を分散し
形成された微粒子からなる薄膜、あるいは、有機金属等
を加熱焼成し形成された微粒子からなる薄膜等、基本的
には、微粒子より構成される。
1) The thin film for forming the electron emission portion before the energization treatment called forming is a thin film composed of fine particles formed by dispersing a fine particle dispersion or a fine particle formed by heating and firing an organic metal or the like. Basically, it is composed of fine particles such as a thin film composed of

【0013】2)フォーミングとよばれる通電処理後の
電子放出部を含む薄膜は、電子放出部、電子放出部を含
む薄膜とも基本的には、微粒子より構成される。
2) The thin film including the electron emitting portion after the energization process called forming is basically composed of fine particles, both in the electron emitting portion and the thin film including the electron emitting portion.

【0014】まず、本発明に使用される表面伝導型電子
放出素子の基本的な構成について説明する。図1a,b
は、それぞれ、基本的な表面伝導型電子放出素子の構成
を示す平面図及び断面図である。図1において1は絶縁
性基板、2と3は素子電極、4は電子放出部を含む薄
膜、5は電子放出部である。
First, the basic structure of the surface conduction electron-emitting device used in the present invention will be described. FIG. 1a, b
1A and 1B are a plan view and a cross-sectional view, respectively, showing the configuration of a basic surface conduction electron-emitting device. In FIG. 1, 1 is an insulating substrate, 2 and 3 are device electrodes, 4 is a thin film including an electron emitting portion, and 5 is an electron emitting portion.

【0015】絶縁性基板1としては、石英ガラス、Na
等の不純物含有量を減少したガラス、青板ガラス、青板
ガラスにスパッタ法等により形成したSiO2 を積層し
たガラス基板等及びアルミナ等のセラミックス等が、あ
げられる。対向する素子電極2,3の材料としては導電
性を有するものであればどのようなものであっても構わ
ないが、例えばNi,Cr,Au,Mo,W,Pt,T
i,Al,Cu,Pd等の金属或は合金及びPd,A
g,Au,RuO2 ,Pd−Ag等の金属或は金属酸化
物とガラス等から構成される印刷導体、In23−Sn
2等の透明導電体及びポリシリコン等の半導体導体材
料等が挙げられる。素子電極間隔L1は、数百オングス
トロームより数百ミクロンであり、素子電極の製法の基
本となるフォトリソグラフィー技術、即ち、露光器の性
能とエッチング方法等、及び、素子電極間に印加する電
圧と電子放出し得る電界強度等により設定されるが、好
ましくは、数ミクロンより数十ミクロンである。素子電
極長さW1,素子電極2,3の膜厚dは、電極の抵抗
値、前述したX,Y配線との結線、多数配置された電子
放出素子の配置上の問題より適宜設定され、通常は、素
子電極長さW1は、数ミクロンより数百ミクロンであ
り、素子電極2,3の膜厚dは、好ましくは数百オング
ストロームより数ミクロンである。
As the insulating substrate 1, quartz glass, Na
Glass, blue plate glass, glass substrate obtained by laminating SiO 2 on blue plate glass by sputtering or the like, and ceramics such as alumina. The material of the opposing element electrodes 2 and 3 may be any material as long as it has conductivity. For example, Ni, Cr, Au, Mo, W, Pt, T
metal or alloy such as i, Al, Cu, Pd and Pd, A
g, Au, printed conductors composed of RuO 2, metal or metal oxide such as Pd-Ag and glass, etc., In 2 O 3 -S n
Examples include transparent conductors such as O 2 and semiconductor conductor materials such as polysilicon. The device electrode interval L1 is from several hundred angstroms to several hundred microns, and is based on the photolithography technology which is the basis of the device electrode manufacturing method, that is, the performance of the exposure device and the etching method, and the voltage applied between the device electrodes and the electron. It is set depending on the electric field strength that can be emitted, etc., but is preferably several microns to several tens microns. The element electrode length W1 and the film thickness d of the element electrodes 2 and 3 are appropriately set depending on the resistance of the electrodes, the connection with the X and Y wirings described above, and the arrangement of a large number of electron-emitting devices. The device electrode length W1 is several microns to several hundred microns, and the film thickness d of the device electrodes 2 and 3 is preferably several hundred angstroms to several microns.

【0016】絶縁性基板1上に設けられた対向する素子
電極2と素子電極3間及び素子電極2,3上に配置され
た電子放出部を含む薄膜4は、電子放出部5を含んでい
る。この素子の構成として図1bに示された場合だけで
なく、絶縁性基板1上に、電子放出部形成用薄膜4、対
抗する素子電極2,3の電極順に積層構成した場合もあ
る。また、対向する素子電極2と素子電極3間全てが、
製法によっては、電子放出部として機能する場合もあ
る。この電子放出部を含む薄膜4の膜厚は、数オングス
トロームより数千オングストローム好ましくは数十オン
グストロームより数百オングストロームであり、素子電
極2,3へのステップガバレージ、電子放出部5と素子
電極2,3間の抵抗値及び電子放出部5の導電性微粒子
の粒径、後述する通電処理条件等によって、適宜設定さ
れる。その抵抗値は、10の3乗より10の7乗オーム
/□のシート抵抗値を示す。電子放出部を含む薄膜4を
構成する材料の具体例を挙げるならばPd,Ru,A
g,Au,Ti,In,Cu,Cr,Fe,Zn,S
n,Ta,W,Pb等の金属、PdO,SnO2 ,In
23 ,PbO,Sb23 等の酸化物、HfB2 ,Z
rB2 ,LaB6 ,CeB 6 ,YB4 ,GdB4 等の硼
化物、TiC,ZrC,HfC,TaC,SiC,WC
等の炭化物、TiN,ZrN,HfN等の窒化物、S
i,Ge等の半導体、カーボン、AgMg,NiCu,
Pb,Sn等であり、微粒子膜からなる。なおここで述
べる微粒子膜とは、複数の微粒子が集合した膜であり、
その微細構造として、微粒子が個々に分散配置した状態
のみならず、微粒子が互いに隣接、あるいは重なり合っ
た状態(島状も含む)の膜をさす。電子放出部5は、数
オングストロームより数千オングストローム、好ましく
は10オングストロームより200オングストロームの
粒径の導電性微粒子多数個からなり、電子放出部を含む
薄膜4の膜厚及び後述する通電処理条件等の製法等に依
存しており、適宜設定される。電子放出部5を構成する
材料は、電子放出部5を含む薄膜4を構成する材料の限
度の一部あるいは全てと同様のものである。
Opposing elements provided on insulating substrate 1
Disposed between the electrode 2 and the device electrode 3 and on the device electrodes 2 and 3
The thin film 4 including the electron emitting portion includes the electron emitting portion 5.
You. Only in the case shown in FIG.
And a thin film 4 for forming an electron emission portion on an insulating substrate 1.
In some cases, the device electrodes 2 and 3 are laminated in the order of resistance.
You. Further, the entire space between the opposing element electrodes 2 and 3 is
Depending on the manufacturing method, it may function as an electron emission part.
You. The thickness of the thin film 4 including the electron-emitting portion is several angstrom.
Thousands of angstroms, preferably dozens of
Several hundred angstroms than
Step coverage to poles 2 and 3, electron emission unit 5 and device
Resistance value between electrodes 2 and 3 and conductive fine particles of electron emitting portion 5
Is appropriately set depending on the particle size of
It is. Its resistance is 10 7 ohms rather than 10 3 ohms
/ □ indicates the sheet resistance value. The thin film 4 including the electron emission part
Pd, Ru, A
g, Au, Ti, In, Cu, Cr, Fe, Zn, S
Metals such as n, Ta, W, Pb, PdO, SnOTwo , In
TwoOThree , PbO, SbTwo OThree Oxides such as HfBTwo , Z
rBTwo , LaB6 , CeB 6 , YBFour , GdBFour Etc. Bor
Compound, TiC, ZrC, HfC, TaC, SiC, WC
Carbide, such as TiN, ZrN, HfN, etc., S
semiconductors such as i, Ge, carbon, AgMg, NiCu,
Pb, Sn, etc., which are composed of a fine particle film. Note that
A fine particle film is a film in which a plurality of fine particles are aggregated,
Fine particles are in a state of being dispersed and arranged individually
In addition, the particles are adjacent to each other or overlap
Film (including islands). The electron emission unit 5 is a number
Thousands of Angstroms, preferably Angstroms
Is 200 angstroms from 10 angstroms
Consists of a large number of conductive fine particles with a particle size and includes an electron-emitting portion
It depends on the thickness of the thin film 4 and the manufacturing method such as the energization processing conditions described later.
And it is set as appropriate. Construct electron emission section 5
The material is limited to the material constituting the thin film 4 including the electron-emitting portion 5.
Similar to some or all of the degrees.

【0017】電子放出部5を有する電子放出素子の製造
方法としては様々な方法が考えられるが、その一例を図
2に示す。
Various methods are conceivable as a method for manufacturing the electron-emitting device having the electron-emitting portion 5, one example of which is shown in FIG.

【0018】2は電子放出部形成用薄膜で例えば微粒子
膜が挙げられる。
Reference numeral 2 denotes a thin film for forming an electron emitting portion, for example, a fine particle film.

【0019】1)絶縁性基板1を洗剤、純水および有機
溶剤により十分に洗浄後、スパッタ法により素子電極材
料を堆積後、フォトリソグラフィー技術により該絶縁性
基板1の面上に素子電極2,3を形成する(図2
(a))。
1) After sufficiently washing the insulating substrate 1 with a detergent, pure water and an organic solvent, depositing an element electrode material by a sputtering method, the element electrodes 2 are formed on the surface of the insulating substrate 1 by a photolithography technique. 3 (FIG. 2)
(A)).

【0020】2)絶縁性基板1上に設けられた素子電極
2と素子電極3との間に、素子電極2と3を形成した絶
縁性基板上に有機金属溶液を塗布して放置することによ
り、有機金属薄膜を形成する。なお、有機金属溶液と
は、前記Pd,Ru,Ag,Au,Ti,In,Cu,
Cr,Fe,Zn,Sn,Ta,W,Pb等の金属を主
元素とする有機化合物の溶液である。この後、有機金属
薄膜を加熱焼成処理し、リフトオフ、エッチング等によ
りパターニングし、電子放出部形成用薄膜4を形成する
(図2(b))。尚、ここでは、有機金属溶液の塗布法
により説明したが、これに限る物でなく、真空蒸着法、
スパッタ法、化学的気相堆積法、分散塗布法、ディッピ
ング法、スピンナー法等によって形成される場合もあ
る。
2) An organic metal solution is applied between the device electrode 2 and the device electrode 3 provided on the insulating substrate 1 on the insulating substrate on which the device electrodes 2 and 3 are formed, and left. Then, an organic metal thin film is formed. In addition, the organic metal solution refers to the Pd, Ru, Ag, Au, Ti, In, Cu,
This is a solution of an organic compound containing a metal such as Cr, Fe, Zn, Sn, Ta, W, and Pb as a main element. Thereafter, the organic metal thin film is heated and baked, and is patterned by lift-off, etching, or the like to form the electron-emitting-portion-forming thin film 4 (FIG. 2B). In addition, here, the description has been given by the method of applying the organometallic solution, but is not limited thereto, and a vacuum deposition method,
It may be formed by a sputtering method, a chemical vapor deposition method, a dispersion coating method, a dipping method, a spinner method, or the like.

【0021】3)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間に電圧を電源7によりパルス
状あるいは、高速の昇電圧による導電処理がおこなわれ
ると、電子放出部形成用薄膜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2(c))。この通電処
理により電子放出部形成用薄膜4を局所的に破壊、変形
もしくは変質せしめ、構造の変化した部位を電子放出部
5と呼ぶ。先に説明したように、電子放出部5は導電性
微粒子で構成されていることを本出願人らは観察してい
る。フォーミング処理の電圧波形を図3に示す。図3
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1マイクロ秒〜10ミリ秒、T2を10マ
イクロ秒〜100ミリ秒とし、三角波の波高値(フォー
ミング時のピーク電圧)は4V〜10V程度とし、フォ
ーミング処理は真空雰囲気下で数十秒間程度で適宜設定
した。
3) Subsequently, when a voltage is applied between the device electrodes 2 and 3 by the power supply 7 in a pulsed manner or a high-speed voltage increase is applied to the thin film 4 for forming the electron emission portion, the energization process called forming is performed. An electron emitting portion 5 having a changed structure is formed at the site (FIG. 2C). The portion where the thin film 4 for forming an electron emission portion is locally broken, deformed or deteriorated by this energization treatment and the structure is changed is referred to as an electron emission portion 5. As described above, the present applicant has observed that the electron-emitting portion 5 is made of conductive fine particles. FIG. 3 shows a voltage waveform of the forming process. FIG.
Where T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform, T1 is 1 microsecond to 10 milliseconds, T2 is 10 microseconds to 100 milliseconds, and the peak value of the triangular wave (peak voltage during forming) is The voltage was set to about 4 V to 10 V, and the forming process was appropriately set in a vacuum atmosphere for about several tens seconds.

【0022】以上説明した電子放出部を形成する際に、
素子の電極間に三角波パルスを印加してフォーミング処
理を行っているが、素子の電極間に印加する波形は三角
波に限定することはなく、矩形波など所望の波形を用い
ても良く、その波高値及びパルス幅・パルス間隔等につ
いても上述の値に限ることなく、電子放出部が良好に形
成されれば所望の値を選択することが出来る。
In forming the above-described electron emitting portion,
Although the forming process is performed by applying a triangular wave pulse between the electrodes of the element, the waveform applied between the electrodes of the element is not limited to the triangular wave, and a desired waveform such as a rectangular wave may be used. The high value, pulse width, pulse interval and the like are not limited to the above-mentioned values, and desired values can be selected as long as the electron-emitting portion is formed well.

【0023】上述のような素子構成と製造方法によって
作成された電子放出素子の基本特性について図4,図5
を用いて説明する。
FIGS. 4 and 5 show the basic characteristics of the electron-emitting device manufactured by the above-described device structure and manufacturing method.
This will be described with reference to FIG.

【0024】図4は、図1に示した構成を有する素子の
電子放出特性を測定するための測定評価装置の概略構成
図である。図4において、1は絶縁性基板、2及び3は
素子電極、4は電子放出部を含む薄膜、5は電子放出部
を示す。また、8は素子に素子電圧Vfを印加するため
の電源、9は素子電極2,3間の電子放出部を含む薄膜
4を流れる素子電流Ifを測定するための電流計、10
は素子の電子放出部より放出される放出電流Ieを捕捉
するためのアノード電極、11はアノード電極10に電
圧を印加するための高圧電源、12は素子の電子放出部
5より放出される放出電流Ieを測定するための電流計
である。電子放出素子の上記素子電流If、放出電流I
eの測定にあたっては、素子電極2,3に電源8と電流
計9とを接続し、該電子放出素子の上方に電源11と電
流計12とを接続したアノード電極10を配置してい
る。また、本電子放出素子及びアノード電極10は真空
装置内に設置され、その真空装置には不図示の排気ポン
プ及び真空計等の真空装置に必要な器具が具備されてお
り、所望の真空下で本素子の測定評価を行えるようにな
っている。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a measurement evaluation apparatus for measuring the electron emission characteristics of the device having the configuration shown in FIG. In FIG. 4, 1 is an insulating substrate, 2 and 3 are device electrodes, 4 is a thin film including an electron emitting portion, and 5 is an electron emitting portion. Reference numeral 8 denotes a power supply for applying a device voltage Vf to the device, 9 denotes an ammeter for measuring a device current If flowing through the thin film 4 including an electron-emitting portion between the device electrodes 2 and 3, 10
Is an anode electrode for capturing the emission current Ie emitted from the electron emission portion of the device, 11 is a high voltage power supply for applying a voltage to the anode electrode 10, and 12 is an emission current emitted from the electron emission portion 5 of the device. It is an ammeter for measuring Ie. The device current If and the emission current I of the electron-emitting device
In the measurement of e, a power supply 8 and an ammeter 9 are connected to the element electrodes 2 and 3, and an anode electrode 10 connected to a power supply 11 and an ammeter 12 is disposed above the electron-emitting device. The present electron-emitting device and the anode electrode 10 are installed in a vacuum device, and the vacuum device is equipped with equipment necessary for a vacuum device such as an exhaust pump (not shown) and a vacuum gauge. The device can be measured and evaluated.

【0025】なお、アノード電極の電圧は1kV〜10
kV、アノード電極と電子放出素子との距離Hは3mm
〜8mmの範囲で測定した。
The voltage of the anode electrode is 1 kV to 10 kV.
kV, the distance H between the anode electrode and the electron-emitting device is 3 mm
It was measured in a range of 88 mm.

【0026】更に、本発明者等は、上述の本発明に使用
される表面伝導型電子放出素子の特性を鋭意検討した結
果、本発明の原理となる特性上の特徴を見いだした。図
4に示した測定評価装置により限定された放出電流Ie
および素子電流Ifと素子電圧Vfの関係の典型的な例
を図5に示す。なお、図5は著しくIf,Ieの大きさ
が異なるため任意単位で示されており、(放出電流Ie
は素子電流Ifのおおよそ2000分の1程度であ
る。)図5からも明らかなように、本電子放出素子は放
出電流Ieに対する三つの特性を有する。
Further, the present inventors have conducted intensive studies on the characteristics of the above-mentioned surface conduction electron-emitting device used in the present invention, and as a result, have found characteristic characteristics which are the principles of the present invention. Emission current Ie limited by the measurement and evaluation device shown in FIG.
FIG. 5 shows a typical example of the relationship between the device current If and the device voltage Vf. In FIG. 5, since the magnitudes of If and Ie are significantly different, they are shown in arbitrary units.
Is about 1/2000 of the element current If. As is clear from FIG. 5, the electron-emitting device has three characteristics with respect to the emission current Ie.

【0027】まず第一に、本素子はある電圧(しきい値
電圧と呼ぶ、図5中のVth)以上の素子電圧を印加す
ると急激に放出電流Ieが増加し、一方しきい値電圧V
th以下では放出電流Ieがほとんど検出されない。す
なわち、放出電流Ieに対する明確なしきい値電圧Vt
hを持った非線形素子である。第二に、放出電流Ieが
素子電圧Vfに依存するため、放出電流Ieは素子電圧
Vfで制御できる。第三に、アノード電極10に捕捉さ
れる放出電荷は、素子電圧Vfを印加する時間に依存す
る。すなわち、アノード電極10に捕捉される電荷量
は、素子電圧Vfを印加する時間により制御できる。以
上のような特性を有するため、電子放出素子は、多方面
への応用が期待できる。
First, when an element voltage higher than a certain voltage (called a threshold voltage, Vth in FIG. 5) or more is applied to the present element, the emission current Ie sharply increases, while the threshold voltage Ve is increased.
Below th, the emission current Ie is hardly detected. That is, a clear threshold voltage Vt for the emission current Ie
h is a non-linear element. Second, since the emission current Ie depends on the device voltage Vf, the emission current Ie can be controlled by the device voltage Vf. Third, the emission charge captured by the anode electrode 10 depends on the time during which the device voltage Vf is applied. That is, the amount of charge captured by the anode electrode 10 can be controlled by the time during which the device voltage Vf is applied. Because of the above characteristics, the electron-emitting device can be expected to be applied to various fields.

【0028】また、素子電流Ifは素子電圧Vfに対し
て単調増加する(MI特性と呼ぶ)特性の例を図5に示
したが、この他にも、素子電流Ifが素子電圧Vfに対
して電圧制御型負性抵抗(VCNR特性と呼ぶ)特性を
示す場合もある。なおこの場合も、本電子放出素子は上
述した三つの特性上の特徴を有する。
FIG. 5 shows an example of a characteristic in which the element current If monotonically increases with respect to the element voltage Vf (referred to as MI characteristic). In addition, the element current If changes with respect to the element voltage Vf. In some cases, it exhibits a voltage-controlled negative resistance (referred to as VCNR characteristic) characteristic. Also in this case, the electron-emitting device has the above-mentioned three characteristics.

【0029】なお、上述の基本的な製造方法に限ること
なく、基本的な素子構成の基本的な製造方法のうち一部
を変更してもよい。
The basic manufacturing method is not limited to the above, and a part of the basic manufacturing method of the basic element configuration may be changed.

【0030】次に、本発明の主眼である電子放出素子及
び画像形成装置について、述べる。前述した表面伝導型
電子放出素子の基本的特性の3つの特徴によれば、表面
伝導型電子放出素子からの放出電子は、しきい値電圧以
上では、対抗する素子電極間に印加するパルス状電圧の
波高値と幅に制御される。一方、しきい値電圧以下で
は、放出されない。この特性によれば、多数の電子放出
素子を配置した場合においても、個々の素子に、上記パ
ルス状電圧を適宜印加すれば、任意の表面伝導型電子放
出素子を選択し、その電子放出量が、制御できる事とな
る。以下この原理に基づき構成した電子放出素子基板の
構成について、図6を用いて説明する。
Next, the electron-emitting device and the image forming apparatus, which are the main features of the present invention, will be described. According to the above-mentioned three characteristics of the basic characteristics of the surface conduction electron-emitting device, the emitted electrons from the surface conduction electron-emitting device have a pulse-like voltage applied between the opposing device electrodes when the threshold voltage is exceeded. Is controlled to the peak value and width. On the other hand, below the threshold voltage, no emission occurs. According to this characteristic, even when a large number of electron-emitting devices are arranged, an arbitrary surface conduction electron-emitting device can be selected by appropriately applying the pulsed voltage to each device, and the electron emission amount can be reduced. Can be controlled. Hereinafter, the configuration of the electron-emitting device substrate formed based on this principle will be described with reference to FIG.

【0031】13は絶縁性基板、14はX方向配線、1
5はY方向配線、16は電子放出素子、17はフェース
プレートである。
13 is an insulating substrate, 14 is an X-direction wiring, 1
5 is a Y-direction wiring, 16 is an electron-emitting device, and 17 is a face plate.

【0032】同図において、絶縁性基板13は、ガラス
基板等であり、その大きさ及びその厚みは、本発明の平
板型画像表示装置に設置される電子放出素子の個数及び
個々の素子の設計上の形状に依存し、更には、電子放出
素子の使用時容器の一部を絶縁性基板13が構成する場
合には、その容器を真空に保持するための条件等に依存
して適宜設定される。n本のX方向配線14は、DX
1,DX2,..DXnからなり、絶縁性基板13上
に、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法等で形成し、所望
のパターンとした導電性金属等からなり、多数の表面伝
導型素子にほぼ均等な電圧が供給される様に、材料、膜
厚、配線幅が設定される。真空蒸着法、印刷法、スパッ
タ法等で形成し、所望のパターンとした導電性金属等か
らなり、多数の表面伝導型素子にできるだけほぼ均等な
電圧が供給される様に、材料、膜厚、配線幅等が設定さ
れる。これらn本のX方向配線14とm本のY方向配線
15は、別々の基板上に形成されているので、完全に電
気的に分離されて、マトリックス配線を構成する。(こ
のm,nは、共に正の整数)短冊状の絶縁性基板18の
厚さは画素の大きさ、及び画素の間隔による。スペーサ
19は、支えるフェースプレート17の重さ等の設計上
のパラメータに依存して決定される。また、スペーサの
高さは絶縁性基板とフェースプレートの距離となるが、
フェースプレートに印加する加速電圧や電子放出素子の
形状等に依存して決定される。さらに、短冊状の絶縁性
基板18の長手方向の長さは絶縁性基板13のY方向の
長さとほぼ同等になるように決定されるが、Y方向の配
線の電気的導通を保てるようにすれば、その長さよりも
短い複数本の短冊状の絶縁性基板18をつなぎ合わせる
様にしても一向に構わない。
In the figure, an insulating substrate 13 is a glass substrate or the like, and its size and thickness are determined by the number of electron-emitting devices installed in the flat panel display of the present invention and the design of each device. In the case where the insulating substrate 13 forms a part of the container when the electron-emitting device is used, it is appropriately set depending on conditions for maintaining the container in a vacuum, etc. You. The n X-directional wires 14 are DX
1, DX2,. . DXn, formed on the insulating substrate 13 by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method, or the like, and formed of a conductive metal or the like having a desired pattern, and a substantially uniform voltage is supplied to a large number of surface conduction type elements. The material, the film thickness, and the wiring width are set as described above. It is formed by a vacuum evaporation method, a printing method, a sputtering method, or the like, and is made of a conductive metal or the like having a desired pattern. The wiring width and the like are set. Since the n X-directional wirings 14 and the m Y-directional wirings 15 are formed on separate substrates, they are completely electrically separated to form a matrix wiring. (The m and n are both positive integers.) The thickness of the strip-shaped insulating substrate 18 depends on the size of the pixels and the distance between the pixels. The spacer 19 is determined depending on design parameters such as the weight of the supporting face plate 17. Also, the height of the spacer is the distance between the insulating substrate and the face plate,
It is determined depending on the acceleration voltage applied to the face plate, the shape of the electron-emitting device, and the like. Further, the length of the strip-shaped insulating substrate 18 in the longitudinal direction is determined so as to be substantially equal to the length of the insulating substrate 13 in the Y direction, but the length is set so as to maintain the electrical continuity of the wiring in the Y direction. For example, a plurality of strip-shaped insulating substrates 18 shorter than the length may be connected to each other.

【0033】また、X方向配線14とY方向配線15
は、それぞれ外部端子として引き出されている。
The X-direction wiring 14 and the Y-direction wiring 15
Are drawn out as external terminals.

【0034】更に、前述と同様にして、電子放出素子1
6の対向する電極(不図示)が、n本のX方向配線DX
1,DX2・・・DXn14とm本のY方向配線DY
1,DY2,・・・DYm15と、真空蒸着法、印刷
法、スパッタ法等で形成された導電性金属等からなる結
線、或いはハンダづけや圧着法等によって電気的に接続
されている。尚、n本のX方向配線14とm本のY方向
配線15と結線と対向する素子電極の導電性金属は、そ
の構成元素の一部あるいは全部が同一であっても、また
それぞれ異なってもよく、Ni,Cr,Au,Mo,
W,Pt,Ti,Al,Cu,Pd等の金属或いは合金
及びPd,Ag,Au,RuO2 ,Pd−Ag等の金属
或は金属酸化物とガラス等から構成される印刷導体、I
23 −SnO2等の透明導体及びポリシリコン等の半
導体導体材料等により適宜選択される。
Further, in the same manner as described above, the electron-emitting device 1
6 opposing electrodes (not shown) are composed of n X-direction wirings DX.
1, DX2... DXn14 and m Y-directional wirings DY
1, DY2,... DYm15 are electrically connected to each other by a connection made of a conductive metal or the like formed by a vacuum evaporation method, a printing method, a sputtering method, or the like, or by a soldering or crimping method. The conductive metals of the element electrodes facing the connection of the n X-directional wirings 14 and the m Y-directional wirings 15 may be the same or different from each other, even if some or all of the constituent elements are the same. Well, Ni, Cr, Au, Mo,
A metal or alloy such as W, Pt, Ti, Al, Cu, Pd and a printed conductor composed of a metal or metal oxide such as Pd, Ag, Au, RuO 2 , Pd-Ag and glass;
It is appropriately selected depending on a transparent conductor such as n 2 O 3 —SnO 2 and a semiconductor conductor material such as polysilicon.

【0035】また、前記X方向配線14には、X方向に
配列する表面伝導型電子放出素子16の行を任意に走査
するための走査信号を印加するための不図示の走査信号
発生手段と電気的に接続されている。一方、Y方向配線
15には、Y方向に配列する電子放出素子16の列の各
列を任意に変調するための変調信号を印加するための不
図示の変調信号発生手段と電気的に接続されている。更
に、電子放出素子の各素子に印加される駆動電圧は、当
該素子に印加される走査信号と変調信号の差電圧として
供給されるものである。
The X-direction wiring 14 is connected to a scanning signal generating means (not shown) for applying a scanning signal for arbitrarily scanning a row of the surface conduction electron-emitting devices 16 arranged in the X direction. Connected. On the other hand, the Y-direction wiring 15 is electrically connected to a modulation signal generating means (not shown) for applying a modulation signal for arbitrarily modulating each of the rows of the electron-emitting devices 16 arranged in the Y-direction. ing. Further, the driving voltage applied to each element of the electron-emitting device is supplied as a difference voltage between the scanning signal and the modulation signal applied to the element.

【0036】つぎに、以上のようにして作製した電子放
出素子を用いた表示等に用いる画像形成装置について図
7と図8を用いて説明する。図7は、画像形成装置の斜
視図であり、図8は、断面図である。13は、上述のよ
うにX方向配線14の形成された絶縁性基板であり、設
計により、絶縁性基板の外側にリアプレート22を配す
る場合もある。18は上述のように電子放出素子16と
Y方向配線15の形成された短冊状の基板、17はガラ
ス基板22の内面に蛍光膜19とメタルバック20等が
形成されたフェースプレート、23は支持枠であり、リ
アプレート21及びフェースプレート17をフリットガ
ラス等で封着して、外囲器を構成する。外囲器を構成す
るに当ってはX方向配線14が形成された絶縁性基板1
3に図14(h)のように複数本の溝部34を形成し、
図15に示すように絶縁性基板13の溝部34に短冊状
基板18を順次差し込むことによってX方向配線14と
短冊状基板18に設けられた電極32、33、との電気
的な接触を良好に保持した状態で組立てることができ
る。
Next, an image forming apparatus used for display or the like using the electron-emitting device manufactured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a perspective view of the image forming apparatus, and FIG. 8 is a sectional view. Reference numeral 13 denotes an insulating substrate on which the X-direction wirings 14 are formed as described above. Depending on the design, the rear plate 22 may be provided outside the insulating substrate. Reference numeral 18 denotes a strip-shaped substrate on which the electron-emitting devices 16 and the Y-directional wirings 15 are formed as described above. Reference numeral 17 denotes a face plate in which a fluorescent film 19 and a metal back 20 are formed on an inner surface of a glass substrate 22. It is a frame, and the rear plate 21 and the face plate 17 are sealed with frit glass or the like to form an envelope. When forming the envelope, the insulating substrate 1 on which the X-direction wiring 14 is formed
3, a plurality of grooves 34 are formed as shown in FIG.
As shown in FIG. 15, the strip-shaped substrate 18 is sequentially inserted into the groove 34 of the insulating substrate 13 so that the X-direction wiring 14 and the electrodes 32 and 33 provided on the strip-shaped substrate 18 can be electrically contacted well. It can be assembled while holding it.

【0037】外囲器は、上述の如く、フェースプレート
17、支持枠23、リアプレート21で構成されている
が、リアプレート21は主に基板13の強度を補強する
目的で設けられるため、基板13自体で十分な強度を持
つ場合は別体のリアプレート21は不要であり、基板1
3に直接支持枠23を封着し、フェースプレート17、
支持枠23、基板13にて外囲器を構成しても良い。
As described above, the envelope is composed of the face plate 17, the support frame 23, and the rear plate 21. Since the rear plate 21 is provided mainly for the purpose of reinforcing the strength of the substrate 13, In the case where the substrate 13 has sufficient strength, the separate rear plate 21 is unnecessary, and the substrate 1
3, the support frame 23 is directly sealed, and the face plate 17,
An envelope may be configured by the support frame 23 and the substrate 13.

【0038】なお、短冊状基板18は外囲器を組立てる
前に予め図2(C)のようにフォーミング処理を行い電
子放出部5を形成しておくことが電子放出素子の特性を
予め検査し得るので好ましいがフォーミング処理を予め
行うことなく、外囲器を組立てた後、完成された組立品
についてフォーミング処理を行い電子放出部5を形成す
るようにしてもよい。
It should be noted that the strip-shaped substrate 18 should be subjected to a forming process as shown in FIG. 2C to form the electron-emitting portion 5 before assembling the envelope. Although it is preferable to obtain it, the forming process may be performed on the completed assembly after forming the envelope without performing the forming process in advance to form the electron emission portion 5.

【0039】図9は、蛍光膜である。蛍光膜19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クリスなどと呼ばれる黒色導電体
24と蛍光体25とで構成される。ブラックストライ
プ、ブラックマトクリスが設けられる目的は、カラー表
示の場合必要となる三原色蛍光体の、各蛍光体25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19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である。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. 9 shows a fluorescent film. The fluorescent film 19 is composed of only a phosphor in the case of monochrome, but is composed of a black conductor 24 called a black stripe or black matrices and a phosphor 25 depending on the arrangement of the phosphor in the case of a color fluorescent film. You. The purpose of providing the black stripes and black matrices is to make the three-color phosphors necessary for color display black between the phosphors 25 so that color mixing and the like become inconspicuous. Is to suppress a decrease in contrast due to reflection of external light in the above. 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.

【0040】ガラス基板22に蛍光体を塗布する方法は
モノクローム、カラーによらず、沈澱法や印刷法が用い
られる。
The method of applying the fluorescent substance to the glass substrate 22 is not limited to monochrome or color, and a precipitation method or a printing method is used.

【0041】また、蛍光膜19の内面側には通常メタル
バック20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ガラス基板23側へ鏡面
反射することにより輝度を向上すること、電子ビーム加
速電圧を印刷するための電極として作用すること、外囲
器内で発生した負イオンの衝突によるダメージからの蛍
光体の保護等である。メタルバックは、蛍光膜作製後、
蛍光膜の内面側表面の平滑化処理(通常フィルミングと
呼ばれる)を行い、その後A1を真空蒸着等で堆積する
ことで作製できる。フェースプレート17には、更に蛍
光膜19の導伝性を高めるため、蛍光膜19の外面側に
透明電極(不図示)を設けてもよい。前述の封着を行う
際、カラーの場合は各色蛍光体と電子放出素子とを対応
させなくてはいけないため、十分な位置合わせを行う必
要がある。
A metal back 20 is usually provided on the inner surface side of the fluorescent film 19. The purpose of the metal back is to improve the brightness by mirror-reflecting the light emitted from the phosphor toward the inner surface side to the glass substrate 23 side, to act as an electrode for printing the electron beam acceleration voltage, This is to protect the phosphor from damage due to collision of negative ions generated in the enclosure. After the fluorescent film is made,
The fluorescent film can be manufactured by performing a smoothing process (usually called filming) on the inner surface of the fluorescent film and then depositing A1 by vacuum evaporation or the like. The face plate 17 may be provided with a transparent electrode (not shown) on the outer surface side of the fluorescent film 19 in order to further enhance the conductivity of the fluorescent film 19. 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 it is necessary to perform sufficient alignment.

【0042】外囲器は、不図示の排気管を通じ10のマ
イナス6乗トール程度の真空度にされ、封止が行われ
る。尚、容器外端子Dox 1ないしDox n,Do
y 1ないしDoy mを通じ素子電極2,3間に電圧
を印加し、上述のフォーミングを行い、電子放出部5を
形成し電子放出素子を作製した。また、外周器の封止後
の真空度を維持するために、ゲッター処理を行う場合も
ある。これは、外囲器の封止を行う直前あるいは封止後
に、抵抗加熱あるいは高周波加熱等の加熱法により、外
囲器内の所定の位置(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マイナス5乗ないしは1×10マイナス
7乗[Torr]の真空度を維持するものである。
The envelope is evacuated through an exhaust pipe (not shown) to a degree of vacuum of about 10 −6 Torr and sealed. In addition, the terminals outside the container Dox 1 to Dox n, Do
A voltage was applied between the device electrodes 2 and 3 through y1 to Doym, and the above-described forming was performed to form the electron-emitting portion 5 to manufacture an electron-emitting device. In addition, getter processing may be performed in order to maintain the degree of vacuum after sealing of the outer package. This is achieved by heating a getter disposed at a predetermined position (not shown) in the envelope by a heating method such as resistance heating or high-frequency heating immediately before or after sealing the envelope, and performing evaporation. This is a process for forming a film. The getter is usually composed mainly of Ba or the like, and maintains a degree of vacuum of, for example, 1 × 10 −5 or 1 × 10 −7 [Torr] by the adsorption action of the deposited film.

【0043】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Dox
1ないしDoy m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Hvを通じ、メタルバック
20,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19に衝突さ
せ、励気・発光させることで画像を表示するものであ
る。
In the image display device of the present invention completed as described above, each electron-emitting device is provided with an external terminal Dox.
Electrons are emitted by applying a voltage through 1 to Doym, and a high voltage of several kV or more is applied to the metal back 20 or a transparent electrode (not shown) through the high voltage terminal Hv to accelerate the electron beam, An image is displayed by colliding with the film 19 to excite and emit light.

【0044】次に図10〜図12に基づき平板型画像表
示装置の別の実施例を説明する。なお、各図において前
記の図6〜図8の同一箇所は同一符号を使用する。
Next, another embodiment of the flat panel display will be described with reference to FIGS. In each drawing, the same reference numerals are used for the same portions in FIGS.

【0045】この例では短冊状絶縁性基板18は蛍光体
25を有していて絶縁性基板13に対向するフェースプ
レート17を前記絶縁性基板13に対して支持するため
の複数個のスペーサ部材を兼ねており、このスペーサ部
材にそれぞれの画素に対応した電子放出素子16を設け
てある。このスペーサ部材を兼ねた短冊状絶縁性基板1
8並びにスペーサ部材と別個に設けた短冊状絶縁性基板
18はいずれも片面のみならず両面に表面伝導型電子放
出素子16を設けてもよく、片面に複数個以上の電子放
出素子16を設けてもよい。またスペーサ部材は絶縁性
基板13上に垂直方向から傾斜するように取付けること
もできる。なお、この短冊状の絶縁性基板18は図14
(a)〜(e)に示すように方形の石英ガラス等の絶縁
性基板13上に複数本のY方向配線15及び電極26を
形成し、複数個の電子放出素子16を多数列に形成した
図14(c)(d)に示すような絶縁性基板13をダイ
シングソーによって図14(e)のように切断して製作
する。この短冊状の絶縁性基板18の厚さは画素の大き
さ、及び、画素の間隔、支えるフェースプレート17の
重さ等の設計上のパラメータに依存して決定される。ま
た、高さは絶縁性基板とフェースプレートの距離となる
が、フェースプレートに印加する加速電圧や電子放出素
子の形状等に依存して決定される。さらに、短冊状の絶
縁性基板18の長手方向の長さは前記の図6〜図8の実
施例と同様に絶縁性基板13のY方向の長さとほぼ同等
になるように決定されるが、Y方向の配線の電気的導通
を保てるようにすれば、その長さよりも短い複数本の短
冊状の絶縁性基板18をつなぎ合わせる様にしても一向
に構わない。
In this example, the strip-shaped insulating substrate 18 has a phosphor 25 and a plurality of spacer members for supporting the face plate 17 facing the insulating substrate 13 with respect to the insulating substrate 13. The spacer members are provided with electron-emitting devices 16 corresponding to the respective pixels. The strip-shaped insulating substrate 1 also serving as the spacer member
Each of the strip-shaped insulating substrates 18 provided separately from the spacers 8 and the spacer members may be provided with a surface conduction electron-emitting device 16 on both surfaces thereof, or a plurality of electron-emitting devices 16 on one surface. Is also good. Further, the spacer member can be mounted on the insulating substrate 13 so as to be inclined from the vertical direction. Note that this strip-shaped insulating substrate 18 is formed as shown in FIG.
As shown in (a) to (e), a plurality of Y-direction wirings 15 and electrodes 26 were formed on an insulating substrate 13 such as a rectangular quartz glass, and a plurality of electron-emitting devices 16 were formed in many rows. The insulating substrate 13 as shown in FIGS. 14C and 14D is cut by a dicing saw as shown in FIG. The thickness of the strip-shaped insulating substrate 18 is determined depending on design parameters such as the size of the pixel, the interval between the pixels, and the weight of the supporting face plate 17. The height is the distance between the insulating substrate and the face plate, and is determined depending on the acceleration voltage applied to the face plate, the shape of the electron-emitting device, and the like. Further, the length in the longitudinal direction of the strip-shaped insulating substrate 18 is determined to be substantially equal to the length in the Y-direction of the insulating substrate 13 as in the above-described embodiments of FIGS. If the electrical continuity of the wiring in the Y direction can be maintained, a plurality of strip-shaped insulating substrates 18 shorter than the length thereof may be connected to each other.

【0046】また、X方向配線14とY方向配線15
は、それぞれ外部端子として引き出されている。
The X-direction wiring 14 and the Y-direction wiring 15
Are drawn out as external terminals.

【0047】この実施例に使用される各材料、部材は前
記の実施例と同様のものを使用することができ、技術手
段も同様の手段が採用し得る。
The materials and members used in this embodiment can be the same as those in the above embodiment, and the same technical means can be employed.

【0048】外囲器を構成するに当っては前記の図6〜
8の実施例と同様にX方向配線14が形成された絶縁性
基板13に図14(h)のように複数本の溝部34を形
成し、図14(j)に示すように絶縁性基板13の溝部
34に短冊状基板18を順次差し込むことによってX方
向配線14と短冊状基板18に設けられた電極26との
電気的な接触を良好に保持した状態で組立てることがで
きる。
In constructing the envelope, FIG.
As in the eighth embodiment, a plurality of grooves 34 are formed in the insulating substrate 13 on which the X-direction wirings 14 are formed as shown in FIG. 14H, and the insulating substrate 13 is formed as shown in FIG. By sequentially inserting the strip-shaped substrates 18 into the groove portions 34, it is possible to assemble the X-direction wirings 14 while maintaining good electrical contact between the electrodes 26 provided on the strip-shaped substrates 18.

【0049】なお、短冊状基板18は前記図6〜図8の
実施例と同様に外囲器を組立てる前に予め図14(f)
(g)のようにフォーミング処理を行い電子放出部5を
形成しておくことが電子放出素子の特性を予め検査し得
るので好ましいがフォーミング処理を予め行うことな
く、外囲器を組立てた後、完成された組立品についてフ
ォーミング処理を行い電子放出部5を形成するようにし
てもよい。
It should be noted that the strip-shaped substrate 18 is prepared in advance as shown in FIG.
It is preferable to form the electron-emitting portion 5 by performing the forming process as shown in (g) because the characteristics of the electron-emitting device can be inspected in advance, but after assembling the envelope without performing the forming process in advance, The electron emitting portion 5 may be formed by performing a forming process on the completed assembly.

【0050】以上のように完成した本発明の画像表示装
置においては、各電子放出素子には、容器外端子Dox
1ないしDoxn、Doy1ないしDoym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Hv
を通じ、メタルバック20、あるいは透明電極(不図
示)に数kV以上の興電圧を印加し、電子ビームを加速
し、蛍光膜19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 device of the present invention completed as described above, each of the electron-emitting devices has a terminal Dox outside the container.
1 to Doxn and Doy1 to Doym, a voltage is applied to emit electrons, and the high voltage terminal Hv
An image is displayed by applying an exciting voltage of several kV or more to the metal back 20 or a transparent electrode (not shown) to accelerate the electron beam, collide with the fluorescent film 19, and excite and emit light. .

【0051】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 manufacturing a suitable image forming apparatus used for display and the like. For example, detailed portions such as materials of each member are not limited to those described above. , To be suitable for the purpose of the image device.

【0052】また、本発明の思想によれば、表示に用い
られる好適な画像形成装置に限るものでなく、感光性ド
ラムと発光ダイオード等で構成された光プリンターの発
光ダイオード等の代替の発光源として、上述の画像形成
装置を用いることもできる。またこの際、上述のm本の
行方向配線とn本の列方向配線を、適宜選択すること
で、2次元状の発光源だけでなく、ライン状の発光源と
しても応用できる。
Further, according to the concept of the present invention, the present invention is not limited to a suitable image forming apparatus used for display, but an alternative light source such as a light emitting diode of an optical printer comprising a photosensitive drum and a light emitting diode. Alternatively, the above-described image forming apparatus can be used. At this time, by appropriately selecting the above-mentioned m row-directional wirings and n column-directional wirings, the present invention can be applied not only to a two-dimensional light emitting source but also to a linear light emitting source.

【0053】[0053]

【実施例】次に本発明の実施例を説明する。Next, an embodiment of the present invention will be described.

【0054】実施例1 図15は本発明の第1の実施例を表わす構成図で電子放
出素子の断面方向から見た図である。本構成に於てはス
ペーサを兼ねた短冊状の絶縁性基板18の両面に表面伝
導型電子放出素子28,29および、Y方向配線30,
31、X方向配線と電気的接触を得るための電極32,
33が形成されている。また、絶縁性基板13に形成さ
れている溝部34および、短冊状絶縁性基板18のはめ
込み部35には図示されているようなテーパ部が形成さ
れていて、外囲器を封着する時点でフェースプレート大
気圧によって受ける力によってX方向電極14と電極3
2,33の接触が保たれる構造に成っている。したがっ
てハンダ付けというような方法によらず電気的な接触を
良好に保つことができるので、画像形成装置の製造コス
トの低減や、歩留りの向上に大いに効果が認められる。
Embodiment 1 FIG. 15 is a structural view showing a first embodiment of the present invention, and is a view as seen from a sectional direction of an electron-emitting device. In this configuration, the surface conduction electron-emitting devices 28 and 29 and the Y-direction wirings 30 and
31, an electrode 32 for obtaining electrical contact with the X-direction wiring,
33 are formed. Further, a tapered portion as shown is formed in the groove portion 34 formed in the insulating substrate 13 and the fitting portion 35 of the strip-shaped insulating substrate 18, and at the time of sealing the envelope. X-direction electrode 14 and electrode 3
The structure is such that the contact of 2, 33 is maintained. Therefore, good electrical contact can be maintained irrespective of a method such as soldering, so that a great effect can be recognized in reducing the manufacturing cost of the image forming apparatus and improving the yield.

【0055】実施例2 本実施例も実施例1と同様にスペーサを兼ねた短冊状の
絶縁性基板の上になるべく多数個の電子放出素子を並べ
て、スペーサの数を減らすように工夫を行ったものであ
る。
Embodiment 2 In this embodiment, as in the case of Embodiment 1, as many electron-emitting devices as possible are arranged on a strip-shaped insulating substrate also serving as a spacer, so that the number of spacers is reduced. Things.

【0056】図16は本発明の第2の実施例を表わす構
成図で電子放出素子の断面方向から見た図である。本構
成に於ては、電子放出素子は短冊状の絶縁性基板36の
短辺の方向に表面伝導型の電子放出素子を複数個形成さ
れている。本実施例に於ては3個の電子放出素子を形成
した。フェースプレートの蛍光膜は前記の電子放出素子
のそれぞれに対応した蛍光体40,41,42が配置さ
れている。フェースプレート上のメタルバック層20と
短冊状絶縁性基板36上の電極の間に加えられた電圧に
よって形成される電気力線の分布はほぼ楕円形状となる
のでそれぞれの電子放出素子から放出した電子線は図1
6の様にそれぞれに対応した蛍光体に到達するようにな
り、素子を独立にマトリクス駆動することによって、蛍
光体から発する光の強度を独立に制御することができ
る。
FIG. 16 is a structural view showing a second embodiment of the present invention, and is a view as seen from the cross-sectional direction of the electron-emitting device. In this configuration, a plurality of surface conduction electron-emitting devices are formed in the direction of the short side of the strip-shaped insulating substrate 36 in the electron-emitting device. In this embodiment, three electron-emitting devices were formed. Phosphors 40, 41, and 42 corresponding to each of the above-described electron-emitting devices are arranged on the fluorescent film of the face plate. Since the distribution of lines of electric force formed by the voltage applied between the metal back layer 20 on the face plate and the electrodes on the strip-shaped insulating substrate 36 has a substantially elliptical shape, electrons emitted from each electron-emitting device are emitted. The line is Figure 1
As shown in FIG. 6, the light reaches the corresponding phosphors, and by independently driving the elements in a matrix, the intensity of light emitted from the phosphors can be controlled independently.

【0057】実施例3 本実施例では、スペーサを兼ねた短冊状の絶縁性基板の
たて方を前述の実施例とは変えたものである。前述の実
施例では短冊状の絶縁性基板はすべて絶縁性基板13或
はリアプレート21に対して垂直になるように構成され
ていた。本出願人らが表面伝導型の電子放出素子の電子
放出特性を調べた結果、素子電極2,3に電圧を加える
とき、加える電圧の局性によって放出される電子線の方
向が異なることを観察している。つまり、素子電極2を
3に対してマイナスとなるように電圧を印加したとする
と放出された電子が素子電極3の方向で斜め上方に放出
されることを観測している。本実施例は、この効果を積
極的に利用するもので、図17の様に短冊状の基板を垂
直方向から傾けて電子線の集光特性を向上させたもので
ある。
Embodiment 3 This embodiment is different from the above-described embodiment in that the strip-shaped insulating substrate serving also as a spacer is set up. In the above-described embodiment, all the strip-shaped insulating substrates are configured to be perpendicular to the insulating substrate 13 or the rear plate 21. The present inventors have examined the electron emission characteristics of the surface conduction electron-emitting device and found that when a voltage is applied to the device electrodes 2 and 3, the direction of the emitted electron beam differs depending on the locality of the applied voltage. are doing. In other words, it is observed that if a voltage is applied to the device electrode 2 so as to be negative with respect to 3, the emitted electrons are emitted obliquely upward in the direction of the device electrode 3. In the present embodiment, this effect is positively used, and the strip-shaped substrate is inclined from the vertical direction as shown in FIG. 17 to improve the electron beam focusing characteristics.

【0058】実施例4 本実施例では、短冊状の絶縁性基板の形状が前述の実施
例とは異なるものである。前述の実施例では短冊状の絶
縁性基板はすべて長方形の形状をしていたが、本実施例
では、画像形成装置内部の真空の排気特性を向上させる
ため、更には、放出された電子線が短冊状の絶縁性基板
にかからない様にするために形状を変更している。図1
8aは、短冊状絶縁性基板44の上部に長方形の切り込
み46をいれた構成図であり、図18bは短冊状絶縁性
基板45に長方形状の穴47をあけた構成図である。ス
ペーサを介して隣同士のセル間で通気性が向上したた
め、均一にフォーミングできるようになるとともに、電
子放出素子から放出された電子が蛍光体に到達する前に
短冊状絶縁性基板にケラレることがなくなる。
Embodiment 4 In this embodiment, the shape of the strip-shaped insulating substrate is different from that of the above-described embodiment. In the above-described embodiment, the strip-shaped insulating substrates are all rectangular in shape. However, in this embodiment, in order to improve the vacuum exhaust characteristics inside the image forming apparatus, the emitted electron beam is further reduced. The shape is changed so as not to cover the strip-shaped insulating substrate. FIG.
8a is a configuration diagram in which a rectangular cutout 46 is formed in the upper part of the strip-shaped insulating substrate 44, and FIG. 18b is a configuration diagram in which a rectangular hole 47 is formed in the strip-shaped insulating substrate 45. Since the air permeability between adjacent cells is improved via the spacer, it is possible to form uniformly, and the electrons emitted from the electron-emitting devices are vignetted on the strip-shaped insulating substrate before reaching the phosphor. Disappears.

【0059】実施例5 本実施例は、スペーサと別個に設けた短冊状の絶縁性基
板18の上になるべく多数個の電子放出素子を並べて、
短冊状絶縁性基板の数を減らすように工夫を行ったもの
である。
Embodiment 5 In this embodiment, as many electron-emitting devices as possible are arranged on a strip-shaped insulating substrate 18 provided separately from a spacer.
It is devised to reduce the number of strip-shaped insulating substrates.

【0060】図19は本発明の別の実施例を表わす構成
図で電子放出素子の断面方向から見た図である。本構成
に於ては短冊状の絶縁性基板18の両面に表面伝導型電
子放出素子28、29および、Y方向配線30、31、
X方向配線14と電気的接触を得るための電極32、3
3が形成されている。また、絶縁性基板13に形成され
ている溝部34および、短冊状絶縁性基板18のはめ込
み部35には図示されているようなテーパ部が形成され
ている。
FIG. 19 is a structural view showing another embodiment of the present invention, and is a view as seen from a sectional direction of the electron-emitting device. In this configuration, the surface conduction electron-emitting devices 28 and 29 and the Y-direction wirings 30 and 31 are provided on both sides of the strip-shaped insulating substrate 18.
Electrodes 32 and 3 for obtaining electrical contact with X-direction wiring 14
3 are formed. Further, a tapered portion as shown is formed in the groove portion 34 formed in the insulating substrate 13 and the fitting portion 35 of the strip-shaped insulating substrate 18.

【0061】実施例6 本実施例では、スペーサと別個に設けた短冊状の絶縁性
基板のたて方を前述の実施例とは変えたものである。前
述の実施例では短冊状の絶縁性基板はすべて絶縁性基板
13或はリアプレート21に対して垂直なるように構成
されていた。本出願人らが表面伝導型の電子放出素子の
電子放出特性を調べた結果、素子電極2、3に電圧を加
えるとき、加える電圧の局性によって放出される電子線
の方向が異なることを観測している。つまり、素子電極
2を3に対してマイナスになるように電圧を印加したと
する放出された電子は素子電極3の方向で斜め上方に放
出されることを観測している。本実施例は、この効果を
積極的に利用するもので、図20の様に短冊状の基板を
垂直方向から傾けて電子線の集光特性を向上させたもの
である。
Embodiment 6 This embodiment is different from the above-mentioned embodiment in that the strip-shaped insulating substrate provided separately from the spacers is set up differently. In the above-described embodiment, all the strip-shaped insulating substrates are configured to be perpendicular to the insulating substrate 13 or the rear plate 21. The present inventors have examined the electron emission characteristics of the surface conduction electron-emitting device and found that when a voltage is applied to the device electrodes 2 and 3, the direction of the emitted electron beam differs depending on the locality of the applied voltage. are doing. That is, it has been observed that the emitted electrons are emitted obliquely upward in the direction of the element electrode 3 when a voltage is applied so that the element electrode 2 becomes negative with respect to 3. In the present embodiment, this effect is positively used, and a strip-shaped substrate is inclined from the vertical direction as shown in FIG. 20 to improve the light-collecting characteristics of an electron beam.

【0062】実施例7 電子放出素子の一部の平面図およびA−A’断面図を図
13に示す。ここで18は基板、15は図10のDYm
に対応するY方向配線、26は図10のDXnと電気的
接触をとるための電極、4は電子放出部を含む薄膜、
2,3は素子電極である。
Embodiment 7 FIG. 13 shows a plan view of a part of the electron-emitting device and a cross-sectional view taken along the line AA ′. Here, 18 is a substrate, and 15 is DYm in FIG.
, A reference numeral 26 denotes an electrode for making electrical contact with DXn in FIG. 10, 4 denotes a thin film including an electron-emitting portion,
Reference numerals 2 and 3 denote device electrodes.

【0063】次に製造方法を図14により工程順に従っ
て具体的に説明する。 工程−a 清浄化した厚さ300ミクロン一辺の長さが200mm
の正方形の石英ガラス上に厚さ0.5ミクロンのシリコ
ン酸化膜をスパッタ法で形成した基板13上に、真空蒸
着により厚さ50ÅのCr、6000ÅのAuを順次積
層した後、ホトレジスト(AZ1370ヘキスト社製)
をスピンナーにより回転塗布、ベークした後、ホトマス
ク像を露光、現像して、レジストパターンを形成し、A
u/Cr堆積膜をウェットエッチングして、所望の形状
の配線15,26を形成する。 工程−b その後、素子電極2,3と素子電極間ギャップとなるべ
きパターンをホトレジスト(RD−2000N−41日
立化成社製)により形成し、真空蒸着法により、厚さ5
0ÅのTi、厚さ1000ÅのNiを順次積層した。ホ
トレジストパターンを有機溶剤で溶解し、Ni/Ti堆
積膜をリフトオフし、素子電極間隔L1(図2(a)参
照)が3ミクロン、素子電極の幅W1(図2(a)参照)
が300ミクロン、の素子電極2,3を形成した。 工程−c 素子電極間ギャップL1およびこの近傍に開口を有する
マスクにより、真空蒸着法により堆積された膜厚100
0ÅのCr膜をパターニングし、そのうえに有機Pd
(ccp4230奥野製薬(株)社製)をスピンナーに
より回転塗布し、300℃で10分間の加熱焼成処理を
した。こうして形成された主元素としてPdよりなる微
粒子からなる電子放出部形成用薄膜4の膜厚は100オ
ングストローム、シート抵抗値は5×10の4乗Ω/□
であった。なおここで述べる微粒子膜とは、上述したよ
うに、複数の微粒子が集合した膜であり、その微細構造
として、微粒子が個々に分散配置した状態のみならず、
微粒子が互いに隣接、あるいは、重なり合った状態(島
状も含む)の膜をさし、その粒径とは、前記状態で粒子
形状が認識可能な微粒子についての径をいう。 工程−d Cr膜および焼成後の電子放出部形成用薄膜4をエッチ
ャントによりエッチングして所望のパターンを形成し
た。 工程−e 石英ガラス基板をダイシングソーによって、切断し、長
手方向が200mm、幅が5mmの短冊状の基板に分割
した。 工程−f 以上の様にして作製された短冊状の基板を再度加熱して
基板に付着している水分を十分除去した後に、不図示の
真空容器の中に入れ、十分な真空度に達した後、電子放
出素子の素子電極2,3間に電圧を印加し、電子放出部
形成用薄膜4を通電処理(フォーミング処理)すること
により、電子放出部5を作成した。フォーミング処理の
電圧波形を図3に示す。図3中、T1及びT2は電圧波
形のパルス幅とパルス間隔であり、本実施例ではT1を
1ミリ秒、T2を10ミリ秒とし、三角波の波高値(フ
ォーミング時のピーク電圧)は5Vとし、フォーミング
処理は約1×10マイナス6乗torrの真空雰囲気下
で60秒間行った。このように作成された電子放出部5
は、パラジウム元素を主成分とする微粒子が分散配置さ
れた状態となり、その微粒子の平均粒径は30オングス
トロームであった。その後、更に通電を行って電子放出
素子16を形成した。 工程−g 更に図4の様な電子放出素子の検査装置の電子放出素子
の形成された短冊状の基板18を保持した後、素子電極
2,3間に電源11により14Vを印加して素子電流I
fを流しながら、放出電子による電流Ieを測定した。
この測定は短冊状の絶縁性基板18上のすべての電子放
出素子について行った。この測定の結果、放出電流が
1.0マイクロアンペアに満たない素子が短冊状の絶縁
性基板18の上に一つでもあった場合は、その短冊状絶
縁性基板18を不良品として次の工程に流さないように
した。 工程−h 一方、長さ500mm、幅300mmの大面積の絶縁性
基板13にダイシングソーによって幅310ミクロン、
深さ1mmの溝部を多数形成した。 工程−i 次に、スクリーン印刷法によって絶縁性基板13上に厚
さ2ミクロン、幅100ミクロンのX方向配線を形成し
た。 工程−j ここで、工程−gによって選別された短冊状電子放出素
子を大面積基板の溝部に差し込むことによって順次なら
べていった。このとき、短冊状基板18に設けられた電
極26との電気的な接触を得るために少量のハンダ27
を用いた。 工程−k 以上のようにして多数の短冊状基板18を組み込んだ絶
縁性基板13をリアプレート21上に固定した後、絶縁
性基板13に対向するように、フェースプレート17
(ガラス基板22の内面に蛍光膜19とメタルバック2
0が形成されて構成される)を支持枠23を介し配置
し、フェースプレート17、支持枠、絶縁性基板13の
接合部にフリットガラスを塗布し、大気中あるいは窒素
雰囲気中で400℃ないし500℃で10分以上焼成す
ることで封着した。またリアプレート21への基板13
の固定もフリットガラスで行った。(不図示) 蛍光膜19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ブを形成し、その間隙部に各色蛍
光体を塗布し、蛍光膜19を作製した。ブラックストラ
イブ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がガラス基板22に蛍光体を塗布す
る方法はスラリー法を用いた。また、蛍光膜19の内面
側には通常メタルバック20が設けられる。メタルバッ
クは、蛍光膜作製後、蛍光膜の内面側表面の平滑化処理
(通常フィルミングと呼ばれる)を行い、その後Alを
真空蒸着することで作製した。フェースプレート17に
は、更に蛍光膜19の導伝性を高めるため、蛍光膜19
の外側面に透明電極(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。前述の封着を行う際、カラーの
場合は各色蛍光体と電子放出素子とを対応させなくては
いけないため、十分な位置合わせを行った。 工程−l 次に10のマイナス6乗トール程度の真空度で、不図示
の排気管のガスバーナーで熱することで溶着し外囲器の
封止を行った。 工程−m 最後に封止後の真空度を維持するために、ゲッター処理
を行った。これは、封止を行う直前に、高周波加熱等の
加熱法により、画像形成装置内の所定の位置(不図示)
に配置されたゲッターを加熱し、蒸着膜を形成処理し
た。ゲッターはBa等を主成分とした。
Next, the manufacturing method will be specifically described with reference to FIGS. Step-a: Cleaned thickness: 300 microns, side length: 200 mm
A 50 .mu.m thick Cr layer and a 6000 .mu.m. Au layer are successively laminated by vacuum evaporation on a substrate 13 having a 0.5 micron thick silicon oxide film formed on a square quartz glass by sputtering. Company)
After spin coating and baking with a spinner, the photomask image is exposed and developed to form a resist pattern.
The u / Cr deposited film is wet-etched to form wirings 15 and 26 having a desired shape. Step-b After that, a pattern to be a gap between the device electrodes 2 and 3 and the device electrode is formed by a photoresist (RD-2000N-41 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), and a thickness of 5 mm is formed by vacuum evaporation.
0 ° Ti and 1000 ° Ni were sequentially laminated. The photoresist pattern is dissolved with an organic solvent, the Ni / Ti deposited film is lifted off, the device electrode interval L1 (see FIG. 2A) is 3 microns, and the device electrode width W1 (see FIG. 2A).
Formed device electrodes 2 and 3 having a thickness of 300 microns. Step-c A film thickness 100 deposited by a vacuum evaporation method using a mask having an opening L1 between the element electrodes and the vicinity thereof.
0% Cr film is patterned and organic Pd
(Ccp4230 manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) was spin-coated with a spinner and heated and baked at 300 ° C. for 10 minutes. The thin film 4 for forming an electron emission portion formed of fine particles of Pd as the main element thus formed has a thickness of 100 Å and a sheet resistance of 5 × 10 4 Ω / □.
Met. The fine particle film described here is, as described above, a film in which a plurality of fine particles are aggregated, and has a fine structure not only in a state in which the fine particles are individually dispersed and arranged,
Fine particles are films that are adjacent to each other or overlapped (including islands), and the particle size refers to the diameter of the fine particles whose particle shape can be recognized in the above state. Step-d The desired pattern was formed by etching the Cr film and the fired electron-emitting-portion-forming thin film 4 with an etchant. Step-e The quartz glass substrate was cut by a dicing saw, and divided into strip-shaped substrates having a length of 200 mm and a width of 5 mm. Step-f After the strip-shaped substrate produced as described above was heated again to sufficiently remove moisture adhering to the substrate, the substrate was placed in a vacuum vessel (not shown) to reach a sufficient degree of vacuum. Thereafter, a voltage was applied between the device electrodes 2 and 3 of the electron-emitting device, and the electron-emitting portion forming thin film 4 was subjected to an energizing process (forming process) to form the electron-emitting portion 5. FIG. 3 shows a voltage waveform of the forming process. In FIG. 3, T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform. In this embodiment, T1 is 1 millisecond, T2 is 10 milliseconds, and the peak value of the triangular wave (the peak voltage during forming) is 5 V. The forming process was performed for 60 seconds in a vacuum atmosphere of about 1.times.10.sup.-6 torr. The electron emission unit 5 thus created
Was in a state where fine particles mainly composed of palladium element were dispersed and arranged, and the average particle diameter of the fine particles was 30 angstroms. Thereafter, the current was further applied to form the electron-emitting device 16. Step-g Further, after holding the strip-shaped substrate 18 on which the electron-emitting devices are formed in the electron-emitting device inspection apparatus as shown in FIG. I
While flowing f, the current Ie due to the emitted electrons was measured.
This measurement was performed for all the electron-emitting devices on the strip-shaped insulating substrate 18. As a result of this measurement, if at least one element whose emission current is less than 1.0 microampere is present on the strip-shaped insulating substrate 18, the strip-shaped insulating substrate 18 is determined to be defective and the next process is performed. I did not let it flow. Step-h On the other hand, a 310 μm width was applied to a large-area insulating substrate 13 having a length of 500 mm and a width of 300 mm using a dicing saw.
A large number of grooves having a depth of 1 mm were formed. Step-i Next, an X-directional wiring having a thickness of 2 μm and a width of 100 μm was formed on the insulating substrate 13 by screen printing. Step-j Here, the strip-shaped electron-emitting devices selected in Step-g were sequentially arranged by being inserted into grooves of a large-area substrate. At this time, a small amount of solder 27 is used to obtain electrical contact with the electrode 26 provided on the strip-shaped substrate 18.
Was used. Step-k After fixing the insulative substrate 13 in which a number of strip-shaped substrates 18 are assembled as described above on the rear plate 21, the face plate 17 is opposed to the insulative substrate 13.
(The fluorescent film 19 and the metal back 2 are formed on the inner surface of the glass substrate 22.
0 is formed via a support frame 23, frit glass is applied to the joint between the face plate 17, the support frame, and the insulating substrate 13, and the temperature is 400 ° C. to 500 ° C. in the air or a nitrogen atmosphere. It sealed by baking at ℃ for 10 minutes or more. Also, the substrate 13 on the rear plate 21
Was also fixed with frit glass. (Not shown) The fluorescent film 19 is composed of only a phosphor in the case of monochrome, but in this embodiment, the phosphor adopts a stripe shape.
First, a black stripe was formed, and a phosphor of each color was applied to the gap, thereby forming a fluorescent film 19. As a material for the black stripe, a material mainly containing graphite, which is usually often used, was used. However, a slurry method was used as a method for applying a phosphor on the glass substrate 22. A metal back 20 is usually provided on the inner surface side of the fluorescent film 19. The metal back was manufactured by performing a smoothing treatment (usually called filming) on the inner surface of the fluorescent film after the fluorescent film was manufactured, and then vacuum-depositing Al. In order to further enhance the conductivity of the fluorescent film 19, the fluorescent film 19
In some cases, a transparent electrode (not shown) is provided on the outer surface of the metal back. However, in this embodiment, a sufficient conductivity was obtained only with the metal back, so that the description was omitted. At the time of performing the above-mentioned sealing, in the case of color, since the phosphors of each color must correspond to the electron-emitting devices, sufficient alignment was performed. Step-1 Next, the envelope was sealed by heating with a gas burner of an exhaust pipe (not shown) at a degree of vacuum of about 10 −6 Torr. Step-m Finally, a getter process was performed to maintain the degree of vacuum after sealing. This is because a predetermined position (not shown) in the image forming apparatus is heated by a heating method such as a high frequency heating immediately before the sealing is performed.
Was heated to form a deposited film. The getter was mainly composed of Ba or the like.

【0064】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、容疑外端子Dx1ない
しDxn,Dy1ないしDym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Hvを通じ、メタル
バック20に数kV以上の高圧を印加し、電子ビームを
加速し、蛍光膜19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, the scanning signal and the modulation signal are applied to the respective electron-emitting devices through the suspected terminals Dx1 to Dxn and Dy1 to Dym from the signal generating means (not shown). By doing so, electrons were emitted, a high voltage of several kV or more was applied to the metal back 20 through the high-voltage terminal Hv, the electron beam was accelerated, collided with the fluorescent film 19, and excited and emitted to display an image.

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明によれば以下のような利点が得ら
れる。
According to the present invention, the following advantages can be obtained.

【0066】1)行方向配線及び列方向配線は別々の基
板上に形成されているため、行方向配線と列方向配線の
間の電気的な絶縁を画像形成装置全体にわたって保つこ
とが容易にでき、画像形成装置を生産する場合の歩留り
がよくなった。
1) Since the row wiring and the column wiring are formed on different substrates, electrical insulation between the row wiring and the column wiring can be easily maintained throughout the image forming apparatus. Thus, the yield in producing an image forming apparatus has been improved.

【0067】2)短冊状の基板の上に電子放出素子を形
成すればよく、画像表示装置と同じ大きさの基板の上に
電子放出素子をパターニングする必要がなくなり、従来
の製造装置によって容易に生産できるので、生産コスト
を安く抑えることができるようになった。
2) The electron-emitting devices may be formed on a strip-shaped substrate, and there is no need to pattern the electron-emitting devices on a substrate having the same size as the image display device. Because it can be produced, the production cost can be kept low.

【0068】3)電子放出素子が形成されている基板が
フェースプレートを支えるためのスペーサ部材を兼ねて
いるので、従来の画像形成装置のように電子放出素子か
ら出射した電子ビームがスペーサによってけられること
がない。
3) Since the substrate on which the electron-emitting devices are formed also serves as a spacer member for supporting the face plate, the electron beams emitted from the electron-emitting devices are separated by the spacers as in a conventional image forming apparatus. Nothing.

【0069】4)リアパネルとは別々の基板状に電子放
出素子が形成されているので、電子放出素子の電子放出
の角度特性に応じて電子放出素子の形成された基板の向
きを設計することができるため、蛍光面に到達する電子
ビームのパターンを必要に応じて絞ったり、拡散させた
りすることができるようになった。
4) Since the electron-emitting devices are formed on a separate substrate from the rear panel, it is necessary to design the orientation of the substrate on which the electron-emitting devices are formed in accordance with the angular characteristics of electron emission of the electron-emitting devices. As a result, the pattern of the electron beam reaching the phosphor screen can be narrowed or diffused as needed.

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

【図1】本発明に使用される平面型表面伝導電子放出素
子の基本構成図。
FIG. 1 is a basic configuration diagram of a flat surface conduction electron-emitting device used in the present invention.

【図2】本発明に使用される平面型表面伝導電子放出素
子の基本的な製法図。
FIG. 2 is a view showing a basic manufacturing method of a flat surface conduction electron-emitting device used in the present invention.

【図3】表面伝導電子放出素子の通電処理の電圧波形。FIG. 3 is a voltage waveform of a conduction process of the surface conduction electron-emitting device.

【図4】表面伝導電子放出素子の基本的な測定評価装置
図。
FIG. 4 is a diagram of a basic measurement and evaluation device for a surface conduction electron-emitting device.

【図5】表面伝導電子放出素子の基本的な特性図。FIG. 5 is a basic characteristic diagram of the surface conduction electron-emitting device.

【図6】本発明の一例を示す画像形成装置の斜視図。FIG. 6 is a perspective view of an image forming apparatus showing an example of the present invention.

【図7】本発明の画像形成装置の斜視図。FIG. 7 is a perspective view of the image forming apparatus of the present invention.

【図8】図7の画像形成装置の横断面図。8 is a cross-sectional view of the image forming apparatus of FIG.

【図9】蛍光膜の説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram of a fluorescent film.

【図10】本発明の画像形成装置の他の例を示す斜視
図。
FIG. 10 is a perspective view showing another example of the image forming apparatus of the present invention.

【図11】本発明の画像形成装置の断面図。FIG. 11 is a sectional view of the image forming apparatus of the present invention.

【図12】本発明の画像形成装置の斜視図。FIG. 12 is a perspective view of the image forming apparatus of the present invention.

【図13】電子放出素子の平面図及びA−A’断面図。FIG. 13 is a plan view and an A-A ′ cross-sectional view of the electron-emitting device.

【図14】画像形成装置の製法図。FIG. 14 is a manufacturing method diagram of the image forming apparatus.

【図15】実施例1の画像形成装置の断面図。FIG. 15 is a cross-sectional view of the image forming apparatus according to the first embodiment.

【図16】実施例2の画像形成装置の断面図。FIG. 16 is a sectional view of the image forming apparatus according to the second embodiment.

【図17】実施例3の画像形成装置の断面図。FIG. 17 is a sectional view of an image forming apparatus according to a third embodiment.

【図18】実施例4の画像形成装置の断面図。FIG. 18 is a sectional view of an image forming apparatus according to a fourth embodiment.

【図19】実施例5の画像形成装置の断面図。FIG. 19 is a sectional view of an image forming apparatus according to a fifth embodiment.

【図20】実施例6の画像形成装置の断面図。FIG. 20 is a sectional view of an image forming apparatus according to a sixth embodiment.

【図21】従来の表面伝導型電子放出素子の例。FIG. 21 shows an example of a conventional surface conduction electron-emitting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 絶縁性基板 2,3 素子電極 4 電子放出部形成用薄膜 5 電子放出部 8 素子電圧印加電源 9 素子電流測定用電流計 10 アノード電極 11 アノード電圧印加電源 12 放出電流測定用電流計 13 絶縁性基板 14 X方向配線 15 Y方向配線 16 電子放出素子 17 フェースプレート 18 短冊状絶縁性基板 19 蛍光膜 20 メタルバック 21 リアプレート 22 ガラス基板 23 支持枠 24 黒色導電体 25 蛍光体 26 電極 27 ハンダ 28,29 電子放出部を含む薄膜 30,31 Y方向配線 32,33 電極 34 溝部 35 楔部 36 短冊状絶縁性基板 37,38,39 電子放出部を含む薄膜 40,41,42 蛍光膜 43,44,45 絶縁性基板 46 長方形状の切り込み 47 長方形状の穴 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Insulating substrate 2, 3 Element electrode 4 Thin film for electron emission part formation 5 Electron emission part 8 Element voltage application power supply 9 Element current measurement ammeter 10 Anode electrode 11 Anode voltage application power supply 12 Emission current measurement ammeter 13 Insulation Substrate 14 X-directional wiring 15 Y-directional wiring 16 Electron-emitting device 17 Face plate 18 Strip-shaped insulating substrate 19 Fluorescent film 20 Metal back 21 Rear plate 22 Glass substrate 23 Support frame 24 Black conductor 25 Phosphor 26 Electrode 27 Solder 28, 29 Thin film including electron-emitting portion 30, 31 Y-direction wiring 32, 33 Electrode 34 Groove 35 Wedge portion 36 Strip-shaped insulating substrate 37, 38, 39 Thin film including electron-emitting portion 40, 41, 42 Fluorescent films 43, 44, 45 Insulating substrate 46 Rectangular cut 47 Rectangular hole

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成13年5月21日(2001.5.2
1)
[Submission date] May 21, 2001 (2001.5.2)
1)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0009[Correction target item name] 0009

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記欠点を解
決する平板型画像形成装置の製造方法を提供するもので
あり、以下の通りである。 1. 少なくとも蛍光体と電子放出素子で構成され、前
記蛍光体の形成されたフェースプレート、及び前記フェ
ースプレートに対向するように配設された絶縁性基板を
持つ平板型画像形成装置を製造する方法において、前記
電子放出素子が前記絶縁性基板とは別に設けられた短冊
状絶縁性基板上に形成されていて、前記電子放出素子を
前記短冊状絶縁性基板上に作製し、前記電子放出素子の
特性を検査した後に前記フェートプレートおよびフェー
スプレート等によって囲まれる真空容器内に組み込むこ
とにより、平板型画像形成装置を製造する平板型画像形
成装置の製造方法。 2. 少なくとも蛍光体と電子放出素子で構成され、前
記蛍光体の形成されたフェースプレート、前記フェース
プレートに対向するように配設された絶縁性基板、およ
び前記フェースプレートを前記絶縁性基板に対して支持
するための複数個のスペーサ部材を持つ、平板型画像形
成装置を製造する方法において、前記電子放出素子が前
記スペーサ部材に形成されていて、前記電子放出素子を
前記スペーサ部材上に作製した後に前記電子放出素子の
特性を検査し前記絶縁性基板および、フェースプレート
等によって囲まれる真空容器内に組み込むことにより、
平板型画像形成装置を製造する平板型画像形成装置の製
造方法。 3. スペーサ部材上に設けられた電子放出素子の電子
放出部を形成させるための薄膜が真空容器内に組み込ま
れる前にフォーミング処理を施したものである上記2.
記載の平板型画像形成装置の製造方法。 4. 前記短冊状絶縁性基板上に設けられた電子放出素
子の電子放出部を形成させるための薄膜が真空容器内に
組み込まれる前にフォーミング処理を施したものである
上記1.に記載の平板型画像形成装置の製造方法。 5. 平板型画像形成装置内に内蔵された電子放出素子
は予めフォーミング処理が施されておらず、平板型画像
形成装置として組立てられた後フォーミング処理するこ
とを特徴とする上記1.又は2.記載の平板型画像形成
装置の製造方法。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for manufacturing a flat plate type image forming apparatus which solves the above-mentioned drawbacks, and is as follows. 1. A method for manufacturing a flat plate type image forming apparatus including at least a phosphor and an electron-emitting device, a face plate on which the phosphor is formed, and an insulating substrate disposed so as to face the face plate, The electron-emitting device is formed on a strip-shaped insulating substrate provided separately from the insulating substrate, and the electron-emitting device is formed on the strip-shaped insulating substrate, and the characteristics of the electron-emitting device are adjusted. A method for manufacturing a flat plate type image forming apparatus, wherein the flat type image forming apparatus is manufactured by assembling in a vacuum vessel surrounded by the above-mentioned fate plate and face plate after inspection. 2. A face plate including at least a phosphor and an electron-emitting device, on which the phosphor is formed, an insulating substrate disposed to face the face plate, and supporting the face plate with respect to the insulating substrate. Having a plurality of spacer members for manufacturing a flat plate type image forming apparatus, wherein the electron-emitting device is formed on the spacer member, and the electron-emitting device is formed on the spacer member. By inspecting the characteristics of the electron-emitting device and incorporating it in a vacuum vessel surrounded by the insulating substrate and a face plate, etc.
A method of manufacturing a flat plate type image forming apparatus for manufacturing a flat type image forming apparatus. 3. 1. The forming process in which the thin film for forming the electron-emitting portion of the electron-emitting device provided on the spacer member is subjected to forming processing before being incorporated in the vacuum vessel.
The manufacturing method of the flat plate type image forming apparatus as described above. 4. 1. A forming process is performed before a thin film for forming an electron-emitting portion of an electron-emitting device provided on the strip-shaped insulating substrate is incorporated into a vacuum container. 3. The method for manufacturing a flat plate type image forming apparatus according to item 1. 5. The electron-emitting device incorporated in the flat-plate type image forming apparatus is not subjected to a forming process in advance, and is subjected to a forming process after being assembled as a flat-plate type image forming device. Or 2. The manufacturing method of the flat plate type image forming apparatus as described above.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0053[Correction target item name] 0053

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0053】[0053]

【実施例】次に、実施例を用いて本発明を具体的に説明
する。尚、実施例1〜6により、本発明の製造方法で製
造される平面型平板型画像形成装置の形態の例を説明
し、実施例7により具体的に製造方法を説明する。
Next, the present invention will be described in detail with reference to examples. In addition, Examples 1 to 6 will describe examples of the form of the flat-plate image forming apparatus manufactured by the manufacturing method of the present invention, and Example 7 will specifically explain the manufacturing method.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C012 AA05 BE03 5C031 DD17 DD19 5C032 CC10 5C036 EE14 EE19 EF01 EF06 EF09 EG02 EG12 EH01 EH04 EH06 EH08  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5C012 AA05 BE03 5C031 DD17 DD19 5C032 CC10 5C036 EE14 EE19 EF01 EF06 EF09 EG02 EG12 EH01 EH04 EH06 EH08

Claims (24)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも蛍光体と電子放出素子で構成
され、行方向がn個、列方向がm個の画素を持つ平板型
画像形成装置において、前記平板型画像形成装置が、絶
縁性基板と、前記蛍光体を有していて前記絶縁性基板に
対向するフェースプレート、および、前記フェースプレ
ートを前記絶縁性基板に対して支持するための複数個の
スペーサ部材、さらに、それぞれの画素に対応した電子
放出素子を有していて、しかも、前記電子放出素子が前
記絶縁性基板とは別に設けられた列方向に連なる短冊状
絶縁性基板上に形成されていることを特徴とする平板型
画像形成装置。
1. A flat image forming apparatus comprising at least a phosphor and an electron-emitting device and having n pixels in a row direction and m pixels in a column direction, wherein the flat image forming apparatus comprises: an insulating substrate; A face plate having the phosphor and facing the insulating substrate, and a plurality of spacer members for supporting the face plate with respect to the insulating substrate, further corresponding to each pixel A flat-plate image forming device having an electron-emitting device, wherein the electron-emitting device is formed on a strip-shaped insulating substrate provided in a column direction and provided separately from the insulating substrate; apparatus.
【請求項2】 少なくとも蛍光体と電子放出素子で構成
され、行方向がn個、列方向がm個の画素を持つ平板型
画像形成装置において、前記平板型画像形成装置が、絶
縁性基板と、前記蛍光体を有していて前記絶縁性基板に
対向するフェースプレート、および、前記フェースプレ
ートを前記絶縁性基板に対して支持するための複数個の
スペーサ部材、さらに、それぞれの画素に対応した電子
放出素子を有していて、しかも、前記スペーサ部材に前
記電子放出素子が形成されていることを特徴とする平板
型画像形成装置。
2. A flat image forming apparatus comprising at least a phosphor and an electron-emitting device and having n pixels in a row direction and m pixels in a column direction, wherein the flat image forming apparatus comprises: an insulating substrate; A face plate having the phosphor and facing the insulating substrate, and a plurality of spacer members for supporting the face plate with respect to the insulating substrate, further corresponding to each pixel A flat plate type image forming apparatus comprising an electron-emitting device, wherein the electron-emitting device is formed on the spacer member.
【請求項3】 前記電子放出素子が少なくとも素子電極
と電子放出部を含む薄膜とで構成される表面伝導型放出
素子であることを特徴とする請求項1又は2記載の平板
型画像形成装置。
3. The flat panel image forming apparatus according to claim 1, wherein said electron-emitting device is a surface conduction electron-emitting device comprising at least a device electrode and a thin film including an electron-emitting portion.
【請求項4】 フェースプレート側に電極を設けたこと
を特徴とする請求項1又は2記載の平板型画像形成装
置。
4. The flat plate type image forming apparatus according to claim 1, wherein an electrode is provided on the face plate side.
【請求項5】 少なくとも素子電極と電子放出部を含む
薄膜とで構成される表面伝導型放出素子の電子放出部を
含む薄膜が導電性微粒子で構成されていることを特徴と
する請求項1又は請求項2記載の平板型画像形成装置。
5. A surface conduction electron-emitting device comprising at least a device electrode and a thin film including an electron-emitting portion, wherein the thin film including the electron-emitting portion is made of conductive fine particles. The flat panel image forming apparatus according to claim 2.
【請求項6】 前記絶縁性基板に行方向配線が形成され
ていることを特徴とする請求項1又は2記載の平板型画
像形成装置。
6. The flat plate type image forming apparatus according to claim 1, wherein a row direction wiring is formed on the insulating substrate.
【請求項7】 前記スペーサ部材が列方向に連なる薄板
の短冊状絶縁性基板により作られていることを特徴とす
る請求項2記載の平板型画像形成装置。
7. The flat plate type image forming apparatus according to claim 2, wherein said spacer member is made of a thin strip-shaped insulated substrate connected in the column direction.
【請求項8】 前記スペーサ部材に列方向の配線が形成
されていることを特徴とする請求項2記載の平板型画像
形成装置。
8. The flat plate type image forming apparatus according to claim 2, wherein wirings in a column direction are formed on said spacer member.
【請求項9】 前記絶縁性基板に行方向の配線が形成さ
れるとともに前記スペーサ部材の上に列方向の配線が形
成されていることを特徴とする請求項2記載の平板型画
像形成装置。
9. The flat panel type image forming apparatus according to claim 2, wherein a wiring in a row direction is formed on the insulating substrate, and a wiring in a column direction is formed on the spacer member.
【請求項10】 前記スペーサ部材の両面に表面伝導型
電子放出素子を設けたことを特徴とする請求項2又は7
記載の平板型画像形成装置。
10. A surface conduction electron-emitting device is provided on both surfaces of said spacer member.
The flat plate type image forming apparatus as described in the above.
【請求項11】 前記スペーサ部材は絶縁性基板に形成
した溝部に嵌合させて取付けたことを特徴とする請求項
2,請求項7,請求項8,請求項9,請求項10のいず
れか一項に記載の平板型画像形成装置。
11. The spacer member according to claim 2, wherein the spacer member is fitted and attached to a groove formed in an insulating substrate. A flat plate type image forming apparatus according to claim 1.
【請求項12】 前記スペーサ部材の少なくとも片面に
複数本以上の列方向配線と、それぞれの列方向配線に接
続した複数個以上の表面伝導型電子放出素子を設けたこ
とを特徴とする請求項2又は7記載の平板型画像形成装
置。
12. The method according to claim 2, wherein at least one side of said spacer member is provided with a plurality of column wirings and a plurality of surface conduction electron-emitting devices connected to each column wiring. Or the flat panel image forming apparatus according to 7.
【請求項13】 前記スペーサ部材を垂直方向から傾斜
するように取付けたことを特徴とする請求項2又は7記
載の平板型画像形成装置。
13. The flat panel image forming apparatus according to claim 2, wherein said spacer member is attached so as to be inclined from a vertical direction.
【請求項14】 前記スペーサ部材の上部に所定形状の
切り込みもしくは穴を設けたことを特徴とする請求項2
又は7記載の平板型画像形成装置。
14. A notch or a hole having a predetermined shape is provided on an upper portion of the spacer member.
Or the flat panel image forming apparatus according to 7.
【請求項15】 前記短冊状絶縁性基板の上に列方向の
配線が形成されていることを特徴とする請求項1記載の
平板型画像形成装置。
15. The flat panel type image forming apparatus according to claim 1, wherein wirings in a column direction are formed on the strip-shaped insulating substrate.
【請求項16】 前記短冊状絶縁性基板の電子放出素子
が形成されている面の向きが、前記絶縁性基板の行方向
配線が形成されている面の向きとは異なることを特徴と
する平板型画像形成装置。
16. A flat plate, wherein the direction of the surface of the strip-shaped insulating substrate on which the electron-emitting devices are formed is different from the direction of the surface of the insulating substrate on which the row-direction wiring is formed. Image forming apparatus.
【請求項17】 前記短冊状絶縁性基板の両面に表面伝
導型電子放出素子を設けたことを特徴とする請求項1記
載の平面型画像形成装置。
17. The flat-type image forming apparatus according to claim 1, wherein a surface conduction electron-emitting device is provided on both sides of the strip-shaped insulating substrate.
【請求項18】 前記短冊状絶縁性基板は絶縁性基板に
形成した溝部に嵌合させて取り付けたことを特徴とする
請求項1項記載の平面型画像形成装置。
18. The flat image forming apparatus according to claim 1, wherein the strip-shaped insulating substrate is fitted and attached to a groove formed in the insulating substrate.
【請求項19】 前記短冊状絶縁基板の少くとも片面に
複数本の列方向配線とそのそれぞれの列方向配線につな
がれた複数個以上の表面伝導型電子放出素子を設けたこ
とを特徴とする請求項1記載の平板型画像形成装置。
19. A strip-shaped insulating substrate provided on at least one surface thereof with a plurality of column-direction wirings and a plurality of surface conduction electron-emitting devices connected to the respective column-direction wirings. Item 2. A flat panel image forming apparatus according to Item 1.
【請求項20】 少なくとも蛍光体と電子放出素子で構
成され、前記蛍光体の形成されたフェースプレート、及
び前記フェースプレートに対向するように配設された絶
縁性基板を持つ平板型画像形成装置を製造する方法にお
いて、前記電子放出素子が前記絶縁性基板とは別に設け
られた短冊状絶縁性基板上に形成されていて、前記電子
放出素子を前記短冊状絶縁性基板上に作製し、前記電子
放出素子の特性を検査した後に前記フェートプレートお
よびフェースプレート等によって囲まれる真空容器内に
組み込むことにより、平板型画像形成装置を製造する方
法。
20. A flat-plate image forming apparatus comprising at least a phosphor and an electron-emitting device, having a face plate on which the phosphor is formed, and an insulating substrate disposed so as to face the face plate. In the manufacturing method, the electron-emitting device is formed on a strip-shaped insulating substrate provided separately from the insulating substrate, and the electron-emitting device is formed on the strip-shaped insulating substrate, A method of manufacturing a flat plate type image forming apparatus by inspecting the characteristics of an emission element and incorporating the emission element in a vacuum vessel surrounded by the fate plate, the face plate, and the like.
【請求項21】 少なくとも蛍光体と電子放出素子で構
成され、前記蛍光体の形成されたフェースプレートおよ
び、前記フェースプレートに対向するように配設された
絶縁性基板を持つ、平板型画像形成装置を製造する方法
において、前記電子放出素子が前記請求項2記載のスペ
ーサ部材に形成されていて、前記電子放出素子を前記ス
ペーサ部材上に作製した後に前記電子放出素子の特性を
検査し前記絶縁性基板および、フェースプレート等によ
って囲まれる真空容器内に組み込むことにより、平板型
画像形成装置を製造する平板型画像形成装置の製造方
法。
21. A flat-plate type image forming apparatus comprising at least a phosphor and an electron-emitting device, having a face plate on which the phosphor is formed, and an insulating substrate disposed to face the face plate. 3. The method of claim 1, wherein the electron-emitting device is formed on the spacer member according to claim 2, and after manufacturing the electron-emitting device on the spacer member, the characteristics of the electron-emitting device are inspected to determine the insulating property. A method for manufacturing a flat-plate image forming apparatus, wherein the flat-panel image forming apparatus is manufactured by being incorporated in a vacuum container surrounded by a substrate, a face plate, and the like.
【請求項22】 スペーサ部材上に設けられた電子放出
素子の電子放出部を形成させるための薄膜が真空容器内
に組み込まれる前にフォーミング処理を施したものであ
る請求項16、又は17に記載の平板型画像形成装置の
製造方法。
22. The method according to claim 16, wherein the thin film for forming the electron-emitting portion of the electron-emitting device provided on the spacer member is subjected to a forming treatment before being incorporated in the vacuum vessel. Of manufacturing a flat plate type image forming apparatus.
【請求項23】 前記短冊状絶縁性基板上に設けられた
電子放出素子の電子放出部を形成させるための薄膜が真
空容器内に組み込まれる前にフォーミング処理を施した
ものである請求項15に記載の平板型画像形成装置の製
造方法。
23. The method according to claim 15, wherein a thin film for forming an electron-emitting portion of the electron-emitting device provided on the strip-shaped insulating substrate is subjected to a forming treatment before being incorporated in a vacuum vessel. The manufacturing method of the flat plate type image forming apparatus as described above.
【請求項24】 平板型画像形成装置内に内蔵された電
子放出素子は予めフォーミング処理が施されておらず、
平板型画像形成装置として組立てられた後フォーミング
処理することを特徴とする請求項16又は17に記載の
平板型画像形成装置の製造方法。
24. An electron-emitting device incorporated in a flat plate type image forming apparatus is not subjected to a forming process in advance,
18. The method according to claim 16, wherein a forming process is performed after assembling the flat plate type image forming apparatus.
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KR101071883B1 (en) * 2009-12-11 2011-10-10 금호전기주식회사 Field Emission Device with spacer that have Two electrode and electron emitter

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